CN102768992B - 一种薄膜晶体管驱动背板的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种薄膜晶体管驱动背板的制作方法，用于高效的使用金属氧化物半导体材料制作薄膜晶体管的驱动背板。本发明实施例方法包括：制备并图形化金属导电层；在所述金属导电层上依次沉积绝缘薄膜和金属氧化物薄膜，分别作为栅极绝缘层和有源层；根据所述金属导电层的形状图形化所述有源层；在所述有源层上沉积绝缘薄膜作为刻蚀阻挡层；使用灰度掩膜版图形化工艺，在所述栅极绝缘层制备接触孔并图形化所述刻蚀阻挡层，定义薄膜晶体管源漏电极区域和所述存储电容的有效面积；在所述刻蚀阻挡层上沉积并图形化导电薄膜层。

Description

一种薄膜晶体管驱动背板的制作方法

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种金属氧化物半导体薄膜晶体管的制作方法。

背景技术

薄膜晶体管(TFT，Thin Film Transistor)目前主要应用于驱动液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)和有机发光二极管(OLED，OrganicLight-Emitting Diode)显示器的子像素。采用薄膜晶体管阵列制成的驱动背板，是显示屏能实现更高的像素密度、开口率和提升亮度的关键部件。目前TFT-LCD普遍采用基于非晶硅作为有源层的TFT背板。但是由于非晶硅(a-Si)迁移率过低(0.1cm²V^-1s^-1左右)，不能满足OLED显示屏、高清TFT-LCD以及3D显示的要求。而金属氧化半导体作为薄膜晶体管的有源层材料，由于其高迁移率，低沉积温度以及透明的光学特性被视为下一代的显示背板技术。目前吸引了世界范围内研究者得关注。高迁移率的特点使其能够满足未来显示技术对于高刷新频率、大电流薄膜晶体管的要求。而低于100℃的工艺温度，使得利用金属氧化制备柔性显示器件成为可能。

目前已大规模应用于LCD行业的是基于a-Si的TFT背板技术。该技术最少可使用4次光罩技术完成驱动背板的制作。而对于迁移率大于10cm²V^-1s^-1的材料，目前仅有单晶硅、低温多晶硅以及金属氧化物三种选择。其中单晶硅工艺温度高，无法实现大面积显示屏的制作，因此仅用于微显示领域。而低温多晶硅工艺，成熟于20世纪90年代，目前已有大量的高分辨LCD以及OLED产品面市。但是低温多晶硅工艺复杂(9次光罩左右)，设备成本昂贵，这也是阻碍其发展的重要因素。

而对于金属氧化物半导体材料，其迁移率较高，完全能够满足显示应用的需求，并且在电学均匀性方面大大优于低温多晶硅。但是，现有的金属氧化物半导体材料的制造工艺繁杂，制作成本较高，不利于金属氧化物半导体材料在驱动背板制作中的推广使用。

发明内容

本发明实施例提供了一种薄膜晶体管驱动背板的制作方法，用于高效的使用金属氧化物半导体材料制作薄膜晶体管的驱动背板。

本发明提供的薄膜晶体管驱动背板的制作方法，包括：制备并图形化金属导电层；在所述金属导电层上依次沉积绝缘薄膜和金属氧化物薄膜，分别作为栅极绝缘层和有源层；根据所述金属导电层的形状图形化所述有源层；在所述有源层上沉积绝缘薄膜作为刻蚀阻挡层；使用灰度掩膜版图形化工艺，在所述栅极绝缘层制备接触孔并图形化所述刻蚀阻挡层，定义薄膜晶体管源漏电极区域和所述存储电容的有效面积；在所述刻蚀阻挡层上沉积并图形化导电薄膜层。

