一种晶体管的制备工艺.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410760232.7

申请日:

2014.12.12

公开号:

CN104538306A

公开日:

2015.04.22

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):H01L 21/336申请日:20141212|||公开

IPC分类号:

H01L21/336; H01L21/268

主分类号:

H01L21/336

申请人:

昆山国显光电有限公司

发明人:

王迪

地址:

215300江苏省苏州市昆山市开发区龙腾路1号4幢

优先权:

专利代理机构:

北京汇泽知识产权代理有限公司11228

代理人:

刘付兴

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内容摘要

本发明公开一种晶体管的制备工艺,包括利用激光照射的方式,从基板无膜一侧的进行照射,使非晶硅熔融形成多晶硅的步骤M;还包括于基板上方顺次沉积缓冲层、非晶硅层、绝缘层;对非晶硅层和绝缘层进行光刻以形成硅岛;于硅岛的上方沉积栅金属层;沉积第一层间介电层,并形成接触孔;进行重掺杂;进行后续制程形成源/漏极、第二层间介电层、氧化铟锡阳极和像素限定层等步骤。本发明在非晶硅层上方沉积覆盖层,降低晶化后多晶硅粗糙度。另外,本发明中激光照射的晶化步骤可在非晶硅a-Si沉积完成之后和S/D重掺杂之前的任意步骤中进行,增加了工艺灵活性。

权利要求书

权利要求书1.  一种晶体管的制备工艺,其特征在于,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:于所述非晶硅层上沉积覆盖层;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。 2.  根据权利要求1所述的晶体管的制备工艺,其特征在于,所述覆盖层为绝缘层。 3.  根据权利要求2所述的晶体管的制备工艺,其特征在于,所述绝缘层的材料为Si3N4和/或SiO2,所述绝缘层的厚度为50nm~200nm。 4.  根据权利要求1所述的晶体管的制备工艺,其特征在于,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:于所述硅岛上沉积栅金属层,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。 5.  根据权利要求4所述的晶体管的制备工艺,其特征在于,所述步骤F中非晶硅的重掺杂浓度为1E13cm-2~1E16cm-2。 6.  根据权利要求4所述的晶体管的制备工艺,其特征在于,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~500nm。 7.  根据权利要求1所述的晶体管的制备工艺,其特征在于,所述步骤M中激光的波长范围为320nm~550nm。 8.  根据权利要求1所述的晶体管的制备工艺,其特征在于,所述步骤A中所述基板能使波长为20nm~550nm的激光材料透过。 9.  根据权利要求1所述的晶体管的制备工艺,其特征在于,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。 10.  根据权利要求1所述的晶体管的制备工艺,其特征在于,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1E10cm-2~1E12cm-2,所述非晶硅层的厚度为10nm~500nm。

