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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Dünnschichttransistorarray-Substrats, und
spezieller betrifft sie ein Verfahren zum Herstellen eines Dünnschichttransistorarray-Substrats,
mit dem die Anzahl von Maskenprozessen verringert werden kann.
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BESCHREIBUNG
DER EINSCHLÄGIGEN
TECHNIK
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Im
Allgemeinen zeigt ein Flüssigkristalldisplay
ein Bild durch Einstellen des Transmissionsvermögens eines Dünnschichttransistormaterials
unter Verwendung eines elektrischen Felds an. Zu diesem Zweck verfügt das Flüssigkristalldisplay über eine Flüssigkristalldisplay-Tafel,
in der Flüssigkristallzellen
mit einem Matrixmuster angeordnet sind, und eine Treiberschaltung
zum Ansteuern der Flüssigkristalldisplay-Tafel.
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Die
Flüssigkristalldisplay-Tafel
verfügt über das
Dünnschichttransistorarray-Substrat
und ein Farbfilterarray-Substrat, die einander zugewandt sind, einen
Abstandshalter, der so positioniert ist, dass er einen Zellenzwischenraum
zwischen den zwei Substraten fest aufrechterhält, und ein in den Zellenzwischenraum
injiziertes Flüssigkristallmaterial.
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Das
Dünnschichttransistorarray-Substrat verfügt über Gateleitungen
und Datenleitungen, wobei an jeder Schnittstelle zwischen den Gateleitungen
und den Datenleitungen ein Dünnschichttransistor
als Schaltbauteil ausgebildet ist, eine mit dem Dünnschichttransistor
verbundene Pixelelektrode, um im Wesentlichen eine Flüssigkristallzelle
zu bilden, und einen Ausrichtungsfilm, der auf das Substrat aufgetragen
ist. Die Gateleitungen und die Datenleitungen empfangen über jeweilige
Kontaktfleckteile Signale von den Treiberschaltungen. Der Dünnschichttransistor
liefert, auf ein an eine Gateleitung gelegtes Scansignal hin, eine
Pixelspannung, wie sie an die Datenleitung geliefert wird, an die
Pixelelektrode.
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Das
Farbfilterarray-Substrat verfügt über ein Farbfilter,
das entsprechend den Flüssigkristallzellen ausgebildet
ist, eine Schwarzmatrix zum Reflektieren externen Lichts und zur
Trennung zwischen den Farbfiltern, eine gemeinsame Elektrode zum
gemeinsamen Anlegen einer Bezugsspannung an die Flüssigkristallzellen
sowie einen auf das Substrat aufgetragenen Ausrichtungsfilm.
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Die
Flüssigkristalldisplay-Tafel
wird durch Kombinieren des Dünnschichttransistorarray-Substrats
und des Farbfilterarray-Substrats, die getrennt hergestellt werden,
durch Injizieren des Flüssigkristallmaterials
zwischen die Substrate und durch Abdichten der Substrate mit dem
Flüssigkristallmaterial zwischen
diesen hergestellt.
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Bei
einem derartigen Flüssigkristalldisplay gehört zur Herstellung
des Dünnschichttransistorarray-Substrats
ein Halbleiterprozess, und es sind mehrere Maskenprozesse erforderlich,
was den Herstellprozess verkompliziert. Dies ist ein Hauptfaktor bei
den Herstellkosten der Flüssigkristalldisplay-Tafel.
Um dies zu lösen,
wurde ein Dünnschichttransistorarray-Substrat
mit dem Ziel einer Verringerung der Anzahl der Maskenprozesse entwickelt.
Dies, da zu einem Maskenpro zess mehrere Unterprozesse gehören, wie
eine Dünnfilmabscheidung,
Reinigen, Fotolithografie, Ätzen,
Abziehen eines Fotoresists, Inspektionsprozesse und dergleichen.
Jüngere
Entwicklungsbemühungen
haben zu einem Maskenprozess mit vier Umläufen geführt, so dass ein Maskenprozess
aus einem existierenden Standards-Maskenprozess mit fünf Umläufen beseitigt
ist.
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Die 1 ist eine Draufsicht zum
Veranschaulichen eines Dünnschichttransistorarray-Substrats
unter Verwendung eines einschlägigen
Maskenprozesses mit vier Umläufen,
und die 2 ist eine Schnittansicht
zum Veranschaulichen des Dünnschichttransistorarray-Substrats
entlang einer Linie I-I' in der 1.
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Das
in den 1 und 2 dargestellte Dünnschichttransistorarray-Substrat
verfügt über Gateleitungen 2 und
Datenleitungen 4, die einander schneiden, wobei zwischen
ihnen auf einem unteren Substrat 42 ein Gateisolierfilm
vorhanden ist, einen Dünnschichttransistor 6,
der an jeder Schnittstelle ausgebildet ist, und eine Pixelelektrode 18,
die im Zellenbereich ausgebildet ist, der im Wesentlichen durch
den Schnittpunkt der Gateleitungen 2 und der Datenleitungen 4 definiert
ist. Ferner verfügt
das Dünnschichttransistorarray-Substrat über einen
Speicherkondensator 20, der in einem Überlappungsteil der Pixelelektrode 18 ausgebildet
ist, eine Gateleitung 2 einer Vorstufe, einen mit der Gateleitung 2 verbundenen
Gatekontaktfleck-Teil 26 und einen mit der Datenleitung 4 verbundenen
Datenkontaktfleck-Teil 34.
