阵列基板的制作方法与流程

本发明涉及阵列基板技术领域，尤其涉及一种阵列基板的制作方法。

背景技术：

随着显示技术的发展，液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。

现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶显示面板及背光模组(backlightmodule)。液晶显示面板由彩膜(colorfilter，cf)基板、薄膜晶体管(thinfilmtransistor，tft)阵列基板、夹于彩膜基板与阵列基板之间的液晶(liquidcrystal，lc)及密封胶框(sealant)组成。其中，阵列基板的薄膜晶体管性能直接影响到液晶显示面板的显示质量。

采用铟镓锌氧化物(indiumgalliumzincoxide，igzo)半导体的薄膜晶体管由于其具有较高的迁移率，从而可以降低液晶显示面板的功耗和成本，同时分辨率可以达到全高清(fullhd)乃至超高清(ultradefinition，分辨率4k*2k)级别程度，因此受到了广泛的重视和应用。然而，由于铟镓锌氧化物半导体对大部分酸性刻蚀液都比较敏感，很容易在湿法刻蚀过程中被腐蚀，从而导致器件性能不佳。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种阵列基板的制作方法，通过所述阵列基板的制作方法所形成的阵列基板的器件性能良好。

为了实现上述目的，本发明实施方式采用如下技术方案：

提供一种阵列基板的制作方法，包括：

在基板上形成栅极；

在所述基板的朝向所述栅极的一侧形成栅极绝缘层，所述栅极绝缘层覆盖所述栅极；

在所述栅极绝缘层的远离所述栅极的一侧依次沉积铟镓锌锡氧化物层和铟镓锌氧化物层；

通过第一黄光制程图案化所述铟镓锌氧化物层和所述铟镓锌锡氧化物层，以形成保护层和有源层，所述保护层覆盖所述有源层；

在所述保护层的远离所述有源层的一侧沉积金属层；以及

通过第二黄光制程图案化所述金属层和所述保护层，以形成源极、漏极以及隔离区，所述源极和所述漏极彼此间隔且分别连接于所述有源层的两端，所述隔离区形成在所述保护层上且位于所述源极与所述漏极之间。

其中，所述保护层还包括间隔设置的第一部分和第二部分，所述第一部分位于所述源极与所述有源层之间，所述第二部分位于所述漏极与所述有源层之间。

其中，所述阵列基板的制作方法还包括：对所述铟镓锌氧化物层进行导体化处理，以使所述第一部分和所述第二部分形成欧姆接触层。

其中，所述导体化处理的方式为等离子体处理方式、离子注入处理方式、紫外光照射处理方式或微波处理方式。

其中，所述欧姆接触层的厚度小于等于500埃。

其中，所述有源层的厚度大于等于400埃且小于等于1000埃。

其中，所述第二黄光制程包括：

通过光刻工艺在所述金属层远离所述保护层的一侧形成光阻，所述光阻包括间隔设置的第一区域和第二区域，至少部分所述保护层位于所述第一区域与所述第二区域之间。

其中，所述第二黄光制程还包括：

通过湿刻蚀工艺去除所述金属层和所述保护层的未被所述光阻覆盖的部分，以形成源极、漏极以及隔离区。

其中，所述湿刻蚀工艺的过刻量大于20％。

其中，所述阵列基板的制作方法还包括：

在所述源极的远离所述栅极绝缘层的一侧形成钝化层，所述钝化层同时覆盖所述源极、所述漏极以及所述有源层，所述钝化层具有通孔，所述通孔用以暴露出部分所述漏极；和

在形成在所述钝化层的远离所述源极的一侧形成像素电极，所述像素电极通过所述通孔连接至所述漏极。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

由于所述阵列基板的制作方法形成有覆盖所述有源层的所述保护层，所述保护层能够防止所述金属层在沉积时对所述有源层造成损伤，因此所述阵列基板的制作方法能够提高其所形成的薄膜晶体管的器件特性，例如高迁移率、低功耗、低成本以及高分辨率等。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以如这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施方式提供的一种阵列基板的制作方法的步骤s01所对应的结构示意图。

图2是本发明实施方式提供的一种阵列基板的制作方法的步骤s02所对应的结构示意图。

图3是本发明实施方式提供的一种阵列基板的制作方法的步骤s03所对应的结构示意图。

图4是本发明实施方式提供的一种阵列基板的制作方法的步骤s04所对应的结构示意图。

图5是本发明实施方式提供的一种阵列基板的制作方法的步骤s05所对应的结构示意图。

图6是本发明实施方式提供的一种阵列基板的制作方法的步骤s061所对应的结构示意图。

图7是本发明实施方式提供的一种阵列基板的制作方法的步骤s062所对应的结构示意图。

图8是本发明实施方式提供的一种阵列基板的制作方法的步骤s07所对应的结构示意图。

图9是本发明实施方式提供的一种阵列基板的制作方法的步骤s08所对应的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置在……上”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。若本说明书中出现“工序”的用语，其不仅是指独立的工序，在与其它工序无法明确区别时，只要能实现该工序所预期的作用则也包括在本用语中。另外，本说明书中用“～”表示的数值范围是指将“～”前后记载的数值分别作为最小值及最大值包括在内的范围。在附图中，结构相似或相同的单元用相同的标号表示。

