双栅极氧化物半导体TFT基板的制作方法及其结构技术

本发明专利技术提供一种双栅极氧化物半导体TFT基板的制作方法及其结构。该双栅极氧化物半导体TFT基板的制作方法使用半色调掩膜板进行一道光罩制程，既能够完成氧化物半导体层的图案化、又能够通过离子掺杂制得氧化物导体层(53’)；通过一道光罩制程同时对底栅绝缘层(31)与顶栅绝缘层(32)进行图案化处理；通过一道光罩制程同时制得第一顶栅极(71)、第一源极(81)、第一漏极(82)、第二顶栅极(72)、第二源极(83)、及第二漏极(84)；通过一道光罩制程同时对平坦层(9)、钝化层(8)、及顶栅绝缘层(32)进行图案化处理，光罩制程减少至五道，缩短了制作工序流程，提高了生产效率，降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
双栅极氧化物半导体TFT基板的制作方法及其结构
本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种适用于OLED的双栅极氧化物半导体TFT基板的制作方法及其结构。
技术介绍
平面显示装置具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有的平面显示装置主要包括液晶显示装置(LiquidCrystalDisplay，LCD)及有机发光二极管显示装置(OrganicLightEmittingDisplay，OLED)。薄膜晶体管(TFT)是平面显示装置的重要组成部分。TFT可形成在玻璃基板或塑料基板上，通常作为开关部件和驱动部件用在诸如LCD、OLED等平面显示装置上。氧化物半导体TFT技术是当前的热门技术。由于氧化物半导体具有较高的电子迁移率，而且相比低温多晶硅(LTPS)，氧化物半导体制程简单，与非晶硅制程相容性较高，可以应用于LCD、OLED平面显示装置等，且与高世代生产线兼容，可应用于大中小尺寸显示，具有良好的应用发展前景。目前，在有源阵列平面显示装置中，TFT基板通常采用单栅极氧化物半导体薄膜晶体管(Single-GateTFT)。双栅极氧化物半导体薄膜晶体管(Dual-Gate)相比单栅极氧化物半导体薄膜晶体管具有更优的性能，如电子迁移率更高，开态电流较大、亚阈值摆幅更小、阈值电压的稳定性及均匀性更好、栅极偏压及照光稳定性更好等。在OLED显示装置中，阈值电压的重要性尤为突出，稳定、均匀的阈值电压能够使OLED的显示亮度较均匀，显示品质较高。如图1所示，现有技术中常见的适用于OLED的双栅极氧化物半导体TFT基板结构包括基板100，设于基板100上的第一底栅极210与第二底栅极220，设于基板100、第一底栅极210、与第二底栅极220上的栅极绝缘层300，分别位于第一底栅极210、与第二底栅极220上方设于栅极绝缘层300上的第一氧化物半导体层410、与第二氧化物半导体层420，设于第一氧化物半导体层410、第二氧化物半导体层420、与栅极绝缘层300上的刻蚀阻挡层500，设于刻蚀阻挡层500上的第一源/漏极610、及第二源/漏极620，设于第一源/漏极610、第二源/漏极620及刻蚀阻挡层500上的钝化层700，位于第一源/漏极610上方设于钝化层700上的第一顶栅极810，位于第二源/漏极620上方设于钝化层700上的第二顶栅极820，设于第一顶栅极810、第二顶栅极820、与钝化层700上的层间绝缘层900，设于层间绝缘层900上的第一平坦层910，设于第一平坦层910上的ITO阳极1100，及设于ITO阳极1100、与第一平坦层910上的第二平坦层920。所述刻蚀阻挡层500对应第一氧化物半导体层410上方形成有两第一过孔510，对应第二氧化物半导体层420上方形成有两第二过孔520，所述第一源/漏极610、第二源/漏极620分别经由第一过孔510、第二过孔520与第一氧化物半导体层410、第二氧化物半导体层420相接触；所述钝化层700、层间绝缘层900、及第一平坦层910对应第一源/漏极610上方形成有第三过孔530，ITO阳极1100经由第三过孔530与第一源/漏极610相接触；第二平坦层920对应ITO阳极1100上方形成有第四过孔540，暴露出部分ITO阳极1100。