本發(fā)明涉及薄膜晶體管，特別是一種低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法。

背景技術(shù)：

薄膜晶體管液晶顯示器(thinfilmtransistorliquidcrystaldisplay，tftlcd)可分為多晶硅與非晶硅，兩者的差異在于電晶體特性不同。多晶硅的電子移動率比排列雜亂的非晶硅的電子移動率更高，因此得到了較為廣泛的應(yīng)用。多晶硅主要包含高溫多晶硅與低溫多晶硅(lowtemperaturepoly-silicon，縮寫：ltps)兩種產(chǎn)品。

低溫多晶硅制作的tft分為n型和p型兩種類型，其中n型低溫多晶硅tft需要設(shè)置一個低摻雜型漏極(lightlydraindoping，ldd)來降低源漏極之間的漏電流。現(xiàn)有的ldd工藝主要是通過離子注入掩膜來實現(xiàn)輕參雜，兩次摻雜過程各自需要一道黃光制程來形成掩膜，因此，制造成本較高；此外，兩次黃光制程也容易造成對位不準(zhǔn)的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，該方法能夠改善低溫多晶硅薄膜晶體管的制作過程由于兩次黃光工藝造成對位不準(zhǔn)的問題，進(jìn)而降低制造成本。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施方式提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明實施例提供一種低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，包括：

提供一基板，所述基板上形成多晶硅層，所述多晶硅層包括第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域；

在所述第一區(qū)域及所述第二區(qū)域上涂布光刻膠，并經(jīng)過曝光、第一次顯影形成光刻膠層；

以所述光刻膠層為遮擋進(jìn)行第一次摻雜工藝，以在所述第三區(qū)域上形成重?fù)诫s區(qū)域；

對所述光刻膠層進(jìn)行第二次顯影，以使得所述第二區(qū)域露出；

以第二次顯影后的光刻膠層為遮擋進(jìn)行第二次摻雜工藝，以在所述第二區(qū)域上形成輕摻雜區(qū)域。

其中，所述第一次摻雜工藝及所述第二次摻雜工藝均為離子注入工藝。

其中，所述第一次摻雜的離子濃度大于第二次摻雜的離子濃度。

其中，對所述光刻膠層進(jìn)行第二次顯影過程中，通過控制顯影液的濃度、顯影時間及溫度，使得第二次顯影后，所述第二區(qū)域露出于所述光刻膠層。

其中，所述光刻膠為正型光刻膠，所述顯影液為有機(jī)堿性溶液；或者所述光刻膠為負(fù)型光刻膠，所述顯影液為無機(jī)堿性溶液。

其中，所述在基板上形成多晶硅層包括：在基板上形成緩沖層；在所述緩沖層上形成多晶硅層。

其中，所述在所述緩沖層上形成多晶硅層，包括：在所述緩沖層上形成非晶硅層；將所述非晶硅層轉(zhuǎn)化為多晶硅層。

其中，所述緩沖層和非晶硅薄膜分別經(jīng)由化學(xué)氣相沉積法形成。

其中，所述方法還包括：在形成所述輕摻雜區(qū)域后剝離所述光刻膠層。

本發(fā)明實施例具有如下優(yōu)點或有益效果：

本發(fā)明的實施例中，對多晶硅層的兩次摻雜過程(重?fù)诫s和輕摻雜)可以只經(jīng)一次黃光制程完成，即同時進(jìn)行干蝕刻處理和離子輕摻雜處理，這樣就可以節(jié)省一道黃光及光刻膠的剝離制程，降低了工藝成本，工藝簡單，易于操作。同時，此處采用的離子植入方法容易控制離子重?fù)诫s區(qū)和離子輕摻雜區(qū)的寬度，不會產(chǎn)生離子重?fù)诫s區(qū)和離子輕摻雜區(qū)異常重疊問題；避免了由于兩次黃光工藝造成對位不準(zhǔn)的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法流程示意圖。

圖2為基板上形成多晶硅層的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為在基板上形成光刻膠層結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為對圖3的基板進(jìn)行離子重?fù)诫s處理的示意圖。

圖5為基板上的光刻膠層二次顯影后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖5的基板進(jìn)行離子輕摻雜處理的示意圖。