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Der
Dünnschichttransistor 6 verfügt über eine
mit der Gateleitung 2 verbundene Gateelektrode 8,
eine mit der Datenleitung 4 verbundene Sourceelektrode 10,
eine mit einer Pixelelektrode 18 verbundene Drainelektrode 12 und
eine aktive Schicht 14 eines Halbleitermusters 47,
das zwischen der Sourceelektrode 10 und der Drainelektrode 12 in Überlappung
mit der Gateelektrode 8 einen Kanal bildet. Gemäß der 2 überlappt die aktive Schicht 14 mit
einer unteren Datenkontaktfleck-Elektrode 36, einer Speicherelektrode 22,
der Datenleitung 4, der Sourceelektrode 10 und
der Drainelektrode 12, und sie verfügt ferner über einen zwischen der Sourceelektrode 10 und
der Drainelektrode 12 ausgebildeten Kanalabschnitt. Ferner
sind auf der aktiven Schicht 14 die untere Datenkontaktfleck-Elektrode 36,
die Speicherelektrode 22, die Datenleitung 4,
die Sourceelektrode 10, die Drainelektrode 12 und
eine ohmsche Kontaktschicht 48 des Halbleitermusters 14,
um einen ohmschen Kontakt herzustellen, ausgebildet. Der Dünnschichttransistor 6 reagiert
auf das an die Gateleitung 2 angelegte Gatesignal, und
er legt ein an die Datenleitung 4 geliefertes Pixelspannungssignal
an die Pixelelektrode 18 an.
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Die
Pixelelektrode 18 ist allgemein durch ein erstes Kontaktloch 16,
das einen Passivierungsfilm 50 durchdringt, mit der Drainelektrode 12 des
Dünnschichttransistors 6 verbunden.
Die Pixelelektrode 18 erzeugt gemeinsam mit der auf dem
oberen Substrat (nicht dargestellt) ausgebildeten gemeinsamen Elektrode
eine Potenzialdifferenz, wenn an die Elektrode eine Pixelspannung
angelegt wird. Durch diese Potenzialdifferenz verdrehen sich die
zwischen dem Dünnschichttransistor-Substrat
und dem oberen Substrat liegenden Flüssigkristallmoleküle auf Grund ihrer
dielektrischen Anisotropie, und dies sorgt dafür, dass durch die Pixelelektrode 18 von
einer Lichtquelle (nicht dargestellt) einfallendes Licht zum oberen Substrat
durchläuft.
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Der
Speicherkondensator 20 verfügt über eine Gateleitung 2 einer
Vorstufe; eine Speicherelektrode 22 in Überlappung mit der Gateleitung 2 einer Vorstufe
mit einem Flüssigkristalldisplay 44;
die aktive Schicht 14 und die ohmsche Kontakt schicht 48 zwischen
der aktiven Schicht 14 und der Speicherelektrode 22.
Die Pixelelektrode 18, die durch das Kontaktloch 24 mit
der Speicherelektrode 22 verbunden ist, ist auf dem Passivierungsfilm 50 ausgebildet, und
sie überlappt
mit der Speicherelektrode 22. Der Speicherkondensator 20 hält im Wesentlichen
die an die Pixelelektrode IP angelegte Pixelspannung aufrecht bis
die nächste
Pixelspannung angelegt wird.
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Die
Gateleitung 2 ist über
den Gatekontaktfleck-Teil 26 mit einem Gatetreiber (nicht
dargestellt) verbunden. Der Gatekontaktfleck-Teil 26 verfügt über eine
sich ausgehend von der Gateleitung 2 erstreckende untere
Gatekontaktfleck-Elektrode 28 und eine obere Gatekontaktfleck-Elektrode 32,
die durch ein drittes Kontaktloch 30, das sowohl den Passivierungsfilm 44 als
auch den Passivierungsfilm 50 durchdringt, mit der unteren
Gatekontaktfleck-Elektrode 28 verbunden ist. Die Datenleitung 4 ist über den
Datenkontaktfleck-Teil 34 mit dem Datentreiber (nicht dargestellt)
verbunden. Der Datenkontaktfleck-Teil 34 verfügt über die
sich ausgehend von der Datenleitung 4 erstreckende untere
Datenkontaktfleck-Elektrode 36 sowie
eine obere Datenkontaktfleck-Elektrode 40, die durch ein
viertes Kontaktloch 38, das den Passivierungsfilm 50 durchsetzt,
mit der unteren Datenkontaktfleck-Elektrode 36 verbunden ist.
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Das
Dünnschichttransistorarray-Substrat
mit der oben angegebenen Konfiguration wird unter Verwendung eines
einschlägigen
Maskenprozesses mit vier Umläufen
hergestellt.
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Die 3A bis 3D sind Schnittansichten zum sequenziellen
Veranschaulichen eines Herstellverfahrens für das Dünnschichttransistorarray-Substrat.
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Gemäß der 3A werden auf dem unteren Substrat 42 Gate muster
hergestellt.
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Auf
dem unteren Substrat 42 wird durch ein Abscheidungsverfahren
wie ein Sputterverfahren eine Gatemetallschicht hergestellt. Anschließend wird
diese Gatemetallschicht durch Fotolithografie und einen Ätzprozess
unter Verwendung einer ersten Maske strukturiert, um dadurch die
Gatemuster mit der Gateleitung 2, der Gateelektrode 8 und
der unteren Gatekontaktfleck-Elektrode 28 auszubilden.
