专利名称：一种薄膜晶体管阵列基板的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示技术领域，特别是指一种薄膜晶体管阵列基板的制作方法。
背景技术：
在4Mask (4次掩模板)工艺技术中，过孔工艺都是通过在阵列基板上进行涂胶后，再先后的采用掩模板的掩膜、曝光、显影、刻蚀工艺完成过孔，然后再利用过孔实现不同层的导电薄膜的良好接触，这种工艺在实施过程中比较的复杂，工序比较的多。在过孔工艺的完成中耗费了大量的资金，大大的提高了生产的成本。例如涂胶过程中的光刻胶、掩膜过程中的掩模板、显影过程中的溶液和曝光、刻蚀设备等的成本都是很大的。在工序繁多的生产过程中，很容易带来工艺的管控不良，直接导致生产出的面板的不良显示。在实际的面板检测和不良分析中，很多的不良显示都是由于在过孔工艺时，容易在过孔处出现倒角、过刻等 工艺问题产生，如果产生过刻或是出现倒角或者是刻蚀过程中又残留，就会导致短路或者电阻过大，直接导致显示不良。并且如果在刻蚀工艺中管控不良，出现上述的问题将不是只是一个面板的问题，而是整张玻璃或者是一批玻璃将全部报废。另一方面由于干法刻蚀过孔的面积大，这样就会影响液晶面板的开口率，直接影响显示的亮度，影响产品的品质。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种薄膜晶体管阵列基板的制作方法，减少一次掩模板工艺，降低阵列基板的制作成本。为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种薄膜晶体管阵列基板的制作方法，包括以下步骤SI I，提供一衬底基板；S12，在所述衬底基板上形成金属薄膜，由构图工艺形成包括栅线的图形；S13，在完成步骤S12的衬底基板上形成栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和数据金属层薄膜，由构图工艺形成包括图案化的栅绝缘层、位于栅绝缘层上的有源层、掺杂半导体层的图形，以及位于所述掺杂半导体层上的源电极、漏电极和数据线的图形；S14,在完成步骤S13的衬底基板上形成钝化层；S15，在完成步骤S14的衬底基板上形成透明导电薄膜，由构图工艺形成包括像素电极的图形，所述像素电极通过贯穿所述钝化层的第一过孔与所述漏电极连接。其中，所述步骤S12包括在所述衬底基板上形成金属薄膜；采用普通掩模板通过构图工艺对所述金属薄膜进行处理，形成包括栅线的图形。其中，所述步骤S13包括在所述栅线上形成栅绝缘层；在所述栅绝缘层上形成半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和数据金属层薄膜；采用半色调或灰色调掩模板通过构图工艺对所述栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和数据金属层薄膜进行处理，形成包括图案化的栅绝缘层、位于栅绝缘层上的有源层、掺杂半导体层的图形，以及位于所述掺杂半导体层上的源电极、漏电极和数据线的图形。其中，所述采用半色调或灰色调掩模板通过构图工艺对所述栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和数据金属层薄膜进行处理，形成包括图案化的栅绝缘层、位于栅绝缘层上的有源层、掺杂半导体层的图形，以及位于所述掺杂半导体层上的源电极、漏电极和数据线的图形的步骤包括在所述数据金属层薄膜上涂敷一层光刻胶；采用半色调或灰色调掩模板通过灰化工艺去除光刻胶完全去除区域的光刻胶；通过刻蚀工艺完全刻蚀掉所述光刻胶完全去除区域的数据金属层薄膜、掺杂半导 体层薄膜和有源层薄膜，露出栅绝缘层，以及完全刻蚀掉沟通区域的光刻胶、数据金属层薄膜、掺杂半导体层薄膜，露出有源层；剥离剩余的光刻胶，暴露出该区域的源电极、漏电极和数据线的图形。