Tft器件结构及其制作方法

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Tft器件结构及其制作方法
【专利摘要】本发明提供一种TFT器件结构及其制作方法。本发明的TFT器件结构,采用氧化铝层与氮化铝层叠加的双层结构的绝缘介质层,由于氧化铝具有优良的隔绝水汽、各种金属离子的特性,并具有强耐化学腐蚀、高热稳定性等特点,所述氧化铝层能够很好的保护半导体层和TFT器件,而氮化铝具有良好的热导电性和化学稳定性,能和硅形成良好的接触界面,叠加于所述氧化铝层上的氮化铝层能够消除氧化铝层和硅界面的热应力,以及防止高温下在界面形成硅氧化合物,另外,氧化铝与氮化铝均能够通过简单的磁控溅射或者CVD方式成膜,因此相比于传统的TFT器件结构,具有较低的材料工艺成本,产品性能更为优良。
【专利说明】
TFT器件结构及其制作方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种TFT器件结构及其制作方法。
【背景技术】
[0002]薄膜晶体管(ThinFilm Transistor,TFT)是目前液晶显示装置(Liquid CrystalDisplay,IXD)和有源矩阵驱动式有机电致发光显示装置(Active Matrix Organic Light-Emitting Di ode, AMO LED)中的主要驱动元件,直接关系平板显示装置的显示性能。
[0003]薄膜晶体管具有多种结构,制备相应结构的薄膜晶体管的材料也具有多种,低温多晶娃(Low Temperature Poly Silicon,LTPS)是其中较为优选的一种,由于低温多晶娃的原子规则排列,载流子迀移率高,对电压驱动式的液晶显示装置而言,低温多晶硅薄膜晶体管由于其具有较高的迀移率。传统的非晶硅材料的电子迀移率约为0.5-1.0cm2/V.S,而低温多晶硅的电子迀移率可达30-300cm2/V.S。因此LTPS-TFT IXD具有高解析度、反应速度快、高开口率等优点,被广泛应用在高端手机、平板电脑上。
[0004]在TFT器件的制程中通常会使用氮化硅(SiNx)层、氧化硅(Si02)层、氮氧化硅(S1N)层、或其层叠结构作为绝缘介质,来起到绝缘、阻隔离子等功能。
[0005]如图1所示,为现有的一LTPS-TFT器件的结构图,包括:包括衬底基板100、设于所述衬底基板100上的图案化的遮光层200、覆盖所述遮光层200与衬底基板100的缓冲层300、于所述遮光层200上方设于所述缓冲层300上的低温多晶硅半导体层400、覆盖所述低温多晶硅半导体层400与缓冲层300的栅极绝缘层500、于所述低温多晶硅半导体层400上方设于所述栅极绝缘层500上的栅极600、覆盖所述栅极600与栅极绝缘层500的层间绝缘层700、以及设于所述层间绝缘层700上的源极910与漏极920。其中,缓冲层300—般使用SiNx/Si02双层结构,SiNx层主要起阻挡离子作用,防止硼、钠、钾等离子污染物进入半导体层,而Si02层主要影响LTPS-TFT器件的阈值电压(Vth),为了保证器件的性能,一般采用高成本的正硅酸乙酯(TEOS)来制作该Si02层,从而提高了LTPS-TFT器件的制作成本。
