專利名稱：薄膜晶體管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，特別是涉及一種應(yīng)用于光電顯示裝置、傳感器等的薄膜晶體管制造方法。
背景技術(shù)：
制作半導(dǎo)體集成電路與裝置的過程需使用多道的光刻步驟，以定義、形成各種特定的電路元件與制造工藝所需的電路設(shè)計。傳統(tǒng)光刻系統(tǒng)在覆蓋有一光敏感膜(光致抗蝕劑層)的平坦基底上投射一由一光掩模定義的特定電路或元件圖案，待圖案曝光后，進(jìn)行光敏感膜顯影，以留下基底上的電路或元件圖案，該圖案化基底續(xù)進(jìn)行例如蝕刻及摻雜等制造工藝步驟。在制作光電顯示裝置與傳感器薄膜晶體管的過程中，光刻制造工藝須耗費(fèi)多倍的時間。
每一光刻制造工藝的進(jìn)行均代表材料、勞動力或技術(shù)成本的耗費(fèi)、生產(chǎn)率的下降以及生產(chǎn)時間的浪費(fèi)，因此，若能提出任何可減少上述耗費(fèi)事項的簡化制作流程，對制造工藝改良上來說，均是一大創(chuàng)新與貢獻(xiàn)，而減少光刻制造工藝即是提供一簡化性制造工藝，若以此優(yōu)勢面對市場上其它類似產(chǎn)品的競爭，勢必在成本管控及出貨效率上更形有利。
請參閱圖1A～1J，其為利用六道光刻掩模制作傳統(tǒng)P通道薄膜晶體管的剖面示意圖。如圖1A所示，提供一平坦化玻璃基底102，其表面上堆棧有兩膜層，一緩沖層104與一多晶硅層106。其中緩沖層104由一例如為氧化硅的絕緣材料所組成，藉由化學(xué)氣相沉積或在氣態(tài)環(huán)境下的熱成長而形成，而多晶硅層106則利用化學(xué)氣相沉積法形成于堆棧的玻璃-緩沖層上，且在沉積過程中可輕摻雜n型或P型的摻質(zhì)。上述多晶硅層106的任意摻雜可調(diào)整后續(xù)定義的晶體管柵通道的起始電壓特性。值得注意的是，一些傳統(tǒng)的制造工藝有利用單晶硅材料代替此處的多晶硅層106。
接下來，如圖1B所示，形成一第一光刻掩模圖案108于堆棧的多晶硅層106、緩沖層104與玻璃基底102上。接著，以光掩模圖案108為掩模，圖案化多晶硅層106，該多晶硅層106作為將來在緩沖層104與基底102上形成晶體管的區(qū)域。在蝕刻多晶硅層106的步驟中，多晶硅層106由于有上層光掩模圖案108的保護(hù)，遂形成一獨(dú)立的多晶硅區(qū)106，如圖1C所示，以作為將來形成特定或簡單薄膜晶體管裝置的基礎(chǔ)。接著，如圖1D所示，藉由氣態(tài)環(huán)境的熱成長或化學(xué)氣相沉積形成一例如氧化硅的介電層110于蝕刻后的多晶硅層106與緩沖層104上。介電層110例如為一之后作為薄膜晶體管柵介電層的柵氧化層。此外，圖1D亦顯示以一金屬離子濺射或化學(xué)電鍍制造工藝沉積一柵金屬層112于柵氧化層110上。
接下來，如圖1E所示，形成一第二光刻光掩模圖案114于柵金屬層112上，此光掩模圖案114可保護(hù)特定區(qū)域的柵金屬層112避免被蝕刻，以形成薄膜晶體管柵極與水平設(shè)置于基底102上連接多數(shù)特定薄膜晶體管柵極的柵金屬導(dǎo)線。蝕刻柵金屬層112的步驟通常為濕蝕刻法或干化學(xué)等離子體蝕刻法。
圖1F顯示蝕刻柵金屬層與移除光掩模圖案114之后的柵極112剖面圖。移除光掩模圖案114后，摻雜p型摻質(zhì)至區(qū)域118與120，區(qū)域118與120鄰近柵極112但不位于其正下方。摻雜步驟為p型摻質(zhì)如硼或雙氟硼的離子注入116，以形成多晶硅層106中的源極118與漏極120，而位在柵極正下方?jīng)]有摻雜的區(qū)域，則形成柵極通道，至此即完成有源薄膜晶體管元件包括源極118、漏極120、柵極112以及晶體管通道區(qū)的制作。標(biāo)準(zhǔn)化的離子注入程序116，使得摻質(zhì)落于多晶硅層中的118與120區(qū)域且柵金屬112阻擋了晶體管柵極通道的摻雜。此外，若要制作n型通道的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，將可采用n型摻質(zhì)如磷的離子注入，以形成n型的源極與漏極區(qū)。在上述源/漏極摻雜步驟后，通常會進(jìn)行一熱回火制造工藝(未圖示)以修補(bǔ)摻雜層的任何物理性傷害，同時活化、分散摻質(zhì)。
