CN101807549A - Tft-lcd阵列基板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种TFT-LCD阵列基板及其制造方法。制造方法包括：沉积栅金属薄膜，通过构图工艺形成栅线和栅电极图形；沉积栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源漏金属薄膜，采用带有半透膜的半色调或灰色调掩模板通过构图工艺形成有源层、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道区域图形，形成的源电极和漏电极的宽度为2.8μm～3.0μm；沉积钝化层，通过构图工艺形成钝化层过孔图形；沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成像素电极图形，像素电极通过钝化层过孔与漏电极连接。本发明采用带有半透膜的半色调或灰色调掩模板，使源电极和漏电极的宽度大大减小，提高了开口率，不仅可以增加亮度，而且可以降低背光板的亮度。
Description
技术领域
本发明涉及一种薄膜晶体管液晶显示器结构及其制造方法，尤其是一种TFT-LCD阵列基板及其制造方法。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)具有体积小、功耗低、无辐射等特点，在当前的平板显示器市场中占据了主导地位。目前，现有技术制造TFT-LCD阵列基板主要采用五次或四次构图工艺。五次构图工艺主要包括：栅线和栅电极构图、有源层构图、源/漏电极构图、过孔构图和像素电极构图。四次构图工艺是在五次构图工艺基础上，利用半色调或灰色调掩模板技术，将有源层构图与源/漏电极构图合并成一个构图工艺。
现有技术的半色调或灰色调掩模板设置有完全透光区域、半透光区域和不透光区域，不透光区域对应于源电极和漏电极图形所在区域，半透光区域对应于TFT沟道区域图形所在区域，完全透光区域对应于上述图形以外区域。实际曝光分析表明，当不透光区域外侧的紫外线射入TFT沟道区域时，会造成TFT沟道区域的光刻胶过薄，而且由于从不透光区域边缘射入TFT沟道区域的紫外线不是平行光，还会造成TFT沟道区域的光刻胶出现变形。过薄或变形的光刻胶使后续连续刻蚀源漏金属薄膜和掺杂半导体薄膜时导致TFT沟道区域开路或短路不良，造成良品率下降。目前，现有技术为了克服TFT沟道区域开路或短路不良，均采用增加源电极宽度和漏电极宽度的方法，使不透光区域外侧的紫外线不会射入TFT沟道区域，但该方法增加了薄膜晶体管的尺寸，减小了有效透光区域，降低了开口率。
发明内容
本发明的目的是提供一种TFT-LCD阵列基板及其制造方法，在保证TFT沟道区域性能的前提下，减小薄膜晶体管的尺寸，提高开口率。
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，包括：
步骤1、在基板上沉积栅金属薄膜，通过构图工艺形成包括栅线和栅电极的图形；
步骤2、在完成步骤1的基板上沉积栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源漏金属薄膜，采用带有半透膜的半色调或灰色调掩模板通过构图工艺形成包括有源层、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道区域的图形，所述形成的源电极和漏电极的宽度为2.8μm～3.0μm；
步骤3、在完成步骤2的基板上沉积钝化层，通过构图工艺形成包括钝化层过孔的图形，所述钝化层过孔位于漏电极的上方；
步骤4、在完成步骤3的基板上沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成包括像素电极的图形，所述像素电极通过钝化层过孔与漏电极连接。
所述步骤2包括：
步骤21、采用等离子体增强化学气相沉积方法，依次沉积栅绝缘层、半导体薄膜和掺杂半导体薄膜；
步骤22、采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积源漏金属薄膜；
步骤23、在所述源漏金属薄膜上涂覆一层正性光刻胶；
步骤24、采用带有半透膜的半色调或灰色调掩模板曝光，使光刻胶形成未曝光区域、半曝光区域、复合曝光区域和完全曝光区域，其中，未曝光区域对应于数据线、源电极和漏电极图形所在区域，半曝光区域对应于源电极和漏电极之间TFT沟道区域图形所在区域；复合曝光区域对应于源电极外侧和漏电极外侧所在区域；完全曝光区域对应于上述图形以外区域；
步骤25、显影处理后，未曝光区域的光刻胶厚度没有变化，形成光刻胶完全保留区域；半曝光区域的光刻胶厚度变薄，形成光刻胶半保留区域；复合曝光区域和完全曝光区域的光刻胶被完全去除，形成光刻胶完全去除区域；
