[发明专利]形成多晶硅薄膜的方法以及形成薄膜晶体管的方法

说明书

技术领域

本发明是涉及一种形成多晶硅薄膜的方法以及一种形成薄膜晶体管的方法，特别涉及一种直接在基底上形成多晶硅薄膜而不需在成膜后再经由激光退火(laser annealing)形成结晶化的形成多晶硅薄膜的方法以及利用此多晶硅薄膜形成薄膜晶体管的方法。

背景技术

近年来，各种平面显示器的应用发展迅速，各类生活用品例如电视、移动电话、汽车、甚至是冰箱，都可见与平面显示器互相结合的应用。而薄膜晶体管(thin film transistor,TFT)是一种广泛应用在平面显示器技术的半导体组件，例如应用在液晶显示器(liquid crystal display,LCD)、有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)显示器以及电子纸(electronic paper,E-paper)等显示器中。

目前显示器领域使用的薄膜晶体管主要包括有非晶硅薄膜晶体管(amorphous silicon TFT,a-Si TFT)与多晶硅薄膜晶体管(poly silicon TFT)。其中非晶硅薄膜晶体管由于具有制造工艺技术成熟以及合格率高的优点，目前仍是显示器领域中的主流。但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，使其电子移动率(mobility)无法大幅且有效地通过制造工艺或组件设计的调整来改善，故无法满足高规格显示器的需求。多晶硅薄膜晶体管受惠于多晶硅材料的特性，在电子移动率上有大幅的改善。一般多晶硅薄膜的制造方式是先形成非晶硅薄膜后再经由高温或高能量的处理例如激光退火处理来使非晶硅薄膜结晶化而获得多晶硅薄膜。然而，成膜后再结晶化的处理不仅造成制造工艺时间增加、成本上升以及影响整体生产效率，还有在大尺寸基底制造工艺时成膜均匀性不佳等问题而造成产品应用上受到了限制。

发明内容

本发明的目的在提供一种形成多晶硅薄膜的方法以及一种形成薄膜晶体管的方法，通过对基底加热到可生成多晶硅薄膜的温度，同时对基底进行硅薄膜沉积工艺，用以在基底上直接形成多晶硅薄膜，并利用此多晶硅薄膜形成一薄膜晶体管。

本发明提供一种形成多晶硅薄膜的方法，此方法包括下列步骤。首先，提供一基底。然后，进行一加热处理。接着，进行一硅薄膜沉积工艺，用以直接在基底的一上表面上形成一多晶硅薄膜。

本发明提供一种形成多晶硅薄膜的方法，此方法包括下列步骤。首先，提供一基底。基底包括一基底本体以及一晶格匹配层，且晶格匹配层是设置在基底本体上。然后，进行一加热处理。接着，进行一硅薄膜沉积工艺，用以直接在基底的一上表面上形成一多晶硅薄膜。

本发明提供一种形成薄膜晶体管的方法，此方法包括下列步骤。首先，提供一基底。然后，进行一加热处理。接着，进行一硅薄膜沉积工艺，用以直接在基底的一上表面上形成一多晶硅薄膜。对多晶硅薄膜进行一第一图案化工艺，用以形成一半导体图案。形成一栅极电极、一栅极介电层、一源极电极以及一漏极电极。

附图说明

图1与图2所示为本发明第一优选实施例的形成多晶硅薄膜的方法示意图。

图3所示为本发明第二优选实施例的形成多晶硅薄膜的方法示意图。

图4所示为本发明第三优选实施例的形成多晶硅薄膜的方法示意图。

图5所示为本发明第四优选实施例的形成多晶硅薄膜的方法示意图。

图6所示为本发明第五优选实施例的形成多晶硅薄膜的方法示意图。

图7所示为本发明第六优选实施例的形成多晶硅薄膜的方法示意图。

图8与图9所示为本发明第七优选实施例的形成多晶硅薄膜的方法示意图。

图10与图11所示为本发明第八优选实施例的形成多晶硅薄膜的方法示意图。

图12所示为本发明第九优选实施例的形成多晶硅薄膜的方法示意图。

图13所示为本发明第十优选实施例的形成薄膜晶体管的方法的流程示意图。

图14到图16所示为本发明第十优选实施例的形成薄膜晶体管的方法示意图。

图17所示为本发明第十一优选实施例的形成薄膜晶体管的方法的流程示意图。

图18到图20所示为本发明第十一优选实施例的形成薄膜晶体管的方法示意图。

图21所示为本发明第十二优选实施例的形成薄膜晶体管的方法的流程示意图。

图22与图23所示为本发明第十二优选实施例的形成薄膜晶体管的方法示意图。