阵列基板及其制备方法、显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种阵列基板的制备方法，其中，用于制备形成有源层、源电极和漏电极的第二道光罩工序具体包括：依次沉积形成半导体薄膜层、N+掺杂薄膜层、金属薄膜层以及光刻胶层；应用灰色调光罩工艺对光刻胶层进行处理获得第一光刻胶掩膜版；依次应用第一湿刻工艺和第一干刻工艺，刻蚀所述金属薄膜层中、半导体薄膜层和N+掺杂薄膜层；对所述第一光刻胶掩膜版进行等离子体灰化处理，获得第二光刻胶掩膜版；应用第二湿刻工艺，刻蚀所述金属薄膜层；剥离去除所述第二光刻胶掩膜版，应用第二干刻工艺，刻蚀所述N+掺杂薄膜层。本发明专利技术还公开了按照如上方法制备得到的阵列基板以及包含该阵列基板的显示装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示器
,尤其涉及一种阵列基板及其制备方法，还涉及包含该阵列基板的显示装置。
技术介绍
薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)是平板显示装置的重要组成部分，可形成在玻璃基板或塑料基板上，通常作为开光装置和驱动装置用在诸如LCD、OLED。薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，简称TFT-LCD)具有体积小、功耗低、无辐射等特点，在当前的平板显示器市场中占据了主导地位。TFT-LCD中的阵列基板是通过多次光罩工序(构图工序)形成结构图形来完成，每一次光罩工序中又分别包括涂胶、曝光、显影、刻蚀和剥离等工艺，其中刻蚀工艺包括干法刻蚀和湿法刻蚀。光罩工序的次数可以衡量制造薄膜晶体管阵列基板的繁简程度，减少光罩工序的次数就意味着制造成本的降低。薄膜晶体管阵列基板的制造技术经历了从7道光罩工序(7Mask)到目前的5道光罩工序(5Mask)的发展过程，5Mask技术成为现在的TFT-LCD阵列基板制造的主流。5Mask技术包括5次光罩工序，它们分别是栅电极光罩(GateMask)，有源层光罩(ActiveMask)，源/漏电极光罩(S/DMask)，过孔光罩(ViaHoleMask)和像素电极光罩(PixelMask)。目前，为了进一步降低生产成本，部分厂商开始使用4Mask技术，4Mask技术是以5Mask技术为基准，利用灰色调光罩(GrayToneMask)工艺，将有源层光罩(ActiveMask)与源/漏电极光罩(S/DMask)合并成一个Mask，通过调整刻蚀(Etch)工艺，从而完成原来ActiveMask和S/DMask的功能，即通过一次Mask工艺达到两次Mask工艺的效果。现有的4Mask技术，参阅图1a-1g，用于制备形成有源层、源电极和漏电极的第二道光罩工序主要包括以下步骤：(一)、如图1a所示，在栅极绝缘层1上依次沉积形成半导体薄膜层2、N+掺杂薄膜层3、金属薄膜层4以及光刻胶层5。(二)、如图1b所示，应用灰色调光罩工艺将光刻胶层5制备获得第一光刻胶掩膜版5a。(三)、如图1c所示，在第一光刻胶掩膜版5a的保护下，应用第一湿刻工艺，刻蚀所述金属薄膜层4。(四)、如图1d所示，在所述第一光刻胶掩膜版5a的保护下，应用第一干刻工艺，刻蚀所述半导体薄膜层2和所述N+掺杂薄膜层3，获得有源层2a。(五)、如图1e所示，对所述第一光刻胶掩膜版5a进行等离子体灰化处理，获得第二光刻胶掩膜版5b，所述第二光刻胶掩膜版5b的中间区域暴露出所述金属薄膜层4。(六)、如图1f所示，在所述第二光刻胶掩膜版5b的保护下，应用第二湿刻工艺，刻蚀所述金属薄膜层4，获得源电极4a和漏电极4b。(七)、如图1g所示，在所述第二光刻胶掩膜版5b的保护下，应用第二干刻工艺，刻蚀所述N+掺杂薄膜层3，形成N+接触层3a、3b。