[發明專利]一種多晶氧化物薄膜晶體管陣列基板及其制備方法

有效

• 申請號: 201410640940.7
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN104319262A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 胡合合
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01L21/77
• 分類號: H01L21/77;H01L27/12;H01L29/10
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 柴亮;張天舒

技術領域

本發明涉及顯示產品制造技術領域，具體地，涉及一種多晶氧化物薄膜晶體管陣列基板及其制備方法。

背景技術

多晶氧化物溝道具有高遷移率、耐酸刻蝕和穩定性好等特點，其制備工藝受到顯示面板行業的高度關注。

晶體生長方式有兩種，一種是均相生長，一種是非均相生長。均相生長需要的過冷度大，生長比較困難；非均相生長是借助外來粒子或已有晶核進行生長，這種方式需要的能量小，生長快。此外，根據晶體生長理論，晶體生長時，平整界面上原子不易堆砌，生長速度慢；粗糙界面上原子易堆砌，生長速度快。

由于目前氧化物溝道所采用的In₂O₃,ZnO,Ga₂O₃和SnO₂以及他們的復合物均有很高的熔點(大于1000℃)和結晶點，多晶氧化物溝道的成膜方法一般具有較高的成膜速率，且成膜襯底也多為非晶狀態，因此常規工藝，例如，磁控濺射沉積、脈沖激光沉積、溶液法制備非晶膜，得到的氧化物薄膜一般為非晶狀態，要使這樣的非晶態薄膜轉變多晶態需要很高的能量，例如，需要超高溫退火(大于450℃)，能耗大。

現有的薄膜晶體管陣列基板的生產線上退火設備溫度上限一般為450℃，溫度超過450℃的退火設備在加熱器和加熱均一性上有很大的挑戰，因此生產線較難實現成膜后超高溫熱處理工藝，并且高溫退火處理對襯底玻璃性能要求高，能耗大等缺點。

因此，在現有的生產線上生產具有多晶氧化物溝道的薄膜晶體管陣列基板成為研究的重點。

發明內容

本發明針對現有薄膜晶體管陣列基板的生產線上存在不適合制作具有多晶氧化物溝道的薄膜晶體管陣列基板的問題，提供一種具有多晶氧化物溝道的薄膜晶體管陣列基板的制備方法。

本發明提供一種本發明還提供一種多晶氧化物薄膜晶體管陣列基板的制備方法，包括以下步驟：

1)在襯底上形成非晶態氧化物薄膜層的步驟；

2)將所述非晶態氧化物薄膜層進行選擇性刻蝕的步驟；

3)對經過步驟2的非晶態氧化物薄膜層進行鈍化和退火處

理；

4)在經過步驟3的氧化物薄膜層上第二次形成氧化物薄膜，通過構圖工藝形成有源層溝道；

5)對經過步驟4的有源層溝道進行退火處理。

優選的是，在所述的步驟1中非晶態氧化物薄膜層的厚度為

優選的是，在所述的步驟1中采用磁控濺射法形成非晶態氧化物薄膜層；磁控濺射的條件為：功率為2-8Kw、壓強為0.3-0.8Pa，氧氣含量為5％-50％，溫度為室溫。

優選的是，在所述的步驟2中將非晶態氧化物薄膜層中堆砌不規則的原子刻蝕去除；保留堆砌規則的原子。

優選的是，在所述的步驟2中所述的選擇性刻蝕為干法刻蝕；采用N₂或Ar氣體的等離子體對所述非晶態氧化物薄膜層進行轟擊；干法刻蝕的條件為：功率為1200-1800W，壓強為1500-2500mTorr，溫度為120-180℃，處理時間為150-200s。

優選的是，在所述的步驟2中所述的選擇性刻蝕為濕法刻蝕；采用能腐蝕非晶態氧化物薄膜層的酸性刻蝕溶液進行刻蝕，使得在刻蝕區域有10-50％非晶態氧化物薄膜層被保留。

優選的是，在所述的步驟3中所述的退火處理為在300℃-450℃下退火1-2h。

優選的是，在所述的步驟3中所述的鈍化處理為等離子體鈍化處理。

優選的是，所述的等離子體鈍化處理為采用N₂O等離子體對非晶態氧化物薄膜層進行鈍化處理；所述鈍化處理的條件為：功率為800-1200W，壓強為1200-1800mTorr，溫度為150-250℃，處理時間為50-100s。

優選的是，在所述的步驟4中采用磁控濺射法在經過步驟3的氧化物薄膜層上第二次形成氧化物薄膜；所述磁控濺射的條件為：功率為3-10Kw，壓強為0.8-1.2Pa，氧氣含量為5-50％，溫度為室溫，成膜速率小于

優選的是，在所述的步驟4中第二次形成的氧化物薄膜的厚度為

優選的是，在所述的步驟5中所述的退火處理條件為在300℃-450℃下，退火1-2h。

本發明的另一個目的是提供一種多晶氧化物薄膜晶體管陣列基板，所述的多晶氧化物薄膜晶體管陣列基板是采用上述的多晶氧化物薄膜晶體管陣列基板的制備方法制備的。