[0006]如图2所示,为现有的a-Si(非晶硅)TFT器件的结构图,包括:衬底基板100’、设于衬底基板100’上的栅极200’,覆盖所述栅极200’与衬底基板100’的栅极绝缘层300’、于所述栅极200 ’上方设于栅极绝缘层300 ’上的非晶硅半导体层400’、设于所述非晶硅半导体层400’上的源极510’、及漏极520’。因栅极绝缘层300’要求有优良的绝缘性能、高场击穿强度、低电子缺陷密度、及高介电常数等特性,并且还需要与非晶硅半导体层400’有着良好的界面接触,所以栅极绝缘层300’一般采用SiNx、Si0N、Si02材料并通过等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposit1n,PECVD)沉积形成在衬底基板100 ’上;而随着TFT器件尺寸不断缩小,栅极绝缘层300,的厚度也要随之缩小,则将会出现漏电流增加、杂质扩散等问题,并且PECVD工艺对气体的纯度要求高、设备成本高、在涂层过程中还会产生对人体有害的剧烈噪音、强光辐射、金属蒸汽粉尘等。

【发明内容】

[0007]本发明的目的在于提供一种TFT器件结构,采用氧化铝层与氮化铝层叠加的Al2O3/AlN双层结构的绝缘介质层,工艺成本低,产品性能优良。
[0008]本发明的另一目的在于提供一种TFT器件的制作方法,采用氧化铝层与氮化铝层叠加的A1203/A1N双层结构的绝缘介质层,工艺成本低、产品性能优良。
[0009]为实现上述目的,本发明首先提供一种TFT器件结构,包括绝缘介质层,所述绝缘介质层包括自下而上依次设置的氧化铝层、及氮化铝层。
[0010]可选的,所述的TFT器件结构还包括衬底基板、遮光层、低温多晶硅半导体层、栅极绝缘层、栅极、层间绝缘层、源极、及漏极;
[0011 ]所述遮光层设于所述衬底基板之上;所述绝缘介质层作为缓冲层,设于所述遮光层与衬底基板之上并覆盖所述遮光层与衬底基板;所述低温多晶硅半导体层对应于所述遮光层上方设于所述绝缘介质层之上;所述栅极绝缘层设于所述低温多晶硅半导体层与所述绝缘介质层之上并覆盖所述低温多晶硅半导体层与所述绝缘介质层;所述栅极对应于所述低温多晶硅半导体层上方并设于所述栅极绝缘层之上;所述层间绝缘层位于所述栅极与栅极绝缘层之上并覆盖所述栅极与栅极绝缘层;所述层间绝缘层与栅极绝缘层上对应于所述多晶硅半导体层的两端设有第一过孔、第二过孔,所述源极、漏极设于所述层间绝缘层上并分别通过所述第一过孔、第二过孔接触低温多晶硅半导体层的两端。
[0012]所述栅极、源极、与漏极为由钼层构成的单层结构或由钼层与铝层叠加而构成的双层结构。
[0013]可选的,所述的TFT器件结构还包括衬底基板、栅极、非晶硅半导体层、源极、及漏极;
[0014]所述栅极设于所述衬底基板之上;所述绝缘介质层作为栅极绝缘层,设于所述栅极及衬底基板之上并覆盖所述栅极及衬底基板;所述非晶硅半导体层对应于所述栅极上方并设于绝缘介质层之上;所述源极、漏极设于所述绝缘介质层与非晶硅半导体层之上并分别与所述非晶硅半导体层两端相接触。
[0015]所述源极、及漏极为由钼层构成的单层结构或由钼层与铝层叠加而构成的双层结构。
[0016]本发明还提供一种TFT器件的制作方法,包括采用磁控溅射方式或CVD方式自下而上依次沉积氧化铝层、及氮化铝层,使氧化铝层、及氮化铝层共同组成绝缘介质层的步骤。
[0017]可选的,所述的TFT器件的制作方法,具体包括如下步骤:
[0018]步骤1、提供一衬底基板,在所述衬底基板上形成图案化的遮光层;
[0019]步骤2、在所述遮光层与衬底基板上采用磁控溅射方式或CVD方式自下而上依次沉积氧化铝层、及氮化铝层,所述氧化铝层、及氮化铝层共同组成绝缘介质层;
[0020]所述绝缘介质层作为缓冲层,覆盖所述遮光层与衬底基板;
[0021]步骤3、在所述绝缘介质层上形成对应于所述遮光层的低温多晶硅半导体层;
[0022]步骤4、在所述低温多晶硅半导体层与绝缘介质层上沉积覆盖栅极绝缘层,在所述栅极绝缘层上沉积并图案化第一金属层,形成位于低温多晶硅半导体层上方的栅极;
