專利名稱：薄膜晶體管陣列基板的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種陣列基板的制造方法，特別是涉及一種薄膜晶體管陣列基板的 制造方法。
背景技術：
薄膜晶體管液晶顯示器(thin film transistor liquid crystal display, TFT-LCD)是目前最被廣泛使用的一種平面顯示器，它具有低功率、薄形質輕、以 及低電壓驅動等優(yōu)點。然而，隨著面板設計尺寸的不斷增大，信號輸送的距離也 越來越長，隨之帶來信號延遲問題。
圖1是現(xiàn)有技術的陣列基板的結構示意圖，請參見圖1，薄膜晶體管設置在一 絕緣基板100上，其包括一位于該絕緣基板100上的柵極110、儲存電容電極116、 一位于該柵極110和該絕緣基板100上的柵極絕緣層120、 一位于該柵極絕緣層 120上的半導體層130、 一位于該半導體層130上的歐姆接觸層132、和一位于歐 姆接觸層132上的源極140與漏極142。通常該柵極110與一提供掃描信號的掃描 線(圖未示)連接，為降低該掃描信號RC延遲(電阻與電容構成回路所產(chǎn)生的對 信號的延遲效果)，需要降低柵極110的電阻，因此業(yè)界通常采用銅等低電阻材 料制造薄膜晶體管的柵極110。
但是，當采用銅制造柵極110時，因此銅與絕緣基板100間的附著力不佳， 容易導致柵極110剝離絕緣基板100。另外，因為薄膜晶體管散熱性差，在長時間 電信號操作下，其受周圍環(huán)境溫度升高的影響，可能會解離出銅離子，銅離子在 電壓驅動下會擴散到柵極絕緣層120，甚至進入半導體層130,產(chǎn)生銅污染現(xiàn)象， 從而導致薄膜晶體管特性改變，可靠性變差。
為解決上述問題，請參見圖2，業(yè)界通常采用另外一種方法制造薄膜晶體柵極 110，提供一絕緣基板200，在該絕緣基板的表面依序沉積一第一金屬層， 一第二 金屬層， 一第三金屬層作為柵極導電層。該第一金屬層的材料是鈦，其與絕緣基板 具有良好的附著力。該第二金屬層的材料是銅，其具有比較低的電阻。該第三金 屬層的材料是鈦，其可以抗銅離子的擴散。但是，因為銅是不容易刻蝕的金屬，其刻蝕速率小于鈦的刻蝕速率，當刻蝕
第一金屬層210、第二金屬層212和第三金屬層214時，第二金屬層被刻蝕掉的金 屬少，會造成第二金屬層212外伸，后續(xù)在該柵極上覆蓋柵極絕緣層220時，容 易在柵極與柵極絕緣層之間產(chǎn)生孔洞222，該孔洞222容易導致柵極絕緣層的斷裂， 后續(xù)在柵極絕緣層上形成源極與漏極時，也會導致源極或漏極的斷裂，最終導致 所形成的薄膜晶體管失效，降低該薄膜晶體管柵極制造方法的可靠性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，解決 柵極導電層與絕緣基板附著力的問題。
本發(fā)明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種薄膜晶體管陣列基 板的制造方法，包括在絕緣基板上制作柵極導電層、半導體層、數(shù)據(jù)導電層和透明 電極層，在所述柵極導電層上形成柵極、掃描線和儲存電容電極，其中，在制作柵 極導電層之前，首先在所述基板上形成溝渠，然后沉積柵極導電層并在所述溝渠中 形成柵極，掃描線和儲存電容電極。
上述薄膜晶體管陣列基板的制造方法中，所述形成溝渠包括利用一道光罩進行 曝光、顯影，定義出柵極，掃描線和儲存電容電極圖形，然后用酸刻蝕形成溝渠。
上述薄膜晶體管陣列基板的制造方法中，所述沉積柵極導電層包括依次沉積第 一金屬層和第二金屬層，然后通過剝離技術暴露溝渠中的柵極，掃描線和儲存電 容電極。
上述薄膜晶體管陣列基板的制造方法中，所述第一金屬層和第二金屬層的高度 小于所述溝渠的深度，所述第一金屬層為低電阻材料金屬，所述第二金屬層為抗 離子擴散的阻擋層。
上述薄膜晶體管陣列基板的制造方法中，所述第一金屬層為銅金屬，所述第二 金屬層為鈦、鎢、鉻中的一種或多種組合。
