Tft基板的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種TFT基板的制作方法，通過在掃描線上方設置一尺寸大于溝道區域的監測區域，并在半色調掩膜板上增設對應監測區域的半透光區域，該半透光區域與對應溝道區域的半透光區域的透光率均相同，進而可以通過監測顯影后監測區域內的剩余的光阻層厚度來判定溝道區域中剩余的光阻層厚度是否合格，由于監測區域的尺寸更大，相比于尺寸較小的溝道區域易于監測，能夠及時發現溝道區域中的光阻層制程不良，提升TFT基板的良率。
【專利說明】
TFT基板的制作方法
技術領域
[0001]本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種TFT基板的制作方法。【背景技術】
[0002]隨著顯示技術的發展，液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)等平面顯示裝置因具有高畫質、省電、機身薄及應用范圍廣等優點，而被廣泛的應用于手機、電視、個人數字助理、數字相機、筆記本電腦、臺式計算機等各種消費性電子產品，成為顯示裝置中的主流。
[0003]通常液晶顯示面板由彩膜基板(CF，Color Filter)、薄膜晶體管基板(TFT，Thin Film Transistor)、夾于彩膜基板與薄膜晶體管基板之間的液晶(LC，Liquid Crystal)及密封膠框(Sealant)組成，其成型工藝一般包括:前段陣列(Array)制程(薄膜、黃光、蝕刻及剝膜)、中段成盒(Cell)制程(TFT基板與CF基板貼合)及后段模組組裝制程(驅動1C與印刷電路板壓合)。其中，前段Array制程主要是形成TFT基板，以便于控制液晶分子的運動沖段 Cell制程主要是在TFT基板與CF基板之間添加液晶；后段模組組裝制程主要是驅動1C壓合與印刷電路板的整合，進而驅動液晶分子轉動，顯示圖像。
[0004]現有的TFT基板的制作方法已從最初的7光罩(7Mask)技術發展為目前的4光罩 (4Mask)技術，4個光罩分別用于形成:圖案化的柵極、圖案化的有源層和源/漏極、像素電極過孔、及圖案化的像素電極。具體地，請參閱圖1至圖4,該TFT基板的制作方法包括如下步驟:步驟1、提供一基板10，在所述基板上形成第一金屬層，并通過第一道光罩制程圖案化第一金屬層，形成柵極20，隨后在柵極20及基板10上沉積柵極絕緣層30，接著在所述柵極絕緣層30上自下而上依次形成有源層薄膜40 ’、第二金屬層50 ’、及光阻層60 步驟2、提供一半色調掩膜板90(Half Tone Mask)對所述光阻層60’進行曝光，所述半色調掩膜板90包括對應待形成薄膜晶體管溝道區的位置的半透光區域901和對應待形成薄膜晶體管的源極與漏極的位置的不透光區域902、及全透光區域903;通過半透光區域901去除所述薄膜晶體管溝道區的位置上的部分光阻層60’，通過全透光區域902去除薄膜晶體管區域以外的全部光阻層60’，保留對應源極及漏極區域的全部光阻層60’ ；步驟3、進行第一次蝕刻，去除沒有光阻層60 ’覆蓋的第二金屬層50 ’和有源層薄膜40 ’，隨后對溝道區域上的光阻層60 ’進行灰化處理去除溝道區域上的光阻層60’，接著進行第二次蝕刻，去除溝道區域上的第二金屬層50’， 形成有源層40和分別與所述有源層40兩端接觸的源極501及漏極502;步驟4、在所述有源層 40、源極501、漏極502、及柵極絕緣層30上形成鈍化層70,并通過第三道光罩制程形成貫穿所述鈍化層70的過孔701;步驟5、在所述鈍化層70上形成一透明導電薄膜，通過第三道光罩制程形成像素電極80,所述像素電極80通過貫穿所述過孔701與漏極502接觸。
