專利名稱：Ffs型tft-lcd陣列基板及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種液晶顯示器及其制造方法，尤其是一種FFS型TFT-IXD陣列基板 及其制造方法。
背景技術：
薄膜晶體管液晶顯示裝置(ThinFilm Transistor Liquid Crystal Display，簡 稱TFT-LCD)是一種主要的平板顯示裝置(Flat Panel Display，簡稱為FPD)。根據驅動液晶的電場方向，TFT-IXD分為垂直電場型和水平電場型。其中，垂直電 場型TFT-LCD需要在陣列基板形成像素電極，在彩膜基板形成公共電極；然而水平電場型 TFT-LCD需要在陣列基板同時形成像素電極和公共電極。因此，制作水平電場型TFT-LCD的 陣列基板時，需要額外增加一次形成公共電極的掩模工藝。垂直電場型TFT-LCD包括扭 曲向列(TwistNematic，簡稱為TN)型TFT-LCD ；水平電場型TFT-LCD包括邊界電場切換 (Fringe Field Switching，簡稱為 FFS)型 TFT-LCD，共平面切換(In-PlaneSwitching，簡 稱為IPS)型TFT-IXD。水平電場型TFT-IXD，尤其是FFS型TFT-IXD具有廣視角、開口率高 等優點，廣泛應用于液晶顯示器領域。圖1為現有的FFS型TFT-LCD陣列基板的平面示意圖。如圖1所示，陣列基板 (Array Substrate)包括柵線1、數據線2、薄膜晶體管(Thin FirmTransistor，簡稱為 TFT) 3、像素電極4、公共電極50以及公共電極線5。柵線1橫向設置在透明基板上，數據線 2縱向設置在透明基板之上，柵線1與數據線2的交叉處設置有TFT3。TFT3為有源開關元 件。像素電極4為狹縫電極。公共電極50位于像素電極4的下方，且大部分重疊，公共電 極50與像素電極形成用于驅動液晶的電場。公共電極線5與公共電極50連接。值得一提 的是，圖1中，附圖標記“50”所指并非是長條狀的狹縫，而是狹縫的下方的板狀公共電極。圖2a為圖1的A-A向剖面圖，示出了陣列基板的剖面結構。如圖2a所示，陣列基 板具體還包括透明基板11、公共電極50、柵電極12、柵絕緣層13、半導體層14、摻雜半導 體層15、源電極16、漏電極17、鈍化層18。柵電極12與柵線1 一體成型，源電極16與數據 線2—體成型，漏電極17與像素電極4 一般通過鈍化層過孔180(via hole)連接。當柵線 1中輸入導通信號時，有源層(半導體層14和摻雜半導體層15)導電，數據線2的數據信 號可從源電極16經TFT溝道(channel) 19到達漏電極17，最終輸入至像素電極4。像素電 極4得到信號后與板狀的公共電極50形成用于驅動液晶轉動的電場。由于像素電極4具 有狹縫49，因此與公共電極50形成水平電場。圖2b為現有的FFS型TFT-IXD陣列基板的PAD區域的數據線區域的剖面圖；圖2c 為現有的FFS型TFT-LCD陣列基板的PAD區域的柵線區域的剖面圖。PAD區域即為壓接區 域，是將柵線、數據線及公共電極線等信號線與外部的驅動電路板的引線壓接的區域。PAD 區域位于陣列基板的4個邊中的其中一個或相鄰的兩個邊上。為了將引線和信號線電連 接，PAD區域的信號線上方必須沒有絕緣層覆蓋。從圖2b及2c中可以看出，PAD區域的數 據線2和柵線1上方皆開設有連接孔181、182，數據線2和柵線1分別通過連接孔181、182與第七透明導電部44和第八透明導電部45連接。