低溫多晶硅薄膜晶體管的制造方法和顯示裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種低溫多晶硅薄膜晶體管的制造方法和顯示裝置。制備方法包括：在基底上形成多晶硅層和保護(hù)層圖案，保護(hù)層覆蓋多晶硅層；進(jìn)行第一次離子注入處理，使離子穿過保護(hù)層注入到多晶硅層中，形成重?fù)诫s區(qū)域；灰化處理后進(jìn)行第二次離子注入處理，形成包括重?fù)诫s區(qū)域、輕摻雜區(qū)域和未摻雜區(qū)域的低溫多晶硅有源層圖案。本發(fā)明專利技術(shù)僅需采用半色調(diào)掩膜或灰色調(diào)掩膜的一次構(gòu)圖工藝即可形成LTPS有源層，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，且通過在多晶硅層上設(shè)置保護(hù)層，保護(hù)層在光刻膠灰化處理過程中有效保護(hù)了多晶硅層，避免了多晶硅層的損傷和氧化，提高了薄膜晶體管性能的可靠性，提高了產(chǎn)品品質(zhì)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
低溫多晶硅薄膜晶體管的制造方法和顯示裝置
本專利技術(shù)涉及顯示
，具體涉及一種低溫多晶硅薄膜晶體管的制造方法和顯示裝置。
技術(shù)介紹
近年來，顯示技術(shù)得到快速發(fā)展，薄膜晶體管(ThinFilmTransistor，TFT)技術(shù)由原來的非晶硅(a-Si)薄膜晶體管發(fā)展到低溫多晶硅(LowTemperaturePoly-Silicon，LTPS)薄膜晶體管。LTPS薄膜晶體管具有多方面的優(yōu)勢(shì)，例如，其電子遷移率可以達(dá)到200cm2/V-sec以上，不僅可有效減小薄膜晶體管的面積，提高開口率，而且可以在提高顯示亮度的同時(shí)降低整體功耗。又如，較高的電子遷移率可以將部分驅(qū)動(dòng)電路集成在基板上，減少驅(qū)動(dòng)集成電路IC，大幅度提升液晶顯示面板的可靠度，大幅度降低制造成本。因此，LTPS薄膜晶體管逐步成為顯示
的研究熱點(diǎn)。在制備LTPS薄膜晶體管過程中，為了使源漏電極與LTPS有源層之間形成良好的電連接以及抑制漏電流，需要在LTPS有源層上用離子注入工藝進(jìn)行摻雜，形成重?fù)诫s區(qū)域和輕摻雜區(qū)域。目前，現(xiàn)有技術(shù)通常采用半色調(diào)或灰色調(diào)掩膜的構(gòu)圖工藝實(shí)現(xiàn)LTPS有源層的重?fù)诫s和輕摻雜。但經(jīng)本申請(qǐng)專利技術(shù)人研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有工藝存在損傷和氧化多晶硅層的問題，影響顯示效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題是，提供一種低溫多晶硅薄膜晶體管的制造方法和顯示裝置，以解決現(xiàn)有工藝存在損傷和氧化多晶硅層的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種低溫多晶硅薄膜晶體管的制備方法，包括：在基底上形成多晶硅層和保護(hù)層圖案，所述保護(hù)層覆蓋所述多晶硅層；進(jìn)行第一次離子注入處理，使離子穿過所述保護(hù)層注入到所述多晶硅層中，形成重?fù)诫s區(qū)域；灰化處理后進(jìn)行第二次離子注入處理，形成包括重?fù)诫s區(qū)域、輕摻雜區(qū)域和未摻雜區(qū)域的低溫多晶硅有源層圖案。可選地，所述在基底上形成多晶硅層和保護(hù)層圖案，所述保護(hù)層覆蓋所述多晶硅層，包括：在基底上依次沉積緩沖層、非晶硅薄膜和保護(hù)薄膜；對(duì)所述非晶硅薄膜進(jìn)行處理，使所述非晶硅薄膜結(jié)晶成多晶硅薄膜；通過構(gòu)圖工藝形成多晶硅層和保護(hù)層圖案，所述保護(hù)層的圖案與所述多晶硅層的圖案相同。可選地，所述進(jìn)行第一次離子注入處理，使離子穿過保護(hù)層注入到所述多晶硅層中，形成重?fù)诫s區(qū)域包括：在形成有多晶硅層和保護(hù)層圖案的基底上，涂覆光刻膠，采用半色調(diào)掩膜版或灰色調(diào)掩膜版進(jìn)行階梯曝光并顯影，在未摻雜區(qū)域位置形成未曝光區(qū)域，在輕摻雜區(qū)域形成部分曝光區(qū)域，在包括重?fù)诫s區(qū)域的其余位置形成完全曝光區(qū)域；進(jìn)行第一次離子注入處理，使離子穿過所述保護(hù)層注入到完全曝光區(qū)域的多晶硅層中，形成重?fù)诫s區(qū)域。可選地，所述灰化處理后進(jìn)行第二次離子注入處理，形成包括重?fù)诫s區(qū)域、輕摻雜區(qū)域和未摻雜區(qū)域的低溫多晶硅有源層圖案包括：光刻膠灰化處理，去除部分曝光區(qū)域的光刻膠；進(jìn)行第二次離子注入處理，使離子注入到部分曝光區(qū)域的多晶硅層中，形成輕摻雜區(qū)域；剝離剩余的光刻膠，形成包括重?fù)诫s區(qū)域、輕摻雜區(qū)域和未摻雜區(qū)域的低溫多晶硅有源層圖案。