陣列基板及其制備方法、顯示裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種陣列基板的制備方法，其中，用于制備形成有源層、源電極和漏電極的第二道光罩工序具體包括：依次沉積形成半導體薄膜層、N+摻雜薄膜層、金屬薄膜層以及光刻膠層；應用灰色調光罩工藝對光刻膠層進行處理獲得第一光刻膠掩膜版；依次應用第一濕刻工藝和第一干刻工藝，刻蝕所述金屬薄膜層中、半導體薄膜層和N+摻雜薄膜層；對所述第一光刻膠掩膜版進行等離子體灰化處理，獲得第二光刻膠掩膜版；應用第二濕刻工藝，刻蝕所述金屬薄膜層；剝離去除所述第二光刻膠掩膜版，應用第二干刻工藝，刻蝕所述N+摻雜薄膜層。本發明專利技術還公開了按照如上方法制備得到的陣列基板以及包含該陣列基板的顯示裝置。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及顯示器
,尤其涉及一種陣列基板及其制備方法，還涉及包含該陣列基板的顯示裝置。
技術介紹
薄膜晶體管(ThinFilmTransistor，TFT)是平板顯示裝置的重要組成部分，可形成在玻璃基板或塑料基板上，通常作為開光裝置和驅動裝置用在諸如LCD、OLED。薄膜晶體管液晶顯示器(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，簡稱TFT-LCD)具有體積小、功耗低、無輻射等特點，在當前的平板顯示器市場中占據了主導地位。TFT-LCD中的陣列基板是通過多次光罩工序(構圖工序)形成結構圖形來完成，每一次光罩工序中又分別包括涂膠、曝光、顯影、刻蝕和剝離等工藝，其中刻蝕工藝包括干法刻蝕和濕法刻蝕。光罩工序的次數可以衡量制造薄膜晶體管陣列基板的繁簡程度，減少光罩工序的次數就意味著制造成本的降低。薄膜晶體管陣列基板的制造技術經歷了從7道光罩工序(7Mask)到目前的5道光罩工序(5Mask)的發展過程，5Mask技術成為現在的TFT-LCD陣列基板制造的主流。5Mask技術包括5次光罩工序，它們分別是柵電極光罩(GateMask)，有源層光罩(ActiveMask)，源/漏電極光罩(S/DMask)，過孔光罩(ViaHoleMask)和像素電極光罩(PixelMask)。目前，為了進一步降低生產成本，部分廠商開始使用4Mask技術，4Mask技術是以5Mask技術為基準，利用灰色調光罩(GrayToneMask)工藝，將有源層光罩(ActiveMask)與源/漏電極光罩(S/DMask)合并成一個Mask，通過調整刻蝕(Etch)工藝，從而完成原來ActiveMask和S/DMask的功能，即通過一次Mask工藝達到兩次Mask工藝的效果。現有的4Mask技術，參閱圖1a-1g，用于制備形成有源層、源電極和漏電極的第二道光罩工序主要包括以下步驟：(一)、如圖1a所示，在柵極絕緣層1上依次沉積形成半導體薄膜層2、N+摻雜薄膜層3、金屬薄膜層4以及光刻膠層5。(二)、如圖1b所示，應用灰色調光罩工藝將光刻膠層5制備獲得第一光刻膠掩膜版5a。(三)、如圖1c所示，在第一光刻膠掩膜版5a的保護下，應用第一濕刻工藝，刻蝕所述金屬薄膜層4。(四)、如圖1d所示，在所述第一光刻膠掩膜版5a的保護下，應用第一干刻工藝，刻蝕所述半導體薄膜層2和所述N+摻雜薄膜層3，獲得有源層2a。(五)、如圖1e所示，對所述第一光刻膠掩膜版5a進行等離子體灰化處理，獲得第二光刻膠掩膜版5b，所述第二光刻膠掩膜版5b的中間區域暴露出所述金屬薄膜層4。(六)、如圖1f所示，在所述第二光刻膠掩膜版5b的保護下，應用第二濕刻工藝，刻蝕所述金屬薄膜層4，獲得源電極4a和漏電極4b。(七)、如圖1g所示，在所述第二光刻膠掩膜版5b的保護下，應用第二干刻工藝，刻蝕所述N+摻雜薄膜層3，形成N+接觸層3a、3b。