專利名稱：薄膜晶體管基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管基板的制造方法。
背景技術(shù)：
目前，液晶顯示器逐漸取代用于計算器的傳統(tǒng)陰極射線管(Cathode Ray Tube，CRT)顯示器，而且，由于液晶顯示器具輕、薄、小等特點，使其非常適合應(yīng)用于桌上型計算機(jī)、膝上型計算機(jī)、個人數(shù)字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便攜式電話、電視及多種辦公自動化與視聽設(shè)備中。液晶面板是其主要組件，其一般包括一薄膜晶體管基板、一彩色濾光片基板和夾于該薄膜晶體管基板與該彩色濾光片基板之間的液晶層。
請參閱圖1，是一現(xiàn)有技術(shù)的薄膜晶體管基板100的結(jié)構(gòu)示意圖。該薄膜晶體管基板100包括一基底101、一位于基底101上的柵極102、一位于該柵極102和該基底101上的柵極絕緣層103、一位于該柵極絕緣層103上的半導(dǎo)體層104、一位于該半導(dǎo)體層104及該柵極絕緣層103上的源極105與漏極106、一位于該柵極絕緣層103、該源極105和該漏極106上的鈍化層107以及一位于該鈍化層107上的像素電極108。
請參照圖2，是該薄膜晶體管基板100的現(xiàn)有技術(shù)制造方法的流程圖。該制造方法采用五道光罩制程，包括以下步驟一、第一道光罩(1)形成柵極金屬層提供一絕緣基底101，在該絕緣基底101上依序形成一柵極金屬層及一第一光阻層；(2)形成柵極圖案以第一道光罩的圖案對該第一光阻層進(jìn)行曝光顯影，從而形成一預(yù)定圖案；對該柵極金屬層進(jìn)行蝕刻，進(jìn)而形成一柵極102的圖案，移除第一光阻層。
二、第二道光罩
(3)形成柵極絕緣層、非晶硅及摻雜非晶硅層在具有該柵極的絕緣基底上形成一柵極絕緣層103、一非晶硅、摻雜非晶硅層和一第二光阻層；(4)形成半導(dǎo)體層圖案以第二道光罩的圖案對該第二光阻層進(jìn)行曝光顯影，從而形成一預(yù)定圖案；對該摻雜非晶硅層及該非晶硅層進(jìn)行蝕刻，進(jìn)而形成具有一預(yù)定圖案的半導(dǎo)體層104，移除第二光阻層。
三、第三道光罩(5)形成源/漏極金屬層在該基底和該半導(dǎo)體層圖案上形成一源/漏極金屬層和一第三光阻層；(6)形成源/漏極金屬層圖案以第三道光罩的圖案對該第三光阻層進(jìn)行曝光顯影，從而形成一預(yù)定圖案；對該源/漏極金屬層進(jìn)行蝕刻，進(jìn)而形成一源極105及一漏極106，并對摻雜非晶硅層進(jìn)行蝕刻形成一溝槽，再移除第三光阻層。
四、第四道光罩(7)形成鈍化層在具有該柵極、源極及漏極的基底上沉積一鈍化層和一第四光阻層；(8)形成鈍化層圖案以第四道光罩的圖案對該第四光阻層進(jìn)行曝光顯影，從而形成一預(yù)定圖案；對該鈍化層進(jìn)行蝕刻，進(jìn)而定義出一鈍化層107的圖案，移除第四光阻層。
五、第五道光罩(9)形成一導(dǎo)體層在具有該柵極、源極、漏極及鈍化層圖案的基底上形成一導(dǎo)體層和一第五光阻層；(10)形成像素電極圖案以第五道光罩的圖案對該第五光阻層進(jìn)行曝光顯影，從而形成一預(yù)定圖案；對該導(dǎo)體層進(jìn)行蝕刻，進(jìn)而定義出一導(dǎo)體層圖案，即像素電極圖案108，移除第五光阻層。
但是，該方法需要較多光罩制程，而光罩制程通常較為復(fù)雜且成本較高，從而使得制造成本較高。另外，在每一次光罩制程的微影生產(chǎn)過程中，灰塵的污染以及曝光的好壞會直接影響整個產(chǎn)品的良率，因此，光罩制程較多易增加降低產(chǎn)品良率的機(jī)會。

發(fā)明內(nèi)容為解決上述薄膜晶體管基板制造工藝復(fù)雜和成本較高的問題，有必要提供一種制造工藝簡單且成本低的薄膜晶體管基板制造方法。
