CN104911553A - 钝化层的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种钝化层的制造方法，其包含下列步骤：提供薄膜晶体管器件，薄膜晶体管器件包含铟镓锌氧化物层；利用硅铝靶材进行溅射制造工艺，以形成钝化层覆盖在铟镓锌氧化物层上。硅铝靶材由铝与硅所组成，且溅射制造工艺的工艺气体包含氧气与氩气。本发明利用硅铝靶材进行反应性溅射，在薄膜晶体管器件的铟镓锌氧化物层上形成钝化层，可有效阻隔氧气与水汽，且生产效率高、生产成本低。
Description
技术领域
本发明是有关于一种晶体管器件的制造技术，且特别是有关于一种钝化层的制造方法。
背景技术
薄膜晶体管(TFTs)是有源矩阵式平面显示器(Active-Matrix Flat Panel Display；AM-FPD)的关键组件。传统的有源矩阵式平面显示器的有源层的材料以硅薄膜为主。然而，由于硅薄膜在可见光区域皆不透光，因此会影响显示器的开口率。此外，非晶硅的光漏电流大，且场效应迁移率低，因而仅能应用于一般规格的平面显示器产品。因此，硅基有源层材料已无法满足下一代平面显示器的发展趋势，例如大尺寸、高更新频率、高分辨率、电流驱动的有机发光二极体(OLED)、及柔性基底的需求，而必须另外寻求具有更高迁移率、可见光区段透明、及可低温溅射等特性的有源层材料。
而因透明氧化物半导体材料，尤其是非晶态铟镓锌氧化物(a-IGZO)薄膜，具有高透光性，因此将其应用在薄膜晶体管中可增加显示器的开口率，而且已成为下一代薄膜晶体管的有源层材料。然而，在薄膜晶体管的应用上，非晶态铟镓锌氧化物材料虽具有许多超越硅基半导体材料的优点，但铟镓锌氧化物薄膜相当容易受到环境氧气、水汽与光照的影响，而导致其所用于的薄膜晶体管的半导体性质稳定性下降。
针对平面显示器的薄膜晶体管所面临的问题，目前有多种解决方案提出。中国台湾专利公告编号第I397184号提出一种氧化物半导体薄膜晶体管，其将传统薄膜晶体管技术中使用最少光掩膜制造工艺次数的下栅极设计，改为上栅极设计，而将怕接触空气与水汽的铟镓锌氧化物有源层从最外侧移至玻璃基底侧。此专利技术虽可防止铟镓锌氧化物层与氧气或水汽的接触，但是所需光掩膜制造工艺数量增加，而导致生产成本增加以及生产效率降低。
中国台湾专利公告编号第I387119号提出一种处理半导体器件的方法，其在薄膜晶体管中增加可放射紫外光的元件，以恢复铟镓锌氧化物层受氧气或水汽影响的半导体电学性质。此专利技术所提出的方法虽然有效，但是增加放射紫外光的元件，不仅会使制造工艺更为复杂，而导致制造工艺成本增加，且此技术需额外增加控制紫外光元件发光的控制元件，而使得整个晶体管的系统变复杂。
中国台湾专利公告编号第I412137号提出一种薄膜晶体管及显示单元，其使用氧化铝薄膜作为钝化层来保护铟镓锌氧化物层，以防止氧气及水汽接触铟镓锌氧化物层。但是氧化铝薄膜的沉积需使用射频(radio frequency；RF)制造工艺，因此不仅氧化铝薄膜的沉积速率慢，而导致生产效率不佳，并且容易使基底升温，进而影响铟镓锌氧化物层的性质。
另一方面，E.S.Sundholm等人于2012年6月的国际电气电子工程师协会的电子元件协会所出版的期刊(IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS)第33卷第6期中提出一种利用锌锡硅氧化物(ZTSO)阻挡层的非晶态氧化物半导体的钝化(Passivation ofAmorphous Oxide Semiconductors Utilizing a Zinc–Tin–Silicon–Oxide Barrier Layer)。此技术以锌锡硅氧化物作为钝化层材料，借以隔绝氧气及水汽，来保护铟镓锌氧化物层。但是锌锡硅氧化物薄膜必须以射频制造工艺溅射，因此不仅设备成本高，且生产效率不佳。
