薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板以及显示装置制造方法及图纸

技术编号:11938510 阅读:78 留言:0更新日期:2015-08-26 09:48
一种薄膜晶体管的制作方法,包括:沉积非晶硅层的步骤;晶化处理,形成多晶硅层的步骤;形成有源层的步骤;形成沟道掺杂的步骤;碳离子注入的步骤;形成过孔的步骤;形成栅极绝缘层及栅极的步骤;形成源极及漏极的步骤。上述薄膜晶体管的制作方法可提高有源层的禁带宽度,进而降低了低温多晶硅薄膜晶体管的漏电流。而且,还可降低低温多晶硅的可见光吸收系数,降低背光源产生的光致漏电流。此外,上述薄膜晶体管的制作方法,可适用于现有多晶硅薄膜晶体管生产线,无需增加光掩膜次数或更改生产设备,操作方法简单方便。本发明专利技术还提供一种薄膜晶体管、阵列基板及显示装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件领域,特别是涉及一种薄膜晶体管及其制作方法、以及阵 列基板与显示装置。
技术介绍
薄膜晶体管液晶显示器(TFT-IXD)是平板显示领域中最重要的一种,由于其具有 众多优点,如体积薄、重量轻、画面品质优异、功耗低、寿命长、数字化等,而且也是唯一可跨 越所有尺寸的显示技术,其应用领域非常广泛,几乎涵盖了当今信息社会的主要电子产品, 如电视、监视器、便携式电脑、手机、PDA、GPS、车载显示、仪器仪表、公共显示和医用显示等。 在液晶显示器中,薄膜晶体管一般用作开关元件来控制像素,或是用作驱动元件 来驱动像素。薄膜晶体管按照硅薄膜性质通常可分为非晶硅(a-Si)与多晶硅(Poly-Si) 两种,与非晶硅薄膜晶体管相比,多晶硅薄膜晶体管的载流子迀移率高2-3个数量级,这使 得多晶硅薄膜晶体管在高分辨率平板上有极大的优势。然而,多晶硅薄膜晶体管的关态电 流(即漏电流)比非晶硅薄膜晶体管高近1个数量级。关态电流过大,则会影响薄膜晶体 管的开关特性,从而导致TFT-LCD出现显示不均、发白、窜扰等显示类缺陷。 目前,多数面板显示厂商大都通过改变TFT结构来控制多晶硅薄膜晶体管的关态 电流,如将TFT做成双栅极结构,或将TFT的沟道做成S形等,通过增加TFT沟道的长度来 增加TFT的长宽比,从而降低其关态电流。然而,这些方法带来负面影响是TFT面积明显增 加,显示器开口率下降。在高分辨率显示上,随着分辨率的提高,每个像素的面积变得越来 越小,在有限的像素面积内,靠增加TFT沟道长度来降低多晶硅薄膜晶体管的关态电流的 方法的缺点也变得越来越明显和难以维持。如何解决这一矛盾,在控制多晶硅薄膜晶体管 的关态电流同时避免显示器开口率的降低,一直是行业追求的方向和研宄的重点。
技术实现思路
基于此,本专利技术提供一种薄膜晶体管及其制作方法、以及阵列基板与显示装置,能 够在降低多晶硅薄膜晶体管的关态电流同时避免显示器开口率的降低,而且此方法可适用 于现有多晶硅薄膜晶体管生产线,无需增加光掩膜次数或更改生产设备,操作方法简单方 便。 -种薄膜晶体管的制作方法,包括: 沉积非晶硅层的步骤; 对所述非晶硅层进行晶化处理,形成多晶硅层的步骤; 形成有源层的步骤; 形成沟道掺杂的步骤; 碳离子注入的步骤; 形成栅极绝缘层及栅极的步骤; 形成源极及漏极的步骤。 在其中一个实施例中,所述形成多晶硅层的步骤之后执行所述碳离子注入的步 骤。 在其中一个实施例中,所述形成沟道掺杂的步骤之后执行所述碳离子注入的步 骤。 在其中一个实施例中,具体包括: 在基板上沉积栅极金属层,通过构图工艺,形成栅极; 在所述栅极上沉积栅极绝缘层; 在所述栅极绝缘层上沉积非晶硅层,并对所述非晶硅层进行晶化处理,形成多晶 娃层; 对所述多晶硅层进行构图工艺,形成有源层; 对所述有源层进行离子注入,形成沟道掺杂; 对所述有源层进行碳离子注入; 在所述有源层上沉积沟道绝缘层,通过构图工艺,形成沟道保护层; 以沟道保护层为掩膜,对所述有源层进行离子注入,形成源区和漏区; 在所述有源层上沉积中间保护层,并在所述中间保护层上形成过孔; 在所述中间保护层上沉积金属层,通过构图工艺,形成源极及漏极。 