[发明专利]一种柔性薄膜晶体管制备方法

说明书

本发明公开一种柔性薄膜晶体管制备方法，包括如下过程：取直径为50～2000μm的多个金属丝，清洗烘干后依次进行绝缘层材料和有源层材料的沉积；依次经过浸光刻胶、烘干、一次曝光、显影、腐蚀，将腐蚀后的多个金属丝上剩余的光刻胶清洗掉，形成有源层沟道图形，再次进行清洗烘干；将多个金属丝再次浸过光刻胶后烘干；将多个金属丝通过第二光刻板进行均匀曝光，形成多个曝光部分；将曝光后的多个金属丝进行显影，所述多个曝光部分的光刻胶溶于显影液暴露出有源层，并进行清洗烘干；将多个金属丝沉积源漏电极，并进行清洗烘干；将多个金属丝进行退火，在金属丝上获得一维线型薄膜晶体管器件。本发明具有更好的柔韧性，更小的体积，适合用于深孔探测。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，更具体的是，本发明涉及一种柔性薄膜晶体管制备方法。

背景技术

近年来，柔性电子器件凭借其可弯曲、重量轻、性能稳定以及低成本等优点成为了研究热点，晶体管器件是构成各种复杂电路的基本器件，柔性薄膜晶体管器件通常在柔性基底上直接沉积晶体管的各层材料，或者先在硬质基底上制备全部或部分器件，再转移到柔性基底之上，在二维平面上形成柔性晶体管器件阵列或分立器件。目前在一维材料上制备薄膜晶体管器件尚未见报道，通常二维柔性器件只能向面外方向弯折，但沿着平面方向的弯曲能力有限，而一维柔性器件可以向任意方向弯曲，灵活性较高；通常半导体材料与器件需要制备于衬底材料之上，衬底作为支撑材料占据较大体积，器件的厚度通常在10μm以下，甚至不足1μm，而衬底厚度有数百微米，较厚的衬底不利于整体体积的减小；对于一些又细又深的孔洞内部探测，如血管或狭缝内部等，二维的柔性器件则有些力不从心。

发明内容

本发明的目的是设计开发了一种柔性薄膜晶体管制备方法，摒弃了传统的基底支撑材料，金属丝兼具支撑材料与栅电极两种作用，相比于现有的平面二维柔性晶体管，该柔性晶体管可以向任意方向弯曲，适合用于深孔内部探测，也可以和其它器件或传感器集成，增加了器件制备的灵活性。

本发明提供的技术方案为：

一种柔性薄膜晶体管制备方法，包括如下步骤：

步骤1、取金属丝依次进行绝缘层材料沉积、有源层材料沉积和浸光刻胶；

步骤2、烘干后，将所述金属丝两端固定后通过间隔透光设置的第一光刻板进行均匀曝光，形成多个第一次曝光部分；

步骤3、将曝光后的所述金属丝进行显影，所述多个第一次曝光部分的光刻胶溶于显影液，暴露出有源层；

步骤4、将暴露的有源层进行腐蚀处理暴露出绝缘层；

步骤5、将所述金属丝上剩余的光刻胶清洗掉，暴露出剩余的多个有源层；

步骤6、将所述金属丝再次浸过光刻胶；

步骤7、烘干后将所述金属丝两端固定后通过间隔透光设置的第二光刻板进行均匀曝光，形成多个第二次曝光部分；

步骤8、将第二次曝光后的所述金属丝进行显影，所述多个第二次曝光部分的光刻胶溶于显影液，暴露出有源层；

步骤9、将所述金属丝沉积源漏电极，然后清洗掉剩余的光刻胶并烘干；

步骤10、将所述金属丝进行退火，在所述金属丝上得到所述柔性薄膜晶体管器件。

优选的是，在所述步骤1中，所述金属丝的直径为50～2000μm。

优选的是，在所述步骤1中，所述金属丝为铁、铜、铝、银、金、钛、钨、铬、锌、钼或铂。

优选的是，在步骤1中，所述绝缘层材料为SiO₂。