專利名稱：曝光制程、像素結(jié)構(gòu)的制造方法及其使用的半調(diào)式光掩模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種光掩模、及使用此光掩模的曝光制程與像素結(jié)構(gòu)的制
造方法，且特別是有關(guān)于一種半調(diào)式光掩模(halftone mask)、及使用此半調(diào) 式光掩模的曝光制程與像素結(jié)構(gòu)的制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)是由彩色濾光基板(Color Filter Substrate)、薄膜晶體管陣列基板(TFT array substrate)以及位于兩基板之間 的液晶層所組成。近年來，由于液晶電視的需求增加，使得液晶顯示器逐漸朝 著大尺寸面板的方向發(fā)展。
一般而言，現(xiàn)有的五道光掩模制程(Five Mask Process)被利用來制作薄 膜晶體管的柵極、通道層、源極、漏極、保護(hù)層以及像素電極等元件。然而， 為了節(jié)省光掩模費(fèi)用及縮短制程時(shí)間，各大制造廠商已逐漸地導(dǎo)入了新的四道 光掩模制程(Four Mask Process)，其中，第一道光掩模是用來制作柵極；第 二道光掩模是用來制作通道層與源極、漏極；第三道光掩模是用來制作保護(hù)層 中的接觸窗開口；且第四道光掩模是用來制作像素電極，特別是，第二道光掩 模通常會(huì)采用半調(diào)式光掩模，以同時(shí)制作通道層與源極、漏極。
圖1繪示為采用現(xiàn)有的半調(diào)式光掩模制作光阻圖案的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1， 首先，提供一半調(diào)式光掩模100，此半調(diào)式光掩模100包括透明基板IIO與多 個(gè)尺寸相同的光掩模圖案120。繼而，利用曝光光源BO照射此半調(diào)式光掩模 100，以將光掩模圖案120轉(zhuǎn)印到位于玻璃基板140上的光阻層150。之后，對(duì) 光阻層150進(jìn)行顯影，以形成多個(gè)光阻圖案150a、 150b、 150c、 150d。
值得注意的是，利用半調(diào)式光掩模IOO在大尺寸的玻璃基板140上制作光 阻圖案150a、 150b、 150c、 150d時(shí)，在此大尺寸的玻璃基板140的不同區(qū)域上 會(huì)存在不同的曝光精度。因此，將會(huì)造成光阻圖案150a、 150b、 150c、 150d
的尺寸大不相同。
換言之，當(dāng)利用這些尺寸不均的光阻圖案150a、 150b、 150c、 150d作為蝕 刻罩幕，來制作各個(gè)薄膜晶體管的通道層、源極與漏極時(shí)，將造成部分的薄膜 晶體管的缺失(defect)，亦即因源極與漏極蝕刻不良而造成的異常圖案 (abnormal pattern)。特別是，上述異常圖案會(huì)導(dǎo)致亮點(diǎn)(brightest)產(chǎn)生， 而使得液晶顯示器顯示品質(zhì)不佳。另外，隨著基板越來越大，僅是利用改變制 程參數(shù)與控制曝光、顯影等條件的方法，仍無法良好地解決上述問題。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種半調(diào)式光掩模，適用于一曝光制程中，以形成 尺寸均勻的多個(gè)光阻圖案。
本發(fā)明還提出一種曝光制程，適于形成尺寸均勻的多個(gè)光阻圖案。 本發(fā)明又提出一種像素結(jié)構(gòu)的制造方法，能夠提升像素結(jié)構(gòu)的制作良率。 基于上述，本發(fā)明提出一種半調(diào)式光掩模(Half-Tone Mask)，適用于一 曝光制程中，而形成尺寸均勻的多個(gè)光阻圖案。此半調(diào)式光掩模包括透明基板、 以及多個(gè)光掩模圖案。這些光掩模圖案是沿著一設(shè)定方向設(shè)置于透明基板上， 其中，光掩模圖案的尺寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變化。
在一實(shí)施例中，上述的每一光掩模圖案可包括一半透光區(qū)與一遮光區(qū)。遮 光區(qū)設(shè)置于半透光區(qū)的周圍，其中，半透光區(qū)的尺寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變 化。并且，當(dāng)光掩模圖案的尺寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變小時(shí)，半透光區(qū)的尺 寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變大，遮光區(qū)的尺寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變??；或 者，當(dāng)光掩模圖案的尺寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變大時(shí)，半透光區(qū)的尺寸是沿 著設(shè)定方向而漸進(jìn)變小，遮光區(qū)的尺寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變大。
