專利名稱：Tft陣列基板制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體元件的制造方法，尤其涉及TFT陣列基板制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的液晶顯示器主要以薄膜晶體管液晶顯示器(TFT LCD)為主流，TFT LCD (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)的一般結(jié)構(gòu)是具有彼此相對的TFT陣列基 板和彩膜基板，在兩個(gè)基板之間設(shè)置襯墊料以保持盒間隙，并在該盒間隙之間填充液晶。
目前量產(chǎn)的TFT陣列基板大多至少需要四輪光罩工序。圖1為采用四道光罩工序制 造的現(xiàn)有技術(shù)TFT陣列基板的平面圖，圖2為沿圖1的A-A' 、 B-B'線提取的截面圖。 參照圖1和圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)的陣列基板在基板1上形成有彼此交叉的柵線11和數(shù)據(jù) 線52，柵線11與數(shù)據(jù)線52的交叉區(qū)形成TFT 91。 TFT 91包括柵極10、源極51和漏極 50。所述柵極10形成在與基板1直接接觸的第一金屬層上，在柵極IO上依次覆蓋有柵 絕緣層20、半導(dǎo)體層30、歐姆接觸40、源極51、漏極50和鈍化層60。柵極10連接到 柵線ll，源極51連接到數(shù)據(jù)線52。在由柵極IO和數(shù)據(jù)線52交叉限定的像素區(qū)域中形 成像素電極78，所述像素電極78通過接觸孔70和TFT 91的漏極50相連。
以下將參照圖3A 3D詳細(xì)說明采用四道光罩工序的液晶面板的TFT陣列基板制造方法。
參照圖3A，采用第一道光罩在基板上形成包括柵線11 (參照圖1)、柵極10和柵 焊盤12的第一導(dǎo)電圖案組。
參照圖3B，先在形成有柵圖案的基板上依次沉積柵絕緣層20、有源層30和歐姆接 觸層40，再在歐姆接觸層40上沉積第二導(dǎo)電金屬層50。然后利用第二道光罩在柵絕緣 層20上形成包括有源層30和歐姆接觸層40的圖案，以及包括數(shù)據(jù)線52 (參照圖l)、 源極51、漏極50以及數(shù)據(jù)焊盤53 (參照圖l)的第二導(dǎo)電圖案層。
參照圖3C，在第二導(dǎo)電層圖案形成之后，接著在基板上用PECVD沉積鈍化層60， 在形成鈍化層之后，通過采用第三道光罩的光刻和蝕刻工序，形成接觸孔61。
參照圖3D，在接觸孔61形成之后，沉積上一層透明導(dǎo)電層70，通過第四道光罩在 鈍化層上形成包括像素電極78、柵焊盤上電極72和數(shù)據(jù)焊盤上電極73的第三導(dǎo)電圖案組。
在液晶顯示器中，由于TFT陣列基板需要半導(dǎo)體工序和多輪光罩工序，其制造工序 很復(fù)雜并因此制造成本比較高，主要原因在于一輪光罩工序包括諸如薄膜沉積工序、清 洗工序、光刻工序、蝕刻工序、光刻膠剝離和檢查工序等多個(gè)工序。
為了解決這個(gè)問題，希望能夠提供一種可以減少光罩工序數(shù)量的TFT陣列基板制造 方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種采用多灰階光罩而減少光罩工序數(shù)量的TFT 陣列基板制造方法。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種TFT陣列基板制造方法， 包括以下步驟
提供一基板，并在該基板上形成一第一金屬層和一第一光刻膠層，利用一第一光罩 在該第一金屬層之上形成柵線、柵極和柵焊盤；
在該基板上繼續(xù)依次沉積一柵絕緣層、 一半導(dǎo)體層、 一歐姆接觸層、 一第二金屬層 和一第二光刻膠層，利用一第二光罩在該第二金屬層之上形成源極、漏極、溝道以及數(shù) 據(jù)線下電極和數(shù)據(jù)焊盤下電極；