圖1G顯示利用第三道光掩模制作薄膜晶體管的剖面圖。首先，以化學(xué)沉積形成一層間介電層122于柵金屬層112上，接著，圖案化并以濕蝕刻或干化學(xué)等離子體制造工藝蝕刻層間介電層122，以形成從層間介電層122上表面貫穿至薄膜晶體管源/漏極區(qū)118與120的垂直開口124。于平坦化后以離子濺射法填入導(dǎo)電金屬至垂直開口124中，以提供一從層間介電層122至薄膜晶體管源/漏極區(qū)118與120的垂直內(nèi)聯(lián)機(jī)。
完成垂直內(nèi)聯(lián)機(jī)制作后，以金屬離子濺射或化學(xué)電鍍制造工藝全面性地沉積一金屬層126于層間介電層122上。之后，形成一第四掩模圖案(未圖)于金屬層126上，以定義、形成連接各薄膜晶體管源/漏極區(qū)的水平金屬導(dǎo)線，以完成電路制作，圖1H即顯示薄膜晶體管裝置于設(shè)置第四掩模圖案并蝕刻金屬層后的剖面圖。圖中顯示新的金屬導(dǎo)線126藉由之前形成并已被充填的垂直內(nèi)聯(lián)機(jī)124與薄膜晶體管源/漏極區(qū)118與120連接。在形成金屬導(dǎo)線126后，續(xù)利用化學(xué)沉積形成一鈍態(tài)介電層128于薄膜晶體管裝置上。
圖1I顯示利用第五道光掩模制作薄膜晶體管裝置的剖面圖。首先，形成一第五掩模圖案于鈍態(tài)層128上，且以此為蝕刻掩模，利用濕蝕刻或干化學(xué)等離子體制造工藝形成一垂直的內(nèi)聯(lián)機(jī)開口130并露出金屬導(dǎo)線126，該垂直內(nèi)聯(lián)機(jī)開口130用以連接金屬導(dǎo)線126與未來形成于鈍態(tài)層128上的金屬導(dǎo)線。之后，平坦化并以離子濺射法填入導(dǎo)電金屬至垂直開口130中。
接著，如圖1J所示，沉積一通常為銦錫氧化物的最終金屬層132于鈍態(tài)層128上，之后，利用第六掩模圖案，圖案化金屬層132以完成最終薄膜晶體管裝置的制作。
在此重申，若能提出任何可減少上述制造工藝操作的簡化制作流程，將大幅降低制作半導(dǎo)體裝置的成本。
一簡化并降低成本的制作流程，須同時能維持必要的半導(dǎo)體裝置與元件的物理及電性表現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種薄膜晶體管的制造方法，包括下列步驟提供一基底，該基底至少包括依序堆棧的一硅層、一第一介電層以及一柵金屬層；形成一光致抗蝕劑層于該基底上；以一單一曝光程序選擇性地移除一部分的光致抗蝕劑層，以形成一第一光致抗蝕劑圖案，該第一光致抗蝕劑圖案包括一具有一第一寬度的第一部分結(jié)構(gòu)與一具有一第二寬度的第二部分結(jié)構(gòu)，而該第二部分結(jié)構(gòu)位于該第一部分結(jié)構(gòu)下方；移除部份該柵金屬層、該第一介電層與該硅層，以使上述各層具有與該第二部分結(jié)構(gòu)相同的該第二寬度；選擇性地縮減該第一光致抗蝕劑圖案，以形成一具有該第一寬度的第二光致抗蝕劑圖案；利用該第二光致抗蝕劑圖案為掩模，縮減該柵金屬層，以使其具有與該第二光致抗蝕劑圖案相同的該第一寬度；以及摻雜一預(yù)定摻質(zhì)至該硅層中，以形成一預(yù)定型式的一源極區(qū)與一漏極區(qū)，該源極與漏極區(qū)不位于該縮減的柵金屬層的正下方區(qū)域。
