[發(fā)明專利]一種薄膜晶體管陣列基板及其制造方法和顯示器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310485546.6
• 申請(qǐng)日: 2011-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN103489881A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁廣才
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 京東方科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/12
• 分類號(hào): H01L27/12;H01L29/786;H01L21/77
• 代理公司: 北京中博世達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

本申請(qǐng)要求為基于2011年12月31日提交中國專利局、申請(qǐng)?zhí)枮?01110460362.5、發(fā)明名稱為“一種薄膜晶體管、陣列基板及其制造方法和顯示器件”的中國專利申請(qǐng)?zhí)岢龅姆职干暾?qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及顯示器件制造技術(shù)，尤其涉及一種薄膜晶體管陣列基板及其制造方法和顯示器件。

背景技術(shù)

OTFT（Oxide?Thin?Film?Transistor，氧化物薄膜晶體管）技術(shù)最初的研究是為了降低有源顯示器件的能耗，令顯示器件的更薄更輕，響應(yīng)速度更快而研發(fā)的技術(shù)。大約在二十一世紀(jì)初開始走向試用階段。隨著具有超薄、重量輕、低能耗，同時(shí)其自身發(fā)光的特點(diǎn)，可以提供更艷麗的色彩和更清晰的影像的新一代有機(jī)發(fā)光液晶面板OLED（Organic?Light-Emitting?Diode，有機(jī)發(fā)光二極管）正式走上實(shí)用階段。氧化物薄膜晶體管技術(shù)也被人們給予為能夠代替現(xiàn)有低溫多晶硅技術(shù)（Low?Temperature?Poly?Silicon，LTPS）技術(shù)，特別是大尺寸顯示領(lǐng)域被廣泛研究的最有應(yīng)用前景的技術(shù)。

下面參照?qǐng)D1、圖2，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的氧化物薄膜晶體管及陣列基板的制造方法進(jìn)行說明。

圖1為現(xiàn)有的OTFT陣列基板的制造方法的流程框圖，圖2為OTFT陣列基板的截面圖。

S101、在透明基板上形成柵極金屬層。

在TFT的制作過程中，柵極金屬層多為采用磁控濺射的方法來制備，電極材料根據(jù)不同的器件結(jié)構(gòu)和工藝要求可以進(jìn)行選擇，通常被采用的柵電極金屬有Mo，Mo-Al-Mo合金，Mo/Al-Nd/Mo疊成結(jié)構(gòu)的電極、Cu以及金屬鈦及其合金等。

S102、對(duì)柵極金屬層進(jìn)行構(gòu)圖工藝，形成柵極和柵線。

通過濕法刻蝕的方式，對(duì)柵極金屬層進(jìn)行構(gòu)圖工藝。

S103、在柵極金屬層上形成柵絕緣層。

在柵極金屬層11圖形化后，通過Pre-clean工藝（成膜前清洗），通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積（PECVD）法，在帶有柵極金屬層的基板上制備柵絕緣層12，其材料應(yīng)用比較廣泛，如二氧化硅（SiO₂）薄膜，氮化硅薄膜（SiN_x），氮氧化硅薄膜（SiO_xN_y），氧化鋁（Al₂O₃）薄膜，TiO_x薄膜以及復(fù)合的多層結(jié)構(gòu)的薄膜。

S104、對(duì)柵絕緣層進(jìn)行表面處理。

在薄膜晶體管的制備過程中，柵絕緣層12表面的特性對(duì)整個(gè)TFT的特性的影響起著非常重要的作用，在氧化物薄膜晶體管中尤其顯現(xiàn)的更為重要。通常的處理的方法是，采用等離子進(jìn)行處理或者進(jìn)行表面修飾。

S105、形成氧化物半導(dǎo)體薄膜。

形成氧化物半導(dǎo)體薄膜，OTFT制作最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是有源層氧化物半導(dǎo)體的制作，主要的制作方法有磁控濺射沉積（Sputter）以及溶液法等，現(xiàn)在廣為使用的氧化物半導(dǎo)體由銦鎵鋅氧化物（IGZO），銦鎵錫氧化物（IGTO），銦鋅氧化物（IZO）等以及與其相關(guān)的不同比例的配合物。

S106、對(duì)氧化物半導(dǎo)體薄膜進(jìn)行構(gòu)圖工藝。

現(xiàn)在各個(gè)廠商對(duì)于氧化物半導(dǎo)體有源層構(gòu)圖工藝主要的刻蝕方法有兩種，一種為濕法刻蝕，另一種為干法刻蝕，但是采用不同的方法將會(huì)對(duì)氧化物半導(dǎo)體層造成不同的傷害，因此選用合適的圖形化工藝是改善OTFT特性的重要途徑。對(duì)氧化物半導(dǎo)體薄膜進(jìn)行構(gòu)圖工藝后，形成氧化物半導(dǎo)體有源層13。

S107、形成刻蝕阻擋薄膜并進(jìn)行構(gòu)圖工藝。

形成刻蝕阻擋薄膜，通常采用干法刻蝕的方法對(duì)刻蝕阻擋薄膜進(jìn)行構(gòu)圖工藝，形成刻蝕阻擋層（Etch?Stop?Layer,ESL）14，刻蝕阻擋層材料因不同的廠家針對(duì)各自的工藝要求的不同而不同，通常需用如SiO_x、SiN_x，SiO_xN_y、Al₂O₃、TiO_x等無機(jī)絕緣材料，其目的就是為了減少在數(shù)據(jù)線金屬層圖形化的過程中，對(duì)氧化物半導(dǎo)體薄膜造成傷害。

S108、形成數(shù)據(jù)線金屬層。

首先，沉積一層數(shù)據(jù)線金屬薄膜，而后通過濕法刻蝕的方法對(duì)其進(jìn)行構(gòu)圖，形成數(shù)據(jù)線、數(shù)據(jù)線引線、源極（如圖2中的15a）和漏極（如圖2中的15b）。

S109、鈍化層的形成和過孔的刻蝕。