专利名称：光罩制程及薄膜晶体管的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种光罩制程及薄膜晶体管的制造方法。
背景技术：
液晶显示器按照其驱动方式主要分为主动矩阵液晶显示器和被动矩阵液晶显示器两种。被动矩阵液晶显示器为早期液晶显示器的主要类型，至今仍广泛应用在较低价位的产品中。该类型液晶显示器在亮度和可视角度方面受到较大的限制，反应速度也较慢，因而不利于发展为桌上型显示器，但由于成本低廉的因素，市场上仍有部分的显示器采用被动矩阵式液晶显示器。主动矩阵或称薄膜晶体管液晶显示器是在画面中的每个像素内建薄膜晶体管，可使亮度更明亮、色彩更丰富，并获得更宽广的可视角度，因而被大部分的液晶显示器制造厂所采用。其中，薄膜晶体管是其重要元件，其可控制液晶显示器每个像素的显示状态。
通常，薄膜晶体管按结构可分为顶栅型和底栅型薄膜晶体管，针对不同结构有不同制造方法。
请参阅图1，1999年3月30日所公告的美国专利第5,889,292号揭示一种顶栅型薄膜晶体管的制造方法。首先，提供一基底10，该基底10可为玻璃或二氧化硅基底；通过沉积、微影(Photo-Lithography)、蚀刻等第一次光罩制程，在该基底10上形成源极11和漏极12，该源极11、漏极12材料为掺磷无定形硅(P-Doped Amorphous Si Layer)，其中，该微影制程包括涂布光阻剂、采用一具有预定图案的光罩进行曝光和显影等步骤；在上述步骤所获得的基底10表面进行第二次光罩制程，形成一通道层13，该通道层13的材料为P型或本征无定形锗化硅(P-Tyle or Intrinsic amorphous SiGe Layer)；采用激光(未标示)照射上述步骤形成的结构，使源极11、漏极12和通道层13结晶；进行第三次光罩制程，形成一层绝缘层14和多个接触孔15，该绝缘层14的材料为二氧化硅；在上述结构上进行第四次光罩制程，形成源极电极16、漏极电极17和栅极电极18，进而形成一顶栅型薄膜晶体管。该源极电极16、漏极电极17和栅极电极18的材料为铝、钼或铬等。
请参阅图2，2002年12月31日公告的美国专利第6,500,702号揭示一底栅型薄膜晶体管的制造方法。首先，提供一基底20；在该基底20上通过第一次光罩制程形成栅极电极21和储存电容电极22；在上述结构上形成栅极绝缘层23；在栅极绝缘层23上通过第二次光罩制程形成一无定形硅层24、一欧姆接触层25(Ohmic Contact)，该欧姆接触层25为掺杂半导体层；通过第三次光罩制程形成一源极电极26和一漏极电极27；通过第四次光罩制程形成一钝化层28(Passivation Layer)和一与漏极电极27相通的接触孔(未标示)；通过第五次光罩制程形成像素电极29。
以上两专利技术中，其光罩制程均为先沉积，然后微影、蚀刻、除去剩余光阻。但是，该光罩制程过程中需要对所沉积的电极材料进行蚀刻，由于蚀刻制程需要相应的蚀刻设备、蚀刻材料，成本较高。同时，由于蚀刻过程需要精确控制蚀刻精度，需要额外的精密控制结构，将增加制造成本。
发明内容为了克服现有技术光罩制程由于具有蚀刻步骤导致成本高的不足，本发明提供一种由于省略蚀刻步骤而成本低的光罩制程。
为了克服现有技术薄膜晶体管的制造方法由于具有蚀刻步骤导致成本高的不足，本发明提供一种由于省略蚀刻步骤而成本低的薄膜晶体管的制造方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一光罩制程，其包括以下步骤在一载体上涂布一层光阻剂；采用一具有预定图案的光罩对该光阻剂曝光；对曝光后的光阻剂进行显影，获得预定图案的光阻剂层；沉积一层预定材料在该预定图案的光阻剂层和载体表面；去除该预定图案的光阻剂层和沉积在光阻剂层上的预定材料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一薄膜晶体管制造方法，其包括至少三光罩制程，其中该至少三光罩制程中至少一光罩制程包括以下步骤在一载体上涂布一层光阻剂；采用一具有预定图案的光罩对该光阻剂曝光；对曝光后的光阻剂进行显影，获得预定图案的光阻剂层；沉积一层预定材料在该预定图案的光阻剂层和载体表面；去除该预定图案的光阻剂层和沉积在光阻剂层上的预定材料。