專利名稱：用于制造液晶顯示設(shè)備的薄膜晶體管的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造液晶顯示(LCD)設(shè)備的方法，更具體地，涉及一種在頂柵型(top-gate type)多晶硅CMOS工藝中采用衍射曝光來(lái)制造LCD設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，LCD設(shè)備因其功耗低、便攜性好、附加值高而作為下一代高技術(shù)顯示設(shè)備受到關(guān)注。LCD設(shè)備包含位于包括薄膜晶體管(TFT)的陣列基板與濾色器基板之間的液晶。LCD設(shè)備利用因液晶的各向異性導(dǎo)致的折射差來(lái)顯示圖像。
目前采用的一種LCD設(shè)備是有源矩陣型液晶顯示器(AM-LCD)，其包括以矩陣排列的TFT和像素電極。AM-LCD具有優(yōu)異的分辨率并能很好地顯示運(yùn)動(dòng)圖像。因?yàn)闅浠蔷Ч?a-Si:H)可以采用低溫工藝和低廉的絕緣基板進(jìn)行制造，因此在TFT中主要使用氫化非晶硅。然而，氫化非晶硅具有不規(guī)則的原子排列，故而具有較弱的Si-Si鍵和不飽和鍵(dangling bond)。因此，當(dāng)向非晶硅照射光或施加電磁場(chǎng)時(shí)，非晶硅將轉(zhuǎn)變成為準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)。所以，當(dāng)在薄膜晶體管設(shè)備中采用非晶硅時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生有關(guān)穩(wěn)定性的問(wèn)題。并且，由于非晶硅具有很小的場(chǎng)效遷移率(0.1-1.0cm2/V*s)，所以非晶硅不能用于驅(qū)動(dòng)電路中。
近年來(lái)，正在研制和開(kāi)發(fā)采用多晶硅薄膜晶體管的LCD設(shè)備。由于多晶硅的場(chǎng)效遷移率比非晶硅的大100至200倍，所以多晶硅的響應(yīng)速度快且對(duì)溫度和光的穩(wěn)定性好。此外，多晶硅還具有可以在同一基板上形成驅(qū)動(dòng)電路的優(yōu)點(diǎn)。
下面將參照附圖，詳述采用多晶硅來(lái)制造LCD設(shè)備中的薄膜晶體管的常規(guī)方法。
圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)形成有驅(qū)動(dòng)電路部分的LCD設(shè)備的示意圖。
參照?qǐng)D1，在絕緣基板1上形成驅(qū)動(dòng)電路部分5和像素部分3。像素部分3排列在絕緣基板1的中央。另外，選通驅(qū)動(dòng)電路部分5a和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路部分5b分別排列在像素部分3的相互垂直的一側(cè)和另一側(cè)。在像素部分3處，與選通驅(qū)動(dòng)電路部分5a連接的多條選通線7和與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路部分5b連接的多條數(shù)據(jù)線9相互交叉。在以相鄰的選通線7和相鄰的數(shù)據(jù)線9為邊界的區(qū)域所限定的像素區(qū)P處形成像素電極10。另外，在各選通線7和數(shù)據(jù)線9的交叉處形成與像素電極10連接的薄膜晶體管T。
選通驅(qū)動(dòng)電路部分5a和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路部分5b分別與外部信號(hào)輸入端12連接。選通驅(qū)動(dòng)電路部分5a和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路部分5b控制通過(guò)外部信號(hào)輸入端12輸入的外部信號(hào)，然后通過(guò)選通線7和數(shù)據(jù)線9將顯示控制信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)提供給像素部分3。
在驅(qū)動(dòng)電路部分中形成具有反相器互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管(未示出)，以使得選通驅(qū)動(dòng)電路部分5a和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路部分5b將所輸入的信號(hào)正確地輸出。在要求快速信號(hào)處理的驅(qū)動(dòng)電路部分薄膜晶體管中采用CMOS結(jié)構(gòu)。以互補(bǔ)方法對(duì)CMOS結(jié)構(gòu)中的n型和p型半導(dǎo)體進(jìn)行電氣控制從而控制流經(jīng)其中的電流。
下面將參照?qǐng)D2來(lái)說(shuō)明CMOS結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路部分中的n型TFT結(jié)構(gòu)、p型TFT結(jié)構(gòu)以及陣列基板的像素部分的開(kāi)關(guān)器件。圖2是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的像素部分的開(kāi)關(guān)器件和驅(qū)動(dòng)電路部分的具有CMOS結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的剖視圖。
參照?qǐng)D2，在常規(guī)的像素部分的開(kāi)關(guān)器件I中，在基板20的整個(gè)表面上形成由諸如SiO2的無(wú)機(jī)絕緣材料構(gòu)成的緩沖層25。在緩沖層25上形成半導(dǎo)體層30，并在半導(dǎo)體層30的整個(gè)表面上形成柵絕緣層45。
在柵絕緣層45上形成柵極50，并在柵極50上形成層間絕緣層。在柵絕緣層45和層間絕緣層70中形成用以接觸半導(dǎo)體層30的半導(dǎo)體層接觸孔73a和73b。在層間絕緣層70上形成分別與半導(dǎo)體層接觸孔73a和73b連接、并以一定間隔與柵極50隔開(kāi)的源極80a和漏極80b。
在漏極80b上形成包括漏極接觸孔95的鈍化膜90，并在鈍化膜90上形成通過(guò)漏極接觸孔95與漏極80b連接的像素電極97。
位于柵絕緣層45的下面區(qū)域、與柵極50對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體層30形成有源層30a，而位于柵絕緣層45的下面區(qū)域、接觸源極80a和漏極80b的半導(dǎo)體層30是n+摻雜的，從而形成n型歐姆接觸層30c。在有源層30a和n型歐姆接觸層30c之間形成n-摻雜的輕摻雜漏極(LDD)層30b。LDD層30b以低濃度被摻雜來(lái)擴(kuò)散熱載流子，從而防止電流泄漏并防止導(dǎo)通電流的損耗。
更具體地，以與形成像素部分的開(kāi)關(guān)器件的溝道層、歐姆層、LDD層、柵極、以及源極/漏極相同的工藝來(lái)形成驅(qū)動(dòng)電路部分的具有CMOS結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的溝道層、歐姆層、LDD層、柵極、以及源極/漏極。驅(qū)動(dòng)電路部分的具有CMOS結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管具有包括n+摻雜半導(dǎo)體層35的薄膜晶體管部分II，以及包括p+摻雜半導(dǎo)體層40的薄膜晶體管部分III。為方便起見(jiàn)，以II和III的順序?qū)ο嗤钠骷?biāo)以標(biāo)號(hào)。
