專利名稱：陣列基板及制造方法、顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種陣列基板及制造方法、顯示裝置。
背景技術：
TFT-LCD (Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display,薄膜晶體管液晶顯不器)由于具有體積小、功耗低、無輻射等特點而備受關注，在平板顯示領域中占據了主導地位，被廣泛的應用到各行各業(yè)中。一個液晶顯示器中的TFT陣列基板的制作是通過一組薄膜的沉積和光刻工藝形成圖案完成的。光刻用的掩模板數目是衡量制造TFT陣列基板工藝繁簡程度，一次光刻工藝使用一個掩模板，這樣減少一個掩模板就會降低制造成本。
為了有效的降低TFT陣列基板的制造成本，TFT陣列基板的制造工藝從開始的七次掩模工藝發(fā)展到采用灰度掩模板技術的四次掩模工藝。四次掩模工藝通常為，第一步是在基板上通過構圖工藝形成柵線、柵極圖形；第二步是采用灰度掩模板，通過構圖工藝在柵線、柵極上形成柵絕緣層、半導體有源層、源極、漏極和數據線圖形；第三步，在源極、漏極上形成保護層、漏極與像素電極連接的過孔；第四步，在保護層上形成像素電極。這里的構圖工藝是指薄膜沉積、掩模板曝光、顯影、刻蝕和光刻膠去除工序。而在實現(xiàn)上述四次掩模工藝的過程中，TFT陣列基板的制造工藝仍較為復雜，掩模板數量多的缺陷，使得TFT陣列基板的制造成本較高，生產效率低。

發(fā)明內容
本發(fā)明的實施例提供一種陣列基板及制造方法、顯示裝置，能夠簡化制造工藝，降低TFT陣列基板的制造成本，提高生產效率。為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術方案一種陣列基板的制造方法，包括形成包括柵線、柵極、柵絕緣層和半導體有源層的圖形；形成包括保護層和位于保護層的過孔的圖形；形成包括像素電極、數據線、源極和漏極的圖形。一種陣列基板,包括基板；形成于基板上的柵極、柵線，依次形成于所述柵極上的柵絕緣層和半導體有源層；在形成有柵極、柵線、柵絕緣層和半導體有源層的所述基板上形成的保護層和位于保護層的過孔；形成于所述保護層上的像素電極、數據線、源極和漏極，源極和數據線連接，漏極和像素電極相連接，所述源極、漏極通過所述過孔與所述半導體有源層相連。一種顯示裝置，包括上述陣列基板。本發(fā)明實施例提供的陣列基板及制造方法、顯示裝置，通過在基板上形成包括柵線、柵極、柵絕緣層、半導體有源層的圖形；通過在形成有柵線、柵極、柵絕緣層、半導體有源層的基板上，形成有包括保護層和位于保護層的過孔；通過在形成有所述保護層和位于保護層的過孔的基板上形成包括像素電極、數據線、源極、漏極，從而簡化了陣列基板的制造工藝，降低了制造成本，提高生產效率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實施例提供的TFT陣列基板的結構示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的TFT陣列基板制造方法流程示意圖； 圖3為本發(fā)明實施例提供的TFT陣列基板制造方法S201形成柵金屬薄膜層、柵絕緣層薄膜、半導體有源層薄膜后的沿圖IA-A向剖視圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的TFT陣列基板制造方法S201曝光顯影后的沿圖IA-A向剖視圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的TFT陣列基板制造方法S201形成柵線、柵極、柵絕緣層、半導體有源層的沿圖IA-A向剖視圖；圖6為本發(fā)明實施例提供的TFT陣列基板制造