專(zhuān)利名稱(chēng)：陣列基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器技術(shù)，尤其涉及一種陣列基板及其制造方法。
技術(shù)背景
液晶顯示器(Liquid Crystal Display ；以下簡(jiǎn)稱(chēng)LCD)由于具有重量輕、厚度 薄、無(wú)輻射的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)液晶顯示技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，特別是薄膜晶體管(Thin Film Transistor ；以下簡(jiǎn)稱(chēng)TFT)IXD是現(xiàn)有IXD的主流產(chǎn)品，從原來(lái)的七次光刻技術(shù)發(fā)展到現(xiàn) 在普遍應(yīng)用的四次光刻技術(shù)。
TFT-LCD的液晶面板通常包括對(duì)盒設(shè)置的陣列基板和彩膜基板，其間填充液晶。其 中，陣列基板的制作最為復(fù)雜。一般來(lái)說(shuō)，陣列基板的制作是通過(guò)一組薄膜沉積和光刻工藝 形成圖案來(lái)完成的，一次光刻形成一層圖案。所謂一次光刻即利用一次掩膜板所進(jìn)行的構(gòu) 圖工藝。要形成一層圖案，首先是先在襯底基板上沉積一層或多層薄膜，然后在薄膜表面上 涂一層光敏感材料，通過(guò)掩膜板進(jìn)行曝光、顯影、刻蝕和剝離，形成一層具備所需圖案的光 敏感材料，最后進(jìn)行刻蝕，把光敏感材料圖案轉(zhuǎn)移形成薄膜的圖案。每一層圖案都是在一定 的精確位置準(zhǔn)確地罩在另一層圖案上，每一層圖案都是由不同或相同的材料組成，其厚度 一般從幾百納米到幾個(gè)微米?，F(xiàn)在采用的四次光刻技術(shù)就是利用灰色調(diào)掩膜板(Gray Tone Mask)技術(shù)，通過(guò)一次光刻完成有源層和源漏金屬電極圖案的制作。一般來(lái)說(shuō)，在制作過(guò)程 中所用掩膜板的數(shù)量越少，生產(chǎn)效率越高，成本就越低。因此，減少光刻次數(shù)是本領(lǐng)域的發(fā) 展趨勢(shì)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種陣列基板及其制造方法，以減少陣列基板制作工序的光 刻次數(shù)，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種陣列基板制造方法，包括
通過(guò)構(gòu)圖工藝，在襯底基板上形成包括橫縱交叉的數(shù)據(jù)線和柵掃描線以及柵電極 的圖案，且所述數(shù)據(jù)線為斷續(xù)設(shè)置從而與所述柵掃描線相互間隔，或所述柵掃描線為斷續(xù) 設(shè)置從而與所述數(shù)據(jù)線相互間隔；
通過(guò)構(gòu)圖工藝，在形成上述圖案的襯底基板上形成有源層的圖案以及包括跨接過(guò) 孔和源電極過(guò)孔的柵極絕緣層的圖案，所述跨接過(guò)孔的位置對(duì)應(yīng)斷續(xù)且相鄰的所述數(shù)據(jù)線 或柵掃描線的位置，所述源電極過(guò)孔的位置對(duì)應(yīng)所述數(shù)據(jù)線的位置；
通過(guò)構(gòu)圖工藝，在形成上述圖案的襯底基板上形成包括像素電極、源電極、漏電極 和跨接線的圖案，所述像素電極與所述漏電極的圖案一體成型，所述源電極通過(guò)所述源電 極過(guò)孔與所述數(shù)據(jù)線相連，所述跨接線通過(guò)所述跨接過(guò)孔連接斷續(xù)且相鄰的所述數(shù)據(jù)線或 柵掃描線。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種陣列基板，包括襯底基板，所述襯底基板上 形成有橫縱交叉的數(shù)據(jù)線和柵掃描線，圍設(shè)形成像素單元，所述像素單元中設(shè)置有TFT開(kāi)關(guān)和像素電極，所述TFT開(kāi)關(guān)包括柵電極、有源層、源電極和漏電極，其中
所述數(shù)據(jù)線和所述柵掃描線采用相同材料同層形成，且所述數(shù)據(jù)線為斷續(xù)設(shè)置從 而與所述柵掃描線相互間隔，或所述柵掃描線為斷續(xù)設(shè)置從而與所述數(shù)據(jù)線相互間隔；
覆蓋在所述數(shù)據(jù)線、柵掃描線和柵電極上的柵極絕緣層形成有跨接過(guò)孔和源電極 過(guò)孔，所述跨接過(guò)孔的位置對(duì)應(yīng)斷續(xù)且相鄰的所述數(shù)據(jù)線或柵掃描線的位置，所述源電極 過(guò)孔的位置對(duì)應(yīng)所述數(shù)據(jù)線的位置；
所述源電極、漏電極和像素電極采用相同材料同層形成，還同時(shí)形成有跨接線，所 述漏電極與所述像素電極一體成型，所述源電極通過(guò)所述源電極過(guò)孔與所述數(shù)據(jù)線相連， 所述跨接線通過(guò)所述跨接過(guò)孔連接斷續(xù)且相鄰的所述數(shù)據(jù)線或柵掃描線。
