TFT基板的制作方法技术

本发明专利技术提供一种TFT基板的制作方法，首先在金属箔片上形成石墨烯半导体有源层，然后在石墨烯半导体有源层上依次形成无机物绝缘层和有机基底，通过上下翻转，使所述金属箔片位于最上层，再在所述金属箔片上经图案化工艺形成光阻层，对所述金属箔片进行蚀刻，得到源极和漏极，再然后在光阻层及石墨烯半导体有源层上依次形成有机绝缘层和栅极导电层，最后通过光阻剥离液去除光阻层并带离其上的有机绝缘层和栅极导电层，得到图形化的栅极绝缘层和栅极；该制作方法通过上下翻转的方式，将用于沉积石墨烯薄膜的金属箔片再次利用为制作源漏极的电极材料，从而达到降低成本和简化工艺的作用，并通过剥离工艺，只需一道光罩便可得到图形化源极、漏极和栅极。

【技术实现步骤摘要】
TFT基板的制作方法
本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种TFT基板的制作方法。
技术介绍
在有源矩阵显示技术中，每一个像素点都由集成在其后的薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)进行驱动，从而可以实现高速度、高亮度、高对比度的屏幕显示效果。常见的TFT通常由栅极/源极/漏极(Gate/Source/Drain)三电极、绝缘层以及半导体层构成。石墨烯，作为目前已知世界上最薄、最坚硬的纳米材料，因其具有良好的导电调控性，机械特性，导热特性，从而成为当前研究热点之一。石墨烯作为一种极薄导电率极高的新型材料，具有很大潜能被应用到电子元件/晶体管中。根据报道，石墨烯薄膜具有极低的方块电阻(<100Ω/□)，然而经过掺杂之后，又可以形成宽带系的二维绝缘材料，因而石墨烯经过一定处理后，可形成n型或p型半导体的特性，可被应用到显示行业的TFT器件中。然而目前对于大面积制备石墨烯，较常用且得到的石墨烯性能较好的技术主要为化学气相沉积法(ChemicalVaporDeposition，CVD)，利用该方法制作TFT器件的过程主要为，首先在金属基底如铜/镍上通过CVD法沉积石墨烯，再蚀刻掉金属基底得到石墨烯薄膜，再将该石墨烯薄膜通过卷对卷(RolltoRoll)或其他方式转移至已沉积所需薄膜的基底上，从而组装成TFT器件，该方法具有周期长，工艺复杂，且金属基底耗费大成本高的等缺点。故，对于含石墨烯的TFT基板，开发一种工艺简单且成本低的制备方法具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种TFT基板的制作方法，能够降低生产成本、简化工艺、减少光罩制程。为实现上述目的，本专利技术一种TFT基板的制作方法，包括以下步骤：步骤S1、提供金属箔片，在所述金属箔片上沉积石墨烯薄膜，通过改变石墨烯带隙的方法得到石墨烯半导体有源层；步骤S2、在所述石墨烯半导体有源层上沉积形成无机物绝缘层；步骤S3、在所述无机物绝缘层上形成有机基底，得到初级结构；步骤S4、将所述步骤S3得到的初级结构上下翻转，使有机基底位于最下层，使金属箔片位于最上层，在所述金属箔片上利用一道光罩经图案化工艺形成光阻层；步骤S5、以所述光阻层为遮蔽层，对所述金属箔片进行蚀刻，得到间隔的源极和漏极；步骤S6、在所述光阻层及石墨烯半导体有源层上形成有机绝缘层，在所述有机绝缘层上沉积形成栅极导电层；步骤S7、通过光阻剥离液去除光阻层，同时通过光阻层带离光阻层上的有机绝缘层和栅极导电层，由剩余的有机绝缘层得到位于石墨烯半导体有源层上且位于源极与漏极之间的栅极绝缘层，由剩余的栅极导电层得到位于所述栅极绝缘层上的栅极。所述金属箔片的材料为铜、或镍。所述步骤S1中，所述改变石墨烯带隙的方法为化学掺杂法，具体为，在沉积石墨烯薄膜的同时对其进行化学掺杂，所沉积的石墨烯薄膜为掺杂的石墨烯薄膜，从而得到石墨烯半导体有源层；或者，所述改变石墨烯带隙的方法为光刻法，具体为，在沉积石墨烯薄膜后，将石墨烯薄膜切割成细带状，成为石墨烯纳米带，从而得到石墨烯半导体有源层。