TFT基板及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种TFT基板及其制作方法。本发明专利技术的TFT基板的制作方法，通过在层间介电层上形成数个凹槽之后再进行退火处理，可通过数个凹槽释放层间介电层因热膨胀产生的应力，防止层间介电层从基板上脱落，提高TFT基板的电学性能和可靠性。本发明专利技术的TFT基板，通过在层间介电层上形成数个凹槽，可防止在TFT基板的制程中层间介电层从基板上脱落，提高TFT基板的电学性能和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜晶体管
，尤其涉及一种TFT基板及其制作方法。
技术介绍
液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用，如：移动电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕等。OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)显示器，也称为有机电致发光显示器，是一种新兴的平板显示装置，由于其具有制备工艺简单、成本低、功耗低、发光亮度高、工作温度适应范围广、体积轻薄、响应速度快，而且易于实现彩色显示和大屏幕显示、易于实现和集成电路驱动器相匹配、易于实现柔性显示等优点，因而具有广阔的应用前景。OLED按照驱动方式可以分为无源矩阵型OLED(Passive Matrix OLED，PMOLED)和有源矩阵型OLED(Active Matrix OLED，AMOLED)两大类，即直接寻址和薄膜晶体管矩阵寻址两类。其中，AMOLED具有呈阵列式排布的像素，属于主动显示类型，发光效能高，通常用作高清晰度的大尺寸显示装置。薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)是目前液晶显示装置和有源矩阵驱动式有机电致发光显示装置中的主要驱动元件，直接关系到高性能平板显示装置的发展方向。薄膜晶体管具有多种结构，制备相应结构的薄膜晶体管的材料也具有多种，低温多晶硅(Low Temperature Poly-silicon，简称LTPS)材料是其中较为优选的一种，由于低温多晶硅的原子规则排列，载流子迁移率高，对电压驱动式的液晶显示装置而言，低温多晶硅薄膜晶体管由于其具有较高的迁移率，可以使用体积较小的薄膜晶体管实现对液晶分子的偏转驱动，在很大程度上缩小了薄膜晶体管所占的体积，增加透光面积，得到更高的亮度和解析度；对于电流驱动式的有源矩阵驱动式有机电致发光显示装置而言，低温多晶硅薄膜晶体管可以更好的满足驱动电流要求。低温多晶硅薄膜晶体管的制备过程一般是在基板上沉积非晶硅层，再通过热处理等方式使非晶硅熔融结晶以形成具有晶粒结构的多晶硅层，接下来利用多晶硅层作为薄膜晶体管的沟道层，硅的氮氧化物作为栅绝缘层，金属作为栅极，然后以金属栅极为掩膜进行自对准的离子注入形成源漏极接触区，最终完成多晶硅薄膜晶体管的制作。在多晶硅薄膜晶体管的制备过程中，离子注入后会造成多晶硅的晶格损伤，需要后续的激活工艺对注入的离子进行激活并修复多晶硅层的晶格损伤。另外，多晶硅薄膜与栅绝缘层的界面存在未成键轨道的悬挂键，是多晶硅晶界的界面态密度增加的很重要的因素，从而导致载流子迁移率下降，阈值电压升高等显示器件的性能退化问题，后续工艺还要通过氢化工艺钝化多晶硅薄膜内部和界面的缺陷。现有的离子激活工艺和氢化工艺为：在形成层间介电层后进行快速热退火处理，由于层间介电层的厚度较大，在退火过程中容易出现由于热膨胀导致的应力过大而引起剥落的现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种TFT基板的制作方法，可防止退火过程中层间介电层从基板上脱落，提高TFT基板的电学性能和可靠性。本专利技术的目的还在于提供一种TFT基板，具有良好的电学性能和可靠性。为实现上述目的，本专利技术首先提供一种TFT基板的制作方法，包括如下步骤：步骤1、提供一基板，在所述基板上形成缓冲层，在所述缓冲层上形成有源层；步骤2、在所述有源层、及缓冲层上形成栅极绝缘层；在所述栅极绝缘层上形成对应于有源层的栅极；对所述有源层进行离子注入，形成离子重掺杂区；步骤3、在所述栅极、及栅极绝缘层上形成层间介电层，在所述层间介电层上形成数个凹槽；对整个基板进行退火处理，以对有源层进行离子激活和氢化处理；步骤4、在所述层间介电层及栅极绝缘层上形成对应于所述有源层的离子重掺杂区上方的源极接触孔与漏极接触孔；步骤5、在所述层间介电层上形成源极和漏极，所述源极、漏极分别通过源极接触孔、漏极接触孔与所述有源层的离子重掺杂区相接触。