CN109686662B - 薄膜晶体管的栅极制作方法 - Google Patents

薄膜晶体管的栅极制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109686662B
CN109686662B CN201811597221.6A CN201811597221A CN109686662B CN 109686662 B CN109686662 B CN 109686662B CN 201811597221 A CN201811597221 A CN 201811597221A CN 109686662 B CN109686662 B CN 109686662B
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal layer
substrate
grid
layer
photoresist layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811597221.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109686662A (zh
Inventor
王文龙
徐向阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Priority to CN201811597221.6A priority Critical patent/CN109686662B/zh
Publication of CN109686662A publication Critical patent/CN109686662A/zh
Priority to PCT/CN2019/095016 priority patent/WO2020134018A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109686662B publication Critical patent/CN109686662B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/28008—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
    • H01L21/28017—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
    • H01L21/28026—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor
    • H01L21/28123—Lithography-related aspects, e.g. sub-lithography lengths; Isolation-related aspects, e.g. to solve problems arising at the crossing with the side of the device isolation; Planarisation aspects
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/28008—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
    • H01L21/28017—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
    • H01L21/28026—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor
    • H01L21/28079—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor the final conductor layer next to the insulator being a single metal, e.g. Ta, W, Mo, Al

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

本发明公开一种薄膜晶体管的栅极制作方法，其包含步骤一曝光显影步骤、一第一湿蚀刻步骤、一烧光阻步骤、一第二湿蚀刻步骤及一移除光刻胶层步骤，以在一基板上制作一梯形的栅极金属层，所述栅极金属层坡度角较小，可降低了过切和静电放电的发生率，从而达到提升制程中的操作窗的目的。

