[发明专利]用于薄膜晶体管的铝基板

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求享有2014年4月30日提交的美国临时专利申请第61/986,640号的优先权，通过引用将其整体并入本文。

背景技术

薄膜晶体管(TFT)是通过在支承(但非导电的)基板上方沉积有源半导体层的薄膜而制造的特殊种类的场效应晶体管。这不同于其中半导体材料通常为基板(例如硅晶片)的传统晶体管。这些TFT是现代电子器件中的基本部件，所述现代电子器件包括例如传感器、成像器件和显示器件。由于TFT的主要应用是在液晶显示器中，因此常见的基板是玻璃。

发明内容

参照图1，器件包含再结晶的铝基板110，在铝基板110的顶表面上的有机聚合物120，在有机聚合物120上的二氧化硅层130以及附着于二氧化硅130的电极140。在一些实施方案中，若干其它层位于电极140和二氧化硅130上方从而形成薄膜晶体管100。在一些实施方案中，有机聚合物120直接位于铝基板110的顶表面上。在一些实施方案中，二氧化硅层130直接位于有机聚合物120上。

在一些实施方案中，再结晶的铝基板110包含1xxx、3xxx、5xxx或8xxx铝合金中的一种。在一些实施方案中，再结晶的铝基板110具有O状态。在一些实施方案中，再结晶的铝基板110具有0.005-0.020英寸范围内的厚度。在一些实施方案中，再结晶的铝基板110具有0.006-0.020英寸范围内的厚度。在一些实施方案中，再结晶的铝基板110具有0.013-0.014英寸范围内的厚度。

在一些实施方案中，有机聚合物120包含环氧树脂、丙烯酸树脂(acrylic)、聚酯或乙烯基树脂(vinyl)中的一种。在一些实施方案中，有机聚合物120具有800至2000道尔顿范围内的分子量。在一些实施方案中，有机聚合物120具有1000至2000道尔顿范围内的分子量。在一些实施方案中，能够通过辊涂(roll-coating)将有机聚合物120施加到铝的卷材(coil)。在一些实施方案中，有机聚合物120具有2.5-50微米范围内的厚度。在一些实施方案中，有机聚合物120具有5-12微米范围内的厚度。在一些实施方案中，有机聚合物120附着于再结晶铝基板110。

在一些实施方案中，作为二氧化硅的替代，在有机聚合物120上存在SiN层。在一些实施方案中，作为二氧化硅的替代，在有机聚合物120上存在Al₂O₃层。二氧化硅、SiN或Al₂O₃的层130足够厚使得电极140附着至二氧化硅、SiN或Al₂O₃的层130。在一些实施方案中，二氧化硅、SiN或Al₂O₃的层130具有750-1500埃范围内的厚度。在一些实施方案中，二氧化硅、SiN或Al₂O₃的层130具有1000-1250埃范围内的厚度。

附着的意思是不存在通过肉眼检查到的栅极电介质层或栅极的剥离。

在一些实施方案中，该器件包括薄膜晶体管100。

参考图2，一种方法包括：在铝基板上沉积有机聚合物200；退火该铝基板210；在铝基板上沉积二氧化硅、SiN或Al₂O₃的层220；以及将电极附着到二氧化硅的层230。

参考图3，在一些实施方案中，退火210包括将铝基板加热到550至650°F范围内的温度持续2至4小时300。在一些实施方案中，在退火期间，将铝基板保持在550至650°F范围内的温度下持续2至4小时。在一些实施方案中，退火包括将铝基板加热到600°F的温度持续4小时。

参考图4，在一些实施方案中，沉积有机聚合物200包括如下之一：逆向辊涂(reverserollcoating)、辊涂、狭缝模具式涂覆(slotdiecoating)、幕涂(curtaincoating)或喷涂(spraycoating)400。

在一些实施方案中，沉积二氧化硅、SiN或Al₂O₃的层包括射频(“RF”)溅射。在一些实施方案中，沉积二氧化硅、SiN或Al₂O₃的层包括在室温下的RF溅射。室温是在60°F-85°F范围内。RF溅射涉及使无线电波穿过惰性气体以产生正离子。靶材(其最终将成为沉积的层)被这些离子撞击并分解成覆盖该基板的细雾。