CN1588630A - 薄膜晶体管及其电路的制作方法 - Google Patents

Abstract

一种于基板上制作薄膜晶体管的方法，基板的表面包括栅极电极与栅极绝缘层，先利用被氢气所稀释的硅甲烷进行一沉积工艺，于栅极绝缘层之上形成含硅薄膜，再利用氢气作为反应气体进行一等离子体蚀刻工艺，接着至少重复沉积以及蚀刻工艺一次以形成接口层，最后于接口层之上形成非晶硅层、掺杂半导体层、源极以及漏极电极。

Description

薄膜晶体管及其电路的制作方法

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管及其电路的制作方法，特别是涉及一种具有优良载子移动率以及起始电压的稳定度的薄膜晶体管及其电路的制作方法。

背景技术

近年来，各种平面显示技术不断的蓬勃发展，经过持续的研究开发之后，如液晶显示器、等离子体显示器、有机发光二极管显示器等新产品，已逐渐的商业化并应用于各种尺寸以及各种面积的显示装置。目前整个平面显示器业界，无不朝向更高画质、高分辨率、高亮度且低价位的方向发展，以期能制作出更具商业价值的显示器产品。在现今的平面显示器技术中，液晶显示器可谓其中最为成熟的一项技术，举凡日常生活中常见的手机、数码相机、摄影机、笔记型计算机以至于监视器均是利用此项技术所制造的商品。液晶显示器采用利用液晶分子的旋转状态来控制透光度的技术，进而实现色彩的显示，所以其亮暗是经由控制透光率来做调整，当色彩不变时，液晶分子也保持不变，液晶显示器也因而具有画面稳定、无闪烁感的优点。而有机发光二极管显示器虽然起步较液晶显示器晚，但却以具备自发光、广视角、响应速度快、低耗电量、对比强、亮度高、厚度薄、可全彩化、结构简单以及操作环境温度范围大等优点，已逐渐在许多应用领域中受到瞩目。

此外，液晶显示器以及有机发光二极管显示器还具有另一项优点，即其均可作为利用薄膜晶体管来做驱动的有源式矩阵显示器。所谓的有源驱动，即是在液晶显示器的基板上制作许多排列成阵列的薄膜晶体管、像素电极、互相垂直交错的扫描线与信号线，并配合以适当的电容、连接垫等电子元件。于驱动时，各像素电极分别被对应于它的独立驱动电路所驱动，也就是说，当各独立驱动电路中的薄膜晶体管被开启时，会传递特定的电压于相对应的像素电极之上，进而使显示器产生预定的画面。不同于被动式矩阵显示器是采用循序驱动扫描线的方式，逐一驱动位于不同行/列上的像素，有源式矩阵显示器中每一行/列上的像素的发光时间不会受限于显示器的扫描频率以及扫描线数目。因此，对于大画面或是高分辨率(表示扫描线增加)的显示器而言，薄膜晶体管及其电路的制作可以说是一项关键技术。

请参考图1至图3，图1至图3为现有制作至少一薄膜晶体管26的方法示意图。如图1所示，现有的薄膜晶体管为一底栅极的结构。薄膜晶体管26制作于一绝缘基板10之上，绝缘基板10必需由透光的材料所构成，且通常为一玻璃基板、一石英基板或是一塑料基板。绝缘基板10的表面包括一源极预定区域11、一漏极预定区域12以及一通道预定区域13。首先进行一第一溅射工艺，于绝缘基板10的表面形成一第一金属层(未显示)，第一金属层(未显示)为一钨层、一铬层或是一其它导电金属层。接着利用一第一光刻暨蚀刻工艺于绝缘基板10的表面形成一栅极电极14，且栅极电极14位于通道预定区域13的上方。

然后进行一第一等离子体增强化学气相沉积工艺，于栅极电极14以及绝缘基板10的表面形成一氮化硅层16，以用来作为栅极绝缘层。随后于氮化硅层16的表面上形成一半导体层18，半导体层18亦被称为有源层，为一含氢的非晶硅层，并用来作为当薄膜晶体管(未显示)被开启时的通道之用。再于半导体层18的上方全面沉积一掺杂半导体层22，掺杂半导体层22通常由掺杂磷的非晶硅所构成。