由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明采用將數(shù)據(jù)線和柵掃描線同層形成的技術(shù)手段，能 夠?qū)崿F(xiàn)以三次光刻工藝制備陣列基板，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的陣列基板制造方法的流程圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的陣列基板制造方法的流程圖3為本發(fā)明實(shí)施例二制備的陣列基板在第一次光刻工藝后的局部俯視結(jié)構(gòu)示 意圖4為圖3中的A-A向剖切截面?zhèn)纫晥D5為本發(fā)明實(shí)施例二制備的陣列基板在第二次光刻工藝后的局部俯視結(jié)構(gòu)示 意圖6為圖5中的B-B向剖切截面?zhèn)纫晥D7為本發(fā)明實(shí)施例二制備的陣列基板的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖8為圖7中的C-C向剖切截面?zhèn)纫晥D9為本發(fā)明實(shí)施例三提供的陣列基板制造方法的流程圖10為本發(fā)明實(shí)施例三制備的陣列基板在第一次光刻工藝后的局部俯視結(jié)構(gòu)示 意圖11為圖10中D-D向的剖切截面?zhèn)纫晥D12為本發(fā)明實(shí)施例三制備的陣列基板在第二次光刻工藝后的局部俯視結(jié)構(gòu)示 意圖13為圖12中E-E向的剖切截面?zhèn)纫晥D14為本發(fā)明實(shí)施例三制備的陣列基板的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖15為圖14中F-F向的剖切截面?zhèn)纫晥D16為本發(fā)明實(shí)施例四提供的陣列基板的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖17為圖16中G-G向的剖切截面?zhèn)纫晥D18為本發(fā)明實(shí)施例四提供的陣列基板的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖19為圖18中H-H向的剖切截面?zhèn)纫晥D。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
實(shí)施例一
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的陣列基板制造方法的流程圖，該方法包括如下步 驟
步驟100、通過(guò)構(gòu)圖工藝，在襯底基板上形成包括橫縱交叉的數(shù)據(jù)線和柵掃描線以 及柵電極的圖案，且數(shù)據(jù)線為斷續(xù)設(shè)置從而與柵掃描線相互間隔，或柵掃描線為斷續(xù)設(shè)置 從而與數(shù)據(jù)線相互間隔；
步驟200、通過(guò)構(gòu)圖工藝，在形成上述圖案的襯底基板上形成有源層的圖案以及包 括跨接過(guò)孔和源電極過(guò)孔的柵極絕緣層的圖案，跨接過(guò)孔的位置對(duì)應(yīng)斷續(xù)且相鄰的數(shù)據(jù)線 或柵掃描線的位置，源電極過(guò)孔的位置對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)線的位置；
步驟300、通過(guò)構(gòu)圖工藝，在形成上述圖案的襯底基板上形成包括像素電極、源電 極、漏電極和跨接線的圖案，像素電極與漏電極的圖案一體成型，源電極通過(guò)源電極過(guò)孔與 數(shù)據(jù)線相連，跨接線通過(guò)跨接過(guò)孔連接斷續(xù)且相鄰的數(shù)據(jù)線或柵掃描線。
為對(duì)陣列基板上的各圖案結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)，還可以執(zhí)行下述步驟
步驟400、在形成上述圖案的襯底基板上形成保護(hù)膜層。
由于數(shù)據(jù)線和柵掃描線還需要連接至外圍邊緣區(qū)域中的接口區(qū)(PAD)，從而連接 驅(qū)動(dòng)電路，所以在制備陣列基板的過(guò)程中還可以包括形成接口區(qū)的操作，即
在通過(guò)構(gòu)圖工藝形成數(shù)據(jù)線、柵掃描線和柵電極的圖案時(shí)，還在陣列基板的邊緣 區(qū)域形成包括數(shù)據(jù)線接口區(qū)和柵掃描線接口區(qū)的圖案；
在通過(guò)構(gòu)圖工藝形成有源層、跨接過(guò)孔和源電極過(guò)孔時(shí)，還在柵極絕緣層上形成 第一接口區(qū)過(guò)孔以露出數(shù)據(jù)線接口區(qū)和柵掃描線接口區(qū)；
在形成保護(hù)膜層之后，還采用構(gòu)圖工藝在保護(hù)膜層上形成第二接口區(qū)過(guò)孔以露出 數(shù)據(jù)線接口區(qū)和柵掃描線接口區(qū)。
構(gòu)圖工藝可包括曝光、顯影、刻蝕和剝離等操作，本實(shí)施例的技術(shù)方案，可以最少 通過(guò)三次光刻工序即可形成陣列基板上的各導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，相比于現(xiàn)有的四次光刻工序，能夠 顯著提高陣列基板的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。當(dāng)然，作為一種新的陣列基板制造方法，本 實(shí)施例也可以有其他實(shí)現(xiàn)形式，例如，步驟200中形成有源層、跨接過(guò)孔和源電極過(guò)孔的構(gòu) 圖工藝可以采用一次光刻或兩次光刻工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)。一次光刻工藝即可以連續(xù)沉積有源層薄 膜和柵極絕緣層薄膜，采用半色調(diào)掩膜板或灰色調(diào)掩膜板對(duì)有源層薄膜和柵極絕緣層薄膜 進(jìn)行一次曝光顯影而后刻蝕；兩次光刻即先沉積柵極絕緣層薄膜，進(jìn)行一次光刻形成包括 跨接過(guò)孔和源電極過(guò)孔的柵極絕緣層，而后再沉積有源層薄膜，通過(guò)一次光刻形成有源層 的圖案。
