TW280010B - - Google Patents

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280010__^_ 五、發明説明（1 ) 發明背景 1 .發明領域 本發明是關於包含多個薄膜絕緣閘裝置的薄膜型稹體 電路，'例如在絕緣表面形成的薄膜電晶體（TFT)，和 製造積體電路的方法。依照本發明的半導體裝可應用於 光電裝置的主動矩陣電路，如液晶螢幕：也可應用於影像 感測器之驅動電路，或應用於s 0 I稹體電路’及傳統的 半導體稹體電路（例如，微處理器，微控制器，微電腦， 半導體記億雔……等等）。特別的是，本發明乃有關於單 石薄膜積體電路，其包含主動矩陣電路和形成於相同基底 的電路驅動器，或形成於相同基底的記憶體和c PU，及 有關於製造此單石薄膜積體電路的方法。 2.相關技術說明 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 近年來，硏究在絕緣基底或絕緣表面上製造絕緣閘半 導體裝置的方法一疽在發展。絕綠表面和半導體基底隔一 層絕緣厚膜。半導體層（作用層）有薄膜的半導體裝置叫 做薄膜電晶體（T F Τ )。要得到如單晶半導體的結晶化 很困難。因此，通常使用的半導體。 如此的宑單晶半導體其特性比單晶半導體要差。特別 是當反向電Ρ加到閘的電極上時（Ν通道TFT加負電壓 及P通道加正電壓），源極和汲極之間的漏電流增加了， 且TFT的移動率降低了。因此，需要在源極/汲極區和 本紙張用中@@家鮮（CNS ) ( 21GX297公釐)~~ ' — 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2 ) 閘的電極之間形成本質的或弱的P -或N —型的高阻區。 例如，在高阻區形成的地方，至少閘絕緣膜的邊緣表 面由陽極或其它方法所氧化，且塗佈的方式乃利用氧化物 或其痕跡的自我對齊。以此法高阻區可得到均勻的寬度。 然.而，這樣的高阻區就如同源極和汲極區之間串聯的 電阻器般。因此，T F T的不同特性形成於相同的絕緣表 面，並且產生了問題。在需要高速操作的地方，這些區域 就變得不再需要了。包含相同基底的單石電路上主動式矩 陣電路和其驅動器在此形成，主動式矩陣電路最好有低的 漏電流。因此T F T需要寬的高阻區。另一方面，驅動器 要在高速下操作。結果，TF T又需要窄的高阻區。然而 ，以同樣的過程在相同的基底上形成的T F T高阻區有一 、一-一―_______ 定的寬度，所以很難因需要而來調節高阻區的寬度。此外 ，製造單在主動式矩陣電路和單石積體電路是很困難的。 發明概述 本發明的目的即是爲了要解決上述的問題。 依本發明提供的是包含基底的半導體積體電路，在基 底上形成的主動式矩陣電路及包含有第一個高阻區的多個 薄膜電晶體，及基底上形成的主動式矩陣電路的驅動機構 且包含另一個有第二個高阻區的薄膜電晶體，其中第一個 — — _ _ — 高阻區的寬度比第二個高阻區的寬度要大》 依照本發明，提供了包含基底之半導體積體電路，至 少有一薄膜電晶體在基底上形成且有第一個高阻區，且至 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·

,1T -5 - 經濟部中央標準局員工消费合作杜印製 28〇〇1〇 A7 _ B7 五、發明説明（3 ) 少有另一薄膜電晶體在基底上形成且有第二個高阻區，其 中第~個高阻區的寬度比第二個高阻區的寬度要大。 依照本發明所提供的半導體裝置包含，有絕緣表面的 基底，在絕緣表面上形成的多個半導體區且每一區至少有 一個作.用層，一層絕緣膜覆蓋住半導體區，閘的電極經過 絕緣膜在作用層上形成，且至少在每個閘的電極兩邊形成 至少一種陽極氧化物，其中在一個閘的電極形成之陽極氧 化物的厚度和另一個閘的電極形成之陽極氧化物的厚度不 同。 依照本發明所提供的半導體裝置包含，有絕緣表面的 基底，在絕緣表面上形成的多個半導體區且每一區至少有 一作用層，一層絕緣膜覆蓋住半導體區，閘的電極經過絕 緣膜在作用層上形成，且至少在每個閘的電極兩邊形成至 少一種陽極氧化物，其中在一個閘的電極形成之陽極氧化 物的厚度和另一個閘的電極形成之陽極氧化物的厚度不同 〇 依本發明，提供了製造半導體裝置的方法，包含的步 驟爲：在絕緣表面形成多個半導體區；在半導體區上形成 絕緣膜；經絕緣膜在每個半導體區形成至少一個閘電極， 其中至少兩個閘電極互相電性獨立；及至少在每個閘電極 的兩邊形成至少一層陽極氧化物，此陽極氧化物可將閘電 極放置電解液中加上電壓而形成，其中加於一閘電極電壓 的時間和另一個閘電極不同。 依本發明，提供了製造半導體裝置的方法，包含的步 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） --------(裝— • I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -6 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印褽 280010 A7 B7 五、發明説明（4 ) 驟爲：在絕緣表面形成多個半導體區，每一區至少有一作 用層；在半導體區上形成絕緣膜；經絕緣膜在每個作用層 形成閘電極；至少在每個閘電極的兩邊形成一層陽極氧化 物；且利用每個閘電極和陽極氧化物爲遮罩，植入雜質到 每個作.用層，形成高阻區。 依本發明，提供了製造半導體積體電路的方法，包含 的步驟爲：在基底上形成主動式矩陣電路包含了多個有第 一個高阻區的薄膜電晶體：及在基底上形成主動式矩陣電 路驅動器，驅動器包括了至少另一個有第二個高阻區的薄 膜電晶體，其.中第一個高阻區的寬度比第二個高阻區大。 依本發明，提供了製造半導體積體電路的方法，包含 的步驟爲：在基底上形成至少一層薄膜電晶體有著第一個 高阻區；且在基底上形成至少另一層薄膜電晶體有著第二 個高阻區，其中第一個高阻區的寬度比第二個高阻區要大 〇 依本發明，提供了製造半導體裝置的方法，包含的步 驟爲：在絕緣表面上形成多個半導體區，每一區至少有一 作用層；在半導體區上形成絕緣薄膜；經絕緣薄膜在每一 作用層形成閘電極；且至少在每個閘電極的兩端形成至少 —層陽極氧化物，其中在某一閘電極形成之陽極氧化物的 厚度和另一閘電極形成之陽極氧化物不同。 依本發明，提供了製造半導體裝置的方法，包含的步 驟爲：在絕緣表面形成多個半導體區，每一區至少有一作 用層；在半導體區形成絕緣薄膜；經絕緣薄膜在每一作用 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 一 7 — (請先閱讀背面t注意事項再填寫本頁) -° 28〇〇1〇 A7 B7 五、發明説明（5 ) 層形成閘電極；在每個閘電極形成至少一層陽極氧化物， 其中在某一閘電極形成之陽極氧化物的厚度和另一閘電極 形成之陽極氧化物不同；且利用每個閘電極和陽極氧化物 爲遮罩，植入雜質到作用層，以形成高阻區》 依本發明，提供了製造半導體積體電路的方法，包含 的步驟爲：在絕緣表面上至少形成一層薄膜電晶體，包括 兩種不同寬度之一的高阻區；且在絕緣表面上至少形成另 一層薄膜電晶體，包括另一個寬度之高阻區。 附圖簡述 ' 圖1A到1E爲依本發明例1之TFT電路的截面視 圖， 圖2 A到2 C爲依例1之TF T電路的上視圖； 圖3A到3 F爲依本發明例2之TFT電路的截面視 圖， 圖4A到4 C爲依例2之TFT電路的上視圖； 圖5 A到5 E爲依本發明例3之TF T電路的截面視 經濟部中央橾準局身工消费合作社印裂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 固 · 圖， 圖6爲依本發明積體電路的方塊圖。 最佳化實例之詳細敘述 本發明提供的半導體積體電路其高阻區的修正乃根據 T F T和電路上的特性及可靠度，並提供了製造此半導體 積體電路的方法。