[发明专利]微晶非晶硅复合型薄膜晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种微晶非晶硅复合型薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管包括：

基底，以及在所述基底一侧依次形成的栅极、栅绝缘层、有源层的微晶硅部分、有源层的非晶硅部分、n⁺a-Si:H层、源漏极和钝化层。

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管为底栅结构，其中所述有源层的微晶硅部分厚度为30-50nm；所述有源层的非晶硅部分厚度为100-150nm。

3.一种微晶非晶硅复合型薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

S1，在基底的一侧，依次制备栅极和栅绝缘层；

S2，在所述栅绝缘层上，采用分区制作方式形成具有微晶硅部分和非晶硅部分的复合有源层；

S3，在所述复合有源层的非晶硅部分之上，依次制备n⁺a-Si:H层、源漏极和钝化层。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S2中，先采用氢等离子体对所述栅绝缘层的表面进行处理，去除表面引起陷阱态的亚稳态物质，形成稳定的界面，接着在所述界面上形成所述复合有源层。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述采用分区制作方式形成具有微晶硅部分和非晶硅部分的复合有源层具体为：使用逐层生长方式形成所述微晶硅部分；在所述微晶硅部分之上采用快速连续沉积方式生长形成所述非晶硅部分。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述逐层生长方式中各层的处理为：

(i)沉积厚度小于10nm的非晶硅超薄层；

(ii)对步骤(i)得到的所述非晶硅超薄层进行一定时间的氢等离子体处理，使所述非晶硅超薄层中的非晶硅经历化学退火过程，完全转变成微晶硅薄膜，以便在所述有源层的下部分形成微晶硅沟道区域。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述逐层生长方式全过程为：

步骤(i)中，采用PECVD方法沉积4nm的非晶硅超薄层；

步骤(ii)中，进行24秒的氢等离子体处理；

步骤(iii)中，重复步骤(i)和(ii)10次，得到复合有源层的所述微晶硅部分。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述逐层生长方式全过程为：

步骤(i)中，采用PECVD方法沉积1nm的非晶硅超薄层；

步骤(ii)中，进行90秒的氢等离子体处理；

步骤(iii)中，重复步骤(i)和(ii)40次，得到复合有源层的所述微晶硅部分。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，采用PECVD方法快速连续沉积100-150nm的非晶硅薄膜作为所述非晶硅部分。

10.根据权利要求3-9任一项所述的方法，其特征在于，步骤S1中，制备所述基底、栅极和栅绝缘层的具体步骤为：

S101，预清洗基板作为所述基底；

S102，在所述基底的一侧采用溅射法镀上导电物作为所述栅极；并且对所述导电物进行第一次掩膜工序，得到栅极图案；

S103，在所述栅极上采用PECVD方法形成绝缘薄膜作为所述栅绝缘层。

11.根据权利要求3-9任一项所述的方法，其特征在于，步骤S3中，制备所述n⁺a-Si:H层、源漏极和钝化层的步骤具体为：

S301，在所述复合有源层的非晶硅部分上，沉积n⁺a-Si:H得到所述n⁺a-Si:H层；然后对有源层和n⁺a-Si:H层进行第二次掩膜工序，得到有源层图案；

S302，在所述n⁺a-Si:H层上，采用溅射法沉积导电物作为源极和漏极，并对此层的导电物进行第三次掩膜工序，得到源极和漏极图案；

S302，在所述源极和漏极上，采用PECVD沉积绝缘薄膜作为钝化层。