專(zhuān)利名稱(chēng):薄膜晶體管的制造方法、陣列基板的制造方法及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種薄膜晶體管的制造方法、陣列基板的制造方法及顯示裝置。
背景技術(shù):
金屬氧化物薄膜晶體管由于其遷移率高、均一性好,而備受人們的關(guān)注,已成為最近的研究熱點(diǎn)。具有金屬氧化物薄膜晶體管的陣列基板的制作,可以采用四次構(gòu)圖工藝完成,具體包括通過(guò)第一次構(gòu)圖工藝在基板上形成柵電極和柵線(xiàn)的圖形;形成柵絕緣層;通過(guò)第二次構(gòu)圖工藝在所述柵絕緣層上形成半導(dǎo)體層、源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線(xiàn)和薄膜晶體管(TFT)溝道的圖形;通過(guò)第三次構(gòu)圖工藝形成鈍化層的圖形,所述鈍化層上形成有過(guò)孔;通過(guò)第四次構(gòu)圖工藝形成像素電極的圖形,所述像素電極通過(guò)所述過(guò)孔與所述漏電極連接。
所述第二次構(gòu)圖工藝具體包括在柵絕緣層上依次形成半導(dǎo)體薄膜和源漏金屬薄膜;在源漏金屬薄膜上涂覆光刻膠;采用灰色調(diào)或半色調(diào)掩模板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影后,形成光刻膠完全保留區(qū)域、光刻膠半保留區(qū)域和光刻膠完全去除區(qū)域,其中,所述光刻膠完全保留區(qū)域?qū)?yīng)源電極和漏電極區(qū)域,所述光刻膠半保留區(qū)域?qū)?yīng)TFT溝道區(qū)域,所述光刻膠完全去除區(qū)域?qū)?yīng)所述光刻膠完全保留區(qū)域和所述光刻膠半保留區(qū)域之外的區(qū)域;利用刻蝕工藝去除所述光刻膠完全去除區(qū)域的的源漏金屬薄膜及下方的半導(dǎo)體薄膜,形成半導(dǎo)體層的圖形;利用灰化工藝去除所述光刻膠半保留區(qū)域的光刻膠;利用刻蝕工藝去除所述光刻膠半保留區(qū)域的源漏金屬薄膜,形成源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線(xiàn)和TFT溝道的圖形。在利用刻蝕工藝去除所述光刻膠半保留區(qū)域的源漏金屬薄膜時(shí),由于基板具有一定的尺寸,基板不同位置處的刻蝕終結(jié)點(diǎn)(End Point Detector, EPD)時(shí)間可能不一致,于是會(huì)發(fā)生對(duì)溝道區(qū)域的金屬氧化物半導(dǎo)體薄膜的過(guò)刻現(xiàn)象。當(dāng)采用干法刻蝕時(shí),其刻蝕氣體會(huì)與金屬氧化物反應(yīng),奪走金屬氧化物中的氧離子,致使金屬氧化物成為導(dǎo)體。當(dāng)采用濕法刻蝕時(shí),由于刻蝕時(shí)間較長(zhǎng),一般采用濃度較高的刻蝕液來(lái)降低刻蝕時(shí)間,該刻蝕液會(huì)與金屬氧化物反應(yīng),奪走金屬氧化物中的氧離子,致使金屬氧化物成為導(dǎo)體。可見(jiàn),不論采用干法刻蝕還是濕法刻蝕,溝道區(qū)域的金屬氧化物都有可能轉(zhuǎn)換為導(dǎo)體,從而使得薄膜晶體管失效。針對(duì)上述問(wèn)題的一種解決方法是,在金屬氧化物半導(dǎo)體層上方的TFT溝道區(qū)域形成刻蝕阻擋層(Etching Stop Layer, ESL),這樣,在對(duì)源漏金屬薄膜進(jìn)行刻蝕時(shí),該刻蝕阻擋層就能夠?qū)FT溝道區(qū)域下方的半導(dǎo)體層進(jìn)行保護(hù)。但這需要一次額外的構(gòu)圖工藝來(lái)形成刻蝕阻擋層,導(dǎo)致工藝復(fù)雜,制造時(shí)間較長(zhǎng),制造成本也較高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種薄膜晶體管的制造方法、陣列基板的制造方法及顯示裝置,能夠在不需要形成刻蝕阻擋層的前提下,實(shí)現(xiàn)對(duì)TFT溝道區(qū)域下方的金屬氧化物半導(dǎo)體層的保護(hù)。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供技術(shù)方案如下一種薄膜晶體管的制造方法,所述薄膜晶體管的半導(dǎo)體層由金屬氧化物制作形成,所述制造方法采用兩步刻蝕來(lái)形成TFT溝道,第一步通過(guò)干法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域的源漏金屬層的一部分,第二步通過(guò)濕法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域剩余的源漏金屬層,形成TFT溝道。