[发明专利]一种制作低温多晶硅薄膜晶体管的方法

说明书

技术领域

本发明涉及显示面板技术领域，尤其涉及一种制作低温多晶硅薄膜晶体管的方法。

背景技术

在各种显示装置的像素单元中，通过施加驱动电压来驱动显示装置的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)被大量应用。在TFT的有源层一直使用稳定性和加工向较好的非晶硅(a-Si)材料，但是a-Si材料的载流子迁移率较低，不能满足大尺寸、高分辨率显示器件的要求，特别是不能满足下一代有源矩阵式有机发光显示器件的要求。

与非晶硅相比，低温多晶硅(Low Temperature Poly-silicon，LTPS)由于电子迁移率高、亚阈值摆幅好、开关态电流比大、耗电低，同时可以制作高密度像素，且可以应用在柔性有机发光二极管(OLED)基板上等特点，近几年引起了广泛的关注。但是，在制作低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS-PTFT)的过程中，需要用掩膜定义源漏极接触区域，然后利用离子植入机植入硼，再进行高温快速退火活化后形成源漏极接触区，其制作工艺流程复杂、制作成本高。因此，如何减少低温多晶硅薄膜晶体管的制作工艺流程并降低制作成本成为亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的如何减少低温多晶硅薄膜晶体管的制作工艺流程并降低其制作成本的问题，本发明提出了一种制作低温多晶硅薄膜晶体管的方法。

本发明提出的制作低温多晶硅薄膜晶体管的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S11：在衬底基板上形成栅极层的过程；

S12：形成有源层的过程；

S13：形成源漏极接触层的过程；

S14：形成源漏电极的过程，

其中，形成所述源漏极接触层的过程包括：形成沟道保护层，并通过等离子体增强化学气相沉积的方法沉积欧姆接触层，其中使用的反应气体包含乙硼烷，然后，对所述欧姆接触层进行图形化处理，形成所述源漏极接触层。

采用上述方法形成源漏极接触层，由于使用的反应气体中包含有乙硼烷，在采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的方法沉积欧姆接触层的过程中，硼离子会进入欧姆接触层中，使得形成的源漏极接触层中包含有硼离子，从而降低了源漏极接触层的阻抗，使之与源漏极的接触阻抗减小。此种方法不再需要采用掩膜定义硼离子植入区域，同时省去了硼离子植入的过程，简化了工艺流程，降低了制造成本。

作为对本发明的进一步改进，所述反应气体还包括硅烷和氢气。此时，反应气体为硅烷、氢气和乙硼烷的混合气体。

进一步，沉积所述欧姆接触层使用的材料包括P⁺a-Si。

作为对本发明的进一步改进，形成所述沟道保护层的过程包括：在所述有源层上沉积蚀刻阻挡层，然后对所述蚀刻阻挡层依次进行加热氢化处理和图形化处理，形成所述沟道保护层。

进一步，所述蚀刻阻挡层包括氧化硅层或氮化硅层中的至少一种。蚀刻阻挡层可以为氧化硅层或氮化硅层，也可以为氧化硅层和氮化硅层的叠加层。

作为对本发明的进一步改进，形成所述有源层的过程包括：在衬底基板全表面沉积栅极绝缘层，然后沉积非晶硅层，通过准分子激光退火工艺使所述非晶硅层转变为多晶硅层，对所述多晶硅层进行图形化处理，形成所述有源层。

通过准分子激光退火工艺实现多晶硅层和离子激活，避免了采用热退火工艺导致的衬底基板整体受热影响柔性显示装置的问题，有利于实现柔性显示。此外，准分子激光退火工艺的局部高温还可以提高多晶硅的晶格完整性，从而提高了TFT的性能。

作为对本发明的进一步改进，形成所述栅极层的过程包括：在衬底基板全表面沉积第一金属层，对所述第一金属层进行图形化处理，形成所述栅极层。进一步，在沉积所述第一金属层之前，在衬底基板全表面制作缓冲层。所述缓冲层包括氮化硅层或氧化硅层中的至少一种。

缓冲层可以提高栅极层与衬底基板之间的附着程度。同时，还可以防止衬底基板中的金属离子扩散至栅极层，减少漏电流的产生。

作为对栅极层的进一步改进，所述栅极层的材料包括钼、钽、铝、钨中的至少一种。这些金属均为TFT制作过程中常用的金属材料，方便使用。

作为对本发明的进一步改进，形成源漏电极层的过程包括沉积第二金属层，对所述第二金属层进行图形化处理，形成所述源漏电极层。形成第二金属层的金属包括钼、铝中的至少一种。

本发明同时提出了一种低温多晶硅薄膜晶体管，该低温多晶硅薄膜晶体管采用上述方法制作而成。