[發明專利]氧化物薄膜晶體管陣列基板及制作方法與液晶顯示面板

在審

• 申請號: 201511000256.3
• 申請日: 2015-12-28
• 公開（公告）號: CN105448823A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 鄒忠飛;李海波;鄭會龍;何鈺瑩
• 申請（專利權）人: 昆山龍騰光電有限公司
• 主分類號: H01L21/77
• 分類號: H01L21/77;H01L27/12;H01L29/786;H01L29/423;G02F1/1362
• 代理公司: 上海波拓知識產權代理有限公司 31264
• 代理人: 蔡光仟

技術領域

本發明涉及液晶顯示的技術領域，特別涉及一種氧化物薄膜晶體管陣列基板及制作方法，以及具有該氧化物薄膜晶體管陣列基板的液晶顯示面板。

背景技術

隨著顯示技術的發展，液晶顯示面板(LiquidCrystalDisplay，LCD)因其輕便、低輻射等優點越來越受到人們的歡迎。液晶顯示面板包括對置的彩色濾光片基板(colorfilter，CF)和薄膜晶體管陣列基板(TFTarray)以及夾置在兩者之間的液晶層(LClayer)。

非晶硅(a-Si)是目前普遍用于制作陣列基板上薄膜晶體管(TFT)的半導體層材料，但非晶硅由于存在因自身缺陷而導致的電子遷移率低、穩定性差等問題，使它在顯示領域的運用受到了限制。隨著顯示面板的分辨率不斷提高，非晶硅薄膜晶體管已經無法滿足高分辨率顯示面板的正常充電需求，為解決此問題，高電子遷移率的氧化物薄膜晶體管替代非晶硅薄膜晶體管誕生。氧化物薄膜晶體管(oxideTFT)是指半導體溝道采用氧化物半導體制備的薄膜晶體管，氧化物半導體層材料的典型代表有IGZO(IndiumGalliumZincOxide，銦鎵鋅氧化物)、ITZO(IndiumTinZincOxide，銦錫鋅氧化物)等。由于氧化物半導體具備電子遷移率高、工藝溫度低、光透過性高等特點，因此成為目前薄膜晶體管顯示領域的研究熱點之一。

在制備薄膜晶體管陣列基板時，如果利用傳統的背溝道蝕刻(backchanneletched，BCE)方式制作薄膜晶體管，在溝道處進行濕蝕刻(wetetching)制作源極和漏極時會對溝道處的半導體層造成傷害，所以需要在半導體層上制作一層蝕刻阻擋層(EtchStopper)，通過蝕刻阻擋層對半導體層進行保護，防止在制作源極和漏極時的蝕刻工藝對半導體層造成損傷。

目前薄膜晶體管大多采用底柵結構，底柵結構的薄膜晶體管中，柵極(gate)與上方源極(source)和漏極(drain)的圖形要有一定的交疊，導致在柵極與源極的交疊區產生寄生電容Cgs，以及在柵極與漏極的交疊區產生寄生電容Cgd，造成增加掃描線和數據線的負載(loading)。而且，薄膜晶體管采用底柵結構和蝕刻阻擋層結構時，要考慮蝕刻阻擋層與半導體層、源極及漏極之間的交疊區設計，造成薄膜晶體管無法小型化，降低了開口率，也增大了寄生電容。

另外，在液晶顯示面板中，像素電極一般由透明的ITO(IndiumTinOxide，氧化銦錫)制成。在制作TFT的半導體層和像素電極時，需要采用兩道光罩制程，以分別制作TFT的半導體層和像素電極，導致需要更多的光罩(mask)使用數量以及更復雜的制作工藝，使制作成本上升，降低了生產效率。

發明內容

本發明目的在于提供一種氧化物薄膜晶體管陣列基板及制作方法，通過采用頂柵結構的氧化物半導體TFT，減少了寄生電容的產生，同時利用離子注入同時形成像素電極，減少制程，降低成本和提高生產效率。

本發明實施例提供一種氧化物薄膜晶體管陣列基板的制作方法，所述制作方法包括：

在襯底上制作形成氧化物半導體層，其中所述氧化物半導體層包括第一區域、第二區域和第三區域；

在所述襯底上連續形成柵極絕緣層薄膜和柵極金屬層薄膜，其中所述柵極絕緣層薄膜覆蓋所述氧化物半導體層，所述柵極金屬層薄膜覆蓋所述柵極絕緣層薄膜；

對所述柵極金屬層薄膜和所述柵極絕緣層薄膜進行圖形化，使所述柵極金屬層薄膜在被圖形化之后形成氧化物薄膜晶體管的柵極，使所述柵極絕緣層薄膜在被圖形化之后形成柵極絕緣層，其中所述柵極絕緣層覆蓋所述氧化物半導體層的第一區域；

在所述氧化物半導體層的第一區域被所述柵極絕緣層覆蓋的前提下，對所述氧化物半導體層的第二區域和第三區域進行離子注入，使所述第二區域和所述第三區域由半導體分別轉變為第一電極和第二電極，其中所述第二電極作為像素電極，所述第一區域保持為半導體性質并作為氧化物薄膜晶體管的溝道區；

在所述襯底上形成第一鈍化層，其中所述第一鈍化層覆蓋所述第一電極、所述柵極和所述第二電極，并在所述第一鈍化層中與所述第一電極相對應的位置形成通孔；

在所述第一鈍化層上形成數據線，其中所述數據線填入所述第一鈍化層的通孔中與所述第一電極電連接；

在所述第一鈍化層上形成第二鈍化層，其中所述第二鈍化層覆蓋所述數據線。

進一步地，對所述柵極金屬層薄膜和所述柵極絕緣層薄膜進行圖形化的步驟具體包括：