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CN105789328A - 一种图案对、tft及其制作方法、掩膜版 - Google Patents

一种图案对、tft及其制作方法、掩膜版 Download PDF

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CN105789328A
CN105789328A CN201610340807.9A CN201610340807A CN105789328A CN 105789328 A CN105789328 A CN 105789328A CN 201610340807 A CN201610340807 A CN 201610340807A CN 105789328 A CN105789328 A CN 105789328A
Authority
CN
China
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light shielding
sub
shielding part
tft
source electrode
Prior art date
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Pending
Application number
CN201610340807.9A
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薛艳娜
吕振华
王磊
王世君
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BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/54—Absorbers, e.g. of opaque materials
    • H01L29/0847—

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

本发明实施例提供一种图案对、TFT及其制作方法、掩膜版，涉及显示技术领域，能够在不提高曝光机分辨率的情况下，相邻两个薄膜图案之间的距离。该图案对，包括第一条状图案和第二条状图案，第一条状图案与第二条状图案之间的最大距离小于预设分辨率的125％。其中，预设分辨率为用于制作上述图案对所采用的曝光机的分辨率。

Description

一种图案对、TFT及其制作方法、掩膜版
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种图案对、TFT及其制作方法、掩膜版。
背景技术
TFT-LCD(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，薄膜晶体管-液晶显示器)作为一种平板显示装置，因其具有体积小、功耗低、无辐射以及制作成本相对较低等特点，而越来越多地被应用于高性能显示领域当中。
TFT-LCD通常包括对盒设置的彩膜基板和阵列基板，阵列基板上形成有多个薄膜层图案，例如在布线区域设置有多条平行的如图1所示的数据引线100。然而，随着高PPI(PixelsPerInch，像素数目)以及窄边框的设计要求，布线区域的面积随之减小，因此需要进一步减小相邻两条数据引线100之间的距离d，由于该距离d与曝光机的分辨率成反比，因此为了减小上述距离d，需要提高曝光机的分辨率，这样一来导致生产升本的上升。
发明内容
本发明的实施例提供一种图案对、TFT及其制作方法、掩膜版，能够在不提高曝光机分辨率的情况下，相邻两个薄膜图案之间的距离。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
本发明实施例的一方面，提供一种图案对，包括第一条状图案和第二条状图案，所述第一条状图案与所述第二条状图案之间的最大距离小于预设分辨率的125％；其中，所述预设分辨率为用于制作所述图案对所采用的曝光机的分辨率。
优选的，所述第一条状图案与第二条状图案之间的最大距离小于或等于预设分辨率；所述预设分辨率为4μm。
本发明实施例的另一方面，提供一种TFT，所述TFT的源极和漏极构成如上所述的任意一种图案对；其中，所述源极为第一条状图案，所述漏极为第二条状图案。
优选的，所述源极和所述漏极相对的两条边中的至少一条边为曲折边。
优选的，所述源极和所述漏极相对的两条边均为曲折边；所述源极的曲折边上的凸出部与所述漏极的曲折边上的凸出部对称设置。
优选的，所述源极和所述漏极相对的两条边均为曲折边；所述源极的曲折边上的凸出部与所述漏极的曲折边上的凸出部交错设置。
