[发明专利]薄膜晶体管阵列基板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示器制造领域，尤其涉及一种采用3次掩模的薄膜晶体管阵列基板的制造方法。

背景技术

现今科技蓬勃发展，信息商品种类推陈出新，满足了大众不同的需求。早期显示器多半为阴极射线管（Cathode Ray Tube，CRT）显示器，由于其体积庞大与耗电量大，而且所产生的辐射对于长时间使用显示器的使用者而言，有危害身体的问题。因此，现今市面上的显示器渐渐将由液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）取代旧有的CRT显示器。

液晶显示器具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶面板及背光模组（backlight module）。液晶面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，并在两片玻璃基板上施加驱动电压来控制液晶分子的旋转方向，以将背光模组的光线折射出来产生画面。由于液晶面板本身不发光，需要借由背光模组提供的光源来正常显示影像，因此，背光模组成为液晶显示器的关键零组件之一。

其中，液晶面板中两片平行的玻璃基板分别为薄膜晶体管阵列基板与彩色滤光片基板。该薄膜晶体管阵列基板包括：基板；形成于所述基板上的栅极线、栅极、栅绝缘层、半导体有源层、数据线、源极、漏极，及形成于所述数据线、源极、漏极上的保护层，和形成于所述保护层上的像素电极，其中，所述栅极、源极、漏极和半导体有源层构成薄膜晶体管（TFT）。在现有技术中，该薄膜晶体管为非晶硅薄膜晶体管或低温多晶硅薄膜晶体管，通常非晶硅薄膜晶体管显示矩阵只需3—5次光刻掩模板，其成本较低，竞争力强，而低温多晶硅薄膜晶体管显示矩阵通常需要8—9次光刻掩模板，相对成本较高。

氧化物半导体IGZO（Indium Gallium Zinc Oxide，铟镓锌氧化物）由于其载流子迁移率是非晶硅的20～30倍，可以大大提高薄膜晶体管对像素电极的充放电速率，提高像素的响应速度，实现更快的刷新率，同时更快的响应也大大提高了像素的行扫描速率，使得超高分辨率在薄膜晶体管液晶显示器（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD）中成为可能。另外，由于薄膜晶体管数量减少和提高了每个像素的透光率，IGZO液晶显示器具有更高的能效水平，而且效率更高。氧化物半导体IGZO可以利用现有的非晶硅生产线生产，只需稍加改动，因此在成本方面比低温多晶硅更有竞争力。

但，目前，以氧化物半导体IGZO制造的薄膜晶体管主要是采用6次掩模（6masks）工艺制造，生产效率较底，生产成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种薄膜晶体管阵列基板的制造方法，通过3次掩模（3masks）来制造薄膜晶体管阵列基板，能显著的减少制程步骤，缩短制程时间，有效地降低生产成本，增加产能，且，该薄膜晶体管阵列基板采用铟镓锌氧化物制造而成，可以大大提高薄膜晶体管对像素电极的充电速率，提高像素的响应速度，实现更快的刷新率。

为实现上述目的，本发明提供一种薄膜晶体管阵列基板的制造方法，该薄膜晶体管阵列基板采用顶栅结构，所述薄膜晶体管阵列基板的制造方法包括以下步骤：

步骤1、提供一基板；

步骤2、在所述基板上依次沉积形成缓冲层、氧化物半导体薄膜及第一金属层；

步骤3、在所述第一金属层上形成第一光阻层，图案化该第一光阻层以在预定位置形成第一光阻图案，其包括对应氧化物半导体薄膜的一沟道区的第一部分、及第二部分，该第一光阻图案在第二部分的厚度厚于第一部分的厚度；

步骤4、蚀刻掉没有第一光阻图案覆盖的区域的第一金属层及氧化物半导体薄膜，去掉第一光阻图案的第一部分以露出第一金属层，以第一光阻图案的第二部分为掩模蚀刻掉第一金属层以露出氧化物半导体薄膜，剥离第一光阻图案，以在第一金属层形成源极及漏极；

步骤5、在基板上依次沉积绝缘层及第二金属层，图案化第二金属层以形成栅极。

所述薄膜晶体管阵列基板的制造方法还包括：

在步骤5之后的步骤6，在所述基板上沉积保护层，在所述保护层上形成第二光阻层，图案化该第二光阻层以在预定位置形成第二光阻图案，其包括位于漏极一侧及部分漏极上方的第三部分、以及位于漏极另一侧及部分漏极上方的第四部分，第二光阻图案的第三部分与第四部分之间形成一凹部；

在步骤6之后的步骤7，蚀刻掉没有第二光阻图案覆盖的保护层及该部分保护层对应的绝缘层以露出漏极，进而形成接触孔，去掉第二光阻图案的第三部分；