[發(fā)明專利]微晶非晶硅復(fù)合型薄膜晶體管及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110202456.2
• 申請日: 2011-07-19
• 公開（公告）號: CN102651399A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田雪雁;龍春平;姚江峰
• 申請（專利權(quán)）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/04;H01L21/336
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種微晶非晶硅復(fù)合型薄膜晶體管，其特征在于，所述薄膜晶體管包括：

基底，以及在所述基底一側(cè)依次形成的柵極、柵絕緣層、有源層的微晶硅部分、有源層的非晶硅部分、n⁺a-Si:H層、源漏極和鈍化層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述薄膜晶體管為底柵結(jié)構(gòu)，其中所述有源層的微晶硅部分厚度為30-50nm；所述有源層的非晶硅部分厚度為100-150nm。

3.一種微晶非晶硅復(fù)合型薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，所述方法包括步驟：

S1，在基底的一側(cè)，依次制備柵極和柵絕緣層；

S2，在所述柵絕緣層上，采用分區(qū)制作方式形成具有微晶硅部分和非晶硅部分的復(fù)合有源層；

S3，在所述復(fù)合有源層的非晶硅部分之上，依次制備n⁺a-Si:H層、源漏極和鈍化層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟S2中，先采用氫等離子體對所述柵絕緣層的表面進行處理，去除表面引起陷阱態(tài)的亞穩(wěn)態(tài)物質(zhì)，形成穩(wěn)定的界面，接著在所述界面上形成所述復(fù)合有源層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟S2中，所述采用分區(qū)制作方式形成具有微晶硅部分和非晶硅部分的復(fù)合有源層具體為：使用逐層生長方式形成所述微晶硅部分；在所述微晶硅部分之上采用快速連續(xù)沉積方式生長形成所述非晶硅部分。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述逐層生長方式中各層的處理為：

(i)沉積厚度小于10nm的非晶硅超薄層；

(ii)對步驟(i)得到的所述非晶硅超薄層進行一定時間的氫等離子體處理，使所述非晶硅超薄層中的非晶硅經(jīng)歷化學(xué)退火過程，完全轉(zhuǎn)變成微晶硅薄膜，以便在所述有源層的下部分形成微晶硅溝道區(qū)域。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述逐層生長方式全過程為：

步驟(i)中，采用PECVD方法沉積4nm的非晶硅超薄層；

步驟(ii)中，進行24秒的氫等離子體處理；

步驟(iii)中，重復(fù)步驟(i)和(ii)10次，得到復(fù)合有源層的所述微晶硅部分。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述逐層生長方式全過程為：

步驟(i)中，采用PECVD方法沉積1nm的非晶硅超薄層；

步驟(ii)中，進行90秒的氫等離子體處理；

步驟(iii)中，重復(fù)步驟(i)和(ii)40次，得到復(fù)合有源層的所述微晶硅部分。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，采用PECVD方法快速連續(xù)沉積100-150nm的非晶硅薄膜作為所述非晶硅部分。

10.根據(jù)權(quán)利要求3-9任一項所述的方法，其特征在于，步驟S1中，制備所述基底、柵極和柵絕緣層的具體步驟為：

S101，預(yù)清洗基板作為所述基底；

S102，在所述基底的一側(cè)采用濺射法鍍上導(dǎo)電物作為所述柵極；并且對所述導(dǎo)電物進行第一次掩膜工序，得到柵極圖案；

S103，在所述柵極上采用PECVD方法形成絕緣薄膜作為所述柵絕緣層。

11.根據(jù)權(quán)利要求3-9任一項所述的方法，其特征在于，步驟S3中，制備所述n⁺a-Si:H層、源漏極和鈍化層的步驟具體為：

S301，在所述復(fù)合有源層的非晶硅部分上，沉積n⁺a-Si:H得到所述n⁺a-Si:H層；然后對有源層和n⁺a-Si:H層進行第二次掩膜工序，得到有源層圖案；

S302，在所述n⁺a-Si:H層上，采用濺射法沉積導(dǎo)電物作為源極和漏極，并對此層的導(dǎo)電物進行第三次掩膜工序，得到源極和漏極圖案；

S302，在所述源極和漏極上，采用PECVD沉積絕緣薄膜作為鈍化層。