TW201001715A - Thin film transistor and method of fabricating the same - Google Patents

Thin film transistor and method of fabricating the same Download PDF

Info

Publication number
TW201001715A
TW201001715A TW098114397A TW98114397A TW201001715A TW 201001715 A TW201001715 A TW 201001715A TW 098114397 A TW098114397 A TW 098114397A TW 98114397 A TW98114397 A TW 98114397A TW 201001715 A TW201001715 A TW 201001715A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
contact hole
insulating layer
thin film
film transistor
Prior art date
Application number
TW098114397A
Other languages
English (en)
Inventor
Jae-Sang Ro
Won-Eui Hong
Original Assignee
Ensiltech Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ensiltech Corp filed Critical Ensiltech Corp
Publication of TW201001715A publication Critical patent/TW201001715A/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518Deposited layers
    • H01L21/02521Materials
    • H01L21/02524Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02532Silicon, silicon germanium, germanium
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656Special treatments
    • H01L21/02664Aftertreatments
    • H01L21/02667Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66742Thin film unipolar transistors
    • H01L29/6675Amorphous silicon or polysilicon transistors
    • H01L29/66757Lateral single gate single channel transistors with non-inverted structure, i.e. the channel layer is formed before the gate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259Multistep manufacturing methods
    • H01L27/127Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement
    • H01L27/1274Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor
    • H01L27/1281Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor by using structural features to control crystal growth, e.g. placement of grain filters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Description

201001715 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明係關於一種薄膜電晶體及其製造方法,及更特 定言之,係關於一種薄膜電晶體,其中薄膜電晶體的半 導體層係使用由高溫熱結晶的多晶矽層所形成,此高溫 熱由施加電場於閘極電極材料所引起的焦耳加熱所產生 ,閘極電極材料經由包含於薄膜電晶體的接觸孔連接至 非晶形矽層,使得可防止在結晶期間產生的電弧且不需 引入額外遮罩以移除預定區域的閘極絕緣層,及於是可 降低製造成本,及簡化製程,及其製造方法。 【先前技彳标】 [0002] 一般,非晶形矽(a-Si)顯現低電子(其為電荷載體) 移動性,及低孔徑比,及於是不符合CMOS方法。然而, 多晶矽(poly-Si)薄膜裝置使得為輸入影像信號至像素( 其為不可能基於非晶形矽TFT (a-Si TFT)實行)所必需的 驅動電路裝設於類似像素TFT-陣列的基質。所以,在多 晶矽薄膜裝置,大多數端點至驅動器IC的連接不為必需 的,及於是可增加產率及可靠性,及盤可更薄。而且, 矽LSI的微加工技術可用於多晶矽TFT方法,互連等可具 微結構。所以,不存在顯示於非晶形矽TFT中的TAB-裝設 驅動器ICs的間距限制,及於是此促使像素收縮及複數個 可在小視角實施的像素。比較使用多晶矽做為主動層的 薄膜電晶體與使用非晶形矽做為主動層的薄膜電晶體, 前者顯示較後者為優的切換能力,及使得裝置尺寸小及 成為CMOS因為主動層的通道位置由自動對準決定。基於 此種原因,多晶矽薄膜電晶體係用做一種像素切換裝置 098114397 表單編號A0101 第4頁/共25頁 0983245013-0 201001715 例如主動陣列型式平面直角顯示器(例如,液晶顯示裝置 、有機EL,等),所以其吸引愈來愈多的注意做為一種實 施大尺寸及商業化玻璃覆晶基板(COG )產品(驅動器嵌入 於此)的裝置。 在韓國專利申請案第2004-74493號,本發明者已揭 示一種結晶化非晶形矽層為多晶矽的方法,該方法包含 形成絕緣層於非晶形矽層上,形成傳導層於絕緣層上, 及接著施加電場於傳導層以誘發焦耳加熱,使得高溫熱 產生。結果,非晶形矽薄膜的基質不因高溫熱而受損, / - '.κ..
