[發明專利]一種多晶硅TFT基板的制作方法及多晶硅TFT基板

有效

• 申請號: 201711258888.9
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN108198754B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 劉丹
• 申請（專利權）人: 武漢華星光電半導體顯示技術有限公司
• 主分類號: H01L21/265
• 分類號: H01L21/265;H01L21/336;H01L29/786;H01L29/10
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅;熊賢卿

本發明實施例公開了一種多晶硅TFT基板的制作方法，包括：步驟S10，在襯底基板上沉積非晶硅膜層；步驟S11，對非晶硅膜層進行準分子激光退火，形成多晶硅有源層；步驟S12，對多晶硅有源層的溝道區域進行離子摻雜，形成溝道摻雜區；步驟S13，在多晶硅有源層上沉積形成柵極絕緣層；步驟S14，向有源層多晶硅的溝道區域注入氫離子；步驟S15，在柵極絕緣層上沉積形成柵極層；步驟S16，對多晶硅有源層的源極區與漏極區進行離子摻雜，形成源極摻雜區和漏極摻雜區；步驟S17，在柵極層上沉積形成層間絕緣層；步驟S18，在層間絕緣層上形成第一過孔以及第二過孔，并分別沉積形成源電極膜層和漏電極膜層，分別與源極摻雜區和漏極摻雜區電連接。本發明還公開了相應的多晶硅TFT基板。實施本發明，可以精確控制氫原子補入的濃度和深度，并提高TFT的良率。

技術領域

本發明涉及顯示領域，特別涉及一種多晶硅TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶體管)基板的制作方法及多晶硅TFT基板。

背景技術

在目前主流的多晶硅TFT制程中，一般采用離子注入的方式制作MOS(金屬氧化物半導體)管，由于晶體本身會存在一些缺陷及雜質，并且注入的離子引入了新的能級，導致摻雜多晶硅(如摻硼)電學性能不能達到要求。現有技術中，通常解決方法是通過補氫來填補多晶硅晶體缺陷，鈍化注入的硼離子，增加電子遷移率。常見的氫原子的補入都是以熱擴散的方式進行，利用層間絕緣層(ILD)膜層中的氫元素，通過高溫讓其擴散到有源層多晶硅的表層。這種方式難以估算氫元素補入的深度及濃度(經常都是以經驗值按照補氫的時間去衡量氫原子補入的量)，且補氫只能在ILD成膜后進行，受成膜前的有機物殘留等影響，極易在高溫后形成破洞。

另外，有實驗表明，摻硼硅在氫化后載流子濃度降低、遷移率升高，電阻率升高、電容減小。二次離子質譜的深度分布分析表明，氫與硼的分布存在對應關系，且只要沒有形成更穩定的氫分子，無論晶格符合哪種模型，硼-氫(B-H)復合體中的氫總是對硼存在鈍化作用。由此推斷，在最影響TFT電性的溝道(Chanel)區，硼(B)與氫(H)的濃度分布如果完全重合(形成B-H復合體)，可以得到最佳電性。但事實上，熱擴散過程依賴濃度梯度進行，其濃度由表層至多晶硅內部遞減，呈高斯分布，如圖1所示，示出了現有技術中熱擴散補氫的濃度-深度對應關系示意圖；而離子注入在靶向深度上具有最高濃度，例如在一個例子中，模擬1E4個B+離子以8Kev(千電子伏特)能量注入500A的多晶硅中，獲得的離子濃度與深度的關系圖如圖2所示，從圖2中可以看出，硼離子在靶向深度上具有最高濃度。故在多晶硅中，通過高溫擴展進行補氫，無法使氫濃度和硼濃度實現很好的重合。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種多晶硅TFT基板的制作方法及相應的及多晶硅TFT基板，可以改善多晶硅TFT基板制造中補氫效果，可以精確控制氫原子補入的濃度和深度，并提高多晶硅TFT基板的良率和改善其性能。

為了解決上述技術問題，本發明的實施例的一方面提供一一種多晶硅TFT基板的制作方法，包括下述步驟：

步驟S10，在襯底基板上沉積非晶硅膜層；

步驟S11，對所述非晶硅膜層進行準分子激光退火，形成多晶硅有源層；

步驟S12，對所述多晶硅有源層的溝道區域進行離子摻雜，形成溝道摻雜區；

步驟S13，在所述多晶硅有源層上沉積形成柵極絕緣層；

步驟S14，采用離子注入機控制向所述有源層多晶硅的溝道區域注入氫離子；

步驟S15，在所述柵極絕緣層上沉積形成柵極層；

步驟S16，對所述多晶硅有源層的源極區與漏極區進行離子摻雜，形成源極摻雜區和漏極摻雜區；

步驟S17，在所述柵極層上沉積形成層間絕緣層；