专利名称：薄膜晶体管的制造方法
技术领域：
本发明是有关于一种薄膜晶体管的制造方法，且特别是有关于一种低阻值欧姆接触层的薄膜晶体管的制造方法。
背景技术：
非晶娃薄膜晶体管(amorphouss silicon thin film transistors, a-Si TFTs) 已被广泛使用于显示器，较于非晶硅薄膜晶体管，以低温多晶硅(low temperature poly silicon, LTPS)作为驱动组件的设计上，更能符合现今显示器高效能与高解析的需求。目前LTPS制程中，通常会利用离子布植(ion implant)的方式，对通道做掺杂(dopant)来调整起始电压(threshold voltage)，或是利用掺杂来降低源极/漏极(S/D)的阻值。然而随着大尺寸显示器的发展，LTPS制程上除大面积均勻性不佳的限制外，离子布植机目前也只能应用于小尺寸世代厂里。如今，LTPS技术精进，薄膜均勻性的问题也逐渐获得改善，随之而来的，即是如何在制程中不需要使用离子布植的方式而得到低阻值的S/D 区域，也就是如何在晶体管通道两端定义出欧姆接触层(ohmic contact layer)。过去文献上少数提及此类非植入式薄膜晶体管(non-implant TFTs)，或者此类晶体管电性表现上通常不甚理想。尤其对于传电洞型晶体管(p-type TFTs，PTFTs)，由于未经掺杂的多晶硅(imdopant poly silicon)本质上较偏传电子(n-type)，故一般这种非植入式技术对于传电子型晶体管(η-type TFTs, NTFTs)较为有利，也比较容易制作出较佳电性的NTFTs。除了 LTPS本质上的特性之外，不论NTFTs或是PTFTs，此类技术最大的瓶颈就在于低阻值的欧姆接触层的制作。此一欧姆接触层通常在TFT结构上称为N+薄膜(N plus film, Np)或者P+薄膜(P plus film，Pp)，作为金属层与多晶硅(poly silicon)层间的桥梁，其阻值越接近金属特性为佳。制程上，Np或Pp通常是利用等离子体辅助化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition,PECVD)来形成薄膜。Np为在薄膜成长过程中通入含有磷(P) 的元素，而Pp则为在薄膜成长过程中通入含有硼(B)的元素。目前实验上以30nm为厚度考虑下，Np阻值约略为IO6-IO7(ohm/square)，而Pp的阻值约略为IO7-IO8(ohm/square)。 此一特性仍无法满足高效能晶体管的需求，尤其Pp过高的阻值大大减低了 PTFTs的电特性。若以主动矩阵有机发光二极管面板(Active Matrix/Organic Light Emitting Diode, AM0LED)线路设计上需要高稳定性以及高效能的PTFTs而言，就仍需要进一步改善薄膜特性，即需要制作低阻值的欧姆接触层以改善PTFTs特性，从而达到可商品化目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是制造一种低阻值的欧姆接触层的薄膜晶体管。为了解决上述技术问题，本发明一方面提出了一种薄膜晶体管之制造方法，包括 形成一非晶硅层于一基板上；形成一欧姆接触层于非晶硅层上；进行一准分子雷射退火制程，并使非晶硅层形成一多晶硅层；定义一通道；形成一栅极绝缘层于该基板上，且覆盖通道及欧姆接触层；形成一栅极于栅极绝缘层上；形成一层间介电层于栅极与门极绝缘层之上；形成一源极/漏极。在本发明之一实施例中，形成上述欧姆接触层于非晶硅层上时，进行一热处理。在本发明之一实施例中，上述欧姆接触层为N+薄膜(Np)或P+薄膜(Pp)。在本发明之一实施例中，上述Np或Pp透过等离子体辅助化学气相沉积(PECVA) 形成。在本发明之一实施例中，透过PECVA形成上述栅极。在本发明之一实施例中，透过PECVA形成上述层间介电层。在本发明之一实施例中，透过PECVA形成上述源极/漏极。在本发明之一实施例中，上述基板为玻璃基板。在本发明之一实施例中，上述源极/漏极的材料为金属。