專(zhuān)利名稱(chēng)：Tft-lcd陣列基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管液晶顯示器及其制造方法，尤其是一種薄膜 晶體管液晶顯示器陣列基板及其制造方法。
背景技術(shù)：
薄膜晶體管液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display,簡(jiǎn)稱(chēng)TFT-LCD)具有體積小、功耗低、無(wú)輻射等特點(diǎn)，在當(dāng)前的平 板顯示器市場(chǎng)占據(jù)了主導(dǎo)地位。對(duì)于TFT-LCD來(lái)說(shuō)，陣列基板以及制造工藝 決定了其產(chǎn)品性能、成品率和價(jià)格。為了有效地降j氐TFT-LCD的生產(chǎn)成本、 提高成品率，TFT-LCD陣列基板的制造工藝逐步得到簡(jiǎn)化，從開(kāi)始的七次掩 模(7 mask)工藝已經(jīng)發(fā)展到基于狹縫光刻技術(shù)的四次掩模(4 mask)工藝， 目前三次掩模(3 Mask)工藝正處在研究階段。
現(xiàn)有技術(shù)提出了一種三次掩模(3 Mask)工藝，首先使用第一個(gè)普通掩 模板通過(guò)構(gòu)圖工藝形成柵線和柵電極，然后使用第二個(gè)灰色調(diào)半透明的掩模 板通過(guò)構(gòu)圖工藝形成數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極和TFT溝道區(qū)域，最后使用第 三個(gè)普通掩模板通過(guò)構(gòu)圖工藝形成像素電極。該方案的特點(diǎn)是第三次構(gòu)圖工 藝中直接在光刻膠表面濺射透明導(dǎo)電薄膜，并采用離地剝離(Lift Off)工 藝使透明像素電極和漏電極表面直接接觸。實(shí)際使用表明，這種工藝容易使 光刻膠在濺射過(guò)程發(fā)生變性從而污染像素區(qū)域，并最終導(dǎo)致透明導(dǎo)電薄膜 濺射失敗。對(duì)于TFT-LCD陣列基板來(lái)說(shuō)，像素電極的性能非常重要，直接影 響液晶的顯示效果，從而影響顯示質(zhì)量，因此現(xiàn)有技術(shù)的三次掩模方法仍 存在一定的工藝缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種TFT-LCD陣列基板及其制造方法，有效克服現(xiàn)
有三次掩模工藝中易污染像素區(qū)域等技術(shù)缺陷，具有工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、成本低、
良品率高等優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種TFT-LCD陣列基板，包括柵線、 數(shù)據(jù)線、像素電極和薄膜晶體管，其特征在于，所述薄膜晶體管包括 半導(dǎo)體層和摻雜半導(dǎo)體層，依次形成在基板上；
源電極和漏電極，形成在所述摻雜半導(dǎo)體層上，源電極和漏電極之間的 區(qū)域?yàn)門(mén)FT溝道區(qū)域，其中源電極與所述數(shù)據(jù)線連接；
第一絕緣層，形成在所述源電極和漏電極上，其上形成有使所述像素電 極與所述漏電極連接的絕緣層過(guò)孔；
柵電極，形成在所述第一絕緣層上，并位于所述TFT溝道區(qū)域上方，所 述柵電極與所述柵線連接；
柵絕緣層，形成在所述柵電極和柵線上。
進(jìn)一步地，所述半導(dǎo)體層與基板之間還形成有遮光層。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種TFT-LCD陣列基板，包括柵 線、數(shù)據(jù)線、像素電極和薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括
半導(dǎo)體層和摻雜半導(dǎo)體層，依次形成在基板上；
源電極和漏電極，形成在所述摻雜半導(dǎo)體層上，源電極和漏電極之間的 區(qū)域?yàn)門(mén)FT溝道區(qū)域，其中源電極與所述數(shù)據(jù)線連接；
第一絕緣層，形成在所述源電極和漏電極上，其上形成有使所迷像素電 極與所述漏電極連接的絕緣層過(guò)孔；
柵電極，形成在所述第一絕緣層上，并位于所述TFT溝道區(qū)域上方，所 述柵電極與所述柵線連接，所述柵電極和柵線表面形成有通過(guò)氧化工藝形成 的絕緣金屬氧化膜。
進(jìn)一步地，所述半導(dǎo)體層與基板之間還形成有遮光層。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明進(jìn)一步提供了 一種TFT-LCD陣列基板的制造 方法，包4舌
