发明名称 薄膜电晶体及其制造方法
摘要 本发明的薄膜电晶体,包含:依序形成于一绝缘基板上的一闸极电极、一闸极绝缘膜以及一第一半导体膜;一包含高密度杂质之第二半导体膜,第二半导体膜在同一水平面上被分离成(两)部份;及一第一电极与一第二电极,分别形成于该第二半导体膜之被分离的(两)部份上。此外,第一半导体膜的周边部份包含从第二半导体之边缘向外侧突出的突出部份,且突出部份中的表面被粗糙化。藉由将突出部份的表面粗糙化,TFT的导通电流可被维持,且漏电流可被降低。
申请公布号 TWI297544 申请公布日期 2008.06.01
申请号 TW094111668 申请日期 2005.04.13
申请人 NEC液晶科技股份有限公司 发明人 大石三真;上原雅之
分类号 H01L29/786(2006.01);H01L21/336(2006.01) 主分类号 H01L29/786(2006.01)
代理机构 代理人 周良谋 新竹市东大路1段118号10楼;周良吉 新竹市东大路1段118号10楼
主权项 1.一种薄膜电晶体,包含: 一绝缘基板; 一闸极电极、一闸极绝缘膜以及第一半导体膜图 案,依序形成于该绝缘基板上; 第二半导体膜图案,包含高密度杂质,其系分离地 设置于该第一半导体膜图案上,且在两侧处彼此面 对;以及 一第一电极以及一第二电极,两电极中的每一个皆 形成于彼此面对的该第二半导体膜图案上, 其中该第一电极和第二电极之间的该第一半导体 膜图案之一区域构成该薄膜电晶体的一通道部份; 其中该第一半导体膜图案包含从第二半导体膜图 案之缘部向外侧突出的突出部份,且在该第一半导 体膜图案之该突出部份中的至少一部份表面被粗 糙化;以及 其中该第一半导体膜图案的该突出部份之表面粗 糙度大于在该通道部份处之该第一半导体膜图案 的表面粗糙度。 2.如申请专利范围第1项之薄膜电晶体,其中,该第 一半导体膜图案的该突出部份之粗化表面的粗糙 度(Rmax)大于或等于30 nm。 3.如申请专利范围第1项之薄膜电晶体,其中,该第 一半导体膜图案的材料为非晶矽,而该第二半导体 膜图案的材料为n+型非晶矽。 4.如申请专利范围第1项之薄膜电晶体,其中,该第 一和第二电极以及该闸极电极之材料包含从Al、Mo 、Cr、Ta、Ti及W所构成之群组中的至少一元素。 5.如申请专利范围第1项之薄膜电晶体,其中,该闸 极绝缘膜系选择自SiN膜以及由SiO2膜和SiN膜所构成 之多层膜其中之一。 6.如申请专利范围第1项之薄膜电晶体,其中,在该 绝缘基板上更形成有一钝化膜,该钝化膜覆盖了该 闸极绝缘膜、该第一半导体膜图案、该第二半导 体膜图案,以及该第一电极和该第二电极。 7.如申请专利范围第6项之薄膜电晶体,其中,该钝 化膜上形成了一透明导电膜,且该透明导电膜系透 过形成于该钝化膜中的开口而电性连接至该第一 电极及该第二电极之任一者。 8.如申请专利范围第6项之薄膜电晶体,其中,该钝 化膜系由SiN所构成。 9.如申请专利范围第7项之薄膜电晶体,其中该透明 导电膜由氧化铟锡膜所构成。 10.一种薄膜电晶体的制造方法,包含: 在一闸极绝缘膜的表面上逐步地形成由一第一半 导体膜、含有高密度杂质的一第二半导体膜、以 及一金属膜所构成的一多层膜,其中该闸极绝缘膜 覆盖一绝缘基板上的一闸极电极; 在该金属膜上形成光阻膜图案; 藉由利用该光阻膜图案作为遮罩来蚀刻该多层膜, 以形成由该第一半导体膜,该第二半导体膜,以及 该金属膜所构成的多层膜图案; 藉由蚀刻在欲形成来作为该薄膜电晶体之通道部 份之该第一半导体膜的区域上方之层中的该光阻 膜图案的一部份,以进行选择性移除; 藉由以残余的该光阻膜图案作为遮罩,选择性地蚀 刻该多层膜图案的该金属膜,以分成一第一电极和 一第二电极; 藉由如下两步骤来形成一通道区域:以该光阻膜图 案作为遮罩,利用蚀刻来移除在曝露于该第一电极 和该第二电极间的该多层膜图案中的该第二半导 体膜;以及曝露该第一半导体膜,同时侧边蚀刻该 第一电极、该第二电极和该第二半导体膜,使该第 一半导体膜的周边部份自该第二半导体膜的缘部 突出;以及 于移除该光阻膜图案时,将该第一半导体膜的周围 中之该突出部份的该表面粗糙化; 其中在该第一半导体膜之该突出部份处之该粗化 表面的表面粗糙度大于在该通道部份处之该第一 半导体膜的表面粗糙度。 