[发明专利]薄膜晶体管的制造方法、阵列基板的制造方法及显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种薄膜晶体管的制造方法、阵列基板的制造方法及显示装置。

背景技术

金属氧化物薄膜晶体管由于其迁移率高、均一性好，而备受人们的关注，已成为最近的研究热点。具有金属氧化物薄膜晶体管的阵列基板的制作，可以采用四次构图工艺完成，具体包括：通过第一次构图工艺在基板上形成栅电极和栅线的图形；形成栅绝缘层；通过第二次构图工艺在所述栅绝缘层上形成半导体层、源电极、漏电极、数据线和薄膜晶体管（TFT）沟道的图形；通过第三次构图工艺形成钝化层的图形，所述钝化层上形成有过孔；通过第四次构图工艺形成像素电极的图形，所述像素电极通过所述过孔与所述漏电极连接。

所述第二次构图工艺具体包括：在栅绝缘层上依次形成半导体薄膜和源漏金属薄膜；在源漏金属薄膜上涂覆光刻胶；采用灰色调或半色调掩模板对光刻胶进行曝光和显影后，形成光刻胶完全保留区域、光刻胶半保留区域和光刻胶完全去除区域，其中，所述光刻胶完全保留区域对应源电极和漏电极区域，所述光刻胶半保留区域对应TFT沟道区域，所述光刻胶完全去除区域对应所述光刻胶完全保留区域和所述光刻胶半保留区域之外的区域；利用刻蚀工艺去除所述光刻胶完全去除区域的的源漏金属薄膜及下方的半导体薄膜，形成半导体层的图形；利用灰化工艺去除所述光刻胶半保留区域的光刻胶；利用刻蚀工艺去除所述光刻胶半保留区域的源漏金属薄膜，形成源电极、漏电极、数据线和TFT沟道的图形。

在利用刻蚀工艺去除所述光刻胶半保留区域的源漏金属薄膜时，由于基板具有一定的尺寸，基板不同位置处的刻蚀终结点（End Point Detector，EPD）时间可能不一致，于是会发生对沟道区域的金属氧化物半导体薄膜的过刻现象。当采用干法刻蚀时，其刻蚀气体会与金属氧化物反应，夺走金属氧化物中的氧离子，致使金属氧化物成为导体。当采用湿法刻蚀时，由于刻蚀时间较长，一般采用浓度较高的刻蚀液来降低刻蚀时间，该刻蚀液会与金属氧化物反应，夺走金属氧化物中的氧离子，致使金属氧化物成为导体。可见，不论采用干法刻蚀还是湿法刻蚀，沟道区域的金属氧化物都有可能转换为导体，从而使得薄膜晶体管失效。

针对上述问题的一种解决方法是，在金属氧化物半导体层上方的TFT沟道区域形成刻蚀阻挡层（Etching Stop Layer，ESL），这样，在对源漏金属薄膜进行刻蚀时，该刻蚀阻挡层就能够对TFT沟道区域下方的半导体层进行保护。但这需要一次额外的构图工艺来形成刻蚀阻挡层，导致工艺复杂，制造时间较长，制造成本也较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种薄膜晶体管的制造方法、阵列基板的制造方法及显示装置，能够在不需要形成刻蚀阻挡层的前提下，实现对TFT沟道区域下方的金属氧化物半导体层的保护。

为实现上述目的，本发明提供技术方案如下：

一种薄膜晶体管的制造方法，所述薄膜晶体管的半导体层由金属氧化物制作形成，所述制造方法采用两步刻蚀来形成TFT沟道，第一步通过干法刻蚀，去除半导体层上方沟道区域的源漏金属层的一部分，第二步通过湿法刻蚀，去除半导体层上方沟道区域剩余的源漏金属层，形成TFT沟道。

上述的制造方法，具体包括：

在基板上形成栅电极的图形；

在形成有栅电极的基板上形成栅绝缘层、半导体层、源电极、漏电极和TFT沟道的图形，所述TFT沟道通过两步刻蚀工艺形成，第一步通过干法刻蚀，去除半导体层上方沟道区域的源漏金属层的一部分，第二步通过湿法刻蚀，去除半导体层上方沟道区域剩余的源漏金属层，形成TFT沟道。

上述的制造方法，其中，所述在形成有栅电极的基板上形成栅绝缘层、半导体层、源电极、漏电极和TFT沟道的图形，包括：

在形成有栅电极的基板上依次形成栅绝缘层、半导体薄膜和源漏金属薄膜；

在源漏金属薄膜上涂覆光刻胶，采用灰色调或半色调掩模板对光刻胶进行曝光和显影后，形成光刻胶完全保留区域、光刻胶半保留区域和光刻胶完全去除区域，其中，所述光刻胶完全保留区域对应源电极和漏电极区域，所述光刻胶半保留区域对应TFT沟道区域，所述光刻胶完全去除区域对应所述光刻胶完全保留区域和所述光刻胶半保留区域之外的区域；

利用刻蚀工艺去除所述光刻胶完全去除区域的源漏金属薄膜及下方的半导体薄膜，形成半导体层的图形；

利用灰化工艺去除所述光刻胶半保留区域的光刻胶；

通过干法刻蚀去除所述光刻胶半保留区域的源漏金属层的一部分；

通过湿法刻蚀去除所述光刻胶半保留区域剩余的源漏金属层；