步驟1、在基板上依次沉積半導(dǎo)體層、摻雜半導(dǎo)體層和源漏金屬薄膜， 通過(guò)第一次構(gòu)圖工藝形成包括數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極和TFT溝道區(qū)域的圖
形；
步驟2、在完成步驟1的基板上依次沉積第一絕緣層和柵金屬薄膜，通 過(guò)第二次構(gòu)圖工藝形成包括柵線和柵電極的圖形，同時(shí)第 一絕緣層在漏電極 位置形成有絕緣層過(guò)孔；
步驟3、在完成步驟2的基板上沉積透明導(dǎo)電薄膜，第三次構(gòu)圖工藝形 成包括像素電極的圖形，像素電極通過(guò)所述絕緣層過(guò)孔與漏電極連接；
步驟4、在完成步驟3的基板上形成第二絕緣層。
所述步驟2具體包括
步驟21、在完成步驟l的基板上沉積一層第一絕緣層，然后沉積一層?xùn)?br> 金屬薄膜；
步驟22、在柵金屬薄膜上涂敷一層光刻膠；
步驟23、使用半色調(diào)或灰色調(diào)掩模板進(jìn)行曝光和顯影處理，形成光刻膠 完全保留區(qū)域、部分保留區(qū)域和完全去除區(qū)域；
步驟24、進(jìn)行第一次刻蝕，完全刻蝕掉絕緣層過(guò)孔位置的柵金屬薄膜， 部分刻蝕掉該位置的第 一絕緣層；
步驟25、通過(guò)灰化工藝完全去除部分保留區(qū)域的光刻膠；
步驟26、進(jìn)行第二次刻蝕，形成柵線和柵電極圖形；
步驟27、進(jìn)行第三次刻蝕，將絕緣層過(guò)孔處的第一絕緣層完全刻蝕掉， 暴露出漏電極。
所述步驟4可以具體包括在形成像素電極圖形后，在未進(jìn)行光刻膠剝 離的基板上沉積柵絕緣層，使柵絕緣層完全覆蓋整個(gè)基板，然后進(jìn)行光刻膠 離地剝離工藝，使附著在光刻膠上的柵絕緣層一同被剝離。所述步驟4也可以具體包括形成像素電極圖形后，直接進(jìn)行光刻膠剝 離工藝，然后對(duì)暴露在外的柵電極和柵線表面進(jìn)行氧化處理，形成絕緣金屬
氧化膜。
在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述步驟1中在基板上沉積半導(dǎo)體層之前，先
沉積一層遮光層。
本發(fā)明提供了 一種TFT-LCD陣列基板及其制造方法，具有工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、 成本低、良品率高等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明首先使用半色調(diào)或灰色調(diào)掩模板通過(guò)第一 次構(gòu)圖工藝形成數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極和TFT溝道區(qū)域圖形，然后使用半 色調(diào)或灰色調(diào)掩模板通過(guò)第二次構(gòu)圖工藝形成柵線和柵電極圖形，最后使用 普通掩模板通過(guò)第三次構(gòu)圖工藝形成像素電極。本發(fā)明第三次構(gòu)圖工藝中采 用剝離光刻膠后再制備像素電極，并通過(guò)離地剝離工藝制備絕緣層，與采 用光刻膠表面濺射方式制備像素電極的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案克服 了光刻膠在濺射過(guò)程發(fā)生變性從而污染像素區(qū)域的技術(shù)缺陷，而且工藝過(guò) 程更易實(shí)現(xiàn)，有效提高了良品率。本發(fā)明提出的三次掩模工藝減少了掩膜 次數(shù)，大幅度降低了生產(chǎn)制造成本，極大地提高了產(chǎn)品生產(chǎn)能力。
下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1中A-A向剖面圖3為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第 一實(shí)施例第 一次構(gòu)圖工藝后的平面圖； 圖4為圖3中B-B向剖面圖5為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第二次構(gòu)圖工藝后的平面圖6為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第二次構(gòu)圖工藝中光刻膠曝光顯影工藝
