[发明专利]修补氧化物半导体层的缺陷的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种修补氧化物半导体层的缺陷的方法，尤其涉及一种在有机气体环境下利用退火制程修补氧化物半导体层的缺陷的方法。

【背景技术】

目前显示器业界使用的薄膜晶体管可根据使用的半导体层材料来做区分，包括非晶硅薄膜晶体管(amorphous silicon TFT，a-Si TFT)、多晶硅薄膜晶体管(poly silicon TFT)以及氧化物半导体薄膜晶体管(oxide semiconductor TFT)。非晶硅薄膜晶体管受到非晶硅半导体材料本身特性的影响，使其电子迁移率无法大幅且有效地通过制程或元件设计的调整来改善，故无法满足目前可见的未来更高规格显示器的需求。多晶硅薄膜晶体管的制程复杂(相对地成本提升)且于大尺寸面板应用时会有结晶化制程导致结晶程度均匀性不佳的问题存在，故目前多晶硅薄膜晶体管仍以小尺寸面板应用为主。氧化物半导体薄膜晶体管则是应用近年来新崛起的氧化物半导体材料，此类材料一般为非晶相(amorphous)结构，没有应用于大尺寸面板上均匀性不佳的问题。氧化物半导体薄膜晶体管的电子迁移率一般可比非晶硅薄膜晶体管高10倍以上，已可满足目前可见的未来高规格显示器的需求。

一般而言，在氧化物半导体层形成后，会对氧化物半导体层进行至少一次的等离子体制程，以使氧化物半导体层的阻值降低。此外，在后续定义源极与漏极的图案时，亦常使用等离子体制程加以达成。然而，等离子体制程会使得氧化物半导体层产生缺陷，而导致漏极诱导能垒下降(Drain induced barrier lowering，DIBL)问题，因此造成氧化物半导体薄膜晶体管的元件特性不稳定，影响了氧化物半导体薄膜晶体管的发展。

【发明内容】

本发明的目的之一在于提供一种修补氧化物半导体层的缺陷的方法，以提升氧化物半导体薄膜晶体管的元件特性的稳定性。

本发明的一优选实施例提供了一种修补氧化物半导体层的缺陷的方法，包括下列步骤。首先提供基板，并于基板上形成氧化物半导体层。接着将基板载入反应室内，并于反应室内通入至少一种有机气体，以使反应室内形成有机气体环境。随后，在有机气体环境下对氧化物半导体层进行退火制程，以修补氧化物半导体层的缺陷。

【附图说明】

图1至图3绘示了本发明的一优选实施例的修补氧化物半导体层的缺陷的方法示意图。

图4绘示了氧化物半导体薄膜晶体管于进行退火制程前的栅极-源极电压与漏极电流的关系图。

而图5绘示了氧化物半导体薄膜晶体管于进行本实施例的第一实施模式的退火制程后的栅极-源极电压与漏极电流的关系图。

图6绘示了氧化物半导体薄膜晶体管于进行退火制程前的栅极-源极电压与漏极电流的关系图。

图7绘示了氧化物半导体薄膜晶体管于进行本实施例的第二实施模式的退火制程后的栅极-源极电压与漏极电流的关系图。

【主要附图标记说明】

30    基板            32    氧化物半导体层

40    反应室          42    气体通入口

44    有机气体

【具体实施方式】

为使本发明所属技术领域的普通技术人员能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的优选实施例，并配合附图，详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。

请参考图1至图3。图1至图3绘示了本发明的一优选实施例的修补氧化物半导体层的缺陷的方法示意图。如图1所示，首先提供基板30。在本实施例中，基板30可为显示面板的阵列基板，其可为例如玻璃基板，但不以此为限。接着，于基板30上形成氧化物半导体层32。在本实施例中，氧化物半导体层30可包括例如铟镓锌氧化物(IGZO)半导体层，其可作为氧化物半导体薄膜晶体管的半导体通道层。氧化物半导体层30并不限于为铟镓锌氧化物半导体层，亦可为例如氧化锌(ZnO)半导体层、锌镁氧化物(ZnMgO)半导体层、锡锑氧化物(SnSbO₂)半导体层、锌硒氧化物(ZnSeO)半导体层或锌锆氧化物(ZnZrO)半导体层等具有半导体特性的氧化物。