专利名称：Tft-lcd阵列基板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种薄膜晶体管液晶显示器结构及其制造方法，尤其是一种TFT-IXD 阵列基板及其制造方法。
背景技术：
薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilm Transistor Liquid Crystal Display，简称 TFT-LCD)具有体积小、功耗低、无辐射等特点，近年来得到了迅速地发展，在当前的平板显 示器市场中占据了主导地位。TFT-IXD的主要结构是在阵列基板和彩膜基板之间注入液晶， 阵列基板由栅线、数据线、矩阵式排列的薄膜晶体管和像素电极构成，彩膜基板(也称彩色 滤光片，Color Filter)由黑矩阵、彩色树脂和公共电极构成。随着液晶显示技术的快速发展，制备阵列基板的工艺由原来的七次构图工艺发展 成为采用半色调或灰色调掩模板的四次构图工艺，其工艺过程主要包括通过采用普通掩 模板的第一次构图工艺形成栅线和栅电极图形；通过采用半色调或灰色调掩模板的第二次 构图工艺形成数据线、有源层、源电极、漏电极和TFT沟道区域图形；通过采用普通掩模板 的第三次构图工艺形成钝化层过孔图形；通过采用普通掩模板的第四次构图工艺形成像素 电极图形。实际使用表明，虽然现有技术采用四次构图工艺简化了制备工艺，但使TFT-IXD 阵列基板存在加剧残像产生等技术缺陷。深入研究发现，由于有源层、源电极、漏电极和TFT 沟道区域在一次构图工艺中形成，较大面积的半导体层暴露在背光源的光线下，具有很高 光敏感性的半导体层会吸收光线，并将光能转化成电能，导致薄膜晶体管产生较大的漏电 流，进而导致薄膜晶体管持续开启，使像素电极持续充电，因此加剧了残像的产生。
发明内容
本发明的目的是提供一种TFT-LCD阵列基板及其制造方法，有效解决现有 TFT-LCD阵列基板存在加剧残像产生等技术缺陷。为了实现上述目的，本发明提供了一种TFT-IXD阵列基板，包括形成在基板上的 栅线和数据线，所述栅线和数据线限定的像素区域内形成有像素电极和薄膜晶体管，所述 薄膜晶体管的下方形成有遮光图形。所述遮光图形形成在基板上，所述薄膜晶体管包括栅电极，形成在所述遮光图形上，并与栅线连接；栅绝缘层，形成在栅电极和栅线上，并覆盖整个基板；半导体层，形成在栅绝缘层上，并位于遮光图形的所在区域内；掺杂半导体层，形成在半导体层上；源电极，形成在掺杂半导体层上，一端位于栅电极的上方，另一端与数据线连接；漏电极，形成在掺杂半导体层上，一端位于栅电极的上方，与源电极相对设置；TFT沟道区域，形成在源电极与漏电极之间，TFT沟道区域的掺杂半导体层被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层，使TFT沟道区域的半导体层暴露出来；钝化层，形成在源电极、漏电极和TFT沟道区域上，并覆盖整个基板，在漏电极位 置开设有使漏电极与像素电极连接的钝化层过孔。所述遮光图形和栅线在同一次构图工艺中形成。在上述技术方案基础上，所述遮光图形的面积大于薄膜晶体管的面积。为了实现上述目的，本发明还提供了一种TFT-IXD阵列基板制造方法，包括步骤1、在基板上沉积遮光薄膜和栅金属薄膜，通过构图工艺形成包括遮光图形、 栅线和栅电极的图形；步骤2、在完成步骤1的基板上沉积栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源 漏金属薄膜，通过构图工艺形成包括有源层、数据线、漏电极、源电极和TFT沟道的图形；步骤3、在完成步骤2的基板上沉积钝化层，通过构图工艺形成包括钝化层过孔的 图形，所述钝化层过孔位于所述漏电极的上方；步骤4、在完成步骤3的基板上沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成包括像素电 极的图形，所述像素电极通过钝化层过孔与漏电极连接。所述步骤1包括采用等离子体增强化学气相沉积方法沉积遮光薄膜；采用磁控溅射或热蒸发的方法在完成前述步骤的基板上沉积栅金属薄膜；采用半色调或灰色调掩模板通过构图工艺形成包括遮光图形、栅线和栅电极的图 形。