CN111128878B - 薄膜晶体管的图案制作方法、薄膜晶体管以及光罩 - Google Patents
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Abstract
薄膜晶体管的图案制作方法、薄膜晶体管以及光罩。本申请公开一种TFT的图案制作方法以及光罩,用于使光通过位于TFT上方的光罩上设置的与TFT位置对应的孔,在TFT上产生两种及以上光阻叠加,抵消半导体AS层上的反射光,保证TFT正常工作。本申请实施例方法包括:TFT接收喷涂装置涂布第一光阻;TFT通过第一类型的光罩接收第一次曝光;TFT进行第一次显影形成第一图案;TFT接收喷涂装置在第一图案上涂布第二光阻;TFT通过第二类型的光罩接收第二次曝光;TFT进行第二次显影形成第二图案;TFT接收喷涂装置在第二图案上涂布第三光阻;TFT通过第三类型的光罩接收第三次曝光;TFT进行第三次显影形成目标图案,其中在三种类型的其中两个类型中,在两列像素的遮光层上,至少有一列像素的遮光层上开设有孔。
Description
技术领域
本申请涉及液晶显示技术领域,具体涉及一种薄膜晶体管的图案的制作方法、薄膜晶体管以及光罩。
背景技术
光罩由石英玻璃作为衬底,在其上面镀上一层金属铬和感光胶,成为一种感光材料,把已制作好的电路图形通过电子激光设备曝光在感光胶上,被曝光的区域会被显影出来,在金属铬上形成电路图形,成为类似曝光后的底片的光罩。光罩的生产加工工序为:曝光,显影,去感光胶,最后应用于光蚀刻。而其中,薄膜晶体管(Thin film transistor,TFT)为薄膜晶体管液晶显示器(Thin film transistor liquid crystal display,TFT-LCD)的阵列基板上的TFT区域。TFT-LCD的面板可视为两片玻璃基板中间夹着一层液晶,上层的玻璃基板是彩色滤光片,而下层的玻璃则有晶体管镶嵌在玻璃上。上层玻璃因与彩色滤光片贴合,形成每个像素各包含红蓝绿三颜色的子像素,这些发出红蓝绿色彩的像素便构成了面板上的视频画面。
目前已知的TFT的图案制作方法中,在TFT上方覆盖有光罩,该光罩通常由覆盖在至少两组像素色块上的子光罩组成,每组像素色块由红(R)、绿(G)、蓝(B)色各一列子像素组合而成,并且,光罩由3N个相邻的不同时点接收曝光装置曝光时对应的三种类型构成,其中,N≥1,该方法包括如下步骤:
S1:TFT接收喷涂装置涂布第一光阻;
S2:TFT通过第一类型的光罩接收曝光装置的第一次曝光,该第一类型为在像素色块中,第一列子像素上方无遮光层,第二列子像素和第三列子像素上方均有遮光层;
S3:TFT进行第一次显影,形成第一图案;
S4:TFT接收喷涂装置在第一图案上涂布第二光阻;
S5:TFT通过第二类型的光罩接收曝光装置的第二次曝光,该第二类型为第二列子像素上方无遮光层,第一列子像素和第二列子像素上方均有遮光层;
S6:TFT进行第二次显影,形成第二图案;
S7:TFT接收喷涂装置在第二图案上涂布第三光阻;
S8:TFT通过第三类型的光罩接收曝光装置的第三次曝光,该第三类型为第三列子像素上方无遮光层,第一列子像素和第二列子像素上方均有遮光层;
S9:TFT进行第三次显影,形成目标图案。
已知的光罩如图1所示,图1为光罩的俯视图,图1中是覆盖在两组像素色块上方的光罩100。由图1可知,覆盖着光罩的每组像素色块分别由红(R)、绿(G)、蓝(B)色各一列像素组合而成。而通过该已知光罩可以得到图2所示的阵列基板中的TFT结构,图2为像素色块对应的阵列基板200的剖视图,阵列基板200的剖视图中包括TFT的剖视图。请参阅图2,左图为R像素对应的阵列基板,中图为G像素对应的阵列基板,右图为B像素对应的阵列基板。其中,阵列基板200自下而上依次由图2左图中标示的衬底基板201、栅极层202、第一绝缘层203、第一半导体层204层(As层)、第二半导体层205、源极(Source)206、漏极(Drain)207、R光阻层208R、平坦层209、像素层210以及配向层211构成,而TFT则包括栅极层202、第一绝缘层203、第一半导体层204、第二半导体层205、源极206以及漏极207。并且,像素层210与TFT中的漏极D电连接。中图和右图相应的层级与左图中的相同,具体此处不再赘述,但中图中的208G为G光阻层,右图中的208B为B光阻层。也就是说,图2中所示的TFT的剖视图部分,左图中为R像素下方的TFT区域的剖视图,中图中为G像素下方的TFT区域的剖视图,右图中为B像素下方的TFT区域的剖视图,每一列像素下方都对应有一个阵列基板的TFT区域。图2中仅示出一组像素色块对应的包含有TFT结构的阵列基板结构。
然而,TFT-LCD在点灯时从下层的玻璃基板照射到上层的玻璃基板的侧向光会反射到TFT-LCD的阵列基板的第一半导体层即砷(AS)层上(如图1所示),产生光生载流子,导致关态电流Ioff提高,从而在TFT-LCD点灯时出现垂直串扰图像,影响TFT原本的电性能。
发明内容
鉴于此,TFT的图案制作方法、阵列基板以及光罩,能够使光通过位于TFT上方的光罩上设置的与TFT位置对应的孔,从而在TFT上产生两种以上光阻叠加,抵消半导体AS层上的反射光,保证TFT正常工作。
本申请提供的一种TFT的图案制作方法,其特征在于,所述方法包括:
所述TFT接收喷涂装置涂布第一光阻;
所述TFT通过覆盖在所述TFT上的第一类型的光罩接收所述曝光装置的第一次曝光,所述第一类型为在所述像素色块中,第一列子像素上方无遮光层,第二列子像素和第三列子像素上方均有所述遮光层,所述光罩由相邻的不同时点接收曝光装置时对应的三种类型构成;
所述TFT进行第一次显影,形成第一图案;
所述TFT接收所述喷涂装置在所述第一图案上涂布第二光阻;
所述TFT通过所述第二类型的光罩接收所述曝光装置的第二次曝光,所述第二类型为所述第二列子像素上方无所述遮光层,所述第一列子像素和所述第三列子像素上方均有所述遮光层;
