本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬氧化物薄膜晶體管結(jié)構(gòu)背板及其制備方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，金屬氧化物tft(薄膜晶體管)以其高遷移率、工藝簡單、成本低、大面積均勻性高等優(yōu)點(diǎn)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的非晶硅(a-si)tft和低溫多晶硅(ltps)tft，而成為驅(qū)動oled顯示面板的關(guān)鍵器件。
目前，金屬氧化物tft在被稱為oled顯示面板的下一代技術(shù)革新的amoled顯示器(有源矩陣有機(jī)發(fā)光二極管)技術(shù)方面也是特點(diǎn)顯著。而且woled+cf(whiteoled+cf，在白色oled發(fā)光材料上組合使用rgbw四色彩色濾光片實(shí)現(xiàn)彩色顯示)技術(shù)作為amoled的一種開發(fā)方向，因其具有有機(jī)el材料(organicelectro-luminescence，有機(jī)電子發(fā)光材料)利用率高、對蒸鍍的mask(掩膜版)要求低、采用頂柵型的金屬氧化物tft開口率高等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。然而，作為關(guān)鍵技術(shù)的溝道層半導(dǎo)體的選擇不僅要關(guān)注遷移率等指標(biāo)，還要考慮相關(guān)工藝的復(fù)雜度等相關(guān)問題。但是，現(xiàn)有金屬氧化物tft存在開關(guān)tft的寄生電容較大，存在制備工藝復(fù)雜、產(chǎn)品良率低的缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種金屬氧化物薄膜晶體管結(jié)構(gòu)背板及其制備方法，該金屬氧化物薄膜晶體管結(jié)構(gòu)背板及其制備方法能夠減小寄生電容，簡化制備工藝，提高工藝制程的效率和產(chǎn)品良率。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
一種金屬氧化物薄膜晶體管結(jié)構(gòu)背板的制備方法，在襯底上制備頂柵型薄膜晶體管，所述頂柵型薄膜晶體管的柵極絕緣層由負(fù)性遮光有機(jī)硅材料制備。
在上述金屬氧化物薄膜晶體管結(jié)構(gòu)背板的制備方法中，采用負(fù)性遮光有機(jī)硅材料一次制備柵極絕緣層，省去了siox等薄膜的沉積和干刻步驟，簡化制備工藝，提高工藝制程的效率，所獲得的頂柵型薄膜晶體管具有較小的寄生電容，提升了器件性能，進(jìn)而提高了產(chǎn)品良率。
優(yōu)選地，包括如下步驟:
在襯底上沉積第一金屬層，并圖案化第一金屬層形成源漏極；
在形成源漏極后的第一金屬層上沉積金屬氧化物制備有源層；
沉積第一絕緣層形成柵極絕緣層，并采用自對準(zhǔn)曝光方法圖形化柵極絕緣層，形成倒梯形圖案；
之后，涂覆一層普通正性光刻膠，圖形化后沉積第二金屬層作為柵極金屬層，剝離掉不需要的金屬部分，形成柵極電極；
沉積第二絕緣層，采用掩膜圖形化第二絕緣層，形成接觸孔；
沉積第三金屬層，并圖案化第三金屬層形成公共電極。
進(jìn)一步地，所述沉積為物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、原子層沉積或者激光沉積。
更進(jìn)一步地，所述在襯底上沉積第一金屬層包括在襯底上采用噴濺的方式沉積一層金屬薄膜。
更進(jìn)一步地，所述金屬薄膜由cu、al、monb或cu合金、monb合金制成。
進(jìn)一步地，所述金屬氧化物為igzo、znon或者itzo。
