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_3

文档序号:9669087阅读:来源:国知局
43,其中光刻胶完全保留区域041对应用于形成薄膜晶体管的源极区域和漏极区域,光刻胶部分保留区域042对应用于形成源、漏极区域之间的半导体区域;参见图4c,第一次刻蚀光刻胶完全去除区域043所对应的多晶硅层10,使光刻胶完全去除区域所对应的多晶硅层完全去除;参见图4d,采用灰化工艺,灰化掉光刻胶部分保留区域的光刻胶,且使光刻胶完全保留区域041的光刻胶04变薄;参见图4e,第二次刻蚀光刻胶部分保留区域所对应的多晶硅层10,形成有源层的图案;参见图4f,剥离光刻胶完全保留区域所对应的光刻胶。
[0060]在具体实施例中,较佳地,在多晶硅层10上涂覆光刻胶04的厚度可以在1.5-3nm之间。形成的光刻胶完全保留区域的宽度,较佳地为5-10nm,或者大于10nm。第一次刻蚀光刻胶完全去除区域043所对应的多晶硅层10时,可以采用干刻的工艺,可以增加刻蚀的精确度。较佳地,在采用灰化工艺,灰化掉光刻胶部分保留区域的光刻胶,且使光刻胶完全保留区域041的光刻胶04变薄时,可以将变薄后的光刻胶完全保留区域041的光刻胶04保持在l_2nm之间,从而有利于下一步剥离该光刻胶的步骤。
[0061]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,在第二次刻蚀多晶硅层,形成有源层的图案时,为了防止第二次刻蚀过渡,使得用于形成源漏极之间的半导体区域被蚀掉。本发明实施例提供的处理方式为,第二次刻蚀光刻胶部分保留区域所对应的多晶硅层,形成有源层的图案,包括:干刻光刻胶部分保留区域所对应的多晶硅层,使光刻胶部分保留区域所对应的多晶硅层的厚度小于光刻胶完全保留区域所对应的多晶硅层的厚度,且光刻胶部分保留区域所对应的多晶硅层的厚度大于零。其中,光刻胶部分包括区域所对应的多晶硅层为源漏电极之间的半导体区域,光刻胶完全保留区域对应的多晶硅层为源极区和漏极区。
[0062]在具体实施例中,较佳地,第二次刻蚀多晶硅层时,采用干刻工艺。通过干刻工艺的精细雕刻,尽量减少了多晶硅层的粗糙度。进一步地,为了更加增进干刻后多晶硅层的光滑度,可以在干刻之后采用溶液处理,降低多晶硅表面的粗糙度。较佳地,第二次刻蚀多晶硅层时,将光刻胶部分保留区域所对应的多晶硅层由原来的70-100nm减薄到30_50nm之间,同时由于光刻胶完全保留区域所对应的光刻胶层受到光刻胶层的保护作用,厚度并没有减少,依然在70-100nm之间。从而确保了多晶硅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用于形成源、漏极区域之间的半导体区域的厚度。
[0063]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,掩膜板为半色调掩膜板、灰色调掩膜板或具有狭缝的掩膜板。
[0064]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S102的实现方式,可以具体采用以下方式实现:
[0065]参见图4g,采用构图工艺在有源层02上依次形成栅极绝缘层05、栅极06和层间绝缘层07 ;参见图4h,在有源层02中用于形成薄膜晶体管的源极区域和漏极区域002所对应的层间绝缘层07以及栅极绝缘层05的区域中形成第一过孔11和第二过孔12,第一过孔11用于使形成的源极与有源层02电性相连,第二过孔12用于使形成的漏极与有源层02电性相连;参见图4i,在第一过孔11处形成源极08的图案,同时在第二过孔12处形成漏极09的图案。具体地,本发明实施例中通过在栅极绝缘层、层间绝缘层和有源层上对应的源极区域和漏极区域设置过孔,并在过孔处形成源极和漏极的图案,在形成过孔的同时,需要采用刻蚀工艺,由于有源层上源极区域和漏极区域的厚度较厚,在刻蚀栅极绝缘层漏出有源层时,不会因为刻蚀过渡出现多晶硅层被刻蚀刺穿的问题。同时避免了刻蚀程度较小,造成栅极绝缘层在过孔处的残留。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。进一步地,若形成过孔时,刻蚀掉一部分有源层,使得有源层的源极和漏极区域呈现凹槽的结构。使得在该凹槽处形成源极和漏极时,进一步增加了源极和漏极与有源层的接触面积,减小了接触电路,增加了薄膜晶体管器件的可靠性。