第七透明導電部44與第八透明導電部 45是通過刻蝕透明導電薄膜形成像素電極時同時形成的，因此可導電。圖2b中的140和 150是刻蝕摻雜半導體層15和半導體層14時形成的結構，不影響數據線2的通信。如此可 以將外部引線直接焊接在第七透明導電部44與第八透明導電部45上，實現陣列基板與驅 動電路板的連接。同理，公共電極線上方也同樣開設有連接孔，用于與外部的引線連接，其 結構與圖2c大體相同，圖略。目前，FFS型TFT-IXD陣列基板是通過多次構圖工藝形成結構圖形來完成，每一次 構圖工藝中又分別包括掩膜曝光、顯影、刻蝕和剝離等工藝，其中刻蝕工藝包括干法刻蝕和 濕法刻蝕，所以構圖工藝的次數可以衡量制造TFT-IXD陣列基板的繁簡程度，減少構圖工 藝的次數就意味著制造成本的降低。現有技術的六次構圖工藝包括公共電極構圖、柵線和 柵電極構圖、有源層構圖、源電極/漏電極構圖、過孔構圖和像素電極構圖。現有技術中公開有大量的，通過減少構圖工藝次數來降低制造成本，并通過工藝 的簡化來提高生產效率的技術文獻。其中，較為領先的技術為通過五次構圖工藝制造FFS 型TFT-IXD陣列基板的方法。該方法包括步驟1、沉積第一透明導電薄膜，通過普通掩模板(mask)形成板狀的公共電極的 圖形；步驟2、沉積第一金屬薄膜，用普通掩模板形成柵線、柵電極及公共電極線的圖 形；步驟3、依次沉積第一絕緣薄膜、半導體薄膜、摻雜半導體薄膜和第二金屬薄膜，用 雙調掩模板(dual tone mask)形成有源層(半導體層和摻雜半導體層)、TFT溝道、源電 極、漏電極和數據線的圖形；步驟4、沉積第二絕緣薄膜，用第二雙調掩模板形成過孔的圖形，在PAD區域的柵 線區域、PAD區域的數據線區域及PAD區域的公共電極線區域形成連接孔的圖形；步驟5、沉積第二透明導電薄膜，通過普通掩模板(mask)形成具有狹縫的像素電 極的圖形。這種傳統的FFS型TFT-IXD陣列基板的制造方法存，在如下缺陷1、需要5次構圖工藝，成本較高，市場競爭力低下；2、上述步驟3中，為了形成TFT溝道、源電極及漏電極，需要對整個基板進行兩次 刻蝕，一般采用濕法刻蝕進行，即將基板浸泡于刻蝕液中，刻蝕掉沒有被光刻膠所覆蓋且可 被該刻蝕液侵蝕的部分。TFT溝道被濕法刻蝕時，需要嚴格控制刻蝕參數，通常用控制刻蝕 時間的方法進行。但是由于工藝誤差存在，經常會發生TFT溝道被過度刻蝕(Over Etch)。 對于陣列基板具有重大意義的TFT溝道，這種過度刻蝕會產生不可忽視的缺陷，會引起TFT 溝道變寬或直接破壞TFT溝道，對液晶顯示器的整體性能及產品合格率產生極大的負面影 響。
發明內容
本發明的目的是提供一種TFT-IXD陣列基板及其制造方法，通過4次構圖工藝制 造陣列基板，降低成本，提高市場競爭力。本發明的另一目的是提供一種TFT-IXD陣列基板及其制造方法，能夠避免溝道被過度刻蝕。為實現上述目的，本發明提供了一種FFS型TFT-IXD陣列基板的制造方法，所述陣 列基板包括公共電極區域、公共電極線區域、柵電極區域、數據線區域、半導體層區域，源電 極區域、漏電極區域、柵線區域、像素電極區域、PAD區域的數據線區域及PAD區域的柵線區 域，包括步驟1 在透明基板上依次沉積第一透明導電薄膜、源漏金屬薄膜及摻雜半導體 薄膜，通過第一構圖工藝形成包括源電極、漏電極、數據線和像素電極的圖形；步驟2 沉積半導體薄膜，通過第二構圖工藝形成包括摻雜半導體層、TFT溝道和 半導體層的圖形；步驟3 沉積絕緣薄膜和柵金屬薄膜、通過第三構圖工藝形成包括連接孔、柵線、 柵電極以及公共電極線的圖形；步驟4、沉積第二透明導電薄膜，通過第四構圖工藝形成包括公共電極的圖形。