A,Si(V薄膜的厚度可以為200-4000A;在緩沖層為單層 結(jié)構(gòu)時(shí)，緩沖層為SiNx薄膜或Si(V薄膜，其中SiNx薄膜的厚度可以為50-丨500/\，Si(V薄 膜的厚度可以為200-4000A。
[0061] 步驟2、在緩沖層2上形成低溫多晶硅薄膜3 ;
[0062] 具體地，可以在緩沖層2上沉積一層非晶硅材料層，非晶硅材料層的厚度優(yōu)選 為500A，其厚度亦可根據(jù)需要設(shè)置為其它值，工藝條件具體可以為：反應(yīng)氣體流量比為 SiH4/H2= 100?250sccm/500?1250sccm，射頻功率為80?120W，沉積腔內(nèi)壓強(qiáng)為1800? 2200mtorr及溫度為380?400°C。
[0063] 之后對(duì)經(jīng)過上述步驟的襯底基板進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火，完成非晶硅至多晶硅的晶 化過程，其中激光脈沖頻率可以為500Hz，激光能量密度可以為350-450mJ/cm2。
[0064] 步驟3、對(duì)低溫多晶硅薄膜3進(jìn)行構(gòu)圖，形成包括源區(qū)、漏區(qū)和溝道區(qū)的有源層；
[0065] 在低溫多晶硅薄膜3表面涂覆光刻膠，采用掩膜板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光，使光刻膠 形成光刻膠未保留區(qū)域和光刻膠保留區(qū)域，其中，光刻膠保留區(qū)域?qū)?yīng)于源區(qū)、漏區(qū)和溝道 區(qū)的圖形所在區(qū)域，光刻膠未保留區(qū)域?qū)?yīng)于上述圖形以外的區(qū)域；進(jìn)行顯影處理，光刻膠 未保留區(qū)域的光刻膠被完全去除，光刻膠保留區(qū)域的光刻膠厚度保持不變，通過刻蝕工藝 完全刻蝕掉光刻膠未保留區(qū)域的低溫多晶硅薄膜3,剝離剩余的光刻膠，形成包括源區(qū)、漏 區(qū)和溝道區(qū)的有源層，源區(qū)用于與薄膜晶體管的源電極相接觸，漏區(qū)用于與薄膜晶體管的 漏電極相接觸。
[0066] 步驟4、在形成有有源層的襯底基板上形成柵絕緣層4,并在柵絕緣層4上形成柵 電極；
[0067] 具體地，可以在溝道區(qū)上方沉積厚度約為2000-6000A的柵絕緣層4,柵絕緣層 4包括有對(duì)應(yīng)源區(qū)和漏區(qū)的過孔。其中，柵絕緣層材料可以選用氧化物、氮化物或者氮氧化 物，柵絕緣層可以為單層、雙層或多層結(jié)構(gòu)。具體地，柵絕緣層可以是SiNx，SiOx或Si(ON) Xo
[0068] 之后在柵絕緣層4上沉積一層厚度為2500-16000A的柵金屬層，柵金屬層可以 是Cu，Al，Ag，Mo,Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金屬以及這些金屬的合金，柵金屬層可以為單 層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)，多層結(jié)構(gòu)比如Cu\Mo,Ti\Cu\Ti，Mo\Al\Mo等。在柵金屬層上涂覆一 層光刻膠，采用掩膜板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光，使光刻膠形成光刻膠未保留區(qū)域和光刻膠保留 區(qū)域，其中，光刻膠保留區(qū)域?qū)?yīng)于柵電極的圖形所在區(qū)域，光刻膠未保留區(qū)域?qū)?yīng)于上述 圖形以外的區(qū)域；進(jìn)行顯影處理，光刻膠未保留區(qū)域的光刻膠被完全去除，光刻膠保留區(qū)域 的光刻膠厚度保持不變；通過刻蝕工藝完全刻蝕掉光刻膠未保留區(qū)域的柵金屬薄膜，剝離 剩余的光刻膠，形成柵電極的圖形。
[0069] 步驟5、如圖3a所示，在源區(qū)和漏區(qū)的低溫多晶硅薄膜3表面形成非晶硅層5 ;
[0070]具體地，可以通過柵絕緣層的過孔向源區(qū)和漏區(qū)的低溫多晶硅薄膜3表面注入 低劑量低能量的非晶化材料，非晶化材料可以為Si，Ge，C或Ar，使得源區(qū)和漏區(qū)的低溫 多晶硅薄膜3表面的多晶硅處于非晶化狀態(tài)，形成非晶硅層5,非晶硅層5的厚度可以為 10-95A。
