双栅极氧化物半导体tft基板的制作方法及其结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种适用于IXD的双栅极氧化物半导体TFT基板的制作方法及其结构。
【背景技术】
[0002]平面显示装置具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有的平面显示装置主要包括液晶显示装置(Liquid Crystal Display，IXD)及有机发光二极管显不装置(Organic Light Emitting Display, OLED)。
[0003]薄膜晶体管(TFT)是平面显示装置的重要组成部分。TFT可形成在玻璃基板或塑料基板上，通常作为开关部件和驱动部件用在诸如IXD、OLED等平面显示装置上。
[0004]氧化物半导体TFT技术是当前的热门技术。由于氧化物半导体具有较高的电子迀移率，而且相比低温多晶硅(LTPS)，氧化物半导体制程简单，与非晶硅制程相容性较高，可以应用于IXD、OLED平面显示装置等，且与高世代生产线兼容，可应用于大中小尺寸显示，具有良好的应用发展前景。
[0005]目前，在有源阵列平面显示装置中，TFT基板通常采用单栅极氧化物半导体薄膜晶体管(Single-Gate TFT) ?双栅极氧化物半导体薄膜晶体管(Dual-Gate)相比单栅极氧化物半导体薄膜晶体管具有更优的性能，如电子迀移率更高，开态电流较大、亚阈值摆幅更小、阈值电压的稳定性及均匀性更好、栅极偏压及照光稳定性更好等。
[0006]如图1所示，现有技术中常见的适用于LCD的双栅极氧化物半导体TFT基板结构包括基板100，位于基板100上的底栅极200，位于基板100、与底栅极200上的栅极绝缘层300，位于底栅极200上方设于栅极绝缘层300上的氧化物半导体层400，设于氧化物半导体层400、与栅极绝缘层300上的刻蚀阻挡层500，设于刻蚀阻挡层500上的源/漏极600，设于源/漏极600、与刻蚀阻挡层500上的钝化层700，位于源/漏极600上方设于钝化层700上的顶栅极800，设于顶栅极800、与钝化层700上的层间绝缘层900，设于层间绝缘层900上的第一平坦层910，及设于第一平坦层910上的ITO像素电极1100。
[0007]所述刻蚀阻挡层500对应所述氧化物半导体层400的上方设有第一过孔510、及第二过孔520，所述源/漏极600分别经由第一过孔510、及第二过孔520与氧化物半导体层400相接触；所述钝化层700、层间绝缘层900、及第一平坦层910对应源/漏极600上方设有第三过孔530，ITO像素电极1100经由第三过孔530与源/漏极600相接触。
[0008]制作上述双栅极氧化物半导体TFT基板时，除基板100与栅极绝缘层300夕卜，其它的每一结构层均通过一道光罩制程来进行图案化处理，所需的光罩制程次数较多。显然，现有的适用于LCD的双栅极氧化物半导体TFT基板的结构较复杂，其制作方法的工序流程较长，生产效率较低，制程成本较高。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供一种适用于LCD的双栅极氧化物半导体TFT基板的制作方法，能够减少光罩制程次数，缩短制作工序流程，提高生产效率，降低生产成本。
[0010]本发明的另一目的在于提供一种适用于IXD的双栅极氧化物半导体TFT基板结构，能够使得光罩制程次数减少，制作工序流程缩短，生产效率提高，生产成本降低。
[0011]为实现上述目的，本发明首先提供一种双栅极氧化物半导体TFT基板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0012]步骤1、提供一基板，在该基板上沉积第一金属层，通过第一道光罩制程对所述第一金属层进行图案化处理，形成底栅极；
[0013]步骤2、在所述底栅极、及基板上沉积底栅绝缘层；
