一种基于柔性衬底材料氧化锌薄膜晶体管的制备方法
阅读：676发布：2024-02-01
专利汇可以提供一种基于柔性衬底材料氧化锌薄膜晶体管的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种基于柔性衬底材料 氧 化锌 薄膜 晶体管的制备方法，属于微 电子 技术领域。包括硬质衬底和柔性衬底的清洗、吹干、烘干，衬底粘合，栅极材料沉积，绝缘层材料沉积，氧化锌 沟道 层材料沉积，源漏 电极 沉积。优点是，在室温状态下即可制备、且工艺简便易行、成本低，可应用于柔性显示技术领域。，下面是一种基于柔性衬底材料氧化锌薄膜晶体管的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种基于柔性衬底材料氧化锌薄膜晶体管的制备方法，其特征在于包括下列步骤：
(一)硬质衬底和柔性衬底的清洗、吹干、烘干；所述硬质衬底材料为玻璃、硅片、或不锈钢片，所述柔性衬底材料为聚酰亚胺PI；
(二)衬底粘合，所述衬底粘合材料为光刻胶；
(三)栅极材料沉积，所述栅极材料为铝，采用电子束蒸发方法EB制备；
(四)绝缘层材料沉积，所述绝缘层材料为SiO2，采用离子体增强化学气相沉积方法生长；
(五)氧化锌沟道层材料沉积，所述沟道层材料为ZnO，方法采用射频磁控溅射；
(六)源漏电极沉积，所述源漏电极材料为铝，利用光刻剥离技术，沉积方法采用真空蒸镀、电子束蒸发。
2.根据权利要求1所述的一种基于柔性衬底材料氧化锌薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：所述步骤(一)将硬质衬底，25mm*25mm和柔性衬底聚酰亚胺2，20mm*20mm分别清洗，方法是：
(1)先将其放入丙酮溶液中在室温下超声清洗4分钟—6分钟，去除表面分子型沾污等；
(2)然后置于乙醇溶液中在室温下超声清洗3—5分钟，去除表面残余丙酮；
(3)再用去离子水在室温下超声清洗3—5分钟，去除残余乙醇及离子型沾污；
(4)高纯氮气吹干，烘干炉90℃下干燥3—5分钟。
3.根据权利要求1所述的一种基于柔性衬底材料氧化锌薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：所述步骤(二)衬底粘合包括：将硬质衬底固定在匀胶仪上，在硬质衬底中间位置滴光刻胶一，0.2ml—0.5ml，将清洗好的柔性材料衬底聚酰亚胺，置于光刻胶一上面，待玻璃衬底与柔性衬底通过光刻胶一全部接触后，启动匀胶仪，转速450—550转/分钟，时间30秒—120秒，使光刻胶一均匀铺在柔性衬底与硬质衬底之间，从而使柔性衬底与硬质衬底紧紧粘合在一起，柔性衬底被平整固定在硬质衬底表面，形成样品一。
4.根据权利要求1所述的一种基于柔性衬底材料氧化锌薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：所述步骤(三)栅极材料沉积包括：将样品一放入电子束蒸发装置生长室中，放置方向为柔性衬底朝下，用电子束蒸发方法镀铝在柔性衬底上作为栅极4，完成后，依次将其放入丙酮溶液、乙醇、去离子水中超声清洗3－5分钟，用去离子水冲洗，N2吹干，在此过程中，光刻胶一溶于丙酮溶液，从而，硬质衬底与其他部分分离开来。形成样品二。
5.根据权利要求1所述的一种基于柔性衬底材料氧化锌薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：所述步骤(四)绝缘层材料沉积包括：取4英寸洁净硅片，将样品二放置在硅片上面中间位置，样品二吸附于硅片表面，将带有样品二的硅片置于PECVD生长室底座。为避免绝缘层沉积过程中样品二受热发生卷曲、翘角等现象，影响绝缘层生长，取清洗干净的不锈钢片制成的模具一，模具一为方框形，内径15mm，框宽5mm，将模具一压在样品二上面，俯沉积二氧化硅绝缘层，形成样品三。
6.根据权利要求1所述的一种基于柔性衬底材料氧化锌薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：所述步骤(五)氧化锌沟道层材料沉积包括，将样品三分别放入丙酮、乙醇、去离子水中依次超声清洗3－5分钟，再用去离子水冲洗，N2吹干，烘干炉90℃下干燥3—5分钟，将其置于磁控溅射仪的溅射台托盘上，上压模具二，内径为12mm，小于模具一内尺寸3mm，框宽为10mm，用螺丝将其固定在溅射台托盘上，悬挂托盘，沉积氧化锌沟道层，将其从托盘中取出，得到样品四。
