本申請涉及tft基板技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種tft基板的制作方法、tft基板及光罩。
背景技術(shù):
目前薄膜晶體管(thinfilmtransistor,tft)基板普遍采用4道光罩(4mask)工藝制作,該工藝流程具體包括:1)曝光顯影光阻層;2)以光阻層為掩膜刻蝕tft基板非線路區(qū)域的金屬層;3)以光阻層為掩膜刻蝕非線路區(qū)域的半導(dǎo)體層、灰化光阻層及以灰化后的光阻層為掩膜刻蝕線路區(qū)域的金屬層及部分半導(dǎo)體層,以形成導(dǎo)電溝道;4)剝離光阻層。
但本申請的發(fā)明人在長期的研發(fā)中發(fā)現(xiàn),在目前現(xiàn)有4mask工藝中,刻蝕tft基板的非線路區(qū)域的金屬層時,該金屬層會被橫向刻蝕掉一部分,從而會導(dǎo)致刻蝕后的半導(dǎo)體層突出于該金屬層的邊界,突出的半導(dǎo)體層裸露于該金屬層之外,該裸露的半導(dǎo)體部分易在光和熱的影響下,激發(fā)自由電子,該自由電子會降低tft基板的可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請主要解決的技術(shù)問題是提供一種tft基板的制作方法、tft基板及光罩,以改善tft基板的半導(dǎo)體層裸露的問題,進(jìn)而提高該tft基板的可靠性。
為解決上述技術(shù)問題,本申請采用的一個技術(shù)方案是:提供一種tft基板的制作方法。所述制作方法包括:利用光罩曝光顯影鋪設(shè)于所述tft基板上的光阻層,以使曝光顯影后的所述光阻層包括第一部分及位于所述第一部分側(cè)邊的第二部分,且所述第一部分的最小厚度大于所述第二部分的最大厚度;刻蝕位于所述光阻層下的所述tft基板的第一金屬層;且使所述光阻層的所述第一部分不突出于所述刻蝕后的所述第一金屬層的側(cè)邊;灰化所述光阻層,以去除所述光阻層的所述第二部分;以所述光阻層的所述第一部分為掩膜,刻蝕設(shè)置于所述第一金屬層下的半導(dǎo)體層,以使所述半導(dǎo)體層的側(cè)邊不突出于所述刻蝕后的所述第一金屬層的側(cè)邊。
為解決上述技術(shù)問題,本申請采用的另一個技術(shù)方案是:提供一種tft基板。所述tft包括線路區(qū)域及非線路區(qū)域,且所述線路區(qū)包括tft區(qū)域,所述tft基板包括:基底及從下往上依次設(shè)置于所述基底上的第一金屬層及絕緣層;所述線路區(qū)域的所述絕緣層上還設(shè)有半導(dǎo)體層及第二金屬層;且所述半導(dǎo)體層的側(cè)邊不突出于所述金屬層的側(cè)邊;所述tft區(qū)域還設(shè)有導(dǎo)電溝道;所述導(dǎo)電溝道貫穿所述第二金屬層及部分所述半導(dǎo)體層;源極及漏極,分別設(shè)置于所述半導(dǎo)體層上,所述導(dǎo)電溝道的兩側(cè)。
為解決上述技術(shù)問題,本申請采用的又一個技術(shù)方案是:提供一種光罩。所述光罩包括:襯底及設(shè)置于所述襯底兩端的半透膜;且所述半透膜包括與所述襯底的所述兩端貼合的第一部分及突出于所述襯底的所述兩端的第二部分;所述設(shè)有所述半透膜的所述第一部分的光罩部分對應(yīng)于上述tft基板的所述線路區(qū)域;所述設(shè)有所述半透膜的所述第二部分的光罩部分對應(yīng)于上述tft基板的所述非線路區(qū)域的與所述線路區(qū)域鄰接的側(cè)邊。
本申請實(shí)施例的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù),本申請實(shí)施例首先利用光罩曝光顯影光阻層,以形成包含第一部分及位于第一部分側(cè)邊的第二部分的光阻層;然后刻蝕位于光阻層下的tft基板的第一金屬層,且使得該光阻層的第一部分不突出于該刻蝕后的第一金屬層的側(cè)邊;然后灰化去除該光阻層的第二部分,并以該光阻層的第一部分為掩膜刻蝕位于該第一金屬層下的半導(dǎo)體層。因該光阻層的第一部分不突出于該刻蝕后的第一金屬層的側(cè)邊,所以以該光阻層的第一部分為掩膜刻蝕后的半導(dǎo)體層的側(cè)邊也不會突出于該刻蝕后的第一金屬層的側(cè)邊,因此,可以明顯減少該半導(dǎo)體層的裸露,從而能夠減少該半導(dǎo)體的裸露部分被激發(fā)的自由電子,進(jìn)而能夠提高該tft基板的可靠性。