進(jìn)一步地，所述有源層的厚度為500nm-1000nm。
進(jìn)一步地，所述沉積第一絕緣層作為柵極絕緣層包括：
旋涂負(fù)性遮光有機(jī)硅材料形成涂層；
在涂層上進(jìn)行曝光處理，光刻顯影后形成倒梯形圖案；
涂布一層正性的光阻，曝光顯影圖形化形成易于剝離的斷差。
更進(jìn)一步地，在形成倒梯形圖案后沉積柵極金屬，剝離掉不需要的部分后，形成柵極圖案后，再對有源層進(jìn)行濕法刻蝕。
進(jìn)一步地，所述柵極金屬層為單層金屬薄膜或多層金屬薄膜，所述金屬薄膜由cu,a1,mo,ti,ag,au,ta,cr或鋁合金制成。
另外，本發(fā)明還提供一種金屬氧化物薄膜晶體管結(jié)構(gòu)背板，包括襯底基板以及依次形成在所述襯底基板上的源漏極金屬層、有源層、柵極絕緣層、柵極金屬層以及公共電極，其中，所述柵極絕緣層由負(fù)性遮光有機(jī)硅材料制備。
優(yōu)選地，所述負(fù)性遮光有機(jī)硅材料內(nèi)包含添加熒烷黑染料或結(jié)晶紫腈化物染料。
附圖說明
圖1為本發(fā)明提供的一種金屬氧化物薄膜晶體管結(jié)構(gòu)背板的制備方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
一種金屬氧化物薄膜晶體管結(jié)構(gòu)背板的制備方法，在襯底上制備頂柵型薄膜晶體管，頂柵型薄膜晶體管的柵極絕緣層由負(fù)性遮光有機(jī)硅材料制備。
在上述金屬氧化物薄膜晶體管結(jié)構(gòu)背板的制備方法中，采用負(fù)性遮光有機(jī)硅材料一次制備柵極絕緣層，省去了siox等薄膜的沉積和干刻步驟，簡化制備工藝，提高工藝制程的效率，所獲得的頂柵型薄膜晶體管具有較小的寄生電容，提升了器件性能，進(jìn)而提高了產(chǎn)品良率。
一種優(yōu)選的實(shí)施方式，上述金屬氧化物薄膜晶體管結(jié)構(gòu)背板的制備方法，如圖1所示，包括如下步驟:
步驟s101，在襯底上沉積第一金屬層，并圖案化第一金屬層形成源漏極；
步驟s102，在形成源漏極后的第一金屬層上沉積金屬氧化物制備有源層；
步驟s103，沉積第一絕緣層形成柵極絕緣層，并采用自對準(zhǔn)曝光方法圖形化柵極絕緣層，形成倒梯形圖案；
步驟s104，之后，涂覆一層普通正性光刻膠，圖形化后沉積第二金屬層作為柵極金屬層，剝離掉不需要的金屬部分，形成柵極電極；
步驟s105，沉積第二絕緣層，采用掩膜圖形化第二絕緣層，形成接觸孔；在另一實(shí)施例中，此步驟為：沉積第二絕緣層，采用同一掩膜圖形化第二絕緣層，形成接觸孔；
步驟s106，沉積第三金屬層，并圖案化第三金屬層形成公共電極。
在上述金屬氧化物薄膜晶體管結(jié)構(gòu)背板的制備方法中，首先對襯底采用標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行清洗，通過步驟s101制備源漏極，可以采用噴濺的方式在襯底上沉積一層第一金屬層，然后通過圖案化工藝將第一金屬層形成源漏極，其中圖案化工藝可以為光刻、烘烤、刻蝕、剝離等；通過步驟s102在形成源漏極后的第一金屬層上沉積金屬氧化物制備有源層；然后通過步驟s103沉積第一絕緣層作為柵極絕緣層其中柵極絕緣層采用負(fù)性遮光有機(jī)硅材料一次制備，省去了siox等薄膜的沉積和干刻步驟，簡化制備工藝，提高工藝制程的效率，接著采用自對準(zhǔn)曝光方法圖形化柵極絕緣層，形成倒梯形圖案；通過步驟s104，涂覆一層正性的光刻膠，圖形化后。沉積第二金屬層。剝離不需要的柵極金屬形成柵極電極，第二金屬層形成柵極電極，能夠減少寄生電容，省去了一層光罩的制作，并且可以有效的減少發(fā)光區(qū)漏光對有源區(qū)影響。可以有效提升了產(chǎn)品良率和器件性能，縮減工序；通過步驟s105，繼續(xù)沉積第二絕緣層，采用掩膜(或與上述步驟同一掩膜)圖形化第二絕緣層，形成接觸孔，圖形化工藝可以采用曝光顯影，一次完成絕緣層開孔，形成接觸孔；最后通過步驟s106，沉積第三金屬層，并圖案化第三金屬層形成公共電極。
