薄膜晶体管及其制造方法技术

一种薄膜晶体管及其制造方法。首先，在一基板上形成一绝缘图案层，绝缘图案层具有至少一突起部。再者，在绝缘图案层上形成至少一间隙壁及多个彼此分离的非晶半导体图案，间隙壁形成在突起部的一侧边，并连接于非晶半导体图案之间。之后，结晶化间隙壁及非晶半导体图案。而后，移除突起部及间隙壁下方的绝缘图案层，则间隙壁悬空于基板上而成为具有多个转角部的一横梁结构。然后，在基板上依序形成顺应性地包覆横梁结构的转角部的一载子穿隧层、一载子捕捉层及一载子阻挡层。随后，在基板上形成一闸极，闸极覆盖横梁结构并包覆载子阻挡层。本发明专利技术可简化制程、提高良率和降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体组件领域，尤其涉及一种。
技术介绍
图1绘示传统一种薄膜晶体管的剖面示意图。请参照图1，薄膜晶体管100包括一 基板110、一绝缘层120、一岛状多晶硅140、一载子穿隧层152、一载子捕捉层154、一载子 阻挡层156以及一闸极160，其中绝缘层120、岛状多晶硅140、载子穿隧层152、载子捕捉层 154、载子阻挡层156以及闸极160依序设置于基板110上。在岛状多晶硅140中，两个N型掺杂区分别作为源极140a以及汲极140b，而源极 140a以及汲极140b之间的区域作为信道140c。此外，源极140a、汲极140b以及信道140c 分别具有一尖端结构P，其中这些尖端结构P是通过制程繁复的顺序横向固化(kquential Lateral Solidification, SLS)激光结晶方法所形成。就薄膜晶体管100所构成的非挥发性内存而言，这些尖端结构P可用来增加电场 强度，进而提高写入(program)以及擦除(erase)的效率。然而，通过顺序横向固化激光结 晶方法，不仅容易发生尖端结构P的高度不易控制的现象，且尖端结构P的位置与其它膜层 之间也衍生对位不精确的问题。如此一来，薄膜晶体管100的电性特性便发生均勻性不佳 的情形，而非挥发性内存的写入以及擦除的效率也随之降低，进而使薄膜晶体管100的整 体良率下降。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于提供一种可简化制程、提高良率和降低成 本的。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种薄膜晶体管的制造方法，所述方法 包括以下步骤在一基板上形成一绝缘图案层，所述绝缘图案层具有至少一突起部；在所述绝缘图案层上形成至少一间隙壁以及多个彼此分离的非晶半导体图案，所 述间隙壁形成在所述突起部的一侧边，且所述间隙壁连接于所述非晶半导体图案之间；结晶化所述间隙壁以及所述非晶半导体图案；移除所述突起部以及所述间隙壁下方的所述绝缘图案层，以使所述间隙壁悬空于 所述基板上而成为具有多个转角部的一横梁结构；在所述基板上依序形成一载子穿隧层、一载子捕捉层以及一载子阻挡层，所述载 子穿隧层、所述载子捕捉层以及所述载子阻挡层依序顺应性地包覆所述横梁结构的所述转 角部；以及在所述基板上形成一闸极，所述闸极覆盖所述横梁结构，并包覆所述载子阻挡层。所述突起部的形状为一长方体，且所述突起部的所述侧边为所述长方体的其中一 长边。所述非晶半导体图案分别覆盖所述长方体的两相对短边。所述横梁结构具有三个转角部。所述方法还包括将所述非晶半导体图案在结晶化之后转换为多个多晶半导体图案；以及对与所述横梁结构的两端相连接的所述多晶半导体图案进行离子掺杂，以分别形 成一源极以及一汲极，所述横梁结构连接于所述源极以及所述汲极之间。所述绝缘图案层的材料为半导体氧化物或半导体氮化物；所述非晶半导体图案的 材料为非晶硅、非晶锗或非晶硅锗；所述间隙壁在结晶化之前的材料为非晶硅、非晶锗或非 晶硅锗；所述闸极的材料为金属或半导体。本专利技术实施例还提供一种薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括一基板；一绝缘图案层，设置于所述基板上；多个多晶半导体图案，彼此分离地设置于所述绝缘图案层上；至少一横梁结构，位于所述基板上方但不与所述基板直接连接，并连接于所述多 晶半导体图案之间，且具有多个转角部；一载子穿隧层，顺应性地包覆所述横梁结构的所述转角部；一载子捕捉层，顺应性地包覆所述载子穿隧层；—载子阻挡层，顺应性地包覆所述载子捕捉层；以及一闸极，设置于所述基板上，并覆盖所述横梁结构，且包覆所述载子阻挡层。所述横梁结构具有三个转角部。所述薄膜晶体管还包括一源极以及一汲极，分别形成于与所述横梁结构的两端相连接的所述多晶半导体 图案中，所述横梁结构连接于所述源极以及所述汲极之间。