如图2所示，再进行一第二光刻暨蚀刻工艺，以去除部分的半导体层18以及掺杂半导体层22。接着再进行一第二溅射工艺，于掺杂半导体层22、半导体层18以及氮化硅层16的上方全面形成一第二金属层24，而构成第二金属层24的材料包括钨、铬或是钼。

如图3所示，随后进行一第三光刻暨蚀刻工艺，以于第二金属层24之中形成薄膜晶体管26的源极电极28以及漏极电极32，并使位于通道预定区域13之上的半导体层18暴露出来。其中，源极电极28位于源极预定区域11之上，并同时位于部份的氮化硅层16以及掺杂半导体层22之上，而漏极电极32位于漏极预定区域12之上，并同时位于部份的氮化硅层16以及掺杂半导体层22之上。掺杂半导体层22用来提升第二金属层24对半导体层18进行欧姆式接触的能力，以避免功函数相差甚大的第二金属层24与半导体层18直接接触时所衍生的种种问题。

最后再沉积一介电层34，并利用一第四光刻暨蚀刻工艺，以于源极预定区域11以及漏极预定区域12上方的介电层34内分别形成一直达源极电极28以及漏极电极32的接触孔洞36，便于尔后将接触孔洞36之内填满导电材料，以依照电路设计将源极电极28以及漏极电极32经由接触插塞38分别电连接至电容的极板或是影像信号线(均未显示于图中)，以完成整个电路的制作。

然而现有制作薄膜晶体管26的方法，却衍生出一相当严重的问题。由于用来作为通道的半导体层18，由含氢的非晶硅材料所构成，当薄膜晶体管26被开启时，载子移动率并不够高，以致于影响到驱动速度，而当薄膜晶体管26被关闭时，漏电流又太大。同时，由于非晶硅并不具有特定的结构，当任一硅原子少了一原本应与其键结的原子时，便产生所谓介稳定状态的悬键，悬键可以被视为一种缺陷，并可能抓住电子或是影响电子的流通。然而，由于半导体层18为一含氢的非晶硅层，氢将会于悬键产生的地方与硅原子结合并形成键结，并且因为氢原子非常容易扩散至半导体层18以及氮化硅层16的接口(Si/SiN_x接口)，更由于Si-SiN_x接口的不连续性，氢原子非常容易被陷入在Si-SiN_x接口而成为接口陷入电荷(interface-trapped charge)。对于任何一个薄膜晶体管而言，其起始电压为半导体表面产生强反转时所需的最小栅极电压，且起始电压与平带电压相关，而由于接口陷入电荷的产生，平带电压的大小将会被改变，以至于影响起始电压的大小，进而影响薄膜晶体管26的稳定性以及寿命。

因此，现有技术中又发展出一种方法，将非晶硅材料转变成为多晶硅材料，以期能解决上述问题。请参考图4，图4为现有技术中利用准分子激光退火工艺来处理非晶硅薄膜52的方法示意图。如图4所示，现有技术中利用准分子激光退火工艺来处理非晶硅薄膜52的方法于形成非晶硅薄膜52之后，再将绝缘基板50置入一密闭的反应室(未显示)内，以进行准分子激光退火工艺。在进行准分子激光退火工艺时，准分子激光的激光脉冲54可自反应室(未显示)上方的透明窗口(未显示)照射至绝缘基板50表面的非晶薄膜52，并根据一预先设定的工艺范围以一种类似扫描的方式逐步扫过该工艺范围内的所有区域，来对该工艺范围内的非晶硅薄膜52进行快速加热，使非晶硅薄膜52经由对激光深紫外光的吸收而达到快速的熔融与再结晶，进而转变成为多晶硅材料。

然而，这种方法也面临严重的问题。首先，于工艺上，就必须要增加一个准分子激光退火的步骤，明显地增加了工艺所需的时间与成本。其次，当利用准分子激光退火工艺来制作多晶硅薄膜时，必须要同时控制好许多变量，这些变量包括有非晶硅薄膜的氢含量、膜厚均匀性以及表面粗糙度、激光能量密度的大小、激光能量空间上分布的均匀性、激光脉冲的重叠程度、进行激光退火时基板的温度以及周围的气氛等，当工艺的控制不够理想时，通道区域内的有源多晶硅薄膜的品质将会难以控制。此外，由于激光结晶工艺为一种低温固相再结晶工艺，固相再结晶所花费的时间太长，故晶粒往往只能成长到一定的大小，无法有效控制晶粒边界数目，进而使载子移动率以及漏电流均不如预期。

