低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法和陣列基板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法和陣列基板的制作方法，涉及顯示【技術領域】，解決了源極或者漏極與有源層接觸不良的技術問題。該制作方法包括：在襯底基板上形成包括有源層的圖形，有源層包括低溫多晶硅；在形成了包括有源層的圖形的襯底基板上，形成柵極絕緣層；在形成了柵極絕緣層的襯底基板上，形成包括柵極的圖形；在形成了包括柵極的圖形的襯底基板上，形成層間絕緣層，經(jīng)過構圖工藝使層間絕緣層和柵極絕緣層上形成對應于源極和漏極的接觸孔；在接觸孔底部形成低溫多晶硅；形成包括源極和漏極的圖形，源極和漏極通過接觸孔以及接觸孔底部的低溫多晶硅連接有源層。
【專利說明】 低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法和陣列基板的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示【技術領域】，尤其涉及一種低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法和陣列基板的制作方法。
【背景技術】
[0002]由于低溫多晶硅薄膜晶體管具有較高的電子遷移率、較快的響應速度、良好的穩(wěn)定性等優(yōu)點，目前，常用的主動式陣列液晶顯示器多采用低溫多晶硅薄膜晶體管。
[0003]具體地，低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法如下:首先，在襯底基板上形成一層非晶硅；其次，通過準分子激光退火工藝使非晶硅的上層部分轉化為低溫多晶硅，以形成有源層；再次，依次形成柵極絕緣層、柵極和層間絕緣層；然后，在層間絕緣層和柵極絕緣層上刻蝕形成對應于源極和漏極的接觸孔，使低溫多晶硅暴露；最后，形成源極和漏極，源極和漏極通過接觸孔與低溫多晶硅接觸，從而形成低溫多晶硅薄膜晶體管。
[0004]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于不同區(qū)域的柵極絕緣層和層間絕緣層的厚度不均勻，因此，在刻蝕形成接觸孔的過程中，容易造成過刻，從而使得接觸孔底部的低溫多晶硅被刻蝕掉，導致后續(xù)形成的源極或者漏極與有源層接觸不良，從而降低了低溫多晶硅薄膜晶體管的性能。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法和陣列基板的制作方法，能夠解決源極或者漏極與有源層接觸不良的技術問題。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供了一種低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，采用如下技術方案:
[0007]一種低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，包括:
[0008]在襯底基板上形成包括有源層的圖形，所述有源層包括低溫多晶硅；
[0009]在形成了包括所述有源層的圖形的所述襯底基板上，形成柵極絕緣層；
[0010]在形成了所述柵極絕緣層的所述襯底基板上，形成包括柵極的圖形；
[0011]在形成了包括所述柵極的圖形的所述襯底基板上，形成層間絕緣層，經(jīng)過構圖工藝使所述層間絕緣層和所述柵極絕緣層上形成對應于源極和漏極的接觸孔；
[0012]在所述接觸孔底部形成低溫多晶硅；
[0013]形成包括所述源極和所述漏極的圖形，所述源極和所述漏極通過所述接觸孔以及所述接觸孔底部的低溫多晶硅連接所述有源層。
[0014]所述在襯底基板上形成包括有源層的圖形，所述有源層包括低溫多晶硅，包括:
[0015]在所述襯底基板上形成一層非晶硅；
[0016]使用準分子激光退火工藝對非晶硅進行處理，使頂部的非晶硅轉化為低溫多晶硅；
[0017]經(jīng)過構圖工藝形成包括所述有源層的圖形，以形成所述有源層，所述有源層包括非晶硅和位于非晶硅上的低溫多晶硅。[0018]所述在襯底基板上形成包括有源層的圖形，所述有源層包括低溫多晶硅，包括:
[0019]在所述襯底基板上形成一層非晶硅；
[0020]使用準分子激光退火工藝對非晶硅進行處理，使非晶硅全部轉化為低溫多晶硅；
[0021]經(jīng)過構圖工藝形成包括所述有源層的圖形，以形成所述有源層，所述有源層包括低溫多晶娃。