可选的，所述制备并图形化金属导电层之前，包括：在透明衬底上沉积二氧化硅(SiO₂)或氮化硅(Si₃N₄)作为缓冲层；

所述制备并图形化金属导电层，包括：在所述缓冲层上沉积并图形化金属导电层。

可选的，制备所述金属导电层所使用的金属包括：

铝(Al)，铜(Cu)，钼(Mo)，钛(Ti)，银(Ag)，金(Au)，钽(Ta)，铬(Cr)单质或铝合金；

所述金属导电层为单层金属薄膜，或由单层Al，Cu，Mo，Ti，Ag，Au，Ta，Cr或铝合金中任意两层以上组成的多层薄膜；

所述金属导电层的厚度为100nm至2000nm；

所述金属导电层作为电信号导线，薄膜晶体管栅极以及像素电路储存电容下电极的载体层。

所述金属导电层上依次沉积绝缘薄膜和金属氧化物薄膜，分别作为栅极绝缘层和有源层；

可选的，所述根据金属导电层的形状图形化所述有源层，包括：

在所述有源层上制备与所述金属导电层的形状一致的正性光刻胶；使用

刻蚀剂对没有覆盖所述正性光刻胶的所述有源层进行刻蚀。

可选的，所述在有源层上制备与所述金属导电层的形状一致的正性光刻胶，包括：

在所述金属导电层上覆盖正性光刻胶；

使用图形化后的金属导电层作为自对准光刻掩膜版；

将紫外光由所述玻璃衬底一侧入射，对所述正性光刻胶进行曝光；

经显影后所得到与金属导电层的形状一致的正性光刻胶。

可选的，所述使用灰度掩膜版图形化工艺，在所述栅极绝缘层制备接触孔并图形化所述刻蚀阻挡层，定义薄膜晶体管源漏电极区域和所述存储电容的有效面积，包括：

使用一个灰度掩膜版在所述栅极绝缘层制备接触孔并图形化所述刻蚀阻挡层，定义薄膜晶体管源漏电极区域和所述存储电容的有效面积；

所述灰度掩膜版包括：透明区域，灰度区域和不透明区域；

所述透明区域为能完全透过紫外光的区域，所述灰度区域为能部分透过紫外光的区域，不透明区域为不能透过紫外光的区域。

可选的，所述使用一个灰度掩膜版在所述栅极绝缘层制备接触孔并图形化所述刻蚀阻挡层，定义薄膜晶体管源漏电极区域和所述存储电容的有效面积；

在所述刻蚀阻挡层上覆盖正性光刻胶；

使用一个灰度掩膜版对覆盖在所述刻蚀阻挡层上的正性光刻胶进行曝光，定义所述接触孔；

依次去除所述接触孔上覆盖的刻蚀阻挡层，有源层和栅极绝缘层；

对所述正性光刻胶进行减薄处理，去除薄膜晶体管源漏电极区域和储存电容处的刻蚀阻挡层，完成对所述刻蚀阻挡层的图形化。

可选的，沉积所述导电薄膜层所使用的金属包括：

Al，Cu，Mo，Ti单质，铝合金或氧化铟锡透明导电薄膜ITO；

所述导电薄膜层为单层金属薄膜，或由单层Al，Cu，Mo，Ti单质，铝合金或ITO中任意两层以上组成的多层薄膜；

所述导电薄膜层的厚度为100nm～2000nm；

所述导电薄膜层作为薄膜晶体管的源漏电极，电容的上电极，以及信号导线的载体层，并且可通过接触孔与所述金属导电层相连通。

可选的，所述在刻蚀阻挡层上沉积并图形化导电薄膜层之后，还包括：

根据驱动背板的应用需求，沉积并图形化透明电极以及保护层；

所述保护层的材料为SiO₂，Si₃N₄，氧化铝(Al₂O₃)，聚酰亚胺，光刻胶，苯丙环丁烯或聚甲基丙烯酸甲酯，所述保护层的厚度为200nm～5000nm。

所述栅极绝缘层为基于SiO₂，Si₃N₄，Al₂O₃，五氧化二钽(Ta₂O₅)或氧化镱(Y₂O₃)绝缘薄膜的单层薄膜，或是以上绝缘材料组成的多层薄膜，厚度为50nm～500nm；

所述有源层的半导体材料是金属氧化物(In₂O₃)_x(MO)_y(ZnO)_z，厚度为20nm～200nm，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，且x+y+z＝1，M为镓(Ga)，锡(Sn)，硅(Si)，铝(Al)，镁(Mg)，锆(Zr)或La系稀土元素中的一种或一种以上的任意组合；

