[发明专利]金属氧化物薄膜晶体管阵列基板及其制作方法有效

专利信息
申请号: 201710597182.9 申请日: 2017-07-20
公开(公告)号: CN107393932B 公开(公告)日: 2020-09-01
发明(设计)人: 何佳新 申请(专利权)人: 昆山龙腾光电股份有限公司
主分类号: H01L27/12 分类号: H01L27/12;H01L21/465;H01L21/77
代理公司: 上海波拓知识产权代理有限公司 31264 代理人: 蔡光仟
地址: 215301 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 金属 氧化物 薄膜晶体管 阵列 及其 制作方法
【权利要求书】:

1.一种金属氧化物薄膜晶体管阵列基板的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:在衬底(10)上形成图形化的栅极(11);

在该衬底(10)上依次连续形成栅极绝缘层(12)、金属氧化物半导体材料层(13)和蚀刻阻挡材料层(14),其中该栅极绝缘层(12)覆盖在该栅极(11)上,该金属氧化物半导体材料层(13)覆盖在该栅极绝缘层(12)上,该金属氧化物半导体材料层(13)通过溶液涂布的方式形成,该蚀刻阻挡材料层(14)覆盖在该金属氧化物半导体材料层(13)上;

对该蚀刻阻挡材料层(14)进行蚀刻图形化以在该金属氧化物半导体材料层(13)上对应该栅极(11)的上方形成蚀刻阻挡层(14a),此时该金属氧化物半导体材料层(13)未被蚀刻;

在该金属氧化物半导体材料层(13)和蚀刻阻挡层(14a)上形成一层源漏金属材料层(15),其中该源漏金属材料层(15)覆盖该蚀刻阻挡层(14a);

在该源漏金属材料层(15)上涂覆一层光阻层(40),对该光阻层(40)进行曝光和显影,利用显影留下的光阻层图案(40a)作为蚀刻掩模对该源漏金属材料层(15)进行第一次蚀刻以形成源极(151)和漏极(152),在该第一次蚀刻后露出下方的金属氧化物半导体材料层(13),该第一次蚀刻为湿蚀刻或干蚀刻;

以该光阻层图案(40a)和该蚀刻阻挡层(14a)作为蚀刻掩模对露出的该金属氧化物半导体材料层(13)进行第二次蚀刻以形成金属氧化物有源层(13a),其中该第二次蚀刻为干蚀刻;该金属氧化物有源层(13a)膜厚为1~10nm,该蚀刻阻挡层(14a)膜厚为50nm~300nm;该金属氧化物有源层(13a)、该蚀刻阻挡层(14a)和该光阻图案层(40a)的蚀刻选择比接近1:1:100数量级;该第二次蚀刻所采用的干蚀刻中,采用的蚀刻气体为Cl2、BCl3、CHCl3、CH2Cl2、HCl的任一种或它们的组合,采用的辅助气体为O2和He的组合或O2和Ar的组合,该辅助气体O2的流量是蚀刻气体的流量的0~50%,该辅助气体He或Ar的流量是蚀刻气体的流量的0~500%;

去除该光阻层图案(40a)。

2.如权利要求1所述的金属氧化物薄膜晶体管阵列基板的制作方法,其特征在于,该金属氧化物半导体材料层(13)的溶液涂布的方式是旋转涂布、狭缝和旋转涂布或狭缝涂布中的一种。

3.如权利要求1所述的金属氧化物薄膜晶体管阵列基板的制作方法,其特征在于,该金属氧化物半导体材料层(13)的膜厚为3~5nm。

4.如权利要求1所述的金属氧化物薄膜晶体管阵列基板的制作方法,其特征在于,该栅极绝缘层(12)的膜厚为10nm~1000nm。

5.如权利要求1所述的金属氧化物薄膜晶体管阵列基板的制作方法,其特征在于,该第二次蚀刻所采用的干蚀刻中,蚀刻腔室压力为5~100mtorr。

6.如权利要求5所述的金属氧化物薄膜晶体管阵列基板的制作方法,其特征在于,该蚀刻气体为Cl2或BCl3,该辅助气体O2的流量是蚀刻气体的流量的5%~30%,该辅助气体He或Ar的流量是蚀刻气体的流量的50%~150%,该蚀刻腔室压力10~50mtorr。

7.如权利要求5所述的金属氧化物薄膜晶体管阵列基板的制作方法,其特征在于,该第二次蚀刻所采用的干蚀刻中,采用的蚀刻电浆模式为高低双频模式,其中source power频率为13.56MHz,bias power频率为3.2MHz,source power功率密度为0.05~1W/cm2,biaspower功率密度为0.05~1W/cm2,source power/bias power功率比为3:1~1:3。

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