為實現上述目的，本發明還提供了一種通過上述FFS型TFT-IXD陣列基板的制造 方法得到的TFT-IXD陣列基板。由上述技術方案可知，本發明的FFS型TFT-LCD陣列基板及其制造方法具有如下 優點1、本發明相比現有的6次或5次構圖工藝制造陣列基板的方法，可以采用4次構 圖工藝既可制備完成，具有工藝步驟簡化、工藝時間短、生產效率高和生產成本低等優點。2、本發明形成TFT溝道的方法與現有技術相比，由于無需刻蝕半導體層的TFT溝 道區域，不會產生過度刻蝕的問題，TFT溝道區域可以很精確地設計，液晶顯示器的性能可 得到保障，良品率提高。
圖1為現有的FFS型TFT-IXD陣列基板的平面示意圖；圖2a為圖1的A-A向剖面圖；圖2b為現有的FFS型TFT-IXD陣列基板的PAD區域的數據線區域的剖面圖；圖2c為現有的FFS型TFT-IXD陣列基板的PAD區域的柵線區域的剖面圖；圖3為本發明FFS型TFT-IXD陣列基板的平面示意圖；圖4a為圖3中Al-Al向的剖面圖；圖4b為本發明FFS型TFT-IXD陣列基板的PAD區域的數據線區域的剖面圖；圖4c為本發明FFS型TFT-IXD陣列基板的PAD區域的柵線區域的剖面圖；圖5為在透明基板上沉積透明導電薄膜、源漏金屬薄膜及摻雜半導體薄膜后的剖 面圖；圖6a_圖6c為圖5的結構上涂覆了光刻膠后，對光刻膠進行了曝光及顯影處理后 的剖面圖；圖7a-圖7c為對圖6a_圖6c的結構進行了第一刻蝕工藝后的剖面圖；圖8a-圖8c為對圖7a_圖7c中的光刻膠進行了灰化工藝之后的剖面圖；圖9a-圖9c為對圖8a_圖8c的結構進行了第二刻蝕工藝后的剖面圖；圖IOa-圖IOc為圖9a_圖9c的結構上剝離掉了剩余光刻膠后的剖面6
圖Ila-圖Ilc為在圖IOa-圖IOc的結構上沉積了半導體薄膜后的剖面圖；圖12a-圖12c為在圖Ila-圖Ilc的結構上涂覆光刻膠并進行曝光和顯影處理后 的剖面圖；圖13a-圖13c為對圖12a_圖12c的結構進行第三刻蝕工藝后的剖面圖；圖14a-圖14c為在圖13a_圖13c的結構上沉積絕緣薄膜和柵金屬薄膜后的剖面 圖；圖15a-圖15c為在圖14a_圖14c的結構上涂覆了光刻膠后進行曝光和顯影工藝 之后的剖面圖；圖16a-圖16c為對圖15a_圖15c的結構進行第四次刻蝕工藝后的剖面圖；圖17a-圖17c為對圖16a_圖16c的光刻膠后進行灰化工藝的剖面圖；圖18a-圖18c為對圖17a_圖17c的結構進行第五刻蝕工藝后的剖面圖；圖19a-圖19c為在圖18a_圖18c中的結構上沉積第二透明導電薄膜后的剖面 圖；圖20a-圖20c為對圖19a_圖19c的結構上涂覆了光刻膠后進行曝光和顯影處理 之后的剖面圖；圖21a-圖21c為對圖20a_圖20c中的結構進行了第六刻蝕工藝后的剖面圖。
具體實施例方式下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。需要說明的是1、本發明中所述的例如“X設置于Y上”或“X上設置有Y”中的“上” 一般包含了 X與Y接觸，并且X位于Y的上方的意思，本發明中如附圖所示，將透明基板定義為設置于最 下方；2、本發明所稱的構圖工藝包括光刻膠涂覆、掩模、曝光、顯影、刻蝕、光刻膠剝離等 工藝，光刻膠以正性光刻膠為例；3、本發明中所述的“某某區域”是某某圖形在透明基板上映射的區域，即該區域與 某某圖形具有相同的形狀，例如柵線區域，即為柵線的圖形在透明基板上的映射的區域，也 可以理解為透明基板上將要設置柵線圖形的區域。