所述采用半色调或灰色调掩模板通过构图工艺形成包括遮光图形、栅线和栅电极 的图形包括在所述栅金属薄膜上涂覆一层光刻胶；采用半色调或灰色调掩模板曝光，使光刻胶形成光刻胶完全保留区域、光刻胶完 全去除区域和光刻胶半保留区域，光刻胶完全保留区域对应于栅线和栅电极图形所在区 域，光刻胶半保留区域对应于遮光图形所在区域，光刻胶完全去除区域对应于上述图形以 外的区域；显影处理后，光刻胶完全保留区域的光刻胶厚度没有变化，光刻胶完全去除区域 的光刻胶被完全去除，光刻胶半保留区域的光刻胶厚度变薄；通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的栅金属薄膜和遮光薄膜， 形成遮光图形；通过灰化工艺去除光刻胶半保留区域的光刻胶，暴露出该区域的栅金属薄膜；通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶半保留区域的栅金属薄膜，形成栅线和栅 电极图形；剥离剩余的光刻胶。所述步骤2包括在完成步骤1的基板上，采用等离子体增强化学气相沉积方法依次沉积栅绝缘 层、半导体薄膜和掺杂半导体薄膜；采用磁控溅射或热蒸发的方法沉积源漏金属薄膜；采用半色调或灰色调掩模板通过构图工艺形成包括有源层、数据线、源电极、漏电 极和TFT沟道区域的图形。
所述采用半色调或灰色调掩模板通过构图工艺形成包括有源层、数据线、源电极、 漏电极和TFT沟道区域的图形包括在所述源漏金属薄膜上涂覆一层光刻胶；采用半色调或灰色调掩模板曝光，使光刻胶形成光刻胶完全保留区域、光刻胶完 全去除区域和光刻胶半保留区域，光刻胶完全保留区域对应于数据线、源电极和漏电极图 形所在区域，光刻胶半保留区域对应于TFT沟道区域图形所在区域，光刻胶完全去除区域 对应于上述图形以外的区域；显影处理后，光刻胶完全保留区域的光刻胶厚度没有变化，光 刻胶完全去除区域的光刻胶被完全去除，光刻胶半保留区域的光刻胶厚度变薄；通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的源漏金属薄膜、掺杂半导 体薄膜和半导体薄膜，形成数据线和有源层图形；通过灰化工艺去除光刻胶半保留区域的光刻胶，暴露出该区域的源漏金属薄膜；通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶半保留区域的源漏金属薄膜和掺杂半导 体薄膜，并刻蚀掉部分厚度的半导体薄膜，形成源电极、漏电极和TFT沟道区域图形；剥离剩余的光刻胶。本发明提供了一种TFT-IXD阵列基板及其制造方法，通过在基板上形成遮光图 形，且遮光图形位于薄膜晶体管的下方，有效解决了现有TFT-LCD阵列基板存在加剧残像 产生的技术缺陷。本发明通过第一次构图工艺形成包括遮光图形、栅电极和栅线的图形，通 过第二次构图工艺形成包括有源层、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道区域的图形，通过 第三次构图工艺形成包括钝化层过孔的图形，通过第四次构图工艺形成包括像素电极的图 形。虽然本发明四次构图工艺形成的漏电极下方有半导体层，但由于该半导体层下方设置 有遮光图形，遮光图形有效阻挡了背光源光线直接照射漏电极下方的半导体层，因此减小 了背光源对半导体层和TFT沟道区域光电性能的影响，避免了薄膜晶体管漏电流的产生， 降低了薄膜晶体管的关闭电流，延缓了残像的发生。
图1为本发明TFT-IXD阵列基板的平面图；图2为图1中Al-Al向的剖面图；图3为本发明TFT-IXD阵列基板第一次构图工艺后的平面图；图4为图3中A2-A2向的剖面图；图5为本发明TFT-IXD阵列基板第一次构图工艺中沉积遮光薄膜和栅金属薄膜后 A2-A2向的剖面图；图6为本发明TFT-IXD阵列基板第一次构图工艺中曝光显影后A2-A2向的剖面 图；图7为本发明TFT-IXD阵列基板第一次构图工艺中第一次刻蚀工艺后A2-A2向的 剖面图；图8为本发明TFT-IXD阵列基板第一次构图工艺中灰化工艺后A2-A2向的剖面 图；图9为本发明TFT-IXD阵列基板第一次构图工艺中第二次刻蚀工艺后A2-A2向的 剖面图10为本发明TFT-IXD阵列基板第二次构图工艺后的平面图；图11为图10中A3-A3向的剖面图；图12为本发明TFT-IXD阵列基板第三次构图工艺后的平面图；图13为图12中A4-A4向的剖面图；图14为本发明TFT-IXD阵列基板制造方法的流程图；图15为本发明TFT-IXD阵列基板制造方法第一实施例的流程图；图16为本发明TFT-IXD阵列基板制造方法第二实施例的流程图；图17为本发明TFT-IXD阵列基板制造方法第三实施例的流程图；图18为本发明TFT-IXD阵列基板制造方法第四实施例的流程图。