CN109285781B - 一种薄膜晶体管的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及显示设备技术领域，公开了一种薄膜晶体管的制备方法，该薄膜晶体管的制备方法包括：在基板上形成第一透明导电层和第一金属层；对第一金属层以及第一透明导电层进行第一次刻蚀，对第一透明导电层进行刻蚀形成第一透明电极和第二透明电极；对第一金属层进行第二次刻蚀以露出第二透明电极；对第二透明电极进行氧离子注入处理以使其表面注入氧离子；在第一金属层和第二透明电极背离基板的一侧沉积第一绝缘层后进行退火处理。该薄膜晶体管的制备方法采用四次掩膜工艺和氧离子注入及退火处理工艺，有效降低了第二透明电极电阻和应力，消除了晶格缺陷，从而有效提高了透过率。
Description
技术领域
本发明涉及显示设备技术领域，特别涉及一种薄膜晶体管的制备方法。
背景技术
目前大尺寸TV产品主要以高级超维场转换(ADS)产品为主，其中阵列制作工艺，一种方案是采用4次掩膜技术，需要用到两次半掩膜工艺，但是无法退火处理，容易造成金属膜氧化；另外一种方案是采用5次掩膜技术，可以退火处理。第一种方案优点是采用4次掩膜工艺可以有效降低薄膜晶体管的制作成本，但是不能退火处理以使导电玻璃晶化；第二种方案优点是退火处理可以使导电玻璃晶化，有效降低导电玻璃电阻和应力，消除晶格缺陷，有效提高透过率，但是采用5次掩膜技术，增加了制作成本。
发明内容
本发明提供了一种薄膜晶体管的制备方法，上述薄膜晶体管的制备方法采用四次掩膜工艺和氧离子注入及退火处理工艺，有效降低了第二透明电极电阻和应力，消除了晶格缺陷，从而有效提高了透过率。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种薄膜晶体管的制备方法，包括：
在基板上形成第一透明导电层和第一金属层；
在所述第一金属层背离所述基板的一侧涂覆光刻胶，且采用半掩膜工艺进行曝光显影后形成光刻胶图案，其中，光刻胶图案中包括全保留区域、部分保留区域和全曝光去除区域；
对所述第一金属层以及第一透明导电层与光刻胶图案中全曝光去除区域对应的部位进行第一次刻蚀，对所述第一透明导电层进行刻蚀形成第一透明电极和第二透明电极；
对所述光刻胶图案进行灰化处理，将所述部分保留区域内的光刻胶灰化去除，以露出所述第一金属层与所述部分保留区域对应的部位；
对所述第一金属层中与所述部分保留区域对应的部位进行第二次刻蚀以去除第一金属层与所述部分保留区域对应的部位，露出所述第二透明电极；
对所述第二透明电极进行氧离子注入处理以使其表面注入氧离子；
去除与所述第一透明电极相对位置的光刻胶；
在所述第一金属层和所述第二透明电极背离所述基板的一侧形成第一绝缘层；
退火处理。
上述薄膜晶体管的制备方法中首先在基板上制备第一透明导电层和第一金属层，通过半掩膜工艺对光刻胶进行曝光显影后对第一透明导电层和第一金属层进行刻蚀，在第一透明导电层形成第一透明电极和第二透明电极，在与第一透明电极相对的部分保留第一金属层、去除与第二透明电极相对部位的第一金属层，对第二透明电极进行氧离子注入处理以使其表面注入氧离子，并在第一金属层和第二透明电极背离基板的一侧形成第一绝缘层，后进行退火处理，上述制备过程中图案的形成和退火工艺制备采用了一次掩膜工艺，后续薄膜晶体管中其他膜层的形成过程可与现有技术类似，采用三次掩膜工艺形成后续膜层，在此不作描述，由此在本发明提供的薄膜晶体管的制备方法中可以采用四次掩膜工艺，且对第二透明电极进行氧离子注入处理并经过了退火处理，采用四次掩膜工艺有效降低了薄膜晶体管的制作成本，同时对第二透明电极进行氧离子注入处理并经过退火处理使第二透明电极晶化，有效降低了第二透明电极电阻和应力，消除了晶格缺陷，从而有效提高了透过率。
优选地，所述第一透明导电层的材料为氧化铟锡。
优选地，所述第二透明电极经氧离子注入处理和退火处理后形成多晶氧化铟锡。
优选地，采用离子注入机对所述第二透明电极进行氧离子注入处理。
优选地，所述氧离子注入处理的注入能量为50～500keV、参杂深度为70nm、注入剂量为2.0×1015cm-2～1.0×1016cm-2。
优选地，所述氧离子注入处理的注入能量为70keV。
优选地，所述氧离子注入处理的注入剂量为6.0×1015cm-2。
优选地，采用湿法剥离去除与第一透明电极相对位置的光刻胶。
优选地，所述基板为玻璃基板。
附图说明
图1为本发明提供的一种薄膜晶体管的制备方法流程图；
图2a至图2g为本发明提供的薄膜晶体管的制备方法的制备过程示意图；
图3为由本发明提供的一种薄膜晶体管的制备方法制备的一种薄膜晶体管。
图标：
