[发明专利]微结构薄膜图形和TFT-LCD阵列基板制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维结构器件制造方法，特别是一种微结构薄膜图形和TFT-LCD阵列基板制造方法。

背景技术

在信息化时代，由于电子消费产品的巨大需求，不可或缺的半导体制造技术对于实现信息化具有重要的推动作用，比如手机、电脑、音乐播放器和游戏机等中使用的芯片和显示屏，都是通过半导体制造工艺生产出来的。半导体制造技术使用薄膜沉积和构图化手段，在基板上形成具有一定电特性的三维结构器件，如场效应晶体管、二极管、记忆体晶体管和薄膜晶体管等。

下面以薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，简称TFT-LCD)阵列基板为例来简单说明现有技术的制造工艺流程。首先在玻璃基板上通过溅射方法沉积一层栅金属薄膜，通过曝光机的光刻工艺和刻蚀机的刻蚀工艺形成栅线和薄膜晶体管的栅电极；然后通过等离子体增强化学气相沉积方法，依次沉积栅绝缘薄膜、半导体薄膜和掺杂半导体薄膜，通过曝光机的光刻工艺和刻蚀机的刻蚀工艺形成薄膜晶体管的有源层；然后通过溅射方法沉积一层源漏金属薄膜，通过曝光机的光刻工艺和刻蚀机的刻蚀工艺形成数据线、薄膜晶体管的源电极和漏电极；然后通过等离子体增强化学气相沉积方法，沉积钝化薄膜，通过曝光机的光刻工艺和刻蚀机的刻蚀工艺形成钝化薄膜过孔；最后通过溅射方法沉积透明导电薄膜，通过曝光机的光刻工艺和刻蚀机的刻蚀工艺形成像素电极。上述光刻工艺和刻蚀工艺的过程具体为：在已经沉积的薄膜上涂覆一层光刻胶并放入曝光机中，曝光机装有做好一定图形的光罩掩膜版，使得只有一部分入射光透过光罩掩膜版照在光刻胶上。通过显影清洗形成和光罩掩膜版相同图形的光刻胶。最后使用刻蚀机，通过湿法刻蚀或者干法刻蚀的方法，刻蚀掉未被光刻胶保护的薄膜，形成薄膜图形。进行数次上述工艺过程最终可以完成半导体器件。一般而言，芯片的制作需要20～40个光罩掩膜版，即反复进行上述工艺过程20～40余次，TFT-LCD阵列基板则需要3～6个光罩掩膜版。

用于薄膜沉积和构图的设备通常包括镀膜设备(如等离子体增强化学气相沉积设备和溅射机)、曝光机、刻蚀机(如干法刻蚀机和湿法刻蚀机)等，这些设备都是非常昂贵的，而且每一个结构层的沉积和构图都需要多种不同的设备，因此现有技术制造方法除了设备投资昂贵外，制造成本很高，而且生产周期长、交叉污染风险高和良品率低。

近年来，虽然现有技术提出了一种采用喷墨印刷技术制造液晶显示器彩膜基板的技术方案，但由于TFT-LCD阵列基板的结构和材料特性与彩膜基板不同，因此现有TFT-LCD阵列基板的制作仍采用光刻和刻蚀工艺，设备投资昂贵、制造成本高、生产周期长和良品率低等问题依然存在。

发明内容

本发明的目的是提供一种微结构薄膜图形和TFT-LCD阵列基板制造方法，具有设备投资小、制造成本低、生产周期短和良品率高等优点。

为了实现上述目的，本发明提供了一种微结构薄膜图形制造方法，包括：

步骤11、在基板上形成一层薄膜；

步骤12、采用喷墨打印装置以设定的刻蚀图形在所述薄膜上喷射或滴下刻蚀剂；

步骤13、所述刻蚀剂对所述薄膜进行腐蚀；

步骤14、清洗所述刻蚀剂，在所述基板上形成薄膜图形。

为了实现上述目的，本发明提供了另一种微结构薄膜图形制造方法，包括：

步骤21、采用喷墨打印装置以设定的墨水图形在基板上喷射或滴下薄膜材料溶液；

步骤22、烘干所述薄膜材料溶液，在所述基板上形成薄膜图形。

为了实现上述目的，本发明提供了一种TFT-LCD阵列基板制造方法，采用喷墨打印装置依次形成各阵列结构层。