CN107706195B - Tft阵列基板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种TFT阵列基板的制作方法，包括：提供一基板；在所述基板表面沉积栅极金属；在所述栅极金属表面形成绝缘层；在所述绝缘层表面形成金属氧化物层；在所述金属氧化物层表面形成第一金属层；在所述第一金属层表面沉积光阻层，然后采用光罩所述第一金属层实施光罩制程以形成第二金属层，所述第二金属层中设有沟道；其中，所述光罩垂直于所述第二金属层沟道的部分突出于所述第二金属层设计。本发明提供一种TFT阵列基板的制作方法，通过使得所述光罩垂直于所述第二金属层沟道的部分突出于所述第二金属层，以避免由于所述IGZO层的多次蚀刻导致所述IGZO层中沟道损失过大的问题，进而提升所述TFT阵列基板生产的成品率。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种TFT阵列基板制作方法。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistor-liquid crystal display，简称TFT-LCD)是当前应用最为广泛的平板显示器，随着制造液晶面板的技术日趋成熟与先进，简化生产工艺，缩短制程时间，提高制程效率是降低生产成本以在行业剧烈竞争中得以生存的重要途径。
IGZO(indium gallium zinc oxide，铟镓锌氧化物)是一种含有铟、镓和锌的非晶氧化物，其具有高迁移率，载流子迁移率是非晶硅的20～30倍，可以大大提高TFT对像素电极的充放电速率，具有高开态电流、低关态电流可以迅速开关，提高像素的响应速度，实现更快的刷新率，同时更快的响应也大大提高了像素的行扫描速率，使得超高分辨率在TFT-LCD中成为可能。
如图1所示，在传统的IGZO 4 MASK制程中，由于采用半色调光罩101，即源漏极金属层205和IGZO层204在同一道曝光，之后需要经过2次或者3次酸的刻蚀，使TFT得沟道206显现出来；由于经过多次酸刻，因此对源漏极金属层30和IGZO层204的蚀刻损失较大。
发明内容
本发明提供了一种TFT阵列基板的制作方法，以避免由于所述IGZO层的多次蚀刻导致所述IGZO层中沟道损失过大的问题，进而提升所述TFT阵列基板生产的成品率。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
本发明提供了一种TFT阵列基板的制作方法，所述TFT阵列基板的制作方法包括如下步骤：
步骤S10、提供一基板；
步骤S20、在所述基板表面沉积栅极金属；
步骤S30、在所述栅极金属表面形成绝缘层；
步骤S40、在所述绝缘层表面形成金属氧化物层；
步骤S50、在所述金属氧化物层表面形成第一金属层；
步骤S60、在所述第一金属层表面沉积光阻层，然后采用光罩所述第一金属层实施光罩制程以形成第二金属层，所述第二金属层中设有沟道；
其中，所述光罩垂直于所述第二金属层沟道的部分突出于所述第二金属层。
根据本发明一优选实施例，所述步骤S60中采用的光罩为半色调光罩。
根据本发明一优选实施例，所述第二金属层为源漏极金属层。
根据本发明一优选实施例，所述金属氧化物层为铟镓锌氧化物层。
根据本发明一优选实施例，所述半色调光罩直于所述第二金属层沟道的部分突出于所述第二金属层至少1微米。
根据本发明一优选实施例，所述第一金属层的单边长度比所述第二金属层的单边长度长1微米～3微米。
根据本发明一优选实施例，所述步骤S60还包括：采用所述半色调光罩对所述铟镓锌氧化物层实施光罩制程。
根据本发明一优选实施例，先对所述源漏极金属层实施光罩制程，然后再对铟镓锌氧化物层实施光罩制程。
根据本发明一优选实施例，同时对所述源漏极金属层和所述ICZO层实施光罩制程。
根据本发明一优选实施例，所述TFT阵列基板的制作方法还包括步骤S70：
采用所述光罩对所述第二金属层实施光罩制程。
本发明提供一种TFT阵列基板的制作方法，通过使得所述光罩垂直于所述第二金属层沟道的部分突出于所述第二金属层，以避免由于所述铟镓锌氧化物层的多次蚀刻导致所述铟镓锌氧化物层中沟道损失过大的问题，进而提升所述TFT阵列基板生产的成品率。
附图说明
为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，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介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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为现有技术中采用的光罩结构示意图；
图2为本发明实施例中TFT阵列基板的制作流程图；
图3a～3f为本发明实施例中TFT阵列基板的制作流程结构示意图；
图4为本发明实施例中采用的光罩结构示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：
如图2所示为本发明实施例中TFT阵列基板的制作流程图，图3a-3f为本发明实施例中阵列基板的制作流程结构示意图。
如图3a所示，步骤S10、提供一基板201；
步骤S10中提供的基板201，通常情况下为刚性基板，所述刚性基板为玻璃基板。
如图3b所示，步骤S20、在所述基板201表面沉积栅极金属202；
其中，步骤S20中所述栅极金属202为TFT阵列基板中的栅极，采用溅射工艺形成在所述基板201的表面，通常与像素电极相连接。
