薄膜晶体管及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种薄膜晶体管及其制造方法。所述薄膜晶体管的制造方法包括提供基板；在所述基板上形成缓冲层；在所述缓冲层上形成非晶硅层；对所述非晶硅层进行热氧化，以使得所述非晶硅层的远离所述缓冲层的表面形成一层氮化硅层；对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅，以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层，并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面，使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合；对所述氮化硅层进行蚀刻，使得蚀刻后的所述氮化硅层覆盖所述多晶硅层，以此不需要高温退火即可填补多晶硅中的硅离子悬空键，简化了工艺流程并防止了栅绝缘层在高温退火下发生剥落的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示
，特别是涉及一种薄膜晶体管及其制造方法。
技术介绍
LTPS(LowTemperaturePoly-Silicon，即低温多晶硅)显示面板在高端手机、平板电脑上已获得广泛应用，IPHONE6手机、LGG3手机、KindleFireHdx平板电脑、Nexus7平板电脑等产品均使用LTPS显示面板。多晶硅是LTPS薄膜晶体管的核心层，工艺中是先用等离子体增强化学气相沉积的方法形成非晶硅，再经过高温去氢后形成多晶硅(P-Si)，然而在高温下去氢会形成大量Si-悬空键，一般是通过高温退火让栅绝缘层(ILD-SIN)中的Si-H键断裂，氢离子向下扩散到多晶硅层并与其中的Si-悬空键结合，以此提高LTPS薄膜晶体管的开态电流和响应速度，但是栅绝缘层高温下氢离子析出时，如果氢含量高，则在高温下会造成栅绝缘层剥落，如果氢含量低，则到达多晶硅层的氢离子较少，补氢不足造成LTPS薄膜晶体管的开态电流偏低，因此，现有工艺流程复杂且栅绝缘层在高温退火下易发生剥落。
技术实现思路
专利技术主要解决的技术问题是提供一种薄膜晶体管及其制造方法，以简化工艺流程并防止栅绝缘层在高温退火下发生剥落。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种薄膜晶体管的制造方法，所述制造方法包括步骤：提供基板；在所述基板上形成缓冲层；在所述缓冲层上形成非晶硅层；对所述非晶硅层进行热氧化，以使得所述非晶硅层的远离所述缓冲层的表面形成一层氮化硅层；对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅，以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层，并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面，使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合；及对所述氮化硅层进行蚀刻，使得蚀刻后的所述氮化硅层覆盖所述多晶硅层。其中，“对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅，以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层，并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面，使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合”的步骤包括：通过使用氢气等离子体处理多晶硅表面，其中氢气等离子体解离产生氢离子，通过扩散作用迁移到多晶硅内部来填补硅原子悬空键。其中，“对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅，以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层，并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面，使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合”的步骤包括：通过使用氢气及氮气等离子体处理多晶硅表面，其中氢气等离子体解离产生氢离子，通过扩散作用迁移到多晶硅内部填补硅原子悬空键，同时由于氮气难以解离，其能够起到载气的作用，把氢离子更均匀分布。其中，“对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅，以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层，并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面，使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合”的步骤包括：通过使用氨气等离子体处理多晶硅表面，其中氨气等离子体解离产生氢离子，通过扩散作用迁移到多晶硅内部填补硅原子悬空键，同时由于氨气中的氮离子难以解离，其能够起到载气的作用，把氢离子更均匀分布。其中，“对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅，以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层，并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面，使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合”的步骤包括：通过使用氢气及氨气等离子体处理多晶硅表面，其中氢气及氨气等离子体解离产生氢离子，通过扩散作用迁移到多晶硅内部填补硅原子悬空键，同时由于氨气中的氮离子难以解离，其能够起到载气的作用，把氢离子更均匀分布。其中，所述制造方法进一步包括：在所述氮化硅层上形成栅绝缘层；在所述栅绝缘层上形成仅覆盖所述栅绝缘层中间区域的栅极金属层；在所述栅极金属层和所述栅绝缘层未被所述栅极金属层覆盖的区域上形成层间介质层；在所述层间介质层和所述栅绝缘层上形成过孔；在所述层间介质层上形成漏源金属层，所述漏源金属层经所述过孔与所述多晶硅层导通。其中，“对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅，以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层”的步骤包括：对所述非晶硅层经过高温去氢后用激光准分子退火处理或者固相结晶处理使其中的非晶硅转变为多晶硅，以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层。其中，所述缓冲层为氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种或任意组合。其中，所述栅绝缘层为氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种或任意组合。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管由权利要求1-9任意一项的制造方法制成。本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术的所述薄膜晶体管及其制造方法通过在对非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅的过程中，用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面，使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合，以此不需要高温退火即可填补多晶硅中的硅离子悬空键，简化了工艺流程并防止了栅绝缘层在高温退火下发生剥落的问题。