S.H.Choi于2012年3月的国际电气电子工程师协会的电子器件协会所出版的期刊第33卷第3期中提出一种改善铟镓锌氧化物的薄膜晶体管的电性与可靠度的低温有机环化全氟聚合物(cyclized perfluoropolymer；CYTOP)钝化层(Low-TemperatureOrganic(CYTOP)Passivation for Improvement of Electric Characteristics and Reliabilityin IGZO TFTs)。此技术以环化全氟聚合物有机物作为钝化层材料。然而，此环化全氟聚合物有机物薄膜需以旋转涂布法的工序制作，因此仅能应用于小尺寸玻璃基底，不符合铟镓锌氧化物应用于大尺寸面板的需求。
G.W.Chang于2011年出版的固态薄膜(Thin Solid Films)期刊第520卷的第1608-1611页中提出一种石蜡钝化层对底栅非晶态铟镓锌氧化物薄膜晶体管的电性的改善(Paraffin wax passivation layer improvements in electrical characteristics of bottomgate amorphous indium–gallium–zinc oxide thin-film transistors)。此技术以石蜡有机物作为钝化层材料。然而，此石蜡有机物薄膜也需以旋转涂布法的工序制作，因此也仅能应用于小尺寸玻璃基底，不符合铟镓锌氧化物应用于大尺寸面板的需求。
发明内容
因此，本发明的一目的就是在提供一种钝化层的制造方法，以解决薄膜晶体管器件的铟镓锌氧化物层易受环境氧气和水汽影响的问题，同时具有高的生产效率和低的制造成本。
根据本发明的上述目的，提出一种钝化层的制造方法，其包含下列步骤。提供一薄膜晶体管器件，其中此薄膜晶体管器件包含一铟镓锌氧化物层。利用一硅铝靶材进行一溅射制造工艺，以形成一钝化层覆盖在前述铟镓锌氧化物层上。其中，硅铝靶材由铝与硅所组成，且溅射制造工艺的工艺气体包含氧气与氩气。
依据本发明的一实施例，上述的硅铝靶材包含20wt％至80wt％的硅。
依据本发明的另一实施例，上述的溅射制造工艺包含利用直流磁控溅射方式或射频磁控溅射方式。
依据本发明的又一实施例，上述的氧气与氩气的比例为1：1至1：2。
依据本发明的再一实施例，上述的工艺气体还包含氮气。
依据本发明的再一实施例，上述的氮气与氩气的比例为1：1至1：2。
依据本发明的再一实施例，在上述的溅射制造工艺中，工艺气体的压力为2～8mtorr。
依据本发明的再一实施例，上述的钝化层的厚度为25nm至100nm。
依据本发明的再一实施例，上述的钝化层包含硅铝氧化物。
依据本发明的再一实施例，于上述溅射制造工艺后，还包含进行一退火处理。
依据本发明的再一实施例，上述退火处理包含在大气环境下，以300℃的工艺温度进行一个小时。
本发明还提供另一种钝化层的制造方法，其包含：
提供一薄膜晶体管器件，其中该薄膜晶体管器件包含一铟镓锌氧化物层；利用一硅铝靶材进行一溅射制造工艺，以形成一钝化层覆盖在该铟镓锌氧化物层上，其中该硅铝靶材由铝与硅所组成，该溅射制造工艺的一工艺气体包含一氮气与一氩气，该钝化层包含硅铝氮化物。
依据本发明的再一实施例，于上述溅射制造工艺后，还包含进行一退火处理，该退火处理包含在大气环境下，以300℃的工艺温度进行一个小时，以使该硅铝氮化物氧化，形成硅铝氮氧化物。
本发明利用硅铝靶材进行反应性溅射，以在薄膜晶体管器件的铟镓锌氧化物层上形成含硅与铝的氧化物作为钝化层，如此以来可有效阻隔氧气与水汽，进而可达到保护铟镓锌氧化物层的功效。