7.根据权利要求1所述的一种基于柔性衬底材料氧化锌薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：所述步骤(六)源漏电极沉积包括，
(1)清洗，按照步骤(一)所述清洗方法，将样品四进行清洗；
(2)固定，按照步骤(二)所述粘合方法，利用光刻胶二将清洗后的样品四固定在硬质衬底表面，形成样品五；
(3)光刻-剥离方法，把沟道层刻蚀出多个制作单一薄膜晶体管器件的小岛区域，在小岛区域内的沟道层上刻蚀出源、漏电极区，在源、漏电极区沉积源、漏电极，具体如下：
①涂胶，将样品五固定在匀胶仪上，旋转，涂有反转特性的光刻胶三，转速500-1300转/分钟，时间3—5分钟，使光刻胶均匀地涂覆在沟道层的表面；
②前烘，90℃下前烘、坚膜9分钟；
③曝光，用光刻版一14覆盖，放置于曝光机下曝光，此时，图形覆盖部分，未受到光照，其余部分曝光；
④显影，将其置于显影液中，曝光部分对应的光刻胶三溶于显影液，被去除，露出氧化锌；
⑤腐蚀，用千分之一盐酸腐蚀，未被光刻胶保护的部分，即氧化锌部分被腐蚀掉，露出绝缘层二氧化硅，形成样品六；
⑥去胶，将样品六放入丙酮、乙醇、去离子水中依次超声清洗3－5分钟，光刻胶二、三溶于丙酮从而被剥离掉；
⑦二次光刻，按照步骤(二)所述粘合方法，利用光刻胶四将清洗去胶后的样品六固定在硬质衬底表面；
涂胶，按照步骤①所述方法，旋涂有反转特性的光刻胶五；
前烘，90℃下前烘，坚膜9分钟；
曝光，用光刻版二17覆盖，对版后，图形与氧化锌重叠，俯视；
曝光后烘，110℃下加热9分钟，有反转特性的光刻胶五变成负胶；
裸曝光；
显影，放入显影液中，负胶未曝光部分被显影液溶掉，曝光部分保留；
用去离子水冲洗，形成样品七，得到即将沉积源、漏电极的区域；
⑧沉积源、漏电极，按照步骤2所述粘合方法，将样品七固定在硬质衬底上，放入电子束蒸发设备EB中，沉积源/漏电极金属铝；
⑨去胶，放入丙酮溶液浸泡1小时—2小时，超声2－3分钟，光刻胶四溶于丙酮从而硬质衬底被分离掉，沟道层表面光刻胶五连同其上的电极被丙酮去除，露出沟道层，再用乙醇、去离子水冲洗干净，N2气吹干。
一种基于柔性衬底材料氧化锌薄膜晶体管的制备方法
技术领域
背景技术
[0002] 目前，柔性显示由于具有超薄、重量轻、省电、可折叠等良好的性能特点成为未来发展一个重要方向。基于柔性材料衬底薄膜晶体管(TFT)的制备是实现柔性功能器件的关键步骤。与以硅、玻璃等硬质衬底材料相比，柔性薄膜晶体管以塑料等柔性材料为基质，可以弯曲、缠绕，以及折成一定角度。应用于显示领域，可以卷成圆筒及其它形状，缩小体积到放入随身穿戴的衣物口袋当中。具有很较强的实际意义和很好的市场前景。
[0003] 其中，氧化锌以其较低生长温度，较好的化学稳定性，较低的制备成本，特别因其直接宽带隙较高(常温带隙为3.37eV)、且薄膜材料透明、可见光下稳定等优点，成为柔性衬底薄膜晶体管制备领域一个研究热点。
[0004] 氧化锌薄膜晶体管具备诸多优点：具备可见光区的高稳定性，高场效应迁移率、较低的器件制备温度、高电流开关比、低阈值电压及可见光区的高透过率，成为继硅基薄膜晶体管之后，未来显示驱动领域极具发展潜力的新型显示驱动器件。
发明内容
[0005] 本发明提供一种基于柔性衬底材料氧化锌薄膜晶体管的制备方法，以解决柔性衬底材料在薄膜材料生长、器件制备过程中的弯曲、翘曲的问题。
[0006] 本发明采取的技术方案是：包括下列步骤：
[0008] (二)衬底粘合，所述衬底粘合材料为光刻胶；
[0013] 所述步骤(一)将硬质衬底，25mm*25mm和柔性衬底聚酰亚胺2，20mm*20mm分别清洗，方法是：
[0014] (1)先将其放入丙酮溶液中在室温下超声清洗4分钟—6分钟，去除表面分子型沾污等；
[0015] (2)然后置于乙醇溶液中在室温下超声清洗3—5分钟，去除表面残余丙酮；
[0016] (3)再用去离子水在室温下超声清洗3—5分钟，去除残余乙醇及离子型沾污；
