具有低掺杂漏极结构的低温多晶硅薄膜晶体管的制造方法技术

一种具有低掺杂漏极结构的低温多晶硅薄膜晶体管的制造方法，包括：ａ）形成一多晶硅岛于一基板上；ｂ）依序形成一介电层、一金属层与一覆盖层，覆盖于多晶硅岛上；ｃ）形成一光阻图案层于覆盖层上，并将未被光阻图案层覆盖的部分覆盖层及金属层移除，且被保留的覆盖层的同侧边露出具有一既定距离的部分金属层；ｄ）进行一高剂量离子掺杂程序，利用金属层作为光掩膜，使得未被金属层覆盖的部分多晶硅岛形成一重掺杂区；ｅ）将未被保留的覆盖层覆盖的部分金属层移除；以及ｆ）进行一低剂量离子掺杂程序，利用金属层作为光掩膜，使得未被金属层覆盖的部分多晶硅岛形成一轻掺杂区。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低温多晶硅薄膜晶体管(low temperature polysilicon thinfilm transistor，LTPS TFT)的制作方法，特别是涉及一种具有轻掺杂漏极(lowdoped drain，LDD)结构的低温多晶硅薄膜晶体管制作方法。
技术介绍
薄膜晶体管液晶示器(thin film transistor-liquid crystal display，TFT-LCD)目前已成为显示器市场的主力产品，液晶显示产品的快速发展，液晶面板厂商的产业竞争日增。如何提升薄膜晶体管的效能、可靠性与降低制作成本，是重要的发展目标。提升晶体管效能需要从结构或是材料上着手，由于晶体管的泄漏电流(leakage current)现象是造成功率消耗的主要原因，因此相关的硅绝缘层、高介电栅极及其它减少漏电流的技术已成为各家大厂所重视的技术议题。其中一项相关技术透过改变晶体管结构以降低漏电流，例如在晶体管的栅极内(intra-gate)区域利用低离子掺杂，通过结构上的改变来减少横向电阻，进而形成高效能的薄膜晶体管，此种技术一般被称为“具有LDD结构的低温多晶硅薄膜晶体管”。请参照图1A与图1B所示为现有技术中具有LDD结构的低温多晶硅薄膜晶体管制作方法示意图。如图1A所示，一透明绝缘的基板10表面上形成有一多晶硅岛12，一介电层14覆盖多晶硅岛12。在现有的制作方法中，先在介电层14上定义形成一光阻图案层16，然后利用光阻图案层16作为光掩膜进行一高剂量离子掺杂程序，使光阻图案层16未覆盖的部分多晶硅岛12形成一重掺杂区123(N+掺杂区或P+掺杂区)，中间部分则为一未掺杂区121。如图1B所示，将光阻图案层16去除后，在介电层14上定义形成一栅极18，仅覆盖图1A多晶硅岛12部分的未掺杂区121。之后，利用栅极18作为光掩膜进行一低剂量离子掺杂程序，在多晶硅岛12形成一轻掺杂区122(N-掺杂区或P-掺杂区)，以完成LDD结构，栅极18正下方的多晶硅岛12的未掺杂区121则作为信道。由上述现有技术的说明可知，现有技术中制作具有LDD结构的低温多晶硅薄膜晶体管的方法需要通过额外的掩膜制作光阻图案层16的图形，在其光刻蚀程序(photo etching process)中，曝光时很容易因对准误差而产生LDD结构偏移的情形。此外，由于需要由额外的掩膜，因此现有技术受限于多一道光刻蚀程序带来的加工成本与加工时程的增加。因此，现有技术的缺点在于必须增加额外的掩膜的加工。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种不需额外掩膜的制作方法，以制作具有LDD结构的低温多晶硅薄膜晶体管。本专利技术的另一目的在于改善现有技术中因额外掩膜带来的加工时间与加工成本的浪费。本专利技术的另一目的在于改善现有技术因额外掩膜造成的曝光对准误差与LDD结构偏移缺点。