步骤26、通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的源漏金属薄膜、掺杂半导体薄膜和半导体薄膜，形成数据线和有源层图形；
步骤27、通过灰化工艺去除光刻胶半保留区域的光刻胶，暴露出该区域的源漏金属薄膜；
步骤28、通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶半保留区域的源漏金属薄膜和掺杂半导体薄膜，并刻蚀掉部分厚度的半导体薄膜，暴露出半导体薄膜，形成源电极、漏电极和TFT沟道区域图形，所述形成的源电极和漏电极的宽度为2.8μm～3.0μm；
步骤29、剥离剩余的光刻胶。
所述带有半透膜的半色调或灰色调掩模板包括掩模基板，掩模基板上形成有不透光膜、第一半透光膜和第二半透光膜，不透光膜用于形成不透光区域，使其对应位置的光刻胶形成未曝光区域，第一半透光膜用于形成第一半透光区域，使其对应位置的光刻胶形成半曝光区域，第二半透光膜用于形成第二半透光区域，使其对应位置的光刻胶形成复合曝光区域。
所述复合曝光区域由以垂直方向透过第二半透光膜进入第二半透光区域的紫外线光和以倾斜方向从第二半透光膜外侧进入第二半透光区域的紫外线光一起曝光形成。复合曝光区域的曝光效果等同于完全曝光区域的曝光效果。
第一半透光膜和第二半透光膜厚度相同，第一半透光膜采用透光率为35％～45％的半透过材料，第二半透光膜采用透光率为55％～65％的半透过材料。
所述第一半透光膜和第二半透光膜采用相同透过率的半透过材料，第二半透光膜厚度为第一半透光膜厚度的60％～70％。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种TFT-LCD阵列基板，包括栅线和数据线，所述栅线和数据线限定的像素区域内形成像素电极和薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括：
栅电极，形成在基板上，并与栅线连接；
栅绝缘层，形成在栅电极和栅线上，并覆盖整个基板；
半导体层，形成在栅绝缘层上，并位于栅电极的上方；
掺杂半导体层，形成在半导体层上；
源电极，形成在掺杂半导体层上，一端位于栅电极的上方，另一端与数据线连接，所述源电极的宽度为2.8μm～3.0μm；
漏电极，形成在掺杂半导体层上，一端位于栅电极的上方，与源电极相对设置，所述漏电极的宽度为2.8μm～3.0μm；
TFT沟道区域，形成在源电极与漏电极之间，TFT沟道区域的掺杂半导体层被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层，使TFT沟道区域的半导体层暴露出来；
钝化层，形成在源电极、漏电极和TFT沟道区域上，并覆盖整个基板，在漏电极位置开设有使漏电极与像素电极连接的钝化层过孔。
本发明提供了一种TFT-LCD阵列基板及其制造方法，通过采用带有半透膜的半色调或灰色调掩模板，在保证TFT沟道区域性能的前提下，使本发明源电极和漏电极的宽度大大减小，相对于现有技术的源电极和漏电极的宽度，本发明源电极和漏电极的宽度减小了50％，因此最大限度地减小了薄膜晶体管的尺寸，提高了开口率，不仅可以增加亮度，而且可以降低背光板的亮度，从而节省能耗和制造成本。
附图说明
图1为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法的流程图；
图2为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法中形成有源层、数据线、源电极和漏电极的流程图；
图3为本发明TFT-LCD阵列基板第一次构图工艺后的平面图；
图4为图3中A1-A1向的剖面图；
图5为本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺后的平面图；
图6为图5中A2-A2向的剖面图；
图7为本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺中沉积各层薄膜后A2-A2向的剖面图；
图8为本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺中曝光时A2-A2向的剖面图；
图9为本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺中显影后A2-A2向的剖面图；
图10为本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺中第一次刻蚀工艺后A2-A2向的剖面图；
