一种合金氧化物透明薄膜晶体管的制备方法

摘要

一种低温制造透明薄膜晶体管的方法，通过在ZnO中掺入少量的In₂O₃和SnO₂形成透明的ZnInSnO四元合金半导体薄膜为沟道层，与平板显示等的低温制造技术相兼容，通过磁控溅射低温生长制造透明薄膜晶体管，采用底栅式结构和光刻、化学湿法腐蚀和剥离相结合的技术。与现有的硅基TFT技术相比，氧化物TFT具有对可见光透明、迁移率高、制造温度低等特点。可应用于有源矩阵液晶显示器件，打印机、复印机和摄像机等产品中。

主权项

1、一种合金氧化物透明薄膜晶体管芯片的制备方法，其特征在于：所述氧化物薄膜晶体管结构为底栅式结构，由栅极、栅绝缘层、ZnInSnO沟道层、源、漏电极组成，制备步骤如下：(a)光刻ITO栅电极在镀有ITO透明导电薄膜玻璃上，通过光刻和湿法腐蚀获得ITO栅极透明电极，栅电极厚度为50～500nm；(b)生长栅绝缘层，光刻栅绝缘层用PECVD方法在ITO栅极透明电极上，沉积Si3N4或SiO2栅绝缘层薄膜材料，衬底温度≤300℃，栅绝缘层厚度为50～300nm，可见光透过率≥90％，然后对栅绝缘层材料再进行光刻；(c)磁控溅射沉积ZnInSnO沟道层，光刻ZnInSnO沟道层用射频磁控溅射方法，在栅绝缘层/ITO栅电极结构上低温沉积ZnInSnO合金半导体薄膜沟道层材料，生长的方法是双靶共溅射或采用合金靶溅射；沟道层厚度为20-200nm，可见光透过率≥90％；光刻沟道层，获得长、宽度不同的沟道；(d)在ZnInSnO/栅绝缘层/ITO栅电极结构上沉积源、漏电极薄膜源、漏电极薄膜是透明的氧化铟锡ITO导电薄膜或掺杂铝、镓或铟的ZnO透明导电薄膜、或是非透明的金属铝薄膜；氧化铟锡ITO氧化物导电薄膜由磁控溅射方法低温沉积得到，铝膜沉积可用热蒸发法蒸镀铝膜或电子束蒸发法或磁控溅射法；电极厚度100nm～500nm；通过光刻胶剥离得到源、漏电极；获得合金氧化物透明薄膜晶体管芯片。