[发明专利]用于薄膜晶体管的富氮氮化硅膜

说明书

本公开内容的多个实施方式一般涉及富氮氮化硅和多个用以沉积富氮氮化硅的方法，和包含富氮氮化硅的多个晶体管和其他装置。在一个或多个实施方式中，一种钝化膜堆叠物包含氧化硅层，氧化硅层设置于工件上；和富氮氮化硅层，富氮氮化硅层设置于氧化硅层上。富氮氮化硅层具有约20原子百分比(at％)至约35at％的硅浓度、约40at％至约75at％的氮浓度和约10at％至约35at％的氢浓度。在一个或多个例子中，钝化膜堆叠物包含氧化硅层、富氮氮化硅层和第三层，第三层包含任何类型的氮化硅，例如是富氮氮化硅和/或富氢氮化硅。

背景

领域

本公开内容的多个实施方式一般涉及多种沉积处理，且特别涉及多种用以在多个工件上沉积氮化硅和其他材料的气相沉积处理。

背景技术

液晶显示器(Liquid crystal displays，LCDs)、有机发光二极管(organic lightemitting diodes，OLEDs)和微发光二极管(micro-LED)面板经常使用于平板显示器。一般来说，LCDs通常包含两个结合在一起的玻璃基板，且具有夹置于两个玻璃基板之间的液晶材料。玻璃基板可以是半导体基板，或可以是例如玻璃、石英、蓝宝石或透明塑料膜的透明基板。LCD也可包含用于背光的发光二极管。

由于LCDs的分辨率需求增加，需要控制大量的液晶单元的多个独立区域。液晶的这些独立区域被称为像素(pixels)。现代的显示面板可具有约8百万个像素(4K分辨率)、约3千3百万个像素(8K分辨率)或更大量的像素。至少相同数量的晶体管形成于玻璃基板上，使得各像素可相对于设置于基板上的其他像素在致能(energized)和除能(de-energized)状态之间切换。

包含多种材料的硅变成用于大多数薄膜晶体管(thin film transistor,TFT)的建构模块(building block)。包含多种材料的硅被使用来形成通道材料，例如是用于低温多晶硅(low temperature polysilicon，LTPS)TFT的多晶硅和利用于形成TFT中的栅极介电层、界面层、钝化层和/或甚至是蚀刻终止层的部件。

对于基于TFTs金属氧化物通道来说，包含钝化层的硅无法保护装置来避免湿气(humidity)和气体扩散，特别是用于铟镓锌氧化物(In-Ga-Zn oxide，IGZO)通道半导体的装置。湿气(H₂O)和/或气体(举例为H₂、O₂和/或N₂)扩散到IGZO通道半导体及其他层中造成整体装置不稳定。一般来说，水气和气体可能由下方的多个层产生且扩散通过包括富氢氧化硅和/或富氢氮化硅的钝化层，或从富氢氧化硅和/或富氢氮化硅的钝化层扩散。

因此，存在减少或避免TFT或其他类型的装置中的湿气和/或气体扩散的保护材料的需求。

发明内容

本公开内容的多个实施方式一般涉及富氮氮化硅和多个用以沉积富氮氮化硅的方法，和多个包含富氮氮化硅的晶体管和其他装置。在一个或多个实施方式中，一种包含氧化硅层的钝化膜堆叠物，氧化硅层设置于工件上；和设置于氧化硅层上的富氮氮化硅层。富氮氮化硅层具有约20原子百分比(atomic percentage，at％)至约35at％的硅浓度、约40at％至约75at％的氮浓度和约10at％至约35at％的氢浓度。在一个或多个例子中，钝化膜堆叠物包含氧化硅层、富氮氮化硅层和第三层，第三层包含任何类型的氮化硅，例如是富氮氮化硅和/或富氢氮化硅。