本专利技术提供的低温多晶硅薄膜晶体管制作方法包括下列步骤为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种，包括下列步骤形成一多晶硅岛于一基板上；依序形成一介电层、一金属层与一覆盖层，覆盖于所述的多晶硅岛上；形成一光阻图案层于所述的覆盖层上，并将未被所述的光阻图案层覆盖的部分所述的覆盖层及所述的金属层移除，且被保留的所述的覆盖层的同侧边暴露出具有一既定距离的部分所述的金属层；进行一高剂量离子掺杂程序，利用所述的金属层作为光掩膜，使得未被所述的金属层覆盖的部分所述的多晶硅岛形成一重掺杂区；将未被保留的所述的覆盖层覆盖的部分所述的金属层移除；以及进行一低剂量离子掺杂程序，利用所述的金属层作为光掩膜，使得未被所述的金属层覆盖的部分所述的多晶硅岛形成一轻掺杂区。形成一缓冲层于所述的基板上。所述的既定距离至少为0.3微米。将未被所述的光阻图案层覆盖的部分所述的覆盖层及所述的金属层移除的步骤是利用一干刻蚀或一湿刻蚀的方法。将未被保留的所述的覆盖层覆盖的部分所述的金属层移除的步骤是利用一千刻蚀或一湿刻蚀的方法。所述的覆盖层包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或氮化硅、氧化硅、氮氧化硅的混合层。所述的光阻图案层包括一正光阻或一负光阻。将未被所述的光阻图案层覆盖的部分所述的覆盖层及所述的金属层移除的步骤，包括先通过一湿刻蚀的方法，过刻蚀所述的覆盖层；以及，再通过一干刻蚀的方法，利用所述的光阻图案层作为光掩膜，将未被所述的光阻图案层覆盖的部分金属层移除。本专利技术还提供了一种，包括下列步骤形成一多晶硅岛于一基板上；依序形成一介电层、一金属层与一覆盖层，覆盖于所述的多晶硅岛上；形成一光阻图案层于所述的覆盖层上，并将未被所述的光阻图案层覆盖的部分所述的覆盖层及所述的金属层移除，且被保留的所述的覆盖层的图案尺寸小于所述的金属层的图案尺寸，并具有一图案尺寸差值；进行一高剂量离子掺杂程序，利用所述的金属层作为光掩膜，使得未被所述的金属层覆盖的部分所述的多晶硅岛形成一重掺杂区；将未被保留的所述的覆盖层覆盖的部分所述的金属层移除；以及进行一低剂量离子掺杂程序，利用所述的金属层作为光掩膜，使得未被所述的金属层覆盖的部分所述的多晶硅岛形成一轻掺杂区；所述的图案尺寸差值至少为0.6微米。最后可利用离子活化程序，以高温来活化轻掺杂区与重掺杂区中的带电离子，使多晶硅岛具有半导体功能。本专利技术的有益效果在于，可以节省一道光刻蚀程序带来的加工成本与加工时间，并且可改善光刻蚀程序中曝光时因对准误差而造成的LDD结构偏移情形，有利于精确地定义与形成具有LDD结构的低温多晶硅薄膜晶体管。附图说明图1A至图1B所示为现有技术中具有LDD结构的低温多晶硅薄膜晶体管制作方法示意图；以及图2A至图2H为本专利技术具有LDD结构的低温多晶硅薄膜晶体管制作方法示意图。主要组件符号说明基板10 多晶硅岛12未掺杂区121轻掺杂区122重掺杂区123介电层 14光阻图案层 16 栅极18基板30 缓冲层 31多晶硅层320多晶硅岛32未掺杂区321轻掺杂区322 重掺杂区323介电层34金属层 38 覆盖层39光阻图案层 40具体实施方式请参照图2A至图2H为本专利技术具有LDD结构的低温多晶硅薄膜晶体管制作方法示意图。首先请参照图2A，一透明绝缘的基板30首先被提供，一缓冲层31形成于基板30上，接着，则在缓冲层31上沉积非晶硅前驱物(α-Siprecursor)，并利用准分子雷射回火技术(ELA)在低于摄氏500度的温度环境下，将非晶硅(α-Si)结晶成多晶硅(polycrystalline Si)，从而形成一多晶硅层320于缓冲层31上。之后，利用多个具有预定图案的光阻48(如图2A)以及刻蚀的方法，将多晶硅层320形成多个多晶硅岛32，如图2B所示。请继续参照图2C，在多晶硅岛32完成之后，将介电材料沉积于基板30上，以形成一介电层34覆盖于多晶硅岛32上。如图2D，以溅镀的方法形成一金属层38，并在金属层38上形成一覆盖层(cap layer)39，金属层38与覆盖层39也覆盖于多晶硅岛32上。