CN106571306A - 薄膜晶体管及其制造方法 - Google Patents
薄膜晶体管及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106571306A CN106571306A CN201610956760.9A CN201610956760A CN106571306A CN 106571306 A CN106571306 A CN 106571306A CN 201610956760 A CN201610956760 A CN 201610956760A CN 106571306 A CN106571306 A CN 106571306A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- polysilicon
- amorphous silicon
- silicon
- hydrion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 131
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 91
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 66
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 51
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 17
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 186
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 123
- YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N Hydrogen atom Chemical compound [H] YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 47
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 claims description 31
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 22
- RPAJSBKBKSSMLJ-DFWYDOINSA-N (2s)-2-aminopentanedioic acid;hydrochloride Chemical compound Cl.OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O RPAJSBKBKSSMLJ-DFWYDOINSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 claims description 15
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 claims description 15
- 238000003851 corona treatment Methods 0.000 claims description 14
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 14
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 12
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 229910003978 SiClx Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 3
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- DOTMOQHOJINYBL-UHFFFAOYSA-N molecular nitrogen;molecular oxygen Chemical compound N#N.O=O DOTMOQHOJINYBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000035935 pregnancy Effects 0.000 claims 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 208000034699 Vitreous floaters Diseases 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02587—Structure
- H01L21/0259—Microstructure
- H01L21/02595—Microstructure polycrystalline
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02656—Special treatments
- H01L21/02664—Aftertreatments
- H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
- H01L21/02689—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using particle beams
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
- H01L29/66742—Thin film unipolar transistors
- H01L29/6675—Amorphous silicon or polysilicon transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
本发明公开一种薄膜晶体管及其制造方法。所述薄膜晶体管的制造方法包括提供基板;在所述基板上形成缓冲层;在所述缓冲层上形成非晶硅层;对所述非晶硅层进行热氧化,以使得所述非晶硅层的远离所述缓冲层的表面形成一层氮化硅层;对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层,并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面,使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合;对所述氮化硅层进行蚀刻,使得蚀刻后的所述氮化硅层覆盖所述多晶硅层,以此不需要高温退火即可填补多晶硅中的硅离子悬空键,简化了工艺流程并防止了栅绝缘层在高温退火下发生剥落的问题。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,特别是涉及一种薄膜晶体管及其制造方法。
背景技术