[0022]所述在所述接觸孔底部形成低溫多晶硅，包括:
[0023]使用準分子激光退火工藝對所述接觸孔底部的所述有源層進行處理。
[0024]所述在所述接觸孔底部形成低溫多晶硅，包括:
[0025]在所述襯底基板上形成非晶硅；
[0026]使用準分子激光退火工藝對非晶硅進行處理，使非晶硅轉化為低溫多晶硅；
[0027]經(jīng)過一次構圖工藝，僅保留所述接觸孔底部的低溫多晶硅。
[0028]在所述在襯底基板上形成包括有源層的圖形，所述有源層包括低溫多晶硅，之前包括:
[0029]在所述襯底基板上形成緩沖層。
[0030]所述準分子激光退火工藝中使用的準分子激光為XeCl激光，其波長為308nm。
[0031]所述準分子激光退火工藝中使用的準分子激光的能量密度為200~300mJ/cm2。 [0032]所述準分子激光退火工藝中的相鄰兩個時刻的光斑之間的重合率為94~98%。
[0033]本發(fā)明實施例提供了一種低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，該方法包括在形成對應于源極和漏極的接觸孔后，在接觸孔底部形成低溫多晶硅，以使得后續(xù)形成的源極和漏極通過接觸孔以及接觸孔底部的低溫多晶硅連接有源層，進而能夠解決源極或者漏極與有源層接觸不良的技術問題。
[0034]此外，本發(fā)明實施例還提供了一種陣列基板的制作方法，該陣列基板的制作方法包括以上任一項所述的低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0036]圖1為本發(fā)明實施例中的低溫多晶硅薄膜晶體管的制作流程圖；
[0037]圖2為本發(fā)明實施例中的不同步驟對應的低溫多晶硅薄膜晶體管示意圖1 ;
[0038]圖3為本發(fā)明實施例中的不同步驟對應的低溫多晶硅薄膜晶體管示意圖2。
[0039]附圖標記說明:
[0040]I一襯底基板；2—有源層；21—非晶娃；
[0041]22一低溫多晶娃； 3一柵極絕緣層； 4一柵極；
[0042]5一層間絕緣層； 6—接觸孔；7—源極；
[0043]8—漏極。
【具體實施方式】[0044]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0045]本發(fā)明實施例提供了一種低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法和陣列基板的制作方法，能夠解決源極或者漏極與有源層接觸不良的技術問題。
[0046]具體地，如圖1所示，該低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，包括以下步驟:
[0047]步驟S101、在襯底基板上形成包括有源層的圖形，有源層包括低溫多晶硅。
[0048]具體地，可以采用兩種方法:
[0049]方法一，如圖2所示，首先，在襯底基板I上形成一層非晶硅21 ;然后，使用準分子激光退火工藝對非晶硅21進行處理，使頂部的非晶硅21轉化為低溫多晶硅22 ;最后，經(jīng)過構圖工藝形成包括有源層2的圖形，以形成有源層2，形成的有源層2包括非晶硅21和位于非晶硅21上的低溫多晶硅22。
[0050]方法二，如圖3所示，首先，在襯底基板I上形成一層非晶硅21 ;然后，使用準分子激光退火工藝對非晶硅21進行處理，使非晶硅21全部轉化為低溫多晶硅22 ;經(jīng)過構圖工藝形成包括有源層2的圖形，以形成有源層2，形成的有源層2包括低溫多晶硅22。
[0051]其中，使用準分子激光退火工藝使非晶硅21轉變?yōu)榈蜏囟嗑Ч?2的基本原理如下:高能量的準分子激光照射到非晶硅21表面，使非晶硅21融化、冷卻、再結晶，實現(xiàn)從非晶硅21到多晶硅22的轉變。準分子激光退火工藝制備的低溫多晶硅22的晶粒大、空間選擇性好、晶內缺陷少、電學特性好，且準分子激光退火工藝過程中對襯底基板I的溫度影響較小。具體地，準分子激光器發(fā)射出準分子激光，在非晶硅21表面形成光斑，準分子激光器沿一定軌跡進行掃描，進而使得光斑沿一定軌跡移動，以使整個非晶硅21表面的均勻地受到準分子激光的照射，在掃描過程中，相鄰兩個時刻的光斑之間存在一定的重合。
[0052]需要說明的是，本發(fā)明實施例所述中的構圖工藝包括:涂覆光刻膠，使用掩膜板遮蓋，曝光，顯影，刻蝕，剝離光刻膠等步驟。
