薄膜晶体管及制备方法_2

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oms/cm3。
[0046]在本实施例中,对所述半导体层进行轻掺杂工艺之前还包括:除去栅极上的光刻胶层。由于经过轻掺杂工艺之后,光刻胶层的表面会发生炭化,在对半导体层进行轻掺杂工艺之前,将栅极上的光刻胶层进行剥离,可以降低光刻胶层除去的难度。
[0047]在本发明一实施例中,在半导体层上形成栅极金属层,包括如下步骤:
[0048]S111、在基板上形成缓冲层。
[0049]例如,在干净的基板上形成缓冲层,基板可为玻璃基板或柔性基板。形成的缓冲层可以提高待形成的非晶硅与基板之间的附着程度,有利于降低热传导效应,减缓被激光加热的硅的冷却速率,有利于多晶硅的结晶。同时,还可以防止基板中的金属离子扩散至多晶硅层,降低杂质缺陷,并且可以减少漏电流的产生。
[0050]具体地,在玻璃基板上利用等离子体化学气相沉积法(PECVD)工艺沉积一层一定厚度的缓冲层,例如,所述缓冲层的厚度为50?400nm。沉积材料可以为单层的氧化硅(S1x)膜层或氮化硅(SiNx)膜层,或者为氧化硅(S1x)和氮化硅(SiNx)的叠层。在本实施例中,缓冲层包括依次层叠在基板上的氮化硅层及氧化硅层,例如,氮化硅层设置于基板与氧化硅层之间,又如,氮化硅层及氧化硅层的厚度比例为1:2至1: 4,优选为1: 3,又如,氮化硅层及氧化硅层的总厚度为280nm。这样有利于后续的氢化过程,及得到良好的电学性能。又如,在本发明一实施例中,氮化娃层的厚度为50?lOOnm,氧化娃层的厚度为150?300nmo
[0051]S112、在所述缓冲层上形成半导体层。
[0052]例如,在所述缓冲层上形成半导体层,包括如下步骤:
[0053]S1121、在所述缓冲层上形成非晶硅层;
[0054]具体地,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺在缓冲层上沉积非晶硅层。又如,沉积温度一般控制在500°C以下。
[0055]在本实施例中,非晶娃层的厚度为40nm?60nm。当然,也可根据具体的工艺需要选择合适的厚度。例如,非晶娃层的厚度为42nm?55nm,又如,非晶娃层的厚度为45nm、48nm、50nm、52nm 或 54nm。
[0056]S1122、将所述非晶娃层转化为多晶娃层,形成所述半导体层。
[0057]例如,采用准分子激光退火的方法将所述非晶硅层转化为所述多晶硅层。具体的,采用氯化氙(XeCl)、氟化氪(KrF)、氟化氩(ArF)等准分子激光器进行激光退火,例如波长为308nm的氯化氣激光器,来进行准分子激光退火。
[0058]又如,准分子激光退火的脉冲重复率(pulse repetit1n rat1)为300Hz?800Hz,又如,准分子激光退火的脉冲重复率为400Hz?600Hz ;又如,扫描间距(scanpitch)为15 μπι?30 μπι。又如,激光能量密度为150?600mJ/cm2,又如,激光能量密度为350?500mJ/cm2。又如,扫描速率优选为0.5mm/s?50mm/s,又如,扫描速率为0.5mm/s?50mm/s,又如,扫描速率为lmm/s?30mm/s,又如,扫描速率为2mm/s?10mm/s。又如,脉冲时间为20?30nm。又如,重叠率为92 %?97 %。又如,激光能量密度为250?600mJ/cm2,又如,激光能量密度为420?490mJ/cm2;又如,脉冲之间能量波动6sigma值小于2.7%,光束截面能量均勾度(uniformity) 2sigma值长轴小于1.8%、短轴小于3%。
[0059]优选地,在进行激光退火工艺之前,需要对非晶硅层进行去氢处理,使得氢含量降至1%以下,防止氢爆现象的产生。例如,将基板置于高温炉中,在温度为400?500°C的条件下进行高温退火,以将氢从非晶硅层中排除。
[0060]需要说明的是,在形成多晶硅层后,还包括对多晶硅层进行刻蚀,得到岛状硅岛。
[0061]S113、在所述半导体层上形成栅极绝缘层。
[0062]具体地,采用化学气相沉积方法,在半导体层上形成栅极绝缘层。例如,沉积温度一般控制在500°C以下。又如,栅极绝缘层的厚度可为80?200nm,也可根据具体工艺需要选择合适的厚度。又如,栅极绝缘层采用单层的氧化硅、氮化硅,或者二者的叠层。
[0063]S114、在所述栅极绝缘层上形成栅极金属层。
[0064]在本发明另一实施例中,形成所述源极轻掺杂区及漏极轻掺杂区之后,还包括步骤:
