專利名稱：薄膜晶體管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜晶體管及其制造方法，并特別涉及一種其中蓋層和金屬催化劑層形成于非晶硅層上從而進(jìn)行晶化的薄膜晶體管及其制造方法。
背景技術(shù)：
通常，由于多晶硅層具有高場(chǎng)效應(yīng)遷移率，其已經(jīng)廣泛用作薄膜晶體管的半導(dǎo)體層并可以用于高速電路以及CMOS電路中。使用多晶硅層的薄膜晶體管通常應(yīng)用于有源矩陣液晶顯示器(AMLCD)的有源器件中以及有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的開(kāi)關(guān)器件以及驅(qū)動(dòng)器件中。
在此，用于薄膜晶體管中的多晶硅層可以通過(guò)直接沉積方法、高溫退火方法和激光退火方法來(lái)制造。激光退火方法可以用于低溫工藝中并可實(shí)現(xiàn)高場(chǎng)效應(yīng)遷移率。然而，它需要高成本的激光設(shè)備，因此已經(jīng)廣泛地開(kāi)發(fā)了替代技術(shù)。
近來(lái)，已經(jīng)廣泛地開(kāi)發(fā)了一種使用金屬的晶化非晶硅的方法，因?yàn)樵摼Щ诒裙滔嗑Щ?SPC)法溫度更低和時(shí)間更短的情況下進(jìn)行。金屬晶化法分為金屬誘導(dǎo)晶化(MIC)法和金屬誘導(dǎo)橫向晶化(MILC)法。但是，即使是金屬晶化法，薄膜晶體管器件的性能由于金屬污染而降低。
同時(shí)，為降低金屬的量并制造高質(zhì)量的多晶硅層，已經(jīng)研發(fā)了一種通過(guò)使用離子注入機(jī)來(lái)調(diào)整金屬離子濃度，利用高溫處理、快速熱退火或激光照射的來(lái)制造高質(zhì)量多晶硅層的方法。此外，為平坦化使用金屬誘導(dǎo)晶化法的多晶硅層表面，還開(kāi)發(fā)出了一種混合液相金屬和粘性有機(jī)層、使用旋涂方法在其上沉積薄膜并退火結(jié)果物的晶化方法。但是，即使是前述的晶化方法，在多晶硅層中是關(guān)鍵的大尺寸晶粒和晶粒均勻性仍然是有問(wèn)題的。
為解決前述的問(wèn)題，韓國(guó)專利申請(qǐng)第2003-0060403號(hào)中公開(kāi)了一種通過(guò)使用蓋層的晶化法來(lái)制造多晶硅層的方法。該方法包括在襯底上沉積非晶硅層；在非晶硅層上形成蓋層；在蓋層上沉積金屬催化劑層；利用激光或退火將金屬催化劑經(jīng)過(guò)蓋層擴(kuò)散導(dǎo)非晶硅層中從而形成籽晶；利用籽晶形成多晶硅層。該方法能防止不必要的金屬污染，因?yàn)榻饘俅呋瘎┩ㄟ^(guò)蓋層擴(kuò)散。
然而，即使采用此方法，依然存在難以控制金屬催化劑的均勻低濃度并且還難以控制晶體生長(zhǎng)的起始位置和方向以及晶粒尺寸的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明通過(guò)提供一種薄膜晶體管解決了與傳統(tǒng)器件有關(guān)的前述問(wèn)題，在該薄膜晶體管中線形籽晶通過(guò)構(gòu)圖蓋層來(lái)形成，然后被晶化從而器件特性通過(guò)調(diào)整晶體生長(zhǎng)的位置和方向而改善并均勻化。
在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，薄膜晶體管包括襯底，并且半導(dǎo)體層圖案設(shè)置在襯底上。絕緣層設(shè)置在半導(dǎo)體層圖案上，并且柵電極設(shè)置在柵絕緣層上。形成在半導(dǎo)體層圖案中的溝道層中的低角度晶界相對(duì)于電流流動(dòng)方向傾斜-15°到15°。多晶硅的低角度晶界可以與電流流動(dòng)方向平行。因此，器件特性可通過(guò)調(diào)整晶體生長(zhǎng)的位置和方向而改善并均勻化。
多晶硅的一個(gè)晶界可以形成在半導(dǎo)體層圖案中的溝道層中。