圖7為圖6中玻璃光刻膠層后的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

此外，以下各實施例的說明是參考附加的圖示，用以例示本發(fā)明可用以實施的特定實施例。本發(fā)明中所提到的方向用語，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“側(cè)面”等，僅是參考附加圖式的方向，因此，使用的方向用語是為了更好、更清楚地說明及理解本發(fā)明，而不是指示或暗指所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸地連接，或者一體地連接；可以是機(jī)械連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。若本說明書中出現(xiàn)“工序”的用語，其不僅是指獨立的工序，在與其它工序無法明確區(qū)別時，只要能實現(xiàn)該工序所預(yù)期的作用則也包括在本用語中。另外，本說明書中用“～”表示的數(shù)值范圍是指將“～”前后記載的數(shù)值分別作為最小值及最大值包括在內(nèi)的范圍。在附圖中，結(jié)構(gòu)相似或相同的用相同的標(biāo)號表示。

請結(jié)合參閱圖1。，圖1為本發(fā)明的低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法流程示意圖。其主要包括如下步驟：

步驟s001：提供一基板，所述基板上形成多晶硅層，所述多晶硅層包括第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域。

具體的，請結(jié)合參閱圖2。圖2為基板上形成多晶硅層的結(jié)構(gòu)示意圖。所述基板10可以為玻璃基板10。先通過初始清潔(initialclean)工藝實現(xiàn)對玻璃基板10的清洗。為了防止玻璃基板10中有害物質(zhì)，如堿金屬離子對多晶硅薄膜層性能的影響，還需要在所述基板10上形成緩沖層。進(jìn)一步具體的，可以采用采用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(plasmaenhancedchemicalvapordeposition，簡稱pecvd)法在玻璃基板10上沉積緩沖層20。

具體的，所述緩沖層20可以由兩部分構(gòu)成，首先沉積一層厚度約為50-100nm的sinx薄膜，它可以很好地抑制玻璃基板10中的金屬原子對多晶硅薄膜的影響，為了防止sinx中缺陷態(tài)對多晶硅薄膜結(jié)晶質(zhì)量的影響，在sinx薄膜之上再沉積一層厚度約為100-150nm的sio2薄膜，它可以很好的與多晶硅薄膜進(jìn)行匹配。緩沖層20制備完后可以進(jìn)行退火處理，以優(yōu)化該緩沖層20的質(zhì)量。

然后，在緩沖層20上形成多晶硅層30。

具體的，可以采用pecvd法在緩沖層20上沉積厚度為30-100nm的非晶硅層，對其進(jìn)行結(jié)晶化處理后得到多晶硅層30。例如，形成非晶硅層后，采用高溫烤箱對非晶硅層進(jìn)行脫氫工藝處理，以防止在晶化過程中的氫爆現(xiàn)象以及降低晶化后薄膜內(nèi)部的缺陷態(tài)密度作用。脫氫工藝完成后，進(jìn)行l(wèi)tps工藝過程，對非晶硅薄膜進(jìn)行多晶化處理。一般采用的方法為激光退火工藝(ela)、金屬誘導(dǎo)結(jié)晶工藝(mic)、固相結(jié)晶工藝(spc)等結(jié)晶化手段對非晶硅層進(jìn)行結(jié)晶化處理。結(jié)晶化后還需采dhf(二羥基富馬酸二甲酯，純度為1-20％)或者稀釋的hf藥液進(jìn)行清洗工藝，對多晶硅薄膜層的表面進(jìn)行處理，以形成所述多晶硅層30。這樣可以降低多晶硅薄膜層的表面粗糙度，去除由于結(jié)晶化而帶來的褶皺或者尖端凸起等，以使多晶硅薄膜層能更好的與后面的薄膜層相接觸，并可以提高整個器件的性能。

具體的，所述多晶硅層30上包括第一區(qū)域31、第二區(qū)域32和第三區(qū)域33。所述第二區(qū)域32位于所述第一區(qū)域31外圍，所述第三區(qū)域33位于所述第二區(qū)域32外圍。

步驟s002：在所述第一區(qū)域及所述第二區(qū)域上涂布光刻膠，并經(jīng)過曝光、第一次顯影形成光刻膠層。

具體的，請參閱圖3。圖3為在基板上形成光刻膠層結(jié)構(gòu)示意圖。在所述緩沖層20上涂布光刻膠(pr)，并經(jīng)過曝光、一次顯影后形成光刻膠層40。進(jìn)一步具體的，所述該光刻膠可可以采用正型光刻膠，此時所用的顯影液一般為有機(jī)堿性溶液(如tmah)；若光刻膠采用負(fù)型光刻膠，則負(fù)型光刻膠所用的顯影液一般是無機(jī)堿性溶液(如koh，na2co3，nahco3等)。

