專利名稱：薄膜晶體管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管(TFT)及其制造方法，并特別涉及一種通過金屬誘導(dǎo)橫向晶化(MILC)工藝形成的TFT及其制造方法。
背景技術(shù)：
可用于TFT的有源層的多晶硅層可通過在絕緣襯底上沉積非晶硅層、然后用熱來晶化該層形成。
借助于熱處理的固相晶化(SPC)、借助于激光晶化的準(zhǔn)分子激光退火(ELA)、以及金屬誘導(dǎo)橫向晶化(MILC)或其他類似方法可用于晶化非晶硅層。
SPC法要求晶化所需的高溫，而ELA法需要昂貴的設(shè)備，激光的不穩(wěn)定性可能在多晶硅中產(chǎn)生與時(shí)間和空間有關(guān)的不均衡，并且激光可能導(dǎo)致條紋缺陷。
另一方面，使用MILC工藝，可使用傳統(tǒng)的熱處理設(shè)備在相對(duì)低的處理溫度進(jìn)行晶化，并且不需要激光，這樣避免了激光引起的條紋缺陷。
圖1為傳統(tǒng)TFT的俯視圖，其僅顯示了有源層110和柵極電極140。
圖1所示的TFT包括具有源極/漏極區(qū)S和D以及溝道區(qū)C的有源層110、柵極電極140、和用于暴露有源層110的部分源極/漏極區(qū)S和D的接觸孔120。該有源層110通過MILC工藝晶化，并且MILC面130可在溝道區(qū)C的中心形成。
圖2A、圖2B、圖2C和圖2D示出了沿著圖1的I-I′線截取的橫截面圖，用于說明制造傳統(tǒng)TFT的方法。
參照?qǐng)D2A，非晶硅被沉積在具有緩沖層210的絕緣襯底200上，并且其被構(gòu)圖從而形成有源層220。
然后在襯底上依次形成柵極絕緣層230和柵極電極材料，并且對(duì)柵極電極材料構(gòu)圖從而形成柵極電極240。
接下來，利用柵極電極240作為掩模將雜質(zhì)注入在有源層220中，從而形成源極/漏極區(qū)221和225。在源極/漏極區(qū)221和225之間的區(qū)域作為溝道區(qū)223。
參照?qǐng)D2B，接著在襯底上沉積層間絕緣層250，并且形成接觸孔251和255從而露出部分源極/漏極區(qū)221和225。
然后通過濺射或其他類似方法在襯底上沉積晶化誘導(dǎo)金屬層260，其可由鎳(Ni)構(gòu)成。
參照?qǐng)D2C，有源層220的非晶硅層可在爐中進(jìn)行熱處理，從而形成多晶硅層。該晶化可在550℃的溫度和3μm/hr的速度下進(jìn)行。
在這種情況下，下部區(qū)域221a和225a的非晶硅通過金屬誘導(dǎo)晶化(MIC)工藝被晶化，并且其余的非晶硅區(qū)域221b和225b通過MILC工藝被晶化。
參照?qǐng)D2D，晶化誘導(dǎo)金屬層260然后被移除，并且形成源極/漏極電極271和275從而形成TFT。
然而，溝道區(qū)的電特性可能影響TFT的電特性。在上述形成的TFT中，MILC面(即由于MILC工藝晶體匯合的地方)形成在溝道區(qū)223中，并且其可阻礙電荷傳輸，這將負(fù)面影響TFT的電特性。
另外，在用于晶化有源層的熱處理中，熱處理可能在恒定的溫度占用較長(zhǎng)的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種TFT及其制造方法，其利用兩階段MILC工藝，在溝道區(qū)外側(cè)的區(qū)域形成MILC面，并且具有更少的工藝時(shí)間。
本發(fā)明的附加特征將在下面的說明中描述，并且在某種程度上將從描述中顯而易見，或者可以從本發(fā)明的實(shí)施中獲知。
本發(fā)明公開了一種包含絕緣襯底、由多晶硅形成并且具有源極/漏極區(qū)域及至少一個(gè)溝道區(qū)和柵極電極的TFT。有源層具有至少兩個(gè)MILC區(qū)域。
本發(fā)明還公開了一種TFT，其包含具有源極/漏極區(qū)、溝道區(qū)、第一MILC區(qū)域、第二MILC區(qū)域的有源層和柵極電極。部分源極/漏極區(qū)通過接觸孔暴露，并且從源極區(qū)的一接觸孔到溝道區(qū)的距離不同于從漏極區(qū)的接觸孔到溝道區(qū)的距離。第一和第二MILC區(qū)域有彼此不同的晶粒尺寸。
