[發(fā)明專利]金屬氧化物薄膜晶體管的制備方法、陣列基板的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711482820.9
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN108231598A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李金明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市華星光電技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/44
• 分類號(hào): H01L21/44;H01L21/34;H01L21/84
• 代理公司: 深圳市銘粵知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰;黃進(jìn)

本發(fā)明公開了一種金屬氧化物薄膜晶體管的制備方法，包括在襯底基板上依次制備形成柵電極、柵極絕緣層、金屬氧化物有源層以及源電極和漏電極，所述柵電極包括襯墊層和銅金屬層；其中，在形成所述柵電極之后，首先在退火溫度不超過270℃的條件下對(duì)所述柵電極進(jìn)行退火處理，然后在所述柵電極上沉積形成所述柵極絕緣層；或者是，在形成所述柵電極之后，在沉積溫度不超過270℃的條件下，直接在所述柵電極上沉積形成所述柵極絕緣層。本發(fā)明還公開了一種陣列基板的制備方法，包括：采用如上所述的制備方法在襯底基板上制備形成陣列排布的金屬氧化物薄膜晶體管；在所述金屬氧化物薄膜晶體管上依次制備形成平坦層和像素電極。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種金屬氧化物薄膜晶體管的制備方法，還涉及一種陣列基板的制備方法。

背景技術(shù)

平板顯示裝置具有機(jī)身薄、省電、無(wú)輻射等眾多優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有的平板顯示裝置主要包括液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display，LCD)及有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置(Organic Light Emitting Display，OLED)。薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)是平板顯示裝置的重要組成部分，可形成在玻璃基板或塑料基板上，通常作為開光裝置和驅(qū)動(dòng)裝置用在諸如LCD、OLED。

在顯示面板工業(yè)中，隨著目前顯示行業(yè)中大尺寸化，高解析度的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，對(duì)有源層半導(dǎo)體器件充放電提出了更高的要求。IGZO(indium gallium zinc oxide，銦鎵鋅氧化物)是一種含有銦、鎵和鋅的非晶氧化物，其具有高遷移率，載流子遷移率是非晶硅的20～30倍，可以大大提高TFT對(duì)像素電極的充放電速率，具有高開態(tài)電流、低關(guān)態(tài)電流可以迅速開關(guān)，提高像素的響應(yīng)速度，實(shí)現(xiàn)更快的刷新率，同時(shí)更快的響應(yīng)也大大提高了像素的行掃描速率，使得超高分辨率在顯示面板中成為可能。

隨著顯示面板的分辨率升高和尺寸的增大，“信號(hào)延遲”現(xiàn)象將更加嚴(yán)重，降低布線電阻成為一項(xiàng)迫切的需求。銅(Cu)的導(dǎo)電性僅次于銀(Ag)，而且原材料價(jià)格低廉，被認(rèn)為是最有希望的低電阻率布線材料，現(xiàn)有技術(shù)中已有使用銅作為TFT的柵電極的材料?，F(xiàn)有技術(shù)中，具有銅柵電極的底柵型金屬氧化物薄膜晶體管的制備工藝包括步驟：(1)、在襯底基板上制備形成圖案化的銅柵電極；(2)、在銅柵電極上沉積柵極絕緣層；(3)在柵極絕緣層上制備形成圖案化的金屬氧化物有源層；(4)、在金屬氧化物有源層上制備形成圖案化的源電極和漏電極。其中，步驟(3)中需要對(duì)金屬氧化物進(jìn)行高溫退火處理，退火的溫度通常大于銅材料的重結(jié)晶溫度。因此，在對(duì)金屬氧化物進(jìn)行高溫退火處理時(shí)，常常會(huì)導(dǎo)致銅柵電極的形貌發(fā)生劣化，特別是會(huì)導(dǎo)致銅柵電極的傾斜錐角(Taper)不能符合工藝要求。圖1是現(xiàn)有技術(shù)制備得到的金屬氧化物薄膜晶體管的銅柵電極的電鏡圖，如圖1所示，銅柵電極的斜邊(如圖1中黑色圓圈標(biāo)示的部分)呈圓弧狀，其Taper角是不符合工藝要求的。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種金屬氧化物薄膜晶體管的制備方法，其可以避免銅柵電極的傾斜錐角在后續(xù)的金屬氧化物高溫退火過程中發(fā)生劣化的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種金屬氧化物薄膜晶體管的制備方法，包括在襯底基板上依次制備形成柵電極、柵極絕緣層、金屬氧化物有源層以及源電極和漏電極，所述柵電極包括襯墊層和銅金屬層；其中，

在形成所述柵電極之后，首先在退火溫度不超過270℃的條件下對(duì)所述柵電極進(jìn)行退火處理，然后在所述柵電極上沉積形成所述柵極絕緣層；或者是，

在形成所述柵電極之后，在沉積溫度不超過270℃的條件下，直接在所述柵電極上沉積形成所述柵極絕緣層。

具體地，所述制備方法包括步驟：

S10、提供襯底基板，在所述襯底基板上依次沉積形成襯墊薄膜和銅金屬薄膜，應(yīng)用光刻工藝將所述襯墊薄膜和銅金屬薄膜刻蝕形成圖案化的柵電極；