后的示意圖7為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第二次構(gòu)圖工藝中第一次刻蝕工藝后的示意圖8為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第二次構(gòu)圖工藝中灰化工藝后的示意圖； 圖9為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第二次構(gòu)圖工藝中第二次刻蝕工藝后的 示意圖10為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第二次構(gòu)圖工藝中第三次刻蝕工藝后的 示意圖11為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第三次構(gòu)圖工藝中形成像素電極圖形后 的示意圖12為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第三次構(gòu)圖工藝中形成第二絕緣層后的 示意圖13為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖14為本發(fā)明TFT-LCD陣列差d反第二實(shí)施例第一次構(gòu)圖工藝后的示意圖； 圖15為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板的制造方法第一實(shí)施例的流程圖； 圖16為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板的制造方法第二次構(gòu)圖工藝的流程圖； 圖17為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板的制造方法第二實(shí)施例的流程圖。 附圖標(biāo)記說(shuō)明
2—半導(dǎo)體層； 5 —漏電極； 8—柵電極； 12—柵線； 16—光刻膠；
l一基板； 4—源電極； 7—絕緣層過(guò)孔； ll一數(shù)據(jù)線； 15—柵金屬薄膜;
3—摻雜半導(dǎo)體層; 6—第一絕緣層； 9一第二絕緣層； 13—^f象素電極； 17—遮光層。
具體實(shí)施例方式
圖1為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1 中A-A向剖面圖。本實(shí)施例TFT-LCD陣列基板包括在基板1上形成的數(shù)據(jù)線 11和柵線12，相互絕緣且垂直交叉的數(shù)據(jù)線11和柵線12限定了數(shù)個(gè)像素區(qū)域，并在交叉處形成薄膜晶體管，像素區(qū)域內(nèi)形成有像素電極13。薄膜晶體 管包括形成在基板1上的半導(dǎo)體層2和摻雜半導(dǎo)體層3，形成在摻雜半導(dǎo)體 層3上，源電極4和漏電極5之間的區(qū)域?yàn)門(mén)FT溝道區(qū)域，形成在源電極4 和漏電極5上并覆蓋整個(gè)基板的第一絕緣層6，第一絕緣層6位于漏電極5 位置形成有絕緣層過(guò)孔7，形成在第一絕緣層6上并位于TFT溝道區(qū)域上的 柵電極8,以及形成在柵電極8上的第二絕緣層9，柵線12與柵電極8連接， 數(shù)據(jù)線11與源電極4連接，像素電極13通過(guò)絕緣層過(guò)孔7與漏電極5連接， 如圖1、圖2所示。實(shí)際使用中，第一絕緣層可以為鈍化層，第二絕緣層可 以為柵絕緣層。
圖3~圖10為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第一實(shí)施例制備過(guò)程的示意圖， 下面通過(guò)本實(shí)施例TFT-LCD陣列基板的制備過(guò)程進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)施例的技術(shù) 方案，在以下說(shuō)明中，本發(fā)明所稱(chēng)的構(gòu)圖工藝包括光刻膠涂覆、掩模、曝光、 刻蝕、剝離等工藝，其中光刻膠以正性光刻膠為例。
圖3為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第 一實(shí)施例第 一次構(gòu)圖工藝后的平面圖， 圖4為圖3中B-B向剖面圖。首先采用化學(xué)氣相沉積或其它成膜方法，在基 板1 (如玻璃基板或石英J41)上依次沉積半導(dǎo)體層2和摻雜半導(dǎo)體層(歐 姆接觸層)3,其中半導(dǎo)體層2和摻雜半導(dǎo)體層3組成有源層。然后采用磁控 濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜方法，沉積一層源漏金屬薄膜，源漏金屬薄膜的材 料可以使用鉬、鋁、鋁釹合金、鎢、鉻、銅等金屬，或以上金屬組成的多層 薄膜。其中摻雜半導(dǎo)體層用于提高源漏金屬薄膜與半導(dǎo)體層的接觸電導(dǎo)，當(dāng) 所選用材料滿足二者之間的導(dǎo)電要求時(shí)，也可以采用沒(méi)有摻雜半導(dǎo)體層的結(jié) 構(gòu)，即源漏金屬薄膜直接沉積在半導(dǎo)體層上。使用半色調(diào)或灰色調(diào)掩模板通 過(guò)第一次構(gòu)圖工藝對(duì)半導(dǎo)體層、摻雜半導(dǎo)體層和源漏金屬薄膜進(jìn)行構(gòu)圖，在 基板上形成數(shù)據(jù)線ll、源電極4、漏電極5和TFT溝道區(qū)域圖形，其中源電 極4和漏電極5之間的摻雜半導(dǎo)體層被完全刻蝕掉，暴露出半導(dǎo)體層，如圖 3、圖4所示。上述采用半色調(diào)或灰色調(diào)掩模板形成數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極和TFT溝道區(qū)域圖形的工藝已廣泛應(yīng)用于目前四次掩才莫工藝中，這里不再贅述。
