[发明专利]基于氧化物薄膜晶体管阵列制备的复合叠层电极

说明书

技术领域

本发明属于薄膜晶体管领域（TFT），具体涉及一种基于氧化物薄膜晶体管阵列制备的复合叠层电极及其制作方法，尤其涉及电极，并包括用于这种电极的材料。

背景技术

由于电子技术的进步，促使通讯技术和相关产业蓬勃发展，用于呈现文字、数据和图像的显示器成为必不可少的部件。过去的显示器以阴极射线管为主，体积庞大，耗电大等特点已经被目前的液晶显示器（LCD）所取代，而有机电致发光显示器（OLED）也逐步兴起。无论是有源矩阵LCD还是有源矩阵OLED，都离不开驱动电路中的重要部件，薄膜晶体管。其特性如漏电流，器件开关比，迁移率等，都直接影响着显示器的性能好坏。为了制备大面积且均匀性的面板，过去一直采用非晶硅作为薄膜晶体管的有源层材料，但是非晶硅薄膜晶体管本身存在一定的限制，比如迁移率低于1 cm²/Vs。

目前基于氧化锌（ZnO）的氧化物薄膜晶体管得到了高度重视，不管是产业界还是学术界对氧化物薄膜晶体管投入了极大的人力财力，来应用于平板显示领域。若想制成一个完整的显示器，不得不经过无数道半导体工艺处理制成电路、制成薄膜晶体管阵列，最终制成显示器。薄膜晶体管阵列制备离不开光刻工艺，而一种新型的薄膜晶体管阵列的制备需要克服不同于其他薄膜晶体管制备过程中所产生的新问题，突破以往阵列制备的常规，以更好更简便更完善的工艺来完成氧化物薄膜晶体管阵列的制备。

本专利所介绍的这种氧化物薄膜晶体管突破常规，对传统薄膜晶体管的电极进行改良，即采用复合叠层电极，有效解决了在氧化物薄膜晶体管阵列湿法刻蚀制备过程中，显影液、刻蚀液和去胶液对金属电极影响的问题。而且电极材料采用现有常见金属材料复合叠加而成，同时真空蒸镀金属电极的制备技术具有工艺简单，成品低廉，环保等诸多优点。

因此采用这种基于氧化物薄膜晶体管阵列制备的复合叠层电极，可实现制备工艺过程中，消除各种化学试剂对电极的影响，使氧化物薄膜晶体管能在阵列制备过程中不受伤害且制备好的阵列在器件性能上不受影响，使得其在电路中实现应用价值成为可能。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供一种基于氧化物薄膜晶体管阵列制备的复合叠层电极。

为达到上述目的，本发明具体实施技术方案如下：

具有复合叠层电极的氧化物薄膜晶体管，其特征在于依次由源漏电极1、氧化物有源层2、绝缘层3、栅电极4、5，基板6构成。

上述源漏电极，即复合叠层电极，由铝Al和镍Ni叠加而成Al/Ni。

上述氧化物有源层采用氧化铟镓锌（InGaZnO）或氧化锌（ZnO）。

上述基板材料为硅片、玻璃或者陶瓷中任一种。

基于氧化物薄膜晶体管阵列制备的复合叠层电极的制作方法，其特征在于各结构层分别采用下述方法按结构层次序依次逐层制备：

（1）选用合适的基板衬底；

（2）采用溅射技术制备栅电极；

（3）采用溅射技术制备栅电介质绝缘层；

（4）采用溅射技术制备氧化物有源层；

（5）采用真空蒸发技术制备源漏电极。

上述真空蒸镀的方法制备，真空度小于10^-3Pa；

上述栅电极材料选用ITO和Mo，采用直流溅射的方法制备。

上述绝缘层通过溅射或蒸发形成Ta₂O₅、Al₂O₃、SiO₂、TiO₂和SiN_1~1.5中的一种或多种材料制备的薄膜。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：具有制备工艺简单，成本低廉等优点，并且能够有效解决阵列制备过程中显影液、刻蚀液和去胶液对底栅结构氧化物薄膜晶体管中源漏电极的影响。

附图说明

图1是具有复合叠层电极的氧化物薄膜晶体管结构示意图。

具体实施方式

本发明的优选实施例结合附图说明如下：

该种具有复合叠层电极的氧化物薄膜晶体管为底栅顶接触结构，参见图1，从上至下由源漏电极1、氧化物有源层2、绝缘层3、栅电极4、5，基板6依次叠层构成。

上述各结构层制备方法如下：

（1）通过溅射工艺形成一层ITO和金属Mo作为栅电极。

（2）采用磁控溅射Si把生成二氧化硅作为电介质绝缘层

（3）采用磁控溅射方法制备氧化物有源层。