[0003] 098114397 且優秀結晶化、掺雜劑的活化、熱氧化層加工及晶格缺 陷的修復可在較習知技藝為低的溫度於非常短的時間執 行,及更佳為,在室溫執行。此外,在韓國專利申請案 第2005-621 86號,揭示移除一部分絕緣層以直接連接非 晶形矽層至傳導層以防止因為在非晶形矽層與傳導層之 間的電位差引起的絕緣層斷裂而產生的電弧。 當引入結晶化方法於製造薄膜電晶體時,閘極電極材 料可用做傳導層,及閘極絕緣層可用做絕緣層而不需使 用個別的傳導層。此處,為防止電弧,可部份移除閘極 絕緣層以直接連接閘極電極材料至非晶形矽層。然而, 當意欲移除一部分閘極絕緣層以達到此目的時,除了接 觸孔還需要額外遮罩於該位置。 【發明内容】 本發明係關於一種薄膜電晶體,其中當施加電場於閘 極電極材料以使用由施加電場所產生的焦耳加熱所產生 的1¾溫熱形成薄膜電晶體的結晶化多晶碎層及半導體層 時,閘極電極材料經由包含於薄膜電晶體的接觸孔連接 表單編號A0I01 第5頁/共25頁 0983245013-0 201001715 至非晶形矽層,使得可防止在結晶化期間產生的電弧且 不需額外遮罩以移除預定區域的閘極絕緣層,及於是可 降低製造成本,及簡化製程,及其製造方法。 本發明一個方面提供一種薄膜電晶體,其包含:基質 :設置於基質上及由焦耳加熱多晶矽層所形成的半導體 層;設置於半導體層上及包含露出預定區域的半導體層 的第一接觸孔的閘極絕緣層;設置於閘極絕緣層的閘極 電極;設置於閘極電極的層間絕緣層,及包含露出由第 一接觸孔所露出的預定區域的半導體層的第二接觸孔; 及設置於層間絕緣層上的源極與汲極電極,及其係經由 第一及第二接觸孔電連接至半導體層,其中層間絕緣層 係設置於預定區域的第一接觸孔的側面。 本發明另一方面提供一種薄膜電晶體製造方法,其包 含:提供一種基質;形成非晶形矽層於基質上;圖樣化 非晶形矽層;形成閘極絕緣層於整個基質表面;形成露 出預定區域的非晶形矽層的第一接觸孔於閘極絕緣層; 形成閘極電極材料於第一接觸孔形成處的閘極絕緣層; 施加電場於閘極電極材料以使用焦耳加熱結晶化經圖樣 化非晶形矽層為多晶矽層;圖樣化閘極電極材料以形成 閘極電極;形成層間絕緣層於整個基質表面(閘極電極形 成於其上);形成露出由第一接觸孔所露出的預定區域的 非晶形矽層的第二接觸孔於層間絕緣層;及形成源極與 汲極電極,其係經由第一及第二接觸孔電連接至半導體 層的源極與没極區域。 【實施方式】 本發明示例具體實施例係參考相關圖式詳細敘述。 098114397 表單編號A0101 第6頁/共25頁 0983245013-0 [0004] 201001715 第1 A至1 Η圖為說明根據本發明第一示例具體實施例的 薄膜電晶體製造方法之截面視圖。 參考第1Α圖,緩衝層101形成於由玻璃或塑膠所形成 的基質100上。緩衝層101係使用化學氣相沉積(CVD)或 物理氣相沉積(PVD)由絕緣層例如氧化矽層或氮化矽層或 其多層所形成。於此,緩衝層1 01用於防止溼氣或不純物 自基質100的擴散或是調整在結晶化時的熱傳速率以促進 非晶形矽層的結晶化。緩衝層101可形成至2000至5000
A 的厚度。 之後,非晶形矽層102形成於基質100(緩衝層101形 成於其上),非晶形矽層102可使用例如低壓化學氣相沉 積(LPCVD)、高壓化學氣相沉積(HPCVD)、電漿加強化學 氣相沉積(PECVD)、濺鍍、真空蒸鍍等形成,及更佳為 PECVD 〇非晶形矽層102可形成至500至2000 Λ 的厚度。 接著,參考第1Β圖,將非晶形矽層102圖樣化為薄膜 電晶體半導體層的形狀。 接著,將閘極絕緣層104形成於經圖樣化非晶形矽層 103。閘極絕緣層104可用做絕緣閘極電極與半導體層, 及用於防止經圖樣化非晶形矽層10 3在藉由焦耳加熱結晶 098114397 表單編號Α0101 第7頁/共25頁 0983245013-0 201001715 化時受閘極電極材料汙染。閘極絕緣層1〇4可由氧化矽層 或氮化矽層形成及可形成至500至2000
