[发明专利]薄膜晶体管阵列基板制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体元件的制造方法，尤其涉及薄膜晶体管阵列基板制造方法。

背景技术

现在的液晶显示器主要以薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)为主流，TFT LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)的一般结构是具有彼此相对的薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板，在两个基板之间设置衬垫料以保持盒间隙，并在该盒间隙之间填充液晶。

目前量产的TFT阵列基板大多至少需要四轮光罩工序。图1为采用四道光罩工序制造的现有技术TFT阵列基板的平面图，图2为沿图1的A-A’和B-B’线提取的截面图。参照图1和图2所示，现有技术的阵列基板在基板1上形成有彼此交叉的栅线11和数据线52，栅线11与数据线52的交叉区形成TFT 91。TFT 91包括栅极10、源极51和漏极50。所述栅极10形成在与基板1直接接触的第一金属层上，在栅极10上依次覆盖有栅绝缘层20、半导体层30、欧姆接触40、源极51、漏极50和钝化层60。栅极10连接到栅线11，源极51连接到数据线52。在由栅极10和数据线52交叉限定的像素区域中形成像素电极78，所述像素电极78通过接触孔70和TFT 91的漏极50相连。

以下将参照图3A～3D详细说明采用四道光罩工序的液晶面板的TFT阵列基板的制造方法。

参照图3A，采用第一道光罩在基板上形成包括栅线11(参照图1)、栅极10和栅焊盘12的第一导电图案组。

参照图3B，先在形成有栅图案的基板上依次沉积栅绝缘层20、有源层30和欧姆接触层40，再在欧姆接触层40上沉积第二导电金属层50。然后利用第二道光罩在栅绝缘层20上形成包括有源层30和欧姆接触层40的图案，以及包括数据线52(参照图1)、源极51、漏极50以及数据焊盘53(参照图1)的第二导电图案层。

参照图3C，在第二导电层图案形成之后，接着在基板上用PECVD沉积钝化层60，在形成钝化层之后，通过采用第三道光罩的光刻和蚀刻工序，形成接触孔61。

参照图3D，在接触孔61形成之后，沉积上一层透明导电层70，通过第四道光罩在钝化层上形成包括像素电极78、栅焊盘上电极72和数据焊盘上电极73的第三导电图案组。

在液晶显示器中，由于TFT阵列基板需要半导体工序和多轮光罩工序，其制造工序很复杂并因此制造成本比较高，主要原因在于一轮光罩工序包括诸如薄膜沉积工序、清洗工序、光刻工序、蚀刻工序、光刻胶剥离和检查工序等多个工序。

为了解决这个问题，希望能够提供一种可以减少光罩工序数量的TFT阵列基板的制造方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种采用多灰阶光罩而减少光罩工序数量的薄膜晶体管阵列基板制造方法。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种薄膜晶体管阵列基板制造方法，包括以下步骤：

提供一基板，并该基板上形成一第一金属层和一第一光刻胶层，利用一第一光罩在该第一金属层之上形成一第一光刻胶图案，其具有栅线区、栅极区和栅焊盘区，其中覆盖该栅线和栅极区的光刻胶层具有第二高度，覆盖该栅焊盘区的光刻胶层具有第一高度，该第二高度小于该第一高度；

以该第一光刻胶图案为掩模，去除部分第一金属层，以形成一包含栅线、栅极和栅焊盘下电极的第一导电图案层；

去除第二高度光刻胶层，同时减薄了第一高度的光刻胶层；

在基板上依次沉积一栅绝缘层、一半导体层和一欧姆接触层；

去除剩余的第一高度的光刻胶层，同时也将其上的栅绝缘层、半导体层以及欧姆接触层一同去除，以暴露被该具有第一高度的光刻胶层所覆盖的栅焊盘下电极；

在该基板上继续依次沉积一第二金属层和一第二光刻胶层，利用一第二光罩在该第二金属层之上形成一第二光刻胶图案，其具有一沟道区、一数据线和源极区、以及一漏极和数据焊盘、栅焊盘区，覆盖该沟道区的光刻胶层具有第四高度，覆盖该数据线、源极区、漏极区、数据焊盘区和栅焊盘区的光刻胶层具有第三高度，且该第三高度＞第四高度；

以该第二光刻胶图案为掩模，去除没有光刻胶部分的第二导电金属层、半导体层以及欧姆接触层后，去除具有第四高度的光刻胶图案，同时减薄具有第三高度的光刻胶图案，在经过蚀刻，以形成源极、漏极、沟道以及数据线下电极和数据焊盘下电极；