CN104934445B - Tft基板组及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种TFT基板组及其制作方法。本发明的TFT基板组包括数个TFT基板及将数个TFT基板间隔开的间隔区域，所述TFT基板上设有金属电极，所述间隔区域内设有与所述金属电极相间隔的金属图案，通过在间隔区域内保留一定比例的金属图案，减少了蚀刻的面积，并改善了金属电极边缘蚀刻不尽的问题，同时降低蚀刻中所产生的铜离子的浓度，进而可以节省蚀刻液的用量，降低生产成本，并提高产品质量。本发明的TFT基板组的制作方法，通过采用一具有图案的遮光带，与光罩结合使用，对金属层进行曝光、显影、蚀刻，在间隔区域内保留与金属电极相间隔的金属图案，可以减少蚀刻制程中对金属层的蚀刻量，从而减少对蚀刻液的消耗，提高蚀刻效率，降低蚀刻不尽的风险。

Description

TFT基板组及其制作方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种TFT基板组及其制作方法。

背景技术

液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用，如：移动电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕等。

显示面板是LCD、OLED的重要组成部分。不论是LCD的显示面板，还是OLED的显示面板，通常都具有一薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)阵列基板。以LCD的显示面板为例，其主要是由一TFT阵列基板、一彩色滤光片基板(Color Filter，CF)、以及配置于两基板间的液晶层(Liquid Crystal Layer)所构成，其工作原理是通过在TFT阵列基板与CF基板上施加驱动电压来控制液晶层中液晶分子的旋转，将背光模组的光线折射出来产生画面。

在半导体工艺的领域之中，光刻工艺已经是制作过程中不可或缺的步骤之一；如业界所公知的，光刻过程包括下列的几个步骤：在基板上方涂布光阻，利用光罩对基板上的光阻进行曝光以定义电子产品对应的电路图案，如此才能够对光阻下的基板进行接下来的蚀刻过程，以形成所需的电路图案，以TFT阵列基板作为例子来说，就需要通过多道光罩来进行光刻以形成层叠结构。当前常用的TFT阵列设计中，就有五道光罩必须进行光刻，来分别完成栅极层(gate electrode，GE)，半导体(semiconductor，SE)，源极/漏极层(source/drain，S/D)，接触层(contact hole，CH)，像素电极层(pixel electrode，PE)五个不同层的电路图案。

为了满足顾客对大尺寸、高分辨率液晶显示屏的需求,液晶显示屏在产品设计上和制程工艺上也发生了相应的变化，对于大尺寸、高驱动频率、高分辨率的液晶显示器，降低布线阻抗已经成为主宰薄膜晶体管组件与面板特性的关键。

由于金属铜的导电率较佳，目前的大尺寸的液晶显示装置的制作过程中逐渐导入铜制程，即栅极，源漏极均采用铜制作。

由于铜制程蚀刻过程中，随着蚀刻药液中铜离子浓度的增加，蚀刻药液蚀刻能力下降，不同的蚀刻模式下，存在一个最大的铜离子浓度，超过这个浓度，存在蚀刻不干净的风险。如在某种蚀刻模式下，蚀刻药液中铜离子的最大浓度大于3000ppm，就会出现蚀刻不尽的风险；另外铜制程蚀刻液的使用周期短，只有24小时，这些特点使得蚀刻药液的生命周期变短，铜制程的成本升高。

如图1所示，为现有的一种TFT基板组中的金属层的设计示意图；所述TFT基板组包括呈矩阵排列的数个TFT基板200，所述数个TFT基板200之间通过呈网格状的间隔区域300间隔开，所述数个TFT基板200上分别设有金属电极210，所述间隔区域300没有被金属层覆盖，现有的TFT基板组中的金属层的制作方法为：在TFT基板组表面沉积金属铜，形成铜层，然后对该铜层进行图案化，在图案化该铜层的过程中，需要将位于间隔区域300内的铜全部蚀刻掉，而这部分铜的蚀刻会增加蚀刻液中铜离子的浓度，从而会增加蚀刻液的消耗；并且由于间隔区域300往往在整个TFT基板组上占据一定的面积比,导致蚀刻速率(EtchingRate)较低，使得此区域容易出现蚀刻不尽现象，如图2-3所示，所述间隔区域300内靠近金属电极210的位置出现金属铜残留，使得金属层的图形不能按照设计图形实现，影响制程的稳定性和产品的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种TFT基板组，包括数个TFT基板及将所述数个TFT基板间隔开的间隔区域，所述TFT基板上设有金属电极，所述间隔区域内设有与所述金属电极相间隔的金属图案，该TFT基板组与现有相比，制作更为容易，所述金属电极的边缘不会出现蚀刻不尽的问题，且制作过程节省蚀刻液的用量，降低蚀刻成本。