附图标记说明1-基板；2-遮光图形； 3-栅电极；4-栅绝缘层；5-半导体层； 6-掺杂半导体层；7-源电极；8-漏电极；9-钝化层；10-钝化层过孔； 11-栅线；12-数据线；13-像素电极；21-遮光薄膜； 22-栅金属薄膜；30-光刻胶。
具体实施例方式下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。图1为本发明TFT-IXD阵列基板的平面图，所反映的是一个像素单元的结构，图2为图1中Al-Al向的剖面图。如图1和图2所示，本发明TFT-IXD阵列基板的主体结构包括 形成在基板1上的栅线11、数据线12、像素电极13、薄膜晶体管和遮光图形2，相互垂直的 栅线11和数据线12定义了像素区域，薄膜晶体管和像素电极13形成在像素区域内，栅线 11用于向薄膜晶体管提供开启信号，数据线12用于向像素电极13提供数据信号，遮光图形 2位于薄膜晶体管的下方，用于遮挡来自背光源的光线，使背光源光线不能照射到薄膜晶体 管的半导体层和TFT沟道区域，避免薄膜晶体管漏电流的产生，延缓残像的发生。具体地，遮光图形2形成在基板1上，位于薄膜晶体管的下方。薄膜晶体管包括栅 电极3、栅绝缘层4、半导体层5、掺杂半导体层6、源电极7、漏电极8和钝化层9，栅电极3形 成在遮光图形2上，并与栅线11连接；栅绝缘层4形成在栅电极3和栅线11上并覆盖整个 基板1，半导体层5形成在栅绝缘层4上并位于栅电极3的上方，掺杂半导体层6形成在半 导体层5上；源电极7和漏电极8形成在掺杂半导体层6上，源电极7的一端位于栅电极3 的上方，另一端与数据线12连接，漏电极8的一端位于栅电极3的上方，另一端通过钝化层 9上开设的钝化层过孔10与像素电极13连接，源电极7与漏电极8之间形成TFT沟道区 域，TFT沟道区域的掺杂半导体层6被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层5，使TFT 沟道区域的半导体层5暴露出来；钝化层9形成在数据线12、源电极7和漏电极8上并覆 盖整个基板1，在漏电极8位置开设有使漏电极8与像素电极13连接的钝化层过孔10。本发明上述技术方案中，遮光图形可以采用遮光性好的无机材料或有机材料，遮 光图形的面积大于薄膜晶体管中半导体层的面积，即薄膜晶体管中半导体层位于遮光图形 的所在区域内。
图3 图13为本发明TFT-IXD阵列基板制造过程的示意图，可以进一步说明本发明的技术方案，在以下说明中，本发明所称的构图工艺包括光刻胶涂覆、掩模、曝光、刻蚀和 光刻胶剥离等工艺，光刻胶以正性光刻胶为例。图3为本发明TFT-IXD阵列基板第一次构图工艺后的平面图，所反映的是一个像 素单元的结构，图4为图3中A2-A2向的剖面图。首先依次沉积遮光薄膜和栅金属薄膜，通 过构图工艺形成包括遮光图形2、栅电极3和栅线11的图形，其中遮光图形2形成在基板1 上，栅电极3位于遮光图形2之上，如图3和图4所示。本过程是一种采用多步刻蚀工艺的 构图过程，其具体工艺说明如下。图5为本发明TFT-IXD阵列基板第一次构图工艺中沉积遮光薄膜和栅金属薄膜后 A2-A2向的剖面图。首先采用等离子体增强化学气相沉积(简称PECVD)方法，在基板1(如 玻璃基板或石英基板)上沉积一层遮光薄膜21，接着采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积 一层栅金属薄膜22，如图5所示。遮光薄膜21可以采用遮光性好的无机材料或有机材料， 栅金属薄膜22可以采用W、Ti、Ta、M0、Al、Cu等金属或合金，也可以采用由多层金属薄膜构 成的复合薄膜。