专利名称：一种制备有源驱动tft矩阵中金属连线的方法
技术领域：
本专利涉及一种有源驱动TFT矩阵的制造工艺，特别是基于一种TFT矩阵中金属连线的制备方法。
背景技术：
随着液晶显示屏幕的不断增大，显示像素的不断增加，高电阻率的金属材料已经无法满足TFT矩阵信号延迟的要求。因此，具有较低电阻率的金属如Al、Cu等成为TFT金属电极材料的首选。但纯Al和纯Cu作为电极材料还存在许多缺点，一是热稳定性差，如Al薄膜在高温处理后其表面容易产生严重的小丘现象；二是化学稳定性差，表面易氧化或腐蚀。为了克服这些缺点，在大屏幕、高分辨率液晶显示屏中应用较多的电极材料是Al与耐熔金属Cr、Mo等的双层或多层结构。但这种双层或多层结构的金属层在湿法腐蚀的过程中，也会带来新的问题。当两种或两种以上不同电极电位的金属处于腐蚀介质相互接触时，将会引起伽凡尼(Galvanic)电化学腐蚀，电极电位较低的金属如Al充当阳极，失去电子，而电极电位较高的金属如Mo充当阴极，得到电子。因此，阳极金属通常会加速腐蚀，而阴极金属则会减缓腐蚀，从而使这种双层或多层结构金属层的截面形状呈倒梯形，不利于后续栅绝缘层的沉积。
为了解决这个问题，一种基于两次湿法腐蚀的工艺逐渐发展起来，其基本工艺过程如下首先在透明玻璃基板或石英11上连续沉积第一层金属12(如Mo)和第二层金属13(如AlNd)，如图1.1所示，接着由传统的光刻技术形成正性光刻胶1 4图形，如图1.2。光刻后，在磷酸、硝酸和醋酸的混合溶液中进行第一次湿法腐蚀。由于伽凡尼电化学腐蚀作用，Al的腐蚀速度比Mo要快，因此形成如图1.3所示的倒梯形截面。然后在H2O2或C.A.N溶液中进行第二次湿法腐蚀。在这两种溶液中，Mo的腐蚀速度很快，而Al基本上不腐蚀，因此倒梯形截面转变为梯形截面，如图1.4。最后进行光刻胶的剥离，得到了具有梯形截面的金属线图形，如图1.5。
这种方法虽然能够得到具有梯形截面的金属线图形，但由于其采用了两次湿法腐蚀工艺，消耗了大量的化学溶液，增加了TFT矩阵的生产成本，同时增加了产品的生产周期。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种制备有源驱动TFT矩阵中金属连线的方法，以得到的金属线的截面形状有良好的梯形结构，便于后续其它层的沉积。
为了实现上述目的，本发明提供了一种制备有源驱动TFT矩阵中金属连线的方法，其特征在于包括如下步骤，首先，在衬底上均匀涂敷上一层负性光刻胶，通过曝光显影，使保留下来的负性光刻胶有倒梯形的截面；然后，在衬底和负性光刻上连续沉积所需要的金属层；最后，采用化学溶液将衬底上的负性光刻胶去除，在其上面的金属层同时被去除掉，所需要的金属连线被保留下来，其截面呈梯形。
其中，所述衬底根据制造的金属连线为透明玻璃基板、石英或其它介质层。所述连续沉积金属层可以是一层、两层或多层结构。所述金属层可以选用Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al、Cu或其合金。通过上述步骤制造的金属连线可以为栅电极或栅线，也可以为源漏电极或数据线。
本发明与传统的金属连线形成方法——湿法腐蚀相比，本发明有两个明显的优点一是形成金属连线的制备方法简单，生产周期得到有效地缩短，同时所形成的金属连线有良好的截面形状，便于后续其它层的沉积，有利于成品率的提高；二是可节省大量用于湿法腐蚀的化学溶液，如磷酸、硝酸和醋酸等，降低了废液处理的难度，有效地降低TFT矩阵的生产成本。
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1.1为玻璃基板进行连续沉积两层金属后的截面图；图1.2为曝光和显影后的截面图；图1.3为第一次湿法腐蚀后的截面图；图1.4为第二次湿法腐蚀后的截面图；图1.5为剥离光刻胶后的截面图；图2.1为本发明在负性光刻胶曝光和显影后的截面图；图2.2为在玻璃基板和负性光刻胶上连续沉积两层金属后本发明的截面图；图2.3为负性光刻胶剥离后本发明的截面图；图3.1为本发明在有源层图形形成后负性光刻胶曝光和显影后的截面图；图3.2为在有源层和负性光刻胶上沉积一层金属后本发明的截面图；图3.3为经过负性光刻胶剥离形成源漏电极后本发明的截面图；图中标识11、透明玻璃基板或石英；12、第一层金属；13、第二层金属；14、正性光刻胶；15、负性光刻胶；16、栅绝缘层；17、有源层；18、源漏电极具体实施方式
实施例一图2.1、图2.2、图2.3示出了利用本发明制备TFT矩阵金属连线中栅线或栅电极的工艺方法。