本发明的目的还在于提供一种TFT基板组的制作方法，通过采用一具有图案的遮光带，与光罩结合使用，对TFT基板组上的金属层进行曝光、显影、蚀刻，通过所述遮光带上的图案在TFT基板组的间隔区域形成与金属电极相间隔的金属图案，从而减少蚀刻制程中对金属层的蚀刻量，进而减少对蚀刻液的消耗，提高蚀刻效率，降低蚀刻不尽的风险。

为实现上述目的，本发明提供一种TFT基板组，包括：数个TFT基板、及位于数个TFT基板之间将数个TFT基板间隔开的间隔区域，所述TFT基板上设有金属电极，所述间隔区域内设有与所述金属电极相间隔的金属图案。

所述金属电极、及金属图案的材料为铜。

所述数个TFT基板在TFT基板组中呈矩阵排列；所述间隔区域在TFT基板组中呈网格状分布。

所述金属电极的形状为矩形。

所述金属图案为连续或不连续的图案。

本发明还提供一种TFT基板组的制作方法，包括如下步骤：

步骤1、提供TFT基板组；

所述TFT基板组包括数个TFT基板、及位于数个TFT基板之间将数个TFT基板间隔开的间隔区域；

步骤2、在所述基板上沉积一金属层；

步骤3、在所述金属层上涂布光阻；

步骤4、在所述数个TFT基板上形成金属电极、在间隔区域上形成金属图案；

所述金属图案与所述金属电极相间隔。

所述步骤4包括：

步骤41、提供一光罩及遮光带；所述光罩上设有对应所述数个TFT基板设置的数个第一区域、及对应所述间隔区域设置的第二区域，所述光罩上位于数个第一区域的部分不透光，位于第二区域的部分透光；所述遮光带上设有图案，所述遮光带上设有图案的部分不透光，其余部分透光；

其中，所述遮光带上的图案的尺寸小于所述光罩上的第二区域的尺寸；

步骤42、将所述遮光带对应所述光罩上的第二区域设置于所述的光罩上方或下方，应用所述光罩及遮光带对所述金属层进行曝光、显影、蚀刻，得到分别位于数个TFT基板上的金属电极、及位于间隔区域上的金属图案。

所述步骤41中，所述数个第一区域在所述光罩上呈矩阵排列；所述第二区域在所述光罩上呈网格状分布。

所述数个TFT基板在TFT基板组中呈矩阵排列；所述间隔区域在TFT基板组中呈网格状分布；所述金属层为铜层。

所述步骤4中，所述金属电极的形状为矩形，所述金属图案为连续或不连续的图案。

本发明的有益效果：本发明提供一种TFT基板组及其制作方法，所述TFT基板组包括数个TFT基板、及将数个TFT基板间隔开的间隔区域，所述TFT基板上设有金属电极，所述间隔区域内设有与所述金属电极相间隔的金属图案，通过在间隔区域内保留一定比例的金属图案，减少了蚀刻的面积，并改善了金属电极边缘蚀刻不尽的问题，同时降低蚀刻中所产生的铜离子的浓度，进而可以节省蚀刻液的用量，降低生产成本，并提高产品质量。本发明还提供一种上述TFT基板组的制作方法，通过采用一具有图案的遮光带，与现有金属制程中使用的光罩结合使用，对金属层进行曝光、显影、蚀刻，在间隔区域内保留与金属电极相间隔的金属图案，减少了蚀刻制程中对金属层的蚀刻量，从而减少了对蚀刻液的消耗，提高了蚀刻效率，降低了蚀刻不尽的风险。

