CN101807552B

CN101807552B - 一种半透射式tft阵列基板制造方法

Info

Publication number: CN101807552B
Application number: CN 201010127162
Authority: CN
Inventors: 任思雨; 李建; 于春崎; 谢凡; 胡君文; 李林; 何基强
Original assignee: Truly Semiconductors Ltd
Current assignee: Truly Semiconductors Ltd
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2010-03-16
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2030-03-16
Also published as: CN101807552A

Abstract

本发明公开了一种半透射式TFT阵列基板制造方法，包括：在玻璃基板上溅射栅极金属层，栅极金属层经过光刻形成栅极图形；在栅极金属层之上连续沉积栅极绝缘层、半导体层，半导体层经光刻形成半导体层图形；在半导体层图形之上溅射源漏极金属层，源漏极金属层经过光刻形成源漏极金属层图形；在源漏极金属层沉积绝缘膜保护层，绝缘膜保护层经过光刻形成绝缘膜保护层图形；溅射透明像素层，透明像素层经过光刻形成像素电极；在透明像素层之上溅射金属反射层以及透射膜层保护层，在经过光刻形成像素金属反射层图形之后，通过蚀刻去掉透射膜层保护层。本发明能够解决在半透射型液晶显示器制程中TFT阵列基板上透射膜层易脱落的问题。

Description

一种半透射式TFT阵列基板制造方法

技术领域

本发明涉及液晶制造技术领域，更具体地说，涉及一种半透射式TFT阵列基板制造方法。

背景技术

随着液晶制造技术的飞速发展，薄膜晶体管(TFT，Thin Film Transistor)液晶显示器在现代生活中有着越来越多的使用，例如：手机显示屏，笔记本电脑显示屏，MP3，MP4显示屏，GPS显示屏及液晶电视显示屏等。

由于液晶应用领域的不断丰富，人们对液晶性能的要求也越来越高，尤其是液晶的可视性要求，不但要求液晶在室内光线比较柔和时具有良好的可视性，而且在户外强烈的太阳光下也要求具有良好可视性。对于普通全透型TFT液晶显示器来说，其不能满足上述可视性要求，在户外使用时，由于太阳光的强烈反射，需要提高TFT液晶显示器的表面亮度，或者在TFT显示屏的表面制作一层减少光反射的材料，才能达到在户外使用的要求。

现有技术中，提高TFT液晶显示器的表面亮度的方式主要是提高TFT液晶显示器背光的亮度。然而，TFT液晶显示器背光亮度的提高无疑增加了器件的功耗，对器件的电源供应系统提出了更高的要求，譬如对于手机来说，提高手机显示器的背光亮度的同时，必须使配备能量的电池才能满足手机高功耗的使用要求。

为了不增加器件功耗的情况下，人们在实践中发明了半透射型TFT液晶显示器，使得液晶显示器在室内和户外阳光条件下均具有良好的可视性。

在现有的半透射型TFT液晶显示器制造工艺过程中，容易出现透射膜层脱落的情形，导致制作半透射型液晶显示器的良品率不高。在此情况下，如何克服半透射型液晶显示器制程中TFT阵列基板上透射膜层易脱落的问题，提高此类产品的良品率，就显得极为迫切。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种半透射式TFT阵列基板制造方法，解决在半透射型液晶显示器制程中TFT阵列基板上透射膜层易脱落的问题。

