两边凸起部分B浓度高，可作为源/漏极，源漏极在垂直方向上掺杂离子浓度自上而下由高到低呈梯度分布，形成LDD结构。
[0019]参照图1C所示，在硅岛4上依次沉积栅极绝缘层5和栅极金属层，并采用光刻形成栅极6，其中栅极6或完全覆盖硅岛4的凹槽区域。
[0020]优选地，形成栅极金属层的方法例如是先沉积一层导电材料，之后通过微影以及蚀刻程序图案化所述导电材料以形成栅极金属层，基于导电性的考虑，栅极一般是使用金属材料，根据其它实施例，栅极也可以是使用其它导电材料，例如合金、金属材料额氮化物、金属材料的氧化物、金属材料的氮氧化物、或是金属材料与其它导电材料的堆栈层。
[0021]参照图1D所示，沉积层间绝缘层7并采用光刻形成接触孔7’，且接触孔底部部分或完全暴露出娃岛4两端源漏区。
[0022]参照图1E所示，在层间绝缘层7上级接触孔7’中形成源漏极8，源漏极8与娃岛4的源漏区电连接，继续进行后续制程形成平坦化层9及阳极10，阳极10与源漏极8电连接，以及像素限定层11，形成完整的像素结构。
[0023]本实施例减少了离子注入次数，因此减少了光掩膜的使用数量以简化工艺，降低生产成本；此外，本发明形成垂直方向的LDD结构，可降低漏电流。
[0024]第二实施例
图2A至图2E为本发明第二实施例的薄膜晶体管的制造流程示意图。
[0025]参照图2A所示，在基板I上依次沉积缓冲层2和3。然后在缓冲层2和3上沉积第一非晶硅层，对第一非晶硅层进行晶化。第一非晶硅层经晶化后转变为多晶硅层41。第二实施例与第一实施例的区别在于，在多晶硅层41上沉积阻挡层4’之前先沉积第二非晶硅层42，优选地，第二非晶硅层42的厚度为1~5000 A，多晶硅层的厚度为1~5000 L因为在晶化过程中，如果多晶硅层41太厚则不利于生成均一性良好的多晶硅，但如果多晶硅层41够薄，虽然能形成均一性良好的多晶硅，但后续离子掺杂的步骤中，由于多晶硅层41太薄不利于形成掺杂离子浓度自上表面至下表面由高到低呈梯度分布的多晶硅层41，因此，在沉积阻挡层4’之前先沉积第二非晶硅层42，然后进行离子掺杂，并去除阻挡层4’，即可得到掺杂离子浓度自第二非晶硅层42上表面至多晶硅层41下表面由高到低呈梯度分布的半导体结构。
[0026]参照图2B-2E所示，所示工艺与第一实施例相同，在此不再赘述。
[0027]第三实施例图3A至图3E为本发明第三实施例的薄膜晶体管的制造流程示意图。
[0028]本实施例与前述两个实施例的区别在于，形成掺杂离子浓度自上表面至下表面由高到低呈梯度分布的多晶硅层的方法不同。参照图3A所示，在基板I上依次沉积缓冲层2和3。然后采用离子增长型化学气相淀积工艺(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposit1n, PECVD)在缓冲层上沉积非晶硅层，在沉积非晶硅层4的同时，通入掺杂气体，对于P型沟道可以通入含B气体，对于N型掺杂可以通入含P或As等气体，并且控制掺杂气体浓度逐渐增加，最终形成掺杂离子浓度自上表面至下表面由高到低呈梯度分布的非晶硅层，然后对非晶硅层进行晶化，形成多晶硅层4。多晶硅层4中掺杂离子浓度自上表面至下表面由高到低呈梯度分布。参照图3B-3E所示，所示工艺与第一实施例相同，在此不再赘述。
[0029]由于本实施例是利用直接在沉积非晶硅层时进行离子掺杂，不仅省略了离子注入工艺，且将工艺集成到PECVD中，具有工艺兼容性好的优点。
[0030]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤一，在基板上制作缓冲层； 步骤二，在所述缓冲层上制作经离子掺杂的多晶硅层，所述经离子掺杂的多晶硅层掺杂离子浓度自多晶硅层的上表面至下表面由高到低呈梯度分布； 步骤三，刻蚀所述多晶硅层，形成凹字形硅岛，所述凹字形硅岛的下陷部分为沟道区，凸起部分为源漏区； 步骤四，在所述凹字形硅岛上依次形成栅极绝缘层、栅极层、层间绝缘层和源漏极。
2.如权利要求1所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述步骤二包括如下步骤: 在所述缓冲层上制作第一非晶硅层； 晶化所述第一非晶硅层，所述第一非晶硅层转变为多晶硅层； 在所述多晶硅层上沉积阻挡层； 对所述多晶硅层进行离子掺杂，掺杂离子浓度自多晶硅层的上表面至下表面由高到低呈梯度分布。
3.如权利要求2所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于:在所述多晶硅层上沉积阻挡层步骤之前，在所述多晶硅层上先沉积第二非晶硅层。
4.如权利要求2或3所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述第一非晶硅层转变为多晶硅层的晶化方法为准分子激光晶化、固相晶化、金属诱导晶化中的一种。
5.如权利要求2或3所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述离子掺杂方法为离子注入，控制注入离子剂量使得掺杂离子浓度自多晶硅层的上表面至下表面由高到低呈梯度分布。
6.如权利要求2或3所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，在所述步骤三之前先刻蚀掉所述阻挡层。
7.如权利要求1所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述步骤二包括如下步骤: 在所述缓冲层上沉积非晶硅层，在沉积所述非晶硅层的同时通入掺杂元素气体，对所述非晶硅层进行离子掺杂，控制通入掺杂元素气体浓度使得掺杂离子浓度自非晶硅层的上表面至下表面由高到低呈梯度分布； 晶化所述非晶硅层，完成由非晶硅层到多晶硅层的转变，得到掺杂离子浓度自上表面至下表面由高到低呈梯度分布的多晶硅层。
8.一种采用如权利要求1-7任一项所述的方法制造的薄膜晶体管。
【专利摘要】本发明公开了一种薄膜晶体管及其制造方法，包括：在基板上制作缓冲层；在缓冲层上制作经离子掺杂的多晶硅层，经离子掺杂的多晶硅层掺杂离子浓度自多晶硅层的上表面至下表面由高到低呈梯度分布；刻蚀多晶硅层，形成凹字形硅岛，凹字形硅岛的下陷部分为沟道区，凸起部分为源漏区；在凹字形硅岛上依次形成栅极绝缘层、栅极层、层间绝缘层和源漏极。本发明的优点是：采用离子注入工艺或者在PECVD工艺中控制掺杂浓度，以实现掺杂离子浓度的纵向梯度，省去或减少离子注入次数；同时，可减少薄膜晶体管的工艺光掩模数目，并降低工艺复杂性；而且，纵向的浓度梯度会形成LDD结构，降低TFT漏电流。
【IPC分类】H01L29-10, H01L29-08, H01L21-336, H01L29-06, H01L29-786
【公开号】CN104576399
【申请号】CN201410832468
【发明人】王迪
【申请人】昆山国显光电有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月29日