多层钝化或蚀刻终止tft的制作方法
【专利说明】
[0001]发明的背景
技术领域
[0002]本发明的实施方式总体涉及一种薄膜晶体管(TFT)以及一种用于制造TFT的方法。
【背景技术】
[0003]由于金属氧化物半导体(诸如，氧化锌(ZnO)和氧化铟镓锌(IGZO))载流子迀移率(carrier mobility)较高、处理温度较低且具有光学透明度，因此金属氧化物半导体对于器件制造而言是有吸引力的。金属氧化物半导体制造成的TFT(MO-TFT)在用于光学显示器的有源矩阵寻址方案中尤其有用。金属氧化物半导体的低处理温度允许显示器背板在廉价塑料基板(诸如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚2，6萘二甲酸乙二酯(PEN))上的形成。氧化物半导体TFT的透明度引起像素孔径改进并且使显示器更亮。
[0004]金属氧化物半导体易受与氢和/或水的不利反应影响。当金属氧化物半导体材料暴露于氢或水时，半导体层稳定性成为问题。另外，由于氢会与金属氧化物反应，因此难以产生可重复的结果，并且因此每个TFT可为不相同的。
[0005]因此，本领域中需要能够可靠地且可重复地生产的稳定金属氧化物TFT。
【发明内容】
[0006]本发明大体上涉及TFT以及用于制造TFT的方法。对于背沟道蚀刻TFT或蚀刻终止TFT而言，多层的钝化层或蚀刻终止层允许在并不太致密的背沟道保护层上形成很致密的盖层。所述盖层可以是充分致密的，使得存在很少气孔(Pin hole)，因此氢可能不穿过通向半导体层。因此，可将含氢的前驱物用于盖层沉积。
[0007]在一个实施方式中，TFT包括:基板，所述基板具有栅极电极、栅极电介质层以及半导体层形成在所述基板上；源极电极，所述源极电极设置在所述半导体层上；漏极电极，所述漏极电极设置在所述半导体层上，并与所述源极电极通过包括所述半导体层的暴露部分的有源沟道间隔开来；背沟道保护层，所述背沟道保护层设置在所述有源沟道中的所述暴露半导体层上；以及蚀刻终止层，所述蚀刻终止层设置在所述背沟道保护层上，所述蚀刻终止层具有不同于所述背沟道保护层的组分。
[0008]在另一实施方式中，TFT包括:基板，所述基板具有栅极电极、栅极电介质层以及半导体层形成在所述基板上；源极电极，所述源极电极设置在所述半导体层上；漏极电极，所述漏极电极设置在所述半导体层上，并与所述源极电极通过包括所述半导体层的暴露部分的有源沟道间隔开来；背沟道保护层，所述背沟道保护层设置在所述源极电极、所述暴露半导体层以及所述漏极电极上；以及钝化层，所述钝化层设置在所述背沟道保护层上，所述钝化层具有不同于所述背沟道保护层的组分。
[0009]在另一实施方式中，制造TFT的方法包括:使用第一处理条件集合，在半导体层上沉积背沟道保护层，所述半导体层设置在栅极电介质层、栅极电极以及基板上；使用不同于所述第一处理条件集合的第二处理条件集合，在所述背沟道保护层上沉积蚀刻终止层；以及在所述半导体层上并邻近所述背沟道保护层和所述蚀刻终止层两者形成源极电极和漏极电极。
[0010]在另一实施方式中，制造TFT的方法包括:使用第一处理条件集合，在半导体层、源极电极以及漏极电极上沉积第一钝化层，所述半导体层设置在栅极电介质层、栅极电极以及基板上；以及使用不同于所述第一处理条件集合的第二处理条件集合，在所述第一钝化层上沉积第二钝化层。
【附图说明】
[0011]因此，为了详细理解本发明的上述特征结构的方式，上文简要概述的本发明的更具体的描述可以参照实施方式进行，一些实施方式图示在附图中。然而，应当注意，附图仅图示了本发明的典型实施方式，并且因此不应被视为本发明的范围的限制，因为本发明的实施方式可以允许其他等效实施方式。
