半色调掩模板及TFT基板的制作方法技术

本发明专利技术提供一种半色调掩模板及TFT基板的制作方法。本发明专利技术的半色调掩模板，包括用于分别与薄膜晶体管的源、漏极位置对应的第一、第二不透光区域、用于与所述薄膜晶体管的有源层的U形沟道区位置对应的U形的半透光区域、位于该U形的半透光区域开口处并向该开口外延伸的两半透光延伸区域、以及剩余的全透光区域；该半透光延伸区域可以避免在构图形成源漏极、及沟道区时产生边缘效应而造成过显及过刻，从而消除现有技术中良品率不足、产率过低的问题。本发明专利技术提供的TFT基板的制作方法，采用上述半色调掩模板，可以避免在构图形成沟道区时产生边缘效应而造成过显及过刻，从而消除现有技术中良品率不足、产率过低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种半色调掩模板及TFT基板的制作方法。
技术介绍
液晶显示器，因具有能耗低、辐射小、轻、薄等优点，被广泛地应用于各种生活用品、办公用品中，如电脑、手机、公告显示板等。液晶显示器包括薄膜晶体管(Thin Film Transist，TFT)阵列基板、彩膜基板以及注入两板之间的液晶层。在制作薄膜晶体管基板时通常通过4～6轮掩模(Mask)工艺，经过薄膜沉积、掩模板曝光、显影、刻蚀等工艺而制得。随着科学技术的发展，半色调掩模板的出现已经将液晶面板的制作工艺减少到了4Mask工艺技术。如图1-7所示，现有采用5Mask工艺制作TFT基板的方法，包括如下步骤：步骤1、如图1所示，提供一基板10，在所述基板10上沉积栅极金属层，使用一掩模板采用一道光罩制程对该栅极金属层进行图形化处理，得到栅极25；步骤2、如图2-3所示，在所述栅极25、及基板10上依次沉积栅极绝缘层30、半导体层40，对该半导体层40进行离子掺杂处理，使所述半导体层40的上表面部分形成欧姆接触层41，使用一掩模板采用一道光罩制程对该半导体层40进行图形化处理，得到有源层45；步骤3、如图4-5所示，在所述栅极绝缘层30、及有源层45的两端上沉积源漏极金属层，使用一掩模板采用一道光罩制程对该源漏极金属层进行图形化处理，得到源、漏极51、52；以源、漏极51、52为遮蔽层，对有源层
45进行刻蚀，将所述有源层45上未被源、漏极51、52覆盖的经离子处理的表面刻蚀掉，得到有源层45上的沟道区46，及分别对应位于所述源、漏极51、52下方的源、漏极接触区47、48；步骤4、如图6所示，在所述源极51、漏极52、有源层45、及栅极绝缘层30上沉积钝化层70，使用一掩模板采用一道光罩制程对该钝化层70进行图形化处理，得到对应于所述漏极52上方的第一过孔71；步骤5、如图7所示，在所述钝化层70层上沉积透明电极层，使用一掩模板采用一道光罩制程对该透明电极层进行图形化处理，得到像素电极81。而4Mask工艺与上述的5Mask工艺相比，在对该半导体层进行离子掺杂处理后，不对其进行图形化，而在其上直接沉积源漏极金属层，然后只需使用一半色调掩模板(Half Tone Mask)采用一道半色调光罩制程即可完成上述5Mask工艺中步骤2和步骤3所使用的两道光罩制程所形成的图案。其中，如图8所示，现有4Mask工艺所使用的半色调掩模板90包括分别与薄膜晶体管的源、漏极位置对应的第一、第二不透光区域91、92、与所述薄膜晶体管的有源层的U形沟道区位置对应的U形的半透光区域93、及剩余的全透光区域94，半色调掩模板90上的用于形成U形沟道区的半透光区域93位于第一、第二不透光区域91、92之间的间隙而呈U形，该U形的半透光区域93开口处直接连接全透光区域94，因此在4Mask工艺中使用该半色调掩模板90对光阻材料进行曝光显影时，对应第一、第二不透光区域91、92的部分为不曝光区，对应半透光区域93的部分为半曝光区，其他部分为全曝光区，光阻材料上经过全曝光的部分短时间内在该区域内消耗了大量的显影液，而经过半曝光的部分仅消耗了部分显影液，因此有部分显影液从半曝光区渗透到全曝光区，显影液流动过程中增加了交界处的显影，从而在形成源极时在对应U形的沟道区的开口处容易过显及过刻，增加了源极在该处断裂的风险，该种现象将造成后续工艺的不稳定性，降低产能，也降低了产品的品质。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种半色调掩模板，可以避免在构图形成源漏极、及沟道区时产生边缘效应而造成过显及过刻，从而消除现有技术中良品
