[发明专利]一种IGZO有源层、氧化物薄膜晶体管的制备方法有效

专利信息
申请号: 201810298222.4 申请日: 2018-04-03
公开(公告)号: CN108461391B 公开(公告)日: 2020-11-03
发明(设计)人: 武岳;吴伟 申请(专利权)人: 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司
主分类号: H01L21/02 分类号: H01L21/02;H01L29/786
代理公司: 深圳汇智容达专利商标事务所(普通合伙) 44238 代理人: 潘中毅;熊贤卿
地址: 518000 广东省深*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 igzo 有源 氧化物 薄膜晶体管 制备 方法
【说明书】:

发明实施例公开了一种IGZO有源层的制备方法,包括步骤:在衬底基板上沉积第一金属层、栅绝缘层后,在所述栅绝缘层上沉积IGZO材料,形成IGZO薄膜;对所述IGZO薄膜表面采用氩气或氦气进行等离子清洗处理,调整所述IGZO薄膜表面的元素含量,并形成IGZO有源层。本发明还相应公开一种氧化物薄膜晶体管的制备方法。实施本发明实施例,可以对IGZO有源层膜面的元素进行调节,提高其电气性能。

技术领域

本发明涉及显示领域,特别涉及一种柔性PI基板的制备方法及相应耐高温胶材的制备方法。

背景技术

在薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)的阵列基板中,对于TFT中的金属氧化物半导体层,目前应用较为广泛的是IGZO(铟镓锌氧化物)材料,这三种金属元素,在半导体中起到的作用各不相同,举例来说,镓能够有效的稳定氧,提高IGZO-TFT的可控性,铟可以增加载流子浓度,提高TFT电流,但是相应地会降低可控性能。

如图1中示出了现有技术中一种背沟道刻蚀型(Back channel etching,BCE)结构的氧化物薄膜晶体管(TFT)的结构示意图,其包括依次在玻璃基板10’上沉积的栅极11’、栅绝缘层12’、IGZO有源层13’和源漏极14’。但是在现有的制备TFT过程中,尤其是制备BCE结构的TFT的过程中,由于第二金属层的源漏极14’是采用湿蚀刻的方法形成,为了保证没有金属残留,通常在第二金属层刚刚蚀刻开后(just etch,JE),增加一定的额外蚀刻时间(over etch,OE),在该额外蚀刻时间内,会使IGZO有源层13’的膜面与蚀刻液充分接触。

由于该制程所使用的蚀刻液为酸性,其PH值一般为3-5,且该蚀刻液中还包含有双氧水的成分,故在IGZO有源层2’经过蚀刻液后,其表面的铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)等含量会重新分布,并且氧(O)含量有所上升。

具体地,在针对背沟道进行检测,发现背沟道中镓、锌含量有较大降低,而铟、氧含量有所升高。例如,下表1示出在一个实施例中的各成分前后的对比结果。

表1、各成分刻蚀前后的百分比变化

其中,空白样品为经过物理气相沉积方法(PVD)沉积而成的IGZO薄膜,在经过蚀刻液后,其表面Ga含量百分比从12.53下降到10.78,Zn含量百分比从14.77到7.82,O含量百分比从56.98升高到62.97,In含量百分比从15.72升高到18.42,这种变化会对IGZO薄膜的性能产生影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于,提供一种IGZO有源层制备方法及氧化物薄膜晶体管的制备方法,可以对IGZO有源层膜面的元素进行调节,提高其电气性能。

为了解决上述技术问题,本发明的实施例的一方面提供一种IGZO有源层的制备方法,包括步骤:

在衬底基板上沉积第一金属层、栅绝缘层后,在所述栅绝缘层上沉积IGZO材料,形成IGZO薄膜;

对所述IGZO薄膜表面采用氩气或氦气进行等离子清洗处理,调整所述IGZO薄膜表面的元素含量,并形成IGZO有源层。

其中,对所述IGZO薄膜的表面采用氩气或氦气进行等离子清洗处理的步骤具体包括:

采用氩气或者氦气对所述IGZO有源层的膜面进行等离子清洗,其中,所述等离子清洗所采用的功率为1000-6000瓦;气体压力为30-70毫托,气体流量为200-2000标准毫升/分钟;处理时间为0-120秒。

其中,所述等离子清洗所采用的功率为3000-4000瓦;气体压力为30-50毫托;气体流量为500-1000标准毫升/分钟,处理时间为5-20秒。

其中,进一步包括:

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