本發(fā)明又提出一種曝光制程。首先，提供一基板，此基板上已形成有一光 阻層。接著，提供一半調(diào)式光掩模，此半調(diào)式光掩模包括一透明基板以及多個(gè) 光掩模圖案，其中，光掩模圖案沿著一設(shè)定方向而設(shè)置于透明基板上，光掩模 圖案的尺寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變化。繼而，利用半調(diào)式光掩模為罩幕，對(duì) 光阻層進(jìn)行曝光，以在光阻層中形成多個(gè)預(yù)光阻圖案，其中，預(yù)光阻圖案的尺 寸沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變化。之后，顯影此光阻層，以形成尺寸相同的多個(gè)光 阻圖案。
在一實(shí)施例中，上述的預(yù)光阻圖案的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變大。 在一實(shí)施例中，上述的預(yù)光阻圖案的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變小。 在一實(shí)施例中，上述的每一光掩模圖案包括一半透光區(qū)與一遮光區(qū)。遮光 區(qū)設(shè)置于半透光區(qū)的周圍，其中，半透光區(qū)的尺寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變化。 并且，當(dāng)光掩模圖案的尺寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變小時(shí)，半透光區(qū)的尺寸是 沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變大，遮光區(qū)的尺寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變??；或者， 當(dāng)光掩模圖案的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變大時(shí)，半透光區(qū)的尺寸是沿著 設(shè)定方向而漸進(jìn)變小，遮光區(qū)的尺寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變大。
本發(fā)明再提出一種像素結(jié)構(gòu)的制造方法。首先，提供一基板，并在基板上 依序形成多個(gè)柵極以及一柵絕緣層，其中柵絕緣層覆蓋柵極。接著，于基板上 依序形成一半導(dǎo)體層以及一導(dǎo)體層。再來，提供一半調(diào)式光掩模，此半調(diào)式光 掩模包括一透明基板以及多個(gè)光掩模圖案，其中，光掩模圖案沿著一設(shè)定方向 而設(shè)置于透明基板上，光掩模圖案的尺寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變化。繼而， 利用半調(diào)式光掩模為罩幕，以在柵極上方的導(dǎo)體層上形成尺寸相同的多個(gè)第一 光阻圖案。接著，以第一光阻圖案為罩幕，移除未覆蓋有第一光阻圖案的區(qū)域 的導(dǎo)體層以及半導(dǎo)體層，同時(shí)，第一光阻圖案的中間部分也被移除，而形成多 個(gè)第二光阻圖案。再來，以第二光阻圖案為罩幕，移除位于柵極上方的部分導(dǎo) 體層與部分半導(dǎo)體層，以形成一源極、 一漏極與位于源極、漏極之間的一通道。 接著，移除第二光阻圖案。繼而，于基板上形成一圖案化保護(hù)層，且圖案化保 護(hù)層具有多個(gè)接觸窗開口，分別暴露出對(duì)應(yīng)的部分漏極。之后，于基板上形成
多個(gè)像素電極，且每一像素電極經(jīng)由接觸窗開口與對(duì)應(yīng)的漏極電性連接。
在一實(shí)施例中，上述的利用半調(diào)式光掩模為罩幕，以在導(dǎo)體層上形成尺寸 相同的第一光阻圖案的方法包括下列步驟。首先，在導(dǎo)體層上形成一光阻層。 繼而，以半調(diào)式光掩模為罩幕，對(duì)光阻層進(jìn)行曝光，以在光阻層中形成多個(gè)預(yù) 光阻圖案，其中預(yù)光阻圖案的尺寸沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變化。之后，顯影此光 阻層以形成尺寸相同的第一光阻圖案。并且，預(yù)光阻圖案的尺寸是沿著設(shè)定方 向而漸進(jìn)變大，或者，預(yù)光阻圖案的尺寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變小。
在一實(shí)施例中，上述的每一光掩模圖案包括一半透光區(qū)與一遮光區(qū)。此遮