上述的制造方法,具體包括在基板上形成柵電極的圖形;在形成有柵電極的基板上形成柵絕緣層、半導(dǎo)體層、源電極、漏電極和TFT溝道的圖形,所述TFT溝道通過(guò)兩步刻蝕工藝形成,第一步通過(guò)干法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道 區(qū)域的源漏金屬層的一部分,第二步通過(guò)濕法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域剩余的源漏金屬層,形成TFT溝道。上述的制造方法,其中,所述在形成有柵電極的基板上形成柵絕緣層、半導(dǎo)體層、源電極、漏電極和TFT溝道的圖形,包括在形成有柵電極的基板上依次形成柵絕緣層、半導(dǎo)體薄膜和源漏金屬薄膜;在源漏金屬薄膜上涂覆光刻膠,采用灰色調(diào)或半色調(diào)掩模板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影后,形成光刻膠完全保留區(qū)域、光刻膠半保留區(qū)域和光刻膠完全去除區(qū)域,其中,所述光刻膠完全保留區(qū)域?qū)?yīng)源電極和漏電極區(qū)域,所述光刻膠半保留區(qū)域?qū)?yīng)TFT溝道區(qū)域,所述光刻膠完全去除區(qū)域?qū)?yīng)所述光刻膠完全保留區(qū)域和所述光刻膠半保留區(qū)域之外的區(qū)域;利用刻蝕工藝去除所述光刻膠完全去除區(qū)域的源漏金屬薄膜及下方的半導(dǎo)體薄膜,形成半導(dǎo)體層的圖形;利用灰化工藝去除所述光刻膠半保留區(qū)域的光刻膠;通過(guò)干法刻蝕去除所述光刻膠半保留區(qū)域的源漏金屬層的一部分;通過(guò)濕法刻蝕去除所述光刻膠半保留區(qū)域剩余的源漏金屬層;剝離所述光刻膠完全保留區(qū)域的光刻膠,形成源電極、漏電極和TFT溝道的圖形。上述的制造方法,其中,所述金屬氧化物為InGaZnO、InGaO, ITZO、AlZnO或其中多種氧化物的組合。 上述的制造方法,其中,所述濕法刻蝕的刻蝕液為不含有H202、H2S04和CH3COOH的刻蝕液。一種陣列基板的制造方法,所述陣列基板中,薄膜晶體管的半導(dǎo)體層由金屬氧化物制作形成,所述制造方法采用兩步刻蝕來(lái)形成TFT溝道,第一步通過(guò)干法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域的源漏金屬層的一部分,第二步通過(guò)濕法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域剩余的源漏金屬層,形成TFT溝道。上述的制造方法,具體包括在基板上形成柵電極和柵線(xiàn)的圖形;在形成有柵電極和柵線(xiàn)的基板上形成柵絕緣層、半導(dǎo)體層、源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線(xiàn)和TFT溝道的圖形,所述TFT溝道通過(guò)兩步刻蝕工藝形成,第一步通過(guò)干法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域的源漏金屬層的一部分,第二步通過(guò)濕法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域剩余的源漏金屬層,形成TFT溝道;沉積鈍化層,并在鈍化層上形成過(guò)孔;形成像素電極,所述像素電極通過(guò)所述過(guò)孔與所述漏電極連接。上述的制造方法,其中,所述在形成有柵電極和柵線(xiàn)的基板上形成柵絕緣層、半導(dǎo)體層、源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線(xiàn)和TFT溝道的圖形 ,包括在形成有柵電極和柵線(xiàn)的基板上依次形成柵絕緣層、半導(dǎo)體薄膜和源漏金屬薄膜;在源漏金屬薄膜上涂覆光刻膠,采用灰色調(diào)或半色調(diào)掩模板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影后,形成光刻膠完全保留區(qū)域、光刻膠半保留區(qū)域和光刻膠完全去除區(qū)域,其中,所述光刻膠完全保留區(qū)域?qū)?yīng)源電極、漏電極和數(shù)據(jù)線(xiàn)區(qū)域,所述光刻膠半保留區(qū)域?qū)?yīng)TFT溝道區(qū)域,所述光刻膠完全去除區(qū)域?qū)?yīng)所述光刻膠完全保留區(qū)域和所述光刻膠半保留區(qū)域之外的區(qū)域;利用刻蝕工藝去除所述光刻膠完全去除區(qū)域的源漏金屬薄膜及下方的半導(dǎo)體薄膜,形成半導(dǎo)體層的圖形;利用灰化工藝去除所述光刻膠半保留區(qū)域的光刻膠;通過(guò)干法刻蝕去除所述光刻膠半保留區(qū)域的源漏金屬層的一部分;通過(guò)濕法刻蝕,去除所述光刻膠半保留區(qū)域剩余的源漏金屬層;剝離所述光刻膠完全保留區(qū)域的光刻膠,形成源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線(xiàn)和TFT溝道的圖形。