具體生產(chǎn)制備過(guò)程中，各導(dǎo)電結(jié)構(gòu)所選用的材料、沉積工藝、以及所形成圖案的具 體形狀等均可以按照設(shè)計(jì)要求的不同而進(jìn)行調(diào)整，下面通過(guò)兩個(gè)優(yōu)選實(shí)施例來(lái)詳細(xì)介紹陣 列基板制備過(guò)程。
實(shí)施例二
圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的陣列基板制造方法的流程圖。本實(shí)施例可以以實(shí)施 例一為基礎(chǔ)，具體流程如下
步驟100中，通過(guò)構(gòu)圖工藝，在襯底基板1上形成包括橫縱交叉的數(shù)據(jù)線2和柵掃 描線3以及柵電極4的圖案具體包括
步驟110、在襯底基板1上沉積金屬薄膜。該步驟具體可以為以透明玻璃基板或 石英作為襯底基板1，在襯底基板1上采用濺射或熱蒸發(fā)的方法沉積厚度為500 4000埃 米(A)的金屬薄膜，金屬薄膜的材質(zhì)可以選用鉻(Cr)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、鋁 (Al)和銅(Cu)中的任意一種或多種金屬構(gòu)成的多層金屬薄膜，也可以為其合金。
進(jìn)行第一次光刻工藝具體可以包括
步驟120、在金屬薄膜上涂覆光刻膠；
步驟130、采用普通掩膜板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光顯影操作，形成包括完全保留區(qū)域和 完全去除區(qū)域的圖案，其中，完全保留區(qū)域即光刻膠完全保留的區(qū)域，完全去除區(qū)域沒(méi)有光 刻膠；
步驟140、對(duì)金屬薄膜進(jìn)行刻蝕，刻蝕掉完全去除區(qū)域?qū)?yīng)的金屬薄膜，形成至少 包括數(shù)據(jù)線2和柵掃描線3以及柵電極4的圖案，也可以同時(shí)形成數(shù)據(jù)線接口區(qū)14和柵掃 描線接口區(qū)15的圖案。本實(shí)施例中以形成斷續(xù)的數(shù)據(jù)線2和連貫的柵掃描線3為例進(jìn)行 說(shuō)明。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例二制備的陣列基板在第一次光刻工藝后的局部俯視結(jié)構(gòu)示 意圖，圖4為圖3中的A-A向剖切截面?zhèn)纫晥D。形成像素單元的區(qū)域?yàn)橄袼貐^(qū)域，像素區(qū)域 外圍為邊緣區(qū)域。
步驟200中，通過(guò)構(gòu)圖工藝，在形成上述圖案的襯底基板1上形成有源層6的圖案 以及包括跨接過(guò)孔7和源電極過(guò)孔8的柵極絕緣層5的圖案包括
步驟210、在形成上述圖案的襯底基板1上沉積柵極絕緣層薄膜和有源層薄膜。該 流程具體可以為
在形成上述圖案的襯底基板1上采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相沉積法(Plasma Enhance Chemical Vapor Deposition ；以下簡(jiǎn)稱(chēng)PECVD)連續(xù)沉積厚度為 1000 4000 A 的柵極絕緣層薄膜、半導(dǎo)體層薄膜和摻雜半導(dǎo)體層薄膜，半導(dǎo)體層薄膜和摻雜半導(dǎo)體層薄 膜作為有源層薄膜，其總厚度為1000 4500 A。柵極絕緣層薄膜可以選用氧化物、氮化物或 者氧氮化合物，對(duì)應(yīng)的反應(yīng)氣體可以為氮化硅(SiH4)、氨氣(MK)和氮?dú)?N2)，或者為二氯 二氫硅(SiH2C12)、NH3和N2。有源層薄膜對(duì)應(yīng)的反應(yīng)氣體可以是SiH4和氫氣(H2)，或者 為SiH2C12和H2，歐姆接觸層的反應(yīng)氣體為SiH4、PH3和H2 ；
進(jìn)行第二次光刻的流程具體包括
步驟220、在有源層薄膜上涂覆光刻膠；
步驟230、采用半色調(diào)掩膜板或灰色調(diào)掩膜板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光顯影操作，形成包 括完全保留區(qū)域、半保留區(qū)域和完全去除區(qū)域的圖案，所謂半色調(diào)掩膜板或灰色調(diào)掩膜板， 具有半曝光區(qū)域，對(duì)應(yīng)形成光刻膠的半保留區(qū)域，半保留區(qū)域處的光刻膠比完全去除區(qū)域 的光刻膠厚度小。其中，完全去除區(qū)域的位置對(duì)應(yīng)跨接過(guò)孔7和源電極過(guò)孔8的位置，還可 以對(duì)應(yīng)第一接口區(qū)過(guò)孔16的位置，完全保留區(qū)域的位置對(duì)應(yīng)有源層6的位置，剩余為半保 留區(qū)域；
步驟M0、對(duì)柵極絕緣層薄膜和有源層薄膜進(jìn)行第一次刻蝕，刻蝕掉完全去除區(qū)域 對(duì)應(yīng)的柵極絕緣層薄膜和有源層薄膜，形成至少包括跨接過(guò)孔7和源電極過(guò)孔8的圖案，還 可以形成第一接口區(qū)過(guò)孔16的圖案，其中，各過(guò)孔的圖案不限，優(yōu)選的是，連接相鄰數(shù)據(jù)線 2的跨接過(guò)孔7可以較小，其橫截面形狀可以為圓形，連接數(shù)據(jù)線2和源電極10的源電極過(guò)孔8較大，其橫截面形狀可以為矩形，數(shù)據(jù)線2 —端的跨接過(guò)孔7可以和源電極過(guò)孔8采用 一個(gè)過(guò)孔，能連接下層的數(shù)據(jù)線2即可；
步驟250、按照半保留區(qū)域光刻膠的厚度對(duì)完全保留區(qū)域和半保留區(qū)域的光刻膠 進(jìn)行灰化處理，則半保留區(qū)域的光刻膠被完全去除，完全保留區(qū)域的光刻膠被去除部分厚 度；
