电子设备及其制造方法和其制造装置的制造方法_4

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侣/钢) 的PVD法(物理气相沉积,Physical Vapor D巧osition)进行成膜,利用光致蚀刻剂显影为 规定图案的光刻法、使用了显影的光致蚀刻剂的蚀刻和光致蚀刻剂的剥离,从而在基板11 上形成具有规定宽度的栅电极12。
[0087] 接着,利用CVD法W覆盖栅电极12的方式形成包含氧化娃膜的栅极绝缘膜13,进 而利用PVD法形成构成沟道14的IGZ0膜。之后,利用等离子体CVD法W覆盖IGZ0膜的方 式形成由氧化娃膜形成的蚀刻停止膜22。此时,通过阳离子等的瓣射,自IGZ0膜放出氧原 子,锋原子等的悬键主要产生在蚀刻停止膜22与IGZ0膜(沟道14)的边界附近。
[0088] 进而,部分地去除蚀刻停止膜22,使IGZ0膜部分地露出。
[0089] 接着,利用PVD法形成分别连接于IGZ0膜的露出部分的源电极18、漏电极19 (图9 的(A)),之后,在等离子体CVD成膜装置24中,使用四氣化娃气体、氮气W及氣气,利用CVD 法形成包含含氣的氮化娃膜的纯化膜23 (图9的度))。
[0090] 接着,对TFT21实施热处理,例如,对基板11历时3小时持续加热至350°C地实施 热处理。此时,对纯化膜23中含有的氣原子赋予热能,氣原子(图中W "F"表示)通过蚀 刻停止膜22向沟道14扩散(图9的(C))。向沟道14扩散的氣原子将该沟道14中存在的 悬键封端。之后,结束本处理。需要说明的是,也有时在形成纯化膜23时向蚀刻停止膜22 导入氣原子,导入至蚀刻停止膜22后的氣原子利用热处理向沟道14扩散,无论在氣原子自 纯化膜23通过蚀刻停止膜22向沟道14扩散的情况下、还是氣原子自蚀刻停止膜22直接 向沟道14扩散的情况下,本发明起到的效果均不改变。
[0091] 图10为示意地示出通过图9的TFT的制造方法制造的TFT中的氣原子分布情况 的图表。通常,图10所示的氣原子分布情况能够利用SIMS确认。
[0092] 如图10所示,氣原子浓度在纯化膜23中面向沟道14缓缓地降低,但基本是一定 的,然而在蚀刻停止膜22中自纯化膜23面向沟道14 W明显降低的方式倾斜,在蚀刻停止 膜22与沟道14的边界(W下,称为"沟道边界"),W-时呈现极值的方式增加,然后在沟 道14的边界W外的部分基本成为一定的。此处,就沟道边界的氣原子浓度而言,氣原子将 该边界附近产生的悬键封端,因此与沟道14中的沟道边界W外的部分相比更高。另外,氣 原子自纯化膜23向沟道14扩散,纯化膜23的氣原子浓度比沟道14的氣原子浓度、尤其是 沟道14中的沟道边界W外的部分的氣原子浓度更高。需要说明的是,本实施方式中"沟道 边界"并不是指不具有厚度的理想的"边界",是指作为由边界面起具有一定深度范围的厚 度的层的边界。一定深度的范围可W利用例如悬键的数目分布中存在数目急剧地减小的深 度进行定义,根据存在数的临界值的确定方法存在若干差异,但"沟道边界"与"沟道边界W 夕F"的位置的比较中,一定深度的范围被明显地区别开来,因此本实施方式中的"沟道边界" 与"沟道边界W外"所示的位置是不言自明的。
[0093] 根据本实施方式,氣原子自由含氣的氮化娃膜形成的纯化膜23向沟道14扩散,沟 道14中沟道边界的氣原子浓度变得高于沟道边界W外部分的氣原子浓度,因此在沟道边 界存在较多的氣原子,使沟道边界的附近产生的较多的悬键被较多的氣原子封端。由此,可 W抑制沟道14中的电子迁移率的降低,并且防止TFT21的性能的降低、同时实现可靠性的 提局。
[0094] 上述的本实施方式中,纯化膜23通过使用了四氣化娃气体、氮气的CVD法而形成, 因此纯化膜23确实地含有氣原子。由此,通过源自纯化膜23的氣原子,能够确实地封端沟 道14中存在的悬键。
[0095] 另外,上述的本实施方式中,在形成纯化膜23时,CVD法中使用的任一气体(四氣 化娃气体、氮气、氣气)均不含氨原子,因此氨原子不会扩散至沟道14,并且可W防止自沟 道14的氧原子的脱离,能够确实地防止TFT21的性能的降低。
