CN103943628A - Tft阵列基板、制造方法及其显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种TFT阵列基板，其包括：第一电极层、第二电极层、绝缘层和刻蚀阻挡层；所述阵列基板包含存储电容区域，其中所述存储电容区域中，存储电容包括依次层叠的该第一电极层、该刻蚀阻挡层和该第二电极层。所述TFT阵列基板，薄化了存储电容结构厚度，提高了存储电容的电容值，从而提升其所应用的显示面板的图像显示质量。

Description

TFT阵列基板、制造方法及其显示面板

技术领域

本发明涉及显示器件领域，特别是TFT阵列基板、TFT阵列基板的制造方法以及采用该TFT阵列基板的显示面板。

背景技术

TFT阵列基板中，集成了多个薄膜晶体管（Thin Film Transistor,TFT），以驱动LCD或者OLED显示面板中的像素点，再配合外围驱动电路，实现显示面板的图像显示。因此，TFT是控制发光的开关，是实现图像显示的关键因素，直接关系到显示面板的发展方向。然而，现有显示面板技术的TFT阵列基板中，其存储电容区域与栅绝缘层叠加，导致不同介质层叠形成的结构厚度较厚，相应地降低了存储电容的电容值，使得电容不足、寄生电容增多，影响了图像显示质量。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种，其有效避免了由于现有技术的限制和缺陷导致的一个或更多的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案之一为：一种TFT阵列基板，其包括：第一电极层、第二电极层、绝缘层和刻蚀阻挡层；所述阵列基板包含存储电容区域，所述存储电容由第一电极层、刻蚀阻挡层和第二电极层依次层叠而组成。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案之二为：一种TFT阵列基板，其包括：第一电极层、第二电极层、绝缘层和刻蚀阻挡层；所述阵列基板包含TFT区域和存储电容区域，所述存储电容区域包括依次层叠设置的第一电极层、绝缘层、刻蚀阻挡层和第二电极层，所述存储电容区域位于所述第一电极层上方的至少部分绝缘层厚度小于TFT区域位于所述第一电极层上方的绝缘层厚度。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案之三为：其包括以下步骤：提供一块基板，在基板上形成第一电极层和绝缘层；刻蚀存储电容区域中的绝缘层；在绝缘层被刻蚀处形成刻蚀阻挡层；在刻蚀阻挡层之上设置第二电极层。

本发明提供了一种TFT阵列基板及其制造方法，于第一电极层上设置绝缘层，在绝缘层上刻蚀时，刻光或减薄部分绝缘层，然后直接形成刻蚀阻挡层于被刻蚀的相应位置；与传统结构的存储电容相比，消除或者减薄了绝缘层的厚度，以降低存储电容的整体厚度，相应提高了存储电容的电容值，并减少了寄生电容的干扰。

附图说明

图1为本发明第一实施例中TFT阵列基板的剖面结构示意图。

图2为本发明第一实施例中TFT阵列基板的制造方法示意图。

图3为本发明第一实施例中TFT阵列基板的制造方法示意图。

图4为本发明第一实施例中TFT阵列基板的制造方法示意图。

图5为本发明第一实施例中TFT阵列基板的制造方法示意图。

图6为本发明第一实施例中TFT阵列基板的制造方法流程图。

图7为本发明第二实施例中TFT阵列基板的剖面结构示意图。

图8为本发明第二实施例中TFT阵列基板的制造方法流程图。

具体实施方式

本发明第一实施例所提供的TFT阵列基板100及其制造方法，请参考图1至图6。

图1为TFT阵列基板100的剖面结构示意图。为了说明的方便，TFT阵列基板100按其功能，包含三个区域，即TFT区域A、存储电容区域B和驱动电路区域C。TFT阵列基板100从结构上，包括：基板10、第一电极层22、24和26、绝缘层30、半导体层40、刻蚀阻挡层52和54以及第二电极层62、64和66。