图6为本发明TFT-IXD阵列基板第一次构图工艺中曝光显影后A2-A2向的剖面 图。随后，在栅金属薄膜22上涂覆一层光刻胶30，采用半色调或灰色调掩模板曝光，使光刻 胶形成完全曝光区域A、未曝光区域B和半曝光区域C。未曝光区域B对应于栅线和栅电极 图形所在区域，半曝光区域C对应于遮光图形所在区域，完全曝光区域A对应于上述图形以 外区域。显影处理后，未曝光区域B的光刻胶厚度没有变化，形成光刻胶完全保留区域，完 全曝光区域A的光刻胶被完全去除，形成光刻胶完全去除区域，半曝光区域C的光刻胶厚度 变薄，形成光刻胶半保留区域，如图6所示。图7为本发明TFT-IXD阵列基板第一次构图工艺中第一次刻蚀工艺后A2-A2向的 剖面图。通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉完全曝光区域A的栅金属薄膜22和遮光薄膜21， 形成遮光图形2，如图7所示。图8为本发明TFT-IXD阵列基板第一次构图工艺中灰化工艺后A2-A2向的剖面 图。通过灰化工艺，去除半曝光区域C的光刻胶，暴露出该区域的栅金属薄膜22，如图8所
7J\ ο图9为本发明TFT-IXD阵列基板第一次构图工艺中第二次刻蚀工艺后A2-A2向的 剖面图。通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉半曝光区域C的栅金属薄膜，形成栅线11和栅电 极3图形，如图9所示。本发明第一次构图工艺中，在形成栅线和栅电极图形的同时，也可 以形成公共电极线图形。最后，剥离剩余的光刻胶，完成本发明TFT-LCD阵列基板第一次构图工艺，如图3 和图4所示。本发明第一次构图工艺后，遮光图形2形成在基板1上，栅电极3位于遮光图 形2之上，且栅电极3和栅线11连接。图10为本发明TFT-IXD阵列基板第二次构图工艺后的平面图，所反映的是一个像 素单元的结构，图11为图10中A3-A3向的剖面图。在完成上述结构图形的基板上，首先采 用PECVD方法依次沉积栅绝缘层4、半导体薄膜和掺杂半导体薄膜，然后采用磁控溅射或热 蒸发的方法，沉积源漏金属薄膜。栅绝缘层4可以采用氧化物、氮化物或氧氮化合物，源漏 金属薄膜可以采用Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al、Cu等金属或合金，也可以采用由多层金属薄膜构成的复合薄膜。采用半色调或灰色调掩模板通过构图工艺形成半导体层5、掺杂半导体层6、 数据线12、源电极7、漏电极8和TFT沟道区域图形，如图10和图11所示。本次构图工艺 后，有源层图形(包括半导体层5和掺杂半导体层6)形成在栅绝缘层4上并位于栅电极3 的上方，源电极7和漏电极8形成在有源层图形上，源电极7的一端位于栅电极3的上方， 另一端与数据线12连接，漏电极8的一端位于栅电极3的上方，源电极7与漏电极8之间 形成TFT沟道区域，TFT沟道区域的掺杂半导体层6被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半 导体层5，使TFT沟道区域的半导体层5暴露出来，薄膜晶体管的半导体层5均位于遮光图 形2的所在区域。此外，数据线12的下方保留有掺杂半导体薄膜和半导体薄膜。本发明第二次构图工艺是一种采用多步刻蚀方法的构图工艺，与现有技术四次构 图工艺中形成有源层、数据线、漏电极、源电极和TFT沟道区域图形的过程相同，工艺过程 具体为首先在源漏金属薄膜上涂覆一层光刻胶，采用半色调或灰色调掩模板对光刻胶进 行曝光，使光刻胶形成完全曝光区域、未曝光区域和半曝光区域，其中未曝光区域对应于数 据线、源电极和漏电极图形所在区域，半曝光区域对应于源电极和漏电极之间的TFT沟道 区域图形所在区域，完全曝光区域对应于上述图形以外的区域。显影处理后，未曝光区域的 光刻胶厚度没有变化，形成光刻胶完全保留区域，完全曝光区域的光刻胶被完全去除，形成 光刻胶完全去除区域，半曝光区域的光刻胶厚度变薄，形成光刻胶半保留区域。通过第一次 刻蚀工艺完全刻蚀掉完全曝光区域的源漏金属薄膜、掺杂半导体薄膜和半导体薄膜，形成 数据线和有源层图形。通过灰化工艺去除半曝光区域的光刻胶，暴露出该区域的源漏金属 薄膜。