[发明专利]用PECVDSiO2钝化保护制造铟镓锌氧化物和氧化锌薄膜晶体管的方法

说明书

本发明申请是申请号为201280028759.X，申请日为2012年6月8日，名称为“用PECVD SiO₂钝化保护(passivation)制造铟镓锌氧化物(IGZO)和氧化锌(ZNO)薄膜晶体管的方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明的实施例是大体关于一种制造薄膜晶体管(TFT)的方法。

背景技术

几乎在所有的集成电路(IC)中皆使用薄膜晶体管作为开关元件及驱动元件。此外，薄膜晶体管亦被应用在平板显示器产业中以控制像素。多年以来，用于薄膜晶体管的制造的主要材料为硅。硅可作为薄膜晶体管内的有源层(active Layer)，并可依照所需进行掺杂以使薄膜晶体管具有对应的功能。硅确实有其限制。其中一个限制为硅并非透明。越来越多公司正致力于开发透明的薄膜晶体管。

其中一种被认为适合用于透明薄膜晶体管的材料为铟镓锌氧化物(IGZO)。另一种被认为适合用于透明薄膜晶体管的材料为氧化锌。在本领域中，需要一种使用IGZO及/或氧化锌来制造薄膜晶体管的方法。

发明内容

本发明是大体上关于一种制造薄膜晶体管的方法。薄膜晶体管具有包括IGZO或氧化锌的有源沟道。在形成源极电极与漏极电极之后，但在保护层(passivation layer)或蚀刻停止层沉积于其上之前，该有源沟道被暴露于一氧化二氮(N₂O)等离子体或氧气(O₂)等离子体。在形成源极电极与漏极电极的过程中，有源沟道与保护层或蚀刻停止层之间的界面会有所改变或损坏。N₂O等离子体或O₂等离子体改变并修复有源沟道与保护层或蚀刻停止层之间的界面。

在一实施例中，一种方法包括通过定义源极电极及漏极电极而在一薄膜晶体管中形成有源沟道，将有源沟道暴露于N₂O等离子体或O₂等离子体，以及沉积一个或多个保护层或蚀刻停止层于经过N₂O等离子体或O₂等离子体处理的有源沟道之上。

在另一实施例中，一种方法包括形成栅极电极于基板之上，沉积栅极介电层于栅极电极及基板之上，沉积IGZO有源层于栅极介电层之上，沉积导电层于该有源层之上，移除至少一部分的导电层以形成源极电极及漏极电极，并通过暴露出有源层的一部分而形成有源沟道，将有源沟道暴露于N₂O等离子体或O₂等离子体，以及沉积一个或多个保护层或蚀刻停止层于曾暴露于N₂O等离子体或O₂等离子体的有源沟道之上。

在另一实施例中，一种方法包括形成栅极电极于基板之上，沉积栅极介电层于栅极电极及基板之上，沉积氧化锌有源层于栅极介电层之上，沉积导电层于有源层之上，移除至少一部分的导电层以形成源极电极及漏极电极，并通过暴露出有源层的一部分形成有源沟道，将有源沟道暴露于N₂O等离子体或O₂等离子体，以及沉积一个或多个保护层或蚀刻停止层于曾暴露于N₂O等离子体或O₂等离子体的有源沟道之上。

在另一实施例中，薄膜晶体管包括栅极电极、栅极介电层、经过等离子体处理的有源层、源极电极及漏极电极、以及一个或多个保护层或蚀刻停止层。栅极电极沉积于基板之上。栅极介电层沉积于栅极电极及基板之上。经过等离子体处理的有源层包括沉积于栅极介电层之上的氧化锌或IGZO。源极电极及漏极电极彼此分离且形成于经过等离子体处理的有源层之上，使得经过等离子体处理的有源层的一部分保持暴露。保护层或蚀刻停止层沉积在暴露的经过等离子体处理的有源层之上。

附图说明

通过参照各实施例可以详细理解本发明的上述特征，即上文简要概述的本发明的更特定描述(某些实施例图示于附图中)。然而，应注意，这些附图仅图示本发明的典型实施例，且因此不视为本发明的范畴的限制，因为本发明可允许其它等效的实施例。。

图1-9为根据一实施例的薄膜晶体管在各个制造阶段的示意图。

图10A-10C显示N₂O等离子体处理对于薄膜晶体管的影响。

图11为根据本发明一实施例的PECVD装置的剖面图。

具体实施方式