发明名称 制作复晶矽薄膜电晶体之方法
摘要 【发明摘要】本发明系一种制作复晶矽薄膜电晶体之方法,系可改善复晶矽薄膜电晶体的电特性与可靠度,在传统四道光罩制作薄膜电晶体之前,先做选择性氧化矽薄膜,此技术除了可利用雷射侧向再结晶来提高复晶矽薄膜电晶体的场效载子移动率之外,具厚源极(Thick Source)/汲极(Thick Drain)且薄通道(Thin Channel)结构更可降低靠近汲极(Drain)端的侧向电场及通道的缺陷密度,因而可改善薄膜电晶体的可靠度。
申请公布号 TWI220795 申请公布日期 2004.09.01
申请号 TW092114623 申请日期 2003.05.29
申请人 国立交通大学 发明人 叶清发;陈添富
分类号 H01L29/786 主分类号 H01L29/786
代理机构 代理人 欧奉璋 台北市信义区松山路四三九号三楼
主权项 1.一种制作复晶矽薄膜电晶体之方法,包含下列步骤:步骤一:取一基板,并于该基板上形成一缓冲层;步骤二:于该缓冲层上形成一复晶矽(或非晶矽)薄膜;步骤三:在复晶矽(或非晶矽)薄膜上镀上一层可阻挡水气、氧气或氧气电浆等可氧化复晶矽(或非晶矽)的阻挡层;步骤四:利用一道光罩定义出该阻挡层之选择性氧化复晶矽(或非晶矽)通道区域;步骤五:进行复晶矽(或非晶矽)的选择性氧化,用以选择性氧化薄膜电晶体通道区域,并利用蚀刻方式将阻挡层选择性去除,此时基板经过清洗后再沈积上一层非晶矽薄膜就可形成了同时具有两种不同厚度的复晶矽薄膜电晶体主动层,制作出厚源极(Source)/汲极(Drain)且薄通道(Channel)的结构;步骤六:再将该主动层进行雷射退火,而退火后由于薄通道的非晶矽全部熔融,厚区域的矽薄膜只会部分熔融,而通道内全部熔融非晶矽会以左右两边厚区域未熔融的矽薄膜为晶种触发往中间再结晶,如此可让通道内晶粒变大进而提高电晶体的载子移动率。2.依申请专利范围第1项所述之制作复晶矽薄膜电晶体之方法,其中,该阻挡层可为氮化矽Si3N4、碳化矽SiC以及高熔点金属如钨W、钼Mo、铬Cr、钽Ta、氮化钽TaN等材质。3.依申请专利范围第1项所述之制作复晶矽薄膜电晶体之方法,其中,该选择性氧化薄膜电晶体通道区域的方法包括湿式氧化(Wet Oxidation)、乾式氧化(Dry Oxidation)、电浆氧化(Plasma Oxidation)及离子布植植入氧、氮等原子后选择性去除阻挡层,再经由高温炉管或快速退火(RTA)等方式来形成氧化矽、氮化矽的隔离区域。4.依申请专利范围第3项所述之制作复晶矽薄膜电晶体之方法,其中,该选择性去除阻挡层的方法可为湿式或乾式之蚀刻方式,并进一步以此方式制作通道的平坦化。5.依申请专利范围第1项所述之制作复晶矽薄膜电晶体之方法,其中,该主动层退火之方式包括(准分子)雷射再结晶(ELC)、金属致侧向再结晶(MILC)、固相结晶(SPC)等方式。图式简单说明:第1、2、3图,系本发明步骤一~六成形状态之剖面示意图。第4a图、第4b图及第4c图,系本发明成形后的闸极与通道的相对位置示意图。第5a图、第5b图及第5c图,系本发明电晶体制作完成后之剖面示意图。第6图,系本发明通道具侧向再结晶之照片图。第7图,系本发明所制作的复晶矽薄膜电晶体之电特性曲线图。
地址 新竹市东区大学路一○○一号