[0005]在上述制程過程，在通過半色調掩膜板90中的半透光區域對光阻層60 ’進行曝光、 及顯影去除溝道區域上方的部分光阻層60 ’時，經常會發生將該部分光阻層60 ’全部去除或該部分光阻層60’殘留過多的情況，由于溝道區域的尺寸極小，這種制程缺陷往往很難在第一時間發現，帶著上述缺陷繼續進行后續制程將導致TFT基板制程缺陷，影響TFT基板的良率。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種TFT基板的制作方法，能夠監測經過曝光顯影后溝道區域內剩余的光阻層厚度，及時發現制程不良，提升TFT基板的良率。
[0007]為實現上述目的，本發明提供了一種TFT基板的制作方法，包括如下步驟:
[0008]步驟1、提供一基板，在所述基板上依次形成柵極、與所述柵極相連的掃描線、覆蓋所述柵極、掃描線、以及基板的柵極絕緣層、覆蓋所述柵極絕緣層的半導體層、以及覆蓋所述半導體層的第二金屬層；
[0009]所述半導體層對應于所述柵極上方設有溝道區域；
[0010]所述掃描線上方設有監測區域；
[0011]步驟2、提供一半色調掩膜板，所述半色調掩膜板包括:對應于溝道區域設置的第一曝光區、對應于監測區域設置的第二曝光區、對應于待形成源極、漏極、以及數據線的區域設置的第三曝光區、以及對應于除去溝道區域、監測區域、和待形成源極、漏極、以及數據線的區域以外的區域設置的第四曝光區；
[0012]所述第一曝光區與第二曝光區均為半透光區域，且所述第一曝光區與第二曝光區的透光率均相同，所述第二曝光區的尺寸大于所述第一曝光區；
[0013]所述第三曝光區為全透光區域、及不透光區域中的一種，所述第四曝光區為全透光區域、及不透光區域中不同于第三曝光區的另一種；
[0014]步驟3、在所述第二金屬層上覆蓋一層光阻層，利用所述半色調掩膜板對所述光阻層進行曝光并顯影；
[0015]步驟4、對顯影后監測區域內的剩余的光阻層厚度進行監測，通過監測區域內剩余的光阻層的厚度判定溝道區域中剩余的光阻層厚度是否合格；
[0016]若合格則直接進行步驟5，若不合格則去除剩余的全部光阻層，并返回步驟3;
[0017]步驟5、利用所述剩余的光阻層圖案化所述半導體層、及第二金屬層，形成位于所述柵極上的柵極絕緣層上的有源層、及分別與所述有源層的兩端相接觸的源極與漏極、以及與所述源極相連的數據線。
[0018]當所述步驟4中監測到監測區域內沒有光阻層剩余時，則判定溝道區域中也沒有光阻層剩余，溝道區域中剩余的光阻層厚度不合格；
[0019]當所述步驟4中監測到監測區域內有光阻層剩余且剩余的光阻層的顏色與待形成源極、漏極、以及數據線的區域內剩余的光阻層的顏色相同時，則判定溝道區域中剩余的光阻層過多，溝道區域中剩余的光阻層厚度不合格；
[0020]當所述步驟4中監測到監測區域內有光阻層剩余且剩余的光阻層的顏色與待形成源極、漏極、以及數據線的區域內剩余的光阻層的顏色不同時，則判定溝道區域中剩余的光阻層厚度合格。
[0021]所述步驟I具體包括:在所述基板上形成第一金屬層并通過一道光罩圖案化所述第一金屬層，形成位于所述基板上的柵極以及與所述柵極相連的掃描線，隨后在所述柵極、掃描線及基板上自下而上依次沉積柵極絕緣層、半導體層、及第二金屬層。
[0022]所述步驟2中第三曝光區為不透光區域，所述第四曝光區為全透光區域，所述步驟3中光阻層為正性光阻。
[0023]所述步驟2中第三曝光區為全透光區域，所述第四曝光區為不透光區域，所述步驟3中光阻層為負性光阻。