[0023]步骤5、在所述栅极与栅极绝缘层上沉积覆盖层间绝缘层,对所述层间绝缘层及栅极绝缘层蚀刻,形成分别暴露出所述低温多晶硅半导体层两端表面的的第一过孔及第二过孔;
[0024]步骤6、在所述层间绝缘层上沉积并图案化第二金属层,形成源极、及漏极,所述源极、漏极分别通过第一过孔、第二过孔接触所述低温多晶硅半导体层。
[0025]所述第一金属层与第二金属层为由钼层构成的单层结构或由钼层与铝层叠加而构成的双层结构。
[0026]可选的,所述的TFT器件的制作方法,具体包括如下步骤:
[0027]步骤I’、提供一衬底基板,在所述衬底基板沉积并图案化第一金属层,形成栅极;
[0028]步骤2’、在所述栅极与衬底基板上采用磁控溅射方式或CVD方式自下而上依次沉积氧化铝层、及氮化铝层,所述氧化铝层、及氮化铝层共同组成绝缘介质层;
[0029]所述绝缘介质层作为栅极绝缘层,覆盖所述栅极及衬底基板;
[0030]步骤3’、在所述绝缘介质层上形成对应于所述栅极的非晶硅半导体层;
[0031]步骤4’、在所述非晶硅半导体层与绝缘介质层上沉积并图案化第二金属层,形成源极、及漏极。
[0032]所述第二金属层为由钼层构成的单层结构或由钼层与铝层叠加而构成的双层结构。
[0033]本发明的有益效果:本发明的TFT器件结构,采用氧化铝层与氮化铝层叠加的A1203/A1N双层结构的绝缘介质层,作为LTPS-TFT器件的缓冲层或者a-Si TFT器件的栅极绝缘层,由于氧化铝具有优良的隔绝水汽、各种金属离子的特性,并具有强耐化学腐蚀、高热稳定性等特点,所述氧化铝层能够很好的保护半导体层和TFT器件,而氮化铝具有良好的热导电性和化学稳定性,能和硅形成良好的接触界面,叠加于所述氧化铝层上的氮化铝层能够消除氧化铝层和硅界面的热应力,以及防止高温下在界面形成硅氧化合物,另外,氧化铝与氮化铝均能够通过简单的磁控溅射或者CVD方式成膜,因此相比于传统的TFT器件结构,具有较低的材料工艺成本,产品性能更为优良。本发明的TFT器件的制作方法,采用氧化铝层与氮化铝层叠加的双层结构的绝缘介质层,材料工艺成本低,产品性能优良。
【附图说明】
[0034]为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。
[0035]附图中,
[0036]图1为现有一LTPS-TFT器件的结构示意图;
[0037]图2为现有一a-SiTFT器件的结构示意图;
[0038]图3为本发明的TFT器件结构第一实施例的示意图;
[0039]图4为本发明的TFT器件结构第二实施例的示意图;
[0040]图5为本发明的TFT器件制作方法的第一实施例的流程示意图;
[0041]图6为本发明的TFT器件制作方法的第一实施例的步骤I的示意图;
[0042]图7为本发明的TFT器件制作方法的第一实施例的步骤2中沉积氧化铝层的示意图;
[0043]图8为本发明的TFT器件制作方法的第一实施例的步骤2中沉积氮化铝层的示意图;
[0044]图9为本发明的TFT器件制作方法的第二实施例的流程示意图;
[0045]图10为本发明的TFT器件制作方法的第二实施例的步骤I’的示意图;
[0046]图11为本发明的TFT器件制作方法的第二实施例的步骤2’中沉积氧化铝层的示意图;
[0047]图12为本发明的TFT器件制作方法的第二实施例的步骤2’中沉积氮化铝层的示意图。
【具体实施方式】
[0048]为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果,以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