所述刻蚀阻挡层的材料为SiO₂，Si₃N₄，Al₂O₃，Y₂O₃，聚酰亚胺，光刻胶，苯丙环丁烯或聚甲基丙烯酸甲酯，或是以上绝缘材料组成的多层薄膜，厚度为50nm～2000nm。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：本发明实施例能大大简化了薄膜晶体管驱动背板制作所用的光罩个数，降低了TFT驱动背板的制作成本以及工艺难度；其次，由于本发明中栅极绝缘层沉积和有源层沉积之间没有光刻步骤，因此栅极绝缘层和有源层具有在高真空下连续沉积的潜力，这样可以最大限度的减少在这两层薄膜沉积和图形化过程中所引入的界面污染问题，进而能够得到性能稳定的薄膜晶体管器件；最后，本发明实施例所述驱动面板制作方法，在制作的过程中，在金属导电层与导电膜层之间存在栅极绝缘层，有源层以及刻蚀阻挡层，三层介质薄膜，可以降低背板线路电路中的寄生电容(电容大小与电容两电极板间绝缘层的厚度成反比)，能进一步提升显示刷新频率；

本发明适合于基于金属氧化物薄膜晶体管的大面积显示驱动背板的制作，具有非常重要的产业应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例薄膜晶体管驱动背板的制作方法的一个流程示意图；

图2是本发明实施例薄膜晶体管驱动背板的制作方法的一个流程示意图；

图3是本发明实施例沉积并图形化金属导电层的示意图；

图4是本发明实施例连续沉积栅极绝缘层与有源层的示意图；

图5是本发明实施例形成自对准正性光刻胶图形的示意图；

图6是本发明实施例依次刻蚀有源层与绝缘层的示意图；

图7是本发明实施例沉积刻蚀阻挡层的示意图；

图8是本发明实施例使用灰度掩膜版曝光后正性光刻胶图形的示意图；

图9是本发明实施例刻蚀去除接触孔位置刻蚀阻挡层和有源层的示意图；

图10是本发明实施例正性光刻胶减薄示意图的示意图；

图11是本发明实施例去除接触孔位置绝缘层、晶体管源漏电极以及电容处刻蚀阻挡层；

图12是本发明实施例沉积并图形化导电薄膜层的示意图；

图13是本发明实施例沉积保护层后薄膜晶体管驱动面板示意图；

图14是本发明实施例刻蚀有源层的示意图；

图15是本发明实施例沉积保护层后薄膜晶体管驱动面板示意图；

图16是本发明实施例去除接触孔位置刻蚀阻挡层、有源层以及绝缘层。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种薄膜晶体管驱动背板的制作方法，用于高效的使用金属氧化物半导体材料制作薄膜晶体管的驱动背板。

