一种薄膜晶体管及制作方法、阵列基板和显示装置的制造方法_2

文档序号:9669087阅读:来源:国知局
间的半导体区域,在有源层上通过刻蚀工艺在有源层中的源极区域和漏极区域与源极和漏极电性相连的部分形成凹槽,并在凹槽处形成源极和漏极的图案时,避免了有源层中的多晶硅被刻蚀刺穿,解决了源漏电极和有源层接触不良的问题,从而提高薄膜晶体管的稳定性。
【附图说明】
[0036]图1为本发明实施例提供的一种薄膜晶体管的制作方法的流程示意图;
[0037]图2为本发明实施例提供的一种薄膜晶体管的制作方法得到的结构图之一;
[0038]图3为本发明实施例提供的一种薄膜晶体管的制作方法得到的结构图之二;
[0039]图4a至图4i为本发明实施例提供的一种薄膜晶体管的制作方法执行各步骤后的结构示意图;
[0040]图5为本发明实施例提供的一种薄膜晶体管的制作方法得到的结构图之三;
[0041]图6为本发明实施例提供的一种薄膜晶体管的制作方法的具体流程示意图;
[0042]图7为本发明实施例提供的一种薄膜晶体管的结构示意图;
[0043]图8为本发明实施例提供的第二种薄膜晶体管的结构示意图。
【具体实施方式】
[0044]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0045]本发明实施例提供了一种薄膜晶体管及制作方法、阵列基板和显示装置,用以解决现有技术中源漏电极和有源层接触不良的问题,从而提高薄膜晶体管的稳定性。
[0046]下面结合附图,对本发明实施例提供的薄膜晶体管及制作方法、阵列基板和显示装置的【具体实施方式】进行详细地说明。需要说明的是,本实施例中是为了更好的解释本发明,但不限制于本发明。
[0047]参见图1,本发明实施例提供的一种薄膜晶体管的制作方法,该方法包括:
[0048]S101、在衬底基板上形成有源层,其中有源层中用于形成薄膜晶体管的源极区域和漏极区域的厚度大于有源层中源、漏极区域之间的半导体区域的厚度;
[0049]S102、采用构图工艺在有源层上形成栅极,在所述有源层中用于形成薄膜晶体管的源极区域和漏极区域在与源极和漏极电性相连的部分形成凹槽,且在所述凹槽处形成源极和漏极的图案。
[0050]本发明实施例提供的上述薄膜晶体管的制作方法,首先在衬底基板上形成有源层,其中有源层中用于形成薄膜晶体管的源极区域和漏极区域的厚度大于所述有源层中源、漏极区域之间的半导体区域的厚度;然后采用构图工艺在所述有源层上形成栅极,在所述有源层中用于形成薄膜晶体管的源极区域和漏极区域在与源极和漏极电性相连的部分形成凹槽,且在所述凹槽处形成源极和漏极的图案。通过在形成有源层的过程中,使得有源层中用于形成源极区域和漏极区域的厚度大于有源层中源极区域和漏极区域之间的半导体区域,在有源层上通过刻蚀工艺在有源层中的源极区域和漏极区域与源极和漏极电性相连的部分形成凹槽,并在凹槽处形成源极和漏极的图案时,避免了有源层中的多晶硅被刻蚀刺穿,解决了源漏电极和有源层接触不良的问题,从而提高薄膜晶体管的稳定性。
[0051]需要说明的是,本发明实施例提供的上述薄膜晶体管的制作方法中,所采用构图工艺,包括任何形式的构图方式,例如通过利用光刻胶曝光显影刻蚀的方式,此方式中具体包括的步骤有且不限于:涂覆光刻胶、用掩膜板进行曝光、显影、对需要形成图案的膜层进行刻蚀从而形成相应的图案。对于多次出现的构图工艺,并不限定其包含完全相同的工艺步骤。
