缘层进 行蚀刻形成凹槽，然后在该凹槽上形成栅极，使得栅极的宽度略大于凹槽的宽度，再对有源 层进行离子植入形成源、漏极接触区、沟道区、及至少位于所述漏极接触区与沟道区之间的 一过渡区，所述过渡区上方的栅极绝缘层相比于沟道区处更厚，可以屏蔽部分栅极电场，使 得此处的载流子浓度相比于沟道处较低，沟道边缘靠近漏极处受到的横向电场也会有所减 弱，形成一个过渡，从而抑制由于漏极处的大电场对器件造成的损害；该制作方法简单，省 去了 LDD的制程，可减少一道光罩，降低生产成本。本发明的低温多晶硅薄膜晶体管，通过 至少在有源层上的沟道区与漏极接触区之间设置一类似于LDD或Offset结构的过渡区，所 述过渡区上方的栅极绝缘层相比于沟道区处更厚，可以减弱沟道区靠近漏极处的电场，抑 制热载流子效应以及短沟道效应，提高器件可靠性，在不减小器件开电流的情况下，大幅度 降低器件的关电流。
[0144] 以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术 构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的 保护范围。
【主权项】
1. 一种低温多晶硅薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1、提供一基板（10)，对所述基板（10)进行清洗和预烘烤； 步骤2、在所述基板（10)上沉积一缓冲层（20); 步骤3、在所述缓冲层（20)上沉积一非晶硅层，采用准分子激光晶化或固相结晶化的 方式进行结晶形成多晶硅层，采用一道光刻制程对该多晶硅层进行图案化处理，形成有源 层（30); 步骤4、沉积一栅极绝缘层（40); 步骤5、通过一道光刻制程对所述栅极绝缘层（40)进行蚀刻，在所述栅极绝缘层（40) 上对应所述有源层（30)上方蚀刻出一凹槽（41); 步骤6、沉积第一金属层，采用一道光刻制程对所述第一金属层进行图案化处理，形成 对应于所述凹槽（41)上方的栅极（50)，并且保留位于所述栅极（50)上方的光阻层（51)， 所述栅极（50)的宽度大于所述凹槽（41)的宽度，且所述栅极（50)的左、右两侧均超出所 述凹槽（41)的左、右两侧一段距离； 步骤7、以覆盖光阻层（51)的栅极（50)为掩模，对所述有源层（30)进行离子植入，形 成位于所述有源层（30)两侧的源极接触区（311)与漏极接触区（312);所述有源层（30) 上对应于所述凹槽（41)的区域形成沟道区（313);所述源极接触区（311)、漏极接触区 (312)与沟道区（313)之间分别形成第一过渡区（314)、第二过渡区（315)，所述第一过渡区 (314)、第二过渡区（315)分别对应于所述栅极（50)的左、右两侧超出所述凹槽（41)的左、 右两侧的部分； 步骤8、去除覆盖于栅极（50)上的光阻层（51)，在所述栅极（50)、及栅极绝缘层（40) 上沉积一层间介电层（60)，通过一道光刻制程在所述层间介电层（60)、及栅极绝缘层（40) 上对应所述源极接触区（311)、漏极接触区（312)分别形成源极接触孔（61)、漏极接触孔 (62); 步骤9、沉积第二金属层，采用一道光刻制程对所述第二金属层进行图案化处理，形成 源极（71)和漏极（72);所述源极（71)和漏极（72)分别经由所述源极接触孔（61)、漏极接 触孔（62)与所述有源层（30)上的源极接触区（311)、漏极接触区（312)相接触。2. 如权利要求1所述的低温多晶硅薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，所述步骤6 中，所述栅极（50)的左、右两侧分别超出所述凹槽（41)的左、右两侧的距离为所述凹槽 (41)宽度 L 的 1/10 ~1/5。3. 如权利要求1所述的低温多晶硅薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，所述步骤7对 所述有源层（30)进行磷离子植入，从而得到的源极接触区（311)与漏极接触区（312)均为 N型掺杂区； 或者，所述步骤7对所述有源层（30)进硼离子植入，从而得到的源极接触区（311)与 漏极接触区（312)均为P型掺杂区。4. 一种低温多晶硅薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1、提供一基板（10)，对所述基板（10)进行清洗和预烘烤； 步骤2、在所述基板（10)上沉积一缓冲层（20); 步骤3、在所述缓冲层（20)上沉积一非晶硅层，采用准分子激光晶化或固相结晶化的 方式进行结晶形成多晶硅层，采用一道光刻制程对该多晶硅层进行图案化处理，形成有源 层（30); 步骤4、沉积一栅极绝缘层（40); 步骤5、通过一道光刻制程对所述栅极绝缘层（40)进行蚀刻，在所述栅极绝缘层（40) 上对应所述有源层（30)上方蚀刻出一凹槽（41); 步骤6、沉积第一金属层，采用一道光刻制程对所述第一金属层进行图案化处理，形成 对应于所述凹槽（41)上方的栅极（50)，并且保留位于所述栅极（50)上方的光阻层（51)， 所述栅极（50)的宽度大于所述凹槽（41)的宽度，且所述栅极（50)的左侧与所述凹槽（41) 