LTPS(Low Temperature Poly-Silicon,即低温多晶硅)显示面板在高端手机、平板电脑上已获得广泛应用,IPHONE 6手机、LG G3手机、Kindle Fire Hdx平板电脑、Nexus 7平板电脑等产品均使用LTPS显示面板。多晶硅是LTPS薄膜晶体管的核心层,工艺中是先用等离子体增强化学气相沉积的方法形成非晶硅,再经过高温去氢后形成多晶硅(P-Si),然而在高温下去氢会形成大量Si-悬空键,一般是通过高温退火让栅绝缘层(ILD-SIN)中的Si-H键断裂,氢离子向下扩散到多晶硅层并与其中的Si-悬空键结合,以此提高LTPS薄膜晶体管的开态电流和响应速度,但是栅绝缘层高温下氢离子析出时,如果氢含量高,则在高温下会造成栅绝缘层剥落,如果氢含量低,则到达多晶硅层的氢离子较少,补氢不足造成LTPS薄膜晶体管的开态电流偏低,因此,现有工艺流程复杂且栅绝缘层在高温退火下易发生剥落。
发明内容
发明主要解决的技术问题是提供一种薄膜晶体管及其制造方法,以简化工艺流程并防止栅绝缘层在高温退火下发生剥落。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种薄膜晶体管的制造方法,所述制造方法包括步骤:
提供基板;
在所述基板上形成缓冲层;
在所述缓冲层上形成非晶硅层;
对所述非晶硅层进行热氧化,以使得所述非晶硅层的远离所述缓冲层的表面形成一层氮化硅层;
对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层,并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面,使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合;及
对所述氮化硅层进行蚀刻,使得蚀刻后的所述氮化硅层覆盖所述多晶硅层。
其中,“对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层,并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面,使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合”的步骤包括:
通过使用氢气等离子体处理多晶硅表面,其中氢气等离子体解离产生氢离子,通过扩散作用迁移到多晶硅内部来填补硅原子悬空键。
其中,“对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层,并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面,使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合”的步骤包括:
通过使用氢气及氮气等离子体处理多晶硅表面,其中氢气等离子体解离产生氢离子,通过扩散作用迁移到多晶硅内部填补硅原子悬空键,同时由于氮气难以解离,其能够起到载气的作用,把氢离子更均匀分布。
其中,“对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层,并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面,使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合”的步骤包括:
通过使用氨气等离子体处理多晶硅表面,其中氨气等离子体解离产生氢离子,通过扩散作用迁移到多晶硅内部填补硅原子悬空键,同时由于氨气中的氮离子难以解离,其能够起到载气的作用,把氢离子更均匀分布。
其中,“对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层,并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面,使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合”的步骤包括:
通过使用氢气及氨气等离子体处理多晶硅表面,其中氢气及氨气等离子体解离产生氢离子,通过扩散作用迁移到多晶硅内部填补硅原子悬空键,同时由于氨气中的氮离子难以解离,其能够起到载气的作用,把氢离子更均匀分布。
其中,所述制造方法进一步包括:
在所述氮化硅层上形成栅绝缘层;
在所述栅绝缘层上形成仅覆盖所述栅绝缘层中间区域的栅极金属层;
在所述栅极金属层和所述栅绝缘层未被所述栅极金属层覆盖的区域上形成层间介质层;
在所述层间介质层和所述栅绝缘层上形成过孔;
在所述层间介质层上形成漏源金属层,所述漏源金属层经所述过孔与所述多晶硅层导通。
其中,“对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层”的步骤包括:
对所述非晶硅层经过高温去氢后用激光准分子退火处理或者固相结晶处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层。
其中,所述缓冲层为氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种或任意组合。
其中,所述栅绝缘层为氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种或任意组合。
为解决上述技术问题,本发明采用的另一个技术方案是:提供一种薄膜晶体管,其特征在于,所述薄膜晶体管由权利要求1-9任意一项的制造方法制成。
本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,本发明的所述薄膜晶体管及其制造方法通过在对非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅的过程中,用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面,使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合,以此不需要高温退火即可填补多晶硅中的硅离子悬空键,简化了工艺流程并防止了栅绝缘层在高温退火下发生剥落的问题。
附图说明
图1是本发明的薄膜晶体管的结构示意图;
图2是本发明的薄膜晶体管的制造方法流程图。
具体实施方式
请参阅图1,是本发明薄膜晶体管的结构示意图。所述薄膜晶体管包括基板10、设置于基板10上的缓冲层11、设置于缓冲层11上的非晶硅层12以及设置于非晶硅层12上的氮化硅层13。其中,氮化硅层是通过对所述非晶硅层进行热氧化,以使得所述非晶硅层的远离所述缓冲层的表面形成一层氮化硅层13;并且对所述非晶硅层12进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层12转变为多晶硅层,并对产生的硅原子悬空键进行处理。
在本实施例中,对所述氮化硅层13进行蚀刻,并使得蚀刻后的所述氮化硅层13覆盖所述多晶硅层12。优选地,基板10为陶瓷基板或者玻璃基板。优选地,所述缓冲层11为氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种或任意组合。缓冲层11可以防止基板10中的金属离子扩散至薄膜晶体管内而影响薄膜晶体管的电性。
具体地,在对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层,并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面,使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合是通过使用氢气等离子体处理多晶硅表面,其中氢气等离子体解离产生氢离子,通过扩散作用迁移到多晶硅内部来填补硅原子悬空键;