本发明在提供一种钝化层的材料，其钝化层是由非晶态氧化硅与非晶态氧化铝所组成的复合薄膜，该复合薄膜可有效阻隔氧气与水汽，进而可达到保护铟镓锌氧化物层的功效。
本发明提供一种钝化层的材料，其钝化层是由非晶态氧化硅与非晶态氧化铝所组成的复合薄膜，单纯计算复合薄膜的硅和铝的含量时，硅含量为20wt％至80wt％，剩余者为铝含量。
本发明提供一种钝化层的材料，其钝化层是由非晶态氧化硅与非晶态氧化铝所组成的复合薄膜，该复合薄膜的氧含量为使硅与铝形成氧化物所需配位数的量。
本发明提供一种钝化层的材料，其钝化层由非晶态氮氧化硅与非晶态氮氧化铝所组成的复合薄膜，该复合薄膜可有效阻隔氧气与水汽，进而可达到保护铟镓锌氧化物层的功效。
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本发明提供一种钝化层的材料，其钝化层是由非晶态氮氧化硅与非晶态氮氧化铝所组成的复合薄膜，该复合薄膜的氮氧含量为使硅与铝形成氮氧化物所需配位数的量。
本发明提供一种钝化层的制造方法，其钝化层的沉积速率快，可达传统氧化铝薄膜的沉积速率的6倍，因此可大幅提升生产效率。
本发明提供一种钝化层的制造方法，其可使用一般直流(Direct Current；DC)磁控溅射方式来进行钝化层的沉积，因此不需改变现有沉积设备即可生产出品质符合标准的钝化层，且生产效率高，进而可降低生产成本。
附图说明
图1A绘示一种不具有钝化层保护的薄膜晶体管器件在真空环境下于室温进行正电压应力(positive bias stress；PBS)可靠度测试的结果。
图1B绘示一种不具有钝化层保护的薄膜晶体管器件在氧气环境下于室温进行正电压应力可靠度测试的结果。
图1C绘示一种不具有钝化层保护的薄膜晶体管器件在水汽环境下于室温进行正电压应力可靠度测试的结果。
图2A绘示一种具有氧化硅钝化层保护的薄膜晶体管器件在真空环境下于室温进行正电压应力可靠度测试的结果。
图2B绘示一种具有氧化硅钝化层保护的薄膜晶体管器件在氧气环境下于室温进行正电压应力可靠度测试的结果。
图2C绘示一种具有氧化硅钝化层保护的薄膜晶体管器件在水汽环境下于室温进行正电压应力可靠度测试的结果。
图3绘示依照本发明的一实施方式的一种钝化层的制造方法的流程图。
图4A与图4B绘示依照本发明的一实施方式的一种钝化层的制造方法的制造工艺剖面图。
图5A绘示具有本发明的一实施方式的钝化层保护的薄膜晶体管器件在真空环境下于室温进行正电压应力可靠度测试的结果。
图5B绘示具有本发明的一实施方式的钝化层保护的薄膜晶体管器件在氧气环境下于室温进行正电压应力可靠度测试的结果。
图5C绘示具有本发明的一实施方式的钝化层保护的薄膜晶体管器件在水汽环境下于室温进行正电压应力可靠度测试的结果。
图6A绘示具有本发明的另一实施方式的钝化层保护的薄膜晶体管器件在真空环境下于室温进行正电压应力可靠度测试的结果。
图6B绘示具有本发明的另一实施方式的钝化层保护的薄膜晶体管器件在氧气环境下于室温进行正电压应力可靠度测试的结果。
图6C绘示具有本发明的另一实施方式的钝化层保护的薄膜晶体管器件在水汽环境下于室温进行正电压应力可靠度测试的结果。
图7A绘示具有本发明的又一实施方式的钝化层保护的薄膜晶体管器件在真空环境下于室温进行正电压应力可靠度测试的结果。
图7B绘示具有本发明的又一实施方式的钝化层保护的薄膜晶体管器件在氧气环境下于室温进行正电压应力可靠度测试的结果。
图7C绘示具有本发明的又一实施方式的钝化层保护的薄膜晶体管器件在水汽环境下于室温进行正电压应力可靠度测试的结果。
符号说明：
100 钝化层的制造方法
102 步骤
104 步骤
200 薄膜晶体管器件
202 基底
204 表面
206 栅极
208 绝缘层
210 铟镓锌氧化物层
212 漏极
214 源极