[0017] (4)高纯氮气吹干，烘干炉90℃下干燥3—5分钟。
[0018] 所述步骤(二)衬底粘合包括：将硬质衬底固定在匀胶仪上，在硬质衬底中间位置滴光刻胶一，0.2ml—0.5ml，将清洗好的柔性材料衬底聚酰亚胺，置于光刻胶一上面，待玻璃衬底与柔性衬底通过光刻胶一全部接触后，启动匀胶仪，转速450—550转/分钟，时间30秒—120秒，使光刻胶一均匀铺在柔性衬底与硬质衬底之间，从而使柔性衬底与硬质衬底紧紧粘合在一起，柔性衬底被平整固定在硬质衬底表面，形成样品一。
[0019] 所述步骤(三)栅极材料沉积包括：将样品一放入电子束蒸发装置生长室中，放置方向为柔性衬底朝下，用电子束蒸发方法镀铝在柔性衬底上作为栅极4，完成后，依次将其放入丙酮溶液、乙醇、去离子水中超声清洗3－5分钟，用去离子水冲洗，N2吹干，在此过程中，光刻胶一溶于丙酮溶液，从而，硬质衬底与其他部分分离开来。形成样品二。
[0020] 所述步骤(四)绝缘层材料沉积包括：取4英寸洁净硅片，将样品二放置在硅片上面中间位置，样品二吸附于硅片表面，将带有样品二的硅片置于PECVD生长室底座。为避免绝缘层沉积过程中样品二受热发生卷曲、翘角等现象，影响绝缘层生长，取清洗干净的不锈钢片制成的模具一，模具一为方框形，内径15mm，框宽5mm，将模具一压在样品二上面，俯沉积二氧化硅绝缘层，形成样品三。
[0021] 所述步骤(五)氧化锌沟道层材料沉积包括，将样品三分别放入丙酮、乙醇、去离子水中依次超声清洗3－5分钟，再用去离子水冲洗，N2吹干，烘干炉90℃下干燥3—5分钟，将其置于磁控溅射仪的溅射台托盘上，上压模具二，内径为12mm，小于模具一内尺寸3mm，框宽为10mm，用螺丝将其固定在溅射台托盘上，悬挂托盘，沉积氧化锌沟道层，将其从托盘中取出，得到样品四。
[0022] 所述步骤(六)源漏电极沉积包括，
[0023] (1)清洗，按照步骤(一)所述清洗方法，将样品四进行清洗；
[0024] (2)固定，按照步骤(二)所述粘合方法，利用光刻胶二将清洗后的样品四固定在硬质衬底表面，形成样品五；
[0026] ①涂胶，将样品五固定在匀胶仪上，旋转，涂有反转特性的光刻胶三，转速500-1300转/分钟，时间3—5分钟，使光刻胶均匀地涂覆在沟道层的表面；
[0027] ②前烘，90℃下前烘、坚膜9分钟；
[0028] ③曝光，用光刻版一14覆盖，放置于曝光机下曝光，此时，图形覆盖部分，未受到光照，其余部分曝光；
[0029] ④显影，将其置于显影液中，曝光部分对应的光刻胶三溶于显影液，被去除，露出氧化锌；
[0031] ⑥去胶，将样品六放入丙酮、乙醇、去离子水中依次超声清洗3－5分钟，光刻胶二、三溶于丙酮从而被剥离掉；
[0032] ⑦二次光刻，按照步骤(二)所述粘合方法，利用光刻胶四将清洗去胶后的样品六固定在硬质衬底表面；
[0033] 涂胶，按照步骤①所述方法，旋涂有反转特性的光刻胶五；
[0034] 前烘，90℃下前烘，坚膜9分钟；
[0035] 曝光，用光刻版二17覆盖，对版后，图形与氧化锌重叠，俯视；
[0036] 曝光后烘，110℃下加热9分钟，有反转特性的光刻胶五变成负胶；
[0037] 裸曝光；
[0038] 显影，放入显影液中，负胶未曝光部分被显影液溶掉，曝光部分保留；
[0039] 用去离子水冲洗，形成样品七，得到即将沉积源、漏电极的区域；
[0040] ⑧沉积源、漏电极，按照步骤2所述粘合方法，将样品七固定在硬质衬底上，放入电子束蒸发设备EB中，沉积源/漏电极金属铝；
[0041] ⑨去胶，放入丙酮溶液浸泡1小时—2小时，超声2－3分钟，光刻胶四溶于丙酮从而硬质衬底被分离掉，沟道层表面光刻胶五连同其上的电极被丙酮去除，露出沟道层，再用乙醇、去离子水冲洗干净，N2气吹干。
[0043] 图1是在硬质衬底上滴光刻胶示意图；
[0044] 图2是柔性材料衬底聚酰亚胺PI示意图；
[0045] 图3是样品一剖面图；
[0046] 图4.1是在样品一上沉积栅极铝示意图；
[0047] 图4.2是样品二的结构示意图；
[0048] 图5.1是品二置于硅片之上俯视图；
[0049] 图5.2是样品二置于硅片之上俯剖面图；
[0050] 图6.1是模具一立体示意图；
[0051] 图6.2是模具一俯视图；
