[發(fā)明專利]像素溝道區(qū)的掩模版及用該掩模版形成的薄膜晶體管

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710099780.X
• 申請日: 2007-05-30
• 公開（公告）號: CN101315517A
• 公開（公告）日: 2008-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭志龍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京京東方光電科技有限公司
• 主分類號: G03F1/14
• 分類號: G03F1/14;G03F7/00;G02F1/1362
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)4次光刻工藝(因?yàn)殛嚵谢逯圃爝^程中，需要4次使用掩模版進(jìn)行曝光后進(jìn)行刻蝕，又稱“4Mask工藝”)中的像素溝道區(qū)的掩模(Mask)版及用該掩模版形成的薄膜晶體管，特別涉及一種4Mask半曝光工藝中像素溝道區(qū)的掩模版及用該掩模版形成的薄膜晶體管(TFT)。

背景技術(shù)

在TFT-LCD的制造中，以4Mask工藝取代5Mask工藝，其顯著的優(yōu)點(diǎn)就是縮短生產(chǎn)時間，提高產(chǎn)能。但是，應(yīng)用半曝光技術(shù)實(shí)現(xiàn)溝道區(qū)的曝光控制，在實(shí)際的生產(chǎn)中暴露出諸如溝道特性不良等問題，歸根結(jié)底是4Mask工藝設(shè)計所無法避免的。與5Mask工藝不同，4Mask工藝將有源層和源漏極層同時曝光，為了形成溝道區(qū)有源層溝道結(jié)構(gòu)，必須在像素溝道區(qū)采用半曝光技術(shù)。現(xiàn)有的半曝光掩模設(shè)計利用在溝道區(qū)加入部分擋光結(jié)構(gòu)，形成柵狀或網(wǎng)狀狹縫，從而實(shí)現(xiàn)溝道區(qū)光刻膠的半曝光控制。

圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中在柵線和柵電極4上方設(shè)置的像素溝道區(qū)的半曝光掩模版。如圖1所示，該半曝光掩模版包括：溝道區(qū)半曝光掩模結(jié)構(gòu)1；漏極掩模結(jié)構(gòu)2；源極掩模結(jié)構(gòu)3。圖2所示為采用該半曝光掩模版曝光顯影后像素溝道區(qū)域的俯視圖。如圖2所示，曝光顯影像素包括以下幾部分：漏極光刻膠6；溝道光刻膠7；源極光刻膠8；源漏極層金屬9。圖3A所示為圖2中A-A部位的截面圖，圖3B所示為圖2中B-B部位的截面圖。如圖3A和圖3B所示，柵線和柵電極4上方的柵極絕緣層14，柵極絕緣層上方為有源層12，有源層上方為源漏電極金屬層9；源漏電極金屬層9上方的半曝光區(qū)域的溝道光刻膠7的厚度比未曝光區(qū)域：漏極光刻膠6、源極光刻膠8的厚度薄，而比全曝光區(qū)域，露出源漏電極金屬層9部分厚。圖4所示為采用半曝光掩模版刻蝕后的像素溝道區(qū)域俯視圖。如圖4所示，刻蝕后的溝道區(qū)域包括：露出的溝道有源層12，以及形成的源極13和漏極11圖形。

在實(shí)際的生產(chǎn)工藝中，由于光刻膠厚度和半曝光均勻性的問題，加上曝光時半曝光部分與全曝光部分之間干涉，交界處半曝光部門的光刻膠厚度減小，使得曝光后工藝，如濕刻，干刻，清洗等工藝，對溝道邊緣有源層相關(guān)的光刻膠部分、源漏極金屬電極部分等極有可能造成的直接或鉆刻等破壞，如斷開性等不良，如圖5所示，這些破壞必然引起溝道區(qū)有源層結(jié)構(gòu)的破壞，結(jié)果影響像素電學(xué)特性。目前，實(shí)際生產(chǎn)過程中由于沒有相應(yīng)的改善措施，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對TFT-LCD?4Mask工藝半曝光工藝在生產(chǎn)實(shí)際中暴露出來的像素溝道斷開性和連同性等缺陷，提供一種改善溝道半曝光區(qū)的掩模設(shè)計結(jié)構(gòu)，從而有效的避免溝道源漏極連同性和溝道有緣層斷開性不良問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種像素溝道區(qū)掩模版，包括：溝道區(qū)半曝光掩模結(jié)構(gòu)，漏極掩模結(jié)構(gòu)和源極掩模結(jié)構(gòu)，其中所述溝道區(qū)半曝光掩模結(jié)構(gòu)還包括溝道區(qū)外圍半曝光掩模結(jié)構(gòu)。

上述方案中，所述溝道區(qū)外圍半曝光掩模結(jié)構(gòu)為柵狀、網(wǎng)狀或孔狀等結(jié)構(gòu)。所述溝道區(qū)外圍半曝光掩模結(jié)構(gòu)為整體葉狀的結(jié)構(gòu)；局部為柵狀、網(wǎng)狀或孔狀等結(jié)構(gòu)。所述溝道區(qū)半曝光掩模結(jié)構(gòu)，漏極掩模結(jié)構(gòu)，源極掩模結(jié)構(gòu)和溝道區(qū)外圍半曝光掩模結(jié)構(gòu)的材料為金屬鉻。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明同時提供一種采用前述的像素溝道區(qū)掩模版形成的薄膜晶體管，其中所述形成的薄膜晶體管的溝道區(qū)域有一向外擴(kuò)展區(qū)域。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用的曝光區(qū)的掩模版設(shè)計結(jié)構(gòu)，能使曝光和刻蝕后的像素溝道區(qū)有源層向外擴(kuò)展，其主要是利用樹葉狀或其他擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，將半曝光掩模區(qū)向溝道區(qū)的外圍進(jìn)行擴(kuò)展，其好處就在于將上述破壞位置外部轉(zhuǎn)移，保護(hù)溝道區(qū)域的完整；同時，使得在工藝中光刻膠厚度均勻性和曝光均勻性控制變得相對容易，有效的避免了溝道源漏極連同性和溝道有源層斷開性不良問題。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步更為詳細(xì)地說明。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中像素溝道區(qū)設(shè)置的半曝光掩模版示意圖；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)中采用半曝光掩模版曝光顯影后像素溝道區(qū)域俯視圖；

圖3A是圖2中A-A部位的截面圖；

圖3B是圖2中B-B部位的截面圖；

圖4是現(xiàn)有技術(shù)中采用半曝光掩模版刻蝕后的像素溝道區(qū)域俯視圖；

圖5是現(xiàn)有技術(shù)中采用半曝光掩模版刻蝕后溝道斷開性缺陷示意圖；

圖6是本發(fā)明像素溝道區(qū)設(shè)置的半曝光掩模版之一示意圖；

圖7是本發(fā)明采用半曝光掩模版曝光顯影后像素溝道區(qū)域俯視圖；

圖8A是圖7中C-C部位的截面圖；