发明名称 一种形成薄膜电晶体之制程及其改良方法
摘要 本案系为一种形成薄膜电晶体之制程及其改良方法,其中,这个制程包括步骤(a)提供一基板;(b)于基板上方依序形成闸极、闸极介电层、半导体材料层、源/汲极及保护层;以及(c)于一辅助气体之气氛下实施加热处理步骤,其中,在加热处理时加入氢气、水气与惰性气体等混合气体便可改良薄膜电晶体的若干特性,如减少二阶段电晶体开启的双峰现象和降低关闭电流与照光漏电流,本制程及改良方法尤其适用于控制液晶显示器的薄膜电晶体。
申请公布号 TW465112 申请公布日期 2001.11.21
申请号 TW089114766 申请日期 2000.07.24
申请人 瀚宇彩晶股份有限公司 发明人 彭智宇;何佳声;陈世明;薛英家
分类号 H01L29/786 主分类号 H01L29/786
代理机构 代理人 蔡清福 台北巿忠孝东路一段一七六号九楼
主权项 1.一种形成薄膜电晶体之制程,其系包括步骤:(a)提供一基板;(b)于部份之该基板上方形成一闸极;(c)于该基板及该闸极上方形成一闸极介电层;(d)于该闸极介电层上方形成一半导体材料层;(e)于该半导体材料层上方定义一源/汲极;(f)于该半导体材料层及该源/汲极上方形成一保护层;以及(g)于一辅助气体之氛围下实施一加热处理步骤。2.如申请专利范围第1项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该薄膜电晶体系应用于一液晶显示器,则该基板为一透明基板。3.如申请专利范围第2项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该透明基板系为一玻璃基板。4.如申请专利范围第1项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该闸极系自一复晶矽层及一金属层中择基一。5.如申请专利范围第1项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该闸极介电层系为一氮化矽层。6.如申请专利范围第1项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该半导体材料层系为一非晶矽层。7.如申请专利范围第1项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该半导体材料层系为一非晶矽层以及一蚀刻终止层。8.如申请专利范围第7项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该蚀刻终止层系为一氮化矽层。9.如申请专利范围第8项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该氮化矽层之形成系以电浆辅助化学气相沈积法为之。10.如申请专利范围第1项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该源/汲极系以离子植入法或电浆辅助化学气相沈积法形成。11.如申请专利范围第1项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该保护层系为一氮化矽层。12.如申请专利范围第1项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该辅助气体系自氢气、水气、惰性气体及其混合气体所组成之群体中选出之一气体。13.如申请专利范围第12项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该加热处理之时间范围系介于10分钟至10小时之间。14.如申请专利范围第13项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该加热处理步骤系于常压下实行。15.如申请专利范围第13项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该加热处理步骤系于减压下实行,其压力范围为1Torr至750Torr。16.如申请专利范围第12项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该辅助气体系为氢气,则于该步骤(g)中,该加热处理步骤之温度范围系介于200℃至300℃之间。17.如申请专利范围第12项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该辅助气体系为水气与氩气或氮气之混合气体,水气体积比例范围系介于20%至100%之间,则于该步骤(g)中,该加热处理步骤之温度范围系介于80℃至300℃之间。