專利名稱：低溫多晶硅tft的制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用非晶硅TFT向多晶硅TFT轉(zhuǎn)化的制作工藝。
背景技術(shù)：
制作AMOLED時(shí)，在各個(gè)像素處需要TFT (薄膜晶體管)來控制像素的開/關(guān)及亮 度，根據(jù)TFT制作時(shí)通道部分材料的不同，可分為非晶硅TFT、多晶硅TFT、有機(jī)TFT等。多 晶硅TFT相比非晶硅TFT，在品質(zhì)、穩(wěn)定性等方面具有優(yōu)勢，多晶硅TFT電子遷移率比非晶 硅TFT快約數(shù)十倍至數(shù)百倍，并且具有可以集成在顯示器外部的驅(qū)動(dòng)IC上的優(yōu)點(diǎn)，在能夠 制作緊湊型器件的同時(shí)，也可以制作高分辨率、高品位的器件。目前，多晶硅TFT的制作工藝主要有兩種，一種是直接合成生長得到。但存在初期 投資高、結(jié)晶化工藝?yán)щy、大型化技術(shù)不完備等缺點(diǎn)；另一種是采用非晶硅TFT轉(zhuǎn)化得到。 因?yàn)榉蔷Ч鑄FT的制作工藝技術(shù)和大型化技術(shù)已相當(dāng)成熟，但非晶硅TFT向多晶硅TFT轉(zhuǎn) 化中需要高溫條件，無法使用價(jià)格低廉的玻璃基板，必須使用昂貴的石英基板。然而隨著低 溫多晶硅TFT的發(fā)展，非晶硅TFT在AMOLED上的應(yīng)用開始變得可能。但在多晶硅制作過程 中，會(huì)發(fā)生硅的脫氫化現(xiàn)象，導(dǎo)致多晶硅TFT的特性降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種采用非晶硅TFT向多晶硅TFT轉(zhuǎn)化的制作 工藝，該工藝制成的多晶硅TFT特性不會(huì)降低。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是低溫多晶硅TFT的制作工藝，在完成 ITO成膜工藝后，通過氫氣注入工藝對(duì)硅注入氫，對(duì)工藝過程中降低的TFT特性進(jìn)行回復(fù)。本發(fā)明的有益效果是由于氫從硅原子處脫出，致使晶體管特性變差，因此本發(fā)明 采用重新注入氫氣，具有恢復(fù)硅的強(qiáng)化結(jié)合特性效果。


圖1是在進(jìn)行了離子注入和活性化處理后得到的I-V曲線圖。圖中，閥值電壓 (10. 1) = -5. 5 ；亞閥值擺幅(5. 1) = 0. 62737 ；遷移率(0. 1) = -53. 91304 ；遷移率(10. 1) =-49. 93543 ；開態(tài)電流(10. 1) = 2. 85E-4 ；關(guān)態(tài)電流(10. 1) imin. = 3. 66E-11 ；關(guān)態(tài)電 流(10. l)i5V = 5. 45E-11 ；開 / 關(guān)比(10. 1) = 7. 78689E6。圖2是在圖1的基礎(chǔ)上又進(jìn)行了接觸孔、金屬層和VIA層處理后得到的I-V曲 線圖。圖中，閥值電壓(10. 1) = -1.8 ；亞閥值擺幅(5. 1) = 2.31091 ；遷移率(0. 1) =-4. 31884 ；遷移率(10. 1) = -10. 61845 ；開態(tài)電流(10. 1) = 2. 86E-5 ；關(guān)態(tài)電流(10. l)i min. = 4. 2E-11 ；關(guān)態(tài)電流(10. l)i5V = 1. 002E-10 ；開 / 關(guān)比(10. 1) = 680952. 38095。圖3是在進(jìn)行了本發(fā)明的氫氣注入處理后得到的I-V曲線，制作工序按照接觸孔 +金屬層+VIA層順序進(jìn)行。圖中，閥值電壓(10. 1) =-6;亞閥值擺幅(5.1) = 0.62785; 遷移率(0. 1) = -28. 95652 ；遷移率(10. 1) = -24. 10678 ；開態(tài)電流(10. 1) = 1. 06E—4 ；關(guān)態(tài)電流(10. l)imin. = -1. 679E-11 ；關(guān)態(tài)電流(10. l)i5V = 1. 768E-11 ；開 / 關(guān)比(10. 1) =-6. 31328E6。