[0049]请参阅图3,为本发明的TFT器件结构的第一实施例的示意图,所述的TFT器件结构包括:绝缘介质层30,所述绝缘介质层30包括自下而上依次设置的氧化铝层31、及氮化铝层32ο
[0050]具体地,本实施例以LTPS-TFT器件结构为基础进行展开,如图3所示,所述的TFT器件结构具体包括衬底基板10、设于所述衬底基板10上的图案化的遮光层20、作为缓冲层而覆盖所述遮光层20与衬底基板10的绝缘介质层30、于所述遮光层20上方设于所述绝缘介质层30上的低温多晶硅半导体层40、覆盖所述低温多晶硅半导体层40与所述绝缘介质层30的栅极绝缘层50、于所述低温多晶硅半导体层40上方设于所述栅极绝缘层50上的栅极60、覆盖所述栅极60与栅极绝缘层50上的层间绝缘层70、以及设于所述层间绝缘层70上的源极91与漏极92。
[0051]具体地,所述层间绝缘层70与栅极绝缘层50上设有第一过孔71、第二过孔72,所述源极91、漏极92分别通过贯穿所述层间绝缘层70与栅极绝缘层50的第一过孔71、第二过孔72接触低温多晶硅半导体层40的两端。所述低温多晶硅半导体层40可以为低温多晶硅层经N型掺杂形成,也可为低温多晶硅层经P型掺杂形成。
[0052]具体地,由于氧化铝(Al2O3)具有优良的隔绝水汽、金属离子等特性,同时具有强耐化学腐蚀、高热稳定性等特点,因此所述氧化铝层31能够很好的保护低温多晶硅半导体层40和TFT器件。
[0053]进一步地,500nm数量级直径的SiNx的水汽透过率为10g/(m2*d),而130nm数量级直径的Al2O3的水汽透过率为4.7*10—5g/(m2*d),因此厚度更薄的Al2O3更能满足目前TFT器件尺寸越来越小的趋势,同时Al2O3也是一种优良的透明电介质材料,其介电常数为9,为S i Nx的3倍,能够与娃层形成良好的界面接触。
[0054]进一步地,氮化铝(AlN)具有良好的热导电性和化学稳定性,可以消除氧化铝层31和硅界面的热应力,因此,位于氧化铝层31上的氮化铝层32能够防止所述氧化铝层31高温下在低温多晶硅半导体层40的硅界面形成含硅氧键(S1-O)的化合物,并且AlN也能和硅层形成良好的接触界面。另外,Al2O3与AlN材料的薄膜均能够通过简单的磁控溅射或者CVD方式成膜。
[0055]进一步地,由于氮化铝层32叠加氧化铝层31的双层结构可以很好的作为Al的阻挡层,因此,位于绝缘介质层30上的金属层不需要使用传统的钼/铝/钼(Mo/Al/Mo)叠加的三层结构,即所述栅极60、源极91与漏极92可以为由钼层构成的单层结构或由钼层与铝层叠加而构成的Al/Mo双层结构,从而使得TFT器件厚度更薄,成本得以进一步降低。
[0056]因此,本实施例相比于传统的LTPS-TFT器件结构,以氧化铝层31与氮化铝层32叠加的A1203/A1N双层结构的绝缘介质层30用作缓冲层,具有较低的材料工艺成本,产品性能更为优良。
[0057]请参阅图4,为本发明的TFT器件结构的第二实施例的示意图,与上述第一实施例相比,该实施例为a-Si TFT器件结构,所述绝缘介质层30作为a-Si TFT器件结构的栅极绝缘层。
[0058]如图4所示,本实施例的TFT器件结构具体包括衬底基板10’、设于所述衬底基板10 ’上的栅极20 ’、覆盖所述栅极20 ’及衬底基板10 ’的所述绝缘介质层30、于所述栅极20 ’上方设于绝缘介质层30上的非晶硅半导体层40’、设于所述非晶硅半导体层40’上的源极51’、及漏极52’。
