专利名称：自对准式tft有源矩阵的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种平板显示制造领域的制造方法，具体的说是一种TFT有源矩阵的 新型制造方法，采用微机械加工工艺的方法以及半导体工艺的自对准方式实现TFT有源矩 阵的制作。
背景技术：
TFT为Thin Film Transistor的缩写，中文意思为薄膜晶体管。传统TFT有源矩阵的制造工艺流程如下(见图1 一图7)
(1)首先在清洗洁净的TFT玻璃基板上溅射底栅金属层；
(2)通过光刻工艺对底栅金属层作图形化处理，得到底栅电极的图形；
(3)在图形化后的底栅金属层之上依次淀积绝缘层、有源层及欧姆接触层；
(4)对欧姆接触层及有源层作图形化处理，刻蚀得到硅岛；
(5)溅射一层金属电极层，作为TFT有源矩阵的源漏电极层；
(6)对源漏电极层图形化处理，得到源金属电极以及漏金属电极；并对TFT沟道处 的欧姆接触层作刻蚀处理，将此处欧姆接触层断开；
(7)淀积一层钝化保护层，保护有源矩阵驱动模块免受外界环境对其性能的影响； 通过刻蚀制出电极接触孔。传统TFT有源矩阵制作工艺过程，有源层之上的欧姆接触层要通过刻蚀的方法去 除掉，由于欧姆接触层厚度非常薄，因此对刻蚀工艺的要求非常高刻蚀不足会导致器件有 源层被短路，器件性能失效；而过刻则会造成器件有源层破坏，器件的迁移率等性能都会受 到影响。利用此方式制作TFT有源矩阵难度非常大，制作成本较高。本发明采用微机械加工工艺的方法以及半导体工艺的自对准方式来改进TFT有 源矩阵欧姆接触层的制作方法，降低了 TFT有源矩阵的制造难度，提高了产品的成品率；并 且TFT有源矩阵制作完成之后，可以转移到其它玻璃基板之上，玻璃基板可以为普通的玻 璃基板，而非必须为TFT玻璃基板，可大大节约制造成本。
发明内容
本发明的目的是针对己有技术存在的缺陷提供一种基于微机械加工工艺的自对 准式TFT有源矩阵制造方法，该方法采用自对准式方法实现欧姆接触层的制作，从而使TFT 有源矩阵的制造工艺难度大幅降低，提高制造成品率。根据上述发明构思，本发明采用如下方案
一种基于微机械加工工艺的自对准式TFT有源矩阵制造方法，采用微机械加工工艺的 方法以及半导体工艺的自对准方式实现TFT有源矩阵的制造，其工艺步骤如下
(1)首先在清洗洁净的单晶硅晶圆上热生长一层氧化硅层，作为后续TFT有源矩阵转 移的牺牲层；
(2)在氧化硅层上涂布一层抗蚀层，并在其上生长一层栅极金属层；(3)对栅极金属层作图形化处理，制作出TFT有源矩阵的底栅金属电极；
(4)在TFT有源矩阵的底栅金属电极之上生长绝缘层、有源层，并将有源层图形化处理 得到硅岛；
(5)溅射TFT有源矩阵的源漏电极层，并作图形化处理，得到源金属电极以及漏金属电
极；
(6)生长氮化硅保护层；
(7)再次涂布抗蚀层，并做平坦化处理；
(8)利用微机械加工工艺刻蚀掉氧化硅层，将TFT有源矩阵层从单晶硅晶圆之上剥离
开；
(9)去除掉栅极金属层上涂布的抗蚀层，并从栅金属层的方向作离子注入，控制注入 的离子束能量及剂量，以自对准的方式形成欧姆接触层，从而使有源层与源漏电极层相连 接；
(10)将TFT有源矩阵层转移到基板上去除掉源漏电极层之上的抗蚀层，并对氮化硅 保护层作图形化处理，刻蚀出电极接触孔，方便后续引线。至此基于微机械加工工艺的自对准式TFT有源矩阵制造过程完成。上述步骤(9)所述的TFT有源矩阵层转移到基板上，采用粘合剂等方式将TFT有源 矩阵层粘合到基板上；此处所述的基板可以为普通玻璃基板，或者为柔性基板等多种基板。本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点本 发明利用自对准方式实现欧姆接触层的制作，即从底栅金属层电极方向作离子注入并以底 栅金属电极作为自对准的图形，在有源层与源漏电极层形成欧姆接触层，从而使TFT有源 矩阵的制造工艺难度大幅降低，提高制造成品率。
