[發(fā)明專利]生產(chǎn)底部金屬結(jié)晶化的低溫多晶硅薄膜晶體管的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010521163.6
• 申請日: 2010-10-27
• 公開（公告）號(hào): CN102013400A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙大庸;柳濟(jì)宣
• 申請（專利權(quán)）人: 四川虹視顯示技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/336
• 分類號(hào): H01L21/336
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所 51124
• 代理人: 柯海軍;武森濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生產(chǎn)底部金屬結(jié)晶化的低溫多晶硅薄膜晶體管的方法，屬于光電領(lǐng)域。

背景技術(shù)

薄膜晶體管(TFT)可以分為非晶硅薄膜晶體管(a-Si?TFT)和多晶硅薄膜晶體管(poly-Si?TFT)兩大類，兩者各有其優(yōu)缺點(diǎn)。非晶硅薄膜晶體管(a-Si?TFT)的生產(chǎn)效率高，均勻性較好；多晶硅薄膜晶體管(poly-Si?TFT)具有電子遷移率高的優(yōu)點(diǎn)。有源矩陣有機(jī)發(fā)光二級(jí)體面板(AMOLED)與LCD不同，其為電流驅(qū)動(dòng)方式，所以電子遷移率特性對AMOLED具有重要意義，多晶硅薄膜晶體管(poly-Si?TFT)更適合于AMOLED。

多晶硅薄膜晶體管是用低溫結(jié)晶化方法(LTPS)制造而成的，這樣的低溫結(jié)晶化方法分為利用激光的方法和非激光的方法。利用激光結(jié)晶化方法的優(yōu)點(diǎn)在于每個(gè)晶粒都能顯示出完整硅的特性，但是由于激光自身穩(wěn)定性問題導(dǎo)致晶粒均勻性較差，且所需設(shè)備的費(fèi)用較高，另外，由于激光光源的大小限制，不能大面積使用。相反，非激光結(jié)晶化的方法比激光結(jié)晶化方法在電學(xué)特性上略有不足，但是其生產(chǎn)成本更低，晶粒均勻度也較好，也適用于大面積使用。

目前采用非激光結(jié)晶化的方法生產(chǎn)多晶硅薄膜晶體管主要包括如下步驟：

1、在玻璃基板或石英基板上用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)2000～的具有多層膜結(jié)構(gòu)的緩沖氧化層或緩沖氮化層；

2、用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)或化學(xué)氣相沉積(LPCVD)600～的非晶硅(a-Si)薄膜層；

3、用ALD設(shè)備(即原子單位蒸鍍設(shè)備，在非晶硅基板上以原子單位均勻蒸鍍金屬的設(shè)備)的Ni原子單位蒸鍍或?yàn)R射蒸鍍數(shù)十的Ni金屬層；

4、在約600℃下使非晶硅(a-Si)結(jié)晶化；

5、硅圖案化；

6、用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)800～的柵極絕緣層；

7、濺射蒸鍍2000～的柵極導(dǎo)電層，然后圖案化；

8、離子摻雜處理；

9、活化；

10、層間絕緣膜蒸鍍及真空定型(hole?patte?rning)；

11、S/D金屬蒸鍍與線路圖案化(Line?patte?rning)；

12、鈍化絕緣膜沉積及真空定型(patte?rning)；

13、ITO蒸鍍與陽極定型(patte?rning)；

14、光刻膠定型(patte?rning)。

但是，上述方法用ALD(原子單位蒸鍍)設(shè)備的Ni原子單位蒸鍍或?yàn)R射蒸鍍數(shù)十的Ni金屬層后，沒有反應(yīng)的金屬(Ni)會(huì)污染薄膜，使應(yīng)該是半導(dǎo)體的Si變成接近于導(dǎo)體，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的高漏電特性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)底部金屬結(jié)晶化的低溫多晶硅薄膜晶體管的方法，該方法可以改善低溫多晶硅薄膜晶體管的高漏電特性。

本發(fā)明生產(chǎn)底部金屬結(jié)晶化的低溫多晶硅薄膜晶體管的方法，包括用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積或化學(xué)氣相沉積非晶硅薄膜層步驟，還包括用Ni原子單位蒸鍍或?yàn)R射蒸鍍Ni金屬層步驟，其中，先用Ni原子單位蒸鍍或?yàn)R射蒸鍍Ni金屬層，然后再用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積或化學(xué)氣相沉積非晶硅薄膜層。

其中，本發(fā)明方法優(yōu)選用Ni原子單位蒸鍍或?yàn)R射蒸鍍≤且不為的Ni金屬層。

進(jìn)一步的，本發(fā)明方法優(yōu)選用ALD設(shè)備的Ni原子單位蒸鍍或?yàn)R射蒸鍍Ni金屬層。

其中，本發(fā)明方法優(yōu)選用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積或化學(xué)氣相沉積600～的非晶硅薄膜層。

本發(fā)明方法的其余步驟如：在玻璃基板或石英基板上用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)2000～的具有多層膜結(jié)構(gòu)的緩沖氧化層或氮化層、在約600℃下使非晶硅(a-Si)結(jié)晶化等步驟與現(xiàn)有方法相同。

本發(fā)明方法改善了低溫多晶硅薄膜晶體管的高漏電特性，為低溫多晶硅薄膜晶體管的生產(chǎn)提供了一種新的方法，具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是在玻璃基板上用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)緩沖氧化層的圖片；

圖2是用ALD設(shè)備濺射蒸鍍Ni金屬層的圖片；

圖3是用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積非晶硅(a-Si)薄膜層的圖片；

圖4是使非晶硅(a-Si)結(jié)晶化的圖片。

具體實(shí)施方式