因此，如何能发展出一种新的工艺，以利用这种新的工艺制作出具有预期显微结构的半导体层，于应用此半导体层成为薄膜晶体管的有源层时，可以得到令人满意的载子移动率以及低漏电流，又不需要进行额外的工艺步骤，便成为十分重要的课题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种制作薄膜晶体管及其电路的方法，以解决上述问题。

在本发明的最佳实施例中，于一基板之上制作至少一薄膜晶体管，该基板的表面包括该薄膜晶体管的一栅极电极以及一覆盖该栅极电极的栅极绝缘层，该方法包括下列步骤：(a).利用一被氢气所稀释的硅甲烷(diluted silanein H2)进行一沉积工艺，于该栅极绝缘层之上形成一含硅薄膜；(b).利用氢气作为反应气体进行一等离子体蚀刻工艺；(c).至少重复(a)步骤至(b)步骤一次以形成一接口层；(d).于该接口层之上依序形成该薄膜晶体管的一非晶硅层、二掺杂半导体层、一源极电极以及一漏极电极。

由于本发明制作薄膜晶体管的方法，先利用被氢气所稀释的硅甲烷来进行沉积工艺，以于栅极绝缘层之上形成含硅薄膜，再利用氢气作为反应气体进行一等离子体蚀刻工艺，以将其中的非晶硅组成蚀刻掉，进而提供有利于微晶硅薄膜成长的条件。然后，上述的沉积以及蚀刻工艺再被交互重复进行，也就是利用一层接着一层的技术，来制作出接口层，随后再依序制作非晶硅层、掺杂半导体层、源极电极以及漏极电极。由于接口层中微晶硅材料的显微结构，不论是在晶粒大小、孔洞比率或是结晶比率上，均能藉由工艺控制轻易地达到预期，因此，接口层将可以充分发挥改善非晶硅层与栅极绝缘层界面特性的功效。不仅当薄膜晶体管被开启时的载子移动率可以维持在一定的水准，薄膜晶体管被关闭时的漏电流更是较现有技术中的薄膜晶体管为低。另外，由于接口特性已经被有效改善，现有技术中于Si/SiN_x接口产生介稳定悬键的现象将可以被有效抑制，进而增进薄膜晶体管的起始电压稳定性以及延长其使用寿命。且由于本发明方法中并不需要将整个有源层均沉积成为微晶硅层，完全不会衍生大幅增加工艺时间的问题。同时，本发明方法可以利用生产在线既有的等离子体增强化学气相沉积设备来实施，完全不会有增加新设备的考虑。

