一種薄膜晶體管及其制作方法
【專利說(shuō)明】一種薄膜晶體管及其制作方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及液晶顯示器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種薄膜晶體管及其制作方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 隨著液晶顯示技術(shù)在生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛越，液晶顯示技術(shù)必然向更高畫 質(zhì)、更高精細(xì)程度、更輕薄和更低功耗發(fā)展。在器件上，例如TFT(薄膜晶體管），就要求特 征尺寸越來(lái)越小。然而特征尺寸如果越來(lái)越小的話，器件內(nèi)部局部區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度也因此 而增強(qiáng)，特別是在漏極附近存在強(qiáng)電場(chǎng)。載流子在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下獲得較高的能量成為熱 載流子；而熱載流子可以越過(guò)Si-Si02勢(shì)皇，注入到氧化層，隨著氧化層熱仔流子不斷的積 累，TFT閾值電壓會(huì)改變，影響了 TFT的壽命，這個(gè)現(xiàn)象一般稱為熱載流子效應(yīng)。
[0003]目前，熱載流子效應(yīng)已經(jīng)成為是限制器件最高工作電壓的基本因素之一為了解決 熱載流子的出現(xiàn)對(duì)器件特性退化的影響，技術(shù)人員想出了各種辦法來(lái)避免局部強(qiáng)電場(chǎng)的產(chǎn) 生。利用側(cè)蝕刻技術(shù)，使源、漏極與柵極出現(xiàn)一偏移區(qū)域，即offset (補(bǔ)償）結(jié)構(gòu)；
[0004] 如圖1所示，LTPS TFT(多晶硅薄膜晶體管）包括：在基板襯底11上形成的有源 層12,在有源層12上形成的柵極絕緣層13,在柵極絕緣層13形成的柵極14,在柵極14上 形成的絕緣層15,以及在絕緣層15上形成的源極16、漏極17,其中有源層12與N+摻雜區(qū) 18之間增加了偏移區(qū)域19(offset結(jié)構(gòu)），在有源層12與N+摻雜區(qū)20之間增加了偏移區(qū) 域21。由于偏移區(qū)域沒(méi)有摻雜，阻值較高，可以分散電極附近的強(qiáng)電場(chǎng)，從而減少熱載流子 的產(chǎn)生。
[0005] 但是圖1中的增加 offset結(jié)構(gòu)雖然使TFT的漏電流變小了，但需要一段較長(zhǎng)較大 的Offset結(jié)構(gòu)來(lái)增加電阻，TFT結(jié)構(gòu)大小控制會(huì)更加大，降低了陣列基板的開(kāi)口率，進(jìn)而導(dǎo) 致整個(gè)液晶顯示器的功耗增加；如圖1所示，由于采用offset結(jié)構(gòu)，LTPS TFT(多晶硅薄膜 晶體管）中多晶硅層的長(zhǎng)度比柵極的長(zhǎng)出很大一部分，導(dǎo)致LTPS TFT體積增大。
[0006] 由于目前液晶顯示技術(shù)需要向更高畫質(zhì)、更高精細(xì)程度、更輕薄和更低功耗發(fā)展， 因此，有必要提出一種薄膜晶體管及其制作方法對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種薄膜晶體管、及其制作方法，以解決目前解決熱載流 子的方式會(huì)降低陣列基板的開(kāi)口率的技術(shù)問(wèn)題。
[0008] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管的制作方法，其包括：
[0009] 在所述基板襯底上方形成半導(dǎo)體層；
[0010] 對(duì)所述半導(dǎo)體層進(jìn)行圖形化處理，以形成所述薄膜晶體管的有源層，所述有源層 包括：依次連接的源極偏移區(qū)、溝道區(qū)和漏極偏移區(qū)，所述源極偏移區(qū)中至少一部分區(qū)域?qū)?應(yīng)的半導(dǎo)體層厚度小于所述溝道區(qū)對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體層厚度，所述漏極偏移區(qū)中至少一部分區(qū) 域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體層厚度小于所述溝道區(qū)對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體層厚度；
