[发明专利]低温多晶硅薄膜晶体管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于薄膜晶体管技术领域，具体涉及一种低温多晶硅薄膜晶体管，还涉及一种该低温多晶硅薄膜晶体管的制造方法。

背景技术

请参阅图1，图1为现有技术的LTPS-TFT(Low Temperature Poly-Silicon-Thin Film Transistor，低温多晶硅薄膜晶体管)的结构示意图。

如图1所示，现有技术LTPS-TFT依序包括Substrate(基底)层、SiNx(氮化硅)层、SiOx(氧化硅)层的基材层、a-Si(非晶硅)层、doping(掺杂)不同剂量的P31(相对分子质量为31的磷)的掺杂区域、及GE(栅极金属)层、Source(源极金属)层和Drain(漏极金属)层等。其中，源极金属层和漏极金属层对应设于图1所示的ILD Via Hole箭头所指的凹陷区通道内并与掺杂区域相连接。

从图1不难看出，现有凹陷区通道的垂直孔设置方式，对源极金属层和漏极金属层影响较大。譬如随著ILD(层间介质层)膜厚变厚，和源极、漏极金属层的线宽变窄，制程上的隐忧会逐渐浮现，尤其在超解析度LTPS和最终产品中，源极、漏极金属层设置在凹陷区通道ILD via Hole中会有断线的可能性，譬如与凹陷区通道ILD via Hole的棱角触碰；其次，源极、漏极金属层可能无法完全填满凹陷区通道ILD via Hole，形成部分空隙等，而易造成产品的可靠度降低，成品率合格率无法得到保证。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种低温多晶硅薄膜晶体管及其制造 方法，以解决现有技术中源极、漏极金属层容易断线、产品可靠度低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种低温多晶硅薄膜晶体管的制造方法，其中，所述制造方法包括：在栅极金属层上采用包括氧化硅和氮化硅材料制作形成层间介质层；在所述层间介质层上形成光阻层，并对所述光阻层进行第一次退光阻以露出第一面积的层间介质层；对所述第一面积的层间介质层进行蚀刻以形成第一凹陷区；对所述光阻层进行第二次退光阻以露出第二面积的层间介质层，其中，所述第一凹陷区位于所述第二面积的层间介质层中；对所述第二面积的层间介质层和所述第一凹陷区进行蚀刻，以使得所述第一凹陷区的周边形成阶梯式的第二凹陷区。

其中，在对所述第二面积的层间介质层和所述第一凹陷区进行蚀刻，以使得所述第一凹陷区的周边形成阶梯式的第二凹陷区的步骤之后，还包括：对所述光阻层进行多次退光阻以依次露出多个面积的层间介质层，并对多个面积的层间介质层依序进行相应蚀刻，以形成多阶梯式的凹陷区通道。

其中，在形成多阶梯式的凹陷区通道的步骤之后，还包括：在所述凹陷区通道上分别对应形成源极金属层或漏极金属层。

其中，在进行退光阻时，采用干式蚀刻和电浆方式并在射频功率为200～3000KHz的条件下加工10～500秒进行退光阻。

其中，所述电浆方式所采用的制程气体为氧气、四氟化碳或氧化氮，所述射频功率为1000～2000KHz，加工时间为200～300秒。

其中，在采用全干式蚀刻和氧气电浆方式进行退光阻时，使用多晶硅与氧化硅或氮化硅薄膜高选择比的蚀刻配方进行蚀刻，以形成所述凹陷区通道。

其中，在采用干式和湿式蚀刻组合退光阻时，采用缓冲氢氟酸BHF蚀刻液或氢氟酸HF蚀刻液进行蚀刻，以形成所述凹陷区通道。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种低温多晶硅薄膜晶体管，其中，所述低温多晶硅薄膜晶体管包括层间介质层、源极金属层 和漏极金属层，所述层间介质层采用包括氧化硅和氮化硅材料制作形成，所述层间介质层形成有阶梯式的凹陷区通道，所述源极金属层和所述漏极金属层形成于所述阶梯式的凹陷区通道内。

其中，所述凹陷区通道至少为三层阶梯式。

其中，所述凹陷区通道为四层阶梯式。

通过上述技术方案，本发明实施例的有益效果是：本发明实施例通过在层间介质层设置阶梯式的凹陷区通道，使得在凹陷区通道内制作源极、漏极金属层时，可以避免凹陷区通道的棱角触碰造成断线的问题，也可以避免源极、漏极金属无法填满凹陷区通道而形成空隙、导致产品可靠度低的技术问题。进一步而言，避免了层间介质层膜厚变厚所引起的断线问题，同时提高了产品的可靠度、成品率和合格率。

附图说明

图1为现有技术的LTPS-TFT的结构示意图；

图2是本发明低温多晶硅薄膜晶体管的制造方法一实施例的流程示意图；

图3A至图3E是采用图2所示制造方法时的效果示意图；