體器件的制作中。
[0069]本發(fā)明另一實(shí)施例還提供一種薄膜晶體管的制備方法,其包括如下步驟:
[0070]在基板上形成多晶硅薄膜,并通過構(gòu)圖工藝形成有源層;
[0071]在所述有源層的上方形成柵極絕緣層、柵極、層間絕緣層、及源極和漏極,所述源極和漏極分別通過過孔與所述有源層連接。
[0072]其中,所述多晶硅薄膜采用步驟SllO?S130制得。
[0073]具體地,對(duì)所述有源層的上方形成柵極絕緣層、柵極、層間絕緣層及源極和漏極,具體包括:
[0074]在所述有源層的上方形成柵極絕緣層;
[0075]在所述柵極絕緣層的上方形成柵極金屬層,并通過構(gòu)圖工藝形成柵極;
[0076]在所述柵極上方形成層間絕緣層;
[0077]在所述柵極絕緣層及所述層間絕緣層上形成過孔;
[0078]在所述過孔內(nèi)形成源極和漏極,并使所述源極和漏極與所述有源層連接。
[0079]又如,本發(fā)明另一實(shí)施例的薄膜晶體管的制備方法。請(qǐng)參閱圖2A至圖2H,其為本發(fā)明一實(shí)施例中薄膜晶體管的制備方法中各步驟對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0080]S101、在基板100上形成緩沖層200,其完成后的截面圖請(qǐng)參閱圖2A。
[0081 ]例如,在玻璃基板上利用等離子體化學(xué)氣相沉積法(PECVD)沉積一層一定厚度的緩沖層。沉積材料可以為單層的氧化硅(S1x)膜層或氮化硅(SiNx)膜層,或者為氧化硅(S1x)和氮化硅(SiNx)的疊層。例如,緩沖層200的沉積材料可以為單層的氧化硅(S1x)層或氮化硅(SiNx)層,或者為氧化硅(S1x)和氮化硅(SiNx)的疊層。在本實(shí)施例中,緩沖層為依次層疊的氮化娃層及氧化娃層。氮化娃層的厚度為40?180nm,氧化娃層的厚度為100?200nmo
[0082]S102、在緩沖層200上形成非晶硅層300,其完成后的截面圖請(qǐng)參閱圖2B。
[0083]例如,采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝在緩沖層上沉積非晶硅層。又如,沉積溫度一般控制在500°C以下。
[0084]在本實(shí)施例中,非晶娃層的厚度為40nm?60nm。當(dāng)然,也可根據(jù)具體的工藝需要選擇合適的厚度。例如,非晶娃層的厚度為42nm?55nm,又如,非晶娃層的厚度為45nm、48nm、52nm或54nm。
[0085]S103、在非晶硅層300上沉積減反射膜400,減反射膜400的折射率隨著沉積厚度的增加逐漸降低,且減反射膜400的最大折射率小于所述非晶硅層300的折射率,其完成后的截面圖請(qǐng)參閱圖2C。
[0086]由于減反射膜的光折射率介于空氣與非晶硅之間,且減反射膜的折射率隨著沉積厚度的增加逐漸降低,通過減反射膜可以降低界面兩側(cè)介質(zhì)的折射率差值,根據(jù)菲涅爾公式,進(jìn)而可以減少界面反射,提高光能量的利用率。
[0087]具體地,所述減反射膜通過調(diào)節(jié)硅烷、氨氣、氮?dú)狻⒁谎趸傲彝榈牧髁勘戎苽?。進(jìn)一步地,在基板的溫度為340?450°C、射頻功率為20?200W、板極間距為500?1200mi I和反應(yīng)室壓強(qiáng)為1200mtorr?1800mtorr的條件下,通過調(diào)節(jié)娃燒、氨氣、一氧化二氮和六氟乙烷的流量來(lái)控制反應(yīng)氣體的混合比例,在不同厚度的膜層生成不同組分薄膜。
[0088]例如,所述減反射膜的沉積過程具體為:
[0089]調(diào)節(jié)硅烷、氨氣及氮?dú)獾牧髁勘?,以在所述非晶硅層上形成氮化硅膜層?br>[0090]逐漸增加一氧化二氮的流量,并逐漸降低氨氣的流量,以形成氮化硅及氧化硅混合膜層;
[0091]停止通入氨氣,并調(diào)節(jié)硅烷、一氧化二氮的流量比為,以形成氧化硅膜層;
[0092]逐漸增加六氟乙烷的流量,以形成氟摻雜氧化硅膜層。
[0093]具體地,在沉積開始階段,調(diào)節(jié)硅烷、氨氣及氮?dú)獾牧髁勘葹?24?27):(160?220):(350?450),以形成氮化硅(SiNx)膜層;逐漸增加一氧化二氮的流量,并逐漸降低氨氣的流量,使得反應(yīng)生成氮化娃(SiNx)的同時(shí),生成氧化娃(S1x);當(dāng)氨氣的流量降低至零時(shí),一氧化二氮的流量達(dá)到最大,即硅烷與一氧化二氮的流量比為(24?27):(160?220),使反應(yīng)全部生成氧化硅(S1x)膜層;逐漸增加六氟乙烷的流量,使反應(yīng)生成氟摻雜的氧化硅膜層(S1xFy),隨著六氟乙烷流量的不斷增加,氟摻雜濃度不斷增加,當(dāng)一氧化二氮與六氟乙燒流量比達(dá)到設(shè)定值,即一氧化二氮與六氟乙燒的流量比為(160?220): (60?85)時(shí),停止沉積過程。