[0024]所述步驟5具體包括:進行第一次蝕刻，去除沒有光阻層覆蓋的第二金屬層和半導體層，隨后進行灰化制程，去除溝道區域和監測區域上的光阻層，然后進行第二次蝕刻，去除溝道區域和監測區域上的第二金屬層及部分半導體層，接著去除所述剩余的全部光阻層，最終形成有源層、分別與所述有源層兩端接觸的源極及漏極、以及與所述源極相連的數據線。
[0025]還包括:所述步驟6、在所述有源層、源極、漏極、及柵極絕緣層上沉積鈍化層，接著通過一道光罩制程圖案化所述鈍化層，形成貫穿所述鈍化層的過孔，所述過孔暴露出所述漏極的一部分，然后在所述鈍化層上形成透明導電層，并通過一道光罩制程圖案化所述透明導電層形成通過過孔與所述漏極接觸的像素電極。
[0026]所述柵極、源極、漏極、掃描線、及數據線的材料均為鋁、鉬、及鈦中的一種或多種的組合。
[0027]所述柵極絕緣層及鈍化層的材料均為氧化硅、及氮化硅中的一種或多種的組合。
[0028]所述像素電極的材料為ΙΤ0。
[0029]本發明的有益效果:本發明提供了一種TFT基板的制作方法，通過在與TFT相鄰的掃描線上方設置一尺寸大于溝道區域的監測區域，并在半色調掩膜板上增設對應監測區域的半透光區域，該半透光區域與對應溝道區域的半透光區域的透光率相同，進而可以通過監測顯影后監測區域內的剩余的光阻層厚度來判定溝道區域中剩余的光阻層厚度是否合格，由于監測區域的尺寸更大，相比于尺寸較小的溝道區域易于監測，能夠及時發現溝道區域中的光阻層制程不良，提升TFT基板的良率。
【附圖說明】
[0030]為了能更進一步了解本發明的特征以及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制。
[0031]附圖中，
[0032]圖1為現有的一種TFT基板的制作方法的步驟I的示意圖；
[0033]圖2為現有的一種TFT基板的制作方法的步驟2的示意圖；
[0034]圖3為現有的一種TFT基板的制作方法的步驟3的示意圖；
[0035]圖4為現有的一種TFT基板的制作方法的步驟4及步驟5的示意圖；
[0036]圖5為本發明的TFT基板的制作方法的步驟I的示意圖；
[0037]圖6為本發明的TFT基板的制作方法的步驟2至步驟4沿掃描線延伸方向的示意圖；
[0038]圖7為本發明的TFT基板的制作方法的步驟3及步驟4沿數據線延伸方向的示意圖；
[0039]圖8為本發明的TFT基板的制作方法的步驟5的示意圖；
[0040]圖9為本發明的TFT基板的制作方法的步驟6的示意圖；
[0041 ]圖10為本發明的TFT基板的制作方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0042]為更進一步闡述本發明所采取的技術手段及其效果，以下結合本發明的優選實施例及其附圖進行詳細描述。[〇〇43]請參閱圖10,本發明提供一種TFT基板的制作方法，包括如下步驟:
[0044]步驟1、請參閱圖5,提供一基板1，在所述基板1上依次形成柵極2、與所述柵極2相連的掃描線21、覆蓋所述柵極2、掃描線21、以及基板1的柵極絕緣層3、覆蓋所述柵極絕緣層 3的半導體層4’、以及覆蓋所述半導體層4’的第二金屬層5’。所述半導體層4’對應于所述柵極2上方設有溝道區域;所述掃描線21上方設有監測區域，所述監測區域與待形成TFT的區域相鄰間隔設置。
[0045]具體地，所述基板1為透明基板，優選玻璃基板。