本发明适用于液晶显示以及主动型有机发光二极管显示屏的驱动背板制作工艺；请参阅图1，本发明实施例中薄膜晶体管驱动背板的制作方法的一个实施例包括：

101、制备并图形化金属导电层；

所述图形化指的是在所述金属导电层上制作指定的图形，具体的，图形化可以包括曝光、显影和刻蚀等多道制作工艺，具体的工艺步骤需要根据被图形化的材质而定，此次不作限定。

可选的，图形化方法一般采用湿法刻蚀和干法刻蚀两种方法。

所述金属导电层可以作为电信号导线，薄膜晶体管栅极以及像素电路储存电容下电极等电性功能部件的载体层。

102、在所述金属导电层上依次沉积绝缘薄膜和金属氧化物薄膜；

在所述金属导电层上依次沉积绝缘薄膜和金属氧化物薄膜，分别作为薄膜晶体管驱动背板的栅极绝缘层和有源层。

103、根据所述金属导电层的形状图形化所述有源层；

即将所述有源层制作成与所述金属导电层的图形相似的形状，或有源层的形状恰好依次覆盖在所述金属导电层的图形之上。

可选的，所述栅极绝缘层可以在步骤103中与所述有源层一起图形化。

104、在所述有源层上沉积绝缘薄膜作为刻蚀阻挡层；

所述刻蚀阻挡层用于在后续对其余的驱动背板层进行刻蚀时，防止位于所述刻蚀阻挡层之下的栅极绝缘层、有源层以及金属导电层被不必要的刻蚀。

上述驱动背板层指的是本发明薄膜晶体管驱动背板中各个不同的作用层，其中包括上述金属导电层、栅极绝缘层、有源层、刻蚀阻挡层，以及在后提到的缓冲层和保护层等。

105、在所述栅极绝缘层制备接触孔并图形化所述刻蚀阻挡层，定义薄膜晶体管源漏电极区域和所述存储电容的有效面积；

使用灰度掩膜版图形化工艺，在所述栅极绝缘层制备接触孔并图形化所述刻蚀阻挡层，定义薄膜晶体管源漏电极区域和所述存储电容的有效面积。

所述灰度掩膜版图形化工艺即使用灰度掩膜版对薄膜晶体管的驱动背板层进行光刻；所述接触孔为金属导电层和导电薄膜层之间连通的接触孔。

可选的，所述栅极绝缘层可以在步骤105中使用灰度掩膜版图形化工艺进行图形化。

106、在所述刻蚀阻挡层上沉积并图形化导电薄膜层。

所述导电薄膜层具体可以作为薄膜晶体管的源漏电极，电容的上电极，以及信号导线等电性功能部件的载体层，可以按实际需求进行相应电性功能部件的图形化。

本发明实施例所述驱动面板制作方法，在制作的过程中，引入了栅极绝缘层，有源层以及刻蚀阻挡层，三层介质薄膜，可以降低了背板线路电路中的寄生电容(电容与背板电路的厚度成反比)，能进一步提升显示刷新频率；并且，本发明实施例使用了灰度掩膜版图形化工艺，大大简化了薄膜晶体管驱动背板制作所用的光罩个数，降低了TFT驱动背板的制作成本以及工艺难度。

下面对本发明实施例中薄膜晶体管驱动背板的制作方法的具体步骤进行描述，请参阅图2，本发明实施例中薄膜晶体管驱动背板的制作方法的另一个实施例包括：

201、在透明衬底制备缓冲层；

在透明衬底上沉积二氧化硅(SiO₂)或氮化硅(Si₃N₄)作为缓冲层，用于阻止驱动背板中离子的扩散。可以理解的是，所述SiO₂或Si₃N₄仅为缓冲层的优选材质，在实际应用中还可以有其它防止离子扩散功能的材质，此处不作限定。

202、在所述缓冲层上沉积并图形化金属导电层；

先在所述缓冲层上沉积目标金属作为金属导电层，所述金属导电层的厚度为100nm至2000nm；所述目标金属可以为铝(Al)，铜(Cu)，钼(Mo)，钛(Ti)，银(Ag)，金(Au)，钽(Ta)，铬(Cr)单质或铝合金；。

可选的，所述金属导电层为单层金属薄膜，或由单层Al，Cu，Mo，Ti，Ag，Au，Ta Cr或铝合金中任意两层以上组成的多层薄膜。

在沉积完成后，再对所述金属导电层进行图形化；所述图形化指的是在所述金属导电层上制作指定的图形，具体的，图形化可以包括曝光、显影和刻蚀等多道制作工艺，具体的工艺步骤需要根据被图形化的材质而定，此次不作限定。

可选的，图形化方法一般采用湿法刻蚀和干法刻蚀两种方法。

所述金属导电层可以作为电信号导线，薄膜晶体管栅极以及像素电路储存电容下电极等电性功能部件的载体层。

203、在所述金属导电层上依次沉积绝缘薄膜和金属氧化物薄膜；

在所述金属导电层上依次沉积绝缘薄膜和金属氧化物薄膜，分别作为薄膜晶体管驱动背板的栅极绝缘层和有源层。

所述栅极绝缘层为基于SiO₂，Si₃N₄，Al₂O₃，Ta₂O₅或Y₂O₃绝缘薄膜的单层薄膜，或是以上绝缘材料组成的多层薄膜，厚度为50nm～500nm；

所述有源层的半导体材料是金属氧化物(In₂O₃)_x(MO)_y(ZnO)_z，厚度为20nm～200nm，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，且x+y+z＝1，M为Ga，Sn，Si，Al，Mg，Zr或Re元素中的一种或一种以上的任意组合，Re为镧系稀土金属。

204、在所述有源层上制备与所述金属导电层的形状一致的正性光刻胶；

具体的，在金属导电层图形化完毕后，在所述金属导电层上覆盖正性光刻胶；利用金属导电层不透光的特点，使用图形化后的金属导电层作为自对准光刻掩膜版；将紫外光由所述玻璃衬底一侧入射，对正性光刻胶进行曝光，将金属导电层的图形转移到正性光刻胶上；经显影后所得到与金属导电层的形状一致的正性光刻胶。

