本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制備和顯示領(lǐng)域，具體涉及一種漏極輕偏移結(jié)構(gòu)的制備方法。

背景技術(shù)：

在顯示行業(yè)中，薄膜晶體硅(Thin Film Transistor,簡稱TFT)的漏電特性一直是各企業(yè)和研發(fā)人員關(guān)注的特性，若薄膜晶體管TFT漏電流偏大，則不能很好地發(fā)揮薄膜晶體管TFT的開關(guān)特性。當(dāng)關(guān)閉薄膜晶體管TFT時(shí)，卻仍有較大電流流過。而造成薄膜晶體管TFT漏電流的原因，主要是熱載流子效應(yīng)，特別是高遷移率的多晶硅Poly-Si、微晶硅和單晶硅-薄膜晶體管TFT，在摻雜濃度不同的節(jié)點(diǎn)部分，會產(chǎn)生較大的漏電流。

為緩解熱載流子效應(yīng)，最有效的方法是在低摻雜的溝道柵極層G和高摻雜的源極層或漏極層S/D之間制作一個(gè)緩沖結(jié)構(gòu)，通常稱為漏極輕摻雜(Light Doped Drain，簡稱LDD)結(jié)構(gòu)。

目前制備漏極輕摻雜結(jié)構(gòu)LDD的方法通常有以下兩種：

第一種漏極輕摻雜LDD結(jié)構(gòu)制備方法：如圖1所示，增加漏極輕摻雜LDD圖案的掩膜Mask，即增加一道黃光photo制程。該制備方法雖然可以制成尺寸可控的漏極輕摻雜LDD結(jié)構(gòu)10，但需要額外增加掩膜Mask制程，將大大增加制程節(jié)點(diǎn)、生產(chǎn)成本和不良品率；

第二種漏極輕摻雜LDD結(jié)構(gòu)制備方法：如圖2、3所示，在玻璃基板Glass1晶化、P-Si襯底2成像、柵極絕緣層GI3成膜與柵極層Gate4成膜步驟、涂覆光刻膠PR、曝光顯影之后，包括步驟S11.高摻雜形成源極層或漏極層S/D、S12.對柵極層Gate4過刻、S13.脫膜、S14.低摻雜形成漏極輕摻雜LDD結(jié)構(gòu)20。該制備方法利用柵極層Gate進(jìn)行過刻，柵極層Gate過刻后兩側(cè)多出來的尺寸作為漏極輕摻雜LDD結(jié)構(gòu)的尺寸，但是這個(gè)尺寸非常難掌控，制成重復(fù)性、均勻性差，且柵極層Gate的過刻會造成坡度角變差，降低產(chǎn)品的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種漏極輕偏移(Light Drain Offset，簡稱LDO)結(jié)構(gòu)的制備方法，實(shí)現(xiàn)既不增加掩膜Mask制程、又能有效控制緩沖結(jié)構(gòu)的尺寸，解決了是的漏極輕偏移LDO結(jié)構(gòu)最優(yōu)化、有效降低漏電流的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供一種漏極輕偏移LDO結(jié)構(gòu)的制備方法，包括玻璃基板晶化、P-Si襯底成像、柵極絕緣層成膜與柵極層步驟，通過以下步驟形成漏極輕偏移結(jié)構(gòu)：

涂膠步驟：在所述柵極層上涂覆光刻膠層；

半色調(diào)曝光步驟：通過半色調(diào)掩膜對所述光刻膠層進(jìn)行曝光；

顯影步驟：將半色調(diào)曝光后的所述光刻膠層顯影；

第一次金屬刻蝕步驟：將所述柵極層刻蝕為與顯影后的光刻膠層兩端齊平；

第一次離子注入步驟：進(jìn)行重?fù)诫s離子注入，形成源極或漏極重?fù)诫s區(qū)；

光刻膠灰化步驟：對所述光刻膠層進(jìn)行灰化，去除厚度小的部分；

第二次金屬刻蝕步驟：將所述柵極層刻蝕為與灰化后的光刻膠兩端齊平；

脫膜步驟：將所述光刻膠層剝離；

第二次離子注入步驟：進(jìn)行輕摻雜離子注入，形成柵極輕摻雜區(qū)和漏極輕摻雜區(qū)。

進(jìn)一步地，在所述半色調(diào)曝光步驟中，紫外線透過所述半色調(diào)掩膜板的完全透光區(qū)域、部分透光區(qū)域和不透光區(qū)域?qū)λ龉饪棠z層進(jìn)行曝光。

更進(jìn)一步地，在所述顯影步驟中，將所述光刻膠層顯影后形成完全曝光區(qū)域、部分曝光區(qū)域和不曝光區(qū)域，所述顯影后的光刻膠層的部分曝光區(qū)域的厚度小于不曝光區(qū)域的厚度。

進(jìn)一步地，在所述第一次離子注入步驟中，將重?fù)诫s離子注入到所述P-Si襯底層的未被第一次金屬刻蝕后的柵極層遮擋的部分，形成源極或漏極重?fù)诫s區(qū)。