1-基板；2-第一透明导电层；21-第一透明电极；22-第二透明电极3-第一金属层；4-光刻胶；5-第一绝缘层；6-有源层；7-第二金属层；8-第二绝缘层；9-第二透明导电层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1和图2a至图2g，本发明提供一种薄膜晶体管的制备方法，包括：
步骤S101：在基板1上形成第一透明导电层2和第一金属层3，如图2a所示；
步骤S201：在所述第一金属层3背离所述基板1的一侧涂覆光刻胶4，且采用半掩膜工艺进行曝光显影后形成光刻胶4图案，其中，光刻胶4图案中包括全保留区域、部分保留区域和全曝光去除区域，如图2b所示；
步骤S301：对所述第一金属层3以及第一透明导电层2与光刻胶4图案中全曝光去除区域对应的部位进行第一次刻蚀，对所述第一透明导电层2进行刻蚀形成第一透明电极21和第二透明电极22，如图2c所示；
步骤S401：对所述光刻胶4图案进行灰化处理，将所述部分保留区域内的光刻胶4灰化去除，以露出所述第一金属层3与所述部分保留区域对应的部位，如图2d所示；
步骤S501：对所述第一金属层3中与所述部分保留区域对应的部位进行第二次刻蚀以去除第一金属层3与所述部分保留区域对应的部位，露出所述第二透明电极22，如图2e所示；
步骤S601：对所述第二透明电极22进行氧离子注入处理以使其表面注入氧离子；
步骤S701：去除与所述第一透明电极21相对位置的光刻胶4，如图2f所示；
步骤S801：在所述第一金属层3和所述第二透明电极22背离所述基板1的一侧形成第一绝缘层5，如图2g所示；
步骤S901：退火处理。
上述薄膜晶体管的制备方法中首先在基板1上制备第一透明导电层2和第一金属层3，通过半掩膜工艺对光刻胶4进行曝光显影后对第一透明导电层2和第一金属层3进行刻蚀，在第一透明导电层2形成第一透明电极21和第二透明电极22，在与第一透明电极21相对的部分保留第一金属层3、去除与第二透明电极22相对部位的第一金属层3，对第二透明电极22进行氧离子注入处理以使其表面注入氧离子，并在第一金属层3和第二透明电极22背离基板1的一侧形成第一绝缘层5，后进行退火处理，上述制备过程中图案的形成采用了一次掩膜工艺，后续薄膜晶体管中其他膜层的形成过程可与现有技术类似，采用三次掩膜工艺形成后续膜层，在此不作描述，由此在本发明提供的薄膜晶体管的制备方法中可以采用四次掩膜工艺，且对第二透明电极22进行氧离子注入处理并经过了退火处理，采用四次掩膜工艺有效降低了薄膜晶体管的制作成本，同时对第二透明电极22进行氧离子注入处理并经过退火处理使第二透明电极22晶化，有效降低了第二透明电极22电阻和应力，消除了晶格缺陷，从而有效提高了透过率。
具体地，所述第一透明导电层2的材料为氧化铟锡。
氧化铟锡具有很好地透明性和导电性，适合作为第一透明导电层2的材料。
具体地，所述第二透明电极22经氧离子注入处理和退火处理后形成多晶氧化铟锡。
像素区的第二透明电极22在氧环境下退火，第二透明电极22的材料为氧化铟锡，在退火后形成多晶氧化铟锡，改善了晶格缺陷，提高了透过率。
具体地，采用离子注入机对所述第二透明电极22进行氧离子注入处理。
采用离子注入机对所述第二透明电极22进行氧离子注入处理，以此为第二透明电极22提供后续退火处理时的氧环境，使得第二透明电极22在氧环境下退火后形成多晶氧化铟锡，改善其晶格缺陷，提高像素区域的透过率。
具体地，所述氧离子注入处理的注入能量为50～500keV、参杂深度为70nm、注入剂量为2.0×1015cm-2～1.0×1016cm-2。
在室温条件下对第二透明电极22进行氧离子注入处理，注入能量为50～500keV，具体可以为：50keV、60keV、70keV、80keV、90keV；注入剂量为2.0×1015cm-2～1.0×1016cm-2，具体可以为：2.0×1015cm-2、3.0×1015cm-2、4.0×1015cm-2、5.0×1015cm-2、6.0×1015cm-2、7.0×1015cm-2、8.0×1015cm-2、9.0×1015cm-2、1.0×1016cm-2。
具体地，所述氧离子注入处理的注入能量优选为70keV。
具体地，所述氧离子注入处理的注入剂量优选为6.0×1015cm-2。
具体地，采用湿法剥离去除与第一透明电极21相对位置的光刻胶4。
具体地，所述基板1为玻璃基板1。
上述薄膜晶体管的制备方法中的对第二透明电极22进行氧离子注入处理，在沉积第一绝缘层5后退火处理，从而使第二透明电极22晶化的处理方法同样适用于超高级超维场(HADS)产品。
一种由上述薄膜晶体管的制备方法制备的薄膜晶体管，如图3所示，包括依次排列的基板、第一透明导电层、第一金属层、第一绝缘层、有源层6、第二金属层7、第二绝缘层8和第二透明导电层9，其中，
第一透明导电层包括形成于基板上且同层设置的多个第一透明电极和多个第二透明电极，第一透明电极与第二透明电极相间分布；
