c露出有源层200的一部分。所述形成图案化光阻层于该有源层上的步骤是采用半色调掩膜工艺、灰色调掩模工艺或单狭缝掩膜工艺。
[0024]S04:薄化露出于图案化光阻层400镂空部分400c的有源层200，如图1D所示。本实施例中，该步骤是通过蚀刻使露出于所述镂空部分400c的有源层200厚度变薄。
[0025]S05:移除图案化光阻层400的较薄部分，也就是移除所述图案化光阻层400的第二部分400b，进而裸露出对应的有源层部分，如图1E所示。本实施例中，所述移除图案化光阻层的第二部分的步骤优选是采用干法灰化(dry ashing)工艺。
[0026]S06:进行离子掺杂，即将高剂量的N型离子(例如磷)掺杂于有源层200的裸露部分中，由于有源层200的裸露部分具有不同厚度，其中较厚的有源层200(也就是先前图案化光阻层400的第二部分的位置所对应的有源层)可提供最佳深度来注入高剂量离子;较薄的有源层200(也就是先前经过薄化处理的有源层部分)则无法提供对等的深度注入高剂量离子。因此，较厚的有源层200会形成高浓度掺杂区200a;较薄的有源层200则形成低掺杂区200b，如图1F所示。所述高浓度掺杂区作为N型源/漏极区域，所述低掺杂区则作为轻掺杂漏区结构，即LDD结构(Lightly Doped Drain)，位于沟道与源/漏极区域之间，以改善热电子退化效应。
[0027]S07:移除剩余的图案化光阻层400。完成离子掺杂后，即可移除剩余的图案化光阻层400，并形成一栅极绝缘层500，以覆盖经过掺杂处理的有源层200。
[0028]S08:形成栅极600，即于栅极绝缘层500上形成一金属层，并通过第3道掩膜图案化所述金属层以定义出所述栅极600。
[0029]S09:形成接触孔及漏/源极金属层。具体来说，即先于所述栅极绝缘层500上形成一层间电介质层700以覆盖所述栅极600;接着通过第4道掩膜于所述层间电介质层700上形成位置对应所述高浓度掺杂区200a的接触孔800;最后再通过第5道掩膜工艺于接触孔800内形成漏/源极金属层900，完成所述薄膜晶体管元件的制作，如图1G所示。从上述说明可知，本发明从有源层到漏/源电极的制作仅需5道掩膜，相较于先前技术少了一道用于离子掺杂的掩膜工艺。
[0030]通过上述方法所制造出的薄膜晶体管元件的有源层，即包含了厚度不同的高浓度掺杂部分与低浓度掺杂部分，其中所述低浓度掺杂部分的厚度小于所述高浓度掺杂部分。
[0031]综上所述，通过上述方法所制造出的薄膜晶体管元件主要包括一基板、一有源层、一栅极绝缘层、一栅极金属层、一层间电介质层以及一漏/源极金属层等构件，其中所述有源层形成于所述基板上，并包含高浓度掺杂部分与低浓度掺杂部分，其中所述低浓度掺杂部分的厚度小于所述高浓度掺杂部分。所述栅极绝缘层、所述栅极金属层、所述层间电介质层以及所述漏/源极金属层依序形成于所述有源层上；其中所述层间电介质层上形成有至少两接触孔，所述接触孔位置对应所述有源层的高浓度掺杂部分;所述漏/源极金属层通过所述接触孔连接至所述有源层的高浓度掺杂部分。
[0032]本发明主要是通过形成特定的图案化光阻层在有源层上，利用所述图案化光阻层对有源层进行蚀刻以形成不同厚度的区域，之后再对不同厚度的区域进行离子注入，使不同厚度的区域的离子掺杂浓度不同而具有不同导电性能，一次性形成源/漏极区域(高浓度掺杂)和LDD结构(低浓度掺杂)，进而制成薄膜晶体管元件，整体流程可减少一道用于离子掺杂的掩膜工艺，有效降低薄膜晶体管阵列基板的制造成本。与传统的低温多晶硅薄膜晶体管元件制作工艺相比，本发明的薄膜晶体管元件结构的LDD结构不仅掺杂浓度较小，同时物理厚度也比较薄，具有较大的电阻，使得元件信赖性和稳定性得到提升。