[0053]需要說明的是，在襯底基板I上形成的非晶硅21較厚時適用于方法一，在襯底基板I上形成的非晶硅21較薄時適用于方法二。
[0054]進一步需要補充的是，本發(fā)明實施例優(yōu)選先形成低溫多晶硅22，經(jīng)過構圖工藝形成有源層2的圖形，以使得形成的低溫多晶硅22較均勻。但是本發(fā)明實施例并不局限于此，也可以形成非晶硅21后，先經(jīng)過構圖工藝形成有源層2的圖形，然后再形成低溫多晶硅22。
[0055]此外，在襯底基板I上形成包括有源層2的圖形，有源層2包括非晶硅21和位于非晶硅21上的低溫多晶硅22，之前包括，在襯底基板I上形成緩沖層。緩沖層的作用在于將襯底基板I與有源層2隔絕，避免襯底基板I中雜質進入有源層2，影響有源層2的性能，此外還可減少非晶硅21與襯底基板I之間的熱擴散，降低準分子激光退火工藝過程中溫度對襯底基板I的影響。
[0056]步驟S102、在形成了包括有源層的圖形的襯底基板上，形成柵極絕緣層。
[0057]使用等離子體化學氣相沉積等方法在形成了包括有源層2的圖形的襯底基板I上形成柵極絕緣層3。
[0058]步驟S103、在形成了柵極絕緣層的襯底基板上，形成包括柵極的圖形。[0059]首先使用濺射或者蒸鍍等方法在形成了柵極絕緣層3的襯底基板I上形成一層柵極金屬層，然后經(jīng)過一次構圖工藝形成包括柵極4的圖形。
[0060]步驟S104、在形成了包括柵極的圖形的襯底基板上，形成層間絕緣層，經(jīng)過構圖工藝使層間絕緣層和柵極絕緣層上形成對應于源極和漏極的接觸孔。
[0061]首先使用等離子體增強化學氣相沉積等方法在形成了包括柵極4的圖形的襯底基板I上，形成層間絕緣層5，然后經(jīng)過構圖工藝使層間絕緣層5和柵極絕緣層3上形成對應于源極7和漏極8的接觸孔6。
[0062]步驟S105、在接觸孔底部形成低溫多晶硅。
[0063]在接觸孔6底部形成低溫多晶硅22的步驟需要根據(jù)步驟SlOl中在襯底基板I上形成包括有源層2的圖形所采用的方法不同而不同。具體地，如圖2所示，當襯底基板I上形成的非晶硅21較厚，采用方法一形成包括有源層2的圖形時，使用準分子激光退火工藝對接觸孔6底部的有源層2進行處理，以使得在步驟S104中對層間絕緣層5和柵極絕緣層3進行刻蝕時暴露出的非晶硅21轉變?yōu)榈蜏囟嗑Ч?2。如圖3所示，當襯底基板I上形成的非晶硅21較薄，采用方法二形成包括有源層2的圖形時，在步驟S104中對層間絕緣層5和柵極絕緣層3進行刻蝕時，會使得位于柵極絕緣層3下的襯底基板I或者緩沖層暴露，因此，需要先在襯底基板I上形成非晶硅21 ;然后，使用準分子激光退火工藝對非晶硅21進行處理，使非晶硅21轉化為低溫多晶硅22 ;最后，經(jīng)過一次構圖工藝，僅保留接觸孔6底部的低溫多晶硅。
[0064]需要說明的是，由于在經(jīng)過構圖工藝形成接觸孔6時，僅去除接觸孔6所在區(qū)域的層間絕緣層5和柵極絕緣層3，而在經(jīng)過構圖工藝去除接觸孔6底部以外的低溫多晶硅時，僅保留接觸孔6底部的低溫多晶硅，因此，在經(jīng)過構圖工藝去除接觸孔6底部以外的低溫多晶硅時，可以選用形成接觸孔6時所采用的掩膜板，只要選用與形成接觸孔6時相反的光刻膠即可，以降低生產(chǎn)成本。具體地，若形成接觸孔6時選用正性光刻膠，則此處選用負性光刻膠，若形成接觸孔6時選用負性光刻膠，則此處選用正性光刻膠。
[0065]步驟S106、形成包括源極和漏極的圖形，源極和漏極通過接觸孔以及接觸孔底部的低溫多晶硅連接有源層。
[0066]首先使用濺射或者蒸鍍等方法在經(jīng)過準分子激光退火工藝處理后的襯底基板I上，形成一層源漏極金屬層，然后經(jīng)過構圖工藝形成包括源極7和漏極8的圖形，其中源極7和漏極8通過接觸孔6以及接觸孔6底部的低溫多晶硅22連接有源層2，進而使得源極7和漏極8與有源層2之間具有良好的歐姆接觸，使低溫多晶硅薄膜晶體管具有較好的性能。
[0067]本發(fā)明實施例提供了一種低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，該方法包括在形成對應于源極和漏極的接觸孔后，在接觸孔底部形成低溫多晶硅，以使得后續(xù)形成的源極和漏極通過接觸孔以及接觸孔底部的低溫多晶硅連接有源層，進而能夠解決源極或者漏極與有源層接觸不良的技術問題。
[0068]進一步地，在上述各個步驟中，準分子激光退火工藝中使用的準分子激光退火工藝中使用的準分子激光優(yōu)選為XeCl激光，其波長為308nm。準分子激光的能量密度為200?300mJ/cm2。準分子激光退火工藝中的相鄰兩個時刻的光斑之間的重合率為94?98%。
