图形化薄膜及薄膜晶体管的制备方法
【专利说明】 图形化薄膜及薄膜晶体管的制备方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种图形化薄膜的制备方法及薄膜晶体管的制备方法。
【背景技术】
[0003]薄膜晶体管(TFT，Thin Film Transistor)主要应用于控制和驱动液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)、有机发光二极管(OLED，Organic Light-EmittingD1de)显示器的子像素，是平板显示领域中最重要的电子器件之一。
[0004]随着智能手机等电子设备的需求增加，显示领域技术也显得日益重要。柔性显示设备由于可弯曲特性而具有非常广阔的应用前景。因此，柔性显示设备的大面积制备将是未来其工业化生产的门槛之一。同时，基于溶液加工和涂覆技术的印刷电子器件因其具有低成本、低能耗、高处理量、兼容柔性衬底等优点也越来越得到重视。基于上述优点，卷对卷(roll-to-roll)印刷技术的印刷电子器件能够解决柔性显示器的大面积制备问题。而薄膜晶体管的图形化技术适用于薄膜晶体管的印刷制备，进而能够兼容柔性显示器件的卷对卷印刷制备，对柔性显示技术发展有重要意义。
[0005]现有技术中，薄膜晶体管的制备过程中通常是将成膜的薄膜通过光刻或者液体刻蚀等其它方式实现图形化，这种处理方式制备过程复杂，成本较高。因此，针对现有技术不足，提供一种图形化薄膜的制备方法及通过该方法制备的薄膜晶体管以克服现有技术不足甚为必要。
【发明内容】
[0006]本发明的目的之一在于提供一种图形化薄膜的制备方法，该制备方法具有制备简单、操作灵活的特点。
[0007]本发明的上述目的通过如下技术手段实现。
[0008]一种图形化薄膜的制备方法，包括如下步骤，
(a)在待成膜的初体上涂布疏水层；
(b)使用掩膜板对疏水层进行等离子体刻蚀得到图形化疏水层；
(C)将预先制备的薄膜前驱体溶液涂布于图形化疏水层表面，得到初始涂覆薄膜结构；
(d)将初始涂覆薄膜结构中的疏水层去除，然后对涂覆的薄膜进行退火处理得到最终的图形化薄膜。
[0009]上述疏水层为含氟聚合物疏水层。
[0010]上述疏水层是通过旋涂、棒涂或者提拉涂布方式得到的疏水性含氟聚合物薄膜。
[0011]上述步骤(b)中等离子体刻蚀采用氧气或者氩气的等离子体。
[0012]上述步骤(C)中薄膜前驱体溶液通过旋涂、棒涂或者提拉方式涂布于图形化疏水层表面。
[0013]上述步骤(d)中通过加热的方式将初始涂覆薄膜结构中的疏水层除去。
[0014]上述步骤(d)中去除初始涂覆薄膜结构中的疏水层所采用的加热温度为95?110-C。
[0015]进一步的，上述步骤(C)中预先制备的薄膜前驱体溶液具体为薄膜晶体管中的栅极、绝缘层、有源层或者源漏电极前驱体溶液，最终相应地制得作为薄膜晶体管栅极、绝缘层、有源层或者源漏电极的图形化薄膜。
[0016]
本发明的另一目的在于提供一种薄膜晶体管，设置有栅极、有源层、绝缘层以及源极和漏极，绝缘层、有源层、栅极、源极和漏极中的至少一种是通过上述的图形化薄膜的制备方法制备得到的图形化薄膜。
[0017]进一步的，上述薄膜晶体管为底栅接触型、底栅顶接触型、顶栅底接触型或者顶栅顶接触型。
[0018]本发明的图形化薄膜的制备方法，包括如下步骤，(a)在待成膜的初体上涂布疏水层；(b)使用掩膜板对疏水层进行等离子体刻蚀得到图形化疏水层；(C)将预先制备的薄膜前驱体溶液涂布于图形化疏水层表面，得到初始涂覆薄膜结构；(d)将初始涂覆薄膜结构中的疏水层去除，然后对涂覆的薄膜进行退火处理得到最终的图形化薄膜。本发明采用疏水层的特性进行图形化薄膜制备，制备工艺简单，操作方便，适合于柔性衬底。
[0019]本发明的薄膜晶体管，采用上述图形化薄膜构成其一个或者多个功能层，具有制备工艺简单，操作方便，适合于柔性衬底的特点。
【附图说明】
[0020]利用附图对本发明作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
[0021]图1是本发明实施例2制备出的薄膜晶体管的结构示意图；
图2是本发明实施例2制备薄膜图形化的实施例的流程图；
图3是本发明实施例2制备出的薄膜晶体管的输出特性曲线；
图4是本发明实施例2制备出的薄膜晶体管的转移特性曲线。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实例对本发明作进一步的说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例的范围。
[0023]实施例1。
[0024]—种图形化薄膜的制备方法，包括以下步骤。
[0025](a)在待成膜的初体上涂布疏水层。具体的，疏水层为含氟聚合物疏水层，其可以是通过旋涂、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)使用掩膜板对疏水层进行等离子体刻蚀得到图形化疏水层，图形化疏水层露出的部分为需要的图形，露出的区域为亲水区域。其中，等离子体刻蚀可以采用氧气或者氩气等其它等离子体进行刻蚀。
[0027](c)将预先制备的薄膜前驱体溶液通过旋涂、棒涂或者提拉等方式涂布于图形化疏水层表面，得到初始涂覆薄膜结构。由于被等离子体刻蚀的部分为亲水区域，而疏水层覆盖的部分为疏水区域，薄膜前驱体溶液将有选择性地只附着在刻蚀出的图形区域。
[0028](d)将初始涂覆薄膜结构中的疏水层去除，然后对涂覆的薄膜进行退火处理得到最终的图形化薄膜。具体通过加热的方式将初始涂覆薄膜结构中的疏水层除去，加热温度为95?110 °C。在热处理中，由于疏水层薄膜的玻璃化转变温度较低，约为108 °C左右，在加热过程中将汽化或分解，最后只留下需要的图形化薄膜。
[0029]本发明的图形化薄膜的制备方法适合于制备薄膜晶体管的栅极、栅极绝缘层、有源层、源漏电极，只要对应调整步骤(C)中的前驱体溶液，就可以最终对应得到作为栅极、栅极绝缘层、源漏电极、有源层的图形化薄膜。
[0030]需要说明的是，本实施例步骤(a)中待成膜的初体是准确在其上制备相应图形化薄膜的结构统称，其对应具体待成膜的部分。如制备栅极时，初体为玻璃衬底或者其它衬底。当制备有源层时，初