[0052] 图7.1是利用模具一准备沉积二氧化硅绝缘层俯视图；
[0053] 图7.2是利用模具一准备沉积二氧化硅绝缘层剖面图；
[0054] 图8是样品三俯视图；
[0055] 图9是样品三剖面图；
[0056] 图10.1是利用模具二准备沉积氧化锌沟道层俯视图；
[0057] 图10.2是利用模具二准备沉积氧化锌沟道层剖面图；
[0058] 图11是沉积氧化锌沟道层俯视图；
[0059] 图12是样品四剖面图；
[0060] 图13.1是样品五俯视图；
[0061] 图13.2是样品五剖面图；
[0062] 图14是光刻版一示意图；
[0063] 图15.1是样品六俯视图；
[0064] 图15.2是样品六剖面图；
[0065] 图16.1是把沟道层刻蚀出多个制作单一薄膜晶体管器件的小岛区域剖面图；
[0066] 图16.2是把沟道层刻蚀出多个制作单一薄膜晶体管器件的小岛区域俯视图；
[0067] 图17是光刻版二示意图；
[0068] 图18.1是光刻版二对版后俯视图；
[0069] 图18.2是光刻版二对版后剖面图，为单一器件制备区域示意图；
[0070] 图19是样品七剖面图，为单一器件制备区域示意图；
[0071] 图20.1是基于柔性衬底氧化锌薄膜晶体管器件结构的俯视图，单一器件示意图；
[0072] 图20.2是基于柔性衬底氧化锌薄膜晶体管器件结构的剖面图，单一器件示意图。
具体实施方式
[0073] 实施例1
[0074] 包括下列步骤：
[0075] (一)硬质衬底和柔性衬底的清洗、吹干、烘干；所述硬质衬底材料为玻璃、硅片、或不锈钢片，所述柔性衬底材料为聚酰亚胺PI；
[0076] 将硬质衬底1，25mm*25mm和柔性衬底聚酰亚胺2，20mm*20mm分别清洗，方法是：
[0077] (1)先将其放入丙酮溶液中在室温下超声清洗4分钟，去除表面分子型沾污等；
[0078] (2)然后置于乙醇溶液中在室温下超声清洗3分钟，去除表面残余丙酮；
[0079] (3)再用去离子水在室温下超声清洗5分钟，去除残余乙醇及离子型沾污；
[0080] (4)高纯氮气吹干，烘干炉90℃下干燥5分钟；
[0081] (二)衬底粘合，所述衬底粘合材料为光刻胶；
[0082] 将硬质衬底固定在匀胶仪上，在硬质衬底中间位置滴光刻胶一3，0.2ml，如图1所示，将清洗好的柔性材料衬底聚酰亚胺2，如图2所示，置于光刻胶一上面，待玻璃衬底与柔性衬底通过光刻胶一全部接触后，启动匀胶仪，转速450转/分钟，时间30秒，使光刻胶一均匀铺在柔性衬底与硬质衬底之间，从而使柔性衬底与硬质衬底紧紧粘合在一起，柔性衬底被平整固定在硬质衬底表面，形成样品一，样品一剖面图如图3所示；
[0083] (三)栅极材料沉积，所述栅极材料为铝Al，采用电子束蒸发方法EB、Electron-beam Evaporation制备；
[0084] 将样品一放入电子束蒸发装置生长室中，放置方向为柔性衬底朝下，用电子束蒸发方法镀铝在柔性衬底上作为栅极4，如图4.1所示，完成后，依次将其放入丙酮溶液、乙醇、去离子水中超声清洗3分钟，用去离子水冲洗，N2吹干，在此过程中，光刻胶一溶于丙酮溶液，从而，硬质衬底与其他部分分离开来，形成样品二，如图4.2所示；
[0085] (四)绝缘层材料沉积，所述绝缘层材料为SiO2，采用离子体增强化学气相沉积PECVD,Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition方法生长；
[0086] 取4英寸洁净硅片5，将样品二放置在硅片上面中间位置，样品二吸附于硅片表面，如图5.1，5.2所示，将带有样品二的硅片置于PECVD生长室底座，为避免绝缘层沉积过程中样品二受热发生卷曲、翘角等现象，影响绝缘层生长，取清洗干净的不锈钢片制成的模具一6，模具一为方框形，内径15mm，框宽5mm，如图6.1，6.2所示，将模具一压在样品二上面，俯视、剖面效果如图7.1、7.2所示，沉积二氧化硅绝缘层7，俯视如图8所示，形成样品三，样品三剖面图如图9；
[0087] (五)氧化锌沟道层材料沉积，所述沟道层材料为ZnO，方法采用射频磁控溅射radio-frequency magnetron sputtering,RF-sputtering；
