專利名稱：一種cmos電路結(jié)構(gòu)、其制備方法及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種CMOS電路結(jié)構(gòu)、其制備方法及顯示>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS,Complementary Metal OxideSemiconductor)由 P 型溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(PM0S, Positive channel MetalOxide Semiconductor)和 N 型溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(NM0S, Negativechannel-Metal-Oxide-Semiconductor)共同構(gòu)成。
目前，一般都是采用低溫多晶娃(LTPS, Low Temperature Poly-silicon)技術(shù)分別制備CMOS電路中PMOS區(qū)域和NMOS區(qū)域的半導(dǎo)體層，其制備工藝相對復(fù)雜，具體工藝步驟如下
步驟1:在襯底基板01之上，利用一次構(gòu)圖工藝形成位于PMOS區(qū)域A的PMOS半導(dǎo)體層02的圖形，以及位于NMOS區(qū)域B的NMOS半導(dǎo)體層03的圖形，如圖1a所示；
其中，PMOS半導(dǎo)體層02和NMOS半導(dǎo)體層03的制備過程具體為在襯底基板01 上形成一層a-Si材料，經(jīng)過激光晶化后形成的多晶硅材料，然后通過一次構(gòu)圖工藝?yán)枚嗑Ч栊纬蒔MOS半導(dǎo)體層02和NMOS半導(dǎo)體層03的圖形。
步驟2 :在PMOS半導(dǎo)體層02和NMOS半導(dǎo)體層03上形成柵絕緣層04，并在柵絕緣層04上沉積柵極材料，通 過一次構(gòu)圖工藝形成位于PMOS區(qū)域A內(nèi)的PMOS柵極05的圖形， 以及位于NMOS區(qū)域B內(nèi)的NMOS柵極06的圖形，如圖1b所示；
步驟3 :對PMOS半導(dǎo)體層01進(jìn)行P型離子摻雜，具體地，在NMOS柵極06上通過一次構(gòu)圖工藝形成覆蓋NMOS區(qū)域B的摻雜阻擋層07的圖形，如圖1c ;然后，對具有摻雜阻擋層07的襯底基板01注入P型離子，在PMOS半導(dǎo)體層01沒有被PMOS柵極05遮擋的區(qū)域形成P型摻雜多晶硅，如圖1d ;在注入P型離子后，剝離摻雜阻擋層07。
步驟4 :對NMOS半導(dǎo)體層02進(jìn)行N型離子摻雜，其具體工藝和P型離子摻雜相同， 在此不做詳述；
步驟5 :對NMOS半導(dǎo)體層依次進(jìn)行LDD摻雜以及Ch摻雜工藝，由于LDD摻雜以及 Ch摻雜工藝與P型離子摻雜工藝類似，在此不做詳述；
步驟6 :在PMOS柵極和NMOS柵極上利用一次構(gòu)圖工藝形成層間介質(zhì)層08的圖形， 如圖1e所示；
步驟7 :在層間介質(zhì)層08上利用一次構(gòu)圖工藝形成位于PMOS區(qū)域A內(nèi)的PMOS源漏極09的圖形，以及位于NMOS區(qū)域B內(nèi)的匪OS源漏極10的圖形，如圖1f所示。
具體地，上述CMOS電路在應(yīng)用于OLED面板時，在完成上述步驟I至步驟7后，還需要執(zhí)行如下步驟
步驟8 :在PMOS源漏極09和NMOS源漏極10之上利用一次構(gòu)圖工藝形成鈍化層 11的圖形，并在鈍化層11上利用一次構(gòu)圖工藝形成平坦層12的圖形，如圖1g所示；
步驟9 :在平坦層上利用一次構(gòu)圖工藝形成作為陽極的像素層的圖形，該像素層與PMOS源漏極的源極或漏極電性相連,如圖1h所示；
步驟10 :在像素層上利用一次構(gòu)圖工藝形成像素限定層的圖形，如圖1i所示。
在上述利用LTPS工藝制備CMOS電路的過程中，需要使用至少10次以上的光刻膠掩膜板和至少4次以上的摻雜工藝(P型離子摻雜、N型離子摻雜、LDD摻雜以及Ch摻雜)， 制作流程復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高，并且，在步驟I中需要將整層的a-Si材料激光結(jié)晶化，以得到多晶硅材料，長時間的激光結(jié)晶化過程會增加產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，并且會降低激光管的使用壽命,也增加了生產(chǎn)成本。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種CMOS電路結(jié)構(gòu)、其制備方法及顯示裝置，用以優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)中的CMOS電路結(jié)構(gòu)并優(yōu)化其制作工藝流程，降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種CMOS電路結(jié)構(gòu)，具有PMOS區(qū)域和NMOS區(qū)域，包括依次位于襯底基板之上的PMOS半導(dǎo)體層和NMOS半導(dǎo)體層、柵絕緣層、PMOS柵極和NMOS柵極、 層間介質(zhì)層、以及PMOS源漏極和NMOS源漏極，其中，