附圖說明
圖1是本申請tft基板的制作方法一實(shí)施例的流程示意圖;
圖2是圖1實(shí)施制作工藝的流程示意圖;
圖3是本申請tft基板的制作方法另一實(shí)施例的流程示意圖;
圖4是圖3實(shí)施例的部分制作工藝流程圖;
圖5是申請tft基板一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是圖5實(shí)施例線路區(qū)域的截面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是本申請光罩一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8是本申請光罩另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
需要注意的是,本申請實(shí)施例的線路區(qū)域是指tft區(qū)域及其它設(shè)置有金屬層及半導(dǎo)體層的區(qū)域。
一并參閱圖1及圖2,圖1是本申請tft基板的制作方法一實(shí)施例的流程示意圖;圖2是圖1實(shí)施制作工藝的流程示意圖。本實(shí)施例包括以下步驟:
步驟101:利用光罩201曝光顯影鋪設(shè)于tft基板202上的光阻層203(如圖2第一張圖所示),以使曝光顯影后的光阻層203包括第一部分204及位于第一部分204側(cè)邊的第二部分205(如圖2第二張圖所示),且第一部分204最小厚度大于第二部分205最大厚度。
需要注意的是,本實(shí)施例設(shè)置光阻層203的第一部分204的最小厚度大于第二部分205的最大厚度,是為了在后續(xù)灰化光阻層203,去除其第二部分205時,使光阻層203的第一部分204不暴露設(shè)置于光阻層203下的金屬層206,以改善tft基板的非線路區(qū)域的制作工藝對tft基板線路區(qū)域的影響。
可選地,本實(shí)施例的光罩201包括襯底207及設(shè)置于襯底207兩端的半透膜;且所述半透膜包括與襯底207的兩端貼合的第一部分208及突出于襯底的兩端的第二部分209(如圖2的第一張圖的右圖所示);利用設(shè)有半透膜的第一部分208的光罩部分曝光顯影光阻層203,以獲得光阻層203的第一部分204;利用設(shè)有半透膜的第二部分209的光罩部分曝光顯影光阻層203,以獲得光阻層203的第二部分205。
在一個應(yīng)用場景中,本實(shí)施例可以通過設(shè)置該半透膜的第一部分208及第二部分209的透光率,以使光阻層203的第一部分204的最小厚度大于第二部分205的最大厚度。在利用光罩201對光阻層203的曝光顯影過程中,經(jīng)光罩201透射至光阻層203的光線越強(qiáng),光阻層203被去除部分的尺寸越大,因此本實(shí)施例可以設(shè)置將透過半透膜第一部分208的最大光強(qiáng)小于透過半透膜第二部分209的最小光強(qiáng),以使光阻層203的第一部分204的最小厚度大于光阻層203第二部分205的最大厚度。在其它應(yīng)用場景中,還可以采用設(shè)置半透膜被襯底207遮擋的相對尺寸來實(shí)現(xiàn)光阻層203的上述要求,也可以通過控制光強(qiáng)來實(shí)現(xiàn)光阻層203的上述要求,具體不做限定。
在另一應(yīng)用場景中,本實(shí)施例的半透膜的第一部分208及第二部分209是相互獨(dú)立設(shè)置的。當(dāng)然,在其它實(shí)施例中,可以將半透膜的第一部分208及第二部分209整合,即用一整張半透膜貼合于襯底207背光的一側(cè)上,通過設(shè)置半透膜不同部分的具有不同的透射率和/或厚度等來實(shí)現(xiàn)與上述實(shí)施例相同的效果,雖然這種整張的半透膜與襯底207貼合的工藝較簡單,但其本身的制作工藝較復(fù)雜。