A 的厚度。 接著,蚀刻預定區域的閘極絕緣層1 〇 4以露出預定區 域的要形成半導體層的源極與汲極區域之經圖樣化非晶 形矽層103,使得第一接觸孔1〇5形成於閘極絕緣層1〇4 〇 接著,參考第1C圖,將閘烊電極材料106形成於閘極 絕緣層104形成於其上的整個基質1〇〇表面。接著,施加 電場於閘極電極材料丨〇 6以藉由祕加熱結晶化經圖樣化 非晶形矽層103,使得多矽層形成。於是,藉由焦耳加熱 形成為多矽層的半導體層(第1D圖的1〇7)形成。 此處,當經圖樣化非晶形矽層1〇3藉由施加電場於閘 極電極材料106所產生的焦耳加熱結晶化為多矽層且閘極 絕緣層104設置於經圖樣化非晶形矽層1〇3上,多矽層可 於高溫顯現傳導性。在此種情況,多石夕層、閘極電極材 料106及閘極絕緣層104設置於其間形成電容器。此處, 所產生電位差超過閘極絕緣層1 〇 4的擊穿電壓,電流合通 過閘極絕緣層104,使得電弧產生。 然而,在本發明,閘極電極材料1〇6可經由形成於閘 極絕緣層104的第一接觸孔105與多矽層直接接觸以當施 加電場時電連接至彼此,以防止電弧形成。而且,在本 發明,在製造薄膜電晶體時,使用第一接觸孔1〇5電連接 098114397 表單編號A0101 第8頁/共25頁 0983245013-0 201001715 源極與汲極電極至半導體層以防止電弧產生,使得用於 移除預定區域的閘極絕緣層丨〇4以使閘極電極材料1〇6與 經圖樣化非晶形矽層1〇3直接接觸的任何額外遮罩為不需 要的。結果,降低製造成本,及簡化製程。 電%於閘極電極材料1 〇 6的施加係藉由施加使得焦耳 加熱產生足以誘發非晶形矽層! 〇 3的結晶化之高溫的功率 密度之能量而執行。因為電場的施加係依據各種因素而 疋,其包含閘極電極材料的阻抗、長度、及厚度,及 於是難以特定地決定,然而,電場可在約1〇〇瓦/cm2至 1,〇〇〇’ 000瓦/cm2的範圍内,及更佳為,1〇〇〇瓦/〇〇12_ 1 00, 0 00瓦/cm2。所施加電流可為直赛電或交流電,電 場可連續施加1/10, 〇〇〇, 0 001〗.,及更隹為, 1 /10 0,0 0 0至1 /1 〇秒,此楂電場可以規則或不規則方式 施加數次。 同時,與基質100相較,非晶形矽層1〇3遠遠較薄,及
於是自經短時間加熱的閘極電極材料1〇6的熱傳導使得非 晶形矽層103溫度上升。然而,非晶形矽層1〇3整體而言 具有低能量,及於是不會加熱至厚的基質1〇〇之溫度。據 此雖然產生可執行退火非晶形>5夕層103的高溫,不會造 成其下的基質100的熱變形。 電場可施加於閘極電極材料1 使得產生π 〇〇0c或更 高的溫度,當結晶化在低於11〇〇〇c的高溫執行時,結晶 化不會藉由僅施加電場約1/1,00〇 〇〇〇至1秒的短暫時間 一次而完成,所以,電場的施加可執行數次,及在此種 情況,為防止累積的熱所引起的不均勻性,一旦電場施 加70成,數秒之後再一次施加電場為必須的。於是,結 098114397 表單編號A0101 第9頁/共25頁 0983245013-0 201001715 晶化的總製程時間為數分鐘。 然而,結晶化係在1 1 0 00c或更高的高溫執行,結晶化 可藉由僅施加電場一次完成,及施加電場所需時間為數 百微秒。所以,當結晶化在1100〇C或更高的高溫執行時 ’結晶化的總製程時間顯著減少。而且,當於高溫在短 製程時間施加電% —次完成結晶化時,可加強結晶性質 如上文所敛述’為痛保閑極電極材料106在li〇〇〇c咬更古 的南溫的穩定性,閘極電極材料1 〇 6可由具有炼點11 〇 〇 〇C 或更高的金屬或合金形成。具有熔點ll〇〇〇c或更高的金 屬或合金包含l9(Mo)、鈦(Ti)::、鉻(Cr銦-鶴(m〇w) 、等。 而且,當在0. 1至300微私的非常短時間施加會產生 1100°C或更高的高溫之電場於閘極電極材料1〇6,在藉由 焦耳加熱的結晶化期間施加張力於非晶形矽層1〇3,結晶 化多晶矽層的拉曼光譜之尖峰在左方向偏移518_52〇cm-i 至515-517cm 。當電場施加於閘極電.極材料丨〇6的時間 少於0. 1微秒時,非晶形珍層1 〇 3不會結晶化為多晶石夕層 ,及當時間超過3 0 0微秒時,在結晶化期間微細裂痕線產 生於石夕層,微細裂痕線使得施加於非晶形石夕層1 〇 3的張力 減少,使得結晶化矽層的拉曼光譜不會偏移在左方向的 炎峰’具有拉曼光譜尖峰在515-517cm-1的多晶石夕層具有 優異阻抗特性。在本發明,因為焦耳加熱所引起的結晶 化而顯不光譜尖峰在51 5-517cm_I的多晶矽層係稱為焦耳 加熱多晶砂層。 閘極電極材料106可使用濺鍍或蒸鍍形成,及可形成 098114397 表單編號A0101 第10頁/共25頁 0983245013-0 201001715 至500至3000
