复晶矽薄膜电晶体的制造方法

摘要

本发明提出以阳极氧化法形成自动对准偏置T型闸极(self-aligned offset T-gate)结构及自动对准倒T型闸极低掺杂汲极(self-aligned inverse-T gate LDD)结构，主要应用于铝闸极复晶矽薄膜电晶体上。利用铝和其他导电材质(如Ta、Cr、n+a-Si)在特定电解液中不同的氧化速率，可以同时得到不同厚度的氧化物。将铝置于下层电极，其他材质置于上层电极，同时施以阳极氧化，可形成偏置T型闸极结构;反之，将铝置于上层电极，其他材质置于下层电极，同时施以阳极氧化则可形成倒T型闸极结构。偏置 T型闸极结构有较低的漏电流，同时也有优越的驱动电流;倒T型闸极低掺杂汲极结构则有高速操作、大传导电导值及较好的可靠性之优点。由于以上的优点以及铝闸极低阻值的特性，未来此项技术非常有潜力应用于大面积高画素密度的主动式矩阵液晶显示器之驱动元件及画素电晶体上。

主权项

1.一种以阳极氧化形成自动对准偏置T型闸极复晶矽薄膜电晶体的方法,系利用铝和其他导电材质在溶剂反应型溶液中不同的氧化速率,可同时得到不同厚度的氧化物;并将铝置于下层电极,其他导电材质置于上层电极,同时施以阳极氧化,可形成自动对准偏置T型闸极结构。2.一种以阳极氧化形成自动对准倒T型闸极低掺杂汲极复晶矽薄膜电晶体的方法,系利用铝和其他导电材质在溶剂反应型溶液中不同的氧化速率,可同时得到不同厚度的氧化物;并将铝置于上层电极,其他导电材质置于下层电极,同时施以阳极氧化,可形成自动对准倒T型闸极结构。3.如申请专利范围第1或2项所述之制程方法,其中溶剂反应型溶液为浓度在0.01%-20%之间的草酸、磷酸、柠檬酸、硫酸之电解溶液,且电解液的温度为摄氏10度到摄氏50度之间;阳极氧化为定电压模式,在10-100伏特之间;氧化时间为10-50分钟。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上层电极材料为:掺杂质的非晶矽(n+a-Si)、钽(Ta)、铬(Cr)、钼(Mo)、钛(Ti)或是钼-钽合金(Mo-Ta)、钼-钨合金(Mo-W)。5.如申请专利范围第2项所述之方法,其中下层电极材料为:掺杂质的非晶矽(n+a-Si)、钽(Ta)、铬(Cr)、钼(Mo)、钛(Ti)或是钼-钽合金(Mo-Ta)、钼-钨合金(Mo-W)。6.如申请专利范围第1项所述之方法,沈积形成上层电极厚度为50nm-450nm,下层电极厚度为50nm-450nm。7.如申请专利范围第2项所述之方法,沈积形成上层电极厚度为100nm-500nm,下层电极厚度为10nm-200nm。图式简单说明:第一图阳极氧化之设施图。第二图电场诱引汲极3结构示意图。第三图自动对准偏置T型闸极结构示意图。第四图铝(Al)和钽(Ta)阳极氧化时的氧化电流密度对氧化时间图。Electrolyte:5%(wt)oxalic acidAnodizing voltage:30VA.氧化铝(Al2O3) B.氧化钽(Ta2O3)第五图疏松氧化铝在5%(wt)的草酸溶液及定电压(30伏特)的条件下,氧化电流密度及氧化铝厚度对氧化时间图。Anodizing voltage=30VA.阳极氧化速率(Oxidation Rate)-0.98nm/sec第六图在不同阳极氧化电压下所成长Ta2O5氧化膜的厚度。Anodizing Time=20minA.斜率(Slope)=1.462nm/V第七图Al在非溶剂反应型溶液中,所施氧化电压对致密氧化铝厚度的关系。氧化的时间为10分钟,溶液的配方为:[3%(wt)酒石酸胺]:[乙二醇]=2:8(vol)。A.阳极氧化率(Aodizing Ratio)=1.27nm/V第八图(a)-(d)自动对准偏置T型n+a-Si/Al闸极结构制程步骤实施例。第九图(a)-(e)自动对准偏置T型闸极Ta/Al复晶矽薄膜电晶体制程步骤实施例。第十图(a)-(e)自动对准倒T型Al/Ta闸极低掺杂汲极复晶矽薄膜电晶体制程步骤实施例。