圖3為本發明FFS型TFT-IXD陣列基板的平面示意圖，所反映的是一個像素單元 的結構。如圖3所示，本實施例TFT-IXD陣列基板主要包括柵線1’、數據線2’、TFT 3’、像 素電極4’、公共電極50’以及公共電極線5’。相互垂直的柵線1’和數據線2’定義了像素 單元，TFT3’和像素電極4’形成在像素單元內，像素電極4’位于公共電極50’下方，公共 電極50’為狹縫電極，柵線1’用于向TFT3’提供開啟信號，數據線2’用于向像素電極4’ 提供數據信號，公共電極線5’向公共電極50’提供公共電壓。TFT3’為有源開關元件。圖 3中，附圖標記“4’”所指并非長條狀狹縫，而是狹縫下方的板狀的像素電極。圖4a為圖3中Al-Al向的剖面圖，主要反映的是TFT3’的結構。如圖4a所示，本 發明的TFT-IXD陣列基板，包括透明基板21、第一透明導電部41、第二透明導電部42、源 電極26、漏電極27、摻雜半導體層25、半導體層24、柵絕緣層23以及柵電極22。其中，第一 透明導電部41、第二透明導電部42及像素電極4’設置于透明基板21上，并且第一透明導
7電部41不與第二透明導電部42及像素電極4’連接；第一透明導電部41上設置有源電極 26 ；第二透明導電部42與像素電極4’ 一體而成，第二透明導電部42上設置有漏電極27 ； 源電極26和漏電極27上分別設置有摻雜半導體層25 ；兩側的摻雜半導體層25上設置有 半導體層24，半導體層24覆蓋在透明基板21上的部分形成TFT溝道29 ；柵絕緣層23設置 在上述結構圖形上并覆蓋整個透明基板21 ；；柵絕緣層23上設置有柵電機22、柵線1’、公 共電極50’以及公共電極線5’，公共電極50’與公共電極線5’連接；柵電極22設置于TFT 溝道29的上方；公共電極50’設置于像素電極4’的上方，與像素電極4’大部分重疊。圖4b為本發明FFS型TFT-IXD陣列基板的PAD區域的數據線區域的剖面圖；如圖 4b所示，在透明基板21依次設有第三透明導電部43、數據線2’、柵絕緣層23以及第四透明 導電部51 ；其中，柵絕緣層23上刻蝕出了連接孔230，第四透明導電部51通過連接孔230 與數據線2’連接，外部驅動電路板的引線可以接到第四透明導電部51上將數據信號專遞 到數據線2’中。圖4c為本發明FFS型TFT-IXD陣列基板的PAD區域的柵線區域的剖面圖；如圖4c 所示，在透明基板21上依次設置有柵絕緣層23、第五透明導電部52以及柵線1’。外部驅 動電路板的引線可以接到第五透明導電部52上將信號專遞到柵線1’中。本發明的上述技術方案是一種頂柵電極結構，從圖4a中可以看出，本發明的TFT 溝道沒有經過刻蝕，其厚度與沉積的薄膜厚度相當，因此也就不會產生現有技術中TFT溝 道過度刻蝕的問題發生，TFT溝道區域可以很精確地設計，液晶顯示器的性能可得到保障， 良品率提高。下面說明本發明的一種FFS型TFT-IXD陣列基板的制造方法。本發明一種FFS型TFT-IXD陣列基板的制造方法包括如下步驟步驟1 在透明基板上依次沉積第一透明導電薄膜、源漏金屬薄膜及摻雜半導體 薄膜，通過第一構圖工藝形成包括源電極、漏電極、數據線和像素電極的圖形；步驟2 沉積半導體薄膜，通過第二構圖工藝形成包括摻雜半導體層、TFT溝道和 半導體層的圖形；步驟3 沉積絕緣薄膜和柵金屬薄膜、通過第三構圖工藝形成包括連接孔、柵線、 柵電極以及公共電極線的圖形；步驟4、沉積第二透明導電薄膜，通過第四構圖工藝形成包括公共電極的圖形。本發明相比現有的6次或5次構圖工藝制造陣列基板的方法，可以采用4次構圖 工藝既可制備完成，具有工藝步驟簡化、工藝時間短、生產效率高和生產成本低等優點。