通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉半曝光区域的源漏金属薄膜和掺杂半导体薄膜，并 刻蚀掉部分厚度的半导体薄膜，形成源电极、漏电极和TFT沟道区域图形。最后剥离剩余的 光刻胶，完成本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺。图12为本发明TFT-IXD阵列基板第三次构图工艺后的平面图，图13为图12中 A4-A4向的剖面图，所反映的是一个像素单元的结构。在完成上述结构图形的基板上，采用 PECVD方法沉积一层钝化层9。钝化层9可以采用氧化物、氮化物或氧氮化合物。采用普通 掩模板通过构图工艺形成钝化层过孔10，钝化层过孔10位于漏电极8的上方，如图12和 图13所示。本构图工艺中，还同时形成有栅线接口区域(栅线PAD)的栅线接口过孔和数 据线接口区域(数据线PAD)的数据线接口过孔等图形。上述形成栅线接口过孔和数据线 接口过孔图形的工艺已广泛应用于目前的构图工艺中，这里不再赘述。最后，在完成上述结构图形的基板上，采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积一层透 明导电薄膜，透明导电薄膜可以采用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化铝锌等材料， 也可以采用其它金属及金属氧化物。采用普通掩模板通过构图工艺在像素区域形成像素电 极13，像素电极13通过钝化层过孔10与漏电极8连接，如图1和图2所示。以上所说明的四次构图工艺仅仅是制备本发明TFT-IXD阵列基板的一种实现方 法，实际使用中还可以通过增加或减少构图工艺次数、选择不同的材料或材料组合来实现 本发明。例如，本发明TFT-IXD阵列基板第一次构图工艺可以由二个采用普通掩模板的构 图工艺完成，即通过一次采用普通掩模板的构图工艺形成遮光图形，通过另一次采用普通 掩模板的构图工艺形成栅线和栅电极图形。又如，本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工 艺可以由二个采用普通掩模板的构图工艺完成，即通过一次采用普通掩模板的构图工艺形 成有源层图形(半导体层和掺杂半导体层)，通过另一次采用普通掩模板的构图工艺形成数据线、源电极、漏电极和TFT沟道区域图形。本发明提供了一种TFT-IXD阵列基板，通过在基板上形成遮光图形，且遮光图形 位于薄膜晶体管的下方，有效解决了现有TFT-LCD阵列基板存在加剧残像产生的技术缺 陷。虽然本发明四次构图工艺形成的源电极和漏电极下方有半导体层，但由于该半导体层 下方设置有遮光图形，遮光图形有效阻挡了背光源光线直接照射漏电极下方的半导体层， 因此减小了背光源对半导体层和TFT沟道区域光电性能的影响，避免了薄膜晶体管漏电流 的产生，降低了薄膜晶体管的关闭电流，延缓了残像的发生。图14为本发明TFT-IXD阵列基板制造方法的流程图，包括步骤1、在基板上沉积遮光薄膜和栅金属薄膜，通过构图工艺形成包括遮光图形、 栅线和栅电极的图形；步骤2、在完成步骤1的基板上沉积栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源 漏金属薄膜，通过构图工艺形成包括有源层、数据线、漏电极、源电极和TFT沟道的图形；步骤3、在完成步骤2的基板上沉积钝化层，通过构图工艺形成包括钝化层过孔的 图形，所述钝化层过孔位于所述漏电极的上方；步骤4、在完成步骤3的基板上沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成包括像素电 极的图形，所述像素电极通过钝化层过孔与漏电极连接。本发明上述技术方案中，通过在基板上形成遮光图形，且遮光图形位于薄膜晶体 管的下方，有效解决了现有TFT-LCD阵列基板存在加剧残像产生的技术缺陷。