Tft基板结构的制作方法及tft基板结构的制作方法
Tft基板结构的制作方法及tft基板结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及显示技术领域，尤其设及一种TFT基板结构的制作方法及TFT基板结 构。
【背景技术】
[0002] 液晶显示装置（Liquid化ystalDisplay,LCD)具有机身薄、省电、无福射等众多 优点，得到了广泛的应用，如；移动电话、个人数字助理（PDA)、数字相机、计算机屏幕或笔 记本电脑屏幕等。
[0003] 通常液晶显示装置包括壳体、设于壳体内的液晶面板及设于壳体内的背光模组 (Backli曲tmo化le)。其中，液晶面板的结构主要是由一薄膜晶体管阵列基板（ThinFilm "TransistorArray如bstrate，TFTArraySubstrate)、一彩色滤光片基板（ColorFilter, CF)、W及配置于两基板间的液晶层（Liquid化ystalLayer)所构成，其工作原理是通过在 两片玻璃基板上施加驱动电压来控制液晶层的液晶分子的旋转，将背光模组的光线折射出 来产生画面。
[0004] 随着移动显示技术在生活中的应用起到的作用越来越大，移动显示技术向更高画 质、更高精细程度、更轻薄和更低功耗的方向发展，在器件上就要求尺寸越来越小，器件内 部局部区域的电场强度也因此而增强，特别是在漏极附近存在强电场。载流子在强电场的 作用下获得较高的能量成为热载流子。热载流子对器件性能的影响主要表现在W下两个方 面：
[000引（1)热载流子越过绝缘层注入到氧化层，不断积累，改变阔值电压，影响器件寿 命；
[0006] (2)在漏极附近的耗尽区与晶格碰撞产生新的电子空穴对，W金属氧化物半导体 (MetalOxidSemicon化ctor，M0巧场效应晶体管为例，碰撞产生的电子形成附加的漏电 流，空穴则被衬底收集，形成衬底电流，使总电流成为饱和漏电流与衬底电流之和。热载流 子效应是限制器件最高工作电压的基本因素之一。
[0007] 为了解决热载流子的出现对器件特性的影响，技术人员想出了各种办法来避免局 部强电场的产生。请参阅图1，为一种现有的TFT基板结构的制作方法的示意图。该TFT基板 结构包括基板100、设于基板100上的缓冲层200、设于缓冲层200上的多晶娃层300,该方 法利用光阻层600为掩模，对多晶娃层300进行离子注入，对应栅极的两侧，在多晶娃层300 的沟道区330与位于两侧的n型重渗杂区310之间形成对称的两n型轻渗杂区（LDD) 320， W分散电极附近的强电场，减少热载流子的产生。但该样就意味着需要针对所述n型轻渗 杂区320的制作进行单独的光罩设计及一次光刻制程，需要花费大量的成本。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于提供一种TFT基板结构的制作方法，可同时在多晶娃层形成n 型重渗杂区和n型轻渗杂区，W增加阻值，分散电极附近的强电场，避免因局部强电场的存 在而发生的热载流子效应对器件特性造成影响。
[0009] 本发明的目的还在于提供一种TFT基板结构，多晶娃层中包括位于两侧的n型重 渗杂区及位于多晶娃层的沟道区与n型重渗杂区之间的n型轻渗杂区，可避免局部强电场 的产生，消除热载流子对器件特性的影响。
[0010] 为实现上述目的，本发明提供一种TFT基板结构的制作方法，包括如下步骤：
[0011] 步骤1、提供基板，在所述基板上沉积缓冲层；
[0012] 步骤2、在所述缓冲层上沉积多晶娃层，并在所述多晶娃层上沉积栅极绝缘层；
[0013] 步骤3、在所述栅极绝缘层上沉积金属层，并对所述金属层进行图案化处理，形成 对应于所述多晶娃层中部的栅极；
[0014] 所述栅极为梯形体结构，包括上底面、下底面、连接于所述上底面与下底面之间且 相对设置的第一斜面与第二斜面；所述上底面的面积小于所述下底面的面积；
[0015] 步骤4、W所述栅极为光罩，采用离子注入工艺对所述多晶娃层进行n型渗杂，在 所述多晶娃层两侧没有被栅极覆盖的区域形成n型重渗杂区，在所述多晶娃层上对应于所 述栅极的第一斜面、第二斜面的区域形成第一n型轻渗杂区、第二n型轻渗杂区，在所述多 晶娃层中部对应于所述栅极的上底面的区域形成未渗杂的沟道区。
[0016]所述栅极的厚度为2000A~8000A。
[0017] 所述步骤3通过干法蚀刻或湿法蚀刻形成第一斜面与第二斜面。
[0018] 所述第一斜面与下底面之间形成的夹角的角度为10°~60° ;所述第二斜面与下 底面之间形成的夹角的角度为10°~60°。
[0019] 所述第一、第二n型轻渗杂区中的n型离子浓度为从外侧向内侧呈线性递减分布。
[0020] 所述缓冲层、及栅极绝缘层的材料为氧化娃、氮化娃、或二者的组合；所述栅极的 材料为钢、铁、侣、铜中的一种或多种的堆找组合。
[0021] 本发明还提供一种TFT基板结构，包括基板、设于所述基板上的缓冲层、设于所述 缓冲层上的多晶娃层、设于所述多晶娃层上的栅极绝缘层、及设于所述栅极绝缘层上且对 应于所述多晶娃层中部的栅极；