图11为本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺中灰化工艺后A2-A2向的剖面图；
图12为本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺中第二次刻蚀工艺后A2-A2向的剖面图；
图13为本发明TFT-LCD阵列基板第三次构图工艺后的平面图；
图14为图13中A3-A3向的剖面图；
图15为本发明TFT-LCD阵列基板第四次构图工艺后的平面图；
图16为图15中A4-A4向的剖面图；
图17为本发明带有半透膜的半色调或灰色调掩模板第一实施例的结构示意图；
图18为本发明带有半透膜的半色调或灰色调掩模板第二实施例的结构示意图。
附图标记说明：
1-基板； 2-栅电极； 3-栅绝缘层；
4-半导体层； 5-掺杂半导体层； 6-源电极；
7-漏电极； 8-钝化层； 9-钝化层过孔；
11-栅线； 12-数据线； 13-像素电极；
21-源漏金属薄膜； 22-光刻胶； 23-半导体薄膜；
24-掺杂半导体薄膜； 31-掩模基板； 32-不透光膜；
30-带有半透膜的半色
33-第一半透光膜； 34-第二半透光膜34；
调或灰色调掩模板。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法的流程图，包括：
步骤1、在基板上沉积栅金属薄膜，通过构图工艺形成包括栅线和栅电极的图形；
步骤2、在完成步骤1的基板上沉积栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源漏金属薄膜，采用带有半透膜的半色调或灰色调掩模板通过构图工艺形成包括有源层、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道区域的图形，所述形成的源电极和漏电极的宽度为2.8μm～3.0μm；
步骤3、在完成步骤2的基板上沉积钝化层，通过构图工艺形成包括钝化层过孔的图形，所述钝化层过孔位于漏电极的上方；
步骤4、在完成步骤3的基板上沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成包括像素电极的图形，所述像素电极通过钝化层过孔与漏电极连接。
本发明提供了一种TFT-LCD阵列基板制造方法，通过采用带有半透膜的半色调或灰色调掩模板，使本发明源电极和漏电极的宽度大大减小。其中，采用带有半透膜的半色调或灰色调掩模板的构图工艺是一种采用多步刻蚀方法的构图工艺，通过一次构图工艺形成有源层、数据线、源电极和漏电极。
图2为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法中形成有源层、数据线、源电极和漏电极的流程图，在图1所示技术方案中，所述步骤2包括：
步骤21、采用等离子体增强化学气相沉积方法，依次沉积栅绝缘层、半导体薄膜和掺杂半导体薄膜；
步骤22、采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积源漏金属薄膜；
步骤23、在所述源漏金属薄膜上涂覆一层正性光刻胶；
步骤24、采用带有半透膜的半色调或灰色调掩模板曝光，使光刻胶形成未曝光区域、半曝光区域、复合曝光区域和完全曝光区域，其中，未曝光区域对应于数据线、源电极和漏电极图形所在区域，半曝光区域对应于源电极和漏电极之间TFT沟道区域图形所在区域；复合曝光区域对应于源电极外侧和漏电极外侧所在区域；完全曝光区域对应于上述图形以外区域；
步骤25、显影处理后，未曝光区域的光刻胶厚度没有变化，形成光刻胶完全保留区域；半曝光区域的光刻胶厚度变薄，形成光刻胶半保留区域；复合曝光区域和完全曝光区域的光刻胶被完全去除，形成光刻胶完全去除区域；
步骤26、通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的源漏金属薄膜、掺杂半导体薄膜和半导体薄膜，形成数据线和有源层图形；
步骤27、通过灰化工艺去除光刻胶半保留区域的光刻胶，暴露出该区域的源漏金属薄膜；
步骤28、通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶半保留区域的源漏金属薄膜和掺杂半导体薄膜，并刻蚀掉部分厚度的半导体薄膜，暴露出半导体薄膜，形成源电极、漏电极和TFT沟道区域图形，所述形成的源电极和漏电极的宽度为2.8μm～3.0μm；
步骤29、剥离剩余的光刻胶。
图3～图16为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法的制造过程示意图，可以进一步说明本发明的技术方案，在以下说明中，本发明所称的构图工艺包括光刻胶涂覆、掩模、曝光、刻蚀和光刻胶剥离等工艺，光刻胶采用正性光刻胶。
