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制造薄膜晶體管基板的方法

文檔序號:7236184閱讀:128來源:國知局

專利名稱::制造薄膜晶體管基板的方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及薄膜晶體管基板的制造方法,更具體而言,涉及防止干蝕刻工藝期間數(shù)據(jù)互連的腐蝕的薄膜晶體管基板的制造方法。
背景技術(shù)
:當(dāng)前,液晶顯示器(LCD)是最廣泛使用的平板顯示器之一。液晶顯示器配置有其上形成電極的兩個基板。液晶層置于基板之間。在液晶顯示器中,電壓施加到電極從而重新排列液晶層的液晶分子,由此控制透射光的量。近來,對具有高分辨率的大液晶顯示器的需求正在增長。在構(gòu)成液晶顯示器的兩個基板中,薄膜晶體管基板包括以矩陣形式提供的多個像素電極。供選地,一公共電極可覆蓋基板的整個表面。薄膜晶體管基板包括多個用于顯示圖像的柵互連和用于傳輸施加到像素電極的電壓的數(shù)據(jù)互連。形成數(shù)據(jù)互連包括蝕刻工藝,該蝕刻工藝可包括濕法蝕刻或干法蝕刻。由于濕法蝕刻的各向同性特性使數(shù)據(jù)互連歪斜,所以不可能使用濕法蝕刻制造具有高分辨率的液晶顯示器。干法蝕刻也是有問題的,因為它產(chǎn)生腐蝕數(shù)據(jù)互連的反應(yīng)副產(chǎn)物,導(dǎo)致非均勻的連接圖案或數(shù)據(jù)互連的中斷。因此,需要防止數(shù)據(jù)互連的歪斜(skew)或腐蝕。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一方面,通過防止數(shù)據(jù)互連在干法蝕刻工藝期間被腐蝕的方法制造薄膜晶體管基板。根據(jù)本發(fā)明的一方面,制造薄膜晶體管基板的方法包括在絕緣基板上順序形成柵互連、柵絕緣層、有源層、用于數(shù)據(jù)互連的導(dǎo)電層、及包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的光致抗蝕劑圖案;通過利用所述光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模蝕刻所述導(dǎo)電層從而形成用于源極/漏極電極和數(shù)據(jù)線的導(dǎo)電層圖案;通過利用所述光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模蝕刻所述有源層從而形成有源層圖案;去除所述光致抗蝕劑圖案的所述第二區(qū)域;通過使用所述光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模且使用蝕刻氣體來干法蝕刻所述第二區(qū)域之下的用于所述源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案;通過利用所述光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模蝕刻所述有源層圖案的一部分;以及通過使用反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑使得外力施加到用于所述源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案的蝕刻氣體和反應(yīng)副產(chǎn)物而物理去除所述反應(yīng)副產(chǎn)物。根據(jù)本發(fā)明另一實施例,制造薄膜晶體管基板的方法包括在絕緣基板上順序形成柵互連、柵絕緣層、有源層、包括鋁的用于數(shù)據(jù)互連的導(dǎo)電層、以及包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的光致抗蝕劑圖案;通過利用所述光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模蝕刻所述用于數(shù)據(jù)互連的導(dǎo)電層從而形成用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案;通過利用所述光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模蝕刻所述有源層從而形成有源層圖案;去除所述光致抗蝕劑圖案的所述第二區(qū)域;通過使用所述光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模且使用氯基蝕刻氣體來干法蝕刻所述第二區(qū)域之下的用于所述源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案;通過利用所述光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模蝕刻所述有源層圖案的一部分;以及噴射反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑到用于所述源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案的蝕刻氣體和反應(yīng)副產(chǎn)物上從而去除所述反應(yīng)副產(chǎn)物。通過參照附圖詳細描述其優(yōu)選實施例,本發(fā)明的上述和其它特征及優(yōu)點將變得更加明顯,附圖中圖l是薄膜晶體管基板的布局圖,該薄膜晶體管基板利用根據(jù)本發(fā)明實施例的制造薄膜晶體管基板的方法而制造;圖2是沿圖1的線A-A,取得的薄膜晶體管基板的剖視圖;圖3-13是剖視圖,示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例制造薄膜晶體管基板;及圖14示意性示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例制造薄膜晶體管基板。具體實施方式應(yīng)理解,當(dāng)元件或?qū)臃Q為在另一元件或?qū)?上"時,其可以直接在其它元件或?qū)由匣蛘呖纱嬖谥虚g元件或?qū)?。相反,?dāng)元件稱為"直接"在另一元件或?qū)?上"時,沒有中間元件或?qū)哟嬖?。相似的附圖標記始終表示相似的元件??臻g關(guān)系術(shù)語,例如"下面"、"之下"、"下"、"之上"、"上,,等,可以為了描述的方便而在這里用來描述圖中所示的一個元件或特征對另一元件(或多個元件)或特征(或多個特征)的關(guān)系。將理解,空間關(guān)系術(shù)語意在包括器件在使用或操作中的除了圖中所示的取向之外的不同取向。相似的附圖標記始終表示相似的元件。