Es wird ein Gatemetall, das Chrom (Cr), Molybdän (Mo), Aluminium, (Al) und
dergleichen enthalten kann, in Form einer Einzelschichtstruktur
oder einer Doppelschichtstruktur verwendet.
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Gemäß der 3B werden der Gateisolierfilm 44,
die aktive Schicht 14, die ohmsche Kontaktschicht 48 sowie
Source/Drain-Muster sequenziell auf dem mit dem Gatemuster versehenen
unteren Substrat 42 ausgebildet.
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Auf
dem unteren Substrat 42 mit den Gatemustern werden durch
eine Abscheidungstechnik wie plasmaverstärkte chemische Dampfabscheidung (PECVD)
oder Sputtern der Gateisolierfilm 44, eine Schicht aus
amorphem Silicium, eine amorphe n+-Siliciumschicht
und eine Source/Drain-Metallschicht sequenziell hergestellt.
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Auf
der Source/Drain-Metallschicht wird durch einen Fotolithografieprozess
unter Verwendung einer zweiten Maske ein Fotoresistmuster ausgebildet.
In diesem Fall wird als zweite Maske eine brechende Belichtungsmaske
mit einem brechenden Belichtungsteil in einem Kanalabschnitt des
Dünnschichttransistors
verwendet, wodurch das Fotoresistmuster des Kanalabschnitts eine
geringere Höhe als
die anderen Source/Drain-Muster aufweisen kann.
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Anschließend wird
die Source/Drain-Metallschicht durch einen Nassätzprozess unter Verwendung
des Fotoresistmusters strukturiert, um dadurch Source/Drain-Muster
mit der Datenleitung 4, der Sourceelektrode 10,
der mit dieser integral vorliegenden Drainelektrode 12 sowie
der Speicherelektrode 22 auszubilden.
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Als
Nächstes
werden die amorphe Siliciumschicht und die amorphe n+-Siliciumschicht
gleichzeitig durch einen Trockenätzprozess
unter Verwendung desselben Fotoresistmusters strukturiert, um dadurch
das Halbleitermuster 47 mit der ohmschen Kontaktschicht 48 und
der aktiven Schicht 14 auszubilden.
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Das
Fotoresistmuster mit relativ geringer Höhe wird durch einen Veraschungsprozess
vom Kanalabschnitt entfernt, und danach werden das Source/Drain-Muster
und die ohmsche Kontaktschicht 48 des Kanalabschnitts durch
einen Trockenätzprozess geätzt. Demgemäß wird die
aktive Schicht 14 des Kanalabschnitt freigelegt, um die
Sourceelektrode 10 von der Drainelektrode 12 zu
trennen.
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Danach
wird der Rest der auf dem Source/Drain-Muster verbliebenen Fotoresistmuster
unter Verwendung eines Abhebeprozesses entfernt.
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Der
Gateisolierfilm 44 wird aus einem anorganischen, isolierenden
Material wie Siliciumoxid (SiOx) oder Siliciumnitrid
(SiNx) hergestellt. Zu Metallen für das Source/Drain-Muster
gehören
Molybdän (Mo),
Titan (Ti), Tantal (Ta) oder eine Molybdänlegierung.
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Gemäß der 3C verfügt der Passivierungsfilm 50 über ein
erstes bis viertes Kontaktloch 16, 24, 30 und 38,
die auf dem Gateisolierfilm 44 mit den Source/Drain-Mustern
ausgebildet werden.
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Der
Passivierungsfilm 50 wird durch eine Abscheidungstechnik
wie plasmaverstärkte
chemische Dampfabscheidung (PECVD) vollständig auf dem Gateisolierfilm 44 mit
den Source/Drain-Mustern
ausgebildet. Der Passivierungsfilm 50 wird durch Fotolithografie
und einen Ätzprozess
unter Verwendung einer dritten Maske strukturiert, um dadurch das
erste bis vierte Kontaktloch 16, 24, 30 und 38 auszubilden. Das
erste Kontaktloch 16 wird auf solche Weise hergestellt,
dass es den Passivierungsfilm 50 durchdringt und die Drainelektrode 12 freilegt,
wohingegen das zweite Kontaktloch 24 auf solche Weise hergestellt
wird, dass es den Passivierungsfilm 50 durchdringt und
die Speicherelektrode 22 freilegt. Das dritte Kontaktloch 30 wird
auf solche Weise hergestellt, dass es den Passivierungsfilm 50 und
den Gateisolierfilm 44 durchdringt und die untere Gatekontaktfleck-Elektrode 28 freilegt,
wohingegen das vierte Kontaktloch 38 auf solche Weise hergestellt
wird, dass es den Passivierungsfilm 50 durchdringt und
die untere Datenkontaktfleck-Elektrode 36 freilegt.
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Der
Passivierungsfilm 50 wird allgemein aus einem anorganischen,
isolierenden Material, wie dem Material des Gateisolierfilms 44,
oder einem organischen, isolierenden Material mit kleiner Dielektrizitätskonstante,
wie einer organischen Acrylverbindung, BCB (Benzocyclobuten) oder
PFCB (Perfluorcyclobutan) hergestellt.