[0033]本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。
【主权项】
1.一种薄膜晶体管元件的制造方法，其特征在于:包含下列步骤: 在基板上形成一有源层； 对有源层进行通道掺杂； 形成一图案化光阻层于该有源层上，其中该图案化光阻层具有一第一部分、一第二部分及镂空部分，且第一部分的厚度大于第二部分的厚度，其中第一部分覆盖有源层的中央位置;第二部分覆盖于有源层的两侧;镂空部分位于第一部分与第二部分之间以将第一部分与第二部分隔开，且所述镂空部分露出有源层的一部分； 通过蚀刻使露出于所述镂空部分的有源层厚度变薄； 移除图案化光阻层的第二部分，以裸露出对应的有源层部分； 对有源层的裸露部分进行高剂量离子掺杂，使较厚的有源层形成高浓度掺杂区，较薄的有源层形成低掺杂区； 移除剩余的图案化光阻层，并形成一栅极绝缘层； 于栅极绝缘层上形成一金属层，并图案化所述金属层以定义出栅极； 于栅极绝缘层上形成一层间电介质层以覆盖所述栅极； 于所述层间电介质层上形成位置对应高浓度掺杂区的接触孔；以及 于接触孔内形成漏/源极金属层。2.如权利要求1所述的薄膜晶体管元件的制造方法，其特征在于:所述形成图案化光阻层于该有源层上的步骤是采用半色调掩膜工艺、灰色调掩模工艺或单狭缝掩膜工艺。3.如权利要求1所述的薄膜晶体管元件的制造方法，其特征在于:所述在基板上形成一有源层的步骤是在基板上沉积一非晶硅层，并使非晶硅层结晶化成为多晶硅层，再通过掩膜工艺将多晶硅层图案化，从而定义出所述有源层。4.如权利要求1所述的薄膜晶体管元件的制造方法，其特征在于:所述使非晶硅层结晶化成为多晶硅层的方式为准分子激光退火工艺。5.如权利要求1所述的薄膜晶体管元件的制造方法，其特征在于:所述移除图案化光阻层的第二部分的步骤是采用干法灰化工艺。6.一种薄膜晶体管元件，其特征在于，包括: 一基板； 一有源层，形成于所述基板上，所述有源层包含高浓度掺杂部分与低浓度掺杂部分，其中所述低浓度掺杂部分的厚度小于所述高浓度掺杂部分。7.如权利要求6所述的薄膜晶体管元件，其特征在于:进一步包括一栅极绝缘层、一栅极金属层、一层间电介质层以及一漏/源极金属层，依序形成于所述有源层上；其中所述层间电介质层上形成有至少两接触孔，所述接触孔位置对应所述有源层的高浓度掺杂部分；所述漏/源极金属层通过所述接触孔连接至所述有源层的高浓度掺杂部分。
【专利摘要】一种薄膜晶体管元件及其制造方法，其包含形成一图案化光阻层于有源层上，其中图案化光阻层具有一第一部分、一第二部分及镂空部分，且第一部分的厚度大于第二部分的厚度；薄化镂空部分的有源层；移除图案化光阻层的第二部分，以裸露出对应的有源层部分；对有源层的裸露部分进行高剂量离子掺杂，使较厚的有源层形成高浓度掺杂区，较薄的有源层形成低掺杂区；移除剩余的图案化光阻层；最后形成栅极、接触孔和漏/源极金属层。
【IPC分类】H01L21/77, H01L21/336, H01L29/786
【公开号】CN105576034
【申请号】CN201510933455
【发明人】张占东
【申请人】武汉华星光电技术有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月15日