形成半導(dǎo)體層3后，采用準(zhǔn)分子激光退火(ELA)、固相晶化(SPC)等方法，將非晶硅轉(zhuǎn)換為多晶硅層。再通過磁控濺射工藝在所述多晶硅層上形成所述柵極絕緣層4，所述柵極絕緣層4選自但不限于S1x、SiNx、S1Nx中的一種或多種材料形成的單層或多層材料結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例優(yōu)選SiN層。
[0042]S2、如圖3所示，在所述柵極絕緣層4遠(yuǎn)離所述基板I 一側(cè)的上方施加P型離子B+對(duì)所述半導(dǎo)體層3進(jìn)行第一次摻雜，摻雜劑量為3 X 112個(gè)離子/cm2，加速離子能量為1KeV ;對(duì)整個(gè)所述半導(dǎo)體層3進(jìn)行離子摻雜，形成TFT之后，增加了 TFT溝道區(qū)域的載流子遷移率，賦予閾值電壓(Vth)較小的漂移值，成功補(bǔ)償了 TFT的空間不均性和不穩(wěn)定性，使得可以通過控制通入每個(gè)像素單元的電流大小準(zhǔn)確控制像素的明暗程度(灰階)。
[0043]S3、通過磁控濺射工藝在所述柵極絕緣層4上形成所述柵極5。所述柵極為高導(dǎo)電金屬層，所述高導(dǎo)電金屬選自但不限于Al、T1、Mo、Ag、Cr或其合金中的一種或多種的組合，本實(shí)施例中優(yōu)選依次層疊的Mo-Al-Mo (各層厚度的比例為1:10:1)三層結(jié)構(gòu)。
[0044]S4、如圖5所示，以所述柵極5為第一道掩膜，在所述柵極5遠(yuǎn)離所述基板I 一側(cè)的上方施加P型離子對(duì)所述半導(dǎo)體層3進(jìn)行第二次摻雜，在所述半導(dǎo)體層3長度方向的兩端形成雜質(zhì)濃度較高的第二摻雜區(qū)域321、322，而所述半導(dǎo)體層3中僅進(jìn)行第一次摻雜的區(qū)域形成第一摻雜區(qū)域31 ;第二次摻雜步驟摻雜劑為B+，加速離子能量為lOKeV，劑量為IXlO14 個(gè)離子 /cm2O
[0045]S5、在所述基板I上形成直接覆蓋所述柵極絕緣層4和所述柵極5的所述層間絕緣層6并圖案化，形成暴露所述半導(dǎo)體層3長度方向兩端部分第二摻雜區(qū)域321、322的通孔，所述暴露區(qū)域與所述第一摻雜區(qū)域31不相鄰；本實(shí)施例中優(yōu)選地，形成在第一摻雜區(qū)域31兩側(cè)的第二摻雜區(qū)域321、322面積不相等。
[0046]所述層間絕緣層6通過磁控減射工藝制備,選自但不限于S1x、SiNx、S1Nx中的一種或多種形成的單層或多層材料結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例優(yōu)選SiN。
[0047]S6、以所述層間絕緣層6圖案為第二道掩膜，在所述層間絕緣層6遠(yuǎn)離所述基板I一側(cè)的上方施加P型離子雜質(zhì)B+對(duì)所述半導(dǎo)體層3進(jìn)行第三次摻雜，在所述第二摻雜區(qū)域321、322暴露區(qū)域形成雜質(zhì)濃度較高的第三摻雜區(qū)域331、332 ;加速離子能量為30KeV，摻雜的劑量為I X 115個(gè)離子/cm2。所述第二摻雜區(qū)域321、322被部分重度摻雜，形成的所述第三摻雜區(qū)331和332即分別為源極區(qū)和漏極區(qū)，未摻雜的所述第二摻雜區(qū)域321、322則轉(zhuǎn)化為LDD區(qū)(本實(shí)施例中，所述第二摻雜區(qū)域中的321對(duì)應(yīng)區(qū)域面積小于322對(duì)應(yīng)區(qū)域)，所述第一摻雜區(qū)31則為溝道區(qū)域。
[0048]S7、如圖6所示，通過磁控濺射工藝在所述層間絕緣層6上形成源極電極71與漏極電極72，分別與所述第三摻雜區(qū)域中的源極區(qū)331和漏極區(qū)332成電性接觸?？拷雎O電極72的LDD區(qū)面積大于靠近所述源極電極71的LDD區(qū)面積，能夠有效減少了漏極區(qū)332的熱載流子效應(yīng)，從而降低漏電流，保證導(dǎo)通電流，進(jìn)而改善所述薄膜晶體管的性能。
[0049]所述源極電極71與所述漏極電極72為高導(dǎo)電金屬層,所述高導(dǎo)電金屬選自但不限于Al、T1、Mo、Ag、Cr或其合金中的一種或多種，本實(shí)施例優(yōu)選依次濺射的Mo-Al-Mo (各層厚度的比例為1:10:1)三層結(jié)構(gòu)的高導(dǎo)電金屬層。
[0050]所述第一次摻雜、所述第二次摻雜以及所述第三次摻雜的摻雜劑相同，為P型離子，本實(shí)施例優(yōu)選P型離子B+，作為本發(fā)明的可替換實(shí)施例，所述雜質(zhì)離子還可以為BF\ B2Hx\ P\ As\ Sb+等。作為本發(fā)明的可替換實(shí)施例，所述第一次摻雜的劑量還可以為2X 111?5X 112個(gè)離子/cm2，加速離子能量為5?20KeV ;所述第二次摻雜的劑量還可以為I X 113?5 X 114個(gè)離子/cm2，加速離子能量為10?35KeV ;所述第三次摻雜的劑量還可以為5 X 114?I X 116個(gè)離子/cm2，加速離子能量為20?60KeV ;所述第一次摻雜、所述第二次摻雜、所述第三次摻雜的劑量比為I?25:50?250:2500?5000，加速離子能量比為I?3:2?7:4?12，均可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0051]上述實(shí)施例提供一種薄膜晶體管的制備方法，以薄膜晶體管中的所述柵極5和所述層間絕緣層6為掩膜，通過3次離子摻雜工藝實(shí)現(xiàn)溝道區(qū)域、源極區(qū)、漏極區(qū)、LDD區(qū)等不同功能區(qū)的摻雜，制備步驟少、工藝簡單。