率不足、产率过低的问题。本专利技术的目的还在于提供一种TFT基板的制作方法，采用上述半色调掩模板，可以避免在构图形成沟道区时产生边缘效应而造成过显及过刻，从而消除现有技术中良品率不足、产率过低的问题。为实现上述目的，本专利技术首先提供了一种半色调掩模板，包括用于分别与薄膜晶体管的源、漏极位置对应的第一、第二不透光区域、用于与所述薄膜晶体管的有源层的U形沟道区位置对应的U形的半透光区域、位于该U形的半透光区域开口处并向该开口外延伸的两半透光延伸区域、以及剩余的全透光区域；所述第一不透光区域包括一条形部，所述第二不透光区域包括一U形部，所述第一不透光区域的条形部的一端伸入所述第二不透光区域的U形部的开口内并与其不相接，从而形成一U形间隙；所述半透光区域位于并填满所述第一不透光区域与第二不透光区域之间的U形间隙，所述半透光区域包括一竖条部、及分别连接于竖条部两端的两横条部，从而形成U形结构；所述半透光延伸区域垂直于所述第一不透光区域的条形部并向所述半透光区域的U形结构外延伸，与所述半透光区域相接并挡住所述第一不透光区域与第二不透光区域之间的U形间隙的开口；所述半透光延伸区域的长度大于所述半透光区域的横条部的宽度。所述半透光延伸区域的长度比所述半透光区域中横条部的宽度大1～3μm。所述半透光区域中竖条部的宽度与横条部的宽度均大于1μm。所述半透光区域中竖条部的宽度与横条部的宽度相等。所述两半透光延伸区域通过在所述U形的半透光区域开口处设置一层半透膜得到，所述半透膜为氧化铬薄膜、或钼硅薄膜。本专利技术还提供一种TFT基板的制作方法，包括如下步骤：步骤1、提供一基板，在所述基板上沉积栅极金属层，使用一掩模板采用一道光罩制程对该栅极金属层进行图形化处理，得到栅极；步骤2、在所述栅极、及基板上依次沉积栅极绝缘层、及半导体层，对该半导体层进行离子掺杂处理，使所述半导体层的上表面部分形成欧姆接触
层；步骤3、在所述半导体层上沉积源漏极金属层，在所述源漏极金属层上涂覆一层光阻材料，使用一半色调掩模板对该层光阻材料进行曝光；所述半色调掩模板包括第一、第二不透光区域、位于所述第一不透光区域与第二不透光区域之间间隙的U形的半透光区域、位于该U形的半透光区域开口处并向该开口外延伸的两半透光延伸区域、以及剩余的全透光区域；所述第一不透光区域包括一条形部，所述第二不透光区域包括一U形部，所述第一不透光区域的条形部的一端伸入所述第二不透光区域的U形部的开口内并与其不相接，从而形成一U形间隙；所述半透光区域位于并填满所述第一不透光区域与第二不透光区域之间的U形间隙，包括一竖条部、及分别连接于竖条部两端的两横条部，从而形成U形结构，所述半透光延伸区域垂直于所述第一不透光区域的条形部并向所述半透光区域的U形结构外延伸，与所述半透光区域相接并挡住所述第一不透光区域与第二不透光区域之间的U形间隙的开口；所述半透光延伸区域的长度大于所述半透光区域的横条部的宽度；然后用显影液对经曝光后的光阻材料进行显影，得到具有图形结构的光阻层，该光阻层包括对应所述第一不透光区域形成的第一光阻段、对应所述第二不透光区域形成的第二光阻段、及对应所述半透光区域形成的位于第一光阻段与第二光阻段之间的U形的第三光阻段，所述第一光阻段与第二光阻段的厚度大于第三光阻段的厚度；步骤4、对所述源漏极金属层进行刻蚀，得到对应于所述第一光阻段图形的源极、及对应于第二光阻段图形的漏极，对所述半导体层进行刻蚀，得到对应于所述光阻层图形的有源层，将所述半导体层上表面的欧姆接触层上对应于第三光阻段的部分刻蚀掉，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半色调掩模板，其特征在于，包括用于分别与薄膜晶体管的源、漏极位置对应的第一、第二不透光区域(910、920)、用于与所述薄膜晶体管的有源层的U形沟道区位置对应的U形的半透光区域(930)、位于该U形的半透光区域(930)开口处并向该开口外延伸的两半透光延伸区域(940)、以及剩余的全透光区域(950)；所述第一不透光区域(910)包括一条形部(911)，所述第二不透光区域(920)包括一U形部(921)，所述第一不透光区域(910)的条形部(911)的一端伸入所述第二不透光区域(920)的U形部(921)的开口内并与其不相接，从而形成一U形间隙；所述半透光区域(930)位于并填满所述第一不透光区域(910)与第二不透光区域(920)之间的U形间隙，所述半透光区域(930)包括一竖条部(931)、及分别连接于竖条部(931)两端的两横条部(932)，从而形成U形结构；所述半透光延伸区域(940)垂直于所述第一不透光区域(910)的条形部(911)并向所述半透光区域(930)的U形结构外延伸，与所述半透光区域(930)相接并挡住所述第一不透光区域(910)与第二不透光区域(920)之间的U形间隙的开口；所述半透光延伸区域(940)的长度(L)大于所述半透光区域(930)的横条部(932)的宽度(D)。...