上述的制造方法,其中,所述金屬氧化物為InGaZnO, InGaO, ITZO、AlZnO或其中多種氧化物的組合。上述的制造方法,其中,所述濕法刻蝕的刻蝕液為不含有H202、H2S04和CH3COOH的刻蝕液。一種顯示裝置,所述顯示裝置具有陣列基板,所述陣列基板按照上述的制造方法制造得到。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的制造方法采用兩步刻蝕來(lái)形成TFT溝道,第一步通過(guò)干法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方TFT溝道區(qū)域的源漏金屬層的一部分,不會(huì)對(duì)源漏金屬層下方的半導(dǎo)體層造成破壞;第二步通過(guò)濕法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方TFT溝道區(qū)域剩余的源漏金屬層,由于是對(duì)變薄了的源漏金屬層進(jìn)行刻蝕,則刻蝕時(shí)間可以明顯縮短,對(duì)半導(dǎo)體層的過(guò)刻量也會(huì)減小,基本不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體層造成破壞,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)TFT溝道區(qū)域下方的半導(dǎo)體層的有效保護(hù)。
圖I為本發(fā)明實(shí)施例的薄膜晶體管的制造方法流程圖;圖2 圖11為本發(fā)明實(shí)施例的陣列基板的制造過(guò)程截面圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)在制造金屬氧化物薄膜晶體管時(shí),不論采用干法刻蝕還是濕法刻蝕,TFT溝道區(qū)域下方的金屬氧化物都有可能轉(zhuǎn)換為導(dǎo)體,從而使得薄膜晶體管失效的問(wèn)題,本發(fā)明實(shí)施例提供一種薄膜晶體管的制造方法及陣列基板的制造方法,所述薄膜晶體管的半導(dǎo)體層由金屬氧化物制作形成,該制造方法采用兩步刻蝕來(lái)形成TFT溝道,第一步通過(guò)干法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方TFT溝道區(qū)域的源漏金屬層的一部分,不會(huì)對(duì)源漏金屬層下方的半導(dǎo)體層造成破壞;第二步通過(guò)濕法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方TFT溝道區(qū)域剩余的源漏金屬層,由于是對(duì)變薄了的源漏金屬層進(jìn)行刻蝕,則刻蝕時(shí)間可以明顯縮短,對(duì)半導(dǎo)體層的過(guò)刻量也會(huì)減小,基本不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體層造成破壞,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)TFT溝道區(qū)域下方的金屬氧化物半導(dǎo)體層的有效保護(hù)。其中,所述金屬氧化物可以為InGaZnO、InGaO、ITZO、AlZnO或其中多種氧化物的組合。參照?qǐng)D1,本發(fā)明實(shí)施例的薄膜晶體管的制造方法,可以包括如下步驟步驟101,在基板上形成柵電極的圖形;
首先,可以采用濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜方法,在玻璃基板或其他類(lèi)型的透明基板上面形成柵金屬層,柵金屬層可以采用鉻(Cr)、鑰(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鎢(W)、釹(Nd)及其合金,并且,柵金屬層可以為一層或多層;然后,在柵金屬層上涂覆光刻膠;其次,采用刻畫(huà)有圖形的掩模板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影后,形成光刻膠完全保留區(qū)域和光刻膠完全去除區(qū)域,其中,所述光刻膠完全保留區(qū)域?qū)?yīng)柵電極區(qū)域,所述光刻膠完全去除區(qū)域?qū)?yīng)所述光刻膠完全保留區(qū)域之外的區(qū)域;再次,利用刻蝕工藝去除光刻膠完全去除區(qū)域的柵金屬層;最后,剝離所述光刻膠完全保留區(qū)域的光刻膠,形成柵電極的圖形。