[發明專利]薄膜晶體管的制作方法及薄膜晶體管

在審

• 申請號: 201711337019.5
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108091572A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 翟玉浩
• 申請（專利權）人: 深圳市華星光電技術有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/786
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

本發明公布了一種薄膜晶體管的制作方法，包括：提供基板，在所述基板上形成有源層；在所述有源層上沉積阻隔層；在所述阻隔層上依次形成柵極絕緣層和第一金屬層，刻蝕所述第一金屬層形成柵極，所述有源層包括與所述柵極在所述基板的垂直投影錯開的第一部分；對有源層進行離子注入，所述第一部分形成源極區和漏極區；沉積絕緣層覆蓋所述柵極及所述有源層，在所述絕緣層上形成源極和漏極，所述源極電連接至所述源極區，所述漏極電連接至所述漏極區。本發明還公布了一種薄膜晶體管。阻隔層增大了柵極與漏極區的間距，避免通道與漏極區的連接處產生熱載流子，提高了薄膜晶體管的穩定性，提升產品良率。

技術領域

本發明涉及電子器件技術領域，尤其是涉及一種薄膜晶體管的制作方法及薄膜晶體管。

背景技術

薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)是液晶顯示器中用來控制每個像素(Pixel)亮度的基本電路組件，隨著科技的發展，多晶硅結構可在低溫環境下利用激光熱退火(Laser annealing)的工藝來形成，薄膜晶體管的制造由早期的非晶硅結構演進到低溫多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon，LTPS)結構，這種結構工藝的變化大幅改善了薄膜晶體管的電性，也克服了玻璃基板不能耐高溫的問題，使薄膜晶體管可直接于玻璃基板上形成。然而低溫多晶硅結構具有下述問題，以p型硅基材為例，一個現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，由于這兩個n型摻雜區的摻雜濃度較高，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下會有漏電流(leakage current)的問題產生，組件穩定性受到嚴重影響。

為解決這個問題，現有技術發展出輕摻雜漏極結構(lightly doped drain，LDD)，用來降低漏極接面處的電場進而減少漏電流。以離子注入形成輕摻雜漏極結構，雖然可抑制短通道造成的熱載流子效應，然而其中必須經過多次光刻膠涂布及曝光顯影的光微刻工藝，需要額外的光罩來定義制作光刻膠層，不僅增加了產品制程，還受限于曝光技術易產生對準誤差，易造成輕摻雜漏極結構偏移，影響產品良率。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種薄膜晶體管的制作方法及薄膜晶體管，用以解決現有技術中多晶硅薄膜晶體管在關閉狀態下會有漏電流產生，影響產品穩定性的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種薄膜晶體管的制作方法，包括：

提供基板，在所述基板上形成有源層；

在所述有源層上沉積阻隔層；

在所述阻隔層上依次形成柵極絕緣層和第一金屬層，刻蝕所述第一金屬層形成柵極，所述有源層包括與所述柵極在所述基板的垂直投影錯開的第一部分；

對有源層進行離子注入，所述第一部分形成源極區和漏極區；

沉積絕緣層覆蓋所述柵極及所述有源層，在所述絕緣層上形成源極和漏極，所述源極電連接至所述源極區，所述漏極電連接至所述漏極區。

一種實施方式中，在所述有源層上沉積所述阻隔層后，所述方法還包括，刻蝕所述阻隔層，所述阻隔層形成分隔的第一阻隔段和第二阻隔段，所述柵極絕緣層形成于所述第一阻隔段上、所述第二阻隔段上，以及所述第一阻隔段與所述第二阻隔段之間。

一種實施方式中，刻蝕所述阻隔層的過程中，還刻蝕所述有源層，在所述有源層上形成凹坑，所述凹坑正對所述第一阻隔段與所述第二阻隔段的間隙，所述柵極絕緣層部分填充于所述凹坑內。

一種實施方式中，在所述基板上形成有源層的過程包括，在所述基板上沉積非晶硅層，并結晶化處理所述非晶硅層形成低溫多晶硅層。

一種實施方式中，結晶化處理所述非晶硅層的方式為固相晶化法或金屬橫向誘導或準分子激光退火。