所述TFT进行第二次显影,形成第二图案;
所述TFT接收所述喷涂装置在所述第二图案上涂布第三光阻;
所述TFT通过所述第三类型的光罩接收所述曝光装置的第三次曝光,所述第三类型为所述第三列子像素上方无所述遮光层,所述第一列子像素和所述第二列子像素上方均有所述遮光层;
所述TFT进行第三次显影,形成目标图案,其中,在所述光罩的所述三种类型的其中两个类型中,在两列所述像素的所述遮光层上,至少有一列所述像素的所述遮光层上开设有孔,所述孔的位置与所述TFT的位置相对应。
可选地,所述在所述光罩的所述三种类型的其中两个类型中,在两列所述像素的所述遮光层上,至少有一列所述像素的所述遮光层上开设有孔进一步为:
在所述三种类型的各个类型中,在两列所述像素的所述遮光层上,至少有一列所述像素的所述遮光层上开设有孔。
可选地,所述第一光阻、所述第二光阻以及所述第三光阻依次分别为红色光阻、绿色光阻以及蓝色光阻。
可选地,所述第一列子像素、所述第二列子像素以及所述第三列子像素依次分别为红色像素、绿色像素以及蓝色像素。
本申请提供的一种阵列基板,包括:
衬底基板;
光阻层,所述光阻层覆盖在TFT上,所述光阻层由至少两种不同颜色的光阻层叠构成;
像素层,所述像素层覆盖在所述光阻层上,所述像素层与所述TFT的漏极D电连接。
可选地,所述阵列基板还包括:
配向层,所述配向层覆盖在所述像素层上。
本申请实施例提供了一种光罩,其特征在于:
所述光罩由相邻的不同时点接收曝光装置曝光时对应的三种类型构成,所述三种类型分别为:
第一类型,所述第一类型为薄膜晶体管TFT通过所述光罩的所述第一类型接收所述曝光装置的第一次曝光时,第一列子像素上方无遮光层,第二列子像素和第三列子像素上方均有所述遮光层,所述第一列子像素、所述第二列子像素、所述第三列子像素组成一组像素色块;
第二类型,所述第二类型为所述TFT通过所述光罩的所述第二类型接收所述曝光装置的第二次曝光时,所述第二列子像素上方无所述遮光层,所述第一列子像素和所述第三列子像素上方均有所述遮光层;
第三类型,所述第三类型为所述TFT通过所述光罩的所述第三类型接收所述曝光装置的第三次曝光时,所述第三列子像素上方无所述遮光层,所述第一列子像素和所述第二列子像素上方均有所述遮光层,其中,在所述光罩的所述三种类型的其中两个类型中,在两列所述子像素的所述遮光层上,至少有一列所述子像素的所述遮光层上开设有孔,所述孔的位置与薄膜晶体管TFT的位置相对应,所述TFT为薄膜晶体管显示器TFT-LCD基板上的TFT区域,所述TFT上方覆盖有所述光罩。
可选地,所述在所述光罩的所述三种类型的其中两个类型中,在两列所述子像素的所述遮光层上,至少有一列所述子像素的所述遮光层上开设有孔进一步为:
在所述三种类型的各个类型中,在两列所述子像素的所述遮光层上,至少有一列所述子像素的所述遮光层上开设有孔。
从以上技术方案可以看出,本申请实施例具有以下优点:通过改变光罩制作,在三种光罩类型的其中两个类型中,在两列子像素的遮光层上,至少有一列子像素的遮光层上开设孔,使每组像素色块对应的TFT在不同时点依次经历三次曝光后,可以在各个子像素下方的TFT上产生两层不同种类的光阻相互叠加,这样当上层玻璃板或塑料合板有反射光反射至TFT的AS层时,由于TFT上的两种光阻叠加,能够对反射光起到消光效果,反射光几乎全部被抵消,从而无法影响TFT的电性,因此能够保证TFT正常工作。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为改进前与像素色块对应的光罩的俯视图;
图2为改进前像素色块对应的阵列基板的剖视图;
图3为本申请实施例中与像素色块对应的R/B光罩的俯视图;
图4为本申请实施例中与R/B光罩对应的阵列基板的剖视图;
图5为本申请实施例中基于R/B光罩的TFT的图案制作方法的实施例示意图;
图6为本申请实施例中与像素色块对应的G/B光罩的俯视图;
图7为本申请实施例中与G/B光罩对应的阵列基板的剖视图;
图8为本申请实施例中基于G/B光罩的TFT的图案制作方法的实施例示意图;
图9为本申请实施例中与像素色块对应的R/G光罩的俯视图;
图10为本申请实施例中与R/G光罩对应的阵列基板的剖视图;
图11为本申请实施例中基于R/G光罩的TFT的图案制作方法的实施例示意图;
图12为本申请实施例中与像素色块对应的R/G/B光罩的俯视图;
图13为本申请实施例中与R/G/B光罩对应的阵列基板的剖视图;
图14为本申请实施例中基于R/G/B光罩的TFT的图案制作方法的实施例示意图;
图15为本申请实施例中阵列基板的实施例示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了TFT的图案制作方法、阵列基板以及光罩,用于在TFT上使光通过位于TFT上方的光罩上设置的与TFT位置对应的孔,从而在TFT上产生两种以上光阻叠加,抵消半导体AS层上的反射光,保证TFT正常工作。
如上所述,已知光罩位于众多像素色块下方,每组像素色块由红绿蓝等色的各一列子像素组合而成,每个子像素下方均设置有一个TFT区域,因此,有多少个像素,就可知在TFT-LCD的阵列基板上有多少个TFT区域。需要说明的是,该TFT区域可以设置在各个子像素下方的不同位置,但在各个子像素下方,TFT区域通常设置在与各个子像素的右上方所对应的位置。
本申请实施例中的光罩,由相邻的不同时点接收曝光装置曝光时对应的三种类型构成,该三种类型分别为:
第一类型,当TFT通过第一类型的光罩接收曝光装置的第一次曝光时,在每一组像素色块中,第一列子像素上方无遮光层,第二列子像素和第三列子像素上方均有遮光层;
第二类型,当TFT通过第二类型的光罩接收曝光装置的第二次曝光时,第二列子像素上方无遮光层,第一列子像素和第三列子像素上方均有遮光层;