所述PMOS半導(dǎo)體層、PMOS柵極和PMOS源漏極位于PMOS區(qū)域內(nèi)；所述PMOS半導(dǎo)體層 由P型摻雜多晶硅材料制成；
所述NMOS半導(dǎo)體層、NMOS柵極和NMOS源漏極位于NMOS區(qū)域內(nèi)；所述NMOS半導(dǎo)體層由氧化物材料制成。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種顯示裝置，包括本發(fā)明實(shí)施例提供的CMOS電路結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種CMOS電路結(jié)構(gòu)的制備方法，包括
在襯底基板之上形成位于PMOS區(qū)域的PMOS半導(dǎo)體層的圖形，以及位于NMOS區(qū)域的NMOS半導(dǎo)體層的圖形；其中，所述PMOS半導(dǎo)體層由多晶硅材料制成，所述NMOS半導(dǎo)體層由氧化物材料制成；
在所述PMOS半導(dǎo)體層和NMOS半導(dǎo)體層上形成柵絕緣層；
在所述柵絕緣層上形成位于PMOS區(qū)域內(nèi)的PMOS柵極的圖形，以及位于NMOS區(qū)域內(nèi)的NMOS柵極的圖形；
對所述PMOS半導(dǎo)體層進(jìn)行P型離子摻雜；
在所述PMOS柵極和NMOS柵極上形成層間介質(zhì)層的圖形；
在所述層間介質(zhì)層上形成位于PMOS區(qū)域內(nèi)的PMOS源漏極的圖形，以及位于NMOS 區(qū)域內(nèi)的NMO S源漏極的圖形。
本發(fā)明實(shí)施例的有益效果包括
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種CMOS電路結(jié)構(gòu)、其制備方法及顯示裝置，在CMOS電路結(jié)構(gòu)中PMOS區(qū)域為LTPS TFT結(jié)構(gòu)，即使用P型摻雜多晶硅材料制備PMOS半導(dǎo)體層，NMOS區(qū)域為Oxide TFT結(jié)構(gòu)，即使用氧化物材料制備NMOS半導(dǎo)體層，在NMOS區(qū)域使用氧化物材料代替現(xiàn)有的多晶硅材料制備NMOS半導(dǎo)體層，能夠省去采用TLPS工藝時對NMOS區(qū)域的三次摻雜工藝，可以簡化CMOS電路結(jié)構(gòu)的制作流程，降低生產(chǎn)成本。并且，由于采用氧化物材料制作NMOS區(qū)域的NMOS半導(dǎo)體層，僅需要對PMOS區(qū)域的PMOS半導(dǎo)體層進(jìn)行結(jié)晶化，也能延長激光管的使用壽命，降低生產(chǎn)成本。


圖1a-圖1i為使用TLPS方法制備傳統(tǒng)的CMOS電路結(jié)構(gòu)時各步驟的示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的CMOS電路結(jié)構(gòu)的示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的CMOS電路結(jié)構(gòu)的制備方法的流程圖4a_圖4i為本發(fā)明實(shí)施例提供的在CMOS電路結(jié)構(gòu)制備時各步驟的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明實(shí)施例提供的CMOS電路結(jié)構(gòu)、其制備方法及顯示裝置的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)地說明。
附圖中各區(qū)域的形狀和大小不反映CMOS電路結(jié)構(gòu)的真實(shí)比例，目的只是示意說明本發(fā)明內(nèi)容。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種CMOS電路結(jié)構(gòu)，如圖2所示，具有PMOS區(qū)域C和NMOS區(qū)域D，包括依次位于襯底基板21之上的PMOS半導(dǎo)體層22和NMOS半導(dǎo)體層23、柵絕緣層 24、PMOS柵極25和NMOS柵極26、層間介質(zhì)層27、以及PMOS源漏極28和NMOS源漏極29， 其中，
PMOS半導(dǎo)體層22、PM0S柵極25和PMOS源漏極28位于PMOS區(qū)域A內(nèi)；PM0S半導(dǎo)體層22由P型摻雜多晶硅材料制成；
NMOS半導(dǎo)體層23、NM0S柵極26和NMOS源漏極29位于NMOS區(qū)域B內(nèi)；NM0S半導(dǎo)體層23由氧化物材料制成。