第一电极层分别设于TFT区域A、存储电容区域B和驱动电路区域C，分别标识为22、24和26。第一电极层的材料可以为钼、钼铌合金、铝、铝钕合金、铜、钛、镍、铬、或它们的复合层。TFT区域A中，第一电极层22为栅极。存储电容区域B中，第一电极层24的上表面包括两个第一区域242和一个第二区域244。第一区域242分别位于第一电极层24上表面的两侧；第二区域244位于第一电极层24上表面的中间。驱动电路区域C中，第一电极层26的上表面包括两个第三区域262和一个第四区域264。第三区域262分别位于第一电极层26上表面的两侧；第二区域264位于第一电极层26上表面的中间。第一电极层22、24和26在TFT区域A、存储电容区域B和驱动电路区域C这三个区域中均位于同层。

绝缘层30设于第一电极层22、24和26之上。TFT区域A中，绝缘层30为栅绝缘层，它整面铺设于TFT区域A的表面。存储电容区域B和驱动电路区域C中，通过刻蚀绝缘层30，在其上分别形成两个通孔32，34。其中，通孔32用于第一电极层24和第二电极层64之间的电性连接，通孔34用于第一电极层26和第二电极层66之间的电性连接。通孔32形成于第一电极层24的第二区域244。通孔34形成于第一电极层26的第四区域264。在储电容区域B，绝缘层30设于所述区域的第一电极层24两侧的第一区域242。在驱动电路区域C，绝缘层30设于所述区域的第一电极层26两侧的第三区域262和基板10之上。绝缘层30的材料可以为氧化硅、氮化硅、氧化铝、或它们的复合层。绝缘层层30在TFT区域A、存储电容区域B和驱动电路区域C这三个区域中均位于同层。

半导体层40设于TFT区域A中的栅绝缘层40之上。本实施例中，半导体层40可以为氧化物，如氧化铟镓锌、氧化锌、氧化铟铝锌、氧化镓锌或硅。

刻蚀阻挡层分别设于TFT区域A和存储电容区域B，分别标识为52和54。TFT区域A中，刻蚀阻挡层52沉积于半导体层40之上。存储电容区域B中，刻蚀阻挡层54沉积于第一电极层24之上未设置绝缘层30处（第一电极层第二区域244所对应的通孔32上方），以及部分绝缘层30之上。刻蚀阻挡层54直接接触并位于第一电极层24与第二电极层64之间。驱动电路区域C中未设置刻蚀阻挡层。刻蚀阻挡层52、54的材料为氧化硅、氮化硅、氧化铝、或它们的复合层，即材料可以与绝缘层30的相同。刻蚀阻挡层的厚度为 例如为较佳的厚度。刻蚀阻挡层52、54的厚度设定为薄于TFT区域A的绝缘层30的厚度，能够增大单位面积的电容，因此进一步提高了存储电容的电容值。

第二电极层分别设于TFT区域A、存储电容区域B和驱动电路区域C，分别标识为62、64和66。第二电极层62、64和66的材料为钼、钼铌合金、铝、铝钕合金、铜、钛、镍、铬或氧化铟锡。TFT区域A中，第二电极层62为源、漏电极，它们设于最上层，该TFT区域A中各层的层叠结构为现有技术。存储电容区域B中，第二电极层64设于刻蚀阻挡层54之上。存储电容由第一电极层24、刻蚀阻挡层54和第二电极层64依次层叠而组成。驱动电路区域C中，第二电极层66设于第一电极层26上未设置绝缘层30处（即第一电极层第四区域264所对应的通孔34上方），以及部分绝缘层30之上。第二电极层62和66在TFT区域A和驱动电路区域C这两个区域中均位于同层。由于采用了本发明的TFT结构，存储电容区域的绝缘层可以在驱动电路刻蚀绝缘层通孔时一并刻蚀，从而无需增加额外的光刻工艺。