第三类型,当TFT通过第三类型的光罩接收曝光装置的第三次曝光时,第三列子像素上方无遮光层,第一列子像素和第二列子像素上方均有遮光层。
而其中,在第一类型、第二类型、第三类型的其中两个类型中,在两列子像素的遮光层上,至少有一列子像素的遮光层上开设有孔,该孔的位置与TFT的位置相对应。
需要说明的是,本申请实施例中的第一列子像素、第二列子像素和第三列子像素没有固定的先后顺序之分,对此具体此处不做限定。
以下通过本申请实施例对这三种类型结合附图依次进行描述。
请参阅图3,图3为本申请实施例中与像素色块对应的R/B光罩300的俯视图。
需要说明的是,本申请中的所有实施例,均以TFT区域对应于各个像素的右上方的位置为例进行说明,但TFT区域不仅限于设置在此位置。
图3中仅标示出两组像素色块上方的光罩300,其中,第一类型为图3中的上图,由上图可知,遮光层在子像素G、B上,且子像素B的遮光层右上方上开设有孔;第二类型为图3中的中图,遮光层在子像素R、B上,子像素R、B的遮光层上无孔;第三类型为图3中的下图,遮光层在子像素R、G上,且子像素R、G的遮光层右上方上均开设有孔。
以上为本申请实施例中与像素色块对应的R/B光罩的说明,其技术效果将在下文中有关TFT的图案制作方法中详细介绍。
接着,请参阅图6,图6为本申请实施例中与像素色块对应的G/B光罩600的俯视图。
如图6所示,第一类型为图6中的上图,遮光层在子像素G、B上,子像素G、B的遮光层上无孔;第二类型为图6中的中图,遮光层在子像素R、B上,且子像素B的遮光层右上方上开设有孔;第三类型为图6中的下图,遮光层在子像素R、G上,且子像素R、G的遮光层右上方上均开设有孔。
接着,请参阅图9,图9为本申请实施例中与像素色块对应的R/G光罩900的俯视图。
如图9所示,第一类型为图9中的上图,遮光层在子像素G、B上,且子像素G的遮光层右上方上开设有孔;第二类型为图9中的中图,遮光层在子像素R、B上,且子像素R、B的遮光层右上方上均开设有孔;第三类型为图9中的下图,遮光层在子像素R、G上,子像素R、G的遮光层上无孔。
最后,请参阅图12,图12为本申请实施例中与像素色块对应的R/G/B光罩1200的俯视图,也是本申请实施例中R/G/B光罩的示意图。
如图12所示,第一类型为图12中的上图,遮光层在子像素G、B上,且子像素G的遮光层右上方上开设有孔;第二类型为图12中的中图,遮光层在子像素R、B上,且子像素B的遮光层右上方上均开设有孔;第三类型为图12中的下图,遮光层在子像素R、G上,子像素R、G的遮光层右上方均开设有孔。
以上对本申请实施例中各个实施例中的光罩类型进行了说明,以下基于上述各个实施例中的光罩类型,对TFT的图案制作方法的各个实施例进行详细说明。
参见图4和图5,图4为本申请实施例中与R/B光罩对应的阵列基板400的剖视图,图5为本申请实施例中基于R/B光罩的TFT的图案制作方法的实施例示意图。
基于图3以及R/B光罩的说明,通过每一组不同时点的连续三次曝光,可以制作出图4中与R/B光罩相对应的包含有TFT的阵列基板400的剖视图。需要说明的是,图4中所示的阵列基板400的TFT的剖面图部分,左图中为R像素下方的TFT区域的剖视图,其对应于图3中的上图光罩类型;中图中为G像素下方的TFT区域的剖视图,其对应于图3中的中图光罩类型;右图中为B像素下方的TFT剖视图,其对应于图3中的下图光罩类型。其中,阵列基板400自上而下依次由图4左图中标示的衬底基板401、栅极层402、第一绝缘层403、第一半导体层404(As层)、第二半导体层405、源极406、漏极407、R光阻层408R、B光阻层408Rb、平坦层409、像素层410以及配向层411构成,而TFT则包括栅极层402、第一绝缘层403、第一半导体层404、第二半导体层405、源极406以及漏极407。并且,像素层410与TFT中的漏极电连接。中图和右图相应的层级与左图中的相同,具体此处不再赘述,但中图中的408G为G光阻层,408Gb为覆盖在G光阻层上B光阻层,右图中的408B为B光阻层,408Br为覆盖在B光阻层上的R光阻层。图4中所示的TFT的剖视图部分,左图中为R像素下方的TFT区域的剖视图,中图中为G像素下方的TFT区域的剖视图,右图中为B像素下方的TFT区域的剖视图,每一列像素下方都对应有一个TFT区域。图4中仅示出一组像素色块对应的包含由TFT结构的阵列基板结构。
需要说明的是,本实施例中的图4虽然示出了配向层411,但阵列基板也可以不设置该配向层411,具体此处不做限定。
如上所述,TFT为TFT-LCD的阵列基板上的TFT区域,TFT上方覆盖有光罩,光罩由相邻的不同时点接收曝光装置曝光时对应的三种类型构成。
基于R/B光罩的TFT的图案制作方法的实施例为:
501、TFT接收喷涂装置涂布第一光阻;
本实施例中,该第一光阻可以为红色光阻,以下称为R光阻。
502、TFT通过第一类型的光罩接收曝光装置的第一次曝光,该第一类型为在像素色块中,第一列子像素上方无遮光层,第二列子像素和第三列子像素上方均有遮光层;本实施例中,第一列子像素、第二列子像素、第三列子像素组成一组像素色块,而TFT是基于R/B光罩通过三次曝光得到图4中的TFT剖面图。请参见图4,本实施例的第一类型中,第一列子像素为R像素,上方无遮光层,第二列子像素为G像素,第三列子像素为B像素,G、B像素上方均有遮光层。
此外,B像素上的遮光层右上方开设有孔。
503、TFT进行第一次显影,形成第一图案;
本实施例中,R像素下方的TFT在进行第一次显影后,由于第一次曝光时R像素上方无遮光层,因此在TFT上会形成一层R色光阻;而由于第一次曝光时G像素上方有遮光层,因此G像素下方的TFT上不会形成R色光阻的图案;此外,由于第一次曝光时B像素上方有遮光层,且右上方开设有孔,因此B像素下方的TFT上会形成一层R色光阻的图案。