一種薄膜晶體管基板的制造方法，其步驟包括提供一絕緣基底；在該絕緣基底上沉積一柵極金屬層；在第一道光罩制程中，曝光、顯影及蝕刻形成預(yù)定圖案的柵極；在該絕緣基底與柵極上依序形成一柵極絕緣層、一半導(dǎo)體層及一源/漏極金屬層；在第二道光罩制程中，對該源/漏極金屬層、半導(dǎo)體層曝光、顯影及蝕刻以形成一源極、漏極及一溝槽；在該柵極絕緣層、源極、漏極及溝槽上依序形成一鈍化層及一光阻層；對該光阻層及該鈍化層曝光、顯影及蝕刻以形成一光阻圖案及一鈍化層圖案；在該光阻圖案、漏極與柵極絕緣層上沉積一透明導(dǎo)電金屬層，并移除該光阻圖案形成像素電極。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述薄膜晶體管基板的制造方法將現(xiàn)有技術(shù)中需要采用二道制程而形成的源極、漏極及溝槽，采用一道光罩制程形成，而且，將現(xiàn)有技術(shù)中需要采用二道制程而形成的鈍化層圖案及像素電極，采用一道光罩制程形成，從而節(jié)省二道光罩制程，簡化制程，可有效降低成本。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的薄膜晶體管基板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)的薄膜晶體管基板制造方法的流程圖。
圖3是發(fā)明薄膜晶體管基板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明薄膜晶體管基板制造方法的流程圖。
圖5是形成柵極金屬層的示意圖。
圖6是形成柵極圖案及公共線圖案的示意圖。
圖7是形成柵極絕緣層、半導(dǎo)體層及源/漏極金屬層的示意圖。
圖8是狹縫光照之后所形成光阻層結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖9是形成源/漏極圖案的示意圖。
圖10是形成半導(dǎo)體層圖案的示意圖。
圖11是蝕刻凹槽處的光阻層結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖12是蝕刻對應(yīng)該凹槽處的源/漏極圖案和半導(dǎo)體層圖案的示意圖。
圖13是形成溝槽、源極及漏極的示意圖。
圖14是形成鈍化層的示意圖。
圖15是于該鈍化層上形成光阻圖案的示意圖。
圖16是形成鈍化層圖案的示意圖。
圖17是沉積一透明導(dǎo)電金屬層的示意圖。
圖18是形成像素電極的示意圖。
具體實施方式請參閱圖3，是本發(fā)明薄膜晶體管基板的一較佳實施方式所揭示的結(jié)構(gòu)示意圖。該薄膜晶體管基板200包括一絕緣基底201、設(shè)置在該絕緣基底201上的一柵極212和一公共線213、設(shè)置在該柵極212和公共線213上的一柵極絕緣層203、依序設(shè)置在該柵極絕緣層203上的一半導(dǎo)體層圖案215和一源極217與漏極218，設(shè)置在該半導(dǎo)體層圖案215及源極217上的一鈍化層圖案219及一設(shè)置在漏極218與柵極絕緣層203上的像素電極214。
請參閱圖4，是本發(fā)明薄膜晶體管基板制造方法一較佳實施方式的流程圖。該薄膜晶體管基板200的制造方法包括三道光罩制程，其具體步驟如下一、第一道光罩(1)形成一柵極圖案；請參閱圖5，提供一絕緣基底201，該絕緣基底201可以是玻璃、石英或者陶瓷等絕緣材質(zhì)；在該絕緣基底201上沉積一柵極金屬層202，其材料可為鋁(Al)是金屬、鉬(Mo)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、或銅(Cu)；在該柵極金屬層202上沉積一第一光阻層231。
請一并參閱圖6，以第一道光罩制程的圖案對準(zhǔn)該第一光阻層231上方，以紫外光線平行照射該第一光阻層231，再對該第一光阻層231進(jìn)行顯影，從而可以在該第一光阻層231上形成一預(yù)定圖案，對該柵極金屬層202進(jìn)行蝕刻，并移除剩余的第一光阻層231，而形成預(yù)定的柵極212圖案和公共線213圖案。
二、第二道光罩(2)依序形成柵極絕緣層、半導(dǎo)體層及源/漏極金屬層；請一并參閱圖7，用化學(xué)氣相沉積方法形成氮化硅(SiNx)構(gòu)成的柵極絕緣層203；再用化學(xué)氣相沉積(Chemical Phase Deposition，CVD)方法在該柵極絕緣層203上形成一非晶硅層；再進(jìn)行一道摻雜工藝，對該非晶硅層進(jìn)行摻雜，形成半導(dǎo)體層205；然后沉積一源/漏極金屬層206。其中該源/漏極金屬層206材料可以是鋁合金、鋁(Al)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、或鉬鎢(Mo W)合金。
