專利名稱：一種具有oc材料的tft array板的制備方法
技術領域：
本發明涉及TFT制造領域，具體涉及一種具有OC材料的TFT板的制備方法。
背景技術：
薄膜晶體管TFT(Thin Film Transistor)液晶顯示器在現代生活中有著廣泛的應用如手機顯示屏，電腦的顯示器，MP3，MP4顯示屏等等，同時，人們對其性能的要求也越來 越高，高開口率、半透等高品質的顯示產品也不斷地走進人們的生活，而不論是高開口率或 是半透等高品質的產品，其制作過程中都可能要用到OC材料，而OC是overcoat的簡稱，是 一種感光性樹脂薄膜，將其涂覆于TFT陣列(ARRAY)板上形成一個感光薄膜層，能夠增加 TFT ARRAY板的平坦性和開口率，因而如何將OC材料制作到TFT ARRAY板上的工藝使之更 好的發揮作用，也成為以上產品制作過程中的關鍵環節，對新技術的開發有著重要的意義。傳統的具有OC材料的TFT ARRAY板的制作方法為先在玻璃板上制備柵極金屬層、 柵極絕緣層和半導體層；再在玻璃板上制備源漏極金屬層；在柵極金屬層、半導體層、源漏 極金屬層外涂覆絕緣膜保護層，并首先通過光刻工藝得到保護層圖案；在做好的保護層圖 案上再涂覆一層OC材料，并通過曝光顯影得到OC層圖案，然后制備像素層，最終得到TFT ARRAY 板。現有技術中的制備方法先沉積了絕緣膜保護層，并光刻保護層圖案以后才進行涂 覆OC材料得到OC層，再對OC層進行曝光顯影固化的步驟，這樣做會導致一部分OC層本來 需要完全顯影去除掉的圖案部分在顯影固化后殘留下來，這樣就會導致像素電極和源漏極 之間的接觸電阻變大，進而出現我們在購買液晶顯示屏或者液晶顯示屏屏幕上出現的“壞 點”，影響了產品的顯示效果，甚至導致產品作廢。

發明內容
本發明要解決的技術問題在于，提供一種具有OC材料的TFTARRAY板的制備方法，操作簡單、工藝可控、更好的控制了 OC層的厚度的均一性以 及降低了透明像素電極與源漏極金屬層的接觸電阻。為了解決以上問題，本發明提供了一種具有OC材料的TFTARRAY板的制備方法，包 括a)在玻璃基板上制作柵極金屬層圖形、源漏極金屬層圖形、半導體層圖形；b)使用化學氣相沉積法在所述半導體層和源漏極金屬層上沉積絕緣膜保護層，并 旋涂OC材料，得到OC層，再進行曝光、顯影、固化工藝，先做出OC層圖案；C)在所述OC層圖案上，通過曝光、顯影、刻蝕工藝，做出絕緣膜保護層圖案；d)在所述OC層上濺射透明像素電極層，經過光刻形成像素電極，得到TFT ARRAY 板。優選的，步驟b)具體為bl)使用化學氣相沉積法在所述半導體層和源漏極金屬膜上沉積絕緣膜保護層；
b2)將OC材料旋涂在所述絕緣膜保護層上；b3)將b2)得到的基板進行曝光操作；b4)將b3)得到的基板進行顯影操作；b5)加熱b4)得到的基板，使OC層固化。
優選的，步驟b3)所述曝光操作使用的光源至少由以下光源中的一種組成 G-Line :436nm、H-Line :405nm、I-Line :365nm。優選的，步驟b4)所述的顯影操作的顯影液為有機堿類顯影液。優選的，所述顯影液的濃度為0. 3 0. 6wt%。優選的，步驟b5)具體為b51)將步驟b4)得到的基板在100°C 160°C下加熱，加熱時間為60 200s ；b52)將步驟b51)得到的基板在200°C 300°C下加熱，加熱時間為30 80min。優選的，步驟b4)具體為b41)將顯影液涂覆在步驟b3)得到的基板上；b42)將步驟b41)得到的基板在水的作用下沖洗被顯影液中和的OC層，得到OC層 圖形。優選的，步驟a)具體為al)清洗玻璃基板，并烘干備用；a2)在所述玻璃基板上濺射金屬膜，經光刻后得到柵極金屬圖形；a3)使用化學氣相沉積法在柵極金屬層上連續沉積柵極絕緣層和半導體層，并光 刻得到半導體層圖形；a4)在步驟a3)得到的基板上濺射金屬膜，并光刻得到源漏極金屬層圖形。優選的，所述玻璃基板的透光率為85% 92%。優選的，所述OC材料由聚酰亞胺樹脂或丙烯酸樹脂組成。