薄膜晶体管基板的制造方法及用该方法制造的薄膜晶体管基板的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种薄膜晶体管基板的制造方法及用该方法制造的薄膜晶体管基板，所述方法包括：步骤1、提供基片（20）；步骤2、在基片（20）上形成预定结构的栅极（22）；步骤3、在栅极（22）与基片（20）上形成栅极绝缘层（24）；步骤4、在栅极绝缘层（24）上形成预定结构的金属信号线（26）；步骤5、在栅极绝缘层（24）上形成预定结构的氧化物半导体层（28）；步骤6、在栅极绝缘层（24）、金属信号线（26）、氧化物半导体层（28）上形成预定结构的钝化层（32）；步骤7、在所述金属信号线（26）、氧化物半导体层（28）、钝化层（32）上形成预定结构的源/漏极（34），以形成薄膜晶体管基板。
【专利说明】薄膜晶体管基板的制造方法及用该方法制造的薄膜晶体管基板【技术领域】
[0001]本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种薄膜晶体管基板的制造方法及用该方法制造的薄膜晶体管基板。
【背景技术】
[0002]薄膜晶体管(TFT)在电子装置中被广泛地作为开关装置和驱动装置使用。具体地，因为薄膜晶体管可形成在玻璃基片或塑料基片上，所以它们通常用在诸如液晶显示装置(IXD)、有机发光显示装置(0LED)、电泳显示装置(EPD)等平板显示装置领域。
[0003]氧化物半导体由于具有较高的电子迁移率(氧化物半导体迁移率>10cm2/Vs，a_Si迁移率仅0.5~0.8cm2/Vs),而且相比低温多晶硅(LTPS)，氧化物半导体制程简单，与a_Si制程相容性较高，可以应用于液晶显示装置(LCD)、有机发光显示装置(0LED)、柔性显示(Flexible)等领域，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，为当前业界研究热门。当前对氧化物半导体的研究，以铟镓锌氧化物(InGaZnO，IGZ0)半导体最为成熟。
[0004]薄膜晶体管基板包括薄膜晶体管和像素电极。现有的氧化物半导体薄膜晶体管基板，如图1所示，在氧化物半导体层100制作完成后，需制作金属源/漏(Source/Drain)电极200，金属源/漏(Source/Drain)电极200的湿蚀刻制程通常使用强酸及其混合物(如HN03/H3P04/CH3C00H等)易造成背沟道(Back channel etching, BCE)处氧化物半导体层破坏，若使用干蚀刻制程，则存在蚀刻均一性较差的问题。为解决之一问题，现有技术通常在氧化物半导体层100形成后及金属源/漏电极200形成前，制作一层刻蚀阻挡层(ESL)300，用于保护背沟道处的氧化物半导体层，避免其在金属源/漏电极200蚀刻等制程中遭破坏，但额外制作一层刻蚀阻挡层需额外增加一道光刻制程，一道光刻制程包括成膜、曝光、显影、蚀刻、剥离等工序，因而额外制作一层刻蚀阻挡层将大大增加生产成本，进而降低生产良率。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种 薄膜晶体管基板的制造方法，其能有效避免金属信号线和源/漏极的蚀刻制程对氧化物半导体层的破坏，提高薄膜晶体管基板的稳定性与均一性，提升生产良率，增加氧化物半导体薄膜晶体管基板大量生产的可能性，并能减少一道光刻制程，大幅降低生产成本，提高生产良率。
[0006]本发明的另一目的在于提供一种薄膜晶体管基板，结构简单，具有较高的稳定性与均一性，其制作方法简单，能减少一道光刻制程，大幅降低生产成本，提高生产良率。
[0007]为实现上述目的，本发明提供一种薄膜晶体管基板的制造方法，包括以下步骤:
[0008]步骤1、提供基片；
[0009]步骤2、在基片上形成预定结构的栅极；[0010]步骤3、在栅极与基片上形成栅极绝缘层；
[0011]步骤4、在栅极绝缘层上形成预定结构的金属信号线；