方法S202形成保護層薄膜、導電層薄膜后的沿圖IA-A向剖視圖；圖7為本發(fā)明實施例提供的TFT陣列基板制造方法S202曝光顯影后的沿圖IA-A向剖視圖；圖8為本發(fā)明實施例提供的TFT陣列基板制造方法S202形成保護層和過孔后的沿圖IA-A向剖視圖；圖9為本發(fā)明實施例提供的TFT陣列基板制造方法S203形成數據金屬層薄膜后的沿圖IA-A向剖視圖；圖10為本發(fā)明實施例提供的TFT陣列基板制造方法S203曝光顯影后的沿圖IA-A向剖視圖；圖11為本發(fā)明實施例提供的TFT陣列基板制造方法S203形成像素電極、數據線、源極、漏極后的沿圖IA-A向剖視圖；圖12為本發(fā)明實施例提供的另一 TFT陣列基板制造方法完成的TFT陣列基板的剖視圖。
具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。實施例一
本發(fā)明實施例提供的TFT陣列基板，如圖1、11、12所示，圖I為本發(fā)明實施例提供的TFT陣列基板的結構示意圖，圖11為圖I沿A-A向的剖視圖。其中TFT陣列基板包括基板10 ;形成于基板10上的柵極11、柵線12 ;在柵極11的上方依次形成有柵絕緣層19和半導體有源層18 ;在形成有柵極11、柵線12、柵絕緣層19、半導體有源層18的基板10上方形成有保護層20和位于保護層的過孔17 ;過孔形成于源極14和漏極15的下方，用于源極14、漏極15和半導體有源層18連接；形成于保護層上的像素電極16、數據線13、源極14、漏極15，源極14和數據線13相連，漏極15和像素電極16相連；柵極11、源極14、漏極15和半導體有源層18構成TFT。該TFT陣列基板10還包括柵線12上方位于保護層20的柵線引線過孔，柵線的外部驅動電路信號線與柵線12通過柵線引線過孔相連接。進一步的，如圖12所示，所述過孔17區(qū)域下方的半導體有源層18之上還可以形成有歐姆接觸層22，用于減小源極14、漏極15與半導體有源層18之間的接觸電阻。
進一步地，TFT的漏極位于過孔以外的區(qū)域位于像素電極上方并與像素電極搭接，如圖11所示。當然，本領域的技術人員可以理解，也可以使像素電極位于漏極的上方，并與其搭接；或者，采用其他形式設置漏極和像素電極的位置關系和連接方式，比如連接方式可采用過孔連接等。更進一步地，TFT的源極位于過孔以外的區(qū)域保留有像素電極材料，如圖11所示。當然，本領域的技術人員可以理解，此處也可以不保留像素電極材料。本發(fā)明實施例提供的TFT陣列基板，包括在基板上首先形成的柵線、柵極，依次形成于柵極上的柵絕緣層、半導體有源層；然后在形成有柵極、柵線、柵絕緣層和半導體有源層的所述基板上形成的保護層和位于保護層的過孔；最后在所述保護層上形成的像素電極、數據線、源極和漏極，源極和數據線連接，漏極和像素電極相連接，所述源極、漏極通過所述過孔與所述半導體有源層相連，所述源極、漏極、柵極和半導體有源層形成TFT，這樣的TFT陣列基板結構的制造工藝簡化，提高生產效率，同時也降低TFT陣列基板的生產成本。實施例二本發(fā)明實施例提供的TFT陣列基板制造方法，下面通過圖2-12所示，對整個TFT陣列基板的制造方法過程進行具體描述，其中圖3-10、12所示的圖形，都是與圖11相同的截面位置。該TFT陣列基板的制造方法，具體包括如下步驟形成包括柵線、柵極、柵絕緣層和半導體有源層的圖形；形成包括保護層和位于保護層的過孔的圖形；形成包括像素電極、數據線、源極和漏極的圖形。以上，為本實施例的TFT陣列基板的制造方法的基本步驟。具體地,如圖2所示,該TFT陣列基板制造方法包括S201、在基板上依次形成柵金屬層薄膜、柵絕緣層薄膜、半導體有源層薄膜，通過構圖工藝形成柵線、柵極、柵絕緣層、半導體有源層。其中，形成各金屬薄膜的方法，包括但不限于涂布、沉積、濺射等常規(guī)工藝方法，以下各實施例僅選取其中一種方法進行示例性描述。如圖3所示，首先在基板10上依次涂布柵金屬薄膜層111、柵絕緣層薄膜191、半導體有源層薄膜181?？梢允褂么趴貫R射方法，在基板10上制備一層厚度在1000人至