216 表面
218 钝化层
具体实施方式
请参照图1A至图1C，其分别绘示一种不具有钝化层保护的薄膜晶体管器件在真空环境、氧气环境与水汽环境下于室温进行正电压应力可靠度测试的结果。此薄膜晶体管器件具有铟镓锌氧化物层，但此薄膜晶体管器件并未具有钝化层保护铟镓锌氧化物层。在这些可靠度测试实验中，薄膜晶体管器件可靠度的测量时间点分别为施加偏压前(即初始状态)，以及施加偏压100秒、200秒、500秒与1000秒后的栅极电压与漏极电流(Vg-Id)之间的关系。
由图1A至图1C所示的实验结果发现，不具有钝化层保护的薄膜晶体管器件在经过正电压应力后，除了在真空环境下，薄膜晶体管器件的电学性质维持稳定外，在氧气和水汽环境下，薄膜晶体管器件的临界电压(threshold voltage，Vth)均会随施加电压时间的增加而偏移。甚至，当施加电压的时间达1000秒时，临界电压的偏移(ΔVth)达3V以上。这样的测试结果显示具铟镓锌氧化层的薄膜晶体管器件在无钝化层的保护下，随着施加正电压应力时间的增加，薄膜晶体管器件的临界电压Vth会出现飘移现象，而影响薄膜晶体管器件的控制稳定性。
在另一种比较例中，先提供底栅共面型结构的铟镓锌氧化物薄膜晶体管器件，再以纯硅靶，并利用射频溅射的方式，在薄膜晶体管器件的铟镓锌氧化物层上形成氧化硅薄膜作为钝化层。溅射制造工艺所采用的工艺气体为氧气与氩气，且氧气与氩气的比例为1：1。此外，溅射时，工艺气体的压力为8mtorr。而在钝化层的溅射完成后，将薄膜晶体管器件连同其上的钝化层在大气环境下以300℃的工艺温度退火一个小时。
请参照图2A至图2C，其分别绘示一种具有氧化硅钝化层保护的薄膜晶体管器件在真空环境、氧气环境与水汽环境下于室温进行正电压应力可靠度测试的结果。在这些可靠度测试实验中，薄膜晶体管器件的可靠度的测量时间点同样分别为施加偏压前，以及施加偏压100秒、200秒、500秒与1000秒后的栅极电压与漏极电流(Vg-Id)之间的关系。
从图2A至图2C的实验结果发现，在真空环境下，薄膜晶体管器件的电学性质虽尚维持稳定。但在氧气和水汽环境下，虽然有氧化硅钝化层保护铟镓锌氧化物层，但是薄膜晶体管器件的临界电压仍会随施加电压时间的增加而偏移。这样的测试结果显示氧化硅并未达到保护效果，而使得薄膜晶体管器件仍会随着施加正电压应力时间的增加，而产生临界电压的偏移出现飘移的现象，同样会对薄膜晶体管器件的控制稳定性造成负面影响。
有鉴于此，本案发明人提出一种钝化层的制造方法，其可制作出可有效阻隔氧气与水汽的钝化层，并可大幅提升生产效率。
请参照图3、图4A与图4B，其中图3绘示依照本发明的一实施方式的一种钝化层的制造方法的流程图100，图4A与图4B绘示依照本发明的一实施方式的一种钝化层的制造方法的制造工艺剖面图。在本实施方式中，进行图3所示的钝化层的制造方法的流程100时，可先如步骤102所述，提供如图4A所示的薄膜晶体管器件200。在一些实施例中，薄膜晶体管器件200可为底栅共面型结构的晶体管器件。此薄膜晶体管器件200至少包含铟镓锌氧化物层210。
在一示范例子中，如图4A所示，薄膜晶体管器件200主要包含基底202、栅极206、绝缘层208、铟镓锌氧化物层210、漏极212与源极214。基底202可例如为玻璃基底或软性塑胶板。栅极206设置在基底202的表面204的一部分上。在一些实施例中，栅极206为金属层。绝缘层208覆盖在栅极206与基底202的表面204的暴露部分上。绝缘层208的材料可例如包含氧化硅或氮化硅。铟镓锌氧化物层210位于栅极206上方，且覆盖部分的绝缘层208。漏极212与源极214可分别设于铟镓锌氧化物层210的两侧，且延伸覆盖在铟镓锌氧化物层210两侧的绝缘层208上。此外，漏极212与源极214均与部分的铟镓锌氧化物层210接合，并暴露出铟镓锌氧化物层210的中央区域的表面216。绝缘层208可使栅极206与铟镓锌氧化物层210、漏极212和源极214电性隔离。