步驟102 :在形成有柵電極的基板上形成柵絕緣層、半導(dǎo)體層、源電極、漏電極和TFT溝道的圖形,所述TFT溝道通過(guò)兩步刻蝕工藝形成,第一步通過(guò)干法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域的源漏金屬層的一部分,第二步通過(guò)濕法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域剩余的源漏金屬層,形成TFT溝道。步驟102具體可以包括如下步驟步驟1021,在形成有柵電極的基板上依次形成柵絕緣層、半導(dǎo)體薄膜和源漏金屬薄膜;首先,可以采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)等方法,在完成步驟101的基板上沉積柵絕緣層,柵絕緣層可以選用氧化物(例如SiOx)或者氮化物(例如SiNx)等材料。然后,可以采用PECVD等方法,在柵絕緣層上沉積半導(dǎo)體薄膜,半導(dǎo)體薄膜選用金屬氧化物,所述金屬氧化物可以為InGaZnO、InGaO, ITZO、AlZnO或其中多種氧化物的組合。最后,可以采用濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜方法,在半導(dǎo)體薄膜上面沉積源漏金屬薄膜,源漏金屬薄膜可以采用Cr、Mo、Al、Cu、W、Nd及其合金,并且,源漏金屬薄膜可以為一層或多層。步驟1022,在源漏金屬薄膜上涂覆光刻膠,采用灰色調(diào)或半色調(diào)掩模板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影后,利用刻蝕工藝形成半導(dǎo)體層的圖形;首先,在源漏金屬薄膜上涂覆光刻膠;然后,采用刻畫(huà)有圖形的灰色調(diào)或半色調(diào)掩模板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影,形成光刻膠完全保留區(qū)域、光刻膠半保留區(qū)域和光刻膠完全去除區(qū)域,其中,所述光刻膠完全保留區(qū)域?qū)?yīng)源電極和漏電極區(qū)域,所述光刻膠半保留區(qū)域?qū)?yīng)TFT溝道區(qū)域,所述光刻膠完全去除區(qū)域?qū)?yīng)所述光刻膠完全保留區(qū)域和所述光刻膠半保留區(qū)域之外的區(qū)域;最后,利用刻蝕工藝去除所述光刻膠完全去除區(qū)域的源漏金屬薄膜及下方的半導(dǎo)體薄膜,形成半導(dǎo)體層的圖形。步驟1023,利用灰化工藝去除所述光刻膠半保留區(qū)域的光刻膠;通過(guò)灰化工藝可以去除光刻膠半保留區(qū)域的光刻膠,光刻膠完全保留區(qū)域的光刻膠變薄,從而暴露出TFT溝道區(qū)域的源漏金屬層。步驟1024,通過(guò)干法刻蝕去除所述光刻膠半保留區(qū)域的源漏金屬層的一部分;此為對(duì)源漏金屬層的兩步刻蝕的第一步??梢愿鶕?jù)源漏金屬層的厚度及干法刻蝕的刻蝕速度來(lái)設(shè)置EPD時(shí)間。例如,可以設(shè)置EH)時(shí)間,使得源漏金屬層被刻蝕掉70 90%。在本步驟中,由于沒(méi)有刻蝕掉源漏金屬層的全部,因此,刻蝕氣體不會(huì)與源漏金屬 層下發(fā)的金屬氧化物半導(dǎo)體發(fā)生反應(yīng),也就不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體層造成破壞。步驟1025,通過(guò)濕法刻蝕去除所述光刻膠半保留區(qū)域的剩余的源漏金屬層;此為對(duì)源漏金屬層的兩步刻蝕的第二步。同樣,可以根據(jù)剩余的源漏金屬層的厚度及濕法刻蝕的刻蝕速度來(lái)設(shè)置Ero時(shí)間,使得在該Ero時(shí)間內(nèi),剩余的源漏金屬層被完全刻蝕掉,并且,對(duì)下方的半導(dǎo)體層的過(guò)刻量不是太大。由于是對(duì)變薄了的源漏金屬層進(jìn)行刻蝕,則刻蝕時(shí)間可以明顯縮短,對(duì)半導(dǎo)體層的過(guò)刻量也會(huì)減小,基本不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體層造成破壞,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)TFT溝道下方的金屬氧化物半導(dǎo)體層的有效保護(hù)。在本步驟中,所述濕法刻蝕的刻蝕液應(yīng)當(dāng)采用不含有H202、H2S04和CH3COOH等的刻蝕液,因?yàn)镠2O2、H2SO4和CH3COOH會(huì)對(duì)金屬氧化物半導(dǎo)體造成破壞;另外,刻蝕液中可以混合使用少量的順03、H3P04和HCl等。