[0012]步骤5、在栅极绝缘层上形成预定结构的氧化物半导体层；
[0013]步骤6、在栅极绝缘层、金属信号线、氧化物半导体层上形成预定结构的钝化层；
[0014]步骤7、在所述金属信号线、氧化物半导体层、钝化层上形成预定结构的源/漏极，以形成薄膜晶体管基板。
[0015]所述基片为玻璃基片；所述氧化物半导体层由铟镓锌氧化物、铟镓氧化物、氧化锌、氧化铝或氧化锡形成。
[0016]所述步骤6中，在形成钝化层的同时，还形成一预定结构的刻蚀阻挡层，该刻蚀阻挡层位于所述氧化物半导体层上，所述钝化层位于所述刻蚀阻挡层两侧，所述钝化层与所述刻蚀阻挡层由相同材料或不同材料制成。
[0017]所述步骤7中，在形成源/漏极的同时，还形成像素电极，该像素电极形成于钝化层上，并与源/漏极电性连接，所述源/漏极与像素电极均由透明导电氧化物形成。
[0018]所述透明导电氧化物为氧化铟锡。
[0019]本发明还提供一种薄膜晶体管基板，包括:
[0020]一基片；
[0021]一栅极，位于所述基片上；
[0022]一栅极绝缘层，位于所述基片以及所述栅极上；
[0023]一金属信号线，位于所述栅极绝缘层上；
[0024]一氧化物半导体层，位于所述栅极绝缘层上且位于所述金属信号线一侧；
[0025]一钝化层，位于所述栅极绝缘层、金属信号线及氧化物半导体层上；
[0026]一源/漏极，位于所述金属信号线、氧化物半导体层、钝化层上，所述源/漏极与所述金属信号线电性连接；以及
[0027]—像素电极，位于所述钝化层上并与所述源/漏极直接相接，且与所述源/漏极位于同一层，所述源/漏极与像素电极均由透明导电氧化物形成。
[0028]所述基片为玻璃基片。
[0029]所述氧化物半导体层由铟镓锌氧化物、铟镓氧化物、氧化锌、氧化铝或氧化锡形成。
[0030]还包括位于氧化物半导体层上的刻蚀阻挡层，所述刻蚀阻挡层与所述钝化层同时形成，且由相同的材料或不同的材料制成。
[0031]所述源/漏极与像素电极同时形成，所述透明导电氧化物为氧化铟锡。
[0032]本发明的有益效果:薄膜晶体管基板的制造方法及用该方法制造的薄膜晶体管基板，将氧化物半导体层在金属信号线之后形成，同时在源/漏极形成之前制作一层刻蚀阻挡层，并使用透明导电氧化物(TCO)代替传统的源/漏极制成材料，避免金属信号线和源/漏极的蚀刻制程对氧化物半导体层的破坏，提高薄膜晶体管基板的稳定性与均一性，提升生产良率，增加氧化物半导体薄膜晶体管基板大量生产的可能性，且，将所述刻蚀阻挡层与钝化层同层制作，将源漏电极与像素电极同层制作，可以少制作一层，减少一道光刻制程(包括成膜、曝光、显影、蚀刻、剥离等工序)，从而可以大幅降低生产成本，提高生产良率。
[0033]为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]下面结合附图，通过对本发明的【具体实施方式】详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0035]附图中，
[0036]图1为现有的薄I吴晶体管基板的结构不意图；
[0037]图2为本发明薄膜晶体管基板的制造方法的流程图；
[0038]图3至图8为用本发明薄膜晶体管基板的制造方法制造薄膜晶体管基板的一实施例的制程示意图；
[0039]图9至14为用本发明薄膜晶体管基板的制造方法制造薄膜晶体管基板的另一实施例的制程示意图；
[0040]图15为本发明薄膜晶体管基板一实施例的结构示意图；
[0041]图16为本发明薄膜晶体管基板另一实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0042]为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
[0043]请参阅图2，并参考图3至图8，本发明提供一种薄膜晶体管基板的制造方法，包括以下步骤:
[0044]步骤1、提供基片20。