下面,將參照附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。根據(jù)下述實施例制造薄膜晶體管基板的方法可應(yīng)用于制造包括薄膜晶體管的所有圖像顯示裝置。然而,為了便于描述,披露了液晶顯示器以作為使用根據(jù)本發(fā)明實施例制造薄膜晶體管基板的方法的圖像顯示裝置。就此而言,液晶顯示器包括其中形成有薄膜晶體管陣列的薄膜晶體管基板、面對該薄膜晶體管基板且其中形成有公共電極的公共電極基板、以及置于所述基板之間的液晶層。參照圖1和圖2,將詳細描述利用根據(jù)本發(fā)明第一實施例的制造方法而制造的薄膜晶體管基板。圖l是薄膜晶體管基板的布局圖,該薄膜晶體管基板利用根據(jù)本發(fā)明實施例的制造薄膜晶體管基板的方法而制造。絕緣基板10可由具有耐熱性和透光性的物質(zhì)例如透明玻璃或塑料制成。多個柵互連22、26、27和28形成在絕緣基板10的上部分上從而傳輸柵信號。柵互連22、26、27和28由沿橫向延伸的柵線22、連接到柵線22而形成凸出部的薄膜晶體管的柵電極26、以及平行于柵線22的存儲電極27和存卩諸電才及線28構(gòu)成。存儲電極線28沿橫向越過像素區(qū)域延伸并連接到存儲電極27,存儲電極27具有比存儲電極線28更大的寬度。存儲電極27交迭漏極電極擴展部67從而形成用于改善電荷存儲能力的存儲電容器,如下所述漏極電極擴展部67連接到像素電極82。上述存儲電極27和存儲電極線28的形狀和位置可以改變,并且如果由于像素電極82和柵線22的交迭而產(chǎn)生的存儲電容合意地高則可不需要存儲電極27和存儲電極線28。柵互連22、26、27和28可由鋁基金屬例如鋁(Al)和鋁合金、銀基金屬例如銀(Ag)和銀合金、銅基金屬例如銅(Cu)或銅合金、鉬基金屬例如鉬(Mo)和鉬合金、鉻(Cr)、鈦(Ti)或鉭(Ta)制成。另外,柵互連22、26、27和28可具有多層結(jié)構(gòu),該多層結(jié)構(gòu)包括具有不同物理特性的兩導(dǎo)電層(未示出)。兩導(dǎo)電層中,任何一個導(dǎo)電層由具有低電阻率的金屬形成,例如鋁基金屬、銀基金屬或銅基金屬,從而減小柵互連22、26、27和28的信號時間延遲或電壓降。另一方面,另一導(dǎo)電層可由另一物質(zhì)形成,例如具有到ITO(銦錫氧化物)和IZO(銦鋅氧化物)的優(yōu)異粘著強度的物質(zhì),如鉬基金屬、鉻、鈦或鉭。關(guān)于上述組合,可形成包括下鉻層和上鋁層的結(jié)構(gòu)、或包括下鋁層和上鉬層的結(jié)構(gòu)。另外,柵互連22、26、27和28可利用預(yù)定涂布工藝或使用噴印(injet-printing)工藝通過印刷來施加PEDOT(聚二氧乙基噻吩PolyEthyleneDiOxyThiophene),一種基于導(dǎo)電有才幾聚合物的物質(zhì)而形成。然而,本發(fā)明不限于此。柵互連22、26、27和28可由各種類型的金屬、導(dǎo)體、或基于導(dǎo)電有機聚合物的物質(zhì)制成。由無機絕緣物質(zhì)如硅氧化物(SiOx)或硅氮化物(SiNx)、或有機絕緣物質(zhì)(氫化非晶硅)如BCB(苯并環(huán)丁烯BenzoCycloButene)、基于丙烯酰的(acryl-based)物質(zhì)或聚酰亞胺制成的柵絕緣層30形成在柵互連22和26及絕緣基板10的上部分上。由氫化非晶硅、多晶硅、或?qū)щ娪袡C物質(zhì)制成的有源層圖案42和44形成在柵絕緣層30的上部分上。有源層圖案42和44可提供為具有島形。有源層圖案42和44交迭柵電極26和柵電極26上的存儲電極27,并如下所述地部分交迭源極電極65和漏極電極66。有源層圖案42和44的形狀不限于島形,有源層圖案42和44可具有各種形狀。歐姆接觸層52、55和56,由其中以高濃度摻雜n型雜質(zhì)的n+氫化非晶硅如硅化物、或者其中摻雜p型雜質(zhì)的ITO制成,形成在有源層圖案42和44的上部分上。數(shù)據(jù)互連62、65、66和67形成在歐姆接觸層52、55和56的上部分上。數(shù)據(jù)互連62、65、66和67包括沿縱向交叉柵線22從而定義像素的數(shù)據(jù)線62、從數(shù)據(jù)線62分支并延伸到歐姆接觸層55上部的源極電極65、與源極電極65分隔開且形成在歐姆接觸層56的關(guān)于薄膜晶體管的柵電極26或溝道部分與源極電極65相對的上部分上的漏極電極66、以及從漏極電極66延伸從而交迭存儲電極27并具有大的面積的漏極電極擴展部67。數(shù)據(jù)互連62、65、66和67可由難熔金屬(refractorymetal)例如鉻、鉬基金屬、鉭和鈦制成。另外,數(shù)據(jù)互連62、65、66和67可具有包括下難熔金屬層(未示出)和由具有低電阻率的物質(zhì)制成的上層(未示出)的多層結(jié)構(gòu)。關(guān)于具有多層結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)互連62、65、66和67,數(shù)據(jù)互連62、65、66和67可包括由鉬(Mo)制成的下數(shù)據(jù)互連62a、65a、66a和67a,由Al(Al)制成的中間數(shù)據(jù)互連62b、65b、66b和67b,以及由鉬(Mo)制成的上數(shù)據(jù)互連62c、65c、66c和67c。源電極65交迭至少部分有源層圖案44。漏極電極66面對源極電極65,同時柵電極26設(shè)置在漏極電極66和源極電極65之間,并與有源層44的至少一部分交迭。與此相關(guān),歐姆接觸層55和56插置在下面的有源層圖案44與上面的源極電極65和漏極電極66之間從而減小接觸電阻。漏極電極擴展部67設(shè)置為與存儲電極27交迭,并與存儲電極27—起形成存儲電容器,同時柵絕緣層30設(shè)置在存儲電極27和漏極電極擴展部67之間。當(dāng)不形成存儲電極27時,可不需要漏極電極擴展部67。歐姆接觸層52、55和56減小其下面的有源層圖案42和44與其上面的數(shù)據(jù)互連62、65、66和67之間的接觸電阻。歐姆接觸層52、55和56與數(shù)據(jù)互連62、65、66和67具有基本相同的形狀。同時,有源層圖案42和44與凄t據(jù)互連62、65、66和67以及歐姆4妄觸層52、55和56具有基本相同的形狀,除了薄膜晶體管的溝ii部分以外。即,源極電極65和漏極電極66在薄膜晶體管的溝道部分處彼此分隔開,并且設(shè)置在源極電極65之下的歐姆接觸層55與設(shè)置在漏極電極66之下的歐姆接觸層56分隔開。然而,用于薄膜晶體管的有源層圖案44在溝道部分不中斷,而是延伸通過溝道部分從而形成薄膜晶體管的溝道。