步驟沈0、對(duì)有源層薄膜進(jìn)行第二次刻蝕，刻蝕掉半保留區(qū)域?qū)?yīng)的有源層薄膜， 形成包括有源層6的圖案，該有源層6具體包括疊設(shè)的半導(dǎo)體層18和摻雜半導(dǎo)體層19。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例二制備的陣列基板在第二次光刻工藝后的局部俯視結(jié)構(gòu)示 意圖，圖6為圖5中的B-B向剖切截面?zhèn)纫晥D。
步驟300中，通過(guò)構(gòu)圖工藝，在形成上述圖案的襯底基板1上形成包括像素電極9、 源電極10、漏電極11和跨接線12的圖案具體可以包括
步驟310、在形成上述圖案的襯底基板1上沉積像素電極薄膜，該步驟具體可以 為
在形成上述圖案的襯底基板1上采用濺射或熱蒸發(fā)的方法沉積厚度約為300 600 A的像素電極薄膜，像素電極薄膜為透明導(dǎo)電材料，一般可以為銦錫氧化物(ITO)或銦 鋅氧化物(IZO)等，也可以是其它的金屬及金屬氧化物；
進(jìn)行第三次光刻工藝的流程具體可以包括
步驟320、在像素電極薄膜上涂覆光刻膠；
步驟330、采用普通掩膜板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光顯影操作，形成包括完全保留區(qū)域和 完全去除區(qū)域的圖案，其中，完全保留區(qū)域的位置對(duì)應(yīng)像素電極9、源電極10、漏電極11和 跨接線12的位置；
步驟340、對(duì)像素電極薄膜進(jìn)行刻蝕，刻蝕掉完全去除區(qū)域?qū)?yīng)的像素電極薄膜， 形成包括像素電極9、源電極10、漏電極11和跨接線12的圖案，其中，像素電極9與漏電極 11 一體成型連接，源電極10通過(guò)源電極過(guò)孔8連接數(shù)據(jù)線2，跨接線12連接相鄰的兩條數(shù) 據(jù)線2，源電極10和跨接線12可以一體成型。此時(shí)，數(shù)據(jù)線接口區(qū)14和柵掃描線接口區(qū) 15上的像素電極薄膜被保留，能起到對(duì)接口區(qū)的金屬進(jìn)行保護(hù)的作用。
由于本實(shí)施例中采用半導(dǎo)體層18和摻雜半導(dǎo)體層19構(gòu)成有源層6，還需要進(jìn)一步 形成TFT溝道，即在進(jìn)行第三次光刻之后，還包括
步驟350、對(duì)形成上述圖案的襯底基板1進(jìn)行選擇性干法刻蝕，刻蝕掉源電極10和 漏電極11之間的摻雜半導(dǎo)體層薄膜，形成TFT溝道。選擇性干法刻蝕對(duì)于材料的刻蝕有選 擇性，對(duì)半導(dǎo)體材料的刻蝕速度很快，而對(duì)柵極絕緣層5、像素電極9的材料刻蝕速度很慢， 可視為對(duì)其他膜層基本沒(méi)有影響。因此，本步驟不用利用掩膜板即可直接刻蝕獲得所需圖案。
步驟400、在形成上述圖案的襯底基板1上采用旋涂方法涂覆一層4000 150000 A的保護(hù)膜層13，保護(hù)膜層13的材料可以為有機(jī)絕緣層，可以使保護(hù)膜層13的表 面平坦化，既能夠?qū)FT溝道處的半導(dǎo)體層18形成保護(hù)，又能夠使陣列基板表面平坦化，有 利于后續(xù)對(duì)盒等操作的實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選的是，保護(hù)膜層13的材料選用感光有機(jī)材料，則采用構(gòu)圖工藝在保護(hù)膜層13 上形成第二接口區(qū)過(guò)孔17具體為
步驟500、采用普通掩膜板對(duì)保護(hù)膜層13進(jìn)行曝光顯影，形成第二接口區(qū)過(guò)孔17。 本步驟中，由于保護(hù)膜層13具有很好的感光性，所以相當(dāng)于光刻膠，在經(jīng)過(guò)一次曝光工藝 后，使像素區(qū)域?yàn)楸Ｗo(hù)膜層13的完全保留區(qū)域，邊緣區(qū)域或第二接口區(qū)過(guò)孔17的位置為保 護(hù)膜層13的完全去除區(qū)域，經(jīng)過(guò)顯影后，完全去除區(qū)域的保護(hù)膜層13就被去除，而不用進(jìn) 行刻蝕操作，能夠簡(jiǎn)化工藝流程。
圖7為本發(fā)明實(shí)施例二制備的陣列基板的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖8為圖7中的 C-C向剖切截面?zhèn)纫晥D。
本實(shí)施例的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了以三次光刻工藝制備陣列基板，能夠顯著簡(jiǎn)化生產(chǎn)工 序，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。本實(shí)施例的技術(shù)方案同樣適用于形成斷續(xù)的柵掃描線的 情況，只要調(diào)整數(shù)據(jù)線、柵掃描線、跨接過(guò)孔和跨接線的圖案即可。
實(shí)施例三
圖9為本發(fā)明實(shí)施例三提供的陣列基板制造方法的流程圖，本實(shí)施例可以以實(shí)施 例一為基礎(chǔ)，包括如下流程
步驟110、在襯底基板1上采用濺射或熱蒸發(fā)的方法沉積厚度為500 4000埃米(A)的金屬薄膜；
步驟120、在金屬薄膜上涂覆光刻膠；
步驟130、采用普通掩膜板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光顯影操作，形成包括完全保留區(qū)域和 完全去除區(qū)域的圖案；
