[发明专利]薄膜晶体管器件以及薄膜晶体管器件的制造方法

权利要求书

1.一种底栅型的薄膜晶体管器件，具备：

栅电极，其形成于基板上；

栅极绝缘膜，其形成于所述栅电极上；

结晶硅薄膜，其形成于所述栅极绝缘膜上，具有沟道区域；

非晶硅薄膜，其形成于包含所述沟道区域的所述结晶硅薄膜上；以及

源电极和漏电极，其形成于所述非晶硅薄膜上方，

所述非晶硅薄膜的光学带隙与所述薄膜晶体管器件的截止电流具有正的相关关系。

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管器件，

所述非晶硅薄膜的光学带隙的值为1.65eV以上且1.75eV以下，

在所述薄膜晶体管器件的截止电压被施加于所述栅电极的情况下，所述非晶硅薄膜的电位高于所述结晶硅薄膜的电位。

3.根据权利要求1或者2所述的薄膜晶体管器件，

当将所述非晶硅薄膜的光学带隙设为Eg、将所述非晶硅薄膜的膜厚设为t时，则满足Eg≤0.01×t+1.55、且Eg≥0.0125×t+1.41的关系式。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的薄膜晶体管器件，

所述非晶硅薄膜的膜厚为10nm以上且40nm以下。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的薄膜晶体管器件，

还具备形成于所述栅电极上方且所述非晶硅薄膜上的绝缘层。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的薄膜晶体管器件，

还具备一对接触层，所述一对接触层形成在所述非晶硅薄膜与所述源电极及所述漏电极之间，

所述一对接触层不形成在所述非晶硅薄膜的侧面和所述结晶硅薄膜的侧面。

7.一种底栅型的薄膜晶体管器件的制造方法，包括：

准备基板的工序；

在所述基板上形成栅电极的工序；

在所述栅电极上形成栅极绝缘膜的工序；

在所述栅极绝缘膜上形成具有沟道区域的结晶硅薄膜的工序；

在包含所述沟道区域的所述结晶硅薄膜上形成非晶硅薄膜的工序；以及

形成源电极和漏电极的工序，所述源电极和漏电极形成于所述非晶硅薄膜上方，

在所述形成非晶硅薄膜的工序中，所述非晶硅薄膜形成为该非晶硅薄膜的光学带隙与所述薄膜晶体管器件的截止电流具有正的相关关系。

8.根据权利要求7所述的薄膜晶体管器件的制造方法，

在所述形成非晶硅薄膜的工序中，

所述非晶硅薄膜通过平行平板电极型的RF等离子体CVD装置按照以下的成膜条件来形成，所述成膜条件为：

使设置于所述装置内的所述基板的温度为300℃以上且400℃以下，

向所述装置内以50sccm以上且65sccm以下的流量导入SiH₄气体，并且以6sccm以上且17sccm以下的流量导入H₂气体，

使所述装置的压力为450Pa以上且850Pa以下，

将所述平行平板电极的间隔设定为350mm以上且680mm以下，

使施加于所述平行平板电极的RF功率密度为0.0685W/cm²以上且0.274W/cm²以下。

9.根据权利要求8所述的薄膜晶体管器件的制造方法，

在所述形成非晶硅薄膜的工序中，

所述非晶硅薄膜形成为：该非晶硅薄膜的光学带隙的值为1.65eV以上且1.75eV以下，并且，在对所述栅电极不施加电压的情况下，所述非晶硅薄膜的电位高于所述结晶硅薄膜的电位。

10.根据权利要求8或者9所述的薄膜晶体管器件的制造方法，

当将所述非晶硅薄膜的光学带隙设为Eg、将所述非晶硅薄膜的膜厚设为t时，在所述形成非晶硅薄膜的工序中，所述非晶硅薄膜形成为满足Eg≤0.01×t+1.55、且Eg≥0.0125×t+1.41的关系式。

11.根据权利要求7～10中的任一项所述的薄膜晶体管器件的制造方法，

在所述形成非晶硅薄膜的工序与所述形成源电极和漏电极的工序之间，还包括在所述栅电极上方且所述非晶硅薄膜上形成绝缘层的工序。