光區(qū)設(shè)置于半透光區(qū)的周圍，其中，半透光區(qū)的尺寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變 化。并且，當(dāng)光掩模圖案的尺寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變小時(shí)，半透光區(qū)的尺 寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變大，遮光區(qū)的尺寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變?。换?者，當(dāng)光掩模圖案的尺寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變大時(shí)，半透光區(qū)的尺寸是沿 著設(shè)定方向而漸進(jìn)變小，遮光區(qū)的尺寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變大。
本發(fā)明的半調(diào)式光掩模使光掩模圖案的尺寸沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變化，因 此，即使在大基板尺寸的情形下，可利用漸進(jìn)補(bǔ)償方式而制作尺寸均勻的光阻 圖案。因此，無須從制程條件進(jìn)行改良，而有利于制程簡(jiǎn)化與成本降低。另外，
由于可制作尺寸均勻的光阻圖案，所以可制作良好的像素結(jié)構(gòu)，降低亮點(diǎn) 發(fā)生的機(jī)率。再者，通道及其周邊區(qū)域的光阻圖案是利用半調(diào)式光掩模的半穿 透區(qū)而制作的。所以，可以達(dá)到模糊化的效果，而使人眼不易察覺此處所制作 出來的元件圖案，進(jìn)而提升顯示品質(zhì)。
為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā) 明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明，其中-
圖1繪示為采用現(xiàn)有的半調(diào)式光掩模制作光阻圖案的示意圖。 圖2A繪示本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種半調(diào)式光掩模的示意圖。 圖2B繪示本發(fā)明較佳實(shí)施例的另一種半調(diào)式光掩模的示意圖。
圖3A 圖3C繪示本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種曝光制程的示意圖。
圖4A 4H繪示本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種像素結(jié)構(gòu)的制造方法的流程示意圖。
主要元件符號(hào)說明 100:半調(diào)式光掩模
110:透明基板 120:光掩模圖案 130:曝光光源 140:玻璃基板
150:光阻層 '
150a、 150b、 150c、 150d:光阻圖案
200、 300、 430、 600:半調(diào)式光掩模
210、 310、 610:透明基板
222、 224、 226、 228:光掩模圖案
322、 324、 326、 328:光掩模圖案
322a、 324a、 326a、 328a:半透光區(qū)
322b、 324b、 326b、 328b:遮光區(qū)
410、 510:基板
420、 560:光阻層
422、 424、 426、 428:預(yù)光阻圖案
422，、 424，、 426，、 428，光阻圖案
520:柵極
530:柵絕緣層
540:半導(dǎo)體層
542:通道材質(zhì)層
544:歐姆接觸材質(zhì)層
550:導(dǎo)體層
552:源極
554:漏極
556:通道
562、 564、 566:預(yù)光阻圖案 562，、 564，、 566':第一光阻圖案 562a、 564a、 566a:第二光阻圖案 570:圖案化保護(hù)層 572:接觸窗開口 580:像素電極 622、 624、 626:光掩模圖案 622a、 624a、 626a:半透光區(qū) 622b、 624b、 626b:遮光區(qū)
D:設(shè)定方向
具體實(shí)施例方式
圖2A繪示本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種半調(diào)式光掩模的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2， 此半調(diào)式光掩模200，適用于一曝光制程中，而形成尺寸均勻的多個(gè)光阻圖案 (未繪示)。此半調(diào)式光掩模200包括透明基板210、以及多個(gè)光掩模圖案222、 224、 226、 228 (圖中僅繪示4個(gè))。這些光掩模圖案222、 224、 226、 228是 沿著一設(shè)定方向D設(shè)置于透明基板210上，其中，光掩模圖案222、 224、 226、 228的尺寸是沿著設(shè)定方向D而漸進(jìn)變化。