首先，在透明玻璃基板或石英11上，均匀涂敷上一层负性光刻胶15，通过合理的调整负性光刻胶的厚度、成分和曝光时的曝光量、烘焙温度和显影时间等，使保留下来的负性光刻胶有倒梯形的截面，如图2.1。
然后，采用溅射或热蒸发的方法在透明玻璃基板或者石英和负性光刻胶15上连续沉积金属层，连续沉积金属层可以根据金属连线的需要是一层、两层或者多层结构，金属可以选用Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al、Cu等金属或其合金。具体到本实施例，连续沉积的金属层为两层，其中第一层金属层12为厚度约100～3000，第二层金属层13为厚度约100～3000，如图2.2。
最后，采用IPA等化学溶液将透明玻璃基板或者石英11上的负性光刻胶15去除，在其上面的两层金属同时被去除掉，所需要的金属连线被保留下来，其截面呈梯形，如图2.3。通过上述步骤制备的栅线和栅电极，由于截面为梯形，有利于后续栅绝缘层的沉积。
实施例二同样，可以利用上述类似的工艺步骤，制备TFT矩阵金属连线中的其他金属连线，如源漏电极或数据线。
图3.1、图3.2、图3.3示出了利用本发明制备TFT矩阵金属连线中源漏电极或数据线的工艺方法。
首先，在透明玻璃基板或者石英11上形成栅金属电极(第一层金属12，第二层金属13)、栅绝缘层16和有源层17(包括n+层)后，均匀涂敷上一层负性光刻胶15，通过合理的调整负性光刻胶的厚度、成分和曝光时的曝光量、烘焙温度和显影时间等，使保留下来的负性光刻胶有倒梯形的截面，如图3.1。
然后，采用溅射或热蒸发的方法在有源层17和负性光刻胶15上连续沉积金属层，连续沉积金属层可以根据金属连线的需要是一层、两层或多层结构，金属可以选用Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al、Cu等金属或其合金。具体到本实施例，连续沉积的金属层为一层，其厚度约100～3000，如图3.2。
最后，采用IPA等化学溶液将有源层17上的负性光刻胶15去除，在其上面的金属同时被去除掉，所需要的金属连线被保留下来，其截面呈梯形，如图3.3。通过上述步骤制备的数据线和源漏电极18，由于截面为梯形，有利于后续钝化层的沉积。
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按照需要可使用不同材料和设备实现之，即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
1.一种制备有源驱动TFT矩阵中金属连线的方法，其特征在于，包括如下步骤首先，在衬底上均匀涂敷上一层负性光刻胶，通过曝光显影，使保留下来的负性光刻胶有倒梯形的截面；然后，在衬底和负性光刻上连续沉积所需要的金属层；最后，采用化学溶液将衬底上的负性光刻胶去除，在其上面的金属层同时被去除掉，所需要的金属连线被保留下来，其截面呈梯形。
2.根据权利要求1所述的一种制备有源驱动TFT矩阵中金属连线的方法，其特征在于所述连续沉积金属层可以是一层、两层或多层结构。
3.根据权利要求1所述的一种制备有源驱动TFT矩阵中金属连线的方法，其特征在于所述步骤制造的金属连线可以为栅电极或栅线，也可以为源漏电极或数据线。
4.根据权利要求1至3任一所述的一种制备有源驱动TFT矩阵中金属连线的方法，其特征在于所述金属层可以选用Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al、Cu或其合金。
全文摘要
本发明提供了一种制备有源驱动TFT矩阵中金属连线的方法，包括如下步骤首先，在衬底上均匀涂敷上一层负性光刻胶，通过曝光显影，使保留下来的负性光刻胶有倒梯形的截面；然后，在衬底和负性光刻上连续沉积所需要的金属层；最后，采用化学溶液将衬底上的负性光刻胶去除，在其上面的金属层同时被去除掉，所需要的金属连线被保留下来，其截面呈梯形。本发明与传统的金属连线形成方法--湿法腐蚀相比，有两个明显的优点一是形成金属连线的制备方法简单，生产周期得到有效地缩短，同时所形成的金属连线有良好的梯形截面形状，便于后续其它层的沉积，有利于成品率的提高；二是可节省大量用于湿法腐蚀的化学溶液，如磷酸、硝酸和醋酸等，降低了废液处理的难度，有效地降低TFT矩阵的生产成本。
文档编号H01L21/28GK101047145SQ200610066420
公开日2007年10月3日 申请日期2006年3月30日 优先权日2006年3月30日
发明者王章涛, 邱海军, 陈旭, 闵泰烨, 林承武 申请人:京东方科技集团股份有限公司