圖5為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第二次構(gòu)圖工藝后的平面圖，圖6為本 發(fā)明TFT-LCD陣列基板第二次構(gòu)圖工藝中光刻膠曝光顯影工藝后的示意圖， 為圖5中C-C向剖面圖。在完成上述圖形的基板上，首先釆用化學(xué)氣相沉積 或其它成膜方法沉積一層第一絕緣層6,然后采用磁控賊射、熱蒸發(fā)或其它 成膜方法，沉積一層?xùn)沤饘俦∧?5,柵金屬薄膜的材料可以使用鉬、鋁、鋁 釹合金、鎢、鉻、銅等金屬，或以上金屬組成的多層薄膜。在柵金屬薄膜15 上涂敷一層光刻膠16，使用半色調(diào)或灰色調(diào)掩模板進(jìn)行曝光，使光刻膠形成 完全曝光區(qū)域(即光刻膠完全去除區(qū)域)、部分曝光區(qū)域(即光刻膠部分保 留區(qū)域)和未曝光區(qū)域(即光刻膠完全保留區(qū)域)，其中柵線和柵電極位置 為未曝光區(qū)域，漏電極上方的絕緣層過(guò)孔位置為完全曝光區(qū)域，其余部分全 部是部分曝光區(qū)域。顯影處理后，完全曝光區(qū)域的光刻膠被完全去除，部分 曝光區(qū)域的光刻膠被部分去除，未曝光區(qū)域的光刻膠完全保留，如圖6所示。
圖7為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第二次構(gòu)圖工藝中第一次刻蝕工藝后的 示意圖，為圖5中C-C向剖面圖。通過(guò)刻蝕工藝對(duì)沒(méi)有光刻膠覆蓋的柵金屬 薄膜15和部分厚度的第一絕緣層6進(jìn)行刻蝕，在第一絕緣層6上形成絕緣層 過(guò)孔7圖形，絕緣層過(guò)孔7圖形位于漏電極5上方，且只是刻蝕一定厚度， 絕緣層過(guò)孔7的底部仍保留一定厚度的第一絕緣層6,如圖7所示。實(shí)際上， 該過(guò)程是一種部分刻蝕(half etch)工藝，在實(shí)際生產(chǎn)中可以通過(guò)增加絕緣 層厚度等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，目前已有較成熟的刻蝕絕緣層的經(jīng)驗(yàn)及實(shí)例。
圖8為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第二次構(gòu)圖工藝中灰化工藝后的示意圖， 為圖5中C-C向剖面圖。通過(guò)灰化工藝，部分曝光區(qū)域的光刻膠被完全去除， 未曝光區(qū)域的光刻膠16厚度變薄，但仍覆蓋在柵電極區(qū)域，如圖8所示。
圖9為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第二次構(gòu)圖工藝中第二次刻蝕工藝后的 示意圖，為圖5中C-C向剖面圖。通過(guò)刻蝕工藝對(duì)暴露出的柵金屬薄膜15200810116878.6
行刻蝕，形成柵線12圖形和位于TFT溝道區(qū)域上的柵電極8圖形，之后剝離 剩余的光刻膠，如圖9所示。
圖10為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第二次構(gòu)圖工藝中第三次刻蝕工藝后的 示意圖，為圖5中C-C向剖面圖。最后進(jìn)行第一絕緣層6的刻蝕，將絕緣層 過(guò)孔7處的第一絕緣層6完全刻蝕掉，暴露出漏電極5，如圖10所示。
圖11為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第三次構(gòu)圖工藝中形成像素電極圖形后 的示意圖，為圖1中A-A向剖面圖。采用i茲控濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜方法， 在完成上述圖形的基板上沉積一層透明導(dǎo)電薄膜，透明導(dǎo)電薄膜的材料可以 使用氧化銦錫UTO)或氧化銦鋅(IZO)，或其它高分子透明材料。使用普 通掩模板通過(guò)構(gòu)圖工藝將像素區(qū)域和絕緣層過(guò)孔之外區(qū)域的透明導(dǎo)電薄膜去 除，形成像素電極13圖形，像素電極13通過(guò)絕纟彖層過(guò)孔7與漏電極5連接， 此時(shí)像素電極上仍保留有光刻膠16,如圖ll所示。
圖12為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第三次構(gòu)圖工藝中形成第二絕緣層后的 示意圖，為圖1中A-A向剖面圖。在未進(jìn)行光刻膠剝離的基板上沉積第二絕 緣層9，使第二絕緣層9完全覆蓋整個(gè)基板，但由于像素電極13上有光刻膠 16存在，所以像素電極13上方的第二絕緣層9覆蓋在光刻膠16上，如圖12 所示。最后進(jìn)行光刻膠離地剝離(Lift Off)工藝，附著在光刻膠上的第二 絕緣層9 一同被剝離，最終形成本發(fā)明TFT-LCD陣列基板，如圖1、圖2所 示。
