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BCE IGZO TFT器件及其制作方法

阅读：997发布：2022-05-23

专利汇可以提供BCE IGZO TFT器件及其制作方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种BCE IGZO TFT器件及其制作方法，其特征在于，包含提供一基板，沉积一第一金属层于所述基板上，所述第一金属层透过图案化工艺，形成一栅极和一第一电极层，沉积一栅极绝缘层于所述基板、所述栅极和所述第一电极层上，所述栅极绝缘层透过蚀刻工艺，去除所述第一电极层表面上部份的所述栅极绝缘层，沉积一有源层于所述第一电极层和所述栅极绝缘层上，所述有源层和所述第一电极层直接接触，沉积一第二金属层于所述有源层上，所述第二金属层透过图案化工艺，形成一源极、一漏极和一第二电极层。，下面是BCE IGZO TFT器件及其制作方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种BCEIGZO TFT器件的制作方法，其特征在于，包含：
提供一基板；
沉积一第一金属层于所述基板上，所述第一金属层透过图案化工艺，形成一栅极和一第一电极层；
沉积一栅极绝缘层于所述基板、所述栅极和所述第一电极层上；
蚀刻所述第一电极层表面上部份的所述栅极绝缘层；
沉积一有源层于所述第一电极层和所述栅极绝缘层上，所述有源层和所述第一电极层直接接触；
沉积一第二金属层于所述有源层上，所述第二金属层透过图案化工艺，形成一源极、一漏极和一第二电极层。
2.如权利要求1所述的BCEIGZO TFT器件的制作方法，其特征在于，所述基板为玻璃基板或聚酰亚胺柔性基板，其厚度为0.01～10mm。
3.如权利要求1所述的BCEIGZO TFT器件的制作方法，其特征在于，所述栅极绝缘层为氮化硅，氧化硅，氮氧化硅，氧化铝，氧化鉿绝缘化合物中的一种或多种组成的多层膜结构，其厚度为10～1000nm。
4.如权利要求1所述的BCEIGZO TFT器件的制作方法，其特征在于，所述有源层为IGZO，其厚度为5～200nm。
5.如权利要求1所述的BCEIGZO TFT器件的制作方法，其特征在于，所述栅极和第一电极层为Cu，Al，Mo，Nb，Ti金属或其形成的合金，或所述金属组成的多层膜结构，其厚度为10～1000nm。
6.如权利要求1所述的BCEIGZO TFT器件的制作方法，其特征在于，所述源极、漏极、第二电极层为Cu，Al，Mo，Nb，Ti金属或其形成的合金，或所述金属组成的多层膜结构，其厚度为10～1000nm。
7.一种BCEIGZO TFT器件的制作方法，其特征在于，包含：
提供一基板；
沉积一第一金属层于所述基板上，所述第一金属层透过图案化工艺，形成一栅极和一第一电极层；
沉积一栅极绝缘层于所述基板、所述栅极和所述第一电极层上；
蚀刻所述第一电极层表面上部份的所述栅极绝缘层；
设置一有源层，不需透过蚀刻工艺，于所述第一电极层和所述栅极绝缘层上，所述有源层和所述第一电极层直接接触；
沉积一第二金属层于所述有源层上，所述第二金属层透过图案化工艺，形成一源极、一漏极和一第二电极层。
8.如权利要求7所述的BCEIGZO TFT器件的制作方法，其特征在于，所述有源层为IGZO，其厚度为5～200nm。
9.一种BCEIGZO TFT器件，其特征在于，包含：
一基板；
一栅极，所述栅极设置于所述基板上；
一第一电极层，所述第一电极层设置于所述基板上；
一栅极绝缘层设置于所述基板、所述栅极和所述第一电极层上；
一有源层，所述有源层设置于所述第一电极层和所述栅极绝缘层上，所述有源层和所述第一电极层直接接触；
一源极，所述源极设置于所述有源层上；
一漏极，所述漏极设置于所述有源层上；
一第二电极层，所述第二电极层设置于所述有源层上。
10.如权利要求9所述的BCEIGZO TFT器件，其特征在于，所述有源层为IGZO，其厚度为5～200nm。

说明书全文

BCE IGZO TFT器件及其制作方法

【技术领域】

[0001] 本揭示涉及显示技术领域，特别涉及一种BCE IGZO TFT器件其制作方法。【背景技术】

[0002] 随着显示面板向着大尺寸/高分辨率/高频率方向发展，金属氧化物薄膜电晶体(Thin Film Transistor,TFT)及其显示面板越来越受到业界的重视，其中铟镓锌氧化物(Indium Gallium Zinc Oxide，IGZO)是目前业界采用最广泛的一种高迁移率有源层材料；而在目前IGZO面板的各种结构中，但由于IGZO材料易受到氢参杂产生大量载流子而变成导体，失去半导体特性，因此在IGZO TFT器件的制作过程中，必须采用氧化硅/氧化铝等氧化物绝缘层取代非晶硅薄膜晶体管生产中最常见的氮化硅绝缘层与半导体层接触。

