CN113571420A - 薄膜晶体管的制作方法及显示面板 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种薄膜晶体管的制作方法，包括以下步骤：在基板上依次沉积栅极层、栅极绝缘层、有源层、金属层及光刻胶层，并通过曝光、显影在所述金属层上形成光刻胶图形层，其中，光刻胶图形层包括部分保留区、完全保留区和完全去除区；去除与完全去除区对应的金属层；去除与部分完全去除区对应的有源层，并预留有第一厚度；去除部分保留区的光刻胶图形层；形成源漏电极和沟道区，并去除与完全去除区对应的剩余有源层。一种显示面板，包括通过上述薄膜晶体管的制作方法制作而成的薄膜晶体管。本申请通过将完全去除区的有源层分两次去除，且第二次去除工艺和沟道区的形成工艺同时进行，减少了该区域有源层的去除时间，提高了有源层的制作产能。
Description
技术领域
本申请属于显示领域，更具体地说，是涉及一种薄膜晶体管的制作方法及显示面板。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器是微电子技术与液晶显示器技术巧妙结合的一种技术，其中薄膜晶体管作为像素的开关，控制着液晶的旋转而呈现不同的色彩。薄膜晶体管的制作方法一般包括以下步骤：在基板上依次沉积栅极层、栅极绝缘层、有源层、金属层及光刻胶层，并通过曝光、显影在所述金属层上形成光刻胶图形层，其中，光刻胶图形层包括部分保留区、完全保留区和完全去除区，并在上述各层的基础上采用合适的刻蚀方法形成源极、漏极和沟道区。
目前的薄膜晶体管制作工艺中，在进行第一次干法刻蚀时，会一次性将完全保留区的有源层去除，同时为了达到无残余的目的，会对有源层进行过刻蚀工艺。过刻蚀会增加刻蚀时间，降低刻蚀产能。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种薄膜晶体管的制作方法，以解决现有技术中存在的采用一次性全刻蚀且过刻蚀的方式去除有源层导致浪费刻蚀时间的技术问题。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种薄膜晶体管的制作方法，包括以下步骤：
在基板上依次沉积栅极层、栅极绝缘层、有源层、金属层及光刻胶层，并通过曝光、显影在所述金属层上形成光刻胶图形层，其中，所述光刻胶图形层包括部分保留区、完全保留区和完全去除区；
去除与所述完全去除区对应的所述金属层；
去除部分与所述完全去除区对应的所述有源层，并预留有第一厚度；
去除所述部分保留区的所述光刻胶图形层；
形成源漏电极和沟道区，并去除与所述完全去除区对应的剩余所述有源层。
本申请提供的薄膜晶体管的制作方法的有益效果在于：本申请实施例提供的薄膜晶体管的制作方法，通过对与完全去除区对应的有源层，分两次进行去除，第一次去除时预留有第一厚度，节约不少时间；而第二次去除与形成沟道区同时进行，则第二次去除无需浪费额外的时间，也即是与完全去除区对应的有源层去除实则是只用了第一次去除的时间，这相对于现有技术中采用过刻蚀的工艺，花费的时间减少了许多。此外，在形成沟道区的同时去除剩余的有源层，由于剩余的有源层控制在第一厚度范围内，使得在第二次去除时不会损耗太多的栅极绝缘层，这相对现有技术能够减少栅极绝缘层的损耗，也即是可以将栅极绝缘层的厚度设计得更薄，节约栅极绝缘层的材料成本，同时也节约栅极绝缘层的成膜时间，提升栅极绝缘层的产能。
可选的，所述第一厚度的范围为100Å-700Å。
可选的，所述形成源漏电极和沟道区，并去除与所述完全去除区对应的剩余所述有源层包括以下步骤：
去除与所述部分保留区对应的所述金属层，以形成源漏电极；
去除与所述部分保留区对应的部分所述有源层，以形成沟道区，并同时去除与所述完全去除区对应的剩余所述有源层。
可选的，所述去除所述部分保留区的所述光刻胶图形层包括：
在去除与所述完全去除区对应的部分所述有源层之前，去除所述部分保留区的部分所述光刻胶图形层；
在去除与所述完全去除区对应的部分所述有源层之后，去除所述部分保留区的剩余所述光刻胶图形层。
可选的，所述去除所述部分保留区的所述光刻胶图形层包括：
在去除所述完全去除区的部分所述有源层的同时，去除所述部分保留区的部分所述光刻胶图形层；
在去除所述完全去除区的部分所述有源层之后，去除所述部分保留区的剩余所述光刻胶图形层。
可选的，通过干法刻蚀工艺去除部分与所述完全去除区对应的所述有源层，并预留有第一厚度。
可选的，通过干法刻蚀工艺同时去除与所述部分保留区对应的部分所述有源层及与所述完全去除区对应的剩余所述有源层。