在本發(fā)明上述技術(shù)方案中，起絕緣作用的第二絕緣層也可以通過(guò)其它方 法形成，例如可以是通過(guò)氧化工藝形成的絕緣金屬氧化膜。具體地，形成像 素電極13圖形后，直接進(jìn)行光刻膠剝離工藝，然后對(duì)暴露在外的柵電極和柵 線表面進(jìn)行氧化，形成絕緣金屬氧化膜，以達(dá)到絕^彖目的。
在TFT-LCD陣列基板的制備過(guò)程中，還可以形成公共電極、存儲(chǔ)電容等 結(jié)構(gòu)，同時(shí)在基板的柵線PAD區(qū)域形成柵連接線和在數(shù)據(jù)線PAD區(qū)域形成數(shù) 據(jù)連接線。對(duì)于數(shù)據(jù)線PAD區(qū)域，在第一次構(gòu)圖工藝后，該區(qū)域沉積有半導(dǎo)體層、摻雜半導(dǎo)體層和源漏金屬薄膜，并形成圖形；在第二次構(gòu)圖工藝中， 該區(qū)域沉積有第一絕緣層和柵金屬薄膜，通過(guò)第一次刻蝕工藝使柵金屬薄膜 和第一絕緣層形成過(guò)孔，但過(guò)孔的底部仍保留一定厚度的第一絕緣層，第二 次刻蝕工藝將柵金屬薄膜完全刻蝕掉，第三次刻蝕工藝將過(guò)孔處的第 一絕緣 層完全刻蝕掉，暴露出源漏金屬薄膜；在第三次構(gòu)圖工藝中，該區(qū)域首先沉 積透明導(dǎo)電薄膜，在保留的光刻膠上沉積第二絕緣層，最后通過(guò)光刻膠離地 剝離工藝去除該區(qū)域的光刻膠和第二絕緣層，形成數(shù)據(jù)連接線圖形。對(duì)于柵 線PAD區(qū)域，在第一次構(gòu)圖工藝后，該區(qū)域沉積有半導(dǎo)體層、摻雜半導(dǎo)體層 和源漏金屬薄膜，并完全去除；在第二次構(gòu)圖工藝中，該區(qū)域沉積有第一絕 緣層和柵金屬薄膜，通過(guò)第二次刻蝕工藝將柵金屬薄膜完全刻蝕掉，保留第 一絕緣層；在第三次構(gòu)圖工藝中，該區(qū)域首先沉積透明導(dǎo)電薄膜，在保留的 光刻膠上沉積第二絕緣層，最后通過(guò)光刻膠離地剝離工藝去除該區(qū)域的光刻 膠和第二絕緣層，形成柵連接線圖形。
圖13為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，為圖1中 A-A向剖面圖。本實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)與前述第一實(shí)施例基本相同，所不同的 是，薄膜晶體管還包括形成在基板1上的遮光層17,遮光層17形成在基板1 與半導(dǎo)體層2之間，用于遮光照射TFT溝道區(qū)域的光，提高薄膜晶體管的工 作可靠性。
圖14為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第二實(shí)施例第一次構(gòu)圖工藝后的示意 圖，為圖3中B-B向剖面圖。本實(shí)施例TFT-LCD陣列基板的制備過(guò)程與前述 第一實(shí)施例的制備過(guò)程基本相同，不同之處在于，本實(shí)施例首先采用化學(xué)氣 相沉積或其它成膜方法，在基板1 (如玻璃基板或石英基板)上依次沉積遮 光層17、半導(dǎo)體層2和摻雜半導(dǎo)體層(歐姆接觸層)3，然后采用磁控濺射、 熱 發(fā)或其它成膜方法，沉積一層源漏金屬薄膜。使用半色調(diào)或灰色調(diào)掩模 板通過(guò)第一次構(gòu)圖工藝對(duì)遮光層、半導(dǎo)體層、4參雜半導(dǎo)體層和源漏金屬薄膜 進(jìn)行構(gòu)圖，在基板上形成數(shù)據(jù)線ll、源電極4、漏電極5和TFT溝道區(qū)域圖形，其中源電極4和漏電極5之間的摻雜半導(dǎo)體層被完全刻蝕掉，暴露出半 導(dǎo)體層，且數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極和TFT溝道區(qū)域圖形下均設(shè)置有遮光層。 后續(xù)第二次構(gòu)圖工藝和第三次構(gòu)圖工藝均與前述第 一 實(shí)施例的制備過(guò)程基本 相同，同樣本實(shí)施例起絕緣作用的第二絕緣層也可以是通過(guò)氧化工藝形成的 絕緣金屬氧化膜，不再贅述。
圖15為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板的制造方法第一實(shí)施例的流程圖，具體 包括
步驟1、在基板上依次沉積半導(dǎo)體層、摻雜半導(dǎo)體層和源漏金屬薄膜， 通過(guò)第一次構(gòu)圖工藝形成包括數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極和TFT溝道區(qū)域的圖