步驟140、對(duì)金屬薄膜進(jìn)行刻蝕，刻蝕掉完全去除區(qū)域?qū)?yīng)的金屬薄膜，形成至少 包括數(shù)據(jù)線2和柵掃描線3以及柵電極4的圖案，也可以同時(shí)形成數(shù)據(jù)線接口區(qū)14和柵掃 描線接口區(qū)15的圖案。本實(shí)施例中以形成斷續(xù)的柵掃描線3和連貫的數(shù)據(jù)線2為例進(jìn)行 說(shuō)明。
圖10為本發(fā)明實(shí)施例三制備的陣列基板在第一次光刻工藝后的局部俯視結(jié)構(gòu)示 意圖，圖11為圖10中D-D向的剖切截面?zhèn)纫晥D。形成像素單元的區(qū)域?yàn)橄袼貐^(qū)域，像素區(qū) 域外圍為邊緣區(qū)域。
步驟210’、在形成上述圖案的襯底基板1上采用PECVD連續(xù)沉積厚度為1000 4000 A的柵極絕緣層薄膜，并采用濺射方法沉積氧化物半導(dǎo)體層薄膜作為有源層薄膜，優(yōu) 選的是為氧化銦鎵鋅(IGZO)，氧化物半導(dǎo)體層薄膜的厚度可以為500 3000人；
步驟220、在有源層薄膜上涂覆光刻膠；
步驟230、采用半色調(diào)掩膜板或灰色調(diào)掩膜板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光顯影操作，形成包 括完全保留區(qū)域、半保留區(qū)域和完全去除區(qū)域的圖案；
步驟M0、對(duì)柵極絕緣層薄膜和有源層薄膜進(jìn)行第一次刻蝕，刻蝕掉完全去除區(qū)域 對(duì)應(yīng)的柵極絕緣層薄膜和有源層薄膜，形成至少包括跨接過(guò)孔7和源電極過(guò)孔8的圖案，還 可以形成第一接口區(qū)過(guò)孔16的圖案；
步驟250、按照半保留區(qū)域光刻膠的厚度對(duì)完全保留區(qū)域和半保留區(qū)域的光刻膠 進(jìn)行灰化處理，則半保留區(qū)域的光刻膠被完全去除，完全保留區(qū)域的光刻膠被去除部分厚 度；
步驟沈0、對(duì)有源層薄膜進(jìn)行第二次刻蝕，刻蝕掉半保留區(qū)域?qū)?yīng)的有源層薄膜， 形成包括有源層6的圖案；
圖12為本發(fā)明實(shí)施例三制備的陣列基板在第二次光刻工藝后的局部俯視結(jié)構(gòu)示 意圖，圖13為圖12中E-E向的剖切截面?zhèn)纫晥D。
步驟310、在形成上述圖案的襯底基板1上采用濺射或熱蒸發(fā)的方法沉積厚度約 為300 600入的像素電極薄膜；
步驟320、在像素電極薄膜上涂覆光刻膠；
步驟330、采用普通掩膜板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光顯影操作，形成包括完全保留區(qū)域和 完全去除區(qū)域的圖案，其中，完全保留區(qū)域的位置對(duì)應(yīng)像素電極9、源電極10、漏電極11和 跨接線12的位置；
步驟340、對(duì)像素電極薄膜進(jìn)行刻蝕，刻蝕掉完全去除區(qū)域?qū)?yīng)的像素電極薄膜， 形成包括像素電極9、源電極10、漏電極11和跨接線12的圖案，其中，像素電極9與漏電極 11 一體成型連接，源電極10通過(guò)源電極過(guò)孔8連接數(shù)據(jù)線2，跨接線12通過(guò)跨接過(guò)孔7連 接相鄰的柵掃描線3，與實(shí)施例二的區(qū)別在于，本實(shí)施例每個(gè)像素單元中跨接過(guò)孔7成對(duì)設(shè) 置，跨接線12平行于柵掃描線3而連接相鄰的兩條柵掃描線3。此時(shí)，數(shù)據(jù)線接口區(qū)14和 柵掃描線接口區(qū)15上的像素電極薄膜保留，能起到對(duì)接口區(qū)的金屬材料進(jìn)行保護(hù)的作用。
由于本實(shí)施例中采用氧化物半導(dǎo)體層作為有源層，氧化物半導(dǎo)體與像素電極材料 的接觸電阻較小，載流子的遷移率較高，像素電極材料形成的源電極和漏電極與氧化物半 導(dǎo)體之間的電學(xué)特性較好，無(wú)須形成TFT溝道。
步驟400、在形成上述圖案的襯底基板1上采用旋涂方法涂覆一層4000 15000 A 的保護(hù)膜層13，既能夠?qū)ρ趸锇雽?dǎo)體層形成保護(hù)，又能夠使陣列基板表面平坦化，有利于 后續(xù)對(duì)盒等操作的實(shí)現(xiàn)。
步驟500、采用普通掩膜板對(duì)感光材料制成的保護(hù)膜層13進(jìn)行曝光顯影，形成第 二接口區(qū)過(guò)孔17。
圖14為本發(fā)明實(shí)施例三制備的陣列基板的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖15為圖14中 F-F向的剖切截面?zhèn)纫晥D。
本實(shí)施例不僅實(shí)現(xiàn)了三次光刻工藝，而且通過(guò)采用氧化物半導(dǎo)體層作為有源層， 使源電極和漏電極與有源層之間的接觸電阻減小，從而可以省略摻雜半導(dǎo)體材料制備的歐 姆接觸層，也省略了形成TFT溝道的操作。本實(shí)施例的技術(shù)方案既節(jié)省了材料，又減少了沉 積歐姆接觸層和刻蝕TFT溝道的工序，進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本。
本發(fā)明各實(shí)施例所提供的技術(shù)方案，基于一次光刻工藝同時(shí)形成數(shù)據(jù)線和柵掃描 線的思路，實(shí)現(xiàn)了三次光刻工藝制備有源驅(qū)動(dòng)TFT-LCD的陣列基板，與現(xiàn)在普遍采用的四 次光刻工藝相比，簡(jiǎn)化了工序，減少了設(shè)備投入，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。另外， 本發(fā)明通過(guò)采用與氧化物半導(dǎo)體層接觸電阻較小的透明導(dǎo)電金屬制作源電極和漏電極，可 以省略現(xiàn)有工藝中的摻雜半導(dǎo)體層以及刻蝕TFT溝道的工序，不但節(jié)省了生產(chǎn)原料，還縮 短了生產(chǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。本發(fā)明由于像素電極與源電極和漏電極同層形成，無(wú)須設(shè) 置鈍化層，所以可以具有平坦化特點(diǎn)的保護(hù)膜層代替鈍化層，提高后續(xù)對(duì)盒工藝的效果。
