[發明專利]TFT陣列基板的制造方法、TFT陣列基板和液晶顯示器

有效

• 申請號: 201110335280.8
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN102646631A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 郝力光;劉宏宇
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01L21/77
• 分類號: H01L21/77;H01L27/12;G02F1/1368
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;陳源

技術領域

本發明涉及半導體器件領域，具體地講，涉及TFT陣列基板的制造方法及采用該方法制造的TFT陣列基板。

背景技術

基于薄膜晶體管(TFT)陣列基板的液晶顯示器(TFT-LCD)具有其它任何一種平板顯示和陰極射線管(CRT)所無法企及的優點，如體積薄、重量輕、畫面品質優異、功耗低、壽命長、數字化等。這使其在各種大、中、小尺寸的產品上都得到廣泛應用，逐步取代了傳統的CRT顯示器，快速進入了人們的日常生活中，幾乎涵蓋了當今信息社會的主要電子產品。如電視、監視器、便攜式電腦、手機、PDA、GPS、車載顯示、儀器儀表、公共顯示和醫用顯示等。各種產品之間的性能也有很大差別，目前對TFT-LCD性能要求最高的是LCD?TV，在色彩、響應時間、對比度、視角等方面都有不同要求。

非晶硅薄膜晶體管(a-Si:TFT)作為TFT非線性開關元件被廣泛地應用于液晶顯示器領域。TFT-LCD像素結構中的薄膜晶體管控制整個像素的工作狀態，在像素結構中具有重要的作用。TFT像素電荷的保持率是TFT-LCD的重要顯示參數之一。像素電荷的保持率與TFT器件的關態特性有很大關系，薄膜晶體管的關態電阻越大，即關態電流越小，其像素電荷的維持時間越長。

關態電流I_off的計算公式：

Ioff=q(nμe+pμp)WLdsVDS---(1)]]>

q、n、p、μ_e、μ_p、d_s：分別為電子電荷量、電子密度、空穴密度、電子遷移率、空穴遷移率、有源層厚度。

由公式(1)可知，從器件結構看，關態電流I_off與薄膜晶體管的寬長比W/L，有源層的厚度d_s有關。在不考慮其它因素的情況下，減小寬長比W/L的比值以及有源層厚度d_s是減小關態電流的有效途徑。

常規的TFT陣列基板的制造方法如圖1a至1c所示：首先，如圖1a所示，在基板(例如，玻璃)1上形成柵電極層2及其上的柵極絕緣層3之后形成有源層4；然后，如圖1b所示，沉積半導體摻雜層5和源漏金屬層6；然后，為了將源區S和漏區D分開，選擇性去除原本連接著的作為整體存在的半導體摻雜層5和源漏金屬層6，以暴露溝道區C，如圖1c所示。為了保證把半導體摻雜層5和源漏金屬層6分開以形成分隔開的源區S和漏區D，需要去除要要作為溝道區C的有源層上的半導體摻雜層和源漏金屬層，通常情況下需要蝕刻掉溝道區C上的半導體摻雜層和源漏金屬層直至露出有源層4為止，這樣就不免會把有源層4蝕刻掉一部分。因此，為了保證晶體管的正常操作，即為了保證最終所形成的TFT陣列基板的有源層4具有一定的厚度，在之前形成有源層4時就要考慮到后續工藝中可能要刻蝕掉一部分有源層而把有源層做得稍厚一些。如上公式(1)可知，有源層較厚會使關態電流增大。

采用目前薄膜晶體管的制作方法所形成的薄膜晶體管存在關態電流較大的問題，在液晶圖像顯示中會影響TFT-LCD的顯示效果。

發明內容