[发明专利]低温多晶硅薄膜晶体管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管的制造方法，特别是涉及一种低温多晶硅薄膜晶体管的制造方法。

背景技术

在现有的平面显示器技术中，薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistorliquid crystal display，TFT-LCD)是目前最被广泛使用的一种平面显示器，它具有低功率、薄形质轻、以及低电压驱动等优点。然而随着人们对于显示器视觉感受要求的提高，加上新技术应用领域不断扩展，更高像质、高清晰度、高亮度且具低价位的平面显示器已成为未来显示技术发展的趋势，也是新的显示技术发展的原动力。在平面显示器中的低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS TFT)除了具有符合有源驱动潮流的特性外，其技术也正是一个可以达到上述目标的重要技术突破。

TFT LCD根据有源层的特性可分为多晶硅(Poly-Si TFT)与非晶硅(a-Si TFT)，两者的差异在于电晶体特性不同。多晶硅的分子结构在一颗晶粒(Grain)中的排列状态是整齐而有方向性的，因此电子移动率比排列杂乱的非晶硅快了200-300倍；一般所称的TFT-LCD是指非晶硅，目前技术成熟，为LCD的主流产品。而多晶硅产品则主要包含高温多晶硅(HTPS)与低温多晶硅(LTPS)二种产品。

低温多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon；简称LTPS)薄膜晶体管液晶显示器是在封装过程中，利用准分子镭射作为热源，镭射光经过投射系统后，会产生能量均匀分布的镭射光束，投射于非晶硅结构的玻璃基板上，当非晶硅结构玻璃基板吸收准分子镭射的能量后，会转变成为多晶硅结构，因整个处理过程都是在600℃以下完成，故一般玻璃基板皆可适用。

LTPS-TFT LCD具有高分辨率、反应速度快、高亮度、高开口率等优点，加上由于LTPS-TFT LCD的硅结晶排列较a-Si有次序，使得电子移动率相对高100倍以上，可以将外围驱动电路同时制作在玻璃基板上，达到系统整合的目标、节省空间及驱动IC的成本。

请参考图1至图4，图1至图4为现有的制造低温多晶硅薄膜晶体管的方法示意图。现有的低温多晶硅薄膜晶体管制造在一绝缘基板10上，通常为一玻璃基板或一石英基板。如图1所示，首先在绝缘基板10的表面上沉积一非晶硅薄膜(未示出)，接着进行一准分子激光退火工序，使非晶硅薄膜再结晶(recrystallize)成为一多晶硅层12，而多晶硅层12的表面包含有一源极区域13、一漏极区域14以及一通道区域15。

如图2所示，然后利用一等离子增强化学气相沉积(plasma enhanced chemicalvapor depositon，PECVD)工序，于多晶硅层12表面上形成一约为几千埃的绝缘层，如氧化硅层16。随后再进行一第一溅射工序，以便在氧化硅层16的表面形成一金属层18，该金属层18可以是一钨层、一铬层、一铝层或其他金属导电层。

接着如图3所示，在绝缘基板10的表面涂布一层光刻胶(未示出)，并利用一光刻工序在光刻胶中限定出一栅极图案22，该栅极图案22位于通道区域15的上方。然后对金属层18进行一蚀刻工序，以便在氧化硅层16之上形成栅极24，而氧化硅层16用来作为低温多晶硅薄膜晶体管的栅极绝缘层。

在去除栅极图案22之后，如图4所示，随后进行一离子注入(ion implantation)工序，利用栅极24作为掩膜，于多晶硅层12之内的源极区域13及漏极区域14中分别形成低温多晶硅薄膜晶体管的源极28以及漏极32。完成低温多晶硅薄膜晶体管的制造之后，再沉积一介电层34。最后利用一黄光暨蚀刻工序在源极区域13以及漏极区域14的上方的介电层34以及氧化硅层16之内分别形成一直达源极28以及漏极32的接触孔36，以便随后将接触孔36内填满导电材料，从而依照电路设计将源极28以及漏极32分别电连接至像素电极以及信号线上。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低温多晶硅薄膜晶体管的制造方法，与现有非晶硅薄膜晶体管生产工艺相兼容，无需注入工艺，而且不需要购入额外的设备完成整个工艺过程。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种低温多晶硅薄膜晶体管的制造方法，包括以下步骤：

提供一基板，并在该基板上依次沉积一非晶硅薄膜、一欧姆接触层；

利用一第一光罩在所述欧姆接触层之上形成一源极欧姆接触层和一漏极欧姆接触层，在所述非晶硅薄膜上形成非晶硅图案；