具體地，如圖2所示，PMOS源漏極28通過過孔與PMOS半導(dǎo)體層22連接；NM0S源漏極29通過過孔與NMOS半導(dǎo)體層23連接。
在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述CMOS電路結(jié)構(gòu)中，PMOS區(qū)域為LTPS TFT結(jié)構(gòu)，即使用P型摻雜多晶硅 材料制備PMOS半導(dǎo)體層，NMOS區(qū)域為OxideTFT結(jié)構(gòu)，即使用氧化物材料制備NMOS半導(dǎo)體層，在NMOS區(qū)域使用氧化物材料代替現(xiàn)有的多晶硅材料制備NMOS半導(dǎo)體層，能夠省去采用TLPS工藝時對NMOS區(qū)域的三次摻雜工藝，可以簡化CMOS電路結(jié)構(gòu)的制作流程，降低生產(chǎn)成本。并且，由于采用氧化物材料制作NMOS區(qū)域的NMOS半導(dǎo)體層，僅需要對PMOS區(qū)域的PMOS半導(dǎo)體層進(jìn)行結(jié)晶化，也能延長激光管的使用壽命，降低生產(chǎn)成本。
在具體實(shí)施時，制備NMOS半導(dǎo)體層23的氧化物材料可以使用銦鎵氧化鋅(IGZ0)、 氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(ΙΖ0)、銦錫氧化鋅(ITZO)等材料，在此不做限定。
進(jìn)一步地，在上述CMOS電路結(jié)構(gòu)中，為了避免采用氧化物材料制備的NMOS半導(dǎo)體層23直接和襯底基板21接觸導(dǎo)致特性變差，如圖2所示，還可以在下襯底基板21與PMOS 半導(dǎo)體層22和NMOS半導(dǎo)體層23之間設(shè)置緩沖層30。
具體地，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述CMOS電路結(jié)構(gòu)應(yīng)用于OLED面板時，如圖2所示，還可以包括以下膜層結(jié)構(gòu)
依次位于PMOS源漏極28和NMOS源漏極29之上的平坦層31、以及作為陽極的像素層32，像素層32通過過孔與PMOS源漏極29的源極或漏極電性相連。
在具體實(shí)施時，平坦層31可以由有機(jī)樹脂材料制備。
進(jìn)一步地，如圖2所示，還可以包括位于像素層32之上的像素限定層33，用于限定像素區(qū)域。
本發(fā)明實(shí)施例提供的上述CMOS電路結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于有源矩陣有機(jī)發(fā)光器件中， 也可以應(yīng)用于TFT-1XD中，在此不做限定。
基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示裝置，包括本發(fā)明實(shí)施例提供的上述CMOS電路結(jié)構(gòu)，該顯示裝置的實(shí)施可以參見上述CMOS電路結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，重復(fù)之處不再贅述。
具體地，該液晶顯示裝置可以為TN型、FFS型、IPS型或ADS型的LCD，OLED等顯示裝置。該顯示裝置也可以包括0LED面板、手機(jī)、平板電腦、電視機(jī)、顯示器、筆記本電腦、 數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。
基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種上述CMOS電路結(jié)構(gòu)的制備方法， 如圖3所示，具體包括如下步驟
S301、在襯底基板21之上形成位于PMOS區(qū)域C的PMOS半導(dǎo)體層22的圖形，以及位于NMOS區(qū)域D的NMOS半導(dǎo)體層23的圖形，如圖4a所示；其中，PMOS半導(dǎo)體層22由多晶硅材料制成，NMOS半導(dǎo)體層23由氧化物材料制成；
較佳地，在襯底基板21之上形成位于PMOS區(qū)域C的PMOS半導(dǎo)體層22的圖形之前，如圖4a所示，還可以在襯底基板21上先形成緩沖層30，以避免采用氧化物材料制備的 NMOS半導(dǎo)體層23會直接和襯底基板21接觸導(dǎo)致特性變差。
具體地，在襯底基板21之上形成位于PMOS區(qū)域C的PMOS半導(dǎo)體層22的圖形的步驟，在具體實(shí)施時，可以先在襯底基板21上形成a-Si層的圖形；然后，可以利用U-結(jié)晶化、激光退火、選擇性激光燒結(jié)、金屬誘導(dǎo)晶化(MIC:metal inducedcrystallization)、金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶或連續(xù)粒狀結(jié)晶硅的方式將a-Si層晶化形成PMOS半導(dǎo)體層22，由于上述結(jié)晶化的方式屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不做詳述。
