Ltps組件的制造方法
【專利摘要】本發明公開的LTPS組件的制造方法，包括：提供基板，并在基板上制備形成多晶硅層；在多晶硅層上制備形成柵極金屬層；針對多晶硅層以第一注入劑量進行第一次離子注入，藉此在多晶硅層內形成源極區、漏極區、以及位于源極區和漏極區之間的溝道區；對多晶硅層進行加熱處理，使第一次離子注入的摻雜離子往溝道區的方向進行擴散；針對多晶硅層以第二注入劑量進行第二次離子注入，在溝道區和源極區之間、以及溝道區和漏極區之間分別形成輕摻雜漏結構，其中，第二注入劑量大于第一注入劑量。形成的輕摻雜漏結構可以降低溝道區兩側源極區和漏極區之間的電量差值，進而改善LTPS組件的漏電流現象，避免因漏電流過大造成組件操作不穩定甚至失效，進而影響顯示器的影像質量。
【專利說明】
LTPS組件的制造方法
技術領域
[0001]本發明設計AMOLED顯示技術，尤其是指一種LTPS組件的制造方法。
【背景技術】
[0002]在平板顯示技術中，有源矩陣有機發光二極管(Active Matrix Organic LightEmitting D1de, AMOLED)顯示器以其輕薄、主動發光、快響應速度、廣視角、色彩豐富及高亮度、低功耗、耐高低溫等眾多優點而被業界公認為是繼液晶顯示器(LCD)之后的第三代顯示技術。AMOLED為新世代的顯示器技術，其具有自發光、廣視角、對比度、低耗電、高響應速度、高分辨率、全彩薄型化等優點，具有挑戰成為未來主流的顯示器技術。
[0003]現有技術中AMOLED器件的LTPS組件部分主要采用LTPS (Low Temperature PolySilicon，低溫多晶硅)制程，圖1是現有的LTPS組件在柵極金屬層制作完成后的結構示意圖，參見圖1所示，由于現有的AMOLED器件的LTPS組件部分，包括基板90、制備于基板90上的多晶硅層(P_Si)91、柵極金屬層92以及制備形成于基板90和多晶硅層91之間，以及多晶硅層91和柵極金屬層92之間的絕緣層93。其中，多晶硅層91上形成有溝道區911、以及形成于溝道區911兩側的源極區(Source)912和漏極區(Drain)913。
[0004]由于多晶硅層91的溝道區911兩側的源極區912和漏極區913之間的電場能量差異較大，故LTPS組件電性表現出有相對較大的漏電流現象，此漏電流過大時會影響顯示器的影像質量(如顯示亮點)。因此，AMOLED器件的LTPS組件部分的良窳將決定AMOLED器件的最終顯示質量。因此，有必要對現有的AMOLED器件的LTPS組件進行改進。
【發明內容】
[0005]有鑒于上述現有技術的LTPS組件容易出現漏電流的問題，本發明提供了一種LTPS組件的制造方法，包括:
[0006]提供基板，并在所述基板上制備形成多晶硅層；
[0007]在所述多晶硅層上制備形成柵極金屬層；
[0008]針對所述多晶硅層以第一注入劑量進行第一次離子注入，藉此在所述多晶硅層內形成源極區、漏極區、以及位于所述源極區和所述漏極區之間的溝道區；
[0009]對所述多晶硅層進行加熱處理，使所述第一次離子注入的摻雜離子往所述溝道區的方向進行擴散；以及
[0010]針對所述多晶硅層以第二注入劑量進行第二次離子注入，在所述溝道區和所述源極區之間、以及所述溝道區和所述漏極區之間分別形成輕摻雜漏結構，其中，所述第二注入劑量大于所述第一注入劑量。
[0011]本發明LTPS組件的制造方法，先進行第一次離子注入為低劑量，再進行加熱處理，使低劑量的摻雜離子往溝道區的方向進行擴散，再進行第二次離子注入為高劑量，在溝道區和源極區之間，以及溝道區和漏極區之間分別形成輕摻雜漏結構，可以降低溝道區兩側的源極區和漏極區之間的電量差值，進而改善LTPS組件的漏電流現象，避免因漏電流過大造成組件操作不穩定甚至失效，進而影響顯示器的影像質量。
[0012]本發明LTPS組件的制造方法的進一步改進在于，所述第一次離子注入的摻雜離子與所述第二次離子注入的摻雜離子均為P型摻雜離子。
[0013]本發明LTPS組件的制造方法的進一步改進在于，所述P型摻雜離子為硼離子。
