一种晶体管的制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种晶体管的制备工艺，具体涉及一种低漏电薄膜晶体管用低温多晶硅制备工艺。
【背景技术】
[0002]低温多晶硅制备工艺LTPS-TFT比非晶硅制备工艺a_Si_TFT具有更高的迀移率，适宜应用于有源矩阵有机发光二极体面板AMOLED的驱动电路中。常用的低温多晶硅LTPS晶化方法包括准分子激光晶化ELA和金属诱导晶化两种方法。其中，准分子激光晶化ELA形成的晶粒均匀性较差，且晶粒的粗糙度大，表面凸起高度可达10~20nm，导致漏电流较高，虽采用HF、臭氧水交替清洗，将Si表面氧化再用HF除去氧化层，以降低多晶硅表面粗糙度，但其技术效果十分有限，同时，准分子激光晶化ELA是从a-Si —侧照射的，因此该工艺必须在栅极金属沉积之前进行，进而工艺灵活性较差。而另一种常用的净化方法即金属诱导晶化所形成的低温多晶硅LTPS存在金属离子污染的问题，且漏电流较高，同时，该方法还存在晶化时间长、不适宜于大规模生产的技术问题。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种晶体管的制备工艺，其激光照射的晶化步骤可在a-Si沉积完成之后和S/D重掺杂之前的任意步骤中进行，增加工艺灵活性。
[0004]本发明提供一种晶体管的制备工艺，包括步骤A:于一基板上沉积缓冲层，并在所述缓冲层上沉积非晶硅层，步骤B:于所述非晶硅层的上沉积覆盖层，于所述步骤A之后还包括步骤M:用激光照射基板无膜一侧，使非晶硅熔融形成多晶硅。
[0005]进一步地，所述覆盖层为绝缘层。
[0006]进一步地，所述绝缘层的材料为Si3N4和/或S12,所述绝缘层的厚度为50nm?200nmo
[0007]进一步地，所述步骤A之后还包括如下步骤:
步骤C:对所述非晶硅层和覆盖层进行光刻以形成硅岛；
步骤D:于所述娃岛上沉积栅金属层，并刻出金属栅极；
步骤E:再于所述步骤C的结构上继续沉积第一层间介电层，并于所述金属栅极两侧的硅导上形成接触孔；
步骤F:非晶硅的重掺杂，利用自对准工艺，形成源/漏极接触区重掺杂；
步骤G:制作源/漏极、第二层间介电层、氧化铟锡阳极和像素限定层；
所述步骤M置于所述步骤A至B或步骤B至C或步骤C至D或步骤D至E或步骤E至F的两个步骤之间。
[0008]进一步地，所述步骤F中非晶硅的重掺杂浓度为lE13cm_2~lE16cm_2。
[0009]进一步地，所述步骤D中栅金属层的厚度为10nm~500nm ;所述步骤E中第一层间介电层的厚度为10nm~500nmo
[0010]进一步地，所述步骤M中激光的波长范围为320nm~550nm。
[0011]进一步地，所述步骤A中所述基板能使波长为20nm~550nm的激光材料透过。
[0012]进一步地，所述步骤A中基板为石英基板、亚克力基板或聚酰亚胺基板。
[0013]进一步地，所述步骤A中非晶硅层中含有第三主族或第五主族元素，所述第三主族或第五主族元素的掺杂浓度为lE10cnT2~lE12cnT2，所述非晶硅层的厚度为10nm~500nm。
[0014]本发明具有的优点在于:
本发明提供一种晶体管的制备工艺，通过在非晶硅层上沉积覆盖层，并用激光照射基板无膜一侧使非晶硅熔融形成多晶硅，操作简单，工艺灵活，便于实施。
[0015]另外，激光照射基板的步骤可在非晶硅沉积完成之后，也可在S/D重掺杂之前，从而增强了工艺的灵活性，此外，在非晶硅层上方沉积的覆盖层降低了晶化后多晶硅的粗糙度。
【附图说明】
[0016]图1:本发明中沉积缓冲层的结构示意图；
图2:本发明中沉积非晶硅层的结构示意图；
图3:本发明中形成绝缘层的结构示意图；
图4:本发明中激光照射形成多晶硅的结构示意图；
图5:本发明中硅岛的结构示意图；
图6:本发明中形成金属栅极的结构示意图；
图7:本发明中沉积层间介电层的结构示意图；
图8:本发明中重掺杂形成的结构示意图；