附图说明

图1至图3为现有制作至少一薄膜晶体管的方法示意图。

图4为现有技术中利用准分子激光退火工艺来处理非晶硅薄膜的方法示意图。

图5至图8为本发明第一实施例中制作至少一薄膜晶体管的方法示意图。

图9为本发明第一实施例中薄膜晶体管的转换特性曲线图。

图10为本发明第一实施例中制作薄膜晶体管时一层接着一层技术中实施次数对于起始电压偏移以及载子移动率的关系曲线图。

图11为本发明第一实施例中沉积工艺时硅甲烷的流量对于起始电压偏移以及载子移动率的关系曲线图。

图12为本发明第一实施例中沉积工艺对等离子体蚀刻工艺的总反应时间比对于起始电压偏移以及载子移动率的关系曲线图。

图13为本发明第一实施例中的薄膜晶体管于偏压应力之下的特性曲线图。

图14为本发明第二实施例中一薄膜晶体管的示意图。

简单符号说明

10、50、100、200  绝缘基板

11、101  源极预定区域  12、102  漏极预定区域

13、103  通道预定区域

14、104、204  栅极电极  16、106、206  氮化硅层

18、114、214  半导体层

22、116  掺杂半导体层       24、118  第二金属层

26、122、222  薄膜晶体管

28、124、224  源极电极      32、126、226  漏极电极

34、128  介电层             36、132  接触孔洞

38、134、234    接触插塞

52  多晶硅薄膜              54  激光脉冲

108、208  界面层            112  含硅薄膜

236  蚀刻停止图案

具体实施方式

请参考图5至图8，图5至图8为本发明第一实施例中制作至少一薄膜晶体管122的方法示意图。如图5所示，本发明第一实施例中的薄膜晶体管为一底栅极的结构。薄膜晶体管122制作于一绝缘基板100之上，绝缘基板100必需由透光的材料所构成，且通常为一玻璃基板、一石英基板或是一塑料基板。绝缘基板100的表面包括一源极预定区域101、一漏极预定区域102以及一通道预定区域103。首先进行一第一溅射工艺，于绝缘基板100的表面形成一第一金属层(未显示)。第一金属层(未显示)可为一单层金属层或是一多层金属层，若第一金属层(未显示)为一单层金属层时，构成第一金属层的材料包括铝、钼、铬、钨、钽、铜或是上述金属的一合金，而当第一金属层(未显示)为一多层金属层时，构成各金属层的材料包括铝、钼、铬、钨、钽、铜或是上述金属的一合金。接着利用一第一光刻暨蚀刻工艺于绝缘基板100的表面形成一栅极电极104，且栅极电极104位于通道预定区域103的上方。

然后进行一第一等离子体增强化学气相沉积工艺，于栅极电极104以及绝缘基板100的表面形成一氮化硅层106，以用来作为栅极绝缘层。事实上，栅极绝缘层可为一单层绝缘层或是一多层绝缘层，且构成单层绝缘层或是各层绝缘层的材料包括五氧化钽、氧化钽、三氧化二铝、氧化硅、氮化硅或是氮氧化硅。随后，于氮化硅层106的表面上形成一界面层108，而形成接口层108的方法包括下列步骤：首先利用一被氢气所稀释的硅甲烷作为反应气体，进行一第二等离子体增强化学气相沉积工艺，以形成一含硅薄膜112。再利用氢气作为一反应气体，将含硅薄膜112暴露于氢等离子体中，进行一等离子体蚀刻工艺。视工艺的需要，交互重复以上的沉积工艺以及蚀刻工艺多次，最后形成图中所示的接口层108。经由氢等离子体处理之后，含硅薄膜112中的非晶硅组成将被蚀刻掉，而当非晶硅组成被逐步蚀刻的同时，也越来越有利于微晶硅薄膜的成长。而事实上，未经氢等离子体处理之前的含硅薄膜112也可以被视为一种微晶硅薄膜，只是其在晶粒大小、结晶比率以及孔洞比率上，不若经过氢等离子体处理后的含硅薄膜112优良。由于以上形成接口层108的方法，利用交互重复以上的沉积工艺以及蚀刻工艺多次来达到目的，因此可以被称为一种一层接着一层的技术。此外，沉积工艺与蚀刻工艺于同一反应室中进行，且两者的工艺参数如压力以及功率等可能相同，或可能依照实际需要而做调整。

在本实施例中，被氢气所稀释的硅甲烷中，硅甲烷对氢气的流量比介于0.3～2％，沉积工艺对等离子体蚀刻工艺的总反应时间比介于0.3～1，而沉积工艺以及蚀刻工艺被交互重复至少十次，且单一含硅薄膜112的厚度不大于50埃()。同时，进行沉积工艺时的功率密度为200mW/cm²，压力大约保持在1200毫托。由于与氮化硅层106(如前所述，也有可能是其它材料)所直接接触的接口层108已成为一微晶硅结构，不仅其本身的电气特性较现有技术中的非晶硅结构为优良，其与栅极绝缘层的接口特性也明显较现有技术中非晶硅层与栅极绝缘层的接口特性优良，可有效改善现有技术中薄膜晶体管的漏电流过高、稳定性不佳以及寿命不长的问题。若与多晶硅结构相较，其显微结构亦可抑制晶粒边界数目，进而使漏电流下降。