可選地,本實(shí)施例的襯底207設(shè)有開口;該半透膜還包括封閉該開口的第三部分210(如圖2的第一張圖的右圖所示);利用設(shè)有半透膜的第一部分208及第三部分210的光罩部分曝光顯影光阻層203,以獲得光阻層203的第一部分204;利用設(shè)有半透膜的第二部分209的光罩部分曝光顯影光阻層203,以獲得光阻層203的第二部分205。需要注意的是,tft區(qū)域部分需要設(shè)置該開口,而非tft區(qū)域的其它線路區(qū)域不需要設(shè)置該開口及半透膜的第三部分210。
步驟102:刻蝕位于光阻層203下的tft基板202的第一金屬層206;且使光阻層202的第一部分206不突出于刻蝕后的第一金屬層206的側(cè)邊(如圖2第三張圖所示)。
步驟103:灰化光阻層203,以去除光阻層203的第二部分205(如圖2第四張圖所示)。
灰化光阻是指采用有機(jī)溶劑、無機(jī)溶劑及等離子體方法等讓光阻發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成二氧化碳、水及灰的過程。其與刻蝕工藝相較,具有腐蝕性小、對tft基板的結(jié)構(gòu)影響小等優(yōu)點(diǎn)。
步驟104:以光阻層203的第一部分204為掩膜,刻蝕設(shè)置于第一金屬層206下的半導(dǎo)體層211,以使半導(dǎo)體層211的側(cè)邊不突出于刻蝕后的第一金屬層206的側(cè)邊(如圖2第五張圖所示)。
可選地,光阻層203的第一部分204與刻蝕后的第一金屬層206的側(cè)邊對齊,以增加半導(dǎo)體層211對第一金屬層206的支撐作用。
區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)施例通過步驟101獲得具有第一部分204及第二部分205的光阻層203,光阻層203的第二部分205能夠改善步驟102刻蝕第一金屬層206時,對第一金屬層206的縱向刻蝕,以使光阻層203的第一部分204不突出于刻蝕后的第一金屬層206的側(cè)邊,從而使得步驟104中以光阻層203的第一部分204為掩膜刻蝕的半導(dǎo)體層211的側(cè)邊不突出于刻蝕后的第一金屬層206的側(cè)邊,從而能夠明顯改善半導(dǎo)體層211裸露的問題,減少半導(dǎo)體211裸露部分被激發(fā)的自由電子,進(jìn)而能夠提高該tft基板的可靠性。
可選地,一并參閱圖3、圖4,圖3是本申請tft基板的制作方法另一實(shí)施例的流程示意圖;圖4是圖3實(shí)施例的部分制作工藝流程圖。
本實(shí)施例包括步驟301至步驟304,其中步驟301與圖1實(shí)施例的流程相同,這里不重復(fù)敘述。本實(shí)施例在步驟301之后還包括以下步驟:
步驟302:部分灰化光阻層401的第一部分402,以暴露第一金屬層403(如圖4第二張圖所示,圖4的第一圖對應(yīng)圖2的最后一張圖)。
需要注意的是,需根據(jù)tft區(qū)域的導(dǎo)電溝道的具體涉設(shè)計(jì)要求來控制光阻層401的第一部分402的灰化程度。
步驟303:以灰化后的光阻層401的第一部分402為掩膜,刻蝕第一金屬層403及部分半導(dǎo)體層404,以形成導(dǎo)電溝道405(如圖4第三張圖所示)。
可選地,本實(shí)施例在步驟302之后還包括:
步驟304:去除灰化后的光阻層401的第一部分402。
光阻層是鋪設(shè)于tft基板上,用作掩膜以形成具有線路的tft基板,其不用于tft基板的工作中,可以將其剝離。
步驟305:在半導(dǎo)體層404上,導(dǎo)電溝道405的兩側(cè)分別形成源電極及漏電極(未標(biāo)出)。
需要注意的是,制作tft基板的非tft區(qū)域的其它線路區(qū)域不需要制作導(dǎo)電溝道、源電極及漏電極,因此可以省去上述步驟302、303、305。
可選地,本實(shí)施例在步驟301之前還包括步驟300。具體地,步驟300為在基底406上從下往上依次形成第二金屬層407、絕緣層408、半導(dǎo)體層404、第一金屬層403及光阻層402(如圖4第三張圖所示)。其中,可將tft區(qū)域的第二金屬層407用做tft的柵極。
可選地,本實(shí)施例還可以制作其它改善tft性能的結(jié)構(gòu),如在所述基板406與第一金屬層407間形成緩沖層等,具體不做限定。