[0052]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 51、在基板(I)上依次形成半導(dǎo)體層(3)和柵極絕緣層(4)； 52、在柵極絕緣層(4)遠(yuǎn)離基板(I)一側(cè)的上方施加雜質(zhì)對(duì)半導(dǎo)體層(3)進(jìn)行第一次摻雜； 53、在柵極絕緣層(4)上形成柵極(5)； 54、以柵極(5)為第一道掩膜,在柵極(5)遠(yuǎn)離基板(I)一側(cè)的上方施加雜質(zhì)對(duì)半導(dǎo)體層(3)進(jìn)行第二次摻雜，在半導(dǎo)體層(3)長度方向的兩端形成雜質(zhì)濃度較高的第二摻雜區(qū)域(321，322)，而半導(dǎo)體層(3)中僅進(jìn)行第一次摻雜的區(qū)域形成第一摻雜區(qū)域(31)； 55、在基板⑴上形成直接覆蓋柵極絕緣層⑷和柵極(5)的層間絕緣層(6)并圖案化，形成暴露半導(dǎo)體層(3)長度方向兩端部分第二摻雜區(qū)域(321，322)的通孔，暴露區(qū)域與第一摻雜區(qū)域(31)不相鄰； 56、以層間絕緣層￠)圖案為第二道掩膜，在層間絕緣層(6)遠(yuǎn)離基板(I)一側(cè)的上方施加雜質(zhì)對(duì)半導(dǎo)體層(3)進(jìn)行第三次摻雜，在第二摻雜區(qū)域(321，322)暴露區(qū)域形成雜質(zhì)濃度較高的第三摻雜區(qū)域(331，332)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，所述第一次摻雜、所述第二次摻雜、所述第三次摻雜的劑量比為I?25:50?250:2500?5000，加速離子能量比為I?3:2?7:4?12。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，所述摻雜步驟的摻雜劑均為P型離子。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，步驟S5中，形成在所述第一摻雜區(qū)域(31)兩側(cè)的所述第二摻雜區(qū)域(321，322)面積不相等。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，步驟SI中還包括直接在所述基板(I)上形成緩沖層(2)的步驟。6.根據(jù)權(quán)利要求1-3或5任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體層⑶為非晶硅層。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，步驟SI中形成所述半導(dǎo)體層(3)之后，還包括將非晶硅轉(zhuǎn)化為多晶硅的步驟。8.根據(jù)權(quán)利要求1-3或5或7任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，步驟S6之后還包括在層間絕緣層(6)上形成覆蓋所述第三摻雜區(qū)域(331，332)的源極電極(71)與漏極電極(72)的步驟，所述源極電極(71)與所述漏極電極(72)分別與第三摻雜區(qū)域中的源極區(qū)(331)和漏極區(qū)(332)成電性接觸； 所述源極電極(71)與所述第一摻雜區(qū)域(31)之間的所述第二摻雜區(qū)域(321)的面積小于所述漏極電極(72)與所述第一摻雜區(qū)域(31)之間的所述第二摻雜區(qū)域(322)的面積。9.一種由如權(quán)利要求1-8任一所述的薄膜晶體管的制備方法制備的薄膜晶體管。10.一種如權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管在OLED顯示裝置中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種薄膜晶體管的制備方法，以薄膜晶體管中的柵極和層間絕緣層為掩膜，通過3次離子摻雜工藝實(shí)現(xiàn)溝道區(qū)域、源極區(qū)、漏極區(qū)、LDD區(qū)等不同功能區(qū)的摻雜，制備步驟少、工藝簡單。本發(fā)明提供一種薄膜晶體管，TFT溝道區(qū)域也進(jìn)行了離子摻雜，載流子遷移率高，閾值電壓(Vth)的漂移值較小，成功補(bǔ)償了TFT的空間不均性和不穩(wěn)定性，而且，漏電流小，導(dǎo)通電流穩(wěn)定，應(yīng)用于OLED顯示裝置中時(shí)，可通過控制通入每個(gè)像素單元的電流大小準(zhǔn)確控制像素的明暗程度(灰階)。
【IPC分類】H01L27/32, H01L29/786, H01L21/336, H01L29/08
【公開號(hào)】CN105590862
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410642083
【發(fā)明人】周詩麗
【申請(qǐng)人】昆山國顯光電有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2014年11月13日