(八)、如图1h所示，去除所述第二光刻胶掩膜版5b。如上的工艺步骤中，步骤(六)进行湿刻工艺时，由于湿法刻蚀各向同性的性质，金属薄膜层4的侧向刻蚀严重，导致获得的源电极4a和漏电极4b的边缘相对于第二光刻胶掩膜版5b的边缘内缩，如图1f所示。步骤(七)进行干刻工艺时，由于干法刻蚀各向异性，刻蚀的等离子体垂直轰击，刻蚀后形成的N+接触层3a、3b的边缘相对于第二光刻胶掩膜版5b的边缘是齐平的，如图1g所示。即，最终得到的薄膜晶体管结构中，参阅图1h，源电极4a和漏电极4b的边缘与各自对应的N+接触层3a、3b的边缘并不是平滑过渡，而是N+接触层3a、3b的边缘相对于源电极4a和漏电极4b的边缘具有凸出尾部(tail)6，这将会影响薄膜晶体管的实际沟道长度，不利于获得具有高性能的薄膜晶体管。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种阵列基板及其制备方法，应用四道光罩工序制备获得所述阵列基板中的薄膜晶体管和像素电极，通过对第二道光罩工序的具体步骤进行改进，提高了薄膜晶体管的性能。一种阵列基板的制备方法，应用四道光罩工序制备获得所述阵列基板中的薄膜晶体管和像素电极，其中，用于制备形成有源层、源电极和漏电极的第二道光罩工序具体包括：在栅极绝缘层上依次沉积形成半导体薄膜层、N+掺杂薄膜层、金属薄膜层以及光刻胶层；应用灰色调光罩工艺对所述光刻胶层进行曝光、显影，获得第一光刻胶掩膜版；在所述第一光刻胶掩膜版的保护下，应用第一湿刻工艺，刻蚀去除所述金属薄膜层中未被所述第一光刻胶掩膜版覆盖的部分；在所述第一光刻胶掩膜版的保护下，应用第一干刻工艺，刻蚀去除所述半导体薄膜层和所述N+掺杂薄膜层中未被所述第一光刻胶掩膜版覆盖的部分，获得所述有源层；对所述第一光刻胶掩膜版进行等离子体灰化处理，获得第二光刻胶掩膜版，所述第二光刻胶掩膜版的中间区域暴露出所述金属薄膜层；在所述第二光刻胶掩膜版的保护下，应用第二湿刻工艺，刻蚀去除所述金属薄膜层中未被所述第二光刻胶掩膜版覆盖的部分，获得所述源电极和漏电极；剥离去除所述第二光刻胶掩膜版，应用第二干刻工艺，刻蚀去除所述N+掺杂薄膜层中位于所述源电极和漏电极之间的部分，在所述源电极和所述所述有源层之间以及所述漏电极和所述有源层之间分别获得N+接触层。进一步地，该方法具体包括步骤：S1、在玻璃基板上应用第一道光罩工序制备形成栅电极；S2、在所述玻璃基板上制备形成覆盖所述栅电极的栅极绝缘层；S3、应用第二道光罩工序，在所述栅极绝缘层上制备形成有源层、源电极和漏电极；S4、在所述玻璃基板上制备形成覆盖所述有源层、源电极和漏电极的钝化层；S5、应用第三道光罩工序，在所述钝化层中制备形成过孔；S6、应用第四道光罩工序，在所述钝化层上制备形成像素电极；其中，所述像素电极通过所述过孔电性连接到所述源电极和漏电极的其中之一。其中，所述半导体薄膜层的材料为氢化非晶硅或多晶硅。其中，所述半导体薄膜层通过化学气相沉积工艺制备形成。其中，所述N+掺杂薄膜层的材料为N+非晶硅或N+掺杂多晶硅。其中，所述N+掺杂薄膜层通过化学气相沉积工艺制备形成。其中，所述金属薄膜层的材料为Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al或Cu的单层金属层，或者是Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al和Cu中的任意两种或两种以上的金属组合构成的复合金属层。其中，所述金属薄膜层通过溅射沉积工艺制备形成。本专利技术提供了一种阵列基板，采用如上所述的制备方法制备获得。本专利技术还提供了一种显示装置，包括如上所述的阵列基板。