图广图7是传统TFT有源矩阵制造工艺流程图8是本发明的基于微机械加工工艺的自对准式TFT有源矩阵制造流程框图； 图纩图18本发明的基于微机械加工工艺的自对准式TFT有源矩阵制造工艺流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的优选实施例进行说明
实施例1 参见图广图8，本发明基于微机械加工工艺的自对准式TFT有源矩阵制造方 法，采用微机械加工工艺的方法以及半导体工艺的自对准方式实现TFT有源矩阵的制造。首先在清洗洁净的单晶硅晶圆20上生长一层氧化硅层21，后续可利用微机械加 工的剥离工艺将制造的TFT有源矩阵从单晶硅晶圆20剥离掉，并且在氧化硅层21上涂布 抗蚀层22 ；接下来的制造工艺部分与传统TFT有源矩阵的制造工艺相同，包括栅极金属层 23的淀积以及图形化处理、绝缘层M、有源层25的淀积几步工艺，区别于传统的TFT有源 矩阵接下来制作欧姆接触层，本发明此处暂先不制作欧姆接触层，而是生长源漏电极层26 并且图形化处理，形成源、漏电极；接着生长氮化硅保护层27、抗蚀层观，并对抗蚀层观做 平坦化处理。
各层膜结构生长制作完成之后，此步骤利用上述提到的微机械加工的剥离工艺将 氧化硅层21刻蚀掉，从而使TFT有源矩阵与单晶硅晶圆20分离开，并且将抗蚀层22去除 掉，露出栅极金属层23 ；从栅金属层23的方向作离子注入，控制注入的离子束30能量及剂 量，以底栅金属电极作为自动准的图形，在有源层25与源漏电极层沈之间形成欧姆接触层 四，从而使有源层25与源漏电极层沈相连接。将TFT有源矩阵层转移到基板40上，去除掉源漏电极层沈之上的抗蚀层观，并对 氮化硅保护层27作图形化处理，刻蚀出电极接触孔。本发明的基于微机械加工工艺的自对准式TFT有源矩阵制造完成。实施例2 本实施例与实施例1基本相同，特别之处在于参见图纩图18，选取 6英寸的单晶硅晶圆作为TFT有源矩阵制造的单晶硅晶圆20 ；首先利用湿法热氧化的方法 在单晶硅晶圆20上生长一层厚度为2mm左右的SiO2层作为氧化硅层21 ；在氧化硅层21之 上利用旋涂机均勻涂布一层有机膜，厚度约为Imm左右，并加热至130°C进行固化处理；接 着溅射栅极金属层23，选用钼/铝金属层作为栅极金属层，金属膜层厚度为2000A左右；对 栅极金属层23进行图形化处理，对其进行勻胶、光刻、刻蚀等工艺之后，得到栅极金属层23 的底栅金属电极231 ；栅极金属层23图形化处理之后，通过PECVD的方法，在栅极金属层23 上逐渐淀积3000 A左右的绝缘层M，选用氮化硅或者氧化硅作为绝缘层M，也可选用上述 两种双层结构作为绝缘层M ；生长一层有源层25，可选用非晶硅或微晶硅材料作为有源层 25，淀积厚度为2500 A左右；接着溅射一层厚度为3500A左右的源漏电极层26，图形化处 理后制成源金属电极沈1、漏金属电极沈2 ；之后再利用PECVD淀积一层氮化硅保护层27， 淀积的厚度为2000A左右，作为源金属电极沈1、漏金属电极沈2的保护层；再次采用旋涂 的方式涂布一层厚度为1. 5mm左右的抗蚀层观，加热至130°C进行固化处理之后并对表面 做平坦化处理；单晶硅晶圆20没有制作器件结构的一面采用涂布光刻胶或其它方式将其 进行保护。