CN119452755A 薄膜晶体管及薄膜晶体管的制造方法 （株式会社Hpsp）

2024.12.25PCT/KR2023/0092742023.06.30WO2024/005610KO2024.01.04本发明涉及一种薄膜晶体管及薄膜晶体管形成栅极绝缘层；在上述栅极绝缘层上形成栅23热处理在100℃至600℃的温度范围内进行。4膜晶体管(OxideThinFilmTransistor)及氧化物薄膜晶体管[0002]薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)是一种通过在绝缘基板上堆叠半导体[0003]作为构成薄膜晶体管(TFT)的有源层的物质的示例，可举出非晶硅(Amorphous研究用于改善氧化物薄膜晶体管的电特性并提高氧化物薄膜晶体管的性能和可靠性的多[0004]相关现有技术包括韩国公开专利公报第10_2016_0131339号、韩国公开专利公报通过本说明书的权利要求书中所记载的结构要素和其5将氧气追加供给到有源层来减少导致有源层缺陷的氧空位，从而提高薄膜晶体管的可靠[0013]根据实施例，在薄膜晶体管的制造过程中形成具有不同起热损伤的情况下减少热预算(thermalbudget)来稳定地提高电荷迁移[0018]图2示出在根据第一实施例的薄膜晶体管的制造过程中基于热处理的反应气体内[0021]图5示出根据第二实施例的薄膜晶体管的制造过程中基于热处理的反应气体内离[0024]图8示出根据第三实施例的薄膜晶体管的制造过程中基于热处理的反应气体内离[0027]图17为示出根据第一实施例来制造的薄膜晶体管及在制造过程中未经热处理的公开变得彻底和完整并且向本发明所属技术领域的普通技术人员充分传达本发明的思想6[0038]为了最小化晶格应力，缓冲基板层120可以具有与衬底基板层110不同的晶格常[0042]扩散通道层200可以用作在热处理有源层300的过程中提供的电离反应气体的通73[0051]有源层300可以是通道区域，上述通道区域为空穴(hole)或电子(electron)等载[0052]当电压施加到栅极700时，为了防止有源层300的载流子穿过栅极绝缘层600并进过在高压氧气环境中进行第一热处理后在高压氢气环境中进行第二热处理来形成钝化层[0061]当在氧气环境中进行热处理时，存在于有源层300的氧空位减少，即，缺陷8[0063]在一个实施例中，在氧气环境中热处理可以在100℃至600℃的温度范围内进行。[0064]当在氢气环境中进行热处理时，存在于有源层300和/或钝化层310的氧空位或电[0066]在一个实施例中，在氢气环境中热处理可以在100℃至600℃的温度范围内进行。[0068]钝化层310可局部地形成在有源层300的一个区域。可通过扩散通道层200和扩散在扩散通道层200中扩散阻挡层800所占的比例或扩散阻挡层800的位置、截面积或体积而[0071]当根据一个实施例的薄膜晶体管10的制造方法来形成有源层300时，薄膜晶体管[0072]源极400及漏极500可分别形成于有源层300上。源极400及漏极500可分别与有源[0073]源极400及漏极500可以被配置为彼此间隔开。源极400可以在第一方向上被配置[0075]栅极绝缘层600可配置于源极400与漏极500之间。栅极绝缘层600可以使栅极700与有源层300、源极400以及漏极500绝缘。栅极绝缘层600可防止通过栅极700的基板110、9[0081]栅极700可通过蒸镀工序形成。栅极700的长度可由栅极绝缘层600的厚度和源极阻挡层800配置于分别与源极区域S和漏极区域D对应的位置，从而可防止从反应气体产生气或氮离子)中的一部分还可通过扩散阻挡层隧道直接注入到有源层300的离子的量可大于通过扩散阻挡层800注入到有源层300的离子[0087]图3示出根据第二实施例的薄膜晶体管的结构。图4为图3所示的A部分的放大图5示出根据第二实施例的薄膜晶体管的制造过程中通过热处理的反应气体内离子的移动挡层800之外，根据第二实施例的薄膜晶体管10的结构与根据第一实施例的薄膜晶体管10一扩散阻挡层810和第二扩散阻挡层820还可由不同密度的相同种[0093]第一扩散阻挡层810的离子渗透率和第二扩散阻挡层820的离子渗透率可互不相[0099]第二扩散阻挡层820能够以填充形成于第一扩散阻挡层810内部的沟槽形状的空[0101]第一区域Ua的离子渗透率与第二区域Ub的离子渗透率可互不相同。第一区域Ua的[0104]图6示出根据第三实施例的薄膜晶体管的结构。图7为图6所示的B部分的放大图8示出根据第三实施例的薄膜晶体管的制造过程中通过热处理的反应气体内离子的移动挡层800之外，根据第三实施例的薄膜晶体管10的结构与根据第一实施例或第二实施例的820的离子渗透率可相对小于第一扩散阻挡层81挡层850的组织可相对致密，第二扩散阻挡层840的组织比第一扩散阻挡层830的组织相对二扩散阻挡层840的硬度，第二扩散阻挡层820的硬度可相对大于第一扩散阻挡层810的硬[0117]第二扩散阻挡层840能够以填充呈沟槽形状的第一扩散阻挡层830的内壁的方式形成。第二扩散阻挡层840可通过蒸镀工序(例如，溅射(sputtering)等物理气相沉积[0119]第三扩散阻挡层850能够以填充形成于第二扩散阻挡层840内部的沟槽形状的空Ua是与第一扩散阻挡层830对应的区域，第二区域Ub是与第二扩散阻挡层840和第一扩散阻c的密度可互不相同。可由第一扩散阻挡层830和第二扩散阻挡层840形成，上述第二扩散阻挡层840由密度比第散阻挡层840和第三扩散阻挡层850形成，上述第二扩散阻挡层840由密度比第一扩散阻挡层830更大的物质制成，上述第三扩散阻挡层850由密度比第二扩散阻挡层840更大的物质a的离子渗透率可相对大于第二区域Ub的离子渗透率及第三区[0124]图9至图15示出根据第三实施例的薄膜晶体管的制造过程。图16为示出根据一个600可形成于源极400与漏极500之间。源极400和漏极500在第一方向上能够与栅极绝缘层[0135]在一个实施例中，进行热处理的步骤S80可包括在氧气环境进行第一热处理的步[0138]进行第一热处理的步骤可以在2atm至50atm的压力范围内，优选地，在5atm至[0139]当进行第一热处理时，氧离子可通过形成于扩散通道层200的隧道注入到有源层[0143]进行第二热处理的步骤可以在浓度为3％至10优选地，在浓度为4％的氢气[0144]进行第二热处理的步骤可以在2atm至50atm的压力范围内，优选地，在5atm至件或环境中进行。进行第二热处理的步骤可200℃至400℃的温度范围内进行。[0145]当进行第二热处理时，氢离子可通过形成于扩散通道层200的隧道注入到有源层与源极区域S或漏极区域D对应的有源层300中可注入相对少[0148]根据实施例，进行热处理的步骤S80还可以选择性地进行上述第一热处理的步骤[0149]图17为示出根据第一实施例来制造的薄膜晶体管与在制造过程中未经热处理的[0150]在图17中，高性能寻址显示器(HPA)为表示根据上述第一实施例来制造的薄膜晶体管的驱动电流Ion和关断电流Ioff的数据，NHPA为表示在制造过程中未经过上述热处理的