COA基板的製作方法及COA基板與流程

2023-12-02 12:17:31 1

本發明涉及液晶顯示器領域，尤其涉及一種COA基板的製作方法及COA基板。

背景技術：

LCDs(Liquid crystal displays)是一種被廣泛應用的平板顯示器，主要是通過液晶開關調製背光源光場強度來實現畫面顯示。傳統的TFT製程一般採用五道光罩(5mask)，過多的光罩次數會增加製程成本，同時也會增大生產時間，使生產效率大大降低。為了達到縮減光罩數量的目的，很多公司紛紛發展四道光罩(4mask)技術，將AS層和S/D層用一道半灰階光罩(half-tone HTM)或灰階光罩(gray tone GTM)同時形成。HTM或GTM光罩製程可以使光阻得到兩種不同的膜厚，這兩種膜厚分別可以用來定義AS層和SD層的圖案。為了進一步縮減光罩數量，ITO採用Lift-off製程可以將ITO層和PV層用一張光罩同時形成，從而使總光罩數量減小至三道(3mask)。

COA(Color Filteron Array)基板是將彩色濾色片製作在陣列基板上，請參照圖1，圖1為現有的COA基板的結構示意圖，如圖1所示，現有的COA基板包括襯底基板100、第一金屬層101、柵極絕緣層102、有源層103、歐姆接觸層104、第二金屬層105、第一鈍化層106；色阻層107、第二鈍化層108、透明導電層109，透明導電層109包括像素電極，像素電極通過貫穿色阻層107和第二鈍化層108的過孔110連接第二金屬層105的漏極區。

現有的3mask技術沒有辦法應用於COA基板上，因為在色阻層107表面的第二鈍化層108有很大可能性在形成過孔110時被刺穿，而導致色阻層107裸漏並直接接觸後續的剝離液，光阻性能可能被惡化，從而影響面板的可靠性。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是，提供一種COA基板的製作方法及COA基板，其能夠克服現有技術的缺陷，將3mask技術應用於COA基板，縮短COA基板的製程，節約成本。

為了解決上述問題，本發明提供了一種COA基板的製作方法，包括如下步驟：提供一襯底基板，在襯底基板上形成第一金屬層；採用第一道光罩製程對所述第一金屬層進行圖案化處理，並蝕刻去除未被光阻覆蓋的第一金屬層，形成柵極；在所述柵極及未被所述柵極覆蓋的襯底基板上依次形成柵極絕緣層、有源層、歐姆接觸層及第二金屬層；在所述第二金屬層表面形成半灰階光罩光阻圖形，採用第二道光罩製程對所述有源層、歐姆接觸層及第二金屬層進行圖案化處理，並交替採用兩次溼法蝕刻及幹法蝕刻去除未被所述半灰階光罩光阻覆蓋的區域，形成與所述柵極對應的有源層、歐姆接觸層及源/漏極；在所述源/漏極上及未被源/漏極覆蓋的襯底基板上形成絕緣層；在所述絕緣層上形成色阻層，並蝕刻所述色阻層，暴露出絕緣層；在所述色阻層上及暴露的絕緣層上依次形成第一鈍化層及第二鈍化層，所述第一鈍化層的成膜速率小於所述第二鈍化層的成膜速率；在第二鈍化層上塗布光阻層，採用第三道光罩製程對該光阻層進行灰階曝光，使該光阻層圖案化，形成不同厚度的第一光阻區域和第二光阻區域；通過蝕刻製程移除未被第一光阻區域、第二光阻區域覆蓋的第一鈍化層、第二鈍化層及絕緣層，暴露出漏極；對光阻層進行灰化處理，保留部分第一光阻區域，去除所述第二光阻區域，所述部分第一光阻區域對應的是不形成像素電極的區域，去除的所述第二光阻區域對應的是形成像素電極的區域；通過蝕刻製程移除未被所述部分第一光阻區域覆蓋的所述第二鈍化層，暴露出第一鈍化層，位於所述部分第一光阻區域下方的第二鈍化層邊緣被去除，使得所述部分第一光阻區域邊緣懸空；在所述部分第一光阻區域、第一鈍化層及暴露的漏極上沉積透明導電薄膜，在所述部分第一光阻區域邊緣懸空的部位未沉積透明導電薄膜；移除所述部分第一光阻區域及沉積在其上的透明導電薄膜，形成COA基板。