本专利技术实施例中提供的一种阵列基板及其制备方法，应用四道光罩工序制备获得所述阵列基板中的薄膜晶体管和像素电极，对于用于制备形成有源层、源电极和漏电极的第二道光罩工序，在进行第二次湿刻工艺获得获得源电极和漏电极之后，首先剥离去除光刻胶掩膜版再进行第二次干刻工艺，由此制备得到的N+接触层的边缘与源电极和漏电极的边缘相对平齐，边缘没有凸出尾部，基本上属于平滑过渡，相比于现有技术，其制备得到的阵列基板中的薄膜晶体管具有更加优良的性能。附图说明图1a-图1h是现有技术中用于制备形成有源层、源电极和漏电极的第二道光罩工序的各步骤的示例性图示；图2是本专利技术实施例1提供的阵列基板的结构示意图；图3是本专利技术实施例1提供的阵列基板的制备方法的工艺流程图；图4是本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列基板的制备方法，应用四道光罩工序制备获得所述阵列基板中的薄膜晶体管和像素电极，其特征在于，用于制备形成有源层、源电极和漏电极的第二道光罩工序具体包括：在栅极绝缘层上依次沉积形成半导体薄膜层、N+掺杂薄膜层、金属薄膜层以及光刻胶层；应用灰色调光罩工艺对所述光刻胶层进行曝光、显影，获得第一光刻胶掩膜版；在所述第一光刻胶掩膜版的保护下，应用第一湿刻工艺，刻蚀去除所述金属薄膜层中未被所述第一光刻胶掩膜版覆盖的部分；在所述第一光刻胶掩膜版的保护下，应用第一干刻工艺，刻蚀去除所述半导体薄膜层和所述N+掺杂薄膜层中未被所述第一光刻胶掩膜版覆盖的部分，获得所述有源层；对所述第一光刻胶掩膜版进行等离子体灰化处理，获得第二光刻胶掩膜版，所述第二光刻胶掩膜版的中间区域暴露出所述金属薄膜层；在所述第二光刻胶掩膜版的保护下，应用第二湿刻工艺，刻蚀去除所述金属薄膜层中未被所述第二光刻胶掩膜版覆盖的部分，获得所述源电极和漏电极；剥离去除所述第二光刻胶掩膜版，应用第二干刻工艺，刻蚀去除所述N+掺杂薄膜层中位于所述源电极和漏电极之间的部分，在所述源电极和所述所述有源层之间以及所述漏电极和所述有源层之间分别获得N+接触层。...

【技术特征摘要】
1.一种阵列基板的制备方法，应用四道光罩工序制备获得所述阵列基板中的薄膜晶体管和像素电极，其特征在于，用于制备形成有源层、源电极和漏电极的第二道光罩工序具体包括：在栅极绝缘层上依次沉积形成半导体薄膜层、N+掺杂薄膜层、金属薄膜层以及光刻胶层；应用灰色调光罩工艺对所述光刻胶层进行曝光、显影，获得第一光刻胶掩膜版；在所述第一光刻胶掩膜版的保护下，应用第一湿刻工艺，刻蚀去除所述金属薄膜层中未被所述第一光刻胶掩膜版覆盖的部分；在所述第一光刻胶掩膜版的保护下，应用第一干刻工艺，刻蚀去除所述半导体薄膜层和所述N+掺杂薄膜层中未被所述第一光刻胶掩膜版覆盖的部分，获得所述有源层；对所述第一光刻胶掩膜版进行等离子体灰化处理，获得第二光刻胶掩膜版，所述第二光刻胶掩膜版的中间区域暴露出所述金属薄膜层；在所述第二光刻胶掩膜版的保护下，应用第二湿刻工艺，刻蚀去除所述金属薄膜层中未被所述第二光刻胶掩膜版覆盖的部分，获得所述源电极和漏电极；剥离去除所述第二光刻胶掩膜版，应用第二干刻工艺，刻蚀去除所述N+掺杂薄膜层中位于所述源电极和漏电极之间的部分，在所述源电极和所述所述有源层之间以及所述漏电极和所述有源层之间分别获得N+接触层。2.根据权利要求1所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，该方法具体包括步骤：S1、在玻璃基板上应用第一道光罩工序制备形成栅电极；S2、在所述玻璃基板上制备形成覆盖所述栅电极的栅极绝缘层；...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，徐向阳，
申请(专利权)人：深圳市华星光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44