Tft電極引線制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種TFT電極引線制造方法，提出一種優化的電極引線制造方法，通過在傳統TFT電極層材料之上，制作非晶化的ITO保護層，制作工藝簡單，但可將干法刻蝕工藝對TFT金屬電極層的刻蝕選擇比達到無窮大，保護了金屬電極免受干刻工藝制程影響，可大幅提高金屬電極層的可靠性；同時干刻工藝制程無需頻繁對干刻速率進行標定，可大量節省工藝實時監控成本。
【專利說明】 TFT電極引線制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種顯示領域TFT陣列基板的制造方法，特別是涉及到一種TFT電極的制造方法，應用于薄膜晶體管制備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]薄膜晶體管的英文全稱為Thin Film Transistor,縮寫為TFT。
[0003]傳統的TFT陣列基板中TFT電極引線制造方法如下:
采用玻璃清洗線清潔玻璃基板，進一步采用UV方式處理此玻璃基板表面；將玻璃基板放入磁控濺射設備中濺射金屬電極層，首先濺射鋁電極層或鋁合金電極層，接著濺射鑰電極層或鑰合金電極層，形成雙層金屬電極結構。在TFT陣列基板工藝制程中，利用本方法制造的柵電極層或源漏電極層之上先用CVD方式生長氮化硅或氧化硅或氮化硅、氧化硅疊層絕緣層，之后根據工藝需求通過光刻工藝在絕緣層上制作出接觸孔圖形，通過干法刻蝕工藝將接觸孔圖形處絕緣層刻蝕掉，露出柵電極層或源漏電極層，作為后續電壓信號引入端子。如，參見圖1，傳統的TFT電極層70由鋁電極層70c和鑰電極層70d復合構成，其中鋁電極層70c在TFT陣列玻璃基板10之上，鑰電極層70d在鋁電極層70c之上，形成復合的金屬電極層結構，在干法刻蝕工藝中，傳統TFT電極層70上的鑰電極層70d易發生過刻的情況，導致金屬電極層在電壓加載及電路信號引入時的可靠性降低。采用此種類型的金屬電極結構，絕緣層在鑰電極層或鑰合金電極層之上；在干法刻蝕工藝中，由于絕緣層與鑰電極層或鑰合金電極層刻蝕選擇較小，因此需要精確控制干刻工藝時間，防止鑰電極層或鑰合金電極層被過量刻蝕；同時，干刻工藝設備需在一定周期時間后再次標定干法刻蝕速率，由于需頻繁對干刻速率進行標定，干法刻蝕工藝對TFT金屬電極層的刻蝕選擇比很小，使制備金屬電極層的可靠性降低，工藝實時監控成本顯著增加。
【發明內容】
[0004]為了解決現有技術問題，本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種TFT電極引線制造方法，該工藝通過改變TFT電極層膜層材料，提高了干法刻蝕工藝對TFT電極層的刻蝕選擇比，減小了干法刻蝕對金屬膜層的影響，提高器件的可靠性，同時節省干刻工藝實時監測時間及成本。
[0005]為達到上述發明創造目的，本發明采用下述技術方案:
一種TFT電極引線制造方法，包括如下步驟:
a.在清洗潔凈的TFT陣列玻璃基板之上濺射金屬電極層；
b.在上述步驟a中制備的金屬電極層之上用磁控濺射方法生長一層非晶態ITO膜層作材料為ITO保護層；優選采用常溫生長方式生長非晶態ITO膜層；
c.實施光刻圖形化工藝，即首先在上述步驟b中制備的ITO保護層表面上涂布一層光刻膠涂層，然后經過光刻、顯影、烘烤，形成電極層引線光刻膠圖形，使已經去除光刻膠的光刻膠涂層區域所對應的ITO保護層的表面相應部分裸露出來； d.利用ITO刻蝕液，刻蝕在上述步驟c中形成的裸露的ITO保護層部分，去除相應部分的ITO保護層，使剩余部分的ITO保護層形成ITO引線的圖形，并使相應部分的金屬電極層的表面裸露出來；ΙΤ0刻蝕液優選采用乙二酸；
e.繼續利用酸刻蝕液，刻蝕在上述步驟d中形成的裸露的金屬電極層部分，去除相應部分的金屬電極層，使剩余部分的金屬電極層形成電極層引線的圖形，并使相應部分的玻璃基板的表面裸露出來；
f.在完成上述步驟e的刻蝕過程后，再次利用ITO刻蝕液，刻蝕剩余的ITO保護層，對ITO引線的圖形外部形狀進行修飾，使ITO引線的刻蝕面與在上述步驟e中形成的電極層引線的刻蝕面之間為正的梯度角度，使ITO引線的刻蝕面與電極層引線的刻蝕面平滑連接，從而使經過外形修飾的ITO引線的圖形與電極層引線的圖形一起形成一體的棱臺形狀；ITO刻蝕液優選采用乙二酸；