在形成有緩沖層25的透明絕緣基板20上以預(yù)定間隙形成n型半導(dǎo)體層35和p型半導(dǎo)體層40，并在n型半導(dǎo)體層35和p型半導(dǎo)體層40的整個(gè)表面上形成柵絕緣層45。在柵絕緣層45上形成柵極55和60。
在形成有柵極55和60的基板的整個(gè)表面上形成包括半導(dǎo)體層接觸孔75a、75b、77a和77b的層間絕緣層70。在層間絕緣層70上形成分別通過(guò)半導(dǎo)體層接觸孔75a、75b、77a和77b接觸n型半導(dǎo)體層35和p型半導(dǎo)體層40的源極83a和87a以及漏極83b和87b。在源極83a和87a以及漏極83b和87b的整個(gè)表面上形成鈍化膜90。
位于柵絕緣層45的與柵極55對(duì)應(yīng)的下面區(qū)域處的n型半導(dǎo)體層35形成有源層35a，而位于柵絕緣層45的與源極83a和漏極83b接觸的下面區(qū)域處的n型半導(dǎo)體層35形成n+摻雜的n型歐姆接觸層35c。在有源層35a和n型歐姆接觸層35c之間形成n-摻雜的輕摻雜漏極(LDD)層35b。
在p型半導(dǎo)體層40中，空穴是載流子。因此，當(dāng)與n型薄膜晶體管相比時(shí)，p型薄膜晶體管的載流子退化以及電流泄漏并不大。因此，可以不必形成LDD層。位于柵絕緣層45的與柵極60對(duì)應(yīng)的下面區(qū)域處的半導(dǎo)體層形成有源層40a，而有源層40a的外圍區(qū)域形成p型歐姆接觸層40c。
下面參照?qǐng)D3和圖4A至4H，詳細(xì)說(shuō)明常規(guī)LCD設(shè)備中像素部分的開(kāi)關(guān)器件和驅(qū)動(dòng)電路部分中的具有CMOS結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的制造方法。
圖3是示出應(yīng)用于制造常規(guī)LCD設(shè)備中像素部分的開(kāi)關(guān)器件和驅(qū)動(dòng)電路部分中的具有CMOS結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的方法的掩模工藝的流程圖。圖4A至4H是分別示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的像素部分的開(kāi)關(guān)器件以及驅(qū)動(dòng)電路部分中的具有CMOS結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的制造工藝的剖視圖。
參照?qǐng)D3，用于制造LCD設(shè)備的薄膜晶體管的常規(guī)方法為第一掩模工藝(S10)，用于在基板上形成半導(dǎo)體層；第二掩模工藝(S20)，用于在半導(dǎo)體層上形成像素部分和驅(qū)動(dòng)電路部分的柵極；第三掩模工藝(S30)，用于在像素部分和驅(qū)動(dòng)電路部分的半導(dǎo)體層的一側(cè)選擇性地?fù)诫sn+雜質(zhì)；第四掩模工藝(S40)，用于在驅(qū)動(dòng)電路部分的半導(dǎo)體層的另一側(cè)選擇性地?fù)诫sp+雜質(zhì)；第五掩模工藝(S50)，用于形成源極/漏極接觸孔以露出其上形成有雜質(zhì)的半導(dǎo)體層；第六掩模工藝(S60)，用于在源極/漏極接觸孔處形成源極/漏極；第七掩模工藝(S70)，用于在包括源極/漏極在內(nèi)的基板的整個(gè)表面上形成的鈍化膜上形成接觸孔；以及第八掩模工藝(S80)，用于在鈍化膜的接觸孔處形成像素電極。
參照?qǐng)D4A至4H詳述以八掩模工藝制造用于LCD設(shè)備的薄膜晶體管的常規(guī)方法。
如圖4A所示，在透明絕緣基板20的整個(gè)表面上淀積諸如SiO2的無(wú)機(jī)絕緣材料，從而形成緩沖層25。然后，在形成有緩沖層25的基板20的整個(gè)表面上淀積非晶硅a-Si。然后，使非晶硅a-Si脫氫，并對(duì)經(jīng)脫氫的非晶硅a-Si進(jìn)行激光結(jié)晶，從而將非晶硅層結(jié)晶為多晶硅層。
然后，通過(guò)第一掩模工藝S10對(duì)多晶硅層進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成半導(dǎo)體層30、35和40。
如圖4B所示，在形成有半導(dǎo)體層30、35和40的基板20的整個(gè)表面上淀積二氧化硅，從而形成柵絕緣層45。
隨后，在柵絕緣層45上淀積諸如鉬的金屬材料，并通過(guò)第二掩模工藝S20在其上形成柵極50、55和60。采用柵極50、55和60作為掩模，通過(guò)離子注入在基板20的整個(gè)表面上進(jìn)行n-輕摻雜漏極(LDD)摻雜。位于像素部分和驅(qū)動(dòng)電路部分的柵極50、55和60下面的半導(dǎo)體層30a、35a和40a并未摻雜，而半導(dǎo)體層30b、35b和40b為n-摻雜。
如圖4C所示，在n-摻雜的基板20的整個(gè)表面上淀積光刻膠PR，并通過(guò)第三掩模工藝S30形成光刻膠圖案62。PR圖案62被形成為不僅遮蓋I區(qū)域的柵極50和II區(qū)域的柵極55，而且遮蓋從柵極50和55兩側(cè)延伸預(yù)定間隔的柵絕緣層45的上部。另外，PR圖案63被形成為不僅完全遮蓋柵極60，而且遮蓋了驅(qū)動(dòng)電路部分的p型薄膜晶體管部分III中與半導(dǎo)體層40對(duì)應(yīng)的柵絕緣層45。
然后，通過(guò)注入高濃度離子，在形成有PR圖案62和63的基板20的整個(gè)表面上進(jìn)行n+摻雜。PR圖案62和63沒(méi)有遮蓋的半導(dǎo)體層被n+摻雜，從而形成了n型歐姆接觸層30c和35c。由于柵極50和55而未被進(jìn)行n-摻雜和n+摻雜的I區(qū)域的半導(dǎo)體層30和II區(qū)域的半導(dǎo)體層35形成有源層30a和35a，而有源層30a和35a與歐姆接觸層30c和35c之間的n-摻雜部分形成LDD層30b和35b。
如圖4D所示，在形成有n型歐姆接觸層30c和35c的基板20的整個(gè)表面上淀積光刻膠。然后，通過(guò)第四掩模工藝在像素部分I和驅(qū)動(dòng)電路部分中的第一器件區(qū)II上形成不僅覆蓋柵極50和55而且覆蓋與半導(dǎo)體層30和35對(duì)應(yīng)的柵絕緣層45的PR圖案65。另外，在與驅(qū)動(dòng)電路部分的第二器件區(qū)III的p型半導(dǎo)體層40對(duì)應(yīng)的柵絕緣層上不形成PR圖案。
然后，通過(guò)注入高濃度離子進(jìn)行p+摻雜。在III區(qū)域，由于柵極60而未被進(jìn)行離子摻雜的半導(dǎo)體層40形成有源層40a，而半導(dǎo)體層40的p+摻雜部分形成p型歐姆接觸層40c。然后，除去PR圖案65。
如圖4E所示，在形成有p型歐姆接觸層40c的基板20的整個(gè)表面上淀積諸如SiNx或SiO2的無(wú)機(jī)絕緣材料，從而形成層間絕緣層70。接著，通過(guò)第五掩模工藝對(duì)層間絕緣層70和柵絕緣層45一起進(jìn)行刻蝕，從而形成半導(dǎo)體層接觸孔73a、73b、75a、75b、77a和77b，以將歐姆接觸層30c、35c和40c部分地露出。
如圖4F所示，在形成有半導(dǎo)體層接觸孔73a、73b、75a、75b、77a和77b的層間絕緣層70上順序地淀積鉬和AlNd，接著通過(guò)第六掩模工藝對(duì)其一起進(jìn)行刻蝕，從而形成通過(guò)半導(dǎo)體層接觸孔73a、73b、75a、75b、77a和77b與歐姆接觸層30c、35c和40c連接的源極80a、83a和87a以及漏極80b、83b和87b。
