本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種薄膜晶體管的制造方法、陣列基板的制造方法和顯示裝置的制造方法。

背景技術(shù)：

薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)被廣泛應(yīng)用于顯示技術(shù)領(lǐng)域。常規(guī)的薄膜晶體管制造方法需要至少兩次構(gòu)圖過(guò)程以形成至少兩個(gè)不同的掩模來(lái)進(jìn)行摻雜，以在源極區(qū)域和漏極區(qū)域中形成輕摻雜區(qū)和重?fù)诫s區(qū)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種薄膜晶體管的制造方法、陣列基板的制造方法以及顯示裝置的制造方法?？梢越鉀Q現(xiàn)有技術(shù)中的摻雜方法工藝復(fù)雜、參數(shù)控制難度較大、不良率發(fā)生較高的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的在于提供一種薄膜晶體管的制造方法。

本發(fā)明的第一方面提供了一種薄膜晶體管的制造方法。所述薄膜晶體管的制造方法包括：在襯底基板上形成半導(dǎo)體層，在所述半導(dǎo)體層上形成柵極，并在所述半導(dǎo)體層中限定位于所述柵極之下的溝道區(qū)域、位于所述溝道區(qū)域的第一側(cè)的源極區(qū)域和位于所述溝道區(qū)域的與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)的漏極區(qū)域，其中，所述方法還包括：

在所述柵極上形成遮蔽物，其中，所述遮蔽物在所述襯底基板上的垂直投影覆蓋所述源極區(qū)域的第一源極部分和所述漏極區(qū)域的第一漏極部分；

利用所述遮蔽物作為掩模，對(duì)所述半導(dǎo)體層進(jìn)行離子注入，以在所述第一源極部分和所述第一漏極部分中形成第一摻雜區(qū)，在未被所述遮蔽物垂直投影覆蓋的所述源極區(qū)域的第二源極部分和所述漏極區(qū)域的第二漏極部分中形成第二摻雜區(qū)。

在一個(gè)實(shí)施例中，離子注入包括至少一次垂直離子注入、至少一次第一傾斜離子注入和至少一次第二傾斜離子注入，其中，所述第一傾斜離子注入的方向朝向所述溝道區(qū)域的所述第一側(cè)傾斜，所述第二傾斜離子注入的方向朝向所述溝道區(qū)域的所述第二側(cè)傾斜。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述垂直離子注入為重?fù)诫s離子注入，所述第一傾斜離子注入和所述第二傾斜離子注入為輕摻雜離子注入。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述遮蔽物包括光刻膠。

在一個(gè)實(shí)施例中，在所述半導(dǎo)體層上形成柵極和在所述柵極上形成所述遮蔽物包括：

在所述半導(dǎo)體層上設(shè)置用于形成所述柵極的導(dǎo)電層；

在所述導(dǎo)電層上形成光刻膠基礎(chǔ)層；

對(duì)所述光刻膠基礎(chǔ)層進(jìn)行構(gòu)圖，以形成所述遮蔽物；

利用所述遮蔽物作掩模，過(guò)蝕刻所述導(dǎo)電層使得所述導(dǎo)電層凹進(jìn)到所述構(gòu)圖的光刻膠的內(nèi)部，以形成所述柵極。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括：在形成所述柵極之前，在所述半導(dǎo)體層上形成柵極絕緣層。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括在形成所述柵極絕緣層時(shí)通過(guò)控制所述柵極絕緣層的致密性來(lái)調(diào)整閾值電壓。

在一個(gè)實(shí)施例中，控制所述柵極絕緣層的致密性包括在形成所述柵極絕緣層時(shí)控制下列參數(shù)中的至少一者：工藝氣體混合比例、形成膜的速度、反應(yīng)溫度、等離子體功率和膜厚度。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括：在形成所述半導(dǎo)體層之前，在所述襯底基板上形成緩沖層。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體層的材料包括多晶硅。

在一個(gè)實(shí)施例中，其中，所述第一摻雜區(qū)和所述第二摻雜區(qū)均為n型摻雜。

在一個(gè)實(shí)施例中，摻雜離子包括磷。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一摻雜區(qū)的磷的摻雜濃度的范圍為1×10¹³-5×10¹³cm^-3，所述第二摻雜區(qū)的磷的摻雜濃度的范圍為3×10¹⁴-9×10¹⁴cm^-3。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種陣列基板的制造方法。