(八)、如圖1h所示，去除所述第二光刻膠掩膜版5b。如上的工藝步驟中，步驟(六)進行濕刻工藝時，由于濕法刻蝕各向同性的性質，金屬薄膜層4的側向刻蝕嚴重，導致獲得的源電極4a和漏電極4b的邊緣相對于第二光刻膠掩膜版5b的邊緣內縮，如圖1f所示。步驟(七)進行干刻工藝時，由于干法刻蝕各向異性，刻蝕的等離子體垂直轟擊，刻蝕后形成的N+接觸層3a、3b的邊緣相對于第二光刻膠掩膜版5b的邊緣是齊平的，如圖1g所示。即，最終得到的薄膜晶體管結構中，參閱圖1h，源電極4a和漏電極4b的邊緣與各自對應的N+接觸層3a、3b的邊緣并不是平滑過渡，而是N+接觸層3a、3b的邊緣相對于源電極4a和漏電極4b的邊緣具有凸出尾部(tail)6，這將會影響薄膜晶體管的實際溝道長度，不利于獲得具有高性能的薄膜晶體管。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術提供了一種陣列基板及其制備方法，應用四道光罩工序制備獲得所述陣列基板中的薄膜晶體管和像素電極，通過對第二道光罩工序的具體步驟進行改進，提高了薄膜晶體管的性能。一種陣列基板的制備方法，應用四道光罩工序制備獲得所述陣列基板中的薄膜晶體管和像素電極，其中，用于制備形成有源層、源電極和漏電極的第二道光罩工序具體包括：在柵極絕緣層上依次沉積形成半導體薄膜層、N+摻雜薄膜層、金屬薄膜層以及光刻膠層；應用灰色調光罩工藝對所述光刻膠層進行曝光、顯影，獲得第一光刻膠掩膜版；在所述第一光刻膠掩膜版的保護下，應用第一濕刻工藝，刻蝕去除所述金屬薄膜層中未被所述第一光刻膠掩膜版覆蓋的部分；在所述第一光刻膠掩膜版的保護下，應用第一干刻工藝，刻蝕去除所述半導體薄膜層和所述N+摻雜薄膜層中未被所述第一光刻膠掩膜版覆蓋的部分，獲得所述有源層；對所述第一光刻膠掩膜版進行等離子體灰化處理，獲得第二光刻膠掩膜版，所述第二光刻膠掩膜版的中間區域暴露出所述金屬薄膜層；在所述第二光刻膠掩膜版的保護下，應用第二濕刻工藝，刻蝕去除所述金屬薄膜層中未被所述第二光刻膠掩膜版覆蓋的部分，獲得所述源電極和漏電極；剝離去除所述第二光刻膠掩膜版，應用第二干刻工藝，刻蝕去除所述N+摻雜薄膜層中位于所述源電極和漏電極之間的部分，在所述源電極和所述所述有源層之間以及所述漏電極和所述有源層之間分別獲得N+接觸層。進一步地，該方法具體包括步驟：S1、在玻璃基板上應用第一道光罩工序制備形成柵電極；S2、在所述玻璃基板上制備形成覆蓋所述柵電極的柵極絕緣層；S3、應用第二道光罩工序，在所述柵極絕緣層上制備形成有源層、源電極和漏電極；S4、在所述玻璃基板上制備形成覆蓋所述有源層、源電極和漏電極的鈍化層；S5、應用第三道光罩工序，在所述鈍化層中制備形成過孔；S6、應用第四道光罩工序，在所述鈍化層上制備形成像素電極；其中，所述像素電極通過所述過孔電性連接到所述源電極和漏電極的其中之一。其中，所述半導體薄膜層的材料為氫化非晶硅或多晶硅。其中，所述半導體薄膜層通過化學氣相沉積工藝制備形成。其中，所述N+摻雜薄膜層的材料為N+非晶硅或N+摻雜多晶硅。其中，所述N+摻雜薄膜層通過化學氣相沉積工藝制備形成。其中，所述金屬薄膜層的材料為Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al或Cu的單層金屬層，或者是Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al和Cu中的任意兩種或兩種以上的金屬組合構成的復合金屬層。其中，所述金屬薄膜層通過濺射沉積工藝制備形成。本專利技術提供了一種陣列基板，采用如上所述的制備方法制備獲得。本專利技術還提供了一種顯示裝置，包括如上所述的陣列基板。