如圖4G所示，在形成有源極80a、83a和87a以及漏極80b、83b和87b的基板20上淀積氮化硅SiNx，接著對(duì)其進(jìn)行熱氫化。然后，通過(guò)第七掩模工藝在基板20上形成具有漏極接觸孔95的鈍化膜90。
盡管后續(xù)步驟屬于用于制造陣列基板的工序，但由于這些步驟涉及用于制造薄膜晶體管的工序，下面將簡(jiǎn)述這些后續(xù)步驟。
如圖4H所示，在形成有鈍化膜90的基板的整個(gè)表面上淀積氧化銦錫(ITO)。接著，通過(guò)第八掩模工藝形成通過(guò)漏極接觸孔95與漏極80b連接的像素電極97。
如前所述，在常規(guī)的具有集成驅(qū)動(dòng)電路的LCD設(shè)備的開(kāi)關(guān)器件及其制造方法中，進(jìn)行八次掩模工藝。由于掩模工藝包括光刻膠涂覆、曝光以及顯影，所以制造成本及處理時(shí)間要隨掩模工藝數(shù)的增加而增加。于是，降低了價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力并降低了產(chǎn)量。此外，隨著掩模工藝數(shù)的增加，在薄膜晶體管中產(chǎn)生的缺陷就會(huì)越多。而且，在制造頂柵結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管中，當(dāng)形成半導(dǎo)體層接觸孔時(shí)可能由于過(guò)度刻蝕損失n+摻雜的歐姆接觸層。


附圖被包括進(jìn)來(lái)用以進(jìn)一步理解本發(fā)明，其被并入且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有集成的驅(qū)動(dòng)電路部分的LCD設(shè)備的示意圖；圖2是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的像素部分的開(kāi)關(guān)器件以及驅(qū)動(dòng)電路部分的具有CMOS結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的剖視圖；
圖3是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的應(yīng)用于制造具有頂柵結(jié)構(gòu)的像素部分的開(kāi)關(guān)器件以及驅(qū)動(dòng)電路部分的具有CMOS結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的方法的掩模工藝的流程圖；圖4A至4H是分別示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于制造像素部分的開(kāi)關(guān)器件以及驅(qū)動(dòng)電路部分的具有CMOS結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的工藝的剖視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于制造具有頂柵結(jié)構(gòu)的像素部分的開(kāi)關(guān)器件以及驅(qū)動(dòng)電路部分的具有CMOS結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的方法的掩模工藝的流程圖；圖6A至6K是分別示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于制造像素部分的開(kāi)關(guān)器件以及驅(qū)動(dòng)電路部分的具有CMOS結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的工藝的剖視圖；圖7A至7K是分別示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于制造像素部分的開(kāi)關(guān)器件以及驅(qū)動(dòng)電路部分的具有CMOS結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的工藝的剖視圖；以及圖8A至8K是分別示出根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的用于制造像素部分的開(kāi)關(guān)器件以及驅(qū)動(dòng)電路部分的具有CMOS結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的工藝的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其示例在附圖中示出。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于制造具有頂柵結(jié)構(gòu)的像素部分開(kāi)關(guān)器件以及驅(qū)動(dòng)電路部分的具有CMOS結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的方法的掩模工藝的流程圖，而圖6A至6K是分別示出根據(jù)本發(fā)明的用于制造像素部分的開(kāi)關(guān)器件以及驅(qū)動(dòng)電路部分的具有CMOS結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的工藝的剖視圖。
參照?qǐng)D5，根據(jù)本發(fā)明的用于制造LCD設(shè)備的薄膜晶體管的方法包括第一掩模工藝(S110)，用于在像素部分I的半導(dǎo)體層以及在驅(qū)動(dòng)電路部分的第二器件區(qū)III的部分半導(dǎo)體層上摻雜p+雜質(zhì)；第二掩模工藝(S120)，用于在驅(qū)動(dòng)電路部分的第一器件區(qū)II的部分半導(dǎo)體層處摻雜n+雜質(zhì)；第三掩模工藝(S130)，用于通過(guò)采用衍射曝光對(duì)源區(qū)/漏區(qū)以及有源區(qū)進(jìn)行構(gòu)圖；第四掩模工藝(S140)，用于形成柵極；第五掩模工藝(S150)，用于形成像素電極接觸孔；以及第六掩模工藝(S160)，用于形成通過(guò)像素電極接觸孔與漏區(qū)連接的像素電極。
下面將參照?qǐng)D6A至6K來(lái)說(shuō)明通過(guò)六掩模工藝來(lái)制造LCD設(shè)備中的構(gòu)成像素部分和驅(qū)動(dòng)電路部分的薄膜晶體管的制造方法。
如圖6A所示，在透明絕緣基板120的整個(gè)表面上淀積諸如SiO2的無(wú)機(jī)絕緣體，從而形成緩沖層125。在形成有緩沖層125的基板120的整個(gè)表面上淀積非晶硅a-Si。對(duì)非晶硅a-Si進(jìn)行脫氫，接著對(duì)經(jīng)脫氫的非晶硅a-Si進(jìn)行激光結(jié)晶，從而將非晶硅層結(jié)晶成多晶硅層130。
如圖6B所示，在多晶硅層130上淀積第一光刻膠，接著通過(guò)第一掩模工藝S110對(duì)第一光刻膠選擇性地進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成露出部分多晶硅層130的第一光刻膠圖案135。在進(jìn)行第一掩模工藝S110時(shí)，第一光刻膠圖案135保留在像素部分的整個(gè)第一薄膜晶體管區(qū)I、驅(qū)動(dòng)電路部分的整個(gè)第二薄膜晶體管區(qū)II以及驅(qū)動(dòng)電路部分的第三薄膜晶體管區(qū)III的柵極形成區(qū)上。