A 的厚度。 在施加電場於閘極電極材料1〇6之前,基質1〇〇可預熱 至適當溫度範圍内’適當溫度範圍表示—種溫度範圍, 在此範圍内基質100不會損害,及可低於基質1〇〇的熱變 形溫度。未特別限制加熱方法,及可使用例如,置入一 般熱處理爐的方法,照熱輻射熱例如燈的方法。 接著’參考第1D圖,將閉極電極材料1〇6圖樣化以形 成閘極電極108,閘極電極1〇8係設置於對應要定義為半 導體層107通道區域之區域。 接著’參考第1E圖,層間絕緣層ι〇9形成於包含閘極 電極108的整個基質1〇〇表面上。層間絕緣層1〇9可由氮 化矽層、氧化矽層或其多層所形成。 接著,形成第二接觸孔(第1F圖的111)以露出由第一 接觸孔105所定義的預定區域的半導體層107的光致抗蝕 劑圖樣110形成。接著,使用光致抗蝕劑圖樣11()做為遮 罩蝕刻層間絕緣層1 〇9以形成第二接觸孔(第1 f圖的111) 於該層間絕緣層。 之後’參考第1F圖’移除光致抗蝕劑圖樣11〇。. 在本發明’為防止在結晶期間由焦耳加熱所引起的電 弧之產生,第一接觸孔105形成於閘極絕緣層1〇4,及接 著層間絕緣層109形成而不是閘極絕緣層且層間絕緣層堆 疊,及所堆疊結果在單步驟方法蝕刻以形成接觸孔。結 098114397 表單編號A0101 第11頁/共25頁 0983245013-0 201001715 果,層間絕緣層109形成於第一接觸孔1〇5。之後,當使 用光致抗蝕劑圖樣11 〇做為遮罩蝕刻層間絕緣層i 〇 9時, 因為蝕刻速率在垂直方向較在水平方向為高之特性,層 間絕緣層1 09可保留在第一接觸孔丨05侧面的預定區域上 ,如在第1F圖所說明,此形成是因為第一接觸孔i 〇 5較早 形成於閘極絕緣層1 04以防止由焦耳加熱所引起的電弧之 產生,如在本發明所示。 如在第1G圖所說明,依據蝕刻條件而定層間絕緣層 109可覆蓋第一接觸孔1〇5整個側表面。而且,如在第11? 圖所說明,連接第一接觸孔105及第二接觸孔lu侧表面 的線可為步階型式。 參考第1H圖’經由分別形成於閘雇絶緣層ι〇4及層間絕緣 層109的第一接觸孔1〇5及第二接觸礼in電連接至半導 體層107的源極及汲極電極112及113形成。此處,源極 及没極電極112及113可由钥(Mo)、鉻(Cr)、鶴(W)、銘 -鉞(Al-Nd)、欽(Ti) ' 翻-鶴(MoW)、及|g(Al)所組成 族群選出的一個形成。結果,根據本發明一個示例具體 實施例的薄膜電晶體完成。 第2圖說明根據本發明第二示例具體實施例的薄膜電 晶體的截面視圖’除非特別於下文說明,可參考第一示 例具體實施例。 在第一示例具體實施例,敘述層間絕緣層1〇9保留在 第一接觸孔1 05側表面的預定區域上。然而,與第—示例 具體實施例不同的是,執行#刻方法使得層間絕緣層 不會保留在接觸孔105側表面。在此時,第一接觸孔1〇5 的圓錐角與第二接觸孔111的圓錐角不同。在本發明圓錐 098114397 表單編號A0101 第12頁/共25頁 0983245013-0 201001715 角表示接觸孔側表面及接觸孔所在層的水平面之間的角 度。第二接觸孔出的圓錐角可大於第一接觸孔阳的圓 錐角。 第3圖說明根據本發明第三示例具體實施例的薄膜電 晶體的截面視圖,除非特別於下文說明,可參考示例具 體實施例。 當如在第二示例具體實施例所說明方式執行颜刻方法 時,於第一接觸孔105的下方部份的半導體層1〇7上方表 面會過度㈣’當半導體層1G7上方表面過度㈣時,凹 槽300形成於在第一接觸孔1〇5的下方部份的半導體層 107上方表面。在此時,連接半争體層^7的凹槽3〇〇侧 表面之表面,第一接觸孔〗岐的侧择面友第二接觸孔ii 的側表面可為步階型式。 第4圖為包含根據本發明一個示例具體實施例的薄膜電晶 體的有機發光二極體(OLED)顯示器裝置之截面視圖。 參考第4圖,絕緣層40 0形成於包含根據本發明第〖Η圖 示例具體實施例的薄膜電晶體的整個基質1〇〇表面。絕緣 層400係由為無機層的氧化矽層、氮化矽層或旋塗式玻璃 層所組成族群選出的一種所形成,或是由為有機層的聚 醢亞胺、本並環丁稀系列樹脂與丙稀酸g旨所組成族群選 出的一種所形成,而且,絕緣層可由該無機層及有機層 的堆疊結構形成。 姓刻絕緣層400以形成露出源極及汲極電極u 2及u 3 的通孔’經由通孔連接至源極及没極電極1丨2及113的其 中一個的第一電極401形成,第一電極4〇1可由陽極或陰 極开^成。當第一電極401由陽極形成時,陽極可由Iτο、 098114397 表單編號A0101 第13頁/共25頁 0983245013-0 201001715 IZ0及ΙΤΖ0其中一個所形成的透明傳導層形成。或是,當 第一電極由陰極形成時,陰極可由Mg、Ca、Al、Ag、Ba 或其合金所形成。 具有暴露一部份第一電極401的開口之像素定義層402 形成於第一電極401上,及包含發光層的有機層403形成 於第一電極401上。