保護層70形成在數(shù)據(jù)互連62、65、66和67及未覆蓋有數(shù)據(jù)互連62、65、66和67的有源層圖案44的上部分上。保護層70可以由例如具有優(yōu)異平坦化特性和光敏性的有機物質(zhì)、利用等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)形成的低介電絕緣物質(zhì)諸如a-Si:C:O或a-Si:O:F、或作為無機物質(zhì)的硅氮化物(SiNx)制成。另外,當(dāng)保護層70由有機物質(zhì)制成時,為了防止保護層70的有機物質(zhì)與源極電極65和漏極電極66之間的有源層圖案44的暴露部分接觸,由硅氮化物(SiNx)或硅氧化物(SiOx)制成的絕舉層(未示出)可進一步形成在有機層之下。接觸孔77形成在保護層70中從而暴露漏極電極擴展部67。像素電極82形成在保護層70的上部分上從而通過接觸孔77電連接到漏極電極66并具有與像素相應(yīng)的位置。被施加數(shù)據(jù)電壓的像素電極82與公共電極基板的公共電極結(jié)合產(chǎn)生電場,從而控制像素電極82和公共電極之間液晶層的液晶分子的取向。下面,將參照圖1至13描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例制造薄膜晶體管基板的方法。圖2是沿圖1的線A-A,取得的薄膜晶體管基板的剖視圖。圖3-13是剖視圖,示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例制造薄膜晶體管基板。首先,如圖1和3所示,形成包括柵線22、存儲電極27和存儲電極線28的柵互連22、26、27和28。然后,如圖1和4所示,由硅氮化物制成的柵絕緣層30、有源層40和摻雜的非晶硅層50通過利用例如化學(xué)氣相沉積工藝在柵互連22、26、27和28上順序沉積分別至150-500nm、50-200nm和30-60nm的厚度。然后,用于數(shù)據(jù)互連的導(dǎo)電層60利用預(yù)定工藝例如濺射形成在摻雜的非晶硅層50上。才艮據(jù)本發(fā)明的用于數(shù)據(jù)互連的導(dǎo)電層60包括鋁。具體而言,對于用于數(shù)據(jù)互連的導(dǎo)電層60,由鉬制成的用于數(shù)據(jù)互連的下導(dǎo)電層60a、由鋁制成的用于數(shù)據(jù)互連的中間導(dǎo)電層60b、以及用于數(shù)據(jù)互連的上導(dǎo)電層60c順序?qū)盈B。通過利用后續(xù)的蝕刻工藝,用于凝:據(jù)互連的導(dǎo)電層60形成由上述物質(zhì)制成的凄t據(jù)互連62、65、66和67。然后,光致抗蝕劑IIO施加在上述用于數(shù)據(jù)互連的導(dǎo)電層60的上部分上。'然后,如圖5所示,利用掩;f莫,光輻照在光致抗蝕劑上(見圖4的附圖標記110),然后顯影從而形成包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的光致抗蝕劑圖案112和114。就此而言,光致抗蝕劑圖案112和114的第二區(qū)域114,其設(shè)置在薄膜晶體管的溝道部分即源極電極(見圖l的附圖標記65)和漏極電極(見圖1的附圖標記66)之間的區(qū)域中,比第一區(qū)域112薄,第一區(qū)域112設(shè)置在數(shù)據(jù)互連部分即其上將形成數(shù)據(jù)互連的部分中。另外,光致抗蝕劑的除了溝道部分和數(shù)據(jù)互連部分以外的部分被完全去除。就此而言,留在溝道部分上的第二區(qū)域114的厚度與留在數(shù)據(jù)互連部分上的第一區(qū)域112的厚度的比率必須根據(jù)如下所述的蝕刻工藝的工藝條件而變化。優(yōu)選地第二區(qū)域114的厚度為第一區(qū)域112的厚度的1/2或更小。例如,第二區(qū)域114的厚度優(yōu)選地為400nm或更小。如上所述,可采用各種類型的工藝來根據(jù)位置控制光致抗蝕劑的厚度。為了控制透光量,使用具有狹縫或格子形狀的圖案、或者半透明膜。就此而言,設(shè)置在狹縫之間的圖案的寬度,或者圖案之間的間距即狹縫的寬度,與曝光期間使用的曝光裝置的分辨率相比優(yōu)選地較小。當(dāng)使用半透明膜時,可以使用具有不同透射率的薄膜或具有不同厚度的薄膜以在形成掩模時控制透射率。如果使用上述掩模輻照光到光致抗蝕劑上,在光致抗蝕劑的暴露于光的部分處聚合物完全分解。然而,在光致抗蝕劑的其上形成狹縫圖案或半透明膜的部分處由于輻照的光量少,聚合物不完全分解,且在光致抗蝕劑的覆蓋以光阻擋膜的部分處少許聚合物分解。然后,如果光致抗蝕劑被顯影,僅光致抗蝕劑的其中聚合物分子不分解的部分留下來。在光以低量輻照的中央部分中,可留下與光未輻照到的部分相比具有更小厚度的光致抗蝕劑的第二區(qū)域114。就此而言,如果曝光時間長,由于所有分子都分解,因而需要相應(yīng)地選4奪曝光時間。準備由能夠進行回流的物質(zhì)制成的光致抗蝕劑。光致抗蝕劑使用普通掩模曝光,所述普通掩模包括光能夠完全透射的部分和光不能完全透射的另一部分。光致抗蝕劑被顯影并經(jīng)歷回流(reflow)從而允許部分光致抗蝕劑流到不存在光致抗蝕劑的區(qū)域中,從而形成具有小厚度的光致抗蝕劑的第二區(qū)域114。然后,第二區(qū)域114和設(shè)置在第二區(qū)域之下的用于數(shù)據(jù)互連的導(dǎo)電層60經(jīng)歷蝕刻。用于數(shù)據(jù)互連的導(dǎo)電層60可經(jīng)歷濕法蝕刻,使用光致抗蝕劑圖案112和114作為蝕刻掩模并利用諸如磷酸、硝酸和乙酸的蝕刻溶液。由此,如圖6所示,僅數(shù)據(jù)線62、溝道部分和用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案64保留,除了數(shù)據(jù)線62、溝道部分和用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案64以外的部分的用于數(shù)據(jù)互連的導(dǎo)電層(見圖5的附圖標記60)被完全去除從而暴露摻雜的非晶硅層50。就此而言,余留的數(shù)據(jù)線62和用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案64與數(shù)據(jù)互連(見圖1的附圖標記62、65、66和67)具有相同形狀,除了源極電極和漏極電極(見圖1的附圖標記65和66)未彼此分開而是彼此連接以外。