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点本发明的光罩制程省略现有技术光罩制程的蚀刻步骤，可简化制程；本发明的薄膜晶体管制造方法采用本发明的光罩制程，可省略蚀刻步骤，进而省略相应的蚀刻设备、蚀刻控制检测设备，降低薄膜晶体管的制造成本。
图1是一种现有技术顶栅型薄膜晶体管的剖面图。
图2是一种现有技术底栅型薄膜晶体管的剖面图。
图3至图10是本发明薄膜晶体管制造方法第一实施方式的过程图。
图11至图19是本发明薄膜晶体管制造方法第二实施方式的过程图。
具体实施方式
请一并参阅图3至图10，是本发明薄膜晶体管制造方法第一实施方式，以下为其具体实施步骤请参阅图3，首先，提供一基底30，该基底30材料为玻璃或二氧化硅；请参阅图4，在该基底30上沉积一层无定形硅，并通过微影、蚀刻等制程，在该基底30上形成源极31和漏极32，该过程为第一次光罩制程；请参阅图5，在上述步骤所得基底30、源极31和漏极32表面沉积一层P型或本征无定形锗化硅，并对该P型或本征无定形锗化硅层进行微影、蚀刻等制程，形成一通道层33，该过程为第二次光罩制程；请参阅图6，采用激光E照射上述步骤形成的结构，使源极31、漏极32和通道层33结晶；请参阅图7，在上述结构表面沉积一层二氧化硅，并进行微影、蚀刻等制程，形成一层绝缘层34和多个接触孔35，该过程为第三次光罩制程；请参阅图8，在上述结构上涂布一层光阻剂，该光阻剂是正光阻剂，也可以是负光阻剂。采用一具有预定图案的光罩对该光阻剂进行曝光、显影操作，形成预定形状的光阻剂层36，其厚度较厚。该光阻剂层36设计为上宽下窄结构，以便于剥离。当然，该光阻剂层36也不限于该结构；请参阅图9，在上述结构上均匀沉积一金属层37，该金属层37材料为铝、钼或铬等，其厚度相较光阻剂层36薄；请参阅图10，上述步骤所形成的结构中移去残留光阻剂层36和沉积在该光阻剂层36上的金属层37，余下部位的金属层37分别形成源极电极38、漏极电极39和栅极电极40，进而获得顶栅型薄膜晶体管。
对比现有技术顶栅型薄膜晶体管，其制造方法差异在于本发明顶栅型薄膜晶体管的制造方法采用如图8至图10所示的无蚀刻光罩制程代替现有技术顶栅型薄膜晶体管的第四次光罩制程，即采用如图8至图10所示的涂布光阻剂层，对该光阻剂层曝光、显影，沉积金属层和移除光阻剂层四步骤代替现有技术沉积金属层，涂布光阻剂层，对光阻剂层曝光、显影，蚀刻，移除光阻剂五步骤，从而省略其中蚀刻步骤。
请一并参阅图11至图19，为本发明薄膜晶体管制造方法第二实施方式。以下为其具体实施步骤请参阅图11，首先，提供一基底50，该基底50材料是玻璃，也可以是二氧化硅；请参阅图12，在该基底50上沉积一金属层，并通过微影、蚀刻制程，在该基底50上形成栅极电极51与储存电容电极52，该金属层的材料可以是锗、铝等，该过程是第一次光罩制程；请参阅图13，在上述结构表面沉积一层氮化硅，该氮化硅层作为栅极绝缘层53；请参阅图14，在上述步骤形成结构上分别依次沉积一无定形硅层、一掺杂硅层，并通过微影、蚀刻制程，分别形成一半导体活性层54和一欧姆接触层55，该过程是第二次光罩制程；请参阅图15，在上述结构表面沉积一金属层，并通过微影、蚀刻制程，形成一源极电极56和一漏极电极57，该过程是第三次光罩制程；请参阅图16，在上述结构表面沉积一氮化硅层，并通过微影、蚀刻制程，形成一钝化层58和一与漏极电极57相通的接触孔59，该过程是第四次光罩制程；请参阅图17，在上述结构上涂布一层光阻剂，该光阻剂为正光阻剂，也可为负光阻剂。