说明书

说明书一种晶体管的制备工艺
技术领域
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
低温多晶硅制备工艺LTPS-TFT比非晶硅制备工艺a-Si-TFT具有更高的迁移率,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一侧照射的,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
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。
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。
进一步地,所述覆盖层为绝缘层。
进一步地,所述绝缘层的材料为Si3N4和/或SiO2,所述绝缘层的厚度为50nm~200nm。
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:于所述硅岛上沉积栅金属层,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。
进一步地,所述步骤F中非晶硅的重掺杂浓度为1E13cm-2~1E16cm-2。
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~500nm。
进一步地,所述步骤M中激光的波长范围为320nm~550nm。
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。
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。
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1E10cm-2~1E12cm-2,所述非晶硅层的厚度为10nm~500nm。
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。
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
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
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。
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1一侧进行照射,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1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。
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1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。
所述基板1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。
所述缓冲层2的材料为Si3N4和/或SiO2,厚度为500nm以内。Si3N4和/或SiO2材质能够阻挡水汽及玻璃中金属离子污染,Si3N4和/或SiO2还可以使非晶硅层3与基板1附着的效果更好。
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1E10cm-2~1E12cm-2,以增加非晶硅层3的迁移率。
步骤二:如图3所示,在非晶硅层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SiO2。
步骤三:如图4所示,用波长为320nm~550nm的激光从基板1一侧进行照射,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1需要晶化的区域,直至整个基板1被照射。
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。
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。
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。
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10nm×10nm的尺寸要求,每个硅岛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1个接触孔8。
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1E13cm-2~1E16cm-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)。
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。
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。
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1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。
所述基板1可以选择透过320nm激光波长的石英基板。
所述缓冲层2的材料为Si3N4,厚度为500nm。S
所述非晶硅层3的厚度为10nm,非晶硅层3中掺杂有第三主族,其掺杂浓度为1E10cm-2,以增加非晶硅层3的迁移率。
步骤二:如图3所示,在非晶硅层3上沉积一层厚度为50nm的绝缘层4作为覆盖层,材料为Si3N4。
步骤三:如图4所示,用波长为320nm的激光从基板1一侧进行照射,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100mJ,光斑为长条状,横向扫描基板1需要晶化的区域,直至整个基板1被照射。
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。
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,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。
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7的两个接触孔8。
所述第一层间介电层7的厚度为10nm。所述接触孔8的面积要求大于10nm×10nm的尺寸要求,每个硅岛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1个接触孔8。
步骤七:然后进行一次重掺杂,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1E13cm-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)。
步骤八:最后进行后续制程,形成源/漏极9、第二层间介电层10、ITO阳极11和像素限定层12。
实施例2:
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1上沉积双层缓冲层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。
所述基板1可以选择透过550nm激光的亚克力基板。
所述缓冲层2的材料为SiO2,厚度为300nm。
所述非晶硅层3的厚度为500nm,非晶硅层3中掺杂有第五主族元素(如硼、磷或砷元素),其掺杂浓度为1E12cm-2,以增加非晶硅层3的迁移率。
步骤二:如图4所示,用波长为550nm的激光从基板1一侧进行照射,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5000mJ,光斑为点状,横向扫描基板1需要晶化的区域,直至整个基板1被照射。
步骤三:如图3所示,在非晶硅层3上沉积一层厚度为200nm的绝缘层4作为覆盖层,材料为SiO2。
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。
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。
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7的两个接触孔8。
所述第一层间介电层7的厚度为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10nm×10nm的尺寸要求,每个硅岛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1个接触孔8。
步骤七:然后进行一次重掺杂,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1E16cm-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)。
步骤八:最后进行后续制程,形成源/漏极9、第二层间介电层10、ITO阳极11和像素限定层12。
实施例3:
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1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。
所述基板1可以选择透过波长为400nm激光的聚酰亚胺基板。
所述缓冲层2的材料为Si3N4和SiO2,厚度为200nm。
所述非晶硅层3的厚度为100nm,非晶硅层3中掺杂有硼元素,其掺杂浓度为1E11cm-2,以增加非晶硅层3的迁移率。
步骤二:如图3所示,在非晶硅层3上沉积一层厚度为100nm的绝缘层4作为覆盖层,材料为Si3N4和SiO2。
步骤三: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。
步骤四:如图4所示,用波长为400nm的激光从基板1一侧进行照射,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1000mJ,光斑为0面状,横向扫描基板1需要晶化的区域,直至整个基板1被照射。
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100nm,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。
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7的两个接触孔8。
所述第一层间介电层7的厚度为100nm,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10nm×10nm的尺寸要求,每个硅岛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1个接触孔8。
步骤七:然后进行一次重掺杂,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1E14cm-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)。
步骤八:最后进行后续制程,形成源/漏极9、第二层间介电层10、ITO阳极11和像素限定层12。
实施例4:
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1上沉积双层缓冲层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。
所述基板1可以选择透过波长为500nm激光的石英基板。
所述缓冲层2的材料为Si3N4,厚度为300nm。
所述非晶硅层3的厚度为200nm,非晶硅层3中掺杂有磷元素,其掺杂浓度为1E11cm-2,以增加非晶硅层3的迁移率。
步骤二:如图3所示,在非晶硅层3上沉积一层厚度为150nm的绝缘层4作为覆盖层,材料为Si3N4。
步骤三: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。
步骤四: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200nm,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。
步骤五:如图4所示,用波长为500nm的激光从基板1一侧进行照射,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2000mJ,光斑为长条状,横向扫描基板1需要晶化的区域,直至整个基板1被照射。
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7的两个接触孔8。
所述第一层间介电层7的厚度为200nm,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10nm×10nm的尺寸要求,每个硅岛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1个接触孔8。
步骤七:然后进行一次重掺杂,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1E14cm-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)。
步骤八:最后进行后续制程,形成源/漏极9、第二层间介电层10、ITO阳极11和像素限定层12。
实施例5:
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1上沉积双层缓冲层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。
所述基板1可以选择透过波长范围在350nm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。
所述缓冲层2的材料为SiO2,厚度为100nm。
所述非晶硅层3的厚度为400nm,非晶硅层3中掺杂有砷元素,其掺杂浓度为1E10cm-2,以增加非晶硅层3的迁移率。
步骤二:如图3所示,在非晶硅层3上沉积一层厚度为180nm的绝缘层4作为覆盖层,材料为SiO2。
步骤三: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。
步骤四: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300nm,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。
步骤五: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7的两个接触孔8。
所述第一层间介电层7的厚度为300nm,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10nm×10nm的尺寸要求,每个硅岛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1个接触孔8。
步骤六:如图4所示,用波长为450nm的激光从基板1一侧进行照射,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3000mJ,光斑为面状,横向扫描基板1需要晶化的区域,直至整个基板1被照射。
步骤七:然后进行一次重掺杂,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1E15cm-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)。
步骤八:最后进行后续制程,形成源/漏极9、第二层间介电层10、ITO阳极11和像素限定层12。
实施例6:
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1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。
所述基板1可以选择透过波长为520nm之间激光的石英基板。
所述缓冲层2的材料为Si3N4和SiO2,厚度为450nm以内。
所述非晶硅层3的厚度为50nm,非晶硅层3中掺杂有磷元素,其掺杂浓度为1E12cm-2,以增加非晶硅层3的迁移率。
步骤二:如图3所示,在非晶硅层3上沉积一层厚度为160nm的绝缘层4作为覆盖层,材料为Si3N4和SiO2。
步骤三: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。
步骤四: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130nm,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。
步骤五: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7的两个接触孔8。
所述第一层间介电层7的厚度为350nm,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10nm×10nm的尺寸要求,每个硅岛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1个接触孔8。
步骤六:然后进行一次重掺杂,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1E14cm-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)。
步骤七:如图4所示,用波长为460nm的激光从基板1一侧进行照射,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4000mJ,光斑为长条状、点状或面状,横向扫描基板1需要晶化的区域,直至整个基板1被照射。
步骤八:最后进行后续制程,形成源/漏极9、第二层间介电层10、ITO阳极11和像素限定层12。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

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本发明公开一种晶体管的制备工艺,包括利用激光照射的方式,从基板无膜一侧的进行照射,使非晶硅熔融形成多晶硅的步骤M;还包括于基板上方顺次沉积缓冲层、非晶硅层、绝缘层;对非晶硅层和绝缘层进行光刻以形成硅岛;于硅岛的上方沉积栅金属层;沉积第一层间介电层,并形成接触孔;进行重掺杂;进行后续制程形成源/漏极、第二层间介电层、氧化铟锡阳极和像素限定层等步骤。本发明在非晶硅层上方沉积覆盖层,降低晶化后多晶硅粗糙。

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