一種陣列基板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低溫多晶硅(LTPS)陣列基板及其制備方法，尤其涉及一種可有效增加電容的陣列基板及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來人們對顯示器的分辨率要求越來越高，相應(yīng)地像素內(nèi)可布線的空間越來越小，像素內(nèi)電容大小直接影響像素電學(xué)特性進(jìn)而影響顯示特性，因此在有限的布圖空間內(nèi)提高像素內(nèi)電容值顯得尤為重要。
[0003]如圖1、圖2所示，為傳統(tǒng)方式形成陣列基板的電容器及薄膜晶體管膜層結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。圖1包括玻璃襯底11，分為薄膜晶體管區(qū)A和電容器區(qū)B，玻璃沉底11上形成緩沖層12，在緩沖層12上形成非晶硅層，對非晶硅層進(jìn)行晶化形成多晶硅層，對多晶硅層進(jìn)行P—離子注入形成半導(dǎo)體層。利用光刻的方法在薄膜晶體管區(qū)A形成薄膜晶體管半導(dǎo)體層和在電容器區(qū)B形成電容器半導(dǎo)體層，利用對電容器電極離子注入的光罩對B區(qū)域的電容器半導(dǎo)體層進(jìn)行P+雜質(zhì)摻入，形成電容器的第一電極14，然后上方形成對應(yīng)覆蓋薄膜晶體管區(qū)A和電容器區(qū)B的第一柵極絕緣層15與第二柵極絕緣層16，再形成電容器第二電極18與薄膜晶體管柵電極17，然后以薄膜晶體管柵電極17作為阻擋層對薄膜晶體管半導(dǎo)體層進(jìn)行P+雜質(zhì)摻入，形成源電極區(qū)13a，漏電極區(qū)13b以及由于柵電極17的遮擋而未經(jīng)P+摻雜的溝道區(qū)13c。電容絕緣層厚度為第一柵極絕緣層15與第二柵極絕緣層16厚度之和。
[0004]圖2示出了傳統(tǒng)提升電容值的方法，即在圖1膜層結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上形成層間絕緣層19，在層間絕緣層上形成源電極20a，漏電極20b及第三電極21，第二電極18與第一電極14形成電容器Cl，第二電極18與第三電極21形成電容器C2，最終總電容為Cl加C2。
[0005]采用圖2所示方法雖然可以提升電容值，但隨著像素尺寸的減小仍不能滿足設(shè)計(jì)的要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種提升電容器容值的陣列基板制備方法及其結(jié)構(gòu)。
[0007]本發(fā)明提供的陣列基板，包括:
襯底，包括薄膜晶體管區(qū)和電容器區(qū)；
緩沖層，形成于所述襯底上，覆蓋薄膜晶體管區(qū)和電容器區(qū)；
半導(dǎo)體圖案層，形成于所述緩沖層上，包括:源、漏電極區(qū)，對應(yīng)于薄膜晶體管區(qū)上方；第一電極，對應(yīng)于電容器區(qū)上方；
第一柵極絕緣層，形成于半導(dǎo)體圖案層上，對應(yīng)覆蓋襯底除第一電極之外的區(qū)域；
第二柵極絕緣層，形成于第一柵極絕緣層上方，對應(yīng)覆蓋薄膜晶體管區(qū)和電容器區(qū)；
第一導(dǎo)電圖案層，形成于第二柵極絕緣層上，包括:柵電極，對應(yīng)于薄膜晶體管區(qū)上方；第二電極，對應(yīng)于電容器區(qū)上方；
層間絕緣層，形成于第一導(dǎo)電圖案層上，對應(yīng)覆蓋薄膜晶體管區(qū)和電容器區(qū)；
第二導(dǎo)電圖案層，形成于所述層間絕緣層上，包括:源電極和漏電極，對應(yīng)于薄膜晶體管區(qū)上方，其中，源電極和漏電極通過形成于層間絕緣層、第二柵極絕緣層和第一柵極絕緣層的通孔與所述源、漏電極區(qū)耦合；第三電極，對應(yīng)于電容器區(qū)上方。