進一步，所述第二鈍化層的厚度大於所述第一鈍化層的厚度。

進一步，所述第二鈍化層的厚度為0.2～0.3微米。

進一步，在通過蝕刻製程移除未被第一光阻區域、第二光阻區域覆蓋的第一鈍化層及第二鈍化層的步驟中，蝕刻方法為幹法蝕刻。

進一步，在去除所述第二鈍化層的步驟中，採用幹法蝕刻的方法去除所述第二鈍化層。

進一步，所述第一光阻區域的厚度大於所述第二光阻區域的厚度。

本發明還提供一種COA基板，包括襯底基板、柵極、柵極絕緣層、有源層、歐姆接觸層、源/漏極、絕緣層、色阻層、第一鈍化層及像素電極，在所述第一鈍化層上未設置像素電極的區域還設置有一第二鈍化層，所述第一鈍化層的成膜速率小於所述第二鈍化層的成膜速率。

進一步，所述第二鈍化層的厚度大於所述第一鈍化層的厚度。

本發明的優點在於，在色阻層上形成成膜速率慢的第一鈍化層及成膜速率快的第二鈍化層，在第二鈍化層被蝕刻時，第一鈍化層不被蝕刻或蝕刻量少，保護色阻層，使得在蝕刻完畢，色阻層沒有被暴露，從而進一步避免在後續的剝離工藝中，剝離液對色阻層的損壞。本發明克服了現有技術的缺陷，將3mask技術應用於COA基板，縮短了COA基板的製程，節約成本。

附圖說明

圖1是現有的COA基板的結構示意圖；

圖2是本發明COA基板製作方法的步驟示意圖；

圖3A～圖3M是本發明COA基板製作方法的工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明提供的COA基板的製作方法及COA基板的具體實施方式做詳細說明。

本發明提供一種COA基板的製作方法，圖2是本發明COA基板製作方法的步驟示意圖，圖3A～圖3M是本發明COA基板製作方法的工藝流程圖。所述方法包括如下步驟：

步驟S200、如圖3A所示，提供一襯底基板300，在襯底基板300上形成第一金屬層301。所述襯底基板300可以為透明基板，優選為玻璃基板。進一步，在本具體實施方式中，可採用金屬沉積的方法形成第一金屬層301。

步驟S201、如圖3B所示，採用第一道光罩製程對所述第一金屬層301進行圖案化處理，並蝕刻去除未被光阻覆蓋的第一金屬層301，形成柵極302。在本具體實施方式中，形成所述柵極的方法具體是在所述第一金屬層301上形成第一光阻層(附圖中未標示)，通過第一道光罩製程對所述第一光阻層進行灰階曝光，使所述第一光阻層圖案化，通過蝕刻製程移除未被所述第一光阻層覆蓋的第一金屬層，去除所述第一光阻層，從而形成柵極302。

步驟S202、參見圖3C所示，在所述柵極302及未被所述柵極302覆蓋的襯底基板300上依次形成柵極絕緣層303、有源層基層304、歐姆接觸層基層305及第二金屬層306。在本具體實施方式中，用CVD成膜的方法在所述柵極302及未被所述柵極302覆蓋的襯底基板300上覆蓋上SiNx作為柵極絕緣層303，繼續連續沉積a-Si:H和N+layer分別作為有源層基層304和歐姆接觸層基層305，並在所述歐姆接觸層基層305上沉積第二金屬層306。

步驟S203、參見圖3D所示，在所述第二金屬層306表面形成半灰階光罩光阻圖形(附圖中未標示)，採用第二道光罩製程對所述有源層基層304、歐姆接觸層基層305及第二金屬層306進行圖案化處理，並採用交替採用兩次溼法蝕刻及幹法蝕刻去除未被所述半灰階光罩光阻覆蓋的區域，形成與所述柵極對應的有源層308、歐姆接觸層309及源/漏極310。在本具體實施方式中，在所述第二金屬層306表面形成半灰階光罩光阻圖形(HTM光罩光阻圖形)，採用第二道光罩製程對所述有源層基層304、歐姆接觸層基層305及第二金屬層306進行圖案化處理，並依次進行第一次溼法蝕刻、第一次幹法蝕刻、第二次溼法蝕刻及第二次幹法蝕刻去除未被所述半灰階光罩光阻覆蓋的區域，形成與所述柵極對應的有源層308、歐姆接觸層309及源/漏極310。

步驟S204、參見圖3E所述，在所述源/漏極310上及未被所述源/漏極310覆蓋的襯底基板300上形成絕緣層311。在本具體實施方式中，採用CVD方法沉積所述絕緣層311。

步驟S205、參見圖3F所示，在所述絕緣層311上塗覆形成色阻層312，所述色阻層312具有一過孔(附圖中未標示)，所述過孔暴露出所述絕緣層311。所述色阻層312可採用塗層的方式形成，其可直接形成過孔。