制作上述双栅极氧化物半导体TFT基板时，除基板100外，其它的每一结构层均通过一道光罩制程来进行图案化处理，所需的光罩制程次数较多。显然，现有的适用于OLED的双栅极氧化物半导体TFT基板的结构较复杂，其制作方法的工序流程较长，生产效率较低，制程成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适用于OLED的双栅极氧化物半导体TFT基板的制作方法，能够减少光罩制程次数，缩短制作工序流程，提高生产效率，降低生产成本。本专利技术的另一目的在于提供一种适用于OLED的双栅极氧化物半导体TFT基板结构，能够使得光罩制程次数减少，制作工序流程缩短，生产效率提高，生产成本降低。为实现上述目的，本专利技术首先提供一种双栅极氧化物半导体TFT基板的制作方法，包括如下步骤：步骤1、提供一基板，在该基板上沉积第一金属层，通过第一道光罩制程对所述第一金属层进行图案化处理，形成第一底栅极、与第二底栅极；步骤2、在所述第一底栅极、第二底栅极、及基板上沉积底栅绝缘层；步骤3、在所述底栅绝缘层上沉积氧化物半导体层，在氧化物半导体层上涂覆光阻层，使用半色调掩膜板进行第二道光罩制程：先对所述光阻层进行曝光、显影，得到分别位于所述第一底栅极、第二底栅极上方覆盖所述氧化物半导体层的第一光阻层、第二光阻层、及位于所述第一底栅极远离第二底栅极一侧的覆盖所述氧化物半导体层的第三光阻层；所述第一光阻层的两侧区域、第二光阻层的两侧区域、及第三光阻层的厚度小于所述第一光阻层的中间区域、及第二光阻层的中间区域的厚度；再利用所述第一光阻层、第二光阻层、及第三光阻层对所述氧化物半导体层进行刻蚀，使所述氧化物半导体层图案化，得到分别位于所述第一底栅极、第二底栅极上方的第一氧化物半导体层、第二氧化物半导体层、及位于所述第一底栅极远离第二底栅极一侧的第三氧化物半导体层；步骤4、先去除所述第一光阻层的两侧区域、第二光阻层的两侧区域、及第三光阻层；以余下的第一光阻层的中间区域、及第二光阻层的中间区域为遮蔽层，对所述第一氧化物半导体层的两侧区域、第二氧化物半导体层的两侧区域、及第三氧化物半导体层进行离子掺杂，使所述第一氧化物半导体层的两侧区域、及第二氧化物半导体层的两侧区域转变为导体，使第三氧化物半导体层转变为氧化物导体层；然后去除余下的第一光阻层的中间区域、及第二光阻层的中间区域；步骤5、在所述第一氧化物半导体层、第二氧化物半导体层、氧化物导体层、及底栅绝缘层上沉积顶栅绝缘层，通过第三道光罩制程同时对所述顶栅绝缘层与底栅绝缘层进行图案化处理，形成分别位于所述第一氧化物半导体层两侧区域上方的第一过孔、位于所述第二氧化物半导体层两侧区域上方的第二过孔、位于所述氧化物导体层上方的第三过孔、及位于所述第一底栅极与第二底栅极之间暴露出部分第一底栅极的第四过孔；步骤6、在所述顶栅绝缘层上沉积第二、第三金属层，通过第四道光罩制程对第二、第三金属层进行图案化处理，分别得到位于所述第一氧化物半导体层上方的第一顶栅极、位于所述第一顶栅极两侧的第一源极与第一漏极、位于所述第二氧化物半导体层上方的第二顶栅极、位于所述第二顶栅极两侧的第二源极与第二漏极；所述第一源极与第一漏极分别经由所述第一过孔与所述第一氧化物半导体层的两侧区域相接触，所述第二源极与第二漏极分别经由所述第二过孔与所述第二氧化物半导体层的两侧区域相接触，所述第一源极经由所述第三过孔与所述氧化物导体层相接触，所述第二源极经由所述第四过孔与所述第一底栅极相接触；步骤7、在所述第一顶栅极、第一源极、第一漏极、第二顶栅极、第二源极、第二漏极、及顶栅绝缘层上沉积钝化层；步骤8、在所述钝化层上沉积平坦层，通过第五道光罩制程对所述平坦层、钝化层、及顶栅绝缘层同时进行图案化处理，得到位于所述氧化物导体层上方的第五过孔，以暴露出部分氧化物导体层，定义出发光层的形状；所述第一底栅极、第一氧化物半导体层、第一源极、第一漏极、及第一顶栅极构成第一双栅极TFT，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双栅极氧化物半导体TFT基板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、提供一基板(1)，在该基板(1)上沉积第一金属