下面結合附5-圖21c按照工藝步驟順序詳細說明本發明FFS型TFT-IXD陣 列基板的制造方法。圖5為在透明基板上沉積透明導電薄膜、源漏金屬薄膜及摻雜半導體薄膜后的剖 面圖。如圖5所示，首先采用等離子增強化學氣相沉積(PECVD)、磁控濺射、熱蒸發或其它成 膜方法，在透明基板21 (如玻璃基板或石英基板)上依次沉積透明導電薄膜100、源漏金屬 薄膜200及摻雜半導體薄膜300。源漏金屬薄膜200可以是鉬、鋁、鋁釹合金、鎢、鉻、銅等金 屬形成的單層薄膜，也可以是以上金屬多層沉積形成的多層薄膜。透明導電薄膜100可以 為 ITO、IZO 等。圖6a_圖6c為圖5的結構上涂覆了光刻膠后，對光刻膠進行了曝光及顯影處理后的剖面圖。圖6a為像素單元的剖面圖，圖6b為PAD區域的數據線區域的剖面圖，圖6c為 PAD區域的柵線區域的剖面圖。如圖6a-圖6c所示，在摻雜半導體薄膜300上涂敷一層光 刻膠1000，通過雙調(dual tone)掩模板(半調掩膜板或灰調掩膜板)對光刻膠1000進行 曝光及顯影處理，使得數據線區域20、源電極區域260及漏電極區域270的光刻膠1000具 有第一厚度H，像素電極區域40的光刻膠1000具有第二厚度h，所述第一厚度H大于第二 厚度h，柵線區域10等其余區域不存在光刻膠。圖7a_圖7c為對圖6a_圖6c的結構進行了第一刻蝕工藝后的剖面圖。如圖7a_圖 7c所示，通過第一刻蝕工藝完全刻蝕掉像素電極區域40、數據線區域20、源電極區域260及 漏電極區域270之外的其余區域的摻雜半導體薄膜300、源漏金屬薄膜200和透明導電薄膜 100，即刻蝕掉沒有覆蓋光刻膠1000的區域的摻雜半導體薄膜300、源漏金屬薄膜200和透 明導電薄膜100。具體為，通過SF6、HC1、Cl2, He等氣體對摻雜半導體薄膜300 (n+a-Si :H) 進行刻蝕；通過磷酸和硝酸的混合物制得的刻蝕劑對源漏金屬薄膜200進行刻蝕；通過硫 酸或過氧化物等刻蝕劑對透明導電薄膜100(ΙΤ0或ΙΖ0)進行刻蝕。如圖7b中所示，PAD 區域的數據線區域，刻蝕后形成了第三透明導電部43和數據線2’的圖形。圖7c所示，PAD 區域的柵線區域，刻蝕后只剩下透明基板21.上述的第一刻蝕工藝中，若采用可進行干法刻蝕的Mo或Mo/Al/Mo作為源漏金屬 薄膜200時，摻雜半導體薄膜300和源漏金屬薄膜200可以進行連續的干法刻蝕，優點是可 以精確控制刻蝕程度。當然，也可以進行干法刻蝕接濕法刻蝕的方案。這種刻蝕方法可根 據源漏金屬薄膜的材料進行選擇。圖8a-圖8c為對圖7a_圖7c中的光刻膠進行了灰化工藝之后的剖面圖。如圖 8a-圖8c所示，通過光刻膠的灰化工藝去除了第二厚度h程度的光刻膠1000，暴露出像素 電極區域40的摻雜半導體薄膜300，其余的光刻膠1000也相應地變薄了第二厚度h程度。圖9a_圖9c為對圖8a_圖8c的結構進行了第二刻蝕工藝后的剖面圖。如圖9a_圖 9c所示，通過第二刻蝕工藝完全刻蝕掉像素電極區域40的摻雜半導體薄膜300、源漏金屬 薄膜200，形成了第一透明導電部41、第二透明導電部42，像素電極4’、源電極26以及漏電 極27。圖IOa-圖IOc為圖9a_圖9c的結構上剝離掉了剩余光刻膠后的剖面圖。至此，通過圖5至圖IOc完成了第一構圖工藝。圖Ila-圖Ilc為在圖IOa-圖IOc的結構上沉積了半導體薄膜后的剖面圖。通常 可以采用PECVD或其它成膜方法，沉積一層半導體薄膜400。