[0059]具体地,由于Al2O3具有优良的隔绝水汽、金属离子等特性,同时具有强耐化学腐蚀、高热稳定性等特点,因此所述氧化铝层31能够很好的保护非晶硅半导体层40’和TFT器件,同时Al2O3也是一种优良的透明电介质材料,其介电常数为9,为SiNx的3倍,能够与硅层形成良好的界面接触。
[0060]进一步地,AlN具有良好的热导电性和化学稳定性,可以消除氧化铝层31和硅界面的热应力,因此,位于氧化铝层31上的氮化铝层32能够防止所述氧化铝层31高温下在非晶硅半导体层40 ’的硅界面形成S1-O化合物,并且AlN也能和硅层形成良好的接触界面。另外,Al2O3与AlN材料的薄膜均能够通过简单的磁控溅射或者CVD方式成膜。
[0061]进一步地,由于氮化铝层32叠加氧化铝层31的双层结构可以很好的作为Al的阻挡层,因此,位于绝缘介质层30上的金属层不需要使用传统的Mo/Al/Mo三层结构,即所述源极51’、及漏极52’可以为由钼层构成的单层结构或由钼层与铝层叠加而构成的Al/Mo双层结构,从而使得TFT器件厚度更薄,成本得以进一步降低。
[0062]因此,本实施例相比于传统的a-SiTFT器件结构,以氧化铝层31与氮化铝层32叠加的A1203/A1N双层结构的绝缘介质层30用作栅极绝缘层,具有较低的材料工艺成本,产品性能更为优良。
[0063]请参阅图5,为本发明的TFT器件的制作方法的第一实施例的流程示意图,该实施例为LTPS-TFT器件的制作方法,其具体包括如下步骤:
[0064]步骤1、如图6所示,提供一衬底基板10,在所述衬底基板10上形成图案化的遮光层
20 ο
[0065]步骤2、如图7-8所示,在所述遮光层20与衬底基板10上采用磁控溅射方式自下而上依次沉积氧化铝层31、及氮化铝层32,所述氧化铝层31、及氮化铝层32共同组成绝缘介质层30 ο
[0066]具体地,所述绝缘介质层30作为缓冲层,覆盖所述遮光层20与衬底基板10。
[0067]具体地,采用磁控溅射方式沉积氧化铝层31的具体步骤为:使用Al作为靶材,即高速荷能粒子轰击的目标材料,同时注入氩气和氧气,氩离子在电场的作用下加速飞向阴极靶,并以高能量轰击靶材表面,使靶材溅射出Al离子,Al离子和氧气发生反应形成Al2O3沉积在衬底基板10上形成氧化铝层31;此方式具有设备简单、易于控制、镀膜面积大及附着力强等优点,使得工艺成本更低,性能更为优良。
[0068]具体地,采用磁控溅射方式沉积氮化铝层32的具体步骤为:使用Al作为靶材,即高速荷能粒子轰击的目标材料,同时注入氩气和氮气,氩离子在电场的作用下加速飞向阴极靶,并以高能量轰击靶材表面,使靶材溅射出Al离子,Al离子和氮气发生反应形成AlN沉积在氧化铝层31上形成氮化铝层32。
[0069]步骤3、在所述绝缘介质层30上形成对应于所述遮光层20的低温多晶硅半导体层
40 ο
[0070]具体地,形成低温多晶硅半导体层40的工艺过程与现有技术无异:先沉积非晶硅层,接着对非晶硅层进行晶化处理形成低温多晶硅层,然后图案化多晶硅层,再对多晶硅层进行离子掺杂,形成包括重掺杂区、轻掺杂区、及沟道区的低温多晶硅半导体层40。
[0071]当然,所述离子掺杂不限于使用磷离子的N型掺杂,也不限于使用硼离子的P型掺杂,相应的,最终制得的低温多晶硅TFT阵列基板内的TFT可为N型TFT,也可为P型TFT。
[0072]步骤4、在所述低温多晶硅半导体层40与绝缘介质层30上沉积覆盖栅极绝缘层50,在所述栅极绝缘层50上沉积并图案化第一金属层,形成位于低温多晶硅半导体层40上方的栅极60。
