一种提升TFT稳定性的基板结构的制作方法

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种提升tft稳定性的基板结构。

背景技术：

igzo是一种含有铟、镓和锌的非晶氧化物，载流子迁移率是非晶硅的20-30倍，可以大大提高tft对像素电极的充放电速率，提高像素的响应速度，具备更快的面板刷新频率，可实现超高分辨率tft-lcd。

由于igzotft器件相对低温多晶硅tft拥有更优越的ioff，画素tft只需要单栅极就可抑制漏电问题，可以采用更低的驱动频率达到低功耗目的。并且ltpstft较igzotft拥有更高的迁移率(约大3-10倍)，周边驱动电路可以设计的更小，在窄边框上优势明显，因此，业界诸如苹果、京东方、jdi和auo等均开始投入ltps+oxidehybridtft开发，实现窄边框低频柔性显示技术。现有ltpo技术，可以利用poly-si的nmos/pmos以及oxide半导体nmos器件构造显示电路，通过ltps技术的高迁移率特性实现器件小型化、窄边框化，同时利用氧化物半导体器件的低漏流及弯折电性稳定性，达到窄边框、柔性、低频等优点。

现有ltpo技术中栅极绝缘gi层中一般具有sinx结构，其中sinx膜质中会含h离子，h离子在后续热退火制程中极易移动，在ltpstft中有利于修复半导体层poly-si的悬挂键，改善tft1(第一晶体管)的电性特性。但因有源层为igzo的tft电学特性对h离子特敏感，易造成阈值电压vth飘移，造成igzotft2(第二晶体管)器件运行不稳定。

技术实现要素：

为此，需要提供一种提升tft稳定性的基板结构，来解决现有技术中tft1基板上的sinx绝缘层中的h离子在退火过程中转移到igzo有源层中的机率较大，造成阈值电压飘移，tft器件运行不稳定的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种提升tft稳定性的基板结构，包括基板和所述基板上依次形成的栅极绝缘层、栅极金属层、层间绝缘层、源漏极金属层和igzo有源层，所述栅极绝缘层包括siox绝缘层和sinx绝缘层双层结构，所述siox绝缘层覆盖于基板上，所述sinx绝缘层位于siox绝缘层与栅极金属层之间，sinx绝缘层与栅极金属层的形状大小相适配，所述源漏极金属层形成源极和漏极，所述源极与漏极之间的igzo有源层为沟道区域。

作为本实用新型的一种优选结构，所述栅极金属层位于sinx绝缘层上方，在对栅极金属层图案化时通过蚀刻工艺仅保留栅极金属层下方的sinx绝缘层。

作为本实用新型的一种优选结构，所述基板与栅极金属层之间还设置有半导体层，所述半导体层包括pmos半导体层和nmos半导体层。

作为本实用新型的一种优选结构，还包括缓冲层，所述缓冲层位于半导体层与基板之间。

作为本实用新型的一种优选结构，还包括绝缘层、平坦层、钝化层和像素电极，所示绝缘层设置于源漏极金属层以及igzo有源层的上方，所述平坦层设置于绝缘层的上方，所述钝化层设置于平坦层的上方，所述像素电极设置于钝化层上。

作为本实用新型的一种优选结构，还包括公共电极，所述公共电极位于平坦层与钝化层之间。

区别于现有技术，上述技术方案具有如下优点：本实用新型一种提升tft稳定性的基板结构，通过将所述栅极绝缘层设置成siox绝缘层和sinx绝缘层双层结构，提升了tft器件的绝缘性能以及耐压性能，同时将所述sinx绝缘层位于siox绝缘层与栅极金属层之间，sinx绝缘层与栅极金属层的形状大小相适配，通过此种结构设置，只保留栅极金属层下方的sinx绝缘层，缩小了sinx绝缘层的占比，在保证半导体层poly-si的悬挂键修复效果的同时，改善第一晶体管电性特性的同时，能够有效降低后续igzo有源层在热退火时sinx中h离子转移至igzo膜层概率，进而提升igzo第二晶体管的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型一种提升tft稳定性的基板结构一实施例的剖视结构示意图；

图2为本实用新型一种提升tft稳定性的基板结构一实施例部分制程示意图；

图3为本实用新型一种提升tft稳定性的基板结构一实施例部分制程示意图。

附图标记说明：

1、基板；

21、siox绝缘层；22、sinx绝缘层；

3、栅极金属层；

4、层间绝缘层；

5、源漏极金属层；

6、igzo有源层；

71、pmos半导体层；72、nmos半导体层；

8、缓冲层；

9、绝缘层；

10、平坦层；

11、钝化层；

12、像素电极；

13、公共电极；

14、光阻。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅1至图3，本实用新型公开了一种提升tft稳定性的基板结构，包括基板1和所述基板1上依次形成的栅极绝缘层、栅极金属层(m1)3、层间绝缘层(ild)4、源漏极金属层(sd)5和igzo有源层6，所述栅极绝缘层包括siox绝缘层21和sinx绝缘层22双层结构，所述siox绝缘层21覆盖于基板1上，所述sinx绝缘层22位于siox绝缘层21与栅极金属层(m1)3之间，sinx绝缘层22与栅极金属层(m1)3的形状大小相适配，所述源漏极金属层(sd)5形成源极和漏极，所述源极与漏极之间的igzo有源层6为沟道区域。所述基板1作为tft器件的主体结构，以在基板1上沉积不同的膜层，通过相应的制作工艺最终形成tft器件。所述igzo有源层6是由含有铟、镓和锌的非晶氧化物制成的薄膜层，载流子迁移率非常快。igzo有源层6由栅极电压控制生成反型层，作为导电沟道。在本实用新型中，所述的源漏极金属层(sd)5包括源极金属层形成的源极以及漏极金属层形成的漏级，二者之间通过igzo有源层6作为导电沟道进行串联连接，以进行电子的高速迁移。

