薄膜晶体管的制备方法及具有导电孤岛的薄膜晶体管技术

本发明专利技术公开一种薄膜晶体管的制备方法，制备方法包括：设置基板，在基板上制备栅极薄膜；对栅极薄膜依次进行涂胶、烘烤、光刻、显影、刻蚀和去胶，形成栅电极；在栅电极上制备绝缘层，并在绝缘层上制备源漏电极层；对源漏电极层依次进行涂胶、烘烤、光刻、显影、刻蚀和去胶，同时形成漏电极、源电极和导电孤岛，其中导电孤岛位于漏电极及源电极之间；在漏电极、源电极及导电孤岛之间的间隙内制备半导体层。本发明专利技术提供的薄膜晶体管的制备方法，在刻蚀源漏电极的同时，能在源漏电极沟道间制备得到纳米级的导电孤岛，简化了制备薄膜晶体管的工艺步骤，降低了薄膜晶体管的制备成本，而且大幅度提升了薄膜晶体管的稳定性和开态电流。

Thin film transistor and method for preparing the same

The invention discloses a preparation method of a thin film transistor, the preparation method comprises: setting the substrate preparation gate film on the substrate; the gate thin film in coating, baking, photolithography, etching, and glue, forming a gate electrode; preparation for insulating layer on the gate electrode, and the insulating layer the preparation of the source drain electrode layer; on the source drain electrode layer in turn coating, baking, photolithography, etching, and glue to form at the same time, a drain electrode, a source electrode and a conductive island, the island is located between the conductive drain electrode and the source electrode; preparation of semiconductor layer in the gap between the drain electrode and the source electrode and the conductive island in. Preparation method of thin film transistor of the present invention, the etching of the source and drain electrode at the same time, the channel between the source electrode and the drain electrode prepared conductive nano island, simplifies the process steps for preparing thin film transistor, reduce the cost of the preparation of thin film transistor, and greatly enhance the stability of thin film transistor and on state current.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶体管领域，特别是涉及一种薄膜晶体管的制备方法。
技术介绍
薄膜晶体管作为一种场效应开关器件，在有源阵列显示器驱动等显示领域得到了广泛的应用。目前被产业界广泛采用的硅基薄膜晶体管主要是非晶硅薄膜晶体管和多晶硅薄膜晶体管。由于非晶薄膜晶体管迁移率低且电学特性不稳定等因素使其在有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode,OLED)等新兴显示方面的应用受到很大限制。而多晶硅薄膜晶体管的制作成本高，器件性能的均匀性较差，器件性能不稳定，也不满足大尺寸平板显示应用的要求。目前被广泛研究的氧化物薄膜晶体管具有迁移率大、开态电流大、均匀性好、开关特性更优的特点，可以适用于目前广泛需求的高频、大尺寸、高分辨率的显示器。氧化物薄膜晶体管的有源层主要有氧化锌(ZnO)，氧化锡(SnO2)，氧化锡铟(ZTO)，氧化铟锌(IZO)，氧化铟镓锌(IGZO)，氧化锌铟锡(ZITO)，氧化铪铟锌(HIZO)等。但是目前采用以上材料作为薄膜晶体管的有源层的薄膜晶体管存在开态电流不高的电学特征。针对以上问题，可以通过在源漏电极沟道中制备出纳米级的导电孤岛来提高薄膜晶体管的开态电流。但是，现有的在源漏电极沟道之间制备导电孤岛的技术，不能在刻蚀源漏电极的同时，在源漏电极沟道间制备纳米级的导电孤岛，实施过程过于繁琐，实施成本高，而且通过上述技术制备的薄膜晶体管稳定性较差。因此，制备薄膜晶体管时，如何刻蚀源漏电极的同时，在源漏电极沟道间制备纳米级的导电孤岛，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种薄膜晶体管的制备方法，该方法可在刻蚀源漏电极的同时，在源漏电极沟道间制备纳米级的导电孤岛。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种薄膜晶体管的制备方法，所述制备方法包括：设置基板，在所述基板上制备栅极薄膜；对所述栅极薄膜依次进行涂胶、烘烤、光刻、显影、刻蚀和去胶，形成栅电极；在所述栅电极上制备绝缘层，并在所述绝缘层上制备源漏电极层；对所述源漏电极层依次进行涂胶、烘烤、光刻、显影、刻蚀和去胶，同时形成漏电极、源电极和导电孤岛，其中所述导电孤岛位于所述漏电极及所述源电极之间；在所述漏电极、所述源电极及所述导电孤岛之间的间隙内制备半导体层。可选的，所述栅极薄膜的厚度范围是40-60nm。可选的，所述在所述基板上制备栅极薄膜包括：通过磁控溅射法制备栅极薄膜。