结合图2至图6，绘示了本发明第一实施例的TFT阵列基板100的制造方法。

步骤S1，请参考图2，提供一块基板10，基板10具体可以采用玻璃或者树脂等具有坚固性的材料制成。采用第一道光刻工艺，成膜形成第一电极层22、24和26。

步骤S2，请参考图2，在基板10上铺设一层绝缘层30，覆盖于第一电极层22、24和26之上。

步骤S3，请参考图2，采用第二道光刻工艺，设置半导体层40于TFT区域A的绝缘层30之上。

步骤S4，请参考图3，采用第三道光刻工艺，在存储电容区域B和驱动电路区域C的绝缘层30之上分别刻光部分绝缘层，形成两个通孔32和34。

步骤S5，请参考图4，采用第四道光刻工艺，分别在TFT区域A的半导体层40上和存储电容区域B的第一电极层24第二区域244上，沉积刻蚀阻挡层52和54。

步骤S6，请参考图5，采用第五道光刻工艺，分别在TFT区域A、存储电容区域B和驱动电路区域C，设置第二电极层62、64和66。

以TN型显示面板为例，还包括步骤S7和步骤S8，它们在图6中未绘示。步骤S7中采用第六道光刻工艺，在TFT阵列基板100整面设置钝化层，然后刻蚀形成钝化层过孔。步骤S8中在钝化层上设置电极层，图型化形成像素电极。最终形成应用于TN型显示面板的TFT阵列基板。步骤S7和S8均为现有技术，因此不再赘述，相应的结构也未绘示于图中。

第一电极层22、24和26、绝缘层30、半导体层40、刻蚀阻挡层52和54、第二电极层62、64和66的成膜方法为物理气相沉积（PVD）或者化学气相沉积（CVD）。制造流程中所采用的光刻工艺是现有技术，因此在此不特别描述。

本发明第一实施例所提供的TFT阵列基板100及其制造方法，由于刻光了其存储电容区域B上的部分绝缘层30，因此，第一电极层24、刻蚀阻挡层54和第二电极层64三者形成了存储电容，将刻蚀阻挡层54作为存储电容的介质层，省略了绝缘层30，能够提高存储电容的电容值，减少了寄生电容的干扰，从而提升了显示面板的图像显示质量。制造流程中，由于本TFT阵列基板100的驱动电路区域C设有通孔34，因此在刻蚀驱动电路区域C的通孔34时，同时在存储电容区域B上刻蚀通孔32，即可形成三层的存储电容结构，无需特别增设一道针对存储电容区域B绝缘层30的光刻工艺，因此简化制程。

本发明第二实施例所提供的TFT阵列基板100’及其制造方法，请参考图7至图8。

图7所示，TFT阵列基板100’的主要结构与第一实施例所揭示的TFT阵列基板100的相同，在此不赘述。不同之处在于，其存储电容区域B’包括四层结构，即从基板10往上依次是第一电极层24、绝缘层30’、刻蚀阻挡层54和第二电极层64。存储电容区域B’中的绝缘层30'包括具有不同厚度的绝缘层32’和绝缘层34’，绝缘层32’的厚度比TFT区域A中位于第一电极层22上方的绝缘层30薄，厚度为TFT区域A中绝缘层30的10%～90%。绝缘层34’的厚度可以设为与TFT区域A中位于第一电极层22上方的绝缘层30厚度一致。相应的，刻蚀阻挡层54设于绝缘层30’的上方。第二电极层64设于刻蚀阻挡层54之上。

本发明第二实施例所提供的TFT阵列基板100’，虽然其存储电容区域B’包括四层结构，但是其绝缘层32’的厚度被减薄，也就减小了存储电容结构中介质层的厚度，同样可以实现本发明第一实施例所要达到的效果。

