[发明专利]薄膜晶体管阵列基板制造方法及薄膜晶体管阵列基板

说明书

技术领域

本发明涉及一种阵列基板制造方法及阵列基板，特别是涉及一种低温多晶硅薄膜晶体管阵列基板的制造方法及薄膜晶体管阵列基板。

背景技术

液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)由于具有体积小、重量轻、消耗功率低等优点，而大量的应用于各式电子产品中。为了实现高精细度的组件与像素排列，低温多晶硅(Low Temperature Poly Silicon,LTPS)薄膜晶体管液晶显示器成为研发的主流。

然而低温多晶硅具有下述问题，现有标准低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS-TFT)的结构在多晶硅层上会包含两个作为源极与漏极之用的n型重掺杂区，由于两个n型掺杂区的掺杂浓度较高，且与栅电极导体间的间距甚小，导致漏极附近的电场太强，因而产生热载流子效应(hot carrier effect),使多晶硅薄膜晶体管在关闭状态下会有漏电流(leakage current)的问题产生。为解决这个问题，现有技术多采用轻掺杂漏极结构(lightly doped drain,LDD)，用来降低漏极接触处的电场进而减少漏电流。如图1所示，一般低温多晶硅薄膜晶体管的制程中，在形成自对准(self-align)轻掺杂漏极结构薄膜晶体管阵列基板的流程如下：1.在基板10上沉积缓冲层11和非晶硅层，并通过雷射回火(ELA)程序使之结晶化为多晶硅层12，通过光罩定义出多晶硅区。2.通过光罩定义出n型重掺杂区13并通过离子植入程序植入离子，形成n型重掺杂区13。3.借着低温化学气相沉积法(PECVD)沉积栅极绝缘层14。4.在栅极绝缘层14上沉积栅极15，通过光罩定义栅极区，并采用干式蚀刻法蚀刻掉其他区域的金属。5.以栅极15为光罩进行离子植入程序(图中箭头处)，形成轻掺杂漏极区16。

由于采用干式刻蚀法蚀刻栅极金属的同时会对栅极绝缘层产生一定的刻蚀导致栅极绝缘层流失，后续在进行离子植入程序以形成轻掺杂漏极区的时候，植入的能量和剂量上会产生不均匀，最终会使得通道上各个地方的电性产生差异，导致显示器亮度不均或造成各种痕迹。

发明内容

本发明目的在于提供一种薄膜晶体管阵列基板制造方法及薄膜晶体管阵列基板，避免在进行干刻蚀栅极的时候导致栅极绝缘层流失，改进了栅极绝缘层厚度的均匀性，使得植入的轻掺杂漏极区的剂量保持一致。

为达上述技术目的，本发明提供一种薄膜晶体管阵列基板制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：

提供一基板；

在所述基板上形成一多晶硅层；

于所述多晶硅层中形成一漏极掺杂区及一源极掺杂区；

于所述多晶硅层上沉积一栅极绝缘层；

于所述栅极绝缘层上形成一金属氧化物层；

于所述金属氧化物层上形成一栅极金属层；

使用一第一光罩对所述栅极金属层进行蚀刻以定义一栅极；

以所述栅极作为一第二光罩蚀刻掉第二光罩范围以外的所述金属氧化物层；

以所述栅极与剩余的所述金属氧化物层作为一第三光罩进行一离子植入以分别形成轻掺杂漏极区于所述多晶硅层两侧；

于所述栅极与所述栅极绝缘层上形成一绝缘层，分别定义所述多晶硅层的源极掺杂区和漏极掺杂区上方的一过孔；

于所述绝缘层上沉积一金属层，并定义一源极及一漏极，所述源极及所述漏极分别通过所述过孔与所述源极掺杂区和所述漏极掺杂区相连。

依据本发明制法，在所述基板上形成所述多晶硅层之前更可包括形成一缓冲层的步骤。

依据本发明制法，形成所述漏极掺杂区及所述源极掺杂区为以磷离子植入于所述多晶硅层。

依据本发明制法，对所述栅极金属层进行蚀刻为采用一干蚀刻程序以蚀刻掉所述第一光罩以外的栅极金属层以形成所述栅极，对所述金属氧化物层进行蚀刻为采用一湿蚀刻程序并以所述栅极作为第二光罩蚀刻掉所述第二光罩以外的金属氧化物层。

依据本发明制法，所述栅极绝缘层为一氧化硅(SiO₂)层、一氮化硅(SiN_X)层或为两者层迭结构。

依据本发明制法，所述金属氧化物层的材质为氧化铟锡(ITO)。

依据本发明制法，所述金属氧化物层与所述栅极间的尺寸偏差小于0.3um。

依据本发明制法，所述薄膜晶体管阵列基板适用于有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示器。

另一方面，为达上述技术目的，本发明提供一种薄膜晶体管阵列基板，包括：