本發(fā)明對比現(xiàn)有技術有如下的有益效果本發(fā)明提供的薄膜晶體管陣列基板的 制造方法，通過將柵極導電層埋入絕緣基板中，不但可以解決柵極導電層與絕緣基 板附著力的問題，而且還可以解決柵極導電層中與不同金屬層刻蝕速率不同而引起 的孔洞問題。此外，本發(fā)明提供的薄膜晶體管陣列基板的制造方法只需使用兩種金屬層作為柵極導電層，可有效節(jié)約稀有金屬的使用。
圖1是現(xiàn)有技術的陣列基板的結構示意圖。
圖2是另一種現(xiàn)有的陣列基板的結構示意圖。
圖3a 圖3i是本發(fā)明的陣列基板制造流程剖面的示意圖。
圖4是本發(fā)明的陣列基板的俯視圖。
圖中
100絕緣基板110柵極116儲存電容電極
120柵極絕緣層130半導體層132歐姆接觸層
140源極142漏極200絕緣基板
210第一金屬層212第二金屬層214第三金屬層
216儲存電容電極220柵極絕緣層222孔洞
300絕緣基板302光刻膠304掃描線溝渠
304a柵極區(qū)域304b掃描線區(qū)域304c端子區(qū)域
306電容線溝渠306b電容線區(qū)域306c端子區(qū)域
310第一金屬層312第二金屬層320柵極絕緣層
330半導體非晶硅層332摻雜非晶硅層334半導體非晶硅
336摻雜非晶硅圖形340源極342漏極
350鈍化層352接觸孔360像素電極
具體實施例方式
下面結合附圖及典型實施例對本發(fā)明作進一步說明。
圖3a 圖3i是本發(fā)明的陣列基板制造流程剖面的示意圖，圖4是本發(fā)明的陣 列基板的俯視圖。
本發(fā)明提供一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，包括在絕緣基板上制作柵極 導電層、半導體層、數(shù)據(jù)導電層和透明電極層，在所述柵極導電層上形成柵極、掃 描線和儲存電容電極，其中，在制作柵極導電層之前，首先在所述基板上形成溝渠，然后沉積柵極導電層并在所述溝渠中形成柵極，掃描線和儲存電容電極。
本發(fā)明的陣列基板制造流程具體如圖3a 圖3i所示。請參見圖3a，首先在 絕緣基板300上涂覆一層光刻膠302，然后利用一道光罩(圖未示)進行曝光、顯 影，定義出掃描線及存儲電容線等圖形。然后用酸刻蝕，在絕緣基板上同時形成 掃描線溝渠304與儲存電容線溝渠306，如圖3b所示。請參考圖4中所示，掃描 線溝渠可分為三個區(qū)域，其分別為柵極區(qū)域304a，掃描線區(qū)域304b與端子區(qū)域 304c。電容線溝渠則只分為兩個區(qū)域，其分別為電容線區(qū)域306b與端子區(qū)域306c。
請同時參見圖3c和圖4，在絕緣基板300上的掃描線溝渠304與電容線溝渠 306中以及第一光刻膠層302之上依序沉積第一金屬層310，其材料為低電阻率的 銅，第二金屬層312,即材料為抗銅離子擴散的阻擋層，例如鈦、鎢、鉻等稀有金 屬其中的一種或多種組合。沉積的兩層金屬層的厚度應不大于玻璃溝渠的深度， 這樣就可以使銅金屬310完全置于絕緣基板中，同時阻擋層312可以像"蓋子" 一樣保護下面的銅金屬層，使銅金屬層不易受到后續(xù)的制程的影響而脫離基板。
請繼續(xù)參見圖3d，然后利用現(xiàn)有技術(Liftoff技術)的適當溶劑將第一光 刻膠層302剝離，連帶地將位于第一光刻膠層之上的第一金屬層310、第二金屬層 312 —起剝離，只剩下掃描線溝渠304與電容線溝渠306中的第一金屬層和第二金 屬層。
在掃描線溝渠304的柵極區(qū)域304a中的第一金屬層310和第二金屬層312作 為TFT的柵極。在電容線溝渠306的儲存電容器區(qū)域306b中的第一金屬層和第二 金屬層作為儲存電容器的電容線，兼做儲存電容器的下電極之用。
接著參見圖3e，在該絕緣基板300上采用化學氣相沉積的方法，繼續(xù)沉積一 覆蓋該掃描線和電容線的柵極絕緣層320，在該柵極絕緣層的表面沉積一半導體非 晶硅層330和摻雜非晶硅層332。
請繼續(xù)參見圖3f，在半導體層上涂覆一層光刻膠(圖未示)后，采用一道光 罩(圖未示)對半導體材料進行曝光、顯影和刻蝕，在柵極區(qū)域304a之上，形成 半導體非晶硅圖形334和摻雜非晶硅圖形336。