所述步骤3中，所述离子激活和氢化处理在同一个退火制程中完成，退火制程的温度为490℃～690℃，保温时间为20s～60min；或者，所述步骤3中，所述离子激活和氢化处理分别在两个退火制程中完成，所述离子激活的退火制程在先，所述氢化处理的退火制程在后，所述离子激活的退火制程的温度为490℃～690℃，保温时间为20s～20min；所述氢化处理的退火制程的温度为300℃～500℃，保温时间为20min～120min。所述层间介电层及栅极绝缘层上的源极接触孔、漏极接触孔与所述层间介电层上的数个凹槽间隔设置。所述层间介电层为氧化硅层、氮化硅层、或者由氧化硅层与氮化硅层叠加构成的复合层；所述层间介电层的厚度为所述凹槽的深度小于所述层间介电层的厚度，所述数个凹槽的尺寸相同或不同。所述步骤1具体包括：步骤11、提供一基板，在所述基板上形成缓冲层；步骤12、在所述缓冲层上形成非晶硅薄膜，对所述非晶硅薄膜进行晶化处理，使其转化为多晶硅薄膜，对所述多晶硅薄膜进行图形化处理，形成间隔设置的第一有源层与第二有源层；步骤13、对所述第一有源层进行沟道掺杂，对所述第一有源层进行沟道掺杂的制程通过以下两种方案之一种实现：方案1、在所述第一有源层、第二有源层、及缓冲层上形成第一光阻层，对所述第一光阻层进行图形化处理后，保留的第一光阻层覆盖整个第二有源层；以所述第一光阻层为遮挡层，对整个第一有源层进行P型掺杂；方案2、不设置第一光阻层，直接对所述第一有源层、第二有源层进行P型掺杂；所述步骤2具体包括：步骤21、在所述第一有源层、第二有源层、及缓冲层上形成第二光阻层，对所述第二光阻层进行图形化处理后，保留的第二光阻层覆盖第一有源层的中间区域与整个第二有源层；以所述第二光阻层为遮挡层，对所述第一有源层的两侧进行N型重掺杂，在所述第一有源层上形成位于两侧的N型重掺杂区；步骤22、去除所述第二光阻层，在所述第一有源层、第二有源层、及缓冲层上形成栅极绝缘层；步骤23、在所述栅极绝缘层上形成对应于所述第一有源层的第一栅极以及对应于所述第二有源层的第二栅极；在平行于基板的方向上，所述第一栅极位于所述第一有源层的两N型重掺杂区之间，且分别与所述第一有源层的两N型重掺杂区间隔一段距离；在平行于基板的方向上，所述第二有源层的两侧边缘分别超过所述第二栅极的两侧边缘一段距离；步骤24、以所述第一栅极、第二栅极为遮挡层，对所述第一有源层与第二有源层进行N型轻掺杂，在所述第一有源层上形成分别位于两N型重掺杂区内侧的两N型轻掺杂区；在所述第二有源层上形成位于两侧的N型轻掺杂区；步骤25、在所述第一栅极、第二栅极、及栅极绝缘层上形成第三光阻层，对所述第三光阻层进行图形化处理后，保留的第三光阻层遮挡整个第一有源层并覆盖整个第二栅极；以所述第三光阻层为遮挡层，对所述第二有源层的两侧进行P型重掺杂，使所述第二有源层两侧的N型轻掺杂区转化为P型重掺杂区；所述步骤3具体包括：在所述第一栅极、第二栅极、及栅极绝缘层上形成层间介电层，在所述层间介电层上形成数个凹槽；对整个基板进行退火处理，以对第一有源层与第二有源层进行离子激活和氢化处理；所述步骤4具体包括：在所述层间介电层及栅极绝缘层上形成分别对应于所述第一有源层的两N型重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种TFT基板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、提供一基板，在所述基板上形成缓冲层，在所述缓冲层上形成有源层；步骤2、在所述有源层、及缓冲层上形成栅极绝缘层；在所述栅极绝缘层上形成对应于有源层的栅极；对所述有源层进行离子注入，形成离子重掺杂区；步骤3、在所述栅极、及栅极绝缘层上形成层间介电层，在所述层间介电层上形成数个凹槽；对整个基板进行退火处理，以对有源层进行离子激活和氢化处理；步骤4、在所述层间介电层及栅极绝缘层上形成对应于所述有源层的离子重掺杂区上方的源极接触孔与漏极接触孔；步骤5、在所述层间介电层上形成源极和漏极，所述源极、漏极分别通过源极接触孔、漏极接触孔与所述有源层的离子重掺杂区相接触。

【技术特征摘要】