[0088] 将样品三分别放入丙酮、乙醇、去离子水中依次超声清洗3分钟，再用去离子水冲洗，N2吹干，烘干炉90℃下干燥3分钟，将其置于磁控溅射仪的溅射台托盘8上，上压模具二9，内径为12mm，小于模具一内尺寸3mm，框宽为10mm，用螺丝10将其固定在溅射台托盘上，如图10.1、10.2所示俯视、剖面示意图，悬挂托盘，沉积氧化锌沟道层11，图11所示为俯视图，工艺完成后，将其从托盘中取出，得到样品四，图12为样品四剖面图；
[0089] (六)源漏电极沉积，所述源漏电极材料为Al，利用光刻剥离技术，沉积方法采用真空蒸镀、电子束蒸发；
[0090] (1)清洗，按照步骤(一)所述清洗方法，将样品四进行清洗；
[0091] (2)固定，按照步骤(二)所述粘合方法，利用光刻胶二12将清洗后的样品四固定在硬质衬底表面，形成样品五，如图13.1、13.2为样品五俯视图、剖面图；
[0092] (3)光刻-剥离方法，把沟道层刻蚀出多个制作单一薄膜晶体管器件的小岛区域，在小岛区域内的沟道层上刻蚀出源、漏电极区，在源、漏电极区沉积源、漏电极，具体如下：
[0093] ①涂胶，将样品五固定在匀胶仪上，旋转，涂有反转特性的光刻胶三13，转速500转/分钟，时间3分钟，使光刻胶均匀地涂覆在沟道层的表面；
[0094] ②前烘，90℃下前烘、坚膜9分钟；
[0095] ③曝光，用图形如图14所示光刻版一14覆盖，放置于曝光机下曝光，此时，图形覆盖部分，未受到光照，其余部分曝光；
[0096] ④显影，将其置于显影液中，曝光部分对应的光刻胶三溶于显影液，被去除，露出氧化锌；
[0097] ⑤腐蚀，用千分之一盐酸腐蚀，未被光刻胶保护的部分，即氧化锌部分被腐蚀掉，露出绝缘层二氧化硅，形成样品六，如图15.1小岛、15.2所示样品六；
[0098] ⑥去胶，将样品六放入丙酮、乙醇、去离子水中依次超声清洗3－5分钟，光刻胶二、三溶于丙酮从而被剥离掉，如图16.1、16.2所示，图示为多个制作单一薄膜晶体管器件的小岛区域；
[0099] ⑦二次光刻，按照步骤(二)所述粘合方法，利用光刻胶四15将清洗去胶后的样品六固定在硬质衬底表面；
[0100] 涂胶，按照步骤①所述方法，旋涂有反转特性的光刻胶五16；
[0101] 前烘，90℃下前烘，坚膜9分钟；
[0102] 曝光，用图17所示光刻版二17覆盖，对版后，图形与氧化锌重叠，俯视、剖面示意如图18.1、18.2所示；
[0103] 曝光后烘，110℃下加热9分钟，有反转特性的光刻胶五变成负胶；
[0104] 裸曝光；
[0105] 显影，放入显影液中，负胶未曝光部分被显影液溶掉，曝光部分保留；
[0106] 用去离子水冲洗，形成样品七，得到即将沉积源、漏电极的区域，图19为一个制备单一薄膜晶体管器件所对应的示意图；
[0107] ⑧沉积源、漏电极，按照步骤2所述粘合方法，将样品七固定在硬质衬底上，放入电子束蒸发设备EB(Electron-beam Evaporation)中，沉积源/漏电极金属铝18；
[0108] ⑨去胶，放入丙酮溶液浸泡1小时，超声2分钟，光刻胶四溶于丙酮从而硬质衬底被分离掉，沟道层表面光刻胶五连同其上的电极被丙酮去除，露出沟道层，再用乙醇、去离子水冲洗干净，N2气吹干，即完成了器件制备，器件图形俯视、剖面如图20.1、20.2所示。
[0109] 实施例2
[0110] 包括下列步骤：
[0111] (一)硬质衬底和柔性衬底的清洗、吹干、烘干；所述硬质衬底材料为玻璃、硅片、或不锈钢片，所述柔性衬底材料为聚酰亚胺PI；
[0112] 将硬质衬底1，25mm*25mm和柔性衬底聚酰亚胺2，20mm*20mm分别清洗，方法是：
[0113] (1)先将其放入丙酮溶液中在室温下超声清洗5分钟，去除表面分子型沾污等；
[0114] (2)然后置于乙醇溶液中在室温下超声清洗4分钟，去除表面残余丙酮；
[0115] (3)再用去离子水在室温下超声清洗4分钟，去除残余乙醇及离子型沾污；
[0116] (4)高纯氮气吹干，烘干炉90℃下干燥4分钟；
[0117] (二)衬底粘合，所述衬底粘合材料为光刻胶；
