通过湿法化学沉积制造的场效应晶体管制造技术

技术编号:3881628 阅读:180 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种制造场效应晶体管的方法,包括: (i)提供一种溶液,该溶液包括具有半导电属性的材料或一种或多种反应形成具有半导电属性材料的化合物; (ii)加热基板到220~450℃的温度;以及 (iii)通过喷雾热解向加热的基板上沉积该溶液的液滴。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及场效应晶体管及其制造方法。场效应晶体管,特别地,薄膜场效应晶体管(TFT),在诸如显示 器或存储技术的领域中具有广泛和有潜力的用途。现有技术中,已经报道了多种制造薄膜晶体管的方法,例如,参 看GB-A - 2044994。在"Epitaxial growth of cadmium sulphide layers on indium phosphide from aqueous ammonia solutions" (D Lincot,R Ortega - Borges和M Fr0ment力;7/. 64(5), 1995,569 ) —文中报道了使用化学沉积从镉氨硫脲水溶液在磷化铟单晶上外延生长 硫化镉。该方法制备的材料可用于光电子应用。US-A- 4360542描述了一种制造光伏电池的方法,该方法中,通 过镉胺硫氰酸根络合物的氨水溶液的热分解,在合适基板上沉积硫化 镉薄膜。已经报道了使用低温化学浴分解方法制造包含CdS或CdSe薄半导 电膜的薄膜晶体管,参见,例如,"Preparation of thin - film transistors with chemical bath decomposited CdSe and CdS thin films", FY Gan和I Shih, Zfi^rra脱f/e"靡, 49( 2002 ), 15。"Semiconductor thin films by chemical bath decomposition for solar energy related application ", PKNair等,So/srf/7er^y #"eWa/; a/7d《0/" Ce/", 52 (1998) , 313 - 344中描述了使用化学 浴沉积技术沉积CdS、 CdSe、 ZnS、 ZnSe、 PbS、 SnS、 Bi2S3、 Bi2Se3、 Sb2S3、 CuS和CuSe薄膜。该文献描述的方法中,在基板上沉积薄半导 体膜,该基板浸入包含金属离子以及氢氧离子、硫离子或竭离子源的 稀释溶液中。报道了化学浴沉积技术非常适用于制造用于太阳能相关 应用的大面积的薄膜。硫化铟的化学浴沉积还在"Chemical bath deposition of indium sulphide thin films preparation and characterization ,,, C. D. Lokhande, A. Ermaoui, P. S. Patil等.7 /"。//^'/迈"0 (1999)18中有所描述。US-A- 5689125描述了包括硫化镉(CdS )界面层的半导体器件. 通过使用氢氧化铵、水合硫酸镉(3CdS04 8H20)和硫脲的溶液在30 ~ 90"C的化学浴沉积,形成该界面层。这些使用化学浴沉积的现有技术方法一般需要接着进行诸如光刻 和刻蚀这样的技术,以从基板上不需要沉积材料的区域去除沉积的材 料。提供一种沉积半导体材料(例如CdS)而避免需要使用这些减法步 骤的方法是有优势的。本专利技术申请提出了这样的一种方法。"Characterisation of spay pyrolysed indium sulphide thin films" ( T. T. John,S. Bini, Y. Kashiwaba等,&迈/^0/7""'. 7"e由o/. 18 (2003) 491 ) —文中描述了通过化学喷雾热解沉积硫化铟In2S3,来 制造用于光电子和光伏应用的导电薄膜。通过在流动的H2S流中进行热处理,铟迹线可以转化成In2S3,见 J. Herrero和J.Ortega 5V 厶A"er^r #"e_r 17 (1988) 357。在基于聚合物电子学的显示器中,目前使用前体并五苯作为半导 体。约0.02 cm7Vs的迁移率将显示器的尺寸限制为大约为QVGA (典 型地,320 x 240像素)。需要更高迁移率的半导体以增加刷新率和/或 使尺寸增加到VGA ( 720 x 400像素)和SVGA ( 800 x 60(H象素)大小。在商业上可获得的有源矩阵液晶显示器中,非晶氢化硅用作半导 体。通过标准半导体技术,例如真空沉积、然后光刻和刻蚀,进行处 理。沉积有源高迁移率半导体材料的现有技术方法需要使用真空技术。 由于成本和效率的原因,希望不需要真空沉积的制造工艺。本说明书中对现已出版的文件的引用和讨论不必看成承认该文件 是现有技术一部分或一般常识。本专利技术提供一种制造半导体的方法,具体而言,制造场效应晶体 管的方法,其中通过湿法化学沉积或喷雾热解,在基板上沉积半导电 材料。本专利技术的方法尤其适用于在基板上沉积硫化镉或硫化铟。 一个实施例中,该方法包括(i)提供一种溶液,该溶液包括具有半导电属性的材料或反应形 成具有半导体属性的材料的化合物的组合;(ii) 在基板上沉积该溶液的液滴;(iii) 在50~ 90t:的温度对步驟(ii)的产物进行加热;(iv) 清洗步骤(iii)的产物;以及(v) 在50~ 200。C的温度对步骤(iv)的产物进行加热。 这里使用的术语"具有半导电属性的材料"包括其电导率介于金属和绝缘体之间的物质;它的电导率随着温度改变,随着杂质的存在 改变,暴露于光和/或存在电场时改变。在约25'C和大气压下,导体一 般具有低于10-5 Jlm的电阻率。在约25'C和大气压下,半导体的电 阻率通常在10-5 ftm到108Qm之间。优选地,在25。C和大气压下, 绝缘体一般具有高于约10811m的电阻率。具有半导电属性的材料可以是适于用在场效应晶体管中的任何具 有半导电属性的材料.本专利技术的方法尤其适用于沉积可以使用化学浴 沉积技术的半导电材料。例如US - A - 5689125 、 Lincott等的/%〃 64 (5), 31 January 1994, Nair等.的5Wsr ^zer^r er/a/s a/7"o/ar ce//<y, 52 (1998) , 313 - 344以及Gan和Shih 的7!ra/7sac〃o/7S on ^7e"_ro/z/c Z eF/'ces, Vol. 49, No. 1 January 2002 中描述了化学浴沉积:技术。本专利技术中使用的具有半导电属性的材料优选包括至少镉、锌、铅、 锡、铋、锑、铟、铜和汞中的一种。优选地,具有半导电属性的材料 包括镉或铟。本专利技术中使用的具有半导电属性的材料优选包括至少硫、硒和碲 中的一种。优选地,具有半导电属性的材料包括硫。本领域技术人员应当理解,本专利技术的方法中可以使用其它具有半 导电属性的材料。优选地,在步骤(i)中使用反应形成具有半导电属性的材料的化 合物的组合。适用于本专利技术的组合包括包含如下络合物的组合,所述 络合物包含至少镉、锌、铅、锡、铋、锑、铟、铜和汞中的一种。优 选地,4吏用包含镉或铟的络合物。如果在步骤(i)中使用络合物,它可以通过使包含镉、锌、铅、 锡、铋、锑、铟、铜或汞的适当起始材料与适于形成络合物的材料反 应,在步骤(i )前获得。优选地,可以使用镉、锌、铅、锡、铋、锑、 铟、铜或汞的卣本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造场效应晶体管的方法,包括: (i)提供一种溶液,该溶液包括具有半导电属性的材料或一种或多种反应形成具有半导电属性材料的化合物; (ii)加热基板到220~450℃的温度;以及 (iii)通过喷雾热解向加热的基板上沉积该溶液的液滴。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:MPJ皮特斯DMd李尤瓦FKd泰杰YJR西蒙
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL

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