205、使用刻蚀剂对没有覆盖所述正性光刻胶的所述有源层进行刻蚀；

可选的，所述栅极绝缘层可以与所述有源层一起图形化。

本发明实施例使用了自对准曝光的方法，利用金属导电薄膜的图形作为自对准掩膜，并且不需要对准过程。对于普通的光刻掩模板工艺，能够减少掩膜版加工费用，减少由于对准误差带来的缺陷，可以不必购买昂贵的曝光机，为大生产降低成本。

206、在所述有源层上沉积绝缘薄膜作为刻蚀阻挡层；

可选的，所述刻蚀阻挡层的材料可以为为SiO₂，Si₃N₄，Al₂O₃，Y₂O₃，聚酰亚胺，光刻胶，苯丙环丁烯或聚甲基丙烯酸甲酯，或是以上绝缘材料组成的多层薄膜，厚度为50nm～2000nm。

所述刻蚀阻挡层用于在后续对其余的驱动背板层进行刻蚀时，防止位于所述刻蚀阻挡层之下的栅极绝缘层、有源层以及金属导电层被不必要的刻蚀。

207、在所述栅极绝缘层制备接触孔并图形化所述刻蚀阻挡层，定义薄膜晶体管源漏电极区域和所述存储电容的有效面积；

在所述刻蚀阻挡层上覆盖正性光刻胶；

使用一个灰度掩膜版对覆盖在所述刻蚀阻挡层上的正性光刻胶进行曝光，定义所述接触孔，所述薄膜晶体管源漏电极区域和所述存储电容的有效面积。

所述灰度掩膜版包括：透明区域，灰度区域和不透明区域；所述透明区域为能完全透过紫外光的区域，所述灰度区域为能部分透过紫外光的区域，不透明区域为不能透过紫外光的区域。

具体的，可以利用灰度掩膜版作掩模定义正性光刻胶图形，在灰度掩膜版透明区域下的正性光刻胶被完全曝光，灰度区域下的正性光刻胶被部分曝光，不透明区域不被曝光。经显影后接触孔上方覆盖的正性光刻胶完全被去除，薄膜晶体管区域以及存储电容区域上覆盖的正性光刻胶被部分去除，其它区域的正性光刻胶会被保留。

可选的，所述栅极绝缘层也可以使用灰度掩膜版图形化工艺进行图形化。

208、依次去除所述接触孔上覆盖的刻蚀阻挡层，有源层和栅极绝缘层；

具体的，可以根据刻蚀阻挡层，有源层以及栅极绝缘层的具体材料，选择合适的刻蚀方法进行去除。

209、对所述正性光刻胶进行减薄处理；

对所述正性光刻胶进行减薄处理，完成对所述薄膜晶体管源漏电极区域和所述存储电容的定义。

具体的，在对正性光刻胶进行减薄处理后，针对刻蚀阻挡层，绝缘层的具体材料，选择合适的刻蚀方法，去除晶体管源漏电极位置以及电容位置和接触孔位置上的刻蚀阻挡层薄膜，完成对刻蚀阻挡层的图形化。

210、在所述刻蚀阻挡层上沉积并图形化导电薄膜层；

所述导电薄膜层具体可以作为薄膜晶体管的源漏电极，电容的上电极，以及信号导线等电性功能部件的载体层，可以按实际需求进行相应电性功能部件的图形化。

沉积所述导电薄膜层所使用的金属包括Al，Cu，Mo，Ti单质，铝合金或氧化铟锡透明导电薄膜ITO；

所述导电薄膜层为单层金属薄膜，或由单层Al，Cu，Mo，Ti单质，铝合金或ITO中任意两层以上组成的多层薄膜；

所述导电薄膜层的厚度为100nm～2000nm；

所述导电薄膜层可通过接触孔与所述金属导电层相连通。

211、根据驱动背板的应用需求，沉积并图形化透明电极以及保护层。

所述保护层的材料为SiO₂，Si₃N₄，Al₂O₃，聚酰亚胺，光刻胶，苯丙环丁烯或聚甲基丙烯酸甲酯，所述保护层的厚度为200nm～5000nm。

上述方法中无机薄膜一般采用化学等离子沉积系统(PECVD，PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition)，物理气相沉积(PVD，Physical VaporDeposition)，阳极氧化，原子层沉积方法(ALD，Atomic layer deposition)，脉冲激光成膜法(PLD，programmable logic device)等方法制备；

