[发明专利]薄膜晶体管液晶显示器阵列基板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管液晶显示器阵列基板的制造方法，特别涉及利用三张掩模版制造薄膜晶体管液晶显示器阵列基板方法。

背景技术

传统的阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)显示器依靠阴极射线管发射电子撞击屏幕上的磷光粉来显示图像，而液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)的原理与CRT显示器完全不同，通常，液晶显示装置具有上基板和下基板，彼此有一定间隔和互相正对，形成在两个基板上的多个电极相互正对，液晶夹在上基板和下基饭之间，电压通过基板上的电极施加到液晶上，然后根据所作用的电压改变液晶分子的排列从而显示图像。但是如上所述的液晶显示装置本身自己不发射光，它需要额外的光源来显示图像，因此，液晶显示装置具有位于液晶面板后面的背光源，根据液晶分子的排列控制从背光源入射的光量从而显示图像。一般液晶显示装置的结构如下：在两块偏光片之间夹有玻璃基板、彩色滤光片、电极、液晶层和晶体管薄膜，液晶分子是具有折射率及介电常数各向异性的物质。背光源发出的光线经过下偏光片，成为具有一定偏振方向的偏振光。晶体管控制电极之间所加电压，而该电压作用于液晶来控制偏振光的偏振方向，偏振光透过相应的彩膜色层后形成单色偏振光，如果偏振光能够穿透上层偏光片，则显示出相应的颜色；根据电场强度不同，液晶分子的偏转角度也不同，透过的光强不一样，显示的亮度也不同，通过红绿蓝三种颜色的滤光片形成不同光强的组合来显示五颜六色的图像。

目前在现有薄膜晶体管液晶显示器阵列基板的制造方法中，阵列工艺一般使用四张光掩模版的方法，其中，四张光掩模版主要采用灰色调(Gray Tone)掩模版的技术对薄膜晶体管液晶显示器的沟道部分的漏源金属电极和有源部分进行蚀刻。

常规四张掩模版制造薄膜晶体管液晶显示器阵列基板的工艺顺序如下：

首先，利用常规的栅工艺形成栅层，然后沉积栅绝缘层。

接着，沉积半导体有源层、掺杂层和源漏金属层，利用灰色调(Gray Tone)掩模版形成薄膜晶体管的小岛，进行灰化工艺，暴露沟道部分，蚀刻沟道部分的金属层，蚀刻沟道部分的掺杂层、有源层。在此步工艺中由于需要对有源层、金属层，还有掺杂层的蚀刻，所以在光刻工艺中需要对灰色调(Gray Tone)沟道部分的光刻胶的控制相当严格，另外蚀刻的选择比和均匀性均有很高的要求，所以对于工艺的容差要求非常高。

目前液晶显示器阵列侧采用了4张或以上掩模版工艺进行。工艺过程中，多一张掩模版表示多一道曝光工艺。如前所述，曝光之后需要进行显影、蚀刻、清洗等工艺，一方面增加了工艺步骤，工艺节拍受影响，每一工艺过程也可能会给最终产品带来影响，另一方面每张掩模版曝光都存在着对位上的偏差，多次叠加的结果是工艺窗口的变窄，影响到产品的设计，并且也会影响到最终的显示质量。

发明内容

本发明的主要目的在于提供针对现有技术的缺陷，提出一种薄膜晶体管液晶显示器阵列基板的制造方法，其能减少工艺步骤且提高产品质量。

为达到上述目的，本发明提供一种薄膜晶体管液晶显示器阵列基板的制造方法，包括以下步骤：

步骤1，在洁净玻璃基板上沉积栅极导线层，并在栅极导线层上涂布第一层光刻胶，利用第一掩模版进行曝光、显影及蚀刻形成栅极配线及栅电极；

步骤2，在完成步骤1基板上依次沉积第一绝缘层、有源层、有源掺杂层、数据导线层、第二绝缘层，然后涂布第二层光刻胶；采用第二块掩模版，该掩模版具有5种曝光等级，经显影后形成5种厚度的光刻胶，通过蚀刻工艺在栅极导线层上的需形成接触孔部分处将第二绝缘层，数据导线层，有源层进行蚀刻。完成蚀刻后，对其它区域进行第一次灰化将其它区域上的光刻胶去除；接下来，将其它区域上的第二绝缘层，数据导线层蚀刻掉；利用栅极区域和其它区域中保留下来的有源层作为掩模对栅极导电层之上接触孔部分的第一绝缘层进行蚀刻；对数据导线区域进行第二次灰化过程，蚀刻第二绝缘层形成数据导线层上的接触孔；进行第三次灰化去除其他区域中的光刻胶，保留晶体管区域部分源漏及导线走线部分的光刻胶；

步骤3，在完成步骤2基板上沉积像素电极层，并在像素电极层上涂布第三层光刻胶，利用第三块掩模版进行第三次曝光、显影将基板上特定区域的光刻胶去除，显影后对晶体管区域进行蚀刻形成像素电极层；在未进行光刻胶剥离的条件下进行沟道蚀刻，将晶体管区域中间第二绝缘层保留形成晶体管；再通过第四次灰化过程将剩余的光刻胶去除。