由于數(shù)據(jù)線62和用于源極/漏極電極的ii導(dǎo)電層圖案64通過構(gòu)圖具有三層的用于數(shù)據(jù)互連的導(dǎo)電層(見圖5的附圖標記60)而形成,所以數(shù)據(jù)線62和用于源極/漏極電極的導(dǎo)^層圖案64包括由三層即下鉬層、中間鋁層和上鉬層構(gòu)成的數(shù)據(jù)線62a、62b和62c,以及用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案64a、64b和64c。然后,如圖7所示,除了數(shù)據(jù)線62a、62b和62c、溝道部分、以及用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案64a、64b和64c以外的部分的暴露的摻雜非晶硅層(見圖6的附圖標記50)、以及有源層(見圖6的附圖標記40)通過干法蝕刻被去除從而形成摻雜的非晶硅層圖案52和54以及有源層圖案44。暴露的摻雜非晶硅層和設(shè)置在暴露的摻雜非晶硅層之下的有源層利用光致抗蝕劑圖案112和114作為蝕刻掩it來蝕刻。進行該蝕刻使得摻雜非晶硅層和有源層同時被蝕刻且柵絕緣層30未被蝕刻。例如,如果使用SF6和HC1的混和氣體、或SF6和02的混和氣體,可蝕刻所述兩層使得蝕刻厚度幾乎相同。然后,光致抗蝕劑的第二區(qū)域114利用干法蝕刻工藝被老除。光致抗蝕劑的第二區(qū)域114、摻雜非晶硅層和有源層可利用干法蝕刻工藝同時被去除。當(dāng)對光致抗蝕劑圖案112和114的蝕刻比率與對有源層的蝕刻比率彼此相同時,要求第二區(qū)域114的厚度等于或小于有源層和摻雜非晶硅層的總厚度。由此,設(shè)置在溝道部分上的第二區(qū)域114被去除從而暴露用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案64。除了第二區(qū)域114以外的部分的摻雜非晶硅層和有源層被去除從而暴露設(shè)置在摻雜非晶硅層和有源層之下的柵絕緣層30。同時,數(shù)據(jù)互連部分的第一區(qū)域112被蝕刻從而變薄。然后,留在溝道部分的用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案64表面上的光致抗蝕劑通過灰化被去除。然后,如圖8所示,溝道部分的用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案64,即設(shè)置在光致抗蝕劑的第二區(qū)域(見圖6的附圖標記114)之下的用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案64,經(jīng)歷干法蝕刻從而被去除。用亍源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案64利用例如基于氯的蝕刻氣體來經(jīng)歷干法蝕刻。用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案64利用基于氯的蝕刻氣體來蝕刻從而確保合意的蝕刻速率和蝕刻均勻性。這將參照圖7和8詳細描述。首先,由鉬制成的用于源極/漏極電極的上導(dǎo)電層圖案64c利用包括SFe和Cl2作為主要成分的蝕刻氣體來蝕刻從而形成上源才及電才及65c和上漏才及電4及66c。然后,由鋁制成的用于源極/漏極電極的中間導(dǎo)電層圖案64b利用包括間漏極電極66b。作為蝕刻氣體的反應(yīng)副產(chǎn)物的Cl2可附著到上源極電才及65c和上漏極電極66c的壁上、中間源極電極65b和中間漏極電極66b的壁上、以及與其上存在光致抗蝕劑圖案的第二區(qū)域(見圖6的附圖標記114)的部分相鄰的光致抗蝕劑圖案的第一區(qū)域112的壁上。另外,Cl2可與環(huán)境中的水(H20)反應(yīng)從而形成HC1。Cl2和HC1會蝕刻上述光致抗蝕劑圖案的第一區(qū)域112的壁以及由鉬制成的上源極電極65c和上漏極電極66c的一部分,案的第一區(qū)域112的壁以及上源極電極65c和上漏極電極66c突出。此外,由于Cl2和HC1會腐蝕由鋁制成的中間源極電極65b和中間漏極電極66b,所以必須快速去除Cl2和HCl。下面,在本申請文本中,Cl2和HCl稱為反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b,且將詳細說明去除反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的過程。下一步,用于源極/漏極電極的下導(dǎo)電層圖案64a利用包括Cl2和02作為主要成分的蝕刻氣體來蝕刻從而形成下源極電極65a和下漏極電極66a,由此完成源極電極65和漏極電極66的制作。由于用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案64包括三類物質(zhì),因此形成了三層電極,即源極電極65a、65b和65c及漏極電極66a、66b和66c。然后,如圖9所示,由摻雜非晶硅制成的歐姆接觸層圖案(見圖8的附圖標記54)利用光致抗蝕劑圖案的第一區(qū)域112作為蝕刻掩模來蝕刻。就此而言,可使用干法蝕刻。蝕刻氣體的例子可包括CF4和HC1的混和氣體、CF4和02的混和氣體、或含有SF6和Cl2作為主要成分的氣體。上述氣體可用來形成具有均勻厚度并由本征非晶硅制成的有源層圖案44。有源層圖案44的一部分可被去除從而使有源層圖案變薄。另外,光致抗蝕劑圖案的第一區(qū)域112可被蝕刻至預(yù)定厚度。優(yōu)選地,進行該蝕刻使得柵絕緣層30不被蝕刻,且光致抗蝕劑圖案是厚的^v而防止凝:據(jù)互連62、65、66和67由于第一區(qū)域112的蝕刻而暴露。這樣,源極電極65和漏極電極66彼此分隔開,從而完'成數(shù)據(jù)互連65和66及設(shè)置在數(shù)據(jù)互連65和66下面的歐姆接觸層55和56的形成。在圖7至9中,由于蝕刻有源層(見圖6的附圖標記40)的工藝、去除光致抗蝕劑圖案的第二區(qū)域(見圖6的附圖標記114)的工藝、干法蝕刻用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案64的工藝、以及蝕刻部分有源層圖案44的工藝都是干法蝕刻工藝,因而所有這些工藝可在相同腔中進行。然后,如圖10所示,由鋁制成的用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案(見圖7的附圖標記64b)、以及是包括Cl2和BC13作為主要成分且用于蝕刻用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案的蝕刻氣體的反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的C^和HC1利用反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300被物理去除。