[发明专利]一种薄膜晶体管阵列基板及其制造方法和显示器件

说明书

本申请要求为基于2011年12月31日提交中国专利局、申请号为201110460362.5、发明名称为“一种薄膜晶体管、阵列基板及其制造方法和显示器件”的中国专利申请提出的分案申请。

技术领域

本发明涉及显示器件制造技术，尤其涉及一种薄膜晶体管阵列基板及其制造方法和显示器件。

背景技术

OTFT（Oxide Thin Film Transistor，氧化物薄膜晶体管）技术最初的研究是为了降低有源显示器件的能耗，令显示器件的更薄更轻，响应速度更快而研发的技术。大约在二十一世纪初开始走向试用阶段。随着具有超薄、重量轻、低能耗，同时其自身发光的特点，可以提供更艳丽的色彩和更清晰的影像的新一代有机发光液晶面板OLED（Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管）正式走上实用阶段。氧化物薄膜晶体管技术也被人们给予为能够代替现有低温多晶硅技术（Low Temperature Poly Silicon，LTPS）技术，特别是大尺寸显示领域被广泛研究的最有应用前景的技术。

下面参照图1、图2，对现有技术中的氧化物薄膜晶体管及阵列基板的制造方法进行说明。

图1为现有的OTFT阵列基板的制造方法的流程框图，图2为OTFT阵列基板的截面图。

S101、在透明基板上形成栅极金属层。

在TFT的制作过程中，栅极金属层多为采用磁控溅射的方法来制备，电极材料根据不同的器件结构和工艺要求可以进行选择，通常被采用的栅电极金属有Mo，Mo-Al-Mo合金，Mo/Al-Nd/Mo叠成结构的电极、Cu以及金属钛及其合金等。

S102、对栅极金属层进行构图工艺，形成栅极和栅线。

通过湿法刻蚀的方式，对栅极金属层进行构图工艺。

S103、在栅极金属层上形成栅绝缘层。

在栅极金属层11图形化后，通过Pre-clean工艺（成膜前清洗），通过等离子体增强化学汽相淀积（PECVD）法，在带有栅极金属层的基板上制备栅绝缘层12，其材料应用比较广泛，如二氧化硅（SiO₂）薄膜，氮化硅薄膜（SiN_x），氮氧化硅薄膜（SiO_xN_y），氧化铝（Al₂O₃）薄膜，TiO_x薄膜以及复合的多层结构的薄膜。

S104、对栅绝缘层进行表面处理。

在薄膜晶体管的制备过程中，栅绝缘层12表面的特性对整个TFT的特性的影响起着非常重要的作用，在氧化物薄膜晶体管中尤其显现的更为重要。通常的处理的方法是，采用等离子进行处理或者进行表面修饰。

S105、形成氧化物半导体薄膜。

形成氧化物半导体薄膜，OTFT制作最为关键的环节就是有源层氧化物半导体的制作，主要的制作方法有磁控溅射沉积（Sputter）以及溶液法等，现在广为使用的氧化物半导体由铟镓锌氧化物（IGZO），铟镓锡氧化物（IGTO），铟锌氧化物（IZO）等以及与其相关的不同比例的配合物。

S106、对氧化物半导体薄膜进行构图工艺。

现在各个厂商对于氧化物半导体有源层构图工艺主要的刻蚀方法有两种，一种为湿法刻蚀，另一种为干法刻蚀，但是采用不同的方法将会对氧化物半导体层造成不同的伤害，因此选用合适的图形化工艺是改善OTFT特性的重要途径。对氧化物半导体薄膜进行构图工艺后，形成氧化物半导体有源层13。

S107、形成刻蚀阻挡薄膜并进行构图工艺。

形成刻蚀阻挡薄膜，通常采用干法刻蚀的方法对刻蚀阻挡薄膜进行构图工艺，形成刻蚀阻挡层（Etch Stop Layer,ESL）14，刻蚀阻挡层材料因不同的厂家针对各自的工艺要求的不同而不同，通常需用如SiO_x、SiN_x，SiO_xN_y、Al₂O₃、TiO_x等无机绝缘材料，其目的就是为了减少在数据线金属层图形化的过程中，对氧化物半导体薄膜造成伤害。

S108、形成数据线金属层。

首先，沉积一层数据线金属薄膜，而后通过湿法刻蚀的方法对其进行构图，形成数据线、数据线引线、源极（如图2中的15a）和漏极（如图2中的15b）。

S109、钝化层的形成和过孔的刻蚀。