18.如申请专利范围第12项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该辅助气体系为氢气与氮气之混合气体,氢气体积比例范围系介于20%至100%之间,则于该步骤(g)中,该加热处理步骤之温度范围系介于200℃至300℃之间。19.一种改良薄膜电晶体特性之方法,其中该薄膜电晶体包含一基板、一闸极、一半导体材料层、一源/汲极以及一保护层,其系包括步骤:(a)导入一辅助气体,其系自氢气、水气、惰性气体及其混合气体所组成之群体中选出之一气体;以及(b)于该辅助气体之氛围下加热处理该薄膜电晶体。20.如申请专利范围第19项所述改良薄膜电晶体特性之方法,其中该加热处理之时间范围系介于10分钟至10小时之间。21.如申请专利范围第20项所述改良薄膜电晶体特性之方法,其中该加热处理步骤系于常压下实行。22.如申请专利范围第20项所述改良薄膜电晶体特性之方法,其中该加热处理步骤系于减压下实行。23.如申请专利范围第19项所述改良薄膜电晶体特性之方法,其中该辅助气体系为氢气,则于该步骤(b)中,该加热处理步骤之温度范围系介于200℃至300℃之间。24.如申请专利范围第19项所述改良薄膜电晶体特性之方法,其中该辅助气体系为水气与氩气或氮气之混合气体,水气体积比例范围系介于20%至100%之间,则于该步骤(b)中,该加热处理步骤之温度范围系介于200℃至300℃之间。25.如申请专利范围第19项所述改良薄膜电晶体特性之方法,其中该辅助气体系为氢气与氮气之混合气体,氢气体积比例范围系介于20%至100%之间,则于该步骤(b)中,该加热处理步骤之温度范围系介于80℃至300℃之间。26.一种用于液晶显示器之薄膜电晶体之制程,其系包括步骤:(a)提供一透明基板;(b)于部份之该透明基板上方形成一闸极;(c)于该透明基板及该闸极上方形成一闸极介电层;(d)于该闸极介电层上方形成一半导体材料层;(e)于该半导体材料层上方定义一源/汲极;(f)于该半导体材料层及该源/汲极上方形成一保护层;(g)移除该源/汲极上方之部分该保护层以形成一接触窗;(h)于该接触窗内形成一导电电极;以及(i)于一辅助气体之氛围下实施一加热处理步骤。27.如申请专利范围第26项所述薄膜电晶体之制程,其中于该步骤(g)中,该部份保护层之移除系以乾湿蚀刻为之。28.如申请专利范围第26项所述薄膜电晶体之制程,其中该步骤(h)更包括步骤:(h1)于该接触窗内及该保护层上方形成一导电层;以及(h2)移除该保护层上方之该部份导电层,而保留该剩余之该导电层以成为该导电电极。29.如申请专利范围第28项所述薄膜电晶体之制程,其中该导电层系为一透明导电层。30.如申请专利范围第29项所述薄膜电晶体之制程,其中该透明导电层系为一氧化铟锡层。31.如申请专利范围第26项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该辅助气体系自氢气、水气、惰性气体及其混合气体所组成之群体中选出之一气体。32.如申请专利范围第31项所述薄膜电晶体之制程,其中该加热处理之时间范围系介于10分钟至10小时之间。33.如申请专利范围第32项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该加热处理步骤系于常压及减压环境中择一实行。34.如申请专利范围第31项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该辅助气体系为氢气,则于该步骤(i)中,该加热处理步骤之温度范围系介于200℃至300℃之间。35.如申请专利范围第31项所述形成薄膜电晶体之制程,其中该辅助气体系为水气与惰性气体之混合气体,水气体积比例范围系介于20%至100%之间,则于该步骤(i)中,该加热处理步骤之温度范围系介于80℃至300℃之间。图式简单说明:第一图(a)-第一图(e)系为习知形成薄膜电晶体之主要步骤示意图;第二图(a)-第二图(f)系为习知形成蚀刻阻挡型薄膜电晶体之主要步骤示意图;第三图系为习知蚀刻阻挡型薄膜电晶体之输出特性图;第四图(a)-第四图(f)系为将本发明应用至蚀刻阻挡型薄膜电晶体之主要步骤示意图;第五图系为本发明经水气处理的薄膜电晶体之输出特性图;第六图系为本发明经纯氢气处理的薄膜电晶体之输出特性图;第七图系为本发明经纯氢气处理的薄膜电晶体之照光/不照光输出特性图;以及第八图系为本发明经氢气/氮气混合气体处理的薄膜电晶体之输出特性图。
地址 台北巿民生东路三段一一五号五楼