[0003] 目前业界最常用的IGZO TFT阵列基板为背沟道蚀刻结构(Back Channel Etch，BCE)IGZO TFT，其常用的栅极绝缘层和保护层分别为氮化硅(在下)/氧化硅(在上)双层膜和氧化硅(在下)/氮化硅(在上)双层膜，由于这样的膜层结构导致其栅极绝缘层和保护层的蚀刻比较困难，因此在BCE IGZO TFT阵列基板的制作流程中增加一道栅极绝缘层(Gate Insulator，GI)光罩，方便第一金属层与第二金属层的搭接。

[0004] 而这一方法在倒入第二金属层多灰階光罩技术后，由于在栅极绝缘层的干蚀刻过程中，IGZO无法被蚀刻，会产生IGZO Tail，从而导致第一电极层与第二电极层搭接异常，影响IGZO TFT阵列基板品质。

[0005] 因此，有需要提供一种BCE IGZO TFT器件及其制作方法，以解决现有技术存在的问题。【发明内容】

[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种BCE IGZO TFT器件及其制作方法。根据本发明的一实施例，揭示一种BCE IGZO TFT器件的制作方法，其特征在于，包含提供一基板，沉积一第一金属层于所述基板上，所述第一金属层透过图案化工艺，形成一栅极和一第一电极层。沉积一栅极绝缘层于所述基板、所述栅极和所述第一电极层上。蚀刻所述第一电极层表面上部份的所述栅极绝缘层。沉积一有源层于所述第一电极层和所述栅极绝缘层上，所述有源层和所述第一电极层直接接触。沉积一第二金属层于所述有源层上，所述第二金属层透过图案化工艺，形成一源极、一漏极和一第二电极层。

[0007] 根据本发明的其中一个方面，所述基板为玻璃基板或聚酰亚胺柔性基板，其厚度为0.01～10mm。

[0008] 根据本发明的其中一个方面，所述栅极绝缘层为氮化硅，氧化硅，氮氧化硅，氧化铝，氧化鉿绝缘化合物中的一种或多种组成的多层膜结构，其厚度为10～1000nm。

[0009] 根据本发明的其中一个方面，所述有源层为IGZO，其厚度为5～200nm。

[0010] 根据本发明的其中一个方面，所述栅极和所述第一电极层为Cu，Al，Mo，Nb，Ti金属或其形成的合金，或所述金属组成的多层膜结构，其厚度为10～1000nm。

[0011] 根据本发明的其中一个方面，所述源极、所述漏极和所述第二电极层为Cu，Al，Mo，Nb，Ti金属或其形成的合金，或所述金属组成的多层膜结构，其厚度为10～1000nm。

[0012] 根据本发明的一实施例，揭示一种BCE IGZO TFT器件的制作方法，其特征在于，包含提供一基板，沉积一第一金属层于所述基板上，所述第一金属层透过图案化工艺，形成一栅极和一第一电极层。沉积一栅极绝缘层于所述基板、所述栅极和所述第一电极层上。蚀刻所述第一电极层表面上部份的所述栅极绝缘层。设置一有源层，不需透过蚀刻工艺，于所述第一电极层和所述栅极绝缘层上，所述有源层和所述第一电极层直接接触。沉积一第二金属层于所述有源层上，所述第二金属层透过图案化工艺，形成一源极、一漏极和一第二电极层。

[0013] 根据本发明的其中一个方面，所述有源层为IGZO，其厚度为5～200nm。

[0014] 根据本发明的一实施例，揭示一种BCE IGZO TFT器件包含一基板，一栅极，所述栅极设置于所述基板上，一第一电极层，所述第一电极层设置于所述基板上，一栅极绝缘层设置于所述基板、所述栅极和所述第一电极层上，一有源层，所述有源层设置于所述第一电极层和所述栅极绝缘层上，所述有源层和所述第一电极层直接接触，一源极，所述源极设置于所述有源层上，一漏极，所述漏极设置于所述有源层上，一第二电极层，所述第二电极层设置于所述有源层上。

[0015] 根据本发明的其中一个方面，所述有源层为IGZO，其厚度为5～200nm。

[0016] 根据上述发明内容，本发明提出了一种BCE IGZO TFT器件的制作方法，通过第一电极层-IGZO-第二电极层的搭接实现IGZO TFT阵列基板中第一电极层与第二电极层的转接，不需进行IGZO蚀刻，避免在导入第二金属层多灰階光罩技术后，第一电极层与第二电极层转接中出现的IGZO Tail问题。

[0017] 另外，本发明内容提升BCE IGZO TFT阵列基板中第一电极层与第二电极层的转接，提高产品良率，且缩减工艺制程数量，节省产品生产成本。【附图说明】

[0018] 图1(a)至图1(b)为本发明的第一电极层制作流程图；

[0019] 图2(a)至图2(c)为本发明的栅极绝缘层蚀刻流程图；

[0020] 图3为本发明的有源层结构示意图；

[0021] 图4(a)至图4(b)为本发明的第二电极层制作流程图。【具体实施方式】

[0022] 在一实施例中，一种BCE IGZO TFT器件的制作方法，如图1(a)、图1(b)所示，一第一金属层20通过磁控溅射先后沉积Mo和Cu金属层于一基板10上，并涂布一光刻胶层于所述第一金属层20上，对所述光刻胶层进行曝光、显影、蚀刻、剥离光刻胶层，以形成一栅极21和一第一电极层22。