在該基板上繼續(xù)沉積一透明導(dǎo)電層和一第三光刻膠層，利用一第三道光罩形成像素 電極、源極上電極、漏極上電極以及數(shù)據(jù)線上電極和數(shù)據(jù)焊盤上電極；
剝離第三光刻膠后在該基板上放置絲網(wǎng)，所述絲網(wǎng)覆蓋且僅覆蓋柵焊盤和數(shù)據(jù)焊盤， 最后沉積鈍化層。
上述方法中，所述第二光罩為一多灰階光罩。
本發(fā)明對比現(xiàn)有的四道光罩工序的TFT陣列基板制造方法有如下的有益效果本發(fā) 明利用多灰階光罩形成具有高度階梯的光刻膠，可直接形成柵極焊盤接觸孔，并可在第二 金屬層上直接形成透明導(dǎo)電層，利用一第三道光罩形成像素電極，最后在第三光刻膠剝 離之后用絲網(wǎng)沉積鈍化層，因而減少了一道光罩工序，可以簡化制造過程，降低成本， 提高產(chǎn)量。此外，釆用上述方法制造的TFT陣列基板的數(shù)據(jù)線由第二金屬層和透明導(dǎo)電 層所組成，可以有效的降低數(shù)據(jù)線電阻，減少數(shù)據(jù)線斷線的發(fā)生，提高良率。


圖1為采用現(xiàn)有技術(shù)四道光罩工序的TFT陣列基板的平面圖。 圖2為沿圖1的A-A'和B-B'線提取的截面圖。 圖3A 3D是現(xiàn)有技術(shù)的TFT陣列基板的制作流程剖視圖。 圖4為本發(fā)明的TFT陣列基板的平面圖。 圖5為沿圖4的I-I'和11-ir線提取的截面圖。
圖6為根據(jù)本發(fā)明的TFT陣列基板中制造第一導(dǎo)電圖案和柵焊盤接觸孔方法的平面 圖和截面圖。
圖7為根據(jù)本發(fā)明的TFT陣列基板中制造半導(dǎo)體圖案和第二導(dǎo)電層圖案以及漏極接 觸孔和數(shù)據(jù)焊盤接觸孔方法的平面圖和截面圖。
圖8為根據(jù)本發(fā)明的TFT陣列基板中制造第三導(dǎo)電圖案組方法的平面圖和截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及典型實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的TFT陣列基板的平面圖，圖5所示為沿圖4的I-I'和 n-n，線提取的截面圖。
參照圖4和圖5，根據(jù)本發(fā)明的TFT陣列基板包括形成于下基板上的柵絕緣層200、 形成于各交叉部的TFT901、形成于由向交叉結(jié)構(gòu)限定的像素區(qū)域中的像素電極708。該 TFT陣列基板還包括形成于柵線101和像素電極708重疊區(qū)域的存儲電容、與柵線101 連接的柵焊盤102以及連接到數(shù)據(jù)線502上的數(shù)據(jù)焊盤503。
施加?xùn)判盘柕臇啪€101和施加數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)線502交叉以限定像素區(qū)域708。該 TFT 901響應(yīng)柵線101信號向像素電極708施加數(shù)據(jù)線502上的像素信號。該TFT 901 擁有連接到柵線101的柵極100、連接到數(shù)據(jù)線502的源極501以及連接到像素電極708 的漏極500。此外，TFT 901還具有在源極501和漏極500之間形成溝道的有源層300， 其中該有源層300與其下的柵絕緣層200和柵極100重疊，該有源層300上還與數(shù)據(jù)線 重疊502。在該有源層300上還形成用于歐姆接觸的歐姆接觸層400。
該像素電極708連接到TFT901的漏極500并形成在像素區(qū)域708內(nèi)。
因此在通過TFT 901施加像素信號的像素電極708和施加基準(zhǔn)電壓的公共電極之間 形成電場。由于該電場，位于下陣列基板和彩膜基板之間的液晶分子由于各向異性而旋轉(zhuǎn)。像素區(qū)域的透射比按照液晶分子的旋轉(zhuǎn)程度而變化，從而顯示各種灰階。