薄膜晶體管還可以包括形成在襯底和半導(dǎo)體層圖案之間的緩沖層。緩沖層可以由氮化硅層或氧化硅層形成。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，一種制造薄膜晶體管的方法包括在襯底上形成非晶硅。蓋層形成在非晶硅層上從而籽晶形成為線形。金屬催化劑層形成于蓋層上，并且金屬催化劑經(jīng)歷擴(kuò)散。非晶硅層被晶化并構(gòu)圖從而形成半導(dǎo)體層圖案。
蓋層包括至少兩層。
蓋層包括非晶硅層上的第一蓋層和第一蓋層上的第二蓋層，并且構(gòu)圖第二蓋層。第二蓋層圖案之間間隔優(yōu)選地為1到50μm。用語(yǔ)“第二蓋層圖案之間的間隔”指的是一個(gè)第二蓋層圖案與相鄰的一個(gè)第二蓋層圖案之間的距離。第二蓋層圖案優(yōu)選比第一蓋層厚。此外，優(yōu)選地第二蓋層圖案具有比第一蓋層高的密度。
在根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例中，其中蓋層包括非晶硅層上的第一蓋層，并構(gòu)圖第一蓋層。第二蓋層在被構(gòu)圖的第一蓋層上。被構(gòu)圖的第一蓋層之間的間隔為1到50μm。被構(gòu)圖的第一蓋層厚于第二蓋層。被構(gòu)圖的第一蓋層具有比第二蓋層高的密度。
在根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例中，其中蓋層包括非晶硅層上的蓋層，并且在蓋層中形成溝槽。形成在蓋層中的溝槽具有1到50μm的寬度。
線形籽晶之間的距離優(yōu)選地大于線形籽晶中的籽晶之間的距離。
半導(dǎo)體層中的溝道層優(yōu)選地形成在線形籽晶之間，與之至少隔開(kāi)線形籽晶中的籽晶之間的距離的1/2。
線形籽晶之間的距離與線形籽晶中的籽晶之間的距離之差大于溝道層的長(zhǎng)度。
蓋層由氮化硅層和氧化硅層中的任何一種構(gòu)成。
蓋層通過(guò)等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)形成。
金屬催化劑可由鎳(Ni)形成。金屬催化劑層可通過(guò)PECVD或?yàn)R鍍法形成。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，一種制造薄膜晶體管的方法包括在襯底上形成非晶硅層。在非晶硅層上形成蓋層。金屬催化劑層形成于蓋層上，并且金屬催化劑經(jīng)歷擴(kuò)散。非晶硅層被晶化并構(gòu)圖從而形成半導(dǎo)體層圖案。其中半導(dǎo)體層圖案中在與電流流動(dòng)方向平行的方向上的籽晶之間的距離大于半導(dǎo)體層圖案中在與電流流動(dòng)方向垂直的方向上的籽晶之間的距離。
金屬催化劑可通過(guò)退火工藝擴(kuò)散。退火工藝優(yōu)選地在200至700℃的溫度進(jìn)行。非晶硅層可通過(guò)退火工藝晶化。退火工藝優(yōu)選地在400至1000℃的溫度進(jìn)行。金屬催化劑的擴(kuò)散和非晶硅層的晶化可通過(guò)退火工藝同時(shí)進(jìn)行。


通過(guò)參照附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它特征對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得更加清楚，附圖中圖1A到1F是說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜晶體管的方法的工藝圖；圖2為示出完全生長(zhǎng)的晶粒的SEM照片；圖3A到3D是說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管的方法的工藝圖；以及圖4A和4B是說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的薄膜晶體管的方法的工藝圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將在下文中參照附圖更充分地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明能夠以不同的方式實(shí)施并且不應(yīng)局限于在此提出的實(shí)施例。更確切地，提供這些實(shí)施例使得本公開(kāi)徹底而完整，并且將本發(fā)明的范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在圖中，為清楚起見(jiàn)層的厚度和區(qū)域作了放大。整個(gè)說(shuō)明書中相同附圖標(biāo)記代表相同元件。