在其中一个实施例中,具体包括: 在基板上形成缓冲层; 在所述缓冲层上沉积非晶硅层,并对所述非晶硅层进行晶化处理,形成多晶硅 层; 对所述多晶硅层进行构图工艺,形成有源层; 对所述有源层进行离子注入,形成沟道掺杂; 对所述有源层进行碳离子注入; 在所述有源层上沉积栅极绝缘层; 在所述栅极绝缘层上沉积栅极金属层,通过构图工艺,形成栅极; 以栅极为掩膜,对所述有源层进行离子注入,形成源区和漏区; 在所述栅极上沉积钝化层,并在所述栅极绝缘层及所述钝化层形成过孔; 制作源极及漏极。 在其中一个实施例中,所述碳离子注入的步骤,所采用的注入离子能量为3KeV~ 15KeV〇 在其中一个实施例中,所述碳离子注入的步骤,所注入的离子剂量为IX1015/ cm2~9X10 16/cm2。一种薄膜晶体管,其采用上述任一所述的制作方法制造得到。 一种阵列基板,包括基板,以及设置于所述基板上的上述薄膜晶体管、栅线、数据 线及像素电极。 一种显示装置,包括上述任一所述的阵列基板。 上述薄膜晶体管的制作方法通过在多晶硅层或有源层进行碳离子注入,经激光晶 化后得到掺杂碳元素的有源层,与无掺杂的低温多晶硅相比,碳掺杂可以使低温多晶硅中 形成键能较强的Si-c键以提高有源层的禁带宽度,进而有效降低低温多晶硅薄膜晶体管 的漏电流。而且,还可降低低温多晶硅的可见光吸收系数,降低背光源产生的光致漏电流。 此外,上述薄膜晶体管的制作方法,可适用于现有多晶硅薄膜晶体管生产线,无需增加光掩 膜次数或更改生产设备,操作方法简单方便。【附图说明】 图1为本专利技术一实施例的制作方法的流程示意图; 图2为本专利技术另一实施例的制作方法的流程示意图; 图3A-3G分别为图2所示的薄膜晶体管在制作过程中的各步骤的结构示意图。【具体实施方式】 为能进一步了解本专利技术的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能,下面结合【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细描述。 例如,一种薄膜晶体管的制作方法,包括:沉积非晶硅层的步骤;对所述非晶硅层 进行晶化处理,形成多晶硅层的步骤;形成有源层的步骤;形成沟道掺杂的步骤;碳离子注 入的步骤;形成栅极绝缘层及栅极的步骤;形成过孔的步骤;形成源极及漏极的步骤。又 如,形成多晶硅层的步骤之后执行碳离子注入的步骤。即,在多晶硅层上进行碳离子注入。 又如,形成有源层后执行碳离子注入的步骤,再执行沟道掺杂步骤。又如,形成沟道掺杂之 后在有源层上进行碳离子注入。又如,所述碳离子注入的步骤,所采用的注入离子能量为 3KeV~15KeV。优选地,所采用的注入离子能量为5KeV~lOKeV。又如,所注入的离子剂量 为1X1015/cm2~9X10 16/cm2。优选地,所注入的离子剂量为5X1015/cm2~4X10 16/cm2。 例如,其制作方法具体包括:在基板上沉积栅极金属层,通过构图工艺,形成栅极; 在所述栅极上沉积栅极绝缘层;在所述栅极绝缘层上沉积非晶硅层,并对所述非晶硅层进 行晶化处理,形成多晶硅层;对所述多晶硅层进行构图工艺,形成有源层;对所述有源层进 行掺杂;对所述有源层进行碳离子注入;在所述有源层上沉积沟道绝缘层,通过构图工艺, 形成沟道保护层;以沟道保护层为掩膜,对所述有源层进行离子注入,形成源区和漏区;在当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种薄膜晶体管的制作方法,其特征在于,包括:沉积非晶硅层的步骤;对所述非晶硅层进行晶化处理,形成多晶硅层的步骤;形成有源层的步骤;形成沟道掺杂的步骤;碳离子注入的步骤;形成栅极绝缘层及栅极的步骤;形成过孔的步骤;形成源极及漏极的步骤。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张家朝李建任思雨苏君海李建华
申请(专利权)人:信利惠州智能显示有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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