步驟1026,剝離所述光刻膠完全保留區(qū)域的光刻膠,形成源電極、漏電極和TFT溝道的圖形。液晶顯示面板的陣列基板中可以采用金屬氧化物薄膜晶體管,上述薄膜晶體管的制造方法也可以應(yīng)用于陣列基板的制造中。參照?qǐng)D11,所述陣列基板包括基板I ;位于基板I上的柵電極2和柵線(xiàn)(圖未示);位于柵電極2和柵線(xiàn)上方,且覆蓋整個(gè)基板I的柵絕緣層3 ;位于柵絕緣層3上的半導(dǎo)體層4,半導(dǎo)體層4選用金屬氧化物,所述金屬氧化物可以為InGaZnO、InGaO, ITZO、AlZnO或其中多種氧化物的組合;位于半導(dǎo)體層4上的源電極5、漏電極6和數(shù)據(jù)線(xiàn)(圖未示);位于源電極5、漏電極6和數(shù)據(jù)線(xiàn)上方,且覆蓋整個(gè)基板I的鈍化層7,所述鈍化層7上形成有過(guò)孔8 ;位于鈍化層7上的像素電極9,所述像素電極9通過(guò)所述過(guò)孔8與所述漏電極6連接。以下參照?qǐng)D2 圖11介紹上述陣列基板的制造過(guò)程,包括如下步驟步驟SI,在基板上形成柵電極和柵線(xiàn)的圖形;如圖2所示,首先,可以采用濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜方法,在基板I上面形成柵金屬層,柵金屬層可以米用Cr、Mo、Al、Cu、W、Nd及其合金,并且,柵金屬層可以為一層或多層;然后,在柵金屬層上涂覆光刻膠;其次,采用刻畫(huà)有圖形的掩模板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影后,形成光刻膠完全保留區(qū)域和光刻膠完全去除區(qū)域,其中,所述光刻膠完全保留區(qū)域?qū)?yīng)柵電極和柵線(xiàn)區(qū)域,所述光刻膠完全去除區(qū)域?qū)?yīng)所述光刻膠完全保留區(qū)域之外的區(qū)域;再次,利用刻蝕工藝去除光刻膠完全去除區(qū)域的柵金屬層;最后,剝離所述光刻膠完全保留區(qū)域的光刻膠,形成柵電極2和柵線(xiàn)的圖形。步驟S2,在形成有柵電極和柵線(xiàn)的基板上形成柵絕緣層、半導(dǎo)體層、源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線(xiàn)和TFT溝道的圖形,所述TFT溝道通過(guò)兩步刻蝕工藝形成,第一步通過(guò)干法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域的源漏金屬層的一部分,第二步通過(guò)濕法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域剩余的源漏金屬層,形成TFT溝道步驟S2具體可以包括如下步驟步驟S21,在完成步驟SI的基板上依次形成柵絕緣層、半導(dǎo)體薄膜和源漏金屬薄膜;
如圖3所示,首先,可以采用PECVD等方法,在完成步驟SI的基板上沉積柵絕緣層
3,柵絕緣層3可以選用氧化物(例如SiOx)或者氮化物(例如SiNx)等材料。然后,可以采用PECVD等方法,在柵絕緣層3上沉積半導(dǎo)體薄膜40,半導(dǎo)體薄膜40選用金屬氧化物,所述金屬氧化物可以為InGaZnO、InGaO, ITZO、AlZnO或其中多種氧化物的組合。最后,可以采用濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜方法,在半導(dǎo)體薄膜40上面沉積源漏金屬薄膜50,源漏金屬薄膜50可以采用Cr、Mo、Al、Cu、W、Nd及其合金,并且,源漏金屬薄膜50可以為一層或多層。步驟S22,在源漏金屬薄膜上涂覆光刻膠,采用灰色調(diào)或半色調(diào)掩模板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影后,利用刻蝕工藝形成半導(dǎo)體層的圖形;如圖4和圖5所示,首先,在源漏金屬薄膜50上涂覆光刻膠層10 ;然后,采用刻畫(huà)有圖形的灰色調(diào)或半色調(diào)掩模板對(duì)光刻膠層10進(jìn)行曝光和顯影,形成光刻膠完全保留區(qū)域、光刻膠半保留區(qū)域和光刻膠完全去除區(qū)域,其中,所述光刻膠完全保留區(qū)域?qū)?yīng)源電極和漏電極區(qū)域,所述光刻膠半保留區(qū)域?qū)?yīng)TFT溝道區(qū)域,所述光刻膠完全去除區(qū)域?qū)?yīng)所述光刻膠完全保留區(qū)域和所述光刻膠半保留區(qū)域之外的區(qū)域;最后,利用刻蝕工藝去除所述光刻膠完全去除區(qū)域的源漏金屬薄膜及下方的半導(dǎo)體薄膜,形成半導(dǎo)體層4的圖形。