可选的，通过湿法刻蚀工艺去除与所述完全去除区对应的所述金属层；
通过湿法刻蚀工艺去除与所述部分保留区对应的所述金属层。
本申请还提供了一种薄膜晶体管的制作方法，包括以下步骤：
在基板上依次沉积栅极层、栅极绝缘层、有源层、金属层及光刻胶层，并通过曝光、显影在所述金属层上形成光刻胶图形层，其中，所述光刻胶图形层包括部分保留区、完全保留区和完全去除区；
通过湿法刻蚀工艺去除与所述完全去除区对应的所述金属层；
通过干法刻蚀工艺去除部分与所述完全去除区对应的所述有源层，并预留有第一厚度，且同时去除部分所述部分保留区的所述光刻胶图形层；
通过灰化工艺去除所述部分保留区的剩余所述光刻胶图形层；
通过湿法刻蚀工艺去除与所述部分保留区对应的所述金属层，以形成源漏电极；
通过干法刻蚀工艺去除与所述部分保留区对应的部分所述有源层，以形成沟道区，并同时去除与所述完全去除区对应的剩余所述有源层。
另一方面，本申请还提供了一种显示面板，包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管使用上述薄膜晶体管的制作方法制得。
本申请提供的显示面板的有益效果在于：本申请实施例提供的显示面板，通过使用上述方法制成的薄膜晶体管，从而使得该显示面板的制作时间少，产能高，且制作成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的薄膜晶体管的制作方法的流程图；
图2为本申请实施例中去除与完全去除区对应的金属层的结构示意图；
图3为本申请实施例中去除与完全去除区对应的部分有源层及去除部分保留区的部分光刻胶图形层的结构示意图；
图4为本申请实施例中去除部分保留区的剩余光刻胶图形层的结构示意图；
图5为本申请实施例中去除与部分保留区对应的金属层的结构示意图；
图6为本申请实施例中去除与完全去除区对应的剩余有源层及与部分保留区对应的部分有源层的结构示意图。
其中，图中各附图标记：
10、栅极绝缘层；20、有源层；21、沟道区；30、金属层；31、源极；32、漏极；40、光刻胶图形层；41、部分保留区；42、完全保留区；43、完全去除区。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
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该特征。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。
请参阅图1及图2，现对本申请实施例提供的薄膜晶体管的制作方法进行说明。该薄膜晶体管的制作方法通过将完全去除区43的有源层20分两次去除，从而减少了有源层20的去除时间，同时还减少了栅极绝缘层10的损耗。
具体的，薄膜晶体管的制作方法，包括以下步骤：
S1：在基板上依次沉积栅极层（图中未示出）、栅极绝缘层10、有源层20、金属层30及光刻胶图形层40，并通过曝光、显影在金属层30上形成光刻胶图形层40，其中，这里的基板通常是指透明的玻璃基板，光刻胶图形层40包括部分保留区41、完全保留区42和完全去除区43；具体的，如图2所示，右边的光刻胶图形层40凹陷处为部分保留区41，左右两处的光刻胶图形层40为完全保留区42，剩余的区域为完全去除区43。
S2：去除与完全去除区43对应的金属层30；
具体的，采用湿法刻蚀工艺去除与完全去除区43对应的金属层30。
S3：去除部分与完全去除区43对应的有源层20，并预留有第一厚度H1；
具体的，如图3所示，是采用干法刻蚀工艺将与完全去除区43对应的有源层20位于上面的部分去除，而靠近栅极绝缘层10的一侧预留一部分，且预留的厚度为第一厚度H1。其中，第一厚度H1的数值可以根据实际需求进行设定。
S4：如图2及图3，去除部分保留区41的光刻胶图形层40；
S5：形成源漏电极和沟道区21，并去除与完全去除区43对应的剩余有源层20。
其中，如图4及图5，在形成沟道区21时需要将与部分保留区41对应的有源层20去除部分，此时将与完全去除区43对应的剩余有源层20一起去除，则无需单独去除与完全去除区43对应的剩余有源层20。
需要说明的是，步骤S3和步骤S4的顺序并不限定。也即是，步骤S3可以在步骤S4之前，也可以在步骤S4之前，当然也可以是步骤S3和步骤S4同时进行，此处不做唯一限定。