實(shí)施例四
圖16為本發(fā)明實(shí)施例四提供的陣列基板的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖17為圖16中 G-G向的剖切截面?zhèn)纫晥D，該陣列基板包括襯底基板1，襯底基板1上形成有橫縱交叉的數(shù) 據(jù)線2和柵掃描線3，圍設(shè)形成像素單元，像素單元中設(shè)置有TFT開(kāi)關(guān)和像素電極9，TFT開(kāi)關(guān)包括柵電極4、有源層6、源電極10和漏電極11，其中，數(shù)據(jù)線2和柵掃描線3采用相同 材料同層形成，且數(shù)據(jù)線2為斷續(xù)設(shè)置從而與柵掃描線3相互間隔。覆蓋在數(shù)據(jù)線2、柵掃 描線3和柵電極4上的柵極絕緣層5形成有跨接過(guò)孔7和源電極過(guò)孔8，跨接過(guò)孔7的位 置對(duì)應(yīng)斷續(xù)且相鄰的數(shù)據(jù)線2的位置，源電極過(guò)孔8的位置對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)線2的位置。源電極 10、漏電極11和像素電極9采用相同材料同層形成，還同時(shí)形成有跨接線12，漏電極11與 像素電極9 一體成型，源電極10通過(guò)源電極過(guò)孔8與數(shù)據(jù)線2相連，跨接線12通過(guò)跨接過(guò) 孔7連接斷續(xù)且相鄰的數(shù)據(jù)線2。為起到對(duì)陣列基板上的各圖案結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)的作用，還可 以在源電極10、漏電極11、像素電極9和跨接線12上覆蓋有保護(hù)膜層13。
在上述陣列基板的邊緣區(qū)域還可以包括接口區(qū)的圖案，即還包括數(shù)據(jù)線接口區(qū) 14和柵掃描線接口區(qū)15，設(shè)置在陣列基板的邊緣區(qū)域，與數(shù)據(jù)線2、柵電極4和柵掃描線3 采用相同材料同層形成；還包括第一接口區(qū)過(guò)孔16，形成在柵極絕緣層5上以露出數(shù)據(jù)線 接口區(qū)14和柵掃描線接口區(qū)15 ；還包括第二接口區(qū)過(guò)孔17，形成在保護(hù)膜層13上以露出 數(shù)據(jù)線接口區(qū)14和柵掃描線接口區(qū)15。第一接口區(qū)過(guò)孔16和第二接口區(qū)過(guò)孔17可以為 重疊的圖案。
本實(shí)施例的陣列基板可以采用本發(fā)明陣列基板制造方法的實(shí)施例通過(guò)三次光刻 工藝來(lái)制備，具有工序簡(jiǎn)單，成本低的優(yōu)勢(shì)。
在本實(shí)施例中，優(yōu)選的是有源層為氧化物半導(dǎo)體層制備，例如IGZ0，則氧化物半導(dǎo) 體層與像素電極材料制成的源電極和漏電極之間的接觸電阻小，無(wú)須設(shè)置歐姆接觸層，也 無(wú)須刻蝕TFT溝道，能進(jìn)一步降低原料和生產(chǎn)成本。
實(shí)施例五
圖18為本發(fā)明實(shí)施例四提供的陣列基板的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖19為圖18中 H-H向的剖切截面?zhèn)纫晥D，本實(shí)施例與實(shí)施例四的區(qū)別在于數(shù)據(jù)線2為連貫的線形，柵掃 描線3為斷續(xù)設(shè)置從而與數(shù)據(jù)線2相互間隔，跨接過(guò)孔7的位置對(duì)應(yīng)斷續(xù)且相鄰的柵掃描 線3的位置，跨接線12通過(guò)跨接過(guò)孔7連接斷續(xù)且相鄰的柵掃描線3。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，有源層6可以包括半導(dǎo)體層18和摻雜半導(dǎo)體層19，且 源電極10和漏電極11之間的摻雜半導(dǎo)體層19被刻蝕掉形成TFT溝道。
本發(fā)明所提供的陣列基板可以采用本發(fā)明陣列基板制造方法的實(shí)施例通過(guò)三次 光刻工藝來(lái)制備，具有工序簡(jiǎn)單，成本低的優(yōu)勢(shì)。
具體的，各膜層的材料、形狀和制備工藝可以根據(jù)具體設(shè)計(jì)需要而有所調(diào)整，優(yōu)選 的是有源層薄膜的厚度為500 4500人；有源層的材料為氧化物半導(dǎo)體，氧化物半導(dǎo)體可 以為IGZO ；數(shù)據(jù)線、柵電極和柵掃描線的厚度為500 4000 A,其材質(zhì)為鉻、鎢、鈦、鉭、鉬、 鋁或銅的任意一種或多種；柵極絕緣層的厚度為1000 4000 A，其材質(zhì)為氧化物、氮化物 或氧氮化合物；像素電極的厚度為300 600入，其材質(zhì)為ITO或IZO ；跨接過(guò)孔的橫截面形 狀為圓形，源電極過(guò)孔的形狀為矩形；保護(hù)膜層的厚度為4000 15000 A，其材質(zhì)為有機(jī)絕 緣材料，保護(hù)膜層的表面在同一水平面上，具有平坦化的表面。保護(hù)膜層的材質(zhì)優(yōu)選為感光 有機(jī)絕緣材料，則在形成第二接口區(qū)過(guò)孔時(shí)，不必進(jìn)行刻蝕，直接通過(guò)掩膜板的曝光顯影就 可成型。