本发明又一方面提出了一种薄膜晶体管之制造方法，包括形成一非晶硅层于一基板上；进行一准分子雷射退火制程，以使该非晶硅层形成一多晶硅层；形成一欧姆接触层于该多晶硅层上；定义一通道；对欧姆接触层进行一准分子雷射退火制程；形成一栅极绝缘层于该基板上，且覆盖该通道及该欧姆接触层；形成一栅极；形成一层间介电层于该栅极及该栅极绝缘层之上；形成一源极/漏极。本发明所提供的薄膜晶体管之制造方法，透过对欧姆接触层进行准分子雷射退火处理，从而降低欧姆接触层的电阻，进而改善薄膜晶体管的特性，因此，采用本发明所提出的薄膜晶体管之制造方法，不仅可以制造好性能的NTFTs，还可以制造好性能的PTFTs。为让本发明之上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式
以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，图IA至IH所绘示为本发明一实施例之薄膜晶体管之制造流程剖面图。图2A至2E所绘示为本发明另一实施例之薄膜晶体管之制造流程剖面图。
具体实施例方式图IA至IH所绘示为本发明一实施例之薄膜晶体管的制造流程剖面图。首先，参照图1A，提供一基板110，然后，在基板110上形成一非晶硅(a_Si)层 120，其中，基板110为绝缘基板，可以是玻璃基板。接着，参照图1B，在非晶硅(a-Si)层120上形成欧姆接触层130，在形成欧姆接触层130时进行一热处理，需说明的是，此一欧姆接触层通常在TFT结构上称为N+薄膜(N plus film, Np)或者P+薄膜(P plus film, Pp)，这里，Np或Pp通常是利用等离子体辅助化学气相沉禾只(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)来形成，Np 或 Pp 的厚度可以是30nm，但不以此为限。接着，参照图1C，进行一准分子雷射退火制程，这里，进行准分子雷射退火后，可以使得欧姆接触层130的阻值降低，并且能够使非晶硅层120形成多晶硅层140。
接着，参照图1D，进行通道定义，通道的底部为多晶硅层140，两边分别为欧姆接触层131及欧姆接触层132。此后，参照图1E，在基板110上形成栅极绝缘层150，其中，栅极绝缘层150覆盖了通道及欧姆接触层131及132。接着，参照图1F，在栅极绝缘层150上形成栅极160，需说明的是，这里形成栅极 160可以透过PECVA法获得，但并不以此为限。之后，参照图1G，形成层间介电层170于栅极160与门极绝缘层150之上，这里，形成层间介电层170可以透过PECVA法获得，但并不以此为限。再者，参照图1H，形成源极/漏极181、182，其中源极与漏极互不接触，并且可以采用金属材料。图2A-2E所绘示为本发明另一实施例之薄膜晶体管的制造流程剖面图。在图2所介绍的实施例中，其与图IA至IH所介绍的实施例的区别在于形成栅极绝缘层前的制造流程，之后，完全相同，故于此不再赘述。首先，参照图2A，提供一基板210，然后，在基板210上形成一非晶硅(a_Si)层 220，其中，基板210为绝缘基板，可以是玻璃基板。接着，参照图2B，进行第一次准分子雷射退火制程，这里，进行准分子雷射退火后， 可以使得非晶硅层220形成多晶硅层M0。接着，参照图2C，在多晶硅层240上形成欧姆接触层230，在形成欧姆接触层230 时进行一热处理，需说明的是，此一欧姆接触层通常在TFT结构上称为N+薄膜(N plus film,Np)或者P+薄膜(P plus film，Pp)，这里，Np或Pp通常是利用等离子体辅助化学气相沉禾只(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)来形成，Np 或 Pp 的厚度可以是30nm，但不以此为限。接着，参照图2D，进行通道定义，通道的底部为多晶硅层M0，两边分别为欧姆接触层231及欧姆接触层232。再者，参照图2E，进行第二次准分子雷射退火制程，即对欧姆接触层231及欧姆接触层232进行准分子雷射退火制程，这里，进行准分子雷射退火后，可以使得欧姆接触层 231、232的阻值降低。之后，本实施例的薄膜晶体管的制造流程与图IE至IH所介绍的实施例相同，故于此不再赘述。