可选的，所述在所述栅电极上制备绝缘层包括：通过磁控溅射或溶液旋涂法形成绝缘薄膜，对所述绝缘薄膜依次进行涂胶、烘烤、光刻、显影、刻蚀和去胶，形成绝缘层。可选的，所述绝缘层为氧化物绝缘层。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的薄膜晶体管的制备方法，在刻蚀源漏电极的同时，能在源漏电极沟道间制备得到纳米级的导电孤岛，简化了制备薄膜晶体管的工艺步骤，降低了薄膜晶体管的制备成本，而且大幅度提升了薄膜晶体管的稳定性和开态电流。本专利技术的目的还在于提供一种薄膜晶体管，所述晶体管的导电孤岛，是与源漏电极同时制备得到的。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种具有导电孤岛的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管根据上述薄膜晶体管的制备方法制备，所述薄膜晶体管包括：绝缘衬底，栅电极，绝缘层，漏电极，源电极，导电孤岛和半导体层；其中，所述栅电极位于所述绝缘衬底上；所述栅电极的上表面的一部分覆盖有所述绝缘层，所述漏电极、所述源电极、所述导电孤岛和所述半导体层分别设置在所述绝缘层上，所述导电孤岛设置在所述漏电极及所述源电极之间，所述半导体层设置在所述漏电极、所述源电极及所述导电孤岛之间的间隙内。可选的，所述绝缘衬底为玻璃或者塑料薄膜。可选的，所述漏电极、所述源电极和所述导电孤岛为导电半导体材料。可选的，所述栅电极为金属薄膜或者金属氧化物薄膜。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的晶体管，其导电孤岛是与源漏电极同时制备得到的。薄膜晶体管的制备步骤简单，制备成本较低，而且薄膜晶体管的稳定性好，开态电流高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1薄膜晶体管的制备方法的流程图；图2为本专利技术实施例2薄膜晶体管的平面图；图3为本专利技术实施例2薄膜晶体管的栅极的结构示意图；图4为本专利技术实施例2薄膜晶体管的绝缘层的结构示意图；图5为本专利技术实施例2薄膜晶体管的漏电极，源电极，孤立电极的结构示意图；图6为本专利技术实施例2薄膜晶体管的氧化物半导体层的结构示意图；图7为本专利技术实施例2薄膜晶体管的漏电极，源电极，孤立电极的SEM照片。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种薄膜晶体管的制备方法，该方法可在蚀源漏电极的同时，在源漏电极沟道间制备纳米级的导电孤岛。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1：如图1所示，薄膜晶体管的制备方法包括：步骤1：设置基板，在基板上通过磁控溅射法制备栅极薄膜。具体地，栅极薄膜的厚度范围是40-60nm。步骤2：对栅极薄膜依次进行涂胶、烘烤、光刻、显影、刻蚀和去胶，形成栅电极。步骤3：在栅电极上制备绝缘层，并在绝缘层上制备源漏电极层。具体地，在栅电极上通过磁控溅射或溶液旋涂法形成绝缘薄膜，对所述绝缘薄膜依次进行涂胶、烘烤、光刻、显影、刻蚀和去胶，形成绝缘层。可选地，绝缘层为氧化物绝缘层。本实施例中绝缘层为无机氧化物绝缘层，漏电极层设置为氧化铟锡薄膜(IndiumTinOxides，ITO)材料，但并不以此为限。步骤4：对源漏电极层依次进行涂胶、烘烤、光刻、显影、刻蚀和去胶，同时形成漏电极、源电极和导电孤岛，其中导电孤岛位于漏电极及源电极之间。步骤5：在漏电极、源电极及导电孤岛之间的间隙内通过磁控溅射或溶液旋涂法制备半导体薄膜，对形成的半导体薄膜一次进行涂胶，烘烤，光刻，显影，刻蚀和去胶形成半导体层。可选地，半导体层为无机氧化物半导体层。具体地，步骤4中形成漏电极、源电极和导电孤岛包括：在绝缘层上采用磁控溅射法制备源漏电极层，其溅射条件为：本底真空为10-3～10-4Pa，溅射时气压为0.1-1Pa。对源漏电极层依次进行涂胶，烘烤，光刻，显影，湿法刻蚀同时形成漏电极、源电极及漏源之间的孤立电极，即导电孤岛。湿法刻蚀液为硝酸，硫酸，草酸和去离子水的混合液，通过调整刻蚀液的用量以及刻蚀时间可以形成特定的漏电极、源电极、位于漏电极和源电极之间的孤立电极，即导电孤岛。在源漏电极沟道中制备的导电孤岛为纳米级导电孤岛，可大幅度地提升薄膜晶体管的开态电流。本实施例采用湿法刻蚀形成漏电极、源电极和孤立电极。通过控制刻蚀条件，可在形成漏电极和源电极的同时，在漏电极和源电极之间形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：设置基板，在所述基板上制备栅极薄膜；对所述栅极薄膜依次进行涂胶、烘烤、光刻、显影、刻蚀和去胶，形成栅电极；在所述栅电极上制备绝缘层，并在所述绝缘层上制备源漏电极层；对所述源漏电极层依次进行涂胶、烘烤、光刻、显影、刻蚀和去胶，同时形成漏电极、源电极和导电孤岛，其中所述导电孤岛位于所述漏电极及所述源电极之间；在所述漏电极、所述源电极及所述导电孤岛之间的间隙内制备半导体层。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：设置基板，在所述基板上制备栅极薄膜；对所述栅极薄膜依次进行涂胶、烘烤、光刻、显影、刻蚀和去胶，形成栅电极；在所述栅电极上制备绝缘层，并在所述绝缘层上制备源漏电极层；对所述源漏电极层依次进行涂胶、烘烤、光刻、显影、刻蚀和去胶，同时形成漏电极、源电极和导电孤岛，其中所述导电孤岛位于所述漏电极及所述源电极之间；在所述漏电极、所述源电极及所述导电孤岛之间的间隙内制备半导体层。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述栅极薄膜的厚度范围是40-60nm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在所述基板上制备栅极薄膜包括：通过磁控溅射法制备栅极薄膜。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在所述栅电极上制备绝缘层包括：通过磁控溅射或溶液旋涂法形成绝缘薄膜，对所述绝缘薄膜依次进行涂胶、烘烤、光刻、显影、刻蚀和去胶，形成绝缘层...

【专利技术属性】
技术研发人员：李喜峰，杨祥，岳致富，姜姝，许云龙，陈龙龙，张建华，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31