掩模板的制作方法

专利名称：掩模板的制作方法
技术领域：
本发明涉及平板显示领域，尤其涉及一种掩模板。
背景技术：
液晶显示装置以轻、薄、占地小、耗电小、辐射小等优点，广泛应用于各种数据处理设备中，例如电视、笔记本电脑、移动电话、个人数字 助理等。液晶显示面板是液晶显示装置中最主要的组成部分,所述液晶显示面板包括阵列基板、与所述阵列基板相对的彩膜基板、填充于阵列基板和彩膜基板之间的液晶，其中，所述阵列基板和彩膜基板上的电极通过控制液晶分子的旋转，以调节外界光的通过率，同时，与彩膜基板相配合达到彩色显示的目的。薄膜晶体管液晶显示面板(Thin FilmTransistor Liquid Crystal Display, TFT-IXD)是最常见的液晶显示面板之一。而随着消费者对高分辨率和高画质需求的提高,低温多晶娃(Low TemperaturePoly-Silicon, LTPS)薄膜晶体管由于具有较高的载流子迁移率，在减小开口率、提高画面品质和清晰度等方面具有绝对的优势，所以被视为显示技术的主要发展方向。参考图1，示出了现有技术LTPS薄膜晶体管液晶显示面板一像素单元的示意图。所述像素单元包括源极11、漏极12、位于源极11和漏极12之间的低温多晶硅层14、位于低温多晶硅层14上方的栅极10，所述低温多晶硅层14和栅极10相交叠的区域为沟道13。所述源极11、漏极12、栅极10、沟道13构成薄膜晶体管。所述薄膜晶体管为一多层结构，现有技术在形成薄膜晶体管的过程中，通常采用多步光刻工艺以形成所述多层结构的薄膜晶体管，具体地，所述光刻工艺使用掩模板，用于将掩模板上的图形转移到衬底上或者衬底上的各层材料上，以形成薄膜晶体管的各个组件。然而在光刻工艺的过程中，各组件边缘或边角会有部分损失，这会影响液晶显示器的显示效果，下面以栅极组件为例进行说明。参考图2,示出了图I所示像素单元的薄膜晶体管的示意图,如图所示为理想状态下，完成各光刻工艺后的薄膜晶体管的示意图。在制造薄膜晶体管的过程中，通常在低温多晶硅层14上沉积金属层，并通过对金属层进行光刻以形成栅极10。所述栅极10与低温多晶硅层14交叠区域为沟道13，所述交叠区域的宽度W为沟道13的宽度，所述交叠区域的长度L为沟道13的长度。参考图3，示出了现有技术实际形成的一薄膜晶体管的示意图。如图3所示，由于在光刻过程中，栅极10的边缘会有一部分损失(如图3中虚线圆圈标示处)，因此栅极10和低温多晶硅层14的交叠区域面积会减小，具体地，本实施例中由于栅极10边缘处有部分损失，栅极10和低温多晶硅层14的交叠区域在靠近栅极10的边缘处的长度为1/，所述1/小于设计值L，从而使沟道13的长度小于设计值，这会影响器件特性，从而影响像素单元的显示效果。为了解决上述问题，现有技术对栅极进行了改进，参考图4，示出了现有技术薄膜晶体管另一实施例的示意图。所述薄膜晶体管中，栅极10具有较大的长度，所述栅极10自低温多晶硅层14延伸出的长度A较大，通常为2 3 μ m，这样，即使在工艺过程中栅极10边缘处有部分损失，也不会影响栅极10和低温多晶硅层14的交叠区域的长度和宽度，进而不会影响沟道13的长度和宽度，但是较大长度的栅极会占据多余的空间，对像素单元的设计带来不便，同时还会减小开口率
发明内容