图3为本发明TFT-LCD阵列基板第一次构图工艺后的平面图，所反映的是一个像素单元的结构，图4为图3中A1-A1向的剖面图。首先采用磁控溅射或热蒸发的方法，在基板1(如玻璃基板或石英基板)上沉积一层栅金属薄膜，栅金属薄膜可以采用铝、铬、钨、钽、钛、钼或铝镍的单层薄膜，也可以采用由上述单层薄膜构成的多层复合薄膜。采用普通掩模板对栅金属薄膜进行构图，在基板1上形成包括栅电极2和栅线11的图形，如图3和图4所示。实际应用中，本发明第一次构图工艺中也可以同时形成公共电极线图形，形成存储电容在公共电极线上(Cs on Common)的结构。
图5为本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺后的平面图，所反映的是一个像素单元的结构，图6为图5中A2-A2向的剖面图。在完成上述结构图形的基板上，首先沉积栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源漏金属薄膜，然后通过构图工艺形成有源层、数据线12、源电极6、漏电极7和TFT沟道区域图形，如图5和图6所示。本发明第二次构图工艺是一种采用多步刻蚀方法的构图工艺，具体过程说明如下。
图7为本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺中沉积各层薄膜后A2-A2向的剖面图。首先采用等离子体增强化学气相沉积(简称PECVD)方法，依次沉积栅绝缘层3、半导体薄膜23和掺杂半导体薄膜24，然后采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积一层源漏金属薄膜21，如图7所示。栅绝缘层3可以采用氧化物、氮化物或氧氮化合物，源漏金属薄膜21可以采用铝、铬、钨、钽、钛、钼或铝镍的单层薄膜，也可以采用由上述单层薄膜构成的多层复合薄膜。
图8为本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺中曝光时A2-A2向的剖面图。首先在源漏金属薄膜21上涂覆一层正性光刻胶22，然后采用带有半透膜的半色调或灰色调掩模板30对光刻胶22进行曝光，使光刻胶22形成未曝光区域A、半曝光区域B、复合曝光区域C和完全曝光区域D，如图8所示。
本发明采用带有半透膜的半色调或灰色调掩模板30是一种带有二类半透光区域的掩模板，一类半透光区域用于形成半曝光区域B，另一类半透光区域用于形成复合曝光区域C。具体地，本发明采用带有半透膜的半色调或灰色调掩模板30包括掩模基板31，掩模基板31上形成有不透光膜32、第一半透光膜33和第二半透光膜34。两个不透光膜32用于形成不透光区域，曝光时，紫外线光40无法透过不透光区域，使其对应位置的光刻胶形成未曝光区域A，未曝光区域A对应于数据线、源电极和漏电极图形所在区域；第一半透光膜33位于两个不透光膜32之间，用于形成第一半透光区域，曝光时，紫外线光40只能部分透过第一半透光区域，使其对应位置的光刻胶形成半曝光区域B，半曝光区域B对应于源电极和漏电极之间TFT沟道区域图形所在区域；第二半透光膜34位于两个不透光膜32的外侧，用于形成第二半透光区域，曝光时，垂直方向的紫外线光40部分透过第二半透光区域，同时倾斜方向的紫外线光40从第二半透光膜34的外侧也进入到第二半透光区域，使其对应位置的光刻胶形成复合曝光区域C，复合曝光区域C对应于源电极外侧和漏电极外侧所在区域；掩模基板31上的其它区域形成完全透光区域，曝光时，紫外线光40全部穿过完全透光区域，使其对应位置的光刻胶形成完全曝光区域D，完全曝光区域D对应于上述图形以外区域。由此可见，进入第二半透光区域的紫外线光40包括二部分：从第二半透光膜34透过的紫外线光40和从第二半透光膜34外侧区域进入的紫外线光40，两部分紫外线光40一起使该区域对应的光刻胶曝光，形成复合曝光区域C。实际使用中，通过设计第二半透光膜34的透过率，可以使本发明复合曝光区域C的曝光效果等同于完全曝光区域D。
图9为本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺中显影后A2-A2向的剖面图。显影处理后，未曝光区域A的光刻胶厚度没有变化，形成光刻胶完全保留区域，对应于数据线、源电极和漏电极图形所在区域；半曝光区域B的光刻胶厚度变薄，形成光刻胶半保留区域，对应于源电极和漏电极之间TFT沟道区域图形所在区域；复合曝光区域C和完全曝光区域D的光刻胶被完全去除，形成光刻胶完全去除区域，对应于上述图形以外的区域，如图9所示。
