[发明专利]低温多晶硅薄膜及晶体管的制造方法

说明书

低温多晶硅薄膜及晶体管的制造方法。本申请提出一种低温多晶硅薄膜的制造方法，包括：在一衬底上形成一缓冲层，在所述缓冲层上形成一硅层；提供一光罩；从所述光罩移转一图案至所述硅层，所述图案留有再结晶成长空间，对所述硅层进行退火以形成一多晶硅层，并使所述多晶硅层的部分硅材料形成至再结晶成长空间。

技术领域

本申请关于一种硅薄膜及晶体管的制造方法，特别关于一种低温多晶硅薄膜及晶体管的制造方法。

背景技术

平面显示装置已经广泛的被运用在各种领域，液晶显示装置因具有体型轻薄、低功率消耗及无辐射等优越特性，已经渐渐地取代传统阴极射线管显示装置，而应用至许多种类的电子产品中，例如行动电话、可携式多媒体装置、笔记型计算机、液晶电视及液晶屏幕等等。

液晶显示装置包括显示面板等组件，有源矩阵型液晶显示面板是目前一般的显示面板，其包括有源矩阵衬底、对向衬底、以及夹设在这二衬底间的液晶层。有源矩阵衬底上具有多个行导线、列导线以及像素，像素中有像素驱动组件，像素驱动组件和行导线及列导线连接。一般的像素驱动组件是薄膜晶体管，行导线及列导线通常是金属导线。

有源矩阵衬底的薄膜晶体管可分为传统的非晶硅薄膜晶体管以及导电能力较佳的低温多晶硅薄膜晶体管。低温多晶硅制程常采用准分子雷射退火技术，亦即利用准分子雷射作为热源，雷射光照设非晶硅薄膜使非晶硅再结晶，转变成为多晶硅结构，因整个处理过程都是在600℃以下完成，所以一般玻璃衬底皆可适用。但利用雷射退火容易造成多晶硅层表面有突起物，突起物的尺寸影响晶体管的电流特性，这会造成面板上晶体管的操作特性不一，因而导致显示质量下降。

发明内容

有鉴于先前技术的不足，发明人经研发后得本申请。本申请的目的为提供一种低温多晶硅薄膜及其晶体管的制造方法，可改善低温多晶硅薄膜表面的突起问题。

本申请提出一种低温多晶硅薄膜的制造方法，包括：在一衬底上形成一缓冲层，在所述缓冲层上形成一硅层；提供一光罩；从所述光罩移转一图案至所述硅层，所述图案留有再结晶成长空间；以及对所述硅层进行退火以形成一多晶硅层，并使所述多晶硅层的部分硅材料形成至再结晶成长空间。

在一实施例中，其中在所述硅层上转移的所述图案的一部分作为信道区，所述再结晶成长空间位在所述部分的侧边。

在一实施例中，制造方法更包括：粗糙化所述硅层的表面，以形成不平整表面作为另一再结晶成长空间。

在一实施例中，其中粗糙化所述硅层的表面的步骤是蚀刻所述硅层的表面。

在一实施例中，其中所述缓冲层的表面具有多个孔隙，所述多晶硅层的部分硅材料填入至所述孔隙。

在一实施例中，其中在所述衬底上形成所述缓冲层的步骤包括：在所述衬底上形成一第一子缓冲层；在所述第一子缓冲层上形成一第二子缓冲层，所述第二子缓冲层的细致度低于所述第一子缓冲层。

在一实施例中，其中所述第一子缓冲层是一扩散障壁层。

在一实施例中，制造方法，更包括：在所述缓冲层上形成所述硅层前，粗糙化所述缓冲层，以在所述缓冲层的表面上形成所述孔隙。

在一实施例中，其中所述退火是雷射退火。

本申请提出一种低温多晶硅薄膜晶体管的制造方法，包括：如前述低温多晶硅薄膜的制造方法的步骤；在所述多晶硅层上形成一闸极绝缘层；以及在所述闸极绝缘层上形成一闸极；形成一源电极及一漏电极，所述源电极及所述漏电极电性连接所述多晶硅层。

综上所述，本申请的低温多晶硅薄膜及晶体管的制造方法，由于提供有非晶硅再结晶成长空间，可舒缓非晶硅再结晶过程中晶体间的挤压，进而使多晶硅层表面的突起物尺寸明显变小。在较佳的情况下，突起物的高宽比都小于0.3，甚至小于0.2。因此，可改善低温多晶硅薄膜表面的突起问题。