接著參見3g，其后在半導體層上物理沉積金屬層(圖未示)，材料可以為鋁、 鉻等及其合金材料。然后在金屬層上涂覆一層光刻膠(圖未示)后，采用一道光 罩對其進行曝光、顯影和刻蝕，形成TFT的源極340和漏極342。請繼續(xù)參見圖3h所示，通過化學氣相沉積在絕緣層320和源極340、漏極342 上沉積一鈍化層350，然后在鈍化層上涂覆一層光刻膠(圖未示)后，采用一道光 罩對其進行曝光、顯影和刻蝕，形成接觸孔352。
最后請參見圖3i，在鈍化層350上繼續(xù)沉積一透明電極(圖未示)，材料為 ITO (氧化銦錫)或IZO (氧化銦鋅)等。然后在ITO上涂覆一層光刻膠(圖未示) 后，采用一道光罩對其進行曝光、顯影和刻蝕，形成像素電極360。這樣就可以完 成整個陣列基板的制造過程。
綜上所述，本發(fā)明提供的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，使用兩種金屬層作 為柵極導電層，有效節(jié)約稀有金屬的使用。其中，第一金屬層采用低電阻金屬銅 可以降低信號延遲，第二金屬層使用鈦、鎢或鉻，防止銅離子擴散。由于本發(fā)明 將銅金屬層埋入絕緣基板中，采用Liffoff (剝離)技術去除光刻膠上的金屬層， 這樣不但可以解決銅與絕緣基板附著力的問題，而且還可以解決銅與其它金屬刻 蝕速率不同而引起的孔洞的問題。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領 域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的修改和完善，因此 本發(fā)明的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。
權利要求
1、一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，包括在絕緣基板上制作柵極導電層、半導體層、數(shù)據(jù)導電層和透明電極層，在所述柵極導電層上形成柵極、掃描線和儲存電容電極，其特征在于，在制作柵極導電層之前，首先在所述基板上形成溝渠，然后沉積柵極導電層并在所述溝渠中形成柵極，掃描線和儲存電容電極。
2、 根據(jù)權利要求1所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于， 所述形成溝渠包括利用一道光罩進行曝光、顯影，定義出柵極，掃描線和儲存電 容電極圖形，然后用酸刻蝕形成溝渠。
3、 根據(jù)權利要求1所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于， 所述沉積柵極導電層包括依次沉積第一金屬層和第二金屬層，然后通過剝離技術暴 露溝渠中的柵極，掃描線和儲存電容電極。
4、 根據(jù)權利要求3所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于， 所述第一金屬層和第二金屬層的高度小于所述溝渠的深度，所述第一金屬層為低 電阻材料金屬，所述第二金屬層為抗離子擴散的阻擋層。
5、 根據(jù)權利要求4所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于， 所述第一金屬層為銅金屬，所述第二金屬層為鈦、鎢、鉻中的一種或多種組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，包括在絕緣基板上制作柵極導電層、半導體層、數(shù)據(jù)導電層和透明電極層，在所述柵極導電層上形成柵極、掃描線和儲存電容電極，其中，在制作柵極導電層之前，首先在所述基板上形成溝渠，然后沉積柵極導電層并在所述溝渠中形成柵極，掃描線和儲存電容電極。本發(fā)明提供的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，解決了柵極導電層與絕緣基板附著力的問題。
文檔編號G02F1/13GK101442029SQ200810207269
公開日2009年5月27日 申請日期2008年12月18日 優(yōu)先權日2008年12月18日
發(fā)明者高孝裕 申請人:上海廣電光電子有限公司