1.一种TFT基板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、提供一基板，在所述基板上形成缓冲层，在所述缓冲层上形成有源层；步骤2、在所述有源层、及缓冲层上形成栅极绝缘层；在所述栅极绝缘层上形成对应于有源层的栅极；对所述有源层进行离子注入，形成离子重掺杂区；步骤3、在所述栅极、及栅极绝缘层上形成层间介电层，在所述层间介电层上形成数个凹槽；对整个基板进行退火处理，以对有源层进行离子激活和氢化处理；步骤4、在所述层间介电层及栅极绝缘层上形成对应于所述有源层的离子重掺杂区上方的源极接触孔与漏极接触孔；步骤5、在所述层间介电层上形成源极和漏极，所述源极、漏极分别通过源极接触孔、漏极接触孔与所述有源层的离子重掺杂区相接触。2.如权利要求1所述的TFT基板的制作方法，其特征在于，所述步骤3中，所述离子激活和氢化处理在同一个退火制程中完成，退火制程的温度为490℃～690℃，保温时间为20s～60min；或者，所述步骤3中，所述离子激活和氢化处理分别在两个退火制程中完成，所述离子激活的退火制程在先，所述氢化处理的退火制程在后，所述离子激活的退火制程的温度为490℃～690℃，保温时间为20s～20min；所述氢化处理的退火制程的温度为300℃～500℃，保温时间为20min～120min。3.如权利要求1所述的TFT基板的制作方法，其特征在于，所述层间介电层及栅极绝缘层上的源极接触孔、漏极接触孔与所述层间介电层上的数个凹槽间隔设置。4.如权利要求1所述的TFT基板的制作方法，其特征在于，所述层间介电层为氧化硅层、氮化硅层、或者由氧化硅层与氮化硅层叠加构成的复合层；所述层间介电层的厚度为所述凹槽的深度小于所述层间介电层的厚度，所述数个凹槽的尺寸相同或不同。5.如权利要求1所述的TFT基板的制作方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：步骤11、提供一基板(10)，在所述基板(10)上形成缓冲层(30)；步骤12、在所述缓冲层(30)上形成非晶硅薄膜，对所述非晶硅薄膜进行晶化处理，使其转化为多晶硅薄膜，对所述多晶硅薄膜进行图形化处理，形成间隔设置的第一有源层(40)与第二有源层(50)；步骤13、对所述第一有源层(40)进行沟道掺杂，对所述第一有源层(40)进行沟道掺杂的制程通过以下两种方案之一种实现：方案1、在所述第一有源层(40)、第二有源层(50)、及缓冲层(30)上形成第一光阻层(91)，对所述第一光阻层(91)进行图形化处理后，保留的第一光阻层(91)覆盖整个第二有源层(50)；以所述第一光阻层(91)为遮挡层，对整个第一有源层(40)进行P型掺杂；方案2、不设置第一光阻层(91)，直接对所述第一有源层(40)、第二有源层(50)进行P型掺杂；所述步骤2具体包括：步骤21、在所述第一有源层(40)、第二有源层(50)、及缓冲层(30)上形成第二光阻层(92)，对所述第二光阻层(92)进行图形化处理后，保留的第二光阻层(92)覆盖第一有源层(40)的中间区域与整个第二有源层(50)；以所述第二光阻层(92)为遮挡层，对所述第一有源层(40)的两侧进行N型重掺杂，在所述第一有源层(40)上形成位于两侧的N型重掺杂区(41)；步骤22、去除所述第二光阻层(92)，在所述第一有源层(40)、第二有源层(50)、及缓冲层(30)上形成栅极绝缘层(60)；步骤23、在所述栅极绝缘层(60)上形成对应于所述第一有源层(40)的第一栅极(61)以及对应于所述第二有源层(50)的第二栅极(62)；在平行于基板(10)的方向上，所述第一栅极(61)位于所述第一有源层(40)的两N型重掺杂区(41)之间，且分别与所述第一有源层(40)的两N型重掺杂区(41)间隔一段距离；在平行于基板(10)的方向上，所述第二有源层(50)的两侧边缘分别超过所述第二栅极(62)的两侧边缘一段距离；步骤24、以所述第一栅极(61)、第二栅极(62)为遮挡层，对所述第一有源层(40)与第二有源层(50)进行N型轻掺杂，在所述第一有源层(40)上形成分别位于两N型重掺杂区(41)内侧的两N型轻掺杂区(42)；在所述第二有源层(50)上形成位于两侧的N型轻掺杂区(51)；步骤25、在所述第一栅极(61)、第二栅极(62)、及栅极绝缘层(60)上形成第三光阻层(93)，对...

【专利技术属性】
技术研发人员：王质武，
申请(专利权)人：深圳市华星光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44