图8为本发明第二实施例所提供的TFT阵列基板100’的制造方法流程图，其主要步骤相同。不同步骤仅在于，步骤S4’中，在对存储电容区域B’的绝缘层30’进行刻蚀时，没有将绝缘层30’部分刻光，而是刻蚀绝缘层30’的一部分，减薄了绝缘层30’的厚度，即形成了厚度较薄的绝缘层32’。步骤S5’中，在存储电容区域B’，将刻蚀阻挡层54沉积形成于绝缘层30’之上。步骤S6’中，在存储电容区域B’，将第二电极层64设于刻蚀阻挡层54上方。

本发明还提供了一种采用上述TFT阵列基板100、100’的显示面板，图中未绘示，所述显示面板不限于LCD显示面板，还可以是OLED显示面板。

本发明的实施例中，虽然只是描述了采用金属氧化物半导体的TFT阵列基板，但是不限于此，还可以采用非晶硅或者多晶硅的半导体层。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (18)

1.一种TFT阵列基板，其包括：第一电极层、第二电极层、绝缘层和刻蚀阻挡层；

所述阵列基板包含存储电容区域，其中所述存储电容区域中，存储电容包括依次层叠的该第一电极层、该刻蚀阻挡层和该第二电极层。

2.根据权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述存储电容区域中，所述第一电极层在所述存储电容区域包括第一区域和第二区域，第一区域设置绝缘层，所述刻蚀阻挡层设于第二区域及部分绝缘层之上。

3.根据权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述刻蚀阻挡层与第一、第二电极层直接接触。

4.根据权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包含TFT区域和驱动电路区域，所述驱动电路区域包括：与TFT区域同层设置的第一电极层、绝缘层和第二电极层；所述第一电极层在所述驱动电路区域包括第三区域和第四区域，所述绝缘层设于所述第三区域，第二电极层设于所述第四区域和部分绝缘层之上。

5.根据权利要求4所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述TFT区域中，所述第一电极层包括栅极，所述第二电极层包括源极和漏极，所述绝缘层设于第一电极层之上。

6.根据权利要求5所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述TFT区域中，还包括半导体层，其位于所述绝缘层与刻蚀阻挡层之间。

7.根据权利要求6所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述半导体层为金属氧化物、非晶硅或者多晶硅。

8.根据权利要求4所述的TFT阵列基板，其特征在于，在所述存储电容区域和驱动电路区域，分别设置通孔于第一、二电极层之间，所述通孔分别贯穿所述存储电容区域和驱动电路区域的绝缘层。

9.根据权利要求8所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述刻蚀阻挡层设于存储电容区域的通孔上方。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述刻蚀阻挡层比所述TFT区域的绝缘层薄，所述刻蚀阻挡层的厚度为

11.根据权利要求1所述的TFT阵列基板，所述存储电容区域位于所述第一电极层上方的至少部分绝缘层厚度小于TFT区域位于所述第一电极层上方的绝缘层厚度。

12.根据权利要求11所述的TFT阵列基板，其特征在于，还包含驱动电路区域，其包括：均与TFT区域同层设置的第一电极层，绝缘层和第二电极层；所述绝缘层上设有通孔，以使所述第一电极层和第二电极层电连接。

13.根据权利要求11所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述存储电容区域至少部分绝缘层厚度是TFT区域绝缘层厚度的10%～90%。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述存储电容区域的刻蚀阻挡层比所述TFT区域的绝缘层薄，厚度为

15.一种显示面板，其包括根据权利要求1至14中任一项所述的TFT阵列基板。

16.一种TFT阵列基板的制造方法，包括以下步骤：

提供一基板，在所述基板上依次形成第一电极层和绝缘层；

刻蚀存储电容区域中的所述绝缘层；

在所述绝缘层被刻蚀处形成刻蚀阻挡层；

在所述刻蚀阻挡层之上形成第二电极层。

17.根据权利要求16所述的TFT阵列基板的制造方法，其特征在于，所述存储电容区域的绝缘层被刻蚀以形成通孔或者被减薄厚度。

18.根据权利要求16所述的TFT阵列基板的制造方法，其特征在于，还包括步骤：刻蚀驱动电路区域的绝缘层以形成通孔。