進(jìn)一步地，在所述第二次離子注入步驟中，將輕摻雜離子注入到第二次金屬刻蝕后的柵極層上，形成柵極輕摻雜區(qū)，并將輕摻雜離子注入到所述P-Si襯底層的未被第二次金屬刻蝕后的柵極層遮擋的部分，形成漏極輕摻雜區(qū)。

本發(fā)明的有益效果為：通過對光刻膠進(jìn)行半色調(diào)曝光和顯影，并結(jié)合重?fù)诫s和輕摻雜兩次離子注入步驟、光刻膠灰化步驟、兩次金屬刻蝕步驟，形成源極或漏極重?fù)诫s區(qū)、柵極輕摻雜區(qū)和漏極輕摻雜區(qū)，從而形成漏極輕偏移LDO結(jié)構(gòu)，能夠有效緩解熱載流子效應(yīng)，降低漏電流，使得漏極輕摻雜結(jié)構(gòu)尺寸易掌控、制程重復(fù)性和均勻性較佳，降低了生產(chǎn)成本和不良品率，提高了薄膜晶體管TFT產(chǎn)品的可靠性。

附圖說明

圖1是采用第一種方法制備的漏極輕摻雜結(jié)構(gòu)LDD的示意圖；

圖2是采用第二種方法制備漏極輕摻雜LDD結(jié)構(gòu)的流程圖；

圖3是采用第二種方法制備的漏極輕摻雜LDD結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖4是本發(fā)明的漏極輕偏移LDO結(jié)構(gòu)的制作流程圖；

圖5是本發(fā)明的漏極輕偏移LDO結(jié)構(gòu)的制備實(shí)施過程圖；

圖6是采用本發(fā)明的制備方法制備的漏極輕偏移LDO結(jié)構(gòu)的特性示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖具體闡明本發(fā)明的實(shí)施方式，附圖僅供參考和說明使用，不構(gòu)成對本發(fā)明專利保護(hù)范圍的限制。

參見圖4、圖5，本發(fā)明實(shí)施例提供一種漏極輕偏移LDO結(jié)構(gòu)的制備方法，包括玻璃基板Glass1晶化、P-Si襯底2成像、柵極絕緣層GI3成膜與柵極層Gate4成膜步驟，通過以下步驟形成漏極輕偏移LDO結(jié)構(gòu)：

S1.涂膠步驟：在所述柵極層Gate4上涂覆光刻膠PR5；

S2.半色調(diào)曝光步驟：通過半色調(diào)掩膜Half-tone Mask6對所述光刻膠層PR5進(jìn)行曝光；

S3.顯影步驟：將半色調(diào)曝光后的所述光刻膠層PR5顯影；

S4.第一次金屬刻蝕步驟：將所述柵極層Gate4刻蝕為與顯影后的光刻膠層5兩端齊平；

S5.第一次離子注入步驟：進(jìn)行重?fù)诫s硼離子B⁺8注入，形成源極或漏極重?fù)诫s區(qū)21；

S6.光刻膠灰化步驟：對所述光刻膠層PR5進(jìn)行灰化，去除厚度小的部分；

S7.第二次金屬刻蝕步驟：將所述柵極層Gate4刻蝕為與灰化后的光刻膠層PR5兩端齊平；

S8.脫膜步驟：將所述光刻膠層PR5剝離；

S9.第二次離子注入步驟：進(jìn)行輕摻雜硼離子B⁺9注入，形成柵極輕摻雜區(qū)和漏極輕摻雜區(qū)21。

在本實(shí)施例中，在所述半色調(diào)曝光步驟S2中，紫外線7透過所述半色調(diào)掩膜板的完全透光區(qū)域61、部分透光區(qū)域62和不透光區(qū)域63對所述光刻膠層5進(jìn)行曝光。

在本實(shí)施例中，在所述半色調(diào)曝光步驟S2中，將所述光刻膠層顯影后形成完全曝光區(qū)域51、部分曝光區(qū)域52和不曝光區(qū)域53，所述顯影后的光刻膠層PR5的部分曝光區(qū)域52的厚度小于不曝光區(qū)域53的厚度。

在本實(shí)施例中，所述第一次離子注入步驟S5中，將重?fù)诫s離子B⁺8注入到所述P-Si襯底層2的未被第一次金屬刻蝕后的柵極層Gate4遮擋的部分，形成源極或漏極重?fù)诫s區(qū)21。

在本實(shí)施例中，所述第二次離子注入步驟S9中，將輕摻雜硼離子B⁺9注入到第二次金屬刻蝕后的柵極層Gate4上，形成柵極輕摻雜區(qū)4，并將輕摻雜硼離子B⁺9注入到所述P-Si襯底層2的未被第二次金屬刻蝕后的柵極層Gate4遮擋的部分，形成漏極輕摻雜區(qū)21，從而形成漏極輕偏移LDO結(jié)構(gòu)。

如圖6所示，通過上述步驟形成的所述漏極輕偏移LDO結(jié)構(gòu)的特征為：減少關(guān)態(tài)電流、增加開態(tài)電流，很大程度上增加了開關(guān)電流的開關(guān)比，所述漏極輕偏移LDO結(jié)構(gòu)具有較好的降低漏電流的能力。

以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能以此來限定本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。