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Gemäß der 3D werden auf dem Passivierungsfilm 50 transparente
Elektrodenmuster hergestellt. Genauer gesagt, wird ein transparentes Elektrodenmaterial
durch eine Abscheidungstechnik wie Sputtern und dergleichen vollständig auf
dem Passivierungsfilm 50 abgeschieden. Dann wird das transparente
Elektrodenmaterial durch einen Fotolithografie- und Ätzprozess
unter Verwendung einer vierten Maske struktu riert, um dadurch die
transparenten Elektrodenmuster mit der Pixelelektrode 18, der
oberen Gatekontaktfleck-Elektrode 32 und der oberen Datenkontaktfleck-Elektrode 40 auszubilden. Die
Pixelelektrode 18 ist durch das erste Kontaktloch 16 elektrisch
mit der Drainelektrode 12 verbunden, und sie ist durch
das zweite Kontaktloch 24 elektrisch mit der Speicherelektrode 22 in überlappung
mit einer Gateleitung 2 einer Vorstufe verbunden. Die obere
Gatekontaktfleck-Elektrode 32 ist durch das dritte Kontaktloch 30 elektrisch
mit der unteren Gatekontaktfleck-Elektrode 28 verbunden.
Die obere Datenkontaktfleck-Elektrode 40 ist durch das
vierte Kontaktloch 38 elektrisch mit der unteren Datenkontaktfleck-Elektrode 36 verbunden.
Das transparente Elektrodenmaterial kann Indiumzinnoxid (ITO), Zinnoxid
(TO) oder Indiumzinkoxid (IZO) sein.
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Wie
oben beschrieben, werden für
das einschlägige
Dünnschichttransistorarray-Substrat
und das zugehörige
Herstellverfahren ein Maskenprozess mit vier Umläufen verwendet, wodurch die
Anzahl der Herstellprozesse im Vergleich zum Maskenprozess mit fünf Umläufen verringert
ist und demgemäß die Herstellkosten
gesenkt sind. Da jedoch der Maskenprozess mit vier Umläufen immer
noch ein komplexer Herstellprozess ist, und da eine Beschränkung hinsichtlich
einer Senkung der Herstellkosten existiert, besteht Bedarf an einer
Vorgehensweise, mit der der Herstellprozess weiter vereinfacht werden
kann und die Herstellkosten weiter gesenkt werden können.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Demgemäß ist die
Erfindung auf ein Herstellverfahren für ein Dünnschichttransistorarray-Substrat
gerichtet, das im Wesentlichen eines oder mehrere der Probleme auf
Grund von Einschränkungen
und Nachteilen bei der einschlägigen
Technik vermeidet.
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Ein
Vorteil der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines vereinfachten
Herstellprozesses für Dünnschichttransistor-Arrays.
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Ein
anderer Vorteil der Erfindung besteht in einer Verringerung der
Anzahl der Maskenprozesse, die zur Herstellung eines Dünnschichttransistorarray-Substrats
erforderlich sind.
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Um
diese und andere Vorteile der Erfindung zu erzielen, umfasst ein
Herstellverfahren für
ein Dünnschichttransistor-Array das Folgende:-
Herstellen eines Gatemusters auf einem Substrat; Herstellen eines
Gateisolierfilms auf dem Substrat; Herstellen eines Source/Drain-Musters
und eines Halbleitermusters auf dem Substrat; Herstellen eines Passivierungsfilms
auf dem Substrat; Herstellen eines Fotoresistmusters auf dem Passivierungsfilm;
Strukturieren des Passivierungsfilms unter Verwendung des Fotoresistmusters,
um ein Passivierungsfilmmuster auszubilden, wobei zum Strukturieren
des Passivierungsfilms ein Überätzen desselben
gehört;
Herstellen eines transparenten Elektrodenfilms auf dem Substrat;
Entfernen des Fotoresistmusters und des auf diesem vorhandenen transparenten
Elektrodenfilms; und Herstellen eines transparenten Elektrodenmusters.
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Zur
Herstellung des Passivierungsfilmmusters gehört das Herstellen desselben
mit einer Linienbreite, die kleiner als die des Fotoresistmusters
ist.
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Zur
Herstellung des Passivierungsfilmmusters gehört das Strukturieren des Passivierungsfilms unter
Verwendung eines Ätzgases,
bei dem der Anteil von Schwefelhexafluorid SF6 höher als
der von Sauerstoff O2 ist.
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Das
Verhältnis
von Schwefelhexafluorid SF6 und Sauerstoff O2 beträgt ungefähr 3:1 bis
ungefähr 10:1.
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Zur
Herstellung des Passivierungsfilmmusters gehört das Ätzen des Passivierungsfilms
bei einem Druck von ungefähr
300 mTorr bis 400 mTorr zum Herstellen des Passivierungsmusters.
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Zur
Herstellung des Passivierungsfilmmusters gehören das Strukturieren des Passivierungsfilms
unter Verwendung von Schwefelhexafluorid SF6 unter
Verwendung des Fotoresistmusters als Maske; und das Strukturieren
des Gateisolierfilms unter Verwendung eines Mischgases, das Schwefelhexafluorid
SF6 und Sauerstoff O2 enthält.
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Das
Mischgas enthält
Schwefelhexafluorid SF6 und Sauerstoff O2 mit
einem Mischungsverhältnis
von ungefähr
1:3.