图10为本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺中第一次刻蚀工艺后A2-A2向的剖面图。通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉复合曝光区域C和完全曝光区域D的源漏金属薄膜21、掺杂半导体薄膜24和半导体薄膜23，如图10所示。
图11为本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺中灰化工艺后A2-A2向的剖面图。通过灰化工艺，去除半曝光区域B的光刻胶，暴露出该区域的源漏金属薄膜21，如图11所示。
图12为本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺中第二次刻蚀工艺后A2-A2向的剖面图。通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉半曝光区域B的源漏金属薄膜21和掺杂半导体薄膜24，并刻蚀掉部分厚度的半导体薄膜23，暴露出半导体薄膜23，如图12所示。
最后剥离剩余的光刻胶，完成本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺。本次构图工艺后，栅线11和数据线12限定了像素区域，有源层(包括半导体层4和掺杂半导体层5)形成在栅电极2的上方，源电极6和漏电极7形成在掺杂半导体层5上，源电极6的一端位于栅电极2的上方，另一端与数据线12连接，漏电极7的一端位于栅电极2的上方，与源电极6相对设置，源电极6和漏电极7之间形成TFT沟道区域，TFT沟道区域的掺杂半导体层5被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层4，使TFT沟道区域的半导体层4暴露出来，如图5和图6所示。由于本次构图工艺中采用的了本发明带有半透膜的半色调或灰色调掩模板，通过形成复合曝光区域，使本发明所形成的源电极和漏电极的宽度大大减小，相对于源电极和漏电极宽度为5.7μm～6.0μm的现有技术，本发明所形成的源电极和漏电极的宽度只有2.8μm～3.0μm，宽度减小了50％。
图13为本发明TFT-LCD阵列基板第三次构图工艺后的平面图，所反映的是一个像素单元的结构，图14为图13中A3-A3向的剖面图。在完成上述结构图形的基板上，采用PECVD方法沉积一层钝化层8。钝化层8可以采用氧化物、氮化物或氧氮化合物。采用普通掩模板对钝化层进行构图，形成钝化层过孔9，钝化层过孔9位于漏电极7的上方，如图13和图14所示。本构图工艺中，还同时形成有栅线接口区域(栅线PAD)的栅线接口过孔和数据线接口区域(数据线PAD)的数据线接口过孔等图形，通过构图工艺形成栅线接口过孔和数据线接口过孔图形的工艺已广泛应用于目前的构图工艺中，这里不再赘述。
图15为本发明TFT-LCD阵列基板第四次构图工艺后的平面图，所反映的是一个像素单元的结构，图16为图15中A4-A4向的剖面图。在完成上述结构图形的基板上，采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积透明导电薄膜，透明导电薄膜可以采用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化铝锌等材料，也可以采用其它金属及金属氧化物。采用普通掩模板通过构图工艺在像素区域内形成像素电极13图形，像素电极13通过钝化层过孔9与漏电极7连接，如图15和图16所示。
上述技术方案中，本发明带有半透膜的半色调或灰色调掩模板可以有多种实现结构，下面通过两种典型结构进一步说明本发明带有半透膜的半色调或灰色调掩模板的技术方案。
图17为本发明带有半透膜的半色调或灰色调掩模板第一实施例的结构示意图。本实施例带有半透膜的半色调或灰色调掩模板包括掩模基板31，掩模基板31上形成有不透光膜32、第一半透光膜33和第二半透光膜34，不透光膜32用于形成数据线、源电极和漏电极图形，第一半透光膜33位于形成源电极和漏电极图形的不透光膜32之间，用于形成TFT沟道区域图形，第二半透光膜34位于形成源电极和漏电极图形的不透光膜32外侧。本实施例中，第一半透光膜33与第二半透光膜34的厚度相同，但透过率不同。掩模基板31可以采用玻璃基板或石英基板，不透光膜32可以采用遮光性强的金属材料(如铬)或树脂材料(如在树脂中添加黑色颗粒)，第一半透光膜33可以采用透光率35％～45％的半透过材料，第二半透光膜34采用透光率55％～65％的半透过材料。优选地，第一半透光膜33可以采用透光率40％的半透过材料，第二半透光膜34采用透光率60％的半透过材料。实际应用中，当涂覆的光刻胶厚度为时，曝光显影后，不透光膜32对应的未曝光区域保留的光刻胶厚度为第一半透光膜33对应的半曝光区域保留的光刻胶厚度为