有機層403包含由電洞注入層、電洞 傳送層、電洞阻擋層、電子阻擋層、電子注入層及電子 傳送層或多層所組成族群選出的一個。接著,第二電極 404係形成於有機層403。第二電極404可由陽極或陰極 形成,當第二電極由陽極形成時,陽極可由I TO、IZ0及 ITZ0其中一個所形成的透明傳導層形成。而且,當第二 電極由陰極形成時,陰極可由Mg、Ca、Al、Ag、Ba或其 合金所形成。結果,根據本發明示例具體實施例的OLED 顯示器裝置完成。 所以,當使用由高溫熱所結晶的多晶矽層形成薄膜電 晶體的半導體層’此南溫熱由施加電場於閘極電極材料 所引起的焦耳加熱所產生,閘極電極材料係經由包含於 薄膜電晶體的接觸孔連接至非晶形矽層,使得可防止可 能在結晶期間產生的電弧且不需使用額外遮罩以移除預 定區域的閘極絕緣層。於是,可降低製造成本,及簡化 製程。 儘管本發明已參考其特定實例具體實施例示出及敘述 ,熟知該技藝者要了解可進行在型式及細節的各種變化 而不偏離所附申請專利範圍所定義的本發明精神及意旨 〇 根據本發明,當施加電場於閘極電極材料以使用由高 098114397 表單編號A0101 第14頁/共25頁 0983245013-0 201001715 溫熱所結晶的多晶砍層形成薄膜電晶體的半導體層’此 南溫熱由施加電場所引起的焦耳加熱所產生’間極電極 材料係經由包含於薄膜電晶體的接觸孔連接至非晶形矽 層,使得可防止可能在結晶期間產生的電弧且不需使用 額外遮罩以移除預定區域的閘極絕緣層。而且,接觸孔 形成處的閘極絕緣層及閘極電極係用做遮罩以執行雜質 植入方法於半導體層的源極與汲極區域且不需使用額外 遮罩以摻雜,使得可’降低製造成本,及簡化製程。 【圖式簡單說明】 [0005] 本發明以上目的,及其他特徵及優點在當參考圖式閱 讀下列詳細敘述後會變得更清楚,其中: 第1A至1H圖為說明根據本發明第一示例具體實施例的 薄膜電晶體製造方法之截面視圖; 第2圖為根據本發明第二示例具體實施例的薄膜電晶 體的截面視圖; 第3圖為根據本發明第三示例具體實施例的薄膜電晶 體的截面視圖;及 第4圖為包含根據本發明一個示例具體實施例的薄膜 電晶體的有機發光二極體(OLED)顯示器裝置之截面視圖 〇 【主要元件符號說明】 [0006] 100 基質 [0007] 101緩衝層 [0麵]102非晶形矽層 098114397 表單編號A0101 第15頁/共25頁 0983245013-0 201001715 [0009] 104 [0010] 105 [0011] 106 [0012] 107 [0013] 108 [0014] 109 [0015] 110 [0016] 111 [0017] 112 [0018] 300 [0019] 400 [0020] 401 [0021] 402 [0022] 403 [0023] 404 閘極絕緣層 第一接觸孔 閘極電極材料 半導體層 閘極電極 層間絕緣層 光致抗蝕劑圖樣 第二接觸孔 ‘ 113源極/汲極電極 槽 絕緣層 第一電極 像素定義層 有機層 第二電極 098114397 表單編號A0101 第16頁/共25頁 0983245013-0

Claims (1)

  1. 201001715 七、申請專利範圍: 1 種薄膜電晶體,其包含: —基質; -半導體層,設置於該基質上及由—焦耳加熱多晶石夕層所 形成; 閘極絕緣層,設置於該半導體層上及包含一第一接觸孔 D玄第接觸孔路出S玄半導體層的一預定區域; —閘極電極,設置於該閘極絕緣層上; Γ —層間絕緣層,設置於該閘極電極上且包含一第二接觸孔 ,该第二接觸孔露出由該第一接觸孔所露出的該半導體層 的—預定區域;及 源極與汲極電極,設置於該層間絕緣層土及經由該第一及 第一接觸孔電連接至該半導體層,其中該層間絕緣層設置 於該第一接觸孔的一側面的一預定區域。 如申叫專利範圍第1項的薄膜電晶體,其中該層間絕緣層 β又置於該第一接觸孔的側表面的整個區域上。 3 _如申請專利範圍第1項的薄膜電晶體,其中連接該第一接 觸孔的側表面與該第二接觸孔的側表面的—表面具有一步 階形狀。 4 ·如申請專利範圍第1項的薄膜電晶體,其中該焦耳加熱多 晶石夕層具有在5i5-517cm 1的拉曼光譜尖峰。 5 ·如申請專利範圍第1項的薄膜電晶體,其中該閘極電極包 含翻(Mo)、鈦(Ti)、鉻(Cr) ' 或鉬-鎢(M〇w)。 6.如申請專利範圍第1項的薄膜電晶體,其中該基質由玻璃 或塑膠所形成。 