本發(fā)明還公開了一種TFT，其包含通過MILC工藝晶化的并具有源極/漏極區(qū)和溝道區(qū)的有源層和柵極電極。源極/漏極電極與源極/漏極區(qū)通過接觸孔連接。晶化誘導(dǎo)圖案暴露源極區(qū)或漏極區(qū)的部分有源層，其中該晶化誘導(dǎo)圖案將源極區(qū)電連接到源極電極，或?qū)⒙O區(qū)電連到漏極電極。有源層具有第一MILC區(qū)域和第二MILC區(qū)域，并且第一MILC區(qū)域的晶粒尺寸不同于第二MILC區(qū)域的晶粒尺寸。
本發(fā)明還公開了一種TFT，其包含通過MILC工藝晶化并具有源極/漏極區(qū)和溝道區(qū)的有源層和雙柵極電極。部分源極/漏極區(qū)通過接觸孔暴露，并且有源層具有第一MILC區(qū)域和第二MILC區(qū)域，此兩MILC區(qū)域具有彼此不同的晶粒尺寸。
本發(fā)明還公開了一種具有有源層和雙柵極電極的TFT，其中該有源層具有源極/漏極區(qū)和溝道區(qū)并具有第一MILC區(qū)域和第二MILC區(qū)域。源極/漏極電極與源極/漏極區(qū)通過接觸孔連接。晶化誘導(dǎo)圖案暴露第一接觸孔或第二接觸孔與溝道區(qū)之間的部分有源層。該晶化誘導(dǎo)圖案未將源極區(qū)電連接到源極電極或?qū)⒙O區(qū)電連接到漏極電極。第一MILC區(qū)域的晶粒尺寸不同于第二MILC的晶粒尺寸。
本發(fā)明還公開了一種用于制造TFT的方法，其包括形成具有源極/漏極區(qū)和至少一個(gè)溝道區(qū)的有源層，形成柵極電極，及晶化有源層。晶化通過至少兩個(gè)MILC階段進(jìn)行。
可以理解，前面的概述和下述的詳細(xì)描述都是示例性的和解釋性的，目的是對(duì)權(quán)利要求所限定的本發(fā)明提供進(jìn)一步的說明。


附圖被包括進(jìn)來從而提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步理解，并且附圖被結(jié)合進(jìn)本說明書并構(gòu)成本說明書的一部分，其說明本發(fā)明的示例性實(shí)施例并且與說明書的描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1為俯視圖，示出一種傳統(tǒng)的TFT；圖2A、圖2B、圖2C和圖2D為截面圖，示出一種用于制造傳統(tǒng)TFT的方法；圖3為俯視圖，示出一種根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的TFT；
圖4A、圖4B、圖4C、圖4D和圖4E為截面圖，示出一種根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例，用于使用MILC工藝制造TFT的方法；圖5A和5B示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例，使用MILC工藝形成的TFT的掃描電子顯微鏡(SEM)視圖；圖6為俯視圖，示出一種根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的TFT；圖7A、圖7B和圖7C為截面圖，示出一種根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例，用于制造使用MILC工藝形成的TFT的方法；圖8A和圖8B為俯視圖，示出一種根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的TFT；圖9為截面圖，示出一種根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例，使用MILC工藝形成的TFT；圖10A和圖10B為俯視圖，示出一種根據(jù)本發(fā)明的第四示例性實(shí)施例的TFT；圖11為截面圖，示出一種根據(jù)本發(fā)明的第四示例性實(shí)施例，使用MILC工藝形成的TFT。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，其中本發(fā)明的示例性實(shí)施例被示出。