7GGG人的柵金屬薄膜層111。金屬材料通?？梢圆捎描€、鋁、鋁鎳合金、鑰鎢合金、鉻、或銅等金屬，也可以使用上述幾種材料薄膜的組合結構。然后可以利用等離子體增強化學氣相沉積法(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition,PECVD)在柵金屬層薄膜111上沉積厚度為1000人至6000人的柵絕緣層薄膜191，柵絕緣層薄膜191的材料通常是氮化硅，也可以使用氧化硅和氮氧化硅等。最后在柵絕緣層薄膜191上沉積半導體有源層薄膜181，半導體有源層薄膜181可以采用金屬氧化物材料和非金屬材料。如圖4所示，在所述半導體有源層薄膜181上形成光刻膠，利用半色調掩模板或灰 度掩模板對光刻膠進行曝光，顯影后形成光刻膠完全保留區(qū)域41、光刻膠半保留區(qū)域42和光刻膠完全去除區(qū)域43。所述光刻膠完全保留區(qū)域41對應所述柵極11上方，所述光刻膠半保留區(qū)域42對應所述柵線12上方，所述光刻膠完全去除區(qū)域43對應光刻膠完全保留區(qū)域41和光刻膠半保留區(qū)域42以外的區(qū)域。如圖5所示，光刻膠完全去除區(qū)域43的半導體有源層薄膜181、柵絕緣層薄膜191和柵金屬層薄膜111通過刻蝕工藝被刻蝕掉；然后通過灰化工藝去除掉光刻膠半保留區(qū)域42的光刻膠，利用刻蝕工藝刻蝕掉光刻膠半保留區(qū)域42的半導體有源層薄膜181，最后去除掉光刻膠完全保留區(qū)域41的光刻膠，從而在基板10上形成柵極11、柵線12、柵絕緣層19和半導體有源層18。S202、在形成有所述柵線、柵極、柵絕緣層、半導體有源層的基板上，依次形成保護層薄膜、導電層薄膜，通過構圖工藝形成保護層、和位于保護層的過孔。如圖6所示，在形成有上述柵線12、柵極11、柵絕緣層19、半導體有源層18的基板上，依次形成保護層薄膜201、導電層薄膜161。如圖7所示，在上述形成有保護層薄膜201和導電層薄膜161的基板上形成光刻膠，對光刻膠進行曝光，顯影后形成光刻膠完全保留區(qū)域71和光刻膠完全去除區(qū)域72，所述光刻膠完全去除區(qū)域72對應位于保護層的過孔17區(qū)域和柵線引線過孔的區(qū)域(圖中未示出)，所述光刻膠完全保留區(qū)域71對應光刻膠完全去除區(qū)域72以外的區(qū)域。如圖8所示，利用刻蝕工藝刻蝕掉光刻膠完全去除區(qū)域72的導電層薄膜161和保護層薄膜201，去除光刻膠完全保留區(qū)域71的光刻膠，從而形成保護層20、位于保護層的過孔17及柵線引線過孔。S203、在形成有所述保護層和過孔的基板上形成數據金屬層薄膜，通過構圖工藝形成像素電極、數據線、源極、漏極，所述漏極與所述像素電極連接，所述源極和所述數據線連接，所述源極、漏極通過所述過孔與所述半導體有源層連接。如圖9所示，在形成有保護層20、和過孔17的基板10上形成數據金屬層薄膜31。如圖10所示，然后在數據金屬層薄膜31上形成光刻膠，利用半透明掩模板或灰度掩模板對光刻膠進行曝光，顯影后形成光刻膠完全保留區(qū)101、光刻膠半保留區(qū)域102、光刻膠完全去除區(qū)域103。其中光刻膠完全保留區(qū)域101對應數據線13、源極14、漏極15的區(qū)域；光刻膠半保留區(qū)域102對應像素電極16區(qū)域和柵線12上的柵線引線過孔區(qū)域；光刻膠完全去除區(qū)域103對應除光刻膠完全保留區(qū)域101和光刻膠半保留區(qū)域102以外的區(qū)域。