所述绝缘图案层的材料为半导体氧化物或半导体氮化物；所述多晶半导体图案的 材料为多晶硅、多晶锗或多晶硅锗；所述横梁结构的材料为多晶硅、多晶锗或多晶硅锗；所 述闸极的材料为金属或半导体。在本专利技术实施例中，本专利技术的薄膜晶体管具有均勻的电性特性，而本专利技术的薄膜 晶体管的制造方法具有简化制程、提高良率、降低成本等优势。附图说明图1为现有技术提供的薄膜晶体管的剖面示意图。图2A 图6A为本专利技术实施例提供的薄膜晶体管的制造流程局部上视示意图。图2B 图6B分别为根据图2A 图6A中剖面线L-L所绘示的剖面示意图。具体实施例方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结 合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅 用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图2A 图6A为本专利技术实施例提供的薄膜晶体管的制造流程局部上视示意图，而5图2B 图6B分别为根据图2A 图6A中剖面线L-L所绘示的剖面示意图。首先，请参照图2A以及图2B，在一基板210上形成一绝缘图案层220，且绝缘图案 层220具有至少一突起部220a，其中本实施例是以具有两个突起部220a的绝缘图案层220 为例，但本专利技术不以此为限。在本实施例中，突起部220a的形状例如是一长方体，其中图 2A可看出突起部220a的上视轮廓(即长方体的顶面)大致呈矩形，而图2B可看出突起部 220a的剖面观。简言之，本实施例的突起部220a的外观犹如一步阶形状(St印Profile)。在本实施例中，基板210的材质例如是玻璃，而基板210以及绝缘图案层220之间 可设置一氮化层214。此外，本实施例的具有突起部220a的绝缘图案层220是通过微影蚀 刻制程(Photolithography and Etching Process, PEP)来达成，其中蚀刻的步骤例如利 用干式蚀刻制程，而绝缘图案层220的材料可为半导体氧化物(例如二氧化硅)、半导体氮 化物或其它合适的绝缘材料。实际上，在基板210上形成绝缘图案层220之前，可先在基板 210上形成一层氧化材质作为缓冲层212，即在基板210以及绝缘图案层220之间形成缓冲 层 212。再者，请参照图3A以及图:3B，在绝缘图案层220上形成至少一间隙壁230以及多 个彼此分离的非晶半导体图案M0，其中间隙壁230连接于非晶半导体图案240之间。在 本实施例中，间隙壁230以及非晶半导体图案MO的形成可以是先在绝缘图案层220上全 面性地沉积一层由非晶硅、非晶锗、非晶硅锗或其它合适的非晶半导体材料所构成的薄膜， 再利用微影蚀刻制程来形成间隙壁230以及非晶半导体图案240两者的图案，其中间隙壁 230的形成可通过非等向性的蚀刻制程来达成。在本实施例中，例如形成四个间隙壁230以及两个非晶半导体图案M0。更详细地 说，就形状为长方体的突起部220a而言，这些彼此分离的非晶半导体图案240分别覆盖突 起部220a的两相对侧边，例如覆盖突起部220a的两相对短边Sl ；另一方面，间隙壁230形 成在突起部220a的另两相对侧边，例如形成在突起部220a的两相对长边S2。在此需要说明的是，本实施例主要是以具有两个突起部220a的绝缘图案层220进 行说明，并假设每个突起部220a的两相对长边S2都形成间隙壁230，因而绘示于图3A以及 图3B两者中之间隙壁230的数量为四个。然而，本专利技术并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：在一基板上形成一绝缘图案层，所述绝缘图案层具有至少一突起部；在所述绝缘图案层上形成至少一间隙壁以及多个彼此分离的非晶半导体图案，所述间隙壁形成在所述突起部的一侧边，且所述间隙壁连接于所述非晶半导体图案之间；结晶化所述间隙壁以及所述非晶半导体图案；移除所述突起部以及所述间隙壁下方的所述绝缘图案层，以使所述间隙壁悬空于所述基板上而成为具有多个转角部的一横梁结构；在所述基板上依序形成一载子穿隧层、一载子捕捉层以及一载子阻挡层，所述载子穿隧层、所述载子捕捉层以及所述载子阻挡层依序顺应性地包覆所述横梁结构的所述转角部；以及在所述基板上形成一闸极，所述闸极覆盖所述横梁结构，并包覆所述载子阻挡层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晃忠，廖大传，陈圣凯，陈盈惠，莫启能，
申请(专利权)人：深圳华映显示科技有限公司，中华映管股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]