[0046]具體地，所述步驟1具體包括:在所述基板1上形成第一金屬層并通過一道光罩圖案化所述第一金屬層，形成位于所述基板1上的柵極2及與所述柵極2相連的沿水平方向延伸的掃描線21，隨后在所述柵極2、掃描線21、及基板1上自下而上依次沉積柵極絕緣層3、半導體層4’、及第二金屬層5’。[〇〇47]進一步地，所述第一金屬層和第二金屬層5’的材料為鉬(Mo)、鈦(Ti)、及鋁(A1)中的一種或多種的組合。所述柵極絕緣層3的材料為氧化硅(S1x)、及氮化硅(SiNx)中的一種或多種的組合，所述半導體層4’可選擇非晶硅、或多晶硅等半導體材料。
[0048]步驟2、請參閱圖6，提供一半色調掩膜板9，所述半色調掩膜板9包括:對應于溝道區域設置的第一曝光區91、對應于監測區域設置的第二曝光區92、對應于待形成源極、漏極、以及數據線的區域設置的第三曝光區93、以及對應于除去溝道區域、監測區域、和待形成源極、漏極、以及數據線的區域以外的區域設置的第四曝光區94;[〇〇49] 所述第一曝光區91與第二曝光區92均為半透光區域，且所述第一曝光區91與第二曝光區92的透光率均相同，所述第二曝光區92的尺寸大于所述第一曝光區91;此外，所述第一曝光區91與第二曝光區92的圖案形狀也相同，也即所述第二曝光區92可以通過將第一曝光區91按照一定比例(大于1)放大獲得。
[0050]所述第三曝光區93為全透光區域、及不透光區域中的一種，所述第四曝光區94為全透光區域、及不透光區域中不同于第三曝光區93的另一種。
[0051]步驟3、請參閱圖6及圖7,在所述第二金屬層5’上覆蓋一層光阻層6’，利用所述半色調掩膜板9對所述光阻層6’進行曝光并顯影。[〇〇52] 具體地，當所述步驟2中第三曝光區93為不透光區域，所述第四曝光區94為全透光區域時，所述光阻層6’為正性光阻，當所述步驟2中第三曝光區93為全透光區域，所述第四曝光區94為不透光區域時，所述光阻層6’為負性光阻。[〇〇53] 步驟4、請參閱圖6,對顯影后監測區域內的剩余的光阻層6’厚度進行監測，通過監測區域內剩余的光阻層6’的厚度判定溝道區域中剩余的光阻層6’厚度是否合格;若合格則直接進行步驟5,若不合格則去除剩余的全部光阻層6’，并返回步驟3。[〇〇54]制程合格的情況下，所述光阻層6’曝光并顯影后，對應所述半色調掩膜板9的圖案，會在TFT區域、及數據線上方剩余一部分光阻層6’，并在監測區域剩余一部分光阻層6’， 其中TFT區域剩余的一部分光阻層6’覆蓋TFT的源極區域、溝道區域、及漏極區域，同時采用半透光曝光的溝道區域中剩余的光阻層6’的厚度應該等于采用相同的半透光曝光的監測區域剩余的光阻層6’的厚度，而采用半透光曝光的溝道區域中剩余的光阻層6’的厚度小于采用全透光曝光或不透光曝光的源極區域、漏極區域、以及數據線上方剩余的光阻層6’的厚度。
[0055]具體地，所述溝道區域中剩余的光阻層6’厚度是否合格可通過如下方法進行判定，當所述步驟4中監測到監測區域內沒有光阻層6’剩余時，則判定溝道區域中也沒有光阻層6’剩余，溝道區域中剩余的光阻層6’厚度不合格;當所述步驟4中監測到監測區域內有光阻層6’剩余且剩余的光阻層6’的顏色與待形成源極、漏極、以及數據線的區域內剩余的光阻層6’的顏色相同時，則判定溝道區域中剩余的光阻層6’過多，溝道區域中剩余的光阻層6’厚度不合格；當所述步驟4中監測到監測區域內有光阻層6’剩余且剩余的光阻層6’的顏色與待形成源極、漏極、以及數據線的區域內剩余的光阻層6’的顏色不同時，則判定溝道區域中剩余的光阻層6’厚度合格。
[0056]步驟5、請參閱圖8，利用所述剩余的光阻層6’圖案化所述半導體層4’、及第二金屬層5’，形成位于所述柵極2上的柵極絕緣層3上的有源層4、分別與所述有源層4的兩端相接觸的源極51與漏極52、以及與所述源極51相連的數據線(未圖示)。
