[發明專利]光掩膜、薄膜晶體管元件及制作薄膜晶體管元件的方法

有效

• 申請號: 201310733217.9
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103728827A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 衣志光
• 申請（專利權）人: 深圳市華星光電技術有限公司
• 主分類號: G03F1/32
• 分類號: G03F1/32;H01L29/786;H01L27/12;H01L21/77
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 劉敏

技術領域

本發明涉及液晶顯示領域，尤其涉及一種薄膜晶體管元件、一種用于制作該薄膜晶體管元件的光掩膜以及一種制作該薄膜晶體管元件的方法。

背景技術

在薄膜晶體管液晶顯示器(Thin?Film?Transistor?Liquid?Crystal?Display，TFT-LCD)內，薄膜晶體管元件是作為控制各像素電極的開關元件。

在利用光掩膜制作薄膜晶體管元件時需要對殘留的半導體層的厚度進行測量以監控整個制程有無異常，其中，測量殘留半導體層的厚度是在薄膜晶體管上的溝道處進行的。目前，制作薄膜晶體管元件用到的光掩膜通常是單狹縫結構，只有對與狹縫處對應的基板進行兩次濕蝕刻及一次干蝕刻才能使與狹縫處對應的半導體層裸露，再經過第二次干蝕刻，才能在該半導體層上形成溝道。由于光掩膜的單狹縫的長度較小，因此，被蝕刻出的溝道的長度也較小，致使測量工具無法準確測量出殘留半導體層的厚度，由此薄膜晶體管元件的品質難以得到有效管控。

因此，有必要提供能夠解決上述問題的光掩膜、薄膜晶體管元件及制作薄膜晶體管元件的方法。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種用于定義薄膜晶體管元件的數據層及半導體層的圖案的光掩膜。該光掩膜上開設有貫穿該光掩膜的多條狹縫，該多條狹縫彼此平行并等間距排列。該光掩膜上除該多條狹縫以外的區域被定義為遮光圖案區，該遮光圖案區將該多條狹縫包圍起來。

其中，每條狹縫均為細長的長方形。

其中，每條狹縫的寬度介于1.5微米至2.5微米之間。

其中，該遮光圖案區由完全不透光材料構成。

為了解決上述技術問題，本發明實施例還提供了一種使用上述光掩膜制造的薄膜晶體管元件，該薄膜晶體管元件包括基板、柵極、柵極絕緣層、半導體層、摻雜層以及數據層。該柵極設置在該基板上。該柵極絕緣層設置在該基板上并覆蓋該柵極。該半導體層設置在該柵極絕緣層上并包括一個平坦部及多個自該平坦部垂直向上突出的突出部。該多個突出部彼此平行并等間距排列。該平坦部與該光掩膜上的遮光圖案區對應，該多個突出部與該光掩膜上的多個狹縫對應。該摻雜層設置在該多個突出部上。該數據層被劃分為多個彼此平行并等間距排列的數據條，每個數據條均位于該摻雜層上并與該多個突出部對應，該數據層的圖案由該光掩膜定義。

其中，該半導體層為非晶硅半導體層。

其中，該多個突出部及該多個數據條均呈細長的長方形。

其中，該多個突出部的寬度及該多個數據條的寬度均介于1.5微米至2.5微米之間。

為了解決上述技術問題，本發明實施例還提供了一種制作薄膜晶體管元件的方法，該方法包括：提供一個基板，并在該基板上依序形成柵極、柵極絕緣層、半導體層、摻雜層及數據層；在該數據層上形成原始光致抗蝕劑層；通過濕蝕刻的方式去除一定厚度的原始光致抗蝕劑層以得到一個中間光致抗蝕劑層；提供一個光掩膜，該光掩膜上開設有貫穿該光掩膜的多條狹縫，該多條狹縫彼此平行并等間距排列，該光掩膜上除該多條狹縫以外的區域被定義為遮光圖案區，該遮光圖案區將該多條狹縫包圍起來；通過干蝕刻的方式去除與該遮光圖案區對應的中間光致抗蝕劑層以得到一個剩余光致抗蝕劑層；通過濕蝕刻的方式去除未被該剩余光致抗蝕劑層遮蓋的數據層；通過干蝕刻的方式去除未被該剩余光致抗蝕劑層遮蓋的摻雜層及部分未被該剩余光致抗蝕劑層遮蓋的半導體層；及去除該剩余光致抗蝕劑層。

其中，通過干蝕刻的方式去除與該遮光圖案區對應的中間光致抗蝕劑層以得到一個剩余光致抗蝕劑層包括以下步驟：光線通過該光掩膜照射在該中間光致抗蝕劑層上以對該中間光致抗蝕劑層進行曝光；及對該中間光致抗蝕劑層進行顯影工藝，以去除未被曝光的中間光致抗蝕劑層，而保留被曝光的中間光致抗蝕劑層，得到一個剩余光致抗蝕劑層。

本發明所提供的薄膜晶體管元件及利用該光掩膜制作薄膜晶體管元件的方法將半導體層完全裸露出來，如此便可以直接測量半導體層的厚度，而不會因為被蝕刻出的溝道的長度較小而受到限制，因而能夠保證半導體層厚度測量的準確性，薄膜晶體管元件的品質便能夠較容易地被管控。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明第一實施例提供的光掩膜的剖面示意圖。