具體地，在襯底基板21之上形成位于NMOS區(qū)域D的NMOS半導(dǎo)體層23的圖形時， 具體可以采用濺射、原子層沉積或金屬有機(jī)化學(xué)氣象沉積的方式形成該NMOS半導(dǎo)體層23， 由于上述形成NMOS半導(dǎo)體層23的方式屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不做詳述。
S302、在PMOS半導(dǎo)體層22和NMOS半導(dǎo)體層23上形成柵絕緣層24，如圖4b所示；
S303、在柵絕緣層24上形成位于PMOS區(qū)域C內(nèi)的PMOS柵極25的圖形，以及位于 NMOS區(qū)域D內(nèi)的NMOS柵極26的圖形，如圖4c所示；
S304、對PMOS半導(dǎo)體層22進(jìn)行P型離子摻雜；
具體地，可以通過如下步驟實(shí)現(xiàn)首先，在NMOS柵極26上形成覆蓋NMOS區(qū)域D的摻雜阻擋層34的圖形，如圖4d所示；然后，對具有摻雜阻擋層34的襯底基板21注入P型離子，如圖4e所示；在完成P型離子注入后，剝離摻雜阻擋層34。
S305、在PMOS柵極25和NMOS柵極26上形成層間介質(zhì)層27的圖形，如圖4f所示；
S306、在層間介質(zhì)層27上形成位于PMOS區(qū)域C內(nèi)的PMOS源漏極28的圖形，以及位于NMOS區(qū)域D內(nèi)的NMOS源漏極29的圖形，如圖4g所示。
在具體實(shí)施時，上述CMOS電路在應(yīng)用于OLED面板時，在完成上述步驟S301至步驟S306后，如圖3所示，還需要執(zhí)行如下步驟
S307、在PMOS源漏極28和NMOS源漏極29之上形成平坦層31的圖形，如圖4h所示；
S308、在平坦層31上形成作為陽極的像素層32的圖形，像素層32與PMOS源漏極 28的源極或漏極電性相連,如圖4i所示；
S309、在像素層32上形成像素限定層33的圖形，如圖2所示。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種CMOS電路結(jié)構(gòu)、其制備方法及顯示裝置，在CMOS電路結(jié)構(gòu)中PMOS區(qū)域為LTPS TFT結(jié)構(gòu)，即使用P型摻雜多晶硅材料制備PMOS半導(dǎo)體層，NMOS區(qū)域為Oxide TFT結(jié)構(gòu)，即使用氧化物材料制備NMOS半導(dǎo)體層，在NMOS區(qū)域使用氧化物材料代替現(xiàn)有的多晶硅材料制備NMOS半導(dǎo)體層，能夠省去采用TLPS工藝時對NMOS區(qū)域的三次摻雜工藝，可以簡化CMOS電路結(jié)構(gòu)的制作流程，降低生產(chǎn)成本。并且，由于采用氧化物材料制作NMOS區(qū)域的NMOS半導(dǎo)體層，僅需要對PMOS區(qū)域的PMOS半導(dǎo)體層進(jìn)行結(jié)晶化，也能延長激光管的使用壽命，降低生產(chǎn)成本。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種CMOS電路結(jié)構(gòu)，具有PMOS區(qū)域和NMOS區(qū)域，其特征在于，包括依次位于襯底基板之上的PMOS半導(dǎo)體層和NMOS半導(dǎo)體層、柵絕緣層、PMOS柵極和NMOS柵極、層間介質(zhì)層、以及PMOS源漏極和NMOS源漏極，其中，所述PMOS半導(dǎo)體層、PMOS柵極和PMOS源漏極位于PMOS區(qū)域內(nèi)；所述PMOS半導(dǎo)體層由P型摻雜多晶硅材料制成；所述NMOS半導(dǎo)體層、NMOS柵極和NMOS源漏極位于NMOS區(qū)域內(nèi)；所述NMOS半導(dǎo)體層由氧化物材料制成。
2.如權(quán)利要求1所述的CMOS電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述氧化物材料為銦鎵氧化鋅 IGZ0、氧化鋅ZnO、氧化銦鋅ΙΖ0、銦錫氧化鋅ΙΤΖ0。
3.如權(quán)利要求1所述的CMOS電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括位于所述襯底基板與所述PMOS半導(dǎo)體層和NMOS半導(dǎo)體層之間的緩沖層。
4.如權(quán)利要求1所述的CMOS電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述PMOS源漏極通過過孔與所述 PMOS半導(dǎo)體層連接；所述NMOS源漏極通過過孔與所述NMOS半導(dǎo)體層連接。