或者,在对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层,并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面,使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合是通过使用氢气及氮气等离子体处理多晶硅表面,其中氢气等离子体解离产生氢离子,通过扩散作用迁移到多晶硅内部填补硅原子悬空键,同时由于氮气难以解离,其能够起到载气的作用,把氢离子更均匀分布;
或者在对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层,并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面,使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合是通过使用氨气等离子体处理多晶硅表面,其中氨气等离子体解离产生氢离子,通过扩散作用迁移到多晶硅内部填补硅原子悬空键,同时由于氨气中的氮离子难以解离,其能够起到载气的作用,把氢离子更均匀分布;
或者,在对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层,并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面,使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合是通过使用氢气及氨气等离子体处理多晶硅表面,其中氢气及氨气等离子体解离产生氢离子,通过扩散作用迁移到多晶硅内部填补硅原子悬空键,同时由于氨气中的氮离子难以解离,其能够起到载气的作用,把氢离子更均匀分布。
薄膜晶体管进一步包括设置于氮化硅层13上的栅绝缘层15、设置于栅绝缘层15上且仅覆盖栅绝缘层15的中间区域的栅极金属层16、设置于栅极金属层16和栅绝缘层15未被栅极金属层16覆盖的区域上的层间介质层17以及设置于层间介质层17上的漏源金属层18,漏源金属层18通过设置于层间介质层17和栅绝缘层15上的过孔19与多晶硅层导通。优选地,层间介质层17为氮化硅(SiNx)/二氧化硅(SiO2)叠层结构。所述栅绝缘层15为氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种或任意组合。
请参阅图2,是本发明的薄膜晶体管的制造方法流程图。在本实施例中,薄膜晶体管的制造方法包括以下步骤:
步骤S1:提供基板。
具体地,基板10为玻璃基板或者陶瓷基板,即提供基板具体可以为提供陶瓷基板或者玻璃基板。
步骤S2:在基板上形成缓冲层。
具体地,在基板10上形成缓冲层11具体可以为:利用化学气相沉积法在基板10上沉积缓冲层11。
步骤S3:在缓冲层上形成非晶硅层。
具体地,在缓冲层11上形成非晶硅层12具体为:利用化学气相沉积法在缓冲层11上沉积非晶硅层12。
步骤S4:对非晶硅层12进行热氧化,以使得非晶硅层的远离缓冲层11的表面形成一层氮化硅层13。
具体地,对非晶硅层12进行热氧化,以使得非晶硅层12的远离缓冲层11的表面形成一层氮化硅层13。在非晶硅层12的上表面的一层非晶硅被氧化形成一层氮化硅层13。
步骤S5:对非晶硅层12进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得非晶硅层转变为多晶硅层,并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面,使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合。
具体地,对非晶硅层12进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得非晶硅层12转变为多晶硅层12具体为:对所述非晶硅层12经过高温去氢后用激光准分子退火处理或者固相结晶处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层12转变为多晶硅层。
具体地,用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面,使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合具体为:通过使用氢气等离子体处理多晶硅表面,其中氢气等离子体解离产生氢离子,通过扩散作用迁移到多晶硅内部来填补硅原子悬空键;
或者,通过使用氢气及氮气等离子体处理多晶硅表面,其中氢气等离子体解离产生氢离子,通过扩散作用迁移到多晶硅内部填补硅原子悬空键,同时由于氮气难以解离,其能够起到载气的作用,把氢离子更均匀分布;
或者,通过使用氨气等离子体处理多晶硅表面,其中氨气等离子体解离产生氢离子,通过扩散作用迁移到多晶硅内部填补硅原子悬空键,同时由于氨气中的氮离子难以解离,其能够起到载气的作用,把氢离子更均匀分布;
或者,通过使用氢气及氨气等离子体处理多晶硅表面,其中氢气及氨气等离子体解离产生氢离子,通过扩散作用迁移到多晶硅内部填补硅原子悬空键,同时由于氨气中的氮离子难以解离,其能够起到载气的作用,把氢离子更均匀分布。
步骤S6:对氮化硅层13进行蚀刻,使得蚀刻后的氮化硅层13覆盖多晶硅层12。
具体地,在氮化硅层13上表面涂布光阻,用定义栅极金属层的光罩进行曝光。曝光之后,对光阻进行蚀刻,使栅极金属层位置(氮化硅层13的中间区域)的光阻得以保留;完成光阻蚀刻后,对氮化硅层13进行蚀刻,使得蚀刻后的氮化硅层13覆盖多晶硅层12。
在步骤S6之后,所述薄膜晶体管的制造方法进一步包括:在氮化硅层13上形成栅绝缘层15;在栅绝缘层15上形成仅覆盖栅绝缘层15的中间区域的栅极金属层16;在栅极金属层16和栅绝缘层15未被栅极金属层16覆盖的区域上形成层间介质层17;在层间介质层17和栅绝缘层15上形成过孔18;在层间介质层17上形成漏源金属层19,漏源金属层19经该过孔18与多晶硅层导通。经上述步骤后形成如图1所示的薄膜晶体管。
所述薄膜晶体管及其制造方法通过在对非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅的过程中,用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面,使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合,以此不需要高温退火即可填补多晶硅中的硅离子悬空键,简化了工艺流程并防止了栅绝缘层在高温退火下发生剥落的问题。
以上所述仅为本发明的实施方式,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种薄膜晶体管的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括步骤:
提供基板;
在所述基板上形成缓冲层;
在所述缓冲层上形成非晶硅层;
对所述非晶硅层进行热氧化,以使得所述非晶硅层的远离所述缓冲层的表面形成一层氮化硅层;