[0022] 所述栅极为梯形体结构，包括上底面、下底面、连接于所述上底面与下底面之间且 相对设置的第一斜面与第二斜面；所述上底面的面积小于所述下底面的面积；
[0023] 所述多晶娃层包括位于中部且对应于所述上底面的未渗杂的沟道区，位于所述沟 道区两侧且分别对应于所述第一斜面、第二斜面的第一n型轻渗杂区、第二n型轻渗杂区， 及分别位于所述第一n型轻渗杂区与第二n型轻渗杂区外侧的两n型重渗杂区。
[0024] 所述栅极的厚度为2000A~8000A;所述第一斜面与下底面之间形成的夹角的角 度为10°~60° ;所述第二斜面与下底面之间形成的夹角的角度为10°~60°。
[00巧]所述第一、第二n型轻渗杂区中的n型离子浓度为从外侧向内侧呈线性递减分布。
[0026] 所述缓冲层、及栅极绝缘层的材料为氧化娃、氮化娃、或二者的组合；所述栅极的 材料为钢、铁、侣、铜中的一种或多种的堆找组合。
[0027] 本发明的有益效果；本发明的TFT基板结构的制作方法，在制作栅极时通过调整 蚀刻的参数，使栅极两侧形成斜面，并W栅极作为光罩，对多晶娃层进行离子注入，同时在 多晶娃层形成n型重渗杂区和n型轻渗杂区，增加了阻值，分散了电极附近的强电场，避免 了因局部强电场的存在而发生的热载流子效应对器件特性造成的影响，W及轻渗杂区不对 称对器件的造成的其他影响，节省了单独形成n型轻渗杂区的制程，提升了生成效率，降低 了生产成本。本发明的TFT基板结构，多晶娃层中包括位于两侧的n型重渗杂区及位于多 晶娃层的沟道区与n型重渗杂区之间的n型轻渗杂区，避免了局部强电场的产生，消除了热 载流子对器件特性的影响。
【附图说明】
[0028] 为了能更进一步了解本发明的特征W及技术内容，请参阅W下有关本发明的详细 说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加W限制。
[0029] 附图中，
[0030] 图1为一种现有的TFT基板结构的制作方法的示意图；
[0031] 图2为本发明的TFT基板结构的制作方法的流程图；
[0032] 图3为本发明的TFT基板结构的制作方法的步骤1的示意图；
[0033] 图4为本发明的TFT基板结构的制作方法的步骤2的示意图；
[0034] 图5为本发明的TFT基板结构的制作方法的步骤3的示意图；
[0035] 图6为本发明的TFT基板结构的制作方法的步骤4的示意图；
[0036] 图7为本发明的TFT基板结构的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0037] 为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，W下结合本发明的优选实施 例及其附图进行详细描述。
[0038] 请参阅图2,本发明首先提供一种TFT基板结构的制作方法，包括如下步骤；
[0039] 步骤1、如图3所示，提供基板1，在所述基板1上沉积缓冲层2。
[0040] 具体的，所述基板1可W是玻璃基板或塑料基板，所述缓冲层2的材料可W是氧化 娃（SiOx)、氮化娃（Si化）、或二者的组合。
[0041] 步骤2、如图4所示，在所述缓冲层2上沉积多晶娃任Oly-Si)层3,并在所述多晶 娃层3上沉积栅极绝缘层4。
[0042] 具体的，所述栅极绝缘层4的材料可W是氧化娃、氮化娃、或二者的组合。
[0043] 步骤3、如图5所示，在所述栅极绝缘层4上沉积金属层，并对所述金属层进行图案 化处理，形成对应于所述多晶娃层3中部的栅极5。
[0044] 所述栅极5为梯形体结构，包括上底面51、下底面52、连接于所述上底面51与下 底面52之间且相对设置的第一斜面53与第二斜面54;所述上底面51的面积小于所述下 底面52的面积。
[0045] 具体的，所述第一斜面53与下底面52之间形成的夹角的角度为10°~60°;所 述第二斜面54与下底面52之间形成的夹角的角度为10°~60°。
[0046] 优选的，所述第一斜面53、第二斜面54与下底面52之间形成的夹角的角度相同。
[0047]具体的，所述栅极5的材料可W是钢（Mo)、铁（Ti)、侣（A1)、铜（化）中的一种或多 种的堆找组合。
[0048] 具体的，通过干法蚀刻值ryEtch)或湿法蚀刻（WetEtch)形成所述第一斜面53 与第二斜面54,并通过调整蚀刻工艺的参数来调整所述第一斜面53、第二斜面54与所述下 底面52之间形成的夹角的角度。
[0049] 优选的，所述栅极5的厚度为2000A~.'8000A。
[0050] 步骤4、如图6所示，W所述栅极5为光罩，采用离子注入工艺对所述多晶娃层3进 行n型渗杂，在所述多晶娃层3两侧没有被栅极5覆盖的区域上形成n型重渗杂区31，在所 述多晶娃层3上对应于所述栅极5的第一斜面53、第二斜面54的区域形成第一n型轻渗杂 区32、及第二n型轻渗杂区33,在所述多晶娃层3中部对应于所述栅极5的上底面51的区 域形成未渗杂的沟道区34。