柵焊盤102連接到柵驅(qū)動(dòng)器以向柵線101施加?xùn)判盘?。柵焊盤102包括延伸自柵線 的柵焊盤下電極102、柵焊盤上電極701，在透明導(dǎo)電層上形成柵焊盤上電極701并且 通過貫穿柵絕緣層200接觸孔與柵焊盤下電極102接觸。
數(shù)據(jù)焊盤503連接到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器以向數(shù)據(jù)線502施加數(shù)據(jù)信號。數(shù)據(jù)焊盤503包括 延伸自數(shù)據(jù)線502的數(shù)據(jù)焊盤下電極503和數(shù)據(jù)焊盤上電極702，在透明導(dǎo)電層上形成 像素電極708、數(shù)據(jù)焊盤上電極702、漏極上電極700和源極上電極704透明導(dǎo)電圖案。 數(shù)據(jù)焊盤、源極和漏極的上電極和下電極直接接觸，像素電極直接和漏極上電極700相 連，從而也和漏極下電極500相連，最后通過絲網(wǎng)印刷形成的鈍化層，覆蓋于除柵極焊 盤和數(shù)據(jù)焊盤以外的整個(gè)TFT基板上。
圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的TFT陣列基板中制造第一導(dǎo)電圖案包括柵焊盤102的平面 圖和截面圖。
請參照圖6A和6B，采用第一道光罩工序在下基板上形成具有柵線101、柵極100和 柵焊盤下電極102的柵圖案。
通過諸如濺射或其他沉積的方法在下基板上形成柵金屬層。其后如圖6B所示通過第 一道光罩的光刻工序和蝕刻工序?qū)⒃摻饘賹訕?gòu)圖為預(yù)定結(jié)構(gòu)，從而形成包括柵線101、 柵極100和柵焊盤下電極102的圖案。
圖7為根據(jù)本發(fā)明的TFT陣列基板中制造半導(dǎo)體圖案和第二導(dǎo)電層圖案以及漏極接觸 孔和數(shù)據(jù)焊盤接觸孔方法的平面圖和截面圖。
請參照圖7A，在先前形成有第一導(dǎo)電層圖案的陣列基板上沉積上柵絕緣層200和半 導(dǎo)體層300以及歐姆接觸層400以及第二金屬層500。其后通過第二道HTM光罩的光刻 工序和蝕刻工序，將該金屬層500和半導(dǎo)體層300構(gòu)圖為預(yù)定結(jié)構(gòu)，從而形成包括有源 層300和歐姆接觸層400的半導(dǎo)體層圖案，以及包括數(shù)據(jù)線502，源極501、漏極500 和數(shù)據(jù)焊盤下電極503的第二導(dǎo)電圖案以及柵極焊盤接觸孔。
圖7B為第二道光罩時(shí)在陣列基板上的光刻膠形狀厚度示意圖，請參照圖7B，該第二道 光罩具有由透明材料構(gòu)成的光罩襯底、形成在光罩襯底的遮光區(qū)域和形成于光罩襯底的 遮光量為二分之一的區(qū)域，采用第二道光罩曝光顯影后該光刻膠從而在分別對應(yīng)于第二 光罩遮光部分和二分之一曝光部分全部曝光部分形成具有預(yù)定臺階的光刻膠圖案。使得 溝道處400、數(shù)據(jù)線下電極502、數(shù)據(jù)焊盤下電極503、漏極下電極500和源極下電極501上的光刻膠801擁有最高的第一高度、除了以上提到的地方和柵極焊盤以外的地方 的光刻膠800擁有第二高度，只有柵極焊盤處沒有光刻膠。
請參照圖7C，然后通過第一次蝕刻去除掉沒有光刻膠部分也就是柵極焊盤處的第二 導(dǎo)電金屬層和半導(dǎo)體層以及歐姆接觸層，并且去除掉柵極焊盤處一半的柵絕緣層后，采 用氧氣等離子體執(zhí)行灰化工序從而去除具有第二高度的光刻膠圖案，并且降低具有第一 高度的光刻膠圖案。在經(jīng)過第二次蝕刻，將溝道處400、數(shù)據(jù)線下電極502、數(shù)據(jù)焊盤 下電極503、漏極下電極500和源極下電極501處以外的第二導(dǎo)電金屬層500和歐姆接 觸層400去除掉，并且去除掉這些地方一半的柵絕緣層的厚度，同時(shí)也把柵焊盤上的全 部柵絕緣層去除掉，從而形成柵焊盤接觸孔。