本發明提供了一種具有OC材料的TFT ARRAY板的制備方法，包括a)在玻璃基板 上制作柵極金屬層圖形、半導體層圖形、源漏極金屬層圖形；b)使用化學氣相沉積法在所 述半導體層和源漏極金屬層上沉積絕緣膜保護層，并旋涂OC材料，得到OC層，再進行曝光、 顯影、固化工藝，先做出OC層圖案；c)在所述OC層圖案上，通過曝光、顯影、刻蝕工藝，做出 絕緣膜保護層圖案；d)在所述OC層上濺射透明像素電極層，經過光刻形成像素電極，得到 TFT ARRAY板。本發明提供的制備方法，操作簡單、工藝可控，使得旋涂的OC材料厚度均一， 而且由于在絕緣膜保護層制備完成之前沉積了 OC層并且曝光顯影操作后再刻蝕得到絕緣 膜保護層圖案，這樣做能保證OC層在顯影時，顯影效果比較充分，不會出現本來應該完全 顯影掉的OC層部分，還有薄薄的一層殘留在圖案上的問題。就不會導致像素電極和源漏極 金屬之間的接觸電阻變大，產品也就不會出現壞點，影響產品質量。


圖1本發明提供的制備的柵極金屬層示意圖；圖2本發明提供的制備的半導體層示意圖；圖3本發明提供的制備源漏極金屬層示意圖；圖4本發明提供的制備OC層示意圖；圖5本發明提供的制備絕緣膜保護層圖案示意圖6本發明提供的TFT ARRAY板示意圖。
具體實施例方式為了進一步了解本發明，下面結合實施例對本發明的優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特征和優點而不是對本發明專利要求的 限制。本發明提供了一種具有OC材料的TFT ARRAY板的制備方法，包括a)在玻璃基板 上制作柵極金屬層圖形、源漏極金屬層圖形、半導體層圖形；b)使用化學氣相沉積法在所述半導體層和源漏極金屬層上沉積絕緣膜保護層，并 旋涂OC材料，得到OC層，再進行曝光、顯影、固化工藝，先做出OC層圖案；c)在所述OC層圖案上，通過曝光、顯影、刻蝕工藝，做出絕緣膜保護層圖案；d)在所述OC層上濺射透明像素電極層，經過光刻形成像素電極，得到TFT ARRAY 板。按照本發明，優選將玻璃基板用水或酒精淋洗，并在30°C 50°C下烘干備用。本 發明使用的玻璃基板優選為本領域人員熟知的透光率在85% 92%的無堿硅酸鋁類玻 璃，玻璃基板的厚度為0. 4mm 0. 7mm。在所述玻璃基板上制備柵極金屬層。本發明使用濺 射的方法將金屬均勻的沉積在玻璃基板上，本發明制備柵極金屬層的金屬優選為鉬(Mo)、 鋁(Al)或鋁(Al)合金，濺射柵極金屬層后，按照規定的圖形進行光刻，所謂光刻就是在薄 膜層表面涂覆一層光刻膠，將需要保留的位置用相同大小形狀的物體遮蓋，再對薄膜進行 曝光，曝光結果是未被遮蓋的光刻膠酸化，再使用堿性顯影劑中和酸化的光刻膠成為鹽溶 液，并且被光照的部分會隨著光刻膠的中和一同去除，得到規定的圖形。本發明就是利用這 種工藝，將柵極金屬層制作成規定的圖形如本發明圖1中的1。后續的工藝中，同樣使用了 這種光刻工藝，只不過使用的曝光光源和顯影液的工藝參數不同。按照本發明在具有柵極金屬層的玻璃基板上，優選使用化學氣相沉積法連續在柵 極金屬層上沉積柵極絕緣層如圖2中的2所示、半導體層。所謂化學氣相沉積法即在反應 氣體間通高壓電，電子沖擊反應氣體分子，斷裂化學鍵，并加熱需要氣相沉積的物體表面， 使斷裂化學鍵的氣體分子在該物體表面重新結合，得到固體沉積物的過程。按照本發明，化 學氣相法沉積柵絕緣層和半導體層使用的氣體不同，形成柵絕緣層的氣體為硅烷(SiH4)氨 氣(NH3)氫氣(H2)氮氣(N3)在溫度優選為260°C 350°C下，電功率1000W 1800W下進 行反應最后得到SiNx:H固體薄膜，χ = 6 20 ；而形成半導體層的氣體為SiH4和H2，形成 了 a-Si:H固體薄膜，沉積溫度優選為260°C 350°C，電功率為100W 600W。沉積完柵絕 緣層和半導體層后使用光刻制作半導體層圖形如圖2中的3所示。按照本發明，光刻半導體層圖形后，優選在半導體層上再濺射一層Mo并光刻出源 漏金屬電極的圖形如圖3中的4所示，至此TFTARRAY板的主要光電轉化和傳導部件均已制 作完成。