金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板的返工方法与流程

1.本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板的返工方法。


背景技术：

2.液晶显示面板具有画质好、体积小、重量轻、低驱动电压、低功耗、无辐射和制造成本相对较低的优点，在平板显示领域占主导地位。
3.液晶显示面板由对置的薄膜晶体管阵列基板和彩色滤光基板及填充在两者之间液晶分子组成。制作薄膜晶体管阵列基板需要经历多道的沉积、光刻与蚀刻等工艺，以制作出薄膜晶体管的栅极、栅极绝缘层、半导体层、源极/漏极，以及像素电极和保护层等。
4.以金属氧化物制作半导体层的薄膜晶体管阵列基板中，由于源极/漏极要通过蚀刻阻挡层上的通孔与金属氧化物半导体层接触连接，当源极/漏极及与其同层形成的数据线和周边导线出现问题需要拔膜返工时，由于拔膜返工过程需要使用蚀刻液将形成源极/漏极的整层金属层蚀刻掉，蚀刻液会通过蚀刻阻挡层上的通孔流入金属氧化物半导体层中将通孔位置的金属氧化物蚀刻掉，最终导致金属氧化物半导体层功能异常。
5.所以，在以金属氧化物半导体制作薄膜晶体管阵列基板的制程过程中，一旦形成源极/漏极的金属层在制程过程中发生批次性异常，只能对整个半成品进行多次拔膜，恢复成光面玻璃状态或者报废处理，且在多次拔膜后也会对玻璃本体造成损伤增加后续破片几率，最终造成良率降低、制造成本上升。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板的返工方法，能提高产品良率，降低制造成本。
7.本发明提供一种金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板的返工方法中，所述金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板包括衬底和层叠设置在所述衬底上的金属氧化物半导体层、蚀刻阻挡层和第一金属层，所述第一金属层包括间隔设置的初始源极和初始漏极，所述蚀刻阻挡层上设有第一通孔和第二通孔，所述初始源极通过所述第一通孔与所述金属氧化物半导体层接触连接，所述初始漏极通过所述第二通孔与所述金属氧化物半导体层接触连接，其特征在于，所述返工方法包括：
8.在对应所述第一通孔和所述第二通孔位置的上方图案化形成第一光阻层；
9.去除未被所述第一光阻层覆盖的所述第一金属层形成余留源极和余留漏极；
10.去除所述第一光阻层；以及
11.在所述蚀刻阻挡层上图案化形成第二金属层，所述第二金属层包括重置源极和重置漏极，所述重置源极覆盖在所述余留源极上与该余留源极接触连接，所述重置漏极覆盖在所述余留漏极上与该余留漏极接触连接。
12.进一步地，所述金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板具有显示区域和非显示区
域；所述金属氧化物半导体层位于所述显示区域；所述金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板还包括栅极金属层，所述栅极金属层包括位于所述显示区域的栅极和位于所述非显示区域的第一周边导线，所述栅极位于所述金属氧化物半导体层的上方或下方；所述第一金属层还包括位于所述非显示区域的第二周边导线，所述第二周边导线通过第三通孔与所述第一周边导线接触连接；所述返工方法还包括：
13.所述第一光阻层还形成在对应所述第三通孔位置的上方；
14.去除未被所述第一光阻层覆盖的所述第一金属层时还形成余留第二周边导线；
15.在图案化形成第二金属层时，所述第二金属层还包括重置第二周边导线，所述重置第二周边导线覆盖在所述余留第二周边导线上与该余留第二周边导线接触连接。
16.进一步地，所述第一光阻层包括第一光阻图案和第二光阻图案，所述第一光阻图案覆盖对应所述金属氧化物半导体层上方的部分所述初始源极和所述初始漏极、以及位于所述初始源极和所述初始漏极之间的部分所述蚀刻阻挡层，所述第二光阻图案覆盖对应所述第三通孔位置的上方的所述第二周边导线。
17.进一步地，图案化形成第一金属层与图案化形成第二金属层时使用同一个光罩。
18.进一步地，图案化形成第二金属层的方法包括：
19.在所述蚀刻阻挡层上形成一层覆盖所述余留源极、所述余留漏极及所述余留第二周边导线的金属薄膜；
20.在所述金属薄膜图案化形成第二光阻层；
21.去除未被所述第二光阻层覆盖的金属薄膜；以及
22.去除所述第二光阻层。
23.进一步地，所述金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板还包括栅极绝缘层，所述栅极金属层形成在所述衬底上，所述栅极绝缘层形成在所述衬底上并覆盖所述栅极金属层，所述金属氧化物半导体层形成在所述栅极绝缘层上，所述蚀刻阻挡层形成在所述栅极绝缘层上并覆盖所述金属氧化物半导体层，所述第一金属层形成在所述蚀刻阻挡层上。
24.进一步地，所述第一金属层的膜层厚度为所述第二金属层的膜层厚度为
25.进一步地，所述第二金属层的材料与所述第一金属层材料相同。