[0051] 由于所述栅极5的两侧为平缓的斜面，因此在采用离子注入工艺对所述多晶娃层 3进行n型渗杂的过程中，在没有栅极5覆盖的区域形成n型重渗杂区31，由于所述栅极5 位于第一斜面53与第二斜面54处的厚度较薄，从而n型离子可W穿过所述栅极5,在所述 多晶娃层3上被栅极5的第一斜面53、第二斜面54覆盖的区域形成n型离子浓度呈线性分 布的第一、第二n型轻渗杂区32、33。所述第一、第二n型轻渗杂区32、33增加了阻值，分散 了电极附近的强电场，避免了因局部强电场的存在而发生的热载流子效应对器件特性造成 的影响。
[0052] 进一步的，由于所述栅极5位于第一斜面53与下底面52之间的厚度从外侧向内 侧呈线性递增，因此进行n型渗杂时，n型离子注入的难度也从外向内逐渐递增，从而最终 得到的第一n型轻渗杂区32中的n型离子浓度为从外侧向内侧呈线性递减分布。
[005引同理，由于所述栅极5位于第二斜面54与下底面52之间的厚度从外侧向内侧呈 线性递增，因此进行n型渗杂时，n型离子注入的难度也从外向内逐渐递增，从而最终得到 的第二n型轻渗杂区33中的n型离子浓度为从外侧向内侧呈线性递减分布。
[0054] 具体的，所述步骤4得到的n型重渗杂区31中的n型离子浓度C。,的范围为10W~ l〇i5ions/cm3;所述第一n型轻渗杂区32、第二n型轻渗杂区33中的n型离子浓度C。_的范 围为(；+>0。_> 0。
[0055] 本发明的TFT基板结构的制作方法，通过在沟道的两侧分别设置两个n型轻渗杂 区，避免了轻渗杂区不对称对器件的造成的其他影响。
[0056] 上述TFT基板结构的制作方法，在制作栅极时通过调整蚀刻工艺的参数，使栅极 两侧形成斜面，并W栅极作为光罩，对多晶娃层进行离子注入，通过一道制程同时在多晶娃 层形成n型重渗杂区和线性离子浓度的n型轻渗杂区，增加了阻值，分散了电极附近的强电 场，避免了因局部强电场的存在而发生的热载流子效应对器件特性造成的影响，W及轻渗 杂区不对称对器件的造成的其他影响，节省了单独形成n型轻渗杂区的制程，提升了生成 效率，降低了生产成本。
[0057] 请参阅图7,本发明还提供一种TFT基板结构，包括基板1、设于所述基板1上的缓 冲层2、设于所述缓冲层2上的多晶娃层3、设于所述多晶娃层3上的栅极绝缘层4、及设于 所述栅极绝缘层4上且对应于所述多晶娃层3中部的栅极5。
[0058] 所述栅极5为梯形体结构，包括上底面51、下底面52、连接于所述上底面51与下 底面52之间且相对设置的第一斜面53与第二斜面54 ;所述上底面51的面积小于所述下 底面52的面积。
[0059] 所述多晶娃层3包括位于中部且对应于所述上底面51的未渗杂的沟道区34,位于 所述沟道区34两侧且分别对应于所述第一斜面53、第二斜面54的第一n型轻渗杂区32、 第二n型轻渗杂区33,及分别位于所述第一n型轻渗杂区32与第二n型轻渗杂区33外侧 的两n型重渗杂区31。
[0060] 优选的，所述栅极5的厚度为2000A~8000A。
[0061] 具体的，所述第一斜面53与下底面52之间形成的夹角的角度为10°~60° ;所 述第二斜面54与下底面52之间形成的夹角的角度为10°~60°。
[0062] 优选的，所述第一斜面53、第二斜面54与下底面52之间形成的夹角的角度相同。
[0063] 具体的，所述第一、第二n型轻渗杂区32、33中的n型离子浓度呈线性分布。
[0064]进一步的，所述第一、第二n型轻渗杂区32、33中的n型离子浓度为从外侧向内侧 呈线性递减分布。
[0065] 具体的，所述n型重渗杂区31中的n型离子浓度C。,的范围为10M~10 "ions/ cm3;所述第一n型轻渗杂区32、第二n型轻渗杂区33中的n型离子浓度C。_的范围为0。+> C"->〇〇
[0066] 具体的，所述缓冲层2、及栅极绝缘层4的材料为氧化娃、氮化娃、或二者的组合； 所述栅极5的材料为钢、铁、侣、铜中的一种或多种的堆找组合。
[0067] 上述TFT基板结构，多晶娃层中包括位于两侧的n型重渗杂区及位于多晶娃层的 沟道区与n型重渗杂区之间的n型轻渗杂区，避免了局部强电场的产生，消除了热载流子对 器件特性的影响。
[0068] 综上所述，本发明的TFT基板结构的制作方法，在制作栅极时通过调整蚀刻的参 数，使栅极两侧形成斜面，并W栅极作为光罩，对多晶娃层进行离子注入，通过一道制程同 时在多晶娃层上形成n型重渗杂区和n型轻渗杂区，增加了阻值，分散了电极附近的强电 场，避免了因局部强电场的存在而发生的热载流子效应对器件特性造成的影响，W及轻渗 杂区不对称对器件的造成的其他影响；节省了单独形成n型轻渗杂区的制程，提升了生成 效率，降低了生产成本。本发明的TFT基板结构，多晶娃层中包括位于两侧的n型重渗杂区 及位于多晶娃层的沟道区与n型重渗杂区之间的n型轻渗杂区，避免了局部强电场的产生， 消除了热载流子对器件特性的影响。