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Zur
Herstellung des Passivierungsfilmmusters gehört das Strukturieren des Dünnschichttransistorarray-Substrats
und des Fotoresistmusters unter Verwendung von Schwefelhexafluorid
SF6 und die Verwendung des Fotoresistmusters als Maske.
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Zur
Herstellung des Gatemusters gehören: das
Herstellen einer Gateelektrode eines Dünnschichttransistors; das Herstellen
einer mit der Gateelektrode verbundenen Gateleitung und das Herstellen
einer mit der Gateleitung verbundenen unteren Gatekontaktfleck-Elektrode
auf dem Substrat.
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Das
transparente Elektrodenmuster enthält über eine mit dem Dünnschichttransistor
verbundene Pixelelektrode, eine mit der unteren Gatekontaktfleck-Elektrode
verbundene obere Gatekontaktfleck-Elektrode und eine mit der Datenleitung
des Source/Drain-Musters elektrisch verbundene obere Datenkontaktfleck-Elektrode.
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Das
Verfahren umfasst ferner Folgendes: Herstellen einer zusätzlichen
Gateleitung; und Herstellen einer Speicherelektrode in überlappung
mit der anderen Gateleitung, wobei ein Teil des Halbleitermusters
zwischen der anderen Gateleitung und der Speicherelektrode angeordnet
ist, um dadurch im Wesentlichen einen Speicherkondensator zu bilden.
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Zur
Herstellung des Source/Drain-Musters gehören: Herstellen einer Sourceelektrode
des Dünnschichttransistors;
Herstellen einer Drainelektrode des Dünnschichttransistors und Herstellen
einer mit der Sourceelektrode verbundenen Datenleitung.
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Die
Drainelektrode und die Speicherelektrode sind mit einer Pixelelektrode
verbunden, wobei die Drainelektrode und die Speicherelektrode durch
das Passivierungsfilmmuster teilweise freigelegt werden.
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Das
Verfahren umfasst ferner das Herstellen einer unteren Datenkontaktfleck-Elektrode
und einer oberen Datenkontaktfleck-Elektrode, wobei die untere Datenkontaktfleck-Elektrode
gemeinsam mit der Datenleitung aus einem Material hergestellt wird,
das im Wesentlichen dem der Datenleitung ähnlich ist, und wobei sie sich
ausgehend von der Datenleitung für
Verbindung mit der oberen Datenkontaktfleck-Elektrode erstreckt.
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Zur
Herstellung des Halbleitermusters gehört die Herstellung desselben
unter dem Source/Drain-Muster gemeinsam mit diesem.
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Zum
Entfernen des Fotoresistmusters gehört das Entfernen desselben
und des transparenten Elektrodenmaterials auf demselben unter Verwendung
eines Abziehprozesses zum Ausbilden des transparenten Elektrodenmusters.
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Das
Verfahren umfasst ferner das Herstellen einer unteren Datenkontaktfleck-Elektrode
und einer oberen Datenkontaktfleck-Elektrode, wobei die untere Datenkontaktfleck-Elektrode über die
obere Datenkontaktfleck-Elektrode mit der Datenleitung verbunden
ist, wobei sie gemeinsam mit dem Gatemuster aus einem Material,
das dem des Gatemuster ähnlich
ist, in einer Ebene mit diesem hergestellt wird.
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Um
diese und andere Vorteile der Erfindung zu erzielen, umfasst ein
Herstellverfahren für
ein Dünnschichttransistorarray-Substrat
das Folgende: Herstellen eines Dünnschichttransistors
auf einem Substrat; Herstellen eines Passivierungsfilms auf dem
Substrat; Herstellen eines Fotoresistmusters auf dem Passivierungsfilm;
Strukturieren des Passivierungsfilms unter Verwendung des Fotoresistmusters, um
ein Passivierungsfilmmuster auszubilden, wobei zum Strukturieren
ein Überätzen des
Passivierungsfilms gehört;
und Herstellen einer Pixelelektrode, die sich ausgehend von einer
Lateralfläche
des Passivierungsfilmmusters erstreckt und auf einem Gebiet ausgebildet
wird, in dem im Wesentlichen das Passivierungsfilmmuster nicht vorhanden
ist.
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Zur
Herstellung des Passivierungsfilmmusters gehört das Herstellen desselben
mit einer Linienbreite unter der des Fotoresistmusters.
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Zur
Herstellung der Pixelelektrode gehören das Herstellen eines transparenten
Elektrodenmaterials auf dem Substrat, auf dem ein Rest des Passivierungsfilmmusters
und des Fotoresistmusters verblieben sind; und das Entfernen des
Fotoresistmusters und des transparenten Elektrodenmaterials auf diesem
unter Verwendung eines Abziehprozesses.
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Um
diese und andere Vorteile der Erfindung zu erzielen, umfasst ein
Herstellverfahren für
ein Dünnschichttransistor-Arraysubstrat das
Folgende: Herstellen eines Gatemusters auf einem Substrat; Herstellen
eines Gateisolierfilms auf dem Substrat; Herstellen eines Source/Drain-Musters
und eines Halbleitermusters auf dem Substrat; Herstellen eines Passivierungsfilms
auf dem Substrat; Herstellen eines Fotoresistmusters auf dem Passivierungsfilm; Strukturieren
des Passivierungsfilms unter Verwendung des Fotoresistmusters, um
ein Passivierungsfilmmuster auszubilden, das über eine geringere Breite verfügt, als
es der Linienbreite des Fotoresistmusters entspricht; und; Herstellen
eines transparenten Elektrodenmusters auf dem Substrat.
