圖形化薄膜及薄膜晶體管的制備方法
【專利說明】 圖形化薄膜及薄膜晶體管的制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及半導體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種圖形化薄膜的制備方法及薄膜晶體管的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]薄膜晶體管(TFT，Thin Film Transistor)主要應(yīng)用于控制和驅(qū)動液晶顯示器(LCD，Liquid Crystal Display)、有機發(fā)光二極管(OLED，Organic Light-EmittingD1de)顯示器的子像素，是平板顯示領(lǐng)域中最重要的電子器件之一。
[0004]隨著智能手機等電子設(shè)備的需求增加，顯示領(lǐng)域技術(shù)也顯得日益重要。柔性顯示設(shè)備由于可彎曲特性而具有非常廣闊的應(yīng)用前景。因此，柔性顯示設(shè)備的大面積制備將是未來其工業(yè)化生產(chǎn)的門檻之一。同時，基于溶液加工和涂覆技術(shù)的印刷電子器件因其具有低成本、低能耗、高處理量、兼容柔性襯底等優(yōu)點也越來越得到重視。基于上述優(yōu)點，卷對卷(roll-to-roll)印刷技術(shù)的印刷電子器件能夠解決柔性顯示器的大面積制備問題。而薄膜晶體管的圖形化技術(shù)適用于薄膜晶體管的印刷制備，進而能夠兼容柔性顯示器件的卷對卷印刷制備，對柔性顯示技術(shù)發(fā)展有重要意義。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，薄膜晶體管的制備過程中通常是將成膜的薄膜通過光刻或者液體刻蝕等其它方式實現(xiàn)圖形化，這種處理方式制備過程復雜，成本較高。因此，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種圖形化薄膜的制備方法及通過該方法制備的薄膜晶體管以克服現(xiàn)有技術(shù)不足甚為必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一在于提供一種圖形化薄膜的制備方法，該制備方法具有制備簡單、操作靈活的特點。
[0007]本發(fā)明的上述目的通過如下技術(shù)手段實現(xiàn)。
[0008]一種圖形化薄膜的制備方法，包括如下步驟，
(a)在待成膜的初體上涂布疏水層；
(b)使用掩膜板對疏水層進行等離子體刻蝕得到圖形化疏水層；
(C)將預先制備的薄膜前驅(qū)體溶液涂布于圖形化疏水層表面，得到初始涂覆薄膜結(jié)構(gòu)；
(d)將初始涂覆薄膜結(jié)構(gòu)中的疏水層去除，然后對涂覆的薄膜進行退火處理得到最終的圖形化薄膜。
[0009]上述疏水層為含氟聚合物疏水層。
[0010]上述疏水層是通過旋涂、棒涂或者提拉涂布方式得到的疏水性含氟聚合物薄膜。
[0011]上述步驟(b)中等離子體刻蝕采用氧氣或者氬氣的等離子體。
[0012]上述步驟(C)中薄膜前驅(qū)體溶液通過旋涂、棒涂或者提拉方式涂布于圖形化疏水層表面。
[0013]上述步驟(d)中通過加熱的方式將初始涂覆薄膜結(jié)構(gòu)中的疏水層除去。
[0014]上述步驟(d)中去除初始涂覆薄膜結(jié)構(gòu)中的疏水層所采用的加熱溫度為95?110-C。
[0015]進一步的，上述步驟(C)中預先制備的薄膜前驅(qū)體溶液具體為薄膜晶體管中的柵極、絕緣層、有源層或者源漏電極前驅(qū)體溶液，最終相應(yīng)地制得作為薄膜晶體管柵極、絕緣層、有源層或者源漏電極的圖形化薄膜。
[0016]
本發(fā)明的另一目的在于提供一種薄膜晶體管，設(shè)置有柵極、有源層、絕緣層以及源極和漏極，絕緣層、有源層、柵極、源極和漏極中的至少一種是通過上述的圖形化薄膜的制備方法制備得到的圖形化薄膜。
[0017]進一步的，上述薄膜晶體管為底柵接觸型、底柵頂接觸型、頂柵底接觸型或者頂柵頂接觸型。
[0018]本發(fā)明的圖形化薄膜的制備方法，包括如下步驟，(a)在待成膜的初體上涂布疏水層；(b)使用掩膜板對疏水層進行等離子體刻蝕得到圖形化疏水層；(C)將預先制備的薄膜前驅(qū)體溶液涂布于圖形化疏水層表面，得到初始涂覆薄膜結(jié)構(gòu)；(d)將初始涂覆薄膜結(jié)構(gòu)中的疏水層去除，然后對涂覆的薄膜進行退火處理得到最終的圖形化薄膜。本發(fā)明采用疏水層的特性進行圖形化薄膜制備，制備工藝簡單，操作方便，適合于柔性襯底。
[0019]本發(fā)明的薄膜晶體管，采用上述圖形化薄膜構(gòu)成其一個或者多個功能層，具有制備工藝簡單，操作方便，適合于柔性襯底的特點。
【附圖說明】
[0020]利用附圖對本發(fā)明作進一步的說明，但附圖中的內(nèi)容不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。
[0021]圖1是本發(fā)明實施例2制備出的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明實施例2制備薄膜圖形化的實施例的流程圖；
圖3是本發(fā)明實施例2制備出的薄膜晶體管的輸出特性曲線；
圖4是本發(fā)明實施例2制備出的薄膜晶體管的轉(zhuǎn)移特性曲線。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于實施例的范圍。
[0023]實施例1。
[0024]—種圖形化薄膜的制備方法，包括以下步驟。
[0025](a)在待成膜的初體上涂布疏水層。具體的，疏水層為含氟聚合物疏水層，其可以是通過旋涂、棒涂或者提拉等涂布方式得到的疏水性含氟聚合物薄膜。
[0026](b)使用掩膜板對疏水層進行等離子體刻蝕得到圖形化疏水層，圖形化疏水層露出的部分為需要的圖形，露出的區(qū)域為親水區(qū)域。其中，等離子體刻蝕可以采用氧氣或者氬氣等其它等離子體進行刻蝕。
[0027](c)將預先制備的薄膜前驅(qū)體溶液通過旋涂、棒涂或者提拉等方式涂布于圖形化疏水層表面，得到初始涂覆薄膜結(jié)構(gòu)。由于被等離子體刻蝕的部分為親水區(qū)域，而疏水層覆蓋的部分為疏水區(qū)域，薄膜前驅(qū)體溶液將有選擇性地只附著在刻蝕出的圖形區(qū)域。
[0028](d)將初始涂覆薄膜結(jié)構(gòu)中的疏水層去除，然后對涂覆的薄膜進行退火處理得到最終的圖形化薄膜。具體通過加熱的方式將初始涂覆薄膜結(jié)構(gòu)中的疏水層除去，加熱溫度為95?110 °C。在熱處理中，由于疏水層薄膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低，約為108 °C左右，在加熱過程中將汽化或分解，最后只留下需要的圖形化薄膜。
[0029]本發(fā)明的圖形化薄膜的制備方法適合于制備薄膜晶體管的柵極、柵極絕緣層、有源層、源漏電極，只要對應(yīng)調(diào)整步驟(C)中的前驅(qū)體溶液，就可以最終對應(yīng)得到作為柵極、柵極絕緣層、源漏電極、有源層的圖形化薄膜。
[0030]需要說明的是，本實施例步驟(a)中待成膜的初體是準確在其上制備相應(yīng)圖形化薄膜的結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱，其對應(yīng)具體待成膜的部分。如制備柵極時，初體為玻璃襯底或者其它襯底。當制備有源層時，初