如圖2A所繪示，光掩模圖案222、 224、 226、 228的尺寸是沿著設(shè)定方向 D而變小，然而，光掩模圖案222、 224、 226、 228的尺寸也可以是沿著設(shè)定方 向D而變大(未繪示)。值得注意的是，光掩模圖案222、 224、 226、 228是 由半透光材質(zhì)所構(gòu)成。
圖2B繪示本發(fā)明較佳實(shí)施例的另一種半調(diào)式光掩模的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D 2B，此半調(diào)式光掩模300與圖2A所繪示的半調(diào)式光掩模200類似，包括玻 璃基板310與多數(shù)個(gè)光掩模圖案322、 324、 326、 328，類似的構(gòu)件在此不予以 重述。
特別是，每一光掩模圖案322、 324、 326、 328分別包括半透光區(qū)322a、 324a、 326a、 328a與遮光區(qū)322b、 324b、 326b、 328b，而遮光區(qū)322b、 324b、 326b、 328b是分別設(shè)置于半透光區(qū)322a、 324a、 326a、 328a的周圍，其中， 半透光區(qū)322a、 324a、 326a、 328a的尺寸是沿著設(shè)定方向D而漸進(jìn)變化。
更詳細(xì)而言，如圖2B所示，當(dāng)光掩模圖案322、 324、 326、 328的尺寸沿 著設(shè)定方向D而漸進(jìn)變小時(shí)，半透光區(qū)322a、 324a、 326a、 328a的尺寸是沿 著設(shè)定方向D而漸進(jìn)變大，遮光區(qū)322b、 324b、 326b、 328b的尺寸是沿著設(shè) 定方向D而漸進(jìn)變小。在另一實(shí)施例中，當(dāng)光掩模圖案322、 324、 326、 328 的尺寸沿著設(shè)定方向D而漸進(jìn)變大時(shí)(未繪示)，半透光區(qū)322a、 324a、 326a、 328a的尺寸是沿著設(shè)定方向D而漸進(jìn)變小，遮光區(qū)322b、 324b、 326b、 328b 的尺寸是沿著設(shè)定方向D而漸進(jìn)變大。
如圖2A與圖2B所示的半調(diào)式光掩模200、 300可適用于曝光制程中以形
成尺寸均勻的光阻圖案，說明如下。
圖3A 圖3C繪示本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種曝光制程的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D 3A，首先，提供一基板410，此基板410上已形成有一光阻層420。此基板410 例如是玻璃基板、石英基板、或硅基板。另外，可采用旋轉(zhuǎn)涂布法(spin coating) 而將光阻層420形成于基板410上，此光阻層420的材質(zhì)例如是感光性樹脂。
請(qǐng)參照?qǐng)D3B，接著，提供一半調(diào)式光掩模430，此半調(diào)式光掩模430可釆 用如圖2A或圖2B所繪示的半調(diào)式光掩模200、 300。在此實(shí)施例中，半調(diào)式 光掩模430是采用如圖2B所繪示的半調(diào)式光掩模300，詳細(xì)的構(gòu)造在此不再予 以重述。
請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D3B，繼而，利用半調(diào)式光掩模430為罩幕，對(duì)光阻層420 進(jìn)行曝光，以在光阻層420中形成多個(gè)預(yù)光阻圖案422、 424、 426、 428，其中， 預(yù)光阻圖案422、 424、 426、 428的尺寸沿著設(shè)定方向D而漸進(jìn)變化。更詳細(xì) 而言，這些預(yù)光阻圖案422、 424、 426、 428的尺寸可以是沿著設(shè)定方向D而 漸進(jìn)變小，或者，預(yù)光阻圖案422、 424、 426、 428的尺寸是沿著設(shè)定方向D 而漸進(jìn)變大(未繪示)。
之后，請(qǐng)參照?qǐng)D3C，顯影此光阻層420，以形成尺寸相同的多個(gè)光阻圖案 422，、 424，、 426，、 428，。顯影此光阻層420的方法例如是提供一顯影劑，以移 除未曝光區(qū)域的光阻層420，同時(shí)，部分的預(yù)光阻圖案422、 424、 426、 428也
會(huì)被移除。