优选的，所述源极的曲折边上的凸出部与所述漏极的曲折边上的凸出部为三角形、梯形或者矩形。
本发明实施例的又一方面，提供一种用于制作上述任意一种TFT的方法，包括：在衬底基板上形成金属层；对所述金属层进行掩膜曝光刻蚀，形成所述TFT的源极和漏极，所述源极和漏极之间的最大距离小于预设分辨率的125％；其中，所述预设分辨率为所述对所述金属层进行掩膜曝光刻蚀形成图案对的步骤中采用的曝光机的分辨率。
本发明实施例的再一方面，提供一种用于制作如上所述的任意一种TFT所采用的掩膜版，所述掩膜版包括遮光区和曝光区，所述曝光区内设置有二次遮光部；相邻遮光区之间的最大距离小于预设分辨率的125％。
优选的，相邻遮光区之间的最大距离小于或等于预设分辨率；所述预设分辨率为4μm。
优选的，所述二次遮光部包括设置于所述曝光区一条边上的第一子遮光部，以及设置于所述曝光区另一条边上的第二子遮光部。
优选的，所述第一子遮光部与所述第二子遮光部相对设置，且相对的所述第一子遮光部与所述第二子遮光部之间具有间隙。
优选的，所述第一子遮光部与所述第二子遮光部均为等腰三角形，所述等腰三角形的腰为1.5μm；相对的所述第一子遮光部与所述第二子遮光部之间的间隙为1μm。
优选的，所述第一子遮光部与所述第二子遮光部交错设置，且相邻的所述第一子遮光部与所述第二子遮光部之间具有间隙。
优选的，所述第一子遮光部与所述第二子遮光部均为边长为1.5的正方形；相邻两个所述第一子遮光部或相邻两个所述第二子遮光部之间的间距为3μm；相邻的所述第一子遮光部与所述第二子遮光部之间的间隙1μm。
优选的，位于同一个曝光区内的二次遮光部的面积占所述曝光区的面积的37％～38％。
本发明实施例提供一种图案对、TFT及其制作方法、掩膜版，所述图案对包括第一条状图案和第二条状图案，第一条状图案与第二条状图案之间的最大距离小于预设分辨率的125％。其中，该预设分辨率为用于制作上述图案对所采用的曝光机的分辨率。由于第一条状图案与第二条状图案之间的最大距离小于预设分别率的125％，因此在不提高曝光机分辨率的情况下，可以减小掩膜版的曝光区的面积以减小第一条状图案和第二条状图案之间的距离，提高布线空间的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术提供的相邻两个数据引线的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的图案对的制备示意图；
图3为图2中图案对的另一种结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种TFT的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的源极上与漏极相对的一边为曲折边的TFT的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的源极与漏极相对的边均为曲折边的一种TFT的结构示意图；
图7为用于形成图6所述的TFT的掩膜版的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的源极与漏极相对的边均为曲折边的另一种TFT的结构示意图；
图9为用于形成图8所述的TFT的掩膜版的结构示意图；
图10采用图9所示的掩膜版形成的TFT的实际结构示意图；
图11为本发明实施例提供的一种制作TFT的方法流程图；
图12本发明实施例提供的一种掩膜版的结构示意图。
附图标记：
100-数据引线；01-图案对；10-第一条状图案；11-第二条状图案；101-源极；1011-源极的曲折边上的凸出部；102-漏极；1021-漏极曲折边上的凸出部；103-半导体有源层；104-栅极；20-掩膜版；201-遮光区；202-曝光区；203-二次遮光部；2031-第一子遮光部；2032-第二子遮光部；R-预设分辨率；W-TFT沟道的宽度；L-TFT沟道的长度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种图案对01，如图2所示，包括第一条状图案10和第二条状图案11，第一条状图案10与第二条状图案11之间的最大距离dmax小于预设分辨率R的125％。
其中，预设分辨率T为用于制作上述图案对所采用的曝光机的分辨率。例如当上述预设分辨率R为4μm时，第一条状图案10与第二条状图案11之间的最大距离dmax＜5μm。进一步优选的，第一条状图案10与第二条状图案11之间的最大距离dmax小于或等于上述预设分辨率R，即dmax≤4μm，从而可以进一步减小相邻两个薄膜层图案，即构成上述图案对01的第一条状图案10和第二条状图案11的距离。