步驟S23,利用灰化工藝去除所述光刻膠半保留區(qū)域的光刻膠;如圖6所示,通過(guò)灰化工藝可以去除光刻膠半保留區(qū)域的光刻膠,光刻膠完全保留區(qū)域的光刻膠變薄,從而暴露出TFT溝道區(qū)域的源漏金屬層。步驟S24,通過(guò)干法刻蝕去除所述光刻膠半保留區(qū)域的源漏金屬層的一部分(如圖7所示);此為對(duì)源漏金屬層的兩步刻蝕的第一步。可以根據(jù)源漏金屬層的厚度及干法刻蝕的刻蝕速度來(lái)設(shè)置EH)時(shí)間。例如,可以設(shè)置EPD時(shí)間,使得源漏金屬層被刻蝕掉70 90%。在本步驟中,由于沒(méi)有刻蝕掉源漏金屬層的全部,因此,刻蝕氣體不會(huì)與源漏金屬層下發(fā)的金屬氧化物半導(dǎo)體發(fā)生反應(yīng),也就不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體層造成破壞。步驟S25,通過(guò)濕法刻蝕去除所述光刻膠半保留區(qū)域的剩余的源漏金屬層;
此為對(duì)源漏金屬層的兩步刻蝕的第二步,如圖8所示,濕法刻蝕后,并形成了源電極5、漏電極6和數(shù)據(jù)線(xiàn)(圖未示)的圖形。同樣,可以根據(jù)剩余的源漏金屬層的厚度及濕法刻蝕的刻蝕速度來(lái)設(shè)置Ero時(shí)間,使得在該Ero時(shí)間內(nèi),剩余的源漏金屬層被完全刻蝕掉,并且,對(duì)下方的半導(dǎo)體層的過(guò)刻量不是太大。由于是對(duì)變薄了的源漏金屬層進(jìn)行刻蝕,則刻蝕時(shí)間可以明顯縮短,對(duì)半導(dǎo)體層的過(guò)刻量也會(huì)減小,基本不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體層造成破壞,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)TFT溝道下方的金屬氧化物半導(dǎo)體層的有效保護(hù)。在本步驟中,所述濕法刻蝕的刻蝕液應(yīng)當(dāng)采用不含有H202、H2S04和CH3COOH等的刻蝕液,因?yàn)镠2O2、H2SO4和CH3COOH會(huì)對(duì)金屬氧化物半導(dǎo)體造成破壞;另外,刻蝕液中可以混合使用少量的順03、H3P04和HCl等。步驟S26,剝離所述光刻膠完全保留區(qū)域的光刻膠,形成源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線(xiàn)和TFT溝道的圖形(如圖9所示)。 步驟S3,沉積鈍化層,并在鈍化層上形成過(guò)孔;如圖10所示,首先,可以采用PECVD等方法,在完成步驟S7的基板I上沉積鈍化層7,鈍化層7可以采用SiNx或SiOx等材料;然后,在鈍化層7上涂覆光刻膠;其次,采用刻畫(huà)有圖形的掩模板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影后,形成光刻膠完全保留區(qū)域和光刻膠完全去除區(qū)域,其中,所述光刻膠完全去除區(qū)域?qū)?yīng)過(guò)孔區(qū)域,所述光刻膠完全保留區(qū)域?qū)?yīng)所述光刻膠完全去除區(qū)域之外的區(qū)域;再次,利用刻蝕工藝去除光刻膠完全去除區(qū)域的鈍化層7,以暴露出漏電極6,形成過(guò)孔8 ;最后,剝離所述光刻膠完全保留區(qū)域的光刻膠。步驟S4,形成像素電極,所述像素電極通過(guò)所述過(guò)孔與所述漏電極連接。如圖11所述,首先,可以采用磁控濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜方法,在完成步驟S8的基板I上形成透明導(dǎo)電層,透明導(dǎo)電層可以采用氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化銦鋅(IZO)或氧化鋁鋅等材料;然后,在透明導(dǎo)電層上涂覆光刻膠;其次,采用刻畫(huà)有圖形的掩模板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影后,形成光刻膠完全保留區(qū)域和光刻膠完全去除區(qū)域,其中,所述光刻膠完全保留區(qū)域?qū)?yīng)像素電極區(qū)域,所述光刻膠完全去除區(qū)域?qū)?yīng)所述光刻膠完全保留區(qū)域之外的區(qū)域;再次,利用刻蝕工藝去除光刻膠完全去除區(qū)域的采透明導(dǎo)電層,形成像素電極9的圖形;最后,剝離所述光刻膠完全保留區(qū)域的光刻膠。