本發(fā)明涉及MOS晶體管的制作工藝，特別涉及一種NMOS晶體管及其制作方法、CMOS晶體管。

背景技術(shù)：

隨著光電與半導(dǎo)體技術(shù)的演進(jìn)，也帶動(dòng)了平板顯示器(Flat Panel Display)的蓬勃發(fā)展，而在諸多平板顯示器中，液晶顯示器(Liquid Crystal Display，簡稱LCD)因具有高空間利用效率、低消耗功率、無輻射以及低電磁干擾等諸多優(yōu)越特性，已成為市場的主流。

目前，作為LCD的開關(guān)元件而廣泛采用的是非晶硅薄膜三極管(a-Si TFT)，但a-Si TFT LCD在滿足薄型、輕量、高精細(xì)度、高亮度、高可靠性、低功耗等要求仍受到限制。低溫多晶硅(Lower Temperature Polycrystal Silicon，LTPS)TFT LCD與a-Si TFT LCD相比，在滿足上述要求方面，具有明顯優(yōu)勢(shì)。

但在目前的LTPS技術(shù)中，為了提高遷移率需要進(jìn)行離子注入(Implant制程)。在LTPS制程中，需要進(jìn)行NCD(溝道摻雜)、NP(N型重?fù)诫s)、NM(N型輕摻雜)、PP(P型重?fù)诫s)等多次離子注入(Implant)處理，從而形成溝道摻雜區(qū)、N型重?fù)诫s區(qū)、N型輕摻雜區(qū)、P型重?fù)诫s區(qū)。然而，現(xiàn)在技術(shù)的LTPS制程中，離子注入的過程中需要使離子穿過柵極絕緣層，這樣會(huì)對(duì)柵極絕緣層造成傷害，并且形成的N型重?fù)诫s區(qū)的對(duì)稱性和N型輕摻雜區(qū)的對(duì)稱性均欠佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種NMOS晶體管的制作方法，其包括：在基板上形成遮光層以及覆蓋所述遮光層的緩沖層；在所述緩沖層上形成多晶硅層；所述多晶硅層包括中間部、分別位于所述中間部兩側(cè)的第一端部以及位于所述中間部和所述第一端部之間的第二端部；對(duì)所述第一端部和所述第二端部進(jìn)行第一次離子注入；對(duì)所述第一端部進(jìn)行第二次離子注入；在所述緩沖層上形成覆蓋所述多晶硅層的第一絕緣層；在所述第一絕緣層上形成柵極；在所述第一絕緣層上形成覆蓋所述柵極的第二絕緣層；在所述第二絕緣層上形成源極和漏極；所述源極貫穿所述第二絕緣層和所述第一絕緣層與兩所述第一端部之一接觸，所述漏極貫穿所述第二絕緣層和所述第一絕緣層與兩所述第一端部之另一接觸。

進(jìn)一步地，對(duì)所述第一端部和所述第二端部進(jìn)行第一次離子注入的具體方法包括：形成覆蓋所述中間部的光阻層；采用N型離子對(duì)未被所述光阻層覆蓋的所述第一端部和所述第二端部進(jìn)行離子注入。

進(jìn)一步地，對(duì)所述第一端部進(jìn)行第二次離子注入的具體方法包括：對(duì)所述光阻層進(jìn)行烘烤，使所述光阻層變軟并向其兩側(cè)流動(dòng)，從而覆蓋兩所述第二端部；采用N型離子對(duì)未被變軟流動(dòng)后的所述光阻層覆蓋的所述第一端部再次進(jìn)行離子注入；將所述光阻層去除。

進(jìn)一步地，所述制作方法進(jìn)一步包括：在所述第二絕緣層上形成覆蓋所述源極和所述漏極的平坦層；在所述平坦層中形成通孔，以暴露所述漏極。

本發(fā)明的另一目的還在于提供一種利用上述的制作方法制作的NMOS晶體管。

本發(fā)明的又一目的又在于提供一種CMOS晶體管，由NMOS晶體管和PMOS晶體管構(gòu)成，所述NMOS晶體管由上述的制作方法制成。

本發(fā)明的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的NMOS晶體管的制作方法，利用光阻的再流動(dòng)(Reflow)特性制作N型重?fù)诫s區(qū)和N型輕摻雜區(qū)，使得離子注入不需要穿過第一絕緣層，減少離子注入對(duì)第一絕緣層的傷害，而且利用光阻的再流動(dòng)特性，使得N型重?fù)诫s區(qū)的對(duì)稱性和N型輕摻雜的對(duì)稱性更佳。