上述图案对01可以采用如图2所示的掩膜版20，通过掩膜曝光工艺形成。其中，掩膜版20具有遮光区201和曝光区202。由于第一条状图案10与第二条状图案11之间的最大距离dmax小于预设分别率R的125％，因此可以在不提高曝光机分辨率的情况下，减小掩膜版20的曝光区202的面积，具体的可以减小曝光区202的宽度H，以减小相邻两个薄膜层图案即第一条状图案10和第二条状图案10之间的距离，提高布线空间的利用率。
需要说明的是，上述第一条状图案10与第二条状图案11之间的最大距离dmax是指，当第一条状图案10与第二条状图案11如图2所示相邻的两条边均为直线时，上述最大距离dmax即为第一条状图案10与第二条状图案11相邻的两条边之间的距离。而如图3所示，当第一条状图案10与第二条状图案11相邻的两条边均为非直线时，上述最大距离dmax为两条非直线的边之间距离的最大值。
此外，本发明对TFT的类型不做限定，可以为底栅型TFT也可以为顶栅型TFT。
本发明实施例提供一种TFT，如图4所示，该TFT的源极101和漏极102构成图2或图3中的图案对01。其中，源极101为上述第一条状图案10，漏极102为上述第二条状图案11。此外，该TFT还包括半导体有源层103和栅极104。
在此情况下，上述第一条状图案10与第二条状图案11之间的最大距离dmax与该TFT沟道的长度L成正比。因此在不提高曝光机分辨率的情况下，可以减小掩膜版20的曝光区202的面积，例如减小曝光区202的宽度H，就可以减小源极101与漏极102之间的最大距离dmax，从而达到TFT沟道长度L的目的。
这样一来，一方面，由于TFT沟道的长度L减小，使得源极101和漏极102之间的距离变小，从而可以减小TFT占用亚像素有效显示区的面积，有利于提高像素开口率。另一方面，由于TFT沟道的长度L减小，相应的增大了TFT沟道的宽长比W/L，有利于提高TFT的开态电流(Ion)，使得数据电压能够及时准确的写入亚像素的像素电极中。
在此基础上，为了进一步提高TFT的宽长比W/L。源极101和漏极102相对的两条边中的至少一条边为曲折边，如图5中，源极101靠近漏极102的边为曲折边。其中，曲折边即非直线边。这样一来，通过设置上述曲折边，可以增加TFT沟道的宽度W(图5中加粗线的长度)，从而达到增加TFT沟道宽长比W/L的目的。
以下对源极101和漏极102相对的两条边均为上述曲折边时源极101和漏极102的图案进行详细的说明。
具体的，例如，如图6所示，源极101的曲折边上的凸出部1011与漏极102的曲折边上的凸出部1021对称设置。其中，用于形成源极101和漏极102采用的曝光机的分辨率R＝4μm，而源极101和漏极102之间最大距离dmax＝4μm＝R＜125％×R。
此外，相对设置的源极101的曲折边上的凸出部1011与漏极102的曲折边上的凸出部1021之间的距离为1μm，且上述凸出部均为3μm×1.5μm的等腰三角形。
基于此，为了在不提高曝光机分辨率的前提下，形成上述源极101和漏极102，可以如图7所示，在一掩膜版20宽度为4μm的曝光区202的一条边上设置第一子遮光部2031，在该曝光区202的另一条边上设置第二子遮光部2032。其中，第一子遮光部2031和第二子遮光部2032相对设置，且相对的第一子遮光部2031和第二子遮光部2032之间具有1μm的间隙。第一子遮光部2031和第二子遮光部2032均为3μm×1.5μm的等腰三角形。
在此情况下，一个曝光区202中第一子遮光部2031和第二子遮光部2032的面积之和为该曝光区202面积的37.5％，从而可以形成最大距离dmax为4μm，最小距离为1μm的源极101和漏极102。
又例如，如图8所示，源极101的曲折边上的凸出部1011与漏极1021的曲折边上的凸出部1021交错设置。其中，用于形成源极101和漏极102采用的曝光机的分辨率R＝4μm，而源极101和漏极102之间最大距离dmax＝2.5μm＜R＝4μm。
此外，交错设置的源极101的曲折边上的凸出部1011与漏极102的曲折边上的凸出部1021之间的距离为1μm，且上述凸出部均为1.5μm×1.5μm的正方形。
基于此，为了在不提高曝光机分辨率的前提下，形成上述源极101和漏极102，可以如图9所示，在一掩膜版20宽度为4μm的曝光区202的一条边上设置第一子遮光部2031，在该曝光区202的另一条边上设置第二子遮光部2032。其中，第一子遮光部2031和第二子遮光部2032交错设置，且相邻的第一子遮光部2031和第二子遮光部2032之间具有1μm的间隙。相邻两个第一子遮光部2031或相邻两个第二子遮光部2032之间的间距为3μm第一子遮光部2031和第二子遮光部2032均为1.5μm×1.5μm的正方形。
