形成含氧半导体薄膜晶体管的方法技术

一种形成含氧半导体薄膜晶体管的方法，此方法包括分别形成门极、漏极、源极与含氧半导体层。含氧半导体层位于门极表面，且漏极与源极位于含氧半导体层的相对两侧；以及进行沉积工艺以形成至少一层二氧化硅绝缘层，其中进行沉积工艺时通入的反应气体包括氢化硅及一氧化二氮，且一氧化二氮的气体流量在10到200标准立方厘米每分钟之间。上述的方法所制得的含氧半导体薄膜晶体管具有低漏电、高电子移动性特性，且易于与显示装置的薄膜晶体管工艺相整合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种形成薄膜晶体管的方法，且特别涉及一种形成含氧半导体薄膜晶体管(OTFT，oxide thin film transistor)的方法。
技术介绍
薄膜晶体管液晶显示器(TFTLCD,Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay)、电泳式(electrophoretic)显示器与有机发光二极管显示器(0LED， Organic Light Emitting Diode Display)等薄膜晶体管显示装置的产品应用日渐广泛，小到手机采用的小屏幕，大到100寸大屏幕均有应用。因此，薄膜晶体管的结构及工艺技术的研究与发展一直以来都为人们所关注。传统的非晶硅(a-Si，amorphous silicon)技术作为晶体管的核心在某些领域性能并不能达到要求。例如非晶硅的电子迁移率往往不到1平方厘米每伏特秒(cm2/V*sec) 大小。然而在一些需要高电子迁移率的应用中，例如主动矩阵式有机发光二极管(AM0LED， Active-matrix OrganicLight-emitting Diode)显示器中，所需的电子迁移率须达到 2cm2/V · sec左右以上。而对于漏电性能，请参阅图1，其为一般现有TFTIXD的晶体管的电压-电流(Vg-Id)特性曲线，可以看出一般TFTLCD所采用的晶体管的漏电流约为10_12安培到10 安培左右，很难达到10 安培以下。此外为简化工艺与结构，现有技术中还可直接在形成薄膜晶体管的基板上直接集成其他集成电路功能及元件，然而在此种工艺中传统的非晶硅同样变得无法胜任。另外，由于非晶硅的稳定性仍有不足，不易达到量产的标准。低温多晶硅(LTPS，Low Temperature Polysilicon)虽可以改善部分上述问题，然而由于其工艺困难以及合格率低，在商业化工艺中也有实施上的困难。含氧晶体管具有高电子移动性以及较高的半导体稳定性，可解决上述问题。然而由于含氧半导体中含有氧，容易在工艺中发生氧化还原反应。由此，有必要提供一种工艺可避免含氧半导体的氧化还原反应，且最终制得的晶体管具低漏电与高电子移动性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，以解决前述现有问题。本专利技术提出一种，其包括以下步骤分别形成门极、漏极、源极与含氧半导体层，其中含氧半导体层位于门极表面，且漏极与源极位于含氧半导体层的相对两侧；以及进行沉积工艺以形成至少一层二氧化硅(Sit)》绝缘层，其中进行沉积工艺时通入的反应气体包括氢化硅(SiH4)及一氧化二氮(N2O),且一氧化二氮的气体流量在10到200标准立方厘米每分钟(sccm)之间。本专利技术还提出一种，其包括以下步骤提供一个基底；在基底的上表面上形成门极；进行第一沉积工艺，以在基底的的上表面未被门极覆盖的部分及门极上形成一层门极绝缘层；在门极绝缘层上形成含氧半导体层；在含氧半导体层上形成源极及漏极；以及进行第二沉积工艺，以形成保护层而覆盖该门极绝缘层、源极、漏极、及含氧半导体层。其中门极绝缘层、保护层均为二氧化硅绝缘层，进行第一沉积工艺与第二沉积工艺中至少一个时通入的反应气体包括氢化硅及一氧化二氮，且一氧化二氮的气体流量在10到200sccm之间。本专利技术更提出一种，其包括以下步骤提供一个基底；在该基底上形成源极及漏极；在基底上形成含氧半导体层以连接源极及漏极；进行第一沉积工艺，以形成门极绝缘层以覆盖基底、源极、漏极、及含氧半导体层；在门极绝缘层上形成门极，门极位置对应于含氧半导体层；进行第二沉积工艺，以形成一保护层覆盖该门极与该门极绝缘层；其中门极绝缘层、保护层均为二氧化硅绝缘层，进行第一沉积工艺与第二沉积工艺中至少一个时通入的反应气体包括氢化硅及一氧化二氮，且一氧化二氮的气体流量在10到200sccm之间。