[发明专利]金属氧化物薄膜晶体管的制备方法、阵列基板的制备方法

说明书

本发明公开了一种金属氧化物薄膜晶体管的制备方法，包括在衬底基板上依次制备形成栅电极、栅极绝缘层、金属氧化物有源层以及源电极和漏电极，所述栅电极包括衬垫层和铜金属层；其中，在形成所述栅电极之后，首先在退火温度不超过270℃的条件下对所述栅电极进行退火处理，然后在所述栅电极上沉积形成所述栅极绝缘层；或者是，在形成所述栅电极之后，在沉积温度不超过270℃的条件下，直接在所述栅电极上沉积形成所述栅极绝缘层。本发明还公开了一种阵列基板的制备方法，包括：采用如上所述的制备方法在衬底基板上制备形成阵列排布的金属氧化物薄膜晶体管；在所述金属氧化物薄膜晶体管上依次制备形成平坦层和像素电极。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域,尤其涉及一种金属氧化物薄膜晶体管的制备方法，还涉及一种阵列基板的制备方法。

背景技术

平板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。现有的平板显示装置主要包括液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)及有机电致发光显示装置(Organic Light Emitting Display，OLED)。薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)是平板显示装置的重要组成部分，可形成在玻璃基板或塑料基板上，通常作为开光装置和驱动装置用在诸如LCD、OLED。

在显示面板工业中，随着目前显示行业中大尺寸化，高解析度的需求越来越强烈，对有源层半导体器件充放电提出了更高的要求。IGZO(indium gallium zinc oxide，铟镓锌氧化物)是一种含有铟、镓和锌的非晶氧化物，其具有高迁移率，载流子迁移率是非晶硅的20～30倍，可以大大提高TFT对像素电极的充放电速率，具有高开态电流、低关态电流可以迅速开关，提高像素的响应速度，实现更快的刷新率，同时更快的响应也大大提高了像素的行扫描速率，使得超高分辨率在显示面板中成为可能。

随着显示面板的分辨率升高和尺寸的增大，“信号延迟”现象将更加严重，降低布线电阻成为一项迫切的需求。铜(Cu)的导电性仅次于银(Ag)，而且原材料价格低廉，被认为是最有希望的低电阻率布线材料，现有技术中已有使用铜作为TFT的栅电极的材料。现有技术中，具有铜栅电极的底栅型金属氧化物薄膜晶体管的制备工艺包括步骤：(1)、在衬底基板上制备形成图案化的铜栅电极；(2)、在铜栅电极上沉积栅极绝缘层；(3)在栅极绝缘层上制备形成图案化的金属氧化物有源层；(4)、在金属氧化物有源层上制备形成图案化的源电极和漏电极。其中，步骤(3)中需要对金属氧化物进行高温退火处理，退火的温度通常大于铜材料的重结晶温度。因此，在对金属氧化物进行高温退火处理时，常常会导致铜栅电极的形貌发生劣化，特别是会导致铜栅电极的倾斜锥角(Taper)不能符合工艺要求。图1是现有技术制备得到的金属氧化物薄膜晶体管的铜栅电极的电镜图，如图1所示，铜栅电极的斜边(如图1中黑色圆圈标示的部分)呈圆弧状，其Taper角是不符合工艺要求的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种金属氧化物薄膜晶体管的制备方法，其可以避免铜栅电极的倾斜锥角在后续的金属氧化物高温退火过程中发生劣化的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种金属氧化物薄膜晶体管的制备方法，包括在衬底基板上依次制备形成栅电极、栅极绝缘层、金属氧化物有源层以及源电极和漏电极，所述栅电极包括衬垫层和铜金属层；其中，

在形成所述栅电极之后，首先在退火温度不超过270℃的条件下对所述栅电极进行退火处理，然后在所述栅电极上沉积形成所述栅极绝缘层；或者是，

在形成所述栅电极之后，在沉积温度不超过270℃的条件下，直接在所述栅电极上沉积形成所述栅极绝缘层。

具体地，所述制备方法包括步骤：

S10、提供衬底基板，在所述衬底基板上依次沉积形成衬垫薄膜和铜金属薄膜，应用光刻工艺将所述衬垫薄膜和铜金属薄膜刻蚀形成图案化的栅电极；