[0008]作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述源、漏電極區(qū)包括源電極區(qū)、溝道區(qū)和漏電極區(qū)，所述柵電極對應(yīng)形成于溝道區(qū)的上方，所述源電極與源電極區(qū)耦合，所述漏電極與漏電極區(qū)耦合。
[0009]作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述襯底為玻璃材質(zhì)；所述緩沖層為二氧化硅層，或者，所述緩沖層為由二氧化硅層與氮化硅層構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)；所述半導(dǎo)體圖案層為多晶硅材質(zhì)；所述第一柵極絕緣層為二氧化硅或氮化硅；所述第二柵極絕緣層為二氧化硅或氮化硅；所述第一導(dǎo)電圖案層和第二導(dǎo)電圖案層均為金屬材質(zhì)；所述層間絕緣層為二氧化硅層、氮化硅層，或由氧化硅層與氮化硅層構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)。
[0010]作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述緩沖層為二氧化硅層與氮化硅層構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)，氮化硅層厚度為500A?1000A，二氧化硅層厚度為1000A?2000A ；
作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述半導(dǎo)體圖案層的厚度為500A100A。
[0011]作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述第一柵極絕緣層的厚度為800A1000A。
[0012]作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述第二柵極絕緣層的厚度為400A1000A。
[0013]作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述第一導(dǎo)電圖案層為單層MO或M0/A1/M0三層金屬結(jié)構(gòu)。
[0014]作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述第二導(dǎo)電圖案層為Ti/Al/Ti的三層金屬結(jié)構(gòu)。
[0015]本發(fā)明提供上述陣列基板的制備方法，包括:
1)在襯底上形成緩沖層，緩沖層覆蓋襯底的薄膜晶體管區(qū)和電容器區(qū)；
2)在緩沖層上沉積非晶硅層，該非晶硅層通過晶化形成多晶硅層，利用光刻形成對應(yīng)于薄膜晶體管區(qū)上方的薄膜晶體管多晶硅層和對應(yīng)于電容器區(qū)上方的電容器多晶硅層，然后對薄膜晶體管多晶硅層和電容器多晶硅層進(jìn)行P_離子摻雜，形成半導(dǎo)體圖案層的薄膜晶體管半導(dǎo)體層和電容器半導(dǎo)體層；
3)在半導(dǎo)體圖案層上形成一絕緣層，對應(yīng)覆蓋薄膜晶體管區(qū)和電容器區(qū)，采用電容器第一電極摻雜用光罩進(jìn)行曝光顯影，光阻覆蓋所述絕緣層除電容器半導(dǎo)體層上方以外的區(qū)域，對電容器半導(dǎo)體層進(jìn)行P+離子摻雜，形成第一電極，然后刻蝕除去該絕緣層于第一電極上的部分，形成第一柵極絕緣層；
4)在第一柵極絕緣層上形成第二柵極絕緣層，對應(yīng)覆蓋薄膜晶體管區(qū)和電容器區(qū)；
5)在第二柵極絕緣層上形成第一導(dǎo)電圖案層，包括柵電極和第二電極，柵電極對應(yīng)形成于薄膜晶體管半導(dǎo)體層上方，第二電極對應(yīng)形成與第一電極上方，以柵電極作為遮擋層對薄膜晶體管半導(dǎo)體層進(jìn)行P+離子摻雜，形成源、漏電極區(qū)的源電極區(qū)、漏電極區(qū)以及由于柵電極的遮擋而未進(jìn)行P+離子摻雜的溝道區(qū)；