所述步骤S1中，通过等离子增强化学气相沉积法沉积所述石墨烯薄膜，所沉积的石墨烯薄膜为单层石墨烯薄膜；所述石墨烯半导体有源层的带隙值大于0.1eV。所述步骤S2中，通过化学气相沉积法沉积形成无机物绝缘层，所述无机物绝缘层的材料为氮化硅、氧化硅、三氧化二钇、或二氧化铪。所述步骤S3中，所述有机基底通过溶液涂布及固化形成，所述有机基底的材料为聚二甲基硅氧烷。所述步骤S5中，通过湿蚀刻工艺对对所述金属箔片进行蚀刻。所述步骤S6中，通过涂布工艺形成有机绝缘层，所述有机绝缘层的材料为聚甲基丙烯酸甲酯。所述步骤S6中，通过物理气相沉积法沉积形成栅极导电层，所述栅极导电层的材料为铝、铜、或氧化铟锡。所述的TFT基板的制作方法，还包括步骤S8、提供加强基底，使有机基底融化后再贴附到加强基底上；所述加强基底为玻璃、聚对苯二甲酸乙二酯塑料、或硅片。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的一种TFT基板的制作方法，首先在金属箔片上沉积石墨烯薄膜，通过改变石墨烯带隙的方法得到石墨烯半导体有源层，然后在石墨烯半导体有源层上依次形成无机物绝缘层和有机基底，通过上下翻转，使所述金属箔片位于最上层，再在所述金属箔片上经图案化工艺形成光阻层，以所述光阻层为遮蔽层，对所述金属箔片进行蚀刻，得到源极和漏极，再然后在所述光阻层及石墨烯半导体有源层上依次形成有机绝缘层和栅极导电层，最后通过光阻剥离液去除光阻层，并通过光阻层带离其上的有机绝缘层和栅极导电层，从而得到图形化的栅极绝缘层和栅极；该制作方法通过上下翻转的方式，将用于沉积石墨烯薄膜的金属箔片再次利用为制作源漏极的电极材料，从而达到降低成本和简化工艺的作用，并通过剥离(lift-off)工艺，只需一道光罩便可得到图形化的源极、漏极和栅极。为了能更进一步了解本专利技术的特征以及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制。附图说明下面结合附图，通过对本专利技术的具体实施方式详细描述，将使本专利技术的技术方案及其它有益效果显而易见。附图中，图1为本专利技术TFT基板的制作方法的流程示意图；图2为本专利技术TFT基板的制作方法步骤S1的示意图；图3为本专利技术TFT基板的制作方法步骤S2的示意图；图4为本专利技术TFT基板的制作方法步骤S3的示意图；图5为本专利技术TFT基板的制作方法步骤S4的示意图；图6为本专利技术TFT基板的制作方法步骤S5的示意图；图7为本专利技术TFT基板的制作方法步骤S6的示意图；图8为本专利技术TFT基板的制作方法步骤S7的示意图；图9为本专利技术TFT基板的制作方法步骤S8的示意图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术所采取的技术手段及其效果，以下结合本专利技术的优选实施例及其附图进行详细描述。请参阅图1，本专利技术提供一种TFT基板的制作方法，包括以下步骤：步骤S1、如图2所示，提供金属箔片100’，在所述金属箔片100’上沉积石墨烯薄膜，通过改变石墨烯带隙的方法得到石墨烯半导体有源层200。具体地，本专利技术中，所述金属箔片100’的材料既可作为基底材料用于沉积制备石墨烯薄膜，同时也需具备导电性质后续可用作电极材料，例如铜(Cu)、或镍(Ni)等金属材料。具体地，所述步骤S1中，所述改变石墨烯带隙的方法为化学掺杂法，具体为，在沉积石墨烯薄膜的同时对其进行化学掺杂，所沉积的石墨烯薄膜为掺杂的石墨烯薄膜，从而得到石墨烯半导体有源层200；或者，所述改变石墨烯带隙的方法为光刻法，具体为，在沉积石墨烯薄膜后，将石墨烯薄膜切割成细带状，成为石墨烯纳米带(GNR)，从而得到石墨烯半导体有源层200。具体地，所述步骤S1中，所形成的石墨烯半导体有源层200的带隙值大于0.1eV。具体地，所述步骤S1中，通过等离子增强化学气相沉积法(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition，PECVD)沉积所述石墨烯薄膜，所沉积的石墨烯薄膜优选为单层石墨烯薄膜，其厚度优选为小于5nm。