[發明專利]制備高性能TFT的方法

在審

• 申請號: 201510378906.1
• 申請日: 2015-07-01
• 公開（公告）號: CN105118776A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 付超超;吳東平;王言
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/3205;H01L21/268
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

技術領域

本發明涉及薄膜晶體管制造領域，特別涉及一種制備高性能TFT的方法。

背景技術

薄膜晶體管(TFT)廣泛應用于顯示面板等領域，因其通過淀積與圖形化多層薄膜于絕緣襯底上而形成具有電學性能的晶體管而得名。

早期薄膜晶體管主要使用非晶硅作為活化層。消費電子的迅速發展對TFT的性能有了更高要求。為了使活化層有更高遷移率，需要對非晶硅進行結晶。

對非晶硅的結晶主要通過升溫來實現。傳統熱退火(RTA)需要加熱至1000℃，玻璃或者有機材質的襯底無法耐受如此高溫，因此現在工業界主要使用的結晶方式為激光結晶，以瞬間、局部的高溫實現結晶并且避免對襯底造成損壞。然而，激光退火設備成本較高，不利于進行大范圍的量產。

此外，在形成薄膜晶體管時，需要對有源區進行離子注入摻雜。在離子注入摻雜之后，大部分雜質原子并未處在有效的晶格位置上，其可能填充在晶格之間(形成填隙原子)，也可能聚集在晶粒邊界，為了使其位于有效的晶格位置上，因此需要熱處理使雜質原子進入有效的晶格位置，該過程稱為雜志激活。通常情況下，業界主要使用快速熱退火或者爐管退火的方式進行雜質的激活，耗時較長(通常為幾小時)。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備高性能TFT的方法，能夠在成本較低的情況下，快速實現退火，提供退火工藝的效率。

為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種制備高性能TFT的方法，包含步驟：

提供襯底，在所述襯底上依次形成活化層、介質層和圖形化的金屬層；

對所述活化層進行離子摻雜；

采用微波退火工藝進行處理，激活摻雜在所述活化層的離子。

本發明實施方式相對于現有技術而言，在活化層上形成金屬層且對活化層進行離子摻雜之后，再采用微波退火工藝對摻雜離子進行激活，借助金屬層對微波的高吸收作用，提高了微波退火工藝的效率，并且成本低廉，有利于進行量產。

可選的，在所述的制備高性能TFT的方法中，所述圖形化的金屬層形成步驟包括：

在所述介質層上形成金屬層；

在所述金屬層上涂覆光阻，并對所述光阻進行曝光和顯影，形成圖形化的光阻；

使用干法或濕法工藝刻蝕所述金屬層，形成圖形化的金屬層。

可選的，在所述的制備高性能TFT的方法中，所述圖形化的金屬層形成步驟包括：

在所述介質層上使用帶有圖形的硬掩膜淀積金屬，直接形成圖形化的金屬層。

可選的，在所述的制備高性能TFT的方法中，所述圖形化的金屬層形成步驟包括：

在所述介質層上形成金屬層；

使用聚焦離子束直接對所述金屬層進行刻蝕，形成圖形化的金屬層。

可選的，在所述的制備高性能TFT的方法中，所述圖形化的金屬層形成步驟包括：

在所述介質層上涂覆光阻；

對所述光阻進行曝光和顯影，形成圖案化的光阻；

在所述圖案化的光阻及介質層上形成金屬層；

采用剝離技術形成圖案化的金屬層。

若之前未對活化層進行結晶處理時，可以采用如上所述的剝離技術(負膠Liftoff技術)形成圖案化金屬層，有利于滿足TFT的不同制備工藝。

可選的，在所述的制備高性能TFT的方法中，在形成所述金屬層之后，采用微波退火工藝使所述活化層結晶。

在形成金屬層后，即采用微波退火工藝對活化層進行結晶處理，由于金屬層尚未被圖案化，其對微波的吸收更好，能夠大幅提高微波退火工藝對活化層進行結晶的效率。

可選的，在所述的制備高性能TFT的方法中，所述金屬層材質為Mo、Al或重摻雜多晶硅。

可選的，在所述的制備高性能TFT的方法中，在形成介質層之后，形成圖案化金屬層之前，進行溝道注入，對所述活化層進行摻雜。進行溝道摻雜用于調整器件閾值電壓。

可選的，在所述的制備高性能TFT的方法中，在圖案化金屬層形成之后，進行源漏注入。

可選的，在所述的制備高性能TFT的方法中，所述活化層為非晶硅。

可選的，在所述的制備高性能TFT的方法中，所述活化層采用物理或化學工藝形成，所述物理工藝為濺射或蒸發，所述化學工藝為增強型化學氣相沉積。

可選的，在所述的制備高性能TFT的方法中，在形成所述活化層之前，在所述襯底上形成緩沖層，所述活化層形成在所述緩沖層表面。