[发明专利]双台阶结构闸电极及相应的薄膜场效应晶体管的制作方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及半导体制作领域，特别是一种采用半透性光刻板光刻后通过两次湿法刻蚀制作双台阶结构闸电极及相应的薄膜场效应晶体管的制作方法。

【背景技术】

TFT(Thin Film Transistor：薄膜场效应晶体管)的闸电极通常由两层金属膜构成(如铝金属膜和钼金属膜)。但双层金属膜较厚，如果在基板上如图1所示形成单台阶的双层金属膜，对后续各层膜的沉积效果不利。目前解决此问题的主要方法是在刻蚀时将铝层25刻蚀得比钼层23窄，形成如图2所示的双台阶的结构，使闸电极在厚度方向由单台阶结构变成双台阶结构。

现有技术给出了一种形成双台阶结构的方法：

在刻蚀闸电极层时用一次湿法刻蚀加一次干法刻蚀。具体如下：

1、如图3所示，在基板21上沉积铝层23和钼层25，并涂覆光阻层27，经第一次光刻形成宽厚为W1的光阻层图形；

2、湿法刻蚀形成如图4所示的图形；

3、干法刻蚀后将光阻层剥离，形成如图2所示的图形，得到双台阶结构的闸电极层29，其中铝层23厚度为W1，钼层25厚度为W2；

此方法的缺点在于刻蚀过程中由于湿法刻蚀和干法刻蚀的反应条件不同使得基板需要在不同反应室中转移，增加了制作成本以及制作的难度。

故，有必要提供一种双台阶结构闸电极及相应的薄膜场效应晶体管的制作方法，以解决现有技术所存在的问题。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种采用半透性光刻板光刻后通过两次湿法刻蚀制作闸电极的双台阶结构闸电极及相应的薄膜场效应晶体管的制作方法，以解决现有技术的双台阶结构闸电极及相应的薄膜场效应晶体管的制作方法的制作成本高以及制作难度大的技术问题。

本发明涉及一种双台阶结构闸电极的制作方法，其中包括步骤：S10、在基板上依次沉积第一金属层、第二金属层以及光阻层；S20、使用半透性光刻板对所述光阻层进行图形化使得所述光阻层两侧的厚度比所述光阻层中间的厚度薄，所述光阻层的中间较厚部分的宽度为第一宽度，所述光阻层的宽度为第二宽度；S30、进行湿法刻蚀使所述第一金属层和所述第二金属层一齐形成单台阶状结构；S40、通过光阻灰化将所述光阻层两侧较薄的部分去除；S50、进行湿法刻蚀使所述第二金属层的宽度减少到第一宽度；S60、对所述光阻层进行剥离处理。

在本发明的双台阶结构闸电极的制作方法中，步骤S60后，所述第二金属层的宽度为第一宽度，所述第一金属层的宽度为第二宽度。

在本发明的双台阶结构闸电极的制作方法中，所述半透性光刻板的中间为不透光层，两侧为半透光层，所述半透性光刻板的宽度为第二宽度，所述不透光层的宽度为第一宽度。

在本发明的双台阶结构闸电极的制作方法中，所述湿法刻蚀的刻蚀液的组分重量比为：H3PO4 50％-60％；HNO3 10％-20％；CH3COOH 2％-10％；H2O 20％-30％。

在本发明的双台阶结构闸电极的制作方法中，所述光阻灰化为利用紫外光切断所述光阻层中光刻胶的化学键，并使用通过臭氧分解的氧活性基与所述光刻胶发生反应以去除所述光阻层的臭氧光阻灰化。

在本发明的双台阶结构闸电极的制作方法中，所述光阻灰化的温度为80度至120度。

在本发明的双台阶结构闸电极的制作方法中，所述第一金属层为铝金属层。

在本发明的双台阶结构闸电极的制作方法中，所述第二金属层为钼金属层。

本发明还涉及一种薄膜场效应晶体管的制作方法，其中包括双台阶结构闸电极的制作，包括步骤：S10、在基板上依次沉积第一金属层、第二金属层以及光阻层；S20、使用半透性光刻板对所述光阻层进行图形化使得所述光阻层两侧的厚度比所述光阻层中间的厚度薄，所述光阻层的中间较厚部分的宽度为第一宽度，整个光阻层的宽度为第二宽度；S30、进行湿法刻蚀使所述第一金属层和所述第二金属层一齐形成单台阶状结构；S40、通过光阻灰化将所述光阻层两侧较薄的部分去除；S50、进行湿法刻蚀使所述第二金属层的宽度减少到第一宽度；S60、对所述光阻层进行剥离处理。

在本发明的薄膜场效应晶体管的制作方法中，步骤S60后，所述第二金属层的宽度为第一宽度，所述第一金属层的宽度为第二宽度；所述半透性光刻板的中间为不透光层，两侧为半透光层，所述半透性光刻板的宽度为第二宽度，所述不透光层的宽度为第一宽度。