[發(fā)明專(zhuān)利]一種低溫多晶硅TFT器件及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410073494.6
• 申請(qǐng)日: 2014-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103824780A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙浩然
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海和輝光電有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/336
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/336;H01L29/786
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 吳俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制作領(lǐng)域，具體設(shè)置一種新型低溫多晶硅TFT器件結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)

目前的顯示技術(shù)朝著高分辨率、高PPI（每英寸像素）不斷發(fā)展，例如手機(jī)的分辨率已經(jīng)達(dá)到1080P的水準(zhǔn)（1080×1920），而電視的分辨率更是達(dá)到4K（4096×2160）的級(jí)別，伴隨著分辨率的不斷提升，需要不斷提高TFT器件的驅(qū)動(dòng)能力，因此在像素區(qū)和Drive（驅(qū)動(dòng)）區(qū)都要求提高Ion（開(kāi)態(tài)電流）。

提高提高Ion的方法之一是增大TFT器件溝道的寬長(zhǎng)比（W/L），參考公式如下：

線形區(qū)Ion公式為ID=WLμCox(VG-VT)VD;]]>

飽和區(qū)Ion方程為ID=12WLμCox(VG-VT)2.]]>

提高寬長(zhǎng)比有兩種方法，一是增加溝道寬度（W），但是會(huì)影響開(kāi)口率，降低面板設(shè)計(jì)的空間，二是減小溝道長(zhǎng)度（L），但是范圍有限，L過(guò)小有導(dǎo)致溝道被擊穿風(fēng)險(xiǎn)。

圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)TFT結(jié)構(gòu)的截面圖，圖2為現(xiàn)有技術(shù)TFT結(jié)構(gòu)的平面圖；如圖1-2所示，現(xiàn)有的TFT結(jié)構(gòu)包括襯底1，且在襯底1的上方沉積有一緩沖層2，該緩沖層2上表面形成有硅島圖形3，該硅島圖形3的表面及緩沖層2的上表面依次沉積有柵絕緣層4和柵極5。根據(jù)上述提高寬長(zhǎng)比如果想要增大寬長(zhǎng)比，可通過(guò)增加溝道寬度W或減小溝道長(zhǎng)度來(lái)達(dá)到增大寬長(zhǎng)比的目的，而為了保證顯示屏的分辨率，則像素區(qū)的面積要盡可能的小，且開(kāi)口率要盡可能的大，即驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管以及外圍電路不能超過(guò)一定的面積，這就決定了薄膜晶體管的溝道寬度不能做的太寬，在這種情況下只有通過(guò)減小溝道長(zhǎng)度來(lái)增大寬長(zhǎng)比，但是薄膜晶體管溝道長(zhǎng)度降低到一定程度會(huì)引起漏電流和溝道擊穿等現(xiàn)象，造成薄膜晶體管無(wú)法工作。因此，如何在保證器件正常工作的前提下，增大溝道的寬長(zhǎng)比，為本領(lǐng)域技術(shù)人員致力研究的方向。

中國(guó)專(zhuān)利（CN102437196A）公開(kāi)了一種低溫多晶硅薄膜晶體管及其制造方法，所述低溫多晶硅薄膜晶體管包括柵極、源極和漏極，所述源極和漏極之間有溝道隔開(kāi)，所述柵極和源極、漏極之間形成有多晶硅硅島圖形，其中，所述溝道處的多晶硅硅島圖形上至少有一個(gè)凹槽從而形成立體溝道，所述凹槽的深度小于溝道的深度。本發(fā)明提供的低溫多晶硅薄膜晶體管，通過(guò)衍射曝光在溝道處的多晶硅硅島圖形上形成立體溝道，有效增大溝道寬度，從而增大薄膜晶體管的寬長(zhǎng)比和開(kāi)口率。

該專(zhuān)利是通過(guò)在衍射和干法刻蝕在硅島圖形上形成溝槽，從而增大了硅島的表面積，從而增加溝道寬度。此方法雖然可以增加溝道寬度，但是由于采用了干法刻蝕，很大程度上對(duì)Channel（溝道）表面造成損傷，必然引起Vfb（平帶電壓）的變化，從而影響Vth（臨界電壓）值，影響器件的性能。