專利名稱：Ltps-tft陣列基板及其制造方法、顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及液晶顯示領域，特別是指一種LTPS-TFT陣列基板及其制造方法、顯示
裝直。
背景技術：
TFT LCD (薄膜晶體管液晶顯示器)可分為多晶硅(Poly-Si) TFT與非晶硅(a_Si)TFT，兩者的差異在于電晶體特性不同。多晶硅的分子結構在一顆晶粒(Graiη )中的排列狀態是整齊而有方向性的，因此電子移動率比排列雜亂的非晶硅快了很多倍；一般所稱的TFT-IXD是指非晶硅，目前技術成熟，為IXD的主流產品。而多晶硅產品則主要包含高溫多晶硅(HTPS)與低溫多晶硅(LTPS) 二種產品。低溫多晶娃(Low Temperature Poly-silicon,LTPS)薄膜晶體管液晶顯示器是在封裝過程中，利用準分子鐳射作為熱源，鐳射光經過投射系統后，會產生能量均勻分布的鐳射光束，投射于非晶硅結構的玻璃基板上，當非晶硅結構玻璃基板吸收準分子鐳射的能量后，會轉變成為多晶硅結構，因整個處理過程都是在600°C以下完成，故一般玻璃基板皆可適用。LTPS-TFT IXD具有高分辨率、反應速度快、高亮度、高開口率等優點，加上由于LTPS-TFT IXD的硅結晶排列較a-Si有次序，使得電子移動率相對高100倍以上，可以將外圍驅動電路同時制作在玻璃基板上，達到系統整合的目標、節省空間及驅動IC的成本，能很好的提高TFT的性能，大大改善器件性能。但LTPS-TFT半導體層制備工藝復雜，需要增加構圖(Mask)工藝的數量，這使得陣列基板的制造成本過高。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種LTPS-TFT陣列基板及其制造方法、顯示裝置，能夠簡化LTPS-TFT陣列基板的制作工藝，降低LTPS-TFT陣列基板的制造成本。為解決上述技術問題，本發明的實施例提供技術方案如下一方面，提供一種LTPS-TFT陣列基板的制造方法，包括采用一次構圖工藝同時形成所述陣列基板的像素電極和半導體層。進一步地，上述方案中，所述采用一次構圖工藝同時形成所述陣列基板的像素電極和半導體層包括在基板上依次沉積透明導電層、第一絕緣層和半導體層；通過第一次構圖工藝形成由所述透明導電層構成的像素電極、第一絕緣層圖形以及位于所述第一絕緣層上的半導體層圖形。進一步地，上述方案中，所述制造方法還包括在形成柵電極之后，對柵電極兩側的半導體層進行摻雜處理，使柵電極兩側的半導體層成為N型半導體或P型半導體。進一步地，上述方案中，所述第一次構圖工藝中采用半色調掩膜工藝、灰色調掩模工藝或單狹縫掩膜工藝。進一步地，上述方案中，所述制造方法還包括在經過第一次構圖工藝的基板上形成第二絕緣層和柵金屬層，通過第二次構圖工藝形成第二絕緣層圖形和由柵金屬層構成的柵電極和柵線；在經過第二次構圖工藝的基板上形成第三絕緣層，通過第三次構圖工藝形成貫穿第二絕緣層和第三絕緣層的過孔，并去除位于像素電極上的第二絕緣層和第三絕緣層，所述過孔形成于源電極和漏電極預設位置上，并通過所述過孔對柵電極兩側的半導體層進行摻雜處理，使柵電極兩側的半導體層成為N型半導體或P型半導體；在經過第三次構圖工藝的基板上形成源漏金屬層，通過第四次構圖工藝形成源電極、漏電極和數據線，所述源電極和漏電極通過所述過孔與所述半導體層連接，且所述漏電極與所述像素電極連接；在經過第四次構圖工藝的基板上形成第四絕緣層，通過第五次構圖工藝去除位于像素電極上的第四絕緣層。本發明實施例還提供了一種LTPS-TFT陣列基板，所述陣列基板為采用如上所述的制造方法制造。本發明實施例還提供了一種顯示裝置，包括如上所述的LTPS-TFT陣列基板。本發明的實施例具有以下有益效果上述方案中，LTPS-TFT陣列基板的像素電極和半導體層為采用同一次構圖工藝形成，不需要在制作像素電極之后，再采用額外的構圖工藝來制作半導體層，同時利用過孔對多晶硅進行摻雜處理，不需要單獨的摻雜Mask，簡化了 LTPS-TFT陣列基板的生產工藝，減少了曝光工藝，大大縮短了 LTPS-TFT陣列基板的制造時間、降低了 LTPS-TFT陣列基板的生產成本。