其中，通过刻蚀工艺完全刻蚀掉所述光刻胶完全去除区域的数据金属层薄膜、掺杂半导体层薄膜和有源层薄膜，露出栅绝缘层，以及完全刻蚀掉沟通区域的光刻胶、数据金属层薄膜、掺杂半导体层薄膜，露出有源层的步骤包括通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉所述光刻胶完全去除区域的数据金属层薄膜；通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉所述沟道区域的光刻胶，露出数据金属层；通过第三次刻蚀工艺完全刻蚀掉所述光刻胶完全去除区域的掺杂半导体层薄膜和有源层薄膜，露出栅绝缘层；通过第四次刻蚀工艺完全刻蚀所述掉沟道区域的数据金属层，露出掺杂半导体层；通过第五次刻蚀工艺完全刻蚀掉所述沟道区域的掺杂半导体层，露出有源层。其中，所述步骤S14包括在露出的所述栅绝缘层上、所述源电极上、所述漏电极上、所述沟道上形成钝化层。其中，所述步骤S15包括在完成步骤S14的衬底基板上形成透明导电薄膜；采用普通掩模板通过构图工艺对所述透明导电薄膜进行处理，形成包括像素电极的图形；其中，所述像素电极通过贯穿所述钝化层的第一过孔与所述漏电极连接。其中，在形成栅线时还包括形成公共电极线；在形成像素电极时，还包括形成公共电极；所述公共电极通过穿过所述钝化层以及所述栅绝缘层的第二过孔与所述公共电极线连接。其中，所述第一过孔和所述第二过孔均采用激光器打孔焊接工艺形成。其中，所述第一过孔和所述第二过孔均在形成所述钝化层后形成或者在形成所述透明导电薄膜后形成。本发明的上述技术方案的有益效果如下
上述方案中，省去了制备工艺中的一张掩模板，去除了传统的过孔工艺所应用的涂胶、掩膜、曝光、显影、刻蚀工艺等一系列的工艺，替而代之的是激光打孔焊接工艺，完成了从4掩模板到3掩模板工艺技术的过度，降低阵列基板的生产成本，且采用激光打孔，过孔的面积比传统的掩模板工艺制备的孔面积小的多，因此，还可以增大每个亚像素的面积，从而增大开口率，提闻了面板的整体显不売度，提闻广品的品质。
图1A为本发明的阵列基板的制作方法中，栅金属薄膜沉积后的平面图；图1B为本发明的阵列基板的制作方法中，栅金属薄膜沉积后的剖面图；图2A为本发明的阵列基板的制作方法中，第一次掩模板工艺形成栅线的平面图；图2B为本发明的阵列基板的制作方法中，第一次掩模板工艺形成栅线的剖面图； 图3A为本发明的阵列基板的制作方法中，形成栅绝缘层、有源层、掺杂半导体层和数据金属层的平面图；图3B为本发明的阵列基板的制作方法中，形成栅绝缘层、有源层、掺杂半导体层和数据金属层的剖面图；图4A为本发明的阵列基板的制作方法中，沉积光刻胶后的平面图；图4B为本发明的阵列基板的制作方法中，沉积光刻胶后的剖面图；图5A为本发明的阵列基板的制作方法中，第二次掩模板工艺形成灰化处理后的光刻胶的平面图；图5B为本发明的阵列基板的制作方法中，第二次掩模板工艺形成灰化处理后的光刻胶的剖面图；图6A为本发明的阵列基板的制作方法中，数据金属层第一次刻蚀后的平面图；图6B为本发明的阵列基板的制作方法中，数据金属层第一次刻蚀后的剖面图；图7A为本发明的阵列基板的制作方法中，光刻胶刻蚀后的平面图；图7B为本发明的阵列基板的制作方法中，光刻胶刻蚀后的剖面图；图8A为本发明的阵列基板的制作方法中，有源层第一次刻蚀后的平面图；图SB为本发明的阵列基板的制作方法中，有源层第一次刻蚀后的剖面图；图9A为本发明的阵列基板的制作方法中，数据金属层第二次刻蚀后的平面图；图9B为本发明的阵列基板的制作方法中，数据金属层第二次刻蚀后的剖面图；图1OA为本发明的阵列基板的制作方法中，掺杂半导体层刻蚀后的平面图；图1OB为本发明的阵列基板的制作方法中，掺杂半导体层刻蚀后的剖面图；图1lA为本发明的阵列基板的制作方法中，光刻胶去除后的平面图；图1lB为本发明的阵列基板的制作方法中，光刻胶去除后的剖面图；图12A为本发明的阵列基板的制作方法中，沉积钝化层后的平面图；图12B为本发明的阵列基板的制作方法中，沉积钝化层后的剖面图；图13A为本发明的阵列基板的制作方法中，沉积透明导电薄膜后的平面图；图13B为本发明的阵列基板的制作方法中，沉积透明导电薄膜后的剖面图；图14A为本发明的阵列基板的制作方法中，利用激光器打孔后的平面图；图14B为本发明的阵列基板的制作方法中，利用激光器打孔后的剖面图15A为本发明的阵列基板的制作方法中，通过第三次掩模板工艺对透明导电薄膜处理，得到像素电极的平面图；图15B为本发明的阵列基板的制作方法中，通过第三次掩模板工艺对透明导电薄膜处理，得像素电极的剖面图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。