形；
步驟2、在完成步驟1的基板上依次沉積第一絕緣層和柵金屬薄膜，通 過(guò)第二次構(gòu)圖工藝形成包括柵線和柵電極的圖形，同時(shí)第 一絕緣層在漏電極 位置形成有絕緣層過(guò)孔；
步驟3、在完成步驟2的基板上沉積透明導(dǎo)電薄膜，第三次構(gòu)圖工藝形 成包括像素電極的圖形，像素電極通過(guò)所述絕緣層過(guò)孔與漏電極連接；
步驟4、在完成步驟3的基板上形成第二絕緣層。
首先采用化學(xué)氣相沉積或其它成膜方法，在基板(如玻璃基板或石英基 板)上依次沉積半導(dǎo)體層和摻雜半導(dǎo)體層(歐姆接觸層)，其中半導(dǎo)體層和 摻雜半導(dǎo)體層組成有源層；然后采用磁控濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜方法，沉
積一層源漏金屬薄膜，源漏金屬薄膜的材料可以使用鉬、鋁、鋁釹合金、鎢、 鉻、銅等金屬，或以上金屬組成的多層薄膜。使用半色調(diào)或灰色調(diào)掩模板通 過(guò)第一次構(gòu)圖工藝對(duì)半導(dǎo)體層、摻雜半導(dǎo)體層和源漏金屬薄膜進(jìn)行構(gòu)圖，在 基板上形成數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極和TFT溝道區(qū)域圖形，其中源電極和漏 電極之間的摻雜半導(dǎo)體層被完全刻蝕掉，暴露出半導(dǎo)體層。其中摻雜半導(dǎo)體 層用于提高源漏金屬薄膜與半導(dǎo)體層的接觸電導(dǎo)，當(dāng)所選用材料滿足二者之 間的導(dǎo)電要求時(shí)，也可以采用沒(méi)有摻雜半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)，即源漏金屬薄膜直接沉積在半導(dǎo)體層上。
圖16為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板的制造方法第二次構(gòu)圖工藝的流程圖，
具體包括
步驟21、在完成步驟l的基板上沉積一層第一絕緣層，然后沉積一層?xùn)?br> 金屬薄膜；
步驟22、在柵金屬薄膜上涂敷一層光刻膠；
步驟23、使用半色調(diào)或灰色調(diào)掩模板進(jìn)行曝光和顯影處理，形成光刻膠 完全保留區(qū)域、部分保留區(qū)域和完全去除區(qū)域；
步驟24、進(jìn)行第一次刻蝕，完全刻蝕掉絕緣層過(guò)孔位置的柵金屬薄膜， 部分刻蝕掉該位置的第 一絕緣層；
步驟25、通過(guò)灰化工藝完全去除部分保留區(qū)域的光刻膠；
步驟26、進(jìn)行第二次刻蝕，形成柵線和柵電極圖形；
步驟27、進(jìn)行第三次刻蝕，將絕緣層過(guò)孔處的第一絕緣層完全刻蝕掉， 暴露出漏電極。
首先采用化學(xué)氣相沉積或其它成膜方法沉積一層第一絕緣層，然后采用 磁控濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜方法，沉積一層?xùn)沤饘俦∧?，柵金屬薄膜的?料可以使用鉬、鋁、鋁釹合金、鎢、鉻、銅等金屬，或以上金屬組成的多層 薄膜。在柵金屬薄膜上涂敷一層光刻膠，使用半色調(diào)或灰色調(diào)掩模板進(jìn)行曝 光，使光刻膠形成完全曝光區(qū)域(即光刻膠完全去除區(qū)域)、部分曝光區(qū)域 (即光刻膠部分保留區(qū)域)和未曝光區(qū)域(即光刻膠完全保留區(qū)域)，其 中柵線和柵電極位置為未曝光區(qū)域，漏電極上方的絕緣層過(guò)孔位置為完全曝 光區(qū)域，其余部分全部是部分曝光區(qū)域。顯影處理后，完全曝光區(qū)域的光刻 膠被完全去除，部分曝光區(qū)域的光刻膠被部分去除，未曝光區(qū)域的光刻膠完 全保留。通過(guò)第一次刻蝕工藝對(duì)沒(méi)有光刻膠覆蓋的柵金屬薄膜和部分厚度的 第一絕緣層進(jìn)行刻蝕，在第一絕緣層上形成絕緣層過(guò)孔圖形，絕緣層過(guò)孔圖 形位于漏電極上方，且只是刻蝕一定厚度，絕緣層過(guò)孔的底部仍保留一定厚度的第一絕緣層。通過(guò)灰化工藝，部分曝光區(qū)域的光刻膠^^完全去除，未曝 光區(qū)域的光刻膠厚度變薄，但仍覆蓋在柵電極區(qū)域。通過(guò)第二次刻蝕工藝對(duì)
暴露出的柵金屬薄膜進(jìn)行刻蝕，剝離剩余的光刻膠后形成柵線圖形和位于TFT 溝道區(qū)域上的柵電極圖形。最后通過(guò)第三次刻蝕工藝對(duì)第一絕緣層進(jìn)行刻蝕， 將絕緣層過(guò)孔處的第 一絕緣層完全刻蝕掉，暴露出漏電極。
之后采用磁控濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜方法，在完成上述圖形的基板上 沉積一層透明導(dǎo)電薄膜，透明導(dǎo)電薄膜的材料可以使用氧化銦錫(IT0)或氧 化銦鋅(IZ0)，或其它高分子透明材料。使用普通掩模板通過(guò)構(gòu)圖工藝將像 素區(qū)域和絕緣層過(guò)孔之外區(qū)域的透明導(dǎo)電薄膜去除，形成像素電極圖形，像 素電極通過(guò)絕緣層過(guò)孔與漏電極連接。
