[发明专利]低温多晶硅晶体管的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及平面显示领域，尤其涉及一种低温多晶硅晶体管的制作方法。

背景技术

液晶显示装置（LCD，Liquid Crystal Display）具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶显示面板及背光模组（backlight module）。液晶面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板中放置液晶分子，通过给玻璃基板的电路通电来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面。

请参阅图1，所述液晶显示面板一般包括：TFT（薄膜晶体管）基板100、与TFT基板100相对贴合设置的CF基板300及设于TFT基板100与CF基板300之间的液晶500。

请参阅图2，现有的薄膜晶体管主要包括：基板102、形成于基板102上的第一绝缘层104、形成于第一绝缘层104上的有源层（active layer）106、形成于有源层106上的栅极绝缘层108、形成于栅极绝缘层108上的栅极110、形成于栅极110上的第二绝缘层112及形成于第二绝缘层112上的源/漏极114，其中有源层106和栅极绝缘层108是决定薄膜晶体管性能的两个关键层。根据有源层106的材料不同，可以将薄膜晶体管分为单晶硅薄膜晶体管（c-Si TFT）、非晶硅薄膜晶体管（a-Si TFT）、多晶硅薄膜晶体管（p-Si TFT）、有机薄膜晶体管（OTFT）和氧化锌薄膜晶体管（ZnO TFT）。

多晶硅（Polysilicon）是一种约为0.1至数个μm大小、以硅为基底的材料，由许多硅粒子组合而成，其通常经由LPCVD（low pressure chemical vapor deposition，低压化学气相沉积）处理后，再以高于900℃的退火程序SPC（Solid Phase Crystallization，固相晶化法）制得，然而，由于玻璃的最高承受温度只有650℃，所以该多晶硅并不适用于平面显示器的制造上。

低温多晶硅（low temperature poly-silicon，LTPS）的制程温度一般低于600℃，适用于制造平面显示器，且由低温多晶硅制成的晶体管具有较高的迁移率、响应速度较快、易高度集成化、具有P/N型导电模式、自对准结构、省电、抗光干扰能力强、分辨率高、可以制作集成化驱动电路等优点，更加适合于大容量的高频显示，尺寸可以做得更小，有利于提高成品率和降低生产成本，而且P/N型导电模式可以实现LCD、OLED的驱动等优点，得到了广泛的应用。

由于低温多晶硅需要高温活化，其活化温度一般大于500℃，所以现有的低温多晶硅晶体管的栅极一般由耐高温的金属钼（Mo）通过沉积、黄光及蚀刻工艺形成，但，由于金属钼的电阻阻值较高，会导致严重的RC-Delay（延迟效应），进而影响平面显示器的响应速度，同时，导致无法提高平面显示器的解析度与平面显示器的尺寸。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种低温多晶硅晶体管的制作方法，其用钼/铝/钼或钛/铝/钛的叠层结构的栅极代替现有的全钼结构的栅极，有效降低栅极阻值，进而提高晶体管的响应速率，利于平面显示器的解析度的提高与平面显示器的尺寸的扩大。

为实现上述目的，本发明提供一种低温多晶硅晶体管的制作方法，其包括以下步骤：

步骤1、在基板上形成低温多晶硅层，并图案化该低温多晶硅层；

步骤2、在低温多晶硅层上形成第一绝缘层；

步骤3、在第一绝缘层上依次形成第一、第二与第三金属层，并通过光罩制程形成栅极；

步骤4、活化该低温多晶硅层，其活化温度介于20℃-370℃之间。

所述所述第二金属层为铝层，第一与第三金属层为钼层或钛层。

所述步骤4中，该低温多晶硅层的活化时间为1-2小时。

所述步骤4中，在室温下，通过准分子激光晶化工艺对低温多晶硅层进行活化。

所述基板为玻璃基板或塑胶基板。

所述步骤1中，先在基板上依次形成第二与第三绝缘层，再在第三绝缘层上形成低温多晶硅层。

所述第二绝缘层为氮化硅层，所述第三绝缘层为氧化硅层。

所述栅极上还依次形成有第四与第五绝缘层，该第五绝缘层上还形成有源/漏极。

所述第四绝缘层为氧化硅层，所述第五绝缘层为氮化硅层。

所述步骤1中，低温多晶硅层图案化后，还对其进行掺杂工艺。