[發(fā)明專利]薄膜晶體管的制作方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110066417.4
• 申請(qǐng)日: 2011-03-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102157386A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜信銓;賴宥豪;李懷安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州華映視訊有限公司;中華映管股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/336
• 分類號(hào): H01L21/336;H01L21/027
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種薄膜晶體管的制作方法，尤指一種具有氧化物半導(dǎo)體層的薄膜晶體管利用局部雷射處理來(lái)降低氧化物半導(dǎo)體層與源極電極/汲極電極之間接觸阻抗的制作方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，各種平面顯示器的應(yīng)用發(fā)展迅速，各類生活用品例如電視、行動(dòng)電話、汽機(jī)車(chē)、甚至是冰箱，都可見(jiàn)與平面顯示器互相結(jié)合的應(yīng)用。而薄膜晶體管(thin?film?transistor,?TFT)是一種廣泛應(yīng)用于平面顯示器技術(shù)的半導(dǎo)體組件，例如應(yīng)用在液晶顯示器(liquid?crystal?display,?LCD)、有機(jī)發(fā)光二極管?(organic?light?emitting?diode,?OLED)顯示器及電子紙(electronic?paper,?E-paper)等顯示器中。薄膜晶體管是利用來(lái)提供電壓或電流的切換，以使得各種顯示器中的顯示畫(huà)素可呈現(xiàn)出亮、暗以及灰階的顯示效果。

目前顯示器業(yè)界使用的薄膜晶體管可根據(jù)使用的半導(dǎo)體層材料來(lái)做區(qū)分，包括非晶硅薄膜晶體管(amorphous?silicon?TFT,?a-Si?TFT)、多晶硅薄膜晶體管(poly?silicon?TFT)以及氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管(oxide?semiconductor?TFT)。其中非晶硅薄膜晶體管由于具有制程技術(shù)成熟以及良率高的優(yōu)點(diǎn)，目前仍是顯示器業(yè)界中的主流。但非晶硅薄膜晶體管受到非晶硅半導(dǎo)體材料本身特性的影響，使其電子遷移率(mobility)無(wú)法大幅且有效地藉由制程或組件設(shè)計(jì)的調(diào)整來(lái)改善(目前非晶硅薄膜晶體管的電子遷移率大體上在1?cm²/Vs以內(nèi))，故無(wú)法滿足目前可見(jiàn)的未來(lái)更高規(guī)格顯示器的需求。而多晶硅薄膜晶體管受惠于其多晶硅材料的特性，于電子遷移率上有大幅的改善(多晶硅薄膜晶體管的電子遷移率大體上最佳可達(dá)100?cm²/Vs)。但由于多晶硅薄膜晶體管的制程復(fù)雜(相對(duì)地成本提升)且于大尺寸面板應(yīng)用時(shí)會(huì)有結(jié)晶化制程導(dǎo)致結(jié)晶程度均勻性不佳的問(wèn)題存在，故目前多晶硅薄膜晶體管仍以小尺寸面板應(yīng)用為主。而氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管則是應(yīng)用近年來(lái)新崛起的氧化物半導(dǎo)體材料，此類材料一般為非晶相(amorphous)結(jié)構(gòu)，沒(méi)有應(yīng)用于大尺寸面板上均勻性不佳的問(wèn)題，且可利用多種方式成膜，例如濺鍍(sputter)、旋涂(spin-on)以及印刷(inkjet?printing)等方式。因此在制程上甚至還較非晶硅薄膜晶體管更有制程簡(jiǎn)化的彈性。而氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的電子遷移率一般可較非晶硅薄膜晶體管高10倍以上(氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的電子遷移率大體上介于10?cm²/Vs到?50?cm²/Vs之間)，因此氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管被視為未來(lái)取代非晶硅薄膜晶體管的最佳解答。

于習(xí)知的非晶硅薄膜晶體管結(jié)構(gòu)中，會(huì)于非晶硅半導(dǎo)體層與源極/汲極電極間穿插一摻雜層以產(chǎn)生奧姆接觸(ohmic?contact)，故此摻雜層又稱奧姆接觸層(ohmic?contact?layer)。而于一般氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)中，氧化物半導(dǎo)體層可與一些源極/汲極電極材料例如鉬(molybdenum,?Mo)、鋁(aluminum,?Al)、以及氧化銦錫(indium?tin?oxide,?ITO)等形成奧姆接觸，故一般為簡(jiǎn)化制程會(huì)將奧姆接觸層的設(shè)計(jì)移除。然而，氧化物半導(dǎo)體與其它可能的源極/汲極電極材料例如鉻(chromium,?Cr)與鈦(titanium,?Ti)等材料間的接觸阻抗仍偏高到明顯影響氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的整體電性表現(xiàn)。因此，為了使氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管所能搭配的源極/汲極電極材料范圍擴(kuò)大且使氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的效能提升，有必要對(duì)氧化物半導(dǎo)體與源極/汲極電極間的接觸阻抗進(jìn)行改善。

目前一般熟知改善氧化物半導(dǎo)體與源極/汲極電極間的接觸阻抗的做法是使用電漿處理(plasma?treatment)以將部分預(yù)計(jì)與源極/汲極電極接觸的氧化物半導(dǎo)體區(qū)域的電阻率降低。然而，由于電漿處理是一全面性的制程，故仍需再搭配一圖案化遮障層對(duì)部分氧化物半導(dǎo)體區(qū)域進(jìn)行保護(hù)以避免受到電漿處理的影響。而此圖案化遮障層的制作步驟包括真空鍍膜以及黃光蝕刻制程等。因此，不僅會(huì)增加氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的制程復(fù)雜度，對(duì)于整體的成本及良率上更會(huì)有負(fù)面的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的的一在于提供一種薄膜晶體管的制作方法，以局部雷射處理來(lái)有效地降低氧化物半導(dǎo)體層與源極電極/汲極電極之間的接觸阻抗。