圖I為本發明實施例中經第一次構圖工藝后所形成結構的截面示意圖；圖2為本發明實施例中經第二次構圖工藝后所形成結構的截面示意圖；圖3為本發明實施例中經第三次構圖工藝后所形成結構的截面示意圖；圖4為本發明實施例中經第四次構圖工藝后所形成結構的截面示意圖；圖5為本發明實施例中經第五次構圖工藝后所形成結構的截面示意圖。附圖標記11像素電極21第一絕緣層31半導體層41第二絕緣層51柵電極61第三絕緣層71漏電極72源電極81第四絕緣層
具體實施例方式為使本發明的實施例要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。本發明的實施例針對現有技術中LTPS-TFT半導體層制備工藝復雜，需要增加構圖工藝的次數，使得陣列基板的制造成本過高的問題，提供一種LTPS-TFT陣列基板及其制造方法、顯示裝置，能夠簡化LTPS-TFT陣列基板的制作工藝，降低LTPS-TFT陣列基板的制造成本。本發明實施例提供了一種LTPS-TFT陣列基板的制造方法，包括采用一次構圖工藝同時形成陣列基板的像素電極和半導體層。進一步地，上述方案中，采用一次構圖工藝同時形成陣列基板的像素電極和半導體層包括在基板上依次沉積透明導電層、第一絕緣層和半導體層；通過第一次構圖工藝形成由透明導電層構成的像素電極、第一絕緣層圖形以及位于第一絕緣層上的半導體層圖形。進一步地，上述方案中，制造方法還包括在形成柵電極之后，對柵電極兩側的半導體層進行摻雜處理，使柵電極兩側的半導體層成為N型半導體或P型半導體。進一步地，上述方案中，第一次構圖工藝中采用半色調掩膜工藝、灰色調掩模工藝或單狹縫掩膜工藝。進一步地，上述方案中，制造方法還包括在經過第一次構圖工藝的基板上形成第二絕緣層和柵金屬層，通過第二次構圖工藝形成第二絕緣層圖形和由柵金屬層構成的柵電極和柵線；在經過第二次構圖工藝的基板上形成第三絕緣層，通過第三次構圖工藝形成貫穿第二絕緣層和第三絕緣層的過孔，并去除位于像素電極上的第二絕緣層和第三絕緣層，過孔形成于源電極和漏電極預設位置上，并通過過孔對柵電極兩側的半導體層進行摻雜處理，使柵電極兩側的半導體層成為N型半導體或P型半導體；在經過第三次構圖工藝的基板上形成源漏金屬層，通過第四次構圖工藝形成源電極、漏電極和數據線，源電極和漏電極通過過孔與半導體層連接，且漏電極與像素電極連接;在經過第四次構圖工藝的基板上形成第四絕緣層，通過第五次構圖工藝去除位于像素電極上的第四絕緣層。本發明實施例還提供了一種LTPS-TFT陣列基板，該陣列基板為采用上述的制造方法制造。本發明實施例的LTPS-TFT陣列基板的像素電極和半導體層為采用同一次構圖工藝形成，不需要在制作像素電極之后，再采用額外的構圖工藝來制作半導體層，同時利用過孔對多晶硅進行摻雜處理，不需要單獨的摻雜Mask，簡化了 LTPS-TFT陣列基板的生產工藝，減少了曝光工藝，大大縮短了 LTPS-TFT陣列基板的制造時間、降低了 LTPS-TFT陣列基板的生產成本。