的左侧对齐，所述栅极（50)的右侧超出所述凹槽（41)右侧一段距离； 步骤7、以覆盖光阻层（51)的栅极（50)为掩模，对所述有源层（30)进行离子植入，形 成位于所述有源层（30)两侧的源极接触区（311)与漏极接触区（312);所述有源层（30) 上对应于所述凹槽（41)的区域形成沟道区（313);所述漏极接触区（312)与沟道区（313) 之间形成过渡区（315)，所述过渡区（315)对应于所述栅极（50)的右侧超出所述凹槽（41) 的部分； 步骤8、去除覆盖于栅极（50)上的光阻层（51)，在所述栅极（50)、及栅极绝缘层（40) 上沉积一层间介电层（60)，通过一道光刻制程在所述层间介电层（60)、及栅极绝缘层（40) 上对应所述源极接触区（311)、漏极接触区（312)分别形成源极接触孔（61)、漏极接触孔 (62); 步骤9、沉积第二金属层，采用一道光刻制程对所述第二金属层进行图案化处理，形成 源极（71)和漏极（72);所述源极（71)和漏极（72)分别经由所述源极接触孔（61)、漏极接 触孔（62)与所述有源层（30)上的源极接触区（311)、漏极接触区（312)相接触。5. 如权利要求4所述的低温多晶硅薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，所述步骤 6中，所述栅极（50)的右侧超出所述凹槽（41)的右侧的距离为所述凹槽（41)宽度L的 1/10 ~1/5〇6. 如权利要求4所述的低温多晶硅薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，所述步骤7对 所述有源层（30)进行磷离子植入，从而得到的源极接触区（311)与漏极接触区（312)均为 N型掺杂区； 或者，所述步骤7对所述有源层（30)进硼离子植入，从而得到的源极接触区（311)与 漏极接触区（312)均为P型掺杂区。7. -种低温多晶硅薄膜晶体管，其特征在于，包括：一基板（10)、设于所述基板（10)上 的缓冲层（20)、设于所述缓冲层（20)上的有源层（30)、设于所述缓冲层（20)上并覆盖缓 冲层（20)和有源层（30)的栅极绝缘层（40)、设于所述栅极绝缘层（40)上的栅极（50)、设 于栅极绝缘层（40)上并覆盖栅极（50)的层间介电层（60)、及设于所述层间介电层（60)上 的源极（71)与漏极（72); 所述层间介电层（60)、及栅极绝缘层（40)上设有分别对应于所述源极接触区（311)、 漏极接触区（312)的源极接触孔（61)、漏极接触孔（62);所述源极（71)与漏极（72)分别 经由所述源极接触孔（61)、漏极接触孔（62)与所述有源层（30)上的源极接触区（311)、漏 极接触区（312)相接触。8. 如权利要求7所述的低温多晶硅薄膜晶体管，其特征在于，所述栅极（50)的宽度大 于所述凹槽（41)的宽度，且所述栅极（50)的左、右两侧均超出所述凹槽（41)的左、右两侧 一段距离； 所述有源层（30)包括位于中部的沟道区（313)，位于两侧的源极接触区（311)、漏极接 触区（312)，以及分别位于所述源极接触区（311)、漏极接触区（312)与沟道区（313)之间 的第一过渡区（314)、第二过渡区（315);所述第一、第二过渡区（314)、（315)分别对应于所 述栅极（50)的左、右两侧超出所述凹槽（41)的左、右两侧的部分。9. 如权利要求7所述的低温多晶硅薄膜晶体管，其特征在于，所述栅极（50)的宽度大 于所述凹槽（41)的宽度，且所述栅极（50)的左侧与所述凹槽（41)的左侧对齐，所述栅极 (50)的右侧超出所述凹槽（41)右侧一段距离； 所述有源层（30)包括位于中部的沟道区（313)，位于两侧的源极接触区（311)、漏极接 触区（312)，以及位于所述漏极接触区（312)与沟道区（313)之间的过渡区（315);所述过 渡区（315)对应于所述栅极（50)的右侧超出所述凹槽（41)的部分。10. 如权利要求7所述的低温多晶硅薄膜晶体管，其特征在于，所述源极接触区（311) 与漏极接触区（312)均为N型掺杂区或者均为P型掺杂区。
【专利摘要】本发明提供一种低温多晶硅薄膜晶体管的制作方法及低温多晶硅薄膜晶体管，通过先对栅极绝缘层进行蚀刻形成凹槽，然后在该凹槽上形成栅极，使得栅极的宽度略大于凹槽的宽度，再对有源层进行离子植入形成源、漏极接触区、沟道区、及至少位于所述漏极接触区与沟道区之间的一过渡区，所述过渡区上方的栅极绝缘层相比于沟道区处更厚，可以屏蔽部分栅极电场，使得此处的载流子浓度相比于沟道处较低，形成一个过渡，从而抑制由于漏极处的大电场对器件造成的损害；该制作方法简单，省去了LDD的制程，可减少一道光罩，降低生产成本。本发明的低温多晶硅薄膜晶体管，在不减小器件开电流的情况下，大幅度降低器件的关电流。
【IPC分类】H01L29/06, H01L29/786, H01L21/336
【公开号】CN105097550
【申请号】CN201510471290
【发明人】周星宇, 张晓星
【申请人】深圳市华星光电技术有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月4日