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，而非對(duì)其限制；盡 管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種陣列基板制造方法，其特征在于，包括通過(guò)構(gòu)圖工藝，在襯底基板上形成包括橫縱交叉的數(shù)據(jù)線和柵掃描線以及柵電極的圖 案，且所述數(shù)據(jù)線為斷續(xù)設(shè)置從而與所述柵掃描線相互間隔，或所述柵掃描線為斷續(xù)設(shè)置 從而與所述數(shù)據(jù)線相互間隔；通過(guò)構(gòu)圖工藝，在形成上述圖案的襯底基板上形成有源層的圖案以及包括跨接過(guò)孔和 源電極過(guò)孔的柵極絕緣層的圖案，所述跨接過(guò)孔的位置對(duì)應(yīng)斷續(xù)且相鄰的所述數(shù)據(jù)線或柵 掃描線的位置，所述源電極過(guò)孔的位置對(duì)應(yīng)所述數(shù)據(jù)線的位置；通過(guò)構(gòu)圖工藝，在形成上述圖案的襯底基板上形成包括像素電極、源電極、漏電極和跨 接線的圖案，所述像素電極與所述漏電極的圖案一體成型，所述源電極通過(guò)所述源電極過(guò) 孔與所述數(shù)據(jù)線相連，所述跨接線通過(guò)所述跨接過(guò)孔連接斷續(xù)且相鄰的所述數(shù)據(jù)線或柵掃 描線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板制造方法，其特征在于，在形成包括像素電極、源電 極、漏電極和跨接線的圖案之后，還包括在形成上述圖案的襯底基板上形成保護(hù)膜層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陣列基板制造方法，其特征在于，通過(guò)構(gòu)圖工藝，在襯底 基板上形成包括橫縱交叉的數(shù)據(jù)線和柵掃描線以及柵電極的圖案包括在所述襯底基板上沉積金屬薄膜；在所述金屬薄膜上涂覆光刻膠；采用普通掩膜板對(duì)所述光刻膠進(jìn)行曝光顯影操作，形成包括完全保留區(qū)域和完全去除 區(qū)域的圖案；對(duì)所述金屬薄膜進(jìn)行刻蝕，刻蝕掉所述完全去除區(qū)域?qū)?yīng)的金屬薄膜，形成至少包括 所述數(shù)據(jù)線和柵掃描線以及柵電極的圖案。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陣列基板制造方法，其特征在于，通過(guò)構(gòu)圖工藝，在形成 上述圖案的襯底基板上形成有源層的圖案以及包括跨接過(guò)孔和源電極過(guò)孔的柵極絕緣層 的圖案包括在形成上述圖案的襯底基板上沉積柵極絕緣層薄膜和有源層薄膜；在所述有源層薄膜上涂覆光刻膠；采用半色調(diào)掩膜板或灰色調(diào)掩膜板對(duì)所述光刻膠進(jìn)行曝光顯影操作，形成包括完全保 留區(qū)域、半保留區(qū)域和完全去除區(qū)域的圖案；對(duì)所述柵極絕緣層薄膜和有源層薄膜進(jìn)行第一次刻蝕，刻蝕掉所述完全去除區(qū)域?qū)?yīng) 的柵極絕緣層薄膜和有源層薄膜，形成至少包括跨接過(guò)孔和源電極過(guò)孔的柵極絕緣層的圖 案；按照所述半保留區(qū)域光刻膠的厚度對(duì)所述完全保留區(qū)域和半保留區(qū)域的光刻膠進(jìn)行 灰化處理；對(duì)所述有源層薄膜進(jìn)行第二次刻蝕，刻蝕掉所述半保留區(qū)域?qū)?yīng)的有源層薄膜，形成 包括有源層的圖案。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陣列基板制造方法，其特征在于，通過(guò)構(gòu)圖工藝，在形成 上述圖案的襯底基板上形成包括像素電極、源電極、漏電極和跨接線的圖案包括在形成上述圖案的襯底基板上沉積像素電極薄膜；在所述像素電極薄膜上涂覆光刻膠；采用普通掩膜板對(duì)所述光刻膠進(jìn)行曝光顯影操作，形成包括完全保留區(qū)域和完全去除 區(qū)域的圖案；對(duì)所述像素電極薄膜進(jìn)行刻蝕，刻蝕掉所述完全去除區(qū)域?qū)?yīng)的像素電極薄膜，形成 包括所述像素電極、源電極、漏電極和跨接線的圖案。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陣列基板制造方法，其特征在于，通過(guò)構(gòu)圖工藝，在形成 上述圖案的襯底基板上形成有源層的圖案包括在形成上述圖案的襯底基板上沉積半導(dǎo)體層薄膜和摻雜半導(dǎo)體層薄膜作為有源層薄 膜，對(duì)所述有源層薄膜進(jìn)行構(gòu)圖工藝形成包括所述有源層的圖案。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陣列基板制造方法，其特征在于，通過(guò)構(gòu)圖工藝，在形成上述 圖案的襯底基板上形成包括像素電極、源電極、漏電極和跨接線的圖案之后，還包括對(duì)形成上述圖案的襯底基板進(jìn)行選擇性干法刻蝕，刻蝕掉所述源電極和漏電極之間的 摻雜半導(dǎo)體薄膜，形成TFT溝道。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陣列基板制造方法，其特征在于，通過(guò)構(gòu)圖工藝，在形成 上述圖案的襯底基板上形成有源層的圖案包括在形成上述圖案的襯底基板上沉積氧化物半導(dǎo)體薄膜作為有源層薄膜，對(duì)所述有源層 薄膜進(jìn)行構(gòu)圖工藝形成包括所述有源層的圖案。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列基板制造方法，其特征在于，在形成上述圖案的襯底基 板上形成保護(hù)膜層之后，還包括所述保護(hù)膜層為感光有機(jī)材料，采用普通掩膜板對(duì)所述保護(hù)膜層進(jìn)行曝光顯影，在陣 列基板邊緣區(qū)域的數(shù)據(jù)線接口區(qū)和柵掃描線接口區(qū)的圖案上方形成包括第二接口區(qū)過(guò)孔 的保護(hù)膜層的圖案。