步驟S206、參見圖3G所示，在所述色阻層312上及暴露的絕緣層311上依次形成第一鈍化層313及第二鈍化層314，所述第一鈍化層313及第二鈍化層314可採用CVD成膜的方法形成。所述第一鈍化層313的成膜速率小於所述第二鈍化層314的成膜速率，使得所述第二鈍化層314的膜質較容易被蝕刻。進一步，所述第二鈍化層314的厚度大於所述第一鈍化層313的厚度，優選地，所述第二鈍化層314的厚度為0.2～0.3微米。

參見步驟S207及圖3H，在第二鈍化層314上塗布光阻層，採用第三道光罩製程對該光阻層進行灰階曝光，使該光阻層圖案化，形成不同厚度的第一光阻區域315和第二光阻區域316。所述第一光阻區域315的厚度大於所述第二光阻區域316的厚度，使得在後續去除光阻區域的步驟中(步驟S208)，第一光阻區域315還有部分被保留。至此，本發明COA基板三道光罩製程全部應用完成，後續沒有應用光罩製程。

步驟S208、參見圖3I所示，通過蝕刻製程移除未被第一光阻區域315、第二光阻區域316覆蓋的第一鈍化層313及第二鈍化層314，暴露出源/漏極310的漏極。在該步驟中，蝕刻方法為幹法蝕刻。

步驟S209、參見圖3J所示，對光阻層進行灰化處理，保留部分第一光阻區域315，去除所述第二光阻區域316，所述部分第一光阻區域315對應的是在後續步驟中不需要形成像素電極的區域，去除的所述第二光阻區域316對應的是在後續步驟中需要形成像素電極的區域。在本具體實施方式中，採用O2灰化(O2ashing)的方法度所述光阻層進行灰化處理。進一步，在優選實施例中，第一光阻區域315的厚度大於第二光阻區域316的厚度，則在灰化處理時，厚度較小的第二光阻區域316先被完全去除，厚度較大的第一光阻區域315則沒有完全被去除，部分第一光阻區域315被保留。

步驟S210、參見圖3K所示，通過蝕刻製程移除未被所述部分第一光阻區域315覆蓋的所述第二鈍化層314，暴露出第一鈍化層313，位於所述部分第一光阻區域315下方的第二鈍化層314邊緣被去除，使得所述部分第一光阻區域315邊緣懸空。在該步驟中，所述蝕刻方法可以為幹法蝕刻。由於第二鈍化層314成膜速率大於第一鈍化層313的成膜速率，且蝕刻不僅僅是豎向蝕刻，還存在橫向蝕刻，因此在被保留的部分第一光阻區域315下方，第二鈍化層314邊緣被去除，使得所述部分第一光阻區域315邊緣懸空。在該步驟中，第一鈍化層313並未被去除，且由於第二鈍化層314的成膜速率大於第一鈍化層313的成膜速率，因此，第一鈍化層313蝕刻不易被蝕刻，其蝕刻速度慢於第二鈍化層314，從而在第二鈍化層314完全被去除後，能夠保證色阻層312的表面依然被第一鈍化層313覆蓋，第一鈍化層313保護所述色阻層312，在後續剝離工藝中，避免色阻層312被剝離液損壞。

步驟S211、參見圖3L所示，在所述部分第一光阻區域315、第一鈍化層313及暴露的漏極上沉積透明導電薄膜317，在所述部分第一光阻區域315邊緣懸空的部位未沉積透明導電薄膜317。在本具體實施方式中，採用PVD沉積ITO透明導電薄膜317，在所述部分第一光阻區域315邊緣，透明導電薄膜317會斷掉，從而在所述部分第一光阻區域315邊緣懸空的部位未沉積透明導電薄膜317。

步驟S212、參見圖3M所示，移除所述部分第一光阻區域315及沉積在其上的透明導電薄膜317，形成像素電極318，進而形成COA基板。在移除所述部分第一光阻區域315時，採用剝離液進行剝離。由於所述部分第一光阻區域315懸空部位的存在，所述剝離液會進入該懸空的部位，進而能夠更容易地移除所述部分第一光阻區域315及沉積在其上的透明導電薄膜317。在本步驟中，由於第一鈍化層313的存在，色阻層312並未與剝離液接觸，從而避免剝離液對色阻層312造成損壞。

本發明還提供一種COA基板，參見圖3M所示，所述COA基板包括襯底基板300、柵極302、柵極絕緣層303、有源層308、歐姆接觸層309及源/漏極310、絕緣層311、色阻層312、第一鈍化層313及像素電極318，在所述第一鈍化層313上未設置像素電極318的區域還設置有第二鈍化層314，其中，所述第一鈍化層313的成膜速率小於所述第二鈍化層314的成膜速率。可選的，所述第二鈍化層的厚度大於所述第一鈍化層的厚度。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。