综上所述，在本申请中，通过对与完全去除区43对应的有源层20，分两次去除，第一次去除时预留有第一厚度H1，则可以节约不少时间；而第二次去除与形成沟道区21同时进行，则第二次去除无需浪费额外的时间，也即是与完全去除区43对应的有源层20去除实则是只用了第一次去除的时间，这相对于现有技术中采用过刻蚀的工艺，花费的时间减少了很多。根据实验测得，对于目前的产品而言，本申请在与完全去除区43对应的有源层20花费的时间相对现有技术大致缩减了25S，这大大提升了有源层20去除的工艺产能。此外，在形成沟道区21的同时去除剩余的有源层20，由于剩余的有源层20控制在第一厚度H1范围内，使得在第二次去除时不会损耗太多的栅极绝缘层10，这相对现有技术能够减少栅极绝缘层10的损耗，也即是可以将栅极绝缘层10的厚度设计得更薄，节约栅极绝缘层10的材料成本，同时也节约栅极绝缘层10的成膜时间，提升栅极绝缘层10的产能。
在现有技术中，一般将栅极绝缘层10的厚度设计成4200Å，而再经过过刻蚀工艺后，位于完全去除区43的栅极绝缘层10的厚度只有2800Å，也即是损耗了1400Å。本申请通过工艺改进后，在第一次去除有源层20后预留第一厚度H1的有源层20，且第一厚度H1的范围控制在100Å- 700Å的范围内，则在第二次去除有源层20时，损耗栅极绝缘层10的厚度能够控制在200Å以内，也即是如果最后完全去除区43的栅极绝缘层10的厚度只有2800Å，则本申请在最初只需将栅极绝缘层10的厚度设置成3000Å即可。通过本申请的工艺，使得栅极绝缘层10的初始厚度可以减少1300Å，从而大大减少了栅极绝缘层10的材料成本，也缩减了栅极绝缘层10的成膜时间，提高栅极绝缘层10的产能。
具体的，本申请的第一厚度H1可以为100Å、300Å、500Å或700Å等，则对应的，在第二次去除有源层20时损耗栅极绝缘层10的厚度可以是50Å、100Å、150Å或200Å等，一般都会控制在200Å以内，此处不做特别限定。
在具体的实施例中，去除部分保留区41的光刻胶图形层40包括以下步骤：
S31A：在去除与完全去除区43对应的部分有源层20的之前，去除部分保留区41的部分光刻胶图形层40；
需要说明的是，上述两个步骤是在同一个设备上进行，具体的在干法刻蚀设备中进行。在本实施例中，先通过灰化工艺去除部分保留区41的部分光刻胶图形层40，预留第二厚度的光刻胶图形层40，然后再通过干法刻蚀工艺去除有源层20的部分，这样使得在进行干法刻蚀工艺时，有剩余光刻胶图形层40的阻隔，使得该处的金属层30不会与干法刻蚀工艺的材料氧化而导致黑点现象。
其中，第二厚度可以是部分保留区41的光刻胶图形层40的厚度的5%-15%。
S32A：在去除部分与完全去除区43对应的有源层20之后，去除部分保留区41的剩余光刻胶图形层40。具体的，可以在上述干法刻蚀设备中，通过灰化工艺将部分保留区41的剩余光刻胶图形层40去除。
在本申请的另一个实施例中，去除部分保留区41的光刻胶图形层40包括以下步骤：
S31B：在去除与完全去除区43对应的部分有源层20的同时，去除部分保留区41的部分光刻胶图形层40；
具体的，可以是直接通过干法刻蚀工艺将完全去除区43的有源层20及部分保留区41的部分光刻胶图形层40去除。
S32B：在去除部分与完全去除区43对应的有源层20之后，去除部分保留区41的剩余光刻胶图形层40。具体的，可以在上述干法刻蚀设备中，通过灰化工艺将部分保留区41的剩余光刻胶图形层40去除。
此外，在本申请的其他一些实施例中，部分保留区41的部分光刻胶图形层40的去除也可以在与完全去除区43对应的有源层20去除之前，此处不做唯一限定。
在具体的实施例中，形成源漏电极和沟道区21，并去除与完全去除区43对应的剩余有源层20包括以下步骤：
S41：去除与部分保留区41对应的金属层30，以形成源漏电极；
具体的，如图5所示，通过湿法刻蚀工艺去除与部分保留区41对应的金属层30，以形成源极31和漏极32。
S42：去除与部分保留区41对应的部分有源层20，以形成沟道区21，并同时去除与完全去除区43对应的剩余有源层20。
具体的，如图6所示，通过干法刻蚀工艺去除与部分保留区41对应的部分有源层20，以形成沟道区21。此外，该第二次干法刻蚀工艺同时将第一次干法刻蚀工艺剩余的有源层20完全去除，从而无需另外设置工艺来专门去除剩余的有源层20。此外，还可以根据形成沟道区21需要去除与部分保留区41对应的有源层20的厚度，来预留与完全去除区43对应的有源层20的厚度，这样可以使得两处的有源层20能够一次性去除完整。
最后，在形成沟道区21后，将剩余的光刻胶图形层40全部去除，以使源漏电极暴露。
