[其他]薄膜晶體管的制作方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85109088
• 申請(qǐng)日: 1985-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN85109088A
• 公開（公告）日: 1986-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林久雄;野口隆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號(hào): H01L21/18
• 分類號(hào): H01L21/18;H01L29/78
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 肖春京

本發(fā)明涉及薄膜晶體管（TFT）的制作方法，特別涉及適合于多晶硅薄膜晶體管的制作方法。

多晶硅薄膜晶體管通常采用低溫工藝制造。如圖IA所示，采用低壓化學(xué)汽相沉積方法（LPCVD法），在600℃或較低的溫度下，將多晶硅膜2沉積到玻璃基板1上。玻璃基板的熔點(diǎn)，舉例來(lái)說(shuō)大約為680℃。將Si⁺這類電性能不活潑的元素的離子注入多晶硅膜2中，以形成如圖1B所示的非晶硅膜3。所得到的結(jié)構(gòu)在500℃至600℃的溫度進(jìn)行退火，使非晶硅膜3固相生長(zhǎng)，于是非晶硅膜3產(chǎn)生結(jié)晶。結(jié)果形成如圖1C所示的多晶硅膜4，其晶粒尺寸（圖中未示出）要比多晶硅膜2的晶粒尺寸大。如圖1D所示，對(duì)多晶硅膜4的預(yù)定部位進(jìn)行腐蝕，從而獲得預(yù)定的圖形。采用化學(xué)汽相沉積方法，在大約400℃的溫度下，在所得到的結(jié)構(gòu)上沉積一層（SiO₂）（二氧化硅）膜5，使其覆蓋整個(gè)表面。隨后，在SiO₂膜5上濺射上一層M₀（鉬）一類的膜6。對(duì)M₀膜6和SiO₂膜5的預(yù)定部位相繼進(jìn)行腐蝕，從而形成具有預(yù)定圖形的M₀柵電極7和由SiO₂圖形組成的柵絕緣膜8，SiO₂絕緣膜的圖形與M₀柵電極圖形相同。隨后，采用離子注入法，用柵電極7和柵絕緣膜8作掩膜，將諸如磷（P）的n型雜質(zhì)以高濃度注入多晶硅膜4中（在圖1E中用圓圈代表多晶硅膜4中的磷離子）。所得到的結(jié)構(gòu)在大約600℃的溫度進(jìn)行退火，以便使雜質(zhì)電激活，結(jié)果形成如圖1F所示的n⁺型源（區(qū)和漏區(qū)9和10。如圖1G所示，采用化學(xué)汽相沉積方法，在大約400℃溫度下，沉積一層SiO₂膜11作為鈍化膜，以覆蓋整個(gè)表面。最后，對(duì)SiO₂膜11的預(yù)定部位進(jìn)行腐蝕，使其形成引線孔11a和11b。將鋁沉積在整個(gè)表面上，並進(jìn)行腐蝕，以便在引線孔11a和11b中形成電極12和13，以此制得n型溝道多晶硅薄膜晶體管。

采用低溫工藝制作多晶硅薄膜晶體管的常規(guī)方法有以下缺點(diǎn)。促使非晶硅膜3的固相生長(zhǎng)的退火工藝，必須與促使雜質(zhì)電激活以形成源區(qū)和漏區(qū)9和10的退火工藝分開，從而使制作過程復(fù)雜化。另外，盡管在多晶硅膜4中的晶界處存有部分離子注入的雜質(zhì)，但這部分位于晶界處的雜質(zhì)很難通過退火工藝而被電激活。因此，雜質(zhì)的總激活效率較低。隨著雜質(zhì)離子注入多晶硅膜4中，摻雜離子在一定程度上不可避免地會(huì)發(fā)生溝道作用。因此，在隨后的退火過程中，源區(qū)和漏區(qū)9和10中的雜質(zhì)便不可能均勻地被激活。

薄膜晶體管的現(xiàn)有技術(shù)，參見于日本應(yīng)用物理學(xué)會(huì)第45次講演文集（1984），14P-A-4至14P-A-6號(hào)，第407至第408頁(yè)。這篇參考文獻(xiàn)敘述了由于采用超薄多晶硅膜技術(shù)而使晶體管特性得以改良的多晶硅薄膜晶體管的改善;由于采用熱氧化工藝，在固相晶粒生長(zhǎng)效果和超薄多晶硅膜導(dǎo)電特性方面的改善;以及采用下述工藝過程而獲得的晶體管特性的改善。該工藝過程是：先用等離子體化學(xué)汽相沉積方法在超薄多晶硅薄膜晶體管上形成一層Si₃N₄，然后將得到的結(jié)構(gòu)在400℃溫度下于氫氣中退火。

本發(fā)明的目的是提供一種制作薄膜晶體管的方法，此方法能消除上述常規(guī)薄膜晶體管的缺點(diǎn)。

為了達(dá)到本發(fā)明的上述目的，特提供制作薄膜晶體管的方法如下：在一預(yù)定的基板上形成一層多晶半導(dǎo)體薄膜;將預(yù)定的離子注入多晶半導(dǎo)體薄膜，以形成一層非晶半導(dǎo)體薄膜;在非晶半導(dǎo)體薄膜上形成一層?xùn)沤^緣膜和一柵電極;利用柵電極和柵絕緣膜作掩膜進(jìn)行摻雜，以便在非晶半導(dǎo)體薄膜中形成源區(qū)和漏區(qū);進(jìn)行退火，以實(shí)現(xiàn)非晶半導(dǎo)體薄膜的固相生長(zhǎng)，同時(shí)，使雜質(zhì)電激活，形成源區(qū)和漏區(qū)。

借助于上述方法，促使非晶半導(dǎo)體薄膜固相生長(zhǎng)的退火工藝，不必與促使雜質(zhì)電激活以形成源區(qū)和漏區(qū)的退火工藝分開。制作過程因此而簡(jiǎn)化。另外，與常規(guī)的晶體管相比較，源區(qū)和漏區(qū)的雜質(zhì)可以均勻地被激活。

圖1A至1G是用以說(shuō)明采用傳統(tǒng)的低溫工藝制作常規(guī)多晶硅薄膜晶體管的步驟剖視圖。

圖2A至2C是用以說(shuō)明采用依本發(fā)明的實(shí)施例制作薄膜晶體管的方法來(lái)制造n溝道多晶硅薄膜晶體管步驟的剖視圖。

最佳實(shí)施例

作為本發(fā)明制作薄膜晶體管方法的實(shí)施例，特以制作多晶硅薄膜晶體管為例，參照附圖加以說(shuō)明。在2A至圖2C中，凡遇有與圖1A至1G中相同的參考數(shù)字，皆代表相同的組成部分，下面不再作詳細(xì)的敘述。