綜上所述,本發(fā)明實(shí)施例的制造方法采用兩步刻蝕來(lái)形成半導(dǎo)體層的溝道,第一步通過(guò)干法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方TFT溝道區(qū)域的源漏金屬層的一部分,不會(huì)對(duì)源漏金屬層下方的半導(dǎo)體層造成破壞;第二步通過(guò)濕法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方TFT溝道區(qū)域剩余的源漏金屬層,由于是對(duì)變薄了的源漏金屬層進(jìn)行刻蝕,則刻蝕時(shí)間可以明顯縮短,對(duì)半導(dǎo)體層的過(guò)刻量也會(huì)減小,基本不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體層造成破壞,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)TFT溝道區(qū)域下方的金屬氧化物半導(dǎo)體層的有效保護(hù)。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種顯示裝置,所述顯示裝置具有陣列基板,所述陣列基板按照上述的制造方法制造得到。所述顯示裝置具體可以為液晶顯示面板、電子紙、OLED面板、液晶電視、液晶顯示器、數(shù)碼相框、手機(jī)、平板電腦等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是,以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神范圍,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管的制造方法,其特征在于,所述薄膜晶體管的半導(dǎo)體層由金屬氧化物制作形成,所述制造方法采用兩步刻蝕來(lái)形成TFT溝道,第一步通過(guò)干法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域的源漏金屬層的一部分,第二步通過(guò)濕法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域剩余的源漏金屬層,形成TFT溝道。
2.如權(quán)利要求I所述的制造方法,其特征在于,包括 在基板上形成柵電極的圖形; 在形成有柵電極的基板上形成柵絕緣層、半導(dǎo)體層、源電極、漏電極和TFT溝道的圖形,所述TFT溝道通過(guò)兩步刻蝕工藝形成,第一步通過(guò)干法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域的源漏金屬層的一部分,第二步通過(guò)濕法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域剩余的源漏金屬層,形成TFT溝道。
3.如權(quán)利要求2所述的制造方法,其特征在于,所述在形成有柵電極的基板上形成柵絕緣層、半導(dǎo)體層、源電極、漏電極和TFT溝道的圖形,包括 在形成有柵電極的基板上依次形成柵絕緣層、半導(dǎo)體薄膜和源漏金屬薄膜; 在源漏金屬薄膜上涂覆光刻膠,采用灰色調(diào)或半色調(diào)掩模板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影后,形成光刻膠完全保留區(qū)域、光刻膠半保留區(qū)域和光刻膠完全去除區(qū)域,其中,所述光刻膠完全保留區(qū)域?qū)?yīng)源電極和漏電極區(qū)域,所述光刻膠半保留區(qū)域?qū)?yīng)TFT溝道區(qū)域,所述光刻膠完全去除區(qū)域?qū)?yīng)所述光刻膠完全保留區(qū)域和所述光刻膠半保留區(qū)域之外的區(qū)域; 利用刻蝕工藝去除所述光刻膠完全去除區(qū)域的源漏金屬薄膜及下方的半導(dǎo)體薄膜,形成半導(dǎo)體層的圖形; 利用灰化工藝去除所述光刻膠半保留區(qū)域的光刻膠; 通過(guò)干法刻蝕去除所述光刻膠半保留區(qū)域的源漏金屬層的一部分; 通過(guò)濕法刻蝕去除所述光刻膠半保留區(qū)域剩余的源漏金屬層; 剝離所述光刻膠完全保留區(qū)域的光刻膠,形成源電極、漏電極和TFT溝道的圖形。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的制造方法,其特征在于,所述金屬氧化物為InGaZnO、InGaO, ITZO、AlZnO或其中多種氧化物的組合。
5.如權(quán)利要求I、2或3所述的制造方法,其特征在于,所述濕法刻蝕的刻蝕液為不含有H2O2、H2SO4 和 CH3COOH 的刻蝕液。