6)在第一導(dǎo)電圖案層上形成層間絕緣層，對應(yīng)覆蓋薄膜晶體管區(qū)和電容器區(qū)；
7)利用光刻的方法，將層間絕緣層、第二柵極絕緣層和第一柵極絕緣層蝕刻出顯露出源、漏電極區(qū)的源電極區(qū)和漏電極區(qū)的通孔；
8)在層間絕緣層上形成第二導(dǎo)電圖案層，該第二導(dǎo)電圖案層包括對應(yīng)形成于薄膜晶體管區(qū)上方的源電極和漏電極，以及對應(yīng)形成于電容器區(qū)上方的第三電極，其中源電極通過通孔耦合至源、漏電極區(qū)的源電極區(qū)，漏電極通過通孔耦合至源、漏電極區(qū)的漏電極區(qū)。
[0016]作為優(yōu)選技術(shù)方案，步驟3)的絕緣層為氧化硅。
[0017]作為優(yōu)選技術(shù)方案，步驟5)為:
在第二柵極絕緣層上形成一導(dǎo)電材質(zhì)層，對應(yīng)覆蓋薄膜晶體管區(qū)和電容器區(qū)，然后利用光刻的方法形成第一導(dǎo)電圖案層的柵電極和第二電極，柵電極對應(yīng)形成于薄膜晶體管半導(dǎo)體層上方，第二電極對應(yīng)形成與第一電極上方，以柵電極作為遮擋層對薄膜晶體管半導(dǎo)體層進(jìn)行P+離子摻雜，形成源、漏電極區(qū)的源電極區(qū)、漏電極區(qū)以及由于柵電極的遮擋而未進(jìn)行P+離子摻雜的溝道區(qū)。
[0018]作為優(yōu)選技術(shù)方案,步驟8)為:
在層間絕緣層上形成一導(dǎo)電材質(zhì)層，對應(yīng)覆蓋薄膜晶體管區(qū)和電容器區(qū)，通過光刻的方法，形成第二導(dǎo)電圖案層，該第二導(dǎo)電圖案層包括對應(yīng)形成于薄膜晶體管區(qū)上方的源電極和漏電極，以及對應(yīng)形成于電容器區(qū)上方的第三電極，其中源電極通過通孔耦合至源、漏電極區(qū)的源電極區(qū)，漏電極通過通孔耦合至源、漏電極區(qū)的漏電極區(qū)。
[0019]本發(fā)明另提供一種所述陣列基板的制備方法，包括:
1)在襯底上形成緩沖層，緩沖層覆蓋襯底的薄膜晶體管區(qū)和電容器區(qū)；
2)緩沖層上沉積非晶硅層，該非晶硅層通過晶化形成多晶硅層，利用光刻形成對應(yīng)于薄膜晶體管區(qū)上方的薄膜晶體管多晶硅層和對應(yīng)于電容器區(qū)上方的電容器多晶硅層，然后對薄膜晶體管多晶硅層和電容器多晶硅層進(jìn)行P_離子摻雜，形成半導(dǎo)體圖案層的薄膜晶體管半導(dǎo)體層和電容器半導(dǎo)體層；
3)在半導(dǎo)體圖案層上形成光阻層，采用電容器第一電極摻雜用光罩進(jìn)行曝光顯影，光阻層覆蓋除電容器半導(dǎo)體層外的區(qū)域，對電容器半導(dǎo)體層進(jìn)行P+離子摻雜形成第一電極；除去該光阻層后，在半導(dǎo)體圖案層上形成一絕緣層，對應(yīng)覆蓋襯底的薄膜晶體管區(qū)和電容器區(qū)，采用電容器第一電極摻雜用光罩進(jìn)行曝光顯影刻蝕除去該絕緣層于第一電極上的部分，形成第一柵極絕緣層；
4)在第一柵極絕緣層上形成第二柵極絕緣層，對應(yīng)覆蓋薄膜晶體管區(qū)和電容器區(qū)；
5)在第二柵極絕緣層上形成第一導(dǎo)電圖案層，包括柵電極和第二電極，柵電極對應(yīng)形成于薄膜晶體管半導(dǎo)體層上方，第二電極對應(yīng)形成與第一電極上方，以柵電極作為遮擋層對薄膜晶體管半導(dǎo)體層進(jìn)行P+離子摻雜，形成源、漏電極區(qū)的源電極區(qū)、漏電極區(qū)以及由于柵電極的遮擋而未進(jìn)行P+離子摻雜的溝道區(qū)；
6)在第一導(dǎo)電圖案層上形成層間絕緣層，對應(yīng)覆蓋薄膜晶體管區(qū)和電容器區(qū)；
7)利用光刻的方法，將層間絕緣層、第二柵極絕緣層和第一柵極絕緣層蝕刻出顯露出源、漏電極區(qū)的源電極區(qū)和漏電極區(qū)的通孔；
8)在層間絕緣層上形成第二導(dǎo)電圖案層，該第二導(dǎo)電圖案層包括對應(yīng)形成于薄膜晶體管區(qū)上方的源電極和漏電極，以及對應(yīng)形成于電容器區(qū)上