相較于傳統(tǒng)必須利用兩個分離的光掩模圖案方能制作兩部分光致抗蝕劑圖案的做法，本發(fā)明提供一單一光掩模即可形成兩部分光致抗蝕劑結(jié)構(gòu)的方法，不但達(dá)到相同目的亦可大幅節(jié)省制作成本。
為讓本發(fā)明的上述目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明。
圖1A～1J為傳統(tǒng)利用六道光刻光掩模制作p通道薄膜晶體管的剖面示意圖。
圖2A～2K為本發(fā)明的一實(shí)施例利用五道光刻光掩模制作薄膜晶體管的剖面示意圖。
圖3為圖2A～2K的流程圖。簡單符號說明現(xiàn)有部分(圖1A～1J)102～基板；104～緩沖層；106～多晶硅層(薄膜晶體管)；108～第一光掩模圖案；110～介電層；112～柵金屬層(柵極)；114～第二光掩模圖案；116～離子注入；118～源極；120～漏極；122～層間介電層；124～開口；126、132～金屬層；128～鈍態(tài)層。
本案實(shí)施例部分(圖2A～2K以及圖3)202～基底；204～緩沖層；
206～多晶硅層；208～介電層；210～柵金屬層；212～第一光致抗蝕劑圖案(a與b)；214～第二光致抗蝕劑圖案；216～離子注入；218～源極；220～漏極；222～層間介電層；224、230～開口；226、232～金屬層；228～鈍化層。
具體實(shí)施例方式
相比于傳統(tǒng)六道光掩模的制作流程，本發(fā)明揭露利用五道光刻光掩模，有效制作薄膜晶體管的方法，且本發(fā)明制作而得的薄膜晶體管裝置其有源晶體管的組成及尺寸與傳統(tǒng)六道光掩模制造工藝的相同。另為簡化敘述，本發(fā)明制作一p通道的薄膜晶體管，但不限定于此，只要改變摻質(zhì)，即可制作n通道的裝置。
圖2A～2K為本發(fā)明的一實(shí)施例利用五道光刻光掩模制作p通道薄膜晶體管的剖面示意圖。如圖2A所示，首先，提供一平坦化玻璃基底202，其表面上堆棧有兩膜層，一緩沖層204與一多晶硅層206，其中緩沖層204由一例如為氧化硅的絕緣材料所構(gòu)成，其藉由化學(xué)氣相沉積或在氣態(tài)環(huán)境下的熱成長而形成，而多晶硅層206則利用化學(xué)氣相沉積形成于該堆棧的玻璃-緩沖層上，且在沉積過程中，可輕摻雜n型或P型摻質(zhì)。接著，藉由氣態(tài)環(huán)境下的熱成長或化學(xué)氣相沉積法形成一例如氧化硅的介電層208于多晶硅層206與緩沖層204上，介電層208例如為一之后作為薄膜晶體管柵介電層的柵氧化層。之后，以一金屬離子濺射或化學(xué)電鍍制造工藝沉積一柵金屬層210于柵氧化層208上。圖2B顯示覆蓋一第一光致抗蝕劑層212于柵金屬層210上。
接著，如圖2C所示，以一第一光刻光掩模選擇性地移除第一光致抗蝕劑層，以形成一位于柵金屬層210上的第一光致抗蝕劑圖案212。該光掩模為一半透式光掩模，其上至少具有兩個光線穿透速率不同的區(qū)域，由于此光線劑量的差異，光致抗蝕劑層上的不同區(qū)域會產(chǎn)生不同程度的活化，而形成一個兩部分的光致抗蝕劑結(jié)構(gòu)212。此兩部分的單一光致抗蝕劑結(jié)構(gòu)212包括一具有一預(yù)定幾何形狀(例如高度及寬度)的第一部分a以及一在第一部分結(jié)構(gòu)下方具有另一預(yù)定幾何形狀(例如高度與寬度)的第二部分b，且a與b為相同的材料。該兩部分的光致抗蝕劑結(jié)構(gòu)亦稱為一階梯式結(jié)構(gòu)，遂光致抗蝕劑圖案可隨不同光掩模設(shè)計而變動。此外，第一光致抗蝕劑圖案中第一與第二部分的寬度可作為制作薄膜晶體管時，各層別材料更換的參考點(diǎn)。另該半透式光掩模，其中心區(qū)域與周圍區(qū)域的材料可為不同材料，以得到不同的遮光效率，使在單一曝光制造工藝中于光致抗蝕劑層上獲得不同的曝光劑量?；蚴莾蓞^(qū)域均使用相同的材料，而在中心區(qū)域設(shè)計一預(yù)定圖案以遮蔽具有和穿透周圍區(qū)域相同速率的光線。