[0096] 上述的本实施方式中,纯化膜23不直接与沟道14邻接,而是介由蚀刻停止膜22 与沟道14相对,此时,蚀刻停止膜22能够抑制自纯化膜23向沟道14的剧烈的氣原子的扩 散、防止氣原子在沟道14的沟道边界不均匀地存在,能够将各悬键均等地封端。另外,每单 位时间通过蚀刻停止膜22的氣原子的数目被限定了,因此例如通过调节热处理的时间,能 够控制通过蚀刻停止膜22的氣原子的数目,能够控制沟道14中的悬键的封端程度。
[0097] W上,针对本发明,使用实施方式进行说明,但本发明不限定于上述的实施方式。
[0098] 例如,上述的TFT21中,纯化膜23由含氣的氮化娃膜构成,然而纯化膜23也可W 由含氣的氧化娃(SiO:巧膜、含氣的氮氧化娃(SiON:巧膜构成。需要说明的是,等离子体 CVD成膜装置24中,在形成前者时,CVD法中使用了四氣化娃气体、氧气(〇2)和一氧化二氮 (N20)气体中的至少一种W及氣气等稀有气体;在形成后者时,CVD法中使用了四氣化娃气 体、氮气、氧气W及一氧化二氮气体中的至少一种W及氣气等稀有气体。需要说明的是,氣 气等稀有气体起到使放电的开始变得容易、调节气体浓度的效果,但为了得到本发明的效 果,并不是必须使用的。
[0099] 上述的TFT21中,氣原子仅自纯化膜23扩散,但蚀刻停止膜22和栅极绝缘膜13 由例如含氣的氧化娃膜、含氣的氮化娃膜构成,氣原子不仅是自纯化膜23,也可W自蚀刻停 止膜22、栅极绝缘膜13向沟道14扩散。
[0100] 上述的TFT21中,沟道14由IGZO构成,但构成沟道14的元素不限定于IGZO,也可 W由例如口Z0、Zn0、IZ0、AZ0等至少含有氧化锋作为构成元素的氧化物半导体、IG0等其它 金属氧化物构成。 阳101] 另外,本发明所适用的TFT的结构不限定于图7的TFT21的结构。例如,如图11 所示,与图7的TFT21相比,省略了蚀刻停止膜22,具备2层的纯化膜41、42代替1层的纯 化膜23的TFT43也可W适用本发明。该情况下,2层的纯化膜41、42的至少一者由含氣的 氮化娃膜、含氣的氧化娃膜、含氣的氮氧化娃构成,自2层的纯化膜41、42的至少一者向沟 道14扩散氣原子。 阳102] 另外,如图12所示,与图7的TFT21相比,省略了纯化膜23,具备2层的蚀刻停止 膜44、45代替1层的蚀刻停止膜22的TFT46也可W适用本发明。该情况下,2层的蚀刻停 止膜44、45中的至少一者由含氣的氮化娃膜、含氣的氧化娃膜、含氣的氮氧化娃构成,氣原 子自2层的蚀刻停止膜44、45的至少一者向沟道14扩散。需要说明的是,就扩散的结果而 言,运些含有氣的膜中的氣原子浓度分布呈现面向IGZ0膜而浓度降低的浓度梯度。
[0103] 进而,如图13所示,本发明也可W适用ΤΡΓ50,其具备:基板11上形成的栅电极 12 ;栅极绝缘膜13 ;包含沟道14的氧化物半导体层15 ;仅覆盖沟道14的蚀刻停止膜47 ;覆 盖蚀刻停止膜47、沟道14、氧化物半导体层15的纯化膜23 ;贯通该纯化膜23且与氧化物 半导体层15相接的源电极48和漏电极49。该情况下,蚀刻停止膜47和纯化膜23中的至 少一者由含氣的氮化娃膜、含氣的氧化娃膜、含氣的氮氧化娃构成,氣原子自蚀刻停止膜47 和纯化膜23的至少一者向沟道14扩散。
[0104] 另外,如图14所示,与图13的TFT50相比,具备2层的蚀刻停止膜51、52代替1 层的蚀刻停止膜47的TFT53也适用本发明。该情况下,2层的蚀刻停止膜51、52的至少一 者由含氣的氮化娃膜、含氣的氧化娃膜、含氣的氮氧化娃构成,氣原子自2层的蚀刻停止膜 51、52的至少一者向沟道14扩散。需要说明的是,就扩散的结果而言,运些含有氣的膜中的 氣原子浓度分布呈现面向IGZ0膜而浓度降低的浓度梯度。 阳1化]进而,如图15所示,本发明也可W适用TFT62,其具备:基板11上直接形成的包含 由IGZ0膜构成的沟道54的氧化物半导体层55 ;覆盖沟道54的栅极绝缘膜57 ;在栅极绝缘 膜57上形成的栅电极58 ;覆盖栅电极58、氧化物半导体层55的纯化膜59 ;贯通该纯化膜 59且与氧化物半导体层
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