【技术特征摘要】
1.一种半色调掩模板，其特征在于，包括用于分别与薄膜晶体管的源、漏极位置对应的第一、第二不透光区域(910、920)、用于与所述薄膜晶体管的有源层的U形沟道区位置对应的U形的半透光区域(930)、位于该U形的半透光区域(930)开口处并向该开口外延伸的两半透光延伸区域(940)、以及剩余的全透光区域(950)；所述第一不透光区域(910)包括一条形部(911)，所述第二不透光区域(920)包括一U形部(921)，所述第一不透光区域(910)的条形部(911)的一端伸入所述第二不透光区域(920)的U形部(921)的开口内并与其不相接，从而形成一U形间隙；所述半透光区域(930)位于并填满所述第一不透光区域(910)与第二不透光区域(920)之间的U形间隙，所述半透光区域(930)包括一竖条部(931)、及分别连接于竖条部(931)两端的两横条部(932)，从而形成U形结构；所述半透光延伸区域(940)垂直于所述第一不透光区域(910)的条形部(911)并向所述半透光区域(930)的U形结构外延伸，与所述半透光区域(930)相接并挡住所述第一不透光区域(910)与第二不透光区域(920)之间的U形间隙的开口；所述半透光延伸区域(940)的长度(L)大于所述半透光区域(930)的横条部(932)的宽度(D)。2.如权利要求1所述的半色调掩模板，其特征在于，所述半透光延伸区域(940)的长度(L)比所述半透光区域(930)中横条部(932)的宽度(D)大1～3μm。3.如权利要求1所述的半色调掩模板，其特征在于，所述半透光区域(930)中竖条部(931)的宽度与横条部(932)的宽度(D)均大于1μm。4.如权利要求1所述的半色调掩模板，其特征在于，所述半透光区域(930)中竖条部(931)的宽度与横条部(932)的宽度(D)相等。5.如权利要求1所述的半色调掩模板，其特征在于，所述两半透光延伸区域(940)通过在所述U形的半透光区域(930)开口处设置一层半透膜得到，所述半透膜为氧化铬薄膜、或钼硅薄膜。6.一种TFT基板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、提供一基板(100)，在所述基板(100)上沉积栅极金属层，使用一掩模板采用一道光罩制程对该栅极金属层进行图形化处理，得到栅极(250)；步骤2、在所述栅极(250)、及基板(100)上依次沉积栅极绝缘层(300)、及半导体层(400)，对该半导体层(400)进行离子掺杂处理，使所述半导体层(400)的上表面部分形成欧姆接触层(410)；步骤3、在所述半导体层(400)上沉积源漏极金属层(500)，在所述源漏极金属层(500)上涂覆一层光阻材料，使用一半色调掩模板(900)对该层光阻材料进行曝光；所述半色调掩模板(900)包括第一、第二不透光区域(910、920)、位于所述第一不透光区域(910)与第二不透光区域(920)之间间隙的U形的半透光区域(930)、位于该U形的半透光区域(930)开口处并向该开口外延伸的两半透光延伸区域(940)、以及剩余的全透光区域(950)；所述第一不透光区域(910)包括一条形部(911)，所述第二不透光区域(920)包括一U形部(921)，所述第一不透光区域(910)的条形部(911)的一端伸入所述第二不透光区域(920)的U形部(921)的开口内并与其不相接，从而形成一U形间隙；所述半透光区域(930)位于并填满所述第一不透光区域(910)与第二不透光区域(920)之间的U形间隙，包括一竖条部(931)、及分别连接于竖条部(931)两端的两横条部(932)，从而形成U形结构，所述半透光延伸区域(940)垂直于所述第一不透光区域(910)的条形部(911)并向所述半透光区域(930)的U形结构外延伸，与所述半透光区域(930)相接并挡住所述第一不透光区域(910)与第二不透光区域(920)之间的U形间隙的开口；所述半透光延伸区域(940)的长度(L)大于所述半透光区域(930)的横条部(932)的宽度(D)；然后用显影液对经曝光后的光阻材...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫超德，
申请(专利权)人：深圳市华星光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44