[0065]S160、在所述栅极上形成层间绝缘层。
[0066]S170、在所述栅极绝缘层与所述层间绝缘层上形成过孔。
[0067]S180、在所述过孔内形成源极及漏极,使所述源极与所述源极重掺杂区连接,所述漏极与所述漏极重掺杂区连接。
[0068]上述薄膜晶体管的制备方法,只需要一次图形化工艺,即Mask工艺,即可实现源极重掺杂区、漏极重掺杂区、栅极、源极轻掺杂区、漏极轻掺杂区的制作,相比于常规工艺可以减少工艺成本,缩短工艺时间。
[0069]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明,以便于本领域技术人员充分理解本发明。
[0070]请参阅图2A至图2L,其为本发明一实施例中薄膜晶体管的制备方法中各步骤对应的结构示意图。
[0071]请参阅图2A,在基板100上形成缓冲层200。
[0072]例如,在干净的基板上形成缓冲层,基板可为玻璃基板或柔性基板。形成的缓冲层可以提高待形成的非晶硅与基板之间的附着程度,有利于降低热传导效应,减缓被激光加热的硅的冷却速率,有利于多晶硅的结晶。同时,还可以防止基板中的金属离子扩散至多晶硅层,降低杂质缺陷,并且可以减少漏电流的产生。
[0073]具体地,在玻璃基板上利用等离子体化学气相沉积法(PECVD)工艺沉积一层一定厚度的缓冲层,例如,所述缓冲层的厚度为50?400nm。沉积材料可以为单层的氧化硅(S1x)膜层或氮化硅(SiNx)膜层,或者为氧化硅(S1x)和氮化硅(SiNx)的叠层。在本实施例中,缓冲层包括依次层叠在基板上的氮化硅层及氧化硅层,例如,氮化硅层设置于基板与氧化硅层之间,又如,氮化硅层及氧化硅层的厚度比例为1:2至1: 4,优选为1: 3,又如,氮化硅层及氧化硅层的总厚度为280nm。这样有利于后续的氢化过程,及得到良好的电学性能。又如,在本发明一实施例中,氮化娃层的厚度为50?lOOnm,氧化娃层的厚度为150?300nmo
[0074]请参阅图2B,在缓冲层200上形成非晶硅层300。
[0075]具体地,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺在缓冲层200上沉积非晶硅层300。又如,沉积温度一般控制在500°C以下。
[0076]在本实施例中,非晶娃层300的厚度为40nm?60nm。当然,也可根据具体的工艺需要选择合适的厚度。例如,非晶娃层的厚度为42nm?55nm,又如,非晶娃层的厚度为45nm、48nm、50nm、52nm 或 54nm。
[0077]请参阅图2C,将非晶硅层300转化为多晶硅层400。
[0078]例如,采用准分子激光退火的方法将非晶硅层300转化为多晶硅层400。具体地,采用氯化氙(XeCl)、氟化氪(KrF)、氟化氩(ArF)等准分子激光器进行激光退火,例如波长为308nm的氯化氣激光器,来进行准分子激光退火。
[0079]又如,准分子激光退火的脉冲重复率(pulse repetit1n rat1)为300Hz?800Hz,又如,准分子激光退火的脉冲重复率为400Hz?600Hz ;又如,扫描间距(scanpitch)为15 μπι?30 μπι。又如,激光能量密度为150?600mJ/cm2,又如,激光能量密度为350?500mJ/cm2。又如,扫描速率优选为0.5mm/s?50mm/s,又如,扫描速率为0.5mm/s?50mm/s,又如,扫描速率为lmm/s?30mm/s,又如,扫描速率为2mm/s?10mm/s。又如,脉冲时间为20?30nm。又如,重叠率为92 %?97 %。又如,激光能量密度为250?600mJ/cm2,又如,激光能量密度为420?490mJ/cm2;又如,脉冲之间能量波动6sigma值小于2.7%,光束截面能量均勾度(uniformity) 2sigma值长轴小于1.8%、短轴小于3%。
[0080]优选地,在进行激光退火工艺之前,需要对非晶硅层进行去氢处理,使得氢含量降至1%以下,防止氢爆现象的产生。例如,将基板置于高温炉中,在温度为400?500°C的条件下进行高温退火,以将氢从非晶硅层中排除。
[0081]需要说明的是,在形成多晶硅层后,还包括对多晶硅层进行刻蚀,得到岛状硅岛。
[0082]请参阅图2D,在多晶硅层400上形成栅极绝缘层500。
[0083]具体地,采用化学气相沉积方法,在多晶硅层400上形成栅极绝缘层50
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