然后，采用第一光刻膠圖案135作為掩模，以p+雜質(zhì)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路部分的p型第三薄膜晶體管區(qū)III的多晶硅層130進(jìn)行摻雜。隨后除去第一光刻膠圖案135。
如圖6C所示，在多晶硅層130上淀積第二光刻膠。接著通過(guò)第二掩模工藝S120對(duì)第二光刻膠進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成露出部分多晶硅層130的第二光刻膠圖案140。第二光刻膠圖案140遮蓋了驅(qū)動(dòng)電路部分的整個(gè)p型第三薄膜晶體管區(qū)III，并僅遮蓋像素部分的第一薄膜晶體管區(qū)I和驅(qū)動(dòng)電路部分的n型第二薄膜晶體管區(qū)II的柵極形成區(qū)。
然后，采用第二光刻膠圖案140作為掩模以n+雜質(zhì)對(duì)多晶硅層130進(jìn)行摻雜。
如圖6D所示，采用灰化處理將第二光刻膠圖案140刻蝕設(shè)定厚度，并以n-雜質(zhì)對(duì)多晶硅層130進(jìn)行摻雜以形成LDD區(qū)。隨后除去經(jīng)灰化的第二光刻膠圖案140。
如圖6E所示，在雜質(zhì)摻雜處理后，在基板的整個(gè)表面上淀積源/漏導(dǎo)電層145。
然后，在導(dǎo)電層145上淀積第三光刻膠。為了限定有源區(qū)和源區(qū)/漏區(qū)，通過(guò)第三掩模工藝S130采用衍射圖案掩模對(duì)第三光刻膠進(jìn)行部分刻蝕，從而形成第三光刻膠圖案150。當(dāng)采用衍射圖案掩模對(duì)第三光刻膠進(jìn)行曝光時(shí)，經(jīng)衍射曝光的第三光刻膠沒(méi)有被完全曝光，而在隨后的顯影工藝中僅被顯影其預(yù)定厚度。也就是說(shuō)，由于經(jīng)衍射曝光的光刻膠的透光率小于完全曝光的光刻膠，因此經(jīng)衍射曝光的第三光刻膠沒(méi)有完全地曝光，而是部分曝光。
因此，當(dāng)對(duì)經(jīng)衍射曝光的第三光刻膠進(jìn)行顯影時(shí)，如圖6E所示與未曝光光刻膠相比顯影大約預(yù)定厚度。也就是說(shuō)，在衍射曝光期間，第一、第二和第三器件的溝道區(qū)曝光要比源區(qū)和漏區(qū)多。
如圖6F所示，采用第三光刻膠圖案150作為掩模對(duì)導(dǎo)電層145和多晶硅層130選擇性地進(jìn)行刻蝕，從而確定源區(qū)/漏區(qū)以及有源區(qū)。
如圖6G所示，采用灰化處理除去設(shè)定厚度的第三光刻膠圖案150，從而露出導(dǎo)電層145的上中部。
如圖6H所示，采用經(jīng)灰化的第三光刻膠圖案150a作為掩模選擇性地除去導(dǎo)電層145，從而形成像素部分的第一源/漏極155a和155b、驅(qū)動(dòng)電路部分的第二源/漏極160a和160b、以及驅(qū)動(dòng)電路部分的第三源/漏極165a和165b。然后除去經(jīng)灰化的第三光刻膠150a。
如圖6I所示，在包括像素部分的第一源/漏極155a和155b、驅(qū)動(dòng)電路部分的第二源/漏極160a和160b、以及驅(qū)動(dòng)電路部分的第三源/漏極165a和165b的整個(gè)基板表面上淀積例如二氧化硅SiO2，從而形成柵絕緣層170。接著激活柵絕緣層170。在柵絕緣層170上淀積諸如鉬、鋁、AlNd、鉻、銅或鎢的導(dǎo)電材料，并在導(dǎo)電材料上淀積第四光刻膠。通過(guò)第四掩模工藝S140選擇性地除去第四光刻膠以形成用于限定柵極的第四光刻膠圖案(未示出)。
如圖6I所示，采用第四光刻膠圖案(未示出)作為掩模對(duì)導(dǎo)電材料進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成柵極175、180和185。然后，除去第四光刻膠圖案(未示出)。
如圖6J所示，在包括柵極175、180和185的整個(gè)基板表面上淀積絕緣體，從而形成鈍化膜190。絕緣體可以包括諸如二氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)的一種或多種無(wú)機(jī)材料和/或諸如苯并環(huán)丁烯和丙烯酸樹(shù)脂的一種或多種有機(jī)材料。隨后對(duì)鈍化膜190進(jìn)行熱氫化。
隨后在鈍化膜190上淀積第五光刻膠并通過(guò)第五掩模工藝S150選擇性地除去第五光刻膠，從而形成限定用于將漏極連接至像素電極的接觸孔的第五光刻膠圖案(未示出)。
如圖6K所示，采用第五光刻膠圖案(未示出)作為掩模選擇性地除去鈍化膜190和鈍化膜190下面的柵絕緣層170，從而形成露出像素部分的漏極155b的鈍化膜接觸孔193。然后除去第五光刻膠圖案(未示出)。
接著在形成有鈍化膜190的基板的整個(gè)表面上淀積諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)的透明導(dǎo)電材料。在ITO層上淀積第六光刻膠并通過(guò)第六掩模工藝S160對(duì)光刻膠進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成第六光刻膠圖案(未示出)。采用第六光刻膠圖案(未示出)作為掩模，選擇性地除去ITO層，從而形成與漏極155b連接的像素電極195。此后，除去第六光刻膠圖案(未示出)。
圖7A至7K是分別示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于制造像素部分的開(kāi)關(guān)器件以及驅(qū)動(dòng)電路部分的具有CMOS結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的工藝的剖視圖。
如圖7A所示，在透明絕緣基板220的整個(gè)表面上淀積諸如SiO2的無(wú)機(jī)絕緣體，從而形成緩沖層225。在形成有緩沖層225的基板220的整個(gè)表面上淀積非晶硅a-Si，并對(duì)非晶硅a-Si進(jìn)行脫氫。與前述實(shí)施例不同，在脫氫處理后并不立即對(duì)非晶硅進(jìn)行激光結(jié)晶。
如圖7B所示，在非晶硅層230上淀積第一光刻膠，然后通過(guò)第一掩模工藝S110選擇性地對(duì)第一光刻膠進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成露出部分非晶硅層230的第一光刻膠圖案235。在進(jìn)行第一掩模工藝S110時(shí)，第一光刻膠圖案235保留在像素部分的整個(gè)第一薄膜晶體管區(qū)I、驅(qū)動(dòng)電路部分的整個(gè)第二薄膜晶體管區(qū)II、以及驅(qū)動(dòng)電路部分的第三薄膜晶體管區(qū)III的柵極形成區(qū)上。
采用第一光刻膠圖案235作為掩模，以p+雜質(zhì)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路部分的p型第三薄膜晶體管區(qū)III的非晶硅層230進(jìn)行摻雜。隨后除去第一光刻膠圖案235。
如圖7C所示，在非晶硅層230上淀積第二光刻膠，并通過(guò)第二掩模工藝S120對(duì)第二光刻膠進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成露出部分非晶硅層230的第二光刻膠圖案240。第二光刻膠圖案240遮蓋驅(qū)動(dòng)電路部分的整個(gè)p型第三薄膜晶體管區(qū)III，并僅遮蓋像素部分的第一薄膜晶體管區(qū)I和驅(qū)動(dòng)電路部分的n型第二薄膜晶體管區(qū)II的柵極形成區(qū)。利用第二光刻膠圖案240作為掩模以n+雜質(zhì)對(duì)非晶硅層230進(jìn)行摻雜。