接着，如图6所示，于接口层108之上形成一半导体层114，半导体层114为一含氢的非晶硅层。再于半导体层114的上方全面沉积一掺杂半导体层116，掺杂半导体层116由掺杂磷的非晶硅、掺杂砷的非晶硅或是掺杂锑的非晶硅所构成。值得注意的是，非晶硅层利用一化学气相沉积工艺所制作而成，而掺杂半导体层利用另一化学气相沉积工艺所制作而成。或者，用来作为栅极绝缘层的氮化硅层106、接口层108、半导体层114以及掺杂半导体层116也可以利用一连续式的等离子体增强化学气相沉积工艺于同一反应室中沉积完成，如此一来，就可以不用重复对反应室破真空以取出绝缘基板100，使制作流程更加简便。同时，由于本发明中并不需要将有源层的所有部分沉积成为微晶硅层，因此所花费的沉积时间不会过长，非常适宜量产。

如图7所示，再进行一第二光刻暨蚀刻工艺，以去除部分的接口层108、半导体层114以及掺杂半导体层116。接着再进行一物理气相沉积工艺，于掺杂半导体层116、半导体层114、接口层108以及氮化硅层106的上方全面形成一第二金属层118，第二金属层118可能为一单层金属层或是一多层金属层，且构成此单层金属层或是各金属层的材料包括铝、钼、铬、钨、钽、铜或是上述金属的一合金。

如图8所示，随后进行一第三光刻暨蚀刻工艺，以于第二金属层118之中形成薄膜晶体管122的源极电极124以及漏极电极126，并使位于通道预定区域103之上的半导体层114暴露出来。其中，源极电极124位于源极预定区域101之上，并同时位于部份的氮化硅层106以及掺杂半导体层116之上，而漏极电极126位于漏极预定区域102之上，并同时位于部份的氮化硅层106以及掺杂半导体层116之上。掺杂半导体层116用来提升第二金属层118对半导体层114进行欧姆式接触的能力，以避免功函数相差甚大的第二金属层118与半导体层116直接接触时所衍生的种种问题。

最后再形成一介电层128，而介电层128包括一氮化硅层或是一聚乙酰胺层，用来作为保护之用，并利用一第四光刻暨蚀刻工艺，以于源极预定区域101以及漏极预定区域102上方的介电层128内分别形成一直达源极电极124以及漏极电极126的接触孔洞132，便于尔后将接触孔洞132之内填满导电材料，以依照电路设计将源极电极124以及漏极电极126经由接触插塞134分别电连接至电容的极板或是影像信号线(均未显示于图中)，以完成整个电路的制作。

请参考图9，图9为本发明第一实施例中薄膜晶体管122的转换特性曲线图。图9为栅极电压由-20伏特摆荡至20伏特时的量测结果，且于线性区域时源极-漏极电压为0.5伏特，于饱和区域时源极-漏极电压为15伏特。如图9所示，若与现有技术的薄膜晶体管26的相关数据相较，利用本发明方法所制作的薄膜晶体管122，其漏电流明显低于现有技术的薄膜晶体管26的漏电流，而其载子移动率以及起始电压则与现有技术的薄膜晶体管26非常接近。

请参考图10，图10为本发明第一实施例中制作薄膜晶体管122时一层接着一层技术中实施次数对于起始电压偏移以及载子移动率的关系曲线图。如图10所示，当实施次数增加时，利用本发明方法所制作的薄膜晶体管122，其起始电压偏移将会越变越小，且优于现有技术的薄膜晶体管26，而载子移动率仅会略为降低。

请参考图11，图11为本发明第一实施例中沉积工艺时硅甲烷的流量对于起始电压偏移以及载子移动率的关系曲线图。如图11所示，当硅甲烷的流量大于14标准立方厘米每分钟(SCCM)时，利用本发明方法所制作的薄膜晶体管122，其起始电压偏移将会明显变大，而载子移动率也会明显降低，以致于造成薄膜晶体管122的电气特性变差。此乃由于当硅甲烷流量过高时，所形成的薄膜中非晶硅结构的成长速度过快，以致于实施等离子体蚀刻时，来不及蚀刻掉非晶硅组成，只造成了蚀刻表面的粗化。因此，于进行沉积工艺时，硅甲烷对氢气的流量比优选地被控制于0.3～2％，才能制作出具有优良电气特性的薄膜晶体管122。