11.如申请专利范围第10项之薄膜电晶体的制造方 法,更包含: 在移除该光阻膜图案的步骤之后,于该绝缘基板的 所有表面上形成一具有绝缘性质的钝化膜。 12.如申请专利范围第10项之薄膜电晶体的制造方 法,关于形成于该金属膜上的该光阻膜图案,其在 该第一电极和第二电极间之区域的厚度小于该第 一电极和该第二电极之该区域的厚度。 13.如申请专利范围第10项之薄膜电晶体的制造方 法,于该绝缘基板的该所有表面上形成具有绝缘性 质的该钝化膜的步骤后,更包含: 形成一开口,该开口在该钝化膜中触抵该第一电极 和该第二电极之任一者; 在包含该开口之一壁的该钝化膜上形成一透明导 电膜,然后将该透明导电膜电性连接至该电极其中 之一。 14.如申请专利范围第10项之薄膜电晶体的制造方 法,其中在该第一半导体膜之该突出部份处之该粗 化表面的表面粗糙度(Rmax)系大于或等于30 nm。 15.如申请专利范围第10项之薄膜电晶体的制造方 法,其中该第一半导体膜的材料为非晶矽,而该第 二半导体膜的材料为n+型非晶矽。 16.一种薄膜电晶体的制造方法,包含: 在一闸极绝缘膜的表面上逐步地形成由一第一半 导体膜、含有高密度杂质的一第二半导体膜、以 及一金属膜所构成的一多层膜,其中该闸极绝缘膜 覆盖一绝缘基板上的一闸极电极; 在该金属膜上形成光阻膜图案; 藉由利用该光阻膜图案作为遮罩来蚀刻该多层膜, 以形成由该第一半导体膜、该第二半导体膜、以 及该金属膜所构成的多层膜图案; 藉由蚀刻在欲形成来作为该薄膜电晶体之通道部 份之该第一半导体膜的区域上方之层中的该光阻 膜图案的一部份,以进行选择性移除; 以残余的该光阻膜图案作为遮罩,选择性地蚀刻该 多层膜图案中的该金属膜,以分成一第一电极和一 第二电极; 藉由如下两步骤来形成一通道区域:在移除该光阻 膜图案后,以该第一电极和该第二电极作为遮罩, 利用蚀刻来移除在曝露于该第一电极和该第二电 极间的该多层膜图案中的该第二半导体膜;以及曝 露该第一半导体膜,同时侧边蚀刻该第一电极、该 第二电极和该第二半导体膜,使该第一半导体膜的 周边部份自该第二半导体膜的缘部突出,并将在该 第一半导体膜之该周围处之该突出部份粗糙化;以 及 于该绝缘基板的所有该表面上形成一具有绝缘性 质的钝化膜; 其中在该第一半导体膜之该突出部份处之该粗化 表面的表面粗糙度大于在该通道部份处之该第一 半导体膜的表面粗糙度。 图式简单说明: 图1A和1B为习知TFT的横剖面图; 图2为另一习知TFT的横剖面图; 图3A为本发明之一实施例的TFT平面图; 图3B为本发明的实施例之TFT的第一半导体膜之周 围区域平面图,不包含通道区,其系使用斜线表示; 图4A为沿图3A之I-I线切开的横剖面图; 图4B为沿图3B之I-I线切开的横剖面图; 图4C为图3A的半导体膜之周围表面之不连续剖面放 大图,不包含通道区; 图5A至5D为表示在个别步骤中之本发明之TFT制造方 法的第一范例之横剖面图; 图6A至6C为,表示在图5D后的个别步骤中之本发明之 TFT制造方法的第一范例之横剖面图; 图7绘示了使用在本发明之TFT制造的光罩图案; 图8A至8C为表示在本发明之TFT制造方法的第二范例 之步骤期间的横剖面图。
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