上述方法中所用的有机薄膜，一般采用旋转涂布(spin coating)或是刮涂(slit coating)两种方法制作。

上述方法中所述的薄膜晶体管驱动背板制作工序结合常规的半导体工艺，可以实现大面积薄膜晶体管驱动背板的制作。本发明所述的薄膜晶体管驱动背板适用于液晶显示器以及主动有机放光二极管显示屏的驱动背板。

为了便于理解，下面以几个具体应用场景对上述的实施例中描述的薄膜晶体管驱动背板的制作方法再进行详细描述，请参考图3至16，具体为：

具体事例一：

如图3所示，在带有200nm厚的SiO₂缓冲层2的无碱玻璃衬底1上，使用PVD依次沉积Mo/Al/Mo三层金属薄膜作为栅极，电容下电极以及信号导线，厚度分别为25nm/100nm/25nm。使用光刻工艺将其图形化形成金属层3。如图4所示，在已图形化的栅金属上，使用PECVD与PVD联合的设备，在保持高真空的情况下，使用PECVD连续沉积厚度为150nm的Si₃N₄和50nm的SiO₂作为栅极绝缘层4，使用PVD沉积50nm金属氧化物IZO(In，Zn原子比1∶1)作为有源层5。如图5所示，使用瑞红304光刻胶10，利用栅金属图形进行自对准曝光显影。如图6所示，使用稀氢氟酸(HF∶H₂O＝1∶100)对有源层5进行刻蚀，然后使用干法刻蚀设备，采用反应气体CF₄/O₂＝100sccm/20sccm对绝缘层4进行刻蚀。如图7所示，使用PECVD沉积厚度为200nm的SiO₂作为刻蚀阻挡层6。如图8所示，使用灰度掩膜版对正性光刻胶11进行曝光，显影。如图9所示，使用干法刻蚀设备，采用反应气体CF₄/O₂＝100sccm/20sccm对接触孔位置的刻蚀阻挡层6进行刻蚀，然后使用稀氢氟酸对接触孔位置的有源层5进行刻蚀。最后使用氧气等离子体对正性光刻胶进行整体减薄，暴露出晶体管源漏电极区域以及存储电容区域的刻蚀阻挡层，如图10所示。因为栅极绝缘层Si₃N₄/SiO₂以及刻蚀阻挡层SiO₂可在同一刻蚀条件下进行刻蚀。因此选择使用干法刻蚀方法，同时图形化刻蚀阻挡层6以及去除接触孔位置的绝缘层4，得到最终图形，如图11所示。如图12所示，使用PVD制备Mo/Al/Mo叠层金属作为源漏电极，电容上电极以及信号导线，厚度分别为25nm/100nm/25nm。并使用湿法刻蚀，将Mo/Al/Mo图形化形成金属层7。如图13所示，使用旋涂的方法，制作一层厚度为2um的聚酰亚胺作为保护层8。

具体实例二：

如图3所示，在带有50nm厚的Si₃N₄层作为缓冲层2的无碱玻璃衬底1上，使用PVD沉积Cu金属薄膜作为栅极，电容下电极以及信号导线，厚度为100nm。使用光刻工艺将其图形化形成金属层3。如图4所示，在已图形化的栅金属上，使用ALD沉积100nm的Al₂O₃作为栅极绝缘层4。然后在使用PVD沉积金属氧化物IGZO(In，Ga，Zn原子比1∶1∶1)作为有源层5，厚度为50nm。如图5所示，使用瑞红304光刻胶10，利用栅金属图形进行自对准曝光显影。如图14所示，使用稀氢氟酸对有源层5进行刻蚀。然后，采用ALD制作厚度为50nm的Al₂O₃作为刻蚀阻挡层6。使用灰度掩膜版对正性光刻胶11进行曝光显影。使用干法刻蚀设备，采用反应气体Cl₂/BCl₃＝35sccm/5sccm对接触孔位置的刻蚀阻挡层6进行刻蚀，然后使用稀氢氟酸对接触孔位置的有源层5进行刻蚀。接下来，使用氧气等离子体对正性光刻胶进行减薄，然后再采用反应气体Cl₂/BCl₃＝35sccm/5sccm，使用感应耦合等离子体刻蚀设备图形化刻蚀阻挡层6以及去除接触孔位置的绝缘层4，得到其最终的图形。然后使用PVD制备金属Mo薄膜，并图形化为源漏电极，电容上电极以及信号导线，厚度为150nm。最后利用PECVD制作一层厚度为300nm的Si₃N₄作为保护层8，如图15所示。