Description

薄膜晶体管的栅极制作方法
技术领域
本发明涉及一种薄膜晶体管的栅极制作方法，特别是涉及一种控制栅极坡度角的栅极制作方法。
背景技术
随着平板显示技术的发展，大尺寸、高分辨率、高对比度、高刷新速率、窄边框、薄型化等已成为平板显示发展趋势，但大尺寸、高分辨率显示面板，例如一75吋(inch)8K120Hz显示面板，其行扫描时间仅有不到2微秒(μs：10-6秒)，而由于充电时间要小于扫描时间减去信号的线路延迟，因此只有通过增加金属走线的膜厚来降低线路延迟。
然而，这对于蚀刻后金属走线的坡度角(taper)角较难控制，一般会大于80°，甚至会出现过切(undercut)情形，现有技术中只能通过蚀刻参数及溶液金属离子浓度来控制，但其制程的操作窗(window)较小，因此容易形成断线及静电放电(electro staticdischarge；ESD)的良率损失。
因此，有必要提供一种改良的薄膜晶体管的栅极制作方法，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种薄膜晶体管的栅极制作方法一种金属线半色调光罩，在保证线电阻的条件下，通过金属线的半色调光罩工艺使得金属层坡度角变小。
为达上述目的，本发明提供一种薄膜晶体管的栅极制作方法，其包含以下步骤：
提供一基板，所述基板上形成一栅极金属层，所述栅极金属层上形成一光刻胶层；
进行一曝光显影步骤，在一栅极预设位置上将所述光刻胶层形成一侧剖视为中间较厚的阶梯形状；
进行一第一湿蚀刻步骤，将所述光刻胶层以外的所述栅极金属层除去，并且对所述光刻胶层的两端形成过蚀刻；
进行一烧光阻步骤，将所述光刻胶层的两端缩短，形成相较于所述栅极金属层为较短的形状；
进行一第二湿蚀刻步骤，将所述栅极金属层形成一侧剖视为梯形的形状；及
移除所述光刻胶层，在所述基板上留下所述梯形的栅极金属层。
在本发明的一实施例中，所述进行一曝光显影步骤中，是通过一半色调光罩进行。
在本发明的一实施例中，所述半色调光罩包含基板、金属线镉膜及半透膜，所述金属线镉膜及所述半透膜设于所述基板上，所述半透膜设于所述金属线镉膜的两端。
在本发明的一实施例中，所述曝光显影步骤是采用一紫外光进行。
在本发明的一实施例中，所述基板是一玻璃基板。
在本发明的一实施例中，所述栅极金属层是包含铜/铝/钼之中一种或多种的金属层。
为达上述目的，本发明另提供一种薄膜晶体管的栅极制作方法，其包含以下步骤：
提供一基板，所述基板上形成一栅极金属层，所述栅极金属层上形成一光刻胶层；
进行一曝光显影步骤，采用一紫外光，通过一半色调光罩，在一栅极预设位置上将所述光刻胶层形成一侧剖视为中间较厚的阶梯形状；
进行一第一湿蚀刻步骤，将所述光刻胶层以外的所述栅极金属层除去，并且对所述光刻胶层的两端形成过蚀刻；
进行一烧光阻步骤，将所述光刻胶层的两端缩短，形成相较于所述栅极金属层为较短的形状；
进行一第二湿蚀刻步骤，将所述栅极金属层形成一侧剖视为梯形的形状；及
移除所述光刻胶层，在所述基板上留下所述梯形的栅极金属层。
在本发明的一实施例中，所述半色调光罩包含基板、金属线镉膜及半透膜，所述金属线镉膜及所述半透膜设于所述基板上，所述半透膜设于所述金属线镉膜的两端。
在本发明的一实施例中，所述基板是一玻璃基板。
在本发明的一实施例中，所述栅极金属层是包含铜/铝/钼之中一种或多种的金属层。
相较于在现有技术中，栅极金属层在蚀刻后具有坡度角过大或过切(undercut)不良等问题，本发明提供一种金属线半色调光罩，在保证线电阻的条件下，通过金属线的半色调光罩工艺使得金属层坡度角变小，降低了过切和静电放电(Electro Static Discharge；ESD)的发生率，从而达到提升制程中的操作窗(Window)的目的。
附图说明
图1：本发明的一种薄膜晶体管的栅极制作方法的第一步骤的示意图。
图2：本发明的一种薄膜晶体管的栅极制作方法的第二步骤的示意图。
图3：本发明的一种薄膜晶体管的栅极制作方法的第三步骤的示意图。
图4：本发明的一种薄膜晶体管的栅极制作方法的第四步骤的示意图。
图5：本发明的一种薄膜晶体管的栅极制作方法的第五步骤的示意图。
图6：本发明的一种薄膜晶体管的栅极制作方法的第六步骤的示意图。
图7：本发明的一种薄膜晶体管的栅极制作方法的流程图。
具体实施方式
为让本发明上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合附图，作详细说明。再者，本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参照附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
参照图1至图7所示，图1至图2是本发明的一种薄膜晶体管的栅极制作方法的第一步骤至第六步骤的示意图，图7是本发明的一种薄膜晶体管的栅极制作方法的流程图。
本发明提供一种薄膜晶体管的栅极制作方法，其包含以下步骤：
S1步骤：提供一基板10，所述基板上形成一栅极金属层20，所述栅极金属层上形成一光刻胶层30。
如图1所示，在本步骤中，所述基板10例如是一玻璃基板，所述栅极金属层20例如是铜/铝/钼(Cu/Al/Mo)等一种或多种的金属层。
S2步骤：进行一曝光显影步骤，在一栅极预设位置上将所述光刻胶层30形成一侧剖视为中间较厚的阶梯形状。