圖15所示技術(shù)方案中，步驟4中形成第二絕緣層可以是通過(guò)沉積方法形 成柵絕緣層，也可以是通過(guò)氧化工藝形成絕緣金屬氧化膜。采用沉積方法的 過(guò)程具體包括在形成像素電極圖形后，在未進(jìn)行光刻膠剝離的基板上沉積 柵絕緣層，使柵絕緣層完全覆蓋整個(gè)基板，由于像素電極上有光刻膠存在， 所以像素電極上方的柵絕緣層覆蓋在光刻膠上。然后進(jìn)行光刻膠離地剝離工 藝，使附著在光刻膠上的柵絕緣層一同被剝離。采用氧化工藝的過(guò)程具體包 括形成像素電極圖形后，直接進(jìn)行光刻膠剝離工藝，然后對(duì)暴露在外的柵 電極表面進(jìn)行氧化，形成絕緣金屬氧化膜，以達(dá)到絕緣目的。
圖17為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板的制造方法第二實(shí)施例的流程圖，具體 包括
步驟l'、在基板上依次沉積遮光層、半導(dǎo)體層、摻雜半導(dǎo)體層和源漏金 屬薄膜，通過(guò)第一次構(gòu)圖工藝形成包括數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極和TFT溝道 區(qū)域的圖形；
步驟2'、在完成步驟l'的基板上依次沉積第一絕緣層和柵金屬薄膜，通 過(guò)第二次構(gòu)圖工藝形成包括柵線和柵電極的圖形，同時(shí)第 一絕緣層在漏電極 位置形成有絕緣層過(guò)孔；步驟3'、在完成步驟2'的基板上沉積透明導(dǎo)電薄膜，第三次構(gòu)圖工藝形 成包括像素電極的圖形，像素電極通過(guò)所述絕緣層過(guò)孔與漏電極連接； 步驟4'、在完成步驟3'的基板上形成第二絕緣層。
本實(shí)施例的基本流程與前述第一實(shí)施例基本相同，所不同的是，步驟1' 包括了形成遮光層的步驟，使遮光層形成在基板與半導(dǎo)體層之間，用于遮光 照射TFT溝道區(qū)域的光，提高薄膜晶體管的工作可靠性。步驟2' ~步驟4' 與前述第一實(shí)施例中步驟2 步驟4相同，不再贅述。
本發(fā)明提供了一種TFT-LCD陣列基板的制造方法，首先使用半色調(diào)或灰 色調(diào)掩模板通過(guò)第一次構(gòu)圖工藝形成數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極和TFT溝道區(qū) 域圖形，然后使用半色調(diào)或灰色調(diào)掩模板通過(guò)第二次構(gòu)圖工藝形成柵線和柵 電極圖形，最后使用普通掩模板通過(guò)第三次構(gòu)圖工藝形成像素電極。本發(fā)明 第三次構(gòu)圖工藝中采用剝離光刻膠后再制備像素電極，并通過(guò)離地剝離工藝 制備絕緣層，與采用光刻膠表面賊射方式制備像素電極的現(xiàn)有技術(shù)相比，本 發(fā)明技術(shù)方案克服了光刻膠在濺射過(guò)程發(fā)生變性從而污染像素區(qū)域的技術(shù)缺 陷，而且工藝過(guò)程更易實(shí)現(xiàn)，有效提高了良品率。本發(fā)明提出的三次掩模工 藝減少了掩膜次數(shù)，大幅度降低了生產(chǎn)制造成本，極大地提高了產(chǎn)品生產(chǎn)能 力。
最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技
術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種TFT-LCD陣列基板，包括柵線、數(shù)據(jù)線、像素電極和薄膜晶體管，其特征在于，所述薄膜晶體管包括半導(dǎo)體層和摻雜半導(dǎo)體層，依次形成在基板上；源電極和漏電極，形成在所述摻雜半導(dǎo)體層上，源電極和漏電極之間的區(qū)域?yàn)門(mén)FT溝道區(qū)域，其中源電極與所述數(shù)據(jù)線連接；第一絕緣層，形成在所述源電極和漏電極上，其上形成有使所述像素電極與所述漏電極連接的絕緣層過(guò)孔；柵電極，形成在所述第一絕緣層上，并位于所述TFT溝道區(qū)域上方，所述柵電極與所述柵線連接；柵絕緣層，形成在所述柵電極和柵線上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TFT-LCD陣列基板，其特征在于，所述半導(dǎo)體 層與基板之間還形成有遮光層。
