[发明专利]一种氧化物半导体上电极层的刻蚀方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种氧化物半导体上电极层的刻蚀方法。

背景技术

近年来，在平板显示尤其是在有机发光二极管（OLED，Organic Light-Emitting Diode）领域，基于氧化物半导体的薄膜场效应晶体管（TFT，Thin Film Transistor）越来越受到重视。目前用在平板显示的TFT的半导体氧化半导体层的材料主要是硅材料，包括非晶硅（a-Si：H）、多晶硅、微晶硅等。

然而非晶硅TFT具有对光敏感、迁移率低（<1cm²/Vs）和稳定性差等缺点；多晶硅TFT虽然具有较高的迁移率，但是由于晶界的影响导致其电学均匀性差，且多晶硅制备温度高和成本高，限制了其在平板显示中的应用；微晶硅制备难度大，晶粒控制技术难度高，不容易实现大面积规模量产。

基于氧化物半导体的TFT具有载流子迁移率较高（1～100cm²/Vs）、制备温度低、对可见光透明等优点，在平板显示的TFT基板领域，有替代用传统硅工艺制备的TFT的发展趋势。

因为氧化物半导体TFT的结构与传统的非晶硅TFT相似，所以氧化物半导体TFT的制备方法与非晶硅TFT相似的也相似。然而，由于氧化物半导体对酸非常敏感，即便是弱酸也能快速腐蚀氧化物半导体，所以在氧化物半导体上刻蚀金属源漏电极时很容易破坏氧化物半导体本身。同时，由于氧化物半导体层很薄，一般在30至50nm之间，它在500：1稀释的氢氟酸（HF）中只需要几秒钟就可以刻完，而大多数金属需要在强酸下刻蚀，并且速率较慢。这样，刻蚀时间太短会造成金属可不干净，而刻蚀时间太长又会将底下的氧化物半导体层刻蚀；由于薄膜有一定的不均匀性，并且刻蚀液的成分和浓度存在一定偏差，在这种情况下几乎不可能把握刻蚀时间。因此如何在氧化物半导体上刻蚀金属源漏电极成为急需解决的难点。

目前国际上一般采用增加一层刻蚀阻挡层来保护底下的在氧化物半导体层免受金属源漏电极的刻蚀液的影响，但这种方法增加了一层薄膜，并增加了一道光刻，因此增加了工艺成本。还有一些研究组使用干法刻蚀的方法刻蚀金属源漏电极，但干法刻蚀的离子会严重影响到氧化物半导体的性能，同时干法刻蚀还需要昂贵的真空离子设备，因此，这种方法的应用受到了极大的限制。

发明内容

本发明实施例提供了一种氧化物半导体上电极层的刻蚀方法，用于实现在氧化物半导体上使用湿刻蚀法直接刻蚀金属的电极。

本发明提供的氧化物半导体上电极层的刻蚀方法，包括：

在氧化物半导体层上制备含有钼的电极层；使用含有双氧水的刻蚀液对所述含有钼的电极层进行电极的刻蚀。

可选的，所述使用含有双氧水的刻蚀液对所述含有钼的电极层进行电极的刻蚀，包括：

使用抗蚀剂在所述含有钼的电极层上绘制电极的图案；将所述含有钼的电极层浸没在含有双氧水的刻蚀液中，直到没有涂抹所述抗蚀剂的部分完全被刻蚀；去除所述含有钼的电极层上的抗蚀剂，形成电极。

可选的，所述抗蚀剂包括：光刻胶；

所述使用抗蚀剂在所述含有钼的电极层上绘制电极的图形，包括：

在所述含有钼的电极层上涂抹光刻胶；依次使用前烘、曝光、显影和后烘的方法使得所述含有钼的电极层中非电极的部分露出。

可选的，所述在氧化物半导体层上制备含有钼的电极层之前，包括：

在基片上制备氧化物半导体层，所述基片含有玻璃基板、栅极和绝缘层等。

可选的，所述氧化物半导体层的成分包括：氧化锌；

所述氧化物半导体层的成分还包括：铟，镓，铝，镁、钕、钽、铪和锡中任意一项或一项以上的组合；所述氧化物半导体层通过溅射，激光脉冲沉积或原子层沉积的方法制备，厚度为20至100纳米。

可选的，所述含有钼的电极层包括：钼金属或钼合金；所述含有钼的电极层通过溅射、离子镀或蒸发的方法制备，厚度为10至1000纳米。

可选的，所述含有双氧水的刻蚀液为双氧水的水溶液，或在双氧水的水溶液中添加碱后形成的混合溶液。

可选的，所述双氧水的水溶液的浓度为5wt.%至70wt.%。

可选的，所述碱为氢氧化钾、氢氧化钠或氨水。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：本发明使用钼金属或钼合金制备电极层，由于双氧水只能刻蚀钼而不能刻蚀氧化物，因此，含有钼的电极层可以使用含有双氧水的刻蚀液对其进行刻蚀，使得刻蚀液只刻蚀电极层而不损伤氧化物半导体层，从而实现使用湿刻蚀法直接刻蚀金属的电极，简化了工艺流程，节省了工艺成本。