26.进一步地，所述金属氧化物半导体层的材料为铟镓锌氧化物、氧化铟锌、镧系稀土掺杂氧化铟锌、铟锡锌氧化物或铟镓锌锡氧化物。
27.进一步地，所述返工方法还包括：
28.在所述蚀刻阻挡层上形成第一钝化层，所述第一钝化层覆盖所述第二金属层；
29.在所述第一钝化层上形成平坦层；
30.在所述平坦层上形成第一电极层；
31.在所述平坦层上形成第二钝化层，所述第二钝化层覆盖所述第一电极层；
32.在所述第二钝化层、所述平坦层和所述第一钝化层对应所述重置漏极的位置形成第四通孔以露出所述重置漏极；以及
33.在所述第二钝化层上图案化形成第二电极层，并使所述第二电极层填入所述第四通孔中与所述重置漏极接触连接。
34.本发明提供的金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板的返工方法中，当第一金属
层出现问题需要拔膜返工时，通过保留位于第一通孔、第二通孔和第三通孔上方的部分第一金属层保护住第一通孔、第二通孔和第三通孔，在蚀刻第一金属层时，可防止蚀刻液通过第一通孔和第二通孔进入金属氧化物半导体层将其蚀刻而导致金属氧化物半导体层功能异常，以及防止蚀刻液通过第三通孔进入第一周边导线将其蚀刻而导致后续形成的导线与其连接异常，提高了产品的良率。且只需增加一个光罩即可解决问题，且对阵列基板无任何损伤，也无需将产品进行多次拔膜拔成光面玻璃状态，降低了制造成本。
35.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板的返工方法的其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明。
附图说明
36.图1至图9为本发明较佳实施例的金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板的返工方法各步骤中金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板对应的截面结构示意图。
具体实施方式
37.为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板的返工方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：
38.有关本发明的前述及其它技术内容、特点及功效，在以下配合参考图的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
39.本发明较佳实施例提供的金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板的返工方法用于在金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板中的金属层出现问题需要拔膜返工时，请参见图1，金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板包括衬底110和层叠设置在衬底110上的金属氧化物半导体层140、蚀刻阻挡层150和第一金属层160，第一金属层160包括间隔设置的初始源极161和初始漏极162，蚀刻阻挡层150上设有第一通孔150a和第二通孔150b，初始源极161通过第一通孔150a与金属氧化物半导体层140接触连接，初始漏极162通过第二通孔150b与金属氧化物半导体层140接触连接。
40.本实施例中，金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板具有显示区域101和非显示区域102，金属氧化物半导体层140位于显示区域101。
41.金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板还包括栅极金属层120，栅极金属层120包括位于显示区域101的栅极121和位于非显示区域102的第一周边导线122。
42.栅极121可位于金属氧化物半导体层140的上方或下方。具体到本实施例中，栅极121先于金属氧化物半导体层140形成，因此位于金属氧化物半导体层140的下方。
43.进一步地，第一金属层160还包括位于非显示区域102的第二周边导线163，第二周边导线163通过第三通孔150c与第一周边导线122接触连接。
44.进一步地，金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板还包括栅极绝缘层130，栅极金
属层120形成在衬底110上，栅极绝缘层130形成在衬底110上并覆盖栅极金属层120，金属氧化物半导体层140形成在栅极绝缘层130上，蚀刻阻挡层150形成在栅极绝缘层130上并覆盖金属氧化物半导体层140，第一金属层160形成在蚀刻阻挡层150上。
45.请参图2至图4，金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板的返工方法具体包括：
46.如图2所示，在对应第一通孔150a和第二通孔150b位置的上方图案化形成第一光阻层210。图案化形成第一光阻层210的具体过程包括涂布光阻-曝光-显影等。