(3)狹縫光罩；請一并參閱圖8，在該源/漏極金屬層206上沉積一第二光阻層，以狹縫光罩(第二道光罩)制程的圖案對準(zhǔn)該第二光阻層上方，以紫外光線平行照射該第二光阻層，再對該第二光阻層進(jìn)行顯影，從而形成如圖8所示的具有一凹槽242的光阻層結(jié)構(gòu)232，顯影后該凹槽242處的光阻層較其它剩余的光阻層結(jié)構(gòu)232厚度較小。
具有一凹槽242的光阻層結(jié)構(gòu)232也可以采用其它方式形成如繞射現(xiàn)象來控制不同區(qū)域的曝光能量，以控制光阻的厚度；或利用半透明的光罩利用透過光的能量上的不同，以得到與半透光、不透光光罩區(qū)域?qū)?yīng)的不同的光阻厚度。
對源/漏極金屬層206進(jìn)行蝕刻，移除源/漏極金屬層206的未被光阻層結(jié)構(gòu)232覆蓋的部分，形成如圖9所示的源/漏極金屬層圖案216。
對半導(dǎo)體層205進(jìn)行蝕刻，移除半導(dǎo)體層205的未被光阻層結(jié)構(gòu)232及源/漏極金屬層圖案216覆蓋的部分，形成如圖10所示的半導(dǎo)體層圖案215。
對該具有一凹槽242的光阻層結(jié)構(gòu)232進(jìn)行蝕刻，移除凹槽242處的光阻層，至凹槽242處所對應(yīng)的光阻層完全消失，使對應(yīng)于該凹槽242處的源/漏極金屬圖案216部分暴露出來，形成如圖11所示的光阻層結(jié)構(gòu)233。
(4)形成源極、漏極及溝槽；請一并參閱圖12，對該源/漏極金屬圖案216及該半導(dǎo)體層圖案215進(jìn)行蝕刻，移除凹槽242處所對應(yīng)的源/漏極金屬圖案216，以形成源極217及漏極218，且進(jìn)一步對凹槽242對應(yīng)的半導(dǎo)體層圖案215進(jìn)行蝕刻，移除凹槽242對應(yīng)的半導(dǎo)體層圖案215，形成一溝槽243，并移除位于該源極217及漏極218上的部分剩余光阻層結(jié)構(gòu)233，形成如圖13所示源極217、漏極218及溝槽243。
由于該非晶硅半導(dǎo)體層205及源/漏極金屬層206位于相鄰層次，所以本步驟采用一道光罩制程即可同時形成源極217、漏極218、半導(dǎo)體層圖案215及溝槽243，相較于現(xiàn)有技術(shù)，可節(jié)省一道光罩，簡化制程，降低成本。
三、第三道光罩(5)形成鈍化層；請一并參閱圖14，在該柵極絕緣層203、源極217、漏極218及該半導(dǎo)體層圖案215上沉積一層鈍化層209。
(6)形成鈍化層圖案；請一并參閱圖15，在該鈍化層209上沉積一第三光阻層，以第三道光罩制程的圖案對準(zhǔn)該第三光阻層上方，以紫外光線平行照射該第三光阻層，從而可形成預(yù)定的光阻圖案234；請一并參閱圖16，對該鈍化層209進(jìn)行蝕刻，移除該鈍化層209的未覆蓋有光阻圖案234的部分，使漏極218及部分柵極絕緣層203外露，從而在該柵極絕緣層203、源極217及該半導(dǎo)體層圖案215上形成一鈍化層圖案219。
(7)形成像素電極；請一并參閱圖17，在該光阻圖案234、外露的漏極218及部分柵極絕緣層203上沉積一透明導(dǎo)電金屬層204；請一并參閱圖18，移除該鈍化層圖案219上的光阻圖案234及該光阻圖案234上的透明導(dǎo)電金屬層204，從而形成像素電極214。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，該制造方法由一道光罩制程形成源極217、漏極218及溝槽243，另外，由一道光罩制程形成鈍化層圖案219及像素電極214，從而節(jié)省二道光罩制程，即本實施方式薄膜晶體管基板200制造方法采用三道光罩制程，光罩次數(shù)減少，制程簡化，可以有效降低成本。