更詳細(xì)而言，在大尺寸基板的情形下，基板上的不同區(qū)域存在不同的曝光 精度。因此，本發(fā)明利用特殊設(shè)計(jì)的半調(diào)式光掩模430以制作不同尺寸的預(yù)光 阻圖案422、 424、 426、 428，來對(duì)于因曝光精度不同導(dǎo)致的光阻圖案的尺寸誤 差，實(shí)施漸進(jìn)補(bǔ)償。也就是說，對(duì)于原先經(jīng)顯影后的光阻圖案為較小的區(qū)域， 在此處將預(yù)光阻圖案形成為較大尺寸(亦即，如圖3B所繪示的預(yù)光阻圖案 422);而對(duì)于原先經(jīng)顯影后的光阻圖案為較大的區(qū)域，在此處將預(yù)光阻圖案 形成為較小尺寸(亦即，如圖3B所繪示的預(yù)光阻圖案428)。借此，可在顯影 后形成尺寸均勻的各個(gè)光阻圖案422'、 424，、 426'、 428，，如圖3C所示。
利用如圖3A 圖3C的曝光制程，將可以防止因光阻圖案的尺寸不均勻， 而導(dǎo)致的所制作的元件良率不佳的情形產(chǎn)生。特別是，此曝光制程可以用來制
作尺寸精細(xì)的像素結(jié)構(gòu)，以下將繼續(xù)說明。
圖4A 4H繪示本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種像素結(jié)構(gòu)的制造方法的流程示意 圖。請(qǐng)參照?qǐng)D4A，首先，提供一基板510，并在基板510上依序形成多個(gè)柵極 520以及一柵絕緣層530，其中柵絕緣層530覆蓋柵極520。多個(gè)柵極520例如 是利用第一道光掩模制程而制作的，亦即，在基板510上形成柵極材料層(未 繪示)之后，利用第一道光掩模(未繪示)圖案化此柵極材料層，而形成多個(gè) 柵極520。此為一般的微影蝕刻技術(shù)，在此不予以贅述。另外，形成柵絕緣層 530的方法例如是化學(xué)氣相沉積法，并且柵絕緣層530的材質(zhì)例如是氧化硅、 氮化硅或類似的材質(zhì)，在此亦不予以限定。
請(qǐng)參照?qǐng)D4B，接著，于基板510上依序形成一半導(dǎo)體層540以及一導(dǎo)體 層550。形成此半導(dǎo)體層540的方法例如是化學(xué)氣相沉積法，且半導(dǎo)體層540 可包括一通道材質(zhì)層542與一歐姆接觸材質(zhì)層544。通道材質(zhì)層542的材質(zhì)例 如為非晶硅，而歐姆接觸材質(zhì)層544的材質(zhì)例如為經(jīng)摻雜的非晶硅。另外，形 成導(dǎo)體層550的方法例如為濺鍍。
請(qǐng)參照?qǐng)D4C，再來，提供一半調(diào)式光掩模600，此半調(diào)式光掩模600包括 一透明基板610以及多個(gè)光掩模圖案622、 624、 626，其中，光掩模圖案622、 624、 626沿著一設(shè)定方向D而設(shè)置于透明基板610上，光掩模圖案622、 624、 626的尺寸是沿著設(shè)定方向D而漸進(jìn)變化。特別是，每一光掩模圖案622、 624、 626分別包括一半透光區(qū)622a、 624a、 626a與一遮光區(qū)622b、 624b、 626b，遮 光區(qū)622b、 624b、 626b分別是設(shè)置于半透光區(qū)622a、 624a、 626a的周圍，其 中，半透光區(qū)622a、 624a、 626a的尺寸是沿著設(shè)定方向D而漸進(jìn)變化。
如圖4C所繪示，當(dāng)光掩模圖案622、 624、 626的尺寸沿著設(shè)定方向D而 變小時(shí)，半透光區(qū)622a、 624a、 626a的尺寸是沿著設(shè)定方向D而漸進(jìn)變大， 遮光區(qū)622b、 624b、 626b的尺寸是沿著設(shè)定方向D而漸進(jìn)變小?；蛘?，在另 外的實(shí)施例中，當(dāng)光掩模圖案622、 624、 626的尺寸沿著設(shè)定方向D而變大時(shí) (未繪示)，半透光區(qū)622a、 624a、 626a的尺寸是沿著設(shè)定方向D而漸進(jìn)變 小，遮光區(qū)622b、 624b、 626b的尺寸是沿著設(shè)定方向D而漸進(jìn)變大。
請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D4C 圖4D，繼而，利用半調(diào)式光掩模600為罩幕，以在柵極 520上方的導(dǎo)體層550上形成尺寸相同的多個(gè)第一光阻圖案562'、 564(、 566'。
如圖4C所繪示，首先可以在導(dǎo)體層550上形成一光阻層560。繼而，以半調(diào)式 光掩模600為罩幕，對(duì)光阻層560進(jìn)行曝光，以在光阻層560中形成多個(gè)預(yù)光 阻圖案562、 564、 566，其中預(yù)光阻圖案562、 564、 566的尺寸沿著設(shè)定方向 D而漸進(jìn)變化。預(yù)光阻圖案562、 564、 566的尺寸是沿著設(shè)定方向D而漸進(jìn)變 小。在另外的實(shí)施例中，預(yù)光阻圖案562、 564、 566的尺寸也可以沿著設(shè)定方 向D而漸進(jìn)變大(未繪示)。之后，如圖4D所繪示，顯影此光阻層560以形 成尺寸相同的多個(gè)第一光阻圖案562'、 564，、 566'。