于堆棧層202～210上形成第一光致抗蝕劑圖案212后，如圖2D所示，該些未圖案化、未曝光的堆棧層續(xù)由兩部分光致抗蝕劑結(jié)構(gòu)a與b予以定義，透過蝕刻步驟移除部分的柵金屬層210、柵氧化層208以及多晶硅206層，典型的蝕刻步驟包含濕蝕刻與干等離子體蝕刻等方法。
接著，如圖2E所示，利用干蝕刻或自動等離子體制造工藝選擇性地縮減該兩部分光致抗蝕劑圖案，以在堆棧層206～210上形成一具有單一部分結(jié)構(gòu)的第二光致抗蝕劑圖案214，第二光致抗蝕劑圖案214具有與先前第一部分結(jié)構(gòu)a相同的寬度與面積。接著，利用濕蝕刻或干化學(xué)等離子體蝕刻以此縮減的光致抗蝕劑圖案214為掩模，蝕刻柵金屬層210，結(jié)果如圖2F所示。至此完成第一光掩模的使用并移除光致抗蝕劑層214。
兩關(guān)鍵的晶體管定義步驟，一為利用第一光致抗蝕劑圖案212定義柵金屬層210、柵氧化層208以及多晶硅層206，使多晶硅層206分離成特定薄膜晶體管的區(qū)域，二為利用第二光致抗蝕劑圖案214定義柵金屬層210以形成每一晶體管的柵極。因此，本發(fā)明利用此單一、兩部分的光致抗蝕劑結(jié)構(gòu)212提供相較于傳統(tǒng)必須利用兩個分離光掩模圖案方能完成兩次定義步驟的更簡化的方法，大幅節(jié)省制作成本。
圖2G顯示移除光致抗蝕劑圖案214后，柵極210的剖面示意圖。在移除光致抗蝕劑圖案214后，摻雜p型摻質(zhì)至區(qū)域218與220，區(qū)域218與220鄰近柵極210但不位于其正下方。摻雜步驟為p型摻質(zhì)如硼或雙氟硼的離子注入216，以形成多晶硅層206中的源極218與漏極220，而位在柵極正下方?jīng)]有摻雜的區(qū)域，則形成柵極通道，至此即完成有源薄膜晶體管元件包括源極218、漏極220、柵極210以及晶體管通道區(qū)的制作。標(biāo)準(zhǔn)化的離子注入程序216，使得摻質(zhì)落于多晶硅層中的218與220區(qū)域，且柵金屬210阻擋了晶體管柵極通道的摻雜。若要制作n型通道的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，可采用n型摻質(zhì)如磷的離子注入，以形成n型的源極與漏極區(qū)。在上述源/漏極摻雜步驟后，通常會進(jìn)行一熱回火制造工藝(未圖示)以修補(bǔ)摻雜層的任何物理性傷害并同時活化、分散趨入的摻質(zhì)。
圖2H顯示利用第二道光掩模制作薄膜晶體管的剖面圖。在薄膜晶體管源/漏極區(qū)域形成后，以化學(xué)沉積形成一層間介電層222于柵金屬層210與柵氧化層208上。接著，圖案化并以濕蝕刻或干化學(xué)等離子體制造工藝蝕刻層間介電層222，以形成從層間介電層222上表面貫穿至薄膜晶體管源/漏極區(qū)218與220的垂直開口224。
平坦化后以離子濺射法填入導(dǎo)電金屬至垂直開口224中，以提供一從層間介電層222至薄膜晶體管源/漏極區(qū)218與220的垂直內(nèi)聯(lián)機(jī)。于完成垂直內(nèi)聯(lián)機(jī)制作后，以金屬離子濺射或化學(xué)電鍍制造工藝，全面性地沉積一金屬層226于層間介電層222上。
之后，以第三光掩模定義電路中的水平金屬導(dǎo)線，圖2I顯示薄膜晶體管裝置于設(shè)置第三掩模圖案并蝕刻金屬圖案后的剖面圖，圖中顯示新的金屬導(dǎo)線226藉由之前形成并已被充填的垂直內(nèi)聯(lián)機(jī)224與薄膜晶體管源/漏極區(qū)218與220連接。在形成金屬導(dǎo)線226后，續(xù)利用化學(xué)沉積形成一鈍態(tài)介電層228于薄膜晶體管裝置上。