层，通过第一道光罩制程对所述第一金属层进行图案化处理，形成第一底栅极(21)、与第二底栅极(22)；步骤2、在所述第一底栅极(21)、第二底栅极(22)、及基板(1)上沉积底栅绝缘层(31)；步骤3、在所述底栅绝缘层(31)上沉积氧化物半导体层，在氧化物半导体层上涂覆光阻层，使用半色调掩膜板进行第二道光罩制程：先对所述光阻层进行曝光、显影，得到分别位于所述第一底栅极(21)、第二底栅极(22)上方覆盖所述氧化物半导体层的第一光阻层(41)、第二光阻层(42)、及位于所述第一底栅极(21)远离第二底栅极(22)一侧的覆盖所述氧化物半导体层的第三光阻层(43)；所述第一光阻层(41)的两侧区域、第二光阻层(42)的两侧区域、及第三光阻层(43)的厚度小于所述第一光阻层(41)的中间区域、及第二光阻层(42)的中间区域的厚度；再利用所述第一光阻层(41)、第二光阻层(42)、及第三光阻层(43)对所述氧化物半导体层进行刻蚀，使所述氧化物半导体层图案化，得到分别位于所述第一底栅极(21)、第二底栅极(22)上方的第一氧化物半导体层(51)、第二氧化物半导体层(52)、及位于所述第一底栅极(21)远离第二底栅极(22)一侧的第三氧化物半导体层(53)；步骤4、先去除所述第一光阻层(41)的两侧区域、第二光阻层(42)的两侧区域、及第三光阻层(43)；以余下的第一光阻层(41)的中间区域、及第二光阻层(42)的中间区域为遮蔽层，对所述第一氧化物半导体层(51)的两侧区域、第二氧化物半导体层(52)的两侧区域、及第三氧化物半导体层(53)进行离子掺杂，使所述第一氧化物半导体层(51)的两侧区域、及第二氧化物半导体层(52)的两侧区域转变为导体，使第三氧化物半导体层(53)转变为氧化物导体层(53’)；然后去除余下的第一光阻层(41)的中间区域、及第二光阻层(42)的中间区域；步骤5、在所述第一氧化物半导体层(51)、第二氧化物半导体层(52)、氧化物导体层(53’)、及底栅绝缘层(31)上沉积顶栅绝缘层(32)，通过第三道光罩制程同时对所述顶栅绝缘层(32)与底栅绝缘层(31)进行图案化处理，形成分别位于所述第一氧化物半导体层(51)两侧区域上方的第一过孔(91)、位于所述第二氧化物半导体层(52)两侧区域上方的第二过孔(92)、位于所述氧化物导体层(53’)上方的第三过孔(93)、及位于所述第一底栅极(21)与第二底栅极(22)之间暴露出部分第一底栅极(21)的第四过孔(94)；步骤6、在所述顶栅绝缘层(32)上沉积第二、第三金属层，通过第四道光罩制程对第二、第三金属层进行图案化处理，分别得到位于所述第一氧化物半导体层(51)上方的第一顶栅极(71)、位于所述第一顶栅极(71)两侧的第一源极(81)与第一漏极(82)、位于所述第二氧化物半导体层(52)上方的第二顶栅极(72)、位于所述第二顶栅极(72)两侧的第二源极(83)与第二漏极(84)；所述第一源极(81)与第一漏极(82)分别经由所述第一过孔(91)与所述第一氧化物半导体层(51)的两侧区域相接触，所述第二源极(83)与第二漏极(84)分别经由所述第二过孔(92)与所述第二氧化物半导体层(52)的两侧区域相接触，所述第一源极(81)经由所述第三过孔(93)与所述氧化物导体层(53’)相接触，所述第二源极(83)经由所述第四过孔(94)与所述第一底栅极(21)相接触；步骤7、在所述第一顶栅极(71)、第一源极(81)、第一漏极(82)、第二顶栅极(72)、第二源极(83)、第二漏极(84)、及顶栅绝缘层(32)上沉积钝化层(8)；步骤8、在所述钝化层(8)上沉积平坦层(9)，通过第五道光罩制程对所述平坦层(9)、钝化层(8)、及顶栅绝缘层(32)同时进行图案化处理，得到位于所述氧化物导体层(53’)上方的第五过孔(95)，以暴露出部分氧化物导体层(53’)，定义出发光层的形状；所述第一底栅极(21)、第一氧化物半导体层(51)、第一源极(81)、第一漏极(82)、及第一顶栅极(71)构成第一双栅极TFT(T1)，所述第二底栅极(22)、第二氧化物半导体层(52)、第二源极(83)、第二漏极(84)、及第二顶栅极(72)构成第二双栅极TFT(T2)；所述氧化物导体层(53’)构成OLED的阳极。...