本发明的目的在于提供一种掩模板，提高使用所述掩模板形成的显示面板的显示效果。本发明提供一种掩模板，用于形成显示面板中的薄膜晶体管，包括用于形成薄膜晶体管各组件的主图形，还包括位于所述主图形端部两侧的补偿部，用于补偿光刻过程对所述组件的损耗。可选地，所述薄膜晶体管包括源极、漏极、位于所述源极和漏极之间的栅极，所述主图形为用于形成栅极的栅极图形，所述补偿部位于所述栅极图形端部的两侧。可选地，所述补偿部在沿源极和漏极连接线方向的长度大于或等于I μ m。可选地，所述补偿部为长方形。可选地，所述长方形沿源极和漏极连接线方向的长度等于Ιμπι。可选地，所述补偿部为正方形。可选地，所述正方形的边长等于Ιμπι。可选地，所述补偿部为等腰直角三角形，所述等腰直角三角形一直角边与栅极图形的边缘齐平，并且所述等腰直角三角形的另一直角边与栅极图形的端部相连。可选地，所述补偿部为半圆形，所述半圆形的底边与栅极图形的端部相连。可选地，所述薄膜晶体管还包括位于源极、漏极之间的有源层，利用所述栅极图形形成的栅极与所述有源层相交叠，所述栅极自有源层延伸出的长度小于或等于I μ m。可选地，所述薄膜晶体管为低温多晶硅薄膜晶体管，所述有源层为低温多晶硅层。与现有技术相比，本发明具有以下优点I.在光刻工艺过程中使用本发明提供的掩模板，与所述补偿部对应区域的材料会被部分去除或完全去除，这样可以使主图形对应区域的材料较为完整地保留，从而保证组件的完整性，使组件的尺寸符合设计值，进而使显示面板具有良好的显示效果。2.所述补偿部位于主图形端部的两侧，由于主图形端部两侧通常会保留有一定的闲置空间，因此所述补偿部未占据掩模板上有效图形的空间，不会给掩模板设计带来不便，并且可减小栅极的尺寸以提高显示装置的开口率。3.对于主图形为形成栅极的栅极图形而言，补偿部在沿源极和漏极连线的方向上的边长等于I μ m，补偿部对应的金属层可以在光刻工艺的过程被损耗，同时所述补偿部对应的金属层在光刻之后也不会有所残留，既能使包括所述栅极结构的显示面板具有良好的显示效果，也不会影响其开口率或沟道的尺寸。


图I是现有技术液晶显示面板像素单元一实施例的示意图2是图I所示薄膜晶体管一实施例的示意图；图3是图I所示薄膜晶体管另一实施例的示意图；图4是图I所不薄I旲晶体管另一实施例的不意图；图5是本发明掩模板第一实施例的不意图；图6是本发明掩模板第二实施例的示意图；图7是本发明掩模板第三实施例的示意图。
具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式
做详细的说明。本发明以液晶显示面板为例说明本发明掩模板的作用，但本发明还可以用于其它薄膜晶体管驱动的显示装置，如有机电致发光显示装置(Organic ElectroluminesenceDisplay, 0ELD)等。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。为了解决现有技术的问题，本发明提供一种掩模板，用于形成液晶显示面板中的薄膜晶体管，包括用于形成薄膜晶体管各组件的主图形，还包括位于所述主图形端部两侧的补偿部，用于补偿光刻过程对所述组件的损耗。在光刻工艺过程中使用所述掩模板，与所述补偿部对应区域的材料会被部分去除或完全去除，这样可以使主图形对应区域的材料较为完整地保留，从而保证组件的完整性、使组件的尺寸符合设计值，进而使液晶显示面板具有良好的显示效果。下面结合具体实施例对本发明技术方案做进一步说明。参考图5，示出了本发明掩模板第一实施例的示意图。所述掩模板用于形成薄膜晶体管。需要说明的是，在形成薄膜晶体管的过程中会通常需要多个掩模板(例如，本技术领域中在制造薄膜晶体管时包括4mask工艺或者5mask工艺)。本实施例的掩模板用于对栅极金属层进行光刻以形成栅极的工艺步骤，但是本发明对此不做限制。此外，还需要说明的是，以本实施例中顶栅结构的薄膜晶体管而言，通常在对栅极金属层进行蚀刻以形成栅极之前，已经在衬底上形成了有源层，在形成栅极后还形成有源极和漏极，并且在本实施例中，所述有源层为低温多晶娃层(Low TemperaturePoly-Silicon, LTPS)，但本发明并不限制于此。图5中将源极、漏极、有源层和形成栅极的掩模板示意在同一附图中，是为了说明在光刻工艺中形成栅极的掩模板上的图像和薄膜晶体管的其它各组件的位置关系，实质上也是所述掩模板所形成的栅极和和其它各层的位置关系，本领域技术人员根据本发明公开的内容可理解。在薄膜晶体管的形成过程中，首先在形成有源极104图形的衬底上形成栅极金属层，并在所述金属层上涂布光刻胶，使用本实施例提供的掩模板为掩模曝光显影时，光源对包括栅极图形100和补偿部105的图形进行成像，并去除多余的光刻胶以形成光刻胶图形，即将掩模板上的大部分图形复制到光刻胶上，之后以所述光刻胶图形为掩模蚀刻栅极金属层，将光刻胶图形复制到栅极金属层上以形成栅极，上述即为栅极的光刻工艺。