圖8為根據(jù)本發(fā)明的TFT陣列基板中制造第三導(dǎo)電圖案組方法的平面圖和截面圖。
最后請參照圖8A和圖8B，采用諸如濺射方法或其他沉積方法在上述陣列基板上涂 上透明導(dǎo)電層，該透明導(dǎo)電層由氧化銦錫(ITO)、氧化錫(TO)、氧化銦錫鋅(ITZO) 或者氧化銦鋅(IZO)形成。
然后通過第三道光罩的光刻工序和蝕刻工序構(gòu)圖透明導(dǎo)電圖案從而形成包括像素電 極708、數(shù)據(jù)焊盤上電極702、漏極上電極700和源極上電極704透明導(dǎo)電圖案，柵焊 盤上電極701和數(shù)據(jù)焊盤上電極702的第三導(dǎo)電圖案。該像素電極直接和漏極上電極 700相連，從而也和漏極下電極500相連。該柵焊盤上的電極通過貫穿柵絕緣層的接觸 孔和由透明導(dǎo)電層形成的柵焊盤上電極701相連。
通過該第三道光罩的光刻和刻蝕工藝將包括像素電極708、數(shù)據(jù)焊盤上電極702、漏 極上電極700和源極上電極704透明導(dǎo)電圖案，柵焊盤上電極701和數(shù)據(jù)焊盤上電極 702以外的地方的透明導(dǎo)電層刻掉，并且將溝道處的第二導(dǎo)電層刻掉，再經(jīng)過溝道干刻， 將溝道處的歐姆接觸層刻掉，從而形成溝道。
最后在光刻膠剝離之后采用絲網(wǎng)印刷方法沉積鈍化層600，所述絲網(wǎng)覆蓋且僅覆蓋 柵焊盤和數(shù)據(jù)焊盤，使得整個(gè)玻璃表面除柵焊盤701和數(shù)據(jù)焊盤702表面外均覆蓋鈍化 層，而柵焊盤701和數(shù)據(jù)焊盤702表面沒有鈍化層。經(jīng)過上述步驟達(dá)到用三光罩方法完 成制程的目的。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù) 人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護(hù) 范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種TFT陣列基板制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟提供一基板，并在該基板上形成一第一金屬層和一第一光刻膠層，利用一第一光罩在該第一金屬層之上形成柵線、柵極和柵焊盤；在該基板上繼續(xù)依次沉積一柵絕緣層、一半導(dǎo)體層、一歐姆接觸層、一第二金屬層和一第二光刻膠層，利用一第二光罩在該第二金屬層之上形成源極、漏極、溝道以及數(shù)據(jù)線下電極和數(shù)據(jù)焊盤下電極；在該基板上繼續(xù)沉積一透明導(dǎo)電層和一第三光刻膠層，利用一第三道光罩形成像素電極、源極上電極、漏極上電極以及數(shù)據(jù)線上電極和數(shù)據(jù)焊盤上電極；剝離第三光刻膠后在該基板上放置絲網(wǎng)，所述絲網(wǎng)覆蓋且僅覆蓋柵焊盤和數(shù)據(jù)焊盤，最后沉積鈍化層。
2. 如權(quán)利要求1所述的TFT陣列基板制造方法，其特征在于，所述第二光罩為一 多灰階光罩。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種TFT陣列基板制造方法，該制造方法利用多灰階光罩形成具有高度階梯的光刻膠，可直接形成柵極焊盤接觸孔，并可在第二金屬層上直接形成透明導(dǎo)電層，利用一第三道光罩形成像素電極，最后在光刻膠剝離之后用絲網(wǎng)沉積鈍化層，因而減少了一道光罩工序，可以簡化制造過程，降低成本，提高產(chǎn)量。
文檔編號H01L21/84GK101577255SQ20091004854
公開日2009年11月11日 申請日期2009年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者吳賓賓, 莉 譚 申請人:上海廣電光電子有限公司