然后在所述源漏極圖形上使用化學氣相法沉積保護層，如圖4中的5所示即圖中 包裹源漏極金屬層、半導體層、柵極金屬層的線框，按照本發明，保護層的材料與柵絕緣層 的材料相同，都是SiNx:H，制備的工藝參數相同。然后在保護層上涂覆OC層，涂覆的方法 有多種，如本領域人員熟知的旋涂法、浸泡法、滾輪法、噴霧法等，本發明優選使用旋涂法。將沉積保護層的玻璃基板放在一個轉盤上，并固定好，開動電機，轉盤開始以30rad/min 60rad/min的速度旋轉，打開轉盤上方的出料口，使貯存在物料罐中的OC材料以0. 5mL/s lmL/s的速度滴在所述基板上，在向心力和重力加速度的作用下，OC材料均勻的流平，形成 OC層并且沒有氣泡。本發明使用的OC材料主要成分為本領域人員熟知的聚酰亞胺樹脂 (PI)或丙烯酸樹脂，本發明優選使用丙烯酸樹脂，因為丙烯酸樹脂具有耐老化性流平性好 等特點，應用于TFT ARRAY板上能夠給其帶來更好的性能和更長的使用時間。旋涂OC材料后，進行光刻操作。本發明對OC層的曝光使用本領域人員熟知的 436nm的G_Line、405nm的H_Line、365nm的I-Line中至少一種，本發明優選使用436nm 的G-Line作為曝光光源，曝光會使OC層沒有被遮擋的部 分酸化，再通過堿性顯影液的中 和，形成有機鹽溶液而除去，這樣就保留了 OC層圖形如圖4中的6所示，即所有花點區域。 按照本發明顯影液優選為有機堿性顯影液，四甲基氫氧化銨(TMAH)，顯影液濃度優選為 0. 3wt % 0. 6wt %，更優選為 0. 4wt % 0. 5wt %。顯影結束后，為了使OC層的性能更穩定，必須要將其固化。按照本發明固化分為 兩個步驟，即第一固化與第二固化，所述第一固化的固化溫度優選為100°C 160°C，更優 選為120°C 140°C;固化時間優選為60s 200s，更優選為IOOs 140s ；所述第二固化的 固化溫度優選為200°C 300°C，更優選為240°C 260°C ；固化時間優選為30min 80min 更優選為40min 60min。固化分為兩步的原因是為了使OC層固化更充分，如果固化溫度 升高速度過快就會產生固化不均的現象，產生的氣泡或者氣孔都會影響成品率，如果分兩 步進行，第一步即為預固化，即預交聯步驟，使得OC層材料分子內部結構開始有網狀交聯 存在，流動性下降，然后再進行第二次固化就不會擔心固化不均的情況發生了。OC層固化完成后，對保護層再進行光刻和刻蝕，得到保護層圖形，如圖5中的7所 示。按照本發明，保護層的光刻與OC層的光刻工藝參數相同。刻蝕優選為水平刻蝕，刻蝕 完畢后使用水沖洗基板表面，將顯影液、有機鹽溶液、未固化的OC材料等去除，得到具有保 護層圖案的基板。最后在上述基板的表面濺射透明像素，得到透明像素電極層，經光刻后得到透明 像素電極層圖形，如圖6中的8所示，再用水清洗干燥后得到具有OC材料的TFT ARRAY板。本發明提供的制備方法，操作簡單、工藝可控，使得旋涂的OC材料厚度均一，而且 由于在絕緣膜保護層制備完成之前沉積了 OC層并且曝光顯影操作后再刻蝕得到絕緣膜保 護層圖案，這樣做能保證OC層在顯影時，顯影效果比較充分，不會出現本來應該完全顯影 掉的OC層部分，還有薄薄的一層殘留在圖案上的問題。就不會導致像素電極和源漏極金屬 之間的接觸電阻變大，產品也就不會出現壞點，影響產品質量。以上對本發明提供的一種具有OC材料的TFT板的制備方法進行了詳細的介紹，本 文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于 幫助理解本發明的方法及其核心思想，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在 不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落 入本發明權利要求的保護范圍內。
權利要求
