[发明专利]多晶硅薄膜晶体管元件及其制作方法有效

申请号：	201510872131.3	申请日：	2015-12-02
公开（公告）号：	CN105448999B	公开（公告）日：	2019-04-26
发明（设计）人：	萧翔允;陈佳楷;林世亮;许庭毓;王培筠;黄雅琴;江丞伟	申请（专利权）人：	友达光电股份有限公司
主分类号：	H01L29/786	分类号：	H01L29/786;H01L21/336;H01L21/324
代理公司：	上海专利商标事务所有限公司 31100	代理人：	郭蔚
地址：	中国台湾新竹科***	国省代码：	中国台湾;71
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摘要：
搜索关键词：	多晶薄膜晶体管元件及其制作方法
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【说明书】：

一种制作多晶硅薄膜晶体管元件的方法，包括下列步骤。提供基板，并形成具有多个掺质的缓冲层于基板上。形成非晶硅层于具有掺质的缓冲层上。进行热制程，将非晶硅层多晶化以转换成多晶硅层，并同时将缓冲层内的一部分的掺质向外扩散至多晶硅层内以调整起始电压。图案化多晶硅层，以形成有源层。形成栅极绝缘层于有源层上。形成栅极于栅极绝缘层上。形成源极掺杂区与漏极掺杂区于有源层内。

【技术领域】

本发明是关于一种多晶硅薄膜晶体管元件及其制作方法，尤指一种具有高电子迁移率(mobility)的多晶硅薄膜晶体管元件及其制作方法。

【背景技术】

低温多晶硅(low temperature polycrystalline silicon,LTPS)薄膜晶体管元件由于具有较高电子迁移率(mobility)的特性，因此理论上具有较非晶硅(amorphoussilicon)薄膜晶体管元件更佳的电性表现。然而，由于低温多晶硅薄膜晶体管元件的制程较为复杂，其相较于非晶硅薄膜晶体管元件而要更多道的光刻暨蚀刻(photolithographyand etching,PEP)制程，因此不仅制作成本较高，且良率也会下降。

【发明内容】

本发明的目的的一在于提供一种多晶硅薄膜晶体管元件及其制作方法，以简化制程步骤及制作成本并提升电子迁移率与元件特性。

本发明的一实施例提供一种制作多晶硅薄膜晶体管元件的方法，包括下列步骤。提供基板，并形成具有多个掺质的缓冲层于基板上。形成非晶硅层于具有掺质的缓冲层上。进行热制程，将非晶硅层多晶化以转换成多晶硅层，并同时将缓冲层内的一部分的掺质向外扩散至多晶硅层内以调整起始电压。图案化多晶硅层，以形成有源层。形成栅极绝缘层于有源层上。形成栅极于栅极绝缘层上。形成源极掺杂区与漏极掺杂区于有源层内。

本发明的另一实施例提供一种多晶硅薄膜晶体管元件，设置于基板上。多晶硅薄膜晶体管元件包括缓冲层、多晶硅层、栅极绝缘层与栅极。缓冲层设置于基板上，且缓冲层内具有多个掺质。多晶硅层设置于缓冲层上，其中，多晶硅层包括通道、源极掺杂区以及漏极掺杂区，且源极掺杂区与漏极掺杂区分别位于通道的两侧。栅极绝缘层设置于多晶硅层上。栅极设置于栅极绝缘层上并对应于多晶硅层的通道。

【附图说明】

图1绘示了本发明的制作多晶硅薄膜晶体管元件的方法流程图。

图2至图8绘示了本发明的第一实施例的制作多晶硅薄膜晶体管元件的方法示意图。

图9绘示本发明的一实施例的制作显示面板的示意图。

图10与图11绘示了本发明的第二实施例的制作多晶硅薄膜晶体管元件的方法示意图。

图12绘示对照实施例的多晶硅薄膜晶体管元件的漏极电流-栅极电压关系图及电子迁移率-栅极电压关系图。

图13绘示本发明的第一样本的多晶硅薄膜晶体管元件的漏极电流-栅极电压关系图及电子迁移率-栅极电压关系图。

图14绘示本发明的第二样本的多晶硅薄膜晶体管元件的漏极电流-栅极电压关系图及电子迁移率-栅极电压关系图。

【符号说明】

1,2 多晶硅薄膜晶体管元件 30 基板

32 缓冲层 32B 底缓冲层

32B1 第一底缓冲层 32B2 第二底缓冲层