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X297公釐） -8 - A7 B7 五、發明説明（6 ) 陽極處理過程中依照T F T會有不同的陽極處理時間 ，因之高阻區的寬度也會不同。在單石主動式矩陣電路中 ，TFT形成低截止電流/低頻操作之主動式矩陣電路的 高阻區，其寬度要比T F T形成大電流/高頻操作的驅動 器之高.阻區要大，且也比T F T形成低消耗功率/高頻的 解碼器之高阻區厚度要大。此外，N通道TF T ( NTFT)的高阻區寬度比P通道TFT (PTFF)要 大。 形成單石主動式矩陣電路之T F T的高阻區寬度爲 0. 4到lym。形成驅動器之NTFT的高阻區寬度爲 0. 2到0. 3/zm»PTF 丁的高阻區寬度爲0到 0. 2em»形成解碼器之NTFT用於CPU或其它邏 輯操作裝置/電路寬度爲0. 3到0. 4ym。用於類似 應用的PTFT寬度爲〇到〇. 2em。在此例中，形成 主動式矩陣電路之T F T的高阻區寬度要比形成驅動器和 解碼器之TFT的要寬。NTFT的高阻區寬度要比 P T F T 寬。 經濟部中央樣準局貝工消费合作杜印製 --------(装-- (請先閱讀背面'5*注意事t再填寫本頁) 形成主動式矩陣電路之T F T的高阻區寬度要比形成 驅動器和解碼器之T F T的寬度大，因爲主動式矩陣電路 需要顯示低漏電流，而驅動器和解碼器則需要完成高速的 操作。在驅動器和解碼器中，NTFT和PTFT之間高 阻區的寬度是不同的，其原因如下：假如在NTFT內形 成弱N型高阻區，沿汲極區的電場強度會降低。而降低的 原因乃由於熱載子的緣故》對P T F T來說，由於熱載子 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9 - 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 而降低的程度很小所以不需要形成高阻區。此外’高阻區 的存在會降低TFT的操作速度。由於PTFT的移動率 比NT F T要小，其高阻區就要更小。因此N T F F之高 阻區寬度要大於PT FT。 範例1 製造各種不同型式之T F T積體電路的過程可參考圖 1A到1E，及2A到3C。圖2A到2C中的長短虛線 之截面分別等於圖1 A，1 C和1 E。由康寧7 0 5 9製 成的基底101爲300x300mm或ΙΟΟχ 1 00mm大小》厚度1 000到3000A的氧化矽薄 膜1 0 2以濺鍍或化學電漿沈積法（P CVD)鍍到基底 1 0 1之上。 非晶形質的矽薄膜以p CVD或低壓的CVD方法（ LPCVD)沈積，厚度爲300到1 5 00A，最好是 5 0 0到1 〇 〇 〇 A »非晶形質的矽薄膜形成如1 0 3和 104的矽區》200到1500A厚之氧化矽薄膜（最 好是5 0 0到1 0 0 0A)由濺鍍或P CVD的方法鍍成 。氧化矽薄膜的作用如同一閘絕緣薄膜。P C VD應用時 ’ R F放電利用氧氣和包括τ E 0 S的原始氣體在基底溫 ~ - 度150到400 °C時產生。（最好是200到25 0 °C )TEOS被分解並沈澱□氧氣壓力之比爲工 :1到1 : 3。壓力大小爲0. 05到0 . 5To r r。 R F功則爲1 〇 〇到2 5 0W。利用ΤΕ Ο S和臭氧在基 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' (請先閱讀背面t注意事項再填寫本頁) 袈.

、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 280010 A7 _____ B7 五、發明説明（8 ) 底溫度1 5 0到4 〇 〇 t時（最好是2 〇 〇到2 5 0 t ) ’可以L P CVD或大氣壓CVD的方法來沈積T E ◦ S 〇 波長248 nm，脈衝寬度2 Ο n s的K r F準分子 雷射用.來激發矽區1 0 3的晶化作用。能量密度爲2 0 0 到 400mJ/cnf (最好是 250 到 300mJ/crri) 。在雷射激發之時’基底也加熱到3 0 0到5 0 0。(：。波 長3 0 8 nm的xeci準分子雷射或其它的雷射也可用來 取代先前提到的雷射。而矽區1 〇 4則仍然是非晶形質的 〇 接著，厚度2〇〇〇A到5em，例如，6000A 的鋁薄膜由電子鎗蒸發法得到。此薄膜形成如閘電極 106 ，107和109及相關連接108。假如鋁薄膜 加入0 . 0 5到0 . 3 %重量百分比（S c )，則由於加 熱而產生的小丘會被抑止。圖2 A中，閘電極1 〇 9和相 關連接1 0 8彼此爲電性連接的。閘電極1 〇 6和1 0 7 (在此參考系列A)與閘電極1 0 9和相間連接1 〇 8 ( 在此參考系列B)爲電性獨立的》 接著將此鍍層的基板浸入有1到3 %酒石酸之乙二醇 溶液。此溶液的P Η值大約爲7。陽極作用乃使用白金做 爲陰極且閘電極作爲陽極。使用此中性溶液獲得的陽極氧 化物即爲障礙型式。此氧化物密度大且有極佳的耐電壓特 性。氧化過程中使用二個電壓源分別來調整電壓大小。電 壓源分別和系列Α和Β連接。起初，加到系列a和Β的電 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' -11 - (請先閲讀背面，ν/注意事項再填寫本頁) 裝. -* 經濟部中央揉準局負工消费合作社印装 Α7 Β7 五、發明説明（9 ) 壓爲2到5 V / m i η，直到V 1到達5 0至1 5 0之間 (此例中乂1爲1〇〇7)。接著，電壓¥1持續供應1小 時》隨後’加到系列Α的電壓維持在V α，而加到系列Β 的電壓更由2到5V/m i η增加到1 〇 0V到2 5 0V 之間的.V 2 ( V 1 < V 2 )，（此例中爲2 Ο Ο V )。由於 兩階段的氧化過程，系列Α中閘電極頂部和側面形成之陽 極氧化物厚度和系列B不同。系列B的陽極氧化物厚度較 大。結果’厚度大約1 200A的陽極氧化物1 1 0和 1 1 1在閘電極1 06和1 07中形成。厚度2400A 的陽極氧化物1 1 2和1 1 3在閘電極1 0 9和相間連接 108中形成（圖1B)。 接著，雜質離子如磷和硼以離子植入（電漿植入）之 法（利用CMOS技術或自我校準雜質植入技術）植入 TFT的矽薄膜。（磷化氫）PH3和（乙硼烷）B2H6 即作爲此摻雜氣體。劑量爲2x 1 05到8x 1 015 cm-2。其結果是，形成N型的雜質（磷）區1 14， 116和P型的雜質（硼）區115。

KrF準分子雷射用來活化性，115和116區》 雷射的波長爲248nm，脈衝寬度20ns ，能量密度 爲1 50到400mJ/cnf，最佳情況是200到 2 5 〇m J / °πί。所以，退化部分的晶性由於雜質的植 入而得到改善。這些區域的條狀電阻爲2 0 0到8 0 0 Ω /平方。現在處理過程由RTA(快速熱回火）來實施。 (圖1 C和2 Β ) 本紙張尺度適用中菌國家標準（CNS > Α4规格（2丨0X297公釐） (請先閱讀背面t注意事項再填寫本頁) 裝 、1Τ -12 - B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（ 1C ) 1 每 個 T F T 的 偏 移 區 ( 商 阻 區 ) 寬 度 即 由 上 述 的 過 程 1 I 來 決 定 〇 T F T 1 2 6 和 1 2 7 的 陽 極 氧 化 物 1 1 0 和 1 1 I 1 1 1 厚 度 大 約 1 2 0 0 A 〇 考 慮 在 離 子 植 入 時 摻 雜 離 子 /—S 1 I 請 1 I 非 對 齊 的 移 動 偏 移 寬 度 X 1和X 3 大 約 是 1 0 0 0 A 〇 先 閱 1 I 讀 1 | T F T 1 2 8 的 陽 極 氧 化 物 1 1 3 的 厚 度 大 約 是 2 4 0 0 背 1 I 之· 1 A 〇 因 此 偏 移 寬 度 X 2大約是2000A< 注 意 1 1 事 1 T F T 1 2 6 和 1 2 7 的 偏 移 寬 度 X 1和X 3 必 須 要 小 項· 再 1 導 於 T F T 1 2 8 的 偏 移 寬 度 X 2 TFT] .2 6需要有低 寫 裝 I 截 止 電 流 〇 然 而 N T F T 的 偏 移 寬 度 大 於 P T F T ( Ά N_^ 1 1 I X 3 > X 1 ) 此 乃 因 N T F T 很 容 易 被 加 了 反 向 偏 壓 之 排 1 1 放 區 而 產 生 的 熱 載 子 所 退 化 〇 截 止 電 流 很 小 且 加 了 很 高 的 1 1 汲 極 區 電 壓 的 T F T 1 2 8 而 較 大 的 偏 移 寬 度 ( X 2〉X 3 訂 1 1 ) 接 著 閘 電 極 和 內 部 連 接 被 切 除 下 來 〇 氧 化 矽 形 成 厚 1 1 I 度 3 0 0 0 到 1 0 0 0 0 A 的 內 層 絕 緣 體 1 1 7 ( 例 如 i 1 1 6 0 0 0 A ) 基 底 溫 度 1 5 0 到 4 0 0 °C ( 最 好 是 Ί 2 0 0 到 3 0 0 °c ) 利 用 T E 0 S ( 原 始 氣 體 ) 和 氧 氣 1 1 做 P C V D 或利 用 T E 0 S 和 臭 氧 做 L P C V D 或 大 氣 1 1 壓 之 下 的 C V D 〇 在 此 時 如 果 氟 和 氫 化 二 碳 ( C 2Η β - 1 I ) 反 應 且 加 到 氧 化 矽 上 則 步 驟 還 原 能 加 以 改 善 〇 I τ 0 1 I 薄 膜 由 濺 /Stfe 鑛 法 鍍 成 且 形 成 像 素 電 極 1 1 8 〇 內 層 絕 緣 器 1 1 1 I 1 7 和 內 部 連 接 上 面 的 陽 極 氧 化 物 1 1 2 經 触 刻 成 接 觸 孔 1 1 洞 1 1 9 ( 圖 1 D ) 〇 1 1 內 層 絕 緣 器 1 1 7 和 閘 絕 緣 膜 1 1 5 在 源 極 區 和 汲 極 1 ! 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -13 - 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（11 ) 區蝕刻形成接觸孔洞。同時，陽極氧化物1 1 0和1 1 1 也在閘電極106和107中蝕刻以形成接觸孔洞。（圖 2 C ) 在形成有氮化鈦和鋁的多層相間連接1 2 0到1 2 5 之後，.相間連接1 2 4和像素電極1 1 8連接。相間連接 1 2 5由接觸孔洞和閘電極1 0 6和1 0 7連接。薄板的 基底在氫氣中以2 0 0到3 0 0 °C回火0 . 1到2小時， 以完成矽的加氫。如此，完成積體電路的製作（圖1 E和 2 C )。 此例中，由蝕刻陽極氧化物1 1 3形成的接觸孔洞的 過程和形成其它接觸孔洞的過程是獨立的。這些過程可能 會同時作用。此例中，此二類的接觸孔涧由於下述的原因 分別的形成。陽極氧化物113的厚度比陽極氧化物 110和111要大1200A。能障型式陽極氧化物的 蝕刻速率要小於氧化矽或其他類似氧化物的蝕刻速率。假 如同時做蝕刻，覆蓋有氧化矽之源極區和汲極區的接觸孔 洞由於很容易蝕刻，結果孔洞進入源極區和汲極區。 以此法使得相同的基底上形成不同型式的T F T。 TF T 1 2 6和1 2 7的作用層由結晶矽做成且其高阻區 很窄（偏移區），這些TFT極適合作高速的操作。由於 TFT128的作用層由非晶形質的矽做成且高阻區很寬 ，此類TFT可用於有低漏電流的TFT。假如TFT 128的作用層也由結晶矽做成，但結晶程度比TFT 1 2 6和1 2 7要低，仍然可得到相同的效果。假如單晶 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 11 ^8〇〇ί〇 Α7 Β7_ 五、發明説明（12 ) 主動式矩陣電路由相同的處理程序所製造，先前的T F T 可用做驅動器。後面的T F T則可用做主動式矩陣電路。 N T F T經常由於熱載子而降低效能。然而，此種退 化很少在有寬頻道的TFT驅動器觀察到（偏移寬度X4 )。用.於解碼器的NTFT (偏移寬度X3)需要在高頻 操作，特別是移位暫存器，CPU，記憶體，和其它電路 等，必須有很小的通道寬度和長度。因此，在.這些T F T 中，汲極區電壓較小且退化程度比主動式矩陣電路的 TFT128 (偏移寬度X2)還要小。最後，必須得符 合X4<X3<X2的關係。由於PTFT用於驅動器 TFT及其它的電路且很不容易退化，因此PTFT的起 始寬度爲Xi，且XiSXa。 範例2 本例題圖示於3A到3F，及4A到4C。圖3A到 F爲圖4 A到4 C中不同長短虛線所顯示的截面部分。.基 底 2 0 1 由 Corning 7059做成且爲 3 Ο Ο X 4 0 〇mm 或1 OOxl 00mm大小。氧化矽以1000到 3 0 0 0A的厚度當做是基底氧化層薄膜2 0 2鍍在基底 2 0 1上，例如在氧氣的氣氛中濺鍍2 0 0 0A。爲增加 質量產能，也使用PCVD分解和沈澱TEOS以形成薄 膜。 接著，300到5000A厚的非晶形質矽薄膜（最 好是 500 到 1000A) ，以 PCVD 或 LPCVD 法 本紙張尺度適用中國國家樣率（CNS ) A4规格（210X2.97公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（l3 ) 形成》薄板狀的基底在溫度5 5 0到6 0 0°C，降低的大 氣壓中2 4小時，以將非晶形質矽薄膜晶體化。此過程也 可使用雷射光激發來完成。晶體化的矽薄膜形成島狀的作 用層區203和204。此外，氧化矽薄膜205以濺鍍 的方式.形成7〇〇到1 500A的厚度。 厚度1000A到3/zm的鋁薄膜（例如：6000 A )以電子束蒸發或濺鍍的方法形成。此鋁薄膜包含重量 百分率1%的矽（Si)或〇. 1到〇. 3%的銃（SC )。如Tokyo, Ohka Co., Ltd所製造的光阻薄膜 ◦ F PR 8 0 0/3 0 c p可由旋轉鍍層的方式形成。假 如厚度爲1 0 0到1 0 0 0A的氧化鋁薄膜在光阻薄膜形 成前由氧化所形成，則附著在光阻薄膜的情況會改善。而 且從光阻的漏電流會加以抑制。因此，氧化鋁薄膜會使得 在稍後的氧化過程中形成多孔陽極氧化物。在型式化且蝕 刻光阻薄膜和鋁薄膜之後，形成了相間連接2 0 6和 20 9和閘電極207 ，208和210。 在相間連接和閘電極之上的光阻薄膜如同一遮罩作用 ，可防止氧化的發生。閘電極2 0 7和2 0 8和相間連接 209 (參考A2系列）與相間連接206和閘電極 210 (參考B2系列）彼此是電性獨立的。（圖4A) 只有B 2系列是置放於電解質溶液氧化，電壓爲5到 30V，時間爲20到240分（此例中電壓爲8V)。 電解質溶液爲3到2 0%的檸檬酸，草酸，磷酸，鉻酸， 或發煙硫酸的酸性水溶液，.此例中則爲草酸溶液（溫度爲 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝* 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 28〇〇ιο A7 _____B7 五、發明説明（14 ) 3 0到80<>(：)。多孔的陽極氧化物2 11和2 12的厚 度爲3000A到25从m，（例如〇. 5jtzm)且形成 於相間連接和閘電極的側面。陽極氧化物的厚度可由氧化 時間和溫度來調整。由於A 2系列未被氧化，陽極氧化物 未在閘.電極207和208及相間連接20 9中形成（圖 3 B 和 4 B )。 