6.一種陣列基板的制造方法,其特征在于,所述陣列基板中,薄膜晶體管的半導(dǎo)體層由金屬氧化物制作形成,所述制造方法采用兩步刻蝕來(lái)形成TFT溝道,第一步通過(guò)干法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域的源漏金屬層的一部分,第二步通過(guò)濕法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域剩余的源漏金屬層,形成TFT溝道。
7.如權(quán)利要求6所述的制造方法,其特征在于,包括 在基板上形成柵電極和柵線(xiàn)的圖形; 在形成有柵電極和柵線(xiàn)的基板上形成柵絕緣層、半導(dǎo)體層、源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線(xiàn)和TFT溝道的圖形,所述TFT溝道通過(guò)兩步刻蝕工藝形成,第一步通過(guò)干法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域的源漏金屬層的一部分,第二步通過(guò)濕法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域剩余的源漏金屬層,形成TFT溝道; 沉積鈍化層,并在鈍化層上形成過(guò)孔;形成像素電極,所述像素電極通過(guò)所述過(guò)孔與所述漏電極連接。
8.如權(quán)利要求7所述的制造方法,其特征在于,所述在形成有柵電極和柵線(xiàn)的基板上形成柵絕緣層、半導(dǎo)體層、源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線(xiàn)和TFT溝道的圖形,包括 在形成有柵電極和柵線(xiàn)的基板上依次形成柵絕緣層、半導(dǎo)體薄膜和源漏金屬薄膜; 在源漏金屬薄膜上涂覆光刻膠,采用灰色調(diào)或半色調(diào)掩模板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影后,形成光刻膠完全保留區(qū)域、光刻膠半保留區(qū)域和光刻膠完全去除區(qū)域,其中,所述光刻膠完全保留區(qū)域?qū)?yīng)源電極、漏電極和數(shù)據(jù)線(xiàn)區(qū)域,所述光刻膠半保留區(qū)域?qū)?yīng)TFT溝道區(qū)域,所述光刻膠完全去除區(qū)域?qū)?yīng)所述光刻膠完全保留區(qū)域和所述光刻膠半保留區(qū)域之外的區(qū)域; 利用刻蝕工藝去除所述光刻膠完全去除區(qū)域的源漏金屬薄膜及下方的半導(dǎo)體薄膜,形成半導(dǎo)體層的圖形; 利用灰化工藝去除所述光刻膠半保留區(qū)域的光刻膠; 通過(guò)干法刻蝕去除所述光刻膠半保留區(qū)域的源漏金屬層的一部分; 通過(guò)濕法刻蝕,去除所述光刻膠半保留區(qū)域剩余的源漏金屬層; 剝離所述光刻膠完全保留區(qū)域的光刻膠,形成源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線(xiàn)和TFT溝道的圖形。
9.如權(quán)利要求6、7或8所述的制造方法,其特征在于,所述金屬氧化物為 InGaZnO, InGaO, ITZO、AlZnO或其中多種氧化物的組合。
10.如權(quán)利要求6、7或8所述的制造方法,其特征在于,所述濕法刻蝕的刻蝕液為不含有H2O2、H2SO4和CH3COOH的刻蝕液。
11.一種顯示裝置,所述顯示裝置具有陣列基板,其特征在于,所述陣列基板按照如權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)所述的制造方法制造得到。
全文摘要
本發(fā)明提供一種薄膜晶體管的制造方法、陣列基板的制造方法及顯示裝置,屬于半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域。所述薄膜晶體管的半導(dǎo)體層由金屬氧化物制作形成,所述薄膜晶體管的制造方法采用兩步刻蝕來(lái)形成TFT溝道,第一步通過(guò)干法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域的源漏金屬層的一部分,第二步通過(guò)濕法刻蝕,去除半導(dǎo)體層上方溝道區(qū)域剩余的源漏金屬層,形成TFT溝道。根據(jù)本發(fā)明,在不需要形成刻蝕阻擋層的前提下,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)TFT溝道下方的金屬氧化物半導(dǎo)體層的保護(hù)。
文檔編號(hào)H01L21/77GK102881598SQ20121034526
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者劉圣烈, 嚴(yán)允晟 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司