5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的CMOS電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括依次位于所述 PMOS源漏極和NMOS源漏極之上的平坦層、以及作為陽極的像素層，所述像素層通過過孔與所述PMOS源漏極的源極或漏極電性相連。
6.如權(quán)利要求5所述的CMOS電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括位于所述像素層之上的像素限定層。
7.一種顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-6任一項所述的CMOS電路結(jié)構(gòu)。
8.—種CMOS電路結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括在襯底基板之上形成位于PMOS區(qū)域的PMOS半導(dǎo)體層的圖形，以及位于NMOS區(qū)域的 NMOS半導(dǎo)體層的圖形；其中，所述PMOS半導(dǎo)體層由多晶硅材料制成，所述NMOS半導(dǎo)體層由氧化物材料制成；在所述PMOS半導(dǎo)體層和NMOS半導(dǎo)體層上形成柵絕緣層；在所述柵絕緣層上形成位于PMOS區(qū)域內(nèi)的PMOS柵極的圖形，以及位于NMOS區(qū)域內(nèi)的 NMOS柵極的圖形；對所述PMOS半導(dǎo)體層進(jìn)行P型離子摻雜；在所述PMOS柵極和NMOS柵極上形成層間介質(zhì)層的圖形；在所述層間介質(zhì)層上形成位于PMOS區(qū)域內(nèi)的PMOS源漏極的圖形，以及位于NMOS區(qū)域內(nèi)的NMOS源漏極的圖形。
9.如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述在襯底基板之上形成位于PMOS區(qū)域的PMOS半導(dǎo)體層的圖形，具體包括在襯底基板上形成a-Si層的圖形；利用U-結(jié)晶化、激光退火、選擇性激光燒結(jié)、金屬誘導(dǎo)晶化、金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶或連續(xù)粒狀結(jié)晶硅的方式將a-Si層晶化形成PMOS半導(dǎo)體層。
10.如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，在襯底基板之上形成位于NMOS區(qū)域的NM0s半導(dǎo)體層的圖形時，具體采用濺射、原子層沉積或金屬有機(jī)化學(xué)氣象沉積的方式形成所述NMOS半導(dǎo)體層。
11.如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，對所述PMOS半導(dǎo)體層進(jìn)行P型離子摻雜，具體包括在所述NMOS柵極上形成覆蓋NMOS區(qū)域的摻雜阻擋層的圖形；對具有摻雜阻擋層的襯底基板注入P型離子；剝離所述摻雜阻擋層。
12.如權(quán)利要求8-11任一項所述的制備方法，其特征在于，在襯底基板之上形成位于 PMOS區(qū)域的PMOS半導(dǎo)體層的圖形之前，還包括在所述襯底基板上形成緩沖層。
13.如權(quán)利要求8-11任一項所述的制備方法，其特征在于，還包括在所述PMOS源漏極和匪OS源漏極之上形成平坦層的圖形；在所述平坦層上形成作為陽極的像素層的圖形，所述像素層與所述PMOS源漏極的源極或漏極電性相連；在所述像素層上形成像素限定層的圖形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種CMOS電路結(jié)構(gòu)、其制備方法及顯示裝置，在CMOS電路結(jié)構(gòu)中PMOS區(qū)域為LTPS TFT結(jié)構(gòu)，即使用P型摻雜多晶硅材料制備PMOS半導(dǎo)體層，NMOS區(qū)域為Oxide TFT結(jié)構(gòu)，即使用氧化物材料制備NMOS半導(dǎo)體層，在NMOS區(qū)域使用氧化物材料代替現(xiàn)有的多晶硅材料制備NMOS半導(dǎo)體層，能夠省去采用TLPS工藝時對NMOS區(qū)域的三次摻雜工藝，可以簡化CMOS電路結(jié)構(gòu)的制作流程，降低生產(chǎn)成本。并且，由于采用氧化物材料制作NMOS區(qū)域的NMOS半導(dǎo)體層，僅需要對PMOS區(qū)域的PMOS半導(dǎo)體層進(jìn)行結(jié)晶化，也能延長激光管的使用壽命，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號H01L27/092GK103000631SQ20121053746
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者任章淳 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司