圖2J顯示利用第四道光掩模制作薄膜晶體管裝置的剖面圖。首先，形成一第四掩模圖案于鈍態(tài)層228上，且以此為蝕刻掩模，利用濕蝕刻或干化學(xué)等離子體制造工藝形成一垂直的內(nèi)聯(lián)機(jī)開口230并露出金屬導(dǎo)線226。該垂直內(nèi)聯(lián)機(jī)開口230用以連接金屬導(dǎo)線226與未來形成于鈍態(tài)層228上的金屬導(dǎo)線。之后，平坦化并以離子濺射法填入導(dǎo)電金屬至垂直開口230中。
填入導(dǎo)電金屬至垂直開口230后，沉積一通常為銦錫氧化物的最終金屬層232于鈍態(tài)層228上，接著，利用第五掩模圖案圖案化金屬層232以完成最終薄膜晶體管裝置的制作，如圖2K所示。
圖3為本發(fā)明制作薄膜晶體管時，每一光刻光掩模步驟其目的與順序的總結(jié)流程圖300。步驟302中，利用第一光掩模配合數(shù)個蝕刻步驟以形成一單一光致抗蝕劑圖案，過程中，利用一單一曝光制造工藝，以兩部分結(jié)構(gòu)的光致抗蝕劑圖案為掩模，圖案化并蝕刻多晶硅層與柵金屬層，以形成每一薄膜晶體管的特定區(qū)域。該方法僅利用單一光掩模即可定義不同寬度的柵金屬層與多晶硅層，明顯降低薄膜晶體管裝置的制造成本。步驟304中，利用圖案化與蝕刻介電層，以形成連接薄膜晶體管源/漏極區(qū)域與下一道金屬層的垂直開口，續(xù)填入金屬連接該源/漏極區(qū)，并沉積一金屬層于頂部。步驟306中，圖案化該金屬層，以形成一連接薄膜晶體管源/漏極區(qū)的特定線路。步驟308中，圖案化并蝕刻一薄膜晶體管裝置上的鈍態(tài)層，以形成垂直內(nèi)聯(lián)機(jī)開口，供如步驟304的金屬層沉積。步驟310中，圖案化另一例如為銦錫氧化物的連接物質(zhì)，以連接步驟308形成的垂直內(nèi)聯(lián)機(jī)開口。
本發(fā)明薄膜晶體管裝置的制造僅使用五道光刻光掩模，且制作而得的薄膜晶體管裝置，其尺寸大小、材料組成與元件位置均與傳統(tǒng)上利用六道光掩模制作出來的結(jié)果相同。本發(fā)明揭露一薄膜晶體管的簡化制造工藝，并以一單一光掩模完成兩傳統(tǒng)光掩模的工作。本發(fā)明減少光刻制造工藝的結(jié)果，將使在面對市場上其它類似產(chǎn)品的競爭時，更具成本管控及出貨效率的競爭力。
本發(fā)明可順利兼容于現(xiàn)今、傳統(tǒng)與未來的制造工藝技術(shù)中，本文提供數(shù)個實(shí)例以揭式本發(fā)明的不同特征，而特定元件與制造工藝的實(shí)例則為幫助更了解本發(fā)明，因此，并不限定為本發(fā)明的范圍。
雖然本發(fā)明以優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以后附的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管的制造方法，包括提供一基底，該基底至少包括依序堆棧的一硅層、一第一介電層以及一柵金屬層；形成一光致抗蝕劑層于該基底上；以一單一曝光程序選擇性地移除一部分的光致抗蝕劑層，以形成一第一光致抗蝕劑圖案，該第一光致抗蝕劑圖案包括一具有一第一寬度的第一部分結(jié)構(gòu)與一具有一第二寬度的第二部分結(jié)構(gòu)，該第二部分結(jié)構(gòu)位于該第一部分結(jié)構(gòu)下方；移除部份該柵金屬層、該第一介電層與該硅層，以使上述各層具有與該第二部分結(jié)構(gòu)相同的該第二寬度；選擇性地縮減該第一光致抗蝕劑圖案，以形成一具有該第一寬度的第二光致抗蝕劑圖案；利用該第二光致抗蝕劑圖案為掩模，縮減該柵金屬層，以使其具有與該第二光致抗蝕劑圖案相同的該第一寬度；以及摻雜一預(yù)定摻質(zhì)至該硅層中，以形成一預(yù)定型式的一源極區(qū)與一漏極區(qū)，而該源極區(qū)與漏極區(qū)不位于該縮減的柵金屬層的正下方區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的制造方法，還包括形成一第二介電層，該第二介電層的結(jié)構(gòu)覆蓋于該柵金屬層上方，且具有兩開口分別穿過該第一介電層露出該源極與漏極區(qū)；以及形成一第一導(dǎo)電層填入該些開孔，以分別連接該源極與漏極區(qū)。