之后，形成一光阻图案层40于覆盖层39上，并且光阻图案层40位于一个多晶硅岛32正上方的范围内，如图2D所示。在本专利技术各种实施例中，光阻图案层40可包括一正光阻或一负光阻。而覆盖层39包括氮化硅(SixNy)、氧化硅(SiOz)、氮氧化硅(SiOzNy)或氮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有低掺杂漏极结构的低温多晶硅薄膜晶体管的制造方法，包括下列步骤：形成一多晶硅岛于一基板上；依序形成一介电层、一金属层与一覆盖层，覆盖于所述的多晶硅岛上；形成一光阻图案层于所述的覆盖层上，并将未被所述的光阻图案层 覆盖的部分所述的覆盖层及所述的金属层移除，且被保留的所述的覆盖层的同侧边暴露出具有一既定距离的部分所述的金属层；进行一高剂量离子掺杂程序，利用所述的金属层作为光掩膜，使得未被所述的金属层覆盖的部分所述的多晶硅岛形成一重掺杂区；　 　将未被保留的所述的覆盖层覆盖的部分所述的金属层移除；以及进行一低剂量离子掺杂程序，利用所述的金属层作为光掩膜，使得未被所述的金属层覆盖的部分所述的多晶硅岛形成一轻掺杂区。

【技术特征摘要】
1.一种具有低掺杂漏极结构的低温多晶硅薄膜晶体管的制造方法，包括下列步骤形成一多晶硅岛于一基板上；依序形成一介电层、一金属层与一覆盖层，覆盖于所述的多晶硅岛上；形成一光阻图案层于所述的覆盖层上，并将未被所述的光阻图案层覆盖的部分所述的覆盖层及所述的金属层移除，且被保留的所述的覆盖层的同侧边暴露出具有一既定距离的部分所述的金属层；进行一高剂量离子掺杂程序，利用所述的金属层作为光掩膜，使得未被所述的金属层覆盖的部分所述的多晶硅岛形成一重掺杂区；将未被保留的所述的覆盖层覆盖的部分所述的金属层移除；以及进行一低剂量离子掺杂程序，利用所述的金属层作为光掩膜，使得未被所述的金属层覆盖的部分所述的多晶硅岛形成一轻掺杂区。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包含形成一缓冲层于所述的基板上。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的既定距离至少为0.3微米。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将未被所述的光阻图案层覆盖的部分所述的覆盖层及所述的金属层移除的步骤是利用一干刻蚀或一湿刻蚀的方法。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将未被保留的所述的覆盖层覆盖的部分所述的金属层移除的步骤是利用一干刻蚀或一湿刻蚀的方法。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的覆盖层包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或上述的混合层。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的光阻图案层包括一正光阻或一负光阻。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将未被所述的光阻图案层覆盖的部分所述的覆盖层及所述的金属层移除的步骤，包括先通过一湿刻蚀的方法，过刻蚀所述的覆盖层；以及再通过一干刻蚀的方法，利用所述的光阻图案层作为光掩膜，将未被所述的光阻图案层覆盖的部分金属层移除。9.一种具有低...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑逸圣，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]