如圖7D所示，利用灰化處理對(duì)第二光刻膠圖案240刻蝕預(yù)定厚度，并以n-雜質(zhì)對(duì)非晶硅層230進(jìn)行摻雜以形成LDD區(qū)。除去經(jīng)灰化的第二光刻膠圖案240a，并進(jìn)行激光結(jié)晶處理以將非晶硅層230結(jié)晶成多晶硅層。
如圖7E所示，在雜質(zhì)摻雜處理后在基板的整個(gè)表面上淀積源/漏導(dǎo)電層245。隨后，為了限定有源區(qū)和源區(qū)/漏區(qū)，在導(dǎo)電層245上淀積第三光刻膠，并通過(guò)第三掩模工藝S130利用衍射圖案掩模對(duì)第三光刻膠進(jìn)行部分刻蝕，從而形成第三光刻膠圖案250。當(dāng)采用衍射圖案掩模對(duì)第三光刻膠進(jìn)行曝光時(shí)，經(jīng)衍射曝光的第三光刻膠沒(méi)有完全曝光，而在隨后的顯影工藝中僅被顯影預(yù)定厚度。也就是說(shuō)，由于經(jīng)衍射曝光的光刻膠的透光率小于完全曝光的光刻膠，因此經(jīng)衍射曝光的第三光刻膠沒(méi)有完全曝光而是部分曝光。因此，當(dāng)對(duì)經(jīng)衍射曝光的第三光刻膠進(jìn)行顯影時(shí)，如圖7E所示與未曝光光刻膠相比約顯影其預(yù)定厚度。也就是說(shuō)，在衍射曝光期間，第一、第二和第三器件的溝道區(qū)曝光要比源區(qū)和漏區(qū)多。
如圖7F所示，采用第三光刻膠圖案250作為掩模，對(duì)導(dǎo)電層245和多晶硅層230選擇性地進(jìn)行刻蝕，從而確定了源區(qū)/漏區(qū)以及有源區(qū)。
如圖7G所示，通過(guò)灰化處理除去預(yù)定厚度的第三光刻膠圖案250，從而露出導(dǎo)電層245的上中部。
如圖7H所示，采用第三光刻膠圖案250作為掩模，選擇性地除去導(dǎo)電層245，從而形成像素部分的第一源/漏極255a和255b、驅(qū)動(dòng)電路部分的第二源/漏極260a和260b、以及驅(qū)動(dòng)電路部分的第三源/漏極265a和265b。然后除去第三光刻膠250。
如圖7I所示，在包括像素部分的第一源/漏極255a和255b、驅(qū)動(dòng)電路部分的第二源/漏極260a和260b、以及驅(qū)動(dòng)電路部分的第三源/漏極265a和265b的整個(gè)基板表面上淀積諸如二氧化硅SiO2的絕緣層，從而形成柵絕緣層270。與前述實(shí)施例不同，在形成柵絕緣層后并不進(jìn)行激活柵絕緣層270的處理。
然后，在柵絕緣層270上淀積諸如鉬、鋁、AlNd、鉻、銅或鎢的導(dǎo)電材料，并在導(dǎo)電材料上淀積第四光刻膠。通過(guò)第四掩模工藝S140選擇性地除去第四光刻膠，從而形成用于限定柵極的第四光刻膠圖案(未示出)。
如圖7I所示，采用第四光刻膠圖案(未示出)作為掩模對(duì)導(dǎo)電材料進(jìn)行構(gòu)圖從而形成柵極275、280和285。然后除去第四光刻膠圖案(未示出)。
如圖7J所示，在包括柵極275、280和285的整個(gè)基板表面上淀積絕緣體，從而形成鈍化膜290。絕緣體可以包括諸如二氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)的一種或多種無(wú)機(jī)材料和/或諸如苯并環(huán)丁烯和丙烯酸樹(shù)脂的一種或多種有機(jī)材料。隨后對(duì)鈍化膜290進(jìn)行熱氫化。
在鈍化膜290上淀積第五光刻膠，然后通過(guò)第五掩模工藝S150選擇性地除去第五光刻膠，從而形成限定用于將漏極連接至像素電極的接觸孔的第五光刻膠圖案(未示出)。
如圖7K所示，采用第五光刻膠圖案(未示出)作為掩模選擇性地除去鈍化膜290和鈍化膜290下面的柵絕緣層270，從而形成露出像素部分的漏極255b的鈍化膜接觸孔293。然后除去第五光刻膠圖案(未示出)。
在形成有鈍化膜接觸孔293的鈍化膜290上淀積諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)的透明導(dǎo)電材料。在ITO層上淀積第六光刻膠并通過(guò)第六掩模工藝S160對(duì)光刻膠進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成第六光刻膠圖案(未示出)。采用第六光刻膠圖案(未示出)作為掩模，選擇性地除去ITO層，從而形成與漏極255b連接的像素電極295。然后除去第六光刻膠圖案(未示出)。
圖8A至8K是分別示出根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的用于制造像素部分的開(kāi)關(guān)器件以及驅(qū)動(dòng)電路部分的具有CMOS結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的工藝的剖視圖。
如圖8A所示，在透明絕緣基板320的整個(gè)表面上淀積諸如SiO2的無(wú)機(jī)絕緣體，從而形成緩沖層325。在形成有緩沖層325的基板320的整個(gè)表面上淀積非晶硅a-Si，并對(duì)非晶硅a-Si進(jìn)行脫氫。在脫氫處理后并不立即對(duì)非晶硅進(jìn)行激光結(jié)晶。
如圖8B所示，在非晶硅層330上淀積第一光刻膠，然后通過(guò)第一掩模工藝S110選擇性地對(duì)第一光刻膠進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成露出部分非晶硅層330的第一光刻膠圖案335。在進(jìn)行第一掩模工藝S110時(shí)，第一光刻膠圖案335保留在像素部分的整個(gè)第一薄膜晶體管區(qū)I、驅(qū)動(dòng)電路部分的整個(gè)第二薄膜晶體管區(qū)II、以及驅(qū)動(dòng)電路部分的第三薄膜晶體管區(qū)III的柵極形成區(qū)上。
采用第一光刻膠圖案335作為掩模，以p+雜質(zhì)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路部分的p型第三薄膜晶體管區(qū)III的非晶硅層330進(jìn)行摻雜。隨后除去第一光刻膠圖案335。
如圖8C所示，在非晶硅層330上淀積第二光刻膠，并通過(guò)第二掩模工藝S120對(duì)第二光刻膠進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成露出部分非晶硅層330的第二光刻膠圖案340。第二光刻膠圖案340遮蓋驅(qū)動(dòng)電路部分的整個(gè)p型第三薄膜晶體管區(qū)III，并僅遮蓋像素部分的第一薄膜晶體管區(qū)I和驅(qū)動(dòng)電路部分的n型第二薄膜晶體管區(qū)II的柵極形成區(qū)。采用第二光刻膠圖案340作為掩模以n+雜質(zhì)對(duì)非晶硅層330進(jìn)行摻雜。
如圖8D所示，除去第二光刻膠圖案340，并進(jìn)行激光結(jié)晶處理以將非晶硅層330結(jié)晶成多晶硅層。
如圖8E所示，在激光結(jié)晶處理后在基板的整個(gè)表面上淀積源/漏導(dǎo)電層345。然后，為了限定有源區(qū)和源區(qū)/漏區(qū)，在導(dǎo)電層345上淀積第三光刻膠，并通過(guò)第三掩模工藝S130利用衍射圖案掩模對(duì)第三光刻膠進(jìn)行部分刻蝕，從而形成第三光刻膠圖案350。當(dāng)采用衍射圖案掩模對(duì)第三光刻膠進(jìn)行曝光時(shí)，經(jīng)衍射曝光的第三光刻膠沒(méi)有完全曝光，而在隨后的顯影過(guò)程中僅被顯影預(yù)定厚度。也就是說(shuō)，由于經(jīng)衍射曝光的光刻膠的透光率小于完全曝光的光刻膠，因此經(jīng)衍射曝光的第三光刻膠沒(méi)有完全曝光而是部分曝光。因此，當(dāng)對(duì)經(jīng)衍射曝光的第三光刻膠進(jìn)行顯影時(shí)，如圖8E所示與未曝光光刻膠相比顯影約其預(yù)定厚度。也就是說(shuō)，在衍射曝光期間，第一、第二和第三器件的溝道區(qū)曝光要比源區(qū)和漏區(qū)多。