本發(fā)明的第二方面提供了一種陣列基板的制造方法。所述陣列基板的制造方法包括如上所述的薄膜晶體管的制造方法。

本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提供一種顯示裝置的制造方法。

本發(fā)明的第三方面提供了一種顯示裝置的制造方法。所述顯示裝置的制造方法包括如上所述的陣列基板的制造方法。

本發(fā)明的實(shí)施例提供的薄膜晶體管的制造方法、陣列基板的制造方法以及顯示裝置的制造方法，通過(guò)在所述柵極上形成遮蔽物，其中，所述遮蔽物在所述襯底基板上的垂直投影覆蓋所述源極區(qū)域的第一源極部分和所述漏極區(qū)域的第一漏極部分；利用所述遮蔽物作為掩模，對(duì)所述半導(dǎo)體層進(jìn)行離子注入，以在所述第一源極部分和所述第一漏極部分中形成第一摻雜區(qū)，并在未被所述遮蔽物垂直投影覆蓋的所述源極區(qū)域的第二源極部分和所述漏極區(qū)域的第二漏極部分中形成第二摻雜區(qū)，能夠利用遮蔽物作掩模而無(wú)需更多的掩模，減少了構(gòu)圖程序，就可以在半導(dǎo)層中形成第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)，能夠簡(jiǎn)化制造工藝、縮短制造時(shí)間、提高產(chǎn)品的良品率并且降低制造成本。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例的附圖進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)知道，以下描述的附圖僅僅涉及本發(fā)明的一些實(shí)施例，而非對(duì)本發(fā)明的限制，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的薄膜晶體管的制造方法的流程圖；

圖2(a)-圖2(d)為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的薄膜晶體管的制造方法的示意圖；

圖3(a)-圖3(c)為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的薄膜晶體管的制造方法的示意圖；

圖4(a)-圖4(d)為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的形成薄膜晶體管的柵極和遮蔽物的方法的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將接合附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；谒枋龅谋景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，也都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

當(dāng)介紹本發(fā)明的元素及其實(shí)施例時(shí)，冠詞“一”、“一個(gè)”、“該”和“所述”旨在表示存在一個(gè)或者多個(gè)要素。用語(yǔ)“包含”、“包括”、“含有”和“具有”旨在包括性的并且表示可以存在除所列要素之外的另外的要素。除非上下文中另外明確地指出，否則在本公開(kāi)文本和所附權(quán)利要求中所使用的詞語(yǔ)的單數(shù)形式包括復(fù)數(shù)，反之亦然。因而，當(dāng)提及單數(shù)時(shí)，通常包括相應(yīng)術(shù)語(yǔ)的復(fù)數(shù)。相似地，措辭“包含”和“包括”將解釋為包含在內(nèi)而不是獨(dú)占性地。同樣地，術(shù)語(yǔ)“包括”和“或”應(yīng)當(dāng)解釋為包括在內(nèi)的，除非本文中明確禁止這樣的解釋。在本文中使用術(shù)語(yǔ)“實(shí)例”之處，特別是當(dāng)其位于一組術(shù)語(yǔ)之后時(shí)，所述“實(shí)例”僅僅是示例性的和闡述性的，且不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是獨(dú)占性的或廣泛性的。

出于下文表面描述的目的，如其在附圖中被標(biāo)定方向那樣，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”“垂直”、“水平”、“頂”、“底”及其派生詞應(yīng)涉及發(fā)明。術(shù)語(yǔ)“上覆”、“在……頂上”、“定位在……上”或者“定位在……頂上”意味著諸如第一結(jié)構(gòu)的第一要素存在于諸如第二結(jié)構(gòu)的第二要素上，其中，在第一要素和第二要素之間可存在諸如界面結(jié)構(gòu)的中間要素。術(shù)語(yǔ)“接觸”意味著連接諸如第一結(jié)構(gòu)的第一要素和諸如第二結(jié)構(gòu)的第二要素，而在兩個(gè)要素的界面處可以有或者沒(méi)有其它要素。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的薄膜晶體管的制造方法的流程圖。如圖1所示，在一個(gè)實(shí)施例中，薄膜晶體管的制造方法包括：

S1、在襯底基板上形成半導(dǎo)體層；

S3、在半導(dǎo)體層上形成柵極，并在半導(dǎo)體層中限定位于柵極之下的溝道區(qū)域、位于溝道區(qū)域的第一側(cè)的源極區(qū)域和位于溝道區(qū)域的與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)的漏極區(qū)域；

