[發明專利]低溫多晶硅薄膜晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 201710404836.1
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN107068771B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 盧瑞
• 申請（專利權）人: 武漢華星光電技術有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L21/336
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

本發明涉及一種低溫多晶硅薄膜晶體管及其制造方法，涉及液晶面板加工技術領域，解決了現有技術中存在的低溫多晶硅的生產過程中容易產生晶界缺陷的技術問題。低溫多晶硅薄膜晶體管的制造方法通過采用先在柵絕緣層上形成氧化硅介電層、后在氧化硅介電層上形成氮化硅介電層的操作步驟，使介電層的膜層結發生了改變，即介電層的界面由氮化硅?氧化硅變為氧化硅?氮化硅，由于介電層下方的柵絕緣層為氮化硅沉積獲得，因此介電層與柵絕緣層之間的界面為同種物質，消除了兼容性的問題；同理，絕緣層由氧化硅沉積獲得，因此介電層與絕緣層之間也不存在兼容性的問題，即可消除介電層以及絕緣層的晶界缺陷。

技術領域

本發明涉及液晶顯示技術領域，特別地涉及一種低溫多晶硅薄膜晶體管及其制造方法。

背景技術

一種典型的低溫多晶硅(LTPS)的膜層結構如圖1所示，其制作流程是在基板1上形成多晶硅薄膜層2(P-Si)、制作柵絕緣層3(GI)、制作介電層(ILD)、氫化處理以及制作絕緣層6；雖然該結構在進行氫化處理時氫離子遷移到多晶硅薄膜層2的路徑最短，使其在提高氫化效率以及縮短氫化的時間的方面具有一定的好處，但是該種結構也存在著下述的問題：由于柵絕緣層3和氮化硅介電層5以及氧化硅介電層4和絕緣層6之間的界面均是氧化硅-氮化硅的界面，而不同物質的直接接觸存在兼容性問題，因此導致覆著性較差，容易產生晶界缺陷；尤其是介電層成膜要經過氫化處理，而氮化硅介電層5在高溫下會析出大量氫離子，如果柵絕緣層3和氮化硅介電層5之間的氧化硅-氮化硅界面上有缺陷則會產生大量的氣泡，如圖2所示，從而影響產品的質量。

發明內容

本發明提供一種低溫多晶硅薄膜晶體管及其制造方法，用于解決現有技術中存在的低溫多晶硅的生產過程中容易產生晶界缺陷的技術問題。

本發明提供一種低溫多晶硅薄膜晶體管的制造方法，包括以下步驟：

在基板上形成多晶硅薄膜層，對所述多晶硅薄膜層進行圖案化處理，獲得有源層，在所述有源層上形成柵絕緣層；

在所述柵絕緣層上形成氧化硅介電層；

在所述氧化硅介電層上形成氮化硅介電層；

在所述氮化硅介電層上形成絕緣層。

在一個實施方式中，在所述柵絕緣層上形成氧化硅介電層時，先在所述柵絕緣層上沉積第一氮化硅層，然后再沉積形成氧化硅介電層；所述第一氮化硅層的厚度為

在一個實施方式中，在所述柵絕緣層上形成氧化硅介電層時，先采用氫等離子體對所述柵絕緣層進行氫化處理后，然后再沉積形成氧化硅介電層；進行所述氫化處理的時間為10-40s。

在一個實施方式中，在所述氧化硅介電層上形成氮化硅介電層時，形成所述氮化硅介電層的同時加入氫氣進行氫化處理所述氫氣的質量流量為1800-2200SCCM。

在一個實施方式中，進行所述氫化處理后形成第二氮化硅層，所述第二氮化硅層的厚度為

在一個實施方式中，所述氧化硅介電層和所述氮化硅介電層的厚度均為

本發明還提供一種低溫多晶硅薄膜晶體管，包括從下到上依次設置的柵絕緣層、介電層和絕緣層，采用上述的方法制作得到，其中，所述介電層和所述柵絕緣層之間的界面為同種物質，所述介電層與所述絕緣層之間的界面為同種物質。

在一個實施方式中，所述介電層包括氧化硅介電層和位于所述氧化硅介電層上的氮化硅介電層，所述柵絕緣層和所述氧化硅介電層之間設置有電極層；

所述柵絕緣層的下方從下至上依次設置有基板和多晶硅薄膜層。

在一個實施方式中，所述介電層包括從下至上依次設置的第一氮化硅層、氧化硅介電層和氮化硅介電層，所述柵絕緣層和所述第一氮化硅層之間設置有電極層；