[发明专利]一种低温多晶硅TFT器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制作领域，具体设置一种新型低温多晶硅TFT器件结构及其制造方法。

背景技术

目前的显示技术朝着高分辨率、高PPI（每英寸像素）不断发展，例如手机的分辨率已经达到1080P的水准（1080×1920），而电视的分辨率更是达到4K（4096×2160）的级别，伴随着分辨率的不断提升，需要不断提高TFT器件的驱动能力，因此在像素区和Drive（驱动）区都要求提高Ion（开态电流）。

提高提高Ion的方法之一是增大TFT器件沟道的宽长比（W/L），参考公式如下：

线形区Ion公式为ID=WLμCox(VG-VT)VD;]]>

饱和区Ion方程为ID=12WLμCox(VG-VT)2.]]>

提高宽长比有两种方法，一是增加沟道宽度（W），但是会影响开口率，降低面板设计的空间，二是减小沟道长度（L），但是范围有限，L过小有导致沟道被击穿风险。

图1所示为现有技术TFT结构的截面图，图2为现有技术TFT结构的平面图；如图1-2所示，现有的TFT结构包括衬底1，且在衬底1的上方沉积有一缓冲层2，该缓冲层2上表面形成有硅岛图形3，该硅岛图形3的表面及缓冲层2的上表面依次沉积有栅绝缘层4和栅极5。根据上述提高宽长比如果想要增大宽长比，可通过增加沟道宽度W或减小沟道长度来达到增大宽长比的目的，而为了保证显示屏的分辨率，则像素区的面积要尽可能的小，且开口率要尽可能的大，即驱动薄膜晶体管以及外围电路不能超过一定的面积，这就决定了薄膜晶体管的沟道宽度不能做的太宽，在这种情况下只有通过减小沟道长度来增大宽长比，但是薄膜晶体管沟道长度降低到一定程度会引起漏电流和沟道击穿等现象，造成薄膜晶体管无法工作。因此，如何在保证器件正常工作的前提下，增大沟道的宽长比，为本领域技术人员致力研究的方向。

中国专利（CN102437196A）公开了一种低温多晶硅薄膜晶体管及其制造方法，所述低温多晶硅薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极，所述源极和漏极之间有沟道隔开，所述栅极和源极、漏极之间形成有多晶硅硅岛图形，其中，所述沟道处的多晶硅硅岛图形上至少有一个凹槽从而形成立体沟道，所述凹槽的深度小于沟道的深度。本发明提供的低温多晶硅薄膜晶体管，通过衍射曝光在沟道处的多晶硅硅岛图形上形成立体沟道，有效增大沟道宽度，从而增大薄膜晶体管的宽长比和开口率。

该专利是通过在衍射和干法刻蚀在硅岛图形上形成沟槽，从而增大了硅岛的表面积，从而增加沟道宽度。此方法虽然可以增加沟道宽度，但是由于采用了干法刻蚀，很大程度上对Channel（沟道）表面造成损伤，必然引起Vfb（平带电压）的变化，从而影响Vth（临界电压）值，影响器件的性能。