專利名稱：濕蝕刻后的清洗方法及應(yīng)用其的薄膜晶體管形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種清洗方法，特別是有關(guān)于一種濕蝕刻后的清洗方法及應(yīng)用其的薄膜晶體管形成方法。
背景技術(shù)：
由于平面顯示器產(chǎn)業(yè)的快速進(jìn)步，各家廠商對于產(chǎn)品技術(shù)的改良莫不卯足全力。其中工藝方法的改進(jìn)，對于組件效能的改良及生產(chǎn)效率的提升更是有極大的影響。
對于平面顯示器而言，顯示面板是最重要的組件，而其中薄膜晶體管(thin film transistor，TFT)的形成是控制平面顯示器電性品質(zhì)最重要的步驟之一。尤其是金屬層所形成的柵極、源極及漏極，更是直接影響電性的良窳。
傳統(tǒng)TFT液晶顯示陣列工藝，主要包括材料沉積、曝光、顯影、蝕刻等步驟。其中在蝕刻步驟中，為求取較大的生產(chǎn)效率，便采用濕蝕刻。但當(dāng)蝕刻液中含有磷酸時(shí)，因與金屬(例如鋁)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，會在組件(例如柵極、源極或漏極)上產(chǎn)生結(jié)構(gòu)松散的金屬氧化物(例如氧化鋁)。可能的化學(xué)反應(yīng)式如下
由于此金屬氧化物表面不平整且大多具有離子捕捉能力，在TFT作動時(shí)會造成漏電流，尤其當(dāng)驅(qū)動電壓較小時(shí)會造成源極、漏極之間導(dǎo)通的起始電壓增加。如此一來，造成不同驅(qū)動電壓下，柵極的電壓與源極、漏極之間的導(dǎo)通電流的特性曲線產(chǎn)生差異，造成整體顯示面板的穩(wěn)定性及可靠度降低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是在提供一種濕蝕刻后的清洗方法及應(yīng)用其的薄膜晶體管的形成方法，在濕蝕刻金屬層之后加入一清洗工藝，去除組件上的金屬氧化物。由于去除了具有離子捕捉能力及結(jié)構(gòu)松散的金屬氧化物，因此本發(fā)明可以有效減少漏電流，使不同驅(qū)動電壓下的柵極電壓與導(dǎo)通電流的特性曲線趨于一致，提高顯示面板的穩(wěn)定性與可靠度。
根據(jù)本發(fā)明的目的，提出一種清洗方法。首先，提供基板，基板包括一金屬層；接著，濕蝕刻金屬層使得金屬層上具有一氧化物；然后，以一清洗液去除金屬層上的氧化物。
根據(jù)本發(fā)明的另一目的，提出薄膜晶體管的形成方法。首先，形成第一金屬層于基板上；接著，濕蝕刻第一金屬層，以形成柵極，柵極上具有第一氧化物；然后，形成絕緣層于柵極上；接著，形成溝道層于絕緣層上；然后，形成第二金屬層于溝道層上；接著，蝕刻第二金屬層，以形成源極及漏極，源極及漏極的至少一個(gè)上具有第二氧化物；然后，以清洗液去除第一氧化物及第二氧化物的至少一個(gè)。
為讓本發(fā)明之上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1繪示本發(fā)明的一種薄膜晶體管的形成方法流程圖；以及圖2A～2K繪示形成本發(fā)明的薄膜晶體管的流程剖面圖。
主要組件符號說明110基板120第一金屬層122柵極123第一氧化物130絕緣層 140半導(dǎo)體層140a有源層 150蝕刻終止層160N+半導(dǎo)體層 160a圖案化N+半導(dǎo)體層170第二金屬層 172源極174漏極175第二氧化物180保護(hù)層 185通孔190像素電極層具體實(shí)施方式
請同時(shí)參照第1圖，其繪示本發(fā)明的一種薄膜晶體管的形成方法流程圖。并請同時(shí)參照第2A～2K圖，其繪示形成本發(fā)明的薄膜晶體管的流程剖面圖。首先，如步驟11及圖2A所示，形成第一金屬層120于基板110上。
接著，如步驟12及圖2B所示，濕蝕刻第一金屬層120，以形成柵極122，柵極122上具有第一氧化物123。本實(shí)施例中由于第一金屬層120的材料中包含鋁、鉬或鈦，因此經(jīng)過含有磷酸的蝕刻液浸泡后，在柵極122表面產(chǎn)生的第一氧化物123(例如氧化鋁)等較為松散的結(jié)構(gòu)。
然后，如步驟13及圖2C所示，以噴灑或浸泡于一清洗液，例如氫氟酸(HF)水溶液的方式，去除柵極122上的第一氧化物123。氫氟酸水溶液的重量百分比濃度約為0.1至1之間，或是0.1至0.5之間，而整個(gè)以氫氟酸去除氧化物123的過程大約歷時(shí)10秒至30秒之間。
接著，如步驟14所示，以干凈的水，例如去離子水去除氫氟酸水溶液，以防止氫氟酸進(jìn)一步侵蝕而損壞柵極122。
然后，如步驟15及圖2D所示，形成絕緣層130覆蓋于柵極122之上。
接著，如步驟16及圖2E所示，形成一半導(dǎo)體層140于絕緣層130上。半導(dǎo)體層140的材料可包括非晶硅或多晶硅。
然后，如步驟17及圖2F所示，形成蝕刻終止層150于半導(dǎo)體層140上，并將半導(dǎo)體層140經(jīng)曝光、顯影、蝕刻的步驟后定義有源層140a。
接著，如步驟18及圖2G所示，形成N+半導(dǎo)體層160(或稱的為N+層)于有源層140a及蝕刻終止層150上。本發(fā)明并不局限于形成N+半導(dǎo)體層，例如P+半導(dǎo)體層也可應(yīng)用，視所需薄膜晶體管型態(tài)而定。
然后，如步驟19及圖2H所示，形成一第二金屬層170于N+半導(dǎo)體層160上。
接著，如步驟20及圖2I所示，濕蝕刻第二金屬層170以形成源極172及漏極174，并蝕刻N(yùn)+半導(dǎo)體層160以定義完成圖案化N+半導(dǎo)體層160a。而源極172及漏極174之間的相對內(nèi)側(cè)表面上，同樣因濕蝕刻工藝而形成第二氧化物175。