附圖說明

通過結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述，本發(fā)明的實(shí)施例的上述和其它方面、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，附圖中：

圖1是光阻被烘烤后出現(xiàn)再流動(dòng)的現(xiàn)象示意圖；

圖2a至圖2j是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的NMOS晶體管的制作方法的流程圖；

圖3a和圖3b示出了對(duì)第一端部和第二端部進(jìn)行第一次離子注入的方法流程圖；

圖3c至圖3e示出了對(duì)第一端部進(jìn)行第二次離子注入的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

以下，將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，可以以許多不同的形式來實(shí)施本發(fā)明，并且本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為限制于這里闡述的具體實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例是為了解釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明的各種實(shí)施例和適合于特定預(yù)期應(yīng)用的各種修改。在附圖中，相同的標(biāo)號(hào)將始終被用于表示相同的元件。

首先對(duì)光阻被烘烤后出現(xiàn)再流動(dòng)(Reflow)的現(xiàn)象進(jìn)行說明。圖1是光阻被烘烤后出現(xiàn)再流動(dòng)的現(xiàn)象示意圖。

參照?qǐng)D1，光阻具有再流動(dòng)特性，當(dāng)光阻在被烘烤(Oven)后會(huì)出現(xiàn)再流動(dòng)現(xiàn)象。這是因?yàn)楣庾栌捎袡C(jī)材料構(gòu)成，所以由有機(jī)材料構(gòu)成的光阻在烘烤過程中會(huì)出現(xiàn)先變軟后變硬的過程，而在變軟過程中，光阻會(huì)出現(xiàn)流動(dòng)，會(huì)使整個(gè)光阻的線寬(CD)變大。

接下來對(duì)利用上述光阻的再流動(dòng)特性制作低溫多晶硅(Lower Temperature Polycrystal Silicon，LTPS)薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)進(jìn)行詳細(xì)描述。在下面的實(shí)施例的描述中，采用NMOS晶體管作為低溫多晶硅薄膜晶體管的一示例進(jìn)行說明。

圖2a至圖2j是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的NMOS晶體管的制作方法的流程圖。

首先，參照?qǐng)D2a，在基板100上形成遮光層101以及覆蓋該遮光層101的緩沖層102。這里，緩沖層102可以是由絕緣材料形成的單層結(jié)構(gòu)，也可以是由至少兩種絕緣材料形成的疊層結(jié)構(gòu)。例如，緩沖層102可為通過PECVD工藝在基板100上形成的SiN_x/SiO_x疊層結(jié)構(gòu)。

基板100可例如為一透明的玻璃基板或樹脂基板。遮光層101可例如由黑色金屬材料制成，本發(fā)明并不作具體限定。

接著，參照?qǐng)D2b，在緩沖層102上形成多晶硅層103。這里，多晶硅層103的形成方式可例如是以濺射方式在緩沖層102的表面上形成一非晶硅(a-Si)層，再以退火方式使非晶硅層再結(jié)晶。

進(jìn)一步地，預(yù)先將多晶硅層103分為：中間部1031、分別位于中間部1031兩側(cè)的第一端部1032以及位于中間部1031和每一第一端部1032之間的第二端部1033，當(dāng)然本發(fā)明并不以此作為限制。

接著，參照?qǐng)D2c，對(duì)第一端部1032和第二端部1033進(jìn)行第一次離子注入。

圖3a和圖3b示出了對(duì)第一端部和第二端部進(jìn)行第一次離子注入的方法流程圖。首先參照?qǐng)D3a，形成覆蓋中間部1031的光阻層PR；這里，光阻層PR不覆蓋第一端部1032和第二端部1033。接著參照?qǐng)D3b，采用N型離子對(duì)未被光阻層PR覆蓋的第一端部1032和第二端部1033進(jìn)行離子注入。這里，N型離子可采用磷/砷(P/As)離子，但本發(fā)明并不以此作為限制。