[0071] 步驟6、如圖3b所示，對(duì)表面形成有非晶硅層5的低溫多晶硅薄膜3進(jìn)行離子注 入，之后去除非晶硅層5;
[0072]如圖4所示，非晶硅層5中的晶格原子排列是不規(guī)則的，因此在對(duì)表面形成有非晶 硅層5的低溫多晶硅薄膜3進(jìn)行離子注入時(shí)，由于晶格原子沒有固定的排列方向，絕大部分 摻雜原子將被晶格原子所阻擋，使得離子注入的深度均勻性較佳。在離子注入過程中以柵 電極為掩膜板，離子注入到多晶硅有源層后，使得多晶硅半導(dǎo)體層變?yōu)閷?dǎo)體層。注入的離子 可以為硼⑶離子，反應(yīng)氣體可以為濃度為1-10%的B2H6，當(dāng)然，根據(jù)薄膜晶體管類型的需 要，注入的離子也可以為磷（P)離子，在此不做限定，本發(fā)明實(shí)施例可采用現(xiàn)有已知的任一 源漏區(qū)摻雜工藝。
[0073] 由于非晶硅的導(dǎo)電性能沒有多晶硅好，因此，為了保證薄膜晶體管的性能，還需要 去除源區(qū)和漏區(qū)的非晶硅層，在離子注入后通過刻蝕工藝去除低溫多晶硅薄膜3表面的非 晶娃層5。
[0074] 步驟7、在柵電極上方形成層間絕緣層，并在層間絕緣層上形成源電極和漏電極。
[0075]具體地，可以在柵電極上方沉積3丨隊(duì)或SiO2形成層間絕緣層，層間絕緣層包括有 對(duì)應(yīng)源區(qū)和漏區(qū)的過孔，之后在層間絕緣層上沉積一層厚度約為2000-6000A的源漏金 屬層，源漏金屬層可以是Cu，Al，Ag，Mo,Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金屬以及這些金屬的合 金。源漏金屬層可以是單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)，多層結(jié)構(gòu)比如Cu\Mo,Ti\Al\Ti，Ti/TiN/Al/ TiN，Mo\Al\Mo等。在源漏金屬層上涂覆一層光刻膠，采用掩膜板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光，使光 刻膠形成光刻膠未保留區(qū)域和光刻膠保留區(qū)域，其中，光刻膠保留區(qū)域?qū)?yīng)于源電極、漏電 極的圖形所在區(qū)域，光刻膠未保留區(qū)域?qū)?yīng)于上述圖形以外的區(qū)域；進(jìn)行顯影處理，光刻膠 未保留區(qū)域的光刻膠被完全去除，光刻膠保留區(qū)域的光刻膠厚度保持不變；通過刻蝕工藝 完全刻蝕掉光刻膠未保留區(qū)域的源漏金屬薄膜，剝離剩余的光刻膠，形成源電極、漏電極的 圖形，源電極通過貫穿柵絕緣層和層間絕緣層的過孔與源區(qū)的有源層連接，漏電極通過貫 穿柵絕緣層和層間絕緣層的過孔與漏區(qū)的有源層連接。
[0076] 通過上述步驟形成了頂柵型的低溫多晶硅薄膜晶體管，本實(shí)施例在對(duì)源區(qū)和漏區(qū) 的低溫多晶硅薄膜進(jìn)行離子注入之前，在源區(qū)和漏區(qū)的低溫多晶硅薄膜表面形成非晶硅 層，由于非晶硅中的晶格原子排列是不規(guī)則的，因此在之后對(duì)表面形成有非晶硅層的低溫 多晶硅薄膜進(jìn)行離子注入時(shí)，能夠有效地減少溝道效應(yīng)、使得離子注入的深度均勻性較佳， 進(jìn)而使薄膜晶體管的閾值電壓的均勻性較好，并實(shí)現(xiàn)源漏超淺結(jié)。