图9:本发明中形成源/漏极、层间介电层、ITO阳极和像素限定层的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0018]本发明提供一种晶体管的制备工艺，具体为一种低漏电薄膜晶体管用低温多晶硅制备工艺，在非晶硅沉积完成之后和S/D重掺杂之前的任一制程中，采用波长为320nm~550nm的激光从基板I 一侧进行照射，使非晶硅熔融结晶，形成多晶硅，进而取代常规的采用激光源从基板I有膜的一侧进行照射的步骤。并且本发明采用的是波长为320nm~550nm的激光源，而非常规制备工艺中的308nm的激光源。
[0019]本发明提供一种晶体管的制备工艺，包括以下几个步骤:
步骤一:如图1所示，选择基板1，并在基板I上沉积单层或双层缓冲层2 ;然后于缓冲层2上方沉积一层的非晶硅层3，该非晶硅层3为轻掺杂非晶硅，如图2所示，完成a-Si沉积。
[0020]所述基板I可以选择透过波长范围在320nm~550nm之间激光的任意材料，如石英基板、亚克力基板或聚酰亚胺基板等。
[0021]所述缓冲层2的材料为Si3N4和/或S12，厚度为500nm以内。Si3N4和/或S1 2材质能够阻挡水汽及玻璃中金属离子污染，Si3N4和/或S12还可以使非晶硅层3与基板I附着的效果更好。
[0022]所述非晶硅层3的厚度为10nm~500nm，非晶硅层3中掺杂有第三主族或第五主族元素(如硼、磷或砷元素)，其掺杂浓度为lE10cm_2~lE12cm_2，以增加非晶硅层3的迀移率。
[0023]步骤二:如图3所不，在非晶娃层3上沉积覆盖层，于本实施例中，覆盖层是厚度为50nm~200nm的绝缘层4，绝缘层4的材料为Si3N4和/或S1 2。
[0024]步骤三:如图4所示，用波长为320nm~550nm的激光从基板I 一侧进行照射，使非晶硅层3熔融结晶，形成多晶硅；根据激光能量决定照射时间，一般激光能量100~5000mJ，光斑为长条状、点状或面状，横向扫描基板I需要晶化的区域，直至整个基板I被照射。
[0025]步骤四:如图5所示，于所述非晶硅层3和绝缘层4上进行光刻，形成硅岛5，此时硅岛5包括多晶硅层3和绝缘层4 ;硅岛5的大小根据具体的制备工艺的需求而设计。
[0026]步骤五:如图6所示，再于硅岛5的上方沉积栅金属层，并光刻出金属栅极6 ;所述栅金属层的厚度为10nm~500nm，光刻出金属栅极6的过程采用现有的半导体面板工艺流程完成。
[0027]步骤六:如图7所示，于金属栅极6、裸露的缓冲层2以及裸露的硅岛5上方沉积第一层间介电层7，并于金属栅极6两侧的硅导5上方采用光刻技术，刻出穿透第一层间介电层(ILD层)7的两个接触孔8。
[0028]所述第一层间介电层(ILD层)7的厚度为10nm~500nm，具体厚度可以根据制备工艺需求设定。所述接触孔8的面积要求大于1nmX 1nm的尺寸要求，每个娃岛5上所有接触孔8的面积之和小于硅岛5剩余面积。金属栅极6的每一侧至少具有I个接触孔8。
[0029]步骤七:然后进行一次重掺杂，如图8所示，重掺杂的掺杂源为非晶硅a-Si (P+)，该非晶硅a-Si的掺杂浓度为lE13Cm_2~lE16Cm_2，需要掺杂到接触孔8底部的非晶硅层3，利用自对准工艺，形成源/漏极接触区重掺杂(即S/D重掺杂)。
[0030]步骤八:最后进行后续制程，如图9所示，形成源/漏极9、第二层间介电层(ILD层)10、ITO (氧化铟锡)阳极11和像素限定层(pillar层)12。
[0031]上述激光照射实现非晶硅熔融的步骤三可以在非晶硅a-Si沉积完成之后与形成源/漏极接触区重掺杂之前的任意一个步骤中进行，即可以于步骤一和步骤二之间进行，也可在步骤二与步骤四之间、步骤四与步骤五之间、步骤五与步骤六、步骤六于步骤七之间进行，其并不影响非晶硅熔融结晶形成多晶硅的形成效果。
[0032]实施例1:
本实施例提供一种晶体管的制备工艺，包括以下几个步骤:
步骤一:如图1所示，选择基板1，并在基板I上沉积单层缓冲层2 ;然后于缓冲层2上方沉积一层的非晶硅层3，该非晶硅层3为轻掺杂非晶硅，如图2所示，完成a-Si沉积。
[0033]所述基板I可以选择透过320nm激光波长的石英基板。
[0034]所述缓冲层2的材料为Si3N4