液晶顯示面板陣列基板及其製造方法
2023-05-29 23:36:01 2
專利名稱：液晶顯示面板陣列基板及其製造方法
液晶顯示面板陣列基板及其製造方法
技術領域：
本發明是關於一種液晶顯示面板陣列基板及其製作方法，特別地，涉及一種液晶顯示面板陣列基板金屬布線及其製作方法。
背景技術：
隨著光電技術的發展，數位化視頻或圖像裝置已經成為一般日常生活中常見的產品。在這些數位化視頻或圖像裝置中，顯示器是重要的人機溝通界 面。使用者可經由顯示器讀取信息進而控制裝置的運作。而薄膜電晶體(TFT)是應用於顯示器中的驅動組件。如圖I所示，一般而言，薄膜電晶體包含柵極(gate) 11、通道層(channel) 10以及源極(source) 12和漏極(drain) 13等組件。而連接柵極11和源極12輸入電信號的則分別是柵極線14和數據線15。當在進行柵極線14、數據線15或者其它金屬布線，比如說共通電極線16的製作時，如圖2所示，會在基板100通過物理氣相沉積(PVD)方法形成多層金屬薄膜，當然這些金屬布線可能是沉積在其它的膜層上，這些金屬層一般為鑰/鋁/鑰金屬疊層或鑰/鋁金屬疊層，甚至在特定製程下可為多層純鋁；此處圖2所示的則為鑰/鋁/鑰金屬疊層結構，分別是鑰101，鋁102，鑰101的疊層結構。然後如圖3所示，再利用溼式蝕刻或者幹蝕刻方式對多層金屬層進行圖案化工藝，形成具有一定傾斜角度側邊的金屬布線，當然也不限於上述的蝕刻方式。但是，利用上述材料所製作的金屬布線，在進行下一製程之前，即覆蓋下一層薄膜之前，在金屬布線的側邊的鋁金屬層102會有部分裸露在空氣中，而由於鋁金屬具有非常高的金屬活性，只要接觸到空氣或者設備中的氧或者水蒸氣，很容易在鋁的表面形成一層氧化鋁20，而氧化鋁20的導電性能非常差，當這樣的金屬布線和其它傳遞電訊號的導體薄膜或者導線連接時，會形成較高的接觸電阻，造成不穩定的電信接觸，從而影響顯示的效果，甚至造成顯示面板的報廢。如圖4所示，傳統的製作方式在蝕刻完金屬線後，就進行下一膜層的沉積，將整個金屬線覆蓋，在此後的製程中通過形成接觸孔洞進行電信的接觸。而由於鋁金屬層102是作為整個金屬布線中最主要的電性傳遞層，其它金屬層則主要承擔解決金屬層和其它層粘附問題或者鋁金屬在製作過程中的缺陷問題，但是，由於氧化鋁20的存在，使得金屬布線和其它導體組件接觸時，接觸電阻非常的高，甚至出現不能導通的情況。因此，降低金屬布線的接觸電阻成為了製造高品質顯示器一個亟待解決的問題。
發明內容本發明提供一種液晶顯示面板陣列基板金屬布線，其具有較低的接觸電阻。本發明提供的液晶顯示面板陣列基板金屬布線，為多層金屬膜結構，其中多層金屬層中至少包含一鋁金屬層具有一曝露面，該曝露面經過氫氣及氮氣的等離子體處理後，具有一氮化鋁薄膜。
本發明一實施例中該金屬布線具有傾斜的側邊，該傾斜側邊包含具有氮化鋁薄膜的曝露面。本發明一實施例中，該金屬布線為三層金屬膜結構。本發明的另一實施例中，該金屬薄膜材質依次為鑰鋁鑰。本發明提供的一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布線，其中鑰金屬膜的厚度為200埃到300埃之間。本發明提供的一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布線，其中鋁金屬膜的厚度為2500埃到3500埃之間。本發明提供的一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布線，其中傾斜側邊通過蝕刻形成。本發明提供的一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布線，該氮化鋁薄膜通過氮氣處理金屬布線表面形成。