请一并参阅1至图9，本发明实施例提供一种阵列基板100的制作方法，可用于制作阵列基板100。所述阵列基板100可以应用于具有显示面板的各种显示设备中。所述显示面板包括相对设置的所述阵列基板100和彩膜基板以及位于所述阵列基板100与所述彩膜基板之间的液晶层。

所述阵列基板100的制作方法包括：

s01：如图1所示，在基板1上形成栅极2。

s02：如图2所示，在所述基板1的朝向所述栅极2的一侧形成栅极绝缘层3，所述栅极绝缘层3覆盖所述栅极2。

s03：如图3所示，在所述栅极绝缘层3的远离所述栅极2的一侧依次沉积铟镓锌锡氧化物层(indiumgalliumzinctinoxide，igzto)4和铟镓锌氧化物层(indiumgalliumzincoxide，igzo)5。

s04：如图4所示，通过第一黄光制程图案化所述铟镓锌氧化物层5和所述铟镓锌锡氧化物层4，以形成保护层51和有源层41，所述保护层51覆盖所述有源层41。此时，所述有源层41位于所述栅极绝缘层3与所述保护层51之间。所述有源层41正对所述栅极2设置。

s05：如图5所示，在所述保护层51的远离所述有源层41的一侧沉积金属层6。

s06：如图6和图7所示，通过第二黄光制程图案化所述金属层6和所述保护层51，以形成源极61、漏极62以及隔离区52，所述源极61和所述漏极62彼此间隔且分别连接于所述有源层41的两端，所述隔离区52形成在所述保护层51上且位于所述源极61与所述漏极62之间。此时，所述隔离区52能够用于防止所述源极61与所述漏极62之间通过所述保护层51直接实现电连接。

在本实施例中，由所述阵列基板100的制作方法所形成的阵列基板100包括形成薄膜晶体管(thinfilmtransistor，tft)的所述栅极2、所述栅极绝缘层3、所述有源层41、所述源极61以及所述漏极62，所述薄膜晶体管为背沟道刻蚀型(backchanneletchtype，bce)结构。由于所述阵列基板100的制作方法形成有覆盖所述有源层41的所述保护层51，所述保护层51能够防止所述金属层6在沉积时对所述有源层41造成损伤，因此所述阵列基板100的制作方法能够提高所述薄膜晶体管的器件特性，例如高迁移率、低功耗、低成本以及高分辨率等。

可以理解的是，本发明所述的黄光制程是通过对涂覆在基材表面的光敏性物质(又称光刻胶或光阻)，经曝光、显影后留下的部分对基材起保护作用，然后对基材进行刻蚀并最终获得图案化结构的过程。

可选的，在步骤s01中，通过第三黄光制程形成所述栅极2。所述栅极2采用导电性优、遮光性好的金属材料。所述栅极2能够遮挡光线，用以防止光线进入所述薄膜晶体管的所述有源层41，使得所述薄膜晶体管具有良好的电性稳定性，使得所述阵列基板100器件性能良好。所述栅极2的材料可以是钼(mo)、铝(al)、铜(cu)、钛(ti)中的一种或多种的堆栈组合。

可选的，所述栅极绝缘层3采用氧化硅(sio2)材料。

可选的，在步骤s03中，可通过物理气相沉积(physicalvapordeposition，pvd)方法沉积所述铟镓锌锡氧化物层4和所述铟镓锌氧化物层5。

可选的，所述有源层41的厚度大于等于400埃且小于等于1000埃采用铟镓锌锡氧化物材料的所述有源层41的厚度满足前述条件时，所述薄膜晶体管的器件性能较佳。所述有源层41的厚度小于400埃或大于1000埃时，所述薄膜晶体管的器件性能会逐渐降低。

可选的，所述源极61和所述漏极62均采用铝(al)和钼(mo)的堆栈组合。

请一并参阅1至图9，作为一种可选实施例，所述阵列基板100的制作方法还包括：

s07：如图8所示，在所述源极61的远离所述栅极绝缘层3的一侧形成钝化层7(passivation，pv)，所述钝化层7同时覆盖所述源极61、所述漏极62以及所述有源层41，所述钝化层7具有通孔71，所述通孔71用以暴露出部分所述漏极62。

s08：如图9所示，在形成在所述钝化层7的远离所述源极61的一侧形成像素电极8，所述像素电极8通过所述通孔71连接至所述漏极62。

可选的，在步骤s07中，通过第四黄光制程形成所述钝化层7。

可选的，在步骤s08中，通过第五黄光制程形成所述像素电极8。

在本实施例中，通过所述阵列基板100的制作方法制成一种只需五道黄光制程(依次为所述第三黄光制程、所述第一黄光制程、所述第二黄光制程、所述第四黄光制程以及所述第五黄光制程)的金属氧化物背沟道刻蚀型结构的薄膜晶体管，也即仅需五道光罩(mask)，比常规的金属氧化物刻蚀阻挡层(etchstoplayer，esl)结构的薄膜晶体管的制作方法减少了一道光罩，因此所述阵列基板100的制作方法的工序步骤较为精简、成本较低。

