[发明专利]一种晶化薄膜的晶体管器件

权利要求书

1.一种晶化薄膜的晶体管器件，包括：多晶硅薄膜、栅氧化层、绝缘层和金属互连层，其中，所述多晶硅薄膜包括玻璃衬底、阻挡层和具有连续晶畴的多晶硅层；其中，所述多晶硅层的厚度为10-500纳米，所述多晶硅层中的晶粒均匀分布；其中，所述多晶硅层是通过在非晶硅薄膜上的覆盖层光刻诱导口、在所述诱导口使金属诱导薄膜和所述非晶硅薄膜接触并经过两次退火晶化形成的均匀多晶硅层。

2.权利要求1的晶体管器件，其中，所述栅氧化层是在所述多晶硅薄膜上沉积的20-200纳米厚的低温氧化硅，所述栅氧化层包括氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅。

3.权利要求1的晶体管器件，还包括具有重掺杂的源漏区间的有源层，其中，对于N型非晶硅薄膜晶体管(TFT)，采用磷源，能量为130KeV，浓度为4×10¹⁵平方厘米进行离子注入；对于P型TFT，采用硼源，能量为40KeV，浓度为4×10¹⁵平方厘米，之后500-600℃退火1-2小时进行离子注入。

4.权利要求1的晶体管器件，其中，所述玻璃衬底为诸如康宁1737F、鹰2000的用于制备TFT的常用玻璃，其厚度为0.3-1.5毫米。

5.权利要求1的晶体管器件，其中，所述阻挡层为采用诸如低压化学气相沉积(LPCVD)、等离子增强型化学气相沉积(PECVD)生长的氧化硅层或者氮化硅层，厚度为30-900纳米。

6.权利要求5的晶体管器件，其中，所述阻挡层为200纳米厚的氮化硅或者100纳米厚的低温氧化硅(LTO)。

7.权利要求5的晶体管器件，其中，所述非晶硅薄层采用低压化学气相沉积(LPCVD)、等离子增强型化学气相沉积(PECVD)或者溅射方法沉积在所述阻挡层上，其中所述非晶硅薄层厚度为10-500纳米。

8.权利要求1的晶体管器件，其中，所述在非晶硅薄膜上的覆盖层光刻诱导口是指在所述非晶硅薄膜层上沉积覆盖层，然后采用光刻过程在所述覆盖层内形成晶核生长定位的诱导口。

9.权利要求8的晶体管器件，其中，所述诱导口连续布置、均匀分布，每个诱导口是几何尺寸相同的方形、圆形或者长条形孔口。

10.权利要求9的晶体管器件，其中，所述诱导口的宽度或半径为2微米至20微米，孔间的间隔距离相同，为30微米至300微米；或者，所述诱导口宽度为2微米，间隔距离30微米。

11.权利要求8的晶体管器件，其中，在所述诱导口使金属诱导薄膜和所述非晶硅薄膜接触是指采用溅射、蒸发、离子注入、溶液浸泡或旋涂等方法形成的低镍含量的所述金属诱导薄膜在所述诱导口处和所述非晶硅薄膜反应，得到离散的诱导晶核，并生长成尺度为10-20微米、圆形晶畴的低密度多晶硅“岛”。

12.权利要求1的晶体管器件，其中，所述经过两次退火晶化包括第一次退火过程和第二次退火过程，所述第一次退火在氮气气氛下进行，退火温度550-590℃，时间1-2小时，所述第二步退火过程在氮气气氛下完成，退火温度550-590℃，时间2-3小时。

13.权利要求12的晶体管器件，其中，所述诱导金属被金属吸收层逐渐吸除并且金属诱导多晶硅前沿推进，随着晶化过程的推进，诱导口的金属镍被吸除到吸收层中，诱导峰对撞形成晶界。