[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本申请要求于2012年1月10日提交至韩国知识产权局的申请号为10-2012-0003039的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用整体合并于此。

技术领域

所描述的技术总体上涉及半导体器件及其制造方法。

背景技术

一般而言，多晶硅层被广泛用作薄膜晶体管（TFT）的半导体层，这是因为多晶硅层具有高的电荷迁移率，可应用于高速运行电路，并可用于配置互补金属氧化物半导体（CMOS）电路。利用多晶硅层的TFT通常被用作显示器，例如有机发光二极管（OLED）的开关器件或驱动器件。

发明内容

一个创造性的方面在于一种由于消除了多晶硅层内部的缺陷而具有改善的晶体管特性并确保晶体管特性的均匀性的半导体器件。

另一方面在于一种制造由于消除了多晶硅层内部的缺陷而具有改善的晶体管特性的半导体器件的方法。

另一方面在于一种半导体器件，其包括：基板；形成于所述基板上方的第一氮化硅层；直接形成于所述第一氮化硅层上并具有大约以下的厚度的第一氧化硅层；以及直接形成于所述第一氧化硅层上的氢化的多晶硅层。

另一方面在于一种半导体器件，其包括：基板；形成于所述基板上方的第一缓冲层，其中所述第一缓冲层包含氢；和有源层，形成于所述第一缓冲层上并包含多晶硅和氢，其中包含于所述有源层中的氢的浓度为大约1原子百分比（at.%）以上。

另一方面在于一种制造半导体器件的方法，该方法包括：在基板上方形成第一氮化硅层，其中所述第一氮化硅层包含氢；在所述第一氮化硅层上形成第一氧化硅层；在所述第一氧化硅层上直接形成非晶硅层；以及对所述第一氮化硅层、所述第一氧化硅层和所述非晶硅层进行热处理，以形成氢化的多晶硅层。

附图说明

图1为根据一实施例的半导体器件的剖视图。

图2为图示在图1所示的半导体器件的第一缓冲层中氢的分布的图。

图3为图示在图1所示的半导体器件的多晶硅层中氢的分布的图。

图4为根据另一实施例的半导体器件的剖视图。

图5为根据另一实施例的半导体器件的剖视图。

图6为根据另一实施例的半导体器件的剖视图。

图7为根据另一实施例的半导体器件的俯视图。

图8为沿图7的线I-I’截取的剖视图。

图9为图示根据一实施例的制造半导体器件的方法的流程图。

图10至图13为图示根据图9的实施例的制造半导体器件的方法的中间结构的剖视图。

图14为图13所示的区域A在第一氧化硅层具有大约以下的厚度时的放大图。

图15为图13所示的区域A在第一氧化硅层具有大约以上的厚度时的放大图。

图16为图示根据另一实施例的制造半导体器件的方法的中间结构的剖视图。

图17为V_th相对于氧化硅层的厚度的图。

具体实施方式

针对用于使形成于绝缘基板（例如玻璃）上的非晶态半导体层结晶为具有晶体结构的半导体层的技术已进行了广泛研究。用于使非晶态半导体层结晶的结晶技术的示例包括固相结晶、金属诱导结晶以及超晶硅结晶。不过，利用这些结晶技术形成的多晶硅具有诸如悬空键之类的各种缺陷，并且这些缺陷妨碍了运载硅中的电荷的载流子的移动。

现在将参照附图更充分地描述实施例。然而，可以采用不同的形式对所描述的实施例进行修改，并且本公开不应当被限于这里所阐明的实施例。在整个说明书中相同的附图标记表示相同的部件。在附图中，为清楚起见，层和区域的厚度被放大。

还应当理解的是，当一层被提及为位于另一层或基板“上”时，该层可以直接位于另一层或基板上，也可以存在中间元件。相反，当一元件被提及为“直接”位于另一元件“上”时，则不存在中间元件。

为易于描述，在本文中可使用诸如“在…下方”、“在…下面”，“下”、“在…上方”、“上”等空间相关的术语，来描述图中所示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。应当理解，空间相关的术语旨在除器件的图中所示的方位之外还包括器件的在使用中或操作中的另外的方位。例如，如果图中的器件被旋转，则被描述为位于其它元件或特征的“下面”或“下方”的元件将位于其它元件或特征的“上方”。因此，示例性术语“在…下面”可包括“在…上方”和“在…下面”两个方位。可另外确定器件的方位（被旋转90度或在其它的方位），并且相应地解释在本文中使用的空间相关的描述符。