在本专利技术的较佳实施例中，其中上述氢化硅的气体流量可在0. 5到5SCCm之间。在本专利技术的较佳实施例中，上述沉积工艺可为等离子体增强化学气相沉积。在本专利技术的较佳实施例中，其中上述沉积工艺的电功率可维持在0. 5KW到IOKW之间。在本专利技术的较佳实施例中，上述的含氧半导体层可包括氧化锌、氧化锌锡、氧化铬锡、氧化镓锡、氧化钛锡、氧化铟镓锌、氧化铜铝、氧化锶铜或硫氧化镧铜。而根据实验检测结果，采用了上述的方法所制得的含氧半导体薄膜晶体管具有低漏电与高电子移动性特性，且易于与显示装置的薄膜晶体管工艺相整合。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1为现有的非晶硅薄膜晶体管的Vg-Id特性曲线。图2至图7为本专利技术第一实施例提供的示意图。图8为采用本专利技术第一实施的方法所制得的含氧半导体薄膜晶体管的Vg-Id特性曲线。图9至图14为本专利技术第二实施例提供的示意图。10、20:基底101、201 上表面 11、25:门极12、24 门极绝缘层13,23 含氧半导体层14,21 源极15,22 漏极16 J6 保护层具体实施例方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。请参阅图2至图7，其为本专利技术第一实施例提供的示意图，以下将结合图示对该方法进行详细说明。参阅图2，首先提供一基底10。基底10具有一上表面101，用于在其上形成其他功能层。根据所应用领域的不同，基底10可采用不同的材质，例如硅基底、压克力基底或者玻璃基底。对于TFTLCD或者电泳式显示器领域中基底10较佳可采用透明基板，例如玻璃基板。参阅图3，其后可在基底10的上表面101上形成一门极11。门极11的形成方式例如可先沉积一层导电材料在上表面101上，然后通过图案化工艺形成。例如，所述导电材料可为掺杂硅、铜或铝等金属，或氮化钛、钨化钛等金属化合物。此处形成门极11的步骤可包括形成扫描线、电容下电极与/或共同电极(图未示)，但不限于此，而门极11可电连接至扫描线或为扫描线的一部分。参阅图4，接着可进行第一沉积工艺，以在基底10的上表面101未被门极11覆盖的部分及门极11上形成门极绝缘层12。门极绝缘层12较佳可为二氧化硅绝缘层，但不限于此。在其他实施例中，门极绝缘层12可包含其他氧化物层，例如氮氧化硅层。一般来说沉积二氧化硅时可采用一有机硅例如四乙氧基硅烷(tetraethoxysilane，TE0S)、硅烷 (silane)作为硅源，以及采用氧化剂例如氧气、臭氧、氮氧化物作为氧源。第一沉积工艺可采用物理沉积法或者化学沉积法沉积。本实施例中，第一沉积工艺较佳采用等离子体增强化学气相沉积工艺，而反应气体包括硅烷及一氧化二氮，其中一氧化二氮的气体流量在10到200SCCm之间，以形成具有较佳结构的门极绝缘层12。更佳地，硅烷的气体流量可在0. 5到^ccm之间，进行前述等离子体增强化学气相沉积工艺时所施加的电功率可维持在0. 5KW到IOKW之间，而所制得的门极绝缘层I2厚度可在300埃(人)到5000A之间。参阅图5，然后可在门极绝缘层12上形成含氧半导体层13。含氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种形成含氧半导体薄膜晶体管的方法，其特征在于包括：提供一个基底；在该基底上形成一个门极、一个漏极、一个源极与一层含氧半导体层，该含氧半导体层位于该门极表面，且该漏极与该源极位于该含氧半导体层的相对两侧；以及进行一沉积工艺以形成至少一层二氧化硅绝缘层，其中进行该沉积工艺时通入的反应气体至少包括氢化硅及一氧化二氮，且一氧化二氮的气体流量在１０到２００标准立方厘米每分钟之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：辛哲宏，王裕霖，舒芳安，蔡燿州，
申请(专利权)人：元太科技工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71