在本实施例中，所述的栅极绝缘层是由siox绝缘层21和sinx绝缘层22形成的双层绝缘结构，其非常ltpstft技术中的topgate(顶栅型)结构，tft器件的绝缘性能以及耐压性能都具有极大的提升。同时将所述sinx绝缘层22位于siox绝缘层21与栅极金属层(m1)3之间，并且保证sinx绝缘层22与栅极金属层(m1)3的形状大小相适配，通过此种结构设置，只保留栅极金属层(m1)3下方的sinx绝缘层22，缩小了sinx绝缘层22的占比，在保证半导体层poly-si的悬挂键修复效果的同时，能够有效降低后续igzo有源层6在热退火时sinx中h离子转移至igzo膜层概率，进而提升tft器件的稳定性。

如图1和如图2所示，作为本实用新型的一种优选实施例，所述栅极金属层(m1)3位于sinx绝缘层22上方，在对栅极金属层(m1)3图案化时通过蚀刻工艺仅保留栅极金属层(m1)3下方的sinx绝缘层22。在实际的生产过程中，需要利用金属掩膜板(mask)蒸镀制作出需要b保护的栅极金属层(m1)3图案pr图形，然后将pr图形放置于栅极金属层(m1)3上，通过蚀刻(etch)工艺将无pr保护区域的栅极金属层(m1)3和sinx绝缘层22去除掉，由此获得栅极金属层(m1)3以及与其形状大小相适配的sinx绝缘层22，故sinx绝缘层22中的h离子发生转移会上方栅极金属层(m1)3的阻挡，且sinx在整个基板1结构内面积占比大幅下降，有效的降低了后续igzo有源层6在tft退火制程中sinx膜中h原子迁移至igzo有源层6的概率，起到提升tft器件稳定性的作用。

如图1所示的实施例中，作为本实用新型的一种优选实施例，所述基板1与栅极金属层(m1)3之间还设置有半导体层，所述半导体层包括pmos半导体层71和nmos半导体层72。所述pmos半导体层71、一栅极金属层(m1)3和一源漏极金属层位于pmos结构区域；所述nmos半导体层72、一栅极金属层(m1)3和一源漏极金属层位于nmos结构区域内。在cmos电路结构中pmos区域为ltpstft结构，即使用p型掺杂多晶硅材料制备pmos半导体层71，nmos区域为oxidetft结构，即使用氧化物材料制备nmos半导体层72，以形成cmos电路结构。

请参阅图1所示的实施例中，还包括缓冲层8，所述缓冲层8位于半导体层与基板1之间。所述缓冲层8的设置可以避免半导体层会直接和衬底基板1接触导致特性变差。

如图1所示，在某些优选的实施例，还包括绝缘层(pv)9、平坦层(oc)10、钝化层(vh)11和像素电极(pe)12，所述绝缘层(pv)9设置于源漏极金属层(sd)5以及igzo有源层6的上方，所述平坦层(oc)10设置于绝缘层(pv)9的上方，所述钝化层(vh)11设置于平坦层(oc)10的上方，所述像素电极(pe)12设置于钝化层(vh)11上。具体的，还包括公共电极(bc)13，所述公共电极(bc)13位于平坦层(oc)10与钝化层(vh)11之间。所述公共电极(bc)13与触控走线连接，用于触控信号的传递。

在具体的实施例中，本实用新型所述的提升tft稳定性的基板结构通过以下方法制作而成：

部分关键制程请参阅图2和图3所示

步骤1：在基板1之上依次沉积缓冲层8和半导体层，并利用构图工艺形成pmos半导体层71和nmos半导体层72；

步骤2：在步骤1处理后的基板1上形成栅极绝缘层；具体是依次沉积siox绝缘层21和sinx绝缘层22；

步骤3：在步骤2处理的基板1上沉积栅极金属层(m1)3，在栅极金属层(m1)3进行光阻(pr)14涂布后曝光(photo)，根据掩膜版(mask)设计形成所需图案，然后对栅极金属层(m1)3进行刻蚀(etch)，将无光阻(pr)14保护区域的栅极金属层(m1)3以及sinx膜层去除，即可做到保留栅极金属层(m1)3下方的sinx绝缘层22由此可获得栅极金属层(m1)3以及sinx膜层形成图案；

步骤4：在步骤3处理后的基板1上形成层间绝缘层(ild)4；

步骤5：在步骤4处理的基板1上采用pvd法蒸镀igzo薄膜，经过光阻(pr)14涂布后退火(depo)、曝光(photo)、刻蚀(etch)和剥离(stripe)工序；最终形成所需的有igzo有源层(se)6的图案；

步骤6：在步骤5处理后的基板1上在对层间绝缘层(ild)4进行光阻14(pr)涂布后，曝光(photo)、刻蚀(etch)和剥离(stripe)工序，实现ltpstft源漏极区域的过孔。

最后完成，源漏极金属层(sd)至像素电极(pe)12的制程，该段制程同现有ltpo技术工艺，在此不做赘述。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。