一种InOC薄膜的制备方法及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107475685A(43)申请公布日2017.12.15(21)申请号201710355358.X(22)申请日2017.05.19(71)申请人复旦大学地址200433上海市杨浦区邯郸路220号(72)发明人丁士进马倩刘文军张卫(74)专利代理机构上海信好专利代理事务所(普通合伙)31249代理人周荣芳(51)Int.Cl.C23C16/30(2006.01)C23C16/455(2006.01)H01L29/786(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种InOC薄膜的制备方法及其应用(57)摘要本发明公开了一种InOC薄膜的制备方法，包含以下步骤：步骤1，在反应腔体中放置用于InOC薄膜生长的衬底，并对衬底进行加热；步骤2，以脉冲的方式向反应腔中通入InCp蒸气；脉冲操作结束后，将InCp蒸气在腔体中停留一段时间；步骤3，向反应腔中通入惰性气体；步骤4，以脉冲的方式并以惰性气体为载气向反应腔中通入H2O2蒸气；脉冲操作结束后，将H2O2蒸气在腔体中停留一段时间；步骤5，向反应腔中通入惰性气体；步骤6，重复步骤2～5，以获得不同厚度的InOC薄膜。本发明制备的InOC薄膜的工艺温度较低、氧空位浓度低、具有很好的均匀性、表面平整度以及纳米量级厚度可控能力。CN107475685ACN107475685A权利要求书1/1页1.一种InOC薄膜的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤1，在反应腔体中放置用于InOC薄膜生长的衬底，并对衬底进行加热；步骤2，以脉冲的方式向反应腔中通入InCp蒸气；脉冲操作结束后，将InCp蒸气在腔体中停留一段时间；步骤3，向反应腔中通入惰性气体，将反应腔中多余的InCp蒸气以及气态的反应副产物吹洗干净；步骤4，以脉冲的方式并以惰性气体为载气向反应腔中通入H2O2蒸气；脉冲操作结束后，将H2O2蒸气在腔体中停留一段时间；步骤5，向反应腔中通入惰性气体，将反应腔中多余的H2O2蒸气以及反应副产物吹洗干净；步骤6，重复步骤2～5，以获得不同厚度的InOC薄膜。2.如权利要求1所述的InOC薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤1中，所述衬底的材料为硅片、玻璃、PI、PET和PEN中的一种。3.如权利要求1所述的InOC薄膜的制备方法，其特征在于，所述衬底上覆盖有SiO2、Si3N4、Al2O3介质薄膜中的一种或几种。4.如权利要求1所述的InOC薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤1中，将衬底加热到150℃～180℃。5.如权利要求1所述的InOC薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤2中，InCp蒸气的脉冲时间为50～240ms。6.如权利要求1所述的InOC薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤2中，脉冲操作结束后，InCp蒸气在腔体中的停留5～15秒。7.如权利要求1所述的InOC薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤3及步骤5中，所述惰性气体的气体流量为15～25sccm，通入时间为8～15s。8.如权利要求1所述的InOC薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤4中，H2O2蒸气的脉冲时间为50～560ms。9.如权利要求1所述的InOC薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤4中，脉冲操作结束后，H2O2蒸气在腔体中的停留5～15秒。10.一种如权利要求1～9中任意一项所述方法制备的InOC薄膜的应用，其特征在于，该InOC薄膜应用于TFT的有源层。2CN107475685A说明书1/5页一种InOC薄膜的制备方法及其应用技术领域[0001]本发明涉及半导体材料薄膜的制备领域，具体涉及一种掺碳氧化铟(InOC)薄膜的制备方法及其应用。背景技术[0002]随着平板显示技术的迅猛发展，人们对高性能系统面板(SoP)在透明显示、柔性显示和三维显示领域提出了更高的要求。作为SoP的关键元件，薄膜晶体管(TFT)的特性至关重要，它不仅需要具有很好的器件性能参数，还需要具有可见光透明性以及制作工艺温度低等优点。氧化铟(In2O3)作为一种金属氧化物半导体材料，它比传统的非晶硅具有更大的禁带宽度和更高的电子迁移率，并且对可见光是透明的。因此，In2O3作为TFT有源层材料具有很好的应用前景，尤其是可用于透明电子领域。然而，在相对较低的工艺温度下生长的氧化铟薄膜中含有大量的氧空位，使得该材料无法充当TFT的有源层材料。若采用后退火处理，通常又需要较高的温度，甚至大于400℃。这无疑会阻止其在柔性TFT中的应用。另一方面，氧化铟薄膜对紫外光、气体、磁场比较敏感，因此在紫外光探测器、气体传感器、磁电传感器等方面具有很好的应用前景。[0003]目前，生长In2O3薄膜的方法主要包括磁控溅射、脉冲激光淀积、化学气相淀积、溶胶凝胶旋涂等方