[0118] 将硬质衬底固定在匀胶仪上，在硬质衬底中间位置滴光刻胶一3，0.35ml，如图1所示，将清洗好的柔性材料衬底聚酰亚胺2，如图2所示，置于光刻胶一上面，待玻璃衬底与柔性衬底通过光刻胶一全部接触后，启动匀胶仪，转速500转/分钟，时间75秒，使光刻胶一均匀铺在柔性衬底与硬质衬底之间，从而使柔性衬底与硬质衬底紧紧粘合在一起，柔性衬底被平整固定在硬质衬底表面，形成样品一，样品一剖面图如图3所示；
[0119] (三)栅极材料沉积，所述栅极材料为铝，采用电子束蒸发方法EB、Electron-beam Evaporation制备；
[0120] 将样品一放入电子束蒸发装置生长室中，放置方向为柔性衬底朝下，用电子束蒸发方法镀铝在柔性衬底上作为栅极4，如图4.1所示，完成后，依次将其放入丙酮溶液、乙醇、去离子水中超声清洗4分钟，用去离子水冲洗，N2吹干，在此过程中，光刻胶一溶于丙酮溶液，从而，硬质衬底与其他部分分离开来，形成样品二，如图4.2所示；
[0121] (四)绝缘层材料沉积，所述绝缘层材料为SiO2，采用离子体增强化学气相沉积PECVD,Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition方法生长；
[0122] 取4英寸洁净硅片5，将样品二放置在硅片上面中间位置，样品二吸附于硅片表面，如图5.1，5.2所示，将带有样品二的硅片置于PECVD生长室底座，为避免绝缘层沉积过程中样品二受热发生卷曲、翘角等现象，影响绝缘层生长，取清洗干净的不锈钢片制成的模具一6，模具一为方框形，内径15mm，框宽5mm，如图6.1，6.2所示，将模具一压在样品二上面，俯视、剖面效果如图7.1、7.2所示，沉积二氧化硅绝缘层7，俯视如图8所示，形成样品三，样品三剖面图如图9；
[0123] (五)氧化锌沟道层材料沉积，所述沟道层材料为ZnO，方法采用射频磁控溅射radio-frequency magnetron sputtering,RF-sputtering；
[0124] 将样品三分别放入丙酮、乙醇、去离子水中依次超声清洗4分钟，再用去离子水冲洗，N2吹干，烘干炉90℃下干燥4分钟，将其置于磁控溅射仪的溅射台托盘8上，上压模具二9，内径为12mm，小于模具一内尺寸3mm，框宽为10mm，用螺丝10将其固定在溅射台托盘上，如图10.1、10.2所示俯视、剖面示意图，悬挂托盘，沉积氧化锌沟道层11，图11所示为俯视图，工艺完成后，将其从托盘中取出，得到样品四，图12为样品四剖面图；
[0125] (六)源漏电极沉积，所述源漏电极材料为Al，利用光刻剥离技术，沉积方法采用真空蒸镀、电子束蒸发；
[0126] (1)清洗，按照步骤(一)所述清洗方法，将样品四进行清洗；
[0127] (2)固定，按照步骤(二)所述粘合方法，利用光刻胶二12将清洗后的样品四固定在硬质衬底表面，形成样品五，如图13.1、13.2为样品五俯视图、剖面图；
[0128] (3)光刻-剥离方法，把沟道层刻蚀出多个制作单一薄膜晶体管器件的小岛区域，在小岛区域内的沟道层上刻蚀出源、漏电极区，在源、漏电极区沉积源、漏电极，具体如下：
[0129] ①涂胶，将样品五固定在匀胶仪上，旋转，涂有反转特性的光刻胶三13，转速900转/分钟，时间3—5分钟，使光刻胶均匀地涂覆在沟道层的表面；
[0130] ②前烘，90℃下前烘、坚膜9分钟；
[0131] ③曝光，用图形如图14所示光刻版一14覆盖，放置于曝光机下曝光，此时，图形覆盖部分，未受到光照，其余部分曝光；
[0132] ④显影，将其置于显影液中，曝光部分对应的光刻胶三溶于显影液，被去除，露出氧化锌；
[0133] ⑤腐蚀，用千分之一盐酸腐蚀，未被光刻胶保护的部分，即氧化锌部分被腐蚀掉，露出绝缘层二氧化硅，形成样品六，如图15.1小岛、15.2所示样品六；
[0134] ⑥去胶，将样品六放入丙酮、乙醇、去离子水中依次超声清洗4分钟，光刻胶二、三溶于丙酮从而被剥离掉，如图16.1、16.2所示，图示为多个制作单一薄膜晶体管器件的小岛区域；
[0135] ⑦二次光刻，按照步骤(二)所述粘合方法，利用光刻胶四15将清洗去胶后的样品六固定在硬质衬底表面；
[0136] 涂胶，按照步骤①所述方法，旋涂有反转特性的光刻胶五16；
[0137] 前烘，90℃下前烘，坚膜9分钟；