下面結合具體的實施例對本發明的LTPS-TFT陣列基板及其制造方法進行詳細介紹，如圖f圖5所示，本發明的LTPS-TFT陣列基板的制造方法具體包括以下步驟步驟I :提供一基板，在基板上依次沉積透明導電層、第一絕緣層和多晶硅層(即半導體層)，通過第一次構圖工藝形成由透明導電層構成的像素電極、位于像素電極上的第一絕緣層圖形以及位于第一絕緣層上由多晶硅層構成的半導體層圖形；該基板為透明基板，優選地，該基板為玻璃基板。具體地，可以在玻璃基板上利用磁控濺射依次沉積透明導電層、第一絕緣層和多晶硅層，透明導電層可以采用透明金屬、ΙΖ0.ΙΤ0或石墨烯等透明導電非金屬材料，第一絕緣層可以采用SiNx、Si02、Al2O3, AlN或樹脂。之后在多晶硅層上涂覆光刻膠，利用半色調掩膜板、灰色調掩模板或單狹縫掩膜板等進行曝光顯影，經刻蝕后形成如圖I所示的結構，在基板上形成有像素電極11、位于像素電極11上的第一絕緣層21圖形以及位于第一絕緣層上由多晶硅層構成的半導體層31圖形。步驟2 :在經過步驟I的基板上沉積第二絕緣層和柵金屬層，通過第二次構圖工藝形成第二絕緣層圖形和由柵金屬層構成的柵電極和柵線；在經過步驟I的基板上依次沉積第二絕緣層和柵金屬層，其中，第二絕緣層可以采用SiNx、Si02、Al2O3, AlN或樹脂；柵金屬層可以采用Nd、Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al和Cu中的任一種或者其中至少兩種金屬的合金。之后在柵金屬層上涂覆光刻膠，利用掩模板進行曝光、顯影，經刻蝕后形成如圖2所示的結構，在第二絕緣層41圖形上形成柵電極51和柵線。步驟3 :在經過步驟2的基板上沉積第三絕緣層，通過第三次構圖工藝形成貫穿第二絕緣層和第三絕緣層的過孔，并去除位于像素電極上的第二絕緣層和第三絕緣層，過孔形成于源電極和漏電極預設位置上，并通過過孔對柵電極兩側的半導體層進行摻雜處理，使柵電極兩側的半導體層成為N型半導體或P型半導體；在經過步驟2的基板上沉積第三絕緣層，其中，第三絕緣層可以采用SiNx、SiO2,Al2O3, AlN或樹脂；之后在第三絕緣層上涂覆光刻膠，利用掩模板進行曝光、顯影，經刻蝕后形成如圖3所示的結構，在基板上形成第三絕緣層61圖形，第三絕緣層61圖形包括有對應半導體層31圖形的過孔，該過孔形成于源電極和漏電極預設位置上，用于連接半導體層31和源電極、漏電極，同時需要通過該過孔對柵電極兩側的半導體層進行摻雜處理，使柵電極兩側的半導體層成為N型半導體或P型半導體，減少半導體層31和源電極、漏電極之間的接觸電阻。相應地，還需要在第二絕緣層上形成對應的過孔，第二絕緣層上的過孔可以通過第二次構圖工藝形成，也可以在通過第三次構圖工藝與第三絕緣層的過孔同時形成。步驟4 :在經過步驟3的基板上沉積源漏金屬層，通過第四次構圖工藝形成由源漏金屬層構成的數據線、源電極和漏電極，源電極和漏電極通過過孔與半導體層連接，且漏電極與像素電極連接；在經過步驟3的基板上沉積源漏金屬層，源漏金屬層可以采用Nd、Cr、W、Ti、Ta、Μο、Α1和Cu中的任一種或者其中至少兩種金屬的合金。之后在源漏金屬層上涂覆光刻膠，利用掩模板進行曝光、顯影，經刻蝕后形成如圖4所示的結構，在第三絕緣層61圖形上形成源電極72和漏電極71，源電極72和漏電極71通過第二絕緣層和第三絕緣層上的過孔與半導體層31連接，且漏電極71與像素電極11連接。步驟5 :在經過步驟4的基板上沉積第四絕緣層，通過第五次構圖工藝去除像素電極上的第四絕緣層。在經過步驟4的基板上沉積第四絕緣層，其中，第四絕緣層可以采用SiNx、SiO2,Al2O3, AlN或樹脂；之后在第四絕緣層上涂覆光刻膠，利用掩模板進行曝光、顯影，經刻蝕后形成如圖5所示的結構，去除像素電極上的第四絕緣層，在基板上形成第四絕緣層81圖形，經過上述步驟I飛之后即形成本發明的LTPS-TFT陣列基板。