[0045]所述基片20为透明基片，优选玻璃基片或塑料基片，在本实施例中，基片20为玻
璃基片。
[0046]步骤2、在基片20上形成预定结构的栅极22。
[0047]通过第一道光刻制程在基片20上形成预定结构的栅极22，其具体形成方式可为:先在基片20上沉积一第一金属层,再通过掩模板或半掩模板对该第一金属层进行曝光、显影、蚀刻以形成预定结构的栅极22，即完成第一道光刻制程。所述第一金属层一般为铝层、铜层、钥层其中之一或其组合。
[0048]步骤3、在栅极22与基片20上形成栅极绝缘层24。
[0049]通过第二道光刻制程在栅极22与基片20上形成栅极绝缘层24。所述栅极绝缘层24 —般包括氧化娃、氮化娃其中之一或其组合,其形成方式与上述栅极22的形成方式类似，在此不作赘述。
[0050]步骤4、在栅极绝缘层24上形成预定结构的金属信号线26。
[0051]通过第三道光刻制程在栅极绝缘层24上形成预定结构的金属信号线26，其具体形成方式可为:在栅极绝缘层24上沉积一第二金属层，再通过掩模板或半掩模板对该第二金属层进行曝光、显影、蚀刻以形成预定结构的金属信号线26。
[0052]所述第二金属层一般为铝层、铜层、钥层其中之一或其组合。
[0053]步骤5、在栅极绝缘层24上形成预定结构的氧化物半导体层28。
[0054]通过第四道光刻制程在栅极绝缘层24上形成预定结构的氧化物半导体层28，其形成方式与上述栅极22或金属信号线26的形成方式类似，在此不作赘述。
[0055]所述氧化物半导体层28为铟镓锌氧化物(IGZO)半导体层、铟镓氧化物半导体层、氧化锌半导体层、氧化铝半导体曾或氧化锡半导体层其中之一，优选为铟镓锌氧化物半导体层。所述氧化物半导体层28位于所述金属信号线26 —侧，优选地，所述氧化物半导体层28与所述金属信号线26在水平方向上错开。
[0056]所述氧化物半导体层28在所述金属信号线26形成之后制作，可避免所述金属信号线26的蚀刻制程对氧化物半导体层的破坏，提高薄膜晶体管基板的稳定性与均一性，提升生产良率，增加氧化物半导体薄膜晶体管基板大量生产的可能性。
[0057]步骤6、在栅极绝缘层24、金属信号线26、氧化物半导体层28上形成预定结构的钝化层32。
[0058]通过第五道光刻制程在栅极绝缘层24、金属信号线26、氧化物半导体层28上形成预定结构的钝化层32，所述钝化层32的形成方式与上述栅极22或金属信号线26的形成方式类似，在此不作赘述。
[0059]值得一提的是，在金属信号线26上形成钝化层32后，须将金属信号线26上对应的钝化层32蚀刻掉，形成接触孔，露出所述金属信号线26，以使在钝化层32之后形成的源/漏极34与所述金属信号线26电性连接。所述蚀刻方式可以为干法蚀刻，也可以为湿法蚀刻。
[0060]步骤7、在所述金属信号线26、氧化物半导体层28、钝化层32上形成预定结构的源/漏极34，以形成薄膜晶体管基板。
[0061]所述步骤7中，在形成源/漏极34的同时，还形成像素电极36，该像素电极36形成于钝化层32上，并与源/漏极34电性连接，所述源/漏极34与像素电极36均由透明导电氧化物(TC0)形成，在本实施例中，所述透明导电氧化物优选为氧化铟锡。
[0062]所述源/漏极34与像素电极36的形成方式与上述栅极22或金属信号线26的形成方式类似，在此不作赘述。
[0063]值得一提的是，本发明薄膜晶体管基板可以应用于液晶显示装置(IXD)、有机发光显示装置(0LED)、电泳显示装置(EPD)等平板显示装置领域，可以应用于非柔性或柔性显示等主动性显示应用领域，可以应用于大中小尺寸显示。
[0064]请参阅图9至14，并参考图16，为本发明薄膜晶体管基板的制造方法另一实施例的流程及制程示意图，在本实施例中，步骤I至5及步骤7与上述实施例相同，其区别在于步骤6，在本实施例的步骤6中，在形成钝化层32的同时，还形成一预定结构的刻蚀阻挡层30，该刻蚀阻挡层30位于所述氧化物半导体层28上，所述钝化层32位于所述刻蚀阻挡层30两侧，所述钝化层32与所述刻蚀阻挡层30由相同材料或不同材料制成。本实施例中，所述钝化层32与所述刻蚀阻挡层30由相同的材料制成。
