申请/专利权人：福建华佳彩有限公司

申请日：2019-05-05

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN110246848B

主分类号：H01L27/12

分类号：H01L27/12;H01L21/77

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2019.10.15#实质审查的生效;2019.09.17#公开

摘要：本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种氧化物半导体TFT阵列基板及其制作方法，其中所述阵列基板包括基板和依次形成在基板上的第一金属层、栅极绝缘层、氧化物半导体有源层、第二金属层、SINx绝缘层和SiOx绝缘层，所述第二金属层的顶部为钼金属层，所述SINx绝缘层位于第二金属层与SiOx绝缘层之间，且SINx绝缘层与第二金属层的图案完全重叠，所述第二金属层形成源极和漏极，所述源极和漏极之间的位置对应的氧化物半导体有源层为沟道区域。在本方案中能够避免第二金属层上的钼金属层与SiOx绝缘层之间形成氧化钼导致SiOx绝缘层的附着性降低，从而解决PV膜浮的发生的问题，进而保证产品的显示效果以及良率，保障产品的信赖性，提高产品竞争力。

主权项：1.一种氧化物半导体TFT阵列基板，其特征在于，包括基板和依次形成在基板上的第一金属层、栅极绝缘层、氧化物半导体有源层、第二金属层、SINx绝缘层和SiOx绝缘层，所述第二金属层的顶部为钼金属层，所述SINx绝缘层位于第二金属层与SiOx绝缘层之间，且SINx绝缘层与第二金属层的图案完全重叠，所述第二金属层形成源极和漏极，所述源极和漏极之间的位置对应的氧化物半导体有源层为沟道区域；还包括平坦化层、触控走线、第一绝缘层、公共电极、第二绝缘层和像素电极，所述平坦化层、触控走线、第一绝缘层、公共电极、第二绝缘层和像素电极依次形成在SiOx绝缘层上，所述SINx绝缘层、SiOx绝缘层、第一绝缘层和第二绝缘层的相应位置均开设有过孔，所述像素电极穿过所述过孔与漏极连通；所述公共电极与触控走线连接，用于传递触控信号；所述第二金属层为MoAlMo组成的夹心层结构。