在除去光電阻之後’電壓加於電解質溶液中的A 2系 列和B 2系列（乙二醇溶液包含3到1 0 %的酒石酸，硼 酸或硝酸）。電解質溶液的pH值大約是7。因此，能障 型式的陽極氧化物213到217形成於閘電極和相間連 接2 0 6到2 1 0的上面和側面。溶液的溫度大約是1 〇 °C。假如溫度低於室溫，則可得到高品質的氧化薄膜。陽 極氧化物213到217的厚度和所加的電壓成比例。加 1 0 0 V的電壓時，形成1 2 0 0Α的陽極氧化物。本發 明中由於電壓加到1 0 0V，陽極氧化物的厚度也是 1 2 0 0Α。如果位障型式的陽極氧化物太薄，鋁會在多 孔陽極氧化物蝕刻時溶解》因此，位障型式陽極氧化物的 厚度最好是5 0 0 Α或更大。位障型式的陽極氧化物在稍 後的過程中並非形成於多孔陽極氧化物之外，而是形成於 多孔陽極氧化物和閘電極之間，及多孔陽極氧化物和相間 連接之間（圖3 C )。 使用閘電極部分（包含閘電極和周圍的陽極氧化物薄 膜）在閘絕緣膜當成遮罩，利用自我校準將雜質植入 203和204區。結果形成218，219和220的 本紙張尺度速用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面心注意事項再填寫本頁) 裝·

*1T 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（15 )

雜質區（源極區/汲極區）。磷化氫（pH 3 )和乙硼烷 (Β2Ηβ)乃做爲摻雜的氣體。劑量爲5 X 1 〇 14到5 X 1 〇15cm-2。加速能量爲5 0到9 OK e V。Ν型的雜 質植入到2 1 8和2 2 0區β P型的雜質則植入2 1 9區 。結果 NTFT228，PTFT229 和 NTFT 230分別由218，219和220區所形成。 對補償式的TFT2 2 8和2 2 9來說’陽極氧化物 2 1 4和2 1 5在閘電極側面的厚度大約1 2 0 0A °閘 電極未重叠雜質區的區域（偏移區域）寬度爲χι和χ3。 考慮在離子摻雜時離子非準直的移動，偏移寬度χι和 Χ3大約是1 000Α。對TFT230來說，由於陽極 氧化物2 1 2和2 1 7厚度的和大約是6200Α ’偏移 寬度Χ2大約是6000Α。陽極氧化物2 1 1和2 1 2 的蝕刻速率大約是6 0 QA/m i η，所使用的則是磷酸 ，醋酸和硝酸的混合液》陽極氧化物2 1 3和2 1 7及氧 化矽薄膜2 0 5維持不被蝕刻。接著，氟化氪的準分子雷 射激發植入到作用層（圖3 Ε )的雜質。雷射的波長爲 2 4 8mm且脈衝寬度2 0 n s。閘電極和相間連接爲分 開的（圖4 C ) » 氧化矽薄膜形成厚度爲6 0 0 0 Α的內層絕緣體 221^厚度800Α的ΙΤΟ薄膜則由濺鍍形成且形成 像素電極2 2 2。接著內層絕緣體2 2 1和閘絕緣膜 2 0 5在源極區和汲極區中蝕刻以形成接觸孔洞。同時， 內層絕緣體2 2 1和陽極氧化物2 1 3到2 1 7在閘電極 本紙張尺度適用中國國家椟準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面t注意事項再填寫本頁) 装· 、1Τ -18 - 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 A7 __B7 五、發明説明（16 ) 和相間連接中蝕刻以形成接觸孔洞。和例1不同的是， A 2系列和B 2系列間的陽極氧化物厚度幾乎沒什麼差別 。因此，它們可以同時進行蝕刻。所以此例中照像鋅版術 的過程比例1要少。形成相間連接和電極2 2 3到2 2 6 之後，.進行2 0 0到4 0 0 °C的氫氣退火。 相間連接2 2 3以補償式N T F T的滬極和相間連接 2 0 6互相連接。相間連接2 2 5以相間連接2 0 9和補 償式P T F T的源極互相連接。相間連接2 2 4和2 2 6 以TFT2 3 0的汲極區和補償式TFT的外部端點（ NTFT和PTFT的汲極區）互相連接。相間連接 2 0 7以像素電極2 2 2和TFT2 3 0的汲極區互相連 接。如此則完成此積體電路（圖3F)。 對A 2系列來說，由於驅動器以大電流操作著，高阻 區寬度分別爲Χι和X4的P T F T和N T F T有較少的退 化程度。解碼器’ CPU ’移位暫存器，和其它的電路只 消耗小部分的電能且在高頻操作。它們的通道寬度和通道 長度是很小的。由於熱載子而產生的退化是相當容易的。 在這些電路中所使用的N T F T高阻區的寬度X3要比 P T F T高阻區的寬度Χι來得大。由於主動式矩陣電路 的N T F T (高阻區寬度χ2)加上高壓時需要小的移動 率’這些N T F Τ很容易退化。爲了改善可靠度，必須有 下列的關係：Χ2>Χ3>Χ4>Χι。例如，Χ2爲0 . 5 到 ljam，X3 爲 〇. 2 到 0. 3jt/m，X4爲 0 到 0. 2 以m，及Χι爲〇到〇 . l;m。移位暫存器可以在1到 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本1) 袈·

-1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（17 ) 50MHz的範圍操作。 在本範例中，控制像素電極之TF T 2 3 0的偏移區 比例1中T F T的偏移區電寬得多。結果抑制了相當量的 漏電流。 範例3 圖5 A到5 E爲本範例之單晶主動式矩陣液晶螢幕。 驅動器由補償式TFT組成。主動式矩陣電路包含TFT 以控制像素。厚度2 0 0 0 A的氧化矽膜在氧的氣氛下以 濺鍍或P C VD的方法在基底3 0 1上鍍一層氧化膜 302。基底由康寧7059作成，大小爲300x 4 0 0 mm。 接著，3 0 0到5 0 0 0A厚非晶形質的矽膜（最好 是500到1000A)由PCVD或LPCVD法形成 。薄片狀的基底在5 5 0到6 0 0 °C，降低的大氣壓下 2 4小時使得非晶形質的矽膜晶格化》晶格化的矽膜形成 島區303和304。此外，厚度700到1 500A的 氧化矽膜3 0 5以濺鍍法形成。 厚度1000A到3em (例如60 0 0A)的鋁膜 以猫鑛法形成。鋁膜包含重量百分率〇. 1到〇. 3%的 航（Sc)。在鋁膜上形成的光阻薄膜和範例2相同以旋 轉鑛層的方法形成》(圖3八到3 (：)光阻薄膜形成前厚 度1 〇 〇到1 0 0 0A的氧化鋁膜由氧化方式形成。在形 成且独刻光阻薄膜和鋁薄膜之後，形成閘電極3 0 6 ， 本紙張尺度遑用中固國家樣牟（CNS )人4规格（210·χ297公嫠） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裟 訂 -20 - 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（18 ) 307和308及相間連接309。閘電極306， 3 0 7和3 0 8彼此是電性獨立的。閘電極3 0 8則和相 間連接3 0 9彼此互相連接。 在電解質溶液中加入5到3 0V的電壓（此範例中爲 8V).2 0到1 4 0分鐘氧化反應會有效果，形成的多孔 陽極氧化物厚度爲3 0 0 0 A到2 5 //m。電解質溶液爲 3到3 0%的檸檬酸，草酸，磷酸，鉻酸或發煙硫酸的酸 性水溶液，此範例中爲檸檬酸溶液（3 0°C)。陽極氧化 物的厚度由氧化時間來調整。厚度500到2000A ( 例如1 0 0 0A)的薄層陽極氧化物在閘電極3 0 6和 307上形成。厚度300到9000A (例如5000 A)的厚層陽極氧化物在閘電極3 0 8和相間連接3 0 9 中形成。 除去光阻後，上述電壓加於電解質溶液（乙二醇溶液 包含3到1 0%的酒石酸，硼酸或硝酸）中的閘電極和相 間連接（接線）上》電解質溶液的pH值大約是7。厚度 1 0 0 0 A的位障型式陽極氧化物在閘電極和相間連接的 上面和側面形成（圖5 A)。 