[0014]本發明LTPS組件的制造方法的進一步改進在于，所述第一注入劑量為1E14，所述第二注入劑量為1E15。
[0015]本發明LTPS組件的制造方法的進一步改進在于，進行所述第一次離子注入時的注入能量與進行所述第二次離子注入時的注入能量均為30KeV。
[0016]本發明LTPS組件的制造方法的進一步改進在于，對所述多晶硅層進行加熱處理時的加熱溫度為580°C至600°C之間。
[0017]本發明LTPS組件的制造方法的進一步改進在于，所述加熱溫度為590°C。
[0018]本發明LTPS組件的制造方法的進一步改進在于，對所述多晶硅層進行加熱處理時的加熱時間為10分鐘至30分鐘之間。
[0019]本發明LTPS組件的制造方法的進一步改進在于，所述加熱時間為15分鐘。
[0020]本發明LTPS組件的制造方法的進一步改進在于，所述輕摻雜漏結構的寬度為
0.15微米至0.45微米之間。
[0021]本發明LTPS組件的制造方法的進一步改進在于，所述輕摻雜漏結構的寬度為0.3微米。
[0022]本發明LTPS組件的制造方法的進一步改進在于，在所述多晶硅層上制備形成所述柵極金屬層后，于所述柵極金屬層上形成一層光阻玻璃；以及在所述多晶硅層內進行第一次離子注入之前，先對所述柵極金屬層進行所述光阻玻璃的去除。
[0023]本發明LTPS組件的制造方法的進一步改進在于，所述基板是由以玻璃、塑料或石英為材料的透明基板。
[0024]本發明LTPS組件的制造方法的進一步改進在于，在所述多晶硅層內進行第一次離子注入之前，還包括步驟:在所述基板和所述多晶硅層之間，以及所述多晶硅層和所述柵極金屬層之間制備形成絕緣層。
[0025]本發明LTPS組件的制造方法的進一步改進在于，所述絕緣層為氧化硅層、氮化硅層或氧化硅層和氮化硅層的組合層。
[0026]本發明LTPS組件的制造方法的進一步改進在于，所述絕緣層是通過等離子體增強化學氣相沉積法或低壓力化學氣相沉積法制備形成的。
[0027]本發明LTPS組件的制造方法的進一步改進在于，所述柵極金屬層的材料是鉬。
[0028]本發明LTPS組件的制造方法的進一步改進在于，所述柵極金屬層是通過濺射或真空沉積法制備形成的。
【附圖說明】
[0029]圖1是現有的LTPS組件在柵極金屬層制作完成后的結構示意圖。
[0030]圖2是本發明LTPS組件的制造方法的流程圖。
[0031]圖3是本發明LTPS組件的制造方法中LTPS組件在柵極金屬層制作完成后的結構示意圖。
[0032]圖4是本發明LTPS組件的制造方法中LTPS組件在第一次離子注入后的結構示意圖。
[0033]圖5是本發明LTPS組件的制造方法中LTPS組件在加熱處理后的結構示意圖。
[0034]圖6是本發明LTPS組件的制造方法中LTPS組件在第二次離子注入后的結構示意圖。
[0035]圖7是本發明LTPS組件的制造方法中LTPS組件形成輕摻雜漏結構后的結構示意圖。
[0036]圖8是采用本發明LTPS組件的制造方法的LTPS組件與現有的LTPS組件的源漏極之間的電量差異對比圖。
【具體實施方式】
[0037]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0038]圖2是本發明LTPS組件的制造方法的流程圖，配合參看圖2所示，本發明的LTPS組件的制造方法，包括:
[0039]SlOl提供基板，并在所述基板上制備形成多晶硅層；
[0040]S102在所述多晶硅層上制備形成柵極金屬層；
[0041]圖3是本發明LTPS組件的制造方法中LTPS組件在柵極金屬層制作完成后的結構示意圖。具體地，結合圖3所示，提供基板10，在基板10上制備形成多晶硅層20。其中，基板10是由以玻璃、塑料或石英為材料的透明基板。
[0042]通過濺射或真空沉積法在多晶硅層20上制備形成柵極金屬層30，柵極金屬層30的材料優選的采用鉬(Mo)。
