COA基板的制作方法及COA基板与流程

本发明涉及液晶显示器领域，尤其涉及一种COA基板的制作方法及COA基板。

背景技术：

LCDs(Liquid crystal displays)是一种被广泛应用的平板显示器，主要是通过液晶开关调制背光源光场强度来实现画面显示。传统的TFT制程一般采用五道光罩(5mask)，过多的光罩次数会增加制程成本，同时也会增大生产时间，使生产效率大大降低。为了达到缩减光罩数量的目的，很多公司纷纷发展四道光罩(4mask)技术，将AS层和S/D层用一道半灰阶光罩(half-tone HTM)或灰阶光罩(gray tone GTM)同时形成。HTM或GTM光罩制程可以使光阻得到两种不同的膜厚，这两种膜厚分别可以用来定义AS层和SD层的图案。为了进一步缩减光罩数量，ITO采用Lift-off制程可以将ITO层和PV层用一张光罩同时形成，从而使总光罩数量减小至三道(3mask)。

COA(Color Filteron Array)基板是将彩色滤色片制作在阵列基板上，请参照图1，图1为现有的COA基板的结构示意图，如图1所示，现有的COA基板包括衬底基板100、第一金属层101、栅极绝缘层102、有源层103、欧姆接触层104、第二金属层105、第一钝化层106；色阻层107、第二钝化层108、透明导电层109，透明导电层109包括像素电极，像素电极通过贯穿色阻层107和第二钝化层108的过孔110连接第二金属层105的漏极区。

现有的3mask技术没有办法应用于COA基板上，因为在色阻层107表面的第二钝化层108有很大可能性在形成过孔110时被刺穿，而导致色阻层107裸漏并直接接触后续的剥离液，光阻性能可能被恶化，从而影响面板的可靠性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种COA基板的制作方法及COA基板，其能够克服现有技术的缺陷，将3mask技术应用于COA基板，缩短COA基板的制程，节约成本。

为了解决上述问题，本发明提供了一种COA基板的制作方法，包括如下步骤：提供一衬底基板，在衬底基板上形成第一金属层；采用第一道光罩制程对所述第一金属层进行图案化处理，并蚀刻去除未被光阻覆盖的第一金属层，形成栅极；在所述栅极及未被所述栅极覆盖的衬底基板上依次形成栅极绝缘层、有源层、欧姆接触层及第二金属层；在所述第二金属层表面形成半灰阶光罩光阻图形，采用第二道光罩制程对所述有源层、欧姆接触层及第二金属层进行图案化处理，并交替采用两次湿法蚀刻及干法蚀刻去除未被所述半灰阶光罩光阻覆盖的区域，形成与所述栅极对应的有源层、欧姆接触层及源/漏极；在所述源/漏极上及未被源/漏极覆盖的衬底基板上形成绝缘层；在所述绝缘层上形成色阻层，并蚀刻所述色阻层，暴露出绝缘层；在所述色阻层上及暴露的绝缘层上依次形成第一钝化层及第二钝化层，所述第一钝化层的成膜速率小于所述第二钝化层的成膜速率；在第二钝化层上涂布光阻层，采用第三道光罩制程对该光阻层进行灰阶曝光，使该光阻层图案化，形成不同厚度的第一光阻区域和第二光阻区域；通过蚀刻制程移除未被第一光阻区域、第二光阻区域覆盖的第一钝化层、第二钝化层及绝缘层，暴露出漏极；对光阻层进行灰化处理，保留部分第一光阻区域，去除所述第二光阻区域，所述部分第一光阻区域对应的是不形成像素电极的区域，去除的所述第二光阻区域对应的是形成像素电极的区域；通过蚀刻制程移除未被所述部分第一光阻区域覆盖的所述第二钝化层，暴露出第一钝化层，位于所述部分第一光阻区域下方的第二钝化层边缘被去除，使得所述部分第一光阻区域边缘悬空；在所述部分第一光阻区域、第一钝化层及暴露的漏极上沉积透明导电薄膜，在所述部分第一光阻区域边缘悬空的部位未沉积透明导电薄膜；移除所述部分第一光阻区域及沉积在其上的透明导电薄膜，形成COA基板。

