專利名稱：一種可提高tft背板良率的布線結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種可提高TFT背板良率的布線結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
金屬鋁，由于其優(yōu)良的電學性能，被廣泛應用于半導體制造工藝的金屬布線中。目前，金屬鋁及其合金被廣泛應用于液晶和有機發(fā)光顯示背板中作為金屬走線。其陽極氧化處理后能形成性能優(yōu)良的氧化物絕緣層薄膜Al2O3，作為背板陣列的電容絕緣層、TFT的柵絕緣層以及不同導線層之間的絕緣層。
一般在進行鋁陽極氧化處理的時候，是將圖形化后的金屬放入電解溶液中接電源正極，電源負極接石墨或金屬板放入電解溶液中，通電進行處理，進而在金屬鋁表面形成致密的絕緣層。通常情況下，電源線與行掃描線的布線方式都是單向走線，然后通電進行陽極氧化處理，如圖I所示。圖I中的11為背板陣列中主氧化線，12為背板陣列中電源線，13為背板陣列中行掃描線。在大尺寸面板中，11、12、13導線長度較長，通電后壓降較大，從而導致氧化電流遞減，這樣就會影響鋁氧化薄膜生成的效率和質(zhì)量，從而導致陣列單元像素內(nèi)器件的均勻性較差。在電源線的布線中，一般采用條狀方式進行布局，這樣如果某一個像素位置的電源線斷線就會造成該像素所在的行或列不能正常工作，形成十分嚴重的線缺陷。如圖I所示，如果電源線12在某一像素點位置斷線，其左邊的所有像素都會不亮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可提高TFT背板良率的布線結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是
一種可提高TFT背板良率的布線結(jié)構(gòu)，包括主氧化線、電源線、連接金屬、行掃描線、電源線與行掃描線刻斷圖形、電源線接觸刻蝕孔圖形，電源線和行掃描線由柵極金屬層以及柵極絕緣層組成；所述的柵極金屬層為Al或Al合金單層薄膜結(jié)構(gòu)，或者是以Al或Al合金薄膜作為上層金屬，其它金屬作為下層金屬所組成的多層薄膜結(jié)構(gòu)；所述的柵極絕緣層由陽極氧化法形成。所述的主氧化線為網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。所述的電源線和行掃描線相互平行。電源線、行掃描線與主氧化線相互連接。所述的連接金屬通過電源線接觸刻蝕孔圖形與電源線相互連接；所述的電源線與行掃描線在電源線與行掃描線刻斷圖形處相互斷開連接。所述的主氧化線由柵極金屬層形成。所述的陽極氧化方法為將柵極金屬層置入電解溶液中接電源正極，電源負極接石墨或金屬板放入電解溶液中，通電進行處理，進而在金屬表面形成致密的絕緣層。
所述的連接金屬為Al、Ti/Al/Ti、Mo/Al/Mo、ΙΤ0, Cu導電薄膜中的一種。本發(fā)明的有益效果是
(I)本發(fā)明將TFT背板驅(qū)動陣列的主氧化線設計成網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，電源線和行掃描線連接在一起，且連接至主氧化線，待陽極氧化處理后，利用刻蝕方法，將電源線、行掃描線以及主氧化線分割開，實現(xiàn)各自的功能。通過這種布線設計，可以大大提高TFT背板柵極金屬陽極氧化效率和均勻性。(2)待陽極氧化形成柵極絕緣層薄膜后，通過接觸孔，連接金屬通過電源線接觸刻蝕孔圖形與電源線相互連接，進而形成網(wǎng)格狀的電源線結(jié)構(gòu)；通過這種布線設計，可以減小背板像素陣列電源線斷線造成的顯示屏線缺陷，從而提高TFT背板的良率。


圖I為現(xiàn)有的TFT背板布線方法形成的金屬圖案示意圖。圖2為本發(fā)明的TFT背板的布線結(jié)構(gòu)圖案示意圖。圖3為陽極氧化和刻蝕后圖2中A-A向剖視圖。圖4為陽極氧化和刻蝕后圖2中B-B向剖視圖。
具體實施例方式實施例I :
