[發(fā)明專利]薄膜晶體管陣列基板制造方法及薄膜晶體管陣列基板

有效

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• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN103985716B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設計）人: 戴天明
• 申請（專利權）人: 深圳市華星光電技術有限公司
• 主分類號: H01L27/12
• 分類號: H01L27/12;H01L21/77
• 代理公司: 深圳翼盛智成知識產權事務所(普通合伙)44300
• 代理人: 刁文魁,唐秀萍

技術領域

本發(fā)明涉及一種陣列基板制造方法及陣列基板，特別是涉及一種低溫多晶硅薄膜晶體管陣列基板的制造方法及薄膜晶體管陣列基板。

背景技術

液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)由于具有體積小、重量輕、消耗功率低等優(yōu)點，而大量的應用于各式電子產品中。為了實現(xiàn)高精細度的組件與像素排列，低溫多晶硅(Low Temperature Poly Silicon,LTPS)薄膜晶體管液晶顯示器成為研發(fā)的主流。

然而低溫多晶硅具有下述問題，現(xiàn)有標準低溫多晶硅薄膜晶體管(LTPS-TFT)的結構在多晶硅層上會包含兩個作為源極與漏極之用的n型重摻雜區(qū)，由于兩個n型摻雜區(qū)的摻雜濃度較高，且與柵電極導體間的間距甚小，導致漏極附近的電場太強，因而產生熱載流子效應(hot carrier effect),使多晶硅薄膜晶體管在關閉狀態(tài)下會有漏電流(leakage current)的問題產生。為解決這個問題，現(xiàn)有技術多采用輕摻雜漏極結構(lightly doped drain,LDD)，用來降低漏極接觸處的電場進而減少漏電流。如圖1所示，一般低溫多晶硅薄膜晶體管的制程中，在形成自對準(self-align)輕摻雜漏極結構薄膜晶體管陣列基板的流程如下：1.在基板10上沉積緩沖層11和非晶硅層，并通過雷射回火(ELA)程序使之結晶化為多晶硅層12，通過光罩定義出多晶硅區(qū)。2.通過光罩定義出n型重摻雜區(qū)13并通過離子植入程序植入離子，形成n型重摻雜區(qū)13。3.借著低溫化學氣相沉積法(PECVD)沉積柵極絕緣層14。4.在柵極絕緣層14上沉積柵極15，通過光罩定義柵極區(qū)，并采用干式蝕刻法蝕刻掉其他區(qū)域的金屬。5.以柵極15為光罩進行離子植入程序(圖中箭頭處)，形成輕摻雜漏極區(qū)16。

由于采用干式刻蝕法蝕刻柵極金屬的同時會對柵極絕緣層產生一定的刻蝕導致柵極絕緣層流失，后續(xù)在進行離子植入程序以形成輕摻雜漏極區(qū)的時候，植入的能量和劑量上會產生不均勻，最終會使得通道上各個地方的電性產生差異，導致顯示器亮度不均或造成各種痕跡。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的在于提供一種薄膜晶體管陣列基板制造方法及薄膜晶體管陣列基板，避免在進行干刻蝕柵極的時候導致柵極絕緣層流失，改進了柵極絕緣層厚度的均勻性，使得植入的輕摻雜漏極區(qū)的劑量保持一致。

為達上述技術目的，本發(fā)明提供一種薄膜晶體管陣列基板制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步驟：

提供一基板；

在所述基板上形成一多晶硅層；

于所述多晶硅層中形成一漏極摻雜區(qū)及一源極摻雜區(qū)；

于所述多晶硅層上沉積一柵極絕緣層；

于所述柵極絕緣層上形成一金屬氧化物層；

于所述金屬氧化物層上形成一柵極金屬層；

使用一第一光罩對所述柵極金屬層進行蝕刻以定義一柵極；

以所述柵極作為一第二光罩蝕刻掉第二光罩范圍以外的所述金屬氧化物層；

以所述柵極與剩余的所述金屬氧化物層作為一第三光罩進行一離子植入以分別形成輕摻雜漏極區(qū)于所述多晶硅層兩側；

于所述柵極與所述柵極絕緣層上形成一絕緣層，分別定義所述多晶硅層的源極摻雜區(qū)和漏極摻雜區(qū)上方的一過孔；

于所述絕緣層上沉積一金屬層，并定義一源極及一漏極，所述源極及所述漏極分別通過所述過孔與所述源極摻雜區(qū)和所述漏極摻雜區(qū)相連。

依據本發(fā)明制法，在所述基板上形成所述多晶硅層之前更可包括形成一緩沖層的步驟。

依據本發(fā)明制法，形成所述漏極摻雜區(qū)及所述源極摻雜區(qū)為以磷離子植入于所述多晶硅層。

依據本發(fā)明制法，對所述柵極金屬層進行蝕刻為采用一干蝕刻程序以蝕刻掉所述第一光罩以外的柵極金屬層以形成所述柵極，對所述金屬氧化物層進行蝕刻為采用一濕蝕刻程序并以所述柵極作為第二光罩蝕刻掉所述第二光罩以外的金屬氧化物層。

依據本發(fā)明制法，所述柵極絕緣層為一氧化硅(SiO₂)層、一氮化硅(SiN_X)層或為兩者層迭結構。

依據本發(fā)明制法，所述金屬氧化物層的材質為氧化銦錫(ITO)。

依據本發(fā)明制法，所述金屬氧化物層與所述柵極間的尺寸偏差小于0.3um。

依據本發(fā)明制法，所述薄膜晶體管陣列基板適用于有機發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)顯示器。

另一方面，為達上述技術目的，本發(fā)明提供一種薄膜晶體管陣列基板，包括：