[發(fā)明專利]薄膜晶體管元件及其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110184767.0
• 申請日: 2011-06-28
• 公開（公告）號: CN102222700A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐偉倫;高嘉駿;翁守朋
• 申請（專利權(quán)）人: 友達(dá)光電股份有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/06;H01L21/336;H01L21/265
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;祁建國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種薄膜晶體管元件及其制作方法，尤指一種利用非離子注入工藝以及激光處理工藝來形成低阻抗摻雜層的薄膜晶體管及其制作方法。

背景技術(shù)

多晶硅(poly?silicon)薄膜晶體管通過多晶硅材料本身高電子移動率(electrical?mobility)的特性因而具有較一般廣泛使用的非晶硅薄膜晶體管更佳的電性表現(xiàn)。隨著低溫多晶硅(low?temperature?poly?silicon，LTPS)工藝技術(shù)不斷精進(jìn)，一些主要問題例如大面積的薄膜均勻性不佳已逐漸獲得改善。因此，目前低溫多晶硅工藝亦朝著更大尺寸基板應(yīng)用上進(jìn)行發(fā)展。然而，于公知的低溫多晶硅工藝中，一般是利用離子注入(ion?implant)工藝來形成摻雜層以降低薄膜晶體管中的接觸阻抗，而用來進(jìn)行離子注入工藝的離子注入機要導(dǎo)入大尺寸基板工藝，除了許多技術(shù)問題還需克服的外，機臺制作成本亦是另一大問題。因此，如何以其他方式來形成低阻抗的摻雜層亦為目前業(yè)界致力發(fā)展的方向的一。

另外，由于低溫多晶硅具有可搭配不同導(dǎo)電類型摻雜層以組成N型薄膜晶體管或P型薄膜晶體管的特性，因此低溫多晶硅工藝一般亦可用來于一基板上同時形成N型薄膜晶體管以及P型薄膜晶體管。而于公知的低溫多晶硅工藝中，是在同一平面上分別形成圖案化N型摻雜層以及圖案化P型摻雜層，因此需增加許多額外的工藝步驟以避免各不同導(dǎo)電類型摻雜層形成時造成互相影響，但另一方面卻也因此使得整體工藝復(fù)雜化并相對地使成本增加。

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元件及其制作方法，利用非離子注入工藝以及激光處理工藝來形成低阻抗的摻雜層，同時搭配將不同導(dǎo)電類型的摻雜層設(shè)置于不同平面上的設(shè)計，達(dá)到工藝簡化、效能提升以及成本降低的效果。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明的一較佳實施例提供一種薄膜晶體管元件。此薄膜晶體管元件包括一第一導(dǎo)電類型晶體管以及一第二導(dǎo)電類型晶體管。第一導(dǎo)電類型晶體管包括一第一圖案化摻雜層、一第一柵極、一第一源極、一第一漏極以及一第一半導(dǎo)體圖案。第二導(dǎo)電類型晶體管包括一第二圖案化摻雜層、一第二柵極、一第二源極、一第二漏極以及一第二半導(dǎo)體圖案。第一源極以及第一漏極是與第一圖案化摻雜層電性連結(jié)，而第二源極以及第二漏極是與第二圖案化摻雜層電性連結(jié)。第一半導(dǎo)體圖案以及第二半導(dǎo)體圖案構(gòu)成一圖案化半導(dǎo)體層。第一圖案化摻雜層是設(shè)置于第一半導(dǎo)體圖案之下，且第二圖案化摻雜層是設(shè)置于第二半導(dǎo)體圖案之上。

該第一圖案化摻雜層包括至少一N型摻雜物，且該第二圖案化摻雜層包括至少一P型摻雜物。

該圖案化半導(dǎo)體層包括一多晶硅層。

其特征在于，進(jìn)一步包括一柵極介電層，設(shè)置于該圖案化半導(dǎo)體層、該第一圖案化摻雜層以及該第二圖案化摻雜層之上，其中該第一柵極以及該第二柵極是設(shè)置于該柵極介電層之上。

其特征在于，進(jìn)一步包括一層間介電層設(shè)置于該柵極介電層、該第一柵極以及該第二柵極之上，其中該第二源極以及該第二漏極是穿過該層間介電層以及該柵極介電層而與該第二圖案化摻雜層電性連結(jié)，且該第一源極以及該第一漏極是穿過該層間介電層、該柵極介電層以及該第一半導(dǎo)體圖案而與該第一圖案化摻雜層電性連結(jié)。

其特征在于，進(jìn)一步包括一層間介電層設(shè)置于該柵極介電層、該第一柵極以及該第二柵極之上，其中該第二源極以及該第二漏極是穿過該層間介電層以及該柵極介電層而與該第二圖案化摻雜層電性連結(jié)，且該第一源極及該第一漏極是至少部分設(shè)置于該基板與該第一圖案化摻雜層之間。

其特征在于，該第一導(dǎo)電類型晶體管進(jìn)一步包括一第一柵極介電層，設(shè)置于該基板與該第一圖案化摻雜層之間，且該第一柵極是設(shè)置于該第一柵極介電層與該基板之間；以及該第二導(dǎo)電類型晶體管更包括一第二柵極介電層，設(shè)置于該圖案化半導(dǎo)體層、該第一圖案化摻雜層以及該第二圖案化摻雜層之上，且該第二柵極是設(shè)置于該第二柵極介電層之上。

其特征在于，該第一漏極與該第二柵極電性連結(jié)。

其特征在于該第一漏極是與該第二源極電性連接，該第一柵極是與該第二柵極電性連結(jié)。