专利名称：一种具有oc材料的tft array板的制备方法
技术领域：
本发明涉及TFT制造领域，具体涉及一种具有OC材料的TFT板的制备方法。
背景技术：
薄膜晶体管TFT(Thin Film Transistor)液晶显示器在现代生活中有着广泛的应用如手机显示屏，电脑的显示器，MP3，MP4显示屏等等，同时，人们对其性能的要求也越来 越高，高开口率、半透等高品质的显示产品也不断地走进人们的生活，而不论是高开口率或 是半透等高品质的产品，其制作过程中都可能要用到OC材料，而OC是overcoat的简称，是 一种感光性树脂薄膜，将其涂覆于TFT阵列(ARRAY)板上形成一个感光薄膜层，能够增加 TFT ARRAY板的平坦性和开口率，因而如何将OC材料制作到TFT ARRAY板上的工艺使之更 好的发挥作用，也成为以上产品制作过程中的关键环节，对新技术的开发有着重要的意义。传统的具有OC材料的TFT ARRAY板的制作方法为先在玻璃板上制备栅极金属层、 栅极绝缘层和半导体层；再在玻璃板上制备源漏极金属层；在栅极金属层、半导体层、源漏 极金属层外涂覆绝缘膜保护层，并首先通过光刻工艺得到保护层图案；在做好的保护层图 案上再涂覆一层OC材料，并通过曝光显影得到OC层图案，然后制备像素层，最终得到TFT ARRAY 板。现有技术中的制备方法先沉积了绝缘膜保护层，并光刻保护层图案以后才进行涂 覆OC材料得到OC层，再对OC层进行曝光显影固化的步骤，这样做会导致一部分OC层本来 需要完全显影去除掉的图案部分在显影固化后残留下来，这样就会导致像素电极和源漏极 之间的接触电阻变大，进而出现我们在购买液晶显示屏或者液晶显示屏屏幕上出现的“坏 点”，影响了产品的显示效果，甚至导致产品作废。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种具有OC材料的TFTARRAY板的制备方法，操作简单、工艺可控、更好的控制了 OC层的厚度的均一性以 及降低了透明像素电极与源漏极金属层的接触电阻。为了解决以上问题，本发明提供了一种具有OC材料的TFTARRAY板的制备方法，包 括a)在玻璃基板上制作栅极金属层图形、源漏极金属层图形、半导体层图形；b)使用化学气相沉积法在所述半导体层和源漏极金属层上沉积绝缘膜保护层，并 旋涂OC材料，得到OC层，再进行曝光、显影、固化工艺，先做出OC层图案；C)在所述OC层图案上，通过曝光、显影、刻蚀工艺，做出绝缘膜保护层图案；d)在所述OC层上溅射透明像素电极层，经过光刻形成像素电极，得到TFT ARRAY 板。优选的，步骤b)具体为bl)使用化学气相沉积法在所述半导体层和源漏极金属膜上沉积绝缘膜保护层；
b2)将OC材料旋涂在所述绝缘膜保护层上；b3)将b2)得到的基板进行曝光操作；b4)将b3)得到的基板进行显影操作；b5)加热b4)得到的基板，使OC层固化。
优选的，步骤b3)所述曝光操作使用的光源至少由以下光源中的一种组成 G-Line :436nm、H-Line :405nm、I-Line :365nm。优选的，步骤b4)所述的显影操作的显影液为有机碱类显影液。优选的，所述显影液的浓度为0. 3 0. 6wt%。优选的，步骤b5)具体为b51)将步骤b4)得到的基板在100°C 160°C下加热，加热时间为60 200s ；b52)将步骤b51)得到的基板在200°C 300°C下加热，加热时间为30 80min。优选的，步骤b4)具体为b41)将显影液涂覆在步骤b3)得到的基板上；b42)将步骤b41)得到的基板在水的作用下冲洗被显影液中和的OC层，得到OC层 图形。优选的，步骤a)具体为al)清洗玻璃基板，并烘干备用；a2)在所述玻璃基板上溅射金属膜，经光刻后得到栅极金属图形；a3)使用化学气相沉积法在栅极金属层上连续沉积栅极绝缘层和半导体层，并光 刻得到半导体层图形；a4)在步骤a3)得到的基板上溅射金属膜，并光刻得到源漏极金属层图形。