g.在完成上述步驟f的刻蝕過程后，剝離去除在ITO保護層之上的電極層引線光刻膠圖形，使ITO保護層的表面顯露出來，并清洗玻璃基板，從而完成頂柵TFT陣列基板的TFT電極引線制造過程。
[0006]作為上述技術方案的優選技術方案，在上述步驟a中，在清洗TFT陣列玻璃基板之上濺射金屬電極層時，首先在TFT陣列玻璃基板之上濺射鋁金屬層，然后再在鋁金屬層之上鑰金屬層，形成復合的金屬電極層結構；酸刻蝕液優選采用鑰鋁刻蝕液。
[0007]本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點: 本發明采用ITO保護層生長在金屬電極層之上，金屬電極層受到ITO保護層的保護；后
續干刻工藝刻蝕生長在金屬電極層上的絕緣層過程，由于干刻工藝的絕緣層與ITO保護層刻蝕選擇比可達到無窮大，干刻工藝刻蝕完絕緣層之后，即使過刻時間足夠長，也無法過刻金屬電極層，可明顯提高金屬電極層的可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為傳統TFT電極層示意圖。
[0009]圖2為本發明優選實施例TFT電極制造工藝中濺射金屬電極層的TFT工藝結構示意圖。
[0010]圖3為本發明優選實施例在TFT電極制造工藝中生長ITO保護層的TFT工藝結構示意圖。
[0011]圖4為本發明優選實施例在TFT電極制造工藝中實施光刻圖形化工藝的TFT工藝結構示意圖。
[0012]圖5為本發明優選實施例在TFT電極制造工藝中形成ITO引線的圖形的TFT工藝結構示意圖。
[0013]圖6為本發明優選實施例在TFT電極制造工藝中形成電極層引線的圖形的TFT工藝結構示意圖。
[0014]圖7為本發明優選實施例在TFT電極制造工藝中修飾ITO引線的圖形外部形狀的TFT工藝結構示意圖。
[0015]圖8為本發明優選實施例在TFT電極制造工藝中制備的頂柵TFT陣列基板的TFT電極引線結構示意圖。[0016]圖9為傳統TFT電極層在干法刻蝕過刻時的電極引線結構狀態示意圖。
[0017]圖10為本發明優選實施例制備的電極層在干法刻蝕過刻時的電極引線結構狀態示意圖。
【具體實施方式】
[0018]本發明的優選實施例詳述如下:
在本實施例中，參見圖2?圖8，一種TFT電極引線制造方法，包括如下步驟:
a.首先將TFT陣列玻璃基板10清洗干凈，保證后續成膜效果，然后在清潔的玻璃基板10之上濺射金屬電極層20，在濺射金屬電極層20時，首先在玻璃基板10之上濺射厚度為1000 A的鋁金屬層20a，然后再在鋁金屬層20a之上濺射厚度為500 A的鑰金屬層20b，從而形成金屬復合材料電極結構，作為金屬電極層20，參見圖2 ；
b.在上述步驟a中制備的金屬電極層之上，利用濺射設備在常溫下用磁控濺射方法沉積一層厚度為500 A的非晶態ITO膜層作材料為ITO保護層30，參見圖3 ;
c.實施光刻圖形化工藝，即首先在上述步驟b中制備的ITO保護層表面上涂布一層光刻膠涂層，然后經過光刻、顯影、烘烤，形成電極層引線光刻膠圖形40，使已經去除光刻膠的光刻膠涂層區域所對應的ITO保護層30的表面相應部分裸露出來，參見圖4 ；
d.利用乙二酸刻蝕液，在加熱溫度50°C下刻蝕在上述步驟c中形成的裸露的ITO保護層30的相應部分，去除相應部分的ITO保護層30，使剩余部分的ITO保護層30形成ITO引線的圖形30a，對金屬電極層20起保護作用，刻蝕時間30秒，使相應部分的金屬電極層20的表面裸露出來，即為使相應部分的鑰金屬層20b的表面裸露出來,參見圖5 ；
e.繼續利用鑰鋁刻蝕液，在加溫30°C下刻蝕在上述步驟d中形成的裸露的金屬電極層20的相應部分，去除相應部分的金屬電極層20，刻蝕時間90秒，將鋁金屬層20a刻蝕成鋁金屬引線20c，將鑰金屬層20b刻蝕成鑰金屬引線20d，使剩余部分的金屬電極層20形成電極層引線50的圖形，并使相應部分的玻璃基板10的表面裸露出來，參見圖6 ；
f.在完成上述步驟e的刻蝕過程后，再次利用乙二酸刻蝕液，刻蝕剩余的ITO保護層，即刻蝕ITO引線的圖形30a，對ITO引線的圖形30a外部邊角形狀進行修飾，將ITO引線的圖形30a刻蝕ITO膜層引線30b，使ITO引線圖形30a的刻蝕面與在上述步驟e中形成的電極層引線50的刻蝕面之間為正的梯度角度，使ITO引線圖形30a的刻蝕面與電極層引線50的刻蝕面平滑連接，從而使經過外形修飾的ITO引線的圖形30a與電極層引線50的圖形一起形成一體的棱臺形狀，參見圖7 ；
