薄膜晶体管阵列基板及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种薄膜晶体管（ＴＦＴ）阵列基板及其制造方法，其能够减小曝光掩模的使用次数从而减小工艺时间和工艺成本并且过度地蚀刻光刻胶图案之下的钝化薄膜从而易于执行光刻胶图案的剥离工艺。ＴＦＴ阵列基板包括含有在基板上形成的一栅线、从栅线分离的一栅极、以及在栅线末端形成的一栅极焊盘的一栅线层，在栅线层之上形成的一栅极绝缘薄膜，在栅极上方的栅极绝缘薄膜之上形成的一半导体层，含有与栅线交叉的一数据线、在半导体层的相对侧形成的源极和漏极、以及在数据线末端形成的一数据焊盘的一数据线层，与漏极接触的一像素电极，与栅极焊盘和数据焊盘接触的第一和第二防氧化薄膜，以及在数据线层沉积的一至少双层钝化薄膜。所述至少双层钝化薄膜的最上层在不包括形成像素电极以及第一和第二防氧化薄膜的区域的剩余区域形成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液晶显示器件(LCD)，更具体地，涉及一种薄膜晶体管 (TFT)阵列基板及其制造方法，其能够减小曝光掩模的使用次数从而减少工 艺时间和工艺成本并且过度蚀刻光刻胶图案之下的钝化薄膜从而易于执行光 刻胶图案的剥离工艺。
技术介绍
液晶显示器件具有高对比率，适合分层显示或运动图像显示，并且具有低 功率损耗。为此，液晶显示器在平面显示器件中的相对重要性提高。在这样的液晶显示器件中，在基板上形成诸如驱动器件或线路的各种图案 用于执行操作。用于形成图案的一个常用技术是光刻。光刻包括一系列的复杂工艺用于将光刻胶、 一种在紫外线下曝光的材料， 施加到将形成图案的基板上的薄膜层上，通过曝光形成于光刻胶上曝光掩模的 图案显影光刻胶、使用构图的光刻胶作为掩模蚀刻薄膜层并且剥离该光刻胶。在用于液晶显示器件的传统薄膜晶体管(TFT)阵列基板中，通常使用五 到七个掩模技术在基板上形成栅线层、栅绝缘薄膜、半导体层、数据线层、钝 化薄膜以及像素电极。随着使用掩模进行光刻的使用次数的增加，工艺出错的 概率也增加。为了解决以上提到的问题，已经展开了用于最小化光刻工艺次数来增加 生产率以及保护工艺余量(process margin)的低掩模技术的研究。 在下文中，可以参照附图描述制造传统TFT阵列基板的方法。 图1A到IE示出了传统TFT阵列基板的制造工艺的截面图。 如图1A所示，在基板11上沉积诸如铜(Cu)、铝(Al)、铝合金(AINd)、钼(Mo)或铬(Cr)的低阻抗金属材料从而形成用于液晶显示器件的传统TFT 阵列基板。随后，使用第一掩模通过光刻工艺和蚀刻工艺在沉积的金属材料上 形成多条栅线(未示出)、栅极12a以及栅极焊盘22。 如下执行光刻工艺以及蚀刻工艺。在高温下，具有高的热阻抗的透明玻璃基板11上沉积低阻抗金属材料。 光刻胶施加到沉积的金属材料上。具有图案层的第一掩模放置在光刻胶之上， 并且选择性地将光照射该光刻胶上。从而，在光刻胶上形成与第一掩模相同的 图案。随后，使用显影方法将光照射到的光刻胶移除，从而对该光刻胶构图。通 过构图的光刻胶选有选择地蚀刻曝光的金属材料，从而得到所需的图案。随后，如图1B所示，在高温下，诸如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx) 的无机材料沉积在包括栅极12a的基板11的前表面，从而形成栅绝缘薄膜13。随后，非晶硅沉积在栅绝缘薄膜13上，以及使用第二掩模通过光刻工艺 对非晶硅构图，从而在栅绝缘薄膜13上形成岛型的半导体层14，从而半导体 14与栅极12a重叠。随后，如图1C所示，诸如铜(Cu)、铝(Al)、铝合金(AlNd)、钼(Mo) 或铬(Cr)的低阻抗金属材料沉积在包括半导体层14的基板11的前表面上， 然后使用第三掩模通过光刻工艺在沉积的金属材料上形成数据线层。数据线层包括与栅线交叉的数据线(未示出)用于定义单位像素区、与半 导体层14的边缘重叠的源极15a、漏极15b以及位于焊盘区(pad region)的 数据焊盘25。如上所述沉积栅极12a、栅极绝缘薄膜13、半导体层14、源极15a以及 漏极15b，组成薄膜晶体管控制施加到单位像素的电压的开/关。