薄膜晶体管及其制造方法和包括该晶体管的半导体器件技术

技术编号:3216104 阅读:150 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种半导体器件、一种薄膜晶体管和形成薄膜晶体管的方法。根据本发明专利技术的半导体器件包括顶部栅极型薄膜晶体管,所述的顶部栅极型薄膜晶体管形成在衬底上,所述的顶部栅极型薄膜晶体管包括:沉积在所述衬底上的绝缘层;由金属掺杂剂化合物形成的源电极和漏电极,所述金属掺杂剂化合物沉积在所述绝缘层上;沉积在所述绝缘层、以及所述源电极和所述漏电极上的多晶硅层;通过所述掺杂剂自所述金属掺杂剂化合物的迁移,在所述金属掺杂剂化合物和所述多晶硅层之间形成的欧姆接触层;沉积在所述多晶硅层上的栅极绝缘层;以及形成在所述栅极绝缘层上的栅电极,其中,所述多晶硅层通过金属诱导的横向结晶而晶化。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体器件、一种薄膜晶体管(TFT)和制造TFT的方法,具体涉及一种包括顶部栅极型TFT的半导体器件、一种顶部栅极型TFT,以及一种通过非晶硅的金属诱导结晶化而形成顶部栅极型TFT的方法。
技术介绍
薄膜晶体管(TFT)已经用在多种半导体器件中,如有源矩阵型液晶显示器、有机电致发光显示器和图象传感器,因为TFT可以提供一种低功耗的薄、轻器件。在TFT中,利用多晶硅(以下描述为多晶-Si)的TFT因为其能够提供低生产成本的大面积、高分辨率器件而受到青睐。通常,通过固相结晶或激光结晶在一个例如玻璃、金属、金属氧化物、单晶硅的衬底上形成多晶硅。典型的固相结晶包括沉积非晶硅(a-Si)层,并在几小时或数十小时内把该层从约400摄氏度加热到550摄氏度,从而使a-Si层结晶的步骤。而典型的激光结晶包括辐照a-Si层以在辐照点使a-Si熔化,并在冷却到环境温度时使Si重结晶的步骤。图1显示了应用到顶部栅极型TFT上的固相结晶的工艺。在常规的工艺中,如图1(a)所示,把a-Si层102沉积到衬底101上,再通过适当的沉积技术把Ni层103沉积到其上。然后使衬底101以及沉积层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括顶部栅极型薄膜晶体管的半导体器件,所述的顶部栅极型薄膜晶体管形成在衬底上,所述的顶部栅极型薄膜晶体管包括: 沉积在所述衬底上的绝缘层; 由金属掺杂剂化合物形成的源电极和漏电极,所述金属掺杂剂化合物沉积在所述绝缘层上; 沉积在所述绝缘层,以及所述源电极和所述漏电极上的多晶硅层; 通过所述掺杂剂自所述金属掺杂剂化合物的迁移,在所述金属掺杂剂化合物和所述多晶硅层之间形成的欧姆接触层; 沉积在所述多晶硅层上的栅极绝缘层;以及 形成在所述栅极绝缘层上的栅电极,其中,所述多晶硅层通过金属诱导的横向结晶而晶化。

【技术特征摘要】
US 2001-1-18 09/765,1341.一种包括顶部栅极型薄膜晶体管的半导体器件,所述的顶部栅极型薄膜晶体管形成在衬底上,所述的顶部栅极型薄膜晶体管包括沉积在所述衬底上的绝缘层;由金属掺杂剂化合物形成的源电极和漏电极,所述金属掺杂剂化合物沉积在所述绝缘层上;沉积在所述绝缘层,以及所述源电极和所述漏电极上的多晶硅层;通过所述掺杂剂自所述金属掺杂剂化合物的迁移,在所述金属掺杂剂化合物和所述多晶硅层之间形成的欧姆接触层;沉积在所述多晶硅层上的栅极绝缘层;以及形成在所述栅极绝缘层上的栅电极,其中,所述多晶硅层通过金属诱导的横向结晶而晶化。2.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述金属掺杂剂化合物包括选自包含Ni、Fe、Co、Pt、Mo、Ti、B和P的组的元素。3.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述金属掺杂剂化合物包括NiP或NiB。4.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述金属掺杂剂化合物是NiP,且P的浓度在0.5at%到10at%的范围内变化。5.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述金属掺杂剂化合物是NiB,且B的浓度在0.25at%到2.0at%的范围内变化。6.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,在所述衬底上形成光遮挡层,并且排列多个所述的薄膜晶体管而在所述半导体器件中形成有源矩阵,使得所述半导体器件用作有源矩阵液晶显示器。7.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,排列多个所述的薄膜晶体管,从而在所述半导体器件中形成有源矩阵,使得所述半导体器件用作有源矩阵电致发光显示器或图象传感器。8.一种顶部栅极型薄膜晶体管,所述顶部栅极型薄膜晶体管形成在衬底上,所述顶部栅极型薄膜晶体管包括沉积在所述衬底上的绝缘层;由金属掺杂剂化合物形成的源电极和漏电极,所述金属掺杂剂化合物沉积在所述绝缘层上;沉积在所述绝缘层,以及所述源电极和所述漏电极上的多晶硅层;通过所述掺杂剂自所述金属掺杂剂化合物的迁移,在所述金属掺杂剂化合物和所述多晶硅层之间形成的欧姆接触层;沉积在所述多晶硅层上的栅极绝缘层;以及形成在所述栅极绝缘层上的栅电极,其中,所述多晶硅层通过金属诱导的横向结晶而晶化。9.如权利要求8所述的顶部栅极型薄膜晶体管,其特征在于,所述金属掺杂剂包括选自包含Ni、Fe、Co、Pt、Mo、Ti、B和P的组的元素。10.如权利要求8所述的顶部栅极型薄膜晶体管,其特征在于,所述金属掺杂剂化合物是NiP或NiB。11.如权利要求8所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:保罗S安德里弗兰克R利布希辻村隆俊
申请(专利权)人:国际商业机器公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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