[0011] 在所述有源層的兩側(cè)分別形成源極區(qū)和漏極區(qū)，所述源極區(qū)與所述源極偏移區(qū)連 接，所述漏極區(qū)與所述漏極偏移區(qū)連接；
[0012] 在所述有源層上形成柵極絕緣層，以及在所述柵極絕緣層上形成所述薄膜晶體管 的柵極；
[0013] 在所述柵極和所述柵極絕緣層上形成第一絕緣層，并在所述第一絕緣層上開(kāi)設(shè)漏 極過(guò)孔和源極過(guò)孔，所述漏極過(guò)孔和所述源極過(guò)孔穿過(guò)所述第一絕緣層和所述柵極絕緣 層，并分別延伸至所述漏極區(qū)和所述源極區(qū)；
[0014] 在所述第一絕緣層上形成所述薄膜晶體的漏電極和源電極；其中，所述漏電極通 過(guò)所述漏極過(guò)孔與所述漏極區(qū)連接，所述源電極通過(guò)所述源極過(guò)孔與所述源極區(qū)連接。
[0015] 在本發(fā)明的制作方法中，所述源極偏移區(qū)中所有區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體層厚度小于所 述溝道區(qū)對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體層厚度，所述漏極偏移區(qū)中所有區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體層厚度小于所述 溝道區(qū)對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體層厚度。
[0016] 在本發(fā)明的制作方法中，所述源極偏移區(qū)中各區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體層厚度相同，所 述漏極偏移區(qū)中各區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體層厚度相同。
[0017] 在本發(fā)明的制作方法中，所述源極偏移區(qū)各區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體層厚度與所述漏極 偏移區(qū)中各區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體層厚度相同。
[0018] 在本發(fā)明的制作方法中，所述對(duì)所述半導(dǎo)體層進(jìn)行圖形化處理，以形成所述薄膜 晶體管的有源層的步驟包括：
[0019] 采用光刻工藝對(duì)所述半導(dǎo)體層進(jìn)行圖形化處理，以形成所述薄膜晶體管的有源 層。
[0020] 在本發(fā)明的制作方法中，所述采用光刻工藝對(duì)所述半導(dǎo)體層進(jìn)行圖形化處理的步 驟包括：
[0021 ] 在所述半導(dǎo)體層上覆蓋光刻膠層；
[0022] 采用半色調(diào)光罩對(duì)所述光刻膠層進(jìn)行曝光，以在所述光刻膠層上形成與有源層圖 案對(duì)應(yīng)的參考圖形層；所述參考圖形層包括：與源極偏移區(qū)圖案對(duì)應(yīng)的第一參考圖案區(qū)、 與溝道區(qū)圖案對(duì)應(yīng)的第二參考圖案區(qū)、與漏極偏移區(qū)圖案對(duì)應(yīng)的第三參考圖案區(qū)，所述第 一參考圖案區(qū)和第三參考圖案區(qū)對(duì)應(yīng)的光刻膠層厚度小于第二參考圖案區(qū)對(duì)應(yīng)的光刻膠 層厚度；
[0023] 對(duì)經(jīng)過(guò)曝光后的光刻膠層進(jìn)行顯影，以去除所述光刻膠層上參考圖形層之外的光 刻膠；
[0024] 對(duì)上方形成有所述參考圖案層的半導(dǎo)體層依次進(jìn)行刻蝕、剝離，以形成所述有源 層。
[0025] 在本發(fā)明的制作方法中，所述半色調(diào)光罩包括：
[0026] 用于在光刻膠上形成第一參考圖案區(qū)的第一部分透光區(qū)；
[0027] 用于在光刻膠上形成第三參考圖案區(qū)的第二部分透光區(qū)。
[0028] 在本發(fā)明的制作方法中，在所述基板襯底上方形成薄膜晶體管的有源層的步驟包 括：
[0029] 在所述基板襯底上形成遮光層；
[0030] 在所述遮光層上形成第二絕緣層；
[0031] 在所述第二絕緣層上形成有薄膜晶體管的有源層。
[0032] 本發(fā)明還提供了一種薄膜晶體管，包括：
[0033] 基板襯底；
[0034] 有源層，形成在所述基板襯底上方，包括：依次連接的源極偏移區(qū)、溝道區(qū)和漏極 偏移區(qū)；
[0035] 源極區(qū)、漏極區(qū)，分別位于所述有源層的兩側(cè)，所述源極區(qū)與所述源極偏移區(qū)連 接，所述漏極區(qū)與所述漏極偏移區(qū)連接；