[0057]具體地，所述步驟5具體包括:進行第一次蝕刻，去除沒有光阻層6，覆蓋的第二金屬層5’和半導體層4’，隨后進行灰化制程，去除溝道區域和監測區域上的光阻層6’，然后進行第二次蝕刻，去除溝道區域和監測區域上第二金屬層5’和部分半導體層4’，接著去除所述剩余的全部光阻層6’，最終形成有源層4和分別與所述有源層4兩端接觸的源極51及漏極
52、以及與所述源極51相連的沿豎直方向延伸的數據線。優選地，所述灰化制程為等離子灰化制程。
[0058]進一步地，請參閱圖9，所述TFT基板的制作方法還包括:步驟6、在所述有源層4、源極51、漏極52、及柵極絕緣層3上沉積鈍化層7，接著通過一道光罩制程圖案化所述鈍化層7，形成貫穿所述鈍化層7的過孔71，所述過孔71暴露出所述漏極52的一部分，然后在所述鈍化層7上形成透明導電層，并通過一道光罩制程圖案化所述透明導電層形成通過過孔71與所述漏極52接觸的像素電極8。
[0059]優選地，所述像素電極8的材料為氧化銦錫(Indiumtin oxide，ITO)，所述鈍化層7的材料為氧化硅、及氮化硅中的一種或多種的組合。
[0060]綜上所述，本發明提供了一種TFT基板的制作方法，通過在掃描線上方設置一尺寸大于溝道區域的監測區域，并在半色調掩膜板上增設對應監測區域的半透光區域，該半透光區域與對應溝道區域的半透光區域的透光率相同，進而可以通過監測顯影后監測區域內的剩余的光阻層厚度來判定溝道區域中剩余的光阻層厚度是否合格，由于監測區域的尺寸更大，相比于尺寸較小的溝道區域易于監測，能夠及時發現溝道區域中的光阻層制程不良，提升TFT基板的良率。
[0061]以上所述，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬于本發明權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種TFT基板的制作方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1、提供一基板(I)，在所述基板(I)上依次形成柵極(2)、與所述柵極(2)相連的掃描線(21)、覆蓋所述柵極(2)、掃描線(21)、以及基板(I)的柵極絕緣層(3)、覆蓋所述柵極絕緣層(3)的半導體層(4’)、以及覆蓋所述半導體層(4’)的第二金屬層(5’)； 所述半導體層(4’)對應于所述柵極(2)上方設有溝道區域； 所述掃描線(21)上方設有監測區域； 步驟2、提供一半色調掩膜板(9)，所述半色調掩膜板(9)包括:對應于溝道區域設置的第一曝光區(91)、對應于監測區域設置的第二曝光區(92)、對應于待形成源極、漏極、以及數據線的區域設置的第三曝光區(93)、以及對應于除去溝道區域、監測區域、和待形成源極、漏極、以及數據線的區域以外的區域設置的第四曝光區(94); 所述第一曝光區(91)與第二曝光區(92)均為半透光區域，且所述第一曝光區(91)與第二曝光區(92)的透光率均相同，所述第二曝光區(92)的尺寸大于所述第一曝光區(91); 所述第三曝光區(93)為全透光區域、及不透光區域中的一種，所述第四曝光區(94)為全透光區域、及不透光區域中不同于第三曝光區(93)的另一種； 步驟3、在所述第二金屬層(5’)上覆蓋一層光阻層(6’)，利用所述半色調掩膜板(9)對所述光阻層(6’)進行曝光并顯影； 步驟4、對顯影后監測區域內的剩余的光阻層(6’)厚度進行監測，通過監測區域內剩余的光阻層(6’)的厚度判定溝道區域中剩余的光阻層(6’)厚度是否合格； 若合格則直接進行步驟5，若不合格則去除剩余的全部光阻層(6’)，并返回步驟3; 步驟5、利用所述剩余的光阻層(6’)圖案化所述半導體層(4’)、及第二金屬層(5’)，形成位于所述柵極(2)上的柵極絕緣層(3)上的有源層(4)、及分別與所述有源層(4)的兩端相接觸的源極(51)與漏極(52)、以及與所述源極(51)相連的數據線。