对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层,并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面,使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合;及
对所述氮化硅层进行蚀刻,使得蚀刻后的所述氮化硅层覆盖所述多晶硅层。
2.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,“对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层,并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面,使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合”的步骤包括:
通过使用氢气等离子体处理多晶硅表面,其中氢气等离子体解离产生氢离子,通过扩散作用迁移到多晶硅内部来填补硅原子悬空键。
3.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,“对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层,并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面,使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合”的步骤包括:
通过使用氢气及氮气等离子体处理多晶硅表面,其中氢气等离子体解离产生氢离子,通过扩散作用迁移到多晶硅内部填补硅原子悬空键,同时由于氮气难以解离,其能够起到载气的作用,把氢离子更均匀分布。
4.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,“对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层,并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面,使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合”的步骤包括:
通过使用氨气等离子体处理多晶硅表面,其中氨气等离子体解离产生氢离子,通过扩散作用迁移到多晶硅内部填补硅原子悬空键,同时由于氨气中的氮离子难以解离,其能够起到载气的作用,把氢离子更均匀分布。
5.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,“对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层,并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面,使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合”的步骤包括:
通过使用氢气及氨气等离子体处理多晶硅表面,其中氢气及氨气等离子体解离产生氢离子,通过扩散作用迁移到多晶硅内部填补硅原子悬空键,同时由于氨气中的氮离子难以解离,其能够起到载气的作用,把氢离子更均匀分布。
6.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述制造方法进一步包括:
在所述氮化硅层上形成栅绝缘层;
在所述栅绝缘层上形成仅覆盖所述栅绝缘层中间区域的栅极金属层;
在所述栅极金属层和所述栅绝缘层未被所述栅极金属层覆盖的区域上形成层间介质层;
在所述层间介质层和所述栅绝缘层上形成过孔;
在所述层间介质层上形成漏源金属层,所述漏源金属层经所述过孔与所述多晶硅层导通。
7.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,“对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层”的步骤包括:
对所述非晶硅层经过高温去氢后用激光准分子退火处理或者固相结晶处理使其中的非晶硅转变为多晶硅,以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层。
8.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述缓冲层为氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种或任意组合。
9.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述栅绝缘层为氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种或任意组合。
10.一种薄膜晶体管,其特征在于,所述薄膜晶体管由权利要求1-9任意一项的制造方法制成。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610956760.9A CN106571306A (zh) | 2016-10-27 | 2016-10-27 | 薄膜晶体管及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610956760.9A CN106571306A (zh) | 2016-10-27 | 2016-10-27 | 薄膜晶体管及其制造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106571306A true CN106571306A (zh) | 2017-04-19 |
Family
ID=58535396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610956760.9A Pending CN106571306A (zh) | 2016-10-27 | 2016-10-27 | 薄膜晶体管及其制造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106571306A (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108336024A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-07-27 | 绵阳京东方光电科技有限公司 | 薄膜晶体管的制作方法、显示基板的制作方法及显示器件 |
WO2019071751A1 (zh) * | 2017-10-09 | 2019-04-18 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | Tft基板及其制作方法与oled面板的制作方法 |
CN110071198A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-07-30 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种发光元件及其制作方法、阵列基板 |
CN111354679A (zh) * | 2018-12-20 | 2020-06-30 | 夏泰鑫半导体(青岛)有限公司 | 半导体元器件及其制备方法、电子装置 |