附图说明图1是本专利技术的薄膜晶体管的结构示意图；图2是本专利技术的薄膜晶体管的制造方法流程图。具体实施方式请参阅图1，是本专利技术薄膜晶体管的结构示意图。所述薄膜晶体管包括基板10、设置于基板10上的缓冲层11、设置于缓冲层11上的非晶硅层12以及设置于非晶硅层12上的氮化硅层13。其中，氮化硅层是通过对所述非晶硅层进行热氧化，以使得所述非晶硅层的远离所述缓冲层的表面形成一层氮化硅层13；并且对所述非晶硅层12进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅，以使得所述非晶硅层12转变为多晶硅层，并对产生的硅原子悬空键进行处理。在本实施例中，对所述氮化硅层13进行蚀刻，并使得蚀刻后的所述氮化硅层13覆盖所述多晶硅层12。优选地，基板10为陶瓷基板或者玻璃基板。优选地，所述缓冲层11为氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种或任意组合。缓冲层11可以防止基板10中的金属离子扩散至薄膜晶体管内而影响薄膜晶体管的电性。具体地，在对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅，以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层，并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面，使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合是通过使用氢气等离子体处理多晶硅表面，其中氢气等离子体解离产生氢离子，通过扩散作用迁移到多晶硅内部来填补硅原子悬空键；或者，在对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅，以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层，并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面，使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合是通过使用氢气及氮气等离子体处理多晶硅表面，其中氢气等离子体解离产生氢离子，通过扩散作用迁移到多晶硅内部填补硅原子悬空键，同时由于氮气难以解离，其能够起到载气的作用，把氢离子更均匀分布；或者在对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅，以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层，并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面，使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合是通过使用氨气等离子体处理多晶硅表面，其中氨气等离子体解离产生氢离子，通过扩散作用迁移到多晶硅内部填补硅原子悬空键，同时由于氨气中的氮离子难以解离，其能够起到载气的作用，把氢离子更均匀分布；或者，在对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅，以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层，并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面，使得氢离子与多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括步骤：提供基板；在所述基板上形成缓冲层；在所述缓冲层上形成非晶硅层；对所述非晶硅层进行热氧化，以使得所述非晶硅层的远离所述缓冲层的表面形成一层氮化硅层；对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅，以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层，并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面，使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合；及对所述氮化硅层进行蚀刻，使得蚀刻后的所述氮化硅层覆盖所述多晶硅层。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括步骤：提供基板；在所述基板上形成缓冲层；在所述缓冲层上形成非晶硅层；对所述非晶硅层进行热氧化，以使得所述非晶硅层的远离所述缓冲层的表面形成一层氮化硅层；对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅，以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层，并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面，使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合；及对所述氮化硅层进行蚀刻，使得蚀刻后的所述氮化硅层覆盖所述多晶硅层。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，“对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅，以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层，并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面，使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合”的步骤包括：通过使用氢气等离子体处理多晶硅表面，其中氢气等离子体解离产生氢离子，通过扩散作用迁移到多晶硅内部来填补硅原子悬空键。3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，“对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅，以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层，并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面，使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合”的步骤包括：通过使用氢气及氮气等离子体处理多晶硅表面，其中氢气等离子体解离产生氢离子，通过扩散作用迁移到多晶硅内部填补硅原子悬空键，同时由于氮气难以解离，其能够起到载气的作用，把氢离子更均匀分布。4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，“对所述非晶硅层进行处理使其中的非晶硅转变为多晶硅，以使得所述非晶硅层转变为多晶硅层，并用包含氢离子的等离子体处理多晶硅的表面，使得氢离子与多晶硅中的硅原子悬空键结合”的步骤包括：通过使用氨气等离子体处理多晶硅表面，其中氨气等离子体解离产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凤举，
申请(专利权)人：武汉华星光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42