如图2所示，所述曝光显影步骤是通过一半色调光罩(Halftone Mask)来进行，所述半色调光罩包含基板40、金属线镉膜41及半透膜42，所述金属线镉膜41及所述半透膜设42于所述基板40上，所述半透膜42设于所述金属线镉膜41的两端。
在本步骤中，所述曝光显影步骤是采用一紫外光(UV)进行。
在本步骤中，所述栅金属层20曝光显影之后，所述光刻胶层30形成了一个中间较厚两端较薄的类似阶梯的形状。
S3步骤：进行一第一湿蚀刻步骤，将所述光刻胶层30以外的所述栅极金属层20除去，并且对所述光刻胶层30的两端形成过蚀刻。
S4步骤：进行一烧光阻步骤，将所述光刻胶层30的两端缩短，形成相较于所述栅极金属层20为较短的形状。
如图4所示，在本步骤中，通过烧光阻工艺，将所述栅极金属层20上的所述光刻胶层30的较薄的边缘(阶梯状)烧去，并曝漏出所述栅极金属层20的两端。
S5步骤：进行一第二湿蚀刻步骤，将所述栅极金属层20形成一侧剖视为梯形的形状。
如图5所示，在本步骤中，通过第二次湿蚀刻来修饰所述栅极金属层20的坡度角(Taper)。
S6步骤：移除所述光刻胶层30，在所述基板10上留下所述梯形的栅极金属层20。
如图6所示，在本步骤中，最后通过光阻剥离工艺去除剩余的所述光刻胶层30，以完成所述栅极金属层20的制作流程。
优选地，本发明可以通过两次蚀刻液中的药液成分浓度来调节纵向与横向蚀刻速度，使所述栅极金属层20的坡度角得到更好的控制。
综上所述，相较于在现有技术中，栅极金属层在蚀刻后具有坡度角过大或过切(undercut)不良等问题，本发明提供一种金属线半色调光罩，在保证线电阻的条件下，通过金属线的半色调光罩工艺使得金属层坡度角变小，降低了过切和静电放电(ElectroStatic Discharge；ESD)的发生率，从而达到提升制程中的操作窗(Window)的目的。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种薄膜晶体管的栅极制作方法，其特征在于，包含以下步骤：
提供一基板，所述基板上形成一栅极金属层，所述栅极金属层上形成一光刻胶层；
通过一半色调光罩，进行一曝光显影步骤，在一栅极预设位置上将所述光刻胶层形成一侧剖视为中间较厚的阶梯形状；其中所述半色调光罩包含基板、金属线镉膜及半透膜，所述金属线镉膜及所述半透膜设于所述基板上，所述半透膜设于所述金属线镉膜的两端
进行一第一湿蚀刻步骤，将所述光刻胶层以外的所述栅极金属层除去，并且对所述光刻胶层的两端的所述栅极金属层形成过蚀刻；
进行一烧光阻步骤，将所述光刻胶层的两端缩短，形成相较于所述栅极金属层为较短的形状；
进行一第二湿蚀刻步骤，将所述栅极金属层形成一侧剖视为梯形的形状；及
移除所述光刻胶层，在所述基板上留下所述梯形的栅极金属层。
2.如权利要求1所述的薄膜晶体管的栅极制作方法，其特征在于，所述曝光显影步骤是采用一紫外光进行。
3.如权利要求1所述的薄膜晶体管的栅极制作方法，其特征在于，所述基板是一玻璃基板。
4.如权利要求1所述的薄膜晶体管的栅极制作方法，其特征在于，所述栅极金属层是包含铜/铝/钼之中一种或多种的金属层。
5.一种薄膜晶体管的栅极制作方法，其特征在于，包含以下步骤：
提供一基板，所述基板上形成一栅极金属层，所述栅极金属层上形成一光刻胶层；
进行一曝光显影步骤，采用一紫外光，通过一半色调光罩，在一栅极预设位置上将所述光刻胶层形成一侧剖视为中间较厚的阶梯形状；其中所述半色调光罩包含基板、金属线镉膜及半透膜，所述金属线镉膜及所述半透膜设于所述基板上，所述半透膜设于所述金属线镉膜的两端；
进行一第一湿蚀刻步骤，将所述光刻胶层以外的所述栅极金属层除去，并且对所述光刻胶层的两端的所述栅极金属层形成过蚀刻；
进行一烧光阻步骤，将所述光刻胶层的两端缩短，形成相较于所述栅极金属层为较短的形状；
进行一第二湿蚀刻步骤，将所述栅极金属层形成一侧剖视为梯形的形状；及
移除所述光刻胶层，在所述基板上留下所述梯形的栅极金属层。
6.如权利要求5所述的薄膜晶体管的栅极制作方法，其特征在于，所述基板是一玻璃基板。
7.如权利要求5所述的薄膜晶体管的栅极制作方法，其特征在于，所述栅极金属层是包含铜/铝/钼之中一种或多种的金属层。
CN201811597221.6A 2018-12-26 2018-12-26 薄膜晶体管的栅极制作方法 Active CN109686662B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811597221.6A CN109686662B (zh) 2018-12-26 2018-12-26 薄膜晶体管的栅极制作方法
PCT/CN2019/095016 WO2020134018A1 (zh) 2018-12-26 2019-07-08 薄膜晶体管的栅极制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811597221.6A CN109686662B (zh) 2018-12-26 2018-12-26 薄膜晶体管的栅极制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109686662A CN109686662A (zh) 2019-04-26
CN109686662B true CN109686662B (zh) 2020-11-06