S5、在柵極上形成遮蔽物，其中，遮蔽物在襯底基板上的垂直投影覆蓋源極區(qū)域的第一源極部分和漏極區(qū)域的第一漏極部分；

S7、利用遮蔽物作為掩模，對(duì)半導(dǎo)體層進(jìn)行離子注入，以在第一源極部分和第一漏極部分中形成第一摻雜區(qū)，并在未被遮蔽物垂直投影覆蓋的源極區(qū)域的第二源極部分和漏極區(qū)域的第二源極部分中形成第二摻雜區(qū)。

在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)行離子注入可以包括進(jìn)行至少一次垂直重?fù)诫s離子注入和至少兩次傾斜輕摻雜離子注入。

襯底基板可以包括玻璃基板、石英基板和有機(jī)樹(shù)脂基板中的至少一種。遮蔽物可以包括光刻膠，此時(shí)，該薄膜晶體管的制造方法可以進(jìn)一步包括在進(jìn)行離子注入之后去除光刻膠。

在一個(gè)實(shí)施例中，薄膜晶體管的制造方法還包括在形成柵極之前，在半導(dǎo)體層上形成柵極絕緣層。進(jìn)一步地，還可以在形成半導(dǎo)體層之前，在襯底基板上形成緩沖層。緩沖材的材料可以包括氮化硅(SiN_x)、氧化硅(SiO_x)、氮氧化硅(SiN_xO_y)中的至少一種。

圖2(a)-圖2(d)為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的薄膜晶體管的制造方法的示意圖。

如圖2(a)所示，在襯底基板1上形成半導(dǎo)體層2，在半導(dǎo)體層2上形成柵極3，半導(dǎo)體層2具有位于柵極3之下的溝道區(qū)域CR、位于溝道區(qū)域的第一側(cè)S1的源極區(qū)域SR和位于溝道區(qū)域CR的與第一側(cè)S1相對(duì)的第二側(cè)S2的漏極區(qū)域DR。在柵極3上形成有遮蔽物4。遮蔽物4在襯底基板1上的垂直投影覆蓋源極區(qū)域的(橫向鄰近柵極的)第一源極部分211和漏極區(qū)域的(橫向鄰近柵極的)第一漏極部分221。可以從圖2(a)看出，遮蔽物4具有在柵極兩側(cè)的凸出部分并且遮蔽物沒(méi)有延伸到柵極的底部，遮蔽物與柵極的底部不接觸并且與位于柵極3和半導(dǎo)體層2之間的柵極絕緣層5也不接觸。

在一種實(shí)施方式中，如在下文稍后所描述的，柵極3的圖案可以通過(guò)諸如濕法刻蝕的過(guò)刻蝕而形成，從而能夠使得進(jìn)行過(guò)刻蝕之后，柵極在襯底基板上的垂直投影位于遮蔽物在襯底基板的垂直投影之中，且柵極在襯底基板上的投影與遮蔽物在襯底基板上的投影不重疊。

如圖2(b)所示，利用諸如光刻膠的遮蔽物4作掩模來(lái)進(jìn)行垂直離子注入。對(duì)于需要將第二摻雜區(qū)(即，第二源極區(qū)域212和第二漏極區(qū)域222)設(shè)置為重?fù)诫s區(qū)的情況，垂直離子注入為重?fù)诫s離子注入。離子注入的材料、能量和劑量可以根據(jù)實(shí)際需要而設(shè)置。由于遮蔽物4在襯底基板1上的垂直投影覆蓋源極區(qū)域的第一源極部分211和漏極區(qū)域的第一漏極部分221，因此，垂直離子注入可以在源極區(qū)域的未被遮蔽物在襯底基板上的垂直投影覆蓋的第二源極部分212和漏極區(qū)域的未被遮蔽物在襯底基板上的垂直投影覆蓋的第二漏極部分222中形成重?fù)诫s區(qū)，而位于遮蔽物正下方的第一源極部分211和221第一漏極部分沒(méi)有被重?fù)诫s。

如圖2(c)所示，利用諸如光刻膠的遮蔽物4作掩模來(lái)進(jìn)行至少一次第一傾斜離子注入。對(duì)于需要將第一摻雜區(qū)(即，第一源極區(qū)域211和第一漏極區(qū)域221)設(shè)置為輕摻雜區(qū)的情況，第一傾斜離子注入為輕摻雜離子注入。離子注入的材料、能量和劑量可以根據(jù)實(shí)際需要而設(shè)置。如圖2(c)所示，第一傾斜離子注入的方向朝向溝道區(qū)域的第一側(cè)傾斜，通過(guò)該傾斜離子注入可以在第一漏極區(qū)域221中形成輕摻雜區(qū)。此時(shí)，由于遮蔽物4和柵極3的遮擋，尚未在第一源極區(qū)域211中形成輕摻雜區(qū)。

