[发明专利]掩模板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术，特别是涉及一种掩模板及其制备方法。

背景技术

为了有效降低薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，以下简称TFT-LCD)的成本、提高成品率，TFT-LCD阵列 基板结构的制造工艺逐步得到简化。目前，4次构图(4 Mask)工艺逐渐得 到推广应用。

4次构图(4 Mask)工艺是将5次构图(5 Mask)工艺中的第二次构图 (用于形成半导体层图形)和第三次构图(用于形成源电极、漏电极和数据 线图形)工艺合成在一次构图工艺中，通过多步刻蚀实现。4次构图(4 Mask) 工艺过程包括：

步骤11、通过第一次构图工艺在基板上形成栅电极和栅线。

步骤12、在步骤11的基板上，连续沉积栅绝缘层薄膜、半导体层薄膜、 掺杂半导体层薄膜和源漏金属层薄膜。

步骤13、接着进行第二次构图工艺(以正性光刻胶为例说明)：在步骤 12形成的基板上涂敷光刻胶，采用灰色调(Gray-tone)掩模板或半色调 (Half-tone)掩模板掩膜，通过曝光处理使基板上的光刻胶形成完全曝光区 域、部分曝光区域和未曝光区域。连续刻蚀掉完全曝光区域下方的源漏金属 薄膜、掺杂半导体薄膜和半导体薄膜，分别形成源电极和漏电极、掺杂半导 体层和半导体层。接着对光刻胶部分曝光区域进行灰化处理，连续刻蚀掉原 部分曝光区域下方的源漏金属薄膜和掺杂半导体薄膜，并刻蚀少部分的半导 体薄膜，形成TFT沟道，剥离未曝光区域上方的光刻胶。

步骤14、通过第三次构图工艺在步骤13形成的基板上形成钝化层和钝 化层过孔。

步骤15、通过第四次构图工艺在步骤14形成的基板上形成像素电极。

相对于5次构图(5Mask)工艺，在4次构图(4Mask)工艺的第二次构 图工艺中核心技术是：采用基于灰色调掩模板的灰色调掩模技术，或基于半 色调掩模板的半色调掩模技术；二种掩模技术均可形成光刻胶的部分曝光区 域，但二者的技术机理存在差异。

灰色调掩模技术机理是：在掩模板(Mask)上形成的TFT沟道图形部分 带有狭缝结构，利用透过狭缝的光发生干涉的原理减弱透过光的光强，从而 使基板用于形成TFT沟道图形区域上的光刻胶部分曝光。

半色调掩模技术机理是：将掩模板上形成的TFT沟道图形部分镀上金属 氧化物薄层形成半透光区域，半透光区域对光具有半透过作用使光从TFT沟 道图形区域部分透过，从而在基板用于形成TFT沟道图形区域上的光刻胶部 分曝光。

发明人在实现本发明过程中发现，目前灰色调掩模技术和半色调掩模技 术上存在以下不足：

采用灰色调掩模技术虽然可以获得较为理想的光刻胶边缘倾角a1，但由 于灰色调掩模技术采用的是基于狭缝的光干涉原理，因此在光刻胶表面易形 成呈波浪形分布的部分曝光区域(即Ripple现象)。图1为现有技术灰色调 掩模技术原理图。图1所示的灰色调掩膜板由透明基板31和不透明膜33组 成。如图1所示，透过掩模板不透光区域B1间隔排列形成的二个狭缝F1的 光发生干涉而形成一定的光强分布，使得掩模板下方的光刻胶曝光程度不均 匀，具体表现为：掩模板的二个狭缝F1垂直对应的薄膜材料20位置光刻胶 10曝光程度较大，而在二个狭缝F1之间的不透光区域B1对应的薄膜材料20 位置的光刻胶曝光程度较小，从而薄膜材料20上部分曝光区域上的经过曝光 处理的光刻胶10表面高低不平。经过显影处理后，部分曝光区域上未经过曝 光处理的部分光刻胶被保留下来，部分保留光刻胶区域的光刻胶厚度不均， 有的地方厚而有的地方薄。部分保留光刻胶区域的光刻胶厚度不均将增加TFT 沟道刻蚀精度控制的难度，例如：

在进行TFT沟道的构图中，可通过灰化工艺使薄膜材料上对应的光刻胶 去除。如果考虑部分保留光刻胶薄的区域对应的薄膜材料能够被刻蚀，则整 体去除一个较小的厚度，使得部分保留光刻胶薄的区域对应的薄膜材料暴露 出来。但这样处理容易造成部分保留光刻胶厚的区域对应的薄膜材料之上还 残留光刻胶，该残留有光刻胶区域下的薄膜材料没有暴露出来而无法刻蚀， 残留有光刻胶区域下的源漏金属薄膜或者掺杂半导体层没有被刻断，从而易 形成源漏极短路(即：GT Bridge)。通常源漏极短路是灰色调掩模技术最主 要不良之一。