[发明专利]高性能双栅LTPO面板结构及制备工艺

权利要求书

1.高性能双栅LTPO面板结构，包括基板(1)，其特征在于：所述基板(1)上端设置有缓冲层(2)，缓冲层(2)上端设置有多晶硅层(3)，缓冲层(2)上端设置有第一栅极绝缘层(4)，且第一栅极绝缘层(4)成膜导电层上设置有第一栅极(5)和驱动电路走线，所述第一栅极(5)上端设置有第一中间绝缘层(6)，第一中间绝缘层(6)上端设置有Oxide有源层(7)，所述Oxide有源层(7)上端设置有第三栅极绝缘层(8)，所述第三栅极绝缘层(8)之上成膜导电层并图案化形成第二栅极(9)、桥接区(10)和栅极驱动线路，所述第二栅极(9)之上成膜第二中间绝缘层(11)，所述第二中间绝缘层(11)上端设置有第三金属层(12)，第三金属层(12)外部设置有钝化层(13)。

2.根据权利要求1所述的高性能双栅LTPO面板结构，其特征在于：所述缓冲层(2)为无机氧化物或者绝缘性质的化合物，且缓冲层(2)膜厚范围为100um～500nm，所述多晶硅层(3)膜厚范围为20～200um，所述第一栅极绝缘层(4)为无机氧化物或者绝缘性质的化合物，膜厚范围为100um～400um。

3.根据权利要求1所述的高性能双栅LTPO面板结构，其特征在于：所述成膜导电层可选用导电性优良金属一种或多种叠层，膜厚范围100um～400um，所述第一栅极绝缘层(4)上采用B₂H₆气体对LTPS-TFT器件的源漏极接触区进行P+参杂，所述第一中间绝缘层(6)作为LTPS中间介质层以及Oxide-TFT栅极绝缘层，膜厚范围100um～400um，且第一中间绝缘层(6)与所述第一栅极绝缘层(4)材质相同。

4.根据权利要求1所述的高性能双栅LTPO面板结构，其特征在于：所述Oxide有源层(7)为IGZO、IGZTO、IGTO、Pr-IZO和InO中的任意一种，所述第三栅极绝缘层(8)与所述第一栅极绝缘层(4)相同，所述第三栅极绝缘层(8)通过光罩对进行图案化，经蚀刻露出Oxide-TFT器件源漏极接触区表面，所述第二中间绝缘层(11)与所述第一栅极绝缘层(4)材质相同，并蚀刻出通孔。

5.根据权利要求1所述的高性能双栅LTPO面板结构，其特征在于：所述第一栅极(5)与第二栅极(9)通过桥接区(10)经由第三金属层(12)相连，所述钝化层(13)为无机绝缘氧化物和绝缘性质的化合物中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的高性能双栅LTPO面板结构，其特征在于：所述第一栅极(5)和第二栅极(9)内均设置有衬底(14)，衬底(14)上端通过物理溅射沉积有金属籽晶层(15)，金属籽晶层(15)可以为W以及MoW合金，厚度为2～30nm，金属籽晶层(15)上端沉积有金属Mo层(16)，厚度为100～400nm。

7.一种权利要求1-6所述的高性能双栅LTPO面板结构的制备工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、缓冲层制备：在基板之上制作第一绝缘层作为缓冲层(2)，材料可选无机氧化物或者绝缘性质的化合物，如SiOx、SiNx、氧化钛、氧化铝材料进行单层镀膜或多层镀膜100um～500nm，优选SiOx 300um；

S2、p-Si制备：成膜非晶硅层并在450℃以及N2环境下保存2h，进行脱H+处理，对非晶硅层进行blue-laser-annealing工艺处理使之晶化形成多晶硅层(3)p-Si并图案化，膜厚范围20～200um，优选45um；