全文数据：一种氧化物半导体TFT阵列基板及其制作方法技术领域本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种氧化物半导体TFT阵列基板及其制作方法。背景技术传统a-Si或IGZOTFT有两种常见结构：ESLetchstoplayer和BCEBackchanneletch，其中ESL结构相对BCE结构多了一道ES制程，蚀刻阻挡层ES可防止半导体有源层沟道区域受到漏源级金属层SD刻蚀时的损伤，画素区域TFT电学特性均一性更收敛，但因制程能力限制，TFTchannellength无法做小而导致显示屏画素PPI受限；而传统的BCE结构，其TFT器件channellength可以进一步缩小，且相对于ESL结构存在制程成本优势。现有BCE结构氧化物半导体TFT，漏源级金属层SD的材质为纯钼Mo或者MoAlMo夹心层结构，其与第二绝缘层PVSiOx直接搭接，界面处钼Mo受制程影响易形成氧化钼，其上表面的PV_SiOx膜层附着性会变差；而且金属Mo与SiOx热膨胀系数相差较大，当经过后续热制程处理，由于两者热膨胀系数差异，导致PV膜浮发生严重可导致PV膜层剥离-peeling；而PV膜浮issue的存在，不仅影响产品信赖性，也直接影响到产品良率与显示效果。因此，如何解决BCE结构氧化物半导体显示技术中MoSiOx界面膜浮issue显得尤为重要。发明内容为此，需要提供一种氧化物半导体TFT阵列基板及其制作方法，来解决现有阵列基板中SiOx绝缘层与第二金属层之间容易出现膜浮发生，甚至导致SiOx绝缘层剥离，使得产品良率以及显示效果下降，影响产品信赖性的问题。为实现上述目的，发明人提供了一种氧化物半导体TFT阵列基板，包括基板和依次形成在基板上的第一金属层、栅极绝缘层、氧化物半导体有源层、第二金属层、SINx绝缘层和SiOx绝缘层，所述第二金属层的顶部为钼金属层，所述SINx绝缘层位于第二金属层与SiOx绝缘层之间，且SINx绝缘层与第二金属层的图案完全重叠，所述第二金属层形成源极和漏极，所述源极和漏极之间的位置对应的氧化物半导体有源层为沟道区域。作为本发明的一种优选结构，还包括平坦化层、触控走线、第一绝缘层、公共电极、第二绝缘层和像素电极，所述平坦化层、触控走线、第一绝缘层、公共电极、第二绝缘层和像素电极依次形成在SiOx绝缘层上，所述SINx绝缘层、SiOx绝缘层、第一绝缘层和第二绝缘层的相应位置均开设有过孔，所述像素电极穿过所述过孔与漏极连通。作为本发明的一种优选结构，所述公共电极与触控走线连接，用于传递触控信号。作为本发明的一种优选结构，所述第二金属层为MoAlMo组成的夹心层结构。作为本发明的一种优选结构，氧化物半导体有源层为IGZO有源层。为实现上述目的，发明人还提供了一种氧化物半导体TFT阵列基板的制作方法，包括如下步骤：在基板上形成第一金属层并制作栅极驱动电路；在栅极上形成栅极绝缘层；在栅极绝缘层上形成氧化物半导体有源层；在氧化物半导体有源层依次连续沉积第二金属层和SINx绝缘层；在SINx绝缘层上进行光阻涂布，通过黄光制程透过灰阶光罩对第二金属层和SINx绝缘层进行一次曝光；依次对SINx绝缘层和第二金属层进行图案化蚀刻以形成源极和漏级，并剥离剩余光阻；在SINx绝缘层上形成SiOx绝缘层。进一步的，所述“在SINx绝缘层上形成SiOx绝缘层”步骤之后还包括：在SiOx绝缘层依次沉积形成平坦化层、触控走线、第一绝缘层、公共电极、第二绝缘层和像素电极，且像素电极依次经过第二绝缘层、第一绝缘层、SiOx绝缘层和SINx绝缘层相应位置上的过孔与漏极连通。进一步的，通过湿蚀刻工艺对SINx绝缘层和第二金属层进行图案化蚀刻。区别于现有技术，上述技术方案具有如下优点：一种氧化物半导体TFT阵列基板及其制作方法，通过在作为漏源级金属层的第二金属层与SiOx绝缘层之间增设一道SINx绝缘层，并使得SINx绝缘层与第二金属层的图案完全重叠，使得SiOx绝缘层与第二金属层不会直接发生接触，避免第二金属层上的钼金属层与SiOx绝缘层之间形成氧化钼导致SiOx绝缘层的附着性降低，从而解决PV膜浮的发生的问题，进而保证产品的显示效果以及良率，保障产品的信赖性，提高产品竞争力。附图说明图1为具体实施方式中在阵列基板的SINx绝缘层涂布光阻剖视结构示意图；图2为具体实施方式中在阵列基板的SINx绝缘层上光阻涂布曝光后剖视结构示意图；图3为具体实施方式中在对阵列基板的第二金属层和SINx绝缘层蚀刻后剖视结构示意图；图4为具体实施方式中在对阵列基板SINx绝缘层上的剩余光阻剥离后剖视结构示意图；图5为具体实施方式中氧化物半导体TFT阵列基板制作完成后的剖视结构示意图。1、基板；2、第一金属层；3、栅极绝缘层；4、氧化物半导体有源层；5、第二金属层；6、SINx绝缘层；7、SiOx绝缘层；8、平坦化层；9、触控走线；10、第一绝缘层；11、公共电极；12、第二绝缘层；13、像素电极；14、光阻。具体实施方式为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。请一并参阅图1至图5，本发明公开了一种氧化物半导体TFT阵列基板，包括基板1和依次形成在基板1上的第一金属层GE2、栅极绝缘层GI3、氧化物半导体有源层SE4、第二金属层SD5、SINx绝缘层PV16和SiOx绝缘层PV7，所述第二金属层SD5的顶部为钼金属层，所述SINx绝缘层PV16位于第二金属层SD5与SiOx绝缘层PV7之间，且SINx绝缘层PV16与第二金属层SD5的图案完全重叠，所述第二金属层SD5形成源极和漏极，所述源极和漏极之间的位置对应的氧化物半导体有源层SE4为沟道区域。在本实施例中，所述第一金属层GE2即为栅极金属层，所述栅极金属层上蚀刻有栅极驱动电路。栅极绝缘层GI3顾名思义具有绝缘作用，用于在阵列基板电导通时起到隔电绝缘的作用。所述氧化物半导体有源层SE4可作为阵列基板中连通源极电路和漏级电路之间打导电沟道，以便于电子的迁移。