如图1A-图15B所示，本发明的实施例提供一种薄膜晶体管阵列基板的制作方法，包括以下步骤SI I，提供一衬底基板I ;S12，在所述衬底基板上形成金属薄膜，由构图工艺形成包括栅线2的图形；S13，在完成步骤S12的衬底基板上形成栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和数据金属层薄膜，由构图工艺形成包括图案化的栅绝缘层3、位于栅绝缘层上的有源层4、掺杂半导体层5的图形，以及位于所述掺杂半导体层5上的源电极、漏电极和数据线的图形6 ；S14,在完成步骤S13的衬底基板上形成钝化层8 ；S15，在完成步骤S14的衬底基板上形成透明导电薄膜，由构图工艺形成包括像素电极9的图形，所述像素电极9通过贯穿所述钝化层8的第一过孔10与所述漏电极连接。其中，所述步骤S12包括在所述衬底基板上形成金属薄膜(如图1A和图1B所示)；采用普通掩模板通过构图工艺对所述金属薄膜进行处理，形成包括栅线的图形(如图2A和图2B所示)。其中，所述步骤S13包括S131，在所述栅线上形成栅绝缘层；S132，在所述栅绝缘层上形成半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和数据金属层薄膜(如图3A和图3B所示)；S133，采用半色调或灰色调掩模板通过构图工艺对所述栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和数据金属层薄膜进行处理，形成包括图案化的栅绝缘层3、位于栅绝缘层上的有源层4、掺杂半导体层5的图形，以及位于所述掺杂半导体层上的源电极、漏电极和数据线的图形6。其中，步骤S133包括步骤S1331，在所述数据金属层薄膜上涂敷一层光刻胶7 (如图4A和图4B所示)；步骤S1332，采用半色调或灰色调掩模板通过灰化工艺去除光刻胶完全去除区域的光刻胶(如图5A和图5B所示)；步骤S1333，通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的数据金属层、掺杂半导体层薄膜和有源层，露出栅绝缘层，以及完全刻蚀掉沟通区域的光刻胶、数据金属层薄膜、掺杂半导体层，露出有源层；步骤S1334，剥离剩余的光刻胶7，暴露出该区域的源电极、漏电极和数据线的图形(如图1lA和图1lB所示)。其中，步骤S1333包括通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的数据金属层薄膜(如图6A和图6B所示)；通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉沟道区域的光刻胶，露出数据金属层(如图7A和图7B所示)；
通过第三次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的掺杂半导体层薄膜和有源层，露出栅绝缘层(如图8A和图8B所示)；通过第四次刻蚀工艺完全刻蚀掉沟道区域的数据金属层，露出掺杂半导体层(如图9A和图9B所示)；通过第五次刻蚀工艺完全刻蚀掉沟道区域的掺杂半导体层，露出有源层(如图1OA和图1OB所示)。其中，所述步骤S14包括在露出的所述栅绝缘层、所述源电极、所述漏电极、所述沟道上形成钝化层(如图12A和图12B所示)。其中，所述步骤S15包括S151，在完成步骤S14的衬底基板上形成透明导电薄膜(如图13A和图13B所示)；S152，采用普通掩模板通过构图工艺对所述透明导电薄膜进行处理，形成包括像素电极的图形(如图15A和图15B所示)；上述实施例中，所述像素电极通过贯穿所述钝化层的第一过孔与所述漏电极连接；所述第一过孔采用激光器通过打孔焊接工艺形成，所述第一过孔可以在形成所述钝化层后形成，具体的，如沉积完用于制备像素电极的透明导电薄膜后形成(如图14A和图14B);也可以在完成图12A和图12B所示的钝化层后形成。