如圖11所示，利用刻蝕工藝刻蝕掉光刻膠完全去除區(qū)域103的數據金屬層薄膜31和導電層薄膜161 ;然后利用灰化工藝去除掉光刻膠半保留區(qū)域102的光刻膠，利用刻蝕工藝刻蝕掉光刻膠半保留區(qū)域的數據金屬層薄膜31 ;最后去除掉光刻膠完全保留區(qū)域101的光刻膠，形成數據線13、像素電極16、源極14、漏極15。所述漏極14與所述像素電極16連接，所述源極14和所述數據線13連接，所述源極14、漏極15通過所述過孔17與所述半導體有源層18連接。所述柵線12可以通過柵線引線過孔裸露在外面，用于和柵線的外部驅動電路信號線連接。進一步的，如圖12所示，若源極漏極與半導體有源層之間的接觸電阻較大，可在源極、漏極與半導體有源層之間沉積一層歐姆接觸層22。具體制造方法為在S202步驟刻蝕掉光刻膠完全去除區(qū)域中的過孔區(qū)域的導電層薄膜和保護層薄膜后，在該基板上涂布歐姆接觸層薄膜，如n+a-si的非晶硅，然后通過離地剝離的工藝，剝離掉過孔17以外的其他區(qū)域的光刻膠，從而可以去除過孔17區(qū)域以外的歐姆接觸層薄膜，然后刻蝕掉柵線引線過 孔區(qū)域的歐姆接觸層，這樣就在過孔17區(qū)域的半導體有源層上形成歐姆接觸層22，從而減小源極14、漏極15與半導體有源層18的接觸電阻。同時，這樣在源極14和漏極15之間的溝道區(qū)域沒有歐姆接觸層，在刻蝕形成溝道區(qū)域時，不需要進行過刻，從而可以保護半導體有源層的厚度及半導體特性，使得TFT開態(tài)電流提高，縮短了像素電極的充電時間，提高了TFT的特性。本發(fā)明實施例提供的TFT陣列基板制造方法，通過第一次構圖工藝在基板上形成柵線、柵極、柵絕緣層、半導體有源層；通過第二次構圖工藝在形成有柵線、柵極、柵絕緣層、半導體有源層的基板上，形成有保護層和過孔；通過第三次構圖工藝在形成有所述保護層和過孔的基板上形成像素電極、數據線、源極、漏極，從而簡化了 TFT陣列基板的制造工藝，降低了制造成本，提聞生廣效率。實施例三本發(fā)明實施例提供的顯示裝置包括陣列基板，陣列基板采用實施例一提供的陣列基板，或采用實施例二提供的陣列基板的制造方法生產的陣列基板，在此不再贅述。所述顯示裝置，具體可以是液晶顯示器、OLED顯示器、有源電子紙顯示器及其它使用陣列基板驅動的顯示裝置。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種陣列基板的制造方法，其特征在于，包括 形成包括柵線、柵極、柵絕緣層和半導體有源層的圖形； 形成包括保護層和位于保護層的過孔的圖形； 形成包括像素電極、數據線、源極和漏極的圖形。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述形成包括柵線、柵極、柵絕緣層和半導體有源層的圖形包括 在基板上依次形成柵金屬層薄膜、柵絕緣層薄膜、半導體有源層薄膜； 在所述半導體有源層薄膜上形成光刻膠； 利用半色調掩模板或灰度掩模板對光刻膠進行曝光、顯影后形成光刻膠完全保留區(qū) 域、光刻膠半保留區(qū)域和光刻膠完全去除區(qū)域，所述光刻膠完全保留區(qū)域對應所述柵極上方，所述光刻膠半保留區(qū)域對應所述柵線上方，所述光刻膠完全去除區(qū)域對應光刻膠完全保留區(qū)域、光刻膠半保留區(qū)域以外的區(qū)域； 利用刻蝕工藝刻蝕掉所述光刻膠完全去除區(qū)域的所述半導體有源層薄膜、所述柵絕緣層薄膜、所述柵金屬層薄膜；利用灰化工藝去除掉所述光刻膠半保留區(qū)域的光刻膠；然后利用刻蝕工藝刻蝕掉所述光刻膠半保留區(qū)域的所述半導體有源層薄膜；最后去除掉所述光刻膠完全保留區(qū)域的光刻膠，形成包括柵極、柵線、柵絕緣層、半導體有源層的圖形。