请参考图12，图12为本发明第一实施例中沉积工艺对等离子体蚀刻工艺的总反应时间比对于起始电压偏移以及载子移动率的关系曲线图。如图12所示，当沉积工艺对等离子体蚀刻工艺的总反应时间比不在0.3～1的范围之内时，利用本发明方法所制作的薄膜晶体管122其电气特性明显变差。

请参考图13，图13为本发明第一实施例中的薄膜晶体管122于偏压应力之下的特性曲线图。图13的特性曲线图于栅极电压为30伏特且温度为60℃的偏压条件之下所量测得到。如图13所示，于1000秒之后，本发明第一实施例的薄膜晶体管122的起始电压偏移为2.2伏特(将漏极电流为1×10^-9安培时视为导通)，而在同样的条件之下，现有技术的非晶硅薄膜晶体管26的起始电压偏移为3.5伏特，起始电压偏移的起因乃是由于介稳定状态的悬键在Si/SiN_x接口产生所致。

本发明的方法，不仅可以用来制作第一实施例中的薄膜晶体管26，亦可以用来制作第二实施例中的薄膜晶体管222。请参考图14，图14为本发明第二实施例中一薄膜晶体管222的示意图。如图14所示，本发明第二实施例中的薄膜晶体管222为一底栅极的结构，而其与第一实施例中的薄膜晶体管122的不同处，在于形成半导体层214之后，会接着在玻璃基板200上全面沉积一由氮化硅所构成的蚀刻停止层(未显示)，而事实上，栅极绝缘层206、接口层208、半导体层214以及蚀刻停止层(未显示)利用一连续式的等离子体增强化学气相沉积工艺于同一反应室中沉积完成。然后再进行一光刻暨蚀刻工艺，以于栅极电极204上方，形成一蚀刻停止图案236，冀以避免半导体层214被后续的蚀刻工艺所侵蚀。最后于所有工艺步骤都实施完毕之后，完成图示中的薄膜晶体管222的制作，并依照电路设计将源极电极224以及漏极电极226经由接触插塞234分别电连接至电容的极板或是影像信号线(均未显示于图中)，以完成整个电路的制作。

由于本发明的薄膜晶体管的制作方式，先利用被氢气所稀释的硅甲烷来进行沉积工艺，以于栅极绝缘层之上形成含硅薄膜，再利用氢气作为反应气体进行一等离子体蚀刻工艺，以将其中的非晶硅组成蚀刻掉，进而提供有利于微晶硅薄膜成长的条件。同时，上述的沉积以及蚀刻工艺被交互重复进行，也就是利用一层接着一层的技术，来制作出接口层。由于接口层中微晶硅材料的显微结构，不论是在晶粒大小、孔洞比率或是结晶比率上，均能藉由工艺控制轻易地达到预期，因此，接口层将可以充分发挥改善非晶硅层与栅极绝缘层界面特性的功效。应用本发明方法于一实际生产线时，将可以制作出具有合理载子移动率、低漏电流、稳定起始电压的薄膜晶体管，同时又不至于大幅增加工艺时间以及生产成本。

相较于现有制作薄膜晶体管的方法，本发明先利用被氢气所稀释的硅甲烷来进行沉积工艺，以于栅极绝缘层之上形成含硅薄膜，再利用氢气作为反应气体进行一等离子体蚀刻工艺，以将其中的非晶硅组成蚀刻掉，进而提供有利于微晶硅薄膜成长的条件。同时，上述的沉积以及蚀刻工艺被交互重复进行，也就是利用一层接着一层的技术，来制作出接口层，然后再依序制作非晶硅层、掺杂半导体层、源极电极以及漏极电极。由于接口层中微晶硅材料的显微结构，不论是在晶粒大小、孔洞比率或是结晶比率上，均能藉由工艺控制轻易地达到预期，因此，接口层将可以充分发挥改善非晶硅层与栅极绝缘层界面特性的功效。不仅当薄膜晶体管被开启时的载子移动率可以维持在一定的水准，薄膜晶体管被关闭时的漏电流更是较现有技术中的薄膜晶体管为低。此外，由于接口特性已经被有效改善，现有技术中于Si/SiN_x接口产生介稳定悬键的现象将可以被有效抑制，进而增进薄膜晶体管的起始电压稳定性以及延长其使用寿命。且由于本发明方法中并不需要将整个有源层均沉积成为微晶硅层，完全不会衍生大幅增加工艺时间的问题。同时，本发明方法可以利用生产在线既有的等离子体增强化学气相沉积设备来实施，完全不会有增加新设备的考虑。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (18)