需要说明的是,光罩的像素的遮光层上开设有孔的位置,可以采用灰阶光罩设计或者狭缝光罩设计,这两种设计均可以得到图4中包含有TFT的阵列基板的剖视图。有关光罩所采用的光罩设计,具体此处不做限定。
本实施例中采用的是灰阶光罩设计,因此在小孔下方的TFT处因灰阶受光较弱,因此B像素下方的TFT上可以形成一层较薄的R色光阻。
这样,由第一次曝光后的三列像素下方的三个TFT上各自形成的光阻的图案就构成了第一图案。
504、TFT接收喷涂装置在第一图案上涂布第二光阻;
接着,喷涂装置在TFT上的第一图案上涂布第二光阻,本实施例中的第二光阻为绿色。
505、TFT通过第二类型的光罩接收曝光装置的第二次曝光,该第二类型为第二列子像素上方无遮光层,第一列子像素和第三列子像素上方均有遮光层;
本实施例的第二类型中,G像素上方无遮光层,R、B像素上方均有遮光层。
506、TFT进行第二次显影,形成第二图案;
本实施例中,R像素下方的TFT在进行第二次显影后,由于第二次曝光时R像素上方有遮光层,因此在TFT的R色光阻的图案上没有形成G色光阻的图案,还是仅有R色光阻的图案;而由于第二次曝光时G像素上方无遮光层,因此G像素下方的TFT上会形成一层G色光阻的图案;此外,由于第二次曝光时B像素上方也有遮光层,因此B像素下方的TFT的R色光阻的图案上也没有形成G色光阻的图案,仍然是仅有一层较薄的R色光阻的图案。
这样,由第二次曝光后的三列像素下方的三个TFT上各自形成的光阻图案就构成了第二图案。
507、TFT接收喷涂装置在第二图案上涂布第三光阻;
接着,喷涂装置在TFT的第二图案上涂布第三光阻,本实施例中的第三光阻为蓝色。
508、TFT通过第三类型的光罩接收曝光装置的第三次曝光,该第三类型为第三列子像素上方无遮光层,第一列子像素和第二列子像素上方均有遮光层;
本实施例的第三类型中,B像素上方无遮光层,R、G像素上方均有遮光层。
509、TFT进行第三次显影,形成目标图案,其中,在三种类型的其中两个类型中,在两列像素的遮光层上,至少有一列像素的遮光层上开设有孔,孔的位置与TFT的位置相对应。
本实施例中,如前所述,在第一类型中的B像素上方的遮光层右上方、以及在第三类型的R、G像素上方的遮光层右上方均开设有孔。
本实施例中,R像素下方的TFT在进行第三次显影后,由于第三次曝光时R像素上方的遮光层右上方开设有孔,因此在R色光阻的图案上会形成一层B色光阻的图案。同样,G像素上方的遮光层右上方开设有孔,因此在G色光阻的图案上也会形成一层B色光阻的图案。并且,由于在B像素上方无遮光层,因此在B像素下方的TFT的R色光阻的图案上也会形成一层B色光阻的图案。
由于本实施例中采用的是灰阶光罩设计,因此在小孔下方的TFT处因灰阶受光较弱,因此R像素下方的TFT上可以形成一层较薄的B色光阻的图案。
这样,由第三次曝光后的三列像素下方的三个TFT上各自形成的光阻图案就构成了目标图案。
由该目标图案可知,在各列像素下的TFT均有两种光阻叠加。这样,当有光照射到TFT-LCD上层玻璃板时,就会有光反射到TFT半导体As层上,然而,由于TFT上形成有两种光阻的叠加,因此可以将反射光抵消,起到消光的作用。
基于上述说明,在本实施例中,可以通过改变光罩制作,在第一类型的B像素上方的遮光层右上方、以及第三类型的R、G像素上方的遮光层右上方开设孔,使每组像素色块对应的TFT在不同时点连续经历三次曝光后,可以在各个像素下方的TFT上产生两层不同种类的光阻相互叠加,这样当上层玻璃版有反射光反射至TFT的AS层上时,由于TFT上的两种光阻叠加,能够对反射光起到消光效果,反射光几乎全部被抵消,从而无法影响TFT的电性,因此能够保证TFT正常工作。
以上是本申请实施例中基于R/B光罩的TFT的图案制作方法的实施例,以下参见图6至图8,图6为本申请实施例中与像素色块对应的G/B光罩的俯视图,图7为与G/B光罩对应的阵列基板的剖视图,图8为本申请实施例中基于G/B光罩的TFT的图案制作方法的实施例示意图。
基于图6以及G/B光罩的说明,通过每一组不同时点的连续三次曝光,可以制作出图7中与G/B光罩相对应的包含有TFT的阵列基板700的剖视图。其中,图7中所示的阵列基板700的TFT的剖面图部分,左图中为R像素下方的TFT区域的剖视图,其对应图5中的上图光罩类型;中图中为G像素下方的TFT区域的剖视图,其对应于图5中的中图光罩类型;右图中为B像素下方的TFT剖视图,其对应于图5中的下图光罩类型。其中,阵列基板700自上而下依次由图7左图中标示的衬底基板701、栅极层702、第一绝缘层703、第一半导体层704、第二半导体层705、源极706以及漏极707。并且,像素层710与TFT中的漏极电连接。中图和右图相应的层级与左图中的相同,具体此处不再赘述,但中图中的708G为G光阻层,708Gb为B光阻层,右图中的708B为B光阻层,708Bg为覆盖在B光阻层上的G光阻层。图7中所示的TFT的剖视图部分,左图中为R像素下方的TFT区域的剖视图,中途中为G像素下方的TFT区域的剖视图,右图中为B像素下方的TFT区域的剖视图,每一列像素下方都对应有一个TFT区域。
需要说明的是,本实施例中的图7虽然示出了配向层711,但阵列基板也可以不设置该配向层711,具体此处不做限定。
基于G/B光罩的TFT的图案制作方法的实施例为:
801、TFT接收喷涂装置涂布R色光阻;
802、TFT通过第一类型的光罩接收曝光装置的第一次曝光,第一类型的G、B像素上方的遮光层上无孔;
本实施例中,该第一类型为在像素色块中,R像素上方无遮光层,G像素和B像素上方均有遮光层,第一类型的G、B像素上方的遮光层上无孔。
803、TFT进行第一次显影,形成第一图案;
本实施例中,R像素下方的TFT在进行第一次显影后,由于第一次曝光时R像素上方无遮光层,因此在TFT上会形成一层R色光阻的图案;而由于第一次曝光时G、B像素上方均有遮光层,因此G、B像素下方的TFT上均不会形成R色光阻的图案。