[0014]步骤3、在所述底栅绝缘层上沉积透明的氧化物半导体层，在氧化物半导体层上涂覆光阻层，使用半色调掩膜板进行第二道光罩制程:先对所述光阻层进行曝光、显影，得到位于所述底栅极上方覆盖所述氧化物半导体层的第一光阻层、及位于所述底栅极一侧覆盖所述氧化物半导体层的第二光阻层；所述第一光阻层的两侧区域、及第二光阻层的厚度小于所述第一光阻层的中间区域的厚度；
[0015]再利用所述第一光阻层、及第二光阻层对所述氧化物半导体层进行刻蚀，使所述氧化物半导体层图案化，得到位于所述底栅极上方的第一氧化物半导体层、及位于所述第一氧化物半导体层一侧的第二氧化物半导体层；
[0016]步骤4、先去除所述第一光阻层的两侧区域、及第二光阻层；以余下的第一光阻层的中间区域为遮蔽层，对所述第一氧化物半导体层的两侧、及第二氧化物半导体层进行离子掺杂，使所述第一氧化物半导体层的两侧区域转变为导体，使第二氧化物半导体层转变为氧化物导体层；然后去除余下的第一光阻层的中间区域；
[0017]步骤5、在所述第一氧化物半导体层、氧化物导体层、及底栅绝缘层上沉积顶栅绝缘层，通过第三道光罩制程对所述顶栅绝缘层进行图案化处理，形成分别位于所述第一氧化物半导体层两侧区域上方的第一过孔、及位于所述氧化物导体层上方的第二过孔；
[0018]步骤6、在所述顶栅绝缘层上沉积第二、第三金属层，通过第四道光罩制程对第二、第三金属层进行图案化处理，分别得到位于所述第一氧化物半导体层上方的顶栅极、位于所述顶栅极两侧的源极与漏极；
[0019]所述源极与漏极分别经由所述第一过孔与所述第一氧化物半导体层的两侧区域相接触，所述源极经由所述第二过孔与所述氧化物导体层相接触；
[0020]步骤7、在所述顶栅极、源极、漏极、及顶栅绝缘层上沉积钝化层；通过第五道光罩制程对所述钝化层、及顶栅绝缘层同时进行图案化处理，得到位于所述氧化物导体层上方的第三过孔；
[0021]所述底栅极、第一氧化物半导体层、源极、漏极、及顶栅极构成双栅极TFT ;所述氧化物导体层构成LCD的像素电极。
[0022]所述步骤3采用物理气相沉积法沉积所述氧化物半导体层。
[0023]所述步骤5采用干法刻蚀对所述顶栅绝缘层进行图案化处理。
[0024]所述氧化物半导体层的材料为IGZO。
[0025]所述底栅极、源极、漏极、及顶栅极的材料为钼、钛、铝、铜中的一种或多种的堆栈组合。
[0026]所述底栅绝缘层及顶栅绝缘层的材料为氮化硅、氧化硅、或二者的组合。
[0027]本发明还提供一种双栅极氧化物半导体TFT基板结构，包括基板、设于基板上的底栅极、设于基板与底栅极上的底栅绝缘层、位于底栅极上方设于底栅绝缘层上的第一氧化物半导体层、位于所述第一氧化物半导体层一侧设于底栅绝缘层上的氧化物导体层、设于所述第一氧化物半导体层、氧化物导体层、及底栅绝缘层上的顶栅绝缘层、位于所述第一氧化物半导体层中部上方设于顶栅绝缘层上的顶栅极、位于顶栅极两侧设于顶栅绝缘层上的源极与漏极、及设于顶栅绝缘层、源极、漏极、与顶栅极上的钝化层；
[0028]所述第一氧化物半导体层的两侧区域为离子掺杂的导体层；所述顶栅绝缘层对应第一氧化物半导体层两侧区域的上方分别设有第一过孔，所述顶栅绝缘层对应氧化物导体层上方设有第二过孔，所述顶栅绝缘层、及钝化层对应氧化物导体层上方设有第三过孔；
[0029]所述源极、漏极分别经由所述第一过孔与所述第一氧化物半导体层的两侧区域相接触；所述源极经由所述第二过孔与所述氧化物导体层相接触；所述第三过孔暴露出部分氧化物导体层；
[0030]所述底栅极、第一氧化物半导体层、源极、漏极、及顶栅极构成双栅极TFT ;所述氧化物导体层构成LCD的像素电极。
[0031]所述第一氧化物半导体层的材料为IGZO，所述氧化物导体层通过对IGZO半导体层进行离子掺杂制得。
[0032]所述底栅绝缘层及顶栅绝缘层的材料为氮化硅、氧化硅、或二者的组合。
[0033]所述底栅极、顶栅极、源极、及漏极的材料为钼、钛、铝、铜中的一种或多种的堆栈组合
[0034]本发明的有益效果:本发明提供的一种双栅极氧化物半导体TFT基板的制作方法，使用半色调掩膜板进行一道光罩制程，既能够完成氧化物半导体层的图案化、又能够通过离子掺杂制得氧化物导体层，该氧化物导体层作为LCD的像素电极替代现有技术中的ITO像素电极；通过一道光罩制程同时制得源极、漏极、与顶栅极；通过一道光罩制程同时对钝化