如圖2(d)所示，進(jìn)行至少一次第二傾斜離子注入?？梢钥闯?，第二傾斜離子注入的朝向溝道區(qū)域的第二側(cè)傾斜。對(duì)于需要將第一摻雜區(qū)(即，第一源極區(qū)域211和第一漏極區(qū)域221)設(shè)置為輕摻雜區(qū)的情況，第二傾斜離子注入為輕摻雜離子注入。離子注入的材料、能量和劑量可以根據(jù)實(shí)際需要而設(shè)置。通過(guò)圖2(d)所示的傾斜離子注入，可以在第一漏極區(qū)域221中形成輕摻雜區(qū)。

從而，通過(guò)圖2(a)-圖2(d)所示的方法，僅利用遮蔽物4作掩模，無(wú)需更多的掩模，就可以在半導(dǎo)層中形成第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)，避免了常規(guī)的摻雜方法的工藝復(fù)雜、參數(shù)控制難度較大和不良率發(fā)生較高的問(wèn)題。

需要說(shuō)明，進(jìn)行垂直離子注入、第一傾斜離子注入和第二傾斜離子注入的先后順序不受限制。

圖3(a)-圖3(c)為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的薄膜晶體管的制造方法的示意圖。圖3中與圖2中相同或相似的標(biāo)號(hào)表示相同或相似的結(jié)構(gòu)，在此不再冗述。圖3(a)-圖3(c)與圖2(a)-圖2(d)的不同在于圖3(a)-圖3(c)中的薄膜晶體管的制造方法還包括在襯底基板1上形成緩沖層6以及進(jìn)行三次離子注入的先后順序。

如圖3(a)所示，利用諸如光刻膠的遮蔽物4進(jìn)行朝向溝道區(qū)域的第二側(cè)的第二傾斜離子注入。對(duì)于需要將第一摻雜區(qū)(即，第一源極區(qū)域211和第一漏極區(qū)域221)設(shè)置為輕摻雜區(qū)的情況，第二傾斜離子注入為輕摻雜離子注入。離子注入的材料、能量和劑量可以根據(jù)實(shí)際需要而設(shè)置。通過(guò)圖3(a)所示的傾斜離子注入，可以在第一源極區(qū)域211中形成輕摻雜區(qū)。而此時(shí)由于遮蔽物4和柵極3的遮擋，此時(shí)尚未在第一漏極區(qū)域221中形成輕摻雜區(qū)。

如圖3(b)所示，進(jìn)行朝向溝道區(qū)域的第一側(cè)的第一傾斜離子注入。對(duì)于需要將第一摻雜區(qū)(即，第一源極區(qū)域211和第一漏極區(qū)域221)設(shè)置為輕摻雜區(qū)的情況，第一傾斜離子注入為輕摻雜離子注入。離子注入的材料、能量和劑量可以根據(jù)實(shí)際需要而設(shè)置。如圖2(c)所示，通過(guò)第一傾斜離子注入可以在第一漏極區(qū)域221中形成輕摻雜區(qū)。

如圖3(c)所示，進(jìn)行垂直離子注入。對(duì)于需要將第二摻雜區(qū)(即，第二源極區(qū)域212和第二漏極區(qū)域222)設(shè)置為重?fù)诫s區(qū)的情況，垂直離子注入為重?fù)诫s離子注入。離子注入的材料、能量和劑量可以根據(jù)實(shí)際需要而設(shè)置。由于遮蔽物4在襯底基板1上的垂直投影覆蓋源極區(qū)域的第一源極部分211和漏極區(qū)域的第一漏極部分221，因此，垂直離子注入可以在未被遮蔽物在襯底基板上的垂直投影覆蓋的源極區(qū)域的第二源極部分212和漏極區(qū)域的第二漏極部分222中形成重?fù)诫s區(qū)，而位于遮蔽物正下方的第一源極部分211和221第一漏極部分沒(méi)有被重?fù)诫s。

可以通過(guò)調(diào)整承載薄膜晶體管的載具，使得薄膜晶體管和離子注入源成一定角度，來(lái)進(jìn)行傾斜離子注入。也可以通過(guò)調(diào)整離子注入時(shí)的磁場(chǎng)大小，使得離子注入源發(fā)出的等離子束與薄膜晶體管成一定角度，來(lái)進(jìn)行傾斜離子注入。

