提供了一种用以形成一薄膜晶体管的方法和设备。形成一栅极介电层，它可能是双层的，第一层沉积以一低速率沉积，而第二层则以一高速率沉积。在一些实施方式中，该第一介电层是一富硅氮化硅层。形成一有源层，它亦可能是双层的，第一有源层以一低速率沉积，而第二有源层则以一高速率沉积。本文所述的薄膜晶体管具有优良的迁移率和压力下的稳定度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低温薄膜晶体管工艺、装置特性、和装置稳定性改进专利技术背景 专利
本专利技术的实施方式一般涉及具有稳定的电气性能的薄膜晶体管及这种晶体管的 制造方法。现有技术描述薄膜晶体管(TFT)广泛用于制造许多大小和类型的平板显示器。一般来说，薄膜 晶体管成层形成于基板上。一导电底部栅极层被一介电材料覆盖，以在该导电底部栅极层 和其后形成的顶部栅极层之间，支持维持一个电场。一半导体层通常形成在介电层之上。半 导体层作为电子的供应者，供应电子到晶体管沟道(channel)，晶体管沟道是一个形成在有 源层上的被掺杂的半导体材料。顶部栅极触点形成在沟道层上。在运作中，经由源极和漏极结(junction)，一栅极电压被施加于栅极，及一偏压被 施加于沟道。栅极电压藉由介电层通过晶体管产生一电场。电场促使电子从有源层进入沟 道层。当有足够的电子迁移，一电流流经沟道层。为了确保操作TFT的可靠度，在有源层的电子迁移率是非常重要的。电子必须是 自由的，以随时响应一施加的栅极电压，从有源层迁移到沟道层。如果在有源层的电子迁移 率下降，则在沟道产生电流所需的栅极电压增加，可能导致晶体管失效。此外，特性的稳定 度，例如，热和电应力下的阈值电压对于操作的可靠度是非常关键的。因此，持续需要性能稳定且具有高电子迁移率的薄膜晶体管。
技术实现思路
本专利技术的实施方式一般提供一薄膜晶体管，其藉由在一基板上沉积一介电层、有 源层、掺杂有源层、和导电层来形成。在一实施方式中，该介电是双层的，包含一富硅氮化 硅层，其作为第一介电层；和一氮化硅层，其作为第二介电层。在另一项实施方式中，该有源 层是双层的，包含一第一非晶硅层，其以一低沉积速率沉积；及一第二非晶硅层，其以一 高沉积速率沉积。在一些实施方式中，该薄膜晶体管具有一至少约1. 90的折射率、一至少 约0. 83 1的硅氮比率、及硅氢键的含量介于约18原子百分比和约21原子百分比之间。本专利技术的实施方式亦提供一种用以形成一薄膜晶体管的方法，包含在一基板上依 序形成一介电层、一有源层、一掺杂有源层、和一导电层。在一些实施方式中，介电层是由两 层组成，即一第一介电层和一第二介电层。在一些实施方式中，该第一介电层是一富硅氮化 硅层。在其它实施方式中，以一低于第二介电层的沉积速率形成第一介电层。在另一项实 施方式中，该有源层是双层的，包含一第一非晶硅层，其以一低沉积速率沉积；及一第二 非晶硅层，其以一高沉积速率沉积。附图简要说明所以，上述简介的本专利技术的特征可参考实施方式进一步理解和叙述，部分实施方 式绘示于附图中。然而要指出的是，附图仅说明本专利技术的典型实施方式，因此不应被视为其范围的限制，本专利技术亦适用于其它具有同等功效的实施方式。附图说明图1是一截面图，其绘示依据本专利技术的一实施方式的一 PECVD设备。图2是一 TFT结构的示意图。图3是根据本专利技术的一实施方式的一流程图。为了便于理解，已经在可能的情况下，使用相同的元件符号指示各图式中相同的 元件。意即，在一实施方式中所揭示的元件亦可用于其它实施方式而无需特别指明。详细描述本专利技术的实施方式提供一薄膜晶体管(TFT)及这种晶体管的制造方法。图1是一截面图，其绘示依据本专利技术的一实施方式的一 PECVD设备。该设备包 括一腔室100，其用以沉积一或多个薄膜至一基板120。可使用的一合适的化学气相沉积 设备可获取自位于美国加州圣大克劳拉市(Santa Clara, CA)的应用材料公司(Applied Materials, Inc. )0虽然下面的说明将以PECVD设备进行说明，应理解本专利技术也同样适用于 其它处理腔室，包括那些由其它制造商生产的。腔室100 —般包括腔壁102、一底部104、一喷头106、及基座118，其界定一处理容 积(process volume)。