圖1A到1F是說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜晶體管的方法的工藝圖，并且圖2為顯示完全生長(zhǎng)的晶粒的掃描電子顯微鏡(SEM)照片。
參照?qǐng)D1A，非晶硅層11沉積在襯底10上。襯底10優(yōu)選地為絕緣襯底，例如玻璃。非晶硅層11可通過(guò)等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)法形成。
第一蓋層12形成于非晶硅層11上。第一蓋層12可由氮化硅層或氧化硅層構(gòu)成，并且可通過(guò)PECVD法形成。
由氮化硅或氧化硅構(gòu)成的第一蓋層12可調(diào)整為具有薄的厚度和低的密度，使得下述的金屬催化劑14可以擴(kuò)散。換言之，蓋層12用作金屬催化劑可擴(kuò)散層。
參照?qǐng)D1B，第二蓋層形成于第一蓋層12上并且被構(gòu)圖從而形成第二蓋層圖案13。在此，構(gòu)圖第二蓋層使得籽晶如下所述以線形形成。這將參照?qǐng)D1C更詳細(xì)地描述。
第二蓋層圖案13可由氮化硅層或氧化硅層構(gòu)成，并且調(diào)整為具有比第一蓋層12更大的厚度和更高的密度，使得下面所述的金屬催化劑不能擴(kuò)散。換句話說(shuō)，第二蓋層圖案13作為金屬催化劑不擴(kuò)散層。通常，氧化物層或氮化物層作為用于雜質(zhì)擴(kuò)散的阻擋層。因此，金屬催化劑的擴(kuò)散可由更高密度的氧化硅層或氮化硅層所阻止。反之，通過(guò)降低氧化硅層或氮化硅層的密度，金屬催化劑14容易地?cái)U(kuò)散。
金屬催化劑層形成于第二蓋層圖案13上。金屬催化劑14優(yōu)選地由鎳(Ni)形成，并可采用濺鍍沉積設(shè)備沉積。此外，它可通過(guò)離子注入或等離子體形成。應(yīng)用等離子體的方法中，金屬材料被布置在第二蓋層圖案13上并且暴露于等離子體來(lái)形成金屬催化劑14。
參照?qǐng)D1C，可以注意到第二蓋層構(gòu)圖為線形。圖1C是圖1B中所示截面的透視圖。
由于第二蓋層構(gòu)圖為線形，因此金屬催化劑14可通過(guò)下面所述的擴(kuò)散在非晶硅層中形成線形籽晶。
第二蓋層圖案13之間的間隔C優(yōu)選為1到50μm以形成線形籽晶并且將金屬催化劑14控制在低濃度。更具體地，當(dāng)?shù)诙w層圖案13之間的間隔C超過(guò)50μm時(shí)，金屬催化劑14的濃度增加導(dǎo)致難以將金屬催化劑控制在低濃度。此外，由于形成的籽晶增加，因此難以形成線形籽晶。
參照?qǐng)D1D，金屬催化劑14經(jīng)歷擴(kuò)散。擴(kuò)散可通過(guò)退火即在200到700℃的溫度熱處理1小時(shí)來(lái)進(jìn)行，并且金屬催化劑14通過(guò)退火工藝經(jīng)由第一蓋層12擴(kuò)散到非晶硅層11中。擴(kuò)散的金屬催化劑14在非晶硅層11中形成籽晶15。在此，籽晶15如上所述地形成為線形。術(shù)語(yǔ)“籽晶”指的是當(dāng)金屬催化劑14與硅反應(yīng)時(shí)形成的金屬硅化物。所述的晶化利用籽晶15進(jìn)行。通常，僅僅大約金屬催化劑14的1/100擴(kuò)散來(lái)形成籽晶15。
接下來(lái)，包括通過(guò)擴(kuò)散形成的籽晶15的非晶硅層11被晶化從而形成多晶硅層。晶化可以通過(guò)在爐中加熱長(zhǎng)時(shí)間的退火工藝實(shí)現(xiàn)。在此，晶化溫度優(yōu)選為400到1000℃。
當(dāng)按以上的溫度進(jìn)行退火時(shí)，籽晶15橫向生長(zhǎng)并且與鄰近晶粒接觸從而形成晶界。最終，可以實(shí)現(xiàn)理想晶化(perfect crystallization)。包含前述工藝流順序的晶化方法稱為超級(jí)晶粒硅法(SGS)。用SGS法形成的晶粒直徑達(dá)到20至200μm或300μm。