附图说明

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图中，

图1为现有的一种TFT基板组中铜层结构的设计示意图；

图2为按照现有的制作方法制得的TFT基板组中铜层结构的示意图；

图3为图2中区域A处的放大示意图；

图4为本发明的TFT基板组的示意图；

图5为图4中区域B处的放大示意图；

图6为本发明的TFT基板组的制作方法的示意流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

请参阅图4-5，本发明首先提供一种TFT基板组，包括：数个TFT基板20、及位于数个TFT基板20之间将数个TFT基板20间隔开的间隔区域30，所述TFT基板20上设有金属电极21，所述间隔区域30内设有与所述金属电极21相间隔的金属图案31。

具体的，所述金属电极21、及金属图案31的材料为铜。

其中，所述数个TFT基板20在TFT基板组中呈矩阵排列。

所述间隔区域30在TFT基板组中呈网格状分布。

具体的，所述金属电极21的形状为矩形。

具体的，所述金属图案31为连续或不连续的图案，如图4-5所示，所述不连续的图案可以为数个间隔设置的金属块。

值得一提的是，在TFT基板组的间隔区域30中，并不是保留下来的金属图案31越多越好，因为保留下来的金属图案31面积越大，越容易出现电弧放电(Arcing)问题，影响产品质量。所述金属图案31的面积比例需要综合考量电弧放电问题和蚀刻不尽、节省蚀刻药液用量这两方面的问题。

为得到间隔区域30中金属图案31面积的最佳占比，可以参考TFT基板20上的金属电极21的面积所占的比例来确定。对于金属图案31的形状，可以根据不同TFT基板的边缘设计以及蚀刻稳定性等因素选择合适的图形。在本实施例中，金属图案31的形状为正方形，蚀刻后呈现的金属图案31在间隔区域30中的面积占比为40％。

本发明提供的一种TFT基板组，在间隔区域内留有与金属电极相间隔的金属图案，减少了蚀刻的面积，并改善了金属电极边缘蚀刻不尽的问题，同时降低蚀刻中所产生的铜离子的浓度，进而可以节省蚀刻液的用量，降低生产成本，并提高产品质量。

请参阅图6，本发明还提供一种制作上述TFT基板组的方法，包括如下步骤：

步骤1、提供TFT基板组。

所述TFT基板组包括数个TFT基板20、及位于数个TFT基板20之间将数个TFT基板20间隔开的间隔区域30。

具体的，所述数个TFT基板20在TFT基板组中呈矩阵排列；所述间隔区域30在TFT基板组中呈网格状分布。

步骤2、在TFT基板组表面沉积一金属层。

具体的，所述金属层为铜层。

步骤3、在所述金属层上涂布光阻。

具体的，所述光阻为正型光阻。

步骤4、在所述数个TFT基板20上形成金属电极21、在间隔区域30上形成金属图案31。

所述金属图案31与所述金属电极21相间隔。

具体的，所述步骤4包括：

步骤41、提供一光罩及遮光带；所述光罩上设有对应所述数个TFT基板20设置的数个第一区域、及对应所述间隔区域30设设置的第二区域，所述光罩上位于数个第一区域的部分不透光，位于第二区域的部分透光；所述遮光带上设有图案，所述遮光带上设有图案的部分不透光，其余部分透光。

其中，所述遮光带上的图案的尺寸小于所述光罩上的间隔区域的尺寸，以保证形成的金属图案与金属电极相间隔。

具体的，所述数个第一区域在所述光罩上呈矩阵排列；所述第二区域在所述光罩上呈网格状分布。

步骤42、将所述遮光带对应所述光罩上的第二区域设置于所述的光罩上方或下方，应用所述光罩及遮光带对所述金属层进行曝光、显影、蚀刻，得到分别位于数个TFT基板20上的金属电极21、及位于间隔区域30内的金属图案31。

具体的，所述TFT基板20上的金属电极21对应所述光罩上的第一区域形成，所述间隔区域30对应所述光罩上的第二区域形成，所述间隔区域30内的金属图案31对应所述遮光带上的图案形成。