具体实例三：

如图3所示，在带有200nm厚的SiO₂缓冲层2的无碱玻璃衬底1上，使用PVD沉积Mo金属薄膜作为栅极，电容下电极以及信号导线，厚度为200nm。使用光刻工艺将其图形化形成金属层3。如图4所示，在已图形化的栅金属上，使用PECVD与PVD联合的设备，在保持高真空的情况下，使用PECVD连续沉积厚度为150nm的Si₃N₄和50nm的SiO₂作为栅极绝缘层4，使用PVD沉积50nm金属氧化物IZO(In，Zn原子比1∶1)作为有源层5。如图5所示，使用瑞红304光刻胶10，利用栅金属图形进行自对准曝光显影。如图6所示，使用稀氢氟酸(HF∶H₂O＝1∶100)对有源层5进行刻蚀，使用干法刻蚀设备，采用反应气体CF₄/O₂＝100sccm/20sccm对绝缘层4进行刻蚀。如图7所示，使用PECVD沉积厚度为200nm的SiO₂作为刻蚀阻挡层6。如图8所示，使用灰度掩膜版对正性光刻胶11进行曝光，显影。如图16所示，使用干法刻蚀设备，采用反应气体CF₄/O₂＝100sccm/20sccm对接触孔位置的刻蚀阻挡层6进行刻蚀，接着使用稀氢氟酸对接触孔位置的有源层5进行刻蚀，然后再次使用干法刻蚀设备，对接触孔位置的绝缘层4进行刻蚀。接下来，使用氧气等离子体对正性光刻胶进行减薄，暴露出晶体管源漏电极位置以及电容位置的刻蚀阻挡层。再次采用反应气体CF₄/O₂＝100sccm/20sccm，去除刻蚀阻挡层6，得到最终图形，如图11所示。如图12所示，使用PVD制备Mo/Al/Mo叠层金属作为源漏电极，电容上电极以及信号导线，厚度分别为25nm/100nm/25nm。并使用湿法刻蚀，将Mo/Al/Mo图形化形成金属层7。如图13所示，使用旋涂的方法，制作一层厚度为2um的EOC130光刻胶作为保护层8。

上面仅以一些例子对本发明实施例中的应用场景进行了说明，可以理解的是，在实际应用中，还可以有更多的应用场景，具体此处不作限定。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种薄膜晶体管驱动背板的制作方法，其特征在于，包括：

制备并图形化金属导电层；

在所述金属导电层上依次沉积绝缘薄膜和金属氧化物薄膜，分别作为栅极绝缘层和有源层；

根据所述金属导电层的形状图形化所述有源层；所述根据金属导电层的形状图形化所述有源层，包括：在所述有源层上制备与所述金属导电层的形状一致的正性光刻胶；在所述有源层上覆盖正性光刻胶；使用图形化后的金属导电层作为自对准光刻掩膜版；将紫外光由玻璃衬底一侧入射，对所述正性光刻胶进行曝光；经显影后所得到与金属导电层的形状一致的正性光刻胶；

在所述有源层上沉积绝缘薄膜作为刻蚀阻挡层；

在所述栅极绝缘层制备接触孔并图形化所述刻蚀阻挡层，定义薄膜晶体管源漏电极区域和存储电容的有效面积；

在所述刻蚀阻挡层上沉积并图形化导电薄膜层。

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管驱动背板的制作方法，其特征在于，所述制备并图形化金属导电层之前，包括：