本次沉積后，在數據線區域20、 源電極區域260和漏電極區域270，半導體薄膜400沉積在摻雜半導體薄膜300上，在像素 電極區域40半導體薄膜400沉積在像素電極40上，在其它區域(包括TFT溝道區域290 和柵線區域10)，半導體薄膜400沉積在透明基板21上。圖12a-圖12c為在圖Ila-圖Ilc的結構上涂覆光刻膠并進行曝光和顯影處理后 的剖面圖。先在半導體薄膜400上涂覆光刻膠2000，然后通過普通掩膜板，對光刻膠2000 進行曝光及顯影處理，使得光刻膠2000覆蓋在半導體區域240上，其它區域無剩余光刻膠。 如圖12a-圖12c所示，半導體區域240包括TFT溝道區域290及全部或部分的源電極區域 260和漏電極區域270。圖13a-圖13c為對圖12a_圖12c的結構進行第三刻蝕工藝后的剖面圖。如圖13a-圖13c所示，通過刻蝕劑刻蝕掉沒有光刻膠覆蓋的半導體薄膜400和摻雜半導體薄膜 300，形成了半導體層24和摻雜半導體25的圖形。圖13a中，半導體層24形成在TFT溝道 區域290及部分的源電極區域260和漏電極區域270內。位于TFT溝道區域290上的半導 體層24形成了 TFT溝道29。圖13b中，PAD區域的數據線區域的透明基板21上只剩下了 第三透明導電部43和數據線2’ ；圖Ilc中PAD區域的柵線區域只剩余透明基板21。然后， 剝離掉了圖12a中所示的光刻膠。至此，通過圖Ila至圖13c完成了第二構圖工藝。本發明通過第一和第二構圖工 藝中，形成了 TFT溝道。本發明形成TFT溝道的方法與現有技術相比，由于無需刻蝕半導體 層的TFT溝道區域，不會產生過度刻蝕的問題，TFT溝道區域可以很精確地設計，液晶顯示 器的性能可得到保障，良品率提高。圖14a-圖14c為在圖13a_圖13c的結構上沉積絕緣薄膜和柵金屬薄膜后的剖面 圖。如圖14a-圖14c所示，在整個透明基板21采用PECVD或其它成膜方法沉積一層絕緣 薄膜，形成柵絕緣層23，然后繼續沉積柵金屬薄膜500。絕緣薄膜可以采用SiNx、SiOx或 SiOxNy的單層薄膜，或上述材料多層沉積形成的多層薄膜。柵金屬薄膜500可以是鉬、鋁、 鋁釹合金、鎢、鉻、銅等金屬形成的單層薄膜，也可以是以上金屬多層沉積形成的多層薄膜。圖15a-圖15c為在圖14a_圖14c的結構上涂覆了光刻膠后進行曝光和顯影工 藝之后的剖面圖。先在柵金屬薄膜500上涂覆光刻膠3000，通過第二雙調掩膜板對光刻 膠3000進行曝光和顯影處理，使得所述柵電極區域220、柵線區域10以及公共電極線區域 (未圖示)的光刻膠3000具有第三厚度H’，PAD區域的數據線區域20無剩余光刻膠3000， 其它區域的光刻膠3000具有第四厚度h’，所述第三厚度H’大于第四厚度h’。柵電極區域 220包括全部TFT溝道區域290以及全部或部分的源電極區域260和漏電極區域270。圖16a-圖16c為對圖15a_圖15c的結構進行第四次刻蝕工藝后的剖面圖。如圖 16a-圖16c所示，通過第四刻蝕工藝分別對PAD區域的數據線區域20的柵金屬薄膜500和 柵絕緣層23進行刻蝕，暴露出數據線2’。圖17a-圖17c為對圖16a_圖16c的光刻膠后進行灰化工藝的剖面圖。如圖 17a-圖17c所示，對光刻膠3000進行灰化工藝，去掉第四厚度h’的光刻膠，經灰化工藝后， 除了柵電極區域220、柵線區域10以及公共電極線區域之外，其他區域的柵金屬薄膜500暴