氧化矽薄膜3 0 5由例如電漿模式的均向蝕刻或反應 離子蝕刻模式的非均向蝕刻等乾性蝕刻方式加以蝕刻。重 要的一點是矽和氧化矽之間的選擇比例必須要夠大以避免 作用層被蝕刻得太深。假如C F 4作爲蝕刻的氣體，則陽 極氧化物不會被蝕刻。因此，那些位於閘電極3 0 6 ， 3 0 7和3 0 8及相間連接3 0 9之下的氧化矽薄膜 本紙張尺度逋用國國家棣準（CNS〉A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 袈. 、?τ -21 - A7 B7 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（ 19 ) 1 1 3 0 5 不 會 被 蝕 刻 且 仍 爲 閘 絕 緣 膜 3 1 0 3 1 1 和 f 1 1 3 1 2 及 絕 緣 膜 3 1 3 ( 圖 5 B ) ◊ 1 1 多 孔 陽 極 氧 化 物 利 用 混 合 的 磷 酸 醋 酸 和 硝 酸 來 做 触 1 I 請 1 1 刻 0 利 用 閘 電 極 部 分 和 閘 絕 緣 薄 膜 當 做 遮 罩 在 離 子 摻 雜 先 閲 1 1 讀 1 1 過 程 中. 雜 質 由 白 我 校 準 的 方 式 植 入 區 域 3 0 3 和 3 0 4 〇 背 1 1 之- 1 假 如 加 速 電 壓 爲 5 0 到 9 0 k V 且 劑 量 爲 1 X 1 0 13 到 5 注 意 1 事 1 X 1 0 1 4 C m -2 則 大 部 分 的 雜 質 離 子 會 穿 過 區 域 3 1 4 項· 再 1 填 到 3 1 6 〇 由 於 雜 質 密 度 在 基 層 最 大 區 域 3 1 4 到 寫 本 裝 I 3 1 6 爲 相 當 輕 度 的 摻 雜 且 有 相 當 低 的 雜 質 密 度 0 另 一 方 頁 1 1 面 由 於 高 速 的 雜 質 離 子 因 閘 絕 緣 膜 3 1 0 到 3 1 2 的 存 1 1 在 而 減 速 我 們 考 慮 到 區 域 3 1 7 到 3 1 9 有 最 大 的 雜 質 1 1 密 度 0 然 而 由 於劑 量 很 低 區 域 3 1 7 到 3 1 9 只 是 輕 訂 1 微 的 雜 質 且 雜 質 密 度 很 低 〇 1 I 假 如 加 速 電 壓 爲 5 到 3 0 k V 且 劑 量 爲 5 X 1 0 1 4 到 1 | 5 X 1 0 15 C m -2 由 於 大 量 的 雜 質 離 子 植 入 到 區 域 1 Λ 3 1 4 到 3 1 6 區 域 3 1 4 到 3 1 6 爲 重 度 的 摻 質 且 雜 、'·· — 1 質 密 度 很 商 〇 另 外 由 於 閘 電 極 薄 膜 3 1 0 到 3 1 2 阻 礙 1 1 了 低 速 雜 質 離 子 的 植 入 則 植 入 到 區 域 3 1 7 至 3 1 9 的 1 1 離 子 很 少 〇 結 果 » 區 域 3 1 7 到 3 1 9 爲 輕 微 的 摻 雜 且 雜 ** 1 I 質 密 度 很 低 〇 不 管 是 哪 一 種 方 法 * 區 域 3 1 7 到 3 1 9 都 1 1 I 只 是 輕 微 的 摻 雜 〇 1 1 | 在 區 域 3 1 7 到 3 1 9 由 離 子 摻 雜 形 成 後 波 長 1 1 2 4 8 且 脈 衝 寬 度 2 0 η S 的 K r F 準 分 子 雷 射 被 激 發 以 1 1 活 化 植 入 到 作 用 層 的 雜 質 離 子 〇 此 過 程 也 可 經 由 R T P ( 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐） -22 - 28〇〇10 Α7 Β7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 五、 發明説明（ 2C ) 1 快 速 熱 過 程 ) 來 實 行 ( 圖 5 C ) 0 1 I 結 果 在 每 個 Τ F T 中 高 阻 區 ( 輕 微 摻 雜區 和偏移區 1 1 1 ) 都 有 不 同 的 寬 度 9 驅 動 器 N T F 丁 的 寬 度 X 1爲偏移區 1 I 請 I 寬 度 1 0 0 0 A 和 輕 微 摻 雜 區 寬 度 1 0 0 0 Α的 總和，也 先 閱 1 I 讀 ! | 就 是 2 0 0 0 A 0 驅 動 器 P T F Τ 的 寬 度 X 2只是輕微摻 背 面 之· 1 1 雜 區 的 寬 度 也 就 是 1 0 0 0 A 〇 像 素 控 制 T F T的寬度 1 1 事 1 X 3爲偏移寬度] C 〇 0Α和輕微摻雜區寬度5 C )0 0 A 項· 再 1 填 的 總 合 也 就 是 6 0 0 0 A 〇 % 本 袈 I 此 外 也 形 成 金 靥 薄 膜 如 鈦 鎳 鉬 鎢， 鉑，或鈀 貝 1 1 0 例 如 厚 度 5 0 到 5 0 0 A 的 鈦 薄 膜 3 2 0以 濺鍍方式 1 1 形 成 〇 其 結 果 是 鈦 薄 膜 3 2 0 和 區 域 3 1 4 到3 1 6互相 1 1 接 frja 觸 ( 圖 5 D ) 〇 訂 1 波 長 2 4 8 η m 且 脈 衝 寬 度 2 0 η S 的 K r F (氟化 1 | 氪 ) 準 分 子 雷 射 被 激 發 將 欽 薄 膜 和 矽 在 作 用 層中 反應，因 1 I 而 形 成 金 屬 矽 酸 鹽 ( 矽 酸 欽 ) 區 域 3 3 0 到 3 3 2。能量 1 丄 • 密 度 爲 2 0 0 到 4 0 0 m J / c πί (最佳爲2 5 ( )到 Ί 3 0 0 m J / cm ) < >假如雷射激發時基底溫度爲2 0 0 1 1 到 5 0 0 °c 則 欽 薄 膜 的 剝 離 會 被 抑 制 〇 雷 射光 並不限定 1 ! 必 須 爲 準 分 子 雷 射 9 也 可 使 用 其 它 種 類 的 雷 射》 假如應用 - 1 I — 連 續 振 盪 的 雷 射 光 激 發 時 間 將 很 長 0 結 果被 激發的物 1 1 體 將 會 熱 脹 並 剝 離 0 所 以 必 須 使 用 脈 衝 式 雷 射。 1 1 I 有 關 於 脈 衝 雷 射 可 以 使 用 的 是 紅 外 線 雷射 如N d : 1 1 Y A G 雷 射 ( 最 好 爲 Q — 開 關 的 脈 衝 振 盪 ) ，利 用如紅外 1 1 線 雷 射 的 第 二 諧 振 之 可 見 光 > 不 同 的 紫 外 光 雷射 如準分子 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -23 - A7 B7 經濟部中央揉準局員工消費合作杜印製 五、， 發明説明（ 21 ) 1 雷 射 ( 例 如 K r F X e C 1 和 A r F 雷 射 ) 0 雷 射 光 在 1 金 屬 薄 膜 上 激 發 同 時 雷 射 光 的 波 長 不 應 被 金 屬 薄 膜 反 射 1 1 〇 同 時 金 屬 薄 膜 相 當 的 薄 幾 乎 不 會 有 問 題 發 生 0 雷 射 光 V 1 I 請 1 1 從 基 底 側 面 激 發 處 雷 射 光 必 須 要 穿 透 矽 薄 膜 〇 龙 閱 1 1 讀 1 此 外 使 用 可 見 光 或 近 紅 外 光 來 做 燈 光 的 退 火 作 用 0 背 1 之· 1 做 燈 光 退 火 時 被 激 發 物 體 的 表 面 溫 度 =S) 整 在 大 約 6 0 0 意 1 I 到 1 0 0 0 °c 0 溫 度 在 6 0 0 °c 時 燈 光 激 發 需 要 持 續 數 事 項· 再 1 1 分 鐘 0 溫 度 在 1 0 0 0 °C 時 燈 光 激 發 則 需 要 持 續 數 十 秒 填 寫 本 袈 鐘 〇 當 利 用 近 紅 外 線 ( 例 如 1 2 β m 的 紅 外 光 ) 做 退 頁 1 1 火 時 近 紅 