098114397 表單編號A0101 第17頁/共25頁 0983245013-0 201001715 一種薄膜電晶體,其包含: 一基質; 一半導體層,設置於該基質上且由—焦耳加熱多晶 形成; -閘極絕緣層,設置於該半導體層上且包含—第—接觸孔 ,該第一接觸孔露出該半導體層的一預定區域; —閘極電極,設置於該閘極絕緣層; 一層間絕緣層,設置於該閘極電極上且包含—第二接觸孔 成第二接觸孔露出由該第__接觸孔所露出的該半導體層 的—預定區域;及 · 曰 源極與沒極電極,設置於該層間絕緣層上且經由該第一及 第^接觸孔電連接至該半導體層:’其中該第補觸孔具有 與。袈第一接觸孔不同的一圓錐角。 8 .如申請專利範圍第7項的薄膜電晶體,其中該第二接觸孔 的圓錐角大於該第一接觸孔的圓錐角。 9 ·如申請專利範圍第7項的薄膜電晶體’其中該焦耳加敎多 晶矽層具有在515-517Cm〜i的—拉曼光譜尖峰。 10 .如申請專利範圍第7項的薄膜電晶體,其中該閘極電極包 含銦(Mo)、鈦(Tl)、鉻(Cr)、或翻—鶴(m〇w)。 11 種薄膜電晶體,其包含: —基質; -半導體層,設置於該基質上且由—焦耳加熱多晶珍層所 閘極絕緣層,設置於該半導體層上且包含—第—接觸孔 該第一接觸孔露出該半導體層的一預定區域; 一閘極電極設置於該閘極絕緣層上; 098114397 表單編號A0101 第丨8頁/共25頁 0983245013-0 201001715 —層間絕緣層,設置於該閉極電極且包含—第二接觸孔, 該第二接觸孔露出由該第-接觸孔所露出的該半導體層的 預定區域;及 源極與沒極電極,設置於該層間絕緣層上且經由該第一及 第二接觸孔電連接至該半導體層,其中由該第一接觸孔所 露出的該半導體層包含其—預定區域上的-凹槽,及連接 該凹槽的-側表面、該第-接觸孔的一側表面及該第二接 觸孔的一側表面的一表面具有一步階形狀。 12 .如申請專利範圍第⑽的薄膜電晶體,其中該焦耳加献多 晶石夕層具有在515-517(^的一拉曼光譜尖峰。 13 .如申請專利範圍第^項的薄棋電晶體,其中該間極電極包 含翻(M。)、欽(Tl)、鉻(Cr)、或翻_鶴(_。 • 種製造薄膜電晶體的方法,其.包含:. 提供一基質; 於該基質上形成一非晶形矽層; 圖樣化該非晶形石夕層; 於該基質的整個表面上形相極絕錄層; Γ該開極絕緣層上形成-第-接觸孔,該第-接觸孔露出 忒非晶形矽層的一預定區域; 於其中形成有該第-接觸孔的該閘極絕緣層上形成閉極電 極材料; 將一電場施加於關極電極材料,以使職耳加熱結晶化 遠圖樣化的非晶形碎層為—多晶石夕層; 圖樣化該閉極電極材料以形成—間極電極; 於其上形成有朗極電極的該基質的整個表面 間絕緣層; m 098114397 表單編號A0101 第19頁/共25頁 0983245013-0 201001715 於4層間絕緣層形成—第二接觸孔,該第二接觸孔露出由 «亥第接觸孔所露出的該非晶形石夕層的一預定區域;及 形成源極與,及極電極,其經由該第一及第二接觸孔與該半 導體層的源極歧極區域電連接。 15 16 17 . 18 . 19 . 如申明專利耗圍第14項的方法,其中在該結晶化期間該閉 極電極材料經由該第一接觸孔電連接至該非晶形石夕層或該 多晶碎層。 如申明專利範圍第14項的方法,其中該電場施加於該閉極 電極材料0. 1至300微秒,以將張力施加於該非晶形發層 ,使得該結晶化的多晶矽層具有於515-517cm-1的一拉曼 光譜尖峰。 如申請專利範圍第1 6項的方锋,其中諸張办於i i 〇 〇 〇c或 更高的一溫度施加於該非晶形矽層乂 如申請專利範圍第14項的方法,更包括在施加一電場於該 閑極電極材料之前預熱該基材。 ^申請專利範圍第U項的方法,其中於該層間絕緣層形成 -第二接觸孔以露出由該第一接觸孔所露出的該非晶形矽 層的一預定區域包括: 於該層間絕緣層形成一光致抗蝕劑圖樣;及 使用該光致抗蚀劑圖樣化該層間絕緣層以做為一遮罩關 098114397 表單編號A0101 第20頁/共25頁 0983245013-0
TW098114397A 2008-05-02 2009-04-30 Thin film transistor and method of fabricating the same TW201001715A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080041361A KR100946809B1 (ko) 2008-05-02 2008-05-02 박막트랜지스터 및 그의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201001715A true TW201001715A (en) 2010-01-01