值得注意的是，利用半調(diào)式光掩模600的光掩模圖案622、 624、 626的漸 進(jìn)變化，可以對(duì)于因曝光精度不同而導(dǎo)致的光阻圖案的尺寸誤差，實(shí)施漸進(jìn)補(bǔ) 償。因此，最終可以形成尺寸相同的多個(gè)第一光阻圖案562'、 564'、 566'。
請(qǐng)參照?qǐng)D4E，接著，以多個(gè)第一光阻圖案562'、 564'、 566'為罩幕，移除 未覆蓋有第一光阻圖案562'、564'、566'的區(qū)域的導(dǎo)體層550以及半導(dǎo)體層540， 同時(shí)，多個(gè)第一光阻圖案562'、 564，、 566'的中間部分也被移除，而形成多個(gè) 第二光阻圖案562a、 564a、 566a。更詳細(xì)而言，移除導(dǎo)體層550以及半導(dǎo)體層 540的方法例如是使用干式蝕刻法或濕式蝕刻法，于此同時(shí)，由于第一光阻圖 案562'、 564，、 566，的中間部分較薄，所以，在蝕刻的過程中也會(huì)一并被移除。 另外，也可以額外使用灰化的步驟，來移除第一光阻圖案562，、 564'、 566，的 中間部分。
請(qǐng)參照?qǐng)D4F，再來，以第二光阻圖案562a、 564a、 566a為罩幕，移除位 于柵極520上方的部分導(dǎo)體層550與部分半導(dǎo)體層540，以形成一源極552、 一漏極554與位于源極552、漏極554之間的一通道556。特別是，在柵極520 上方的歐姆接觸材料層544也被移除。同樣地，可使用干式蝕刻法或濕式蝕刻 法來移除位于柵極520上方的部分導(dǎo)體層550與部分半導(dǎo)體層540。
請(qǐng)參照?qǐng)D4G，接著，移除第二光阻圖案562a、 564a、 566a。移除此第二 光阻圖案562a、 564a、 566a的方法例如是利用灰化法、或有機(jī)溶劑移除法。
請(qǐng)參照?qǐng)D4H，繼而，于基板510上形成一圖案化保護(hù)層570，且圖案化保 護(hù)層570具有多個(gè)接觸窗開口 572，分別暴露出對(duì)應(yīng)的部分漏極554。特別是， 可利用化學(xué)氣相沉積法在基板510上全面性地形成一層保護(hù)層(未繪示-)。的 后，再利用第三道光掩模(未繪示)圖案化此保護(hù)層，而形成暴露漏極"'554的
多個(gè)接觸窗開口 572。
請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D4H，之后，于基板510上形成多個(gè)像素電極580，且每一像 素電極580經(jīng)由接觸窗開口 572與對(duì)應(yīng)的漏極554電性連接。特別是，可利用 濺鍍法在基板510上全面性地形成一層透明導(dǎo)電層(未繪示)，此透明導(dǎo)電層 的材質(zhì)例如是氧化銦錫(ITO)。之后，再利用第四道光掩模(未繪示)圖案 化此透明導(dǎo)電層，而形成多個(gè)像素電極580。至此，完成多個(gè)像素結(jié)構(gòu)500的 制作。
值得注意的是，由于在通道556及其周邊區(qū)域的制作時(shí)，利用了漸進(jìn)補(bǔ)償 方式來制作尺寸均勻的第一光阻圖案562，、 564，、 566'，因此可提高第一光阻 圖案562'、 564，、 566，在大基板上的均一性。所以，所制作的源極552、漏極 554與通道556的圖案也相當(dāng)均勻，而有利于提升制程良率。
另外，通道556及其周邊區(qū)域的光阻圖案是利用半調(diào)式光掩模600的半穿 透區(qū)622a、 624a、 626a而制作的。所以，可以達(dá)到模糊化(fuzzy)的效果， 而使人眼不易察覺此處所制作出來的元件圖案，這將有利于顯示品質(zhì)的提升。
綜上所述，本發(fā)明的曝光制程、像素結(jié)構(gòu)的制造方法及其使用的半調(diào)式光 掩模具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1) 在大基板尺寸的情形下，利用本發(fā)明所設(shè)計(jì)的半調(diào)式光掩模，可利 用漸進(jìn)補(bǔ)償方式而制作尺寸均勻的光阻圖案。因此，無須從制程條件進(jìn)行改良， 而有利于制程簡(jiǎn)化與成本降低。
(2) 本發(fā)明的半調(diào)式光掩模可用于四道光掩模制程，而有效地降低制作 成本，并提升像素結(jié)構(gòu)的制作良率。
(3) 由于可制作尺寸均勻的光阻圖案，即使在大尺寸基板的狀況下，仍 然可以制作精細(xì)的像素結(jié)構(gòu)，而降低亮點(diǎn)發(fā)生的機(jī)率。
(4) 通道及其周邊區(qū)域的光阻圖案是利用半調(diào)式光掩模的半穿透區(qū)而制 作的。所以，可以達(dá)到模糊化的效果，而使人眼不易察覺此處所制作出來的元 件圖案，進(jìn)而提升顯示品質(zhì)。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本 領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和'^善， 因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種半調(diào)式光掩模，適用于一曝光制程中，而形成尺寸均勻的多個(gè)光阻圖案，其特征在于，該半調(diào)式光掩模包括一透明基板；以及多個(gè)光掩模圖案，沿著一設(shè)定方向設(shè)置于該透明基板上，其中，該些光掩模圖案的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變化。