优选的，所述玻璃基板的透光率为85% 92%。优选的，所述OC材料由聚酰亚胺树脂或丙烯酸树脂组成。本发明提供了一种具有OC材料的TFT ARRAY板的制备方法，包括a)在玻璃基板 上制作栅极金属层图形、半导体层图形、源漏极金属层图形；b)使用化学气相沉积法在所 述半导体层和源漏极金属层上沉积绝缘膜保护层，并旋涂OC材料，得到OC层，再进行曝光、 显影、固化工艺，先做出OC层图案；c)在所述OC层图案上，通过曝光、显影、刻蚀工艺，做出 绝缘膜保护层图案；d)在所述OC层上溅射透明像素电极层，经过光刻形成像素电极，得到 TFT ARRAY板。本发明提供的制备方法，操作简单、工艺可控，使得旋涂的OC材料厚度均一， 而且由于在绝缘膜保护层制备完成之前沉积了 OC层并且曝光显影操作后再刻蚀得到绝缘 膜保护层图案，这样做能保证OC层在显影时，显影效果比较充分，不会出现本来应该完全 显影掉的OC层部分，还有薄薄的一层残留在图案上的问题。就不会导致像素电极和源漏极 金属之间的接触电阻变大，产品也就不会出现坏点，影响产品质量。
图1本发明提供的制备的栅极金属层示意图；图2本发明提供的制备的半导体层示意图；图3本发明提供的制备源漏极金属层示意图；图4本发明提供的制备OC层示意图；图5本发明提供的制备绝缘膜保护层图案示意图6本发明提供的TFT ARRAY板示意图。
具体实施例方式为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的 限制。本发明提供了一种具有OC材料的TFT ARRAY板的制备方法，包括a)在玻璃基板 上制作栅极金属层图形、源漏极金属层图形、半导体层图形；b)使用化学气相沉积法在所述半导体层和源漏极金属层上沉积绝缘膜保护层，并 旋涂OC材料，得到OC层，再进行曝光、显影、固化工艺，先做出OC层图案；c)在所述OC层图案上，通过曝光、显影、刻蚀工艺，做出绝缘膜保护层图案；d)在所述OC层上溅射透明像素电极层，经过光刻形成像素电极，得到TFT ARRAY 板。按照本发明，优选将玻璃基板用水或酒精淋洗，并在30°C 50°C下烘干备用。本 发明使用的玻璃基板优选为本领域人员熟知的透光率在85% 92%的无碱硅酸铝类玻 璃，玻璃基板的厚度为0. 4mm 0. 7mm。在所述玻璃基板上制备栅极金属层。本发明使用溅 射的方法将金属均勻的沉积在玻璃基板上，本发明制备栅极金属层的金属优选为钼(Mo)、 铝(Al)或铝(Al)合金，溅射栅极金属层后，按照规定的图形进行光刻，所谓光刻就是在薄 膜层表面涂覆一层光刻胶，将需要保留的位置用相同大小形状的物体遮盖，再对薄膜进行 曝光，曝光结果是未被遮盖的光刻胶酸化，再使用碱性显影剂中和酸化的光刻胶成为盐溶 液，并且被光照的部分会随着光刻胶的中和一同去除，得到规定的图形。本发明就是利用这 种工艺，将栅极金属层制作成规定的图形如本发明图1中的1。后续的工艺中，同样使用了 这种光刻工艺，只不过使用的曝光光源和显影液的工艺参数不同。按照本发明在具有栅极金属层的玻璃基板上，优选使用化学气相沉积法连续在栅 极金属层上沉积栅极绝缘层如图2中的2所示、半导体层。所谓化学气相沉积法即在反应 气体间通高压电，电子冲击反应气体分子，断裂化学键，并加热需要气相沉积的物体表面， 使断裂化学键的气体分子在该物体表面重新结合，得到固体沉积物的过程。按照本发明，化 学气相法沉积栅绝缘层和半导体层使用的气体不同，形成栅绝缘层的气体为硅烷(SiH4)氨 气(NH3)氢气(H2)氮气(N3)在温度优选为260°C 350°C下，电功率1000W 1800W下进 行反应最后得到SiNx:H固体薄膜，χ = 6 20 ；而形成半导体层的气体为SiH4和H2，形成 了 a-Si:H固体薄膜，沉积温度优选为260°C 350°C，电功率为100W 600W。沉积完栅绝 缘层和半导体层后使用光刻制作半导体层图形如图2中的3所示。