接着，如图3的步骤104所述，利用硅铝靶材进行溅射制造工艺，借以形成钝化层218覆盖在铟镓锌氧化物层210的暴露表面216上。如图4B所示，在一些实施例中，钝化层218较佳是延伸覆盖在铟镓锌氧化物层210的暴露表面216两侧的漏极212的一部分与源极214的一部分上，以使钝化层218可更严密地隔绝氧气与水汽。在本实施方式中，硅铝靶材由铝与硅所组成。在一些实施例中，硅铝靶材包含20wt％至80wt％的硅，包含的铝为100wt％扣除硅含量后的余数，即硅铝靶材包含80wt％至20wt％的铝。在一示范例子中，钝化层218可为至少包含铝与硅的氧化物，且钝化层218的厚度可为25nm至100nm。在另一示范例子中，钝化层218可为铝与硅的氮化物。在又一示范例子中，钝化层218可为硅铝氮氧化物。
在一些实施例中，钝化层218为由非晶态氧化硅与非晶态氧化铝所组成的复合薄膜。单纯计算此复合薄膜中的硅和铝的含量时，硅含量为20wt％至80wt％，剩余者为铝含量。在一些示范例子中，此复合薄膜的氧含量为使硅与铝形成氧化物所需配位数的量。
在另一些实施例中，钝化层218为由非晶态氮氧化硅与非晶态氮氧化铝所组成的复合薄膜。单纯计算此复合薄膜的硅和铝的含量时，硅含量为20wt％至80wt％，剩余者为铝含量。在一些示范例子中，此复合薄膜的氮氧含量为使硅与铝形成氮氧化物所需配位数的量。
此外，溅射制造工艺可利用直流磁控溅射方式或射频磁控溅射方式来进行。在本实施方式中，进行溅射制造工艺时所使用的工艺气体至少包含氧气与氩气，然此工艺气体还可进一步包含氮气。在一示范例子中，工艺气体的压力可控制为8mtorr。在一些实施例中，钝化层218的溅射制造工艺可仅使用氧气与氩气，而不使用氮气。在这样的实施例中，所形成的钝化层218可有效隔绝氧气及水汽的渗入，进而达到保护铟镓锌氧化物层210不受氧气及水汽影响的功效。
在一些实施例中，于溅射制造工艺后，还可对薄膜晶体管器件200与其上的钝化层218进行退火处理，使所生成的钝化层218致密化，进一步增强阻隔氧气及水汽的功效。在一些示范例子中，退火处理为在大气环境下，以300℃的工艺温度进行约一个小时。
在另一些实施例中，溅射制造工艺所使用的工艺气体除了氩气外，还包含氮气。在这样的实施例中，钝化层218包含硅铝氮化物。在一示范例子中，于溅射制造工艺所使用的气体中，氮气与氩气的比例为1：1至1：2。此外，于溅射制造工艺后，同样可对薄膜晶体管器件200与其上的钝化层218进行退火处理。在一些示范例子中，退火处理为在大气环境下，以300℃的工艺温度进行一个小时的退火处理，使硅铝氮化物氧化，形成硅铝氮氧化物。在这样的实施例中，所形成的钝化层218不仅同样可有效隔绝氧气及水汽的渗入，进而达到保护铟镓锌氧化物层210不受氧气及水汽影响的目的，而且钝化层218的沉积速率为仅使用氧气与氩气的实施例的两倍，可更有效地提升生产速率。在一示范例子中，于溅射制造工艺所使用的气体中，氧气与氩气，以及氮气与氩气的比例均为1：1至1：2。在另一些实施例中，溅射制造工艺所使用的气体包含氧气、氮气与氩气。
在一些实施例中，由于所生成的钝化层包含硅与铝的氧化物，因此可有效阻隔氧气与水汽渗入而影响铟镓锌氧化物层，进而可保护铟镓锌氧化物层的电性。此外，这些实施例的钝化层沉积速率快，而可提升生产效率。而且，这些实施例的溅射制造工艺可采直流磁控溅射方式，因此直接采用现有的沉积设备，而可降低生产成本。