2.如權利要求1所述的TFT基板的制作方法，其特征在于，當所述步驟4中監測到監測區域內沒有光阻層(6’)剩余時，則判定溝道區域中也沒有光阻層(6’)剩余，溝道區域中剩余的光阻層(6’)厚度不合格； 當所述步驟4中監測到監測區域內有光阻層(6’)剩余且剩余的光阻層(6’)的顏色與待形成源極、漏極、以及數據線的區域內剩余的光阻層(6’)的顏色相同時，則判定溝道區域中剩余的光阻層(6’)過多，溝道區域中剩余的光阻層(6’)厚度不合格； 當所述步驟4中監測到監測區域內有光阻層(6’)剩余且剩余的光阻層(6’)的顏色與待形成源極、漏極、以及數據線的區域內剩余的光阻層(6’)的顏色不同時，則判定溝道區域中剩余的光阻層(6’)厚度合格。3.如權利要求1所述的TFT基板的制作方法，其特征在于，所述步驟I具體包括:在所述基板(I)上形成第一金屬層并通過一道光罩圖案化所述第一金屬層，形成位于所述基板(I)上的柵極(2)以及與所述柵極(2)相連的掃描線(21)，隨后在所述柵極(2)、掃描線(21)及基板(I)上自下而上依次沉積柵極絕緣層(3)、半導體層(4’)、及第二金屬層(5’)。4.如權利要求1所述的TFT基板的制作方法，其特征在于，所述步驟2中第三曝光區(93)為不透光區域，所述第四曝光區(94)為全透光區域，所述步驟3中光阻層(6’)為正性光阻。5.如權利要求1所述的TFT基板的制作方法，其特征在于，所述步驟2中第三曝光區(93)為全透光區域，所述第四曝光區(94)為不透光區域，所述步驟3中光阻層(6’)為負性光阻。6.如權利要求1所述的TFT基板的制作方法，其特征在于，所述步驟5具體包括:首先進 行第一次蝕刻，去除沒有光阻層(6’)覆蓋的第二金屬層(5’)和半導體層(4’)，隨后進行灰 化制程，去除溝道區域及監測區域上的光阻層(6’)，然后進行第二次蝕刻，去除溝道區域及 監測區域上的第二金屬層(5’)及部分半導體層(4’)，接著去除所述剩余的全部光阻層 (6’)，最終形成有源層(4)、分別與所述有源層(4)兩端接觸的源極(51)及漏極(52)、以及與 所述源極(51)相連的數據線。7.如權利要求1所述的TFT基板的制作方法，其特征在于，還包括:步驟6、在所述有源層(4)、源極(51)、漏極(52)、及柵極絕緣層(3)上沉積鈍化層(7)，接 著通過一道光罩制程圖案化所述鈍化層(8)，形成貫穿所述鈍化層(7)的過孔(71)，所述過 孔(71)暴露出所述漏極(52)的一部分，然后在所述鈍化層(7)上形成透明導電層，并通過一 道光罩制程圖案化所述透明導電層形成通過過孔(71)與所述漏極(52)接觸的像素電極 ⑶。8.如權利要求1所述的TFT基板的制作方法，其特征在于，所述柵極(2)、源極(51)、漏極 (52)、掃描線(21)、及數據線的材料均為鋁、鉬、及鈦中的一種或多種的組合。9.如權利要求7所述的TFT基板的制作方法，其特征在于，所述柵極絕緣層(3)及鈍化層 (7)的材料均為氧化硅、及氮化硅中的一種或多種的組合。10.如權利要求7所述的TFT基板的制作方法，其特征在于，所述像素電極(8)的材料為ITO〇
【文檔編號】H01L21/66GK106024705SQ201610379274
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月1日
【發明人】高冬子
【申請人】深圳市華星光電技術有限公司