本發明更提供一種液晶顯示面板陣列基板金屬布線的製作方法，在蝕刻後採用氣體等離子進行側邊處理，從而降低金屬布線的接觸電阻，改善顯示質量。本發明提供了一種液晶顯示面板陣列基板金屬布線的製作方法，連續沉積多層金屬薄膜，蝕刻該多層金屬薄膜形成具有傾斜側邊的金屬布線，在傾斜側邊上包含一曝露面，採用氫氣的等離子體處理該金屬布線的傾斜側邊，然後採用氮氣的等離子體處理該傾斜側邊，在該曝露面上形成一氮化鋁薄膜。在本發明的一個實施例中，上述陣列基板的金屬布線製作方法，該金屬薄膜為三層。在本發明的一個實施例中，上述陣列基板的金屬布線製作方法，該金屬薄膜材質依次為鑰鋁鑰。在本發明的一個實施例中，上述陣列基板的金屬布線製作方法，該鑰金屬膜的厚度為200埃到300埃之間。 在本發明的一個實施例中，上述陣列基板的金屬布線製作方法，該鋁金屬膜的厚度為2500埃到3500埃之間。在本發明的一個實施例中，上述陣列基板的金屬布線製作方法，該金屬薄膜通過物理氣相沉積方式形成。在本發明的一個實施例中，上述陣列基板的金屬布線製作方法，該蝕刻方式為幹蝕刻。在本發明的一個實施例中，上述陣列基板的金屬布線製作方法，該蝕刻方式為電感耦合等離子(ICP)蝕刻。在本發明的一個實施例中，上述陣列基板的金屬布線製作方法，該蝕刻方式為溼蝕刻。其中如上述的液晶顯示面板陣列基板金屬布線的製作方法，該金屬布線可以為柵極線、數據線，共通電極線或者其它金屬導線。為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖I為現有技術正視圖。圖2為現有技術陣列基板製作流程圖。圖3為現有技術陣列基板製作流程圖。圖4為現有技術陣列基板製作流程圖。圖5為本發明實施正視圖。圖6為本發明實施例結構圖。圖7A為本發明製作流程7B為本發明製作流程圖
具體實施方式為讓本發明更明顯易懂，下文特舉較佳實施例詳細介紹。本發明之較佳實施例均配以對應的圖示標號。第一實施例實施例一，請參照圖5,圖5為本發明提供的一種液晶顯不面板陣列基板正視圖，其中在基板(圖中未標示)，上橫向分布著多數條掃描線210，與掃描線交錯分布著多數條數據線220，掃描線和數據線縱橫交錯形成了多個畫素，其中多個薄膜電晶體位於掃描線210和數據線220交叉處，其中掃描線210連接著柵極251，數據線220連接著源極252，而柵極251上方還有重疊並被絕緣層隔開的通道層253，漏極254通過連接孔255連接著畫素電極256，此外，還有和掃描線210平行分布並位於畫素區域的共通電極線230。因此在本發明中的金屬布線包含有柵極線210、數據線220以及共同電極線230，當然並不限於此。在液晶顯示面板中的還分布有其它金屬布線。如圖6所示，本發明之金屬布線設計，首先通過物理氣相連續沉積多層金屬膜於基底200上，當金屬布線是直接形成於基板上，則基底為基板，比如說玻璃基板，塑料基板，其它可撓性基板等。當金屬布線形成於其它膜層之上，則基底可能為其它膜層，比如說絕緣膜。在本實施例中為三層金屬膜結構，其中最下面一層為鑰金屬膜301，中間為鋁金屬膜302，最上層金屬層為鑰金屬膜301，即為鑰鋁鑰結構，本發明中的鋁金屬膜的厚度在2500埃到3500埃之間，而兩層鑰金屬膜的厚度均為200埃到300埃之間。其中該金屬膜在沉積後通過覆蓋光阻材料，然後通過對光阻進行曝光，接著進行顯影形成預定形狀的光阻，然後進行蝕刻製程；在蝕刻實現金屬層圖案化的製程中，蝕刻方式可以為幹蝕刻、溼蝕刻，也可以是電感耦合等離子蝕刻。在幹蝕刻過程中通過光阻後退法形成傾斜側邊的金屬布線，具體是在幹蝕刻時，蝕刻氣體中含氧，在蝕刻過程中含氧的氣體會和光阻反應，從而在邊緣部分反應掉小部分的光阻，從而使得光阻從邊緣向中心部分後退，從而露出金屬層的垂直方向的上部分，從而形成一個具有傾斜角度的金屬層。並且該傾斜側邊具有一曝露面305。