上述方案中，LTPS-TFT陣列基板的像素電極和半導體層為采用同一次構圖工藝形成，不需要在制作像素電極之后，再采用額外的構圖工藝來制作半導體層；同時通過過孔進行摻雜處理使柵電極兩側的半導體層成為N型半導體或P型半導體，簡化了 LTPS-TFT陣列基板的生產工藝，減少了曝光工藝，大大縮短了 LTPS-TFT陣列基板的制造時間、降低了LTPS-TFT陣列基板的生產成本。本發明還提供一種顯示裝置，包括上述圖5所示的LTPS-TFT陣列基板。具體地，顯示裝置可以為液晶顯示裝置，例如液晶面板、液晶電視、手機、液晶顯示器等，其包括彩膜基板、以及上述實施例中的陣列基板；除了液晶顯示裝置，顯示裝置還可以是其他類型的顯示裝置，比如電子閱讀器等，其不包括彩膜基板，但是包括上述實施例中的陣列基板。以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種LTPS-TFT陣列基板的制造方法，其特征在于，包括采用一次構圖工藝同時形成所述陣列基板的像素電極和半導體層。
2.根據權利要求I所述的LTPS-TFT陣列基板的制造方法，其特征在于，所述采用一次構圖工藝同時形成所述陣列基板的像素電極和半導體層包括 在基板上依次沉積透明導電層、第一絕緣層和半導體層； 通過第一次構圖工藝形成由所述透明導電層構成的像素電極、第一絕緣層圖形以及位于所述第一絕緣層上的半導體層圖形。
3.根據權利要求I所述的LTPS-TFT陣列基板的制造方法，其特征在于，所述制造方法還包括 在形成柵電極之后，對柵電極兩側的半導體層進行摻雜處理，使柵電極兩側的半導體層成為N型半導體或P型半導體。
4.根據權利要求2或3所述的LTPS-TFT陣列基板的制造方法，其特征在于，所述第一次構圖工藝中采用半色調掩膜工藝、灰色調掩模工藝或單狹縫掩膜工藝。
5.根據權利要求4所述的LTPS-TFT陣列基板的制造方法，其特征在于，所述制造方法還包括 在經過第一次構圖工藝的基板上形成第二絕緣層和柵金屬層，通過第二次構圖工藝形成第二絕緣層圖形和由柵金屬層構成的柵電極和柵線； 在經過第二次構圖工藝的基板上形成第三絕緣層，通過第三次構圖工藝形成貫穿第二絕緣層和第三絕緣層的過孔，并去除位于像素電極上的第二絕緣層和第三絕緣層，所述過孔形成于源電極和漏電極預設位置上，并通過所述過孔對柵電極兩側的半導體層進行摻雜處理，使柵電極兩側的半導體層成為N型半導體或P型半導體； 在經過第三次構圖工藝的基板上形成源漏金屬層，通過第四次構圖工藝形成源電極、漏電極和數據線，所述源電極和漏電極通過所述過孔與所述半導體層連接，且所述漏電極與所述像素電極連接； 在經過第四次構圖工藝的基板上形成第四絕緣層，通過第五次構圖工藝去除位于像素電極上的第四絕緣層。
6.—種LTPS-TFT陣列基板,其特征在于,所述陣列基板為米用如權利要求1-5中任一項所述的制造方法制造。
7.一種顯示裝置，其特征在于，包括如權利要求6所述的LTPS-TFT陣列基板。
全文摘要
本發明提供一種LTPS-TFT陣列基板及其制造方法、顯示裝置，屬于液晶顯示領域。其中，該LTPS-TFT陣列基板的制造方法采用一次構圖工藝同時形成所述陣列基板的像素電極和半導體層，所述半導體層為采用多晶硅，同時減少摻雜Mask。本發明的技術方案能夠簡化LTPS-TFT陣列基板的制作工藝，降低LTPS-TFT陣列基板的制造成本。
文檔編號H01L21/77GK102931137SQ201210404310
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月22日 優先權日2012年10月22日
發明者張方振 申請人:京東方科技集團股份有限公司