[0069]W上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可W根据本发明的技术方案和技术 构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有该些改变和变形都应属于本发明后附的权利 要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种TFT基板结构的制作方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1、提供基板（1)，在所述基板（1)上沉积缓冲层（2); 步骤2、在所述缓冲层（2)上沉积多晶硅层（3)，并在所述多晶硅层（3)上沉积栅极绝 缘层（4); 步骤3、在所述栅极绝缘层（4)上沉积金属层，并对所述金属层进行图案化处理，形成 对应于所述多晶硅层（3)中部的栅极（5); 所述栅极（5)为梯形体结构，包括上底面（51)、下底面（52)、连接于所述上底面（51) 与下底面（52)之间且相对设置的第一斜面（53)与第二斜面（54);所述上底面（51)的面 积小于所述下底面（52)的面积； 步骤4、以所述栅极（5)为光罩，采用离子注入工艺对所述多晶硅层（3)进行η型掺杂， 在所述多晶硅层（3)两侧没有被栅极（5)覆盖的区域形成η型重掺杂区（31)，在所述多晶 硅层（3)上对应于所述栅极（5)的第一斜面（53)、第二斜面（54)的区域形成第一 η型轻掺 杂区（32)、第二η型轻掺杂区（33)，在所述多晶硅层（3)中部对应于所述栅极（5)的上底 面（51)的区域形成未掺杂的沟道区（34)。2. 如权利要求1所述的TFT基板结构的制作方法，其特征在于，所述栅极（5)的厚度为 2000Α~8000Α。3. 如权利要求1所述的TFT基板结构的制作方法，其特征在于，所述步骤3通过干法蚀 刻或湿法蚀刻形成第一斜面（53)与第二斜面（54)。4. 如权利要求1所述的TFT基板结构的制作方法，其特征在于，所述第一斜面（53)与 下底面（52)之间形成的夹角的角度为10°~60° ;所述第二斜面（54)与下底面（52)之 间形成的夹角的角度为10°~60°。5. 如权利要求1所述的TFT基板结构的制作方法，其特征在于，所述第一、第二η型轻 掺杂区（32、33)中的η型离子浓度为从外侧向内侧呈线性递减分布。6. 如权利要求1所述的TFT基板结构的制作方法，其特征在于，所述缓冲层（2)、及栅 极绝缘层（4)的材料为氧化硅、氮化硅、或二者的组合；所述栅极（5)的材料为钼、钛、铝、铜 中的一种或多种的堆栈组合。7. -种TFT基板结构，其特征在于，包括基板（1)、设于所述基板（1)上的缓冲层（2)、 设于所述缓冲层（2)上的多晶硅层（3)、设于所述多晶硅层（3)上的栅极绝缘层（4)、及设 于所述栅极绝缘层（4)上且对应于所述多晶硅层（3)中部的栅极（5); 所述栅极（5)为梯形体结构，包括上底面（51)、下底面（52)、连接于所述上底面（51) 与下底面（52)之间且相对设置的第一斜面（53)与第二斜面（54);所述上底面（51)的面 积小于所述下底面（52)的面积； 所述多晶硅层（3)包括位于中部且对应于所述上底面（51)的未掺杂的沟道区（34)，位 于所述沟道区（34)两侧且分别对应于所述第一斜面（53)、第二斜面（54)的第一 η型轻掺 杂区（32)、第二η型轻掺杂区（33)，及分别位于所述第一 η型轻掺杂区（32)与第二η型轻 掺杂区（33)外侧的两η型重掺杂区（31)。8. 如权利要求7所述的TFT基板结构，其特征在于，所述栅极（5)的厚度为 2000Α~8000Α;所述第一斜面（53)与下底面（52)之间形成的夹角的角度为10°~ 60° ;所述第二斜面（54)与下底面（52)之间形成的夹角的角度为10°~60°。9. 如权利要求7所述的TFT基板结构的制作方法，其特征在于，所述第一、第二η型轻 掺杂区（32、33)中的η型离子浓度为从外侧向内侧呈线性递减分布。10. 如权利要求7所述的TFT基板结构，其特征在于，所述缓冲层（2)、及栅极绝缘层 (4)的材料为氧化硅、氮化硅、或二者的组合；所述栅极（5)的材料为钼、钛、错、铜中的一种 或多种的堆栈组合。
【专利摘要】本发明提供一种TFT基板结构的制作方法及TFT基板结构。本发明的TFT基板结构的制作方法，在制作栅极时通过调整蚀刻的参数，使栅极两侧形成斜面，并以栅极作为光罩，对多晶硅层进行离子注入，同时在多晶硅层形成n型重掺杂区和n型轻掺杂区，增加了阻值，分散了电极附近的强电场，避免了因局部强电场的存在而发生的热载流子效应对器件特性造成的影响，节省了单独形成n型轻掺杂区的制程，提升了生成效率，降低了生产成本。本发明的TFT基板结构，多晶硅层包括位于两侧的n型重掺杂区及位于多晶硅层的沟道区与n型重掺杂区之间的n型轻掺杂区，避免了局部强电场的产生，消除了热载流子对器件特性的影响。
【IPC分类】H01L21/336, H01L29/16, H01L27/12, H01L29/786, H01L29/423
【公开号】CN104900712
【申请号】CN201510313750
【发明人】郭文帅, 明星, 申智渊
【申请人】武汉华星光电技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月9日