如圖2所述，一種提高TFT背板良率的布線結(jié)構(gòu)，其包括主氧化線21、電源線22、連接金屬23、行掃描線24、電源線與行掃描線刻斷圖形25、電源線接觸刻蝕孔圖形26。在200mmX 200mm的無堿玻璃襯底(型號eagle2000,康寧)上利用磁控派射沉積Al金屬單質(zhì)層，并使用光刻工藝將其圖形化成柵極金屬層，使用金屬鋁陽極氧化方法在柵極金屬層上氧化形成一層絕緣層薄膜Al2O3(即是將圖形化后的金屬放入電解溶液中接電源正極，電源負極接石墨放入電解溶液中，通電進行處理即可；電解液為乙二醇、水楊酸氨、去離子水三者重量比為49:1:50的混合物；氧化電壓為100V)，該絕緣層薄膜作為TFT的柵極絕緣層，同時也作為電容的絕緣層以及連接金屬23和行掃描線24之間的絕緣層；其厚度為200nm ;柵極絕緣層下面為柵極金屬層。所述電源線22和連接金屬23通過電源線接觸刻蝕孔圖形26相互連接，如圖3所示，在陽極氧化完成后，電源線由兩層薄膜構(gòu)成，即未被氧化的金屬導線221和絕緣層薄膜222，圖中最下層為玻璃襯底20。酸液刻蝕絕緣層形成電源線接觸刻蝕孔圖形，連接金屬23與未被氧化的電源線221連接在一起。連接金屬23的金屬材料為Al、Ti/Al/Ti、Mo/Al/Mo、ITO或Cu的單層或基于以上材料的多層導電薄膜構(gòu)成，其厚度為150nm。所述網(wǎng)格狀的主氧化線21、電源線22和行掃描線24是同種金屬材料Al-Nd合金制作(Nd含量為3wt%)，且在圖形化時連接在一起，形成無端點的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，電源線22和行掃描線24相互平行，在進行陽極氧化處理完成后，通過酸液刻斷電源線22和行掃描線24的連接處，形成電源線與行掃描線刻斷圖形25 ;A1-Nd合金薄膜的厚度是200nm ；
如圖4所示，陽極氧化完畢后，使用電感耦合等離子干法刻蝕機(ICP)，采用反應氣體C12/BC13=35 sccm/5 sccm對電源線(由未被氧化的金屬導線221和絕緣層薄膜222構(gòu)成)與行掃描線(由未被氧化的金屬導線241和絕緣層薄膜242構(gòu)成)進行刻蝕分開，形成電源線與行掃描線刻斷圖形，圖中最下層為玻璃襯底20。電源線、連接金屬以及行掃描線的金屬線寬為10 μ m，主氧化線的線寬為5mm。實施例2
如圖2所示，一種提高TFT背板良率的布線結(jié)構(gòu)，其包括主氧化線21、電源線22、連接金屬23、行掃描線24、電源線與行掃描線刻斷圖形25、電源線接觸刻蝕孔圖形26。在尺寸為2. 2 mX2. 5 m的8. 5代線玻璃襯底上利用磁控濺射沉積Al金屬單質(zhì)層，并使用光刻工藝將其圖形化成柵極金屬層，使用金屬鋁陽極氧化方法在柵極金屬層上氧化形成一層絕緣層薄膜Al2O3 (即是將圖形化后的金屬放入電解溶液中接電源正極，電源負極接石墨放入電解溶液中，通電進行處理即可；電解液為乙二醇、水楊酸氨、去離子水三者重 量比為48:2:50的混合物；氧化電壓為100V)，該絕緣層薄膜作為TFT的柵極絕緣層，同時也作為電容的絕緣層以及連接金屬23和行掃描線24之間的絕緣層；其厚度為200nm ;柵極絕緣層下面為柵極金屬層。所述電源線22和連接金屬23通過電源線接觸刻蝕孔圖形26相互連接，如圖3所示，在陽極氧化完成后，電源線由兩層薄膜構(gòu)成，即未被氧化的金屬導線221和絕緣層薄膜222，圖中最下層為玻璃襯底20。酸液刻蝕絕緣層形成電源線接觸刻蝕孔圖形，連接金屬23與未被氧化的電源線221連接在一起。連接金屬23的金屬材料可以是么丨、!^/^〗/!^。/^〗/^。、〗 *^!的單層或基于以上材料的多層導電薄膜構(gòu)成，其厚度為150nm。所述網(wǎng)格狀的主氧化線21、電源線22和行掃描線24是同種金屬材料Al-Nd合金制作(Nd含量為3wt.%)，且在圖形化時連接在一起，形成無端點的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，電源線22和行掃描線24相互平行，在進行陽極氧化處理完成后，通過酸液刻斷電源線22和行掃描線24的連接處，形成電源線與行掃描線刻斷圖形25 ;A1-Nd合金薄膜的厚度是200nm ；
如圖4所示，陽極氧化完畢后，使用酸液(85vol%的H3PO4, 800C )對電源線(由未被氧化的金屬導線221和絕緣層薄膜222構(gòu)成)與行掃描線(由未被氧化的金屬導線241和絕緣層薄膜242構(gòu)成)進行刻蝕分開形成了電源線與行掃描線刻斷圖形，圖中最下層為玻璃襯底20。電源線、連接金屬以及行掃描線的金屬線寬為30 μ m，主氧化線的線寬為5cm。