接著，參照?qǐng)D2d，對(duì)第一端部1032進(jìn)行第二次離子注入。

圖3c至圖3e示出了對(duì)第一端部進(jìn)行第二次離子注入的方法流程圖。首先參照?qǐng)D3c，對(duì)光阻層PR進(jìn)行烘烤，使光阻層PR變軟并向其兩側(cè)流動(dòng)，從而覆蓋第二端部1033。接著參照?qǐng)D3d，采用N型離子對(duì)未被變軟流動(dòng)后的光阻層PR覆蓋的第一端部1032再次進(jìn)行離子注入。最后參照?qǐng)D3e，將光阻層PR去除。這里，N型離子可采用磷/砷(P/As)離子，但本發(fā)明并不以此作為限制。

這樣，經(jīng)過圖2c和圖2d所示的步驟，第一端部1032成為N型重?fù)诫s區(qū)，而第二端部1033成為N型輕摻雜區(qū)。

接著，參照?qǐng)D2e，在緩沖層102上形成覆蓋多晶硅層103的第一絕緣層104。這里，第一絕緣層104可以是由絕緣材料形成的單層結(jié)構(gòu)，也可以是由至少兩種絕緣材料形成的疊層結(jié)構(gòu)。例如，第一絕緣層104可為通過PECVD工藝在緩沖層102上形成的SiN_x/SiO_x疊層結(jié)構(gòu)。

接著，參照?qǐng)D2f，在第一絕緣層104上形成柵極105。這里，柵極105可例如是鉬鋁鉬(MoAlMo)結(jié)構(gòu)或鈦鋁鈦(TiAlTi)結(jié)構(gòu)。

接著，參照?qǐng)D2g，在第一絕緣層104上形成覆蓋柵極105的第二絕緣層106。這里，第二絕緣層106可以是由絕緣材料形成的單層結(jié)構(gòu)，也可以是由至少兩種絕緣材料形成的疊層結(jié)構(gòu)。例如，第二絕緣層106可為通過PECVD工藝在第一絕緣層104上形成的SiN_x/SiO_x疊層結(jié)構(gòu)。

接著，參照?qǐng)D2h，在第二絕緣層106上形成源極107和漏極108；源極107貫穿第二絕緣層106和第一絕緣層104之后與兩所述第一端部1032之一接觸，漏極108貫穿第二絕緣層106和第一絕緣層104之后與兩所述第一端部1032之另一接觸。這里，源極107和漏極108可例如是鉬鋁鉬(MoAlMo)結(jié)構(gòu)或鈦鋁鈦(TiAlTi)結(jié)構(gòu)。

當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的NMOS晶體管作為低溫多晶硅薄膜晶體管應(yīng)用于液晶顯示器中時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的NMOS晶體管的制作方法還包括圖2i和圖2j所示出的制程。

繼續(xù)參照?qǐng)D2i，在第二絕緣層106上形成覆蓋源極107和漏極108的平坦層109。這里，平坦層109可采用有機(jī)絕緣材料制成。

最后，參照?qǐng)D2j，在平坦層109中形成通孔110，以將漏極108暴露。

這樣，當(dāng)該NMOS晶體管應(yīng)用于液晶顯示器中，可在平坦層109上沉積形成像素電極，其中，該像素電極通過通孔110與所述漏極108接觸。

此外，在液晶顯示器中，低溫多晶硅薄膜晶體管也可以采用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)晶體管，其由NMOS晶體管和PMOS晶體管形成。在形成CMOS晶體管時(shí)，NMOS晶體管和PMOS晶體管是可以同時(shí)形成的，而NMOS晶體管的制作方法可以采用圖2所示的NMOS晶體管的制作方法。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的NMOS晶體管的制作方法，利用光阻的再流動(dòng)(Reflow)特性制作N型重?fù)诫s區(qū)和N型輕摻雜區(qū)，使得離子注入不需要穿過第一絕緣層，減少離子注入對(duì)第一絕緣層的傷害，而且利用光阻的再流動(dòng)特性，使得N型重?fù)诫s區(qū)的對(duì)稱性和N型輕摻雜的對(duì)稱性更佳。

雖然已經(jīng)參照特定實(shí)施例示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解：在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可在此進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種變化。