如图3c所示，步骤S30、在所述栅极金属202表面形成绝缘层203；
步骤S30中的绝缘层203由氮化硅和氧化硅中的其中一者或两者制备，所述绝缘层203可采用物理气相沉积技术形成与所述栅极金属202表面并覆盖于所述栅极金属202。
如图3d所示，步骤S40、在所述绝缘层2033表面形成金属氧化物层204；
在本发明实施例中，所述金属氧化物层204为IGZO层；IGZO(indium gallium zincoxide)为铟镓锌氧化物的缩写，非晶IGZO材料是用于新一代薄膜晶体管技术中的沟道层材料。
IGZO是一种含有铟、镓和锌的非晶氧化物，载流子迁移率是非晶硅的20～30倍，可以大大提高TFT对像素电极的充放电速率，提高像素的响应速度，实现更快的刷新率，同时更快的响应也大大提高了像素的行扫描速率，使得超高分辨率在TFT-LCD中成为可能。
如图3e所示，步骤S50、在所述金属氧化物层204表面形成第一金属层205；
在步骤S50中，采用溅射工艺在所述金属氧化物层204形成第一金属层205，其中，所述第一金属层205为源漏极金属层，包括所述TFT阵列基板中的源极和漏极。
步骤S50中的形成的第一金属层205为未经蚀刻的源漏极金属层，在本发明实施例中，设置第一金属层205的单边长度比蚀刻后第二金属层的单边长度多2微米。
如图3f所示，步骤S60、在所述第一金属层205表面沉积光阻层，然后采用光罩102所述第一金属层205实施光罩制程以形成第二金属层205，所述第二金属层205中设有沟道206；
其中，所述光罩102垂直于所述第二金属层205沟道的部分突出于所述第二金属层205。
步骤S60为本发明实施例中的主要技术特征，所述光罩102垂直于所述第二金属层沟道206的部分突出于所述第二金属层205设计，这样使得在蚀刻第一金属层205的同时会在垂直于沟道206的水平方向突出保留一部分铟镓锌氧化物层204，以缓解后续酸刻过程中由于蚀刻液对所述沟道206的过度蚀刻。
其中，所述102光罩直于所述第二金属层沟道206的部分突出于所述第二金属层至少1微，这是由于，经过多次实验发现，所述TFT阵列基板在经过三次湿刻和一次干刻之后(以TFT阵列基板中沟道比W/L＝6um/6um为例)，所述铟镓锌氧化物层204会凸出所述底二金属层205约1.5微米，而所述第二金属层205在经过蚀刻后的边缘部分会多损失0.5微米，致使，在进行光罩102是设计的时候，应使得所述102光罩直于所述第二金属层沟道的部分突出于所述第二金属层至少1微米.这样就会保证沟道比不会由于酸刻而损失。
在本发明实施例中：采用所述半色调光罩102对所述铟镓锌氧化物层204实施光罩制程。
所谓光罩制程即，通过涂覆在需蚀刻材料表面的光敏性物质(称为光刻胶或光阻)，经曝光显影后留下的部分对被蚀刻层起保护作用，然后进行蚀刻脱膜并获得永久图形的过程。
根据本发明一实施例，可以先对所述源漏极金属层实施光罩制程，然后再对铟镓锌氧化物层204实施光罩制程，这样的制程中需要对所述第一金属层205进行三次湿刻和一次干刻，在本发明中，以此种TFT阵列基板制程为主进行说明。
根据本发明另一实施例，同时对所述源漏极金属层和所述铟镓锌氧化物层204实施光罩制程，这样的制程中需要对所述第一金属层205进行两次湿刻和一次干刻，本发明试用与上述两种制程方法但不仅限于上述两种制程方法。
根据本发明一优选实施例，所述TFT阵列基板的制作方法还包括步骤S70：
采用所述光罩102对所述第二金属层205实施光罩制程。
本发明提供一种TFT阵列基板的制作方法，通过使得所述光罩垂直于所述第二金属层沟道的部分突出于所述第二金属层，以避免由于所述铟镓锌氧化物层的多次蚀刻导致所述铟镓锌氧化物层中沟道损失过大的问题，进而提升所述TFT阵列基板生产的成品率。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (8)
1.一种TFT阵列基板的制作方法，其特征在于，所述TFT阵列基板的制作方法包括如下步骤：
步骤S10、提供一基板；
步骤S20、在所述基板表面沉积栅极金属；
步骤S30、在所述栅极金属表面形成绝缘层；
步骤S40、在所述绝缘层表面形成金属氧化物层；
步骤S50、在所述金属氧化物层表面形成第一金属层；
步骤S60、在所述第一金属层表面沉积光阻层，然后采用光罩所述第一金属层实施光罩制程以形成第二金属层，所述第二金属层中设有沟道；
其中，所述光罩的开口在所述第二金属层的正投影突出于所述第二金属层的沟道至少1微米。
2.根据权利要求1所述的TFT阵列基板的制作方法，其特征在于，所述步骤S60中采用的光罩为半色调光罩。
3.根据权利要求2所述的TFT阵列基板的制作方法，其特征在于，所述第二金属层为源漏极金属层。
4.根据权利要求3所述的TFT阵列基板的制作方法，其特征在于，所述金属氧化物层为铟镓锌氧化物层。
5.根据权利要求4所述的TFT阵列基板的制作方法，其特征在于，所述步骤S60还包括：采用所述半色调光罩对所述铟镓锌氧化物层实施光罩制程。
6.根据权利要求5所述的TFT阵列基板的制作方法，其特征在于，先对所述源漏极金属层实施光罩制程，然后再对铟镓锌氧化物层实施光罩制程。
7.根据权利要求5所述的TFT阵列基板的制作方法，其特征在于，同时对所述源漏极金属层和所述铟镓锌氧化物层实施光罩制程。
8.根据权利要求1所述的TFT阵列基板的制作方法，其特征在于，所述TFT阵列基板的制作方法还包括步骤S70：
采用所述光罩对所述第二金属层实施光罩制程。
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