在經(jīng)歷上述工藝的絕緣基板從所述腔中取出后15分鐘內(nèi),進行去除反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的工藝。在利用反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300物理去除實施例的反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的工藝中,可通過在反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b上噴射反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300而獲得施加到反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的物理力(physicalforce)。如上所述,在去除反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的工藝中,噴射反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300使得諸如壓力的物理力施加到反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b,從而去除反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b。因此,與使具有反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的絕緣基板10經(jīng)歷浸洗而沒有物理力的去除反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的工藝相比,在上述工藝中反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b被更有效地去除。所述相互比較的兩工藝的效率差異將在示例和比較例中說明。由于加熱器功率有限,考慮到期望的工藝操作和工藝成本,優(yōu)選地反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300的溫度為25。C或更高且低于60°C。然而r反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300可以以更高溫度噴射。即,反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300可在各種溫度噴射。反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300的噴射溫度依賴于絕緣基板IO從腔中取出之后進行反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300的噴射所用的延遲時間。具體而言,當(dāng)反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300的噴射溫度為約25'C時,要求延遲時間在5分鐘或更少的范圍從而有效去除反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b。當(dāng)反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300的噴射溫度為約50。C時,要求延遲時間在15分鐘或更少的范圍從而有效去除反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b??紤]到上述說明來控制反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300的噴射溫度和延遲時間。漂洗反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200bA/v而去除噴射的反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300。然而,使用不蝕刻由與用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案64相同的物質(zhì)制成的源極電極65和漏極電極66的反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300,從而防止源極電極65和漏極電極66在漂洗反應(yīng)副產(chǎn)物的過程中被去除。優(yōu)選地,使用去離子水(DIW)作為反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300。在去除反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的工藝中,反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300的噴射壓力和噴射時間會是有效去除反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的重要因素之一。具體而言,反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300的噴射壓力可以為1至5kgf/cm2。優(yōu)選地反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300噴射10秒或更多且小于3分鐘。當(dāng)噴射壓力和噴射時間不在上述范圍內(nèi)時,反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b不會良好去除,或者在反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的去除期間會發(fā)生對源極電極65和漏極電極66的損壞。不必說,通過上述工藝去除的反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b包括腐蝕三層源極電極65和三層漏極電極66的鋁的Cl2或HCl。如上所述,由于去除了附著到源極電極65和漏極電極66的反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b,所以三層源極電極65a、65b和65c及三層漏極電極66a、66b和66c中由鋁制成的源極電極65b和漏極電極66b未受腐蝕,即使反應(yīng)副產(chǎn)物與之4妾觸。