薄膜晶體管及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種薄膜晶體管及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]用于AMOLED(Active Matrix/Organic Light Emitting D1de)的 TFT (Thin FilmTransistor)結(jié)構(gòu)已經(jīng)有多種，目前主要是采用低溫多晶硅薄膜晶體管(LTPS-TFT)驅(qū)動0LED發(fā)光。
[0003]目前LTPS-TFT的制造工藝中，為抑制熱載流子效應(yīng)、減小漏電流，常引入LDD(Light Doped Drain)結(jié)構(gòu)。即，對柵極兩側(cè)的多晶娃進行輕摻雜，摻雜濃度小于源漏極重摻雜濃度。在目前頂柵結(jié)構(gòu)LTPS-TFT常規(guī)工藝中，往往是圖案化刻蝕出柵極后，利用一道Mask工藝形成光刻膠阻擋層，進行源漏極離子注入重摻雜，然后去除光刻膠進行源漏極輕摻雜，形成LDD結(jié)構(gòu)。在此過程中，柵極的形成和LDD結(jié)構(gòu)形成需要經(jīng)過兩道Mask工藝，工藝成本高、時間長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，針對上述問題，有必要提供一種薄膜晶體管及制備方法。
[0005]—種薄膜晶體管的制備方法，包括在半導(dǎo)體層上形成柵極金屬層，并且，在形成柵極金屬層之后，還包括如下步驟:
[0006]在所述柵極金屬層上形成光刻膠層，通過構(gòu)圖工藝，使所述柵極金屬層形成偽柵極；
[0007]以所述偽柵極為掩膜，對所述半導(dǎo)體層進行重摻雜離子注入工藝，形成源極重摻雜區(qū)及漏極重摻雜區(qū)；
[0008]對所述偽柵極上的所述光刻膠層進行灰化處理，以使所述光刻膠層的尺寸與待形成的柵極尺寸相同，刻蝕所述偽柵極上未被所述光刻膠層覆蓋的區(qū)域，形成柵極；
[0009]以所述柵極為掩膜，對所述半導(dǎo)體層進行輕摻雜離子注入工藝，形成源極輕摻雜區(qū)及漏極輕摻雜區(qū)。
[0010]在其中一個實施例中，采用等離子轟擊工藝對所述光刻膠層進行灰化處理。
[0011]在其中一個實施例中，采用干法刻蝕工藝刻蝕所述偽柵極上未被所述光刻膠層覆蓋的區(qū)域，形成柵極。
[0012]在其中一個實施例中，所述光刻膠層的厚度為1.5?2.5微米。
[0013]在其中一個實施例中，對所述半導(dǎo)體層進行輕摻雜離子注入工藝之前還包括:除去所述柵極上的光刻膠層。
[0014]在其中一個實施例中，采用干法刻蝕工藝使所述柵極金屬層形成偽柵極。
[0015]在其中一個實施例中，在半導(dǎo)體層上形成柵極金屬層，包括如下步驟:
[0016]在基板上形成緩沖層；
[0017]在所述緩沖層上形成半導(dǎo)體層；
[0018]在所述半導(dǎo)體層上形成柵極絕緣層；
[0019]在所述柵極絕緣層上形成柵極金屬層。
[0020]在其中一個實施例中，在所述緩沖層上形成半導(dǎo)體層，包括如下步驟:
[0021]在所述緩沖層上形成非晶硅層；
[0022]將所述非晶硅層轉(zhuǎn)化為多晶硅層，形成所述半導(dǎo)體層。
[0023]在其中一個實施例中，形成所述源極輕摻雜區(qū)及漏極輕摻雜區(qū)之后，還包括步驟:
[0024]在所述柵極上形成層間絕緣層；
[0025]在所述柵極絕緣層與所述層間絕緣層上形成過孔；
[0026]在所述過孔內(nèi)形成源極及漏極，使所述源極與所述源極重摻雜區(qū)連接，所述漏極與所述漏極重摻雜區(qū)連接。
[0027]—種薄膜晶體管，其采用上述任一所述制備方法制備。
[0028]上述薄膜晶體管的制備方法，只需要一次圖形化工藝，即Mask工藝，即可實現(xiàn)源極重摻雜區(qū)、漏極重摻雜區(qū)、柵極、源極輕摻雜區(qū)、漏極輕摻雜區(qū)的制作，相比于常規(guī)工藝可以減少工藝成本，縮短工藝時間。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明一實施例中薄膜晶體管的制備方法的流程示意圖；
[0030]圖2A?2L為本發(fā)明一實施例中薄膜晶體管的制備方法中各步驟對應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0031]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
