專利名稱：一種tft有源矩陣的新型制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平板顯示屏制造領(lǐng)域的制造方法，具體的說是一種TFT (薄膜晶 體管)有源矩陣的新型制造方法，采用半導體硅加工工藝及微機械加工工藝的方法實現(xiàn) TFT有源矩陣的制作。
背景技術(shù)：
TFT英文全稱為Thin Film Transistor,意思為薄膜晶體管。
現(xiàn)有的TFT有源矩陣采用如下的工藝制造流程制作首先在清洗潔凈的TFT玻 璃基板上濺射底柵金屬層，通過光刻工藝將底柵金屬層圖形化處理，得到底柵電極的圖 形；接下來在圖形化后的底柵金屬層之上依次淀積絕緣層、有源層及歐姆接觸層；再對 歐姆接觸層作圖形化處理，將TFT溝道處的歐姆接觸層刻蝕掉，但保留源、漏電極處的 歐姆接觸層；最后再濺射一層金屬電極層，圖形化處理后得到TFT有源矩陣的源、漏電 極。此種工藝的TFT有源矩陣的薄膜生長在玻璃基板上，制作出的TFT有源矩陣性能穩(wěn) 定性較差；如需提高TFT的性能穩(wěn)定性，需對TFT有源矩陣進行高溫退火，但TFT玻璃 基板的特性決定了其不可承受長時間的高溫烘烤，制作出的產(chǎn)品性能、良率不能夠有效 的改善。
本發(fā)明采用半導體硅加工工藝及微機械加工工藝的方法實現(xiàn)TFT有源矩陣的制 作，使TFT有源矩陣的制造與半導體制造工藝、微機械加工工藝相兼容；單晶硅晶圓上 制作的TFT有源矩陣層從單晶硅晶圓剝離后，切割成單顆TFT器件并轉(zhuǎn)移裝配到玻璃基 板上，選用的玻璃基板可以為普通的玻璃基板，而非必須為TFT玻璃基板；同時剝離了 TFT有源矩陣層的單晶硅晶圓可循環(huán)利用，生產(chǎn)制作成本大幅降低；并且半導體工藝技 術(shù)非常成熟，制作出的TFT器件性能非常穩(wěn)定，不易出現(xiàn)性能衰退，制造產(chǎn)品的良率會 大幅提升。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種TFT有源矩陣的新型制造方法，該方法制作的TFT有 源矩陣工藝可與半導體工藝兼容，且制作成的TFT有源矩陣性能更加穩(wěn)定。
為達到上述目的，本發(fā)明采用如下方案
—種TFT有源矩陣的新型制造方法，TFT有源矩陣層在單晶硅晶圓上制作，采 用半導體制造工藝生長各膜層，再采用微機械加工工藝實現(xiàn)TFT有源矩陣層從單晶硅晶 圓到玻璃基板的轉(zhuǎn)移，制作成新的TFT有源矩陣，其工藝步驟如下1)首先采用半導體 工藝在單晶硅晶圓上制作TFT有源矩陣層，幻制作完成之后涂布抗蝕層，幻再采用微機 械加工工藝的方法將TFT有源矩陣層與單晶硅晶圓剝離開；4)TFT有源矩陣層經(jīng)劃片之 后形成單顆TFT器件，幻將單顆TFT器件轉(zhuǎn)移裝配到玻璃基板之上，形成TFT有源矩 陣。。
上述技術(shù)方案中，所述步驟1)的采用半導體工藝在單晶硅晶圓(10)上制作TFT有源矩陣層的工藝步驟如下①選取單晶硅晶圓作為基板，②并在其上熱生長氧化硅層 作為犧牲層；③之后在氧化硅層上生長一層單晶硅層；④單晶硅層圖形化處理之后做離 子注入，形成單顆TFT器件的有源區(qū)；⑤接著在有源區(qū)上生長一層絕緣層；⑥對絕緣層 做刻蝕，露出單顆TFT器件的源漏區(qū)，并對源漏區(qū)作離子注入，形成源極區(qū)及漏極區(qū)； ⑦生長一層金屬電極層并作圖形化處理，制作得到單顆TFT器件的源電極、漏電極、柵 電極，從而得到了單晶硅晶圓上的TFT有源矩陣層，單晶硅晶圓上的TFT有源矩陣層制 作工藝結(jié)束。
上述技術(shù)方案中，所述TFT有源矩陣層制成單顆TFT器件轉(zhuǎn)移裝配到玻璃基板 90上的工藝如下用抗蝕層80覆蓋在上述的TFT有源矩陣層之上，防止后續(xù)刻蝕工藝對 TFT有源矩陣層造成傷害；采用微機械加工工藝的刻蝕方法，將氧化硅層20刻蝕掉，從 而使TFT有源矩陣層與單晶硅晶圓10剝離開；對TFT有源矩陣層劃片，形成單顆TFT 器件；對單顆TFT器件作性能測試，挑選出性能優(yōu)良的單顆TFT器件轉(zhuǎn)移到玻璃基板90 上，并與玻璃基板90裝配在一起，制作成新的TFT有源矩陣。