然后,如圖11所示,留在數(shù)據(jù)互連部分上的光致抗蝕劑第一區(qū)域112被剝離從而去除。然后,如圖12所示,保護層70形成在所得結(jié)構(gòu)上。然后,如圖13所示,保護層70經(jīng)歷光刻工藝從而形成接觸孔77,通過接觸孔77暴露漏極電極擴展部67。最后,如圖1和2所示,ITO層沉積至具有40到50nm范圍的厚度,然后經(jīng)歷光刻工藝從而形成連接到漏極電極擴展部67的像素電極82。由此,制造了薄膜晶體管基板l。同時,在層疊ITO之前優(yōu)選地使用氮作為施加到預(yù)加熱工藝的氣體,從而防止金屬氧化物層形成在通過接觸孔77暴露的金屬層67的上部分上。下面,將參照圖9和IO在示例和比較例的去除效率方面比較根據(jù)本發(fā)明的示例使用反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300的噴射來去除反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的工藝、和通過浸(dipping)去除反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的工藝。(實驗示例1)如圖9所示,緊接著在絕緣基板IO從腔中取出之后,所述絕緣基板IO已經(jīng)經(jīng)歷了干法蝕刻用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案64的工藝和蝕刻部分有源層圖案44的工藝,如圖10所示反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300利用清洗裝置(washingdevice)(未示出)噴射在絕緣基板10上。反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300的噴射壓力為1kgf/cm2,且反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑的噴射時間為60秒。反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300的溫度設(shè)定為50°C。然后,測量絕緣基板10的每單位面積的反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的數(shù)量,結(jié)果示于表1。(實驗示例2)重復(fù)實驗示例1的測試,除了絕緣基板IO從腔中取出并在15分鐘之后在絕緣基板10上噴射反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300。(實驗示例3)重復(fù)實驗示例1的測試,除了反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300的溫度設(shè)為25°C。(實驗示例4)重復(fù)實驗示例1的測試,除了絕緣基板IO從腔中取出并在15分鐘之后在絕緣基板10上噴射反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300,且反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300的溫度設(shè)定為25°C。(比4交例1)重復(fù)實驗示例1的測試,除了絕緣基板10浸在50。C溫度的反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300中。(比較例2)重復(fù)實驗示例1的測試,除了絕緣基板IO從腔中取出并在15分鐘之后將絕緣基板10浸在50。C溫度的反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300中。(比較例3)重復(fù)實驗示例1的測試,除了絕緣基板10浸在25。C溫度的反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300中。(t匕專交Y列4)重復(fù)實驗示例1的測試,除了絕緣基板IO從腔中取出并在15分鐘之后將絕緣基板10浸在25。C溫度的反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300中。[表l]_<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>如上述表1所示,當(dāng)反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300的溫度及絕緣基板10從腔中取出之后與反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300接觸所用的延遲時間恒定時,與絕緣基板10浸在反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300中時相比,洗之后存在于絕緣基板10上的反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的數(shù)目在本實驗示例1中較小,本實驗示例1中反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300噴射在絕緣基板10上。因此,可以看出,就清洗能力而言,根據(jù)本實驗示例的噴射反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300以去除反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的工藝比僅將具有反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的絕緣基板10浸在反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300中的工藝更有效。在根據(jù)本發(fā)明第一實施例的制造薄膜晶體管基板的方法中,可防止由于在干法蝕刻由鋁制成的源極電極65和漏極電極66的工藝中產(chǎn)生的反應(yīng)副產(chǎn)物導(dǎo)致的鋁腐蝕。這樣,能夠防止源極電極65和漏極電極66受到腐蝕。下面將參照圖1到9和11到14詳細描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的制造薄膜晶體管基板的方法。圖14示意性示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的薄膜晶體管基板的制造。為方便描述,與前面實施例的圖中示出的元件具有相同功能的元件用相同的附圖標記表示,并且省略或簡要給出其描述。