[发明专利]一种多晶氧化物薄膜晶体管阵列基板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及显示产品制造技术领域，具体地，涉及一种多晶氧化物薄膜晶体管阵列基板及其制备方法。

背景技术

多晶氧化物沟道具有高迁移率、耐酸刻蚀和稳定性好等特点，其制备工艺受到显示面板行业的高度关注。

晶体生长方式有两种，一种是均相生长，一种是非均相生长。均相生长需要的过冷度大，生长比较困难；非均相生长是借助外来粒子或已有晶核进行生长，这种方式需要的能量小，生长快。此外，根据晶体生长理论，晶体生长时，平整界面上原子不易堆砌，生长速度慢；粗糙界面上原子易堆砌，生长速度快。

由于目前氧化物沟道所采用的In₂O₃,ZnO,Ga₂O₃和SnO₂以及他们的复合物均有很高的熔点(大于1000℃)和结晶点，多晶氧化物沟道的成膜方法一般具有较高的成膜速率，且成膜衬底也多为非晶状态，因此常规工艺，例如，磁控溅射沉积、脉冲激光沉积、溶液法制备非晶膜，得到的氧化物薄膜一般为非晶状态，要使这样的非晶态薄膜转变多晶态需要很高的能量，例如，需要超高温退火(大于450℃)，能耗大。

现有的薄膜晶体管阵列基板的生产线上退火设备温度上限一般为450℃，温度超过450℃的退火设备在加热器和加热均一性上有很大的挑战，因此生产线较难实现成膜后超高温热处理工艺，并且高温退火处理对衬底玻璃性能要求高，能耗大等缺点。

因此，在现有的生产线上生产具有多晶氧化物沟道的薄膜晶体管阵列基板成为研究的重点。

发明内容

本发明针对现有薄膜晶体管阵列基板的生产线上存在不适合制作具有多晶氧化物沟道的薄膜晶体管阵列基板的问题，提供一种具有多晶氧化物沟道的薄膜晶体管阵列基板的制备方法。

本发明提供一种本发明还提供一种多晶氧化物薄膜晶体管阵列基板的制备方法，包括以下步骤：

1)在衬底上形成非晶态氧化物薄膜层的步骤；

2)将所述非晶态氧化物薄膜层进行选择性刻蚀的步骤；

3)对经过步骤2的非晶态氧化物薄膜层进行钝化和退火处

理；

4)在经过步骤3的氧化物薄膜层上第二次形成氧化物薄膜，通过构图工艺形成有源层沟道；

5)对经过步骤4的有源层沟道进行退火处理。

优选的是，在所述的步骤1中非晶态氧化物薄膜层的厚度为

优选的是，在所述的步骤1中采用磁控溅射法形成非晶态氧化物薄膜层；磁控溅射的条件为：功率为2-8Kw、压强为0.3-0.8Pa，氧气含量为5％-50％，温度为室温。

优选的是，在所述的步骤2中将非晶态氧化物薄膜层中堆砌不规则的原子刻蚀去除；保留堆砌规则的原子。

优选的是，在所述的步骤2中所述的选择性刻蚀为干法刻蚀；采用N₂或Ar气体的等离子体对所述非晶态氧化物薄膜层进行轰击；干法刻蚀的条件为：功率为1200-1800W，压强为1500-2500mTorr，温度为120-180℃，处理时间为150-200s。

优选的是，在所述的步骤2中所述的选择性刻蚀为湿法刻蚀；采用能腐蚀非晶态氧化物薄膜层的酸性刻蚀溶液进行刻蚀，使得在刻蚀区域有10-50％非晶态氧化物薄膜层被保留。

优选的是，在所述的步骤3中所述的退火处理为在300℃-450℃下退火1-2h。

优选的是，在所述的步骤3中所述的钝化处理为等离子体钝化处理。

优选的是，所述的等离子体钝化处理为采用N₂O等离子体对非晶态氧化物薄膜层进行钝化处理；所述钝化处理的条件为：功率为800-1200W，压强为1200-1800mTorr，温度为150-250℃，处理时间为50-100s。

优选的是，在所述的步骤4中采用磁控溅射法在经过步骤3的氧化物薄膜层上第二次形成氧化物薄膜；所述磁控溅射的条件为：功率为3-10Kw，压强为0.8-1.2Pa，氧气含量为5-50％，温度为室温，成膜速率小于

优选的是，在所述的步骤4中第二次形成的氧化物薄膜的厚度为

优选的是，在所述的步骤5中所述的退火处理条件为在300℃-450℃下，退火1-2h。

本发明的另一个目的是提供一种多晶氧化物薄膜晶体管阵列基板，所述的多晶氧化物薄膜晶体管阵列基板是采用上述的多晶氧化物薄膜晶体管阵列基板的制备方法制备的。