所述掩模板，包括用于形成栅极的栅极图形100，所述栅极图形100用于在有源层104的上层的位于源极101和漏极102之间的区域形成栅极。用所述栅极图形100形成的栅极与所述有源层104相交叠，即在栅极的光刻工艺中，将所述掩模板上的栅极图形100在与有源层104相交叠的位置进行对位。栅极与所述有源层104的交叠区域103用于形成沟道。所述掩模板还包括位于栅极图形端部106 (图5中虚线方框所示)两侧且与栅极图形端部106相连的补偿部105(图5中虚线椭圆框所示)。此处，所述栅极图形端部106指的是栅极图形100与有源层104相交叠的一端靠近边缘处的区域，本实施例中，所述补偿部105为正方形，所述正方形的补偿部105的第一边与栅极图形端部106的边缘齐平，正方形的补偿部105的第二边与栅极图形端部106相连接，其中，所述补偿部105的第一边和第二边相垂直。在光刻工艺过程中，在去除多余的光刻胶以及用光刻胶图形为掩膜刻蚀栅极金属 层时，都会损失部分处于边缘或边角位置的光刻胶或者栅极金属层材料，而补偿部105正对应于栅极边缘部分的材料，在光刻工艺中所损失的材料是与补偿部105对应位置处的光刻胶或者栅极金属层材料，而不会过多地损耗与栅极图形100对应的材料，这样就减小了光刻工艺对栅极与有源层104的交叠区域103宽度和长度的影响，从而使包括所述栅极结构的液晶显示面板具有良好地显示效果。还需要说明的是，所述补偿部105位于栅极图形100的两侧，由于栅极图形与源极101或漏极102之间的还留有一定的闲置空间，因此所述补偿部105未影响掩模板上有效图形的位置；并且，所述栅极图形100对应有源层104延伸出的长度可以小于或等于I μ m，与现有技术中增大栅极图形自有源层延伸而出的长度至2 3 μ m相比，大大减小了栅极的长度，提高了开口率。所述补偿部105如果在源极101、漏极102连接线方向上的长度过小，所述补偿部105对应的材料不足以补偿光刻过程中的损耗，那么，光刻工艺还会使栅极图形100的尺寸有所影响。因此，较佳地，所述补偿部105在源极101、漏极102连接线方向上的长度大于或等于lym。本实施例中，所述补偿部105为正方形，那么所述正方形的边长需大于或等于I μ m0此外，所述补偿部105如果在源极101、漏极102连接线方向上的长度过大，那么，除了补偿光刻过程中的损耗，所述补偿部105对应的栅极金属层还会有所残留，残留的补偿部105对应的栅极金属层材料会影响液晶显示面板的开口率，或者会影响沟道的尺寸。本实施例中，所述补偿部105为正方形，正方形的边长等于Ιμπι时，补偿部105对应的材料可以补偿光刻过程中的损耗，同时所述补偿部105对应的金属层在光刻工艺之后也不会有所残留。既能使包括所述栅极结构的液晶显示面板具有良好的显示效果，也不会影响开口率。参考图6，示出了本发明掩模板第二实施例的示意图，本实施例与图5所示实施例相同之处不再赘述，本实施例与图5所示实施例的不同之处在于，所述补偿部205为等腰直角三角形，所述等腰直角三角形的一直角边与栅极图形端部206的一边齐平，所述等腰直角三角形的另一直角边与栅极图形端部206的另一边相连，这样补偿部205在源极201、漏极202连接线方向上具有一定的长度(也就是本实施例中直角边的长度)，在光刻过程中损耗所述补偿部205对应的材料，而减小光刻过程对栅极尺寸的影响。