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Zur
Herstellung des Passivierungsfilmmusters gehört das Strukturieren des Passivierungsfilms unter
Verwendung eines Ätzgases,
bei dem der Anteil von Schwefelhexafluorid SF6 höher als
der von Sauerstoff O2 ist.
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Das
Verhältnis
von Schwefelhexafluorid SF6 und Sauerstoff O2 beträgt ungefähr 3:1 bis
ungefähr 10:1.
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Zur
Herstellung des Passivierungsfilmmusters gehört das Ätzen des Passivierungsfilms
bei einem Druck von ungefähr
300 mTorr bis 400 mTorr zum Herstellen des Passivierungsmusters.
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Zur
Herstellung des Passivierungsfilmmusters gehören die Schritte eines Strukturierens
des Passivierungsfilms unter Verwendung von Schwefelhexafluorid
SF6 unter Verwendung des Fotoresistmusters
als Maske; und eines Strukturierens des Gateisolierfilms unter Verwendung
eines Mischgases, das Schwefelhexafluorid SF6 und Sauerstoff O2 enthält.
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Das
Mischgas Schwefelhexafluorid SF6 und Sauerstoff O2 verfügt über ein
Mischungsverhältnis von
ungefähr
1:3.
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Zur
Herstellung des Passivierungsfilmmusters gehören die Verwendung von Schwefelhexafluorid
SF6 und die Verwendung des Fotoresistmusters als Maske.
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Zur
Herstellung eines transparenten Elektrodenmusters gehören: Herstellen
einer transparenten Elektrodenmaterials auf dem Substrat, auf dem
ein Rest des Passivierungsfilmmusters und des Fotoresistmusters
verblieben sind; und Entfernen des Fotoresistmusters und des transparenten
Elektrodenmaterials auf diesem unter Verwendung eines Abziehprozesses.
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Es
ist zu beachten, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung
als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und
erläuternd
sind und dazu vorgesehen sind, für
eine weitere Erläuterung
der beanspruchten Erfindung zu sorgen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
beigefügten
Zeichnungen, die enthalten sind, um für ein weiteres Verständnis der
Erfindung zu sorgen, und die in diese Beschreibung eingeschlossen
sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen Ausführungsformen
der Erfindung, und sie dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu,
die Prinzipien der Erfindung zu erläutern.
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1 ist
eine Draufsicht zum Veranschaulichen eines einschlägigen Dünnschichttransistorarray-Substrats.
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2 ist
eine Schnittansicht des Dünnschichttransistorarray-Substrats
entlang der Linie I-I' in
der 1.
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3A bis 3D sind
Schnittansichten zum sequenziellen Veranschaulichen eines Herstellverfahrens
für das
in der 2 dargestellte Dünnschichttransistorarray-Substrat.
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4 ist
eine Draufsicht zum Veranschaulichen eines Dünnschichttransistorarray-Substrats
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung.
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5 ist
eine Schnittansicht des Dünnschichttransistorarray-Substrats
entlang der Linie II-II' in
der 4.
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6A bis 6E sind Schnittansichten zum Veranschaulichen
eines Herstellverfahrens für
das Dünnschichttransistorarray-Substrat gemäß der Ausführungsform
der Erfindung.
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10A bis 10C sind
Konfigurationen zum Repräsentieren
eines Versuchsergebnisses zur Erzeugung einer in der 9C dargestellten
Unterschneidung.
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11A bis 11B sind
Schnittansichten zum Veranschaulichen eines Ätzprozesses bei einem zweiten
Schritt beim erfindungsgemäßen Herstellverfahren
für ein
Dünnschichttransistorarray-Substrat.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER VERANSCHAULICHEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Nun
wird detailliert auf beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung
Bezug genommen, zu denen in den beigefügten Zeichnungen Beispiele
veranschaulicht sind.
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Nachfolgend
werden die beispielhaften Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die 4 bis 11B detailliert beschrieben.
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Die 4 ist
eine Draufsicht, die ein Dünnschichttransistorarray-Substrat
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung zeigt, und die 5 ist eine
Schnittansicht des Dünnschichttransistorarray-Substrats
entlang der Linie II-II' in
der 4.
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Gemäß den 4 und 5 verfügt das Dünnschichttransistorarray-Substrat über eine
Gateleitung 52, eine Datenleitung 58 und ein Gateisoliermuster 90 zwischen
diesen, die alle auf einem unteren Substrat 88 ausgebildet
sein können.
Die Gateleitungen 52 und die Datenleitungen 58 schneiden
einander allgemein, wobei an jeder Schnittstelle ein Dünnschichttransistor 80 ausgebildet
ist und in einem durch die Schnittstelle definierten Zellenbereich eine
Pixelelektrode 72 ausgebildet ist. Ferner verfügt das Dünnschichttransistorarray-Substrat über einen Speicherkondensator 78,
der in einem Überlappungsabschnitt
zwischen einer Gateleitung 52 einer Vorstufe und einer
mit der Pixelelektrode 73 verbundenen Speicherelektrode 66 ausgebildet
ist, einen mit der Gateleitung 52 verbundenen Gatekontaktfleck-Teil 82 und
einen mit der Datenleitung 58 verbundenen Datenkontaktfleck-Teil 84.
