一种低温多晶硅tft器件及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型低温多晶硅TFT器件结构及其制造方法，本申请通过先制备一个或多个凸起图形，然后形成一有源区覆盖在所述凸起图形顶部上表面的至少局部区域及覆盖在凸起图形的至少一个侧壁上然后形成沟道区。本发明通过制备一立体的凸起图形，然后在其上方形成沟道区，可在不改变衬底投影面积的前提下，有效地增加沟道宽度，进而增大了沟道的宽长比，提高了开态电流Ion，进而提升了TFT器件的驱动能力及器件性能。
【专利说明】一种低温多晶硅TFT器件及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制作领域，具体设置一种新型低温多晶硅TFT器件结构及其制造方法。
【背景技术】
[0002]目前的显示技术朝着高分辨率、高PPI(每英寸像素)不断发展，例如手机的分辨率已经达到1080P的水准(1080X1920)，而电视的分辨率更是达到4K (4096X2160)的级别，伴随着分辨率的不断提升，需要不断提高TFT器件的驱动能力，因此在像素区和Drive (驱动)区都要求提高1n (开态电流)。
[0003]提高提高1n的方法之一是增大TFT器件沟道的宽长比(W/L)，参考公式如下:
【权利要求】
1.一种低温多晶硅TFT器件的制造方法，包括以下步骤: 步骤S1、提供一半导体衬底，于所述半导体衬底的表面依次沉积一衬垫层和一介质层； 步骤S2、刻蚀所述介质层形成位于所述衬垫层之上的凸起图形，刻蚀停止在所述衬垫层上表面； 步骤S3、沉积一非晶硅层覆盖在所述凸起图形和衬垫层上方，并将所述凸起图形的侧壁予以覆盖，并将所述非晶硅层转化为多晶硅层； 步骤S4、刻蚀所述多晶硅层形成一有源区，所述有源区覆盖在所述凸起图形顶部上表面的至少局部区域及覆盖在凸起图形的至少一个侧壁上； 步骤S5、于所述衬垫层和有源区上方依次形成一绝缘层和一栅极材料层； 步骤S6、刻蚀所述绝缘层和所述栅极材料层形成一栅极及位于该栅极下方的栅绝缘层； 其中，所述栅极和栅绝缘层的叠层至少具有交叠在有源区的一沟道区上方的堆栈式栅极，以及有源区的一源极区及一漏极区分别位于沟道区的两侧。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中于所述衬垫层之上形成至少一个所述凸起图形。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述有源区完全覆盖所述凸起图形的顶部上表面及两侧侧壁的表面。
4.如权利要求2所述的方法，其`特征在于，所述有源区覆盖所述凸起图形部分上表面及位于该部分上表面同侧的侧壁的表面。
5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述有源区覆盖靠近所述凸起图形至少一侧侧壁的衬垫层部分上表面。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤SI中采用等离子增强化学气相沉积工艺分别沉积形成所述衬垫层及介质层，沉积的温度为400~450°C，所述衬垫层厚度为400~500埃，所述介质层厚度为2000~2500埃。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬垫层为氮化硅层，所述介质层为二氧化娃层。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述凸起图形的高度为400~600埃，所述凸起图两侧侧壁与所述衬垫层之间的角度为40°~60°。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用化学气相沉积工艺沉积所述非晶硅层，沉积的温度为400~500°C，沉积所述非晶硅层的厚度为400~500埃。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中采用激光退火工艺将所述非晶硅层转化为多晶硅层。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用化学气相沉积工艺沉积所述绝缘层，且所述绝缘层包括二氧化硅层及覆盖于该二氧化硅层之上的氮化硅层。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用物理气相沉积工艺沉积所述栅极材料层，所述栅极材料层材质为钥，形成的所述栅极厚度为2000~3000埃。
13.—种低温多晶硅TFT器件，其特征在于，所述器件包括一半导体衬底，所述衬底之上覆盖有一衬垫层，以及位于该衬垫层之上形成有凸起图形，一有源区覆盖在所述凸起图形顶部上表面的至少局部区域及覆盖在凸起图形的至少一个侧壁上； 所述TFT器件还包括一栅极及位于该栅极下方的栅绝缘层，以及有源区的一源极区及一漏极区分别位于沟道区的两侧； 其中，所述栅极与所述栅绝缘层之间形成有一叠层，且该叠层至少具有交叠在有源区上的堆栈式栅极，所述堆栈式栅极位于一沟道区的上方。
14.如权利要求13所述的器件，其特征在于，所述基底之上形成有至少一个凸起图形。
15.如权利要求13所述的器件，其特征在于，所述有源区覆盖所述凸起图形的全部上表面及两侧侧壁的表面，以及覆盖相邻凸起图形之间的衬垫层暴露的上表面。
16.如权利要求13所述的器件，其特征在于，所述有源区覆盖所述凸起图形部分上表面及位于该部分上表面同侧的侧壁表面。
17.如权利要求15或16所述的方法，其特征在于，所述有源区覆盖靠近所述凸起图形至少一侧侧壁的衬垫层部分上表面。
18.如权利要求13所述的TFT器件，其特征在于，所述衬垫层为氮化硅层，所述氮化硅层厚度为400~500埃。
19.如权利要求13所述的TFT器件，其特征在于，所述凸起图形材质为二氧化硅，所述凸起图形高度为400~600埃，且该凸起图两侧侧壁与所述衬垫层之间的角度为40°~60。。
20.如权利要求13所述的TFT器件，其特征在于，所述栅绝缘层自下而上依次包括二氧化娃层和氮化娃层，所述二氧化娃层厚度为400~500埃,所述氮化娃层厚度为700~800埃。
21.如权利要求 13所述的TFT器件，其特征在于，所述栅极厚度为2000~3000埃，所述栅极材质为钥。
【文档编号】H01L29/786GK103824780SQ201410073494
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】赵浩然 申请人:上海和辉光电有限公司