外 光 會 選 擇 性 的 被 矽 半 導 體 吸 收 且 不 會 將 玻 璃 1 1 基 底 加 得 太 熱 〇 此 外 由 於 每 — 次 激 發 的 時 間 很 短 玻 璃 1 I 基 底 的 加 熱 會 被 加 以 抑 制 〇 訂 I 使 用 混 合 過 氧 化 氫 氨 和 水 的 蝕 刻 溶 液 ( 比 例 爲 5 ; 1 1 | 2 2 ) 除 了 和 暴 露 的 作 用 層 接 觸 的 部 分 外 鈦 薄 膜 ( 1 1 I 存 在 閘 絕 緣 薄 膜 和 陽 極 氧 化 物 ) 會 被 蝕 刻 〇 矽 酸 鈦 區 域 1 JL 3 3 0 到 3 3 2 仍 未 被 蝕 刻 〇 Imr 域 3 3 0 到 3 3 2 的 薄 片 Ί 電 阻 爲 1 0 到 5 0 Ω / 平 方 而 區 域 3 1 7 到 3 1 9 則 爲 1 1 1 0 到 1 0 0 K Ω / 平 方 0 1 1 厚 度 5 0 0 到 3 0 0 0 A 的 氮 化 矽 薄 膜 3 2 2 ( 例 如 麵 1 1 I * 1 0 0 0 A ) 在 N T F T 3 3 7 上 形 成 〇 由 於 氮 化 矽 薄 1 1 膜 3 2 2 嘗 試 捕 捉 正 電 洞 此 氮 化 矽 薄 膜 在 預 防 閘 絕 緣 薄 1 1 膜 充 電 是 很 有 功 效 的 > 而 此 充 電 之 所 以 產 生 9 乃 是 由 於 熱 1 1 載 子 很 容 易 產 生 9 此 熱 載 子 注 入 主 動 式 矩 陣 電 路 的 T F T 1 1 之 內 9 製 造 出 熱 載 子 〇 在 P T F T 的 例 子 ， 會 產 生 反 向 效 1 1 本紙張尺度逋用中國國家橾牟（CNS ) A4规格（210X297公釐） -24 - 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（22 ) 應。補償式電路上最好避免形成氮化矽薄膜。由於此類的 原因，氮化矽薄膜仍只維持在主動式矩陣電路上。 氧化矽薄膜以CVD法鍍成厚度爲2 〇 Ο 0A到1

Mm (例如5000A)的內層絕緣體3 2 1。孔洞 3 2 4.在相間連接3 0 9中形成以便暴露出氮化矽薄膜 3 2 2。I TO薄膜由濺鍍方式形成且接著定型並蝕刻以 形成像素電極3 2 3。像素電極3 2 3由利用孔洞3 2 4 中的相間連接3 0 9夾在位障型式陽極氧化物（厚度 1 0 0 0A)和氮化矽薄膜（厚度1 0 0 0A)間以形成 靜電電容器。由於陽極氧化物和氧化矽薄膜很薄且其電介 質常數很大，很小的面積就可得到很大的電容。此電容值 用做固有的電容且並聯於由主動式矩陣電路和相反電極二 者所形成的電容》相間連接3 0 9在相反的電極在同電位 〇 內層絕緣體3 2 1被蝕刻以在源極區/汲極區及閘電 極中形成接觸孔洞。形成厚度2000A到l^m (例如 ，5 0 0 0A)的多層連接（氮化鈦和鋁）和電極3 2 5 到 3 2 9 (圖 5 E )。 N丁FT337形成主動式矩陣電路，NTFT的解 碼器，CPU，記憶體，及其它的NTFT在高頻操作且 只消耗小量的電能，且高功率驅動器的N T F T和 P T F T和例2 —樣有相同的高阻區寬度。有單石光電裝 置的薄膜積體電路中，NTFT和PTFT中高阻區的寬 度能加以最佳化。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) "° -25 - Α7 Β7 五、發明説明（23 ) 範例4 圖6是光電系統的區塊圖，利用有玻璃基底的積體電 路，螢幕’ C P U，記憶體，和其它的元件也在上面形成 。在範.例1到3中，只有敘述主動式矩陣電路和X —及 Y_解碼器/驅動器。利用本範例建立的則是較高等級的 電路和系統。 圖6中顯示的光電系統65包含液晶螢幕部分64, 輸入埠70，修正記憶體71 ，CPU72，背光單位 7 4，及Χ — Υ驅動器7 5。螢幕剖分6 4有一主動式矩 陣電路6 6 ，X解碼器/驅動器8 0，及Υ解碼器/驅動 器81。主動式矩陣電路66包含TFT61，液晶62 ，及電容器6 3。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 {請先閱讀背面"注意事項再填寫本頁) 輸入埠7 0從外部裝置如主電腦系統（未顯示出來） 接收例如影像的輸入信號。修正記憶體7 1爲不易變動的 記憶體且依照主動式矩陣電路6 6的特性儲存資料以便用 來修正輸入信號。記憶體7 1也儲存了每個像素的訊息》 當主動式矩陣電路6 4的某些像素有點缺陷時，C P U 7 2從修正記憶體7 1讀取相當的修正資料，並根基於位 在缺陷像素周圍的像素，且經X — Υ驅動器7 5输出修正 資料到螢幕部分6 4 »以此法則點缺陷可加以消除。假如 有缺陷的像素比週圍的像素要暗，則C P U 7 2從修正記 憶體71讀取此明暗度的資料當成有缺陷像素的明暗度並 和週圍像素的明暗度協調一致。明暗度資料接著输出到登 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐〉 26 經濟部中央標準局貝工消費合作社印$. 28〇〇i0 五、發明説明（24 ) 幕部分6 4。 C P U 7 2和記億體7 3相似的都設計成傳統的電腦 系統。記億體7 3儲存每個像素的影像資料成爲RAM ( 隨意存取記億體）°CPU72也控制了背光單位74, 此背光.單位7 4依照影像訊息從主動式矩陣電路6 6的背 面照亮。 爲了讓每個電路有適當的闻阻區寬度，則形成3到 1 0相間連接的系統。通道長度，通道寬度，和高阻區的 寬度可經由改變氧化的條件來做修正。例如，在主動式矩 陣電路中，通道長度爲1 〇 ’且高阻區的寬度爲 0. 4到l#m (例如0. 6/zm)。在NTFT驅動器 中，通道長度爲8 /zm，通道寬度爲2 0 0 em，且高阻 區寬度爲〇_ 2到0. 3/zm (例如’0· 25/zm)。 PTFT驅動器中，通道長度爲5 //m，通道寬度爲 5 0 0 e m，且高阻區寬度爲0到0 . 2 β m (例如 0 . 1 β m )。解NTFT解碼器中，通道長度爲8μιη ，且通道寬度爲ΙΟμπι，且高阻區寬度〇. 3到0. 4 em(例如，0_ 35#m)"PTFT解碼器中，通道 長度爲5 ，通道寬度爲1 0 am，且高阻區的寬度爲 0到0. 2#m(例如，0.lem) 。NTFT和 P TFT的高阻區寬度形成CPU，輸入埠，修正記憶體 ，及其它的記憶體都和在高頻操作的低消耗功率解碼器相 同的方法加以最佳化。因此，光電系統6 5能在有絕緣表 面的相同基底上製造。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ -27 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（25 ) 本發明中，高阻區寬度可以做不同的修正但是高阻區 不需要都由相同的材料做成且也不需要和通道形成區一樣 有相同的導電係數型式。已知量的N —型雜質加到每個 NTFT。已知量的P型雜質則加到PTFT。此外碳， 氧，氮.，或其它的物質可選擇性的添加以形成高阻區。這 對由於熱載子，可靠度，頻率特性，和截止電流產生的退 化現象中消除互換作用是很有效的。 因此，依本發明，TF T提供了有最佳寬度的高阻區 並能在相同的基底上製造，這和所需的T F T特性和可靠 度有關。結果，大量的積體電路可以有充分的製造自由度 。此外，本發明可應用到超薄的單板個人電腦，可攜帶型 終端機……等等》也就是說，T F T在大面積的基底上形 成。這些TF T乃用做主動式矩陣電路，驅動器，C P U ，和記憶體以形成光電系統。而且此類光電系統可做成智 慧型且使用其它的單晶半導體和C P U，電腦系統，或影 像處理系統親合· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 袈. 