[发明专利]一种减小LTPS接触孔深宽比的工艺方法

说明书

技术领域

本发明关于一种LTPS工艺方法，尤其是指一种减小LTPS接触孔深宽比的工艺方法。

背景技术

在通常的LTPS（低温多晶硅）工艺中，接触孔（Contact Hole，CT）的制作工艺一般为：

CT层：PECVD成膜—光刻—刻蚀，刻蚀至金属层以及多晶硅层，形成接触孔；

DL层：Sputter成膜—光刻—刻蚀，刻蚀掉多余的互连金属。

配合参见图1所示，LTPS接触孔倾角的计算公式为：

θ=arctanh0.5(Wup-Wdown)]]>

其中，θ为接触孔倾角，h为需要刻蚀的接触孔的膜厚，W_up为接触孔上部开口的边长大小，W_down为接触孔下部开口的边长大小。

配合参看图2所示，通常的LTPS膜层结构在第二栅极层（Gate Line2，GL2）制作之前由下往上依次分别为：玻璃基板1、第一SiNx层2、SiO₂层3、第二SiNx层4，其中，SiO₂层3中还包括多晶硅层5（Poly-Si），第二SiNx层4还包括金属层6（图中所示为金属Mo）。

在常规工艺下，最深的接触孔需要向下刻蚀超过的膜层，接触孔上部开口的边长为2.5μm，接触孔下部开口的边长为0.5μm，由上述计算公式可得，接触孔的极限倾角为38.66°。

随着工艺设计的复杂化，接触孔的尺寸不断的下降，接触孔需要刻蚀的厚度也不断的增加，而接触孔尺寸下降会使得接触孔的深宽比扩大，无法产生较为平缓的接触孔倾角。如果接触孔的倾角过大，可能导致其上的膜层覆盖不均，从而引发断裂。如果为了得到较小的接触孔倾角，就必须减小接触孔下部开口的面积，这样又会影响互连可靠性。

发明内容

有鉴于上述问题，本发明提供了一种减小LTPS接触孔深宽比的工艺方法，该方法具有一预刻蚀步骤，所述预刻蚀步骤包括：

在膜表面向下刻蚀一设定厚度，形成一垂直高度低于所述膜表面的基准面；

自所述基准面向下制作形成LTPS接触孔。

本发明的进一步改进在于，所述预刻蚀步骤进一步包括：

1）在所述膜表面形成一金属层；

2）以该金属层作为掩膜，实施所述预刻蚀步骤。

本发明的进一步改进在于，采用半透式掩膜或灰色调掩膜的光刻工艺，刻蚀所述金属层。

本发明通过在LTPS接触孔制作工艺中增加一步预刻蚀步骤，使接触孔区域的膜厚减小，最后形成的接触孔的倾角也随之减小，改善了器件的性能。

附图说明

图1是通常的LTPS接触孔的放大示意图。

图2是通常的LTPS膜层结构在GL2层制作之前的示意图。

图3是本发明的一种实施例中LTPS膜层结构完成制作形成金属层之后的示意图。

图4是本发明的一种实施例中LTPS膜层结构完成预刻蚀步骤之后的示意图

图5是本发明的一种实施例中形成GL2层之后LTPS膜层结构的示意图。

图6是利用本发明制作出的接触孔的第一种效果示意图。

图7是利用本发明制作出的接触孔的第二种效果示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

优选的，本发明的一种减小LTPS接触孔深宽比的工艺方法，在制作LTPS的GL2层时，实施所述预刻蚀步骤，包括以下步骤：

1）配合参看图3所示，在LTPS接触孔区域7以外的膜表面，采用半透式掩膜（HTM）或灰色调掩膜（GTM）的光刻工艺，制作形成一具有一定高度差的金属层8；