然而，本發(fā)明能夠以不同的形式實(shí)施，并且不應(yīng)被理解為僅限于這里提出的示例性實(shí)施例。更確切地，提供這些示例性實(shí)施例使得本公開更徹底和完整，并向本領(lǐng)域的技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在附圖中，為了清楚，層的厚度和區(qū)域被放大。在整個(gè)說明書中，同樣的附圖標(biāo)記表示同樣的元件。如果某項(xiàng)被描述為在另一項(xiàng)上形成，它可直接在其上形成或者它們之間可有其他項(xiàng)。
第一示例性實(shí)施例圖3為俯視圖，示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的TFT，其中僅示出有源層300及其柵極電極330。
參照?qǐng)D3，暴露有源層300的部分源極/漏極區(qū)S和D的接觸孔311和315彼此非對(duì)稱設(shè)置，并且溝道區(qū)C置于其間。換言之，從溝道區(qū)C到接觸孔311的距離與從溝道區(qū)C到接觸孔315的距離不同。另外，有源層300有第一MILC區(qū)域和第二MILC區(qū)域，其中MILC面320位于溝道區(qū)C的外側(cè)。第一MILC區(qū)域和第二MILC區(qū)域通過兩階段MILC形成。
圖4A、圖4B、圖4C、圖4D和圖4E為截面圖，示出一種根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例使用MILC工藝的TFT制造方法。
圖5A和圖5B是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例使用MILC工藝形成的TFT的截面SEM視圖。
參照?qǐng)D4A，作為擴(kuò)散阻擋層(diffusion barrier)的緩沖層410形成在絕緣襯底400上，從而防止雜質(zhì)例如金屬離子從絕緣襯底400擴(kuò)散進(jìn)入由多晶硅形成的有源層。
然后非晶硅被沉積在緩沖層410上并被構(gòu)圖以形成非晶硅有源層420。
參照?qǐng)D4B，柵極絕緣層430和柵極電極材料依次在襯底上形成，并且柵極電極材料被構(gòu)圖從而形成柵極電極440。
然后，使用柵極電極440作為掩模注入雜質(zhì)，從而在有源層420內(nèi)形成源極/漏極區(qū)421和425。源極/漏極區(qū)421和425之間的區(qū)域作為溝道區(qū)423。
參照?qǐng)D4C，層間絕緣層450接著在襯底上被沉積并被構(gòu)圖，并且接觸孔451和455在層間絕緣層450中形成從而暴露源極/漏極區(qū)421和425。接觸孔451和455連接源極/漏極區(qū)421和425從而隨后分別形成源極/漏極電極。
在這種情況下，接觸孔451和455關(guān)于溝道區(qū)423非對(duì)稱地設(shè)置。換言之，從溝道區(qū)423到接觸孔451的距離可短于從溝道區(qū)423到接觸孔455的距離。
如上所述定位接觸孔451和455來調(diào)整MIC界面(即在溝道區(qū)423的兩側(cè)MILC開始發(fā)生的地方)，從而避免在后來的MILC工藝中在溝道區(qū)內(nèi)形成MILC面。
參照?qǐng)D4D，在形成接觸孔451和455后，晶化誘導(dǎo)金屬層460沉積在襯底上，其可由具有200厚度的鎳構(gòu)成。晶化誘導(dǎo)金屬層460與有源層420反應(yīng)，從而在晶化工藝中形成硅化物層，但是其不與層間絕緣層450反應(yīng)。
晶化誘導(dǎo)金屬層460沉積之后，其在爐中被熱處理從而晶化有源層420，從而由非晶硅形成多晶硅。
利用MILC的非晶硅晶化通過兩階段工藝進(jìn)行，并且下部區(qū)域421a和425a通過MIC工藝晶化，同時(shí)有源層420的其余區(qū)域421b和425b通過MILC工藝晶化。
第一階段MILC工藝與后來執(zhí)行的第二階段MILC工藝相比，在較低的溫度下進(jìn)行，第二階段MILC工藝在溝道區(qū)423的外側(cè)形成第二MILC區(qū)域。