3.如權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管的制造方法，還包括形成一鈍態(tài)層于該第一導(dǎo)電層與該第二介電層上。
4.如權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管的制造方法，還包括于該鈍態(tài)層中形成一或多個連接開口，該開口暴露出該第一導(dǎo)電層；以及形成該第二導(dǎo)電層，以連接該第一導(dǎo)電層。
5.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的制造方法，其中選擇性地移除一部分光致抗蝕劑層的步驟還包括利用一具有一第一與第二區(qū)域的預(yù)定光掩模，以一光源，選擇性地曝光該光致抗蝕劑層，通過該第一區(qū)域的光線較該第二區(qū)域為少，以形成該第一部分與第二部分結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求5所述的薄膜晶體管的制造方法，其中該光掩模上的該第一與第二區(qū)域由不同材料所構(gòu)成。
7.一種薄膜晶體管的制造方法，包括提供一基底，該基底至少包括依序堆棧的一硅層、一第一介電層以及一柵金屬層；形成一光致抗蝕劑層于該基底上；以一單一曝光程序，利用一預(yù)定光掩模，選擇性地移除一部分的光致抗蝕劑層，以形成一第一光致抗蝕劑圖案，該第一光致抗蝕劑圖案包括一具有一第一幾何構(gòu)形的第一部分結(jié)構(gòu)與一具有一第二幾何構(gòu)形的第二部分結(jié)構(gòu)，該第二部分結(jié)構(gòu)位于該第一部分結(jié)構(gòu)下方；移除部份該柵金屬層、該第一介電層與該硅層，以使上述各層具有該第二幾何構(gòu)形；選擇性地縮減該第一光致抗蝕劑圖案，以形成一具有該第一幾何構(gòu)形的第二光致抗蝕劑圖案；利用該第二光致抗蝕劑圖案為掩模，縮減該柵金屬層，以使其具有與該第二光致抗蝕劑圖案相同的該第一幾何構(gòu)形；以及摻雜一預(yù)定摻質(zhì)至該硅層中，以形成一預(yù)定型式的一源極區(qū)與一漏極區(qū)，該源極區(qū)與漏極區(qū)不位于該縮減的柵金屬層的正下方區(qū)域。
8.如權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管的制造方法，還包括形成一第二介電層，該第二介電層的結(jié)構(gòu)覆蓋于該柵金屬層上方，且具有兩開口分別穿過該第一介電層露出該源極與漏極區(qū)；以及形成一導(dǎo)電層填入該些開孔，以分別連接該源極與漏極區(qū)。
9.如權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管的制造方法，還包括形成一鈍態(tài)層于該導(dǎo)電層與該第二介電層上。
10.如權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管的制造方法，還包括于該鈍態(tài)層中形成一或多個連接開口，該開口暴露出該導(dǎo)電層。
11.如權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管的制造方法，其中該預(yù)定光掩模具有一中心與一周圍區(qū)域，且通過該中心區(qū)域的光線較該周圍區(qū)域為少，以形成該第一與第二部分結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求11所述的薄膜晶體管的制造方法，其中該光掩模上的該中心與周圍區(qū)域由相同材料所構(gòu)成，而該周圍區(qū)域上的一預(yù)定光掩模圖案用來遮蔽欲通過的光線。