[0069]此外，本發(fā)明實施例還提供了一種陣列基板的制作方法，該陣列基板的制作方法包括以上任一項所述的低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法。該陣列基板的制作方法還包括像素電極等結構的制作方法，本領域技術人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下均可獲得，本發(fā)明實施例對此不進行限定。
[0070]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，其特征在于，包括: 在襯底基板上形成包括有源層的圖形，所述有源層包括低溫多晶硅； 在形成了包括所述有源層的圖形的所述襯底基板上，形成柵極絕緣層； 在形成了所述柵極絕緣層的所述襯底基板上，形成包括柵極的圖形； 在形成了包括所述柵極的圖形的所述襯底基板上，形成層間絕緣層，經(jīng)過構圖工藝使所述層間絕緣層和所述柵極絕緣層上形成對應于源極和漏極的接觸孔； 在所述接觸孔底部形成低溫多晶硅； 形成包括所述源極和所述漏極的圖形，所述源極和所述漏極通過所述接觸孔以及所述接觸孔底部的低溫多晶硅連接所述有源層。
2.根據(jù)權利要求1所述的低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，其特征在于，所述在襯底基板上形成包括有源層的圖形，所述有源層包括低溫多晶硅，包括: 在所述襯底基板上形成一層非晶硅； 使用準分子激光退火工藝對非晶硅進行處理，使頂部的非晶硅轉化為低溫多晶硅；經(jīng)過構圖工藝形成包括所述有源層的圖形，以形成所述有源層，所述有源層包括非晶硅和位于非晶硅上的低溫多晶硅。
3.根據(jù)權利要求1所述的低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，其特征在于，所述在襯底基板上形成包括有源層的圖形，所述有源層包括低溫多晶硅，包括: 在所述襯底基板上形成一層非晶硅； 使用準分子激光退火工藝對非晶硅進行處理，使非晶硅全部轉化為低溫多晶硅；經(jīng)過構圖工藝形成包括所述有源層的圖形，以形成所述有源層，所述有源層包括低溫多晶娃。
4.根據(jù)權利要求2所述的低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，其特征在于，所述在所述接觸孔底部形成低溫多晶硅，包括: 使用準分子激光退火工藝對所述接觸孔底部的所述有源層進行處理。
5.根據(jù)權利要求3所述的低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，其特征在于，所述在所述接觸孔底部形成低溫多晶硅，包括: 在所述襯底基板上形成非晶硅； 使用準分子激光退火工藝對非晶硅進行處理，使非晶硅轉化為低溫多晶硅； 經(jīng)過一次構圖工藝，僅保留所述接觸孔底部的低溫多晶硅。
6.根據(jù)權利要求1所述的低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，其特征在于，在所述在襯底基板上形成包括有源層的圖形，所述有源層包括低溫多晶硅，之前包括: 在所述襯底基板上形成緩沖層。
7.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，其特征在于，所述準分子激光退火工藝中使用的準分子激光為XeCl激光，其波長為308nm。
8.根據(jù)權利要求6所述的低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，其特征在于，所述準分子激光退火工藝中使用的準分子激光的能量密度為200~300mJ/cm2。
9.根據(jù)權利要求6所述的低溫多晶硅薄膜晶體管的制作方法，其特征在于，所述準分子激光退火工藝中的相鄰兩個時刻的光斑之間的重合率為94~98%。
10.一種陣列基板的制作方法，其特征在于，包括如權利要求1-9任一項所述的低溫多晶硅薄膜晶體 管的制作方法。
【文檔編號】H01L21/78GK104022042SQ201410255910
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權日:2014年6月10日
【發(fā)明者】李良堅, 左岳平 申請人:京東方科技集團股份有限公司