在這種情況下，考慮到工藝余量(process margin)，從溝道區(qū)423到第二MILC區(qū)域的距離L可在0.1微米到20微米的范圍內(nèi)。由于第一MILC區(qū)域和第二MILC區(qū)域之間的分界面可作為阻礙TFT的電荷傳輸?shù)南葳?trap)，該分界面不應(yīng)在溝道區(qū)423中形成。
進(jìn)行第一階段MILC工藝之后，第二階段MILC工藝在高于第一階段MILC工藝的溫度下進(jìn)行，從而在有第一MILC區(qū)域的有源層中形成第二MILC區(qū)域，其導(dǎo)致MILC面在溝道區(qū)423外側(cè)形成。第二階段MILC工藝可在爐中以高的溫度進(jìn)行，或者通過傳統(tǒng)的高溫?zé)崽幚矸椒ɡ缈焖贌嵬嘶?RTA)或其他類似方法進(jìn)行。
第二階段MILC工藝的晶化速度比在較低的溫度下進(jìn)行的第一階段MILC工藝快。另外，如圖5A和5B所示，在較低溫度下晶化的第一MILC區(qū)域，可比在較高溫度下晶化的第二MILC區(qū)域具有較大的晶粒。
另外，有源層420通過非對(duì)稱形成的接觸孔451和455非對(duì)稱地晶化，，從而該MILC面位于溝道區(qū)423的外側(cè)，這防止TFT的電特性變差。
參照?qǐng)D4E，剩余的晶化誘導(dǎo)金屬層460被移除，并且導(dǎo)電材料在襯底上被沉積并被構(gòu)圖從而形成源極/漏極電極471和475，這完成用于平板顯示器的TFT。
在本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例中的MILC工藝通過兩個(gè)階段進(jìn)行，其包括低溫度第一階段MILC工藝和高溫度第二階段MILC工藝，因而減少了MILC工藝時(shí)間。換言之，高溫度第二階段MILC工藝有較快的晶化速度，其減少了工藝時(shí)間。
第二示例性實(shí)施例圖6為俯視圖，示出一種依照本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的TFT，其中僅示出其有源層500和柵極電極540。
如圖6所示，依照第二示例性實(shí)施例使用MILC工藝形成的TFT除了接觸孔510和晶化誘導(dǎo)圖案520的設(shè)置以外具有與第一示例性實(shí)施例的TFT相似的結(jié)構(gòu)，該晶化誘導(dǎo)圖案可在源極/漏極區(qū)S和D的任意一個(gè)中形成。在圖6中，該晶化誘導(dǎo)圖案520在接觸孔510和溝道區(qū)C之間的源區(qū)域S中形成，從而MILC面530在溝道區(qū)的外側(cè)形成。
圖7A、圖7B和圖7C為截面圖，示出一種依照本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例使用MILC工藝的TFT制造方法。
參照?qǐng)D7A，與第一示例性實(shí)施例相同，緩沖層610、非晶硅有源層620、柵極絕緣層630和柵極電極640依次形成在絕緣襯底600上，并且使用柵極電極640作為掩模注入雜質(zhì)從而在有源層620中形成源極/漏極區(qū)621和625。源極/漏極區(qū)621和625之間的區(qū)域作為溝道區(qū)623。
然后層間絕緣層650被沉積在襯底上并被構(gòu)圖，從而形成接觸孔651和655，用于暴露部分源極/漏極區(qū)621和625。
在該示例性實(shí)施例中，在形成接觸孔651和655時(shí)形成晶化誘導(dǎo)圖案657。橫向晶化誘導(dǎo)金屬可沉積在晶化誘導(dǎo)圖案657中，該晶化誘導(dǎo)圖案657可被形成從而暴露源極/漏極區(qū)621和625中任意一個(gè)的部分。在圖7A中，晶化誘導(dǎo)圖案657暴露部分源極區(qū)621。晶化誘導(dǎo)圖案657優(yōu)選地更接近溝道區(qū)623而不是接觸孔651和655形成。
與第一示例性實(shí)施例相似，該MIC界面(即在溝道區(qū)623的兩側(cè)MILC開始發(fā)生的地方)應(yīng)該被調(diào)整為避免在溝道區(qū)623內(nèi)形成MILC面。