以下利用三个示范实施例来说明利用本案的钝化层的制造方法所制备的钝化层的功效。在第一示范实施例中，先提供底栅共面型结构的薄膜晶体管器件，此薄膜晶体管器件包含铟镓锌氧化物层。接着，采用铝含量20wt％的硅铝靶材，且以直流磁控溅射方式形成厚度为100nm的硅铝氧化物薄膜覆盖在暴露出的铟镓锌氧化物层上，以作为保护铟镓锌氧化物层的钝化层。其中，工艺气体采用氧气与氩气，且氧气与氩气的比例为1：2。溅射时的工艺气体的压力控制为8mtorr。此外，钝化层溅射完成后，薄膜晶体管器件及其上的钝化层在大气环境下以300℃的工艺温度退火一个小时。
请参照图5A至图5C，其分别绘示具有本发明的一实施方式的钝化层保护的薄膜晶体管器件在真空环境、氧气环境与水汽环境下于室温进行正电压应力可靠度测试的结果。在这些可靠度测试实验中，薄膜晶体管器件的可靠度的测量时间点同样分别为施加偏压前，以及施加偏压100秒、200秒、500秒与1000秒后的栅极电压与漏极电流之间的关系。
从图5A至图5C的实验结果发现，不论在真空、氧气或水汽环境下，利用铝含量20wt％的硅铝靶材所形成的100nm厚的硅铝氧化物钝化层来保护薄膜晶体管器件，均可使薄膜晶体管器件的电学性质维持稳定。这样的测试结果显示，以铝含量20wt％的硅铝靶材所形成的硅铝氧化物钝化层可有效保护薄膜晶体管器件，使其不受氧气及水汽的影响，进而可确保其电性稳定效果。
在第二示范实施例中，先提供底栅共面型结构的薄膜晶体管器件，此薄膜晶体管器件包含铟镓锌氧化物层。接着，采用铝含量50wt％的硅铝靶材，且以直流磁控溅射方式形成厚度为50nm的硅铝氧化物薄膜覆盖在暴露出的铟镓锌氧化物层上，以作为保护铟镓锌氧化物层的钝化层。其中，工艺气体采用氧气与氩气，且氧气与氩气的比例为1：2。溅射时的工艺气体的压力控制为2mtorr。此外，钝化层溅射完成后，薄膜晶体管器件及其上的钝化层在大气环境下以300℃的工艺温度退火一个小时。
请参照图6A至图6C，其分别绘示具有本发明的另一实施方式的钝化层保护的薄膜晶体管器件在真空环境、氧气环境与水汽环境下于室温进行正电压应力可靠度测试的结果。在这些可靠度测试实验中，薄膜晶体管器件的可靠度的测量时间点同样分别为施加偏压前，以及施加偏压100秒、200秒、500秒与1000秒后的栅极电压与漏极电流之间的关系。
从图6A至图6C的实验结果发现，不论在真空、氧气或水汽环境下，利用铝含量50wt％的硅铝靶材所形成的50nm厚的硅铝氧化物钝化层来保护薄膜晶体管器件，同样均可使薄膜晶体管器件的电学性质维持稳定。这样的测试结果显示，以铝含量50wt％的硅铝靶材所形成的硅铝氧化物钝化薄膜可有效保护薄膜晶体管器件，使其不受氧气及水汽的影响，进而可确保其电性效果。
在第三示范实施例中，同样先提供底栅共面型结构的薄膜晶体管器件，此薄膜晶体管器件包含铟镓锌氧化物层。接着，采用铝含量80wt％的硅铝靶材，且以直流磁控溅射方式形成厚度为25nm的硅铝氮氧化物薄膜覆盖在暴露出的铟镓锌氧化物层上，以作为保护铟镓锌氧化物层的钝化层。其中，工艺气体采用氮气与氩气，且氮气与氩气的比例为1：2。溅射时的工艺气体的压力控制为8mtorr。此外，钝化层溅射完成后，薄膜晶体管器件及其上的钝化层在大气环境下以300℃的工艺温度退火一个小时。
请参照图7A至图7C，其分别绘示具有本发明的又一实施方式的钝化层保护的薄膜晶体管器件在真空环境、氧气环境与水汽环境下于室温进行正电压应力可靠度测试的结果。在这些可靠度测试实验中，薄膜晶体管器件的可靠度的测量时间点同样分别为施加偏压前，以及施加偏压100秒、200秒、500秒与1000秒后的栅极电压与漏极电流之间的关系。
从图7A至图7C的实验结果发现，不论在真空、氧气或水汽环境下，利用铝含量80wt％的硅铝靶材所形成的25nm厚的硅铝氮氧化物钝化层来保护薄膜晶体管器件，同样均可使薄膜晶体管器件的电气性质维持稳定。这样的测试结果显示，以铝含量80wt％的硅铝靶材所形成的硅铝氮氧化物钝化薄膜可有效保护薄膜晶体管器件，使其不受氧气及水汽的影响，进而可确保其电性效果。