本專利技術實施例中提供的一種陣列基板及其制備方法，應用四道光罩工序制備獲得所述陣列基板中的薄膜晶體管和像素電極，對于用于制備形成有源層、源電極和漏電極的第二道光罩工序，在進行第二次濕刻工藝獲得獲得源電極和漏電極之后，首先剝離去除光刻膠掩膜版再進行第二次干刻工藝，由此制備得到的N+接觸層的邊緣與源電極和漏電極的邊緣相對平齊，邊緣沒有凸出尾部，基本上屬于平滑過渡，相比于現有技術，其制備得到的陣列基板中的薄膜晶體管具有更加優良的性能。附圖說明圖1a-圖1h是現有技術中用于制備形成有源層、源電極和漏電極的第二道光罩工序的各步驟的示例性圖示；圖2是本專利技術實施例1提供的陣列基板的結構示意圖；圖3是本專利技術實施例1提供的陣列基板的制備方法的工藝流程圖；圖4是本本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種陣列基板的制備方法，應用四道光罩工序制備獲得所述陣列基板中的薄膜晶體管和像素電極，其特征在于，用于制備形成有源層、源電極和漏電極的第二道光罩工序具體包括：在柵極絕緣層上依次沉積形成半導體薄膜層、N+摻雜薄膜層、金屬薄膜層以及光刻膠層；應用灰色調光罩工藝對所述光刻膠層進行曝光、顯影，獲得第一光刻膠掩膜版；在所述第一光刻膠掩膜版的保護下，應用第一濕刻工藝，刻蝕去除所述金屬薄膜層中未被所述第一光刻膠掩膜版覆蓋的部分；在所述第一光刻膠掩膜版的保護下，應用第一干刻工藝，刻蝕去除所述半導體薄膜層和所述N+摻雜薄膜層中未被所述第一光刻膠掩膜版覆蓋的部分，獲得所述有源層；對所述第一光刻膠掩膜版進行等離子體灰化處理，獲得第二光刻膠掩膜版，所述第二光刻膠掩膜版的中間區域暴露出所述金屬薄膜層；在所述第二光刻膠掩膜版的保護下，應用第二濕刻工藝，刻蝕去除所述金屬薄膜層中未被所述第二光刻膠掩膜版覆蓋的部分，獲得所述源電極和漏電極；剝離去除所述第二光刻膠掩膜版，應用第二干刻工藝，刻蝕去除所述N+摻雜薄膜層中位于所述源電極和漏電極之間的部分，在所述源電極和所述所述有源層之間以及所述漏電極和所述有源層之間分別獲得N+接觸層。...

【技術特征摘要】
1.一種陣列基板的制備方法，應用四道光罩工序制備獲得所述陣列基板中的薄膜晶體管和像素電極，其特征在于，用于制備形成有源層、源電極和漏電極的第二道光罩工序具體包括：在柵極絕緣層上依次沉積形成半導體薄膜層、N+摻雜薄膜層、金屬薄膜層以及光刻膠層；應用灰色調光罩工藝對所述光刻膠層進行曝光、顯影，獲得第一光刻膠掩膜版；在所述第一光刻膠掩膜版的保護下，應用第一濕刻工藝，刻蝕去除所述金屬薄膜層中未被所述第一光刻膠掩膜版覆蓋的部分；在所述第一光刻膠掩膜版的保護下，應用第一干刻工藝，刻蝕去除所述半導體薄膜層和所述N+摻雜薄膜層中未被所述第一光刻膠掩膜版覆蓋的部分，獲得所述有源層；對所述第一光刻膠掩膜版進行等離子體灰化處理，獲得第二光刻膠掩膜版，所述第二光刻膠掩膜版的中間區域暴露出所述金屬薄膜層；在所述第二光刻膠掩膜版的保護下，應用第二濕刻工藝，刻蝕去除所述金屬薄膜層中未被所述第二光刻膠掩膜版覆蓋的部分，獲得所述源電極和漏電極；剝離去除所述第二光刻膠掩膜版，應用第二干刻工藝，刻蝕去除所述N+摻雜薄膜層中位于所述源電極和漏電極之間的部分，在所述源電極和所述所述有源層之間以及所述漏電極和所述有源層之間分別獲得N+接觸層。2.根據權利要求1所述的陣列基板的制備方法，其特征在于，該方法具體包括步驟：S1、在玻璃基板上應用第一道光罩工序制備形成柵電極；S2、在所述玻璃基板上制備形成覆蓋所述柵電極的柵極絕緣層；...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙偉，徐向陽，
申請(專利權)人：深圳市華星光電技術有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44