[發明專利]一種TFT LCD陣列基板結構及其制造方法

有效

• 申請號: 200610080640.3
• 申請日: 2006-05-23
• 公開（公告）號: CN101078842A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 鄧朝勇;林承武
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: G02F1/136
• 分類號: G02F1/136;G02F1/133;H01L27/00;G03F7/20;H01L21/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發明涉及一種薄膜晶體管液晶顯示器(TFT?LCD)陣列基板結構及其制造方法，尤其涉及一種用3次光刻工藝制造的TFT?LCD陣列基板結構及其制造方法。

背景技術

以TFT?LCD為代表的液晶顯示作為一種重要的平板顯示方式，近十年里有了飛速的發展，受到人們的廣泛關注。由于各廠商之間的劇烈競爭和TFT?LCD制造技術的不斷進步，顯示質量優良，價格更加便宜的液晶顯示器被不斷推向市場。因此，采用更加先進的制造技術，簡化生產工藝，降低生產成本成為TFT?LCD生產廠商在劇烈競爭中得以生存的重要保證。

TFT?LCD陣列基板的制造技術經歷了從7次光刻技術(7Mask)到目前的5次光刻技術(5Mask)的發展過程，5Mask技術成為現在的TFT?LCD陣列基板制造的主流。

部分廠商現在也開始在4Mask技術，4Mask技術是以5Mask技術為基準，利用灰色調光刻(Gray?Tone?Mask)工藝，將有源層光刻(ActiveMask)與源漏電極光刻(S/D?Mask)合并成一個Mask，通過調整刻蝕(Etch)工藝，從而完成原來Active?Mask和S/D?Mask的功能，即通過一次Mask工藝達到兩次Mask工藝的效果。

Gray?Tone?Mask技術是在Mask上使用帶有條狀(Slit)的圖形，通過光線的干涉和衍射效應，在Mask上形成半透明的圖形區域。在曝光過程中，光線只能部分透過半透明區域。通過控制曝光量，可以使光線通過Mask上的Gray?Tone區域后照射到光刻膠上，使光刻膠只能部分曝光，而其他部分可以充分曝光。顯影后，完全曝光區域沒有光刻膠，未充分曝光的區域光刻膠的厚度就會小于完全未曝光的區域，從而在光刻膠上形成三維立體結構。通過控制Gray?Tone區域的透過率，即線條區域與空白區域的“占空比”，可以控制光刻膠的厚度。這種在光刻掩膜板上使用半透明圖形從而在光刻膠上形成厚度不同的三維圖案的方法被統稱為Gray?Tone?Mask技術。

5Mask技術包括5次光刻工藝，他們分別是柵電極光刻(Gate?Mask)，有源層光刻(Active?Mask)，源漏電極光刻(S/D?Mask)，過孔光刻(ViaHole?Mask)和像素電極光刻(Pixel?Mask)。在每一個Mask工藝步驟中又分別包括一次或多次薄膜沉積(Thin?Film?Deposition)工藝和刻蝕工藝(包括干法刻蝕Dry?Etch和濕法刻蝕Wet?Etch)工藝，形成了5次薄膜沉積→光刻→刻蝕的循環過程。具體工藝過程如圖2。

經過以上的5Mask工藝流程所得到的TFT?LCD陣列基板結構的典型像素單元如圖1所示。

盡管現有的5Mask或者4Mask制造工藝技術相對于原來的7Mask技術，在工藝流程上大大簡化，設備利用率和產能也大幅提高，但是其仍然存在工藝流程復雜，產能和設備利用率不高等缺陷。

發明內容

本發明目的是針對技術的發展趨勢，提供一種減少光刻過程，從而減少工藝步驟，提高產能和降低成本；以及提高設備的利用率，降低工藝時間，提高生產效率的TFT?LCD陣列基板結構及其制造方法。

本發明提供了一種TFT?LCD陣列基板結構，包括基板、柵線、柵電極、柵絕緣層、半導體層、歐姆接觸層和數據線等部分，基板及柵絕緣層上除形成半導體層和歐姆接觸層部分外的部分均覆蓋有絕緣介質層，像素電極形成在該絕緣介質層和薄膜晶體管的歐姆接觸層上方，源電極和漏電極形成在像素電極的上方，鈍化層形成在源電極和漏電極的上方。

其中，所述歐姆接觸層具體為微晶硅層。所述數據線與源電極為一體結構。所述柵線和柵電極為AlNd、Al、Cu、Mo、MoW或Cr的單層膜，或者為AlNd、Al、Cu、Mo、MoW或Cr任意組合所構成的復合膜。所述絕緣介質層為SiNx、SiOx或SiOxNy的單層膜，或者為SiNx、SiOx或SiOxNy任意組合所構成的復合膜。所述源電極、漏電極或數據線為Mo、MoW或Cr的單層膜，或者為Mo、MoW或Cr任意組合所構成的復合膜。

本發明同時也提供了一種TFT?LCD陣列基板結構的制造方法，包括：

步驟一，采用濺射工藝在基板上沉積柵金屬層，然后采用化學氣相沉積法依次沉積柵絕緣介質層、半導體層和歐姆接觸層，利用第一塊灰色調掩膜板進行掩膜和刻蝕，形成柵線、柵電極、柵絕緣層及薄膜晶體管的半導體層和歐姆接觸層，且在刻蝕完成后不進行光刻膠剝離工藝；