图15为本发明TFT-IXD阵列基板制造方法第一实施例的流程图，在图14所示技 术方案中，所述步骤1包括步骤11、采用等离子体增强化学气相沉积方法沉积遮光薄膜；步骤12、在完成步骤11的基板上，采用磁控溅射或热蒸发的方法沉积栅金属薄 膜；步骤13、在所述栅金属薄膜上涂覆一层光刻胶；步骤14、采用半色调或灰色调掩模板曝光，使光刻胶形成光刻胶完全保留区域、光 刻胶完全去除区域和光刻胶半保留区域，光刻胶完全保留区域对应于栅线和栅电极图形所 在区域，光刻胶半保留区域对应于遮光图形所在区域，光刻胶完全去除区域对应于上述图 形以外的区域；显影处理后，光刻胶完全保留区域的光刻胶厚度没有变化，光刻胶完全去除 区域的光刻胶被完全去除，光刻胶半保留区域的光刻胶厚度变薄；步骤15、通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的栅金属薄膜和遮 光薄膜，形成遮光图形；步骤16、通过灰化工艺去除光刻胶半保留区域的光刻胶，暴露出该区域的栅金属
薄膜；步骤17、通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶半保留区域的栅金属薄膜，形成 栅线和栅电极图形；步骤18、剥离剩余的光刻胶。本实施例是一种采用多步刻蚀工艺通过一次构图工艺同时形成遮光图形、栅线和 栅电极图形的技术方案，其制备过程已在前述图3 图9所示技术方案中详细介绍，这里不 再赘述。
图16为本发明TFT-IXD阵列基板制造方法第二实施例的流程图，在图14所示技 术方案中，所述步骤1包括步骤21、采用等离子体增强化学气相沉积方法沉积遮光薄膜；步骤22、采用普通调掩模板通过构图工艺形成遮光图形；
步骤23、在完成步骤22的基板上，采用磁控溅射或热蒸发的方法沉积栅金属薄 膜；步骤24、采用普通掩模板通过构图工艺形成栅线和栅电极图形。本实施例是一种采用普通掩模板通过二次构图工艺分别形成遮光图形、栅线和栅 电极图形的技术方案。采用普通掩模板的构图工艺已经广为本领域技术人员熟知，这里不 再赘述。图17为本发明TFT-IXD阵列基板制造方法第三实施例的流程图，在图14所示技 术方案中，所述步骤2包括步骤31、在完成步骤1的基板上，采用PECVD方法依次沉积栅绝缘层、半导体薄膜 和掺杂半导体薄膜；步骤32、在完成步骤31的基板上，采用磁控溅射或热蒸发的方法沉积源漏金属薄 膜；步骤33、在所述源漏金属薄膜上涂覆一层光刻胶；步骤34、采用半色调或灰色调掩模板曝光，使光刻胶形成光刻胶完全保留区域、光 刻胶完全去除区域和光刻胶半保留区域，光刻胶完全保留区域对应于数据线、源电极和漏 电极图形所在区域，光刻胶半保留区域对应于TFT沟道区域图形所在区域，光刻胶完全去 除区域对应于上述图形以外的区域；显影处理后，光刻胶完全保留区域的光刻胶厚度没有 变化，光刻胶完全去除区域的光刻胶被完全去除，光刻胶半保留区域的光刻胶厚度变薄；步骤35、通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的源漏金属薄膜、 掺杂半导体薄膜和半导体薄膜，形成数据线和有源层图形；步骤36、通过灰化工艺去除光刻胶半保留区域的光刻胶，暴露出该区域的源漏金
属薄膜；步骤37、通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶半保留区域的源漏金属薄膜和 掺杂半导体薄膜，并刻蚀掉部分厚度的半导体薄膜，形成源电极、漏电极和TFT沟道区域图 形；步骤38、剥离剩余的光刻胶。本实施例是一种采用多步刻蚀工艺通过一次构图工艺同时形成数据线、源电极、 漏电极和TFT沟道区域图形的技术方案，其制备过程已经广为本领域技术人员熟知，这里 不再赘述。图18为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法第四实施例的流程图，在图14所示技 术方案中，所述步骤2包括步骤41、在完成步骤1的基板上，采用PECVD方法依次沉积栅绝缘层、半导体薄膜 和掺杂半导体薄膜；步骤42、采用普通调掩模板通过构图工艺形成有源层图形；步骤43、在完成步骤42的基板上，采用磁控溅射或热蒸发的方法沉积源漏金属薄膜；步骤44、采用普通掩模板通过构图工艺形成数据线、源电极、漏电极和TFT沟道区域图形。本实施例是一种采用普通掩模板通过二次构图工艺分别形成有源层、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道区域图形的技术方案。