【技术领域】
[0001] 本发明设及显示技术领域，尤其设及一种TFT基板结构的制作方法及TFT基板结 构。
【背景技术】
[0002] 液晶显示装置（Liquid化ystalDisplay,LCD)具有机身薄、省电、无福射等众多 优点，得到了广泛的应用，如；移动电话、个人数字助理（PDA)、数字相机、计算机屏幕或笔 记本电脑屏幕等。
[0003] 通常液晶显示装置包括壳体、设于壳体内的液晶面板及设于壳体内的背光模组 (Backli曲tmo化le)。其中，液晶面板的结构主要是由一薄膜晶体管阵列基板（ThinFilm "TransistorArray如bstrate，TFTArraySubstrate)、一彩色滤光片基板（ColorFilter, CF)、W及配置于两基板间的液晶层（Liquid化ystalLayer)所构成，其工作原理是通过在 两片玻璃基板上施加驱动电压来控制液晶层的液晶分子的旋转，将背光模组的光线折射出 来产生画面。
[0004] 随着移动显示技术在生活中的应用起到的作用越来越大，移动显示技术向更高画 质、更高精细程度、更轻薄和更低功耗的方向发展，在器件上就要求尺寸越来越小，器件内 部局部区域的电场强度也因此而增强，特别是在漏极附近存在强电场。载流子在强电场的 作用下获得较高的能量成为热载流子。热载流子对器件性能的影响主要表现在W下两个方 面：
[000引（1)热载流子越过绝缘层注入到氧化层，不断积累，改变阔值电压，影响器件寿 命；
[0006] (2)在漏极附近的耗尽区与晶格碰撞产生新的电子空穴对，W金属氧化物半导体 (MetalOxidSemicon化ctor，M0巧场效应晶体管为例，碰撞产生的电子形成附加的漏电 流，空穴则被衬底收集，形成衬底电流，使总电流成为饱和漏电流与衬底电流之和。热载流 子效应是限制器件最高工作电压的基本因素之一。
[0007] 为了解决热载流子的出现对器件特性的影响，技术人员想出了各种办法来避免局 部强电场的产生。请参阅图1，为一种现有的TFT基板结构的制作方法的示意图。该TFT基板 结构包括基板100、设于基板100上的缓冲层200、设于缓冲层200上的多晶娃层300,该方 法利用光阻层600为掩模，对多晶娃层300进行离子注入，对应栅极的两侧，在多晶娃层300 的沟道区330与位于两侧的n型重渗杂区310之间形成对称的两n型轻渗杂区（LDD) 320， W分散电极附近的强电场，减少热载流子的产生。但该样就意味着需要针对所述n型轻渗 杂区320的制作进行单独的光罩设计及一次光刻制程，需要花费大量的成本。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于提供一种TFT基板结构的制作方法，可同时在多晶娃层形成n 型重渗杂区和n型轻渗杂区，W增加阻值，分散电极附近的强电场，避免因局部强电场的存 在而发生的热载流子效应对器件特性造成影响。
[0009] 本发明的目的还在于提供一种TFT基板结构，多晶娃层中包括位于两侧的n型重 渗杂区及位于多晶娃层的沟道区与n型重渗杂区之间的n型轻渗杂区，可避免局部强电场 的产生，消除热载流子对器件特性的影响。
[0010] 为实现上述目的，本发明提供一种TFT基板结构的制作方法，包括如下步骤：
[0011] 步骤1、提供基板，在所述基板上沉积缓冲层；
[0012] 步骤2、在所述缓冲层上沉积多晶娃层，并在所述多晶娃层上沉积栅极绝缘层；
[0013] 步骤3、在所述栅极绝缘层上沉积金属层，并对所述金属层进行图案化处理，形成 对应于所述多晶娃层中部的栅极；
[0014] 所述栅极为梯形体结构，包括上底面、下底面、连接于所述上底面与下底面之间且 相对设置的第一斜面与第二斜面；所述上底面的面积小于所述下底面的面积；
[0015] 步骤4、W所述栅极为光罩，采用离子注入工艺对所述多晶娃层进行n型渗杂，在 所述多晶娃层两侧没有被栅极覆盖的区域形成n型重渗杂区，在所述多晶娃层上对应于所 述栅极的第一斜面、第二斜面的区域形成第一n型轻渗杂区、第二n型轻渗杂区，在所述多 晶娃层中部对应于所述栅极的上底面的区域形成未渗杂的沟道区。
[0016]所述栅极的厚度为2000A~8000A。
[0017] 所述步骤3通过干法蚀刻或湿法蚀刻形成第一斜面与第二斜面。
[0018] 所述第一斜面与下底面之间形成的夹角的角度为10°~60° ;所述第二斜面与下 底面之间形成的夹角的角度为10°~60°。
[0019] 所述第一、第二n型轻渗杂区中的n型离子浓度为从外侧向内侧呈线性递减分布。
[0020] 所述缓冲层、及栅极绝缘层的材料为氧化娃、氮化娃、或二者的组合；所述栅极的 材料为钢、铁、侣、铜中的一种或多种的堆找组合。
[0021] 本发明还提供一种TFT基板结构，包括基板、设于所述基板上的缓冲层、设于所述 缓冲层上的多晶娃层、设于所述多晶娃层上的栅极绝缘层、及设于所述栅极绝缘层上且对 应于所述多晶娃层中部的栅极；
[0022] 所述栅极为梯形体结构，包括上底面、下底面、连接于所述上底面与下底面之间且 相对设置的第一斜面与第二斜面；所述上底面的面积小于所述下底面的面积；