g.在完成上述步驟f的刻蝕過程后，利用剝離液，剝離去除在ITO保護層30之上的電極層引線光刻膠圖形40，使ITO保護層30的表面顯露出來，使ITO保護層30和金屬電極層20 一起形成TFT電極層，然后清洗玻璃基板10，從而完成頂柵TFT陣列基板的TFT電極引線制造過程，參見圖8。
[0019]對比分析結果:
參見圖9和圖10，在傳統TFT電極層70與上述實施例中的TFT電極層之上分別生長一層厚度為2000A的SiOx絕緣層90，再利用光刻圖形化工藝在傳統TFT電極層70上形成接觸孔圖形90a，在上述實施例中的TFT電極層之上形成接觸孔圖形90b，接觸孔刻蝕完全時間為140秒，在干刻氣體100氣氛下設定干刻時間為160秒后，傳統TFT電極層70上的鑰電極層70d過刻明顯，鋁電極層70c無影響，但仍會影響后續膜層電連接的可靠性，從而影響電壓加載及電路信號引入的可靠性；上述實施例中的TFT電極層60上的鑰電極層20d則沒有受到影響，后續電壓加載及電信號弓I入可靠。
[0020]TFT電極引線制造方法通過在傳統TFT電極層之上生長非晶化的ITO保護層材料，實現干法刻蝕工藝的高選擇比，制作工藝簡單，但可將干法刻蝕工藝對TFT金屬電極層的刻蝕選擇比達到無窮大，保護了金屬電極免受干刻工藝制程影響，可大幅提高金屬電極層的可靠性；同時干刻工藝制程無需頻繁對干刻速率進行標定，可大量節省工藝實時監控成本。
[0021]上面結合附圖對本發明實施例進行了說明，但本發明不限于上述實施例，還可以根據本發明的發明創造的目的做出多種變化，凡依據本發明技術方案的精神實質和原理下做的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，只要符合本發明的發明目的，只要不背離本發明TFT電極引線制造方法的技術原理和發明構思，都屬于本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種TFT電極引線制造方法，其特征在于，包括如下步驟: a.在清洗潔凈的TFT陣列玻璃基板之上濺射金屬電極層； b.在上述步驟a中制備的金屬電極層之上用磁控濺射方法生長一層非晶態ITO膜層材料作為ITO保護層； c.實施光刻圖形化工藝，即首先在上述步驟b中制備的ITO保護層表面上涂布一層光刻膠涂層，然后經過光刻、顯影、烘烤，形成電極層引線光刻膠圖形，使已經去除光刻膠的光刻膠涂層區域所對應的ITO保護層的表面相應部分裸露出來； d.利用ITO刻蝕液，刻蝕在上述步驟c中形成的裸露的ITO保護層的相應部分，去除相應部分的ITO保護層，使剩余部分的ITO保護層形成ITO引線的圖形，并使相應部分的金屬電極層的表面裸露出來； e.繼續利用酸刻蝕液，刻蝕在上述步驟d中形成的裸露的金屬電極層部分，去除相應部分的金屬電極層，使剩余部分的金屬電極層形成電極層引線的圖形，并使相應部分的玻璃基板的表面裸露出來； f.在完成上述步驟e的刻蝕過程后，再次利用ITO刻蝕液，刻蝕剩余的ITO保護層，對ITO引線的圖形外部形狀進行修飾，使ITO引線的刻蝕面與在上述步驟e中形成的電極層引線的刻蝕面之間為正的梯度角度，使ITO引線圖形的刻蝕面與電極層引線的刻蝕面平滑連接，從而使經過外形修飾的ITO引線的圖形與電極層引線的圖形一起形成一體的棱臺形狀； g.在完成上述步驟f的刻蝕過程后，剝離去除在ITO保護層之上的電極層引線光刻膠圖形，使ITO保護層的表面顯露出來，并清洗玻璃基板，從而完成頂柵TFT陣列基板的TFT電極引線制造過程。
2.根據權利要求1所述TFT電極引線制造方法，其特征在于:在上述步驟a中，在清洗TFT陣列玻璃基板之上濺射金屬電極層時，首先在TFT陣列玻璃基板之上濺射鋁金屬層，然后再在鋁金屬層之上鑰金屬層，形成復合的金屬電極層結構。
3.根據權利要求2所述TFT電極引線制造方法，其特征在于:在上述步驟e中，酸刻蝕液采用鑰鋁刻蝕液。
4.根據權利要求1?3中任意一項所述TFT電極引線制造方法，其特征在于:在上述步驟d和步驟f中，ITO刻蝕液皆采用乙二酸。
5.根據權利要求1?3中任意一項所述TFT電極引線制造方法，其特征在于:在上述步驟b中，用常溫生長方式生長非晶態ITO膜層。
【文檔編號】H01L21/283GK103996618SQ201410193671
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月9日 優先權日:2014年5月9日
【發明者】李喜峰, 陳龍龍, 張建華 申請人:上海大學