本发明实施例提供一种半透射式TFT阵列基板制造方法，所述方法包括：

在玻璃基板上溅射栅极金属层，所述栅极金属层经过光刻形成栅极图形；

在所述栅极金属层之上连续沉积栅极绝缘层、半导体层，所述半导体层经光刻形成半导体层图形；

在所述半导体层图形之上溅射源漏极金属层，所述源漏极金属层经过光刻形成源漏极金属层图形；

在所述源漏极金属层沉积绝缘膜保护层，所述绝缘膜保护层经过光刻形成绝缘膜保护层图形；

溅射透明像素层，所述透明像素层经过光刻形成像素电极；

在所述透明像素层之上溅射金属反射层以及透射膜层保护层，在经过光刻形成像素金属反射层图形之后，通过蚀刻去掉所述透射膜层保护层，完成所述半透射式TFT阵列基板制造。

优选的，所述透射膜层保护层为透明导电氧化物薄膜TCO。

优选的，所述金属反射层和透射膜层保护层的形成过程为：

清洗所述透明像素层表面；

依次利用金属Mo和金属Al或Al合金在所述透明像素层表面溅射成膜，其中，Mo为底层；

在利用Mo和Al或Al合金溅射形成的薄膜之上溅射所述TCO膜，形成所述透射膜层保护层。

优选的，所述通过蚀刻去掉所述透射膜层保护层包括：

用比例3.4％的草酸刻蚀没有光刻胶保护的TCO膜；

用磷酸类混酸刻蚀没有光刻胶保护的Mo和Al或者Al合金溅射形成的薄膜；

用脱膜液对没有显影的光刻胶进行脱膜处理；

用比例3.4％草酸刻蚀剩余的TCO膜。

优选的，所述Mo溅射形成的膜厚为50纳米，Al或Al合金溅射形成的膜厚为100纳米。

优选的，所述在所述栅极金属层之上连续沉积栅极绝缘层、半导体层包括：利用化学气相沉积方法在所述栅极金属层之上连续沉积栅极绝缘层、半导体层。

优选的，所述在所述源漏极金属层沉积绝缘膜保护层包括：利用化学气相沉积方法在所述源漏极金属层沉积绝缘膜保护层。

优选的，所述TCO包括：ITO、In₂O₃、SnO₂、ZnO、CdO、AZO或IZO。

优选的，所述栅极绝缘层为氮化硅，半导体层为非晶硅或者重掺杂的非晶硅。

优选的，所述绝缘膜保护层为氮化硅。

优选的，所述透明像素层为透明导电氧化物薄膜TCO。

同现有技术相比，本发明提供的技术方案通过在金属反射层上增加透射膜层保护层，在对金属反射层进行光刻以形成像素金属反射层时，该透射膜层保护层能够有效保护像素层(即透射膜层)，防止发生现有半透射式液晶显示器制作过程中透射膜层容易脱落的问题；

并且，透射膜层保护层位于反射膜层之上，透射膜层保护层与反射膜层可以在同一类型设备内连续制作，因此，节省了制作时间，且不会对其下反射膜层造成反射率性能的降低；且工艺简单实用，不会对现有制造工艺中的光刻次数造成增加。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种半透射式TFT阵列基板制造方法步骤流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种半透射式TFT阵列基板结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种金属反射层和透射膜层保护层的形成过程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种通过蚀刻去掉所述透射膜层保护层的形成过程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先对半透射式TFT阵列基板制造方法进行说明，参照图1所示，该制造方法可以包括：

步骤101、在玻璃基板上溅射栅极金属层，所述栅极金属层经过光刻形成栅极图形；

步骤102、在所述栅极金属层之上连续沉积栅极绝缘层、半导体层，所述半导体层经光刻形成半导体层图形；

步骤103、在所述半导体层图形之上溅射源漏极金属层，所述源漏极金属层经过光刻形成源漏极金属层图形；

步骤104、在所述源漏极金属层沉积绝缘膜保护层，所述绝缘膜保护层经过光刻形成绝缘膜保护层图形；

步骤105、溅射透明像素层，所述透明像素层经过光刻形成像素电极；

步骤106、在所述透明像素层之上溅射金属反射层以及透射膜层保护层，在经过光刻形成像素金属反射层图形之后，通过蚀刻去掉所述透射膜层保护层，完成所述半透射式TFT阵列基板制造。

本发明提供的技术方案通过在金属反射层上增加透射膜层保护层，在对金属反射层进行光刻以形成像素金属反射层时，该透射膜层保护层能够有效保护像素层(即透射膜层)，防止发生现有半透射式液晶显示器制作过程中透射膜层容易脱落的问题；

此外，需要说明的是，本发明实施例中的透射膜层保护层在半透射式TFT阵列基板制造的最后需要被蚀刻掉，该透射膜层保护层只是在半透射式TFT阵列基板的制作过程中存在，因此，对于本行业现有的半透射式TFT阵列基板制作技术中透射膜层容易在显影的过程中脱落的缺点有很好的克服作用。

