发明名称 形成复晶矽层的方法以及使用此方法制造复晶矽薄膜电晶体的方法
摘要 本发明提供一种形成复晶矽层的方法,包括以下步骤。首先,形成一非晶矽层。接着,对于非晶矽层进行前处理,使非晶矽层的表面氧化成氧化矽层或氮化成氮化矽层。接着,使得非晶矽层结晶而形成一复晶矽层。使用本发明方法所制造出的TFT具有较小的Vt和较高的电子迁移速率。伍、本案代表图为:第___4___图
申请公布号 TW575926 申请公布日期 2004.02.11
申请号 TW091134674 申请日期 2002.11.28
申请人 友达光电股份有限公司 发明人 彭佳添;廖龙盛;曹义昌
分类号 H01L21/3205;H01L29/786 主分类号 H01L21/3205
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路四段二七九号三楼;颜锦顺 台北市大安区信义路四段二七九号三楼
主权项 1.一种形成复晶矽层的方法,其包括: 形成一非晶矽层; 对于该非晶矽层进行前处理,使该非晶矽层的表面 氧化成氧化矽层或氮化成氮化矽层;以及 使得该非晶矽层结晶而形成一复晶矽层。2.如申 请专利范围第1项所述之形成复晶矽层方法,其中 该前处理系使非晶矽层的表面氧化成氧化矽层。3 .如申请专利范围第1项所述之形成复晶矽层方法, 其中该前处理系使非晶矽层的表面氮化成氮化矽 层。4.如申请专利范围第2项所述之形成复晶矽层 的方法,其中该前处理系使用含氧电浆处理该非晶 矽层,而形成氧化矽层。5.如申请专利范围第4项所 述之形成复晶矽层的方法,其中该含氧电浆为N2O电 浆。6.如申请专利范围第2项所述之形成复晶矽层 的方法,其中该前处理系将该非晶矽层浸泡在含氧 溶液中,而形成氧化矽层。7.如申请专利范围第6项 所述之形成复晶矽层的方法,其中该含氧溶液为双 氧水(H2O2)或臭氧水(O3 water)。8.如申请专利范围第2 项所述之形成复晶矽层的方法,其中该前处理系以 UV灯在空气为介质的条件下照射非晶矽表面,而形 成氧化矽层。9.如申请专利范围第2项所述之形成 复晶矽层的方法,其中该前处理系以炉管(furnace)或 炉子(oven)烘烤非晶矽表面,而形成氧化矽层。10.如 申请专利范围第3项所述之形成复晶矽层的方法, 其中该前处理系使用含氮电浆处理该非晶矽层,而 形成氮化矽层。11.如申请专利范围第10项所述之 形成复晶矽层的方法,其中该含氮电浆为N2电浆或 NH3电浆。12.如申请专利范围第3项所述之形成复晶 矽层的方法,其中该前处理系将非晶矽层浸泡在含 氮溶液中,而形成氮化矽层。13.如申请专利范围第 3项所述之形成复晶矽层的方法,其中该前处理系 以炉管(furnace)或炉子(oven)烘烤非晶矽表面,而形成 氮化矽层。14.如申请专利范围第1项所述之形成复 晶矽层的方法,其中该氧化矽层或氮化矽层之厚度 为1至50。15.如申请专利范围第14项所述之形 成复晶矽层的方法,其中该氧化矽层或氮化矽层之 厚度为5至25。16.一种制造复晶矽薄膜电晶体 的方法,其包括: 在一基板上形成一非晶矽层; 对于该非晶矽层进行前处理,使该非晶矽层的表面 氧化成氧化矽层或氮化成氮化矽层; 使得该非晶矽层结晶而形成一复晶矽层,以作为主 动层;以及 形成一闸极介电层、闸极、源极区、和汲极区。 17.如申请专利范围第16项所述之制造复晶矽薄膜 电晶体的方法,其中该前处理系使非晶矽层的表面 氧化成氧化矽层。18.如申请专利范围第16项所述 之制造复晶矽薄膜电晶体的方法,其中该前处理系 使非晶矽层的表面氮化成氮化矽层。19.如申请专 利范围第17项所述之制造复晶矽薄膜电晶体的方 法,其中该前处理系使用含氧电浆处理该非晶矽层 ,而形成氧化矽层。20.如申请专利范围第19项所述 之制造复晶矽薄膜电晶体的方法,其中该含氧电浆 为N2O电浆。21.如申请专利范围第17项所述之制造 复晶矽薄膜电晶体的方法,其中该前处理系将该非 晶矽层浸泡在含氧溶液中,而形成氧化矽层。22.如 申请专利范围第21项所述之制造复晶矽薄膜电晶 体的方法,其中该含氧溶液为双氧水(H2O2)或臭氧水 (O3 water)。23.如申请专利范围第17项所述之制造复 晶矽薄膜电晶体的方法,其中该前处理系以UV灯在 空气为介质的条件下照射非晶矽表面,而形成氧化 矽层。24.如申请专利范围第17项所述之制造复晶 矽薄膜电晶体的方法,其中该前处理系以炉管( furnace)或炉子(oven)烘烤非晶矽表面,而形成氧化矽 层。25.如申请专利范围第18项所述之制造复晶矽 薄膜电晶体的方法,其中该前处理系使用含氮电浆 处理该非晶矽层,而形成氮化矽层。26.如申请专利 范围第25项所述之制造复晶矽薄膜电晶体的方法, 其中该含氮电浆为N2电浆或NH3电浆。27.如申请专 利范围第18项所述之制造复晶矽薄膜电晶体的方 法,其中该前处理系将非晶矽层浸泡在含氮溶液中 ,而形成氮化矽层。28.如申请专利范围第18项所述 之制造复晶矽薄膜电晶体的方法,其中该前处理系 以炉管(furnace)或炉子(oven)烘烤非晶矽表面,而形成 氮化矽层。29.如申请专利范围第16项所述之制造 复晶矽薄膜电晶体的方法,其中该氧化矽层或氮化 矽层之厚度为1至50。30.如申请专利范围第29 项所述之制造复晶矽薄膜电晶体的方法,其中该氧 化矽层或氮化矽层之厚度为5至25。图式简单 说明: 第1a至1c图显示传统上TFT阵列制程中,形成复晶矽 层之制程剖面图。 第2a至2d图显示依据本发明较佳实施例形成复晶矽 层的制程剖面图。 第3a至3f图显示依据本发明较佳实施例制造上闸极 式(top-gate)复晶矽NTFT的制程剖面图。 第4图显示本发明有经过结晶前处理和传统上未经 过结晶前处理之非晶矽层,以不同雷射能量密度照 射后,所得复晶矽层之晶粒大小与雷射能量密度的 关系图。 第5图则显示本发明方法和传统方法所得NTFT之Id-Vg 图。
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