进一步，所述第二钝化层的厚度大于所述第一钝化层的厚度。

进一步，所述第二钝化层的厚度为0.2～0.3微米。

进一步，在通过蚀刻制程移除未被第一光阻区域、第二光阻区域覆盖的第一钝化层及第二钝化层的步骤中，蚀刻方法为干法蚀刻。

进一步，在去除所述第二钝化层的步骤中，采用干法蚀刻的方法去除所述第二钝化层。

进一步，所述第一光阻区域的厚度大于所述第二光阻区域的厚度。

本发明还提供一种COA基板，包括衬底基板、栅极、栅极绝缘层、有源层、欧姆接触层、源/漏极、绝缘层、色阻层、第一钝化层及像素电极，在所述第一钝化层上未设置像素电极的区域还设置有一第二钝化层，所述第一钝化层的成膜速率小于所述第二钝化层的成膜速率。

进一步，所述第二钝化层的厚度大于所述第一钝化层的厚度。

本发明的优点在于，在色阻层上形成成膜速率慢的第一钝化层及成膜速率快的第二钝化层，在第二钝化层被蚀刻时，第一钝化层不被蚀刻或蚀刻量少，保护色阻层，使得在蚀刻完毕，色阻层没有被暴露，从而进一步避免在后续的剥离工艺中，剥离液对色阻层的损坏。本发明克服了现有技术的缺陷，将3mask技术应用于COA基板，缩短了COA基板的制程，节约成本。

附图说明

图1是现有的COA基板的结构示意图；

图2是本发明COA基板制作方法的步骤示意图；

图3A～图3M是本发明COA基板制作方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的COA基板的制作方法及COA基板的具体实施方式做详细说明。

本发明提供一种COA基板的制作方法，图2是本发明COA基板制作方法的步骤示意图，图3A～图3M是本发明COA基板制作方法的工艺流程图。所述方法包括如下步骤：

步骤S200、如图3A所示，提供一衬底基板300，在衬底基板300上形成第一金属层301。所述衬底基板300可以为透明基板，优选为玻璃基板。进一步，在本具体实施方式中，可采用金属沉积的方法形成第一金属层301。

步骤S201、如图3B所示，采用第一道光罩制程对所述第一金属层301进行图案化处理，并蚀刻去除未被光阻覆盖的第一金属层301，形成栅极302。在本具体实施方式中，形成所述栅极的方法具体是在所述第一金属层301上形成第一光阻层(附图中未标示)，通过第一道光罩制程对所述第一光阻层进行灰阶曝光，使所述第一光阻层图案化，通过蚀刻制程移除未被所述第一光阻层覆盖的第一金属层，去除所述第一光阻层，从而形成栅极302。

步骤S202、参见图3C所示，在所述栅极302及未被所述栅极302覆盖的衬底基板300上依次形成栅极绝缘层303、有源层基层304、欧姆接触层基层305及第二金属层306。在本具体实施方式中，用CVD成膜的方法在所述栅极302及未被所述栅极302覆盖的衬底基板300上覆盖上SiNx作为栅极绝缘层303，继续连续沉积a-Si:H和N⁺layer分别作为有源层基层304和欧姆接触层基层305，并在所述欧姆接触层基层305上沉积第二金属层306。

步骤S203、参见图3D所示，在所述第二金属层306表面形成半灰阶光罩光阻图形(附图中未标示)，采用第二道光罩制程对所述有源层基层304、欧姆接触层基层305及第二金属层306进行图案化处理，并采用交替采用两次湿法蚀刻及干法蚀刻去除未被所述半灰阶光罩光阻覆盖的区域，形成与所述栅极对应的有源层308、欧姆接触层309及源/漏极310。在本具体实施方式中，在所述第二金属层306表面形成半灰阶光罩光阻图形(HTM光罩光阻图形)，采用第二道光罩制程对所述有源层基层304、欧姆接触层基层305及第二金属层306进行图案化处理，并依次进行第一次湿法蚀刻、第一次干法蚀刻、第二次湿法蚀刻及第二次干法蚀刻去除未被所述半灰阶光罩光阻覆盖的区域，形成与所述栅极对应的有源层308、欧姆接触层309及源/漏极310。

步骤S204、参见图3E所述，在所述源/漏极310上及未被所述源/漏极310覆盖的衬底基板300上形成绝缘层311。在本具体实施方式中，采用CVD方法沉积所述绝缘层311。

步骤S205、参见图3F所示，在所述绝缘层311上涂覆形成色阻层312，所述色阻层312具有一过孔(附图中未标示)，所述过孔暴露出所述绝缘层311。所述色阻层312可采用涂层的方式形成，其可直接形成过孔。