上述技術(shù)方案中，所述TFT有源矩陣制作工藝中，剝離掉有源矩陣層的單晶硅 晶圓10可重復利用到下一次的TFT有源矩陣的制作中。
上述技術(shù)方案中，所述TFT有源矩陣制作工藝中，單顆TFT器件裝配可以用鍵 合的方法來實現(xiàn)，但不局限于此種方法將單顆TFT器件與玻璃基板90裝配在一起。
上述技術(shù)方案中，所述TFT有源矩陣制作工藝中，單顆TFT器件可轉(zhuǎn)移到玻璃 基板90之上，但不僅局限于此種基板，柔性基板等其它基板皆屬于此發(fā)明范圍之內(nèi)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的實質(zhì)性特點和顯著優(yōu)點
1本發(fā)明采用半導體硅加工工藝制作TFT有源矩陣，TFT有源矩陣層首先制作在 單晶硅晶圓上，制作的TFT器件可以在高溫下退火，從而使制造出的TFT器件性能非常 穩(wěn)定，不易出現(xiàn)性能衰退，產(chǎn)品的良率會大幅提升。
2本發(fā)明采用微機械加工工藝將生長在單晶硅晶圓上的TFT有源矩陣層從單晶硅 晶圓上剝離掉，并經(jīng)劃片、性能測試、轉(zhuǎn)移等工藝步驟之后，將制作出的單顆TFT器件 轉(zhuǎn)移裝配到玻璃基板上；單晶硅晶圓可以重復使用，并且單顆TFT器件轉(zhuǎn)移到的玻璃基 板可以選用普通的玻璃基板，大幅降低了 TFT有源矩陣的生產(chǎn)成本。
3本發(fā)明TFT有源矩陣工藝制造過程中，單顆TFT器件可單獨進行性能測試， 性能優(yōu)良的單顆TFT器件可轉(zhuǎn)移并裝配到玻璃基板上，制作成新的TFT有源矩陣，這樣 使生產(chǎn)的成品率大幅地提高。
圖ITFT有源矩陣制作在單晶硅晶圓上的剖視圖
圖2TFT有源矩陣制作在單晶硅晶圓上的正視圖
圖3TFT有源矩陣轉(zhuǎn)移裝配到玻璃基板上的剖視圖
圖4TFT有源矩陣新型制作方法的制作流程框圖
圖5TFT有源矩陣新型制作方法的工藝流程的形象示意圖具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明
實施例1
參見圖4和圖5，本TFT有源矩陣的新型制造方法，采用半導體硅加工工藝及 微機械加工工藝來制造。利用半導體硅加工工藝在單晶硅晶圓10上制作TFT有源矩陣 層，并利用微機械加工工藝的方法將制作的TFT有源矩陣層從單晶硅晶圓10上剝離掉； 剝離后的TFT有源矩陣層經(jīng)劃片后，對單顆TFT器件作性能測試，挑選出性能優(yōu)良的單 顆TFT器件轉(zhuǎn)移并裝配到玻璃基板90上，TFT有源矩陣制造完成。剝離了 TFT有源矩 陣層的單晶硅晶圓10可重復利用；單顆TFT器件轉(zhuǎn)移到的玻璃基板90可選用普通玻璃， 而非必須為TFT玻璃基板，可以大大降低制造成本。
實施例2
本實施例與實施例1基本相同，特別之處在于
參見圖1、圖2、圖4和圖5，采用半導體硅加工工藝制造TFT有源矩陣的工藝 步驟如下
選取6英寸的單晶硅晶圓作為TFT有源矩陣制造的單晶硅晶圓10 ；首先利用 濕法熱氧化的方法在單晶硅晶圓10上生長一層厚度為2 μ m左右的SO2層作為氧化硅層 20，之后采用熱生長的方式在氧化硅層20上生長單晶硅層30，單晶硅層厚度為300nm左 右；利用光刻技術(shù)，顯影之后在單晶硅表面制作出尺寸為50μιηΧ25μιη的區(qū)域作離子 注入，注入N型離子形成N型的有源區(qū)40，注入離子的結(jié)深為IOOnm左右；將單晶硅層 30上的光刻膠去除，并在其上熱生長一層SO2作為絕緣層50，生長的厚度為nm左右； 對絕緣層50做曝光、顯影等光刻工藝處理之后刻蝕絕緣層50，在有源區(qū)40處刻蝕部分絕 緣層50，并做P型離子注入，得到源漏區(qū)60，其中源極區(qū)61及漏極區(qū)62，注入的結(jié)深為 20nm；在絕緣層50上面濺射金屬電極層70，選用金屬鋁作為電極，濺射厚度為150nm ； 對金屬電極層70光刻圖形化處理之后，得到單顆TFT器件的源電極71、漏電極72及柵 電極73。單晶硅晶圓10上制作TFT有源矩陣層的工藝完成。
實施例3
本實施例與實施例2基本相同，特別之處在于