【技术特征摘要】
1.一种双栅极氧化物半导体TFT基板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、提供一基板(1)，在该基板(1)上沉积第一金属层，通过第一道光罩制程对所述第一金属层进行图案化处理，形成第一底栅极(21)、与第二底栅极(22)；步骤2、在所述第一底栅极(21)、第二底栅极(22)、及基板(1)上沉积底栅绝缘层(31)；步骤3、在所述底栅绝缘层(31)上沉积氧化物半导体层，在氧化物半导体层上涂覆光阻层，使用半色调掩膜板进行第二道光罩制程：先对所述光阻层进行曝光、显影，得到分别位于所述第一底栅极(21)、第二底栅极(22)上方覆盖所述氧化物半导体层的第一光阻层(41)、第二光阻层(42)、及位于所述第一底栅极(21)远离第二底栅极(22)一侧的覆盖所述氧化物半导体层的第三光阻层(43)；所述第一光阻层(41)的两侧区域、第二光阻层(42)的两侧区域、及第三光阻层(43)的厚度小于所述第一光阻层(41)的中间区域、及第二光阻层(42)的中间区域的厚度；再利用所述第一光阻层(41)、第二光阻层(42)、及第三光阻层(43)对所述氧化物半导体层进行刻蚀，使所述氧化物半导体层图案化，得到分别位于所述第一底栅极(21)、第二底栅极(22)上方的第一氧化物半导体层(51)、第二氧化物半导体层(52)、及位于所述第一底栅极(21)远离第二底栅极(22)一侧的第三氧化物半导体层(53)；步骤4、先去除所述第一光阻层(41)的两侧区域、第二光阻层(42)的两侧区域、及第三光阻层(43)；以余下的第一光阻层(41)的中间区域、及第二光阻层(42)的中间区域为遮蔽层，对所述第一氧化物半导体层(51)的两侧区域、第二氧化物半导体层(52)的两侧区域、及第三氧化物半导体层(53)进行离子掺杂，使所述第一氧化物半导体层(51)的两侧区域、及第二氧化物半导体层(52)的两侧区域转变为导体，使第三氧化物半导体层(53)转变为氧化物导体层(53’)；然后去除余下的第一光阻层(41)的中间区域、及第二光阻层(42)的中间区域；步骤5、在所述第一氧化物半导体层(51)、第二氧化物半导体层(52)、氧化物导体层(53’)、及底栅绝缘层(31)上沉积顶栅绝缘层(32)，通过第三道光罩制程同时对所述顶栅绝缘层(32)与底栅绝缘层(31)进行图案化处理，形成分别位于所述第一氧化物半导体层(51)两侧区域上方的第一过孔(91)、位于所述第二氧化物半导体层(52)两侧区域上方的第二过孔(92)、位于所述氧化物导体层(53’)上方的第三过孔(93)、及位于所述第一底栅极(21)与第二底栅极(22)之间暴露出部分第一底栅极(21)的第四过孔(94)；步骤6、在所述顶栅绝缘层(32)上沉积第二、第三金属层，通过第四道光罩制程对第二、第三金属层进行图案化处理，分别得到位于所述第一氧化物半导体层(51)上方的第一顶栅极(71)、位于所述第一顶栅极(71)两侧的第一源极(81)与第一漏极(82)、位于所述第二氧化物半导体层(52)上方的第二顶栅极(72)、位于所述第二顶栅极(72)两侧的第二源极(83)与第二漏极(84)；所述第一源极(81)与第一漏极(82)分别经由所述第一过孔(91)与所述第一氧化物半导体层(51)的两侧区域相接触，所述第二源极(83)与第二漏极(84)分别经由所述第二过孔(92)与所述第二氧化物半导体层(52)的两侧区域相接触，所述第一源极(81)经由所述第三过孔(93)与所述氧化物导体层(53’)相接触，所述第二源极(83)经由所述第四过孔(94)与所述第一底栅极(21)相接触；步骤7、在所述第一顶栅极(71)、第一源极(81)、第一漏极(82)、第二顶栅极(72)、第二源极(83)、第二漏极(84)、及顶栅绝缘层(32)上沉积钝化层(8)；步骤8、在所述钝化层(8)上沉积平坦层(9)，通过第五道光罩制程对所述平坦层(9)、钝化层(8)、及顶栅绝缘层(32)同时进行图案化处理，得到位于所述氧化物导体层(53’)上方的第五过孔(95)，以暴露出部分氧化物导体层(53’)，定义出发光层的形状；所述第一底栅极(21)、第一氧化物半导体层(51)、第一源极(81)、第一漏极(82)、及第一顶栅极(71)构成第一双栅极TFT(T1)，所述第二底栅极(22)、第二氧化物半导体层(52)、第二源极(83)、第二漏极(84)、及第二顶栅极(72)构成第二双栅极TFT(T2)；所述氧化物导体层(53’)构成OLED的阳极。2.如权利要求1所述的双栅极氧化物半导体TFT基板的制作方法，其特征在于，所述步骤3采用物理气相沉积法沉积透明的氧化物半导体层。3.如权利要求1所述的双栅极氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛世民，张合静，曾志远，苏智昱，李文辉，石龙强，吕晓文，
申请(专利权)人：深圳市华星光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44