[0023] 所述多晶娃层包括位于中部且对应于所述上底面的未渗杂的沟道区，位于所述沟 道区两侧且分别对应于所述第一斜面、第二斜面的第一n型轻渗杂区、第二n型轻渗杂区， 及分别位于所述第一n型轻渗杂区与第二n型轻渗杂区外侧的两n型重渗杂区。
[0024] 所述栅极的厚度为2000A~8000A;所述第一斜面与下底面之间形成的夹角的角 度为10°~60° ;所述第二斜面与下底面之间形成的夹角的角度为10°~60°。
[00巧]所述第一、第二n型轻渗杂区中的n型离子浓度为从外侧向内侧呈线性递减分布。
[0026] 所述缓冲层、及栅极绝缘层的材料为氧化娃、氮化娃、或二者的组合；所述栅极的 材料为钢、铁、侣、铜中的一种或多种的堆找组合。
[0027] 本发明的有益效果；本发明的TFT基板结构的制作方法，在制作栅极时通过调整 蚀刻的参数，使栅极两侧形成斜面，并W栅极作为光罩，对多晶娃层进行离子注入，同时在 多晶娃层形成n型重渗杂区和n型轻渗杂区，增加了阻值，分散了电极附近的强电场，避免 了因局部强电场的存在而发生的热载流子效应对器件特性造成的影响，W及轻渗杂区不对 称对器件的造成的其他影响，节省了单独形成n型轻渗杂区的制程，提升了生成效率，降低 了生产成本。本发明的TFT基板结构，多晶娃层中包括位于两侧的n型重渗杂区及位于多 晶娃层的沟道区与n型重渗杂区之间的n型轻渗杂区，避免了局部强电场的产生，消除了热 载流子对器件特性的影响。
【附图说明】
[0028] 为了能更进一步了解本发明的特征W及技术内容，请参阅W下有关本发明的详细 说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加W限制。
[0029] 附图中，
[0030] 图1为一种现有的TFT基板结构的制作方法的示意图；
[0031] 图2为本发明的TFT基板结构的制作方法的流程图；
[0032] 图3为本发明的TFT基板结构的制作方法的步骤1的示意图；
[0033] 图4为本发明的TFT基板结构的制作方法的步骤2的示意图；
[0034] 图5为本发明的TFT基板结构的制作方法的步骤3的示意图；
[0035] 图6为本发明的TFT基板结构的制作方法的步骤4的示意图；
[0036] 图7为本发明的TFT基板结构的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0037] 为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，W下结合本发明的优选实施 例及其附图进行详细描述。
[0038] 请参阅图2,本发明首先提供一种TFT基板结构的制作方法，包括如下步骤；
[0039] 步骤1、如图3所示，提供基板1，在所述基板1上沉积缓冲层2。
[0040] 具体的，所述基板1可W是玻璃基板或塑料基板，所述缓冲层2的材料可W是氧化 娃（SiOx)、氮化娃（Si化）、或二者的组合。
[0041] 步骤2、如图4所示，在所述缓冲层2上沉积多晶娃任Oly-Si)层3,并在所述多晶 娃层3上沉积栅极绝缘层4。
[0042] 具体的，所述栅极绝缘层4的材料可W是氧化娃、氮化娃、或二者的组合。
[0043] 步骤3、如图5所示，在所述栅极绝缘层4上沉积金属层，并对所述金属层进行图案 化处理，形成对应于所述多晶娃层3中部的栅极5。
[0044] 所述栅极5为梯形体结构，包括上底面51、下底面52、连接于所述上底面51与下 底面52之间且相对设置的第一斜面53与第二斜面54;所述上底面51的面积小于所述下 底面52的面积。
[0045] 具体的，所述第一斜面53与下底面52之间形成的夹角的角度为10°~60°;所 述第二斜面54与下底面52之间形成的夹角的角度为10°~60°。
[0046] 优选的，所述第一斜面53、第二斜面54与下底面52之间形成的夹角的角度相同。
[0047]具体的，所述栅极5的材料可W是钢（Mo)、铁（Ti)、侣（A1)、铜（化）中的一种或多 种的堆找组合。
[0048] 具体的，通过干法蚀刻值ryEtch)或湿法蚀刻（WetEtch)形成所述第一斜面53 与第二斜面54,并通过调整蚀刻工艺的参数来调整所述第一斜面53、第二斜面54与所述下 底面52之间形成的夹角的角度。
[0049] 优选的，所述栅极5的厚度为2000A~.'8000A。
[0050] 步骤4、如图6所示，W所述栅极5为光罩，采用离子注入工艺对所述多晶娃层3进 行n型渗杂，在所述多晶娃层3两侧没有被栅极5覆盖的区域上形成n型重渗杂区31，在所 述多晶娃层3上对应于所述栅极5的第一斜面53、第二斜面54的区域形成第一n型轻渗杂 区32、及第二n型轻渗杂区33,在所述多晶娃层3中部对应于所述栅极5的上底面51的区 域形成未渗杂的沟道区34。