1.一种于一基板之上制作至少一薄膜晶体管的方法，该基板的表面包括该薄膜晶体管的一栅极电极以及一覆盖该栅极电极的栅极绝缘层，该方法包括下列步骤：

(a).利用一被氢气所稀释的硅甲烷进行一沉积工艺，于该栅极绝缘层之上形成一含硅薄膜；

(b).利用氢气作为反应气体进行一等离子体蚀刻工艺；

(c).至少重复(a)步骤至(b)步骤一次以形成一接口层；以及

(d).于该接口层之上依序形成该薄膜晶体管的一非晶硅层、二掺杂半导体层、一源极电极以及一漏极电极。

2.如权利要求1所述的方法，其中该基板为一绝缘基板，且该基板包括一玻璃基板、一石英基板、或是一塑料基板。

3.如权利要求1所述的方法，其中该栅极电极为一多层金属层，且构成各该金属层的材料包括铝、钼、铬、钨、钽、铜或是上述金属的一合金。

4.如权利要求1所述的方法，其中该被氢气所稀释的硅甲烷中，硅甲烷对氢气的流量比介于0.3～2％。

5.如权利要求1所述的方法，其中该含硅薄膜的一厚度约略小于50埃()。

6.如权利要求1所述的方法，其中(a)步骤至(b)步骤被重复至少十次。

7.如权利要求1所述的方法，其中该沉积工艺对该等离子体蚀刻工艺的总反应时间比介于0.3～1。

8.如权利要求1所述的方法，其中该接口层用来改善该非晶硅层与该栅极绝缘层的接口特性。

9.如权利要求1所述的方法，其中该栅极绝缘层、该接口层、该非晶硅层以及该掺杂半导体层利用一连续式的等离子体增强化学气相沉积工艺于同一反应室中沉积完成。

10.如权利要求1所述的方法，其中该源极电极以及该漏极电极为由一物理气相沉积工艺所制作而成的多层金属结构，且构成各该金属结构的材料包括铝、钼、铬、钨、钽、铜或是上述金属的一合金。

11.如权利要求1所述的方法，其中该方法于形成该源极电极以及该漏极电极之后还包括一沉积工艺，以形成一覆盖住该薄膜晶体管的保护层。

12.如权利要求11所述的方法，其中该方法于形成该保护层之后，还包括一接触工艺以于该保护层之中形成至少一接触插塞，进而将该源极电极以及该漏极电极分别电连接至一电容以及一影像信号线的其中之一。

13.一薄膜晶体管结构，包括：

一基板；

一栅极电极，设置于该基板之上；

一栅极绝缘层，设置于该基板之上，并覆盖住该栅极电极；

一接口层，设置于部分的该栅极绝缘层之上，且该接口层为一由多个微晶硅层上下堆栈而成的结构；

一非晶硅层，设置于该接口层之上；

二掺杂半导体层，设置于部分的该非晶硅层之上；以及

一源极电极以及一漏极电极，分别设置于各该掺杂半导体层之上。

14.如权利要求13所述的薄膜晶体管结构，其中该基板为一绝缘基板，且该基板包括一玻璃基板、一石英基板、或是一塑料基板。

15.如权利要求13所述的薄膜晶体管结构，其中该接口层为一由至少十层微晶硅层上下堆栈而成的结构

16.如权利要求13所述的薄膜晶体管结构，其中各该微晶硅层的一厚度约略小于50埃()。

17.如权利要求13所述的薄膜晶体管结构，其中该接口层用来改善该非晶硅层与该栅极绝缘层的接口特性。

18.如权利要求13所述的薄膜晶体管结构，其中该薄膜晶体管结构还包括一保护层以及多个设置于该保护层中的接触洞，该源极电极以及该漏极电极分别经由各该接触洞以及至少一导电层连接至一电容以及一影像信号线的其中之一。

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