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Der
Dünnschichttransistor 80 verfügt über eine
mit der Gateleitung 52 verbundene Gateelektrode 54,
eine mit der Datenleitung 58 verbundene Sourceelektrode 60,
eine mit der Pixelelektrode 72 verbundene Drainelektrode 62 sowie
ein Halbleitermuster mit einer aktiven Schicht 92 in Überlappung mit
der Gateelektrode 54, wobei sich dazwischen das Gateisoliermuster 90 befindet,
wodurch zwischen der Sourceelektrode 60 und der Drainelektrode 62 ein Kanal
ausgebildet ist. Der Dünnschichttransistor 80 sorgt
auf eine an die Gateleitung 52 gelegtes Gatesignal hin
dafür,
dass ein an die Datenleitung 58 gelegtes Pixelspannungssignal
an die Pixelelektrode 72 angelegt und und in dieser aufrechterhalten
wird.
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Das
Halbleitermuster verfügt über eine
aktive Schicht 92 mit einem Kanalabschnitt zwischen der Sourceelektrode 60 und
der Drainelektrode 62. Die aktive Schicht 92 kann
mit der Sourceelektrode 60, der Drainelektrode 62,
der Datenleitung 58 und der unteren Datenkontaktfleck-Elektrode 64 überlappen. Auch
kann die aktive Schicht 92 mit der Speicherelektrode 66 überlappen,
und sie kann so ausgebildet sein, dass sie teilweise mit der Gateleitung 52 überlappt,
wobei das Gateisoliermuster 90 dazwischen positioniert
ist. Das Halbleitermuster kann ferner über eine auf der aktiven Schicht 92 ausgebildete
ohmsche Kontaktschicht 94 zur Herstellung eines ohmschen
Kontakts mit der Sourceelektrode 60, der Drainelektrode 62,
der Speicherelektrode 66, der Datenleitung 58 und
der unteren Datenkontaktfleck-Elektrode 64 verfügen.
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Die
Pixelelektrode 72 kann mit der Drainelektrode 62 des
Dünnschichttransistors 80,
mit freier Lage nach außen
durch ein Passivierungsfilmmuster 98, verbunden sein. Die
Pixelelektrode 72 kann gemeinsam mit einer auf einem oberen
Substrat ausgebildeten gemeinsamen Elektrode (nicht dargestellt) dadurch
eine Potenzialdifferenz erzeugen, dass eine Ladung entsprechend
der Pixelspannung angesammelt wird. Durch diese Potenzialdifferenz
verdrehen sich die Moleküle,
die das zwischen dem Dünnschichttransistor-Substrat
und dem oberen Substrat liegende Flüssigkristallmaterial bilden,
auf Grund der dielektrischen Anisotropie desselben. Die Drehung der
LC-Moleküle
sorgt dafür,
dass Licht, das von einer Lichtquelle (nicht dargestellt) auf die
Pixelelektrode 72 fällt,
zum oberen Substrat durchläuft.
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Der
Speicherkondensator 78 kann über eine Gateleitung 52 einer
Vorstufe und die mit dieser überlappende
Speicherelektrode 66 verfügen. Die Speicherelektrode 66 kann
mit der Pixelelektrode 72 verbunden sein. Der Gateisolierfilm 90 bildet
im Wesentlichen das Dielektrikums des Speicherkondensators 78,
mit der Gateleitung 52 auf einer Seite des Gateisoliermusters 90 und
der Speicherelektrode 66, der aktiven Schicht 92 und
der ohmschen Kontaktschicht 94 auf der ande ren. Hierbei
kann die Pixelelektrode 72 im Wesentlichen an einer Grenzfläche, die
frei vom Passivierungsfilm 98 ist, mit der Speicherelektrode 66 verbunden
sein. Der Speicherkondensator 78 kann die in die Pixelelektrode 72 geladene
Pixelspannung stabil aufrechterhalten bis eine nächste Pixelspannung angelegt
wird.
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Die
Gateleitung 52 kann über
einen Gatekontaktfleck-Teil 82 mit einem Gatetreiber (nicht
dargestellt) verbunden sein. Der Gatekontaktfleck-Teil 82 kann über eine
sich ausgehend von der Gateleitung 52 erstreckende untere
Gatekontaktfleck-Elektrode 56 und
eine mit dieser verbundene obere Gatekontaktfleck-Elektrode 74 verfügen.
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Die
Datenleitung 58 kann über
einen Datenkontaktfleck-Teil 84 mit einem Datentreiber
(nicht dargestellt) verbunden sein. Der Datenkontaktfleck-Teil 84 kann über eine
sich ausgehend von der Datenleitung 58 erstreckende untere
Datenkontaktfleck-Elektrode 64 und eine mit dieser verbundene obere
Datenkontaktfleck-Elektrode 76 verfügen. Ferner kann der Datenkontaktfleck-Teil 84 über die Gateisolierschicht 90,
die aktive Schicht 92 und die zwischen der unteren Datenkontaktfleck-Elektrode 64 und
dem unteren Substrat 88 ausgebildete ohmsche Kontaktschicht 94 verfügen.
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Das
Gateisoliermuster 90 und das Passivierungsfilmmuster 98 sind
im Wesentlichen im Bereich ausgebildet, in dem die Pixelelektrode 72,
die obere Gatekontaktfleck-Elektrode 74 und die obere Datenkontaktfleck-Elektrode 76 nicht
vorhanden sind.