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管基板制造方法，其步驟包括提供一絕緣基底；在該絕緣基底上沉積一柵極金屬層；在第一道光罩制程中，曝光、顯影及蝕刻形成預(yù)定圖案的柵極；在該絕緣基底與柵極上依序形成一柵極絕緣層、一半導(dǎo)體層及一源/漏極金屬層；在第二道光罩制程中，對該源/漏極金屬層、半導(dǎo)體層曝光、顯影及蝕刻以形成一源極、漏極及一溝槽；在該柵極絕緣層、源極、漏極及溝槽上依序形成一鈍化層及一光阻層；對該光阻層及該鈍化層曝光、顯影及蝕刻以形成一光阻圖案及一鈍化層圖案；于該光阻圖案、漏極與柵極絕緣層上沉積一透明導(dǎo)電金屬層，并移除該光阻圖案形成像素電極。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管基板制造方法，其特征在于該第二道光罩制程包括在該源/漏極金屬層上沉積一光阻層，并提供狹縫光罩對該光阻層曝光及顯影以形成一光阻層結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管基板制造方法，其特征在于該光阻層結(jié)構(gòu)包括一凹槽，該凹槽處的光阻層較其它部分的光阻層結(jié)構(gòu)厚度較小。
4.如權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管基板制造方法，其特征在于該第二道光罩制程進(jìn)一步包括蝕刻掉凹槽的光阻層結(jié)構(gòu)的步驟，使對應(yīng)于該凹槽處的源/漏極金屬圖案的部分暴露出來。
5.如權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管基板制造方法，其特征在于該第二道光罩制程進(jìn)一步包括依序蝕刻掉源/漏極金屬層及半導(dǎo)體層的未被光阻層結(jié)構(gòu)覆蓋的部分形成源/漏極金屬層圖案及半導(dǎo)體層圖案的步驟。
6.如權(quán)利要1所述的薄膜晶體管基板制造方法，其特征在于該第二道光罩制程包括在該源/漏極金屬層上沉積一光阻層，并由繞射現(xiàn)象來控制不同區(qū)域的曝光能量，對該光阻層曝光及顯影以形成一光阻層結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要1所述的薄膜晶體管基板制造方法，其特征在于該第二道光罩制程包括在該源/漏極金屬層上沉積一光阻層，并提供半透明的光罩對該光阻層曝光及顯影以形成一光阻層結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要1所述的薄膜晶體管基板制造方法，其特征在于該第一道光罩制程包括在該柵極金屬層上沉積一光阻層，以一預(yù)定圖案的光罩對該光阻層進(jìn)行曝光及顯影，形成預(yù)定圖案的光阻層。
9.如權(quán)利要1所述的薄膜晶體管基板制造方法，其特征在于該第一道光罩制程中包括對柵極金屬層進(jìn)行蝕刻，形成預(yù)定圖案的柵極，去除剩余光阻的步驟。
10.如權(quán)利要1所述的薄膜晶體管基板制造方法，其特征在于形成柵極的步驟中，形成預(yù)定圖案的柵極的同時在同一層一并形成一預(yù)定圖案的公共線。
全文摘要
本發(fā)明公開一種薄膜晶體管基板的制造方法，其步驟包括提供一絕緣基底；在該絕緣基底上形成柵極；在該絕緣基底與柵極上依序形成一柵極絕緣層、一半導(dǎo)體層和一源/漏極金屬層；在一道光罩制程中，對該源/漏極金屬層、半導(dǎo)體層曝光、顯影及蝕刻而形成一源極、漏極和一溝槽；在該柵極絕緣層、源極、漏極和溝槽上依序形成一鈍化層和一光阻層；對該光阻層和該鈍化層曝光、顯影及蝕刻而形成一光阻圖案和一鈍化層圖案；在該光阻圖案、漏極與柵極絕緣層上沉積一透明導(dǎo)電金屬層，并且移除該光阻圖案形成像素電極。本發(fā)明的制造方法可節(jié)省二道光罩制程，因此簡化制程，降低成本。
文檔編號H01L21/84GK101043025SQ20061006001
公開日2007年9月26日 申請日期2006年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月22日
發(fā)明者傅健忠 申請人:群康科技(深圳)有限公司, 群創(chuàng)光電股份有限公司