[0138] 曝光，用图17所示光刻版二17覆盖，对版后，图形与氧化锌重叠，俯视、剖面示意如图18.1、18.2所示；
[0139] 曝光后烘，110℃下加热9分钟，有反转特性的光刻胶五变成负胶；
[0140] 裸曝光；
[0141] 显影，放入显影液中，负胶未曝光部分被显影液溶掉，曝光部分保留；
[0142] 用去离子水冲洗，形成样品七，得到即将沉积源、漏电极的区域，图19为一个制备单一薄膜晶体管器件所对应的示意图；
[0143] ⑧沉积源、漏电极，按照步骤2所述粘合方法，将样品七固定在硬质衬底上，放入电子束蒸发设备EB(Electron-beam Evaporation)中，沉积源/漏电极金属铝18；
[0144] ⑨去胶，放入丙酮溶液浸泡1.5小时，超声2.5分钟，光刻胶四溶于丙酮从而硬质衬底被分离掉，沟道层表面光刻胶五连同其上的电极被丙酮去除，露出沟道层，再用乙醇、去离子水冲洗干净，N2气吹干，即完成了器件制备，器件图形俯视、剖面如图20.1、20.2所示。
[0145] 实施例3
[0146] 包括下列步骤：
[0147] (一)硬质衬底和柔性衬底的清洗、吹干、烘干；所述硬质衬底材料为玻璃、硅片、或不锈钢片，所述柔性衬底材料为聚酰亚胺PI；
[0148] 将硬质衬底1，25mm*25mm和柔性衬底聚酰亚胺2，20mm*20mm分别清洗，方法是：
[0149] (1)先将其放入丙酮溶液中在室温下超声清洗6分钟，去除表面分子型沾污等；
[0150] (2)然后置于乙醇溶液中在室温下超声清洗5分钟，去除表面残余丙酮；
[0151] (3)再用去离子水在室温下超声清洗5分钟，去除残余乙醇及离子型沾污；
[0152] (4)高纯氮气吹干，烘干炉90℃下干燥5分钟；
[0153] (二)衬底粘合，所述衬底粘合材料为光刻胶；
[0154] 将硬质衬底固定在匀胶仪上，在硬质衬底中间位置滴光刻胶一3，0.5ml，如图1所示，将清洗好的柔性材料衬底聚酰亚胺2，如图2所示，置于光刻胶一上面，待玻璃衬底与柔性衬底通过光刻胶一全部接触后，启动匀胶仪，转速550转/分钟，时间120秒，使光刻胶一均匀铺在柔性衬底与硬质衬底之间，从而使柔性衬底与硬质衬底紧紧粘合在一起，柔性衬底被平整固定在硬质衬底表面，形成样品一，样品一剖面图如图3所示；
[0155] (三)栅极材料沉积，所述栅极材料为铝，采用电子束蒸发方法EB、Electron-beam Evaporation制备；
[0156] 将样品一放入电子束蒸发装置生长室中，放置方向为柔性衬底朝下，用电子束蒸发方法镀铝在柔性衬底上作为栅极4，如图4.1所示，完成后，依次将其放入丙酮溶液、乙醇、去离子水中超声清洗5分钟，用去离子水冲洗，N2吹干，在此过程中，光刻胶一溶于丙酮溶液，从而，硬质衬底与其他部分分离开来，形成样品二，如图4.2所示；
[0157] (四)绝缘层材料沉积，所述绝缘层材料为SiO2，采用离子体增强化学气相沉积PECVD,Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition方法生长；
[0158] 取4英寸洁净硅片5，将样品二放置在硅片上面中间位置，样品二吸附于硅片表面，如图5.1，5.2所示，将带有样品二的硅片置于PECVD生长室底座，为避免绝缘层沉积过程中样品二受热发生卷曲、翘角等现象，影响绝缘层生长，取清洗干净的不锈钢片制成的模具一6，模具一为方框形，内径15mm，框宽5mm，如图6.1，6.2所示，将模具一压在样品二上面，俯视、剖面效果如图7.1、7.2所示，沉积二氧化硅绝缘层7，俯视如图8所示，形成样品三，样品三剖面图如图9；
[0159] (五)氧化锌沟道层材料沉积，所述沟道层材料为ZnO，方法采用射频磁控溅射radio-frequency magnetron sputtering,RF-sputtering；
[0160] 将样品三分别放入丙酮、乙醇、去离子水中依次超声清洗5分钟，再用去离子水冲洗，N2吹干，烘干炉90℃下干燥5分钟，将其置于磁控溅射仪的溅射台托盘8上，上压模具二9，内径为12mm，小于模具一内尺寸3mm，框宽为10mm，用螺丝10将其固定在溅射台托盘上，如图10.1、10.2所示俯视、剖面示意图，悬挂托盘，沉积氧化锌沟道层11，图11所示为俯视图，工艺完成后，将其从托盘中取出，得到样品四，图12为样品四剖面图；
