[發明專利]一種薄膜晶體管驅動背板的制作方法

有效

• 申請號: 201210285677.5
• 申請日: 2012-08-10
• 公開（公告）號: CN102768992A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 徐苗;彭俊彪;羅東向;王磊;蘭林鋒
• 申請（專利權）人: 廣州新視界光電科技有限公司
• 主分類號: H01L21/77
• 分類號: H01L21/77
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及半導體領域，尤其涉及一種金屬氧化物半導體薄膜晶體管的制作方法。

背景技術

薄膜晶體管(TFT，Thin?Film?Transistor)目前主要應用于驅動液晶顯示器(LCD，Liquid?Crystal?Display)和有機發光二極管(OLED，Organic?Light-Emitting?Diode)顯示器的子像素。采用薄膜晶體管陣列制成的驅動背板，是顯示屏能實現更高的像素密度、開口率和提升亮度的關鍵部件。目前TFT-LCD普遍采用基于非晶硅作為有源層的TFT背板。但是由于非晶硅(a-Si)遷移率過低(0.1cm²V^-1s^-1左右)，不能滿足OLED顯示屏、高清TFT-LCD以及3D顯示的要求。而金屬氧化半導體作為薄膜晶體管的有源層材料，由于其高遷移率，低沉積溫度以及透明的光學特性被視為下一代的顯示背板技術。目前吸引了世界范圍內研究者得關注。高遷移率的特點使其能夠滿足未來顯示技術對于高刷新頻率、大電流薄膜晶體管的要求。而低于100℃的工藝溫度，使得利用金屬氧化制備柔性顯示器件成為可能。

目前已大規模應用于LCD行業的是基于a-Si的TFT背板技術。該技術最少可使用4次光罩技術完成驅動背板的制作。而對于遷移率大于10cm²V^-1s^-1的材料，目前僅有單晶硅、低溫多晶硅以及金屬氧化物三種選擇。其中單晶硅工藝溫度高，無法實現大面積顯示屏的制作，因此僅用于微顯示領域。而低溫多晶硅工藝，成熟于20世紀90年代，目前已有大量的高分辨LCD以及OLED產品面市。但是低溫多晶硅工藝復雜(9次光罩左右)，設備成本昂貴，這也是阻礙其發展的重要因素。

而對于金屬氧化物半導體材料，其遷移率較高，完全能夠滿足顯示應用的需求，并且在電學均勻性方面大大優于低溫多晶硅。但是，現有的金屬氧化物半導體材料的制造工藝繁雜，制作成本較高，不利于金屬氧化物半導體材料在驅動背板制作中的推廣使用。

發明內容

本發明實施例提供了一種薄膜晶體管驅動背板的制作方法，用于高效的使用金屬氧化物半導體材料制作薄膜晶體管的驅動背板。

本發明提供的薄膜晶體管驅動背板的制作方法，包括：制備并圖形化金屬導電層；在所述金屬導電層上依次沉積絕緣薄膜和金屬氧化物薄膜，分別作為柵極絕緣層和有源層；根據所述金屬導電層的形狀圖形化所述有源層；在所述有源層上沉積絕緣薄膜作為刻蝕阻擋層；使用灰度掩膜版圖形化工藝，在所述柵極絕緣層制備接觸孔并圖形化所述刻蝕阻擋層，定義薄膜晶體管源漏電極區域和所述存儲電容的有效面積；在所述刻蝕阻擋層上沉積并圖形化導電薄膜層。

可選的，所述制備并圖形化金屬導電層之前，包括：在透明襯底上沉積二氧化硅(SiO₂)或氮化硅(Si₃N₄)作為緩沖層；

所述制備并圖形化金屬導電層，包括：在所述緩沖層上沉積并圖形化金屬導電層。

可選的，制備所述金屬導電層所使用的金屬包括：

鋁(Al)，銅(Cu)，鉬(Mo)，鈦(Ti)，銀(Ag)，金(Au)，鉭(Ta)，鉻(Cr)單質或鋁合金；

所述金屬導電層為單層金屬薄膜，或由單層Al，Cu，Mo，Ti，Ag，Au，Ta，Cr或鋁合金中任意兩層以上組成的多層薄膜；

所述金屬導電層的厚度為100nm至2000nm；

所述金屬導電層作為電信號導線，薄膜晶體管柵極以及像素電路儲存電容下電極的載體層。

所述金屬導電層上依次沉積絕緣薄膜和金屬氧化物薄膜，分別作為柵極絕緣層和有源層；

可選的，所述根據金屬導電層的形狀圖形化所述有源層，包括：

在所述有源層上制備與所述金屬導電層的形狀一致的正性光刻膠；使用

刻蝕劑對沒有覆蓋所述正性光刻膠的所述有源層進行刻蝕。

可選的，所述在有源層上制備與所述金屬導電層的形狀一致的正性光刻膠，包括：

在所述金屬導電層上覆蓋正性光刻膠；

使用圖形化后的金屬導電層作為自對準光刻掩膜版；

將紫外光由所述玻璃襯底一側入射，對所述正性光刻膠進行曝光；

經顯影后所得到與金屬導電層的形狀一致的正性光刻膠。

可選的，所述使用灰度掩膜版圖形化工藝，在所述柵極絕緣層制備接觸孔并圖形化所述刻蝕阻擋層，定義薄膜晶體管源漏電極區域和所述存儲電容的有效面積，包括：