采用普通掩模板的构图工艺已经广为本领 域技术人员熟知，这里不再赘述。本发明步骤3中，在完成上述结构图形的基板上，采用PECVD方法沉积一层钝化 层。采用普通掩模板通过构图工艺形成钝化层过孔，钝化层过孔位于漏电极的上方。本构 图工艺中，还同时形成有栅线接口过孔和数据线接口过孔等图形。本发明步骤4中，在完成 上述结构图形的基板上，采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积一层透明导电薄膜，透明导电 薄膜可以采用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化铝锌等材料，也可以采用其它金属及 金属氧化物。采用普通掩模板通过构图工艺在像素区域形成像素电极，像素电极通过钝化 层过孔与漏电极连接。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照 较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的 技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
一种TFT-LCD阵列基板，包括形成在基板上的栅线和数据线，所述栅线和数据线限定的像素区域内形成有像素电极和薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管的下方形成有遮光图形。
2.根据权利要求1所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述遮光图形形成在基板 上，所述薄膜晶体管包括栅电极，形成在所述遮光图形上，并与栅线连接； 栅绝缘层，形成在栅电极和栅线上，并覆盖整个基板； 半导体层，形成在栅绝缘层上，并位于遮光图形的所在区域内； 掺杂半导体层，形成在半导体层上；源电极，形成在掺杂半导体层上，一端位于栅电极的上方，另一端与数据线连接； 漏电极，形成在掺杂半导体层上，一端位于栅电极的上方，与源电极相对设置； TFT沟道区域，形成在源电极与漏电极之间，TFT沟道区域的掺杂半导体层被完全刻蚀 掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层，使TFT沟道区域的半导体层暴露出来；钝化层，形成在源电极、漏电极和TFT沟道区域上，并覆盖整个基板，在漏电极位置开 设有使漏电极与像素电极连接的钝化层过孔。
3.根据权利要求2所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述遮光图形和栅线在同一 次构图工艺中形成。
4.根据权利要求1 3中任一权利要求所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述遮 光图形的面积大于薄膜晶体管的面积。
5. 一种TFT-IXD阵列基板制造方法，其特征在于，包括步骤1、在基板上沉积遮光薄膜和栅金属薄膜，通过构图工艺形成包括遮光图形、栅线 和栅电极的图形；步骤2、在完成步骤1的基板上沉积栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源漏金 属薄膜，通过构图工艺形成包括有源层、数据线、漏电极、源电极和TFT沟道的图形；步骤3、在完成步骤2的基板上沉积钝化层，通过构图工艺形成包括钝化层过孔的图 形，所述钝化层过孔位于所述漏电极的上方；步骤4、在完成步骤3的基板上沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成包括像素电极的 图形，所述像素电极通过钝化层过孔与漏电极连接。
6.根据权利要求5所述的TFT-IXD阵列基板制造方法，其特征在于，所述步骤1包括 采用等离子体增强化学气相沉积方法沉积遮光薄膜；采用磁控溅射或热蒸发的方法在完成前述步骤的基板上沉积栅金属薄膜； 采用半色调或灰色调掩模板通过构图工艺形成包括遮光图形、栅线和栅电极的图形。