另外，晶化誘導(dǎo)圖案657可防止由于接觸孔651和655比溝道區(qū)的寬度小而引起的MILC的不均衡。
參照?qǐng)D7B，在形成接觸孔651和655以及晶化誘導(dǎo)圖案657后，可在襯底上沉積由鎳或其他類似物質(zhì)形成的晶化誘導(dǎo)金屬層660。
晶化誘導(dǎo)金屬層660可在爐中被熱處理從而使非晶硅有源層620晶化成為多晶硅。
在這種情況下，非晶硅通過兩階段的MILC工藝晶化，如在第一示例性實(shí)施例中所做的。下部區(qū)域621a和625a(即金屬層600在接觸孔651和655以及晶化誘導(dǎo)圖案657內(nèi)沉積的地方)通過MIC工藝晶化，其余區(qū)域621b和625b通過MILC工藝晶化。
換言之，與第一示例性實(shí)施例相似，第一階段MILC工藝在低溫下進(jìn)行從而形成第一MILC區(qū)域，而第二階段MILC工藝在高溫下進(jìn)行從而形成在溝道區(qū)623的外側(cè)形成的第二MILC區(qū)域。
與第一示例性實(shí)施例相同，考慮到工藝余量，從溝道區(qū)623到第二MILC區(qū)域的距離L可在0.1微米到20微米的范圍內(nèi)。
如圖7B所示，通過更接近溝道區(qū)623而不是接觸孔651和655形成的晶化誘導(dǎo)圖案657，MILC面形成在在溝道區(qū)623的外側(cè)。
參照?qǐng)D7C，其余晶化誘導(dǎo)金屬層660被去除，并且導(dǎo)電材料被沉積在襯底上并被構(gòu)圖從而形成源極/漏極電極671和675，這完成用于平板顯示器的TFT。
在這種情況下，沉積在晶化誘導(dǎo)圖案657內(nèi)的導(dǎo)電材料在構(gòu)圖時(shí)可通過蝕刻去除。
換言之，源極/漏極電極671和675與源極/漏極區(qū)621和625通過接觸孔651和655連接，但未通過晶化誘導(dǎo)圖案657與源極/漏極區(qū)621和625連接。
第三示例性實(shí)施例圖8A和8B為俯視圖，示出一種依照本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的TFT，該圖僅示出其有源層700和柵極電極730。
如圖8A和8B所示，在依照第三示例性實(shí)施例使用MILC工藝形成的TFT中，形成接觸孔711和715從而暴露有源層700的部分源極/漏極區(qū)S和D，并且第二MILC區(qū)域和MILC面720在兩溝道C1和C2之間形成。
圖9為截面圖，示出一種依照本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例使用MILC工藝形成的TFT。
如圖9所示，第三示例性實(shí)施例的TFT為雙柵極TFT，并且它可使用與圖4A到4E所示的第一示例性實(shí)施例的工藝相似的工藝制造。然而，第三示例性實(shí)施例與第一示例性實(shí)施例的區(qū)別包括將柵極電極材料構(gòu)圖從而形成兩柵極電極841和845，并且當(dāng)進(jìn)行MILC時(shí)第二MILC區(qū)域和MILC面在位于兩柵極電極下面的兩溝道區(qū)823和824之間形成。
第四示例性實(shí)施例圖10A和10B為俯視圖，示出一種依照本發(fā)明的第四示例性實(shí)施例的TFT，該圖僅示出其有源層900和柵極電極940。
如圖10A和10B所示，依照第四示例性實(shí)施例使用MILC工藝形成的TFT具有與第三示例性實(shí)施例相似的結(jié)構(gòu)。然而，它與第三示例性實(shí)施例的區(qū)別在于晶化誘導(dǎo)圖案921和925分別在源極/漏極區(qū)S和D中形成。
換言之，形成分別暴露部分源極/漏極區(qū)S和D的接觸孔911和915、晶化誘導(dǎo)圖案921和925，并且在兩溝道C1和C2之間形成第二MILC區(qū)域和MILC面930。在這種情況下，晶化誘導(dǎo)圖案921和925可在接觸孔911和915與溝道區(qū)C1和C2之間分別形成。