通过实验验证，对于欧姆接触层为Pp薄膜时，可得出如下数据，S卩，未对Pp薄膜进行准分子雷射退火的薄膜晶体管的迁移率(mobility)为3cm2/Vs，而对Pp薄膜进行准分子雷射退火的薄膜晶体管的迁移率(mobility)为8-10cm2/Vs，显然，进行准分子雷射退火而制作的薄膜晶体管的迁移率远远高于未进行进行准分子雷射退火而制作的薄膜晶体管的迁移率，从而验证了本发明的优越性。综上，本发明所提供的薄膜晶体管之制造方法，透过对欧姆接触层(Np/Pp)进行准分子雷射退火处理，从而降低欧姆接触层的电阻，进而改善薄膜晶体管的特性，因此，采用本发明所提出的薄膜晶体管之制造方法，不仅可以制造好性能的NTFTs，还可以制造好性能的PTFTs。虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，故本发明之保护范围当视后附之权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，包括 形成一非晶硅层于一基板上；形成一欧姆接触层于所述非晶硅层上；进行一准分子雷射退火制程，并使所述非晶硅层形成一多晶硅层； 定义一通道；形成一栅极绝缘层于所述基板上，且覆盖所述通道及所述欧姆接触层； 形成一栅极；形成一层间介电层于所述栅极及所述栅极绝缘层之上； 形成一源极/漏极。
2.一种薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，包括 形成一非晶硅层于一基板上；进行一准分子雷射退火制程，以使该非晶硅层形成一多晶硅层； 形成一欧姆接触层于该多晶硅层上； 定义一通道；对欧姆接触层进行一准分子雷射退火制程；形成一间极绝缘层于该基板上，且位于该通道及该欧姆接触层之上； 形成一闸极；形成一层间介电层于该间极及该间极绝缘层之上； 形成一源极/汲极。
3.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，形成该欧姆接触层于该非晶硅层上时，进行一热处理。
4.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，该欧姆接触层为N+薄膜(Np)或 P+ 薄膜(Pp)。
5.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于，该Np或Pp透过等离子体辅助化学气相沉积(PECVA)形成。
6.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，透过PECVA形成该栅极。
7.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，透过PECVA形成该层间介电层。
8.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，透过PECVA形成该源极/漏极。
9.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，该基板为玻璃基板。
10.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，该源极/漏极的材料为金属。
全文摘要
本发明提出了一种薄膜晶体管的制造方法，包括形成一非晶硅层于一基板上；形成一欧姆接触层于该非晶硅层上；进行一准分子雷射退火制程，并使该非晶硅层形成一多晶硅层；定义一通道；形成一栅极绝缘层于该基板上，且栅极绝缘层覆盖该通道及该欧姆接触层；形成一栅极于该栅极绝缘层上；形成一层间介电层于该栅极及该栅极绝缘层之上；形成一源极/漏极。透过对欧姆接触层进行准分子雷射退火处理，从而降低欧姆接触层的电阻，不仅可以制造好性能的传电子型晶体管，还可以制造好性能的传电洞型晶体管。
文档编号H01L21/336GK102163554SQ20111006038
公开日2011年8月24日 申请日期2011年3月7日 优先权日2011年3月7日
发明者翁守朋, 高嘉骏 申请人:友达光电股份有限公司