Mo圖18a-圖18c為對圖17a_圖17c的結構進行第五刻蝕工藝后的剖面圖。如圖 18a-圖18c所示，通過刻蝕劑刻蝕掉沒有光刻膠3000覆蓋的柵金屬薄膜500，形成了柵電 極22、及柵線1’以及公共電極線5’的圖形。然后剝離剩余的光刻膠。至此，通過圖14a至圖18c完成了第三構圖工藝。圖19a-圖19c為在圖18a_圖18c中的結構上沉積第二透明導電薄膜后的剖面圖。 如圖19a-圖19c所示，沉積了第二透明導電薄膜600，第二透明導電薄膜600可以是ITO或 IZO 等。圖20a-圖20c為對圖19a_圖19c的結構上涂覆了光刻膠后進行曝光和顯影處 理之后的剖面圖。如圖20a-圖20c所示，涂覆一層光刻膠4000，通過普通掩膜板對光刻膠 4000進行了曝光和顯影處理，使得公共電極線區域、公共電極區域、PAD區域的數據線區域 以及PAD區域的柵線區域上剩余一層光刻膠4000，其它區域無光刻膠覆蓋。
圖21a-圖21c為對圖20a_圖20c中的結構進行了第六刻蝕工藝后的剖面圖。如 圖20a-圖20c所示，對公共電極線區域、公共電極區域、PAD區域的數據線區域以及PAD 區域的柵線區域之外的區域，即沒有被光刻膠覆蓋的區域的第二透明導電層600進行了刻 蝕，形成了公共電極50’。第四透明導電部51以及第五透明導電部52的圖形，并將公共電 極與公共電極線形成連接。公共電極區域與像素電極區域40大部分重疊，且公共電極區域 具有狹縫的圖形。至此，通過圖19a至圖21c完成了第四構圖工藝，得到了本發明的FFS型TFT-IXD 陣列基板。本發明的FFS型TFT-IXD陣列基板，相比現有的6次或5次構圖工藝制造陣列基 板的方法，可以采用4次構圖工藝制備完成，具有工藝步驟簡化、工藝時間短、生產效率高 和生產成本低等優點。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其進行限制， 盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依 然可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修 改后的技術方案脫離本發明技術方案的精神和范圍。
權利要求
一種FFS型TFT LCD陣列基板的制造方法，所述陣列基板包括公共電極區域、公共電極線區域、柵電極區域、柵線區域、數據線區域、半導體層區域，源電極區域、漏電極區域、像素電極區域PAD區域的柵線區域及PAD區域的數據線區域，其特征在于，包括步驟1在透明基板上依次沉積第一透明導電薄膜、源漏金屬薄膜及摻雜半導體薄膜，通過第一構圖工藝形成包括源電極、漏電極、數據線和像素電極的圖形；步驟2沉積半導體薄膜，通過第二構圖工藝形成包括摻雜半導體層、TFT溝道和半導體層的圖形；步驟3沉積絕緣薄膜和柵金屬薄膜、通過第三構圖工藝形成包括連接孔、柵線、柵電極以及公共電極線的圖形；步驟4、沉積第二透明導電薄膜，通過第四構圖工藝形成包括公共電極的圖形。
2.根據權利要求1的FFS型TFT-LCD陣列基板的制造方法，其特征在于，所述步驟1具 體包括提供透明基板；在所述透明基板上依次沉積第一透明導電薄膜、源漏金屬薄膜及摻雜半導體薄膜； 在摻雜半導體薄膜上涂敷光刻膠；通過第一雙調掩模板對所述光刻膠進行曝光及顯影處理，使得所述數據線區域、源電 極區域及漏電極區域的光刻膠具有第一厚度，所述像素電極區域的光刻膠具有第二厚度， 所述第一厚度大于第二厚度，其余區域不存在光刻膠；通過第一刻蝕工藝完全刻蝕掉所述其余區域的摻雜半導體薄膜、源漏金屬薄膜和透明 導電薄膜；通過灰化工藝去除第二厚度的光刻膠，暴露出所述像素電極區域的摻雜半導體薄膜； 通過第二刻蝕工藝完全刻蝕掉所述像素電極區域的摻雜半導體薄膜和源漏金屬薄膜；剝離剩余光刻膠。