由上述的实施方式可知，本发明的一优点就是因为本发明的钝化层的制造方法是利用硅铝靶材进行反应性溅射，以在薄膜晶体管器件的铟镓锌氧化物层上形成含硅与铝的氧化物作为钝化层，因此可有效阻隔氧气与水汽，进而可达到保护铟镓锌氧化物层的功效。
由上述的实施方式可知，本发明的一优点就是因为本发明的钝化层的制造方法是利用硅铝靶材进行反应性溅射，以在薄膜晶体管器件的铟镓锌氧化物层上形成含硅与铝的氮氧化物作为钝化层，因此可有效阻隔氧气与水汽，进而可达到保护铟镓锌氧化物层的功效。
由上述的实施方式可知，本发明的另一优点就是因为应用本发明的钝化层的制造方法，可提高钝化层的沉积速率，且可达传统氧化铝薄膜的沉积速率的6倍，因此可大幅提升生产效率。
由上述的实施方式可知，本发明的又一优点就是因为本发明的钝化层的制造方法可使用一般直流磁控溅射方式来进行钝化层的沉积，因此不需改变现有沉积设备即可生产出品质符合标准的钝化层，且生产效率高，进而可降低生产成本。
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，任何在此技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的改动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求所界定的为准。
Claims (13)
1.一种钝化层的制造方法，其特征在于，该方法包含：
提供一薄膜晶体管器件，其中该薄膜晶体管器件包含一铟镓锌氧化物层；以及
利用一硅铝靶材进行一溅射制造工艺，以形成一钝化层覆盖在该铟镓锌氧化物层上，其中该硅铝靶材由铝与硅所组成，且该溅射制造工艺的一工艺气体包含一氧气与一氩气。
2.如权利要求1所述的钝化层的制造方法，其特征在于，该硅铝靶材包含20wt％至80wt％的硅。
3.如权利要求1所述的钝化层的制造方法，其特征在于，该溅射制造工艺包含利用一直流磁控溅射方式或一射频磁控溅射方式。
4.如权利要求1所述的钝化层的制造方法，其特征在于，该氧气与该氩气的比例为1：1至1：2。
5.如权利要求1所述的钝化层的制造方法，其特征在于，该工艺气体还包含一氮气。
6.如权利要求5所述的钝化层的制造方法，其特征在于，该氮气与该氩气的比例为1：1至1：2。
7.如权利要求1所述的钝化层的制造方法，其特征在于，在该溅射制造工艺中，该工艺气体的压力为2mtorr至8mtorr。
8.如权利要求1所述的钝化层的制造方法，其特征在于，该钝化层的厚度为25nm至100nm。
9.如权利要求1所述的钝化层的制造方法，其特征在于，该钝化层包含硅铝氧化物。
10.如权利要求1所述的钝化层的制造方法，于该溅射制造工艺后，其特征在于，还包含进行一退火处理。
11.如权利要求10所述的钝化层的制造方法，其特征在于，该退火处理包含在大气环境下，以300℃的工艺温度进行一个小时。
12.一种钝化层的制造方法，其特征在于，该方法包含：
提供一薄膜晶体管器件，其中该薄膜晶体管器件包含一铟镓锌氧化物层；以及
利用一硅铝靶材进行一溅射制造工艺，以形成一钝化层覆盖在该铟镓锌氧化物层上，其中该硅铝靶材由铝与硅所组成，该溅射制造工艺的一工艺气体包含一氮气与一氩气，该钝化层包含硅铝氮化物。
13.如权利要求12所述的钝化层的制造方法，于该溅射制造工艺后，其特征在于，还包含进行一退火处理，该退火处理包含在大气环境下，以300℃的工艺温度进行一个小时，以使该硅铝氮化物氧化，形成硅铝氮氧化物。
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