[0043]通過等離子體增強化學氣相沉積法(PECVD)或低壓力化學氣相沉積法(LPCVD)在基板10和多晶硅層20之間，以及多晶硅層20和柵極金屬層30之間制備形成絕緣層40。絕緣層40優選地為氧化硅層(S1)、氮化硅層(SiN)或氧化硅層和氮化硅層的組合層。
[0044]S103針對所述多晶硅層以第一注入劑量進行第一次離子注入，藉此在所述多晶硅層內形成源極區、漏極區、以及位于所述源極區和所述漏極區之間的溝道區；
[0045]具體地，在多晶硅層20上制備形成柵極金屬層30后，柵極金屬層30上會形成一層光阻玻璃，在多晶硅層20內進行第一次離子注入之前，先對柵極金屬層30進行光阻玻璃的去除。
[0046]圖4是本發明LTPS組件的制造方法中LTPS組件在第一次離子注入后的結構示意圖。結合圖4所示，光阻玻璃去除后，以lE14/cm2的注入劑量和30KeV的注入能量，在多晶硅層20內進行第一次離子注入。第一次離子注入后，在多晶硅層20內形成源極區220、漏極區230、以及位于源極區220和漏極區230之間的溝道區210。其中，溝道區210位于柵極金屬層30的正下方。
[0047]優選地，第一次離子注入的摻雜離子為P型摻雜離子，更優選地為硼(B)離子。如圖4所示，第一次離子注入后，源極區220和漏極區230內摻雜有P-摻雜離子。
[0048]S104對所述多晶硅層進行加熱處理，使所述第一次離子注入的摻雜離子往所述溝道區的方向進行擴散；
[0049]圖5是本發明LTPS組件的制造方法中LTPS組件在加熱處理后的結構示意圖。具體地，結合圖5所示，以580?600°C的加熱溫度對多晶硅層20進行加熱處理，加熱時間控制為10?30分鐘之間，使第一次離子注入的摻雜離子往溝道區210的方向進行擴散。優選地，將加熱溫度設置為590°C，將加熱時間設置為15分鐘。
[0050]當第一次離子注入的摻雜離子的擴散的距離小于0.15微米時，最后所形成的輕摻雜漏(LDD)結構可能過小，可能會劣化了薄膜特性。當第一次離子注入的摻雜離子的擴散的距離大于0.45微米時，又會造成溝道區210的寬度過小，導致電子和空穴不能平穩流動。因此，將第一次離子注入的摻雜離子的擴散的距離控制在0.15?0.45微米之間。優選地，將第一次離子注入的摻雜離子的擴散的距離控制在0.3微米。
[0051]S105針對所述多晶硅層以第二注入劑量進行第二次離子注入，在所述溝道區和所述源極區之間、以及所述溝道區和所述漏極區之間分別形成輕摻雜漏結構，其中，所述第二注入劑量大于所述第一注入劑量。
[0052]圖6是本發明LTPS組件的制造方法中LTPS組件在第二次離子注入后的結構示意圖，圖7是本發明LTPS組件的制造方法中LTPS組件形成輕摻雜漏結構后的結構示意圖。
[0053]具體地，結合圖6所示，以lE15/cm2的注入劑量和30KeV的注入能量，在多晶硅層20內進行第二次離子注入。優選地，第二次離子注入的摻雜離子為P型摻雜離子，更優選地為硼(B)離子。如圖6所示，第二次離子注入后，源極區220和漏極區230內摻雜有P+摻雜離子，但是，被柵極金屬層30擋住的部分仍摻雜有P-摻雜離子。因此，結合圖7所示，第二次離子注入后，在溝道區210和源極區220之間，以及溝道區210和漏極區230之間就分別形成了輕摻雜漏結構240，輕摻雜漏結構240的寬度就等于上述第一次離子注入的摻雜離子經過加熱處理后擴散的距離。
[0054]本發明LTPS組件的制造方法，先進行第一次離子注入為低劑量，再進行加熱處理，使低劑量的摻雜離子往溝道區的方向進行擴散，再進行第二次離子注入為高劑量，在溝道區和源極區之間，以及溝道區和漏極區之間分別形成輕摻雜漏結構，可以降低溝道區兩側的源極區和漏極區之間的電量差值，進而改善LTPS組件的漏電流現象，避免因漏電流過大造成組件操作不穩定甚至失效，進而影響顯示器的影像質量。
[0055]圖8是采用本發明LTPS組件的制造方法的LTPS組件與現有的LTPS組件的源漏極之間的電量差異對比圖，其中曲線A表示采用本發明LTPS組件的制造方法后的LTPS組件的源漏極之間的電量差值，曲線B表示現有的LTPS組件的源漏極之間的電量差值。