3.根據權利要求1的FFS型TFT-LCD陣列基板的制造方法，其特征在于，所述步驟2具 體包括沉積半導體薄膜；在所述半導體薄膜上涂覆光刻膠；通過掩膜板對所述光刻膠進行曝光和顯影處理，僅在所述半導體層區域保留光刻膠； 通過第三刻蝕工藝刻蝕掉暴露出的半導體薄膜； 剝離剩余光刻膠。
4.根據權利要求1的FFS型TFT-LCD陣列基板的制造方法，其特征在于，所述步驟3具 體包括沉積絕緣薄膜和柵金屬薄膜； 在所述柵金屬薄膜上涂覆光刻膠；通過第二雙調掩膜板對光刻膠進行曝光和顯影處理，使得所述柵電極區域、柵線區域 以及公共電極線區域的光刻膠具有第三厚度，PAD區域的數據線區域無剩余光刻膠，其它區 域的光刻膠具有第四厚度，所述第三厚度大于第四厚度；通過第四刻蝕工藝分別對PAD區域的數據線區域的柵金屬薄膜和柵絕緣層進行刻蝕；對光刻膠進行灰化工藝，去掉第四厚度的光刻膠，經灰化工藝后，除了柵電極區域、柵 線區域以及公共電極線區域之外，其他區域的柵金屬薄膜暴露；通過第五刻蝕工藝，刻蝕掉暴露出的柵金屬薄膜；剝離剩余光刻膠。
5.根據權利要求1的FFS型TFT-LCD陣列基板的制造方法，其特征在于，所述步驟4具 體包括沉積第二透明導電薄膜；在所述第二透明導電薄膜上涂覆光刻膠；通過普通掩膜板對光刻膠進行了曝光和顯影處理，使得公共電極線區域、公共電極區 域、PAD區域的數據線區域以及PAD區域的柵線區域上剩余光刻膠，其它區域無光刻膠覆 蓋；通過第六刻蝕工藝完全刻蝕掉所述其它區域的所述第二透明導電薄膜；剝離剩余光刻膠。
6.根據權利要求1所述的FFS型TFT-LCD陣列基板的制造方法，其特征在于，所述絕緣 薄膜為SiNx、SiOx或SiOxNy的單層薄膜，或這些材料多層沉積形成的多層薄膜。
7.根據權利要求1所述的FFS型TFT-LCD陣列基板的制造方法，其特征在于，所述源漏 金屬薄膜或柵金屬薄膜為鉬、鋁、鋁釹合金、鎢、鉻、銅形成的單層薄膜，或為以上金屬多層 沉積形成的多層薄膜。
8.根據權利要求2所述的FFS型TFT-LCD陣列基板的制造方法，其特征在于，通過磷酸 和硝酸的混合物制得的刻蝕劑對源漏金屬薄膜進行刻蝕；
9.根據權利要求2所述的FFS型TFT-LCD陣列基板的制造方法，其特征在于，通過硫酸 或過氧化物對第一透明導電薄膜進行刻蝕。
10.根據權利要求7所述的TFT-IXD陣列基板的制造方法，其特征在于，所述源漏金屬 薄膜為Mo或Mo/Al/Mo時，對所述摻雜半導體薄膜和所述源漏金屬薄膜連續進行兩次干法 刻蝕。
11.一種通過如權利要求1-10中任一所述的FFS型TFT-IXD陣列基板的制造方法得到 的TFT-IXD陣列基板。
全文摘要
本發明公開了一種FFS型TFT-LCD陣列基板及其制造方法。該方法包括步驟1在透明基板上依次沉積第一透明導電薄膜、源漏金屬薄膜及摻雜半導體薄膜，通過第一構圖工藝形成包括源電極、漏電極、數據線和像素電極的圖形；步驟2沉積半導體薄膜，通過第二構圖工藝形成包括摻雜半導體層、TFT溝道和半導體層的圖形；步驟3沉積絕緣薄膜和柵金屬薄膜、通過第三構圖工藝形成包括連接孔、柵線、柵電極以及公共電極線的圖形；步驟4沉積第二透明導電薄膜，通過第四構圖工藝形成包括公共電極的圖形。本發明可以采用4次構圖工藝既可制備完成，相比現有技術具有工藝步驟簡化、工藝時間短、生產效率高和生產成本低等優點。
文檔編號G02F1/1362GK101963727SQ200910089829
公開日2011年2月2日 申請日期2009年7月24日 優先權日2009年7月24日
發明者劉圣烈, 宋泳錫, 崔承鎮 申請人:北京京東方光電科技有限公司