一种多层低温多晶硅薄膜晶体管(ltps-tft)制造方法_2

文档序号:9709877阅读:来源:国知局
上表面,并沿着层间绝缘层的上表面延伸或铺展,形成源极金属引线192、漏极金属引线193位于层间绝缘层18上表面的部分192B、193B,层间绝缘层18上表面为层间绝缘层18背离薄膜晶体管的一侧表面,所述192B、193B沿着层间绝缘层的上表面引出薄膜晶体管10。
[0049]图3为图2中的A-A截面图,结合图2与图3,栅极金属引线191的一端连接于薄膜晶体管的栅极15,另一端穿过层间绝缘层18,延伸至层间绝缘层18的上表面,并沿着层间绝缘层18的上表面延伸或铺展,形成栅极金属引线15位于层间绝缘层18上表面的部分191B,所述191B沿着层间绝缘层18的上表面引出薄膜晶体管10。
[0050]同样,多层薄膜晶体管组中的薄膜晶体管20包括缓冲层22、低温多晶硅层23、栅极绝缘层24、栅极25、源极26、漏极27、层间绝缘层28,以及栅极金属引线291、源极金属引线292、漏极金属引线293。层间绝缘层28位于该薄膜晶体管缓冲层22、低温多晶硅层23、栅极绝缘层24、栅极25、源极26、漏极27的上方,平坦化层21位于层间绝缘层28的上方。
[0051]源极金属引线292、漏极金属引线293的一端分别连接于薄膜晶体管的源极26、漏极27,另一端穿过层间绝缘层28,延伸至层间绝缘层28的上表面,并沿着层间绝缘层28的上表面延伸或铺展,形成源极金属引线292、漏极金属引线293位于层间绝缘层28上表面的部分292B、293B,所述292B、293B沿着层间绝缘层28的上表面引出薄膜晶体管20。如图2和图3,栅极金属引线291的一端连接于薄膜晶体管的栅极25,另一端穿过层间绝缘层28,延伸至层间绝缘层28的上表面,并沿着层间绝缘层28的上表面延伸或铺展,形成栅极金属引线291位于层间绝缘层28上表面的部分291B,所述291B沿着层间绝缘层28的上表面引出薄膜晶体管
20 ο
[0052]图4为本实施例薄膜晶体管10或20的上表面俯视图,金属引线在薄膜晶体管10或20上表面的分布为栅极金属引线191 (291)、源极金属引线192(292)、漏极金属引线193(293)位于层间绝缘层18(28)上表面的部分191Β(291Β)、192Β(292Β)、193Β(293Β)。其中,源极金属引线192 (292)、漏极金属引线193 (293)位于层间绝缘层28上表面的部分192Β(292Β)、193Β(293Β)均与栅极金属层15(25)有部分重叠,且均位于低温多晶硅层13(23)的上方,金属引线位于层间绝缘层18上表面的部分192Β(292Β)、193Β(293Β)与栅极金属层15
(25)遮盖低温多晶硅层13(23)。
[0053]当上层薄膜晶体管20进行激光晶化的工艺的时候,所用激光可能会照射到下层薄膜晶体管10,而激光晶化采用的高能量激光会使得下层薄膜晶体管10的表面甚至内部受到损伤。本发明实施例设计金属引线与栅极金属层遮盖低温多晶硅层,由于薄膜晶体管中的引线为金属引线,密度较高,对激光具有吸收和反射作用,因此可以阻隔照射在其上的激光,避免金属引线下方的薄膜晶体管受损;另外,由于金属引线的熔点较高,被激光误照不会导致金属的融化,因此不影响其本身的性能。
[0054]如图5为本实施例中金属引线位于层间绝缘层18上表面的部分192Β、193Β与栅极金属层15从上方遮盖低温多晶硅层13的一种实施方式。与以上所述的结构的不同点在于,此实施方式中,栅极金属层的边缘为曲线,金属引线位于层间绝缘层18上方的部分与栅极金属层在垂直方向有重叠,且下方的低温多晶硅层13被位于其上方的栅极金属层15和金属引线的192Β、193Β完全遮盖。本发明实施例对金属引线与栅极金属层的具体重叠位置、面积不做限定,只要保证低温多晶硅层13被位于其上方的栅极金属层和金属引线完全遮盖,均在本发明实施例的保护范围内。
[0055]本实施例中金属引线采用金属钼材料,金属钼常用于制作晶体管或集成电路的金属引线,其具有较高的熔点,可以有效阻挡激光。