[0032]需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。
[0033]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
[0034]請參閱圖1，其為本發(fā)明一實施例中薄膜晶體管的制備方法的流程示意圖。
[0035]薄膜晶體管的制備方法，包括如下步驟:
[0036]S110、在半導(dǎo)體層上形成柵極金屬層。
[0037]具體地，采用濺射等方法在半導(dǎo)體層上沉積柵極金屬層。例如，柵極金屬層的材料為鉬、鋁、鉻、銅、鋁鎳合金及鉬鎢合金等金屬或合金，又如，使用上述幾種材料的組合。在本實施例中，柵極金屬層的厚度為100-800nm，當(dāng)然，柵極金屬層的厚度也可根據(jù)具體工藝需要選擇合適的厚度。
[0038]S120、在所述柵極金屬層上形成光刻膠層，通過構(gòu)圖工藝，使所述柵極金屬層形成偽柵極。
[0039]具體地，在柵極金屬層上涂覆一層光刻膠層，通過掩膜板對光刻膠層進行曝光、顯影，形成光刻膠圖案，并以光刻膠圖案為掩膜，并將柵極金屬層上未被光刻膠圖案覆蓋的區(qū)域進行刻蝕，形成偽柵極。例如，光刻膠層的厚度為1.5?2.5微米。又如，采用干法刻蝕使柵極金屬層形成偽柵極。又如，采用SF6等離子氣體進行干法刻蝕。
[0040]S130、以所述偽柵極為掩膜，對所述半導(dǎo)體層進行重摻雜離子注入工藝，形成源極重摻雜區(qū)及漏極重摻雜區(qū)。
[0041]例如，以偽柵極為掩膜，對偽柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體層區(qū)域進行重摻雜離子注入工藝，形成源極重摻雜區(qū)及漏極重摻雜區(qū)。在本實施例中采用具有質(zhì)量分析儀的離子注入方式。又如，根據(jù)設(shè)計需要，注入介質(zhì)為含硼元素和/或含磷元素的氣體，以形成P型或N型薄膜晶體管。例如，采用含硼元素，如以8?3氣體為注入介質(zhì)，注入能量范圍為5?50KeV，更優(yōu)選的能量范圍為20?30KeV ;注入劑量范圍為1X1013?1X10 17atoms/cm3，優(yōu)選地，注入劑量范圍為5X 1014?5X 10 15atoms/cm3;又如，采用含磷元素，如以PH 3/H2的混合氣體作為注入介質(zhì)。如以PH3/H^混合氣體為注入介質(zhì)，例如，PH3與H2的比例為1%?30% ;注入能量范圍為20?llOKeV，更優(yōu)選的能量范圍為50?70KeV ;注入劑量范圍為1 X 1013?
1 X 1017atoms/cm3，優(yōu)選地，注入劑量范圍為 5X1014?5X 10 15atoms/cm3。
[0042]S140、對所述偽柵極上的所述光刻膠層進行灰化處理，以使所述光刻膠層的尺寸與待形成的柵極尺寸相同，刻蝕所述偽柵極上未被所述光刻膠層覆蓋的區(qū)域，形成柵極。
[0043]例如，采用等離子體轟擊工藝對偽柵極上的光刻膠層進行灰化處理，以使光刻膠層的尺寸與待形成的柵極尺寸相同。又如，采用02等離子體對光刻膠層的兩端部進行轟擊，以使光刻膠層的尺寸退至柵極尺寸，以灰化處理后的光刻膠層為掩膜，將偽柵極上未被光刻膠層覆蓋的區(qū)域進行刻蝕，形成柵極。又如，采用干法刻蝕將偽柵極上未被光刻膠層覆蓋的區(qū)域進行刻蝕，形成柵極。又如，采用SF6等離子氣體進行干法刻蝕。例如，采用干刻設(shè)備先利用02等離子氣體對光刻膠層進行刻蝕后，再利用SF6等離子氣體對偽柵極進行轟擊，以形成柵極。
[0044]S150、以柵極為掩膜，對所述半導(dǎo)體層進行輕摻雜離子注入工藝，形成源極輕摻雜區(qū)及漏極輕摻雜區(qū)。
[0045]具體地，以柵極為掩膜，對柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體層進行輕摻雜離子注入工藝，以在半導(dǎo)體層上形成源極輕摻雜區(qū)及漏極輕摻雜區(qū)，其中，源極輕摻雜區(qū)及漏極輕摻雜區(qū)位于源極重摻雜區(qū)及漏極重摻雜區(qū)之間。例如，采用含磷元素，如以PH3/H2的混合氣體作為注入介質(zhì)。如以PH3/H^混合氣體為注入介質(zhì)，例如，？!13與!12的比例為1%?30% ;注入能量范圍為20?llOKeV，更優(yōu)選的能量范圍為50?70KeV ;注入劑量范圍為1X1012?5X 1013atoms/cm3，優(yōu)選地，注入劑量范圍為 5X1012?5X 10 13at