随后，如图1D所示，诸如苯并环丁烯(BCB)的有机绝缘材料或诸如氮 化硅(SiNx)的无机绝缘材料沉积在包括漏极15b的基板11的前表面来形成 钝化薄膜16。使用第四掩模通过光刻工艺将部分钝化薄膜16移走，从而形成 通过其曝光漏极15b的接触孔71，通过其曝光栅极焊盘22的第一焊盘开口区 81a，以及通过其曝光数据焊盘25的第二焊盘开口区81b。随后，如图1E所示，诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)的透明导 电材料沉积在包括钝化薄膜16的基板11的前表面上，并且在像素区形成像素电极17，使用第五掩模，通过光刻工艺，像素电极17电连接到漏极15b，从而完成TFT阵列基板。同时，形成透明传导层27用来覆盖第一和第二焊盘开 口区81a和81b以防止栅极焊盘22和数据焊盘25氧化。用于液晶显示器件的传统TFT阵列基板中，至少使用五次曝光掩模来形 成栅线层、半导体层、数据线层、钝化薄膜的接触孔以及像素电极。当曝光掩 模的使用次数增加时，制造TFT阵列基板的工艺将随着工艺次数以及工艺成 本的增加变得复杂。从而，工艺效率大大降低。
技术实现思路
本专利技术涉及一种薄膜晶体管(TFT)阵列基板及其制造方法，基本上消除 了相关技术的一个或多个限制和缺点。本专利技术目的在于提供TFT阵列基板及其制造方法，其能够使用第一曝光 掩模构图栅线层，使用第二曝光掩模形成蚀刻阻止层，使用第三曝光掩模构图 半导体层，n+a-Si，和数据线层，以及使用第四曝光掩模以分批的方式构图像 素电极和防氧化薄膜，目卩，共使用四次曝光掩模形成TFT阵列基板，从而简 化工艺并且减小工艺成本。本专利技术的其他优点、目的以及特征将在以下说明书中部分详细描述，对于 熟悉本领域的技术人员从以下的考察可以部分明白或通过本专利技术的实施方式 理解。本专利技术的目的和其它优点将通过说明书和权利要求书以及附图所指出的结构来实现和获得。为了获得这些目的和其它的优点并根据本专利技术的目的，如在此具体和广泛 描述的， 一种TFT阵列基板，包括一栅线层，其包括在基板上形成的一栅线， 从所述栅线分离的一栅极以及在所述栅线的末端形成的一栅极焊盘；在所述栅 线层上形成的一栅极绝缘薄膜；在所述栅极上方的所述栅极绝缘薄膜上形成的 一半导体层； 一数据线层，其包括与所述栅线交叉的一数据线，在所述半导体 层的相对侧形成的源极和漏极，以及在所述数据线末端形成的一数据焊盘；与 所述漏极接触的一像素电极；与所述栅极焊盘和所述数据焊盘接触的第一和第 二防氧化薄膜；以及在所述数据线层上沉积的一至少双层钝化薄膜。所述至少 双层钝化薄膜的最上层在不包括形成像素电极以及第一和第二防氧化薄膜的 区域的剩余区域形成。本专利技术的另一目的， 一种tft阵列基板的制造方法，包括在基板上形成 包括栅线、栅极和栅极焊盘的一栅线层；在包括所述栅线层的基板的前表面上 形成一栅极绝缘薄膜；形成与所述栅极重叠的一半导体层；形成包括与所述栅 线交叉的一数据线、在所述半导体层的相对面设置的源极和漏极，以及在所述 数据线末端形成的数据焊盘的一数据线层；在包括所述数据线层的基板的前表 面上形成一至少双层钝化薄膜；在所述至少双层钝化薄膜的最上层上形成一光 刻胶图案；使用光刻胶图案作为掩模有选择地蚀刻所述至少双层钝化薄膜以形 成接触孔和第一及第二开口区，同时，在水平方向过度地蚀刻所述光刻胶图案 下的至少双层钝化薄膜的最上层；在包括所述光刻胶的基板的前表面上沉积导 电材料；以及通过剥离所述光刻胶构图所述导电材料，以形成通过接触孔接触 所述漏极的像素电极，以及通过所述第一和第二开口区接触所述栅极焊盘和数 据焊盘的第一和第二防氧化薄膜。应该理解，本专利技术上面的概括性描述和下面的详细说明都是示例性和解释 性的，其目的在于对本专利技术的权利要求作进一步解释。附图说明本申请所包含的附图用于进一步理解本专利技术，其与说明书相结合并构成说 明书的一部分，所述附图表示本专利技术的实施例并与说明书一起解释本专利技术的原 理。在附图中图1a到图ie示出了用于制造传统薄膜晶体管(tft)阵列基板工艺的截本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管阵列基板，包括：一栅线层，包括在基板上形成的一栅线，从所述栅线分离的一栅极以及在所述栅线的末端形成的一栅极焊盘；在所述栅线层上形成的一栅极绝缘薄膜；在所述栅极上方的所述栅极绝缘薄膜上形成的一半导体层；　 　一数据线层，包括与所述栅线交叉的数据线，在所述半导体层的相对侧形成的源极和漏极，以及在所述数据线末端形成的数据焊盘；与所述漏极接触的一像素电极；与所述栅极焊盘和所述数据焊盘接触的第一和第二防氧化薄膜；以及在所述 数据线层上沉积的一至少双层钝化薄膜；其中所述至少双层钝化薄膜的最上层在不包括形成像素电极以及第一和第二防氧化薄膜的区域的剩余区域形成。