如圖8F所示，采用第三光刻膠圖案350作為掩模，對(duì)導(dǎo)電層345和多晶硅層330選擇性地進(jìn)行刻蝕，從而限定了源區(qū)/漏區(qū)以及有源區(qū)。
如圖8G所示，通過(guò)灰化處理除去預(yù)定厚度的第三光刻膠圖案350，從而露出導(dǎo)電層345的上中部。
如圖8H所示，采用第三光刻膠圖案350作為掩模，選擇性地除去導(dǎo)電層345，從而形成像素部分的第一源/漏極355a和355b、驅(qū)動(dòng)電路部分的第二源/漏極360a和360b、以及驅(qū)動(dòng)電路部分的第三源/漏極365a和365b。然后除去第三光刻膠350。
如圖8I所示，在包括像素部分的第一源/漏極355a和355b、驅(qū)動(dòng)電路部分的第二源/漏極360a和360b、以及驅(qū)動(dòng)電路部分的第三源/漏極365a和365b的整個(gè)基板表面上淀積諸如二氧化硅SiO2的絕緣層，從而形成柵絕緣層370。在形成柵絕緣層后并不進(jìn)行激活柵絕緣層370的處理。
然后，在柵絕緣層370上淀積諸如鉬、鋁、AlNd、鉻、銅或鎢的導(dǎo)電材料，并在導(dǎo)電材料上淀積第四光刻膠。通過(guò)第四掩模工藝S140選擇性地除去第四光刻膠，從而形成用于確定柵極的第四光刻膠圖案(未示出)。采用第四光刻膠圖案(未示出)作為掩模對(duì)導(dǎo)電材料進(jìn)行構(gòu)圖從而形成柵極375、380和385。然后除去第四光刻膠圖案(未示出)。采用柵極375、380和385作為掩模以n-雜質(zhì)對(duì)多晶硅層330進(jìn)行摻雜，從而形成自對(duì)準(zhǔn)的LDD區(qū)387。
如圖8J所示，在包括柵極375、380和385的整個(gè)基板表面上淀積絕緣層，從而形成鈍化膜390。絕緣層可以包括諸如二氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)的一種或多種無(wú)機(jī)材料和/或諸如苯并環(huán)丁烯和丙烯酸樹(shù)脂的一種或多種有機(jī)材料。隨后對(duì)鈍化膜390進(jìn)行熱氫化。
在鈍化膜390上淀積第五光刻膠，然后通過(guò)第五掩模工藝S150選擇性地除去第五光刻膠，從而形成限定用于將漏極連接至像素電極的接觸孔的第五光刻膠圖案(未示出)。
如圖8K所示，采用第五光刻膠圖案(未示出)作為掩模選擇性地除去鈍化膜390和鈍化膜390下面的柵絕緣層370，從而形成露出像素部分的漏極355b的鈍化膜接觸孔393。然后除去第五光刻膠圖案(未示出)。
在形成有鈍化膜接觸孔393的鈍化膜390上淀積諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)的透明導(dǎo)電材料。在ITO層上淀積第六光刻膠并通過(guò)第六掩模工藝S160對(duì)光刻膠進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成第六光刻膠圖案(未示出)。采用第六光刻膠圖案(未示出)作為掩模，選擇性地除去ITO層，從而形成與漏極355b連接的像素電極395。然后除去第六光刻膠圖案(未示出)。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的用于制造LCD設(shè)備的薄膜晶體管的方法中，通過(guò)以衍射曝光刻蝕有源區(qū)和源區(qū)/漏區(qū)、采用PR灰化形成LDD層以及通過(guò)去掉層間絕緣層，可以將常規(guī)的八掩模工藝減少為六掩模工藝。由于采用六掩模工藝來(lái)制造LCD設(shè)備，因此減少了掩模的數(shù)量。
在不脫離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以多種形式具體實(shí)現(xiàn)，因此應(yīng)該理解，除非特別指出，否則上述實(shí)施例不限于上述說(shuō)明的任何細(xì)節(jié)，而是應(yīng)該在所附權(quán)利要求限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此所附權(quán)利要求將包括落在權(quán)利要求及其等同物的邊界內(nèi)的所有變型和修改。
本申請(qǐng)要求2005年4月19日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)32484/2005以及2005年8月18日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)75838/2005的優(yōu)先權(quán)，上述申請(qǐng)?jiān)诖送ㄟ^(guò)引用并入。
權(quán)利要求
1.一種用于制造LCD設(shè)備的薄膜晶體管的方法，該方法包括以下步驟在基板的整個(gè)表面上形成半導(dǎo)體層，所述基板包括將形成第一器件的像素部分以及將形成第二器件和第三器件的驅(qū)動(dòng)電路部分；以第一雜質(zhì)對(duì)所述第三器件的半導(dǎo)體層的源區(qū)和漏區(qū)進(jìn)行摻雜；以第二雜質(zhì)對(duì)所述第一器件和第二器件的半導(dǎo)體層進(jìn)行摻雜；在所述基板的整個(gè)表面上形成導(dǎo)電層，并對(duì)所述導(dǎo)電層和所述半導(dǎo)體層一起進(jìn)行構(gòu)圖以形成所述第一、第二和第三器件的源區(qū)、漏區(qū)和有源區(qū)；在所述基板的整個(gè)表面上形成柵絕緣層；在所述柵絕緣層上形成所述第一、第二和第三器件的柵極；在所述基板的整個(gè)表面上形成鈍化膜；形成露出所述像素部分的漏極的漏極接觸孔；以及在所述鈍化膜上形成像素電極，所述像素電極通過(guò)所述漏極接觸孔與所述漏極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述整個(gè)導(dǎo)電層與所述半導(dǎo)體層接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)所述導(dǎo)電層和所述半導(dǎo)體層進(jìn)行構(gòu)圖的步驟包括通過(guò)采用衍射圖案掩模進(jìn)行衍射曝光來(lái)進(jìn)行構(gòu)圖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括進(jìn)行灰化處理以及隨后對(duì)位于所述第一、第二和第三器件的溝道區(qū)的導(dǎo)電層進(jìn)行刻蝕以形成源極和漏極的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成半導(dǎo)體層的步驟包括在所述基板上形成非晶硅層；對(duì)所述非晶硅層進(jìn)行脫氫；以及將經(jīng)脫氫的非晶硅層激光結(jié)晶成多晶硅層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中以第一雜質(zhì)摻雜半導(dǎo)體層的步驟包括形成p+半導(dǎo)體層的步驟，而以第二雜質(zhì)摻雜半導(dǎo)體層的步驟包括形成n+雜質(zhì)半導(dǎo)體層的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在以第二雜質(zhì)摻雜半導(dǎo)體層后進(jìn)行LDD(輕摻雜漏極)摻雜處理的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括在以第二雜質(zhì)摻雜半導(dǎo)體層之后并在進(jìn)行LDD摻雜處理前進(jìn)行灰化處理的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中對(duì)導(dǎo)電層和半導(dǎo)體層進(jìn)行構(gòu)圖的步驟包括通過(guò)采用衍射圖案掩模進(jìn)行衍射曝光來(lái)進(jìn)行構(gòu)圖。