一并參閱圖5、圖6,圖5是本申請tft基板一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;圖6是圖5實(shí)施例線路區(qū)域的截面結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例tft基板由上述方法實(shí)施例制作而成。本實(shí)施例包括線路區(qū)域(虛線投影部分)及非線路區(qū)域(非虛線投影部分),工作域區(qū)域包括tft區(qū)域501。本實(shí)施例的具體包括:基底601及從下往上依次設(shè)置于基底上601的第一金屬層602及絕緣層603;工作區(qū)域的絕緣層603上還設(shè)有半導(dǎo)體層604及第二金屬層605;且半導(dǎo)體層604的側(cè)邊不突出于第二金屬層605側(cè)邊;tft區(qū)域501還設(shè)有導(dǎo)電溝道606,且貫穿第二金屬層605及部分半導(dǎo)體層604;源極607及漏極608,分別設(shè)置于在半導(dǎo)體層604上,導(dǎo)電溝道606的兩側(cè)。
區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)施例的半導(dǎo)體層604的側(cè)邊不突出于第二金屬層605,可以明顯改善半導(dǎo)體層604裸露的問題,能夠減少半導(dǎo)體604裸露部分被激發(fā)的自由電子,從而能夠提高該tft基板的可靠性。
可選地,半導(dǎo)體層604的側(cè)邊與第二金屬層605的側(cè)邊對齊,以增加半導(dǎo)體層604對第二金屬層605的支撐作用。
參閱圖7,圖7是本申請光罩一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。光罩的具體結(jié)構(gòu)及利用該光罩曝光顯影光阻層的原理已在上述方法實(shí)施例中做了詳細(xì)敘述,這里不重復(fù)。本實(shí)施例的設(shè)有半透膜的第一部分的光罩部分701對應(yīng)于上述tft基板的線路區(qū)域;設(shè)有半透膜的第二部分的光罩部分702對應(yīng)于上述tft基板的非線路區(qū)域的與線路區(qū)域鄰接的側(cè)邊,在該側(cè)邊處,該線路區(qū)域的半導(dǎo)體層的側(cè)邊不突出于位于該半導(dǎo)體成上的金屬層的側(cè)邊。
區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)施例能夠使得上述tft基板的線路區(qū)域的導(dǎo)體層的側(cè)邊不突出于位于該半導(dǎo)體層上的金屬層的側(cè)邊,從而能夠明顯改善半導(dǎo)體層裸露的問題,減少半導(dǎo)體裸露部分被激發(fā)的自由電子,進(jìn)而能夠提高該tft基板的可靠性。
可選地,參閱圖8,圖8是本申請光罩另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例光罩用于制作含有導(dǎo)電溝道的tft區(qū)域,因此在光罩襯底上設(shè)有一開口及設(shè)有封閉該開口的半透膜的第三部分。本實(shí)施例的設(shè)有半透膜的第一部分級第三部分的光罩部分801對應(yīng)于上述tft基板的線路區(qū)域;設(shè)有半透膜的第二部分的光罩部分802對應(yīng)于上述tft基板的非線路區(qū)域的與線路區(qū)域鄰接的側(cè)邊,該線路區(qū)域的半導(dǎo)體層的側(cè)邊不突出于位于該半導(dǎo)體成上的金屬層的側(cè)邊。
區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)施例能夠使得上述tft基板的線路區(qū)域的導(dǎo)體層的側(cè)邊不突出于位于該半導(dǎo)體層上的金屬層的側(cè)邊,從而能夠明顯改善半導(dǎo)體層裸露的問題,減少半導(dǎo)體裸露部分被激發(fā)的自由電子,進(jìn)而能夠提高該tft基板的可靠性。
以上所述僅為本申請的實(shí)施方式,并非因此限制本申請的專利范圍,凡是利用本申請說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本申請的專利保護(hù)范圍內(nèi)。