[發明專利]半導體元件的制造方法

有效

• 申請號: 201010129300.1
• 申請日: 2010-03-09
• 公開（公告）號: CN101789398A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 陳峰毅
• 申請（專利權）人: 友達光電股份有限公司
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238;H01L21/336
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;祁建國

技術領域

本發明涉及一種半導體元件的制造方法，且尤其涉及一種互補金氧半導體 元件(Complementary?Metal-Oxide-Semiconductor?devices，CMOS?devices) 的制造方法。

背景技術

針對多媒體社會的急速進步，多半受惠于半導體元件或人機顯示裝置的飛 躍性進步。就顯示器而言，陰極射線管(Cathode?Ray?Tube，CRT)因具有優異 的顯示質量與其經濟性，一直獨占近年來的顯示器市場。然而，對于個人在桌 上操作多數終端機/顯示器裝置的環境，或是以環保的觀點切入，若以節省能 源的潮流加以預測陰極射線管因空間利用以及能源消耗上仍存在很多問題，而 對于輕、薄、短、小以及低消耗功率的需求無法有效提供解決之道。因此，具 有高畫質、空間利用效率佳、低消耗功率、無輻射等優越特性之薄膜晶體管液 晶顯示器(TFT-LCD)已逐漸成為市場的主流。

一般薄膜晶體管液晶顯示器主要是由一薄膜晶體管陣列基板、一彩色濾光 基板以及一液晶層所構成，而薄膜晶體管陣列基板上的開關元件都為單一摻雜 型態的晶體管，如N型非晶硅薄膜晶體管。然而，在某些薄膜晶體管液晶顯示 器中，需要將一些簡單的驅動電路制作于薄膜晶體管陣列基板的外圍區域上， 而這些制作于外圍區域上的驅動電路通常會同時使用到N型非晶硅薄膜晶體 管以及P型非晶硅薄膜晶體管。因此，如何在不大幅增加制造成本的情況下， 于薄膜晶體管陣列基板的外圍區域上制作出N型非晶硅薄膜晶體管以及P型非 晶硅薄膜晶體管，是研發者持續關注的問題之一。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種半導體元件的制造方法，其可于 基板上形成互補金氧半導體元件。

為實現上述目的，本發明提供一種半導體元件的制造方法，包括下列步驟。 首先，于一基板上形成一第一柵極與一第二柵極，接著，于基板上形成一柵絕 緣層，以覆蓋第一柵極與第二柵極。之后，于柵絕緣層上形成位于第一柵極上 方的一第一通道層以及位于第二柵極上方的一第二通道層，并于第一通道層上 形成一第一型摻雜半導體圖案層、一第一源極與一第一漏極，其中第一型摻雜 半導體圖案層位于第一源極與第一通道層之間以及第一漏極與第一通道層之 間，且第一柵極、第一源極、第一漏極、第一通道層以及第一型摻雜半導體圖 案層構成一第一晶體管。接著，依序形成一第二型摻雜半導體材料層以及一第 二導電層，以覆蓋第一晶體管、柵絕緣層以及第二通道層。之后，圖案化第二 型摻雜半導體材料層以及第二導電層，以于第二通道層上形成一第二型摻雜半 導體圖案層、一第二源極與一第二漏極，其中第二型摻雜半導體圖案層位于第 二源極與第二通道層之間以及第二漏極與第二通道層之間，且第二柵極、第二 源極、第二漏極、第二通道層以及第二型摻雜半導體圖案層構成一第二晶體管。

在本發明的一實施例中，前述的第一通道層、第二通道層、第一型摻雜半 導體圖案層、第一源極以及第一漏極的形成方法例如是于柵絕緣層上依序形成 一通道材料層以及一第一摻雜型摻雜半導體層，接著，圖案化通道材料層與第 一型摻雜半導體材料層，以于柵絕緣層上形成第一通道層、第二通道層以及位 于第一通道層與第二通道層上的一第一圖案層。之后，于第一通道層上形成第 一源極與第一漏極，并以第一源極與第一漏極為掩模，移除未被第一源極與第 一漏極所覆蓋的第一圖案層，以形成第一型摻雜半導體圖案層。

在本發明的一實施例中，前述的第一通道層、第二通道層、第一型摻雜半 導體圖案層、第一源極以及第一漏極的形成方法例如是先于柵絕緣層上形成一 通道材料層，接著，圖案化通道材料層以形成第一通道層以及第二通道層。之 后，于柵絕緣層、第一通道層以及第二通道層上依序形成一第一型摻雜半導體 材料層以及一第一導電層，并圖案化第一導電層與第一型摻雜半導體材料層， 以于第一通道層上形成第一源極、第一漏極以及第一型摻雜半導體圖案層。

在本發明的一實施例中，前述的第一型摻雜半導體圖案層為N型摻雜半導 體圖案層，而第二型摻雜半導體圖案層為P型摻雜半導體圖案層。

在本發明的一實施例中，前述的第一型摻雜半導體圖案層為P型摻雜半導 體圖案層，而第二型摻雜半導體圖案層為N型摻雜半導體圖案層。

在本發明的一實施例中，前述的第一通道層與第二通道層的材料包括一本 征半導體材料(intrinsic?semiconductor?material)。