【技术特征摘要】
KR 2006-12-29 10-2006-01385411、一种薄膜晶体管阵列基板，包括一栅线层，包括在基板上形成的一栅线，从所述栅线分离的一栅极以及在所述栅线的末端形成的一栅极焊盘；在所述栅线层上形成的一栅极绝缘薄膜；在所述栅极上方的所述栅极绝缘薄膜上形成的一半导体层；一数据线层，包括与所述栅线交叉的数据线，在所述半导体层的相对侧形成的源极和漏极，以及在所述数据线末端形成的数据焊盘；与所述漏极接触的一像素电极；与所述栅极焊盘和所述数据焊盘接触的第一和第二防氧化薄膜；以及在所述数据线层上沉积的一至少双层钝化薄膜；其中所述至少双层钝化薄膜的最上层在不包括形成像素电极以及第一和第二防氧化薄膜的区域的剩余区域形成。2、 根据权利要求1所述的基板，其特征在于，所述至少双层钝化薄膜包 括顺序沉积的第一到第三钝化薄膜以覆盖所述数据线层。3、 根据权利要求2所述的基板，其特征在于， 所述第一钝化薄膜由诸如氮化硅的无机绝缘材料制成， 所述第三钝化薄膜由诸如二氧化硅的无机绝缘材料制成，以及 所述第二钝化薄膜由诸如苯并环丁烯或丙烯酸树脂的有机绝缘材料制成。4、 根据权利要求3所述的基板，其特征在于，所述数据线与所述像素电 极的边缘重叠。5、 根据权利要求1所述的基板，其特征在于，所述至少双层钝化薄膜包 括顺序沉积的第一和第二钝化薄膜以覆盖所述数据线层。6、 根据权利要求5所述的基板，其特征在于，所述第一钝化薄膜由诸如氮化硅或氧化硅的无机绝缘材料制成，以及 所述第二钝化薄膜由诸如二氧化硅的无机绝缘材料制成。7、 根据权利要求1所述的基板，其特征在于，还包括 在所述数据线和所述数据焊盘下设置的材料，与形成所述半导体层具有相同的图案，其中所述半导体层的边缘与所述源极和漏极的边缘相一致。8、 根据权利要求1所述的基板，其特征在于，所述像素电极以及所述第 一和第二防氧化薄膜位于相同的层。9、 根据权利要求8所述的基板，其特征在于，所述像素电极与所述漏极通过由所述至少双层钝化薄膜形成的一接触孔 接触，所述第一防氧化薄膜与所述栅极焊盘通过由所述至少双层钝化薄膜和所 述栅极绝缘薄膜形成的第一开口区接触，以及所述第二防氧化薄膜与所述数据焊盘通过由所述至少双层钝化薄膜形成 的第二开口区接触。10、 根据权利要求9所述的基板，其特征在于，所述接触孔通过在至少双 层钝化薄膜和所述像素电极重叠的区域移除所述至少双层钝化薄膜形成。11、 一种薄膜晶体管阵列基板的制造方法，包括在基板上形成包括一栅线、 一栅极和一栅极焊盘的一栅线层；在包括所述栅线层的基板的前表面上形成一栅极绝缘薄膜；形成与所述栅极重叠的一半导体层；形成包括与所述栅线交叉的一数据线、在所述半导体层的相对面设置的源极和漏极，以及在所述数据线末端形成的一数据焊盘的一数据线层； 在包括所述数据线层的基板的前表面上形成一至少双层钝化薄膜； 在所述至少双层钝化薄膜的最上层形成一光刻胶图案； 使用光刻胶图案作为掩模有选择地蚀刻所述至少双层钝化薄膜以形成接触孔和第一及第二开口区，同时，在水平方向过度地蚀刻所述光刻胶图案下的至少双层钝化薄膜的最上层；在包括所述光刻胶的基板的前表面上沉积一导电材料；以及 通过剥离所述光刻胶构图所述导电材料，以形成通过接触孔接触所述漏极的像素电极，以及通过所述第一和第二开口区接触所述栅极焊盘和数据焊盘的第一和第二防氧化薄膜。12、 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：林周洙，洪玄硕，李昌斌，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]