可選地，在進(jìn)行第二次離子注入處理之前，還包括刻蝕掉完全曝光區(qū)域和部分曝光區(qū)域的保護(hù)層的處理。可選地，在剝離剩余的光刻膠后之后，還包括刻蝕掉未曝光區(qū)域的保護(hù)層的處理。可選地，所述保護(hù)層的材料包括氮化硅、氧化硅或氮化硅/氧化硅的復(fù)合薄膜，厚度為5nm～20nm。可選地，還包括：形成柵電極和源漏電極圖形，包括：依次沉積第一絕緣層和柵金屬薄膜，通過構(gòu)圖工藝形成柵電極；沉積第二絕緣層，通過構(gòu)圖工藝形成絕緣層過孔；沉積源漏金屬薄膜，通過構(gòu)圖工藝形成源漏電極，源漏電極通過絕緣層過孔與多晶硅有源層的重?fù)诫s區(qū)域連接。本專利技術(shù)實(shí)施例還提供了一種低溫多晶硅薄膜晶體管，所述低溫多晶硅薄膜晶體管采用前述的制備方法制備。本專利技術(shù)實(shí)施例還提供了一種顯示裝置，顯示裝置包括前述的低溫多晶硅薄膜晶體管。本專利技術(shù)實(shí)施例所提供的低溫多晶硅薄膜晶體管的制造方法，僅需采用半色調(diào)掩膜或灰色調(diào)掩膜的一次構(gòu)圖工藝即可形成LTPS有源層，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，且通過在多晶硅層上設(shè)置保護(hù)層，保護(hù)層在光刻膠灰化處理過程中有效保護(hù)了多晶硅層，避免了多晶硅層的損傷和氧化，既不會(huì)出現(xiàn)源漏電極與重?fù)诫s區(qū)域之間接觸電阻增大的問題，也不會(huì)出現(xiàn)電連接不良的問題，提高了LTPS薄膜晶體管性能的可靠性，提高了產(chǎn)品品質(zhì)。本專利技術(shù)實(shí)施例對(duì)現(xiàn)有工藝改動(dòng)很小，具有廣泛的應(yīng)用前景。當(dāng)然，實(shí)施本專利技術(shù)的任一產(chǎn)品或方法并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。本專利技術(shù)的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書實(shí)施例中闡述，并且，部分地從說明書實(shí)施例中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本專利技術(shù)而了解。本專利技術(shù)實(shí)施例的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。附圖說明附圖用來提供對(duì)本專利技術(shù)技術(shù)方案的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本申請(qǐng)的實(shí)施例一起用于解釋本專利技術(shù)的技術(shù)方案，并不構(gòu)成對(duì)本專利技術(shù)技術(shù)方案的限制。附圖中各部件的形狀和大小不反映真實(shí)比例，目的只是示意說明本
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
。圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例低溫多晶硅薄膜晶體管的制造方法的流程圖；圖2為本專利技術(shù)第一實(shí)施例沉積緩沖層、非晶硅和保護(hù)薄膜后的示意圖；圖3為本專利技術(shù)第一實(shí)施例非晶硅薄膜結(jié)晶成多晶硅薄膜后的示意圖；圖4為本專利技術(shù)第一實(shí)施例形成多晶硅層和保護(hù)層圖案后的示意圖；圖5為本專利技術(shù)第一實(shí)施例光刻膠曝光并顯影后的示意圖；圖6為本專利技術(shù)第一實(shí)施例形成重?fù)诫s區(qū)域后的示意圖；圖7為本專利技術(shù)第一實(shí)施例灰化處理后的示意圖；圖8本專利技術(shù)第一實(shí)施例形成輕摻雜區(qū)域后的示意圖；圖9本專利技術(shù)第一實(shí)施例形成LTPS有源層圖案后的示意圖；圖10本專利技術(shù)第一實(shí)施例LTPS薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11本專利技術(shù)第二實(shí)施例刻蝕掉未曝光區(qū)域保護(hù)層后的示意圖；圖12本專利技術(shù)第二實(shí)施例形成輕摻雜區(qū)域后的示意圖；圖13本專利技術(shù)第二實(shí)施例形成LTPS有源層圖案后的示意圖；圖14本專利技術(shù)第二實(shí)施例LTPS薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖15本專利技術(shù)第三實(shí)施例形成LTPS有源層圖案后的示意圖；圖16本專利技術(shù)第三實(shí)施例LTPS薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明:10—基底；11—緩沖層；12—LTPS有源層；13—第一絕緣層；14—柵電極；15—第二絕緣層；16—源漏電極；20—非晶硅薄膜；21—多晶硅薄膜；22—多晶硅層；30—保護(hù)薄膜；31—保護(hù)層；100—光刻膠；121—重?fù)诫s區(qū)域；122—輕摻雜區(qū)域；123—未摻雜區(qū)域。