所述等腰直角三角形的直角边在源极201、漏极202连接线方向上的长度需大于或等于I μ m,保证补偿部205在源极201、漏极202连接线方向上有足够的长度，用于补偿光刻工艺对栅极图形200所形栅极的损耗。需要说明的是，所述实施例以等腰直角三角形为例，但是本发明并不限制于此，还可以是其他不等腰的直角三角形，只要所述直角三角形在源极201、漏极202连接线方向上有足够的长度可以补偿蚀刻过程对栅极的损耗即可。参考图7，示出了本发明掩模板第三实施例的示意图，如图7所示，所述补偿部305还可以是半圆形，所述半圆形的底边与栅极图形300的栅极图形端部306相连，并且所述半圆形的半径大于或等于I μ m。需要说明的是，本发明并不限制于以上三个具体实施例，所述补偿部还可以是其他形状，只要所述补偿部在源极和漏极连接线的方向上的长度大于或等于I μ m即可，就可以保证补偿部在光刻工艺中对栅极损耗的补偿。另需要说明的是，上述实施例以有源层为低温多晶硅层为例，但是本发明并不限制于此，还可以是其他材料的有源层，例如无定形硅等，本发明对此不做限制。再需要说明的是，上述实施例中，以主图形为形成栅极的栅极图形为例，但是本发明并不限制于此，在其他实施例中，所述主图形还可以为形成源极的源极图形、形成漏极的漏极图形或者形成有源层的图形等，本领域技术人员可以根据上述实施例进行相应地修改、变形和替换。本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
权利要求
1.一种掩模板，用于形成显示面板中的薄膜晶体管，其特征在于，包括用于形成薄膜晶体管各组件的主图形，还包括位于所述主图形端部两侧的补偿部，用于补偿光刻过程对所述组件的损耗。
2.如权利要求I所述的掩模板，其特征在于，所述薄膜晶体管包括源极、漏极、位于所述源极和漏极之间的栅极，所述主图形为用于形成栅极的栅极图形，所述补偿部位于所述栅极图形端部的两侧。
3.如权利要求2所述的掩模板，其特征在于，所述补偿部在沿源极和漏极连接线方向的长度大于或等于I μ m。
4.如权利要求3所述的掩模板，其特征在于，所述补偿部为长方形。
5.如权利要求4所述的掩模板，其特征在于，所述长方形沿源极和漏极连接线方向的长度等于I μ m。
6.如权利要求3所述的掩模板，其特征在于，所述补偿部为正方形。
7.如权利要求6所述的掩模板，其特征在于，所述正方形的边长等于Iμ m。
8.如权利要求3所述的掩模板，其特征在于，所述补偿部为等腰直角三角形，所述等腰直角三角形一直角边与栅极图形的端部边缘齐平，并且所述等腰直角三角形的另一直角边与栅极图形的端部相连。
9.如权利要求3所述的掩模板，其特征在于，所述补偿部为半圆形，所述半圆形的底边与栅极图形的端部相连。
10.如权利要求2所述的掩模板，其特征在于，所述薄膜晶体管还包括位于源极、漏极之间的有源层，利用所述栅极图形形成的栅极与所述有源层相交叠，所述栅极自有源层延伸出的长度小于或等于Ιμπι。
11.如权利要求10所述的掩模板，其特征在于，所述薄膜晶体管为低温多晶硅薄膜晶体管，所述有源层为低温多晶硅层。
全文摘要
一种掩模板，用于形成显示面板中的薄膜晶体管，包括用于形成薄膜晶体管各组件的主图形，还包括位于所述主图形端部两侧的补偿部，用于补偿光刻过程对所述组件的损耗。以本发明提供的掩模板形成的薄膜晶体管，其显示面板具有良好的显示效果并且具有较高的开口率。
文档编号G03F1/38GK102955353SQ20111025068
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月29日 优先权日2011年8月29日
发明者顾寒昱, 曾章和, 钱栋, 丛姗姗 申请人:上海天马微电子有限公司