[0065]所述刻蚀阻挡层30用于保护背沟道处的氧化物半导体层28，避免其在所述源/漏极34蚀刻等制程中遭破坏。
[0066]本实施例中，将所述刻蚀阻挡层30与钝化层32同层制作，可以少制作一层，即减少一道光刻制程(包括成膜、曝光、显影、蚀刻、剥离等工序)，从而可以大幅降低生产成本，提闻生广良率。
[0067]请参阅图15，本发明还提供一种薄膜晶体管基板，包括:一基片20、一栅极22、一栅极绝缘层24、一金属信号线26、一氧化物半导体层28、一钝化层32、一源/漏极34以及一像素电极36。
[0068]所述基片20为透明基片，优选玻璃基片或塑料基片，在本实施例中，基片20为玻
璃基片。
[0069]所述栅极22位于所述基片20上。在基片20上形成所述栅极22的方法为:先在基片20上沉积一第一金属层，再通过掩模板或半掩模板对该第一金属层进行曝光、显影、蚀刻以形成预定结构的栅极22。所述第一金属层一般为铝层、铜层、钥层其中之一或其组
入
口 ο
[0070]所述栅极绝缘层24位于所述基片20以及所述栅极22上。所述栅极绝缘层24 —般包括氧化硅、氮化硅其中之一或其组合。
[0071]所述金属信号线26位于所述栅极绝缘层24上。所述金属信号线26的制作方法为:先在栅极绝缘层24上沉积一第二金属层，再通过掩模板或半掩模板对该第二金属层进行曝光、显影、蚀刻以形成预定结构的金属信号线26。所述第二金属层一般为铝层、铜层、钥层其中之一或其组合。
[0072]所述金属信号线26在所述氧化物半导体层28形成之前制作，可避免所述金属信号线26的蚀刻制程对氧化物半导体层28的破坏，提高薄膜晶体管基板的稳定性与均一性，提升生产良率，增加氧化物半导体薄膜晶体管基板大量生产的可能性。
[0073]所述氧化物半导体层28位于所述栅极绝缘层24上且位于所述金属信号线26 —侦U。所述氧化物半导体层28为铟镓锌氧化物半导体层(IGZ0)，优选地，所述氧化物半导体层28与所述金属信号线26在水平方向上错开。
[0074]所述钝化层32位于所述栅极绝缘层24、金属信号线26及氧化物半导体层28上。
[0075]所述源/漏极34位于所述金属信号线26、氧化物半导体层28、钝化层32上，所述源/漏极34与所述金属信号线26电性连接。
[0076]所述像素电极36位于所述钝化层32上并与所述源/漏极34直接相接，且与所述源/漏极34位于同一层，所述源/漏极34与像素电极36同时形成。
[0077]所述源/漏极34与像素电极36均由透明导电氧化物(TCO)制成。本实施例中，所述透明导电氧化物(TCO )可以为氧化铟锡。
[0078]请参阅图16，为本发明薄膜晶体管基板的另一实施例的结构示意图，在本实施例中，所述薄膜晶体管基板还包括一刻蚀阻挡层30，该刻蚀阻挡层30位于所述氧化物半导体层28上。所述刻蚀阻挡层30用于保护背沟道处的氧化物半导体层28，避免其在所述源/漏极34蚀刻等制程中遭到破坏。
[0079]所述钝化层32位于所述刻蚀阻挡层30两侧。所述钝化层32与所述刻蚀阻挡层30位于同一层，且同时制成。所述钝化层32与所述刻蚀阻挡层30可以由相同的材料制成，也可以由不同的材料制成。本实施例中，所述钝化层32与所述刻蚀阻挡层30由相同的材料制成。
[0080]本实施例中，将所述刻蚀阻挡层30与钝化层32同层制作，可以少制作一层，即减少一道光刻制程(包括成膜、曝光、显影、蚀刻、剥离等工序)，从而可以大幅降低生产成本，提闻生广良率。
[0081]综上所述，本发明的薄膜晶体管基板的制造方法及用该方法制造的薄膜晶体管基板，将氧化物半导体层在金属信号线之后形成，同时在源/漏极形成之前制作一层刻蚀阻挡层，并使用透明导电氧化物(TCO)代替传统的源/漏极制成材料，避免金属信号线和源/漏极的蚀刻制程对氧化物半导体层的破坏，提高薄膜晶体管基板的稳定性与均一性，提升生产良率，增加氧化物半导体薄膜晶体管基板大量生产的可能性，且，将所述刻蚀阻挡层与钝化层同层制作，将源漏电极与像素电极同层制作，可以少制作一层，减少一道光刻制程(包括成膜、曝光、显影、蚀刻、剥离等工序)，从而可以大幅降低生产成本，提高生产良率。