3. —種TFT-LCD陣列基板，包括柵線、數(shù)據(jù)線、像素電極和薄膜晶體管， 其特征在于，所述薄膜晶體管包括半導(dǎo)體層和摻雜半導(dǎo)體層，依次形成在基板上；源電極和漏電極，形成在所述摻雜半導(dǎo)體層上，源電極和漏電極之間的 區(qū)域?yàn)門(mén)FT溝道區(qū)域，其中源電極與所述數(shù)據(jù)線連接；第一絕緣層，形成在所述源電極和漏電極上，其上形成有使所述像素電 極與所述漏電極連接的絕緣層過(guò)孔；柵電極，形成在所述第一絕緣層上，并位于所述TFT溝道區(qū)域上方，所 述柵電極與所述柵線連接，所述柵電極和柵線表面形成有通過(guò)氧化工藝形成 的絕緣金屬氧化膜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的TFT-LCD陣列基板，其特征在于，所述半導(dǎo)體 層與基板之間還形成有遮光層。
5. —種TFT-LCD陣列基板的制造方法，其特征在于，包括步驟1、在基板上依次沉積半導(dǎo)體層、摻雜半導(dǎo)體層和源漏金屬薄膜，通過(guò)第一次構(gòu)圖工藝形成包括數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極和TFT溝道區(qū)域的圖形；步驟2、在完成步驟1的基板上依次沉積第一絕緣層和柵金屬薄膜，通 過(guò)第二次構(gòu)圖工藝形成包括柵線和柵電極的圖形，同時(shí)第 一絕緣層在漏電極 位置形成有絕緣層過(guò)孔；步驟3、在完成步驟2的基板上沉積透明導(dǎo)電薄膜，第三次構(gòu)圖工藝形 成包括像素電極的圖形，像素電極通過(guò)所述絕緣層過(guò)孔與漏電極連接；步驟4、在完成步驟3的基板上形成第二絕緣層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的TFT-LCD陣列基板的制造方法，其特征在于， 所述步驟2具體包括步驟21、在完成步驟1的基板上沉積一層第一絕緣層，然后沉積一層?xùn)?金屬薄膜；步驟22、在柵金屬薄膜上涂敷一層光刻膠；步驟23、使用半色調(diào)或灰色調(diào)掩模板進(jìn)行曝光和顯影處理，形成光刻膠 完全保留區(qū)域、部分保留區(qū)域和完全去除區(qū)域；步驟24、進(jìn)行第一次刻蝕，完全刻蝕掉絕緣層過(guò)孔位置的柵金屬薄膜， 部分刻蝕掉該位置的第一絕緣層；步驟25、通過(guò)灰化工藝完全去除部分保留區(qū)域的光刻膠；步驟26、進(jìn)行第二次刻蝕，形成柵線和柵電極圖形；步驟27、進(jìn)行第三次刻蝕，將絕緣層過(guò)孔處的第一絕緣層完全刻蝕掉， 暴露出漏電^f及。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的TFT-LCD陣列基板的制造方法，其特征在于， 所述步驟4具體包括在形成像素電極圖形后，在未進(jìn)行光刻膠剝離的基板 上沉積柵絕緣層，使柵絕緣層完全覆蓋整個(gè)基板，然后進(jìn)行光刻膠離地剝離 工藝，使附著在光刻膠上的柵絕緣層一同被剝離。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的TFT-LCD陣列基板的制造方法，其特征在于， 所述步驟4具體包括形成像素電極圖形后，直接進(jìn)行光刻膠剝離工藝，然 后對(duì)暴露在外的柵電極和柵線表面進(jìn)行氧化處理，形成絕緣金屬氧化膜。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5 ~ 8中任一權(quán)利要求所述的TFT-LCD陣列基板的制造方 法，其特征在于，所述步驟1中在基板上沉積半導(dǎo)體層之前，先沉積一層遮 光層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種TFT-LCD陣列基板及其制造方法。制造方法包括在基板上依次沉積半導(dǎo)體層、摻雜半導(dǎo)體層和源漏金屬薄膜，通過(guò)第一次構(gòu)圖工藝形成包括數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極和TFT溝道區(qū)域的圖形；依次沉積第一絕緣層和柵金屬薄膜，通過(guò)第二次構(gòu)圖工藝形成包括柵線和柵電極的圖形，同時(shí)第一絕緣層在漏電極位置形成有絕緣層過(guò)孔；沉積透明導(dǎo)電薄膜，第三次構(gòu)圖工藝形成包括像素電極的圖形，像素電極通過(guò)所述絕緣層過(guò)孔與漏電極連接；形成第二絕緣層。本發(fā)明提出的三次掩模工藝減少了掩模次數(shù)，具有工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、成本低、良品率高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G02F1/1362GK101630098SQ200810116878
公開(kāi)日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者智 侯, 偉 李, 肖紅璽, 鄭云友, 鄭載潤(rùn) 申請(qǐng)人:北京京東方光電科技有限公司