[0161] (六)源漏电极沉积，所述源漏电极材料为Al，利用光刻剥离技术，沉积方法采用真空蒸镀、电子束蒸发；
[0162] (1)清洗，按照步骤(一)所述清洗方法，将样品四进行清洗；
[0163] (2)固定，按照步骤(二)所述粘合方法，利用光刻胶二12将清洗后的样品四固定在硬质衬底表面，形成样品五，如图13.1、13.2为样品五俯视图、剖面图；
[0164] (3)光刻-剥离方法，把沟道层刻蚀出多个制作单一薄膜晶体管器件的小岛区域，在小岛区域内的沟道层上刻蚀出源、漏电极区，在源、漏电极区沉积源、漏电极，具体如下：
[0165] ①涂胶，将样品五固定在匀胶仪上，旋转，涂有反转特性的光刻胶三13，转速1300转/分钟，时间5分钟，使光刻胶均匀地涂覆在沟道层的表面；
[0166] ②前烘，90℃下前烘、坚膜9分钟；
[0167] ③曝光，用图形如图14所示光刻版一14覆盖，放置于曝光机下曝光，此时，图形覆盖部分，未受到光照，其余部分曝光；
[0168] ④显影，将其置于显影液中，曝光部分对应的光刻胶三溶于显影液，被去除，露出氧化锌；
[0169] ⑤腐蚀，用千分之一盐酸腐蚀，未被光刻胶保护的部分，即氧化锌部分被腐蚀掉，露出绝缘层二氧化硅，形成样品六，如图15.1小岛、15.2所示样品六；
[0170] ⑥去胶，将样品六放入丙酮、乙醇、去离子水中依次超声清洗5分钟，光刻胶二、三溶于丙酮从而被剥离掉，如图16.1、16.2所示，图示为多个制作单一薄膜晶体管器件的小岛区域；
[0171] ⑦二次光刻，按照步骤(二)所述粘合方法，利用光刻胶四15将清洗去胶后的样品六固定在硬质衬底表面；
[0172] 涂胶，按照步骤①所述方法，旋涂有反转特性的光刻胶五16；
[0173] 前烘，90℃下前烘，坚膜9分钟；
[0174] 曝光，用图17所示光刻版二17覆盖，对版后，图形与氧化锌重叠，俯视、剖面示意如图18.1、18.2所示；
[0175] 曝光后烘，110℃下加热9分钟，有反转特性的光刻胶五变成负胶；
[0176] 裸曝光；
[0177] 显影，放入显影液中，负胶未曝光部分被显影液溶掉，曝光部分保留；
[0178] 用去离子水冲洗，形成样品七，得到即将沉积源、漏电极的区域，图19为一个制备单一薄膜晶体管器件所对应的示意图；
[0179] ⑧沉积源、漏电极，按照步骤2所述粘合方法，将样品七固定在硬质衬底上，放入电子束蒸发设备EB(Electron-beam Evaporation)中，沉积源/漏电极金属铝18；
[0180] ⑨去胶，放入丙酮溶液浸泡2小时，超声3分钟，光刻胶四溶于丙酮从而硬质衬底被分离掉，沟道层表面光刻胶五连同其上的电极被丙酮去除，露出沟道层，再用乙醇、去离子水冲洗干净，N2气吹干，即完成了器件制备，器件图形俯视、剖面如图20.1、20.2所示。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种海洋噪声源同步邻近记录装置 | 2020-05-08 | 999 |
| 电子元件与电路板的连接方法、电路板组件及电子设备 | 2020-05-08 | 697 |
| 一种穿戴式多功能体温监护系统 | 2020-05-08 | 903 |
| 一种高介电常数柔性氧化锌薄膜晶体管及制作方法 | 2020-05-08 | 567 |
| 柔性多层结构变形能力仿真方法、装置、计算机设备 | 2020-05-08 | 902 |
| 功能凝胶及其制备方法、应用 | 2020-05-11 | 166 |
| 电子器件的柔性化方法 | 2020-05-08 | 140 |
| 化学气相沉积增强水氧阻隔性能的可降解薄膜 | 2020-05-11 | 571 |
| 一种柔性象素交互屏及电子设备 | 2020-05-08 | 922 |
| 显示屏及电子设备 | 2020-05-08 | 95 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
柔性电子热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