这样,由第一次曝光后的三列像素下方的三个TFT上各自形成的光阻图案就构成了第一图案。
804、TFT接收喷涂装置在第一图案上涂布G色光阻;
805、TFT通过第二类型的光罩接收曝光装置的第二次曝光,第二类型的B像素上方的遮光层右上方开设有孔;
本实施例中,该第二类型为在像素色块中,G像素上方无遮光层,R、B像素上方均有遮光层,第二类型的B像素上方的遮光层右上方开设有孔。
806、TFT进行第二次显影,形成第二图案;
本实施例中,R像素下方的TFT在进行第二次显影后,由于第二次曝光时R像素上方有遮光层,因此在TFT的R色光阻上没有形成G色光阻的图案,仍然仅有R色光阻的图案;而由于第二次曝光时G像素上方无遮光层,因此G像素下方的TFT上会形成一层G色光阻的图案;此外,由于第二次曝光时B像素上方虽然有遮光层,但右上方开设有孔,因此B像素下方的TFT上会形成一层较薄的G色光阻的图案。
这样,由第二次曝光后的三列像素下方的三个TFT上各自形成的光阻图案就构成了第二图案。
807、TFT接收喷涂装置在第二图案上涂布B光阻;
接着,喷涂装置在TFT的第二图案上涂布B光阻。
808、TFT通过第三类型的光罩接收曝光装置的第三次曝光,R、G像素的遮光层右上方均开设有孔;
本实施例中,该第三类型为B像素上方无遮光层,R像素和G像素上方均有遮光层。并且,R、G像素的遮光层右上方均开设有孔。
809、TFT进行第三次显影,形成目标图案。
本实施例中,R像素下方的TFT在进行第三次显影后,由于第三次曝光时R像素上方的遮光层右上方开设有孔,因此在R色光阻的图案上会形成一层B色光阻的图案。同样,G像素上方的遮光层右上方开设有孔,因此在G色光阻的图案上也会形成一层B色光阻的图案。并且,由于在B像素上方无遮光层,因此在B像素下方的TFT的G色光阻的图案上会形成一层B色光阻的图案。
这样,由第三次曝光后的三列像素下方的三个TFT上各自形成的光阻图案就构成了目标图案。
同样,由该目标图案可知,在各列像素下的TFT均有两种光阻叠加。
在本实施例中,在第一类型的B像素上方的遮光层右上方,以及在第三类型的R、G像素上方的遮光层右上方开设孔,使每组像素色块对应的TFT在不同时点连续经历三次曝光后,可以在各个像素下方的TFT上产生两层不同种类的光阻相互叠加,这样能够对反射到半导体As层上的反射光起到消光作用,保证TFT正常工作。
以上是本申请实施例中基于G/B光罩的TFT的图案制作方法的实施例,以下参见图9至图11,图9为本申请实施例中与像素色块对应的R/G光罩的俯视图,图10为与R/G光罩对应的阵列基板1000的剖视图,图11为本申请实施例中基于R/G光罩的TFT的图案制作方法的实施例示意图。
基于图9以及R/G光罩的说明,通过每一组不同时点的连续三次曝光,可以制作出图10中与R/G光罩相对应的包含有TFT的阵列基板1000的剖视图。需要说明的是,图10中所示的阵列基板1000的TFT的剖面图部分,左图中为R像素下方的TFT区域的剖视图,其对应于图9中的上图光罩类型;中图中为G像素下方的TFT区域的剖视图,其对应于图9中的中图光罩类型;右图中为B像素下方的TFT区域的剖视图,其对应于图9中的下图光罩类型。其中,阵列基板1000自上而下依次由图10左图中标示的衬底基板1001、栅极层1002、第一绝缘层1003、第一半导体层1004(As层)、第二半导体层1005、源极1006、漏极1007、R光阻层1008R、G光阻层1008Rg、平坦层1009、像素层1010以及配向层1011构成,而TFT则包括栅极层1002、第一绝缘层1003、第一半导体层1004、第二半导体层1005、源极1006以及漏极1007。并且,像素层1010与TFT中的漏极电连接。中图和右图相应的层级与左图中的相同,具体此处不再赘述,但中图中的1008G为G光阻层,1008Gr为覆盖在G光阻层上的R光阻层,右图红的1008B为B光阻层,1008Bg为覆盖在B光阻层上的G光阻层。图10中所示的TFT的剖视图部分,左图中为R像素下方的TFT区域的剖视图,中图中为G像素下方的TFT区域的剖视图,右图中为B像素下方的TFT区域的剖视图,每一列像素下方都对应有一个TFT区域。
需要说明的是,本实施例中的图10虽然示出了配向层1011,但阵列基板也可以不设置该配向层1011,具体此处不做限定。
参照图11,本实施例中的光罩如前所述(图9)。基于R/G光罩的TFT的图案制作方法的实施例为:
1101、TFT接收喷涂装置涂布R色光阻;
1102、TFT通过第一类型的光罩接收曝光装置的第一次曝光,第一类型的G像素上方的遮光层右上方设有孔;
本实施例中,该第一类型为在像素色块中,R像素上方无遮光层,G、B像素上方均有遮光层,G像素上方的遮光层右上方设有孔。
1103、TFT进行第一次显影,形成第一图案;
本实施例中,R像素下方的TFT在进行第一次显影后,R像素下方的TFT上会形成一层R色光阻的图案;由于G像素上方的遮光层右上方设有孔,因此G像素下方的TFT会形成一层较薄的R色光阻的图案;而B像素上方有遮光层,因此B像素下方不会形成R色光阻的图案。
这样,由第一次曝光后的三列像素下方的三个TFT上各自形成的光阻图案就构成了第一图案。
1104、TFT接收喷涂装置在第一图案上涂布G色光阻;
1105、TFT通过第二类型的光罩接收曝光装置的第二次曝光,R、B像素上方的遮光层右上方均开设有孔;
本实施例中,该第二类型为在像素色块中,G像素上方无遮光层,R、B像素上方均有遮光层,R、B像素上方的遮光层右上方均开设有孔。
1106、TFT进行第二次显影,形成第二图案;
本实施例中,R像素下方的TFT在进行第二次显影后,会在TFT的R色光阻的图案上形成一层较薄的G色光阻的图案;而在G像素下方的TFT的R色光阻的图案上也会形成一层G色光阻的图案;在B像素下方的TFT上会形成一层较薄的G色光阻的图案。
这样,由第二次曝光后的三列像素下方的三个TFT上各自形成的光阻图案就构成了第二图案。
