[发明专利]一种低温多晶硅薄膜晶体管及其制作方法

说明书

技术领域

 本发明有关一种有源矩阵有机发光显示器（AMOLED，Active Matrix Organic Light Emitting Diode）薄膜晶体管及其制造方法，尤其涉及一种具有不同S因子的低温多晶硅薄膜晶体管及将该不同S因子的薄膜晶体管置于同一基板上的制作方法。

背景技术

有源矩阵有机发光显示器件（AMOLED）是主动发光器件，相比目前的主流平板显示技术薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD )，AMOLED 具有高对比度，广视角，低功耗，体积更薄等优点，有望成为继LCD之后的下一代平板显示技术，是目前平板显示技术中受到关注最多的技术之一。

目前AMOLED主要使用低温多晶硅薄膜晶体管（LTPS-TFT）驱动OLED发光，如图1所示，一般而言整个有源矩阵有机发光显示器件包括开关薄膜晶体管（S-TFT）1、驱动薄膜晶体管（D-TFT）2和有机发光装置（OLED）3。该S-TFT 1栅极连接有扫描线4，该S-TFT 1的漏极（或源极）连接有数据线5，该S-TFT 1的源极（或漏极）连接D-TFT 2的栅极，该D-TFT 2的源极（或漏极）连接有电源线6，D-TFT 2的漏极（或源极）连接OLED 3的阳极，该OLED 3的阴极接地，该D-TFT 2的源极（或漏极）与栅极之间连接有存储电容7。通常要求S-TFT具有低的S因子（亚阈值摆幅），这样可以更有效的开启和闭合S-TFT；另外则要求D-TFT具有较高的S因子，这样可以更有利于灰阶控制。但是当制作整个TFT基板时，限于现有工艺，一般将S-TFT和D-TFT做成相同性能参数的薄膜晶体管，因此不利于有效开启和闭合S-TFT及灰阶控制。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种具有不同S因子的开关TFT和驱动TFT的低温多晶硅薄膜晶体管及其制作方法。

为达到上述目的，本发明提供一种低温多晶硅薄膜晶体管，其包括开关薄膜晶体管与驱动薄膜晶体管，该驱动薄膜晶体管的结构为：其底部为缓冲层，该缓冲层上设有多晶硅，该多晶硅与缓冲层上包覆有栅极绝缘层，该栅极绝缘层上设有栅极，该栅极与栅极绝缘层上包覆有介电层，并在介电层以及绝缘层之内分别形成源极接触孔以及漏极接触孔，在源极接触孔与漏极接触孔上分别形成源极与漏极，在驱动薄膜晶体管的最上方设有包覆源极、漏极与介电层的钝化层；该驱动薄膜晶体管的漏极区形成导通孔用以连接驱动有机发光器件发光的阳极材料，并在栅极和多晶硅交叠区的上方形成钝化层开孔。

所述开关薄膜晶体管的结构为：其底部为缓冲层，该缓冲层上设有多晶硅，该多晶硅与缓冲层上包覆有栅极绝缘层，该栅极绝缘层上设有栅极，该栅极与栅极绝缘层上包覆有介电层，并在介电层以及绝缘层之内分别形成源极接触孔以及漏极接触孔，在源极接触孔与漏极接触孔上分别形成源极与漏极，在开关薄膜晶体管的最上方设有包覆源极、漏极与介电层的钝化层。

所述钝化层开孔为圆形或多边形，且大小能够调节。

所述沉积栅极绝缘层为氧化硅层、氮化硅层或复合绝缘层，所述栅极的材质为铝、钨、铬、钼或金属化合物；所述介电层材料为氧化硅、氮化硅或复合介电层；所述钝化层为氮化硅层。

本发明还提供一种低温多晶硅薄膜晶体管的制作方法，该方法包括如下步骤：

（1）首先在阵列基板上沉积一层缓冲层，在缓冲层上形成多晶硅；

（2）在具有多晶硅图案的基板上沉积栅极绝缘层，在栅极绝缘层上形成栅极金属图案；

（3）在具有栅极金属图案的基板表面上，再沉积一介电层；在介电层以及绝缘层之内分别形成一源极接触孔与一漏极接触孔；

（4）在具有接触孔的基板表面上沉积一导电材料，利用光刻及刻蚀工序，形成源极和漏极；

（5）在整个基板表面沉积钝化层，如此形成开关薄膜晶体管；

所述低温多晶硅薄膜晶体管的制作方法还包括如下步骤：

（6）在漏极区形成导通孔用以连接驱动有机发光器件发光的阳极材料，并在栅极和多晶硅交叠区的上方形成大小可调节的钝化层开孔，借此形成驱动薄膜晶体管。

所述步骤（1）中沉积缓冲层、所述步骤（2）中沉积栅极绝缘层及所述步骤（5）中沉积钝化层均采用化学气相沉积方法。

所述步骤（1）中，在所述缓冲层上使用化学气相沉积方法沉积非晶硅层，并采用准分子激光退火或固相结晶方法将非晶硅晶化为所述多晶硅。