形成了預定形狀的並具有曝露面305的傾斜側邊金屬布線後，因為在進行下一製程之前，陣列基板移出了蝕刻的腔體或者在輸送到下一製程的過程中，接觸到空氣或者水蒸氣，又因為鋁金屬的化學特性比較活躍，很容易形成了一層氧化鋁薄膜，因此，本發明進一步就上述的金屬布線進行一個氫氣處理的製程以去除該氧化鋁薄膜306 ；通過氫氣的等離子體處理金屬布線，氫氣和氧化鋁反應後會形成氫氧根，氫氧根會在製程、中進行抽除，從而去除了氧 化鋁，緊接著，進行一個氮氣的等離子體的處理過程，使得曝露面305的表面形成了氮化鋁311的薄膜，從而隔絕了鋁金屬膜和氧氣或者水蒸氣，使其不再發生氧化反應。而由於氮化鋁311材質本身具備較好的導電能力，氮化鋁311材質本身近似於歐姆接觸的材質，因此亦不影響電性的接觸。所以，本實施例中金屬布線的金屬膜為三層結構，並且形成了具有曝露面305的傾斜側邊的結構，在傾斜側邊的曝露面305上覆蓋有氮化鋁薄膜311。第二實施例本發明的另一實施例提供了一種液晶顯示面板陣列基板金屬布線的製作方法，如圖7A至圖7B所示，首先，連續沉積多層金屬膜於基底200上，當如果形成金屬布線是直接形成於基板上，則基底200為基板，比如說玻璃基板，塑料基板，其它可撓性基板等。當如果形成的金屬布線形成於其它膜層之上，則基底可能為其它膜層，比如說絕緣膜。本實施例以基板為例，連續沉積多層金屬膜於基板連續沉積了三層金屬膜，其中最下面一層為鑰金屬膜301，中間為鋁金屬膜302，最上層金屬層為鑰金屬膜301，即為鑰鋁鑰結構，本發明中的鋁金屬膜的厚度在2500埃到3500埃之間，而兩層鑰金屬膜的厚度均為200埃到300埃之間。金屬膜的沉積方式為物理氣相沉積。其中該金屬膜在沉積後通過覆蓋光阻材料(圖中未繪示)，然後通過對光阻進行曝光，接著進行顯影形成預定形狀的光阻，然後進行蝕刻製程，蝕刻實現金屬層圖案化的製程，蝕刻方式可以為幹蝕刻、溼蝕刻，也可以是電感耦合等離子蝕刻。在蝕刻過程中通過光阻後退法形成傾斜側邊的金屬布線，並且該傾斜側邊具有一曝露面305。形成了預定形狀的並具有曝露面305的傾斜側邊金屬布線後，因為在進行下一製程之前，陣列基板移出了蝕刻的腔體或者在輸送到下一製程的過程中，接觸到空氣或者水蒸氣，又因為鋁金屬的化學特性比較活躍，很容易形成了一層氧化鋁薄膜306，因此，本發明提供了一個氫氣處理的製程去除該氧化鋁薄膜306，如圖7所示，通過氫氣的等離子體處理金屬布線，氫氣和氧化鋁反應後形成氫氧根，氫氧根會在製程中進行抽除，從而去除了氧化鋁，緊接著，進行一個氮氣的等離子體的處理過程，使得曝露面305的表面形成了氮化鋁的薄膜，從而隔絕了鋁金屬膜和氧氣或者水蒸氣，使其不再發生氧化反應，而氮化鋁311材質本身具備較好的導電能力，氧化鋁311材質本身近似於歐姆接觸的材質，因此並不影響電性的接觸。所以,本實施例中金屬布線的金屬膜為三層結構，並且形成了具有曝露面305的傾斜側邊的結構，在傾斜側邊的曝露面305上覆蓋有氮化鋁薄膜311。然後進行下一製程，覆蓋下一膜層(圖中未繪示)，將整個金屬布線完全包覆，從而進一步隔絕了曝露面305和空氣或者水蒸氣發生氧化反應，在後面的製程中通過接觸孔洞連接該金屬布線，達到傳遞電信號的作用。本領域的普通技術人員應當理解，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。
權利要求
1.一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布線，為多層金屬膜結構，所述的多層金屬膜結構中至少包含一鋁金屬層具有一曝露面，所述的曝露面經過氫氣及氮氣的等離子體處理後，具有一氮化鋁薄膜。
2.如權利要求I所述的一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布線，該金屬布線具有傾斜的側邊，所述的傾斜側邊包含該具有氮化鋁薄膜的曝露面。