1107、TFT接收喷涂装置在第二图案上涂布B光阻;
1108、TFT通过第三类型的光罩接收曝光装置的第三次曝光,R、G像素的遮光层上均无孔;
本实施例中,该第三类型为B像素上方无遮光层,R、G像素上方均有遮光层。R、G像素的遮光层上均无孔。
1109、TFT进行第三次显影,形成目标图案。
本实施例中,R像素下方的TFT在进行第三次显影后,R像素下方的TFT的G色光阻的图案上不会形成一层B色光阻的图案;同样,G像素下方的TFT的G色光阻的图案上也不会形成一层B色光阻的图案;而在B像素下方的TFT的G色光阻的图案上则会形成一层B色光阻的图案。
这样,由第三次曝光后的三列像素下方的三个TFT上各自形成的光阻图案就构成了目标图案。
本实施例中,由于经过三次曝光后每列像素下方的TFT上均有两层光阻重叠,因此同样可以抵消来自上层玻璃板的反射到半导体As层的反射光,从而保证TFT正常工作。
由上述实施例可知,本申请实施例中的TFT,包括基板以及光阻层,该光阻层由至少两种不同颜色的光阻层构成,该光阻层覆盖于该TFT基板上。
以上是本申请实施例中基于R/G光罩的TFT的图案制作方法的实施例。
进一步地,以下参见图12至图14,图12为本申请实施例中与像素色块对应的R/G/B光罩的俯视图,图13为与R/G/B光罩对应的阵列基板1300的剖视图,图14为本申请实施例中基于R/G/B光罩的TFT的图案制作方法的实施例示意图。
基于图12以及R/G/B光罩的说明,通过每一组不同时点的连续三次曝光,可以制作出图12中与R/G/B光罩相对应的包含有TFT的阵列基板1300的剖视图。需要说明的是,图13中所示的阵列基板1300的TFT的剖面图部分,左图中为R像素下方的TFT区域的剖视图,其对应于图12中的上图光罩类型;中图中为G像素下方的TFT区域的剖视图,其对应于图12中的中图光罩类型;右图中为B像素下方的TFT区域的剖视图,其对应于图12中的下图光罩类型。其中,阵列基板1300自上而下依次由图13左图中标示的衬底基板1301、栅极层1302、第一绝缘层1303、第一半导体层1304(As层)、第二半导体层1305、源极1306、漏极1307、R光阻层1308R、B光阻层1308Rb、平坦层1309、像素层1310以及配向层1311构成,而TFT则包括栅极层1302、第一绝缘层1303、第一半导体层1304、第二半导体层1305、源极1306以及漏极1307。并且,像素层1310与TFT中的漏极电连接。中图和右图相应的层级与左图中的相同,具体此处不再赘述,但中图中的1308G为G光阻层,1308rG为被G光阻层覆盖的R光阻层,右图中的1308rGb为覆盖在G光阻层上的B光阻层。图13中所示的TFT的剖视图部分,左图中为R像素下方的TFT区域的剖视图,中图中为G像素下方的TFT区域的剖视图,右图中为B像素下方的TFT区域的剖视图,每一列像素下方都对应有一个TFT区域。
需要说明的是,本实施例中的图13虽然示出了配向层1311,但阵列基板也可以不设置该配向层1311,具体此处不做限定。
参照图14,本实施例中的光罩如前所述(图12)。基于R/G/B光罩的TFT的图案制作方法的实施例为:
1401、TFT接收喷涂装置涂布R色光阻;
1402、TFT通过第一类型的光罩接收曝光装置的第一次曝光,第一类型的G像素上方的遮光层右上方设有孔;
本实施例中,该第一类型为在像素色块中,R像素上方无遮光层,G、B像素上方均有遮光层,G像素上方的遮光层右上方设有孔。
1403、TFT进行第一次显影,形成第一图案;
本实施例中,R像素下方的TFT在进行第一次显影后,R像素下方的TFT上会形成一层R色光阻的图案;由于G像素上方的遮光层右上方设有孔,因此G像素下方的TFT会形成一层较薄的R色光阻的图案;而B像素上方有遮光层,因此B像素下方不会形成R色光阻的图案。
这样,由第一次曝光后的三列像素下方的三个TFT上各自形成的光阻图案就构成了第一图案。
1404、TFT接收喷涂装置在第一图案上涂布G色光阻;
1405、TFT通过第二类型的光罩接收曝光装置的第二次曝光,B像素上方的遮光层右上方开设有孔;
本实施例中,该第二类型为在像素色块中,G像素上方无遮光层,R、B像素上方均有遮光层,且B像素上方的遮光层右上方开设有孔。
1406、TFT进行第二次显影,形成第二图案;
本实施例中,R像素下方的TFT在进行第二次显影后,不会在TFT的R色光阻上形成G色光阻的图案;而在G像素下方的TFT的R色光阻上会形成一层G色光阻的图案;在B像素下方的TFT上会形成一层G色光阻的图案。
这样,由第二次曝光后的三列像素下方的三个TFT上各自形成的光阻图案就构成了第二图案。
1407、TFT接收喷涂装置在第二图案上涂布B光阻;
1408、TFT通过第三类型的光罩接收曝光装置的第三次曝光,R、G像素上方的遮光层右上方均设有孔;
本实施例中,该第三类型为B像素上方无遮光层,R、G像素上方均有遮光层。R、G像素上方的遮光层右上方均设有孔。
1409、TFT进行第三次显影,形成目标图案。
本实施例中,R像素下方的TFT在进行第三次显影后,R像素下方的TFT的R色光阻的图案上会形成一层较薄的B色光阻的图案;而G像素下方的TFT的G色光阻的图案上还会形成一层较薄的B色光阻的图案;在B像素下方的TFT的G色光阻的图案上会形成一层B色光阻的图案。
这样,由第三次曝光后的三列像素下方的三个TFT上各自形成的光阻图案就构成了目标图案。
本实施例中,由于经过三次曝光后B像素下方的TFT上有三层光阻重叠,因此能够更进一步抵消反射到TFT的半导体As层的反射光,从而能够更进一步保证TFT正常工作。
本申请还提供一个实施例的阵列基板,请参见图15,图15为本申请实施例中阵列基板的一个实施例示意图。
本申请实施例中的阵列基板1500可以采用半灰阶光罩制成,也可以采用狭缝光罩制成,具体此处不做限定。