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本專利技術(shù)，但不用來限制本專利技術(shù)的范圍。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。目前，現(xiàn)有技術(shù)通常采用半色調(diào)或灰色調(diào)掩膜的構(gòu)圖工藝實(shí)現(xiàn)LTPS有源層的重?fù)诫s和輕摻雜，但現(xiàn)有工藝存在損傷和氧化多晶硅層的問題，影響顯示效果。經(jīng)本申請(qǐng)專利技術(shù)人研究發(fā)現(xiàn)，其原因是，在半色調(diào)或灰色調(diào)掩膜構(gòu)圖工藝的光刻膠灰化處理過程中，所采用的O2等離子體不僅會(huì)轟擊多晶硅層的重?fù)诫s區(qū)使其出現(xiàn)損傷，而且還會(huì)氧化多晶硅層的重?fù)诫s區(qū)，造成源漏電極與重?fù)诫s區(qū)域之間的接觸電阻增大，甚至造成電連接不良。為了克服現(xiàn)有工藝存在損傷和氧化多晶硅層的問題，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種低溫多晶硅薄膜晶體管的制造方法。圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例低溫多晶硅薄膜晶體管的制造方法的流程圖。如圖1本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種低溫多晶硅薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，包括：在基底上形成多晶硅層和保護(hù)層圖案，所述保護(hù)層覆蓋所述多晶硅層；進(jìn)行第一次離子注入處理，使離子穿過所述保護(hù)層注入到所述多晶硅層中，形成重?fù)诫s區(qū)域；灰化處理后進(jìn)行第二次離子注入處理，形成包括重?fù)诫s區(qū)域、輕摻雜區(qū)域和未摻雜區(qū)域的低溫多晶硅有源層圖案。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種低溫多晶硅薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，包括：在基底上形成多晶硅層和保護(hù)層圖案，所述保護(hù)層覆蓋所述多晶硅層；進(jìn)行第一次離子注入處理，使離子穿過所述保護(hù)層注入到所述多晶硅層中，形成重?fù)诫s區(qū)域；灰化處理后進(jìn)行第二次離子注入處理，形成包括重?fù)诫s區(qū)域、輕摻雜區(qū)域和未摻雜區(qū)域的低溫多晶硅有源層圖案。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述在基底上形成多晶硅層和保護(hù)層圖案，所述保護(hù)層覆蓋所述多晶硅層，包括：在基底上依次沉積緩沖層、非晶硅薄膜和保護(hù)薄膜；對(duì)所述非晶硅薄膜進(jìn)行處理，使所述非晶硅薄膜結(jié)晶成多晶硅薄膜；通過構(gòu)圖工藝形成多晶硅層和保護(hù)層圖案，所述保護(hù)層的圖案與所述多晶硅層的圖案相同。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述進(jìn)行第一次離子注入處理，使離子穿過保護(hù)層注入到所述多晶硅層中，形成重?fù)诫s區(qū)域包括：在形成有多晶硅層和保護(hù)層圖案的基底上，涂覆光刻膠，采用半色調(diào)掩膜版或灰色調(diào)掩膜版進(jìn)行階梯曝光并顯影，在未摻雜區(qū)域位置形成未曝光區(qū)域，在輕摻雜區(qū)域形成部分曝光區(qū)域，在包括重?fù)诫s區(qū)域的其余位置形成完全曝光區(qū)域；進(jìn)行第一次離子注入處理，使離子穿過所述保護(hù)層注入到完全曝光區(qū)域的多晶硅層中，形成重?fù)诫s區(qū)域。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述灰化處理后進(jìn)行第二次離子注入處理，形...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宮奎，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：京東方科技集團(tuán)股份有限公司，合肥京東方光電科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京,11