S3、第一栅极绝缘层制备：在多晶硅层(3)之上制作第一栅极绝缘层(4)，材料可选无机绝缘氧化物或者绝缘性质的化合物，如SiOx、SiNx、氧化钛、氧化铝，优选SiOx，膜厚范围100um～400um，优选100um；

S4、第一栅极制备：在第一栅极绝缘层(4)之上成膜导电层制作薄膜晶体管栅极以及相关驱动电路走线，薄膜晶体管栅极为第一栅极(5)，导电膜层可选用铝、钨、钼、钛、镍、铜、银、铌铬导电性优良金属一种或多种叠层，如Mo/Al/Mo、Mo/Cu、Ti/Al/Ti、以及合金如MoTi/Cu、MoNb/Al、MoAlTi/Al，膜厚范围100um～400um，优选W/Mo叠层结构金属膜层作为器件栅极，第一栅极(5)中，在衬底(14)上通过物理溅射沉积金属籽晶层(15)，可选W以及MoW合金，厚度2～30nm，优选10nm，在金属籽晶层(15)上继续沉积金属Mo层(16)，厚度100～400nm，优选300nm；

S5、P+doping工艺：采用B₂H₆等气体对LTPS-TFT器件的源漏极接触区进行P+参杂，使之导体化，在参杂前会对源漏极接触取进行挖孔，露出p-Si上表面，再进行离子参杂；

S6、第一中间绝缘层制备：在第一栅极(5)上成膜绝缘层作为LTPS中间介质层以及Oxide-TFT栅极绝缘层，第一中间绝缘层(6)也叫第二栅极绝缘层，在成膜后进行高温退火处理，350℃～490℃温度区间，10s～2h下进行，材料选择同第一栅极绝缘层(4)，优选SiOx，膜厚范围100um～400um，优选200um；

S7、Oxide有源层制备：在第一中间绝缘层(6)之上制作氧化物有源层，并进行退火350℃/1h处理，可选材料IGZO、IGZTO、IGTO、Pr-IZO、InO，优选IGZO，有源层采用IGZO/InO叠层方式制备，膜厚范围20um～80um，优选50um，IGZO/InO制备中，IGZO厚度为10～60nm，优选20nm，In₂O₃厚度10～60nm，优选50nm；

S8、第三栅极绝缘层制备：在Oxide有源层(7)之上制作第三栅极绝缘层(8)，材料选择同缓冲层(2)；

S9、第二栅极制备：在第三栅极绝缘层(8)之上成膜导电层，材料同第一栅极(5)，并图案化形成第二栅极(9)，桥接区(10)、栅极驱动线路，并通过同一光罩对第三栅极绝缘层(8)再次进行图案化，经蚀刻露出Oxide-TFT器件源漏极接触区表面，可选的，对源漏极接触区进行N+参杂，第二栅极(9)中，在衬底(14)上通过物理溅射沉积金属籽晶层(15)，可选W以及MoW合金，厚度2～30nm，优选10nm，在金属籽晶层(15)上继续沉积金属Mo层(16)，厚度100～400nm，优选300nm；

S10、第二中间绝缘层制备：在第二栅极(9)之上成膜第二中间绝缘层(11)，材料选择同缓冲层(2)，并蚀刻出通孔，露出LTPS-TFT器件源漏极接触区p-Si上表面，Oxide-TFT源漏极接触区氧化物有源层上表面，以及桥接区(10)第一栅极(5)与第二栅极(9)上表面；

S11、第三金属层制备：在第二中间绝缘层(11)之上成膜源漏极金属层并图案化，材料选择同栅极金属层，第一栅极(5)与第二栅极(9)通过桥接区(10)经由第三金属层(12)相连，使Oxide-TFT上下gate信号一致；

S12、钝化层制备：在源漏极之上制作钝化层(13)，材料可选无机绝缘氧化物或者绝缘性质的化合物，如SiOx、SiNx、氧化钛、氧化铝，优选SiOx/SiNx双层。