第二半透光膜34对应的复合曝光区域中，如果只有垂直方向的紫外线光曝光，保留的光刻胶厚度为而通过倾斜方向的紫外线光进一步曝光后，可将该区域的光刻胶全部去除。
图18为本发明带有半透膜的半色调或灰色调掩模板第二实施例的结构示意图。本实施例带有半透膜的半色调或灰色调掩模板包括掩模基板31，掩模基板31上形成有不透光膜32、第一半透光膜33和第二半透光膜34，不透光膜32、第一半透光膜33和第二半透光膜34的位置与前述第一实施例相同。本实施例中第一半透光膜33与第二半透光膜34的材料相同，但厚度不同。掩模基板31可以采用玻璃基板或石英基板，不透光膜32可以采用遮光性强的金属材料(如铬)或树脂材料(如在树脂中添加黑色颗粒)，第一半透光膜33和第二半透光膜34可以采用透光率35％～45％的半透过材料，但第二半透光膜34厚度为第一半透光膜33厚度的60％～70％。优选地，第一半透光膜33和第二半透光膜34可以采用透光率40％的半透过材料，但第二半透光膜34厚度为第一半透光膜33厚度的2/3。
本发明上述技术方案中，由于设置有第二半透光膜34，第二半透光膜34可以阻挡其外侧倾斜方向的紫外线光，因此不会引起TFT沟道区域的光刻胶过薄或变形，不会导致入射光线造成薄膜晶体管TFT沟道区域的不稳定性，对于像素结构及效果没有不良影响。
本发明提供了一种TFT-LCD阵列基板制造方法，通过采用带有半透膜的半色调或灰色调掩模板，在保证TFT沟道区域性能的前提下，使本发明源电极和漏电极的宽度大大减小，相对于现有技术的源电极和漏电极的宽度，本发明源电极和漏电极的宽度减小了50％，因此最大限度地减小了薄膜晶体管的尺寸。亮度是反映TFT-LCD性能的一个重要参数，而决定亮度最重要的因素是开口率，由于本发明源电极和漏电极的宽度减小了50％，薄膜晶体管的尺寸小，所以本发明技术方案可以实现高开口率，高开口率不仅可以增加亮度，而且可以降低背光板的亮度，从而节省能耗和制造成本。由此可见，本发明具有广阔的应用前景。
本发明还提供了一种TFT-LCD阵列基板，由本发明TFT-LCD阵列基板制造方法制备而成。如图15和图16所示，本发明TFT-LCD阵列基板的主体结构包括形成在基板1上的栅线11、数据线12、像素电极13和薄膜晶体管，相互垂直的栅线11和数据线12定义了像素区域，薄膜晶体管和像素电极13形成在像素区域内，栅线11用于向薄膜晶体管提供开启信号，数据线12用于向像素电极13提供数据信号。具体地，薄膜晶体管包括栅电极2、栅绝缘层3、半导体层4、掺杂半导体层(欧姆接触层)5、源电极6、漏电极7和钝化层8，栅电极2形成在基板1上，并与栅线11连接；栅绝缘层3形成在栅电极2和栅线11上并覆盖整个基板1，有源层(半导体层4和掺杂半导体层5)形成在栅绝缘层3上并位于栅电极2的上方；源电极6和漏电极7形成在掺杂半导体层5上，源电极6的一端位于栅电极2的上方，另一端与数据线12连接，源电极6的宽度为2.8μm～3.0μm，漏电极7的一端位于栅电极2的上方，另一端通过钝化层8上开设的钝化层过孔9与像素电极13连接，漏电极7的宽度为2.8μm～3.0μm，源电极6与漏电极7之间形成TFT沟道区域，TFT沟道区域的掺杂半导体层5被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层4，使TFT沟道区域的半导体层4暴露出来；钝化层8形成在数据线12、源电极6和漏电极7上并覆盖整个基板1，在漏电极7位置开设有使漏电极7与像素电极13连接的钝化层过孔9。像素电极13形成在钝化层8上，通过钝化层过孔9与漏电极7连接。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，包括：
步骤1、在基板上沉积栅金属薄膜，通过构图工艺形成包括栅线和栅电极的图形；
步骤2、在完成步骤1的基板上沉积栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源漏金属薄膜，采用带有半透膜的半色调或灰色调掩模板通过构图工艺形成包括有源层、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道区域的图形，所述形成的源电极和漏电极的宽度为2.8μm～3.0μm；
步骤3、在完成步骤2的基板上沉积钝化层，通过构图工艺形成包括钝化层过孔的图形，所述钝化层过孔位于漏电极的上方；
步骤4、在完成步骤3的基板上沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成包括像素电极的图形，所述像素电极通过钝化层过孔与漏电极连接。