Family

ID=41255211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098114397A TW201001715A (en) 2008-05-02 2009-04-30 Thin film transistor and method of fabricating the same

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR100946809B1 (zh)
TW (1) TW201001715A (zh)
WO (1) WO2009134078A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI557781B (zh) * 2010-12-17 2016-11-11 半導體能源研究所股份有限公司 半導體裝置及其製造方法
TWI728916B (zh) * 2019-12-12 2021-05-21 群創光電股份有限公司 電子裝置
US11973085B2 (en) 2019-12-12 2024-04-30 Innolux Corporation Electronic device

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101002664B1 (ko) 2008-07-02 2010-12-21 삼성모바일디스플레이주식회사 박막트랜지스터, 그의 제조방법 및 그를 포함하는유기전계발광표시장치
EP2611842B1 (en) * 2010-09-02 2015-11-04 Merck Patent GmbH Interlayer for electronic devices
KR20220068299A (ko) 2020-11-18 2022-05-26 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100510438B1 (ko) * 1997-09-24 2005-10-21 삼성전자주식회사 비정질 실리콘의 결정화방법
KR100532079B1 (ko) * 1998-11-09 2006-04-06 엘지.필립스 엘시디 주식회사 실리콘박막을결정화하는방법과이를이용한액정표시장치제조방법
KR100486718B1 (ko) * 1998-11-09 2005-08-31 엘지.필립스 엘시디 주식회사 실리콘박막을결정화하는방법과이를이용한박막트랜지스터제조방법
KR100623693B1 (ko) * 2004-08-25 2006-09-19 삼성에스디아이 주식회사 박막트랜지스터 제조 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI557781B (zh) * 2010-12-17 2016-11-11 半導體能源研究所股份有限公司 半導體裝置及其製造方法
TWI587378B (zh) * 2010-12-17 2017-06-11 半導體能源研究所股份有限公司 半導體裝置及其製造方法
US9812544B2 (en) 2010-12-17 2017-11-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
TWI728916B (zh) * 2019-12-12 2021-05-21 群創光電股份有限公司 電子裝置
CN112993020A (zh) * 2019-12-12 2021-06-18 群创光电股份有限公司 电子装置
US11973085B2 (en) 2019-12-12 2024-04-30 Innolux Corporation Electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009134078A1 (ko) 2009-11-05
KR20090115474A (ko) 2009-11-05
KR100946809B1 (ko) 2010-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101826548B (zh) 有机发光二极管显示装置及其制造方法
JP5090253B2 (ja) 多結晶シリコン層の製造方法、これを利用して形成された薄膜トランジスタ、その製造方法及びこれを含む有機電界発光表示装置