、va 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS·) A4规格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 28〇〇ίο Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 i . 一種半導體積體電路，包括： 基底； 主動矩陣電路，在基底上形成且包含各自有第一偏移 區的多個薄膜電晶體； 驅.動主動矩陣電路的驅動裝置，在基底上形成且包含 具有第二偏移區的至少另一薄膜電晶體， 其中第一偏移區的寬度比第二偏移區大。 2. —種半導體積體電路，包括： 基底； 至少一薄膜電晶體，在基底上形成且做爲主動矩陣電 路，薄膜電晶體具有第一偏移區； 至少另一薄膜電晶體，在基底上形成且做爲驅動器電 路，另一薄膜電晶體具有第二偏移區， 其中第一偏移區的寬度比第二偏移區大。 3. 如申請專利範圍第2項的電路，其中有第一偏移 區的薄膜電晶體爲N通道型。 4. 如申請專利範圍第2項的電路，其中有第二偏移 區的另一薄膜電晶體爲P通道型。 5. —種半導體裝置，包括： 有絕緣表面的基底： 多個半導體區，在絕緣表面上形成且每一區至少有一 作用層； 覆蓋半導體區的絕緣膜； 經由絕緣膜在每一作用層上形成的閘電極： 本紙張尺度適用中囷國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事•項再填寫本頁) 裝 訂 經濟部中央標準局*:工消費合作社印策 -29 - 280010 鉍 C8 ___ D8 六、申請專利範圍 至少一陽極氧化物，在每個閘電極的至少二側形成， 其中在一閘電極上形成的陽極氧化物厚度與在另一聞 電極上形成的另一陽極氧化物厚度不同， (請先閲讀背面一之注意事項再填寫本頁) 其中具有一閘電極的至少一薄膜電晶體做爲主動矩陣 電路，.具有另一閘電極的至少另一薄膜電晶體做爲驅動主 動矩陣電路的驅動器電路。 6. 如申請專利範圍第5項的裝置，其中在一閘電極 下形成的一作用層有第一偏移區，在另一閘電極下形成的 另一作用層有第二偏移區，第一偏移區的寬度與第二偏移 區不同。 7. 如申請專利範圍第5項的裝置，其中每個作用層 包含源極區和汲極區。 8. 如申請專利範圍第5項的裝置，其中一個半導體 區的晶性與另一個半導體區不同。 9_如申請專利範圍第5項的裝置，其中至少二個閘 電極彼此電絕緣。 1 0 ·—種半導體裝置的製造方法，包括下列步驟： V— —I — _ ----- 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 在絕緣表面上形成多個半導體區； 在半導體區上形成絕緣薄膜； 經由絕緣薄膜在每個半導體區上形成至少一閘電極， 其中至少二個閘電極彼此互相電絕緣； 在電解液中將電壓施於每個閘電極，在每個閘電極的 至少二側形成至少一陽極氧化物， 其中對一閘電極的電壓施加時間與對另一閘電極不同 本紙張尺度逋用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -30 - A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 r 六、 0 申請專利範圍 1 I - I 1 1 —. 種 半 導 體 裝 置 的 製 造 方 法 包 括 下 列 步 驟 ； 1 1 1 I 在 絕 緣 表 面 形 成 多 個 半 導 體 區 每 — 區 至 少 有 __ 作 用 N 1 I 請 1 層 先 閱 1 1 讀 1 在. 半 導 體 上 形 成 絕 緣 膜 背 1 | 之； 1 1 經 由 絕 緣 膜 在 每 個 作 用 層 上 形 成 閘 電 極 注 意 1 I 在 每 個 閘 電 極 的 至 少 二 側 形 成 至 少 一 陽 極 氧 化 物 再 1 填 利 用 每 個 閘 電 極 和 每 個 陽 極 氧 化 物 做 爲 罩 將 雜 質 引 寫 本 裝 | 入 每 個 作 用 層 在 每 個 作 用 層 形 成 高 阻 區 0 頁 Ν_^ 1 1 1 2 如 中 請 專 利 範 圍 第 1 1 項 的 方 法 > 其 中 在 —* 作 1 1 用 層 之 1¾ 阻 區 的 寬 度 與 另 — 作 用 層 之 另 一 高 阻 區 的 寬 度 不 1 1 同 〇 訂 I 1 3 如 串 請 專 利 範 圍 第 1 1 項 的 方 法 9 其 中 更 包 括 1 1 使 至 少 一 個 半 導 體 區 結 晶 的 步 驟 σ 1 I 1 4 — 種 半 導 體 積 體 電 路 的 製 造 方 法 Ϊ 包 括 下 列 步 1 Λ 驟 ;.，4、 1 在 基 底 上 形 成 主 動 矩 陣 電 路 包 含 多 個 薄 膜 電 晶 體 9 1 1 每 個 都 有 第 一 高 阻 區 且 1 I 在 基 底 上 形 成 驅 動 主 動 矩 陣 電 路 的 驅 動 器 ♦ 驅 動 器 包 - 1 1 I .含 具 有 第 二 高 阻 區 的 至 少 另 — 薄 膜 電 晶 體 1 1 其 中 第 — 高 阻 區 的 寬 度 比 第 二 高 阻 區 大 Ο 1 1 1 5 如 串 請 專 利 範 圍 第 1 4 項 的 方 法 9 其 中 第 —* 和 1 1 第 二 高 阻 區 爲 偏 移 區 〇 1 I 1 6 — 種 半 導 體 積 體 電 路 的 製 造 方 法 t 包 括 下 列 步 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 280010 Μ C8 D8 六、申請專利範圍 驟： 在基底上形成具有第一高阻區的至少一薄膜電晶體； 在基底上形成具有第二高阻區的至少另一薄膜電晶體 其.中第一高阻區的寬度比第二高阻區大。 17.如申請專利範圍第16項的方法，其中第一和 第—筒阻區爲偏移區》 1 8 ·如申請專利範圍第1 6項的方法，其中有第— 高阻區的薄膜電晶體爲N逋道型。 1 9 .如申請專利範圍第1 6項的方法，其中有第二 高阻區的另一薄膜電晶體爲P通道型。 2 〇 · —種半導體裝置的製造方法，包括下列步驟： 在絕緣表面上形成多個半導體區，每一區有至少一作 用層； 在半導體區上形成絕緣膜； . 經由絕緣薄膜在每個作用層上形成閘電極； 在每個閘電極的至少二側形成至少一陽極氧化物， 其中在一閘電極形成的陽極氧化物厚度與在另一閘電 極形成的另一陽極氧化物厚度不同。 2 1 ·如申請專利範圍第2 0項的方法，其中在一閘 電極下形成的作用層有第一高阻區，在另一閘電極下形成 的另一作用層有第二高阻區，第一高阻區寬度與第二高阻 區寬度不同。 2 2 ·如申請專利範圍第2 〇項的方法，其中第/和 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X2S>7公* ) --------(裝！ (請先閲讀背面之注意事可再填寫本頁) 、va 々、申請專利範圍 第二高阻區爲偏移區。 2 3 .如申請專利範圍第2 0項的方法，其中每—作 用層包含源極區和汲極區。 2 4 . —種半導體裝置的製造方法，包括下列步驟： 在.絕緣表面上形成多個半導體區，每一區有至少一作 用層； 在半導體區上形成絕緣膜； 經由絕緣薄膜在每個作用層上形成閘電極； 在每個閘電極形成至少一陽極氧化物，其中在一閘電 極形成的陽極氧化物厚度與在另一閘電極形成的陽極氧化 物厚度不同； 利用每個閘電極和每個陽極氧化物做爲罩，將雜質引 入每個作用層，在每個作用層形成高阻區》 2 5 .如申請專利範圍第2 4項的方法，其中每個陽 極氧化物形成在每個閘電極的至少二側。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 26.如申請專利範圍第24項之方法，其中一作用 層之一高阻區的寬度與另一作用層之另一高阻區的寬度不 同。 