第一金属层形成于第一透明电极背离基板的一侧。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括：
在基板上形成第一透明导电层和第一金属层；
在所述第一金属层背离所述基板的一侧涂覆光刻胶，且采用半掩膜工艺进行曝光显影后形成光刻胶图案，其中，光刻胶图案中包括全保留区域、部分保留区域和全曝光去除区域；
对所述第一金属层以及第一透明导电层与光刻胶图案中全曝光去除区域对应的部位进行第一次刻蚀，对所述第一透明导电层进行刻蚀形成第一透明电极和第二透明电极；
对所述光刻胶图案进行灰化处理，将所述部分保留区域内的光刻胶灰化去除，以露出所述第一金属层与所述部分保留区域对应的部位；
对所述第一金属层中与所述部分保留区域对应的部位进行第二次刻蚀以去除第一金属层与所述部分保留区域对应的部位，露出所述第二透明电极；
对所述第二透明电极进行氧离子注入处理以使其表面注入氧离子；
去除与所述第一透明电极相对位置的光刻胶；
在所述第一金属层和所述第二透明电极背离所述基板的一侧形成第一绝缘层；
退火处理，所述第二透明电极经氧离子注入处理和退火处理后形成多晶氧化铟锡。
2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，所述第一透明导电层的材料为氧化铟锡。
3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，采用离子注入机对所述第二透明电极进行氧离子注入处理。
4.根据权利要求3所述的薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，所述氧离子注入处理的注入能量为50～90keV、掺 杂深度为70nm、注入剂量为2.0×1015cm-2～1.0×1016cm-2。
5.根据权利要求4所述的薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，所述氧离子注入处理的注入能量为70keV。
6.根据权利要求4所述的薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，所述氧离子注入处理的注入剂量为6.0×1015cm-2。
7.根据权利要求1所述的薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，采用湿法剥离去除与第一透明电极相对位置的光刻胶。
8.根据权利要求1所述的薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，所述基板为玻璃基板。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6083779A (en) * | 1997-02-24 | 2000-07-04 | Lg Electronics Inc | Method for fabricating a thin film transistor of a liquid crystal device |
| CN102769040A (zh) * | 2012-07-25 | 2012-11-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 薄膜晶体管、阵列基板及其制作方法、显示装置 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6083779A (en) * | 1997-02-24 | 2000-07-04 | Lg Electronics Inc | Method for fabricating a thin film transistor of a liquid crystal device |
| CN102769040A (zh) * | 2012-07-25 | 2012-11-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 薄膜晶体管、阵列基板及其制作方法、显示装置 |
| CN104795407A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-07-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种阵列基板及其制备方法、显示面板、显示装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| LED制作中快速退火气体流量对ITO薄膜的影响;钟志白等;《电子制作》;20150428(第9期);第067-068页 * |
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