[0094]由于非晶硅的折射率一般在3.0?4.0之間,而氮化硅的折射率一般在1.9?2.2之間,氧化硅的折射率一般在1.4?1.6之間,而氟摻雜的氧化硅的折射率一般在1.4以下,而空氣的折射率為1.0,光從空氣垂直入射時(shí),依次經(jīng)過氟摻雜的氧化硅、氧化硅、氮化硅,進(jìn)入非晶硅,由于光經(jīng)過的介質(zhì)界面的折射率逐漸降低,這樣可以有效減少界面反射,即,更大比例的光束能量能夠透射到非晶硅膜的內(nèi)部,從而被非晶硅吸收,提高了光能的利用率。與無(wú)減反射膜的結(jié)構(gòu)相比,非晶硅在激光晶化時(shí),激光的能量可以至少降低幾十毫焦每平方厘米(mj/cm2)。
[0095]進(jìn)一步地,所述減反射膜的厚度為d=(K+l/2)X(A/2n);其中,d為減反射膜的厚度;K為自然數(shù);λ為激光退火處理時(shí)激光的波長(zhǎng);n為減反射膜折射率,這樣,減反射膜上下兩介質(zhì)面的反射光會(huì)發(fā)生干涉抵消,進(jìn)一步降低界面反射。優(yōu)選地,K等于I或2。
[0096]S104、對(duì)減反射膜400進(jìn)行刻蝕處理,以除去非晶硅層300上的部分減反射膜400,其完成后的截面圖請(qǐng)參閱圖2D。
[0097]具體地,對(duì)非晶硅層300待形成非溝道區(qū)上的減反射膜400進(jìn)行刻蝕,以除去非溝道區(qū)上的減反射膜400,保留非晶硅層300上待形成溝道區(qū)上的減反射膜400,即,待形成溝道區(qū)的上方設(shè)置有減反射膜,非溝道區(qū)的上方無(wú)減反射膜,在激光晶化過程中,設(shè)置有減反射膜的非晶硅層光能利用率較高,無(wú)減反射膜的非晶硅層光能利用率較低,所以設(shè)置有減反射膜的非晶硅層已經(jīng)完全熔融,無(wú)減反射膜的非晶硅層還處于非熔融狀態(tài),即,在冷卻再結(jié)晶時(shí),再結(jié)晶晶粒就會(huì)以低溫區(qū)域剩下的固態(tài)微晶為“種子”、向高溫區(qū)域生長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)晶粒結(jié)晶生長(zhǎng)方向可控制的超級(jí)橫向生長(zhǎng),可以拓展ELA工藝能量窗口,并且制備的多晶硅薄膜晶粒尺寸較大、分布較均勻。換言之,在激光晶化過程中,利用溝道區(qū)與非溝道區(qū)有無(wú)減反射膜的差別,實(shí)現(xiàn)晶粒從非溝道區(qū)到溝道區(qū)的超級(jí)橫向生長(zhǎng),使溝道區(qū)的晶粒較大、分布較均勻,從而降低多晶硅薄膜的漏電流、提高載流子迀移率。
[0098]S105、對(duì)非晶硅層300進(jìn)行激光退火處理,使非晶硅層300形成多晶硅薄膜500,其完成后的截面圖請(qǐng)參閱圖2Ε。
[0099]例如,激光退火可采用氯化氙(XeCl)、氟化氪(KrF)、氟化氬(ArF)等準(zhǔn)分子激光器。在本實(shí)施例中,采用波長(zhǎng)為308nm的XeCl激光器來(lái)進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火。激光光束經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)后為線性光源。
[0100]例如,準(zhǔn)分子激光退火的脈沖頻率為300?800Hz,又如,準(zhǔn)分子激光退火的脈沖頻率為400?600Hz ;又如,脈沖時(shí)間為20?30nm;又如,重疊率為92 %?97 % ;又如,激光能量密度為250?600mJ/cm2,又如,激光能量密度為400?480mJ/cm2;又如,脈沖之間能量波動(dòng)681811^值小于2.7%,光束截面能量均勾度(uniformity)2sigma值長(zhǎng)軸小于1.8%、短軸小于3% ο
[0101 ]優(yōu)選地,在進(jìn)行激光退火工藝之前,需要對(duì)非晶硅層進(jìn)行去氫處理,使得氫含量降至1%以下,防止氫爆現(xiàn)象的產(chǎn)生。例如,采用熱退火處理將氫從非晶硅層