權(quán)利要求
1.一種可提高TFT背板良率的布線結(jié)構(gòu)，包括主氧化線、電源線、連接金屬、行掃描線、電源線與行掃描線刻斷圖形、電源線接觸刻蝕孔圖形，其特征在于電源線和行掃描線由柵極金屬層以及柵極絕緣層組成；所述的柵極金屬層為Al或Al合金單層薄膜結(jié)構(gòu)，或者是以Al或Al合金薄膜作為上層金屬，其它金屬作為下層金屬所組成的多層薄膜結(jié)構(gòu)；所述的柵極絕緣層由陽極氧化法形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可提高TFT背板良率的布線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的主氧化線為網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可提高TFT背板良率的布線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的電源線和行掃描線相互平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可提高TFT背板良率的布線結(jié)構(gòu)，其特征在于電源線、行掃描線與主氧化線相互連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可提高TFT背板良率的布線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的連接金屬通過電源線接觸刻蝕孔圖形與電源線相互連接；所述的電源線與行掃描線在電源線與行掃描線刻斷圖形處相互斷開連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可提高TFT背板良率的布線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的主氧化線由柵極金屬層形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可提高TFT背板良率的布線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的陽極氧化方法為將柵極金屬層置入電解溶液中接電源正極，電源負極接石墨或金屬板放入電解溶液中，通電進行處理，進而在金屬表面形成致密的絕緣層。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可提高TFT背板良率的布線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的連接金屬為Al、Ti/Al/Ti、Mo/Al/Mo、ITO、Cu導電薄膜中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可提高TFT背板良率的布線結(jié)構(gòu)，包括主氧化線、電源線、連接金屬、行掃描線、電源線與行掃描線刻斷圖形、電源線接觸刻蝕孔。本發(fā)明將TFT背板驅(qū)動陣列的主氧化線設計成網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，電源線和行掃描線在陣列外圍連接在一起，且連接至主氧化線，待陽極氧化處理后，利用刻蝕方法，將電源線、行掃描線以及主氧化線分割開，實現(xiàn)各自的功能。通過這種布線設計，可以大大提高TFT背板柵極金屬陽極氧化效率和均勻性。待陽極氧化形成柵極絕緣層薄膜后，通過接觸孔，金屬Ⅱ與金屬Ⅰ相互搭接，進而形成網(wǎng)格狀的電源線結(jié)構(gòu)；通過這種布線設計，可以減小背板像素陣列電源線斷線造成的顯示屏線缺陷，從而提高TFT背板的良率。
文檔編號H01L27/12GK102881697SQ201210326750
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者徐苗, 周雷, 吳為敬, 蘭林鋒, 彭俊彪 申請人:廣州新視界光電科技有限公司