3.根據權利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述形成包括保護層和位于保護層的過孔的圖形包括 在形成有所述柵線、柵極、柵絕緣層、半導體有源層的基板上，依次形成保護層薄膜、導電層薄膜； 在所述導電層薄膜上形成光刻膠； 對光刻膠進行曝光，顯影后形成光刻膠完全保留區(qū)域和光刻膠完全去除區(qū)域，所述光刻膠完全去除區(qū)域對應位于保護層的過孔區(qū)域，所述光刻膠完全保留區(qū)域對應光刻膠完全去除區(qū)域以外的區(qū)域； 利用刻蝕工藝刻蝕掉所述光刻膠完全去除區(qū)域的所述導電層薄膜和所述保護層薄膜； 去除所述光刻膠完全保留區(qū)域的光刻膠，形成包括保護層和位于保護層的過孔的圖形。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述形成包括像素電極、數據線、源極和漏極的圖形包括 在形成有所述保護層和過孔的基板上形成數據金屬層薄膜； 在所述數據金屬層薄膜上形成光刻膠； 利用半色調掩模板或灰度掩模板對光刻膠進行曝光，顯影后形成光刻膠完全保留區(qū)域、光刻膠半保留區(qū)域、光刻膠完全去除區(qū)域，所述光刻膠完全保留區(qū)域對應所述源極、漏極、數據線，所述光刻膠半保留區(qū)域對應像素電極區(qū)域，所述光刻膠完全去除區(qū)域對應所述光刻膠完全保留區(qū)域、所述光刻膠半保留區(qū)域之外的區(qū)域； 利用刻蝕工藝刻蝕掉所述光刻膠完全去除區(qū)域的所述數據金屬層薄膜和所述導電層薄膜； 通過灰化工藝去除掉所述光刻膠半保留區(qū)域的光刻膠；利用刻蝕工藝去除掉所述光刻膠半保留區(qū)域的所述數據金屬層薄膜； 去除所述光刻膠完全保留區(qū)域的光刻膠，形成包括像素電極、數據線、源極和漏極的圖形。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述去除光刻膠完全保留區(qū)域的光刻膠，形成包括保護層和過孔的圖形之前，還包括 在所述基板上形成歐姆接觸層薄膜； 采用離地剝離工藝剝離所述光刻膠完全保留區(qū)域的光刻膠，形成歐姆接觸層。
6.—種陣列基板,其特征在于,包括 基板； 形成于基板上的柵極、柵線，依次形成于所述柵極上的柵絕緣層和半導體有源層；在形成有柵極、柵線、柵絕緣層和半導體有源層的所述基板上形成的保護層和位于保護層的過孔； 形成于所述保護層上的像素電極、數據線、源極和漏極，源極和數據線連接，漏極和像素電極相連接，所述源極、漏極通過所述過孔與所述半導體有源層相連。
7.根據權利要求6所述的陣列基板，其特征在于，所述位于保護層的過孔下方的半導體有源層上形成有歐姆接觸層。
8.根據權利要求6或7所述的陣列基板，其特征在于，所述漏極位于過孔以外的區(qū)域位于像素電極上方并于像素電極搭接。
9.根據權利要求8所述的陣列基板，其特征在于，所述源極位于過孔以外的區(qū)域保留有像素電極材料。
10.一種顯示裝置，其特征在于，包括權利要求6 9任一項所述的陣列基板。
全文摘要
本發(fā)明提供的陣列基板及制造方法、顯示裝置，涉及顯示技術領域，可以簡化陣列基板的制作工藝，降低生產成本。該TFT陣列基板制造方法包括形成包括柵線、柵極、柵絕緣層和半導體有源層的圖形；形成包括保護層和位于保護層的過孔的圖形；形成包括像素電極、數據線、源極和漏極的圖形。本發(fā)明用于顯示裝置的制造領域。
文檔編號H01L21/77GK102655117SQ201110353778
公開日2012年9月5日 申請日期2011年11月9日 優(yōu)先權日2011年11月9日
發(fā)明者孫雙 申請人:京東方科技集團股份有限公司