以下对采用R/B光罩刻蚀制程(包括成膜、曝光、显影及刻蚀工艺)制作阵列基板1500的过程,具体而言:
第一步,在衬底基板1501上形成TFT1502,其中,每个子像素色块下方覆盖有一个TFT1502,而每组像素色块可以包括3个子像素R、G、B,这样,每组像素色块下方可以覆盖有三个TFT1502,每组像素色块也可以包括更多不同的子像素,例如白色,具体此处不做限定。
第二步,在TFT1502上涂布第一光阻;
本实施例中,可以分别在每组的子像素R、G、B上涂布第一光阻。本实施例中,第一光阻为R光阻。
第三步,通过第一类型的R/B光罩对TFT1502上的第一光阻进行第一次曝光。
本实施例中采用的R/B光罩,由相邻的不同时点接收曝光装置曝光时对应的三种类型构成,在光罩的三种类型的其中两个类型中,在两列子像素的遮光层上开设有孔,孔的位置与TFT1502的位置相对应。在第一次曝光时采用的R/B光罩为第一类型,该第一类型为R像素上方无遮光层,G、B像素上方均有遮光层,且在B像素右上方的遮光层上开设有孔。
第四步,对TFT1502进行第一次显影,在TFT1502上形成第一图案;
该第一图案包括1503A、1503C、以及对应于G像素的TFT上的无图案。其中,对应于R像素的TFT上形成为R光阻的1503A,对应于B像素的TFT上形成为R光阻的1503C。
第五步,在TFT1502的第一图案上涂布第二光阻;
本实施例中,第二光阻为G光阻。也就是说,在1503A、1503C上涂布G光阻,并在G像素的TFT的R光阻上涂布G光阻;
第六步,通过第二类型的光罩对第一图案1503A、1503C、以及对应于G像素的TFT上第一光阻上的第二光阻进行第二次曝光;
该第二类型为G像素上方无遮光层,R像素和B像素上方均有遮光层。
第七步,对TFT1502进行第二次显影,在TFT1502的第一图案上形成第二图案;
该第二图案包括G光阻形成的1503B,该1503B是对应于G像素的TFT上而形成,而由于1503A、1503C上没有形成图案,因此该第二图案由1503A、1503B、1503C构成。
第八步,在TFT1502的第二图案1503A、1503B、1503C上涂布第三光阻;
本实施例中第三光阻为B光阻。
第九步,通过第三类型的光罩对第二图案1503A、1503B、1503C进行第三次曝光;
该第三类型为B像素上方无遮光层,R像素和G像素上方均有遮光层,且在R像素和G像素上方的遮光层的右上方均设有孔。
第十步,对TFT1502进行第三次显影,在TFT1502上形成目标图案;
本实施例中,经过第三次显影,在TFT1502的第二图案上形成目标图案,该目标图案包括1503Ax、1503By、1503Cz。也就是说,在第二图案的R像素上的1503A上形成B光阻的1503Ax,在G像素上的1503B上形成B光阻的1503By,在B像素的1503C上形成B光阻的1503Cz。
需要说明的是,该目标图案1503Ax、1503By、1503Cz就是由光阻层1503形成。
第十一步,在光阻层1503上形成一层像素层1504;
本实施例中,目标图案1503Ax、1503By、1503Cz是由光阻层1503形成,因此像素层1504形成于光阻层1503之上。
第十二步,在像素层1504上形成一层配向层1505。
需要说明的是,本申请实施例中,阵列基板1500上可以形成该配向层1505,也可以不形成该配向层1505,具体此处不做限定。
这样,通过上述步骤,就构成了本申请实施例中的阵列基板1500。
需要说明的是,本申请实施例中不仅可以采用R/B光罩,还可以采用前述G/B光罩、R/G光罩,采用这三种光罩均可在TFT1502上形成由两种色阻层叠而成的图案。进一步地,本申请实施例中还可以采用前述R/G/B光罩,采用此光罩可以在TFT1502上形成三种色阻层叠而成的图案。前述图12至14所示的实施例中已有具体描述,此处不再赘述。
本申请实施例中,由于该阵列基板1500上通过可以在不同时间点改变类型的半灰阶光罩或狭缝光罩,从而在阵列基板1500上形成两层或者两层以上光阻的图案,由于阵列基板1500上的两种或者两种以上光阻叠加,能够对反射光起到消光效果,反射光几乎全部被抵消,从而无法影响TFT的电性,因此能够保证TFT正常工作。
在以上描述中,为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是,本领域普通技术人员可以认识到,在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中,不会对公知的结构和过程进行详细阐述,以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此,本申请并非旨在限于所示的实施例,而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。
尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本申请,但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本申请包括所有这样的修改和变型,并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能,用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示),即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。
即,以上所述仅为本申请的实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,例如各实施例之间技术特征的相互结合,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
