[發明專利]NMOS器件及其制備方法以及顯示裝置

在審

• 申請號: 201810098930.3
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108288588A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 強朝輝;全祥皓
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/786;H01L29/49
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 董天寶;于寶慶

本發明提供一種NMOS器件及其制備方法以及顯示裝置，該制備方法包括：在基板上形成半導體圖案；在基板上形成覆蓋半導體圖案的柵極絕緣層；在柵極絕緣層上形成第一導電層，經過刻蝕后形成第一柵極；以第一柵極作為掩模，對半導體圖案進行第一摻雜；在柵極絕緣層上形成第二導電層，經過刻蝕后形成第二柵極并且第二柵極包覆第一柵極；以第二柵極作為掩模，對半導體圖案進行第二摻雜；在柵極絕緣層上形成層間介電層；形成貫穿層間介電層和柵極絕緣層的過孔；形成源極和漏極，源極和漏極分別通過過孔與半導體圖案連接。本發明的NMOS器件采用疊層柵極結構，在形成疊層的同時可以完美匹配離子注入工藝，避免了在離子摻雜過程中使用光刻膠所導致的碳化問題。

技術領域

本發明涉及半導體領域，特別涉及一種NMOS器件及其制備方法和包括該NMOS器件的顯示裝置。

背景技術

N型金屬-氧化物-半導體(NMOS)晶體管是集成電路中最常見的元件之一，其包含源區及漏區，源區及漏區之間為溝道區，溝道區上方為絕緣層和柵極。作為一種開關器件，其存在導通和截止兩種狀態，內部為單一載流子參與導電，是一種單極型器件。其工作原理比較簡單，源區和漏區為相同導電類型的區域，溝道區為與源漏區相反導電類型的區域，通過控制柵極上的電壓使溝道區的導電類型反型而使器件形成導通或截止。

NMOS的制備過程中需要對源區、漏區進行輕摻雜，對溝道區進行N型重摻雜，在對選擇區域進行摻雜時不可避免地使用光刻膠對其它區域進行遮擋，而高劑量的摻雜會造成光刻膠過熱，進而導致光刻膠碳化，難以清洗去除。

此外，目前NMOS中常用的柵極通常為單層柵極，例如單層Mo結構，其電阻通常較高，NMOS器件的能耗較大。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種具有疊層柵極結構的NMOS器件，優化了NMOS器件的制備工藝，同時降低了能耗。

為實現上述目的，本發明采取如下技術方案：

一種NMOS器件的制備方法，包括：

在基板上形成非晶硅層；

對所述非晶硅層進行處理，將其轉換為多晶硅層；

對所述多晶硅層進行刻蝕，形成半導體圖案；

在基板上形成柵極絕緣層，所述柵極絕緣層覆蓋所述半導體圖案；

在所述柵極絕緣層上形成第一導電層，經過刻蝕后在所述半導體圖案的上方形成第一柵極；

以所述第一柵極作為掩模，對所述半導體圖案進行第一摻雜；

在所述柵極絕緣層上形成第二導電層，經過刻蝕后在所述半導體圖案的上方形成第二柵極并且所述第二柵極包覆所述第一柵極；

以所述第二柵極作為掩模，對所述半導體圖案進行第二摻雜；

在所述柵極絕緣層上形成層間介電層；

形成貫穿所述層間介電層和所述柵極絕緣層的過孔；以及

形成源極和漏極，所述源極和所述漏極分別通過所述過孔與所述半導體圖案連接。

在本發明的制備方法的一個實施方式中，還包括在所述基板上形成緩沖層，所述非晶硅層形成于所述緩沖層之上。

在本發明的制備方法的另一個實施方式中，所述第一摻雜為LDD摻雜，所述第二摻雜為N⁺摻雜。

在本發明的制備方法的另一個實施方式中，所述第一導電層的材料為Al，所述第二導電層的材料為Mo。

在本發明的制備方法的另一個實施方式中，所述第二柵極的寬度大于所述第一柵極的寬度。