[0073]步骤5、在所述栅极60与栅极绝缘层50上沉积覆盖层间绝缘层70,对所述层间绝缘层70及栅极绝缘层50蚀刻,形成分别暴露出所述低温多晶硅半导体层40两端表面的的第一过孔71及第二过孔72。
[0074]步骤6、在所述层间绝缘层70上沉积并图案化第二金属层,形成源极91、及漏极92,所述源极91、漏极92分别通过第一过孔71、第二过孔72接触所述低温多晶硅半导体层40。
[0075]具体地,由于Al2O3具有优良的隔绝水汽、金属离子等特性,同时具有强耐化学腐蚀、高热稳定性等特点,因此所述氧化铝层31能够很好的保护低温多晶硅半导体层40和TFT器件,同时Al2O3也是一种优良的透明电介质材料,其介电常数为9,为SiNx的3倍,能够与硅层形成良好的界面接触。
[0076]进一步地,AlN具有良好的热导电性和化学稳定性,可以消除氧化铝层31和硅界面的热应力,因此,位于氧化铝层31上的氮化铝层32能够防止所述氧化铝层31高温下在低温多晶硅半导体层40的硅界面形成S1-O化合物,并且AlN也能和硅层形成良好的接触界面。
[0077]另外,本实施例采用磁控溅射形成氧化铝层31、及氮化铝层32,相较于PECVD方式更为简单,有效降低了生产成本。
[0078]进一步地,由于氮化铝层32叠加氧化铝层31的双层结构可以很好的作为Al的阻挡层,因此,位于绝缘介质层30上的金属层不需要使用传统的Mo/Al/Mo三层结构,即所述第一金属层与第二金属层可以为由钼层构成的单层结构或由钼层与铝层叠加而构成的Al/Mo双层结构,从而使得TFT器件厚度更薄,成本得以进一步降低。
[0079]因此,本实施例相比于传统的LTPS-TFT器件的制作方法,采用氧化铝层31与氮化铝层32叠加的A1203/A1N双层结构的绝缘介质层30用作缓冲层,具有较低的材料工艺成本,产品性能更为优良。
[0080]请参阅图9,为本发明的TFT器件的制作方法的第二实施例的流程示意图,与上述第一实施例相比,本实施例为a-Si TFT器件的制作方法,其具体包括如下步骤:
[0081]步骤I’、如图10所示,提供一衬底基板10’,在所述衬底基板10’沉积并图案化第一金属层,形成栅极20 ’。
[0082]步骤2’、如图11-12所示,在栅极20’与衬底基板10’上采用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposit1n,CVD)方式自下而上依次沉积氧化招层31、及氮化招层32,所述氧化铝层31、及氮化铝层32共同组成绝缘介质层30。
[0083]具体地,所述绝缘介质层30作为栅极绝缘层,覆盖所述栅极20’及衬底基板10’。
[0084]具体的,本实施例采用CVD方式形成氧化铝层31、及氮化铝层32,相较于PECVD方式更为简单,有效降低了生产成本。
[0085]步骤3’、在所述绝缘介质层30上形成对应于所述栅极20’的非晶硅半导体层40’。
[0086]步骤4’、在所述非晶硅半导体层40’与绝缘介质层30上沉积并图案化第二金属层,形成源极51’、及漏极52’。
[0087]具体地,由于Al2O3具有优良的隔绝水汽、金属离子等特性,同时具有强耐化学腐蚀、高热稳定性等特点,因此所述氧化铝层31能够很好的保护低温多晶硅半导体层40和TFT器件,同时Al2O3也是一种优良的透明电介质材料,其介电常数为9,为SiNx的3倍,能够与硅层形成良好的界面接触。
[0088]进一步地,AlN具有良好的热导电性和化学稳定性,可以消除Al2O3和硅界面的热应力,因此,位于氧化铝层31上的氮化铝层32能够防止所述氧化铝层31高温下在非晶硅半导体层40’的硅界面形成S1-O化合物,并且AlN也能和硅层形成良好的接触界面。