所述第二金属层SD5即为源漏极金属层，所述源漏金属层上刻画有源极电路和漏级电路。所述源极和漏极之间的位置对应的氧化物半导体有源层SE4为沟道区域，用于阵列基板工作时电子的高速迁移。具体的，所述氧化物半导体有源层SE4可以为ZnO、CdO、SnO2或者IGZO。现有的阵列基板中第二金属层SD5上表面的钼金属层与SiOx绝缘层PV7直接搭接，接触面处易形成氧化钼，其上表面的SiOx绝缘层PV7附着性会变差；而且钼与SiOx热膨胀系数相差较大，当经过后续热制程处理，由于两者热膨胀系数差异，非常容易导致PV膜浮发生，甚至PV膜层剥离的情况；而不仅影响产品信赖性，也直接影响到产品良率与显示效果。因此，在本实施例中通过在作为漏源级金属层的第二金属层SD5与SiOx绝缘层PV7之间增设一道SINx绝缘层PV16，并使得SINx绝缘层PV16与第二金属层SD5的图案完全重叠，使得SiOx绝缘层PV7与第二金属层SD5不会直接发生接触，避免第二金属层SD5上的钼金属层与SiOx绝缘层PV7之间形成氧化钼导致SiOx绝缘层PV7的附着性降低，从而解决PV膜浮的发生的问题，进而保证产品的显示效果以及良率，保障产品的信赖性，提高产品竞争力。如图5所示的实施例中，所述的TFT阵列基板还包括平坦化层OC8、触控走线CM9、第一绝缘层VA10、公共电极BC11、第二绝缘层CH12和像素电极PE13，所述平坦化层OC8、触控走线CM9、第一绝缘层VA10、公共电极BC11、第二绝缘层CH12和像素电极PE13依次形成在SiOx绝缘层PV7上，所述SINx绝缘层PV16、SiOx绝缘层PV7、第一绝缘层VA10和第二绝缘层CH12的相应位置均开设有过孔，所述像素电极PE13穿过所述过孔与漏极连通。所述平坦化层OC8主要是使得阵列基板的表面保持平坦的一项工艺制程。具体的实施例中，所述公共电极BC11与触控走线CM9连接，用于传递触控信号。所述像素电极PE13为ITO透明电极，以增加制作而成的显示器的透明度。在具体的实施例中，所述第二金属层SD5为MoAlMo组成的夹心层结构。采用MoAlMo组成的夹心层结构制作的源极电路和漏级电路更为简单，其相对于第二金属层SD5采用TiAlTi夹心结构，不仅流程简易、成本更低，且对氧化物半导体层影响较小，电性调试制程余地更大。在某些其他的实施例中，所述第二金属层SD5也可以为纯钼金属层。优选的，阵列基板中SiOx绝缘层PV7使用能够保证其实现最好的TFT器件电性特性。请参阅图1，作为本发明的一种优选实施例，氧化物半导体有源层SE4为IGZO有源层。有源层由栅极电压控制生成反型层，作为导电沟道。所述的第二金属层SD5形成的源极和漏级，二者之间通过，氧化物半导体有源层SE4作为导电沟道进行串联连接，以进行电子的高速迁移。优选的，所述氧化物半导体层由铟、镓和锌的非晶氧化物IGZO薄膜材料形成。IGZO有源层的载流子迁移率是非晶硅的20-30倍，可以大大提高TFT对像素电极PE13的充放电速率，提高像素的响应速度，能够大大提高显示屏的分辨率。请参阅图1至图5，本发明还提供了一种氧化物半导体TFT阵列基板的制作方法，包括如下步骤：如图1所示，在基板1上形成第一金属层GE2并制作栅极驱动电路；玻璃基板11作为的Array基板1主体结构，以在基板1上沉积不同的膜层，经相应的制作工艺最终形成TFT阵列基板。在该段制程中使用罩Mask曝光蚀刻出栅极驱动电路。在栅极上形成栅极绝缘层GI3；具体的，所述栅极绝缘层GI3可以为SiOx绝缘层PV7或者SINx绝缘层PV16。在栅极绝缘层GI3上形成氧化物半导体有源层SE4；优选的所述氧化物半导体有源层SE4为IGZO有源层。如图1所示以上工艺流程：GE栅极金属层-GI栅极绝缘层GI3-SE有源层-DC无镀膜，作Photo、Etch、Stripper上述制程为现有成熟技术便不再赘述。在氧化物半导体有源层SE4依次连续沉积第二金属层SD5和SINx绝缘层PV16；如图2所示，在SINx绝缘层PV16上进行光阻PR14涂布，通过黄光制程透过灰阶光罩对第二金属层SD5和SINx绝缘层PV16进行一次曝光；连续沉积第二金属层SD5和SINx绝缘层PV16后使用一道同时对二者进行曝光显影，能够减小光罩的使用数量，简化阵列基板的制作工艺流程，如图3和图4所示，依次对SINx绝缘层PV16和第二金属层SD5进行图案化蚀刻以形成源极和漏级，并剥离剩余光阻PR14；工艺制程简单，制作效率高。在SINx绝缘层PV16上形成SiOx绝缘层PV7。通过上述制作方法来制作氧化物半导体TFT阵列基板能够避免第二金属层SD5上的钼金属层与SiOx绝缘层PV7之间形成氧化钼导致SiOx绝缘层PV7的附着性降低，从而解决PV膜浮的发生的问题，进而保证产品的显示效果以及良率，保障产品的信赖性，提高产品竞争力。请参阅图5所示进一步的实施例中，所述“在SINx绝缘层PV16上形成SiOx绝缘层PV7”步骤之后还包括：在SiOx绝缘层PV7依次沉积形成平坦化层OC8、触控走线CM9、第一绝缘层VA10、公共电极BC11、第二绝缘层CH12和像素电极PE13，且像素电极PE13依次经过第二绝缘层CH12、第一绝缘层VA10、SiOx绝缘层PV7和SINx绝缘层PV16相应位置上的过孔与漏极连通。在本实施例中，以上工艺流程：OC平坦化层OC8-CM触控走线CM9-VA第一绝缘层VA10-BC公共电极BC11-CH第二绝缘层CH12-PE像素电极PE13为上述制程为现有成熟技术便不再赘述。具体的实施例中，通过湿蚀刻工艺对SINx绝缘层PV16和第二金属层SD5进行图案化蚀刻。湿蚀刻就是利用合适的化学溶液腐蚀去除材质上未被光阻覆盖感光膜的部分，达到一定的雕刻深度。采用湿蚀刻制作精度高，而且使用成本低。需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明专利的保护范围之内。