[0066]在具体实施例中,采用PECVD的方法在有源层上沉积栅极绝缘层,其中栅极绝缘层的材料可以为氧化硅和氮化硅中的一种或两种,在此不做具体限定。较佳地,栅极绝缘层的厚度可以在50-200nm之间。在形成栅极绝缘层上采用磁控溅射设备沉积栅极层,且栅极的厚度可以在80-300nm之间,其中,栅极的材料可以为铝、钼、铜或钨等金属材料中的一种或者多种。然后采用曝光、显影和刻蚀的工艺,形成栅极的图案。进一步,在栅极上方沉积的层间绝缘层,是为了防止栅极与源极和漏极之间形成短路。其中层间绝缘层的材料可以为氧化硅和氮化硅中的一种或两种,在此不做具体限定。层间绝缘层的厚度可以在200-600nm之间。然后利用干刻工艺,在形成源极和漏极的区域所对应的栅极绝缘层和层间绝缘层处刻蚀形成第一过孔和第二过孔。
[0067]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,在第一过孔11处形成源极08的图案,同时在第二过孔12处形成漏极09的图案,包括:在层间绝缘层07上形成光刻胶层,光刻胶层不包括第一过孔11和第二过孔12所对应的区域;采用离子注入方式以及构图工艺在第一过孔11处形成源极08的图案,同时在第二过孔12处形成漏极09的图案。
[0068]在具体实施例中,参见图5,在层间绝缘层07上形成光刻胶04,且光刻胶层的厚度可以为2-3nm之间,通过曝光工艺将第一过孔11和第二过孔12处的光刻胶04灰化掉;然后采用离子注入方法在第一过孔和第二过孔处进行离子掺杂,用以降低源漏极与多晶硅层形成的欧姆接触区的电阻,形成较好的欧姆接触区。利用磁控溅射设置在第一过孔和第二过孔处沉积源极金属和漏极金属,其中,源极金属和漏极金属的厚度可以为1000埃-3000埃之间,源极金属和漏极金属的材料可以为铝、钼、铜或钨等金属材料中的一种或者多种。最后采用曝光、显影和刻蚀的工艺,形成源极的图案和漏极的图案。
[0069]下面以图4i所示的结构为例具体说明本发明实施例提供的上述方法,如图6所示,具体步骤如下:
[0070]S601、在衬底基板上形成缓冲层21 ;
[0071]S602、在缓冲层21上形成多晶硅层10,并采用一次构图工艺和两次干刻工艺,形成有源层02的图案,如图4f所示;
[0072]S603、在有源层02上采用构图工艺依次形成栅极绝缘层05、栅极06,以及层间绝缘层07的图案,如图4g所示;
[0073]S604、在有源层02中用于形成薄膜晶体管的源极区域和漏极区域所对应的层间绝缘层07以及栅极绝缘层05的区域中形成第一过孔11和第二过孔12,如图4h所示;
[0074]S605、在层间绝缘层07上形成光刻胶04,通过曝光、显影工艺将第一过孔11和第二过孔12处的光刻胶04灰化掉,如图5所示;
[0075]S606、然后采用离子注入方法在第一过孔11和第二过孔12处进行离子掺杂,利用磁控溅射设置在第一过孔和第二过孔处沉积源极金属和漏极金属,形成源极08和漏极09的图案,如图4i所示。
[0076]相应地,本发明实施例提供了一种薄膜晶体管,参见图7,包括位于衬底基板01上的有源层02、位于有源层02上且与有源层电性相连的源极08和漏极09,以及位于有源层上的栅极06,有源层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。
[0077]其中,在衬底基板和有源层之间还包括缓冲层21,在有源层02和栅极06之间还包括栅极绝缘层05,在栅极
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1