处理容积可经由一个狭缝阀门(slit valve)开口 108进入，以使 基板120能被转移进出腔室100。基座118可耦接至一致动器(actuator) 116，以升高和降 低基座118。贯穿基座118移动放置举升销(lift pin) 122，以在放置到基座118之前和从 基座118移除之后，支撑一基板120。基座118还可以包括加热和/或冷却元件124，以保 持基座118在理想的温度。基座118可能还包括接地线(grounding strap) 126，其在基座 118周围提供射频接地。喷头106藉由一固定机构150 (fastening mechanism)连接至一背板112。喷头 106可由一或多个耦合支架150耦接至背板112，以帮助防止凹陷(sag)和/或控制喷头106 的平直度/曲率(straightness/curvature)。在一个实施方式中，十二个耦合支架150可 用于耦接喷头106至背板112。耦合支架150可包括一固定机构，如，螺母和螺栓组件。在 一实施方式中，螺母和螺栓组件可由电绝缘材料(electrically insulating material)制 成。在另一实施方式中，螺栓可由金属制成并且由电绝缘材料包围。在另一实施方式中，喷 头106可车上螺纹以接收螺栓。在又一实施方式中，螺母可由一电绝缘材料形成。介电材 料有助于防止耦合支架150电性耦合可能存在于腔室100的任何等离子体。此外和/或替 代性地，可有一中心耦合机构将背板112耦接至喷头106。中心耦合机构可围绕一背板支撑 环(未显示)，并悬挂在一桥接组件(bridge assembly)(未显示)上。喷头106可藉由托 架(bracket) 134另外耦接背板112。托架134可能有壁架(ledge) 136，用以设置喷头106。 背板112可设置在壁架114上，壁架114耦接腔壁102，以密封腔室100。一气源132耦合至背板112，以藉由喷头106的气道(gas passage)提供处理气 体和清洁气体给基板120。处理气体流动穿过一远程等离子体源/射频扼流圈单元(choke unit) 130。一真空泵110被耦接到腔室100的低于基座118的位置，以将处理容积保持在 一预定的压力下。一射频电源128被耦合到背板112和/或喷头106，以提供一射频电流给 喷头106。射频电流在喷头106和基座118之间产生一电场，以从喷头106和基座118之间 的气体产生等离子体。可以使用不同频率，例如，介于约0. 3兆赫兹和200兆赫兹之间的一 频率。在一个实施方式中，以13. 56兆赫兹的频率提供射频电流。在处理基板之间，可提供清洁气体给远程等离子体源/射频扼流圈单元130，以使 远程等离子体生成，并被提供来清洁腔室100的组件。来自耦合到远程等离子体源/射频 扼流圈130的微波源138的一微波电流可引发等离子体。清洁气体可进一步由提供给喷头 106的射频电源128激发。合适的清洁气体包括但不限于NF3、F2*SF6。在基板120的顶 面和喷头106之间的间隔介于约400密尔(mil)至大约1200密尔之间。在一实施方式中， 间隔可能介于约400密尔到约800密尔之间。PECVD可用来沉积TFT的各层。图2是一示意图，其绘示依据本专利技术的一实施方式 的一 TFT结构200。TFT结构200包括一基板202，其可以是本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用以形成一薄膜晶体管的方法，包含下列步骤： 以一第一速率，在一基板上形成一富硅氮化硅层； 以一第二速率，在该富硅氮化硅层上形成一氮化硅层； 以一第三速率，在该氮化硅层上形成一第一非晶硅层；和 以一第四速率，在该第一非晶硅层上形成一第二非晶硅层。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨亚堂，朴范洙，元泰景，崔寿永，约翰M怀特，
申请(专利权)人：应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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