权利要求：1.一种氧化物半导体TFT阵列基板，其特征在于，包括基板和依次形成在基板上的第一金属层、栅极绝缘层、氧化物半导体有源层、第二金属层、SINx绝缘层和SiOx绝缘层，所述第二金属层的顶部为钼金属层，所述SINx绝缘层位于第二金属层与SiOx绝缘层之间，且SINx绝缘层与第二金属层的图案完全重叠，所述第二金属层形成源极和漏极，所述源极和漏极之间的位置对应的氧化物半导体有源层为沟道区域。2.根据权利要求1所述的氧化物半导体TFT阵列基板，其特征在于，还包括平坦化层、触控走线、第一绝缘层、公共电极、第二绝缘层和像素电极，所述平坦化层、触控走线、第一绝缘层、公共电极、第二绝缘层和像素电极依次形成在SiOx绝缘层上，所述SINx绝缘层、SiOx绝缘层、第一绝缘层和第二绝缘层的相应位置均开设有过孔，所述像素电极穿过所述过孔与漏极连通。3.根据权利要求2所述的氧化物半导体TFT阵列基板，其特征在于，所述公共电极与触控走线连接，用于传递触控信号。4.根据权利要求1所述的氧化物半导体TFT阵列基板，其特征在于，所述第二金属层为MoAlMo组成的夹心层结构。5.根据权利要求1所述的氧化物半导体TFT阵列基板，其特征在于，氧化物半导体有源层为IGZO有源层。6.一种氧化物半导体TFT阵列基板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：在基板上形成第一金属层并制作栅极驱动电路；在栅极上形成栅极绝缘层；在栅极绝缘层上形成氧化物半导体有源层；在氧化物半导体有源层依次连续沉积第二金属层和SINx绝缘层；在SINx绝缘层上进行光阻涂布，通过黄光制程透过灰阶光罩对第二金属层和SINx绝缘层进行一次曝光；依次对SINx绝缘层和第二金属层进行图案化蚀刻以形成源极和漏级，并剥离剩余光阻；在SINx绝缘层上形成SiOx绝缘层。7.根据权利要求6所述的氧化物半导体TFT阵列基板的制作方法，其特征在于，所述“在SINx绝缘层上形成SiOx绝缘层”步骤之后还包括：在SiOx绝缘层依次沉积形成平坦化层、触控走线、第一绝缘层、公共电极、第二绝缘层和像素电极，且像素电极依次经过第二绝缘层、第一绝缘层、SiOx绝缘层和SINx绝缘层相应位置上的过孔与漏极连通。8.根据权利要求6所述的氧化物半导体TFT阵列基板的制作方法，其特征在于，通过湿蚀刻工艺对SINx绝缘层和第二金属层进行图案化蚀刻。

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