为了便于对本发明进一步的理解，下面结合本发明的具体实施方式对本发明进行详细描述。

如图2所示，为本发明实施例提供的一种半透射式TFT阵列基板结构示意图，图中示出了本发明实施例中的半透射式TFT阵列基板所包含的各个膜层。其中，1为栅极金属层，通过溅射的方式形成于透明玻璃基板(图1中未示出)之上，所述栅极金属层经过光刻形成栅极图形；2为栅极绝缘层，可以通过化学气相沉积(CVD，Chemical Vapor Deposition)方法产生；3为半导体层，同样可以通过化学气相沉积方法产生，半导体层形成之后，需经过光刻形成半导体层图形；4为源漏极金属层，通过溅射的方式产生，源漏极金属层形成后，需经过光刻形成源漏极金属层图形；5为绝缘膜保护层，可以通过化学气相沉积方法产生，经过光刻形成缘膜保护层图形，本发明实施例中，该绝缘膜保护层为氮化硅，同时利用栅极金属层、栅极绝缘层、半导体层、源漏极金属层和绝缘膜保护层的图形形成反射层的区域，该反射层的区域呈现凹槽和凸点形状，以便形成漫反射效果；6为像素层，即透明像素层，通过溅射方式产生，并且，经过光刻形成像素电极；7为金属反射层，通过溅射方式产生，并且，经过光刻形成像素金属反射层图形；8为透射膜层保护层，通过溅射方式产生。

需要说明的是，透射膜层保护层为单层，为透明导电氧化物薄膜(TCO，Transparent Conductive Oxide)，包括且不限于ITO、In₂O₃、SnO₂、ZnO、CdO、AZO或IZO等透明导电膜材料。透射膜层保护层位于反射膜层之上，可以与反射膜层在同一类型设备内连续制作，节省了制作时间，且不会对其下反射膜层造成在反射率性能的降低。

本发明实施例中，所述金属反射层和透射膜层保护层的形成过程如图3所示，其步骤流程具体包括：

步骤301、清洗所述透明像素层表面；

通过清洗透明像素层表面，使其净化；

步骤302、依次利用金属Mo和金属Al或Al合金在所述透明像素层表面溅射成膜，其中，Mo为底层；

本发明实施例中，可以利用Al同Mo在所述透明像素层表面溅射成膜，也可以利用添加了杂质的Al合金，例如：可以是添加了0.1～0.5重量％Cu的Al合金或者其他Al合金，本发明对此并不做具体限定。

此外，所述Mo溅射形成的膜厚为50纳米，Al或Al合金溅射形成的膜厚为100纳米。

步骤303、在利用Mo和Al或Al合金溅射形成的薄膜之上溅射所述TCO膜，形成所述透射膜层保护层。

如果在没有透射膜层保护层的情况下，光刻反射层图案时，没有光刻胶保护的那一部分金属反射层的上层金属Al或者Al合金，在显影的工艺过程中会与显影液四甲基氢氧化铵(TMAH)发生化学反应，导致这一部分的金属反射层脱落，这部分金属反射层脱落的同时因为粘附力的存在把其下层的透射膜层TCO膜一同带落。如果有透射膜层保护层的存在，则光刻反射层图案时，没有光刻胶保护的那一部分金属反射层在显影的工艺过程中，因为透射膜层保护层TCO膜的存在，就会避免显影液四甲基氢氧化铵直接接触金属反射膜层的上层金属Al或者Al合金，而直接接触显影液四甲基氢氧化铵的透射膜层保护层TCO膜又不会和显影液四甲基氢氧化铵发生反应，从而避免了金属反射层膜层Al或者Al合金与显影液发生反应，也就避免了金属反射膜层脱落的问题，最终也避免了透射膜层发生脱落的问题。

在经过光刻形成像素金属反射层图形之后，需要将透射膜层保护层从金属反射层表面去除，本发明实施例中，通过蚀刻去掉所述透射膜层保护层，该实现工艺流程可以参见图4所示，具体包括以下步骤：

