半导体组件及其制造方法与流程

本发明是有关于一种半导体组件及其制造方法，特别是有关于一种在低温多晶硅制程中形成的半导体组件。

背景技术：

在低温多晶硅薄膜晶体管的半导体组件的制程中，非晶硅层形成后必须进行高温处理来去除氢原子，以避免后续制程中因为氢键断裂而形成很多缺陷。由于这些缺陷大部粉起因于硅的断键，因此利用氢来填补这些断键，也就是所谓的氢化作用。然而在习知技术中，内层介电层中的氢含量无法达到均一性，且高温快速回火(rapidthermalanneal)的温度均一性较差，且内层介电层氢化的温度与高温快速回火使离子活化的温度不相同，因此会造成氢化不足或氢化过度的情况发生。故，有必要提供一种改善方法以解决现有技术所存在的问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种半导体组件，其可以改善晶体管在低温多晶硅的制程中氢化不足或氢化不均的缺陷。

本发明的一实施例提供一种以低温多晶硅制程形成的薄膜晶体管的半导体组件。半导体组件包括基板；形成在基板上的多晶硅层，多晶硅层包括源极、通道及漏极，其中源极及漏极形成在多晶硅层的二侧，形成在源极及漏极之间的通道；形成在多晶硅层上的栅极绝缘层；形成在栅极绝缘层上的栅极，且栅极形成在通道的正上方；形成在栅极上方且覆盖栅极的内层介电层，内层介电层通过离子布植植入氢原子且经高温快速回火形成氢化的内层介电层；穿过氢化的内层介电层的上表面的金属导线，且分别与源极及漏极接触；以及覆盖氢化的内层介电层的钝化层。

在本发明的一实施例中，半导体组件还包括画素电极。

在本发明的一实施例中，半导体组件还包括形成在基板与多晶硅层之间的遮光层。

在本发明的一实施例中，多晶硅层包括氧化硅及氮化硅。

在本发明的一实施例中，离子布植植入氢原子还能进一步植入氢原子到通道内。

根据本发明的另一实施例提供的半导体组件的制造方法，其包括提供基板；形成多晶硅层在基底上，其中多晶硅层包括源极、通道及漏极，源极及漏极形成在多晶硅层的二侧，通道形成在源极及漏极之间；形成栅极绝缘层在多晶硅层上；形成栅极在栅极绝缘层上，且栅极形成在通道的正上方；形成内层介电层在栅极上方且覆盖栅极，其中内层介电层通过离子布植植入氢原子且经高温快速回火形成氢化的内层介电层；形成金属导线，其中金属导线穿过氢化的内层介电层的上表面，且分别与源极及漏极接触；以及形成钝化层，其中钝化层覆盖氢化的内层介电层。

在本发明的一实施例中，半导体组件的制造方法还包括形成画素电极。

在本发明的一实施例中，半导体组件的制造方法还包括形成遮光层在基板与多晶硅层之间。

在本发明的一实施例中，多晶硅层包括氧化硅及氮化硅。

在本发明的一实施例中，离子布植植入氢原子还能进一步植入氢原子到通道内。

附图说明

图1是本发明实施例的半导体组件的制造流程图；以及

图2是本发明实施例具有低温多晶硅薄膜晶体管的半导体组件的示意图。

具体实施方式

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文作详细说明。

本发明的一实施例提供一种以低温多晶硅(ltps)制程形成的薄膜晶体管的半导体组件。半导体组件包括基板、形成在基板上的多晶硅层、形成在多晶硅层二侧的源极及汲极、形成在源极及漏极之间的通道、形成在多晶硅层上的栅极绝缘层、形成在栅极绝缘层上的栅极、形成在栅极上方且覆盖栅极的内层介电层、穿过氢化的内层介电层的上表面的金属导线以及覆盖氢化的内层介电层的钝化层。具体而言，栅极形成在通道的正上方、内层介电层通过离子布植植入氢原子且经高温快速回火形成氢化的内层介电层，以及穿过氢化的内层介电层的上表面的金属导线分别与源极及漏极接触。在本发明的另外一实施例中，半导体组件还包括画素电极。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文配合所附图式作详细说明。请参照图1及图2所示，在低温多晶硅薄膜晶体管的半导体组件的制程中，首先在基板10上形成遮光层20，其中遮光层20可防止光漏现象的发生，接着沉积氮化硅层30、氧化硅层40及非多晶硅层。非多晶硅层通过准分子激光回火(excimer-laserannealing,ela)形成多晶硅层50。遮光层20在基板10与多晶硅层50之间。形成多晶硅层50后，通过离子布值程序在多晶硅层50的二侧形成源极及漏极，且源极及漏极之间形成通道，接着形成栅极绝缘层60在多晶硅层50上，以及在栅极绝缘层60上形成栅极70，其中栅极70在通道的正上方。后续进一步形成n型金属-氧化物-半导体(n-mos)及p型金属-氧化物-半导体(p-mos)，以及在n型金属-氧化物-半导体及p型金属-氧化物-半导体上方形成内层介电层，且内层介电层覆盖所述栅极70，其中内层介电层包括氮化硅层80及氧化硅层90。值得注意的是，在结晶形成多晶硅层50的过程中会有不饱和键的形成。不饱和键会造成电荷载体陷阱(chargecarriertraps)，影响电荷在通道中的移动，进而影响低温多晶硅薄膜晶体管的临界电压值偏光。因此，本发明实施例为了提高低温多晶硅薄膜晶体管的电流-电压特性及降低薄膜晶体管的临界电压值，通过离子布植100对内层介电层植入氢原子，接着且经高温快速回火形成氢化的内层介电层。详言之，内层介电层是通过两步骤形成，首先形成氮化硅层80，接着通过离子布植100对氮化硅层80植入氢原子，再进行高温快速回火形成氢化的氮化硅层80，其中高温快速回火是在450℃下进行，以及沉积氧化硅层90在氢化的氮化硅层80上方。由于离子植入的均一性高，还能直接将氢原子植入到通道内，以达到氢化效果，故氢化的均一性良好。接着对氢化的内层介电层100进行蚀刻以形成开孔，在开孔中沉积导电金属以制作金属导线(未图标)，金属导线穿过氢化的内层介电层的上表面且分别与源极及漏极做导电接触(未图示)，后续形成覆盖氢化的内层介电层及金属导线的钝化层(未图示)。后续制程可根据本领域通常技艺者依实际情况依序形成通用电极及画素电极，最后再进行封装，因此不再赘述。

虽然本发明结合其具体实施例而被描述，应该理解的是，许多替代、修改及变化对于那些本领域的技术人员将是显而易见的。因此，其意在包含落入所附权利要求书的范围内的所有替代、修改及变化。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种半导体组件，包括基板；形成在基板上的多晶硅层，多晶硅层包括源极、通道及漏极，其中源极及漏极形成在多晶硅层的二侧，形成在源极及漏极之间的通道；形成在多晶硅层上的栅极绝缘层；形成在栅极绝缘层上的栅极，且栅极形成在通道的正上方；形成在栅极上方且覆盖栅极的内层介电层，内层介电层通过离子布植植入氢原子且经高温快速回火形成氢化的内层介电层；穿过氢化的内层介电层的上表面的金属导线，且分别与源极及漏极接触；以及覆盖氢化的内层介电层的钝化层。本发明还公开一种上述半导体组件的制造方法。

技术研发人员：肖东辉
受保护的技术使用者：武汉华星光电技术有限公司
技术研发日：2018.11.30
技术公布日：2019.03.22