[發明專利]一種薄膜晶體管的制作方法、薄膜晶體管及顯示基板

在審

• 申請號: 201710409082.9
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107221503A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 錢海蛟;操彬彬;楊成紹;黃寅虎
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司;合肥鑫晟光電科技有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/786
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司11243
• 代理人: 許靜,劉偉

技術領域

本發明涉及顯示領域，特別是指一種薄膜晶體管的制作方法、薄膜晶體管及顯示基板。

背景技術

隨著液晶顯示技術的發展，對薄膜晶體管的有源層的電子遷移率要求越來越高，傳統的只由非晶硅材料制成的有源層，在電子遷移率上已不能滿足性能需求(半導體層的電子遷移率偏低會導致薄膜晶體管的開態電流也隨之偏低)。而目前的解決方法是，使用多晶硅和非晶硅的雙層結構的作為有源層，多晶硅層在開態下具有足夠高的電子遷移率，以彌補非晶硅層的不足。

參考圖1所示，在現有的薄膜晶體管制作工藝中，會在多晶硅層上沉積出保護圖形12，之后以保護圖形12為掩膜板，對多晶硅層進行刻蝕，得到圖1所示的多晶硅圖形11，之后再制作非晶硅圖形13，該非晶硅圖形13能夠與多晶硅圖形11的刻蝕側面D1相接處。

在具體刻蝕多晶硅層的過程中時，刻蝕氣體難以刻蝕保護圖形12，在該保護圖形的掩膜作用下，使得非晶硅圖形13的刻蝕側面D1近乎于垂直于與保護圖形12的接觸面，不具有任何坡度，甚至還會出現如圖1中橢圓形虛線處所示的過刻蝕現象(即非晶硅圖形13相對上方保護圖形縮進去了一部分)，顯然，這種多晶硅層的刻蝕側面會影響到與非晶硅圖形13接觸，使得兩者接觸面積十分有限，從而影響薄膜晶體管的電子遷移率，進而導致薄膜晶體管的工作性能得到惡化。

發明內容

本發明的目的是解決現有薄膜晶體管有源層中的非晶硅圖形與多晶硅圖形接觸不理想，而影響薄膜晶體管電子遷移率的問題。

為實現上述目的，一方面，本發明的實施例提供一種薄膜晶體管的制作方法，包括形成有源層的步驟，所述步驟包括：

在襯底基板上依次形成多晶硅圖層和保護圖層；

使用第一刻蝕氣體，對所述保護圖層進行刻蝕，得到由保護圖層形成的保護圖形；

以所述保護圖形為掩膜板，使用第二刻蝕氣體，同時對所述保護圖形以及多晶硅圖層進行刻蝕，得到由多晶硅圖層形成的多晶硅圖形，以及由保護圖形形成的保護殘留圖形，其中所述保護圖形被所述第二刻蝕氣體刻蝕的速率不小于所述多晶硅圖層被所述第二刻蝕氣體刻蝕的速率；

形成非晶硅圖形，所述非晶硅圖形與所述多晶硅圖形的刻蝕側面相接觸，所述多晶硅圖形和所述非晶硅圖形共同組成有源層。

其中，所述多晶硅圖層的形成材料包括p-Si，所述保護圖層形成材料包括SiO₂。

其中，使用第一刻蝕氣體，對所述保護圖層進行刻蝕，包括：

使用O₂與CF₄體積比例為40:200的第一刻蝕氣體，對所述保護圖層進行刻蝕。

其中，所述保護圖層的厚度為1000埃，被所述第一刻蝕氣體刻蝕的時間為120秒-130秒，刻蝕環境的大氣壓強為55毫托-65毫托。

其中，使用第二刻蝕氣體，同時對所述保護圖形以及多晶硅圖層進行刻蝕，包括：

使用O₂與CF₄體積比例為100:200的第二刻蝕氣體，同時對所述保護圖形以及多晶硅圖層進行刻蝕。

其中，所述多晶硅圖層的厚度為500埃，所述保護圖形以及所述多晶硅圖層同時被所述第二刻蝕氣體刻蝕的時間為35秒-45秒，刻蝕環境的大氣壓強為75毫托-85毫托。

其中，所述制作方法還包括：

在形成非晶硅圖形后，對所述非晶硅圖形遠離所述襯底基板的表面進行離子注入，使得所述非晶硅圖形被離子注入的部分形成歐姆接觸層。

另一方面，本發明的實施例還提供一種薄膜晶體管，該薄膜晶體管采用本發明提供的上述制作方法制作得到。

其中，所述有源層的多晶硅圖形的刻蝕側面的坡度為45度-55度。

其中，所述有源層的多晶硅圖形與所述有源層的保護殘留圖形構成升階的階梯結構。

此外，本發明的實施例還通過一種顯示基板，包括本發明提供的上述薄膜晶體管。

本發明的上述方案具有如下有益效果：

本發明的方案可以形成刻蝕側面具有坡度的多晶硅圖形，從而獲得與非晶硅圖形更多的觸面積，可提高薄膜晶體管的電子遷移率，進而改善薄膜晶體管的工作性能。

附圖說明

圖1為現有的薄膜晶體管的結構示意圖；

圖2A-圖2D為本發明實施例提供的薄膜晶體管制作方法的流程示意圖；

圖3A-圖3G為本發明實施例提供的薄膜晶體管制作方法的詳細流程示意圖。

圖4為本發明實施例提供的薄膜晶體管與現有的薄膜晶體管針對開態電流的對比示意圖。