[0077] 在本發(fā)明各方法實(shí)施例中，所述各步驟的序號(hào)并不能用于限定各步驟的先后順 序，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，對(duì)各步驟的先后變化也 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0078] 以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也 應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，其特征在于，包括： 利用低溫多晶硅薄膜形成包括源區(qū)和漏區(qū)的有源層，所述源區(qū)用于與薄膜晶體管的源 電極相接觸，所述漏區(qū)用于與薄膜晶體管的漏電極相接觸； 在所述源區(qū)和漏區(qū)的低溫多晶硅薄膜表面形成非晶硅層； 對(duì)表面形成有所述非晶硅層的低溫多晶硅薄膜進(jìn)行離子注入。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，其特征在于，所述在所 述源區(qū)和漏區(qū)的低溫多晶硅薄膜表面形成非晶硅層包括： 對(duì)所述源區(qū)和漏區(qū)的低溫多晶硅薄膜的表面進(jìn)行非晶化處理，在所述低溫多晶硅薄膜 表面形成所述非晶硅層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，其特征在于，對(duì)所述低 溫多晶硅薄膜的表面進(jìn)行非晶化處理包括： 向所述低溫多晶硅薄膜表面注入非晶化材料，使得所述低溫多晶硅薄膜表面的多晶硅 處于非晶化狀態(tài)，形成所述非晶硅層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，其特征在于，所述非晶 化材料為Si，Ge，C或Ar。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，其特征在于，所述對(duì)表 面形成有所述非晶硅層的低溫多晶硅薄膜進(jìn)行離子注入包括： 以薄膜晶體管的柵電極為掩膜板，對(duì)表面形成有所述非晶硅層的低溫多晶硅薄膜進(jìn)行 咼子注入。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，其特征在 于，所述對(duì)表面形成有所述非晶硅層的低溫多晶硅薄膜進(jìn)行離子注入之后還包括： 去除所述源區(qū)和漏區(qū)的非晶硅層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，其特征在 于，所述非晶硅層的厚度為10-95A。
8. -種低溫多晶硅薄膜晶體管，其特征在于，為采用如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的 方法制作。
9. 一種陣列基板，其特征在于，包括形成在襯底基板上的如權(quán)利要求8所述的低溫多 晶硅薄膜晶體管。
10. -種顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求9所述的陣列基板。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種低溫多晶硅薄膜晶體管及制作方法、陣列基板及顯示裝置，屬于顯示技術(shù)領(lǐng)域。其中，低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法包括：利用低溫多晶硅薄膜形成包括源區(qū)和漏區(qū)的有源層，所述源區(qū)用于與薄膜晶體管的源電極相接觸，所述漏區(qū)用于與薄膜晶體管的漏電極相接觸；在所述源區(qū)和漏區(qū)的低溫多晶硅薄膜表面形成非晶硅層；對(duì)表面形成有所述非晶硅層的低溫多晶硅薄膜進(jìn)行離子注入。本發(fā)明的技術(shù)方案能夠減少溝道效應(yīng)、使得離子注入的深度均勻性較佳，薄膜晶體管的閾值電壓的均勻性較好，并實(shí)現(xiàn)源漏超淺結(jié)。
【IPC分類】H01L21-266, H01L21-336, H01L29-786
【公開號(hào)】CN104617151
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510035832
【發(fā)明人】陸小勇, 劉政, 李小龍, 田慧, 孫亮, 王祖強(qiáng)
【申請(qǐng)人】京東方科技集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年1月23日