步驟s003：以所述光刻膠層為遮擋進(jìn)行第一次摻雜工藝，以在所述第三區(qū)域上形成重?fù)诫s區(qū)域。

具體的，本發(fā)明中的摻雜工藝可以采用離子注入工藝或擴(kuò)散工藝兩種方式。采用離子注入具有在較低的溫度下將各種雜質(zhì)摻入到不同半導(dǎo)體中，能精確控制摻入離子的濃度分布和注入深度，以及可實現(xiàn)大面積均勻摻雜等優(yōu)點。因此，優(yōu)選的，所述摻雜工藝為離子注入工藝。

圖4為對圖3的基板進(jìn)行離子重?fù)诫s處理的示意圖。此處以n型離子注入為例來進(jìn)行說明，n+表示高濃度n離子流(v族元素：p、as、sb等)。如圖所示，由于有光刻膠層40的阻擋，多晶硅層上的第一區(qū)域31和第二區(qū)域32沒有離子摻雜。而第三區(qū)域33由于沒有光刻膠層40阻擋，在第三區(qū)域33形成了離子重?fù)诫s區(qū)。

步驟s004：對所述光刻膠層進(jìn)行第二次顯影，以使得所述第二區(qū)域露出于。

請參閱圖5，圖5為基板上的光刻膠層二次顯影后的結(jié)構(gòu)示意圖。具體的，通過顯影液對光刻膠層40進(jìn)行二次顯影，可通過控制二次顯影時間、濃度、溫度等制程參數(shù)來調(diào)整光刻膠層40的尺寸。使得所述第二區(qū)域32露出于所述二次曝光后的光刻膠層40?？梢岳斫獾氖?，二次顯影的顯影液與一次顯影的顯影液可以相同。

步驟s005：以第二次顯影后的光刻膠層為遮擋進(jìn)行第二次摻雜工藝，以在所述第二區(qū)域上形成輕摻雜區(qū)域。

圖6為圖5的基板進(jìn)行離子輕摻雜處理的示意圖。n-表示低濃度n離子流(v族元素：p、as、sb等)。在該步驟中，多晶硅層30中第二區(qū)域32和第三區(qū)域33沒有光刻膠層40阻擋，多晶硅層30中的這些區(qū)域進(jìn)行了離子輕摻雜。第一區(qū)域31由于還有光刻膠阻擋，第一區(qū)域31沒有進(jìn)行離子輕摻雜。此外，由于多晶硅層30中的第三區(qū)域33進(jìn)行了離子重?fù)诫s處理，在此處又與第二區(qū)域32同時進(jìn)行了離子輕摻雜處理。這樣，既保證了離子輕摻雜區(qū)的分布，又不會削弱原來的離子重?fù)诫s區(qū)。最終形成的離子重?fù)诫s區(qū)33和離子輕摻雜區(qū)32。

可以理解的是，第一次摻雜時的離子濃度為第一濃度，第二次摻雜時的離子濃度為第二濃度，其中，所述第一離子濃度大于所述第二離子濃度。

本發(fā)明的實施例中，對多晶硅層的兩次摻雜過程(重?fù)诫s和輕摻雜)可以只經(jīng)一次黃光制程完成，即同時進(jìn)行干蝕刻處理和離子輕摻雜處理，這樣就可以節(jié)省一道黃光及光刻膠的剝離制程，降低了工藝成本，工藝簡單，易于操作。同時，此處采用的離子植入方法容易控制離子重?fù)诫s區(qū)和離子輕摻雜區(qū)的寬度，不會產(chǎn)生離子重?fù)诫s區(qū)和離子輕摻雜區(qū)異常重疊問題；避免了由于兩次黃光工藝造成對位不準(zhǔn)的問題。

可以理解的是，請參閱圖7，圖7為圖6中玻璃光刻膠層后的結(jié)構(gòu)示意圖。在形成所述輕摻雜區(qū)域后，需要剝離所述光刻膠層。光刻膠層的玻璃方法可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的玻璃方法，此處不再贅述。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上所述的實施方式，并不構(gòu)成對該技術(shù)方案保護(hù)范圍的限定。任何在上述實施方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在該技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。