按照本发明，光刻半导体层图形后，优选在半导体层上再溅射一层Mo并光刻出源 漏金属电极的图形如图3中的4所示，至此TFTARRAY板的主要光电转化和传导部件均已制 作完成。然后在所述源漏极图形上使用化学气相法沉积保护层，如图4中的5所示即图中 包裹源漏极金属层、半导体层、栅极金属层的线框，按照本发明，保护层的材料与栅绝缘层 的材料相同，都是SiNx:H，制备的工艺参数相同。然后在保护层上涂覆OC层，涂覆的方法 有多种，如本领域人员熟知的旋涂法、浸泡法、滚轮法、喷雾法等，本发明优选使用旋涂法。将沉积保护层的玻璃基板放在一个转盘上，并固定好，开动电机，转盘开始以30rad/min 60rad/min的速度旋转，打开转盘上方的出料口，使贮存在物料罐中的OC材料以0. 5mL/s lmL/s的速度滴在所述基板上，在向心力和重力加速度的作用下，OC材料均勻的流平，形成 OC层并且没有气泡。本发明使用的OC材料主要成分为本领域人员熟知的聚酰亚胺树脂 (PI)或丙烯酸树脂，本发明优选使用丙烯酸树脂，因为丙烯酸树脂具有耐老化性流平性好 等特点，应用于TFT ARRAY板上能够给其带来更好的性能和更长的使用时间。旋涂OC材料后，进行光刻操作。本发明对OC层的曝光使用本领域人员熟知的 436nm的G_Line、405nm的H_Line、365nm的I-Line中至少一种，本发明优选使用436nm 的G-Line作为曝光光源，曝光会使OC层没有被遮挡的部 分酸化，再通过碱性显影液的中 和，形成有机盐溶液而除去，这样就保留了 OC层图形如图4中的6所示，即所有花点区域。 按照本发明显影液优选为有机碱性显影液，四甲基氢氧化铵(TMAH)，显影液浓度优选为 0. 3wt % 0. 6wt %，更优选为 0. 4wt % 0. 5wt %。显影结束后，为了使OC层的性能更稳定，必须要将其固化。按照本发明固化分为 两个步骤，即第一固化与第二固化，所述第一固化的固化温度优选为100°C 160°C，更优 选为120°C 140°C;固化时间优选为60s 200s，更优选为IOOs 140s ；所述第二固化的 固化温度优选为200°C 300°C，更优选为240°C 260°C ；固化时间优选为30min 80min 更优选为40min 60min。固化分为两步的原因是为了使OC层固化更充分，如果固化温度 升高速度过快就会产生固化不均的现象，产生的气泡或者气孔都会影响成品率，如果分两 步进行，第一步即为预固化，即预交联步骤，使得OC层材料分子内部结构开始有网状交联 存在，流动性下降，然后再进行第二次固化就不会担心固化不均的情况发生了。OC层固化完成后，对保护层再进行光刻和刻蚀，得到保护层图形，如图5中的7所 示。按照本发明，保护层的光刻与OC层的光刻工艺参数相同。刻蚀优选为水平刻蚀，刻蚀 完毕后使用水冲洗基板表面，将显影液、有机盐溶液、未固化的OC材料等去除，得到具有保 护层图案的基板。最后在上述基板的表面溅射透明像素，得到透明像素电极层，经光刻后得到透明 像素电极层图形，如图6中的8所示，再用水清洗干燥后得到具有OC材料的TFT ARRAY板。本发明提供的制备方法，操作简单、工艺可控，使得旋涂的OC材料厚度均一，而且 由于在绝缘膜保护层制备完成之前沉积了 OC层并且曝光显影操作后再刻蚀得到绝缘膜保 护层图案，这样做能保证OC层在显影时，显影效果比较充分，不会出现本来应该完全显影 掉的OC层部分，还有薄薄的一层残留在图案上的问题。就不会导致像素电极和源漏极金属 之间的接触电阻变大，产品也就不会出现坏点，影响产品质量。以上对本发明提供的一种具有OC材料的TFT板的制备方法进行了详细的介绍，本 文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于 帮助理解本发明的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落 入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