參見圖3、圖4和圖5，制作在單晶硅上的TFT有源矩陣層轉(zhuǎn)移到玻璃基板上的 工藝如下
在制作有TFT有源矩陣層的表面涂布抗蝕層80，此處選用正性光刻膠為抗蝕層 80，均勻涂布光刻膠厚度為2000nm，對其作固化處理，以抵抗酸性刻蝕液的腐蝕；采用 微機械加工濕法刻蝕工藝對氧化硅層20進行刻蝕，使TFT有源矩陣層與單晶硅晶圓10剝 離開；去除TFT有源矩陣層上的抗蝕層80并劃片，將TFT有源矩陣層分割成單顆的TFT 器件；對單顆TFT器件作性能測試，挑選出性能優(yōu)良的單顆TFT器件轉(zhuǎn)移到玻璃基板90 上，并利用鍵合的方式將單顆TFT器件與玻璃基板90裝配在一起，這樣TFT有源矩陣層 轉(zhuǎn)移到玻璃基板90之上。
TFT有源矩陣層從單晶硅晶圓10剝離之后，單晶硅晶圓10可以重復使用，作為 下一次TFT有源矩陣層轉(zhuǎn)移的基板。
權(quán)利要求
1.一種TFT有源矩陣的新型制造方法，其特征在于，采用半導體硅加工工藝及微機 械加工工藝的方法實現(xiàn)TFT有源矩陣的制作，使TFT有源矩陣的制造與半導體制造工 藝、微機械加工工藝相兼容；其工藝步驟如下1)首先采用半導體工藝在單晶硅晶圓 (10)上制作TFT有源矩陣層，2)制作完成之后涂布抗蝕層(80)，3)再采用微機械加工工 藝的方法將TFT有源矩陣層與單晶硅晶圓(10)剝離開；4) TFT有源矩陣層經(jīng)劃片之后形 成單顆TFT器件，5)將單顆TFT器件轉(zhuǎn)移裝配到玻璃基板(90)之上，形成TFT有源矩 陣。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種TFT有源矩陣的新型制造方法，其特征在于，所述步 驟1)的采用半導體工藝在單晶硅晶圓(10)上制作TFT有源矩陣層的工藝步驟是①選 取單晶硅晶圓(10)作為基板，②并在其上熱生長氧化硅層(20)作為犧牲層；③之后在氧 化硅層(20)上生長一層單晶硅層(30)；④單晶硅層(30)圖形化處理之后做離子注入， 形成單顆TFT器件的有源區(qū)(40)；⑤接著在有源區(qū)上生長一層絕緣層(50)；⑥對絕緣層 (50)做刻蝕，露出單顆TFT器件的源漏區(qū)(60)，并對源漏區(qū)(60)作離子注入，形成源 極區(qū)(61)及漏極區(qū)(62)；⑦生長一層金屬電極層(70)并作圖形化處理，制作得到單顆 TFT器件的源電極(71)、漏電極(72)、柵電極(73)，從而得到了單晶硅晶圓(10)上的 TFT有源矩陣層。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種TFT有源矩陣的新型制造方法，其特征在于，所述 步驟5)將單顆TFT器件轉(zhuǎn)移將配到玻璃基板之上的方法單顆TFT器件裝配用鍵合的方 法來實現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種TFT有源矩陣的新型制造方法，其特征在于，所述 單顆TFT器件轉(zhuǎn)移到玻璃基板上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種TFT有源矩陣的新型制造方法。本方法采用半導體硅加工工藝與微機械加工工藝的方法實現(xiàn)TFT有源矩陣的制作，使TFT有源矩陣的制造工藝與半導體制造工藝相兼容。區(qū)別于傳統(tǒng)的TFT有源矩陣必須制作在TFT玻璃之上的方法，本發(fā)明所制作的TFT有源矩陣首先制作在單晶硅晶圓上，制作完成且經(jīng)過剝離工藝后，將TFT有源矩陣轉(zhuǎn)移裝配到玻璃基板上；本發(fā)明的制造方法選用的玻璃基板為普通玻璃基板，而非昂貴的TFT玻璃基板，并且TFT有源矩陣剝離之后的單晶硅晶圓可循環(huán)利用，大幅降低了TFT有源矩陣的制造成本。同時半導體工藝技術(shù)十分成熟，制作出的TFT器件性能非常穩(wěn)定，不易出現(xiàn)性能衰退，生產(chǎn)成品率大幅提高。
文檔編號H01L21/77GK102024751SQ201010290800
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者張建華, 李喜峰, 陳龍龍 申請人:上海大學