具體實(shí)施例方式目前采用非晶硅TFT向多晶硅TFT轉(zhuǎn)化的低溫多晶硅制作方法如下1)在玻璃基板上鍍非晶硅，并對(duì)非晶硅進(jìn)行刻紋；2)在源極和漏極位置蒸鍍金屬鎳，并通過結(jié)晶化形成多晶硅；3)完成柵極絕緣層和金屬電極層鍍膜后，進(jìn)行刻紋；4)離子注入后，進(jìn)行活性化熱處理；5)鍍層間絕緣層，之后進(jìn)行接觸孔刻蝕；6)完成源/漏極金屬鍍膜后，進(jìn)行刻紋；7)完成VIA層成膜后，進(jìn)行連接源/漏極和ITO層的接觸孔刻蝕；8)鍍完ITO膜后進(jìn)行刻紋；9)通過高分子光刻膠，在基板表面進(jìn)行只露出ITO層的薄膜封裝工藝。本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有的低溫多晶硅工藝中插入氫氣注入工藝，其具體制作方法如下1)在玻璃基板上鍍非晶硅，并對(duì)非晶硅進(jìn)行刻紋；2)在源極和漏極位置蒸鍍金屬鎳，并通過結(jié)晶化形成多晶硅；3)完成柵極絕緣層和金屬電極層鍍膜后，進(jìn)行刻紋；4)離子注入后，進(jìn)行活性化熱處理；5)鍍層間絕緣層，之后進(jìn)行接觸孔刻蝕；6)完成源/漏極金屬鍍膜后，進(jìn)行刻紋；7)完成VIA層成膜后，進(jìn)行連接源/漏極和ITO層的接觸孔刻蝕；8)鍍完ITO膜后進(jìn)行刻紋；9)氫氣注入處理；氫氣注入的方式和低溫多晶硅的活性化熱處理相同，在400°C至500°C之間進(jìn)行 處理，活性化工藝以后的各層界面特性隨著高溫處理，受玻璃收縮影響而變差，因此須在盡 可能低的高溫下進(jìn)行工藝處理。氫氣注入處理須注入與活性化工藝時(shí)相同量的氫氣。由于 氫從硅原子處脫出，致使晶體管特性變差，因此本發(fā)明采用重新注入氫氣，具有恢復(fù)硅的強(qiáng) 化結(jié)合特性效果。10)通過高分子光刻膠，在基板表面進(jìn)行只露出ITO層的薄膜封裝工藝。圖1、圖2和圖3是在薄膜晶體管上輸入不同漏極電壓時(shí)，隨著柵極電壓變化，而呈 現(xiàn)的I-V曲線特性，其中，第一曲線(1)是固定輸入0. IV漏極電壓，根據(jù)柵極電壓變化，漏 極電流值變化情況；第二曲線(2)是固定輸入5. IV漏極電壓，根據(jù)柵極電壓變化，漏極電流 值變化情況；第三曲線(3)是固定輸入10. IV漏極電壓，根據(jù)柵極電壓變化，漏極電流值變 化情況；第四曲線(4)是固定輸入15. IV漏極電壓，根據(jù)柵極電壓變化，漏極電流值變化情 況。由于一般情況下，往AMOLED面板上輸入5V-10V的漏極電壓來將面板點(diǎn)亮，因此，圖1、 圖2和圖3中的數(shù)據(jù)以漏極電壓為10. IV時(shí)的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，也就是以第三曲線(3)為準(zhǔn)。圖 1、圖2和圖3中擴(kuò)號(hào)中的數(shù)值是漏極電壓的值，也就是說圖1、圖2和圖3中的數(shù)據(jù)是在相 應(yīng)漏極電壓下得到的數(shù)據(jù)。眾所周知OLED特性決定了其為電流驅(qū)動(dòng)，只有在高的載流子特性下，才可能有好的面板特性，同時(shí)載流子特性對(duì)亞閾值擺幅、漏電流或者開/關(guān)延遲也產(chǎn)生影響。從圖1、 圖2和圖3中可以看到，活性化處理后，薄膜晶體管的特性隨著之后接觸孔或者金屬刻紋、 VIA孔工藝等的進(jìn)行，亞閾值擺幅變差(> 1以上)，導(dǎo)致薄膜晶體管的開/關(guān)時(shí)間延遲，在 蒸鍍絕緣層或者金屬層時(shí)，由于受熱處理工藝影響，形成薄膜晶體管源/漏極的硅結(jié)合變 差，致使與電流特性緊密相關(guān)的載流子遷移率顯著減小，這一點(diǎn)可以在圖2中明顯觀察到， 在進(jìn)行添加氫的熱處理工藝后，雖然不能使硅結(jié)合100%恢復(fù)，但也能使90%以上的硅結(jié) 合進(jìn)行恢復(fù)，從圖1和圖3可以看到特性恢復(fù)效果。
權(quán)利要求
低溫多晶硅TFT的制作工藝，其特征在于在完成ITO成膜工藝后，通過氫氣注入工藝對(duì)硅注入氫，對(duì)工藝工程中降低的TFT特性進(jìn)行回復(fù)。
2.如權(quán)利要求1所述的低溫多晶硅TFT的制作工藝，其特征在于所述氫氣注入工藝 在400°C至500°C之間進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求1所述的低溫多晶硅TFT的制作工藝，其特征在于所述氫氣注入工藝 注入與活性化工藝時(shí)相同量的氫氣。
全文摘要
本發(fā)明提供一種采用非晶硅TFT向多晶硅TFT轉(zhuǎn)化的制作工藝，該工藝制成的多晶硅TFT特性不會(huì)降低。低溫多晶硅TFT的制作工藝，在完成ITO成膜工藝后，通過氫氣注入工藝對(duì)硅注入氫，對(duì)工藝過程中降低的TFT特性進(jìn)行回復(fù)。本發(fā)明采用重新注入氫氣，具有恢復(fù)硅的強(qiáng)化結(jié)合特性效果。
文檔編號(hào)H01L21/265GK101958250SQ20101021115
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者徐正勛 申請(qǐng)人:四川虹視顯示技術(shù)有限公司