在此情况下，一个曝光区202中第一子遮光部2031和第二子遮光部2032的面积之和为该曝光区202面积的37.5％，基于此，可以将曝光机纵向光强的最小值调整至大于0.7125，从而可以形成最大距离dmax为2.5μm，最小距离为1μm的源极101和漏极102，源极101与漏极102之间不会发生粘连。
综上所述，在形成图6或图8所示的TFT的源极101和漏极102的过程中，一方面，可以在避免提高曝光机分辨率的前提下减小源极101和漏极102的距离，以减小TFT的占用面积，提高像素开口率。另一方面，由于源极101和漏极102相对的两条边均为曲折边，因此可以增加TFT沟道的宽度W，利于提高TFT的沟道宽长比W/L。
需要说明的是，在曝光的过程中由于光的衍射作用，实际形成的源极101和漏极102的图案如图10所示，源极101和漏极102相对的边均为曲线。
上述以源极101的曲折边上的凸出部1011与漏极1021的曲折边上的凸出部1021为等腰三角形或正方形为例进行的说明，此外上述凸出部还可以为其它三角形、或者梯形，或者除了正方形以外的矩形，本发明对此不做限定。
本发明实施例提供一种用于制作上述任意一种TFT的方法，如图11所示，包括：
S101、在衬底基板上形成金属层。该衬底基板可以为透明基板，或者已经在透明基板上形成有薄膜层的基板。
S102、对上述金属层进行掩膜曝光刻蚀，形成如图5、6或8所示的TFT的源极101和漏极102，该源极101和漏极102之间的最大距离dmax小于预设分辨率R的125％。
需要说明的是，上述预设分辨率R为上述步骤S102中采用的曝光机的分辨率。这样一来，一方面，由于源极101和漏极102之间的最大距离dmax小于预设分辨率R的125％，因此可以在不提高曝光机分辨率的情况下，使得源极101和漏极102之间的距离变小，以减小TFT沟道的长度L，从而可以减小TFT占用亚像素有效显示区的面积，有利于提高像素开口率。另一方面，由于TFT沟道的长度L减小，相应的增大了TFT沟道的宽长比W/L，有利于提高TFT的开态电流(Ion)，使得数据电压能够及时准确的写入亚像素的像素电极中。
本发明实施例提供一种制作上述任意一种TFT所采用的掩膜版20，如图12所示，该掩膜版20包括遮光区201和曝光区202，该曝光区202内设置有二次遮光部203，能够对照射至曝光区202内的光线进行遮挡，相邻遮光区201之间的最大距离，即该曝光区202的最大宽度Hmax小于预设分辨率R的125％。优选的，当预设分辨率R为4μm时，相邻遮光区201之间的最大距离，即该曝光区202的最大宽度Hmax小于或等于预设分辨率R。
这样一来，一方面可以在不提高曝光机分辨率的情况下，通过采用上述掩膜版可以减小源极101和漏极102之间的距离，以减小TFT沟道的长度L，从而可以减小TFT占用亚像素有效显示区的面积，有利于提高像素开口率。另一方面，由于TFT沟道的长度L减小，相应的增大了TFT沟道的宽长比W/L，有利于提高TFT的开态电流(Ion)，使得数据电压能够及时准确的写入亚像素的像素电极中。
进一步优选的，位于一曝光区202内的二次遮光部203的面积占该曝光区202面积的37％～38％。当该二次遮光部203的面积占曝光区202的面积小于37％时，虽然有利于减小源极102和漏极103之间的距离，但会导致源极102和漏极103之间的最小距离小于1μm，从而容易发生粘连。而当该二次遮光部203的面积占曝光区202的面积大于38％时，虽然可以有效避免源极102和漏极103之间发生粘连的现象的，但是减小源极102和漏极103之间距离的效果不佳。因此当二次遮光部203的面积占曝光区202的面积位于37％～38％的范围内时，既可以避免上述粘连现象的发生，又有利于减小源极101和漏极103之间的距离。且二次遮光部203的面积占曝光区202面积的37.5％为最优。
在此基础上，为了进一步提高TFT的宽长比W/L。源极101和漏极102相对的两条边中均为曲折边。通过上述曲折边可以增加TFT沟道的宽度W，从而达到增加TFT沟道宽长比W/L的目的。为了形成具有曲折边的源极101和漏极102，上述二次遮光部可以如图7或图9所示，包括设置于曝光区202一条边上的第一子遮光部2031，以及设置于曝光区202另一条边上的第二子遮光部2032。
当位于一曝光区202内的二次遮光部203的面积占曝光区202的面积的37.5％时，对第一子遮光部2031以及第二子遮光部2032的形状和设置方式进行举例说明。
例如，如图7所示，第一子遮光部2031和第二子遮光部2032相对设置，且相对的第一子遮光部2031和第二子遮光部2032之间具有1μm的间隙。第一子遮光部2031和第二子遮光部2032均为3μm×1.5μm的等腰三角形。
