[发明专利]氧化物薄膜晶体管阵列基板及制作方法与液晶显示面板

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示的技术领域，特别涉及一种氧化物薄膜晶体管阵列基板及制作方法，以及具有该氧化物薄膜晶体管阵列基板的液晶显示面板。

背景技术

随着显示技术的发展，液晶显示面板(LiquidCrystalDisplay，LCD)因其轻便、低辐射等优点越来越受到人们的欢迎。液晶显示面板包括对置的彩色滤光片基板(colorfilter，CF)和薄膜晶体管阵列基板(TFTarray)以及夹置在两者之间的液晶层(LClayer)。

非晶硅(a-Si)是目前普遍用于制作阵列基板上薄膜晶体管(TFT)的半导体层材料，但非晶硅由于存在因自身缺陷而导致的电子迁移率低、稳定性差等问题，使它在显示领域的运用受到了限制。随着显示面板的分辨率不断提高，非晶硅薄膜晶体管已经无法满足高分辨率显示面板的正常充电需求，为解决此问题，高电子迁移率的氧化物薄膜晶体管替代非晶硅薄膜晶体管诞生。氧化物薄膜晶体管(oxideTFT)是指半导体沟道采用氧化物半导体制备的薄膜晶体管，氧化物半导体层材料的典型代表有IGZO(IndiumGalliumZincOxide，铟镓锌氧化物)、ITZO(IndiumTinZincOxide，铟锡锌氧化物)等。由于氧化物半导体具备电子迁移率高、工艺温度低、光透过性高等特点，因此成为目前薄膜晶体管显示领域的研究热点之一。

在制备薄膜晶体管阵列基板时，如果利用传统的背沟道蚀刻(backchanneletched，BCE)方式制作薄膜晶体管，在沟道处进行湿蚀刻(wetetching)制作源极和漏极时会对沟道处的半导体层造成伤害，所以需要在半导体层上制作一层蚀刻阻挡层(EtchStopper)，通过蚀刻阻挡层对半导体层进行保护，防止在制作源极和漏极时的蚀刻工艺对半导体层造成损伤。

目前薄膜晶体管大多采用底栅结构，底栅结构的薄膜晶体管中，栅极(gate)与上方源极(source)和漏极(drain)的图形要有一定的交叠，导致在栅极与源极的交叠区产生寄生电容Cgs，以及在栅极与漏极的交叠区产生寄生电容Cgd，造成增加扫描线和数据线的负载(loading)。而且，薄膜晶体管采用底栅结构和蚀刻阻挡层结构时，要考虑蚀刻阻挡层与半导体层、源极及漏极之间的交叠区设计，造成薄膜晶体管无法小型化，降低了开口率，也增大了寄生电容。

另外，在液晶显示面板中，像素电极一般由透明的ITO(IndiumTinOxide，氧化铟锡)制成。在制作TFT的半导体层和像素电极时，需要采用两道光罩制程，以分别制作TFT的半导体层和像素电极，导致需要更多的光罩(mask)使用数量以及更复杂的制作工艺，使制作成本上升，降低了生产效率。

发明内容

本发明目的在于提供一种氧化物薄膜晶体管阵列基板及制作方法，通过采用顶栅结构的氧化物半导体TFT，减少了寄生电容的产生，同时利用离子注入同时形成像素电极，减少制程，降低成本和提高生产效率。

本发明实施例提供一种氧化物薄膜晶体管阵列基板的制作方法，所述制作方法包括：

在衬底上制作形成氧化物半导体层，其中所述氧化物半导体层包括第一区域、第二区域和第三区域；

在所述衬底上连续形成栅极绝缘层薄膜和栅极金属层薄膜，其中所述栅极绝缘层薄膜覆盖所述氧化物半导体层，所述栅极金属层薄膜覆盖所述栅极绝缘层薄膜；

对所述栅极金属层薄膜和所述栅极绝缘层薄膜进行图形化，使所述栅极金属层薄膜在被图形化之后形成氧化物薄膜晶体管的栅极，使所述栅极绝缘层薄膜在被图形化之后形成栅极绝缘层，其中所述栅极绝缘层覆盖所述氧化物半导体层的第一区域；

在所述氧化物半导体层的第一区域被所述栅极绝缘层覆盖的前提下，对所述氧化物半导体层的第二区域和第三区域进行离子注入，使所述第二区域和所述第三区域由半导体分别转变为第一电极和第二电极，其中所述第二电极作为像素电极，所述第一区域保持为半导体性质并作为氧化物薄膜晶体管的沟道区；

在所述衬底上形成第一钝化层，其中所述第一钝化层覆盖所述第一电极、所述栅极和所述第二电极，并在所述第一钝化层中与所述第一电极相对应的位置形成通孔；

在所述第一钝化层上形成数据线，其中所述数据线填入所述第一钝化层的通孔中与所述第一电极电连接；

在所述第一钝化层上形成第二钝化层，其中所述第二钝化层覆盖所述数据线。

进一步地，对所述栅极金属层薄膜和所述栅极绝缘层薄膜进行图形化的步骤具体包括：