10.一種陣列基板，包括襯底基板，所述襯底基板上形成有橫縱交叉的數(shù)據(jù)線和柵掃描 線，圍設(shè)形成像素單元，所述像素單元中設(shè)置有TFT開(kāi)關(guān)和像素電極，所述TFT開(kāi)關(guān)包括柵 電極、有源層、源電極和漏電極，其特征在于所述數(shù)據(jù)線和所述柵掃描線采用相同材料同層形成，且所述數(shù)據(jù)線為斷續(xù)設(shè)置從而與 所述柵掃描線相互間隔，或所述柵掃描線為斷續(xù)設(shè)置從而與所述數(shù)據(jù)線相互間隔；覆蓋在所述數(shù)據(jù)線、柵掃描線和柵電極上的柵極絕緣層形成有跨接過(guò)孔和源電極過(guò) 孔，所述跨接過(guò)孔的位置對(duì)應(yīng)斷續(xù)且相鄰的所述數(shù)據(jù)線或柵掃描線的位置，所述源電極過(guò) 孔的位置對(duì)應(yīng)所述數(shù)據(jù)線的位置；所述源電極、漏電極和像素電極采用相同材料同層形成，還同時(shí)形成有跨接線，所述漏 電極與所述像素電極一體成型，所述源電極通過(guò)所述源電極過(guò)孔與所述數(shù)據(jù)線相連，所述 跨接線通過(guò)所述跨接過(guò)孔連接斷續(xù)且相鄰的所述數(shù)據(jù)線或柵掃描線。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的陣列基板，其特征在于，還包括所述源電極、漏電極、像素電極和跨接線上覆蓋有保護(hù)膜層。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的陣列基板，其特征在于所述有源層包括半導(dǎo)體層和摻雜半導(dǎo)體層，且所述源電極和漏電極之間的摻雜半導(dǎo)體 層被刻蝕掉形成TFT溝道。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的陣列基板，其特征在于所述有源層的厚度為500 4500埃米。
14.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的陣列基板，其特征在于 所述有源層的材料為氧化物半導(dǎo)體。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的陣列基板，其特征在于 所述氧化物半導(dǎo)體層的材料為氧化銦鎵鋅。
16.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的陣列基板，其特征在于所述數(shù)據(jù)線、柵電極和柵掃描線的厚度為500 4000埃米，其材質(zhì)為鉻、鎢、鈦、鉭、鉬、 鋁或銅的任意一種或多種。
17.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的陣列基板，其特征在于所述柵極絕緣層的厚度為1000 4000埃米，其材質(zhì)為氧化物、氮化物或氧氮化合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的陣列基板，其特征在于所述像素電極的厚度為300 600埃米，其材質(zhì)為銦錫氧化物或銦鋅氧化物。
19.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的陣列基板，其特征在于 所述跨接過(guò)孔的橫截面形狀為圓形，所述源電極過(guò)孔的形狀為矩形。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的陣列基板，其特征在于所述保護(hù)膜層的厚度為4000 150000埃米，其材質(zhì)為有機(jī)絕緣材料，所述保護(hù)膜層的 表面在同一水平面上。
21.根據(jù)權(quán)利要求11所述的陣列基板，其特征在于 所述保護(hù)膜層的材質(zhì)為感光有機(jī)絕緣材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種陣列基板及其制造方法。該方法包括通過(guò)構(gòu)圖工藝，形成數(shù)據(jù)線和柵掃描線以及柵電極，且數(shù)據(jù)線或柵掃描線為斷續(xù)設(shè)置；通過(guò)構(gòu)圖工藝，形成有源層、跨接過(guò)孔和源電極過(guò)孔；通過(guò)構(gòu)圖工藝，形成包括像素電極、源電極、漏電極和跨接線的圖案，像素電極與漏電極的圖案一體成型，源電極通過(guò)源電極過(guò)孔與數(shù)據(jù)線相連，跨接線通過(guò)跨接過(guò)孔連接斷續(xù)且相鄰的數(shù)據(jù)線或柵掃描線。本發(fā)明采用將數(shù)據(jù)線和柵掃描線同層形成的技術(shù)手段，能夠?qū)崿F(xiàn)最少以三次光刻工藝制備陣列基板，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)H01L23/528GK102034750SQ20091009319
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者劉翔, 謝振宇, 陳旭 申請(qǐng)人:北京京東方光電科技有限公司