步骤401、用比例3.4％的草酸刻蚀没有光刻胶保护的TCO膜；

步骤402、用磷酸类混酸刻蚀没有光刻胶保护的Mo和Al或者Al合金溅射形成的薄膜；

步骤403、用脱膜液对没有显影的光刻胶进行脱膜处理；

步骤404、用比例3.4％草酸刻蚀剩余的TCO膜。

当透射膜层保护层被刻蚀掉之后，即完成半透射式TFT阵列基板的整体制造。本领域技术人员可以进行后续的液晶填充等液晶显示器制造的必要步骤，本发明对此不再进行赘述。

可见，本发明实施例提供的透射膜层保护层能够有效保护像素层(即透射膜层)，防止透射膜层在制作过程中脱落。并且，透射膜层保护层位于反射膜层之上，透射膜层保护层与反射膜层可以在同一类型设备内连续制作，因此，节省了制作时间，且不会对其下反射膜层造成反射率性能的降低；且工艺简单实用，无论透射膜层保护层的产生和去除，都不会对现有制造工艺中的光刻次数造成增加。

除此之外，本发明实施例中的栅极金属为钼、铝、铬等金属；源漏极金属可以为钼、铝、铬等金属。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种半透射式TFT阵列基板制造方法，其特征在于，所述方法包括：

溅射透明像素层，所述透明像素层经过光刻形成像素电极；

在所述透明像素层之上溅射金属反射层以及透射膜层保护层，在经过光刻形成像素金属反射层图形之后，通过蚀刻去掉所述透射膜层保护层，完成所述半透射式TFT阵列基板制造；

所述透射膜层保护层用于在显影的工艺过程中保护没有光刻胶保护的那一部分所述金属反射层，避免所述金属反射层与显影液发生反应，从而避免所述金属反射层脱落，进而避免所述透明像素层脱落。

2.根据权利要求1所述的半透射式TFT阵列基板制造方法，其特征在于，所述透射膜层保护层为透明导电氧化物薄膜TCO。

3.根据权利要求2所述的半透射式TFT阵列基板制造方法，其特征在于，所述金属反射层和透射膜层保护层的形成过程为：

清洗所述透明像素层表面；

在利用Mo和Al或Al合金溅射形成的薄膜之上溅射所述透明导电氧化物薄膜TCO，形成所述透射膜层保护层。

4.根据权利要求3所述的半透射式TFT阵列基板制造方法，其特征在于，所述通过蚀刻去掉所述透射膜层保护层包括：

用比例3.4％的草酸刻蚀没有光刻胶保护的所述透明导电氧化物薄膜TCO；

用脱膜液对没有显影的光刻胶进行脱膜处理；

用比例3.4％草酸刻蚀剩余的所述透明导电氧化物薄膜TCO。

5.根据权利要求3所述的半透射式TFT阵列基板制造方法，其特征在于，所述Mo溅射形成的膜厚为50纳米，Al或Al合金溅射形成的膜厚为100纳米。

6.根据权利要求1所述的半透射式TFT阵列基板制造方法，其特征在于，所述在所述栅极金属层之上连续沉积栅极绝缘层、半导体层包括：

利用化学气相沉积方法在所述栅极金属层之上连续沉积栅极绝缘层、半导体层。

7.根据权利要求1所述的半透射式TFT阵列基板制造方法，其特征在于，所述在所述源漏极金属层沉积绝缘膜保护层包括：

利用化学气相沉积方法在所述源漏极金属层沉积绝缘膜保护层。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的半透射式TFT阵列基板制造方法，其特征在于，所述透明导电氧化物薄膜TCO包括：ITO、In₂O₃、SnO₂、ZnO、CdO、AZO或IZO。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的半透射式TFT阵列基板制造方法，其特征在于，所述栅极绝缘层为氮化硅，半导体层为非晶硅或者重掺杂的非晶硅。

10.根据权利要求1-7中任一项所述的半透射式TFT阵列基板制造方法，其特征在于，所述绝缘膜保护层为氮化硅。

11.根据权利要求1-7中任一项所述的半透射式TFT阵列基板制造方法，其特征在于，所述透明像素层为透明导电氧化物薄膜TCO。