薄膜晶体管阵列基板的制备方法_2

文档序号:9434475阅读:来源:国知局
例示本发明可用以实施的特定实施例。若无特别说明,本发明中所提到的方向用语,例如,“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侦_ ”等,仅是参考附加图式的方向,因此,使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明,而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0048]此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。若本说明书中出现“工序”的用语,其不仅是指独立的工序,在与其它工序无法明确区别时,只要能实现该工序所预期的作用则也包括在本用语中。另外,本说明书中用“ _ ”表示的数值范围是指将“ _ ”前后记载的数值分别作为最小值及最大值包括在内的范围。在附图中,结构相似或相同的单元用相同的标号表示。
[0049]请参阅图1,图1是本发明实施例中薄膜晶体管阵列基板的制备方法的流程图。本发明的实施例中,所述薄膜晶体管阵列基板的制备方法包括步骤SI,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8,S9。具体如下:
[0050]对应于步骤SI和步骤S2,请参阅图2,图2是本发明实施例中生成半导体层时薄膜晶体管阵列基板的示意图。
[0051]SI,提供一基板 10;
[0052]在本实施例中,所述基板10可以是玻璃基板、蓝宝石基板、类金刚石基板或耐高温聚酯薄膜,例如,聚乙酰亚胺;所述基板可以经过各种优化处理,例如钢化处理、离子浸入法强化处理,在本发明的一个实施例中,所述基板上还设置有一缓冲层60,以优化所述基板10的表面,避免表面的一些缺陷对下一工序的影响;所述缓冲层60可以通过等离子体化学气相沉积法(PECVD)沉积于所述基板10上,所述缓冲层60为硅化物;
[0053]在本发明的一个实施例中,所述缓冲层60还可以是用于挡光的金属层,例如,钼、铝或者二者的混合,以避免光线对薄膜晶体管各个电极产生不良影响。
[0054]S2,在所述基板10上沉积半导体层20 ;
[0055]请同时参阅图2和图3,图2是本发明实施例中沉积半导体层时薄膜晶体管阵列基板的示意图;图3是本发明实施例中生成图形化半导体层和栅极绝缘层时薄膜晶体管阵列基板的不意图;
[0056]在本实施例中,所述半导体层可以是多晶娃层、锗层、砷化镓层或聚合物半导体;
[0057]在一个实施例中,在表面设置有缓冲层60的基板10上,通过等离子体化学气相沉积法、或其它物理或化学气相沉积法沉积所述半导体层20,并通过覆膜、曝光、显影、蚀刻和剥膜等工序使所述半导体层20图形化,使其形成薄膜晶体管所需要的形状;当然,也可以通过光刻的方式使半导体层20图形化。
[0058]所述多晶硅层通过以下方式形成:先在所述基板上形成非晶硅层,再对所述非晶硅层进行准分子激光退火以形成所述多晶硅层。
[0059]S3,在所述半导体层20上生成栅极绝缘层30 ;
[0060]在本实施例中,在已经图图形化的半导体层20上溅镀一层栅极绝缘层30,如图3所示意;所述栅极绝缘层30的材质为硅的氮化物、硅的氧化物或者硅的氮氧化物。
[0061]对应于步骤S4和步骤S5,请参阅图4至图6,图4至图6是本发明实施例中对沟道区进行掺杂的过程示意图。
[0062]S4,在所述栅极绝缘层30上涂布第一光阻211,通过一光罩23对所述第一光阻211进行曝光,并显影,以去除一部分所述第一光阻211,露出部分所述栅极绝缘层30 ;
[0063]在本实施例中,所述第一光阻211为负性光阻,即在所述栅极绝缘层30上涂布负性光阻211,通过一光罩23对所述负性光阻211进行曝光,并显影,以去除一部分所述负性光阻211,使一部分所述半导体层20不受所述负性光阻211遮挡,露出一部分栅极绝缘层30 ;
[0064]在本实施例中,所述光罩23包括透光区231和遮光区232,光罩23覆盖于所述负性光阻211时,光罩23位于半导体层20上方,中间间隔着栅极绝缘层30和负性光阻211,透光区231正下方对应于半导体层20的预先设置作为欧姆接触区的部位,即遮光区232对应于半导体层20的预先设置作为沟道区的部位,曝光时,紫外线可以穿过透光区231到达所述负性光阻211,从而使透光区231对应的负性光阻211发生交联反应,使其在显影时保留下来,而半导体层20的预先设置作为沟道区的部位所对应的负性光阻211被洗去,露出一部分栅极绝缘层30。
[0065]S5,对所露出的所述栅极绝缘层30所对应的半导体层20进行掺杂,形成薄膜晶体管的沟道区21,再去掉其余的所述第一光阻211 ;
[0066]采用离子注入法隔着所露出的栅极绝缘层30对所述半导体层20的无负性光阻211遮挡的部位进行硼掺杂,形成薄膜晶体管的沟道区21,以调整薄膜晶体管的阈值电压;
[0067]掺杂制程结束后,将预先设置作为欧姆接触区的部位所对应的负性光阻211去掉,形成如图6示意的结构。
[0068]对应于所述步骤S6和步骤S7,请参阅图7至图9,图7至图9是本发明实施例中对欧姆接触区进行掺杂的过程示意图。
[0069]S6,在所述栅极绝缘层30上涂布第二光阻221,采用所述光罩23对所述第二光阻221进行曝光,并显影,只保留所述沟道区21所对应的所述第二光阻221 ;所述第二光阻的正负性与所述第一光阻211相反。
[0070]需要说明的是:在本发明中,所述正负性是指曝光时光阻被紫外线照射的部分经显影后是否保留下来之性质。所述“正性光阻”之“正性”是指光阻的被紫外线照射的部分经显影后不保留;所述“负性光阻”之“负性”是指光阻的被紫外线照射的部分经显影后保由ο
[0071]在本实施例中,所述第二光阻为正性光阻221,即在所述栅极绝缘层30上涂布正性光阻221,采用所述光罩23对所述正性光阻221进行曝光,并显影,使所述沟道区21以外的所述半导体层不受正性光阻221遮挡;
[0072]在本实施例中,所述正性光阻221的涂布方式与步骤S4中负性光阻211的涂布方式一样,并且采用同一道所述光罩23,所述光罩23覆盖于所述正性光阻221上时,光罩23位于半导体层20上方,中间间隔着栅极绝缘层30和正性光阻221,透光区231正下方对应于半导体层20的预先设置作为欧姆接触区的部位,即透光区231正下方对应于所述半导体层20的所述沟道区21以外的部位,遮光区232则对应于所述沟道区21,曝光时,紫外线可以穿过透光区231到达所述正性光阻211,使预先设置作为欧姆接触区的部位所对应的正性光阻221分解,从而使其在显影过程中去掉,即露出所述沟道区21以外的所述半导体层20,而只保留所述沟道区21对应的正性光阻221,即正性光阻221遮挡着所述沟道区21。
[0073]S7,对所述半导体层20进行重掺杂,形成欧姆接触区22,所述欧姆接触区22包括第一接触区和第二接触区(图未标示),所述沟道区21位于所述第一接触区和所述第二接触区之间;
[0074]采用离子注入法对无正性光阻221遮挡的所述半导体层20进行N型重掺杂,也就是,采用离子注入法对预先设置作为欧姆接触区的半导体层20的部位进行N型重掺杂,形成欧姆接触区22 ;
[0075]形成欧姆接
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