Family

ID=66188398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811597221.6A Active CN109686662B (zh) 2018-12-26 2018-12-26 薄膜晶体管的栅极制作方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN109686662B (zh)
WO (1) WO2020134018A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109686662B (zh) * 2018-12-26 2020-11-06 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 薄膜晶体管的栅极制作方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103048874A (zh) * 2011-10-17 2013-04-17 S&S技术股份有限公司 空白遮罩及使用所述空白遮罩的光掩膜
CN107203091A (zh) * 2016-03-16 2017-09-26 思而施技术株式会社 相移底板掩模和光掩模

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101320714A (zh) * 2008-07-08 2008-12-10 友达光电股份有限公司 薄膜晶体管矩阵基板的制造方法
CN102651337A (zh) * 2011-05-13 2012-08-29 京东方科技集团股份有限公司 一种多晶硅tft阵列基板的制造方法
CN108538860B (zh) * 2018-04-27 2021-06-25 武汉华星光电技术有限公司 顶栅型非晶硅tft基板的制作方法
CN109686662B (zh) * 2018-12-26 2020-11-06 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 薄膜晶体管的栅极制作方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103048874A (zh) * 2011-10-17 2013-04-17 S&S技术股份有限公司 空白遮罩及使用所述空白遮罩的光掩膜
CN107203091A (zh) * 2016-03-16 2017-09-26 思而施技术株式会社 相移底板掩模和光掩模

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020134018A1 (zh) 2020-07-02
CN109686662A (zh) 2019-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4994014B2 (ja) フラットパネルディスプレイに使用される薄膜トランジスタの製造方法
CN104022078B (zh) 一种阵列基板的制备方法
JP4959631B2 (ja) グレースケールマスク
JP2003297850A (ja) 薄膜トランジスタアレイ及びその製造方法並びにこれを用いた液晶表示装置
WO2015110027A1 (zh) 像素结构及其制作方法和显示面板
JP5331321B2 (ja) 表示装置の製造方法
EP3073522A1 (en) Array substrate and preparation method therefor, and display device
CN104576659A (zh) 一种阵列基板及其制作方法、显示装置
TW201250060A (en) Etchants and methods of fabricating metal wiring and thin film transistor substrate using the same
US20200312881A1 (en) Manufacturing method of display substrate, array substrate and display device
CN109494257B (zh) 一种薄膜晶体管及其制造方法、阵列基板、显示装置
WO2019127724A1 (zh) 薄膜晶体管的制作方法及阵列基板的制作方法
US20240047476A1 (en) Display panel and manufacturing method thereof
WO2015180357A1 (zh) 阵列基板及其制作方法和显示装置
CN109686662B (zh) 薄膜晶体管的栅极制作方法
CN101063755B (zh) 形成金属线的方法及利用该方法制造显示基板的方法
CN110794630A (zh) 一种阵列基板及其制造方法
CN109659276B (zh) 显示面板及其制作方法
EP3640976A1 (en) Mask and method for preparing array substrate
US20170012065A1 (en) Array substrate, a method for manufacturing the same, and display device
JP2007183623A (ja) 液晶ディスプレイ用ボトム基板の製作方法
EP3671331A1 (en) Array substrate, method for manufacturing same, and display panel
CN107247376B (zh) Tft基板的制作方法及液晶显示装置的制作方法
US8450135B2 (en) Pixel structure and manufacturing method thereof
CN106783746B (zh) 阵列基板制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant