TFT基板的制作方法技术

本发明专利技术提供一种TFT基板的制作方法，通过一道半透光罩将有源层、栅极绝缘层、栅极的图形光刻出来，使得整个TFT基板的制程采用3道光罩即可完成，与现有技术相比，可节约一道光罩，工艺简单，且制造成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种TFT基板的制作方法。
技术介绍
随着显示技术的发展，液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶显示面板及背光模组(backlightmodule)。液晶显示面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，两片玻璃基板中间有许多垂直和水平的细小电线，通过通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面。通常液晶显示面板由彩膜(CF，ColorFilter)基板、薄膜晶体管(TFT，ThinFilmTransistor)基板、夹于彩膜基板与薄膜晶体管基板之间的液晶(LC，LiquidCrystal)及密封胶框(Sealant)组成，其成型工艺一般包括：前段阵列(Array)制程(薄膜、黄光、蚀刻及剥膜)、中段成盒(Cell)制程(TFT基板与CF基板贴合)及后段模组组装制程(驱动IC与印刷电路板压合)。其中，前段Array制程主要是形成TFT基板，以便于控制液晶分子的运动；中段Cell制程主要是在TFT基板与CF基板之间添加液晶；后段模组组装制程主要是驱动IC压合与印刷电路板的整合，进而驱动液晶分子转动，显示图像。非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管(a-IGZOTFT)由于电子迁移率高、漏电流低、制备温度低等特点，引起了广泛的关注。传统的底栅结构的氧化物半导体晶体管，由于栅极与源漏电极之间重叠面积较大，产生了较大的寄生电容，会导致信号的延迟，且其制作出来的晶体管尺寸较大，因而限制了其应用。顶栅自对准结构由于源漏电极之间与栅极之间没有重叠，因此具有更低的寄生电容和更好的延展性。如图1-7所示，为现有的顶栅自对准氧化物半导体薄膜晶体管基板的制备方法，包括如下步骤：步骤1、如图1所示，提供一基板100，在所述基板100上沉积缓冲层200；步骤2、如图2-3所示，在所述缓冲层200上沉积半导体层300，采用一道光罩对半导体层300进行图形化处理，得到有源层350；步骤3、如图4所示，在所述有源层350、及缓冲层200上依次沉积绝缘层400、及栅极金属层500，在所述栅极金属层500上涂覆一层光阻材料，采用一道光罩对该层光阻材料进行图形化处理，得到对应于有源层350的中间区域的光阻层600；步骤4、如图5所示，以所述光阻层600为阻挡层，对所述栅极金属层500与绝缘层400进行蚀刻，形成栅极550与栅极绝缘层450；以所述光阻层600、栅极550、及栅极绝缘层450为阻挡层，对所述有源层350进行处理，形成源极接触区310、漏极接触区320、以及位于所述源极接触区310与漏极接触区320之间的沟道区330；步骤5、如图6所示，在所述栅极550、有源层350、及缓冲层200上沉积层间介电层700，采用一道光罩对该层间介电层700进行图形化处理，在所述层间介电层700上形成分别对应于所述源极接触区310与漏极接触区320的第一通孔710与第二通孔720；步骤6、如图7所示，在所述层间介电层700上沉积源漏极金属层，采用一道光罩对该层源漏极金属层进行图形化处理，形成源极810与漏极820，所述源极810和漏极820分别通过第一通孔710和第二通孔720与所述有源层350的源极接触区310和漏极接触区320相接触，从而制得一顶栅自对准氧化物半导体薄膜晶体管基板。上述顶栅自对准氧化物半导体薄膜晶体管基板的制备方法需要采用4道光罩(mask)，制程时间长，制程复杂，且生产成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种TFT基板的制作方法，可节约光罩数量，工艺简单，且制造成本低。为实现上述目的，本专利技术提供一种TFT基板的制作方法，包括如下步骤：步骤1、提供一基板，在所述基板上依次沉积缓冲层、半导体层、绝缘层、及栅极金属层；步骤2、在所述栅极金属层上涂覆一层光阻材料，采用一半透光罩对该层光阻材料进行图形化处理，得到呈“凸”字形的光阻层，该光阻层包括位于中间的第一光阻段与位于第一光阻段两侧的第二光阻段，所述第一光阻段的厚度大于第二光阻段的厚度；步骤3、采用第一道蚀刻工艺去除所述栅极金属层、绝缘层上未被光阻层覆盖的部分；采用第二道蚀刻工艺去除所述半导体层上未被光阻层覆盖的部分，得到有源层；步骤4、对光阻层进行灰化处理，薄化第一光阻段并去除第二光阻段；采用蚀刻工艺去除所述栅极金属层与绝缘层上未被光阻层覆盖的部分，形成栅极与栅极绝缘层；以所述光阻层、栅极、及栅极绝缘层为阻挡层，对所述有源层进行处理，使得所述有源层上未被所述栅极与栅极绝缘层覆盖的区域的导电性增强，形成源极接触区、漏极接触区、以及位于所述源极接触区与漏极接触区之间的沟道区；步骤5、将剩余的光阻层剥离去除，在所述栅极、有源层、及缓冲层上沉积层间介电层，采用一道光罩对该层间介电层进行图形化处理，在所述层间介电层上形成分别对应于所述源极接触区与漏极接触区的第一通孔与第二通孔；步骤6、在所述层间介电层上沉积源漏极金属层，采用一道光罩对该源漏极金属层进行图形化处理，得到源极与漏极，所述源极和漏极分别通过第一通孔和第二通孔与所述有源层的源极接触区和漏极接触区相接触，从而制得一TFT基板。所述步骤2中，所述第一光阻段的厚度为1.5～3μm，所述第二光阻段的厚度0.15～1μm。所述步骤2中，所述光阻材料为正型光阻，所述半透光罩上设有对应于第一光阻段的不透光区域与对应于第二光阻段的半透光区域。所述步骤2中，所述半透光罩为灰阶光罩或半色调光罩。所述步骤3中，所述第一道蚀刻工艺为干蚀刻工艺，所述第二道蚀刻工艺为湿蚀刻工艺；所述步骤4中的蚀刻工艺为干蚀刻工艺。所述步骤4中，对所述半导体层进行处理的方法为紫外光照射或等离子体处理。所述等离子体为氢气、氨气、或者氩气的等离子体。所述步骤1中，在所述基板上沉积缓冲层之前，需要将基板清洗干净。所述步骤1中，所述半导体层的材料为非晶铟镓锌氧化物，所述半导体层利用溅射设备在室温下沉积得到。所述基板为玻璃基板；所述缓冲层、层间介电层为氧化硅层、氮化硅层、或者由氧化硅层与氮化硅层叠加构成的复合层；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种TFT基板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、提供一基板(10)，在所述基板(10)上依次沉积缓冲层(20)、半导体层(30)、绝缘层(40)、及栅极金属层(50)；步骤2、在所述栅极金属层(50)上涂覆一层光阻材料，采用一半透光罩(90)对该层光阻材料进行图形化处理，得到呈“凸”字形的光阻层(60)，该光阻层(60)包括位于中间的第一光阻段(61)与位于第一光阻段(61)两侧的第二光阻段(62)，所述第一光阻段(61)的厚度大于第二光阻段(62)的厚度；步骤3、采用第一道蚀刻工艺去除所述栅极金属层(50)、绝缘层(40)上未被光阻层(60)覆盖的部分；采用第二道蚀刻工艺去除所述半导体层(30)上未被光阻层(60)覆盖的部分，得到有源层(35)；步骤4、对光阻层(60)进行灰化处理，薄化第一光阻段(61)并去除第二光阻段(62)；采用蚀刻工艺去除所述栅极金属层(50)与绝缘层(40)上未被光阻层(60)覆盖的部分，形成栅极(55)与栅极绝缘层(45)；以所述光阻层(60)、栅极(55)、及栅极绝缘层(45)为阻挡层，对所述有源层(35)进行处理，使得所述有源层(35)上未被所述栅极(55)与栅极绝缘层(45)覆盖的区域的导电性增强，形成源极接触区(31)、漏极接触区(32)、以及位于所述源极接触区(31)与漏极接触区(32)之间的沟道区(33)；步骤5、将剩余的光阻层(60)剥离去除，在所述栅极(55)、有源层(35)、及缓冲层(20)上沉积层间介电层(70)，采用一道光罩对该层间介电层(70)进行图形化处理，在所述层间介电层(70)上形成分别对应于所述源极接触区(31)与漏极接触区(32)的第一通孔(71)与第二通孔(72)；步骤6、在所述层间介电层(70)上沉积源漏极金属层(80)，采用一道光罩对该源漏极金属层(80)进行图形化处理，得到源极(81)与漏极(82)，所述源极(81)和漏极(82)分别通过第一通孔(71)和第二通孔(72)与所述有源层(35)的源极接触区(31)和漏极接触区(32)相接触，从而制得一TFT基板。...

【技术特征摘要】
1.一种TFT基板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、提供一基板(10)，在所述基板(10)上依次沉积缓冲层(20)、
半导体层(30)、绝缘层(40)、及栅极金属层(50)；
步骤2、在所述栅极金属层(50)上涂覆一层光阻材料，采用一半透光罩
(90)对该层光阻材料进行图形化处理，得到呈“凸”字形的光阻层(60)，
该光阻层(60)包括位于中间的第一光阻段(61)与位于第一光阻段(61)两
侧的第二光阻段(62)，所述第一光阻段(61)的厚度大于第二光阻段(62)
的厚度；
步骤3、采用第一道蚀刻工艺去除所述栅极金属层(50)、绝缘层(40)上
未被光阻层(60)覆盖的部分；
采用第二道蚀刻工艺去除所述半导体层(30)上未被光阻层(60)覆盖的
部分，得到有源层(35)；
步骤4、对光阻层(60)进行灰化处理，薄化第一光阻段(61)并去除第
二光阻段(62)；
采用蚀刻工艺去除所述栅极金属层(50)与绝缘层(40)上未被光阻层(60)
覆盖的部分，形成栅极(55)与栅极绝缘层(45)；
以所述光阻层(60)、栅极(55)、及栅极绝缘层(45)为阻挡层，对所述
有源层(35)进行处理，使得所述有源层(35)上未被所述栅极(55)与栅极
绝缘层(45)覆盖的区域的导电性增强，形成源极接触区(31)、漏极接触区
(32)、以及位于所述源极接触区(31)与漏极接触区(32)之间的沟道区(33)；
步骤5、将剩余的光阻层(60)剥离去除，在所述栅极(55)、有源层(35)、
及缓冲层(20)上沉积层间介电层(70)，采用一道光罩对该层间介电层(70)
进行图形化处理，在所述层间介电层(70)上形成分别对应于所述源极接触区
(31)与漏极接触区(32)的第一通孔(71)与第二通孔(72)；
步骤6、在所述层间介电层(70)上沉积源漏极金属层(80)，采用一道光
罩对该源漏极金属层(80)进行图形化处理，得到源极(81)与漏极(82)，
所述源极(81)和漏极(82)分别通过第一通孔(...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊艳，
申请(专利权)人：武汉华星光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42