2 7 _二種I導體裝置，旬^ : 多個半導體區，形成在絕緣表面上，各有包含雜質的 至少一作用層； 覆蓋半導體區的絕緣膜； 經由絕緣膜在每個作用層上形成的閘電極； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210Χ297公釐） 〇 -33 - ^·、申請專利範圍 形成在每個閘電極之至少二側的至少一陽極氧化物， 其中具有一閘電極的至少一薄膜電晶體做爲主動矩陣 電路，具有另一閘電極的至少另一薄膜電晶體做爲驅動主 動矩陣電路的驅動器電路， 其.中在一閘電極上形成的陽極氧化物厚度與在另一閘 電極上形成的另一陽極氧化物厚度不同。 其中陽極氧化物與雜質區分開。 28.如申請專利範圍第27項的電路，其中高阻區 爲偏移區。 2 9 . —種半導體積體電路的製造方法，包括下列步 驟： 在絕緣表面上形成至少一薄膜電晶體，包含具有至少 兩種不同寬度之一的高阻區； 在絕緣表面上形成至少另一薄膜電晶體，包含具有至 少兩種不同寬度之另一個的高阻區。 30_如申請專利範圍第29項的方法，其中高阻區 爲偏移區。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 1. —種半導體積體電路，包括： —、 基底； 主動矩陣電路，形成於基底上，包含各有第一高阻區 的多個薄膜電晶體； 驅動主動矩陣電路的驅動裝置，形成於基底上，包含 具有第二高阻區的至少另一薄膜電晶體， 其中第一高阻區的寬度大於第二高阻區， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐)'~~ -- ' 34 - A8 B8 C8 D8 28〇〇丄〇 六、申請專利範圍 其中第一和第二高阻區各包含偏移區和淡掺雜汲極區 0 32. —種薄膜電晶體，包括： (請先閱讀背面之注意事束再填寫本頁) 具有絕緣表面的基底； 形.成於絕緣表面上的作用層，包含高濃度雜質區和形 成於其間的通道形成區； 形成於作用層上的絕緣膜； 經由絕緣膜形成於作用層上的閘電極， 其中作用層另包含低濃度區，形成於一高濃度雜質區 與通道形成區一側之間，和另一高濃度雜質區與通道形成 區另一側之間， 其中絕緣膜二側與接觸各高濃度雜質區之各低濃度雜 質區的一側一致。 33. —種半導體積體電路，包括： 具有絕緣表面的基底； 經濟部中央橾隼局負工消費合作社印製 形成於絕緣表面上的多個薄膜電晶體，至少一薄膜電 晶體做爲主動矩陣電路，至少另一薄膜電晶體做爲驅動主 動矩陣電路的驅動電路， 其中各薄膜電晶體包括： 形成於絕緣表面上的作用層，包含高濃度雜質區、形 成於其間的通道形成區、形成於一高濃度雜質區與通道形 成區一側之間和另一高濃度雜質區與通道形成區另一側之 間的低濃度區， 形成於作用層上的絕緣膜， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（210 X 297公釐） -35 — 六、申請專利範圍 經由絕緣膜形成於作用層上的閘電極， 其中絕緣膜二側與接觸各高濃度雜質區之各低濃度雜 質區的一側一致， 其中一薄膜電晶體之低濃度雜區的寬度異於另一薄膜 電晶體.的低濃度區。 34.—種半導體積體電路，包括： 基底； 主動矩陣電路，形成於基底上，包含各有第一偏移區 和第一陽極氧化物的多個薄膜電晶體； 驅動主動矩陣電路的驅動裝置，形成於基底上，包含 具有第二偏移區和第二陽極氧化物的至少另一薄膜電晶體 其中第一偏移區的寬度大於第二偏移區， 其中第一陽極氧化物的厚度與第二陽極氧化物一致。 35_ —種半導體積體電路，包括： 基底； 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事贫再填寫本頁) 主動矩陣電路，形成於基底上，包含各有第一高阻區 和第一陽極氧化物的多個薄膜電晶體； 驅動主動矩陣電路的驅動裝置，形成於基底上，包含 具有第二高阻區和第二陽極氧化物的至少另一薄膜電晶體 9 其中第一高阻區的寬度大於第二高阻區，第—和第二 高阻區各包含偏移區和淡摻雜汲極區，一第一陽極氧化物 的厚度異於另一第一陽極氧化物。 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -Qfi - 36 Α8 Β8 C8 D8 280010 六、申請專利範圍 36. —種半導體積體電路，包括： 基底： 至少一薄膜電晶體，形成於基底上且做爲主動矩陣電 路，一薄膜電晶體具有第一高阻區和第一陽極氧化物； 至少另—薄膜電晶體，形成於基底上且做爲驅動器電 路，另一薄膜電晶體具有第二高阻區和第二陽極氧化物， 其中第一高阻區的寬度大於第二高阻區，第一和第二 高阻區各包含偏移區和淡摻雜汲極區，一第一陽極氧化物 的厚度異於另一第一陽極氧化物。 37. —種半導體積體電路，包括： 具有絕緣表面的基底； 形成於絕緣表面上的多個薄膜電晶體， 其中各薄膜電晶體包括： 形成於絕緣表面上的作用層，包含雜質區、形成於其 間的通道區、形成於一雜質區與通道區一側之間和另一雜 質區與通道區另一側之間的高阻區， 形成於作用層上的絕緣膜， 經由絕緣膜形成於作用層上的閘電極， 其中一薄膜電晶體之高阻區的寬度異於另一薄膜電晶 體的高阻區β 3 8 .如申請專利範圍第1 0項的方法，其中半導體 區由電漿CVD或低壓CVD形成，絕緣膜由濺射或電獎 C VD形成，閘電極由電子束蒸發或濺射形成。 3 9 .如申請專利範圍第1 1項的方法，其中半導體 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事•項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 -37 - A8 B8 C8 D8 低壓C VD形成，絕緣膜由濺射或電漿 極由電子束蒸發或濺射形成，陽極氧化 壓施於閘電極而形成，雜質由離子摻雜 專利範圍第1 6項的方法，其中薄膜電 成： . 由電漿C VD或低壓C VD形成具有作 由濺射或電漿CVD形成絕緣膜； 作用層上由電子束蒸發或濺射形成閘電 壓施於閘電極，在閘電極形成陽極氧化 極和每個陽極氧化物做爲罩，由離子摻 質引入每個作用層。 經濟部中央標準局男工消費合作社印裝 六、申請專利範圍 區由電漿CVD或 C V D形成，閘電 物由在電解液將電 或電漿摻雜引入。 4. 0 .如申請 晶體由下列步驟形 在絕緣表面上 用層的半導體區； 在半導體區上 經由絕緣膜在 極； 在電解液將電 物； 使用每個聞電 雜或電漿摻雜將雜 4 1 .如申請 區由電漿CVD或 C V D形成，閘電 物由在電解液將電 4 2 .如申請 區由電漿CVD或 C V D形成，閘電 物由在電解液將電 或電漿摻雜引入。 請 先 閱 讀 背 ιέ 之' 注 意 事· 項 再 填 寫裝 本冬 頁 訂 專利範圍第2 0項的方法，其中半導體 低壓CVD形成，絕緣膜由濺射或電漿 極由電子束蒸發或濺射形成，陽極氧化 壓施於閘電極而形成。 專利範圍第2 4項的方法，其中半導體 低壓CVD形成，絕緣膜由濺射或電漿 極由電子束蒸發或濺射形成，陽極氧化 壓施於閘電極而形成，雜質由離子摻雜 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -38 - δδ〇〇1〇 A8 B8 C8 D8 ☆、申請專利範圍 43.如申請專利範圍第29項的方法，其中薄膜電 晶體由下列步驟形成： 在絕緣表面上由電漿C V D或低壓C V D形成具有作 用層的半導體區； 在.半導體區上由濺射或電漿CVD形成絕緣膜； 經由絕緣膜在作用層上由電子束蒸發或濺射形成閘電 極； 在電解液將電壓施於閘電極’在閘電極形成陽極氧化 物； 使用每個閘電極和每個陽極氧化物做爲罩’由離子慘 雜或由漿摻雜將雜質引入每個作用層。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -39 -