[0023] 进一步，如图2(a)所示，一栅极绝缘层30通过化学气相沉积法先后沉积氮化硅和氧化硅于所述基板10、所述栅极21和所述第一电极层22上，并涂布一光刻胶层60于所述栅极绝缘层30上，对所述光刻胶层60进行曝光、显影、蚀刻。进一步，如图2(b)、图2(c)所示，所述栅极绝缘层30进行蚀刻，以去除所述第一电极层22表面上部份的所述栅极绝缘层30，并剥离所述光刻胶层60，以形成设计的图案。

[0024] 进一步，如图3所示，一有源层40通过磁控溅射沉积于所述第一电极层22和所述栅极绝缘层30上，使得所述有源层40与所述第一电极层22直接接触。

[0025] 进一步，如图4(a)、图4(b)所示，一第二金属50层通过磁控溅射先后沉积Mo和Cu金属层于所述有源层40上，并通过涂布光刻胶层，对所述光刻胶层进行曝光、显影、蚀刻、剥离光刻胶层，以形成一源极51、一漏极52和一第二电极层53。

[0026] 在一实施例中，所述基板为玻璃基板或聚酰亚胺柔性基板，其厚度为0.01～10mm。

[0027] 在一实施例中，所述栅极绝缘层为氮化硅，氧化硅，氮氧化硅，氧化铝，氧化鉿绝缘化合物中的一种或多种组成的多层膜结构，其厚度为10～1000nm。

[0028] 在一实施例中，所述有源层为IGZO，其厚度为5～200nm。

[0029] 在一实施例中，所述栅极和所述第一电极为Cu，Al，Mo，Nb，Ti金属或其形成的合金，或所述金属组成的多层膜结构，其厚度为10～1000nm。

[0030] 在一实施例中，所述源极、所述漏极和所述第二电极层为Cu，Al，Mo，Nb，Ti金属或其形成的合金，或所述金属组成的多层膜结构，其厚度为10～1000nm。

[0031] 在一实施例中，一种BCE IGZO TFT器件的制作方法，如图1(a)、图1(b)所示，一第一金属层20通过磁控溅射先后沉积Mo和Cu金属层于一基板10上，并涂布一光刻胶层于所述第一金属层20上，对所述光刻胶层进行曝光、显影、蚀刻、剥离光刻胶层，以形成一栅极21和一第一电极层22。

[0032] 进一步，如图2(a)所示，一栅极绝缘层30通过化学气相沉积法先后沉积氮化硅和氧化硅于所述基板10、所述栅极21和所述第一电极层22上，并涂布一光刻胶层60于所述栅极绝缘层30上，对所述光刻胶层60进行曝光、显影、蚀刻。进一步，如图2(b)、图2(c)所示，所述栅极绝缘层30进行蚀刻，以去除所述第一电极层22表面上部份的所述栅极绝缘层30，并剥离所述光刻胶层60，以形成设计的图案。

[0033] 进一步，如图3所示，一有源层40，不透过蚀刻工艺，设置于所述第一电极层22和所述栅极绝缘层30上，使得所述有源层40与所述第一电极层22直接接触。

[0034] 进一步，如图4(a)、图4(b)所示，一第二金属50层通过磁控溅射先后沉积Mo和Cu金属层于所述有源层40上，并通过涂布光刻胶层，对所述光刻胶层进行曝光、显影、蚀刻、剥离光刻胶层，以形成一源极51、一漏极52和一第二电极层53。

[0035] 在一实施例中，所述有源层为IGZO，其厚度为5～200nm。

[0036] 在一实施例中，如图4(b)所示，一种BCE IGZO TFT器件包含一基板10，一栅极21，所述栅极21设置于所述基板10上，一第一电极层22，所述第一电极层22设置于所述基板10上，一栅极绝缘层30设置于所述基板10、所述栅极21和所述第一电极层22上，一有源层40，所述有源层40设置于所述第一电极层22和所述栅极绝缘层30上，所述有源层40和所述第一电极层22直接接触，一源极51，所述源极51设置于所述有源层40上，一漏极52，所述漏极52设置于所述有源层40上，一第二电极层53，所述第二电极层53设置于所述有源层40上。

[0037] 本实施例提出了一种BCE IGZO TFT器件及阵列基板的制作方法，通过第一电极层-IGZO-第二电极层的搭接实现IGZO TFT阵列基板中第一电极层与第二电极层的转接，第二电极层沉积将第二电极层下方的IGZO转变为导体，不需进行IGZO蚀刻，解决在导入第二金属层多灰階光罩技术后，第一电极层与第二电极层转接中出现的IGZO Tail问题。

[0038] 以上仅是本揭示的优选实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员，在不脱离本揭示原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本揭示的保护范围。

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