47.进一步地，第一光阻层210还形成在对应第三通孔150c位置的上方。
48.具体地，第一光阻层210包括第一光阻图案211和第二光阻图案212，第一光阻图案211覆盖对应金属氧化物半导体层140上方的部分初始源极161和初始漏极162、以及位于初始源极161和初始漏极162之间的部分蚀刻阻挡层150，第二光阻图案212覆盖对应第三通孔150c位置的上方的第二周边导线163。
49.如图3所示，去除未被第一光阻层210覆盖的第一金属层160形成余留源极1611和余留漏极1621。具体为利用蚀刻液将未被第一光阻层210覆盖的第一金属层160蚀刻去除形成余留源极1611和余留漏极1621，其中余留源极1611填充在第一通孔150a内，余留漏极1621填充在第二通孔150b内。
50.进一步地，去除未被第一光阻层210覆盖的第一金属层160时还形成余留第二周边导线1631。
51.如图4所示，去除第一光阻层210；以及
52.在蚀刻阻挡层150上图案化形成第二金属层170，第二金属层170包括重置源极171和重置漏极172，重置源极171覆盖在余留源极1611上与该余留源极1611接触连接，重置漏极172覆盖在余留漏极1621上与该余留漏极1621接触连接。
53.进一步地，在图案化形成第二金属层170时，第二金属层170还包括重置第二周边导线173，重置第二周边导线173覆盖在余留第二周边导线1631上与该余留第二周边导线1631接触连接。
54.本实施例中，图案化形成第一金属层160与图案化形成第二金属层170时使用同一个光罩。图案化形成金属层的制程包括清洗-上光阻-曝光-显影-去光阻等过程。
55.具体地，请参图5至图8，图案化形成第二金属层170的方法包括：
56.如图5所示，在蚀刻阻挡层150上形成一层覆盖余留源极1611、余留漏极1621及余留第二周边导线1631的金属薄膜17；
57.如图6所示，在金属薄膜17上图案化形成第二光阻层220；
58.如图7所示，去除未被第二光阻层220覆盖的金属薄膜17；以及
59.如图8所示，去除第二光阻层220。
60.本实施例中，第一金属层160的膜层厚度优选为第二金属层170的膜层厚度优选为第一金属层160的膜层厚度与第二金属层170的膜层厚度可相同，这样在形成第一金属层160和第二金属层170时可使用相同的制程和参数。
61.在形成第二金属层170后，与第一光阻层210对应的位置因为同时具有第一金属层160和第二金属层170，因此，厚度会比其它位置的第二金属层170更厚，在蚀刻金属薄膜17形成第二金属层170时，适当调整蚀刻制程的参数可防止蚀刻过快而形成尖角。
62.进一步地，第二金属层170的材料与第一金属层160材料相同。例如均使用钼(mo)/
铝(al)/钼(mo)的三层结构。
63.进一步地，金属氧化物半导体层140的材料为含有锌、铟、镓、锡、铝、硅、钪、钛、钒、钇、锆、铌、钼、铪、钽、钨和镧系金属等中的至少一种或一种以上的元素的氧化物。例如为铟镓锌氧化物(igzo)、氧化铟锌(izo)、镧系稀土掺杂氧化铟锌(ln-izo)、铟锡锌氧化物(itzo)或铟镓锌锡氧化物(igzto)等。
64.进一步地，金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板的返工方法，还包括：
65.在蚀刻阻挡层150上形成第一钝化层181，第一钝化层181覆盖第二金属层170；
66.在第一钝化层181上形成平坦层182；
67.在平坦层182上形成第一电极层183；
68.在平坦层182上形成第二钝化层184，第二钝化层184覆盖第一电极层183；
69.在第二钝化层184、平坦层182和第一钝化层181对应重置漏极172的位置形成第四通孔184a以露出重置漏极172；以及
70.在第二钝化层184上图案化形成第二电极层185，并使第二电极层185填入第四通孔184a中与重置漏极172接触连接。
71.实验证明，在经过后续制程形成平坦层后，不会在余留源极1611、余留漏极1621位置形成凸起而导致液晶层内的间隔垫(ps)出现高度差异。
72.本发明实施例提供的金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板的返工方法，当第一金属层160出现问题需要拔膜返工时，通过保留位于第一通孔150a、第二通孔150b和第三通孔150c上方的部分第一金属层160保护住第一通孔150a、第二通孔150b和第三通孔150c，在蚀刻第一金属层160时，可防止蚀刻液通过第一通孔150a和第二通孔150b进入金属氧化物半导体层140将其蚀刻而导致金属氧化物半导体层140功能异常，以及防止蚀刻液通过第三通孔150c进入第一周边导线122将其蚀刻而导致后续形成的导线与其连接异常，提高了产品的良率。且只需增加一个光罩即可解决问题，且对阵列基板无任何损伤，也无需将产品进行多次拔膜拔成光面玻璃状态，降低了制造成本。
73.以上对本发明所提供的金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板的返工方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。