在此，籽晶15形成為線形。因此，在晶化開(kāi)始，晶化以放射狀進(jìn)行，隨后晶化在幾乎平行于電流流動(dòng)方向的方向繼續(xù)進(jìn)行。
圖1E是晶化完成處的多晶硅層的平面圖。
參照?qǐng)D1E，籽晶15通過(guò)金屬催化劑14的擴(kuò)散形成，并且籽晶15為線形。第二蓋層圖案13之間的間隔C指的是一個(gè)第二蓋層圖案與相鄰的第二蓋層圖案之間距離，它表示可形成籽晶15的位置的寬度。B表示線形籽晶之間的距離，并且A表示在線形籽晶中的籽晶間的距離。
如上所述，晶化通過(guò)退火工藝進(jìn)行，并且在開(kāi)始，晶化以放射狀進(jìn)行。隨著晶化繼續(xù)進(jìn)行，一個(gè)晶粒與通過(guò)線形籽晶中的相鄰籽晶生長(zhǎng)的晶粒接觸從而形成晶界(a)。然后，晶化在幾乎平行于電流流動(dòng)方向的方向上進(jìn)行。隨著籽晶在幾乎平行于電流流動(dòng)方向的方向上生長(zhǎng)，晶粒與通過(guò)相鄰的線形晶粒中的籽晶生長(zhǎng)的晶粒接觸從而形成晶界(b)。最后生長(zhǎng)完成。
此外，隨著晶化進(jìn)行，許多稱為低角度晶界d的微小的晶界形成在晶粒中。圖1E僅在一些晶粒中示出低角度晶界。
參照?qǐng)D2，可以注意到晶界形成于一個(gè)晶粒和相鄰的另一個(gè)晶粒彼此接觸并且晶粒停止生長(zhǎng)的區(qū)域，并且即使在完全生長(zhǎng)的晶粒中，許多低角度晶界23以籽晶21為中心形成為放射狀。薄膜晶體管的特性可隨著低角度晶界23和晶界22的生長(zhǎng)方向而改變。
參照?qǐng)D1E，根據(jù)本發(fā)明，晶化通過(guò)形成線形籽晶進(jìn)行。因此，在晶化起始，低角度晶界(d)以放射狀形成，隨后在與電流流動(dòng)方向幾乎平行的方向上形成。
為了在與電流流動(dòng)方向幾乎平行的方向上誘導(dǎo)生長(zhǎng)方向，線形籽晶之間的距離B優(yōu)選地大于線形籽晶中的籽晶間的距離A。
另外，下面描述的半導(dǎo)體層圖案中的溝道層優(yōu)選地形成在線形籽晶之內(nèi)，至少隔開(kāi)線形籽晶中的籽晶間的距離的1/2。
因此，溝道層于其形成的溝道形成區(qū)域L可形成在存在具有與電流流動(dòng)方向幾乎平行的角度的低角度晶界(d)的區(qū)域中。根據(jù)本發(fā)明，可以形成具有相對(duì)于電流流動(dòng)方向成-15到15°的角度的低角度晶界(d)。另外，低角度晶界(d)可平行于電流流動(dòng)方向形成。半導(dǎo)體層圖案中在電流流動(dòng)方向的平行方向上的籽晶之間的距離大于半導(dǎo)體層圖案中在電流流動(dòng)方向的垂直方向上的籽晶之間的距離。如上所述，當(dāng)溝道層形成在低角度晶界(d)具有與電流流動(dòng)方向成-15到15°的角度的區(qū)域中時(shí)，就可以制造出具有改善的且均勻的特性的薄膜晶體管。
為了在低角度晶界(d)于其形成的區(qū)域中形成溝道層，線形籽晶間的距離B與線形籽晶中的籽晶間的距離A的差大于溝道層的長(zhǎng)度。因此，平行于電流流動(dòng)方向的低角度晶界(d)可形成在溝道層中，并且可以僅形成一個(gè)晶界(b)。參照?qǐng)D1F，第一蓋層12、第二蓋層圖案13和金屬催化劑層14被晶化，然后通過(guò)蝕刻工藝去除。通過(guò)去除此結(jié)構(gòu)，晶化的多晶硅層可防止不必要的金屬污染。
接下來(lái)，構(gòu)圖多晶硅層，并且源區(qū)和漏區(qū)17a和17b及溝道層17c通過(guò)離子注入工藝形成。換句話說(shuō)，形成半導(dǎo)體層圖案16。柵絕緣層18形成于半導(dǎo)體層圖案16上，然后金屬層和光致抗蝕劑層依次沉積在柵絕緣層18上。構(gòu)圖光致抗蝕劑層，用被構(gòu)圖的光致抗蝕劑層作為掩膜蝕刻金屬層從而形成柵電極19。使用結(jié)果物可最終形成薄膜晶體管。
圖3A到3D是說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管的方法的工藝圖。