[0051] 由于所述栅极5的两侧为平缓的斜面，因此在采用离子注入工艺对所述多晶娃层 3进行n型渗杂的过程中，在没有栅极5覆盖的区域形成n型重渗杂区31，由于所述栅极5 位于第一斜面53与第二斜面54处的厚度较薄，从而n型离子可W穿过所述栅极5,在所述 多晶娃层3上被栅极5的第一斜面53、第二斜面54覆盖的区域形成n型离子浓度呈线性分 布的第一、第二n型轻渗杂区32、33。所述第一、第二n型轻渗杂区32、33增加了阻值，分散 了电极附近的强电场，避免了因局部强电场的存在而发生的热载流子效应对器件特性造成 的影响。
[0052] 进一步的，由于所述栅极5位于第一斜面53与下底面52之间的厚度从外侧向内 侧呈线性递增，因此进行n型渗杂时，n型离子注入的难度也从外向内逐渐递增，从而最终 得到的第一n型轻渗杂区32中的n型离子浓度为从外侧向内侧呈线性递减分布。
[005引同理，由于所述栅极5位于第二斜面54与下底面52之间的厚度从外侧向内侧呈 线性递增，因此进行n型渗杂时，n型离子注入的难度也从外向内逐渐递增，从而最终得到 的第二n型轻渗杂区33中的n型离子浓度为从外侧向内侧呈线性递减分布。
[0054] 具体的，所述步骤4得到的n型重渗杂区31中的n型离子浓度C。,的范围为10W~ l〇i5ions/cm3;所述第一n型轻渗杂区32、第二n型轻渗杂区33中的n型离子浓度C。_的范 围为(；+>0。_> 0。
[0055] 本发明的TFT基板结构的制作方法，通过在沟道的两侧分别设置两个n型轻渗杂 区，避免了轻渗杂区不对称对器件的造成的其他影响。
[0056] 上述TFT基板结构的制作方法，在制作栅极时通过调整蚀刻工艺的参数，使栅极 两侧形成斜面，并W栅极作为光罩，对多晶娃层进行离子注入，通过一道制程同时在多晶娃 层形成n型重渗杂区和线性离子浓度的n型轻渗杂区，增加了阻值，分散了电极附近的强电 场，避免了因局部强电场的存在而发生的热载流子效应对器件特性造成的影响，W及轻渗 杂区不对称对器件的造成的其他影响，节省了单独形成n型轻渗杂区的制程，提升了生成 效率，降低了生产成本。
[0057] 请参阅图7,本发明还提供一种TFT基板结构，包括基板1、设于所述基板1上的缓 冲层2、设于所述缓冲层2上的多晶娃层3、设于所述多晶娃层3上的栅极绝缘层4、及设于 所述栅极绝缘层4上且对应于所述多晶娃层3中部的栅极5。
[0058] 所述栅极5为梯形体结构，包括上底面51、下底面52、连接于所述上底面51与下 底面52之间且相对设置的第一斜面53与第二斜面54 ;所述上底面51的面积小于所述下 底面52的面积。
[0059] 所述多晶娃层3包括位于中部且对应于所述上底面51的未渗杂的沟道区34,位于 所述沟道区34两侧且分别对应于所述第一斜面53、第二斜面54的第一n型轻渗杂区32、 第二n型轻渗杂区33,及分别位于所述第一n型轻渗杂区32与第二n型轻渗杂区33外侧 的两n型重渗杂区31。
[0060] 优选的，所述栅极5的厚度为2000A~8000A。
[0061] 具体的，所述第一斜面53与下底面52之间形成的夹角的角度为10°~60° ;所 述第二斜面54与下底面52之间形成的夹角的角度为10°~60°。
[0062] 优选的，所述第一斜面53、第二斜面54与下底面52之间形成的夹角的角度相同。
[0063] 具体的，所述第一、第二n型轻渗杂区32、33中的n型离子浓度呈线性分布。
[0064]进一步的，所述第一、第二n型轻渗杂区32、33中的n型离子浓度为从外侧向内侧 呈线性递减分布。
[0065] 具体的，所述n型重渗杂区31中的n型离子浓度C。,的范围为10M~10 "ions/ cm3;所述第一n型轻渗杂区32、第二n型轻渗杂区33中的n型离子浓度C。_的范围为0。+> C"->〇〇
[0066] 具体的，所述缓冲层2、及栅极绝缘层4的材料为氧化娃、氮化娃、或二者的组合； 所述栅极5的材料为钢、铁、侣、铜中的一种或多种的堆找组合。
[0067] 上述TFT基板结构，多晶娃层中包括位于两侧的n型重渗杂区及位于多晶娃层的 沟道区与n型重渗杂区之间的n型轻渗杂区，避免了局部强电场的产生，消除了热载流子对 器件特性的影响。
[0068] 综上所述，本发明的TFT基板结构的制作方法，在制作栅极时通过调整蚀刻的参 数，使栅极两侧形成斜面，并W栅极作为光罩，对多晶娃层进行离子注入，通过一道制程同 时在多晶娃层上形成n型重渗杂区和n型轻渗杂区，增加了阻值，分散了电极附近的强电 场，避免了因局部强电场的存在而发生的热载流子效应对器件特性造成的影响，W及轻渗 杂区不对称对器件的造成的其他影响；节省了单独形成n型轻渗杂区的制程，提升了生成 效率，降低了生产成本。本发明的TFT基板结构，多晶娃层中包括位于两侧的n型重渗杂区 及位于多晶娃层的沟道区与n型重渗杂区之间的n型轻渗杂区，避免了局部强电场的产生， 消除了热载流子对器件特性的影响。