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中在衍射曝光期間所述第一、第二和第三器件的溝道區(qū)曝光要比所述源區(qū)和漏區(qū)多。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述灰化處理包括在以第二雜質(zhì)摻雜半導(dǎo)體層前形成光刻膠圖案；以及在以所述第二雜質(zhì)摻雜半導(dǎo)體層后除去預(yù)定厚度的光刻膠圖案。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在形成所述柵絕緣層后激活所述柵絕緣層的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括對(duì)所述鈍化膜進(jìn)行氫化的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成半導(dǎo)體層的步驟包括在所述基板上形成非晶硅層；以及對(duì)所述非晶硅層進(jìn)行脫氫。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括在進(jìn)行LDD摻雜處理后對(duì)非晶硅層進(jìn)行激光結(jié)晶的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟在所述導(dǎo)電層上形成光刻膠膜；對(duì)所述光刻膠膜進(jìn)行衍射曝光以形成光刻膠圖案；以及灰化所述經(jīng)衍射曝光的光刻膠圖案以露出位于所述第一、第二和第三器件的溝道區(qū)的導(dǎo)電層。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在形成所述第一、第二和第三器件的柵極后進(jìn)行LDD(輕摻雜漏極)摻雜處理的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中以所述第一、第二和第三器件的柵極作為掩模來(lái)進(jìn)行所述LDD摻雜處理。
19.一種用于制造LCD設(shè)備的薄膜晶體管的方法，該方法包括以下步驟在基板的整個(gè)表面上形成半導(dǎo)體層，所述基板包括將形成第一器件的像素部分以及將形成第二器件和第三器件的驅(qū)動(dòng)電路部分；在所述第一器件的半導(dǎo)體層、整個(gè)所述第二器件、以及所述第三器件的柵極形成區(qū)上形成第一光刻膠圖案；采用所述第一光刻膠圖案作為掩模，以第一雜質(zhì)對(duì)所述第三器件的半導(dǎo)體層進(jìn)行摻雜；除去所述第一光刻膠圖案并在所述第一器件的柵極形成區(qū)、所述第二器件的柵極形成區(qū)、以及部分所述第三器件上形成第二光刻膠圖案；采用所述第二光刻膠圖案作為掩模，以第二雜質(zhì)對(duì)所述第一器件和第二器件的半導(dǎo)體層進(jìn)行摻雜；在所述基板的整個(gè)表面上形成導(dǎo)電層和光刻膠，然后通過(guò)衍射曝光對(duì)所述光刻膠進(jìn)行部分刻蝕以形成第三光刻膠圖案；采用所述第三光刻膠圖案作為掩模，對(duì)所述導(dǎo)電層和所述半導(dǎo)體層進(jìn)行構(gòu)圖以限定源區(qū)、漏區(qū)和有源區(qū)；對(duì)位于所述第一、第二和第三器件的溝道區(qū)的經(jīng)衍射曝光的第三光刻膠圖案進(jìn)行刻蝕以露出導(dǎo)電層；采用所述第三光刻膠圖案作為掩模，對(duì)導(dǎo)電層進(jìn)行刻蝕以形成所述第一、第二和第三器件的源極和漏極；除去所述第三光刻膠圖案，然后在所述基板的整個(gè)表面上形成柵絕緣層；在所述柵絕緣層上形成柵導(dǎo)電層，然后在所述柵導(dǎo)電層上形成第四光刻膠圖案；采用所述第四光刻膠圖案作為掩模，對(duì)所述柵導(dǎo)電層進(jìn)行刻蝕以形成所述第一、第二和第三器件的柵極；除去所述第四光刻膠圖案，然后在所述基板的整個(gè)表面上形成鈍化膜；在所述鈍化膜上形成第五光刻膠圖案，然后采用所述第五光刻膠圖案作為掩模對(duì)所述鈍化膜進(jìn)行刻蝕以露出所述第一器件的源極或漏極；除去所述第五光刻膠圖案，然后在所述鈍化膜上形成透明電極層，所述透明電極與所述第一器件的源極或漏極連接；并且在所述透明電極上形成第六光刻膠圖案，然后采用所述第六光刻膠圖案作為掩模對(duì)所述透明電極層進(jìn)行刻蝕以形成像素電極。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中形成半導(dǎo)體層的步驟包括在所述基板上形成非晶硅層；對(duì)所述非晶硅層進(jìn)行脫氫；以及將經(jīng)脫氫的非晶硅層激光結(jié)晶成多晶硅層。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中以第一雜質(zhì)摻雜半導(dǎo)體層的步驟包括形成p+半導(dǎo)體層的步驟，而以第二雜質(zhì)摻雜半導(dǎo)體層的步驟包括形成n+雜質(zhì)半導(dǎo)體層的步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中在衍射曝光期間，所述第一、第二和第三器件的溝道區(qū)的曝光量多于所述源區(qū)和漏區(qū)的曝光量。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括在形成柵導(dǎo)電層前激活柵絕緣層的步驟。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括在形成第五光刻膠圖案前對(duì)鈍化膜進(jìn)行氫化的步驟。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中形成半導(dǎo)體層的步驟包括在所述基板上形成非晶硅層；以及對(duì)所述非晶硅層進(jìn)行脫氫。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括進(jìn)行灰化處理以選擇性地除去所述第二光刻膠圖案，以及進(jìn)行LDD摻雜處理的步驟。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，還包括在除去第二光刻膠圖案后并在進(jìn)行所述LDD摻雜處理后對(duì)所述非晶硅層進(jìn)行激光結(jié)晶的步驟。
28.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中通過(guò)對(duì)經(jīng)衍射曝光的第三光刻膠圖案進(jìn)行灰化來(lái)露出導(dǎo)電層。
29.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括在形成所述第一、第二和第三器件的柵極后進(jìn)行LDD(輕摻雜漏極)摻雜處理的步驟。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中以所述第一、第二和第三器件的柵極作為掩模來(lái)進(jìn)行所述LDD摻雜處理。
