[發明專利]多晶硅膜層的制造方法

無效

• 申請號: 200710193359.5
• 申請日: 2007-12-10
• 公開（公告）號: CN101459145A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 林宗彥;林合炫;鄭文騰;蔡善宏
• 申請（專利權）人: 統寶光電股份有限公司
• 主分類號: H01L21/84
• 分類號: H01L21/84
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發明是關于一種多晶硅膜層的制造方法；特別是有關于一種多晶硅膜層的表面處理方法。

背景技術

傳統的低溫多晶硅膜晶體管(LTPS?TFT)的制作方法是先形成一非晶硅薄膜層于一絕緣基板上，例如一玻璃基板或一石英基板。接著，對該非晶硅薄膜層施予一激光退火制程(Excimer?Laser?Annealing)以使該非晶硅薄膜層再結晶成一多晶硅膜層。該多晶硅膜層被定義出源極/漏極區及通道區，其做為后續制作的多晶硅膜晶體管的主動層。之后，再形成一柵極氧化層于該多晶硅膜層上。由于傳統的低溫多晶硅膜晶體管制作方法對于前述多晶硅膜層信道區的質量不易控制，導致后續制作完成的多晶硅膜晶體管的啟始電壓產生飄移，而使得前述多晶硅膜晶體管可能無法正常運作。因此，在傳統的低溫多晶硅膜晶體管制程步驟中會在該多晶硅膜層定義出源極/漏極區及通道區之后，對于前述通道區施予離子注入步驟，通過改變離子注入劑量，以調整后續制作完成的多晶硅膜晶體管的啟始電壓值。

圖1A為傳統N信道多晶硅膜晶體管的啟始電壓(V_th)相對于通道區離子注入劑量的關系圖，縱坐標為啟始電壓，橫坐標為晶片檢測位置編號，其中離子注入能量為10千伏特(Kev)，離子注入劑量為6×10¹¹離子/每立方公分至2×10¹²離子/每立方公分。圖1B為傳統P信道多晶硅膜晶體管的啟始電壓相對于信道區離子注入劑量的關系圖，縱坐標為啟始電壓，橫坐標為晶片檢測位置編號，其中離子注入能量為15千伏特(Kev)，離子注入劑量為6×10¹¹離子/每立方公分至2×10¹²離子/每立方公分。

然而以傳統信道離子注入技術調整多晶硅膜晶體管的啟始電壓并不易控制啟始電壓值的大小，在多晶硅膜晶體管的制作費用及制作時間上也較花費，因此，亟待提供另一種可克服現有技術缺失的多晶硅膜層制造方法。

發明內容

本發明提供一種多晶硅膜層的制造方法，在一多晶硅膜主動層上方形成一柵極絕緣層之前，先施予一氣體等離子體處理步驟在該多晶硅膜主動層的通道區，以調整后續形成的薄膜晶體管的啟始電壓值，進而使得制作完成的前述薄膜晶體管可正常運作。

本發明前述多晶硅膜層的制造方法包括形成一多晶硅膜層于一基板上，該多晶硅膜層上定義有復數個源極/漏極區及復數個通道區，及對該多晶硅膜層的所述的通道區施予氣體等離子體處理。

本發明還提供一種陣列基板的制造方法，該方法包括：形成一多晶硅膜層于一基板上，該多晶硅膜層上定義有復數個源極/漏極區及復數個通道區；及對該多晶硅膜層的所述的通道區施予氣體等離子體處理。

本發明又提供一種電子裝置，該電子裝置包含：一影像顯示設備包含如上述的多晶硅膜陣列基板；及一輸入單元，耦接所述的影像顯示設備，且通過所述的輸入單元傳輸信號至所述的影像顯示設備，以控制該影像顯示設備顯示影像。

本發明以前述氣體等離子體處理步驟取代傳統通道區的離子注入步驟，來調整后續制作完成的薄膜晶體管的啟始電壓值。藉本發明前述多晶硅膜層的制造方法可省略信道區的離子注入步驟，進而可降低制造費用及縮短制程時間。

附圖說明

圖1A為傳統N信道多晶硅膜晶體管的啟始電壓(V_th)相對于通道區離子注入劑量的關系圖；

圖1B為傳統P信道多晶硅膜晶體管的啟始電壓(V_th)相對于通道區離子注入劑量的關系圖；

圖2A至圖2C為本發明具多晶硅膜主動層的薄膜晶體管制造方法各制程階段對應的結構截面示意圖；

圖3A為本發明N通道多晶硅膜晶體管的啟始電壓(V_th)相對于N₂O氣體等離子體壓力的關系圖；

圖3B為本發明P通道多晶硅膜晶體管的啟始電壓(V_th)相對于N₂O氣體等離子體壓力的關系圖；

圖4A為本發明N通道多晶硅膜晶體管的啟始電壓(V_th)相對于N₂O氣體等離子體功率的關系圖；

圖4B為本發明P通道多晶硅膜晶體管的啟始電壓(V_th)相對于N₂O氣體等離子體功率的關系圖；

圖5A為本發明N通道多晶硅膜晶體管的啟始電壓(V_th)相對于N₂O氣體等離子體處理時間的關系圖；