與第二示例性實(shí)施例相似，晶化誘導(dǎo)圖案921和925可防止由于接觸孔911和915的尺寸比有源層900的寬度小而引起的MILC的不均衡。
圖11為截面圖，示出一種依照本發(fā)明的第四示例性實(shí)施例使用MILC工藝形成的TFT。
如圖11所示，第四示例性實(shí)施例的TFT為有雙柵極電極1041和1045的雙柵極TFT，并且其可使用與第二示例性實(shí)施例的工藝相似的工藝制造。與第二示例性實(shí)施例的區(qū)別包括對(duì)柵極電極材料構(gòu)圖從而形成兩柵極電極，在形成接觸孔1051和1055時(shí)形成兩晶化誘導(dǎo)圖案1057和1058，并且在進(jìn)行MILC時(shí)在位于兩柵極電極1041和1045下面的在兩溝道1023和1024之間形成MILC面。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的TFT，MILC面在溝道區(qū)外側(cè)形成從而防止該TFT的電特性變差。
另外，已經(jīng)示出和描述使用兩MILC區(qū)域的TFT，其在有源層中有彼此不同的晶粒尺寸。然而，TFT有源層可有三個(gè)或更多MILC區(qū)域，其具有彼此不同的晶粒尺寸。
按照上述的本發(fā)明的示例性實(shí)施例，MILC工藝可通過低溫和高溫的兩階段進(jìn)行，從而提供具有有晶粒尺寸彼此不同的多個(gè)區(qū)域的有源層的TFT。
進(jìn)而，通過低溫和高溫兩階段進(jìn)行MILC工藝，制造TFT需要的時(shí)間可被減少。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言顯然可以在不背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，對(duì)本發(fā)明作出各種的修改和變化。因而，本發(fā)明覆蓋了在附加的權(quán)利要求及其等價(jià)物所限定的范圍內(nèi)的本發(fā)明的各種修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管，包括有源層，其由多晶硅形成；在該有源層內(nèi)的源極區(qū)；在該有源層內(nèi)的漏極區(qū)；在該有源層內(nèi)的溝道區(qū)；以及柵極電極，其中該有源層具有至少兩個(gè)MILC區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其中MILC面形成在該溝道區(qū)外側(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其中所述MILC區(qū)域有不同的晶粒尺寸。
4.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其中該有源層有第一MILC區(qū)域和第二MILC區(qū)域。
5.如權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管，其中該第二MILC區(qū)域形成在該溝道區(qū)的外側(cè)。
6.如權(quán)利要求5所述的薄膜晶體管，其中從所述溝道區(qū)到所述第二MILC區(qū)域的距離在0.1微米到20微米的范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管，其中所述第一MILC區(qū)域的晶粒尺寸比第二MILC區(qū)域的晶粒尺寸大。
8.如權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管，其中該有源層有第一MILC區(qū)域和第二MILC區(qū)域。
9.如權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管，其中所述第二MILC區(qū)域形成在所述溝道區(qū)外側(cè)。
10.如權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管，其中從所述溝道區(qū)到所述第二MILC區(qū)域的距離在0.1微米到20微米的范圍內(nèi)。