[0056]從圖8中可以看出，采用本發明LTPS組件的制造方法的LTPS組件的源漏極之間的電量差值明顯要小于現有的LTPS組件的源漏極之間的電量差值。因此，采用本發明LTPS組件的制造方法，可以降低溝道區兩側的源極區和漏極區之間的電量差值，進而改善LTPS組件的漏電流現象，避免因漏電流過大造成組件操作不穩定甚至失效，進而影響顯示器的影像質量。
[0057]以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案的范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種LTPS組件的制造方法，其特征在于，包括: 提供基板，并在所述基板上制備形成多晶硅層； 在所述多晶硅層上制備形成柵極金屬層； 針對所述多晶硅層以第一注入劑量進行第一次離子注入，藉此在所述多晶硅層內形成源極區、漏極區、以及位于所述源極區和所述漏極區之間的溝道區； 對所述多晶硅層進行加熱處理，使所述第一次離子注入的摻雜離子往所述溝道區的方向進行擴散；以及 針對所述多晶硅層以第二注入劑量進行第二次離子注入，在所述溝道區和所述源極區之間、以及所述溝道區和所述漏極區之間分別形成輕摻雜漏結構，其中，所述第二注入劑量大于所述第一注入劑量。2.如權利要求1所述的LTPS組件的制造方法，其特征在于，所述第一次離子注入的摻雜離子與所述第二次離子注入的摻雜離子均為P型摻雜離子。3.如權利要求2所述的LTPS組件的制造方法，其特征在于，所述P型摻雜離子為硼離子。4.如權利要求1所述的LTPS組件的制造方法，其特征在于，所述第一注入劑量為1E14，所述第二注入劑量為1E15。5.如權利要求1所述的LTPS組件的制造方法，其特征在于，進行所述第一次離子注入時的注入能量與進行所述第二次離子注入時的注入能量均為30KeV。6.如權利要求1所述的LTPS組件的制造方法，其特征在于，對所述多晶硅層進行加熱處理時的加熱溫度為580°C至600°C之間。7.如權利要求6所述的LTPS組件的制造方法，其特征在于，所述加熱溫度為590°C。8.如權利要求1所述的LTPS組件的制造方法，其特征在于，對所述多晶硅層進行加熱處理時的加熱時間為10分鐘至30分鐘之間。9.如權利要求8所述的LTPS組件的制造方法，其特征在于，所述加熱時間為15分鐘。10.如權利要求1所述的LTPS組件的制造方法，其特征在于，所述輕摻雜漏結構的寬度為0.15微米至0.45微米之間。11.如權利要求10所述的LTPS組件的制造方法，其特征在于，所述輕摻雜漏結構的寬度為0.3微米。12.如權利要求1所述的LTPS組件的制造方法，其特征在于，在所述多晶硅層上制備形成所述柵極金屬層后，于所述柵極金屬層上形成一層光阻玻璃；以及在所述多晶硅層內進行第一次離子注入之前，先對所述柵極金屬層進行所述光阻玻璃的去除。13.如權利要求1所述的LTPS組件的制造方法，其特征在于，所述基板是由以玻璃、塑料或石英為材料的透明基板。14.如權利要求1所述的LTPS組件的制造方法，其特征在于，在所述多晶硅層內進行第一次離子注入之前，還包括步驟:在所述基板和所述多晶硅層之間，以及所述多晶硅層和所述柵極金屬層之間制備形成絕緣層。15.如權利要求14所述的LTPS組件的制造方法，其特征在于，所述絕緣層為氧化硅層、氮化硅層或氧化硅層和氮化硅層的組合層。16.如權利要求14或15所述的LTPS組件的制造方法，其特征在于，所述絕緣層是通過等離子體增強化學氣相沉積法或低壓力化學氣相沉積法制備形成的。17.如權利要求1所述的LTPS組件的制造方法，其特征在于，所述柵極金屬層的材料是鉬。18.如權利要求17所述的LTPS組件的制造方法，其特征在于，所述柵極金屬層是通過濺射或真空沉積法制備形成的。
【文檔編號】H01L21/265GK106033716SQ201510116897
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月17日
【發明人】許嘉哲, 顏圣佑, 彭思君
【申請人】上海和輝光電有限公司