13.如權(quán)利要求11所述的薄膜晶體管的制造方法，其中該光掩模上的該中心與周圍區(qū)域由不同材料所構(gòu)成，而該中心區(qū)域材料所遮蔽的光線較該周圍區(qū)域材料為多。
14.一種薄膜晶體管的制造方法，包括提供一基底，該基底至少包括依序堆棧的一硅層、一第一介電層以及一柵金屬層；形成一光致抗蝕劑層于該基底上；以一單一曝光程序形成一第一光致抗蝕劑圖案，該第一光致抗蝕劑圖案為一階梯結(jié)構(gòu)，包括一具有一第一寬度的中心部分結(jié)構(gòu)與一具有一第二寬度的底部部分結(jié)構(gòu)，該底部部分結(jié)構(gòu)位于該中心部分結(jié)構(gòu)下方，且該第一寬度小于該第二寬度；移除部份該柵金屬層、該第一介電層與該硅層，以使上述各層具有與該底部部分結(jié)構(gòu)相同的該第二寬度；縮減該第一光致抗蝕劑圖案，以形成一具有該第一寬度的第二光致抗蝕劑圖案；利用該第二光致抗蝕劑圖案為掩模，縮減該柵金屬層，以使其具有與該第二光致抗蝕劑圖案相同的該第一寬度；以及摻雜一預(yù)定摻質(zhì)至該硅層中，以形成一預(yù)定型式的一源極區(qū)與一漏極區(qū)，該源極與漏極區(qū)不位于該縮減的柵金屬層的正下方區(qū)域；形成一第二介電層，該第二介電層的結(jié)構(gòu)覆蓋于該柵金屬層上方，且具有兩開口分別穿過該第一介電層露出該源極與漏極區(qū)；形成一第一導(dǎo)電層填入該些開孔，以分別連接該源極與漏極區(qū)；以及形成一鈍態(tài)層于該第一導(dǎo)電層與該第二介電層上，該鈍態(tài)層形成有一或多個連接開口，該開口暴露出第一導(dǎo)電層。
15.如權(quán)利要求14所述的薄膜晶體管的制造方法，其中該第二導(dǎo)電層為一銦錫氧化層。
16.如權(quán)利要求14所述的薄膜晶體管的制造方法，其中形成該第一光致抗蝕劑圖案的步驟還包括利用一具有一第一與第二區(qū)域的預(yù)定光掩模曝光，通過該第一區(qū)域的光線較該第二區(qū)域為少，以形成該階梯結(jié)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求16所述的薄膜晶體管的制造方法，其中該光掩模上的該第一與第二區(qū)域由不同材料所構(gòu)成，而該第一區(qū)域材料所遮蔽的光線較該第二區(qū)域材料為多。
18.如權(quán)利要求16所述的薄膜晶體管的制造方法，其中該光掩模上的該第一與第二區(qū)域由相同材料所構(gòu)成，而該第二區(qū)域上的一預(yù)定光掩模圖案用來遮蔽欲通過的光線。
19.如權(quán)利要求14所述的薄膜晶體管的制造方法，其中縮減該第一光致抗蝕劑圖案的步驟還包括利用一干蝕刻制造工藝，以縮減該第一光致抗蝕劑圖案。
20.如權(quán)利要求14所述的薄膜晶體管的制造方法，其中縮減該第一光致抗蝕劑圖案的步驟還包括利用一自動等離子體制造工藝。以縮減該第一光致抗蝕劑圖案。
全文摘要
本發(fā)明提供一種薄膜晶體管的制造方法，包括形成一光致抗蝕劑層于一基底上。之后，以一單一曝光程序選擇性地移除一部分的光致抗蝕劑層，以形成一光致抗蝕劑圖案，而該光致抗蝕劑圖案包括一具有一第一寬度的第一部分結(jié)構(gòu)與一具有一第二寬度的第二部分結(jié)構(gòu)，且該第二部分結(jié)構(gòu)位于該第一部分結(jié)構(gòu)下方。本發(fā)明提供的光致抗蝕劑圖案可減少制作薄膜晶體管時所需使用的光掩模數(shù)目。
文檔編號H01L21/44GK1558292SQ20041005587
公開日2004年12月29日 申請日期2004年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月21日
發(fā)明者陳坤宏 申請人:友達(dá)光電股份有限公司