[0089]进一步地,由于氮化铝层32叠加氧化铝层31的双层结构可以很好的作为Al的阻挡层,因此,位于绝缘介质层30上的金属层不需要使用传统的Mo/Al/Mo三层结构,即所述第二金属层可以为由钼层构成的单层结构或由钼层与铝层叠加而构成的Al/Mo双层结构,从而使得TFT器件厚度更薄,成本得以进一步降低。
[0090]因此,本实施例相比于传统的a-SiTFT器件的制作方法,以氧化铝层31与氮化铝层32叠加的A1203/A1N双层结构的绝缘介质层30用作栅极绝缘层,具有较低的材料工艺成本,产品性能更为优良。
[0091]综上所述,本发明的TFT器件结构,采用氧化铝层与氮化铝层叠加的A1203/A1N双层结构的绝缘介质层,作为LTPS-TFT器件的缓冲层或者a-Si TFT器件的栅极绝缘层,由于氧化铝具有优良的隔绝水汽、各种金属离子的特性,并具有强耐化学腐蚀、高热稳定性等特点,所述氧化铝层能够很好的保护半导体层和TFT器件,而氮化铝具有良好的热导电性和化学稳定性,能和硅形成良好的接触界面,叠加于所述氧化铝层上的氮化铝层能够消除氧化铝层和硅界面的热应力,以及防止高温下在界面形成硅氧化合物,另外,氧化铝与氮化铝均能够通过简单的磁控溅射或者CVD方式成膜,因此相比于传统的TFT器件结构,具有较低的材料工艺成本,产品性能更为优良。本发明的TFT器件的制作方法,采用氧化铝层与氮化铝层叠加的双层结构的绝缘介质层,材料工艺成本低,产品性能优良。
[0092]以上所述,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形,而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种TFT器件结构,其特征在于,包括绝缘介质层(30),所述绝缘介质层(30)包括自下而上依次设置的氧化铝层(31 )、及氮化铝层(32)。2.如权利要求1所述的TFT器件结构,其特征在于,还包括衬底基板(10)、遮光层(20)、低温多晶硅半导体层(40)、栅极绝缘层(50)、栅极(60)、层间绝缘层(70)、源极(91)、及漏极(92); 所述遮光层(20)设于所述衬底基板(10)之上;所述绝缘介质层(30)作为缓冲层,设于所述遮光层(20)与衬底基板(10)之上并覆盖所述遮光层(20)与衬底基板(10);所述低温多晶硅半导体层(40)对应于所述遮光层(20)上方设于所述绝缘介质层(30)之上;所述栅极绝缘层(50)设于所述低温多晶硅半导体层(40)与所述绝缘介质层(30)之上并覆盖所述低温多晶硅半导体层(40)与所述绝缘介质层(30);所述栅极(60)对应于所述低温多晶硅半导体层(40)上方并设于所述栅极绝缘层(50)之上;所述层间绝缘层(70)位于所述栅极(60)与栅极绝缘层(50)之上并覆盖所述栅极(60)与栅极绝缘层(50);所述层间绝缘层(70)与栅极绝缘层(50)上对应于所述多晶硅半导体层(40)的两端设有第一过孔(71)、第二过孔(72),所述源极(91)、漏极(92)设于所述层间绝缘层(70)上并分别通过所述第一过孔(71)、第二过孔(72)接触低温多晶硅半导体层(40)的两端。3.如权利要求2所述的TFT器件结构,其特征在于,所述栅极(60)、源极(91)、与漏极(92)为由钼层构成的单层结构或由钼层与铝层叠加而构成的双层结构。4.