在本发明的另一实施例中，在上述步骤S11-S15的基础上，在形成栅线时还包括形成公共电极线；在形成像素电极时，还包括形成公共电极；所述公共电极通过穿过所述钝化层以及所述栅绝缘层的第二过孔与所述公共电极线连接。该第二过孔与第一过孔一样，采用激光器打孔焊接工艺形成，所述第二过孔也可以在形成所述钝化层后形成；具体的，如沉积完用于制备像素电极的透明导电薄膜后形成(如图14A和图14B);也可以在完成图12A和图12B所示的钝化层后形成。本发明的上述阵列基板的制作方法，完成了从4掩模板工艺到3掩模板工艺的良好过度。相对于现有的通过在阵列基板上进行涂胶后，再先后的采用掩模板的掩膜、曝光、显影、刻蚀工艺完成的过孔工艺。本发明的实施例通过激光打孔焊接，一样可以实现不同层的导电薄膜的连接，实现通路，并且不需要那样繁多的工艺步骤。通过此发明，能够减少阵列基板制备过成中的I次掩模板工艺。这样就大大的降低了工艺的成本。例如涂胶过程中的光刻胶、掩膜过程中的掩模板、显影过程中的溶液和曝光、刻蚀设备等等的成本都是极其可观的。另外，本发明的实施例中所采用的激光打孔的方法避免了传统的过孔工艺的工序繁多的弊端，在传统的过孔工艺中由于工序的繁多，例如涂胶工艺、掩膜工艺、曝光工艺、显影工艺、刻蚀工艺，在这一连串的工艺过程中就很容易带来工艺的管控不良，也增大了残面板产生的几率，直接导致生产出的面板的不良显示。再有，由于激光打孔要比过孔的面积小的多，这样就可以增大每个亚像素的面积，从而增大开口率，提高了面板的整体显示亮度，提闻广品的品质。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提 下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种薄膜晶体管阵列基板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤SI I，提供一衬底基板；S12，在所述衬底基板上形成金属薄膜，由构图工艺形成包括栅线的图形；S13，在完成步骤S12的衬底基板上形成栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和数据金属层薄膜，由构图工艺形成包括图案化的栅绝缘层、位于栅绝缘层上的有源层、掺杂半导体层的图形，以及位于所述掺杂半导体层上的源电极、漏电极和数据线的图形；S14，在完成步骤S13的衬底基板上形成钝化层；S15，在完成步骤S14的衬底基板上形成透明导电薄膜，由构图工艺形成包括像素电极的图形，所述像素电极通过贯穿所述钝化层的第一过孔与所述漏电极连接。
2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板的制作方法，其特征在于，所述步骤S12 包括在所述衬底基板上形成金属薄膜；采用普通掩模板通过构图工艺对所述金属薄膜进行处理，形成包括栅线的图形。
3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板的制作方法，其特征在于，所述步骤S13 包括在所述栅线上形成栅绝缘层；在所述栅绝缘层上形成半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和数据金属层薄膜；采用半色调或灰色调掩模板通过构图工艺对所述栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和数据金属层薄膜进行处理，形成包括图案化的栅绝缘层、位于栅绝缘层上的有源层、 掺杂半导体层的图形，以及位于所述掺杂半导体层上的源电极、漏电极和数据线的图形。
