[發明專利]一種TFT陣列基板、及其制作方法和制造設備

無效

• 申請號: 201110066710.0
• 申請日: 2011-03-18
• 公開（公告）號: CN102655115A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 張金中
• 申請（專利權）人: 北京京東方光電科技有限公司
• 主分類號: H01L21/77
• 分類號: H01L21/77;H01L27/12;H01L21/20
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

技術領域

本發明涉及薄膜晶體管液晶顯示器制造領域，尤其涉及一種TFT-LCD陣列基板、及其制造方法和制造設備。

背景技術

TFT-LCD(Thin?Film?Transistor-Liquid?Crystal?Display，薄膜晶體管液晶顯示器)是利用夾在液晶層上電場強度的變化，改變液晶分子的取向，從而控制透光的強弱來顯示圖像的。一般來講，一塊完整的液晶顯示面板必須具有背光模塊、偏光片、TFT下基板和CF(彩膜)上基板以及由它們兩塊基板組成的盒中填充的液晶分子層構成。TFT基板上有大量的像素電極，像素電極上的電壓通斷及大小由與橫向柵線相連的柵極、與縱向數據線連接的源極信號控制。CF上基板上的公共電極與TFT下基板上的像素電極之間的電場強度變化控制著液晶分子的取向。TFT基板上與柵線平行并處于同一層的存儲電容公共線和像素電極之間可以形成的存儲電容用來維持下一個信號來臨前液晶分子的狀態。

TFT的性能決定了液晶顯示器的顯示品質。量產中采用非晶硅作為有源半導體層，用P摻雜的N+非晶硅作為有源半導體層與源漏電極的接觸層。但非晶硅具有較多的缺陷，并且遷移率較低。非晶硅TFT的載流子實際遷移率μ₀大致在10cm²/(V*s)左右，但由于缺陷數目太多，柵極所吸引的大部分電荷被攫取在缺陷中而無法提供導電能力，使得等效載流子遷移率僅僅剩下不到1cm²/(V*s)。為了提高非晶硅的遷移率，通常在柵絕緣層沉積完之后，對表面進行H₂處理，使得表面的未飽和鍵飽和。這種辦法可以使得非晶硅的載流子遷移率提高，但是仍然低于1cm²/(V*s)。

相對于非晶硅而言，多晶硅具有較高的電子遷移率(比非晶硅高約2到3個數量級)，是作為薄膜晶體管的更好材料，但是一般而言，多晶硅需要在高溫下沉積或者退火(溫度達到600度以上)，而此溫度接近玻璃的熔點。因此需要利用特殊技術制作低溫多晶硅，一種方式是在較低的溫度下沉積生成低溫多晶硅，但是這種方式需要昂貴的激光退火設備，且生成的多晶硅不均勻。另一種方式是通過金屬誘導方法生成低溫多晶硅，但這種方法需要額外濺射金屬誘導層，并且會在多晶硅中引入金屬雜質，導致Ioff提高。此外，使用多晶硅的另外的缺點是需要增加掩膜次數，增加工序成本和困難度。

發明內容

本發明的實施例提供一種TFT陣列基板、及其制作方法和制造設備，能夠改善TFT的充電特性，提高TFT載流子遷移率，且實現簡便、成本較低。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

一方面，提供一種TFT陣列基板的制作方法，包括：

在基板上形成柵絕緣層；

在第一化學氣象淀積腔體內，對所述柵絕緣層通H₂進行表面處理，之后，在所述柵絕緣層上沉積第一非晶硅有源層；

在內部充有高壓N₂和H₂的第二化學氣象淀積腔體內，對所述第一非晶硅有源層進行退火處理；

退火處理之后，在所述第一化學氣象淀積腔體內，在所述第一非晶硅有源層上分別沉積第二非晶硅有源層和第三非晶硅有源層，在所述第三非晶硅有源層上沉積P摻雜n+非晶硅層。

一方面，提供一種TFT陣列基板，包括：

基板；

在所述基板上形成有柵絕緣層；

在所述柵絕緣層上形成有經退火處理的第一非晶硅有源層；

在所述第一非晶硅有源層上分別形成有第二非晶硅有源層和第三非晶硅有源層；

在所述第三非晶硅有源層上形成有P摻雜n+非晶硅層。

一方面，提供一種化學氣象淀積設備，包括：

第一化學氣象淀積腔體，用于對基板上形成的柵絕緣層通H₂進行表面處理，之后，在所述柵絕緣層上沉積第一非晶硅有源層；退火處理之后，在所述第一非晶硅有源層上分別沉積第二非晶硅有源層和第三非晶硅有源層，在所述第三非晶硅有源層上沉積P摻雜n+非晶硅層；

第二化學氣象淀積腔體，內部充有高壓N₂和H₂，用于對所述第一非晶硅有源層進行退火處理。