11.如權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管，其中所述第一MILC區(qū)域的晶粒尺寸比所述第二MILC區(qū)域的晶粒尺寸大。
12.一種薄膜晶體管，包括有源層，包括源極區(qū)，漏極區(qū)，溝道區(qū)，以及第一MILC區(qū)域和第二MILC區(qū)域；以及柵極電極，其中部分所述源極區(qū)和漏極區(qū)通過接觸孔暴露；其中從所述源極區(qū)的接觸孔到所述溝道區(qū)的距離與從所述漏極區(qū)的接觸孔到所述溝道區(qū)的距離不同；以及其中所述第一MILC區(qū)域的晶粒尺寸與所述第二MILC區(qū)域的晶粒尺寸不同。
13.如權(quán)利要求12所述的薄膜晶體管，其中MILC面形成在所述溝道區(qū)外側(cè)。
14.如權(quán)利要求12所述的薄膜晶體管，其中所述第二MILC區(qū)域形成在所述溝道區(qū)外側(cè)。
15.如權(quán)利要求14所述的薄膜晶體管，其中從所述溝道區(qū)到所述第二MILC區(qū)域的距離在0.1微米到20微米的范圍內(nèi)。
16.如權(quán)利要求12所述的薄膜晶體管，其中所述第一MILC區(qū)域的晶粒尺寸比所述第二MILC區(qū)域的晶粒尺寸大。
17.如權(quán)利要求13所述的薄膜晶體管，其中所述第二MILC區(qū)域形成在所述溝道區(qū)的外側(cè)。
18.如權(quán)利要求17所述的薄膜晶體管，其中從所述溝道區(qū)到所述第二MILC區(qū)域的距離在0.1微米到20微米的范圍內(nèi)。
19.一種薄膜晶體管，包括有源層，其通過MILC工藝晶化并具有源極區(qū)、漏極區(qū)和溝道區(qū)；柵極電極；源極電極，其通過第一接觸孔與源極區(qū)連接；及漏極電極，其通過第二接觸孔與漏極區(qū)連接；以及晶化誘導(dǎo)圖案，其暴露源極區(qū)或漏極區(qū)的部分有源層，其中該晶化誘導(dǎo)圖案沒有將該源極區(qū)電連接到該源極電極或未將該漏極區(qū)電連接到該漏極電極；其中該有源層具有第一MILC區(qū)域和第二MILC區(qū)域；以及其中該第一MILC區(qū)域的晶粒尺寸與該第二MILC區(qū)域的晶粒尺寸不同。
20.如權(quán)利要求19所述的薄膜晶體管，其中MILC面形成在該溝道區(qū)外側(cè)。
21.如權(quán)利要求19所述的薄膜晶體管，其中所述第二MILC區(qū)域形成在溝道區(qū)外側(cè)。
22.如權(quán)利要求21所述的薄膜晶體管，其中從所述溝道區(qū)到所述第二MILC區(qū)域的距離在0.1微米到20微米的范圍內(nèi)。
23.如權(quán)利要求19所述的薄膜晶體管，其中所述第一MILC區(qū)域的晶粒尺寸比所述第二MILC區(qū)域的晶粒尺寸大。
24.如權(quán)利要求19所述的薄膜晶體管，其中該晶化誘導(dǎo)圖案形成為距所述溝道區(qū)比距所述第一接觸孔和所述第二接觸孔更近；以及其中該有源層被晶化誘導(dǎo)圖案暴露的區(qū)域比該有源層被接觸孔暴露的區(qū)域大。
25.如權(quán)利要求20所述的薄膜晶體管，其中所述第二MILC區(qū)域形成在所述溝道區(qū)的外側(cè)。
26.如權(quán)利要求25所述的薄膜晶體管，其中從所述溝道區(qū)到所述第二MILC區(qū)域的距離在0.1微米到20微米的范圍內(nèi)。
27.一種薄膜晶體管，包括有源層，其通過MILC工藝晶化并具有源極區(qū)、漏極區(qū)和溝道區(qū)；以及雙柵極電極，其中部分該源極區(qū)和該漏極區(qū)被接觸孔暴露；其中該有源層具有第一MILC區(qū)域和第二MILC區(qū)域；以及其中該第一MILC區(qū)域的晶粒尺寸不同于該第二MILC區(qū)域的晶粒尺寸。
28.如權(quán)利要求27所述的薄膜晶體管，其中MILC面形成在所述溝道區(qū)外側(cè)。
29.如權(quán)利要求27所述的薄膜晶體管，其中所述第二MILC區(qū)域形成在所述溝道區(qū)外側(cè)。