采用一具有预定图案的光罩对该光阻剂进行曝光、显影操作，形成预定形状的光阻剂层60，其厚度较厚。该光阻剂层60设计为上宽下窄结构，以便于剥离。当然，该光阻剂层60也不限于该结构；请参阅图18，在上述结构表面沉积一透明电极(未标示)，该透明电极材料为ITO，IZO等，其厚度相较光阻剂层60薄；请参阅图19，上述步骤所形成结构中移去光阻剂层60和沉积在该光阻剂层60上的金属层，余下部位的透明电极形成像素电极61，进而获得底栅型薄膜晶体管。
本发明薄膜晶体管制造方法第二实施方式与现有技术底栅型薄膜晶体管制造方法区别在于其采用如图17至图19所示的无蚀刻光罩制程代替现有技术底栅型薄膜晶体管的第五次光罩制程。
本发明薄膜晶体管制造方法第一、第二实施方式的最后一次光罩制程均采用无蚀刻光罩制程，该制程可省略现有技术光罩制程的蚀刻步骤，进而省略相应的蚀刻设备、蚀刻控制检测设备，降低薄膜晶体管的制造成本。
当然，薄膜晶体管制程中，无论顶栅型薄膜晶体管或底栅型薄膜晶体管，无论五光罩、四光罩或三光罩制程制造的薄膜晶体管，无论薄膜晶体管或其它半导体装置，只要其制程采用现有技术光罩制程均可采用本发明的无蚀刻光罩制程完成。
权利要求
1.一种光罩制程，其包括以下步骤在一载体上涂布一层光阻剂；采用一具有预定图案的光罩对该光阻剂曝光；对曝光后的光阻剂进行显影，获得预定图案的光阻剂层；沉积一层预定材料在该预定图案的光阻剂层和载体表面；去除该预定图案的光阻剂层和沉积在光阻剂层上的预定材料。
2.如权利要求1所述的光罩制程，其特征在于该光阻剂为正光阻剂或负光阻剂。
3.如权利要求1所述的光罩制程，其特征在于该光阻剂层的厚度大于预定材料层的厚度。
4.如权利要求3所述的光罩制程，其特征在于该光阻剂层的结构为上宽下窄。
5.一种薄膜晶体管的制造方法，其包括至少三光罩制程，其中该至少三光罩制程中至少一光罩制程包括以下步骤在一载体上涂布一层光阻剂；采用一具有预定图案的光罩对该光阻剂曝光；对曝光后的光阻剂进行显影，获得预定图案的光阻剂层；沉积一层预定材料在该预定图案的光阻剂层和载体表面；去除该预定图案的光阻剂层和沉积在光阻剂层上的预定材料。
6.如权利要求5所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于该光阻剂为正光阻剂或负光阻剂。
7.如权利要求5所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于该光阻剂层的厚度大于预定材料层的厚度。
8.如权利要求7所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于该光阻剂层的结构为上宽下窄。
9.如权利要求5所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于该薄膜晶体管为顶栅型薄膜晶体管或底栅型薄膜晶体管。
10.如权利要求5所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于该至少三光罩制程为三光罩制程、四光罩制程或五光罩制程。
全文摘要
一种光罩制程，其包括以下步骤在一载体上涂布一层光阻剂；采用一具有预定图案的光罩对该光阻剂曝光；对曝光后的光阻剂进行显影，获得预定图案的光阻剂层；沉积一层预定材料在该预定图案的光阻剂层和载体表面；去除该预定图案的光阻剂层和沉积在光阻剂层上的预定材料。
文档编号G02F1/13GK1536441SQ0311420
公开日2004年10月13日 申请日期2003年4月8日 优先权日2003年4月8日
发明者陈永昌, 彭家鹏, 赖建廷 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 群创光电股份有限公司