[0082]以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种薄膜晶体管基板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1、提供基片(20)； 步骤2、在基片(20)上形成预定结构的栅极(22)； 步骤3、在栅极(22)与基片(20)上形成栅极绝缘层(24); 步骤4、在栅极绝缘层(24)上形成预定结构的金属信号线(26)； 步骤5、在栅极绝缘层(24 )上形成预定结构的氧化物半导体层(28 ); 步骤6、在栅极绝缘层(24)、金属信号线(26)、氧化物半导体层(28)上形成预定结构的钝化层(32); 步骤7、在所述金属信号线(26)、氧化物半导体层(28)、钝化层(32)上形成预定结构的源/漏极(34)，以形成薄膜晶体管基板。
2.如权利要求1所述的薄膜晶体管基板的制造方法，其特征在于，所述基片(20)为玻璃基片；所述氧化物半导体层(28)由铟镓锌氧化物、铟镓氧化物、氧化锌、氧化铝或氧化锡形成。
3.如权利要求1所述的薄膜晶体管基板的制造方法，其特征在于，所述步骤6中，在形成钝化层(32)的同时，还形成一预定结构的刻蚀阻挡层(30)，该刻蚀阻挡层(30)位于所述氧化物半导体层(28 )上，所述钝化层(32 )位于所述刻蚀阻挡层(30 )两侧，所述钝化层(32 )与所述刻蚀阻挡层(30)由相同材料或不同材料制成。
4.如权利要求1所述的`薄膜晶体管基板的制造方法，其特征在于，所述步骤7中，在形成源/漏极(34)的同时，还形成像素电极(36)，该像素电极(36)形成于钝化层(32)上，并与源/漏极(34)电性连接，所述源/漏极(34)与像素电极(36)均由透明导电氧化物形成。
5.如权利要求4所述的薄膜晶体管基板的制造方法，其特征在于，所述透明导电氧化物为氧化铟锡。
6.一种薄膜晶体管基板，其特征在于，包括: 一基片(20)； 一栅极(22 )，位于所述基片(20 )上； 一栅极绝缘层(24)，位于所述基片(20)以及所述栅极(22)上； 一金属信号线(26)，位于所述栅极绝缘层(24)上； 一氧化物半导体层(28)，位于所述栅极绝缘层(24)上且位于所述金属信号线(26) —侧； 一钝化层(32)，位于所述栅极绝缘层(24)、金属信号线(26)及氧化物半导体层(28)上； 一源/漏极(34)，位于所述金属信号线(26)、氧化物半导体层(28)、钝化层(32)上，所述源/漏极(34)与所述金属信号线(26)电性连接；以及 一像素电极(36)，位于所述钝化层(32)上并与所述源/漏极(34)直接相接，且与所述源/漏极(34)位于同一层，所述源/漏极(34)与像素电极(36)均由透明导电氧化物形成。
7.如权利要求6所述的薄膜晶体管基板，其特征在于，所述基片(20)为玻璃基片。
8.如权利要求6所述的薄膜晶体管基板，其特征在于，所述氧化物半导体层(28)由铟镓锌氧化物、铟镓氧化物、氧化锌、氧化铝或氧化锡形成。
9.如权利要求6所述的薄膜晶体管基板，其特征在于，还包括位于氧化物半导体层(28)上的刻蚀阻挡层(30)，所述刻蚀阻挡层(30)与所述钝化层(32)同时形成，且由相同的材料或不同的材料制成。
10.如权利要求6所述的薄膜晶体管基板，其特征在于，所述源/漏极(34)与像素电极(36)同时形成，所述透明导电氧化物为氧`化铟锡。
【文档编号】H01L21/84GK103560112SQ201310562123
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月12日 优先权日:2013年11月12日
【发明者】李文辉, 曾志远 申请人:深圳市华星光电技术有限公司