[0052]在具体实施时,本发明实施例提供的上述薄膜晶体管的制作方法中,进一步地,为了增加薄膜晶体管的源极和漏极与有源层的接触面积,增大源极和漏极在有源层中接触后形成的欧姆接触区,从而减小欧姆接触区的接触电阻。本发明实施例中,在有源层中用于形成薄膜晶体管的源极区域和漏极区域在与源极和漏极电性相连的部分形成凹槽,且在所述凹槽处形成源极和漏极的图案时,凹槽的截面宽度小于用于形成薄膜晶体管的源极区域或漏极区域的截面宽度。如图2所示,在衬底基板01上形成的有源层02中,包括用于形成薄膜晶体管的源极区域和漏极区域002,以及包括源、漏极区域之间的半导体区域003,其中,有源层中包括凹槽03,凹槽03位于有源层中与源极的图案和漏极的图案电性相连的部分。通过在凹槽处形成源极和漏极的图案,源极和漏极与有源层接触,形成欧姆接触区。其中凹槽03的截面宽度为d小于用于形成薄膜晶体管的源极区域或漏极区域的截面宽度1。
[0053]需要说明的是,本发明实施例仅是将凹槽的截面宽度小于用于形成薄膜晶体管的源极区域或漏极区域的截面宽度,作为较佳实施例进行的描述。在实际应用或者制作过程中,若凹槽的截面宽度等于用于形成薄膜晶体管的源极区域或漏极区域的截面宽度也是本发明的保护范围。例如参见图3所示,在形成凹槽的同时,将用于形成薄膜晶体管的源极区域和漏极区域002的厚度大于有源层中源、漏极区域之间的半导体区域003的厚度的部分刻蚀掉,从而形成图3所示的凹槽03,也属于本发明的保护范围。
[0054]在具体实施时,本发明实施例提供的上述薄膜晶体管的制作方法中,步骤S101的实现方式,可以具体采用以下方式实现:
[0055]在衬底基板01上形成多晶硅层;采用一次构图和两次刻蚀的工艺,使多晶硅层形成图2或图3所示的有源层02的图案,有源层的图案中用于形成薄膜晶体管的源极区域和漏极区域002的厚度大于有源层中源、漏极区域之间的半导体区域003的厚度。具体地,本发明实施例中通过一次构图和两次刻蚀工艺,相比现有技术中通过一次构图和一次刻蚀工艺,仅增加了一次刻蚀工艺,就避免了有源层中的多晶硅被刻蚀刺穿,解决了源漏电极和有源层接触不良的问题,从而提高薄膜晶体管的稳定性。
[0056]在具体实施例中,参见图4a,在衬底基板上形成多晶娃层10之前,还包括在衬底基板01上形成缓冲层21,其中缓冲层的材料可以为氧化硅,和氮化硅中的一种或者两种的叠加。具体地,缓冲层的厚度可以在100-400nm之间。通过在衬底基板上采用氧化硅或氮化硅制作缓冲层,可以起到阻挡层和平坦化的作用,同时有利于膜层之间应力的释放。具体地,在缓冲层上形成多晶硅层,包括在缓冲层上利用PECVD的方法沉积一层非晶硅,具体地,非晶硅的厚度可以为70-100nm之间,沉积温度可控制在400°C以下,然后在接近400°C条件下进行100分钟时间以上的去氢退火处理;采用准分子激光退火(ELA)工艺,对去氢退火处理后的非晶硅进行结晶处理,其中,准分子激光退火工艺可以采用波长为308nm的氯化铣(XeCl)激光,且激光的重叠率在90%与98%之间;经过准分子激光退火工艺后,非晶硅在激光能量的作用下发生结构的重新组合,即全部融化再快速结晶,从而形成多晶硅。
[0057]需要说明的是,若在制作柔性产品时,需要在形成缓冲层之前,在衬底基板上采用柔性工艺制作一层柔性基板。具体制作过程,在此不做具体赘述。
[0058]在具体实施时,本发明实施例提供的上述薄膜晶体管的制作方法中,采用一次构图和两次刻蚀的工艺,使多晶硅层10形成图2或图3所示的有源层02的图案,有源层的图案中用于形成薄膜晶体管的源极区域和漏极区域002的厚度大于有源层中源、漏极区域之间的半导体区域003的厚度,具体包括:
[0059]参见图4b,在多晶硅层10上涂覆光刻胶04,并采用掩膜版对光刻胶04进行曝光显影,形成光刻胶完全保留区域041、光刻胶部分保留区域042和光刻胶完全去除区域0
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