在此情况下，当曝光机的分辨率R＝4μm时，采用上述掩膜版20形成的TFT如图6所示，源极101的曲折边上的凸出部1011与漏极102的曲折边上的凸出部1021对称设置。源极101和漏极102最大距离dmax为4μm，最小距离为1μm。
又例如，如图9所示，第一子遮光部2031和第二子遮光部2032交错设置，且相邻的第一子遮光部2031和第二子遮光部2032之间具有1μm的间隙。相邻两个第一子遮光部2031或相邻两个第二子遮光部2032之间的间距为3μm。第一子遮光部2031和第二子遮光部2032均为1.5μm×1.5μm的正方形。
在此情况下，当曝光机的分辨率R＝4μm时，采用上述掩膜版20形成的TFT如图8所示，源极101的曲折边上的凸出部1011与漏极1021的曲折边上的凸出部1021交错设置。源极101和漏极102之间的最大距离dmax为2.5μm，最小距离为1μm。
综上所述，采用如图7或如图9所述的掩膜版制作TFT时，一方面，可以在避免提高曝光机分辨率的前提下减小源极101和漏极102的距离，以减小TFT的占用面积，提高像素开口率。另一方面，由于源极101和漏极102相对的两条边均为曲折边，因此可以增加TFT沟道的宽度W，利于提高TFT的沟道宽长比W/L。
需要说明的时，上述是以第一子遮光部2031和第二子遮光部2032为等腰三角形，正方形为例进行的说明，此外上述子遮光部还可以为其它三角形、或者梯形，或者除了正方形以外的矩形，本发明对此不做限定。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种图案对，其特征在于，包括第一条状图案和第二条状图案，所述第一条状图案与所述第二条状图案之间的最大距离小于预设分辨率的125％；
其中，所述预设分辨率为用于制作所述图案对所采用的曝光机的分辨率。
2.根据权利要求1所述的图案对，其特征在于，所述第一条状图案与第二条状图案之间的最大距离小于或等于预设分辨率；所述预设分辨率为4μm。
3.一种TFT，其特征在于，所述TFT的源极和漏极构成如权利要求1或2所述的图案对；
其中，所述源极为第一条状图案，所述漏极为第二条状图案。
4.根据权利要求3所述的TFT，其特征在于，所述源极和所述漏极相对的两条边中的至少一条边为曲折边。
5.根据权利要求4所述的TFT，其特征在于，所述源极和所述漏极相对的两条边均为曲折边；
所述源极的曲折边上的凸出部与所述漏极的曲折边上的凸出部对称设置。
6.根据权利要求4所述的TFT，其特征在于，所述源极和所述漏极相对的两条边均为曲折边；
所述源极的曲折边上的凸出部与所述漏极的曲折边上的凸出部交错设置。
7.根据权利要求5或6所述的TFT，其特征在于，所述源极的曲折边上的凸出部与所述漏极的曲折边上的凸出部为三角形、梯形或者矩形。
8.一种用于制作如权利要求3-7任一项所述的TFT的方法，其特征在于，包括：
在衬底基板上形成金属层；
对所述金属层进行掩膜曝光刻蚀，形成所述TFT的源极和漏极，所述源极和漏极之间的最大距离小于预设分辨率的125％；
其中，所述预设分辨率为所述对所述金属层进行掩膜曝光刻蚀形成图案对的步骤中采用的曝光机的分辨率。
9.一种用于制作如权利要求3-7任一项所述的TFT所采用的掩膜版，所述掩膜版包括遮光区和曝光区，其特征在于，所述曝光区内设置有二次遮光部；相邻遮光区之间的最大距离小于预设分辨率的125％。
10.根据权利要求9所述的掩膜版，其特征在于，相邻遮光区之间的最大距离小于或等于预设分辨率；所述预设分辨率为4μm。
11.根据权利要求9所述的掩膜版，其特征在于，所述二次遮光部包括设置于所述曝光区一条边上的第一子遮光部，以及设置于所述曝光区另一条边上的第二子遮光部。
12.根据权利要求11所述的掩膜版，其特征在于，所述第一子遮光部与所述第二子遮光部相对设置，且相对的所述第一子遮光部与所述第二子遮光部之间具有间隙。
13.根据权利要求12所述的掩膜版，其特征在于，所述第一子遮光部与所述第二子遮光部均为等腰三角形，所述等腰三角形的腰为1.5μm；相对的所述第一子遮光部与所述第二子遮光部之间的间隙为1μm。
14.根据权利要求11所述的掩膜版，其特征在于，所述第一子遮光部与所述第二子遮光部交错设置，且相邻的所述第一子遮光部与所述第二子遮光部之间具有间隙。
15.根据权利要求14所述的掩膜版，其特征在于，所述第一子遮光部与所述第二子遮光部均为边长为1.5的正方形；
相邻两个所述第一子遮光部或相邻两个所述第二子遮光部之间的间距为3μm；
相邻的所述第一子遮光部与所述第二子遮光部之间的间隙1μm。
16.根据权利要求9-15任一项所述的掩膜版，其特征在于，位于同一个曝光区内的二次遮光部的面积占所述曝光区的面积的37％～38％。
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