如权利要求1所述的TFT器件结构,其特征在于,还包括衬底基板(10’)、栅极(20’)、非晶硅半导体层(40’)、源极(51 ’)、及漏极(52’); 所述栅极(20’)设于所述衬底基板(10’)之上;所述绝缘介质层(30)作为栅极绝缘层,设于所述栅极(20’)及衬底基板(10’)之上并覆盖所述栅极(20’)及衬底基板(10’);所述非晶硅半导体层(40’)对应于所述栅极(20’)上方并设于绝缘介质层(30)之上;所述源极(51’)、漏极(52’)设于所述绝缘介质层(30)与非晶硅半导体层(40’)之上并分别与所述非晶硅半导体层(40’)两端相接触。5.如权利要求4所述的TFT器件结构,其特征在于,所述源极(51’)、及漏极(52’)为由钼层构成的单层结构或由钼层与铝层叠加而构成的双层结构。6.一种TFT器件的制作方法,其特征在于,包括采用磁控溅射方式或CVD方式自下而上依次沉积氧化铝层(31)、及氮化铝层(32),使氧化铝层(31)、及氮化铝层(32)共同组成绝缘介质层(30)的步骤。7.如权利要求6所述的TFT器件的制作方法,其特征在于,具体包括如下步骤: 步骤1、提供一衬底基板(10),在所述衬底基板(10)上形成图案化的遮光层(20); 步骤2、在所述遮光层(20)与衬底基板(10)上采用磁控溅射方式或CVD方式自下而上依次沉积氧化铝层(31)、及氮化铝层(32),所述氧化铝层(31)、及氮化铝层(32)共同组成绝缘介质层(30); 所述绝缘介质层(30)作为缓冲层,覆盖所述遮光层(20)与衬底基板(10); 步骤3、在所述绝缘介质层(30)上形成对应于所述遮光层(20)的低温多晶硅半导体层(40); 步骤4、在所述低温多晶硅半导体层(40)与绝缘介质层(30)上沉积覆盖栅极绝缘层(50),在所述栅极绝缘层(50)上沉积并图案化第一金属层,形成位于低温多晶硅半导体层(40)上方的栅极(60); 步骤5、在所述栅极(60)与栅极绝缘层(50)上沉积覆盖层间绝缘层(70),对所述层间绝缘层(70)及栅极绝缘层(50)蚀刻,形成分别暴露出所述低温多晶硅半导体层(40)两端表面的的第一过孔(71)及第二过孔(72); 步骤6、在所述层间绝缘层(70)上沉积并图案化第二金属层,形成源极(91)、及漏极(92),所述源极(91)、漏极(92)分别通过第一过孔(71)、第二过孔(72)接触所述低温多晶硅半导体层(40)。8.如权利要求7所述的TFT器件的制作方法,其特征在于,所述第一金属层与第二金属层为由钼层构成的单层结构或由钼层与铝层叠加而构成的双层结构。9.如权利要求6所述的TFT器件的制作方法,其特征在于,具体包括如下步骤: 步骤I’、提供一衬底基板(10’),在所述衬底基板(10’)沉积并图案化第一金属层,形成栅极(20,); 步骤2’、在所述栅极(20’)与衬底基板(10’)上采用磁控溅射方式或CVD方式自下而上依次沉积氧化铝层(31)、及氮化铝层(32),所述氧化铝层(31)、及氮化铝层(32)共同组成绝缘介质层(30); 所述绝缘介质层(30)作为栅极绝缘层,覆盖所述栅极(20 ’)及衬底基板(1 ’); 步骤3’、在所述绝缘介质层(30)上形成对应于所述栅极(20’)的非晶硅半导体层(40,); 步骤4’、在所述非晶硅半导体层(40’)与绝缘介质层(30)上沉积并图案化第二金属层,形成源极(51’)、及漏极(52’)。10.如权利要求9所述的TFT器件的制作方法,其特征在于,所述第二金属层为由钼层构成的单层结构或由钼层与铝层叠加而构成的双层结构。
【文档编号】H01L29/786GK105870201SQ201610404269
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】黄秋平
【申请人】深圳市华星光电技术有限公司
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