CN101335302B (zh) 薄膜晶体管和有机发光二极管显示器及它们的制造方法
US8871616B2 (en) Methods of fabricating thin film transistor and organic light emitting diode display device having the same
JP2009049419A (ja) 薄膜トランジスタ、これを具備した有機電界発光表示装置、およびこれらの製造方法
TW200811959A (en) Method for annealing silicon thin films using conductive layer and polycrystalline silicon thin films prepared therefrom
TW201001715A (en) Thin film transistor and method of fabricating the same
TW200929371A (en) Fabricating method of polycrystalline silicon thin film, polycrystalline silicon thin film fabricated using the same, and thin film transistor comprising the same
TW201027755A (en) Thin film transistor, method of manufacturing the same, and organic light emitting diode display device including the same
KR20100007609A (ko) 박막트랜지스터, 그의 제조방법, 및 이를 포함하는유기전계발광표시장치
US20110033992A1 (en) Thin Film Transistor, Method of Fabricating the Same, and Organic Light Emitting Display Device Including the Same
TW200924067A (en) Methods of fabricating crystalline silicon, thin film transistors, and solar cells
JP2010157676A (ja) 多結晶シリコンの製造方法、薄膜トランジスタ、その製造方法及びそれを含む有機電界発光表示装置
TW595002B (en) Fabricating method of low temperature poly-silicon film and low temperature poly-silicon thin film transistor
JP2007221120A (ja) 有機発光素子及びその製造方法
TWI322461B (en) Method of fabricating poly-crystal ito thin film and poly-crystal ito electrode
US8603869B2 (en) Method of fabricating thin film transistor having amorphous and polycrystalline silicon
WO2009131379A9 (ko) 다결정 실리콘막, 이를 포함하는 박막트랜지스터, 및 이의 제조방법
US8343796B2 (en) Method of fabricating thin film transistor by crystallization through metal layer forming source and drain electrodes
KR101009432B1 (ko) 박막트랜지스터 및 그의 제조방법
KR101043785B1 (ko) 박막트랜지스터 및 그의 제조방법
WO2009066943A1 (en) Thin film transistor and fabricating method of the same
JP2003197630A (ja) 薄膜トランジスタと表示装置およびその製造方法
KR101323554B1 (ko) 비정질 실리콘의 결정화 방법 및 박막 트렌지스터의제조방법
KR20110031840A (ko) 박막트랜지스터의 제조방법