WO2023279648A1 (zh) * | 2021-07-09 | 2023-01-12 | 长鑫存储技术有限公司 | 半导体结构的制造方法、半导体结构与存储器 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1508855A (zh) * | 2002-12-19 | 2004-06-30 | 友达光电股份有限公司 | 形成多晶硅层的方法以及制造多晶硅薄膜晶体管的方法 |
US20090231511A1 (en) * | 2008-03-13 | 2009-09-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Object recognizing display device |
CN105185838A (zh) * | 2015-09-25 | 2015-12-23 | 武汉华星光电技术有限公司 | 薄膜晶体管及其制造方法 |
CN105185788A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-12-23 | 武汉华星光电技术有限公司 | 阵列基板及其制造方法 |
-
2016
- 2016-10-27 CN CN201610956760.9A patent/CN106571306A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1508855A (zh) * | 2002-12-19 | 2004-06-30 | 友达光电股份有限公司 | 形成多晶硅层的方法以及制造多晶硅薄膜晶体管的方法 |
US20090231511A1 (en) * | 2008-03-13 | 2009-09-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Object recognizing display device |
CN105185788A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-12-23 | 武汉华星光电技术有限公司 | 阵列基板及其制造方法 |
CN105185838A (zh) * | 2015-09-25 | 2015-12-23 | 武汉华星光电技术有限公司 | 薄膜晶体管及其制造方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019071751A1 (zh) * | 2017-10-09 | 2019-04-18 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | Tft基板及其制作方法与oled面板的制作方法 |
US10497620B2 (en) | 2017-10-09 | 2019-12-03 | Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. | TFT substrate and manufacturing method thereof and manufacturing method of OLED panel |
CN108336024A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-07-27 | 绵阳京东方光电科技有限公司 | 薄膜晶体管的制作方法、显示基板的制作方法及显示器件 |
CN108336024B (zh) * | 2018-03-12 | 2020-12-04 | 绵阳京东方光电科技有限公司 | 薄膜晶体管的制作方法、显示基板的制作方法及显示器件 |
CN111354679A (zh) * | 2018-12-20 | 2020-06-30 | 夏泰鑫半导体(青岛)有限公司 | 半导体元器件及其制备方法、电子装置 |
CN110071198A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-07-30 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种发光元件及其制作方法、阵列基板 |
WO2023279648A1 (zh) * | 2021-07-09 | 2023-01-12 | 长鑫存储技术有限公司 | 半导体结构的制造方法、半导体结构与存储器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106571306A (zh) | 薄膜晶体管及其制造方法 | |
TW509989B (en) | Method of manufacturing semiconductor device and the semiconductor device | |
CN103985637B (zh) | 低温多晶硅薄膜晶体管及其制作方法和显示装置 | |
CN103745955B (zh) | 显示装置、阵列基板及其制造方法 | |
TW201232786A (en) | Thin film transistor and method of manufacturing the same | |
JP2009010351A5 (zh) | ||
CN106910748A (zh) | 一种阵列基板、显示装置及其制作方法 | |
CN105097666B (zh) | 低温多晶硅tft基板的制作方法及低温多晶硅tft基板 | |
WO2018152875A1 (zh) | 薄膜晶体管的制作方法、薄膜晶体管及显示器 | |
CN106920754A (zh) | 一种薄膜晶体管及其制备方法 | |
CN104681491B (zh) | Cmos电路结构、其制作方法、显示基板及显示装置 | |
CN104916779B (zh) | 半导体器件、其制造方法以及其制造装置 | |
CN107275390A (zh) | 薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板及显示装置 | |
JP2016510171A (ja) | 金属酸化物tftの安定性向上 | |
CN105762109A (zh) | 半导体结构的形成方法 | |
TW201025459A (en) | Manufacturing method of thin film transistor and thin film transistor | |
CN101567392B (zh) | 薄膜晶体管 | |
CN103985716B (zh) | 薄膜晶体管阵列基板制造方法及薄膜晶体管阵列基板 | |
CN104465670B (zh) | 一种阵列基板及其制作方法、显示装置 | |
CN108063117B (zh) | 互连结构及其形成方法 | |
CN107706243A (zh) | 低温多晶硅薄膜晶体管及其制备方法和阵列基板 | |
CN103794542B (zh) | 半导体衬底的形成方法 | |
CN105552035B (zh) | 低温多晶硅tft阵列基板的制作方法及其结构 | |
CN104658898A (zh) | 低温多晶硅薄膜的制作方法 | |
KR100538633B1 (ko) | 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170419 |