然后，如步驟21及圖2J所示，同樣以噴灑或浸泡于氫氟酸水溶液的方式，以去除源極172及漏極174上的第二氧化物175。
接著，如步驟22所示，同樣以干凈的水洗去殘余的氫氟酸水溶液。
最后，如圖2K所示，進(jìn)一步形成保護(hù)層180覆蓋絕緣層130、源極172、漏極174及蝕刻終止層150。保護(hù)層180上具有一通孔185，并進(jìn)一步在保護(hù)層180上形成像素電極層190，使像素電極層190透過通孔185與漏極174耦接。至此薄膜晶體管100便告完成。
然而，本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可知本發(fā)明的技術(shù)不限于此。例如，本實(shí)施例雖以氫氟酸水溶液做為清洗液以去除氧化物，但是也可以采用硝酸(HNO3)水溶液或磷酸(H3PO4)水溶液做為清洗液。只要在金屬層于蝕刻完成后加入一清洗工藝，以一清洗液去除金屬層上與蝕刻液作用所產(chǎn)生的氧化物，皆屬于本發(fā)明的范圍。而本實(shí)施例雖以具有蝕刻終止層150的薄膜晶體管100說明，然而亦可用于不具蝕刻終止層薄膜晶體管。
本發(fā)明上述實(shí)施例所揭露的濕蝕刻后的清洗方法及應(yīng)用其的薄膜晶體管的形成方法，是在金屬層經(jīng)濕蝕刻后加入一清洗步驟，以去除所定義的結(jié)構(gòu)上的松散的氧化物。使得定義完成的組件于導(dǎo)通時(shí)不會產(chǎn)生漏電流，提供具有穩(wěn)定電性的薄膜晶體管。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以一優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與修改。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管的形成方法，包括形成一第一金屬層于一基板上；濕蝕刻該第一金屬層，以形成一柵極，該柵極上具有一第一氧化物；形成一絕緣層于該柵極上；形成一有源層于該絕緣層上；形成一第二金屬層于該有源層上；蝕刻該第二金屬層，以形成一源極及一漏極，該源極及該漏極的至少一個(gè)上具有一第二氧化物；以及以一清洗液去除該第一氧化物及該第二氧化物的至少一個(gè)。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的形成方法，還包括以水洗去除該清洗液。
3.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的形成方法，其中該清洗液包括一氫氟酸(HF)水溶液。
4.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的形成方法，其中該氫氟酸(HF)水溶液的濃度約為0.1重量百分比至1重量百分比。
5.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的形成方法，其中以該清洗液去除該第一金屬層上的該第一氧化物的該步驟執(zhí)行約10秒至30秒。
6.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的形成方法，其中去除該第一氧化物及該第二氧化物的至少一個(gè)的該步驟包括噴灑一氫氟酸水溶液于該第一氧化物及該第二氧化物的至少一個(gè)。
7.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的形成方法，其中去除該第一氧化物及該第二氧化物的至少一個(gè)的該步驟包括浸泡該第一氧化物及該第二氧化物的至少一個(gè)于一氫氟酸水溶液。
8.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的形成方法，其中以該清洗液去除該第一氧化物及該第二氧化物的至少一個(gè)的該步驟為以該清洗液去除該第一氧化物，以該清洗液去除該第一氧化物的該步驟是在形成該絕緣層于該柵極上的該步驟之前，該薄膜晶體管的形成方法還包括以水洗去除該清洗液。
9.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的形成方法，該方法還包括形成一蝕刻終止層于該有源層上。
10.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的形成方法，該方法更包括形成一N+半導(dǎo)體層于該有源層上。
11.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的形成方法，其中該清洗液包括一硝酸(HNO3)水溶液。
12.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的形成方法，其中該清洗液包括一磷酸(H3PO4)水溶液。
13.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的形成方法，其中該第一金屬層的材質(zhì)包括鋁、鉬或鈦。
14.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的形成方法，其中該有源層的材質(zhì)包含非晶硅。
15.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的形成方法，其中該有源層的材質(zhì)包含多晶硅。
全文摘要
本發(fā)明提供一種清洗方法。首先，提供基板，基板包括一金屬層；接著，濕蝕刻金屬層使得金屬層上具有一氧化物；然后，以一清洗液去除金屬層上的氧化物。
文檔編號H01L21/02GK1851885SQ20061008010
公開日2006年10月25日 申請日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者張耿志, 葉國光 申請人:友達(dá)光電股份有限公司