在透明衬底上沉积二氧化硅(SiO₂)或氮化硅(Si₃N₄)作为缓冲层；

所述制备并图形化金属导电层，包括：

在所述缓冲层上沉积并图形化金属导电层。

3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管驱动背板的制作方法，其特征在于，

制备所述金属导电层所使用的金属包括：

铝(Al)，铜(Cu)，钼(Mo)，钛(Ti)，银(Ag)，金(Au)，钽(Ta)，铬(Cr)单质或铝合金；

所述金属导电层为单层金属薄膜，或由单层Al，Cu，Mo，Ti，Ag，Au，Ta，Cr或铝合金中任意两层以上组成的多层薄膜；

所述金属导电层的厚度为100nm至2000nm；

所述金属导电层作为电信号导线，薄膜晶体管栅极以及像素电路储存电容下电极的载体层。

4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管驱动背板的制作方法，其特征在于，使用灰度掩膜版图形化工艺，在所述栅极绝缘层制备接触孔并图形化所述刻蚀阻挡层，定义薄膜晶体管源漏电极区域和所述存储电容的有效面积；包括：

使用一个灰度掩膜版在所述栅极绝缘层制备接触孔并图形化所述刻蚀阻挡层，定义薄膜晶体管源漏电极区域和所述存储电容的有效面积；

所述灰度掩膜版包括：透明区域，灰度区域和不透明区域；

所述透明区域为能完全透过紫外光的区域，所述灰度区域为能部分透过紫外光的区域，不透明区域为不能透过紫外光的区域。

5.根据权利要求4所述的薄膜晶体管驱动背板的制作方法，其特征在于，所述使用一个灰度掩膜版在所述栅极绝缘层制备接触孔并图形化所述刻蚀阻挡层，定义薄膜晶体管源漏电极区域和所述存储电容的有效面积；

在所述刻蚀阻挡层上覆盖正性光刻胶；

使用一个灰度掩膜版对覆盖在所述刻蚀阻挡层上的正性光刻胶进行曝光，定义所述接触孔；

依次去除所述接触孔上覆盖的刻蚀阻挡层，有源层和栅极绝缘层；

对所述正性光刻胶进行减薄处理，完成对所述刻蚀阻挡层的图形化和所述存储电容的有效面积的定义；

去除薄膜晶体管源漏电极区域和储存电容处的刻蚀阻挡层。

6.根据权利要求1所述的薄膜晶体管驱动背板的制作方法，其特征在于，

沉积所述导电薄膜层所使用的金属包括：

Al，Cu，Mo，Ti单质，铝合金或氧化铟锡透明导电薄膜ITO；

所述导电薄膜层为单层金属薄膜，或由单层Al，Cu，Mo，Ti单质，铝合金或ITO中任意两层以上组成的多层薄膜；

所述导电薄膜层的厚度为100nm～2000nm；

所述导电薄膜层作为薄膜晶体管的源漏电极，电容的上电极，以及信号导线的载体层，并且通过接触孔与所述金属导电层相连通。

7.根据权利要求1所述的薄膜晶体管驱动背板的制作方法，其特征在于，所述在刻蚀阻挡层上沉积并图形化导电薄膜层之后，还包括：

根据驱动背板的应用需求，沉积并图形化透明电极以及保护层；

所述保护层的材料为SiO₂，Si₃N₄，氧化铝(Al₂O₃)，聚酰亚胺，光刻胶，苯丙环丁烯或聚甲基丙烯酸甲酯，所述保护层的厚度为200nm～5000nm。

8.根据权利要求1所述的薄膜晶体管驱动背板的制作方法，其特征在于，所述栅极绝缘层为基于SiO₂，Si₃N₄，Al₂O₃，五氧化二钽(Ta₂O₅)或氧化镱(Y₂O₃)绝缘薄膜的单层薄膜，或是以上绝缘材料组成的多层薄膜，厚度为50nm～500nm；

所述有源层的半导体材料是金属氧化物(In₂O₃)_x(MO)_y(ZnO)_z，厚度为20nm～200nm，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，且x+y+z＝1，M为镓(Ga)，锡(Sn)，硅(Si)，铝(Al)，镁(Mg)，锆(Zr)或La系稀土元素中的一种或一种以上的任意组合；

所述刻蚀阻挡层的材料为SiO₂，Si₃N₄，Al₂O₃，Y₂O₃，聚酰亚胺，光刻胶，苯丙环丁烯或聚甲基丙烯酸甲酯，或是以上绝缘材料组成的多层薄膜，厚度为50nm～2000nm。