[发明专利]一种TFT LCD阵列基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)阵列基板及其制造方法，尤其涉及一种用4次光刻(4Mask)工艺制造阵列基板的结构及方法。

背景技术

以TFT LCD为代表的液晶显示作为一种重要的平板显示方式，近十年里有了飞速的发展，受到人们的广泛关注。由于各厂商之间的剧烈竞争和TFT LCD制造技术的不断进步，显示质量优良，价格更加便宜的液晶显示器被不断推向市场。因此，采用更加先进的制造技术，简化生产工艺，降低生产成本成为TFT LCD生产厂商在剧烈竞争中得以生存的重要保证。

TFT LCD阵列基板的制造技术经历了从7次光刻技术(7Mask)到目前的5次光刻技术(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。

部分厂商现在也开始在4Mask技术，4Mask技术是以5Mask技术为基准，利用灰色调光刻(Gray Tone Mask)工艺，将有源层光刻(ActiveMask)与源漏电极光刻(S/D Mask)合并成一个Mask，通过调整刻蚀(Etch)工艺，从而完成原来Active Mask和S/D Mask的功能，即通过一次Mask工艺达到两次Ma sk工艺的效果。

Gray Tone Mask技术是在Mask上使用带有条状(Slit)的图形，通过光线的干涉和衍射效应，在Mask上形成半透明的图形区域。在曝光过程中，光线只能部分透过半透明区域。通过控制曝光量，可以使光线通过Mask上的Gray Tone区域后照射到光刻胶上，使光刻胶只能部分曝光，而其他部分可以充分曝光。显影后，完全曝光区域没有光刻胶，未充分曝光的区域光刻胶的厚度就会小于完全未曝光的区域，从而在光刻胶上形成三维立体结构。通过控制Gray Tone区域的透过率，即线条区域与空白区域的“占空比”，可以控制光刻胶的厚度。这种在光刻掩膜板上使用半透明图形从而在光刻胶上形成厚度不同的三维图案的方法被统称为Gray Tone Mask技术。

5Mask技术包括5次光刻工艺，他们分别是栅电极光刻(Gate Mask)，有源层光刻(Active Mask)，源漏电极光刻(S/D Mask)，过孔光刻(ViaHole Mask)和像素电极光刻(Pixel Mask)。在每一个Mask工艺步骤中又分别包括一次或多次薄膜沉积(Thin Film Deposition)工艺和刻蚀工艺(包括干法刻蚀Dry Etch和湿法刻蚀Wet Etch)工艺，形成了5次薄膜沉积→光刻→刻蚀的循环过程。具体工艺过程如图2。

经过以上的5Mask工艺流程所得到的TFT LCD阵列基板的典型像素单元如图1所示。

发明内容

本发明目的是针对技术的发展趋势，提供一种减少光刻过程，从而减少工艺步骤，提高产能和降低成本；以及提高设备的利用率，降低工艺时间，提高生产效率的TFT LCD阵列基板及其制造方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种TFT LCD阵列基板，一种TFT LCD阵列基板，包括：基板、形成于基板上栅线和栅电极、形成于栅电极上的绝缘介质层、有源层和欧姆接触层、透明像素电极层、源漏电极、数据线、及钝化层，其特征在于：所述欧姆接触层具体为微晶硅材料层，透明像素电极层位于微晶硅材料层的上方并与微晶硅材料层欧姆接触，数据线和源漏电极形成于透明像素电极层的上方。

其中，所述栅线和栅电极可为一层、两层或多层结构，如采用AlNd、Al、Cu、Mo、MoW或Cr的单层膜，或者为AlNd、Al、Cu Mo、MoW、Cr任意组合所构成的复合膜。所述绝缘介质层具体为SiNx、SiOx或SiOxNy的单层膜，或者为SiNx、SiOx、SiOxNy任意组合所构成的复合膜。所述源漏电极具体为Mo、MoW或Cr的单层膜，或者为Mo、MoW、Cr任意组合所构成的复合膜。

为了实现上述发明目的，本发明还同时提供一种TFT LCD阵列基板的制造方法，其特征在于，包括：

步骤一，采用磁控溅射工艺在基板上沉积一个栅极金属层，进行掩膜和刻蚀，得到栅线和栅电极；

步骤二，采用化学气相沉积法在完成步骤一的基板上沉积一个绝缘介质层，一个有源层，一个欧姆接触层，进行掩膜和刻蚀，形成薄膜晶体管部分；

步骤三，采用磁控溅射工艺在完成步骤二的基板上沉积一个透明像素电极层，一个源漏电极金属层，用灰色调掩膜板进行掩膜并刻蚀，形成透明像素电极、源漏电极和薄膜晶体管部分沟道部分；