4.根据权利要求3所述的薄膜晶体管阵列基板的制作方法，其特征在于，所述采用半色调或灰色调掩模板通过构图工艺对所述栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和数据金属层薄膜进行处理，形成包括图案化的栅绝缘层、位于栅绝缘层上的有源层、掺杂半导体层的图形，以及位于所述掺杂半导体层上的源电极、漏电极和数据线的图形的步骤包括在所述数据金属层薄膜上涂敷一层光刻胶；采用半色调或灰色调掩模板通过灰化工艺去除光刻胶完全去除区域的光刻胶；通过刻蚀工艺完全刻蚀掉所述光刻胶完全去除区域的数据金属层薄膜、掺杂半导体层薄膜和有源层薄膜，露出栅绝缘层，以及完全刻蚀掉沟通区域的光刻胶、数据金属层薄膜、 掺杂半导体层薄膜，露出有源层；剥离剩余的光刻胶，暴露出该区域的源电极、漏电极和数据线的图形。
5.根据权利要求4所述的薄膜晶体管阵列基板的制作方法，其特征在于，通过刻蚀工艺完全刻蚀掉所述光刻胶完全去除区域的数据金属层薄膜、掺杂半导体层薄膜和有源层薄膜，露出栅绝缘层，以及完全刻蚀掉沟通区域的光刻胶、数据金属层薄膜、掺杂半导体层薄膜，露出有源层的步骤包括通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉所述光刻胶完全去除区域的数据金属层薄膜；通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉所述沟道区域的光刻胶，露出数据金属层；通过第三次刻蚀工艺完全刻蚀掉所述光刻胶完全去除区域的掺杂半导体层薄膜和有源层薄膜，露出栅绝缘层；通过第四次刻蚀工艺完全刻蚀所述掉沟道区域的数据金属层，露出掺杂半导体层；通过第五次刻蚀工艺完全刻蚀掉所述沟道区域的掺杂半导体层，露出有源层。
6.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板的制作方法，其特征在于，所述步骤S14 包括在露出的所述栅绝缘层上、所述源电极上、所述漏电极上、所述沟道上形成钝化层。
7.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板的制作方法，其特征在于，所述步骤S15 包括在完成步骤S14的衬底基板上形成透明导电薄膜；采用普通掩模板通过构图工艺对所述透明导电薄膜进行处理，形成包括像素电极的图形；其中，所述像素电极通过贯穿所述钝化层的第一过孔与所述漏电极连接。
8.根据权利要求1-7任一项所述的薄膜晶体管阵列基板的制作方法，其特征在于，在形成栅线时还包括形成公共电极线；在形成像素电极时，还包括形成公共电极；所述公共电极通过穿过所述钝化层以及所述栅绝缘层的第二过孔与所述公共电极线连接。
9.根据权利要求8所述的薄膜晶体管阵列基板的制作方法，其特征在于，所述第一过孔和所述第二过孔均采用激光器打孔焊接工艺形成。
10.根据权利要求9所述的薄膜晶体管阵列基板的制作方法，其特征在于，所述第一过孔和所述第二过孔均在形成所述钝化层后形成或者在形成所述透明导电薄膜后形成。
全文摘要
本发明提供一种薄膜晶体管阵列基板的制作方法，包括提供一衬底基板；在衬底基板上形成金属薄膜，由构图工艺形成包括栅线的图形；在形成栅线图形的衬底基板上形成栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和数据金属层薄膜，由构图工艺形成包括图案化的栅绝缘层、位于栅绝缘层上的有源层、掺杂半导体层的图形，以及位于所述掺杂半导体层上的源电极、漏电极和数据线的图形；在形成源电极电极、漏电极和数据线的图形的衬底基板上形成钝化层；在形成钝化层的衬底基板上形成透明导电薄膜，由构图工艺形成包括像素电极的图形，像素电极通过贯穿钝化层的第一过孔与漏电极连接。本发明可以减少一次掩模板工艺，降低阵列基板的制作成本。
文档编号H01L21/77GK103000581SQ201210545349
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者胡海琛, 郤玉生, 林鸿涛 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方显示技术有限公司