步骤S206、参见图3G所示，在所述色阻层312上及暴露的绝缘层311上依次形成第一钝化层313及第二钝化层314，所述第一钝化层313及第二钝化层314可采用CVD成膜的方法形成。所述第一钝化层313的成膜速率小于所述第二钝化层314的成膜速率，使得所述第二钝化层314的膜质较容易被蚀刻。进一步，所述第二钝化层314的厚度大于所述第一钝化层313的厚度，优选地，所述第二钝化层314的厚度为0.2～0.3微米。

参见步骤S207及图3H，在第二钝化层314上涂布光阻层，采用第三道光罩制程对该光阻层进行灰阶曝光，使该光阻层图案化，形成不同厚度的第一光阻区域315和第二光阻区域316。所述第一光阻区域315的厚度大于所述第二光阻区域316的厚度，使得在后续去除光阻区域的步骤中(步骤S208)，第一光阻区域315还有部分被保留。至此，本发明COA基板三道光罩制程全部应用完成，后续没有应用光罩制程。

步骤S208、参见图3I所示，通过蚀刻制程移除未被第一光阻区域315、第二光阻区域316覆盖的第一钝化层313及第二钝化层314，暴露出源/漏极310的漏极。在该步骤中，蚀刻方法为干法蚀刻。

步骤S209、参见图3J所示，对光阻层进行灰化处理，保留部分第一光阻区域315，去除所述第二光阻区域316，所述部分第一光阻区域315对应的是在后续步骤中不需要形成像素电极的区域，去除的所述第二光阻区域316对应的是在后续步骤中需要形成像素电极的区域。在本具体实施方式中，采用O₂灰化(O₂ashing)的方法度所述光阻层进行灰化处理。进一步，在优选实施例中，第一光阻区域315的厚度大于第二光阻区域316的厚度，则在灰化处理时，厚度较小的第二光阻区域316先被完全去除，厚度较大的第一光阻区域315则没有完全被去除，部分第一光阻区域315被保留。

步骤S210、参见图3K所示，通过蚀刻制程移除未被所述部分第一光阻区域315覆盖的所述第二钝化层314，暴露出第一钝化层313，位于所述部分第一光阻区域315下方的第二钝化层314边缘被去除，使得所述部分第一光阻区域315边缘悬空。在该步骤中，所述蚀刻方法可以为干法蚀刻。由于第二钝化层314成膜速率大于第一钝化层313的成膜速率，且蚀刻不仅仅是竖向蚀刻，还存在横向蚀刻，因此在被保留的部分第一光阻区域315下方，第二钝化层314边缘被去除，使得所述部分第一光阻区域315边缘悬空。在该步骤中，第一钝化层313并未被去除，且由于第二钝化层314的成膜速率大于第一钝化层313的成膜速率，因此，第一钝化层313蚀刻不易被蚀刻，其蚀刻速度慢于第二钝化层314，从而在第二钝化层314完全被去除后，能够保证色阻层312的表面依然被第一钝化层313覆盖，第一钝化层313保护所述色阻层312，在后续剥离工艺中，避免色阻层312被剥离液损坏。

步骤S211、参见图3L所示，在所述部分第一光阻区域315、第一钝化层313及暴露的漏极上沉积透明导电薄膜317，在所述部分第一光阻区域315边缘悬空的部位未沉积透明导电薄膜317。在本具体实施方式中，采用PVD沉积ITO透明导电薄膜317，在所述部分第一光阻区域315边缘，透明导电薄膜317会断掉，从而在所述部分第一光阻区域315边缘悬空的部位未沉积透明导电薄膜317。

步骤S212、参见图3M所示，移除所述部分第一光阻区域315及沉积在其上的透明导电薄膜317，形成像素电极318，进而形成COA基板。在移除所述部分第一光阻区域315时，采用剥离液进行剥离。由于所述部分第一光阻区域315悬空部位的存在，所述剥离液会进入该悬空的部位，进而能够更容易地移除所述部分第一光阻区域315及沉积在其上的透明导电薄膜317。在本步骤中，由于第一钝化层313的存在，色阻层312并未与剥离液接触，从而避免剥离液对色阻层312造成损坏。

本发明还提供一种COA基板，参见图3M所示，所述COA基板包括衬底基板300、栅极302、栅极绝缘层303、有源层308、欧姆接触层309及源/漏极310、绝缘层311、色阻层312、第一钝化层313及像素电极318，在所述第一钝化层313上未设置像素电极318的区域还设置有第二钝化层314，其中，所述第一钝化层313的成膜速率小于所述第二钝化层314的成膜速率。可选的，所述第二钝化层的厚度大于所述第一钝化层的厚度。

以上所述仅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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。