[發(fā)明專利]一種TFT陣列基板結(jié)構(gòu)及其制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710120167.1
• 申請(qǐng)日: 2007-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN101364603A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王章濤;劉翔;邱海軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京京東方光電科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/12
• 分類號(hào): H01L27/12;H01L23/522;H01L21/84;H01L21/768;G02F1/1362
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有源驅(qū)動(dòng)TFT陣列的結(jié)構(gòu)和制造方法，特別涉及一種無狹縫光刻工藝的四次光刻制造的TFT陣列基板結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)

為了有效地降低TFT?LCD(薄膜晶體管液晶顯示器)的價(jià)格和提高其成品率，有源驅(qū)動(dòng)TFT(薄膜晶體管)陣列的制造工藝逐步得到簡(jiǎn)化，從開始的七次或六次光刻到現(xiàn)在普遍采用的五次光刻。近來，基于狹縫光刻技術(shù)的四次光刻工藝開始涉足TFT?LCD的制造領(lǐng)域并逐步得到應(yīng)用，其核心工藝就是用狹縫光刻工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)五次光刻工藝中的第二次光刻(有源層光刻)和第三次光刻(源漏金屬層光刻)。其具體工藝過程如下：首先，由第一次光刻形成柵電極，接著在柵電極上連續(xù)沉積一層?xùn)沤^緣層、有源層、歐姆接觸層和源漏金屬層。接著在狹縫光刻工藝后通過源漏金屬層濕法刻蝕、多步刻蝕(有源層刻蝕--灰化--干法刻蝕--歐姆接觸層刻蝕)形成數(shù)據(jù)線、有源區(qū)、源漏電極和TFT溝道圖形。然后沉積一層鈍化層，由第三次光刻在鈍化層上形成連接孔。最后沉積一層透明導(dǎo)電層并由第四次光刻形成像素電極。

與傳統(tǒng)的五次光刻工藝相比，這種工藝的最大特點(diǎn)是通過一步狹縫光刻工藝形成有源層和源漏金屬層圖形，從而縮短了TFT的生產(chǎn)周期，降低了其生產(chǎn)成本，但由于其應(yīng)用了狹縫光刻工藝，對(duì)掩膜板的制作精度提出了非常高的要求，同時(shí)使工藝開發(fā)的難度和成本顯著提高，并為成品率的提高帶來了很大的難度。

狹縫光刻的原理是通過版圖上有特定尺寸的狹縫產(chǎn)生的光學(xué)衍射來控制照射光的透過率，從而有選擇地控制光刻膠的厚度，而光刻膠的厚度將直接決定TFT的寬長(zhǎng)比，即TFT的電學(xué)特性。但由于狹縫光刻版制作精度有一定的局限性，因此降低了在整張玻璃基體上TFT電學(xué)特性的均勻性，影響了LCD的顯示品質(zhì)，甚至導(dǎo)致各種像素不良的發(fā)生，明顯降低了TFT?LCD的成品率。

多步刻蝕工藝是狹縫光刻工藝核心工藝之一，其目的主要是在第二次光刻中既形成有源層和源漏金屬層圖形，又同時(shí)還要形成TFT溝道，因此工藝復(fù)雜，主要包括有源層刻蝕、溝道處光刻膠的灰化、溝道處源漏金屬層的刻蝕以及歐姆接觸層的刻蝕，這些刻蝕工藝都是在同一設(shè)備中連續(xù)完成，所以工藝開發(fā)難度大，對(duì)設(shè)備的要求也很高，對(duì)高的成品率也是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種TFT陣列基板結(jié)構(gòu)和一種無狹縫光刻技術(shù)的四次光刻制造TFT陣列的工藝方法，通過不采用相對(duì)復(fù)雜的狹縫光刻工藝，使TFT陣列基板的制造工藝簡(jiǎn)單、制造成本降低和提高成品率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種TFT陣列基板結(jié)構(gòu)，包括：基板，形成在基板的柵線和數(shù)據(jù)線，柵線和數(shù)據(jù)線之間通過柵絕緣層隔開，柵線和數(shù)據(jù)線交叉定義一個(gè)像素區(qū)域，每一區(qū)域至少包括一薄膜晶體管器件和像素電極，其中所述數(shù)據(jù)線與所述薄膜晶體管器件的源電極為一體結(jié)構(gòu)，且所述數(shù)據(jù)線和所述薄膜晶體管器件的源電極下方均包含有有源層。

上述方案中，所述柵線、柵電極、源電極、數(shù)據(jù)線或漏電極為Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al或Cu的單層膜，或者為Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al或Cu之一或任意組合所構(gòu)成的復(fù)合膜。所述柵絕緣層的材料為氧化物、氮化物或者氧氮化合物。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明同時(shí)提供一種TFT陣列基板結(jié)構(gòu)的制造方法，包括：

步驟1，在一基板上沉積柵金屬層，采用第一塊掩模版，經(jīng)掩模、曝光、刻蝕和光刻膠去除工藝后，形成柵電極和柵線；

步驟2，在完成步驟1的基板上，依次沉積柵絕緣層、有源層、源漏金屬層，采用第二塊掩模版，經(jīng)掩模、曝光、刻蝕和光刻膠去除工藝后，形成數(shù)據(jù)線和源漏電極圖形，其中數(shù)據(jù)線和源漏電極圖形的下方均保留有有源層；

步驟3，在完成步驟2的基板上，通過等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法沉積鈍化層，采用第三塊掩模版，經(jīng)掩模、曝光、刻蝕和光刻膠去除工藝后，形成保護(hù)層，同時(shí)形成過孔，露出漏電極處的源漏金屬層和后續(xù)形成溝道處的源漏金屬層；

步驟4，在完成步驟3的基板上，沉積透明導(dǎo)電層，采用第四塊掩模版，經(jīng)掩模、曝光和刻蝕工藝后，形成像素電極，像素電極通過步驟3中漏電極處形成的過孔與漏電極連接；繼續(xù)對(duì)后續(xù)形成溝道處的源漏金屬層和其下方的部分有源層進(jìn)行刻蝕，形成薄膜晶體管溝道，去除光刻膠。

上述方案中，所述步驟2中依次沉積柵絕緣層、有源層、源漏金屬層進(jìn)一步為連續(xù)沉積。所述步驟2溝道處的源漏金屬層和其下方的部分有源層進(jìn)行刻蝕進(jìn)一步為連續(xù)刻蝕。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，有明顯的有益效果，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：