2. 如權(quán)利要求1所述的半調(diào)式光掩模，其特征在于，每一該些光掩模圖案 包括一半透光區(qū)；以及一遮光區(qū)，設(shè)置于該半透光區(qū)的周圍；其中，該半透光區(qū)的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變化。
3. 如權(quán)利要求2所述的半調(diào)式光掩模，其特征在于，當(dāng)該些光掩模圖案的 尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變小時(shí)，該些半透光區(qū)的尺寸是沿著該設(shè)定方向 而漸進(jìn)變大，該些遮光區(qū)的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變小。
4. 如權(quán)利要求2所述的半調(diào)式光掩模，其特征在于，當(dāng)該些光掩模圖案的 尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變大時(shí)，該些半透光區(qū)的尺寸是沿著該設(shè)定方向 而漸進(jìn)變小，該些遮光區(qū)的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變大。
5. —種曝光制程，其特征在于包括-提供一基板，該基板上已形成有一光阻層；提供一半調(diào)式光掩模，該半調(diào)式光掩模包括一透明基板以及多個(gè)光掩模圖 案，其中，該些光掩模圖案沿著一設(shè)定方向而設(shè)置于該透明基板上，該些光掩 模圖案的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變化；利用該半調(diào)式光掩模為罩幕，對(duì)該光阻層進(jìn)行曝光，以在該光阻層中形成 多個(gè)預(yù)光阻圖案，其中，該些預(yù)光阻圖案的尺寸沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變化； 以及顯影該光阻層，以形成尺寸相同的多個(gè)光阻圖案。
6. 如權(quán)利要求5所述的曝光制程，其特征在于，該些預(yù)光阻圖案的尺寸是 沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變大。
7. 如權(quán)利要求5所述的曝光制程，其特征在于，該些預(yù)光阻圖案的尺寸是 沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變小。
8. 如權(quán)利要求5所述的曝光制程，其特征在于，每一該些光掩模圖案包括 一半透光區(qū)；以及一遮光區(qū)，設(shè)置于該半透光區(qū)的周圍；其中，該半透光區(qū)的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變化。
9. 如權(quán)利要求8所述的曝光制程，其特征在于，當(dāng)該些光掩模圖案的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變小時(shí)，該些半透光區(qū)的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸 進(jìn)變大，該些遮光區(qū)的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變小。
10. 如權(quán)利要求8所述的曝光制程，其特征在于，當(dāng)該些光掩模圖案的尺寸 是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變大時(shí)，該些半透光區(qū)的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸 進(jìn)變小，該些遮光區(qū)的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變大。
