Tft陣列半曝光光刻工藝的製作方法

2023-07-27 15:11:36

專利名稱：Tft陣列半曝光光刻工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種TFT陣列半曝光光刻工藝背景技術為了在透明絕緣襯底(如玻璃)上形成薄膜電晶體(TFT，Thin FilmTransistor)陣列，TFT陣列生產工藝中，需要使用一定數量的光掩膜板(Photo Mask)在襯底上反覆進行成膜、曝光、刻蝕等光刻工藝，以形成TFT陣列的引線、電極、端子、各絕緣膜層等。自1993年TFT-LCD的大規模生產製造開始以來，為了降低生產成本，提高產品的良品率，各製造商不斷通過改變TFT的結構設計，努力減少陣列工藝中的光刻工藝次數。TFT結構經過溝道(Channel)保護型、溝道刻蝕型，最終演變為目前普遍採用的接觸孔(Contact Hole)統合型，光刻次數也由6～8次減少到5次。目前已很難通過TFT結構的改變來減少光刻工藝的次數，只能對現有光刻工藝本身進行改善。
在TFT陣列工藝生產時，需要反覆進行多次光刻，才能完成薄膜電晶體陣列的製作。柵電極、源電極和漏電級、溝道半導體、源漏電極與透明電極連接用接觸孔、透明電極等圖形的形成在薄膜電晶體陣列生產中是必不可少的。普通的薄膜電晶體陣列生產中，為了形成上述圖形，需要採用5張以上的光掩膜板，進行5次以上的光刻工藝來實現，生產成本高、工序數目多。
通常在薄膜電晶體陣列生產中，需要兩次光刻才能形成源漏電級和溝道半導體的圖形。即先在半導體成膜後的襯底上，通過一次光刻，形成所需的半導體圖形，之後進行源漏電極的金屬成膜，再通過第二次光刻，形成源漏電極圖形。

發明內容
本發明的目的是對現有的工藝進行改進以簡化工藝、減少光刻掩模版使用數量。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種TFT陣列半曝光光刻工藝，在薄膜電晶體溝道位置處設置低於曝光設備臨界解析度大小圖形的光掩膜板，在已形成半導體膜層和金屬膜層的襯底上實施光刻工藝。
經過對金屬膜層的第一次溼刻、對半導體的幹刻後，再對上一步殘留的光刻膠進行刻蝕，去除溝道部分的殘留光刻膠，然後對金屬膜層進行第二次溼刻。
本發明的積極進步效果在於可以應用於TFT-LCD生產中的矽島圖案和源/漏級圖案形成，可以僅利用一次光刻工藝即形成上述圖形，比傳統工藝減少一次或多次光刻，可以減少光刻掩模版的成本和減少工序數目，對於節約成本和減短工藝時間、增加生產量有很大作用。


圖1a-1d為本發明一實施例的過程示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖給出本發明較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。
如圖1a-1d所示，一種TFT陣列半曝光光刻工藝，在薄膜電晶體溝道位置處設置低於曝光設備臨界解析度大小圖形的光掩膜板，在已形成半導體膜層和金屬膜層的襯底上實施光刻工藝。
經過對金屬膜層的第一次溼刻、對半導體的幹刻後，再對上一步殘留的光刻膠進行刻蝕，去除溝道部分的殘留光刻膠，然後對金屬膜層進行第二次溼刻。
對於一塊已經有柵極圖案並且已經形成半導體膜層和金屬膜層的玻璃基板，經過光刻膠塗布前的洗淨工序、光刻膠塗布(2.2μm)、並且經過120℃的預烘焙，進入到曝光裝置(可採用Canon產MPA-7800)。
曝光時採用85mJ的曝光量，使用一塊在薄膜電晶體溝道位置處設有低於曝光設備臨界解析度大小圖形的光刻掩膜版(如HOYA制)進行曝光，之後經過顯影、後烘焙完成光刻工藝。再經過對金屬膜層的第一次溼刻、對半導體的幹刻後，半導體圖形形成，之後對光刻膠進行刻蝕，去除溝道部分的殘留光刻膠，並對金屬膜層進行第二次溼刻，從而形成源漏電極圖形。
權利要求
1.一種TFT陣列半曝光光刻工藝，其特徵在於，在薄膜電晶體溝道位置處設置低於曝光設備臨界解析度大小圖形的光掩膜板，在已形成半導體膜層和金屬膜層的襯底上實施光刻工藝。
2.根據權利要求1所述的TFT陣列半曝光光刻工藝，其特徵在於，經過對金屬膜層的第一次溼刻、對半導體的幹刻後，再對上一步殘留的光刻膠進行刻蝕，去除溝道部分的殘留光刻膠，然後對金屬膜層進行第二次溼刻。
全文摘要
本發明公開了一種TFT陣列半曝光光刻工藝，在薄膜電晶體溝道位置處設置低於曝光設備臨界解析度大小圖形的光掩膜板，在已形成半導體膜層和金屬膜層的襯底上實施光刻工藝。本發明可以應用於TFT－LCD生產中的矽島圖案和源/漏級圖案形成，可以僅利用一次光刻工藝即形成上述圖形，比傳統工藝減少一次或多次光刻，可以減少光刻掩模版的成本和減少工序數目，對於節約成本和減短工藝時間、增加生產量有很大作用。
文檔編號H01L21/027GK1996147SQ20051011225
公開日2007年7月11日 申請日期2005年12月28日 優先權日2005年12月28日
發明者謝曉明, 譚智敏 申請人:上海廣電Nec液晶顯示器有限公司