根據(jù)本實施例的制造薄膜晶體管的方法中,柵互連22、26、27和28,柵絕緣層30,有源層圖案42和44,歐姆接觸層55和56,源極電極65以及漏極電極66使用圖3到9所示的工藝相繼形成在絕緣基板10上。在如前實施例形成三層源極電極65a、65b和65c以及三層漏極電極66a、66b和66c的過程中,產(chǎn)生由鋁制成的用于源極/漏極電極的中間導(dǎo)電層圖案64b的干蝕刻氣體、以及用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案64b的反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b。由于干蝕刻氣體和反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b可腐蝕由鋁制成的源極電極65b和漏極電極66b,所以干蝕刻氣體和反應(yīng)副產(chǎn)物在后繼工藝中去除。參照圖14,在根據(jù)本實施例的使用反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300來物理去除反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的工藝中,施加到反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的物理力可通過旋轉(zhuǎn)絕緣基板10獲得,絕緣基板10形成有上述源極電極65b和漏極200710167104.1說明書第14/14頁電極66b且設(shè)置在旋轉(zhuǎn)器(spinner)400的安裝板(mountingplate)410上。另外,具有預(yù)定溫度的反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300可以以預(yù)定壓力噴射在反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b上。即,在根據(jù)本實施例的去除反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的工藝中,施加在反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的物理力通過噴射壓力和旋轉(zhuǎn)器400的旋轉(zhuǎn)軸420的旋轉(zhuǎn)力(rotationalforce)形成。在絕緣基板10從腔中取出后15分鐘的延遲時間內(nèi)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)絕緣基板10時噴射反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300的工藝。延遲時間可依賴于反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300的溫度。在根據(jù)本實施例的去除反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的工藝中,控制旋轉(zhuǎn)器400的旋轉(zhuǎn)速度、反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑300的溫度、噴射壓力以及噴射時間從而確保反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b的最佳去除效率并且不會發(fā)生對源極電極65和漏極電極66的損壞。使用上述工藝去除反應(yīng)副產(chǎn)物200a和200b從而防止包含鋁的源極電極65b和漏極電極66b被腐蝕。.然后,如圖11到13所示,光致抗蝕劑圖案的第一區(qū)域112被剝離從而去除,并且保護層70和接觸孔77形成在絕緣基板10上。最后,如圖l和2所示,形成像素電極82從而完成薄膜晶體管的制造。在根據(jù)本發(fā)明第二實施例的制造薄膜晶體管基板的方法中,很容易地防止了由于在干法蝕刻包含鋁的源極電極65和漏極電極66的工藝中產(chǎn)生的反應(yīng)副產(chǎn)物導(dǎo)致的鋁腐蝕。這樣,可防止源極電極65和漏極電極66被腐蝕。盡管結(jié)合本發(fā)明的示例性實施例描述了本發(fā)明,對本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進行各種變型和修改。因此,可以理解所述實施例并不是局限性的,而是在所有方面都是說明性的。如上所述,根據(jù)本發(fā)明實施例的制造薄膜晶體管基板的方法具有如下優(yōu)點。第一,可以防止由于干法蝕刻工藝期間的反應(yīng)副產(chǎn)物導(dǎo)致的源極電極和漏極電極的腐蝕。第二,由于源極電極和數(shù)據(jù)電極利用干法蝕刻工藝形成,可以防止電極的歪斜。第三,由于防止了源極電極和數(shù)據(jù)電極受到腐蝕,可以制造具有高分辨率的液晶顯示器。權(quán)利要求1.一種制造薄膜晶體管基板的方法,包括在絕緣基板上順序形成柵互連、柵絕緣層、有源層、用于數(shù)據(jù)互連的導(dǎo)電層、以及包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的光致抗蝕劑圖案;利用所述光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模蝕刻所述導(dǎo)電層從而形成用于源極/漏極電極和數(shù)據(jù)線的導(dǎo)電層圖案;利用所述光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模蝕刻所述有源層從而形成有源層圖案;去除所述光致抗蝕劑圖案的所述第二區(qū)域;使用所述光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模且使用蝕刻氣體干法蝕刻所述第二區(qū)域之下的所述用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案;利用所述光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模蝕刻所述有源層圖案的一部分;以及通過使用反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑使得外力施加到所述用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案的蝕刻氣體和反應(yīng)副產(chǎn)物從而物理去除所述反應(yīng)副產(chǎn)物。