一種晶體管的制備工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種晶體管的制備工藝，具體涉及一種低漏電薄膜晶體管用低溫多晶硅制備工藝。
【背景技術】
[0002]低溫多晶硅制備工藝LTPS-TFT比非晶硅制備工藝a_Si_TFT具有更高的迀移率，適宜應用于有源矩陣有機發(fā)光二極體面板AMOLED的驅動電路中。常用的低溫多晶硅LTPS晶化方法包括準分子激光晶化ELA和金屬誘導晶化兩種方法。其中，準分子激光晶化ELA形成的晶粒均勻性較差，且晶粒的粗糙度大，表面凸起高度可達10~20nm，導致漏電流較高，雖采用HF、臭氧水交替清洗，將Si表面氧化再用HF除去氧化層，以降低多晶硅表面粗糙度，但其技術效果十分有限，同時，準分子激光晶化ELA是從a-Si —側照射的，因此該工藝必須在柵極金屬沉積之前進行，進而工藝靈活性較差。而另一種常用的凈化方法即金屬誘導晶化所形成的低溫多晶硅LTPS存在金屬離子污染的問題，且漏電流較高，同時，該方法還存在晶化時間長、不適宜于大規(guī)模生產的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0003]針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種晶體管的制備工藝，其激光照射的晶化步驟可在a-Si沉積完成之后和S/D重摻雜之前的任意步驟中進行，增加工藝靈活性。
[0004]本發(fā)明提供一種晶體管的制備工藝，包括步驟A:于一基板上沉積緩沖層，并在所述緩沖層上沉積非晶硅層，步驟B:于所述非晶硅層的上沉積覆蓋層，于所述步驟A之后還包括步驟M:用激光照射基板無膜一側，使非晶硅熔融形成多晶硅。
[0005]進一步地，所述覆蓋層為絕緣層。
[0006]進一步地，所述絕緣層的材料為Si3N4和/或S12,所述絕緣層的厚度為50nm?200nmo
[0007]進一步地，所述步驟A之后還包括如下步驟:
步驟C:對所述非晶硅層和覆蓋層進行光刻以形成硅島；
步驟D:于所述娃島上沉積柵金屬層，并刻出金屬柵極；
步驟E:再于所述步驟C的結構上繼續(xù)沉積第一層間介電層，并于所述金屬柵極兩側的硅導上形成接觸孔；
步驟F:非晶硅的重摻雜，利用自對準工藝，形成源/漏極接觸區(qū)重摻雜；
步驟G:制作源/漏極、第二層間介電層、氧化銦錫陽極和像素限定層；
所述步驟M置于所述步驟A至B或步驟B至C或步驟C至D或步驟D至E或步驟E至F的兩個步驟之間。
[0008]進一步地，所述步驟F中非晶硅的重摻雜濃度為lE13cm_2~lE16cm_2。
[0009]進一步地，所述步驟D中柵金屬層的厚度為10nm~500nm ;所述步驟E中第一層間介電層的厚度為10nm~500nmo
[0010]進一步地，所述步驟M中激光的波長范圍為320nm~550nm。
[0011]進一步地，所述步驟A中所述基板能使波長為20nm~550nm的激光材料透過。
[0012]進一步地，所述步驟A中基板為石英基板、亞克力基板或聚酰亞胺基板。
[0013]進一步地，所述步驟A中非晶硅層中含有第三主族或第五主族元素，所述第三主族或第五主族元素的摻雜濃度為lE10cnT2~lE12cnT2，所述非晶硅層的厚度為10nm~500nm。
[0014]本發(fā)明具有的優(yōu)點在于:
本發(fā)明提供一種晶體管的制備工藝，通過在非晶硅層上沉積覆蓋層，并用激光照射基板無膜一側使非晶硅熔融形成多晶硅，操作簡單，工藝靈活，便于實施。
[0015]另外，激光照射基板的步驟可在非晶硅沉積完成之后，也可在S/D重摻雜之前，從而增強了工藝的靈活性，此外，在非晶硅層上方沉積的覆蓋層降低了晶化后多晶硅的粗糙度。
【附圖說明】
[0016]圖1:本發(fā)明中沉積緩沖層的結構示意圖；
圖2:本發(fā)明中沉積非晶硅層的結構示意圖；
圖3:本發(fā)明中形成絕緣層的結構示意圖；
圖4:本發(fā)明中激光照射形成多晶硅的結構示意圖；
圖5:本發(fā)明中硅島的結構示意圖；
圖6:本發(fā)明中形成金屬柵極的結構示意圖；
圖7:本發(fā)明中沉積層間介電層的結構示意圖；
圖8:本發(fā)明中重摻雜形成的結構示意圖；