參照?qǐng)D3A，非晶硅層11沉積在襯底10上。
第一蓋層形成于非晶硅層11上。第一蓋層可由氮化硅層或氧化硅層構(gòu)成，并且可以通過(guò)PECVD法形成。
接下來(lái)，構(gòu)圖第一蓋層從而形成第一蓋層圖案32。在此，構(gòu)圖第一蓋層使得籽晶如下所述形成為線形。
調(diào)整第一蓋層圖案32，使得氮化硅層或氧化硅層具有大的厚度和高的密度，從而使金屬催化劑14不能擴(kuò)散。換句話說(shuō)，第一蓋層圖案32作為金屬催化劑不擴(kuò)散層。
參照?qǐng)D3B，第二蓋層33形成于第一蓋層圖案32上。第二蓋層33可由氮化硅層或氧化硅層構(gòu)成，并可調(diào)整為比第一蓋層圖案32小的厚度或低的密度，從而金屬催化劑14可以擴(kuò)散。換句話說(shuō)，第二蓋層33充當(dāng)金屬催化劑擴(kuò)散層。
接下來(lái)，金屬催化劑層14形成于第二蓋層33上。
參照?qǐng)D3C，可以注意到第一蓋層被構(gòu)圖為線形，圖3C是圖3B所示截面的透視圖。
由于第一蓋層被構(gòu)圖為線形，因此金屬催化劑14可通過(guò)下面描述的擴(kuò)散在非晶硅中形成線形籽晶。第一蓋層圖案32之間的間隔D優(yōu)選為1到50μm從而形成線形籽晶并將金屬催化劑14控制在低濃度。第二蓋層33形成在線形的第一蓋層圖案32上。
參照?qǐng)D3D，金屬催化劑14經(jīng)歷擴(kuò)散。擴(kuò)散可通過(guò)在200-700℃退火一小時(shí)來(lái)進(jìn)行，并且金屬催化劑14通過(guò)退火工藝經(jīng)由第二蓋層33擴(kuò)散到非晶硅層11中。擴(kuò)散的金屬催化劑14在非晶硅層11中形成籽晶15。未通過(guò)第一蓋層圖案32擴(kuò)散的金屬催化劑14仍存留在第二蓋層33上。
其余的布置和功能與根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜晶體管相同。
圖4A和4B是說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的薄膜晶體管的方法的工藝圖。
參照?qǐng)D4A，蓋層42形成在其上形成有非晶硅層11的半導(dǎo)體襯底10上，然后溝槽形成在蓋層42中從而籽晶形成為線形。接下來(lái)，金屬催化劑層形成在蓋層42上。蓋層42可由氮化硅層或氧化硅從構(gòu)成，并且形成溝槽的部分薄從而金屬催化劑14可擴(kuò)散。與本發(fā)明的第一和第二實(shí)施例不同，在本發(fā)明第三實(shí)施例中只形成一個(gè)蓋層。
參照?qǐng)D4B，可以注意到線形溝槽形成在蓋層42上。圖4B是圖4A所示截面的透視圖。
由于線形溝槽形成在蓋層42中，因此金屬催化劑14擴(kuò)散使得線形籽晶可形成在非晶硅層中。
形成在蓋層42中的寬度E優(yōu)選地為1到50μm從而形成線形籽晶并將金屬催化劑控制在低濃度。
其余的布置和功能將與根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜晶體管相同。
如上所述，根據(jù)制造本發(fā)明的薄膜晶體管的方法，非晶硅層通過(guò)SGS法晶化從而形成線形籽晶。因而，溝道層可形成在具有與電流流動(dòng)方向幾乎平行的角度的低角度晶界中。換句話說(shuō)，器件特性可通過(guò)調(diào)整晶體生長(zhǎng)的位置和方向而改善并均勻化。
盡管本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)其特定示例性實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離所附權(quán)利要求及其等效內(nèi)容所限定的本發(fā)明的精神或范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變化。