半導(dǎo)體層的材料包括可以包括多晶硅。第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)可以均為n型摻雜。摻雜離子可以包括磷。第一摻雜區(qū)的磷的摻雜濃度的范圍可以為約1×10¹³-5×10¹³cm^-3，第二摻雜區(qū)的磷的摻雜濃度的范圍可以為約3×10¹³-9×10¹⁴cm^-3。

在一種實(shí)施方式中，薄膜晶體管的制造方法還進(jìn)一步包括在形成柵極絕緣層時(shí)通過(guò)控制柵極絕緣層的致密性來(lái)調(diào)整閾值電壓?？梢圆捎玫入x子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)來(lái)沉積柵極絕緣層?？刂茤艠O絕緣層的致密性可以包括在形成柵極絕緣層時(shí)控制下列參數(shù)中的至少一者：工藝氣體混合比例、形成膜的速度、反應(yīng)溫度、等離子體功率和膜厚度等等。

在一種實(shí)施方式中，遮蔽物的材料可以包括光刻膠。此時(shí)，在半導(dǎo)體層上形成柵極和在柵極上形成遮蔽物可以包括下列步驟：

S31、在半導(dǎo)體層上設(shè)置用于形成柵極的導(dǎo)電層；

S51、在導(dǎo)電層上形成光刻膠基礎(chǔ)層；

S53、對(duì)光刻膠基礎(chǔ)層進(jìn)行構(gòu)圖，以形成遮蔽物；

S33、利用遮蔽物作掩模，過(guò)蝕刻導(dǎo)電層使得導(dǎo)電層凹進(jìn)到構(gòu)圖的光刻膠的內(nèi)部，以形成柵極。

圖4(a)-圖4(d)為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的形成薄膜晶體管的柵極和遮蔽物的方法的示意圖。

如圖4(a)所示，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的形成薄膜晶體管的柵極和遮蔽物的方法可以包括：在襯底基板上形成半導(dǎo)體層2，在半導(dǎo)體層2上形成柵極絕緣層5，在柵極絕緣層上形成用于形成柵極的導(dǎo)電層3’。導(dǎo)電層3’的材料可以包括銅(Cu)、鉬(Mo)、鈮(Nb)、鋁(Al)、釹(Nd)、鈦(Ti)、銀(Ag)、鉑(Pt)、鉻(Cr)和鎢(W)中的至少一種。

如圖4(b)所示，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的薄膜晶體管的制造方法可以包括在導(dǎo)電層3’上形成光刻膠基礎(chǔ)層4’。例如，可以采用涂布機(jī)來(lái)在導(dǎo)電層上涂布光刻膠材料來(lái)形成光刻膠基礎(chǔ)層。

接著，如圖4(c)所示，對(duì)光刻膠基礎(chǔ)層4’進(jìn)行構(gòu)圖，以形成遮蔽物4。該構(gòu)圖可以采用掩模對(duì)光刻膠基礎(chǔ)層進(jìn)行曝光，然后進(jìn)行顯影，從而得到被構(gòu)圖后的光刻膠基礎(chǔ)層圖案形成遮蔽物。

然后，如圖4(d)所示，利用遮蔽物4作掩模，過(guò)蝕刻導(dǎo)電層3’使得導(dǎo)電層凹進(jìn)到構(gòu)圖的光刻膠的內(nèi)部，以形成柵極。過(guò)刻蝕的方法可以包括采用酸的濕法刻蝕等。

本發(fā)明的實(shí)施例還提供了陣列基板的制造方法和顯示裝置的制造方法。本發(fā)明的實(shí)施例中的陣列基板包括如上所述的薄膜晶體管。本發(fā)明的實(shí)施例中的顯示裝置包括如上所述的陣列基板。本發(fā)明的實(shí)施例中的顯示裝置可以為：手機(jī)、平板電腦、電視機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。

已經(jīng)描述了某特定實(shí)施例，這些實(shí)施例僅通過(guò)舉例的方式展現(xiàn)，而且不旨在限制本發(fā)明的范圍。事實(shí)上，本文所描述的新穎實(shí)施例可以以各種其它形式來(lái)實(shí)施；此外，可在不脫離本發(fā)明的精神下，做出以本文所描述的實(shí)施例的形式的各種省略、替代和改變。所附權(quán)利要求以及它們的等價(jià)物旨在覆蓋落在本發(fā)明范圍和精神內(nèi)的此類(lèi)形式或者修改。