具体的，所述金属电极21的形状为矩形。

具体的，所述金属图案31为连续或不连续的图案，如图4-5所示，所述不连续的图案可以为数个间隔设置的金属块。

本发明提供的一种TFT基板组的制作方法，通过采用一具有图案的遮光带，与现有金属制程中使用的光罩结合使用，对金属层进行曝光、显影、蚀刻，在间隔区域内保留与金属电极相间隔的金属图案，减少了蚀刻制程中对金属层的蚀刻量，从而减少了对蚀刻液的消耗，提高了蚀刻效率，降低了蚀刻不尽的风险。

综上所述，本发明提供一种TFT基板组及其制作方法，所述TFT基板组包括数个TFT基板及将数个TFT基板间隔开的间隔区域，所述TFT基板上设有金属电极，所述间隔区域内设有与所述金属电极相间隔的金属图案，通过在间隔区域内保留一定比例的金属图案，减少了蚀刻的面积，并改善了金属电极边缘蚀刻不尽的问题，同时降低蚀刻中所产生的铜离子的浓度，进而可以节省蚀刻液的用量，降低生产成本，并提高产品质量。本发明还提供一种制作上述TFT基板组的方法，通过采用一具有图案的遮光带，与现有金属制程中使用的光罩结合使用，对金属层进行曝光、显影、蚀刻，在间隔区域内保留与金属电极相间隔的金属图案，减少了蚀刻制程中对金属层的蚀刻量，从而减少了对蚀刻液的消耗，提高了蚀刻效率，降低了蚀刻不尽的风险。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种TFT基板组，其特征在于，包括：数个TFT基板(20)、及位于数个TFT基板(20)之间将数个TFT基板(20)间隔开的间隔区域(30)，所述TFT基板(20)上设有金属电极(21)，所述间隔区域(30)内设有与所述金属电极(21)相间隔的金属图案(31)。

2.如权利要求1所述的TFT基板组，其特征在于，所述金属电极(21)、及金属图案(31)的材料为铜。

3.如权利要求1所述的TFT基板组，其特征在于，所述数个TFT基板(20)在TFT基板组中呈矩阵排列；所述间隔区域(30)在TFT基板组中呈网格状分布。

4.如权利要求1所述的TFT基板组，其特征在于，所述金属电极(21)的形状为矩形。

5.如权利要求1所述的TFT基板组，其特征在于，所述金属图案(31)为连续或不连续的图案。

6.一种TFT基板组的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、提供TFT基板组；

所述TFT基板组包括数个TFT基板(20)、及位于数个TFT基板(20)之间将数个TFT基板(20)间隔开的间隔区域(30)；

步骤2、在所述TFT基板组表面沉积一金属层；

步骤3、在所述金属层上涂布光阻；

步骤4、在所述数个TFT基板(20)上形成金属电极(21)、在间隔区域(30)上形成金属图案(31)；

所述金属图案(31)与所述金属电极(21)相间隔。

7.如权利要求6所述的TFT基板组的制作方法，其特征在于，所述步骤4包括：

步骤41、提供一光罩及遮光带；所述光罩上设有对应所述数个TFT基板(20)设置的数个第一区域、及对应所述间隔区域(30)设置的第二区域，所述光罩上位于数个第一区域的部分不透光，位于第二区域的部分透光；所述遮光带上设有图案，所述遮光带上设有图案的部分不透光，其余部分透光；

其中，所述遮光带上的图案的尺寸小于所述光罩上的第二区域的尺寸；

步骤42、将所述遮光带对应所述光罩上的第二区域设置于所述的光罩上方或下方，应用所述光罩及遮光带对所述金属层进行曝光、显影、蚀刻，得到分别位于数个TFT基板(20)上的金属电极(21)、及位于间隔区域(30)上的金属图案(31)。

8.如权利要求7所述的TFT基板组的制作方法，其特征在于，所述步骤41中，所述数个第一区域在所述光罩上呈矩阵排列；所述第二区域在所述光罩上呈网格状分布。

9.如权利要求6所述的TFT基板组的制作方法，其特征在于，所述数个TFT基板(20)在TFT基板组中呈矩阵排列；所述间隔区域(30)在TFT基板组中呈网格状分布；所述金属层为铜层。

10.如权利要求6所述的TFT基板组的制作方法，其特征在于，所述步骤4中，所述金属电极(21)的形状为矩形，所述金属图案(31)为连续或不连续的图案。