一种具有OC材料的TFT ARRAY板的制备方法，其特征在于，包括a)在玻璃基板上制作栅极金属层图形、源漏极金属层图形、半导体层图形；b)使用化学气相沉积法在所述半导体层和源漏极金属层上沉积绝缘膜保护层，并旋涂OC材料，得到OC层，再进行曝光、显影、固化工艺，先做出OC层图案；c)在所述OC层图案上，通过曝光、显影、刻蚀工艺，做出绝缘膜保护层图案；d)在所述OC层上溅射透明像素电极层，经过光刻形成像素电极，得到TFT ARRAY板。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)具体为bl)使用化学气相沉积法在所述半导体层和源漏极金属膜上沉积绝缘膜保护层；b2)将OC材料旋涂在所述绝缘膜保护层上；b3)将b2)得到的基板进行曝光操作；b4)将b3)得到的基板进行显影操作；b5)加热b4)得到的基板，使OC层固化。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤b3)所述曝光操作使用的光源至 少由以下光源中的一种组成G-Line :436nm、H-Line :405nm、I-Line :365nm。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤b4)所述的显影操作的显影液为 有机碱类显影液。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述显影液的浓度为0.3 0. 6wt%。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤b5)具体为b51)将步骤b4)得到的基板在100°C 160°C下加热，加热时间为60 200s ； b52)将步骤b51)得到的基板在200°C 300°C下加热，加热时间为30 80min。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤b4)具体为 b41)将显影液涂覆在步骤b3)得到的基板上；b42)将步骤b41)得到的基板在水的作用下冲洗被显影液中和的OC层，得到OC层图形。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)具体为al)清洗玻璃基板， 并烘干备用；a2)在所述玻璃基板上溅射金属膜，经光刻后得到栅极金属图形； a3)使用化学气相沉积法在栅极金属层上连续沉积栅极绝缘层和半导体层，并光刻得 到半导体层图形；a4)在步骤a3)得到的基板上溅射金属膜，并光刻得到源漏极金属层图形。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述玻璃基板的透光率为85% 92%。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述OC材料由聚酰亚胺树脂或丙烯 酸树脂组成。
全文摘要
本发明提供了一种具有OC材料的TFT ARRAY板的制备方法，先沉积保护层，在保护层上旋涂OC材料并曝光、显影、固化后得到OC层图形，再在所述OC层之上再次进行光刻得到保护层图形。本发明提供的制备方法，操作简单、工艺可控，使得旋涂的OC材料厚度均一，而且由于在绝缘膜保护层制备完成之前沉积了OC层并且曝光显影操作后再刻蚀得到绝缘膜保护层图案，这样做能保证OC层在显影时，显影效果比较充分，不会出现本来应该完全显影掉的OC层部分，还有薄薄的一层残留在图案上的问题。就不会导致像素电极和源漏极金属之间的接触电阻变大，产品也就不会出现坏点，影响产品质量。
文档编号H01L21/84GK101807553SQ20101012916
公开日2010年8月18日 申请日期2010年3月18日 优先权日2010年3月18日
发明者于春崎, 任思雨, 何基强, 刘伟, 朱汉平, 洪胜宝, 胡君文, 谢凡 申请人:信利半导体有限公司