[发明专利]一种提高溶液法氧化物绝缘层TFT偏压稳定性的方法

说明书

本发明属于薄膜晶体管的技术领域，公开了一种提高溶液法氧化物绝缘层TFT偏压稳定性的方法。方法为：在旋涂制备薄膜晶体管的绝缘层时，将低浓度的金属氧化物绝缘层前驱体溶液进行多次旋涂，每一次旋涂完后进行退火处理，得到金属氧化物绝缘层薄膜，薄膜晶体管以该薄膜作为绝缘层；所述金属氧化物绝缘层前驱体溶液的浓度为0～0.3mol/L且不为0。本发明的方法能够减少薄膜晶体管中绝缘层内部的缺陷，提高薄膜晶体管的偏压稳定性。

技术领域

本发明属于薄膜晶体管技术领域，具体涉及一种提高溶液法氧化物绝缘层TFT偏压稳定性的方法。

背景技术

薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)，是一种用途广泛的半导体器件，其最重要的用途是在显示器中用于驱动液晶排列变化、以及驱动OLED像素发光。氧化物薄膜晶体管器件在显示屏工作时，选择管和驱动管会受到长时间的电学偏压作用，因而TFT器件是否能在偏压过程中保持稳定的TFT器件性能将决定背板驱动的效果和使用寿命。采用溶液法制备的金属氧化物绝缘薄膜常常含有较多缺陷，从而影响TFT器件的偏压稳定性。为了解决这个问题，目前主流的方法是，通过提高绝缘层薄膜的退火温度，来去除薄膜杂质，减少薄膜内部缺陷。但这种方式容易使绝缘层薄膜出现结晶态，从而使得薄膜电学性能下降。

发明内容

为解决上述的缺点和不足之处，本发明首要目的是提供一种提高包含有溶液法制备的金属氧化物绝缘层的薄膜晶体管(TFT)偏压稳定性的方法。本发明通过将低浓度金属氧化物绝缘层前驱体多次旋涂来提高薄膜晶体管TFT偏压稳定性，实现了氧化物绝缘层薄膜晶体管在偏压下的高稳定性。相比于高浓度的绝缘层前驱体少次旋涂，在薄膜厚度相近的情况下，本发明将低浓度的金属氧化物(如ZrO₂)绝缘层前驱体多次旋涂，其绝缘层表面更为平整，内部缺陷更少，从而提高氧化物绝缘层TFT的偏压稳定性。

本发明的另一目的在于提供上述方法得到的薄膜晶体管。该方法制备的薄膜晶体管具有较好的偏压稳定性。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种提高溶液法制备的氧化物绝缘层TFT偏压稳定性的方法，在旋涂制备薄膜晶体管的绝缘层时，将低浓度的金属氧化物绝缘层前驱体溶液进行多次旋涂，每一次旋涂完后进行退火处理，得到金属氧化物绝缘层薄膜，薄膜晶体管以该薄膜作为绝缘层。

所述金属氧化物绝缘层前驱体溶液的浓度为0～0.3mol/L且不为0，优选0.01～0.3mol/L，更优选为0.1～0.3mol/L。

旋涂的次数≥4，优选为≥5；前驱体溶液多次旋涂使得绝缘层薄膜达到所需的厚度。

所述旋涂的转速为4000rpm～6000rpm，每一次旋涂的时间为30s-40s，每一次旋涂完后进行退火处理时，退火的温度为200℃～300℃，退火的时间为3～5min。

所述金属氧化物绝缘层前驱体为ZrO₂绝缘层前驱体、氧化铪绝缘层前驱体或氧化铝绝缘层前驱体。

所述ZrO₂绝缘层前驱体为ZrOCl₂·8H₂O(八水合氧氯化锆)、硝酸锆或醋酸锆；

所述氧化铪绝缘层前驱体为八水合氧氯化铪；所述氧化铝绝缘层前驱体为硝酸铝或醋酸铝。

所述金属氧化物绝缘层前驱体溶液是将金属氧化物绝缘层前驱体溶于有机溶剂中得到；

ZrO₂绝缘层前驱体为ZrOCl₂·8H₂O(八水合氧氯化锆)时，ZrO₂绝缘层前驱体溶液中有机溶剂为乙二醇单甲醚(2-MOE)或乙二醇；ZrO₂绝缘层前驱体为硝酸锆时，有机溶剂为乙二醇单甲醚；ZrO₂绝缘层前驱体为醋酸锆时，有机溶剂为乙二醇；