2.如權(quán)利要求1的方法,其中所述反應(yīng)副產(chǎn)物的去除包括在所述反應(yīng)副產(chǎn)物上噴射所述反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑。.3.如權(quán)利要求2的方法,其中所述反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑的噴射壓力為1至5kgf/cm2。4.如權(quán)利要求2的方法,其中所述反應(yīng)副產(chǎn)物的去除包括噴射所述反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑10秒或更長且小于3分鐘。5.如權(quán)利要求2的方法,其中在噴射所述反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑時旋轉(zhuǎn)所述絕緣基板。6.如權(quán)利要求l的方法,其中所述反應(yīng)副產(chǎn)物是Cl2或HCl。7.如權(quán)利要求l的方法,其中所述蝕刻氣體是氯基蝕刻氣體。8.如權(quán)利要求1的方法,其中所述反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑不蝕刻所述用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案。9.如權(quán)利要求8的方法,其中所述反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑是去離子水。10.如權(quán)利要求l的方法,其中所述有源層的蝕刻、所述光致抗蝕劑圖案的第二區(qū)域的去除、所述用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案的干法蝕刻、以及所述有源層圖案的所述部分的蝕刻在相同腔中進行。11.如權(quán)利要求10的方法,其中所述反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑的溫度為25°C或更高且小于60°C。12.如權(quán)利要求11的方法,其中所述反應(yīng)副產(chǎn)物的去除在所述絕緣基板從所述腔中取出后15分鐘內(nèi)進行。13.如權(quán)利要求l的方法,其中所述用于數(shù)據(jù)互連的導(dǎo)電層包括鋁。14.如權(quán)利要求13的方法,其中所述用于數(shù)據(jù)互連的導(dǎo)電層具有多層結(jié)構(gòu),其中鉬、鋁和鉬順序?qū)盈B。15.如權(quán)利要求14的方法,其中利用所述反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑去除的所述反應(yīng)副產(chǎn)物是腐蝕鋁的Cb或HC1。16.如權(quán)利要求1的方法,還包括剝離所述光致抗蝕劑圖案;及在去除所述反應(yīng)副產(chǎn)物后,形成保護層和像素電極。17.—種制造薄膜晶體管基板的方法,包括在絕緣基板上順序形成柵互連、柵絕緣層、有源層、包括鋁的用于數(shù)據(jù)互連的導(dǎo)電層、以及包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的光致抗蝕劑圖案;利用所述光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模蝕刻所述導(dǎo)電層從而形成用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案;利用所述光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模蝕刻所述有源層從而形成有源層圖案;去除所述光致抗蝕劑圖案的第二區(qū)域;使用所述光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模且使用氯基蝕刻氣體干法蝕刻所述第二區(qū)域之下的所述用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案;利用所述光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩^t蝕刻所述有源層圖案的一部分;及噴射25。C或更高且小于6(TC溫度的反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑到所述用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案的蝕刻氣體和反應(yīng)副產(chǎn)物上從而去除所述反應(yīng)副產(chǎn)物。18.如權(quán)利要求17的方法,其中所述有源層的蝕刻、所述光致抗蝕劑圖案的第二區(qū)域的去除、所述用于源極/漏極電極的導(dǎo)電層圖案的干法蝕刻、以及所述有源層圖案的所述部分的蝕刻在相同腔中進行;且所述反應(yīng)副產(chǎn)物的去除在所述絕緣基板從所述腔中取出后15分鐘內(nèi)進行。19.如權(quán)利要求17的方法,其中所述數(shù)據(jù)互連具有多層結(jié)構(gòu),其中鉬、鋁和鉬順序?qū)盈B。全文摘要本發(fā)明涉及薄膜晶體管基板的制造方法,包括在絕緣基板上順序形成柵互連、柵絕緣層、有源層、用于數(shù)據(jù)互連的導(dǎo)電層、及包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的光致抗蝕劑圖案;利用該光致抗蝕劑圖案蝕刻該導(dǎo)電層從而形成用于源/漏電極和數(shù)據(jù)線的導(dǎo)電層圖案;利用該光致抗蝕劑圖案蝕刻該有源層從而形成有源層圖案;去除該光致抗蝕劑圖案的第二區(qū)域;使用該光致抗蝕劑圖案和蝕刻氣體干法蝕刻該第二區(qū)域下的該用于源/漏電極的導(dǎo)電層圖案;利用該光致抗蝕劑圖案蝕刻該有源層圖案的一部分;及使用反應(yīng)副產(chǎn)物去除劑使得外力施加到該導(dǎo)電層圖案的蝕刻氣體和反應(yīng)副產(chǎn)物而物理去除所述反應(yīng)副產(chǎn)物。文檔編號H01L21/84GK101165882SQ20071016710公開日2008年4月23日申請日期2007年10月18日優(yōu)先權(quán)日2006年10月18日發(fā)明者丁有光,丁榮鎬,吳旼錫,崔升夏,崔新逸,秦洪基,金大玉,金湘甲申請人:三星電子株式會社
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