11. 一種像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于包括提供一基板，并在該基板上依序形成多個(gè)柵極以及一柵絕緣層，其中該柵絕緣層覆蓋該些柵極；于該基板上依序形成一半導(dǎo)體層以及一導(dǎo)體層；提供一半調(diào)式光掩模，該半調(diào)式光掩模包括一透明基板以及多個(gè)光掩模圖 案，其中，該些光掩模圖案沿著一設(shè)定方向而設(shè)置于該透明基板上，該些光掩 模圖案的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變化；利用該半調(diào)式光掩模為罩幕，以在該些柵極上方的該導(dǎo)體層上形成尺寸相 同的多個(gè)第一光阻圖案；以該些第一光阻圖案為罩幕，移除未覆蓋有該些第一光阻圖案的區(qū)域的該 導(dǎo)體層以及該半導(dǎo)體層，同時(shí)，該些第一光阻圖案的中間部分也被移除，而形 成多個(gè)第二光阻圖案；以該些第二光阻圖案為罩幕，移除位于該些柵極上方的部分該導(dǎo)體層與部分該半導(dǎo)體層，以形成一源極、 一漏極與位于該源極、該漏極的間的一通道； 移除該些第二光阻圖案；于該基板上形成一圖案化保護(hù)層，且該圖案化保護(hù)層具有多個(gè)接觸窗開 口，分別暴露出對(duì)應(yīng)的部分該漏極；以及 于該基板上形成多個(gè)像素電極，且每一該些像素電極經(jīng)由該接觸窗開口與 對(duì)應(yīng)的該漏極電性連接。
12. 如權(quán)利要求11所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，利用該半調(diào) 式光掩模為罩幕，以在該導(dǎo)體層上形成尺寸相同的該些第一光阻圖案的方法包 括在該導(dǎo)體層上形成一光阻層；以該半調(diào)式光掩模為罩幕，對(duì)該光阻層進(jìn)行曝光，以在該光阻層中形成多 個(gè)預(yù)光阻圖案，其中該些預(yù)光阻圖案的尺寸沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變化；以及 顯影該光阻層，以形成尺寸相同的該些第一光阻圖案。
13. 如權(quán)利要求12所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，該些預(yù)光阻 圖案的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變大。
14. 如權(quán)利要求12所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，該些預(yù)光阻 圖案的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變小。
15. 如權(quán)利要求11所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，每一該些光 掩模圖案包括一半透光區(qū)；以及一遮光區(qū)，設(shè)置于該半透光區(qū)的周圍；其中，該半透光區(qū)的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變化。
16. 如權(quán)利要求15所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，當(dāng)該些光掩 模圖案的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變小時(shí)，該些半透光區(qū)的尺寸是沿著該 設(shè)定方向而漸進(jìn)變大，該些遮光區(qū)的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變小。
17. 如權(quán)利要求15所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，當(dāng)該些光掩 模圖案的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變大時(shí)，該些半透光區(qū)的尺寸是沿著該 設(shè)定方向而漸進(jìn)變小，該些遮光區(qū)的尺寸是沿著該設(shè)定方向而漸進(jìn)變大。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半調(diào)式光掩模，適用于一曝光制程中，而形成尺寸均勻的多個(gè)光阻圖案。此半調(diào)式光掩模包括透明基板、以及多個(gè)光掩模圖案。這些光掩模圖案是沿著一設(shè)定方向設(shè)置于透明基板上，其中，光掩模圖案的尺寸是沿著設(shè)定方向而漸進(jìn)變化。因此，即使在大尺寸基板上的不同區(qū)域存在曝光精度不相同的情形下，仍可利用漸進(jìn)補(bǔ)償方式制作尺寸均勻的光阻圖案。另外，使用此半調(diào)式光掩模的曝光制程與像素結(jié)構(gòu)的制造方法也被提出。
文檔編號(hào)G03F1/32GK101369095SQ200710142320
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2007年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月13日
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