一種具有OC材料的TFT ARRAY板的制備方法，其特征在于，包括a)在玻璃基板上制作柵極金屬層圖形、源漏極金屬層圖形、半導體層圖形；b)使用化學氣相沉積法在所述半導體層和源漏極金屬層上沉積絕緣膜保護層，并旋涂OC材料，得到OC層，再進行曝光、顯影、固化工藝，先做出OC層圖案；c)在所述OC層圖案上，通過曝光、顯影、刻蝕工藝，做出絕緣膜保護層圖案；d)在所述OC層上濺射透明像素電極層，經過光刻形成像素電極，得到TFT ARRAY板。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟b)具體為bl)使用化學氣相沉積法在所述半導體層和源漏極金屬膜上沉積絕緣膜保護層；b2)將OC材料旋涂在所述絕緣膜保護層上；b3)將b2)得到的基板進行曝光操作；b4)將b3)得到的基板進行顯影操作；b5)加熱b4)得到的基板，使OC層固化。
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟b3)所述曝光操作使用的光源至 少由以下光源中的一種組成G-Line :436nm、H-Line :405nm、I-Line :365nm。
4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟b4)所述的顯影操作的顯影液為 有機堿類顯影液。
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述顯影液的濃度為0.3 0. 6wt%。
6.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟b5)具體為b51)將步驟b4)得到的基板在100°C 160°C下加熱，加熱時間為60 200s ； b52)將步驟b51)得到的基板在200°C 300°C下加熱，加熱時間為30 80min。
7.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟b4)具體為 b41)將顯影液涂覆在步驟b3)得到的基板上；b42)將步驟b41)得到的基板在水的作用下沖洗被顯影液中和的OC層，得到OC層圖形。
8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟a)具體為al)清洗玻璃基板， 并烘干備用；a2)在所述玻璃基板上濺射金屬膜，經光刻后得到柵極金屬圖形； a3)使用化學氣相沉積法在柵極金屬層上連續沉積柵極絕緣層和半導體層，并光刻得 到半導體層圖形；a4)在步驟a3)得到的基板上濺射金屬膜，并光刻得到源漏極金屬層圖形。
9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述玻璃基板的透光率為85% 92%。
10.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述OC材料由聚酰亞胺樹脂或丙烯 酸樹脂組成。
全文摘要
本發明提供了一種具有OC材料的TFT ARRAY板的制備方法，先沉積保護層，在保護層上旋涂OC材料并曝光、顯影、固化后得到OC層圖形，再在所述OC層之上再次進行光刻得到保護層圖形。本發明提供的制備方法，操作簡單、工藝可控，使得旋涂的OC材料厚度均一，而且由于在絕緣膜保護層制備完成之前沉積了OC層并且曝光顯影操作后再刻蝕得到絕緣膜保護層圖案，這樣做能保證OC層在顯影時，顯影效果比較充分，不會出現本來應該完全顯影掉的OC層部分，還有薄薄的一層殘留在圖案上的問題。就不會導致像素電極和源漏極金屬之間的接觸電阻變大，產品也就不會出現壞點，影響產品質量。
文檔編號H01L21/84GK101807553SQ20101012916
公開日2010年8月18日 申請日期2010年3月18日 優先權日2010年3月18日
發明者于春崎, 任思雨, 何基強, 劉偉, 朱漢平, 洪勝寶, 胡君文, 謝凡 申請人:信利半導體有限公司