[0036] 柵極絕緣層，所述柵極絕緣層形成在所述有源層上；
[0037] 柵極，形成在所述柵極絕緣層上；
[0038] 第一絕緣層，形成在所述柵極上；
[0039] 漏極過(guò)孔、源極過(guò)孔；所述漏極過(guò)孔和所述源極過(guò)孔穿過(guò)所述第一絕緣層和所述 柵極絕緣層，并分別延伸至所述漏極區(qū)和所述源極區(qū)；以及
[0040] 源電極和漏電極，形成在所述第一絕緣層上，所述漏電極通過(guò)所述漏極過(guò)孔與所 述漏極區(qū)連接，所述源電極通過(guò)所述源極過(guò)孔與所述源極區(qū)連接；
[0041] 其中，所述源極偏移區(qū)中至少一部分區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體層厚度小于所述溝道區(qū)對(duì) 應(yīng)的半導(dǎo)體層厚度，所述漏極偏移區(qū)中至少一部分區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體層厚度小于所述溝道 區(qū)對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體層厚度。
[0042] 在本發(fā)明的薄膜晶體管中，所述源極偏移區(qū)中所有區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體層厚度小于 所述溝道區(qū)對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體層厚度，所述漏極偏移區(qū)中所有區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體層厚度小于所 述溝道區(qū)對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體層厚度。
[0043] 本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管及其制作方法，本發(fā)明的制作方法包括：在所述基 板襯底上方形成半導(dǎo)體層；對(duì)所述半導(dǎo)體層進(jìn)行圖形化處理，以形成所述薄膜晶體管的有 源層，所述有源層包括：依次連接的源極偏移區(qū)、溝道區(qū)和漏極偏移區(qū)，所述源極偏移區(qū)中 至少一部分區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體層厚度小于所述溝道區(qū)對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體層厚度，所述漏極偏移 區(qū)中至少一部分區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體層厚度小于所述溝道區(qū)對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體層厚度；然后再形 成薄膜晶體管的漏極和柵極；可見(jiàn)，本發(fā)明的制作方法通過(guò)在薄膜晶體中形成漏極偏移區(qū) 和源極偏移區(qū)來(lái)增大電阻，減小熱載流子的產(chǎn)生；并且本發(fā)明的制作方法還在使得漏極偏 移區(qū)和源極偏移中至少一部分區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體層厚度小于所述溝道區(qū)對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體層 厚度，從而可以使得用厚度較小的偏移區(qū)來(lái)改善熱載流子效應(yīng)，由于偏移區(qū)的厚度減小了， 那么TFT可以做的更小即TFT的體積也減小，陣列基板的開(kāi)口率得到提升，背光源的功耗將 減小，進(jìn)而整個(gè)液晶顯示器的功耗也將減小。 【【附圖說(shuō)明】】
[0044] 圖1為現(xiàn)有薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管的制作方法的第一步示意圖；
[0047] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管的制作方法的第二步示意圖；
[0048] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管的制作方法的第三步示意圖；
[0049] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的制作有源層的第一步示意圖；
[0050] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的制作