本申請(qǐng)要求2004年7月7日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第2004-52693號(hào)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，在此全部引入其公開(kāi)的內(nèi)容作為參照。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管，包括襯底；半導(dǎo)體層圖案，形成在所述襯底上；柵絕緣層，形成在所述半導(dǎo)體層圖案上；以及柵電極，形成在所述柵絕緣層上，其中形成在所述半導(dǎo)體層圖案中的所述溝道層中的多晶硅的低角度晶界相對(duì)于電流流動(dòng)方向傾斜-15到15°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的薄膜晶體管，其中所述多晶硅的低角度晶界平行于所述電流流動(dòng)方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的薄膜晶體管，其中所述多晶硅的一個(gè)晶界形成在所述半導(dǎo)體層圖案中的所述溝道層中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的薄膜晶體管，還包括形成在所述襯底和所述半導(dǎo)體層圖案之間的緩沖層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的薄膜晶體管，其中所述緩沖層由氮化硅層或氧化硅層中的任意一種構(gòu)成。
6.一種制造薄膜晶體管的方法，包括在襯底上形成非晶硅層；在所述非晶硅層上形成蓋層使得籽晶被形成為線形；在所述蓋層上形成金屬催化劑層；擴(kuò)散所述金屬催化劑；以及晶化和構(gòu)圖所述非晶硅層從而形成半導(dǎo)體層圖案。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述蓋層包括至少兩層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述蓋層包括在所述非晶硅層上的第一蓋層，以及在所述第一蓋層上的第二蓋層，并且構(gòu)圖所述第二蓋層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述被構(gòu)圖的第二蓋層比所述第一蓋層厚。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述被構(gòu)圖的第二蓋層具有比所述第一蓋層更高的密度。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述被構(gòu)圖的第二蓋層之間的間隔為1到50μm。
12.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述蓋層包括在所述非晶硅層上的第一蓋層，并且構(gòu)圖所述第一蓋層，以及在所述已構(gòu)圖的第一蓋層上的第二蓋層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述被構(gòu)圖的第一蓋層比所述第二蓋層厚。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述被構(gòu)圖的第一蓋層具有比所述第二蓋更高的密度。
15.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述被構(gòu)圖的第一蓋層之間的間隔為1到50μm。
16.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述蓋層包括在所述非晶硅層上的蓋層，并在所述蓋層中形成溝槽從而籽晶形成為線形。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中形成在蓋層中的所述溝槽具有1到50μm的寬度。
18.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述線形籽晶之間的距離大于所述線形籽晶中的籽晶間的距離。