本申请还提供了一种显示面板，该显示面板包括薄膜晶体管，薄膜晶体管采用上述薄膜晶体管制作方法制造而成的薄膜晶体管。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
在基板上依次沉积栅极层、栅极绝缘层、有源层、金属层及光刻胶层，并通过曝光、显影在所述金属层上形成光刻胶图形层，其中，所述光刻胶图形层包括部分保留区、完全保留区和完全去除区；
去除与所述完全去除区对应的所述金属层；
去除部分与所述完全去除区对应的所述有源层，并预留有第一厚度；
去除所述部分保留区的所述光刻胶图形层；
形成源漏电极和沟道区，并去除与所述完全去除区对应的剩余所述有源层。
2.如权利要求1所述的薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，所述第一厚度的范围为100Å-700Å。
3.如权利要求1所述的薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，所述形成源漏电极和沟道区，并去除与所述完全去除区对应的剩余所述有源层包括以下步骤：
去除与所述部分保留区对应的所述金属层，以形成源漏电极；
去除与所述部分保留区对应的部分所述有源层，以形成沟道区，并同时去除与所述完全去除区对应的剩余所述有源层。
4.如权利要求1所述的薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，所述去除所述部分保留区的所述光刻胶图形层包括：
在去除与所述完全去除区对应的部分所述有源层之前，去除所述部分保留区的部分所述光刻胶图形层；
在去除与所述完全去除区对应的部分所述有源层之后，去除所述部分保留区的剩余所述光刻胶图形层。
5.如权利要求1所述的薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，所述去除所述部分保留区的所述光刻胶图形层包括：
在去除所述完全去除区的部分所述有源层的同时，去除所述部分保留区的部分所述光刻胶图形层；
在去除所述完全去除区的部分所述有源层之后，去除所述部分保留区的剩余所述光刻胶图形层。
6.如权利要求1所述的薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，通过干法刻蚀工艺去除部分与所述完全去除区对应的所述有源层，并预留有第一厚度。
7.如权利要求3所述的薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，通过干法刻蚀工艺同时去除与所述部分保留区对应的部分所述有源层及与所述完全去除区对应的剩余所述有源层。
8.如权利要求3所述的薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，通过湿法刻蚀工艺去除与所述完全去除区对应的所述金属层；
通过湿法刻蚀工艺去除与所述部分保留区对应的所述金属层。
9.薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
在基板上依次沉积栅极层、栅极绝缘层、有源层、金属层及光刻胶层，并通过曝光、显影在所述金属层上形成光刻胶图形层，其中，所述光刻胶图形层包括部分保留区、完全保留区和完全去除区；
通过湿法刻蚀工艺去除与所述完全去除区对应的所述金属层；
通过干法刻蚀工艺去除部分与所述完全去除区对应的所述有源层，并预留有第一厚度，且同时去除部分所述部分保留区的所述光刻胶图形层；
通过灰化工艺去除所述部分保留区的剩余所述光刻胶图形层；
通过湿法刻蚀工艺去除与所述部分保留区对应的所述金属层，以形成源漏电极；
通过干法刻蚀工艺去除与所述部分保留区对应的部分所述有源层，以形成沟道区，并同时去除与所述完全去除区对应的剩余所述有源层。
10.显示面板，其特征在于，包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管使用如权利要求1至9任一项所述的薄膜晶体管的制作方法制得。
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2021
- 2021-09-24 CN CN202111121356.7A patent/CN113571420A/zh active Pending
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