[0056]图6?图9为本发明一实施例中多层薄膜晶体管组的结构示意图。本实施例与前一实施例不同之处在于,下层薄膜晶体管10的金属引线从上层薄膜晶体管10的四周向上引出上层薄膜晶体管20。具体的,多层薄膜晶体管组包括基底1与形成在基底1上方的两层顶栅型低温多晶硅薄膜晶体管10与20,上层薄膜晶体管10与下层薄膜晶体管20在垂直方向重叠。栅极金属引线191、源极金属引线192、漏极金属引线193位于层间绝缘层18上表面的部分191B、192B、193B穿过其上层薄膜晶体管20,从薄膜晶体管20的层间绝缘层28上表面引出。如图6所示,金属引线位于层间绝缘层18上方的部分192B、193B向外延伸至超出上层薄膜晶体管20的边界,然后通过垂直方向的过孔,向上延伸,穿过上层薄膜晶体管20的层间绝缘层28至其上表面。图7为图6中B-B截面图,如图7所示,栅极金属引线191位于层间绝缘层18上表面的部分191B沿着与所述192B、193B不同的方向向外延伸至超出上层薄膜晶体管20的边界,然后通过垂直方向的过孔,向上延伸,穿过上层薄膜晶体管20的层间绝缘层28至其上表面。所述191B与上层薄膜晶体管20的栅极金属引线291也可以由同一侧向上引出,本发明实施例对此不作限制,只要保证不同引线相互之间绝缘即可。另外,金属引线向上引出避免了金属引线与薄膜晶体管的各层之间产生较大的寄生电容,有效防止薄膜晶体管周围金属引线的增加导致对其功能的影响。
[0057]图8为本实施例中下层薄膜晶体管10的表面的上表面俯视图。金属引线在下层薄膜晶体管10的表面分布为栅极金属引线191、源极金属引线192、漏极金属引线193位于层间绝缘层18上表面的部分1918、1928、1938,以及所述1918、1928、1938继续向外延伸至超出上层薄膜晶体管边界的部分191(:、192(:、193(:。与前一实施例不同的是,所述1918、1928、1938向外延伸至超出上层薄膜晶体管边界即止,然后通过在191C、192C、193C处设置过孔,金属引线通过过孔向上延伸至上层薄膜晶体管20的层间绝缘层28的上表面,形成金属引线位于层间绝缘层28上表面的部分1910、1920、1930,如图9所示。栅极金属引线191、291,源极金属引线192、292,漏极金属引线193、293同时从层间绝缘层28上表面引出,金属引线在层间绝缘层28上表面分布为,下层薄膜晶体管的金属引线19位于层间绝缘层28上表面的部分191D、192D、193D,以及上层薄膜晶体管的金属引线29位于层间绝缘层28上表面的部分291B、292B、293B。
[0058]源极金属引线192(292)、漏极金属引线193(293)位于层间绝缘层18上表面的部分192B(292B)、193B(293B)均与栅极金属层15(25)有部分重叠,且均位于低温多晶硅层13
(23)的上方,金属引线位于层间绝缘层18上表面的部分192B(292B)、193B(293B)与栅极金属层15 (25)从上方遮盖低温多晶硅层13(23)。
[0059]另外,在本发明实施例的其他实施方式中,上下层薄膜晶体管也可不完全对齐,如图10所示的多层薄膜晶体管组,上下层薄膜晶体管也可错位叠加,本发明对此不作限定,只要上下层薄膜晶体管有至少一部分重叠的多层薄膜晶体管组,均在本发明实施例保护范围内。
[0060]图11?图12为本发明的又一实施例中多层薄膜晶体管组的结构示意图,本实施例中薄膜晶体管组由底栅型薄膜晶体管叠加而成。多层薄膜晶体管组包括基底1与形成在基底1上方的两层底栅型低温多晶硅薄膜晶体管30与40,上层薄膜晶体管40与下层薄膜晶体管30在垂直方向重叠。在实施例的其他实施方式中,多层薄膜晶体管组的薄膜晶体管层数不限于2层,也可以为大于1的任一层数。
[0061]如图11所示,多层薄膜晶体管组中的薄膜晶体管30包括缓冲层32、低温多晶硅层33、栅极绝缘层34、栅极35、源极36、漏极37、层间绝缘层38,以及栅极金属引线391、源极金属引线392、漏极金属引线393。层间绝缘层38位于缓冲层、低温多晶硅层、栅极绝缘层、栅极、源极、漏极的上方,平坦化层31位于层间绝缘层38的上方。
[0062]源极金属引线392、漏极金属引线393的一端分别连接于薄膜晶体管的源极36、漏极37,另一端穿过层间绝缘层38,由层间绝缘层38的上表面引出。其中,层间绝缘层38上表面为层间绝缘层38背离薄膜晶体管的一侧表面。源极金属引线392、漏极金属引线393由源极36、漏极37延伸至层间绝缘层38上表面,并沿着层间绝缘层38的上表面延伸或铺展,形成源极金属引线392、漏极金属引线393位于层间绝缘层38上表面的部分392B、393B。
[0063]同样,多层薄膜晶体管组中的薄膜晶体管40包括缓冲层42、低温多晶硅层43、栅极绝缘层44、栅极45、源极46、漏极47、层间绝缘层48,以及栅极金属引线491、源极金属引线492、
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