2.根据权利要求1所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，所述步骤2包括：
步骤21、采用等离子体增强化学气相沉积方法，依次沉积栅绝缘层、半导体薄膜和掺杂半导体薄膜；
步骤22、采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积源漏金属薄膜；
步骤23、在所述源漏金属薄膜上涂覆一层正性光刻胶；
步骤24、采用带有半透膜的半色调或灰色调掩模板曝光，使光刻胶形成未曝光区域、半曝光区域、复合曝光区域和完全曝光区域，其中，未曝光区域对应于数据线、源电极和漏电极图形所在区域，半曝光区域对应于源电极和漏电极之间TFT沟道区域图形所在区域；复合曝光区域对应于源电极外侧和漏电极外侧所在区域；完全曝光区域对应于上述图形以外区域；
步骤25、显影处理后，未曝光区域的光刻胶厚度没有变化，形成光刻胶完全保留区域；半曝光区域的光刻胶厚度变薄，形成光刻胶半保留区域；复合曝光区域和完全曝光区域的光刻胶被完全去除，形成光刻胶完全去除区域；
步骤26、通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的源漏金属薄膜、掺杂半导体薄膜和半导体薄膜，形成数据线和有源层图形；
步骤27、通过灰化工艺去除光刻胶半保留区域的光刻胶，暴露出该区域的源漏金属薄膜；
步骤28、通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶半保留区域的源漏金属薄膜和掺杂半导体薄膜，并刻蚀掉部分厚度的半导体薄膜，暴露出半导体薄膜，形成源电极、漏电极和TFT沟道区域图形，所述形成的源电极和漏电极的宽度为2.8μm～3.0μm；
步骤29、剥离剩余的光刻胶。
3.根据权利要求2所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，所述带有半透膜的半色调或灰色调掩模板包括掩模基板，掩模基板上形成有不透光膜、第一半透光膜和第二半透光膜，不透光膜用于形成不透光区域，使其对应位置的光刻胶形成未曝光区域，第一半透光膜用于形成第一半透光区域，使其对应位置的光刻胶形成半曝光区域，第二半透光膜用于形成第二半透光区域，使其对应位置的光刻胶形成复合曝光区域。
4.根据权利要求3所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，所述复合曝光区域由以垂直方向透过第二半透光膜进入第二半透光区域的紫外线光和以倾斜方向从第二半透光膜外侧进入第二半透光区域的紫外线光一起曝光形成。
5.根据权利要求4所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，所述复合曝光区域的曝光效果等同于完全曝光区域的曝光效果。
6.根据权利要求3所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，所述第一半透光膜和第二半透光膜厚度相同，第一半透光膜采用透光率为35％～45％的半透过材料，第二半透光膜采用透光率为55％～65％的半透过材料。
7.根据权利要求3所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，所述第一半透光膜和第二半透光膜采用相同透过率的半透过材料，第二半透光膜厚度为第一半透光膜厚度的60％～70％。
8.一种采用权利要求1～7中任一权利要求所述TFT-LCD阵列基板制造方法制备的TFT-LCD阵列基板，包括栅线和数据线，所述栅线和数据线限定的像素区域内形成像素电极和薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管包括：
栅电极，形成在基板上，并与栅线连接；
栅绝缘层，形成在栅电极和栅线上，并覆盖整个基板；
半导体层，形成在栅绝缘层上，并位于栅电极的上方；
掺杂半导体层，形成在半导体层上；
源电极，形成在掺杂半导体层上，一端位于栅电极的上方，另一端与数据线连接，所述源电极的宽度为2.8μm～3.0μm；
漏电极，形成在掺杂半导体层上，一端位于栅电极的上方，与源电极相对设置，所述漏电极的宽度为2.8μm～3.0μm；
TFT沟道区域，形成在源电极与漏电极之间，TFT沟道区域的掺杂半导体层被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层，使TFT沟道区域的半导体层暴露出来；
钝化层，形成在源电极、漏电极和TFT沟道区域上，并覆盖整个基板，在漏电极位置开设有使漏电极与像素电极连接的钝化层过孔。
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