采用上述步驟獲得的頂柵型薄膜晶體管具有較小的寄生電容，提升了器件性能，進(jìn)而提高了產(chǎn)品良率。
具體地，沉積為物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、原子層沉積或者激光沉積，具體采用何種沉積方式根據(jù)金屬氧化物薄膜晶體管結(jié)構(gòu)背板的制備方法的實(shí)際情況(如工藝要求和實(shí)施設(shè)備的限制等)進(jìn)行選擇。
更具體地，在襯底上沉積第一金屬層包括在襯底上采用噴濺的方式沉積一層金屬薄膜。
更具體地，金屬薄膜可以由cu(銅)、al(鋁)、monb(鉬鈮)或cu(銅)合金、monb(鉬鈮)合金制成，金屬薄膜還可以由其他能夠滿足需求的金屬材料制備。
具體地，金屬氧化物可以為igzo(銦鎵鋅氧化物)、znon(鋅氮氧化物)或者itzo(銦錫鋅氧化物)，金屬氧化物還可以由其他能夠滿足需求的金屬材料制備。
具體地，有源層的厚度可以為500nm-1000nm，有源層的厚度可以優(yōu)選為500nm、600nm、700nm、800nm、900nm以及1000nm，有源層的具體厚度可以根據(jù)金屬氧化物薄膜晶體管結(jié)構(gòu)背板的制備方法的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。
具體地，沉積第二絕緣層作為柵極絕緣層包括：
旋涂負(fù)性遮光有機(jī)硅材料形成涂層；
在涂層上進(jìn)行曝光處理，光刻顯影后形成倒梯形圖案；
涂布一層正性的光阻，曝光顯影圖形化形成易于剝離的斷差。
在上述金屬氧化物薄膜晶體管結(jié)構(gòu)背板的制備方法中，通過在第一絕緣層上用負(fù)性遮光有機(jī)硅材料旋涂一層2un厚的涂層，然后在涂層上進(jìn)行背溝道設(shè)計(jì)以及背曝光處理形成倒梯形圖案，接著涂布一層正性的光阻，通過曝光顯影等圖形化工藝形成倒易于剝離的斷差，保留除柵極絕緣層上的其余部分有光阻，利于后續(xù)剝離。有效地提高制作速率，僅需要通過一次薄膜沉積和一道干法刻蝕工序就可以形成柵極圖案和有源層圖案。
更具體地，在形成倒梯形圖案后沉積柵極金屬，剝離掉不需要的部分后，形成柵極圖案后，再對有源層進(jìn)行濕法刻蝕。
在上述金屬氧化物薄膜晶體管結(jié)構(gòu)背板的制備方法中，可以通過四道掩膜板就可以制作出源漏極，有源層、柵極絕緣層以及柵極金屬層，接觸通孔，及公共電極。節(jié)省了掩膜板，有利于提高制程的效率和產(chǎn)品的良率，減少寄生電容。
具體地，柵極金屬層為單層金屬薄膜或多層金屬薄膜，金屬薄膜由cu,a1,mo,ti,ag,au,ta,cr或鋁合金制成。
另外，本發(fā)明還提供一種金屬氧化物薄膜晶體管結(jié)構(gòu)背板，包括襯底基板以及依次形成在襯底基板上的源漏極金屬層、有源層、柵極絕緣層、柵極金屬層以及公共電極，其中，柵極絕緣層由負(fù)性遮光有機(jī)硅材料制備。
由于有機(jī)硅光固化材料是一種負(fù)性光阻，有機(jī)硅光刻膠材料加入遮光材料形成由負(fù)性遮光有機(jī)硅材料，由負(fù)性遮光有機(jī)硅材料制備柵極絕緣層所獲得的頂柵型薄膜晶體管具有較小的寄生電容，提升了器件性能，進(jìn)而提高了產(chǎn)品良率。
一種優(yōu)選的實(shí)施方式，負(fù)性遮光有機(jī)硅材料內(nèi)包含添加熒烷黑染料或結(jié)晶紫腈化物染料，通過在負(fù)性遮光有機(jī)硅材料內(nèi)添加熒烷黑染料或結(jié)晶紫腈化物染料可以增強(qiáng)由負(fù)性遮光有機(jī)硅材料制備柵極絕緣層的遮光效果。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。