30.如權(quán)利要求29所述的薄膜晶體管，其中從所述溝道區(qū)到所述第二MILC的距離在0.1微米到20微米的范圍內(nèi)。
31.如權(quán)利要求27所述的薄膜晶體管，其中所述第一MILC區(qū)域的晶粒尺寸比所述第二MILC區(qū)域的晶粒尺寸大。
32.如權(quán)利要求28所述的薄膜晶體管，其中所述第二MILC區(qū)域形成在所述溝道區(qū)的外側(cè)。
33.如權(quán)利要求32所述的薄膜晶體管，其中從所述溝道區(qū)到所述第二MILC區(qū)域的距離在0.1微米到20微米的范圍內(nèi)。
34.一種薄膜晶體管，包括有源層，包括源極區(qū)，漏極區(qū)，溝道區(qū)，以及第一MILC區(qū)域和第二MILC區(qū)域；雙柵極電極；源極電極，其通過第一接觸孔與該源極區(qū)連接；漏極電極，其通過第二接觸孔與該漏極區(qū)連接；以及晶化誘導(dǎo)圖案，其暴露所述第一接觸孔或所述第二接觸孔與所述溝道區(qū)之間的部分有源層；其中該晶化誘導(dǎo)圖案未將所述源極區(qū)電連接到所述源極電極或未將所述漏極區(qū)電連接到所述漏極電極；以及其中所述第一MILC區(qū)域的晶粒尺寸與所述第二MILC區(qū)域的晶粒尺寸不同。
35.如權(quán)利要求34所述的薄膜晶體管，其中MILC面形成在所述溝道區(qū)外側(cè)。
36.如權(quán)利要求34所述的薄膜晶體管，其中所述第二MILC區(qū)域形成在所述溝道區(qū)外側(cè)。
37.如權(quán)利要求36所述的薄膜晶體管，其中從所述溝道區(qū)到所述第二MILC區(qū)域的距離在0.1微米到20微米的范圍內(nèi)。
38.如權(quán)利要求34所述的薄膜晶體管，其中所述第一MILC區(qū)域的晶粒尺寸比所述第二MILC區(qū)域的晶粒尺寸大。
39.如權(quán)利要求34所述的薄膜晶體管，其中該晶化誘導(dǎo)圖案形成為距所述溝道區(qū)比距所述第一接觸孔和所述第二接觸孔更近；以及其中該有源層被所述晶化誘導(dǎo)圖案暴露的區(qū)域比該有源層被接觸孔暴露的區(qū)域大。
40.如權(quán)利要求35所述的薄膜晶體管，其中所述第二MILC區(qū)域形成在所述溝道區(qū)的外側(cè)。
41.如權(quán)利要求40所述的薄膜晶體管，其中從所述溝道區(qū)到所述第二MILC區(qū)域的距離在0.1微米到20微米的范圍內(nèi)。
42.一種用于制造薄膜晶體管的方法，包括形成具有源極區(qū)、漏極區(qū)和溝道區(qū)的有源層；形成柵極電極；以及晶化該有源層，其中該晶化通過至少兩個(gè)MILC階段進(jìn)行。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其中MILC面在所述溝道區(qū)的外側(cè)形成。
44.如權(quán)利要求42所述的方法，其中該晶化通過第一MILC階段和第二MILC階段進(jìn)行。
45.如權(quán)利要求44所述的方法，其中所述第二MILC階段在比所述第一MILC階段高的溫度下進(jìn)行。
46.如權(quán)利要求45所述的方法，其中所述第二MILC階段在爐中通過高溫工藝或快速熱退火工藝進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過使用金屬誘導(dǎo)橫向晶化工藝形成的薄膜晶體管及其制造方法。該薄膜晶體管包括絕緣襯底、由多晶硅形成的、并具有源極/漏極區(qū)和溝道區(qū)的有源層、以及在柵極絕緣層上形成的柵極電極。該有源層具有至少兩個(gè)金屬誘導(dǎo)橫向晶化(MILC)區(qū)域。
文檔編號(hào)H01L21/20GK1649174SQ20041010374
公開日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2004年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月22日
發(fā)明者金勛, 李基龍, 徐晉旭 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社