[發明專利]一種薄膜晶體管及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201410642083.4
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN105590862A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 周詩麗
• 申請（專利權）人: 昆山國顯光電有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/786;H01L29/08;H01L27/32
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 彭秀麗

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體涉及一種薄膜晶體管及其制備方法和 應用。

背景技術

有源矩陣有機發光器件(英文全稱ActiveMatrixorganiclightingemitting display，簡稱AMOLED)，利用薄膜晶體管(英文全稱ThinFilmTransistor， 簡稱TFT)，搭配電容存儲信號，來控制OLED的亮度和灰階表現。薄膜晶 體管陣列形成電路，決定像素的發光情況，進而決定圖像的構成。AMOLED 可大尺寸化，較省電，解析度高，面板壽命較長，因此在顯示技術領域得到 了高度的重視。

如圖1所示，AMOLED中為了達到固定電流驅動的目的，每個像素至 少需要兩個TFT(T1和T2)和一個存儲電容(Cs)來構成。當掃描線S1 被驅動時，開關TFT(T1)被開啟，而信號則由數據線D1輸入電容Cs； 當Cs蓄電后，電源根據控制TFT(T2)的I-V特性與Cs的電位供給電流以 驅動OLED。當T1關閉時，驅動電路中的漏電流會導致Cs的電容值改變， 使得導通電流降低，易造成像素的明亮或灰度調整產生誤差。現有技術中， 一般通過在TFT中設置LDD(英文全稱為：lightlydopeddrain，譯為：輕 摻雜漏極)區域，即在溝道中靠近漏極附件設置一個低摻雜的漏區，讓其承 受部分電壓，來降低開關TFT關閉后的漏電流。另外，設置LDD區還可以 解決由TFT收縮而引起的熱載流子效應。

中國專利CN103050410A公開了一種含LDD區的TFT的制備方法，具 體為：1、在基板上依次生產緩沖層和圖案化多晶硅層；2、在圖形化多晶硅 層上生產柵極絕緣層；3、在柵極絕緣層上生成第一離子注入阻擋層且預留 用于形成源極區域和漏極的區域；4、經柵極絕緣層對圖形化多晶硅層進行 第一次離子注入，形成源極區域和漏極區域；5、在柵極絕緣層上形成柵極； 6、在柵極絕緣層和柵極表面上形成第二離子注入阻擋層，在溝道區域兩側 進行第二次離子注入，形成LDD區；7、剝離第二離子注入阻擋層，再在柵 極絕緣層上形成覆蓋柵極的介電層，并進行圖案化，形成暴露源極區域和漏 極區域；8、在介電層上形成分別覆蓋源極區域的源極電極和覆蓋漏極區域 的漏極電極。

上述TFT的制備方法工藝復雜，僅形成LDD區就需要兩道掩膜、兩次 離子注入摻雜過程，工藝成本高和工藝難度大，而且工藝的穩定性較差。

OLED器件制作工藝復雜，在陣列基板的制作過程中不但涉及TFT的 制備的工藝，還涉及電容、引線互聯等問題，光刻、離子注入等工藝步驟次 數越多，OLED器件的制備成本越高、產品良率越低，因此研究如何簡化 TFT制備工藝具有重大的實際意義。

發明內容

為此，本發明所要解決的是現有技術中薄膜晶體管制備方法復雜的問 題，提供一種制備工藝簡單的薄膜晶體管的制備方法，以及該方法制得的薄 膜晶體管與所述薄膜晶體管在有機發光顯示裝置中的應用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

本發明所述的一種薄膜晶體管的制備方法，包括如下步驟：

S1、在基板上依次形成半導體層和柵極絕緣層；

S2、在柵極絕緣層遠離基板一側的上方施加雜質對半導體層進行第一次 摻雜；

S3、在柵極絕緣層上形成柵極；

S4、以柵極為第一道掩膜，在柵極遠離基板一側的上方施加雜質對半導 體層進行第二次摻雜，在半導體層長度方向的兩端形成雜質濃度較高的第二 摻雜區域，而半導體層中僅進行第一次摻雜的區域形成第一摻雜區域；

S5、在基板上形成直接覆蓋柵極絕緣層和柵極的層間絕緣層并圖案化， 形成暴露半導體層長度方向兩端部分第二摻雜區域的通孔，暴露區域與第一 摻雜區域不相鄰；

S6、以層間絕緣層圖案為第二道掩膜，在層間絕緣層遠離基板一側的上 方施加雜質對半導體層進行第三次摻雜，在第二摻雜區域暴露區域形成雜質 濃度較高的第三摻雜區域。

所述第一次摻雜、所述第二次摻雜、所述第三次摻雜的劑量比為 1～25:50～250：2500～5000，加速離子能量比為1～3:2～7:4～12。

所述摻雜步驟的摻雜劑均為P型離子。

且形成在所述第一摻雜區域兩側的所述第二摻雜區域面積不相等