3.如權利要求I所述的一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布線，該金屬布線為三層金屬膜結構。
4.如權利要求2所述的一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布線，該金屬薄膜材質依次為鑰鋁鑰。
5.如權利要求3所述的一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布，該鑰金屬膜的厚度為200埃到300埃之間。
6.如權利要求3所述的一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布線，該鋁金屬膜的厚度為2500埃到3500埃之間。
7.如權利要求I所述的一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布線，該傾斜側邊通過蝕刻形成。
8.如權利要求I所述的一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布線，該氮化鋁薄膜通過氮氣處理金屬布線表面形成。
9.一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布線製作方法，包括如下步驟 連續沉積多層金屬膜； 蝕刻該多層金屬膜形成具有傾斜側邊的金屬布線，在所述的傾斜側邊包含一曝露面； 採用氫氣的等離子體處理該金屬布線的傾斜側邊； 然後再採用氮氣的等離子體處理該傾斜側邊，在所述的曝露面形成一氮化鋁薄膜。
10.如權利要求9所述的一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布線製作方法，該金屬膜為三層。
11.如權利要求10所述的一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布線製作方法，該金屬膜材質依次為鑰鋁鑰。
12.如權利要求11所述的一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布線製作方法，該鑰金屬膜的厚度為200埃到300埃之間。
13.如權利要求11所述的一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布線製作方法，該鋁金屬膜的厚度為2500埃到3500埃之間。
14.如權利要求9所述的一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布線製作方法，該金屬薄膜通過物理氣相沉積方式形成。
15.如權利要求9所述的一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布線製作方法，該蝕刻方式為幹蝕刻。
16.如權利要求9所述的一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布線製作方法，該蝕刻方式為溼蝕刻。
全文摘要
一種液晶顯示面板陣列基板的金屬布線及其製作方法，包括如下步驟，首先連續沉積多層金屬膜，然後蝕刻該金屬膜形成金屬布線，使其具有傾斜側邊包含有一曝露面，接著採用氫氣的等離子體處理該金屬布線的傾斜側邊，然後再採用氮氣的等離子體處理該傾斜側邊，在金屬布線的曝露面形成氮化鋁的薄膜。
文檔編號H01L27/02GK102645807SQ201210103318
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月10日 優先權日2012年4月10日
發明者許民慶, 高翔 申請人:深超光電(深圳)有限公司