[0012]图1是根据一个实施方式的工艺腔室的横截面图。
[0013]图2A-2D是根据一个实施方式的处于不同制造阶段的蚀刻终止TFT200的示意图不O
[0014]图3是根据另一实施方式的背沟道蚀刻TFT 300的示意图示。
[0015]为了促进理解，已尽可能使用相同元件符号指定各图所共有的相同元件。一个实施方式中公开的要素可有利地用于其他实施方式，而无需具体地指明。
【具体实施方式】
[0016]本发明大体上涉及TFT以及用于制造TFT的方法。对于背沟道蚀刻TFT或蚀刻终止TFT而言，多层的钝化层或蚀刻终止层允许在并不太致密的背沟道保护层上形成很致密的盖层(capping layer)。所述盖层可以是充分致密的，使得存在很少气孔(pin hole)，因此氢可能不穿过通向半导体层。因此，可将含氢的前驱物用于盖层沉积。
[0017]在下文中，本发明说明性地描述为用于处理系统，诸如可从作为位于加利福尼亚州圣塔克拉拉市应用材料公司(Applied Materials, Inc., Santa Clara, CA)的子公司的美商业凯科技股份有限公司(AKT America, Inc.)获得的等离子体增强化学气相沉积(PECVD)系统。然而，应当理解，本发明也用于其他系统配置，包括其他制造商销售的那些。
[0018]图1是可用于执行本文所述操作的工艺腔室的示意横截面图。装置包括腔室100，在腔室100中，可在基板120上沉积一或多个膜。腔室100通常包括壁102、底部104以及喷淋头(showerhead) 106，它们共同限定工艺容积。基板支撑件118设置在工艺容积内。所述工艺容积通过狭缝阀开口 108接取，使得基板120可传送入或传送出腔室100。基板支撑件118可耦接到致动器116，以升高和降低基板支撑件118。升降杆122可移动地设置穿过基板支撑件118，以将基板移向基板接收表面和从基板接收表面移离。基板支撑件118也可包括加热和/或冷却元件124，以将基板支撑件118维持处于所需温度。基板支撑件118也可包括RF回程带126，以在基板支撑件118周围提供RF回程路径。
[0019]喷淋头106可由紧固机构140来耦接到背板112。喷淋头106可由一或多个紧固机构140来耦接到背板112，以有助于防止下垂(sag)和/或控制喷淋头106的直度/曲度。
[0020]气源132可耦接到背板112，以便经由喷淋头106中的气体通道将工艺气体提供给介于喷淋头106与基板120之间的处理区域。气源132可以包括含硅气体供源、含氧气体供源以及含碳气体供源等等。可与一或多个实施方式一起使用的典型工艺气体包括甲硅烷(SiH4)、乙娃烧(disilane)、一氧化二氮(N2O)、氨(NH3)、H2、N2、或上述气体的组合。
[0021]真空栗110被耦接到腔室100，以将工艺容积控制在所需压力下。RF源128可通过匹配网络150耦接到背板112和/或喷淋头106，以便将RF电流提供给喷淋头106。RF电流在喷淋头106与基板支撑件118之间形成电场，使得等离子体可从介于喷淋头106与基板支撑件118之间的气体产生。
[0022]远程等离子体源130 (诸如，电感耦合远程等离子体源130)也可耦接在气源132与背板112之间。介于处理基板之间，清洁气体可提供给远程等离子体源130，使得远程等离子体产生。来自远程等离子体的自由基(radicals)可提供到腔室100，以便清洁腔室100部件。清洁气体可进一步由提供给喷淋头106的RF源128激发。
[0023]喷淋头106可另外地通过由喷淋头悬架134来耦接到背板112。在一个实施方式中，喷淋头悬架134是柔性金属裙状物(skirt)。喷淋头悬架13