另外,在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“上方”、“下方”、“右上方”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。另外,对于特性相同或相似的结构元件,本申请可采用相同或者不相同的标号进行标识。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请,本申请给出了以上描述。在以上描述中,为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是,本领域普通技术人员可以认识到,在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中,不会对公知的结构和过程进行详细阐述,以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此,本申请并非旨在限于所示的实施例,而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。
Claims (8)
1.一种薄膜晶体管TFT的图案制作方法,其特征在于,所述方法包括:
所述TFT接收喷涂装置涂布第一光阻;
所述TFT通过覆盖在所述TFT上的第一类型的光罩接收曝光装置的第一次曝光,所述第一类型为第一列子像素上方无遮光层,第二列子像素和第三列子像素上方均有所述遮光层,所述第一列子像素、所述第二列子像素、所述第三列子像素组成一组像素色块,所述光罩由相邻的不同时点接收曝光装置曝光时对应的三种类型构成;
所述TFT进行第一次显影,形成第一图案;
所述TFT接收所述喷涂装置在所述第一图案上涂布第二光阻;
所述TFT通过第二类型的光罩接收所述曝光装置的第二次曝光,所述第二类型为所述第二列子像素上方无所述遮光层,所述第一列子像素和所述第三列子像素上方均有所述遮光层;
所述TFT进行第二次显影,形成第二图案;
所述TFT接收所述喷涂装置在所述第二图案上涂布第三光阻;
所述TFT通过第三类型的光罩接收所述曝光装置的第三次曝光,所述第三类型为所述第三列子像素上方无所述遮光层,所述第一列子像素和所述第二列子像素上方均有所述遮光层;
所述TFT进行第三次显影,形成目标图案,其中,在所述光罩的所述三种类型的其中两个类型中,在两列所述子像素的所述遮光层上,至少有一列所述子像素的所述遮光层上开设有孔,以使每列子像素包括所述第一光阻、所述第二光阻以及所述第三光阻的至少两种光阻,所述孔的位置与所述TFT的位置相对应。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述光罩的所述三种类型的其中两个类型中,在两列所述子像素的所述遮光层上,至少有一列所述子像素的所述遮光层上开设有孔,以使每列子像素包括所述第一光阻、所述第二光阻以及所述第三光阻的至少两种光阻进一步为:
在所述三种类型的各个类型中,在两列所述子像素的所述遮光层上,至少有一列所述子像素的所述遮光层上开设有孔,以使至少有一列子像素包括所述第一光阻、所述第二光阻以及所述第三光阻的三种光阻。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述孔位于所述遮光层上与所述子像素对应的右上方。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第一光阻、所述第二光阻以及所述第三光阻依次分别为红色光阻、绿色光阻以及蓝色光阻。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第一列子像素、所述第二列子像素以及所述第三列子像素依次分别为红色像素、绿色像素以及蓝色像素。
6.一种用于如权利要求1所述的薄膜晶体管TFT的图案制作方法的光罩,其特征在于:
所述光罩由相邻的不同时点接收曝光装置曝光时对应的三种类型构成,所述三种类型分别为:
第一类型,所述第一类型为薄膜晶体管TFT通过所述光罩的所述第一类型接收所述曝光装置的第一次曝光时,第一列子像素上方无遮光层,第二列子像素和第三列子像素上方均有所述遮光层,所述第一列子像素、所述第二列子像素、所述第三列子像素组成一组像素色块;
第二类型,所述第二类型为所述TFT通过所述光罩的所述第二类型接收所述曝光装置的第二次曝光时,所述第二列子像素上方无所述遮光层,所述第一列子像素和所述第三列子像素上方均有所述遮光层;
第三类型,所述第三类型为所述TFT通过所述光罩的所述第三类型接收所述曝光装置的第三次曝光时,所述第三列子像素上方无所述遮光层,所述第一列子像素和所述第二列子像素上方均有所述遮光层,其中,在所述光罩的所述三种类型的其中两个类型中,在两列所述子像素的所述遮光层上,至少有一列所述子像素的所述遮光层上开设有孔,以使每列子像素包括所述第一光阻、所述第二光阻以及所述第三光阻的至少两种光阻,所述孔的位置与薄膜晶体管TFT的位置相对应,所述TFT为薄膜晶体管显示器TFT-LCD基板上的TFT区域,所述TFT上方覆盖有所述光罩。
7.根据权利要求6所述的光罩,其特征在于,所述在所述光罩的所述三种类型的其中两个类型中,在两列所述子像素的所述遮光层上,至少有一列所述子像素的所述遮光层上开设有孔,以使每列子像素包括所述第一光阻、所述第二光阻以及所述第三光阻的至少两种光阻进一步为:
在所述三种类型的各个类型中,在两列所述子像素的所述遮光层上,至少有一列所述子像素的所述遮光层上开设有孔,以使至少有一列子像素包括所述第一光阻、所述第二光阻以及所述第三光阻的三种光阻。
8.根据权利要求7所述的光罩,其特征在于,所述孔位于所述遮光层上与所述子像素对应的右上方。
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