配制3%的氢氟酸刻蚀液，将制作有TFT有源矩阵的单晶硅晶圆20放入氢氟酸刻 蚀液中，此种方法即为微机械加工工艺中的牺牲层刻蚀工艺，利用此方法可以将TFT有源 矩阵与单晶硅晶圆20剥离开；用脱膜液或有机溶剂将抗蚀层22去除掉，露出栅极金属层 23 ；从栅极金属层23的方向进行离子注入，控制离子束注入能量为IOOKeV量级，离子注入 的结深处集中在有源层25与源漏电极层沈的相交处，此处栅极金属层23可以阻挡离子注 入到器件内部，因此起到自对准作用，从而在有源层25与源漏电极层沈之间形成欧姆接触 层四，并且欧姆接触层四分别位于源金属电极以及漏金属电极262下方，两处相互分 立；接着将TFT有源矩阵层转移至基板40之上并进行固定，可用粘合剂等方式来固定，基板 可选用为普通玻璃基板，或者是PET柔性基板等多种基板；最后去除掉源漏电极层沈之上 的抗蚀层观，并对氮化硅保护层27作图形化处理，刻蚀出电极接触孔，方便后续引线。从而 TFT有源矩阵层制造完成。
权利要求
1. 一种自对准式TFT有源矩阵制造方法，其特征在于，采用微机械加工工艺的方法以 及半导体工艺的自对准方式实现TFT有源矩阵的制造；其制造工艺步骤如下a.首先在清洗洁净的单晶硅晶圆(20)上热生长一层氧化硅层(21)，作为后续TFT有源 矩阵转移的牺牲层；b.在氧化硅层(21)上涂布一层抗蚀层(22)，并在其上生长一层栅极金属层(23);c.对栅极金属层23作图形化处理，制作出TFT有源矩阵的底栅金属电极(231);d.在TFT有源矩阵的底栅金属电极(231)之上生长绝缘层(24)、有源层(25)，并将有 源层图形化处理得到硅岛；e.溅射TFT有源矩阵的源漏电极层(26)，并作图形化处理，得到源金属电极(261)以及 漏金属电极(262)；f.生长氮化硅保护层(27)；7)再次涂布抗蚀层(28)，并做平坦化处理；g.利用微机械加工工艺刻蚀掉氧化硅层(21)，将TFT有源矩阵层从单晶硅晶圆(20)之 上剥离开；h.去除掉栅极金属层(23)上涂布的抗蚀层(22)，并从栅金属层(23)的方向作离子注 入，控制注入的离子束(30)能量及剂量，以自对准的方式形成欧姆接触层(29)，从而使有 源层(25 )与源漏电极层(26 )相连接；i.将TFT有源矩阵层转移到基板(40)上去除掉源漏电极层(26)之上的抗蚀层(28)， 并对氮化硅保护层(27)作图形化处理，刻蚀出电极接触孔，方便后续引线。
2.根据权利要求书1所述的自对准式TFT有源矩阵制造方法，其特征在于所述的TFT 有源矩阵层转移到基板上，采用粘合剂方式将TFT有源矩阵层粘合到基板上。
3.根据权利要求书1所述的自对准式TFT有源矩阵制造方法，其特征在于所述的基板 选择为普通玻璃基板或为柔性基板。
全文摘要
本发明涉及一种基于微机械加工工艺的自对准式TFT有源矩阵制造方法，该方法采用自对准式方法实现欧姆接触层的制作，从而使TFT有源矩阵的制造工艺难度大幅降低，提高制造成品率。区别于传统的TFT有源矩阵中欧姆接触层的制作方法，本发明利用自对准的方式实现欧姆接触层的制作，即从底栅金属电极方向作离子注入并以底栅金属电极作为自对准的图形，在有源层与源漏电极层形成欧姆接触层，从而使TFT有源矩阵的制造工艺难度大幅降低，提高制造成品率。
文档编号H01L21/265GK102074504SQ20101056138
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月27日 优先权日2010年11月27日
发明者张建华, 李喜峰, 陈龙龙 申请人:上海大学