形成薄膜电晶体阵列滙流排的方法

摘要

一种用于形成薄膜电晶体阵列中源/汲极与闸极的方法，在根据本发明的方法形成多层导电结构之后，即使只用知的蚀刻剂,亦可很容易地蚀刻出具有倾斜侧面的薄膜电晶体阵列源/汲极与闸极．形成多层导电结构的方法包含以下的步骤．首先视要形成的是闸极或是源极/汲极汇流排，而形成主要导电金属层于底材或是前一层上。然后形成阻障层于上述金属层上，并且阻障层中掺杂有掺质。值得注意的是掺质浓度具有梯度分布，并且在阻障层中的掺质浓度分布在阻障层邻接于金属层的边缘上具有最大值，而邻接于金属层之第一部份阻障层具有第一掺质浓度值。第二部份阻障层距离金属层较第一部份阻障层距离金属层之距离为远，此第二部分阻障层具有掺质的浓度为第二掺质浓度值，并且第一掺质浓度值大于第二掺质浓度值。此结构的特征是经掺杂的阻障层，以湿式蚀刻对其进行蚀刻时，其蚀刻速率会随着其掺杂浓度而改变，特别是掺杂浓度越高,越具有较低的蚀刻率。因为经由薄膜制程中，对掺杂浓度作的调整，所以对于阻障层的蚀刻速率是阶梯状的变化的，并且可以自动获得倾斜蚀刻侧面的阻障层。

主权项

1.一种用于形成薄膜电晶体阵列中具有倾斜侧面之三层结构闸极的方法,其中该薄膜电晶体阵列系形成于一绝缘基板上,该方法至少包下列步骤:形成一金属层于前述绝缘基板之上;形成一阻障层于前述金属层上;形成一牺牲层于前述阻障层上,其中前述牺牲层相对于前述阻障层的蚀刻率比大于1,且前述阻障层相对于前述金属层的蚀刻率比大于1;以及湿蚀刻前述牺牲层、前述阻障层与前述金属层以定义具有倾斜侧面的闸极结构。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中前述金属层之组成包含选自铝与铝合金,前述阻障层之组成包含选自氮化钼与氮化铬,前述牺牲层之组成包含钼。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中前述牺牲层厚度不大于1000埃(angstroms)。4.一种用于形成薄膜电晶体阵列中具有倾斜侧面之四层结构源/汲极的方法,其中该薄膜电晶体阵列系形成于一绝缘基板上,该方法至少包下列步骤:连续形成并定义一闸极、一闸极绝缘层、一矽层、与一掺杂矽层于前述之绝缘基板上;形成第一阻障层于前述之掺杂矽层与闸极绝缘层之上;形成一金属层于前述第一阻障层之上;形成第二阻障层于前述金属层上;形成一牺牲层于前述第二阻障层上,其中前述牺牲层相对于前述第二阻障层的蚀刻率比大于1,且前述第二阻障层相对于前述金属层的蚀刻率比大于1;以及湿蚀刻前述牺牲层、前述第二阻障层、前述金属层与前述第一阻障层,以定义具有倾斜侧面的源/汲极结构。5.如申请专利范围第4项所述之方法,其中前述第一阻障层之组成包含选自氮化钼与氮化铬,前述金属层之组成包含选自铝与铝合金,前述第二阻障层之组成包含选自氮化钼与氮化铬,前述牺牲层之组成包含钼。6.如申请专利范围第4项所述之方法,其中前述牺牲层厚度不大于1000埃(angstroms)。7.一种用于形成薄膜电晶体阵列中具有倾斜侧面之两层结构闸极的方法,其中该薄膜电晶体阵列系形成于一绝缘基板上,该方法至少包下列步骤:形成一金属层于前述绝缘基板之上;形成一阻障层于前述金属层上,该阻障层中掺有掺质,该掺质于该阻障层中的浓度分布由该阻障层与前述金属层的接面到该阻障层上表面呈递减;以及湿蚀刻前述阻障层与前述金属层以定义具有倾斜侧面的闸极结构。8.如申请专利范围第7项所述之方法,更包含:其中前述金属层之组成包含选自铝与铝合金,前述阻障层之组成包含选自钼与铬,前述掺质由氮所构成。9.一种用于形成薄膜电晶盘阵列中具有倾斜侧面之三层结构源/汲极的方法,其中该薄膜电晶体阵列系形成于一绝缘基板上,该方法至少包下列步骤:连续形成并定义一闸极、一闸极绝缘层、一矽层、与一掺杂矽层于前述之绝缘基板上;形成第一阻障层于前述之掺杂矽层与闸极绝缘层之上;形成一金属层于前述第一阻障层之上;形成第二阻障层于前述金属层上,该第二阻障层中掺有掺质,该掺质于该第二阻障层中的浓度分布由该第二阻障层与前述金属层的接面到该第二阻障层上表面呈递减;以及湿蚀刻前述第二阻障层、前述金属层与前述第一阻障层以定义具有倾斜侧面的源/汲极结构。10.如申请专利范围第9项所述之方法,其中前述第一阻障层之组成包含选自氮化钼与氮化铬,前述金属层之组成包含选自铝与铝合金,前述第二阻障层之组成包含选自钼与铬,前述掺质由氮所构成。11.如申请专利范围第10项所述之方法,其中前述第一阻障层中氮的浓度不小于前述第二阻障层中与前述金属层接面所含氮的浓度。图式简单说明:第一图显示的是形成薄膜电晶体的制程,其中是在第一绝缘层上形成非晶矽层及经掺杂非晶矽层,并加以图样化(pattern);第二图显示的是形成薄膜电晶体的制程,其中薄膜电晶体的源极和汲极是形成并且图样化在非晶矽层及经掺杂非晶矽层上;第三图显示的是形成薄膜电晶体的制程,其中画素电极被形成并连接着薄膜电晶体的源极/汲极;第四图显示的是依据本发明的第一较佳实施例的结构,其中牺牲层被形成于用以形成薄膜电晶体的源极/汲极之多层导电结构上;第五图显示的是依据本发明的第一较佳实施例的倾斜侧面蚀刻制程所形成的结构,其中牺牲层被蚀刻的最多,以形成倾斜侧面;第六图显示的是依据本发明的第二较佳实施例的倾斜侧面蚀刻制程所形成的结构,其中的x-y座标显示多层导电结构中每一层之厚度;第七图显示的是依据本发明的第二较佳实施例,多层导电结构中,掺质浓度分布相对于其厚度的分布图;第八图显示的是依据本发明的第二较佳实施例,而形成源极/汲极滙流排结构,其中顶层30r因为其掺质浓度改变而被不均匀的蚀刻;第九图显示的是依据本发明的第三较佳实施例,多层导电结构中,掺质浓度分布相对于其厚度的分布图;以及第十图显示的是依据本发明的第三较佳实施例,以一倾斜侧面蚀刻步骤所形成的源极/汲极滙流排,其中顶层30w因为其掺质浓度改变而被不均匀的蚀刻。