31.一種用于制造LCD設(shè)備的方法，該方法包括采用至多六掩模工藝，在基板的像素部分中形成第一薄膜晶體管并在所述基板的驅(qū)動(dòng)電路部分中形成第二和第三薄膜晶體管，形成所述第一、第二和第三薄膜晶體管的步驟包括對(duì)半導(dǎo)體層和在所述半導(dǎo)體層上的導(dǎo)電層一起進(jìn)行構(gòu)圖，以形成所述第一、第二和第三薄膜晶體管的源區(qū)、漏區(qū)和有源區(qū)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中所述六掩模工藝包括以下步驟以第一雜質(zhì)對(duì)所述半導(dǎo)體層進(jìn)行摻雜；在已經(jīng)以第一雜質(zhì)對(duì)所述半導(dǎo)體層進(jìn)行摻雜后，以第二雜質(zhì)對(duì)所述半導(dǎo)體層進(jìn)行摻雜；在已經(jīng)以第二雜質(zhì)對(duì)所述半導(dǎo)體層進(jìn)行摻雜后，形成源區(qū)和漏區(qū)；在已經(jīng)形成源區(qū)和漏區(qū)后，形成所述第一、第二和第三薄膜晶體管中每一個(gè)的柵極；露出所述第一薄膜晶體管中的源區(qū)或漏區(qū)的接觸部分；以及形成接觸所述接觸部分的像素電極。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中在所述基板的整個(gè)表面上淀積絕緣體，并在淀積有所述絕緣體的所述基板的整個(gè)表面上淀積所述半導(dǎo)體層。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中以第一雜質(zhì)對(duì)半導(dǎo)體層進(jìn)行摻雜的步驟包括在所述第一薄膜晶體管的整個(gè)半導(dǎo)體層、所述第二薄膜晶體管的整個(gè)半導(dǎo)體層以及所述第三薄膜晶體管的半導(dǎo)體層的柵極形成區(qū)上形成光刻膠圖案；以及采用所述光刻膠圖案作為掩模，以第一雜質(zhì)對(duì)露出的半導(dǎo)體層進(jìn)行摻雜。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中以第二雜質(zhì)對(duì)半導(dǎo)體層進(jìn)行摻雜的步驟包括在所述第一和第二薄膜晶體管的半導(dǎo)體層的柵極形成區(qū)以及所述第三薄膜晶體管的整個(gè)所述半導(dǎo)體層上形成光刻膠圖案；采用所述光刻膠圖案作為掩模，以第二雜質(zhì)對(duì)露出的半導(dǎo)體層進(jìn)行摻雜；選擇性地除去部分所述光刻膠圖案；以及對(duì)與以所述第二雜質(zhì)摻雜的半導(dǎo)體層相鄰的半導(dǎo)體層的區(qū)域進(jìn)行摻雜以設(shè)置LDD(輕摻雜漏極)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中通過(guò)灰化所述光刻膠圖案來(lái)進(jìn)行選擇性地除去部分所述光刻膠圖案的步驟。
37.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中形成源區(qū)和漏區(qū)的步驟包括在所述基板的整個(gè)表面上淀積導(dǎo)電層和光刻膠，然后通過(guò)衍射曝光對(duì)所述光刻膠進(jìn)行部分刻蝕以形成光刻膠圖案；采用所述光刻膠圖案作為掩模，對(duì)導(dǎo)電層和半導(dǎo)體層進(jìn)行構(gòu)圖以限定源區(qū)、漏區(qū)和有源區(qū)；對(duì)位于所述第一、第二和第三晶體管的溝道區(qū)的經(jīng)衍射曝光的光刻膠圖案進(jìn)行刻蝕以露出導(dǎo)電層；以及采用經(jīng)衍射曝光的光刻膠圖案作為掩模，對(duì)導(dǎo)電層進(jìn)行刻蝕以形成所述第一、第二和第三晶體管的源極和漏極。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中通過(guò)對(duì)經(jīng)衍射曝光的光刻膠圖案進(jìn)行灰化來(lái)露出所述導(dǎo)電層。
39.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中形成柵極的步驟包括在所述基板的整個(gè)表面上形成柵絕緣層；在所述柵絕緣層上形成柵金屬層，然后在所述柵金屬層上形成光刻膠圖案；采用所述光刻膠圖案作為掩模，對(duì)所述柵金屬層進(jìn)行刻蝕以形成所述第一、第二和第三薄膜晶體管的柵極。
40.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中露出接觸部分的步驟包括在所述基板的整個(gè)表面上形成鈍化膜；在所述鈍化膜上形成光刻膠圖案；以及采用所述光刻膠圖案作為掩模，對(duì)所述鈍化膜進(jìn)行刻蝕以露出所述第一薄膜晶體管的源極或漏極。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中形成像素電極的步驟包括在所述鈍化膜上形成透明電極層，所述透明電極層與所述第一薄膜晶體管的露出的源極或漏極連接；在所述透明電極上形成光刻膠圖案；以及采用所述光刻膠圖案作為掩模，對(duì)所述透明電極層進(jìn)行刻蝕以形成像素電極。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，還包括在鈍化膜上形成光刻膠圖案之前對(duì)所述鈍化膜進(jìn)行氫化的步驟。
43.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括通過(guò)以下步驟形成半導(dǎo)體層在所述基板上形成非晶硅層；對(duì)所述非晶硅層進(jìn)行脫氫；以及將經(jīng)脫氫的非晶硅層激光結(jié)晶成多晶硅層。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中在所述非晶硅層上淀積光刻膠之前對(duì)所述非晶硅層進(jìn)行激光結(jié)晶。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中在除去所述非晶硅層進(jìn)行LDD(輕摻雜漏極)摻雜期間所使用的光刻膠圖案后，對(duì)所述非晶硅層進(jìn)行激光結(jié)晶。
全文摘要
液晶顯示設(shè)備中薄膜晶體管的制造方法。提供了一種采用六掩模工藝來(lái)制造LCD設(shè)備的薄膜晶體管的方法。在不同區(qū)域中，以第一和第二雜質(zhì)對(duì)形成在基板上的半導(dǎo)體層的一些部分進(jìn)行摻雜。淀積導(dǎo)電層，并通過(guò)采用衍射圖案掩模進(jìn)行衍射曝光來(lái)對(duì)導(dǎo)電層和半導(dǎo)體層一起進(jìn)行構(gòu)圖，以限定源區(qū)、漏區(qū)和有源區(qū)。進(jìn)行灰化，并除去部分導(dǎo)電層，以形成所述源極、漏極和溝道。在基板上形成柵絕緣層，并在柵絕緣層上形成柵極。在基板上形成鈍化膜，并刻蝕出露出一個(gè)漏極的像素接觸孔。然后淀積像素電極，使得像素電極通過(guò)像素接觸孔與漏極連接。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1854872SQ20051012579
公開(kāi)日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2005年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月19日
發(fā)明者吳錦美 申請(qǐng)人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社