[发明专利]薄膜晶体管及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种薄膜晶体管及制备方法。

背景技术

用于AMOLED(ActiveMatrix/OrganicLightEmittingDiode)的TFT(ThinFilmTransistor)结构已经有多种，目前主要是采用低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS-TFT)驱动OLED发光。目前LTPS-TFT的制造工艺中，非晶硅薄膜经过高温去氢、准分子激光退火形成多晶硅，图案化刻蚀形成多晶硅硅岛后，直接进行离子注入调整沟道阈值电压，随后通过等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)沉积栅极绝缘层SiO₂-SiNx，接着再形成栅极、层间绝缘层、源漏极。在此过程中，与栅极绝缘层接触的沟道多晶硅表面需要分别经过刻蚀光刻胶脱膜处理、离子注入束流的轰击；从多晶硅形成到表面沉积栅极绝缘膜，需要的工艺时间较长，对该沟道多晶硅表面损伤较大。而且从多晶硅表面直接进行离子注入，容易造成多晶硅晶格损伤，引起沟道效应。

发明内容

基于此，针对上述问题，有必要提供一种薄膜晶体管及制备方法，能够有效避免离子注入过程对多晶硅层表面损伤，降低多晶硅表面电阻。

一种薄膜晶体管的制备方法，包括如下步骤：

S110、在基板的表面依次形成缓冲层、非晶硅层及第一栅极绝缘层；

S120、将所述非晶硅层转化为多晶硅层；

S130、对所述第一栅极绝缘层及所述多晶硅层进行构图工艺，以形成多晶硅硅岛；

S140、经所述第一栅极绝缘层对所述多晶硅层进行离子注入，形成沟道掺杂；

S150、在所述第一栅极绝缘层上形成第二栅极绝缘层；

S160、在所述第二栅极绝缘层上方形成栅极、层间绝缘层及源极和漏极。

在其中一个实施例中，步骤S130采用如下步骤实现：

在所述第一栅极绝缘层的表面形成光刻胶层，通过掩膜板曝光，以形成图形化区域；

通过刻蚀工艺对所述第一栅极绝缘层及所述多晶硅层进行刻蚀，以形成多晶硅硅岛；

脱去所述光刻胶层。

在其中一个实施例中，所述第一栅极绝缘层的厚度为40～100nm。

在其中一个实施例中，采用等离子体化学气相沉积法在所述基板的表面形成所述缓冲层、所述非晶硅层及所述第一栅极绝缘层。

在其中一个实施例中，采用准分子激光退火的方法将所述非晶硅层转化为所述多晶硅层。

在其中一个实施例中，步骤S160采用如下步骤实现：

在所述第二栅极绝缘层的上方形成栅极金属层，并通过构图工艺形成栅极；

以所述栅极作为掩膜，对所述多晶硅硅岛进行离子注入，形成源区及漏区；

在所述栅极上方形成层间绝缘层；

在所述第一栅极绝缘层、所述第二栅极绝缘层及所述层间绝缘层上形成过孔；

在所述过孔内形成源极和漏极，并使所述源极与所述源区连接，所述漏极与所述漏区连接。

在其中一个实施例中，所述第一栅极绝缘层为氧化硅材料。

在其中一个实施例中，所述第二栅极绝缘层为氮化硅材料。

一种薄膜晶体管，其采用上述任一方法制备。

上述薄膜晶体管的制备方法，通过在基板的表面依次沉积缓冲层、非晶硅层及第一栅极绝缘层，再将非晶硅层转化为多晶硅层，可以使多晶硅层与第一栅极绝缘层的接触界面紧密，有效避免外界环境或者后续工序对多晶硅层造成污染，而且可以使得到的薄膜晶体管沟道阈值电压Vth不易漂移，电性能更稳定。

此外，上述薄膜晶体管的制备方法，离子注入形成沟道掺杂的过程是隔着第一栅极绝缘层对多晶硅材料进行离子注入的，使得离子在高能加速后进入到多晶硅表面层之前经过第一栅极绝缘层与第一栅极绝缘层的原子进行碰撞及散射后，注入到多晶硅表面的离子能量会降低，降低了对Si-Si键的损伤，有效避免离子注入对多晶硅表面的损伤，而且还可以有助于调整离子注入深度，避免注入离子直接进入离多晶硅层表面较深的位置引起沟道效应。

附图说明

图1为本发明一实施例中薄膜晶体管的制备方法的流程示意图；

图2A～2F为本发明一实施例中薄膜晶体管的制备方法中各步骤对应的结构示意图。

具体实施方式