可选的，所述钝化层7采用氧化硅(sio2)膜层。或，所述钝化层7采用氧化硅(sio2)和氮化硅(sinx)的复合膜层，其中，氧化硅层靠近所述有源层41，所述氮化硅层远离所述有源层41。所述像素电极8采用氧化铟锡(indiumtinoxide，ito)材料。

请一并参阅1至图9，作为一种可选实施例，所述保护层51还包括间隔设置的第一部分53和第二部分54。所述第一部分53位于所述源极61与所述有源层41之间，所述第二部分54位于所述漏极62与所述有源层41之间。此时，所述隔离区52位于所述第一部分53与所述第二部分54之间。所述第一部分53与所述第二部分54分别连接所述有源层41的两端。

在本实施例中，由于所述阵列基板100的制作方法保留所述保护层51的所述第一部分53与所述第二部分54，因此所述第一部分53能够避免在所述第二黄光制程中因过度刻蚀而破坏所述源极61与所述有源层41之间的连接结构，从而有利于保证所述源极61与所述有源层41的之间的连接可靠性，所述第二部分54能够避免在所述第二黄光制程中因过度刻蚀而破坏所述漏极62与所述有源层41之间的连接结构，从而有利于保证所述漏极62与所述有源层41的之间的连接可靠性，使得所述阵列基板100的器件特性良好。

可选的，所述阵列基板100的制作方法还包括：对所述铟镓锌氧化物层5进行导体化处理，以使所述第一部分53和所述第二部分54形成欧姆接触层50。

在本实施例中，导体化的所述铟镓锌氧化物层5具有导电性，因此图案化后所述铟镓锌氧化物层5所形成的所述第一部分53和所述第二部分54具有导电性，从而形成所述欧姆接触层50。由于所述欧姆接触层50具有良好的导电性，因此有利于所述源极61和所述漏极62与所述有源层41之间实现良好的导电接触，既能够降低所述源极61和所述漏极62与所述有源层41之间的接触电阻，又能够降低电流泄露风险。

可以理解的，可在步骤s03与步骤s04之间对所述铟镓锌氧化物层5进行导体化处理。

可选的，所述导体化处理的方式为等离子体(plasma)处理方式、离子注入处理方式、紫外光(uv)照射处理方式或微波处理方式。

可选的，所述欧姆接触层50的厚度小于等于500埃采用被导体化的铟镓锌氧化物材料的所述欧姆接触层50满足前述条件时，能够有效地降低所述源极61和所述漏极62与所述有源层41之间的接触电阻。

请一并参阅1至图9，作为一种可选实施例，所述第二黄光制程包括：

s061：如图6所示，通过光刻工艺在所述金属层6远离所述保护层51的一侧形成光阻9，所述光阻9包括间隔设置的第一区域91和第二区域92，至少部分所述保护层51位于所述第一区域91与所述第二区域92之间。

在一种实施方式中，部分所述保护层51位于所述第一区域91与所述第二区域92之间，此时，位于所述第一区域91与所述第二区域92之间的保护层51部分不被所述光阻9覆盖、对应于刻蚀后所形成的所述隔离区52。所述第一区域91所覆盖的所述金属层6对应于刻蚀后所形成的所述源极61，所述第一区域91覆盖刻蚀后所形成的所述第一部分53。所述第二区域92所覆盖的所述金属层6对应于刻蚀后所形成的所述漏极62，所述第二区域92覆盖刻蚀后所形成的所述第二部分54。

在另一种实施方式中，全部的所述保护层51位于所述第一区域91与所述第二区域92之间，此时，全部的所述保护层51均不被所述光阻9覆盖，在后续步骤中会被全部刻蚀掉而形成所述隔离区52。

可选的，所述第二黄光制程还包括：

s062：如图7所示，通过湿刻蚀工艺去除所述金属层6和所述保护层51的未被所述光阻9覆盖的部分，以形成源极61、漏极62以及隔离区52。

在本实施例中，利用所述铟镓锌锡氧化物材料和铟镓锌氧化物材料对酸性刻蚀液的不同的溶解性，使得所述金属层6和所述保护层51与所述有源层41在湿刻蚀工艺中产生差异性，从而图案化易溶解于酸性刻蚀液的所述金属层6和所述保护层51，以形成所述源极61、所述漏极62以及所述隔离区52，同时也能避免不溶解于酸性刻蚀液的所述有源层41被腐蚀而造成器件不良，以保证所述阵列基板100器件性能良好。

可选的，所述湿刻蚀工艺可采用含铝(al)的酸性刻蚀液。

可选的，在进行步骤s062之间，先通过灰化(ashing)处理清除残余的光阻9，从而能够保证后续工艺步骤的良率。

可选的额，所述湿刻蚀工艺的过刻量大于20％。，从而能够保证将所述源极61和所述漏极62之间的部分所述保护层51刻蚀干净，以形成合格的所述隔离区52，使得所述阵列基板100的制备方法的产品良率高。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。