圖9:本發(fā)明中形成源/漏極、層間介電層、ITO陽極和像素限定層的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。
[0018]本發(fā)明提供一種晶體管的制備工藝，具體為一種低漏電薄膜晶體管用低溫多晶硅制備工藝，在非晶硅沉積完成之后和S/D重摻雜之前的任一制程中，采用波長為320nm~550nm的激光從基板I 一側進行照射，使非晶硅熔融結晶，形成多晶硅，進而取代常規(guī)的采用激光源從基板I有膜的一側進行照射的步驟。并且本發(fā)明采用的是波長為320nm~550nm的激光源，而非常規(guī)制備工藝中的308nm的激光源。
[0019]本發(fā)明提供一種晶體管的制備工藝，包括以下幾個步驟:
步驟一:如圖1所示，選擇基板1，并在基板I上沉積單層或雙層緩沖層2 ;然后于緩沖層2上方沉積一層的非晶硅層3，該非晶硅層3為輕摻雜非晶硅，如圖2所示，完成a-Si沉積。
[0020]所述基板I可以選擇透過波長范圍在320nm~550nm之間激光的任意材料，如石英基板、亞克力基板或聚酰亞胺基板等。
[0021]所述緩沖層2的材料為Si3N4和/或S12，厚度為500nm以內。Si3N4和/或S1 2材質能夠阻擋水汽及玻璃中金屬離子污染，Si3N4和/或S12還可以使非晶硅層3與基板I附著的效果更好。
[0022]所述非晶硅層3的厚度為10nm~500nm，非晶硅層3中摻雜有第三主族或第五主族元素(如硼、磷或砷元素)，其摻雜濃度為lE10cm_2~lE12cm_2，以增加非晶硅層3的迀移率。
[0023]步驟二:如圖3所不，在非晶娃層3上沉積覆蓋層，于本實施例中，覆蓋層是厚度為50nm~200nm的絕緣層4，絕緣層4的材料為Si3N4和/或S1 2。
[0024]步驟三:如圖4所示，用波長為320nm~550nm的激光從基板I 一側進行照射，使非晶硅層3熔融結晶，形成多晶硅；根據(jù)激光能量決定照射時間，一般激光能量100~5000mJ，光斑為長條狀、點狀或面狀，橫向掃描基板I需要晶化的區(qū)域，直至整個基板I被照射。
[0025]步驟四:如圖5所示，于所述非晶硅層3和絕緣層4上進行光刻，形成硅島5，此時硅島5包括多晶硅層3和絕緣層4 ;硅島5的大小根據(jù)具體的制備工藝的需求而設計。
[0026]步驟五:如圖6所示，再于硅島5的上方沉積柵金屬層，并光刻出金屬柵極6 ;所述柵金屬層的厚度為10nm~500nm，光刻出金屬柵極6的過程采用現(xiàn)有的半導體面板工藝流程完成。
[0027]步驟六:如圖7所示，于金屬柵極6、裸露的緩沖層2以及裸露的硅島5上方沉積第一層間介電層7，并于金屬柵極6兩側的硅導5上方采用光刻技術，刻出穿透第一層間介電層(ILD層)7的兩個接觸孔8。
[0028]所述第一層間介電層(ILD層)7的厚度為10nm~500nm，具體厚度可以根據(jù)制備工藝需求設定。所述接觸孔8的面積要求大于1nmX 1nm的尺寸要求，每個娃島5上所有接觸孔8的面積之和小于硅島5剩余面積。金屬柵極6的每一側至少具有I個接觸孔8。
[0029]步驟七:然后進行一次重摻雜，如圖8所示，重摻雜的摻雜源為非晶硅a-Si (P+)，該非晶硅a-Si的摻雜濃度為lE13Cm_2~lE16Cm_2，需要摻雜到接觸孔8底部的非晶硅層3，利用自對準工藝，形成源/漏極接觸區(qū)重摻雜(即S/D重摻雜)。
[0030]步驟八:最后進行后續(xù)制程，如圖9所示，形成源/漏極9、第二層間介電層(ILD層)10、ITO (氧化銦錫)陽極11和像素限定層(pillar層)12。
[0031]上述激光照射實現(xiàn)非晶硅熔融的步驟三可以在非晶硅a-Si沉積完成之后與形成源/漏極接觸區(qū)重摻雜之前的任意一個步驟中進行，即可以于步驟一和步驟二之間進行，也可在步驟二與步驟四之間、步驟四與步驟五之間、步驟五與步驟六、步驟六于步驟七之間進行，其并不影響非晶硅熔融結晶形成多晶硅的形成效果。
[0032]實施例1:
本實施例提供一種晶體管的制備工藝，包括以下幾個步驟:
步驟一:如圖1所示，選擇基板1，并在基板I上沉積單層緩沖層2 ;然后于緩沖層2上方沉積一層的非晶硅層3，該非晶硅層3為輕摻雜非晶硅，如圖2所示，完成a-Si沉積。
[0033]所述基板I可以選擇透過320nm激光波長的石英基板。
[0034]所述緩沖層2的材料為Si3N4