7.根据权利要求6所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，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形成包括遮光图形、栅线和栅电极的图形包括在所述栅金属薄膜上涂覆一层光刻胶；采用半色调或灰色调掩模板曝光，使光刻胶形成光刻胶完全保留区域、光刻胶完全去 除区域和光刻胶半保留区域，光刻胶完全保留区域对应于栅线和栅电极图形所在区域，光 刻胶半保留区域对应于遮光图形所在区域，光刻胶完全去除区域对应于上述图形以外的区 域；显影处理后，光刻胶完全保留区域的光刻胶厚度没有变化，光刻胶完全去除区域的光刻胶被完全去除，光刻胶半保留区域的光刻胶厚度变薄；通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的栅金属薄膜和遮光薄膜，形成 遮光图形；通过灰化工艺去除光刻胶半保留区域的光刻胶，暴露出该区域的栅金属薄膜； 通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶半保留区域的栅金属薄膜，形成栅线和栅电极 图形；剥离剩余的光刻胶。
8.根据权利要求5所述的TFT-IXD阵列基板制造方法，其特征在于，所述步骤2包括 在完成步骤1的基板上，采用等离子体增强化学气相沉积方法依次沉积栅绝缘层、半导体薄膜和掺杂半导体薄膜；采用磁控溅射或热蒸发的方法沉积源漏金属薄膜；采用半色调或灰色调掩模板通过构图工艺形成包括有源层、数据线、源电极、漏电极和 TFT沟道区域的图形。
9.根据权利要求8所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，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形成包括有源层、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道区域的图 形包括在所述源漏金属薄膜上涂覆一层光刻胶；采用半色调或灰色调掩模板曝光，使光刻胶形成光刻胶完全保留区域、光刻胶完全去 除区域和光刻胶半保留区域，光刻胶完全保留区域对应于数据线、源电极和漏电极图形所 在区域，光刻胶半保留区域对应于TFT沟道区域图形所在区域，光刻胶完全去除区域对应 于上述图形以外的区域；显影处理后，光刻胶完全保留区域的光刻胶厚度没有变化，光刻胶 完全去除区域的光刻胶被完全去除，光刻胶半保留区域的光刻胶厚度变薄；通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的源漏金属薄膜、掺杂半导体薄 膜和半导体薄膜，形成数据线和有源层图形；通过灰化工艺去除光刻胶半保留区域的光刻胶，暴露出该区域的源漏金属薄膜； 通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶半保留区域的源漏金属薄膜和掺杂半导体薄 膜，并刻蚀掉部分厚度的半导体薄膜，形成源电极、漏电极和TFT沟道区域图形； 剥离剩余的光刻胶。
全文摘要
本发明涉及一种TFT-LCD阵列基板及其制造方法。阵列基板包括形成在基板上的栅线和数据线，栅线和数据线限定的像素区域内形成有像素电极和薄膜晶体管，薄膜晶体管的下方形成有遮光图形。制造方法包括沉积遮光薄膜和栅金属薄膜，通过构图工艺形成包括遮光图形、栅线和栅电极的图形；沉积栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源漏金属薄膜，通过构图工艺形成包括数据线、漏电极、源电极和TFT沟道的图形；沉积钝化层，通过构图工艺形成钝化层过孔图形；沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成包括像素电极的图形。本发明通过在基板上形成遮光图形，且遮光图形位于薄膜晶体管的下方，有效解决了现有技术存在加剧残像产生的技术缺陷。
文档编号G02F1/1362GK101807584SQ200910077348
公开日2010年8月18日 申请日期2009年2月18日 优先权日2009年2月18日
发明者赵家阳, 金熙哲 申请人:北京京东方光电科技有限公司