步骤S2、如图3所示，在所述石墨烯半导体有源层200上沉积形成无机物绝缘层300，从而对石墨烯半导体有源层200起到一定的绝缘保护作用，阻止后续形成的有机基底对石墨烯半导体有源层200产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种TFT基板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、提供金属箔片(100’)，在所述金属箔片(100’)上沉积石墨烯薄膜，通过改变石墨烯带隙的方法得到石墨烯半导体有源层(200)；步骤S2、在所述石墨烯半导体有源层(200)上沉积形成无机物绝缘层(300)；步骤S3、在所述无机物绝缘层(300)上形成有机基底(400)，得到初级结构；步骤S4、将所述步骤S3得到的初级结构上下翻转，使有机基底(400)位于最下层，使金属箔片(100’)位于最上层，在所述金属箔片(100’)上利用一道光罩经图案化工艺形成光阻层(500)；步骤S5、以所述光阻层(500)为遮蔽层，对所述金属箔片(100’)进行蚀刻，得到间隔的源极(110)和漏极(120)；步骤S6、在所述光阻层(500)及石墨烯半导体有源层(200)上形成有机绝缘层(600’)，在所述有机绝缘层(600’)上沉积形成栅极导电层(700’)；步骤S7、通过光阻剥离液去除光阻层(500)，同时通过光阻层(500)带离光阻层(500)上的有机绝缘层(600’)和栅极导电层(700’)，由剩余的有机绝缘层(600’)得到位于石墨烯半导体有源层(200)上且位于源极(110)和漏极(120)之间的栅极绝缘层(600)，由剩余的栅极导电层(700’)得到位于所述栅极绝缘层(600)上的栅极(700)。...

【技术特征摘要】
1.一种TFT基板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、提供金属箔片(100’)，在所述金属箔片(100’)上沉积石墨烯薄膜，通过改变石墨烯带隙的方法得到石墨烯半导体有源层(200)；步骤S2、在所述石墨烯半导体有源层(200)上沉积形成无机物绝缘层(300)；步骤S3、在所述无机物绝缘层(300)上形成有机基底(400)，得到初级结构；步骤S4、将所述步骤S3得到的初级结构上下翻转，使有机基底(400)位于最下层，使金属箔片(100’)位于最上层，在所述金属箔片(100’)上利用一道光罩经图案化工艺形成光阻层(500)；步骤S5、以所述光阻层(500)为遮蔽层，对所述金属箔片(100’)进行蚀刻，得到间隔的源极(110)和漏极(120)；步骤S6、在所述光阻层(500)及石墨烯半导体有源层(200)上形成有机绝缘层(600’)，在所述有机绝缘层(600’)上沉积形成栅极导电层(700’)；步骤S7、通过光阻剥离液去除光阻层(500)，同时通过光阻层(500)带离光阻层(500)上的有机绝缘层(600’)和栅极导电层(700’)，由剩余的有机绝缘层(600’)得到位于石墨烯半导体有源层(200)上且位于源极(110)和漏极(120)之间的栅极绝缘层(600)，由剩余的栅极导电层(700’)得到位于所述栅极绝缘层(600)上的栅极(700)。2.如权利要求1所述的TFT基板的制作方法，其特征在于，所述金属箔片(100’)的材料为铜、或镍。3.如权利要求1所述的TFT基板的制作方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述改变石墨烯带隙的方法为化学掺杂法，具体为，在沉积石墨烯薄膜的同时对其进行化学掺杂，所沉积的石墨烯薄膜为掺杂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏慧，
申请(专利权)人：深圳市华星光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44