19.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述半導(dǎo)體層圖案中的溝道層形成在線形籽晶之內(nèi)，至少隔開(kāi)所述線形籽晶中的籽晶之間的距離的1/2。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中所述線形籽晶之間的距離與所述線形籽晶中的籽晶之間的距離之差大于所述溝道層的長(zhǎng)度。
21.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述蓋層由氮化硅層或氧化硅層中的任意一種構(gòu)成。
22.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述蓋層由等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法形成。
23.一種制造薄膜晶體管的方法，包括在襯底上形成非晶硅層；在所述非晶硅層上形成蓋層；在所述蓋層上形成金屬催化劑層；擴(kuò)散所述金屬催化劑；以及晶化并構(gòu)圖所述非晶硅層從而形成半導(dǎo)體層，其中所述半導(dǎo)體層圖案中在與電流流動(dòng)方向平行的方向上的籽晶之間的距離大于所述半導(dǎo)體層圖案中在與電流流動(dòng)方向垂直的方向上的籽晶之間的距離。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中所述蓋層包括至少兩層。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中所述蓋層包括在所述非晶硅層上的第一蓋層，以及在所述第一蓋層上的第二蓋層，并且構(gòu)圖所述第二蓋層使得所述籽晶形成為線形。
26.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中所述蓋層包括在所述非晶硅層上的第一蓋層，并且構(gòu)圖所述第一蓋層使得所述籽晶形成為線形，以及在已構(gòu)圖的第一蓋層上的第二蓋層。
27.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中所述蓋層包括在所述非晶硅層上的蓋層，并且在所述蓋層中形成溝槽從而籽晶形成為線形。
28.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中所述籽晶形成為線形。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中所述半導(dǎo)體層圖案中的溝道層形成在線形籽晶之內(nèi)，至少隔開(kāi)所述線形籽晶中的籽晶之間的距離的1/2。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，其中所述線形籽晶之間的距離與所述線形籽晶中的所述籽晶之間的距離之差大于所述溝道層的長(zhǎng)度。
全文摘要
本發(fā)明涉及薄膜晶體管及其制造方法。該薄膜晶體管特征在于，在半導(dǎo)體層圖案中的溝道中形成的低角度晶界相對(duì)于電流流動(dòng)方向傾斜－15到15°。該方法包括在襯底上形成非晶硅層；在非晶硅層上形成第一蓋層；在第一蓋層上形成第二蓋層，且構(gòu)圖第二蓋層使得籽晶形成為線形；在構(gòu)圖的第二蓋層上形成金屬催化劑層；擴(kuò)散金屬催化劑；以及晶化并構(gòu)圖非晶硅層來(lái)形成半導(dǎo)體層圖案。因而，具有與電流流動(dòng)方向近似平行的角度的溝道層可以通過(guò)形成和晶化線形籽晶而在低角度晶界形成。換句話說(shuō)，器件特性可以通過(guò)調(diào)整晶體生長(zhǎng)的位置和方向來(lái)改善并均勻化。
文檔編號(hào)H01L21/336GK1719615SQ200410075888
公開(kāi)日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2004年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月7日
發(fā)明者樸炳建, 李基龍, 徐晉旭, 梁泰勛 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社