[發(fā)明專利]薄膜晶體管制造方法及其柵極制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610156920.8
• 申請日: 2006-11-17
• 公開（公告）號: CN101192527A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 顏碩廷
• 申請（專利權）人: 群康科技（深圳）有限公司;群創(chuàng)光電股份有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/336
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管(Thin?Film?Transistor，TFT)制造方法及其柵極制造方法。

背景技術

目前，液晶顯示器(Liquid?Crystal?Display，LCD)逐漸取代應用在電腦的傳統(tǒng)陰極射線管(Cathode?Ray?Tube，CRT)顯示器，而且，因為液晶顯示器具有輕薄短小的特點，所以非常適合在臺式電腦、筆記本電腦、個人數(shù)字助理(Personal?DigitalAssistant，PDA)、手機、電視和多種辦公自動化與視聽設備中使用。液晶面板是液晶顯示器的一個主要元件，其一般包括一薄膜晶體管基板、一彩色濾光片基板和夾在該薄膜晶體管基板與該彩色濾光片基板之間的液晶層，其中該薄膜晶體管基板包括由多個薄膜晶體管組成的薄膜晶體管陣列。

請參閱圖1，是一種現(xiàn)有技術的薄膜晶體管的結構示意圖。該薄膜晶體管設置在一絕緣基板110上，其包括一位于該絕緣基板110上的柵極120、一位于該柵極120和該絕緣基板110上的柵極絕緣層130、一位于該柵極絕緣層130上的半導體層140、一位于該半導體層140和該柵極絕緣層130上的源極150與漏極160。通常該柵極120與一提供掃描信號的掃描線(圖未示)連接，為降低該掃描信號RC延遲(電阻與電容構成回路所產(chǎn)生的對信號的延遲效果)，需要降低柵極120的電阻，因此業(yè)界通常采用銅等低電阻材料制造薄膜晶體管的柵極120。

但是，當采用銅制造柵極120時，因為銅與絕緣基板110間的附著力不佳，容易導致柵極120剝離絕緣基板110。另外，因為薄膜晶體管散熱性差，在長時間電信號操作下，其受周圍環(huán)境溫度升高的影響，可能會解離出銅離子，銅離子在電壓驅動下會擴散到柵極絕緣層130，甚至進入半導體層140，產(chǎn)生銅污染現(xiàn)象，從而導致薄膜晶體管特性改變，可靠性變差。

為解決上述問題，業(yè)界通常采用另外一種方法制造薄膜晶體管的柵極20，圖2是該制造方法的流程圖，其包括以下步驟：在絕緣基板的表面依序沉積三層金屬層和一光致抗蝕劑層(S1)；曝光并顯影該光致抗蝕劑層(S2)；刻蝕該三層金屬層(S3)；移除剩余光致抗蝕劑層(S4)。詳述如下：

步驟S1：請參閱圖3，提供一絕緣基板210，在該絕緣基板210的表面依序沉積一第一金屬層220、一第二金屬層230、一第三金屬層240和一光致抗蝕劑層250。該第一金屬層220的材料是鈦，其與絕緣基板210具有良好的附著能力。該第二金屬層230的材料是銅，其具有比較低的電阻。該第三金屬層240的材料是鈦，其可以抗銅離子的擴散。

步驟S2：請參閱圖4，提供一掩膜(圖未示)，通過該掩膜對該光致抗蝕劑層250進行曝光，并且顯影曝光后的光致抗蝕劑層250。

步驟S3：請參閱圖5，以所剩余的光致抗蝕劑層250為屏蔽，利用濕式刻蝕法刻蝕該第一金屬層220、第二金屬層230和第三金屬層240，進而形成柵極20。

步驟S4：請參閱圖6，移除該剩余的光致抗蝕劑層250。

但是，因為銅是不容易刻蝕的金屬，其刻蝕速率小于鈦的刻蝕速率，當刻蝕第一金屬層220、第二金屬層230和第三金屬層240時，第二金屬層230被刻蝕掉的金屬少，會造成第二金屬層230外伸，后續(xù)在該柵極20上覆蓋柵極絕緣層時，容易在柵極20與柵極絕緣層之間產(chǎn)生孔洞270(如圖7所示)，該孔洞270容易導致柵極絕緣層的斷裂，后續(xù)在柵極絕緣層上形成源極與漏極時，也會導致源極或漏極的斷裂，最終導致所形成的薄膜晶體管失效，降低該薄膜晶體管柵極制造方法的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術薄膜晶體管柵極制造方法可靠性比較差的問題，有必要提供一種可靠性比較高的薄膜晶體管柵極制造方法。

為了解決現(xiàn)有技術薄膜晶體管制造方法可靠性比較差的問題，有必要提供一種可靠性比較高的薄膜晶體管制造方法。

一種薄膜晶體管柵極制造方法，其包括以下步驟：提供一絕緣基板，在該絕緣基板的表面依序形成顯影速率自上而下漸增的至少兩層光致抗蝕劑層；曝光并顯影該光致抗蝕劑層，剩余光致抗蝕劑層的寬度自上而下遞減；依序沉積多層金屬層在光致抗蝕劑層和沒有被光致抗蝕劑層覆蓋的絕緣基板表面；移除該光致抗蝕劑層和該光致抗蝕劑層上的多層金屬層，剩余的多層金屬層即為薄膜晶體管的柵極，其寬度自上而下遞增。