[0069]W上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可W根据本发明的技术方案和技术 构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有该些改变和变形都应属于本发明后附的权利 要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种TFT基板结构的制作方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1、提供基板（1)，在所述基板（1)上沉积缓冲层（2); 步骤2、在所述缓冲层（2)上沉积多晶硅层（3)，并在所述多晶硅层（3)上沉积栅极绝 缘层（4); 步骤3、在所述栅极绝缘层（4)上沉积金属层，并对所述金属层进行图案化处理，形成 对应于所述多晶硅层（3)中部的栅极（5); 所述栅极（5)为梯形体结构，包括上底面（51)、下底面（52)、连接于所述上底面（51) 与下底面（52)之间且相对设置的第一斜面（53)与第二斜面（54);所述上底面（51)的面 积小于所述下底面（52)的面积； 步骤4、以所述栅极（5)为光罩，采用离子注入工艺对所述多晶硅层（3)进行η型掺杂， 在所述多晶硅层（3)两侧没有被栅极（5)覆盖的区域形成η型重掺杂区（31)，在所述多晶 硅层（3)上对应于所述栅极（5)的第一斜面（53)、第二斜面（54)的区域形成第一 η型轻掺 杂区（32)、第二η型轻掺杂区（33)，在所述多晶硅层（3)中部对应于所述栅极（5)的上底 面（51)的区域形成未掺杂的沟道区（34)。2. 如权利要求1所述的TFT基板结构的制作方法，其特征在于，所述栅极（5)的厚度为 2000Α~8000Α。3. 如权利要求1所述的TFT基板结构的制作方法，其特征在于，所述步骤3通过干法蚀 刻或湿法蚀刻形成第一斜面（53)与第二斜面（54)。4. 如权利要求1所述的TFT基板结构的制作方法，其特征在于，所述第一斜面（53)与 下底面（52)之间形成的夹角的角度为10°~60° ;所述第二斜面（54)与下底面（52)之 间形成的夹角的角度为10°~60°。5. 如权利要求1所述的TFT基板结构的制作方法，其特征在于，所述第一、第二η型轻 掺杂区（32、33)中的η型离子浓度为从外侧向内侧呈线性递减分布。6. 如权利要求1所述的TFT基板结构的制作方法，其特征在于，所述缓冲层（2)、及栅 极绝缘层（4)的材料为氧化硅、氮化硅、或二者的组合；所述栅极（5)的材料为钼、钛、铝、铜 中的一种或多种的堆栈组合。7. -种TFT基板结构，其特征在于，包括基板（1)、设于所述基板（1)上的缓冲层（2)、 设于所述缓冲层（2)上的多晶硅层（3)、设于所述多晶硅层（3)上的栅极绝缘层（4)、及设 于所述栅极绝缘层（4)上且对应于所述多晶硅层（3)中部的栅极（5); 所述栅极（5)为梯形体结构，包括上底面（51)、下底面（52)、连接于所述上底面（51) 与下底面（52)之间且相对设置的第一斜面（53)与第二斜面（54);所述上底面（51)的面 积小于所述下底面（52)的面积； 所述多晶硅层（3)包括位于中部且对应于所述上底面（51)的未掺杂的沟道区（34)，位 于所述沟道区（34)两侧且分别对应于所述第一斜面（53)、第二斜面（54)的第一 η型轻掺 杂区（32)、第二η型轻掺杂区（33)，及分别位于所述第一 η型轻掺杂区（32)与第二η型轻 掺杂区（33)外侧的两η型重掺杂区（31)。8. 如权利要求7所述的TFT基板结构，其特征在于，所述栅极（5)的厚度为 2000Α~8000Α;所述第一斜面（53)与下底面（52)之间形成的夹角的角度为10°~ 60° ;所述第二斜面（54)与下底面（52)之间形成的夹角的角度为10°~60°。9. 如权利要求7所述的TFT基板结构的制作方法，其特征在于，所述第一、第二η型轻 掺杂区（32、33)中的η型离子浓度为从外侧向内侧呈线性递减分布。10. 如权利要求7所述的TFT基板结构，其特征在于，所述缓冲层（2)、及栅极绝缘层 (4)的材料为氧化硅、氮化硅、或二者的组合；所述栅极（5)的材料为钼、钛、错、铜中的一种 或多种的堆栈组合。
【专利摘要】本发明提供一种TFT基板结构的制作方法及TFT基板结构。本发明的TFT基板结构的制作方法，在制作栅极时通过调整蚀刻的参数，使栅极两侧形成斜面，并以栅极作为光罩，对多晶硅层进行离子注入，同时在多晶硅层形成n型重掺杂区和n型轻掺杂区，增加了阻值，分散了电极附近的强电场，避免了因局部强电场的存在而发生的热载流子效应对器件特性造成的影响，节省了单独形成n型轻掺杂区的制程，提升了生成效率，降低了生产成本。本发明的TFT基板结构，多晶硅层包括位于两侧的n型重掺杂区及位于多晶硅层的沟道区与n型重掺杂区之间的n型轻掺杂区，避免了局部强电场的产生，消除了热载流子对器件特性的影响。
【IPC分类】H01L21/336, H01L29/16, H01L27/12, H01L29/786, H01L29/423
【公开号】CN104900712
【申请号】CN201510313750
【发明人】郭文帅, 明星, 申智渊
【申请人】武汉华星光电技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月9日
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