[發(fā)明專利]薄膜晶體管及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710272455.2
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN106876280A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧鵬飛
• 申請（專利權(quán)）人: 京東方科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/786;H01L29/34
• 代理公司: 北京律智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11438
• 代理人: 姜怡,王衛(wèi)忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種能夠降低源極/漏極與溝道區(qū)之間的電阻的薄膜晶體管及其制備方法。

背景技術(shù)

目前，已經(jīng)開發(fā)了各種平板顯示器。在平板顯示器中，通常使用薄膜晶體管(TFT)作為像素的開關(guān)，來控制驅(qū)動信號的接通和關(guān)斷。例如，使用薄膜晶體管的TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display,薄膜晶體管液晶顯示器)具有體積小、功耗低、無輻射等優(yōu)點(diǎn)，近年來得到飛速的發(fā)展，已經(jīng)成為市場上顯示器的主流，被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板、筆記本等各種電子設(shè)備上。

TFT通常包括柵極、有源層、源極和漏極，其中，有源層的與柵極對應(yīng)的部分構(gòu)成了溝道區(qū)源極和漏極分別電連接至溝道區(qū)，利用柵極控制溝道區(qū)的導(dǎo)通和關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)源極與漏極之間的開關(guān)。在大多數(shù)情況下，由于結(jié)構(gòu)的限制，源極和漏極不能與有源層的溝道區(qū)直接接觸，而是通過有源層的其它部分連接到溝道區(qū)。在這種情況下，由于有源層的電阻相對較高，使得源極/漏極與溝道區(qū)之間的電阻較高，因而需要更高的驅(qū)動電壓，從而導(dǎo)致能耗升高，發(fā)熱量增大等問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的各方面提供了一種能夠降低源極/漏極與溝道區(qū)之間的電阻的薄膜晶體管及其制備方法。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種薄膜晶體管的制備方法，包括：

形成有源層；

在所述有源層上形成柵極絕緣層；

在所述柵極絕緣層上形成柵極；

在所述柵極上形成層間絕緣層以覆蓋所述柵極和所述有源層，使得所述層間絕緣層與所述有源層之間的界面具有施主類缺陷態(tài)；

在所述層間絕緣層中形成過孔以暴露所述有源層；以及

在層間絕緣層上形成源極和漏極，使得所述源極和所述漏極分別通過所述過孔與所述有源層電連接。

可選地，所述方法還包括：

通過退火工藝使所述有源層的與所述層間絕緣層接觸的部分導(dǎo)體化。

可選地，形成所述層間絕緣層的步驟包括：

在所述柵極上沉積層間絕緣層的材料，使得形成的所述層間絕緣層中的氧含量低于標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)計(jì)量比的氧含量，其中所述標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)計(jì)量比的氧含量表示通過計(jì)算所述層間絕緣層的材料的化學(xué)組成得出的層間絕緣層中的氧含量。

可選地，形成所述層間絕緣層的步驟包括：

在所述柵極上共沉積兩種或更多種源以形成絕緣氧化物；

按照述絕緣氧化物的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)計(jì)量比，根據(jù)利用所述兩種或更多種源反應(yīng)生成所述絕緣氧化物的化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算所述兩種或更多種源的供應(yīng)量；

將所述兩種或更多種源中的含氧量高的源的供應(yīng)量控制為低于所計(jì)算的供應(yīng)量。

可選地，形成所述層間絕緣層的步驟還包括：

在柵極上共沉積N₂O與SiH₄，其中N₂O與SiH₄之比為30：1或更低。

可選地，N₂O與SiH₄之比為10：1或更低。

可選地，利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積執(zhí)行所述沉積。

可選地，通過改變沉積工藝的成膜參數(shù)來控制所述源的供應(yīng)量。

可選地，所述成膜參數(shù)包括溫度、壓強(qiáng)和/或氣體使用量。

可選地，所述有源層包含銦鎵鋅氧化物。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種薄膜晶體管，包括：

基底；

有源層，形成在所述基底上；

柵極絕緣層，形成在所述有源層上，覆蓋所述有源層的一部分；

柵極，形成在所述柵極絕緣層上；

層間絕緣層，形成在所述柵極上，覆蓋所述柵極和所述有源層；

源極和漏極，形成在所述層間絕緣層上，通過形成在所述層間絕緣層中的過孔電連接至所述有源層，

其中，所述層間絕緣層與所述有源層的界面具有施主類缺陷態(tài)。

可選地，所述施主類缺陷態(tài)包括氧空位。

可選地，所述層間絕緣層包含絕緣氧化物，其中，所述絕緣氧化物中的氧含量低于按照所述絕緣氧化物的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)計(jì)量比計(jì)算的氧含量，其中按照所述絕緣氧化物的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)計(jì)量比計(jì)算的氧含量表示通過計(jì)算所述絕緣氧化物的化學(xué)組成得出的層間絕緣層中的氧含量。