[发明专利]金属氧化物薄膜晶体管阵列基板及其制作方法

说明书

本发明提供一种金属氧化物薄膜晶体管阵列基板及制作方法，其中金属氧化物薄膜晶体管阵列基板的制作方法包括在衬底上形成图形化的栅极；在该衬底上依次连续形成栅极绝缘层、金属氧化物半导体材料层和蚀刻阻挡材料层，该金属氧化物半导体材料层是膜厚为1～10nm，通过溶液涂布的方式成膜；对该蚀刻阻挡材料层进行蚀刻图形化以形成蚀刻阻挡层；在该金属氧化物半导体材料层和蚀刻阻挡层上形成一层源漏金属材料层；以光阻层图案作为蚀刻掩模对源漏金属材料层进行第一次蚀刻以形成源极和漏极；再以该光阻层图案和蚀刻阻挡层作为蚀刻掩模对金属氧化物半导体材料层进行第二次蚀刻以形成金属氧化物有源层，其中该第二次蚀刻为干蚀刻；去除该光阻层图案。

技术领域

本发明涉及液晶显示的技术领域，特别涉及一种金属氧化物薄膜晶体管阵列基板及其制作方法。

背景技术

随着显示技术的发展，液晶显示器(Liquid Crystal Display，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(TFT array)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，高电子迁移率的金属氧化物薄膜晶体管替代非晶硅薄膜晶体管诞生。金属氧化物薄膜晶体管(oxide TFT)是指半导体沟道采用金属氧化物半导体材料层制备的薄膜晶体管，金属氧化物半导体材料层的典型代表有IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide，铟镓锌氧化物)，由于其电子迁移率高、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。

在制备金属氧化物薄膜晶体管阵列基板时，如果利用传统的背沟道刻蚀(backchannel etched，BCE)方式制作金属氧化物薄膜晶体管，在沟道处进行湿蚀刻(wetetching)制作源极和漏极时会对沟道处的金属氧化物半导体材料层造成伤害，所以需要在金属氧化物半导体材料层上制作一层蚀刻阻挡层(Etch Stopper)，通过蚀刻阻挡层对金属氧化物半导体材料层进行保护，防止在制作源极和漏极时的蚀刻工艺对金属氧化物半导体材料层造成损伤。因此，蚀刻阻挡型的薄膜晶体管相比于背沟道刻蚀型的薄膜晶体管，需要多一道制作蚀刻阻挡层的掩模且需要对蚀刻阻挡层进行单独曝光与蚀刻工艺。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种金属氧化物薄膜晶体管阵列基板的制作方法，以解决在阵列基板上制作金属氧化物薄膜晶体管时需要较多的光罩数量及复杂的制作工艺，制作成本高，黄光产能和生产效率低的问题；目的之二在于同时提供可制作出具有优良电学特性TFT的蚀刻工艺方案。

本发明提供一种金属氧化物薄膜晶体管阵列基板的制作方法，同时提供可制作出具有优良电学特性TFT的蚀刻工艺方案，该金属氧化物薄膜晶体管阵列基板的制作方法包括如下步骤：

在衬底上形成图形化的栅极；

在该衬底上依次连续形成栅极绝缘层、金属氧化物半导体材料层和蚀刻阻挡材料层，其中该栅极绝缘层覆盖在该栅极上，该金属氧化物半导体材料层覆盖在该栅极绝缘层上，该金属氧化物半导体材料层通过溶液涂布的方式形成且膜厚为1～10nm，该蚀刻阻挡材料层覆盖在该金属氧化物半导体材料层上；

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

在该金属氧化物半导体材料层和蚀刻阻挡层上形成一层源漏金属材料层，其中该源漏金属材料层覆盖该蚀刻阻挡层；