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Hierbei
können
die Passivierungsschicht 98 und die Gateisolierschicht 90 durch
eine Trockenätztechnik
unter Verwendung eines Ätzgases
mit Schwefelhexafluorid SF6 und Sauerstoff
O2, die im Verhältnis vonungefähr 3:1 bis
ungefähr
10.1 ge mischt sind, strukturiert werden, oder das Passivierungsmuster 98 und
das Gateisoliermuster 90 können unter hohem Druck strukturiert
werden, z. B. einem Druck von ungefähr 300 mTorr bis ungefähr 400 mTorr.
Alternativ kann die Passivierungsschicht 98 unter Verwendung
eines Ätzgases
strukturiert werden, das beinahe ausschließlich aus Schwefelhexafluorid
SF6 besteht, und die Gateisolierschicht 90 kann durch ein Ätzgas strukturiert
werden, in dem Schwefelhexafluorid SF6 und
Sauerstoff O2 gemischt sind, wobei jedoch
der Mischungsanteil von Schwefelhexafluorid SF6 im
Vergleich zum Obigen verringert ist. Ferner können das Passivierungsfilmmuster 98 und
das Gateisoliermuster 90 durch Trockenätzen unter Verwendung eines
Schwefelhexafluorid-SF6-Ätzgases so geätzt werden,
dass das Passivierungsfilmmuster 98 überätzt wird.
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Das
Dünnschichttransistorarray-Substrat
mit der oben angegebenen Konfiguration kann unter Verwendung eines
Maskenprozesses mit drei Umläufen hergestellt
werden. Das Herstellverfahren für
das Dünnschichttransistorarray-Substrat
gemäß der Ausführungsform
der Erfindung unter Verwendung eines Maskenprozesses mit drei Umläufen kann über den ersten
Maskenprozess zum Herstellen der Gatemuster, den zweiten Maskenprozess
zum Herstellen des Halbleitermusters und des Source/Drain-Musters
sowie den dritten Maskenprozess zum Herstellen des Gateisoliermusters 90,
des Passivierungsfilmmusters 98 und der transparenten Elektrodenmuster
verfügen.
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Die 6A bis 9E sind
Draufsichten und Schnittansichten zum sequenziellen Veranschaulichen
eines beispielhaften Verfahrens zur Herstellung des Dünnschichttransistorarray-Substrats gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung.
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Die 6A und 6B sind
eine Draufsicht bzw. eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Gatemuster,
wie sie bei einem beispielhaften Verfahren zum Herstellen eines
Dünnschichttransistorarray-Substrats
gemäß der Erfindung
durch den ersten Maskenprozess auf dem unteren Substrat 88 hergestellt
werden.
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Die
Gatemetallschicht kann durch ein Abscheidungsverfahren wie ein Sputterverfahren
auf dem unteren Substrat 88 hergestellt werden. Anschließend kann
die Gatemetallschicht durch einen Fotolithografieprozess unter Verwendung
der ersten Maske sowie einen Ätzprozess
strukturiert werden, um die Gatemuster mit der Gateleitung 52,
der Gateelektrode 54 und der unteren Gatekontaktfleck-Elektrode 56 auszubilden.
Als Gatemetall können
Cr, MoW, Cr/Al, Cu, Al(Nd), Mo/Al, Mo/Al(-Nd), Cr/Al(Nd) und dergleichen in Form
einer Einzelschicht- oder
einer Doppelschichtstruktur verwendet werden.
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Die 7A und 7B sind
eine Draufsicht bzw. eine Schnittansicht des Substrats mit dem Source/Drain-Muster
und dem Halbleitermuster, wie sie durch den zweiten Maskenprozess
beim Herstellverfahren für
ein Dünnschichttransistorarray-Substrat gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung ausgebildet werden.
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Genauer
gesagt, können,
wie es in der 8A dargestellt ist, eine Gateisolierschicht 90a, eine
ohmsche Kontaktschicht 92a aus amorphem Silicium, eine
amorphe n+-Siliciumschicht 94a und
eine Source/Drain-Metallschicht 58a durch eine Abscheidungstechnik
wie plasmaverstärkte
chemische Dampfabscheidung (PECVD) und Sputtern sequenziell auf
dem unteren Substrat 98, das die Gatemuster trägt, hergestellt
werden. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann die Gateisolierschicht 90a aus
einem anorganischen, isolierenden Material wie Siliciumoxid (SiOx) oder Siliciumnitrid (SiNx)
hergestellt werden. Die Source/Drain-Metallschicht kann aus Molybdän (Mo),
Titan (Ti), Tantal (Ta) oder einer Molybdän legierung hergestellt werden.
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Dann
kann auf der Source/Drain-Metallschicht 58a durch einen
Fotolithografieprozess unter Verwendung einer zweiten Maske und
einen Ätzprozess
Fotoresistmuster 71b hergestellt werden, wie es in der 8A dargestellt
ist. In diesem Fall kann als zweite Maske eine brechende Belichtungsmaske
mit einem brechenden Belichtungsteil in einem Kanalabschnitt des
Dünnschichttransistors
verwendet werden, damit ein Fotoresistmuster des Kanalabschnitts eine
geringere Höhe
als ein Fotoresistmuster des Source/Drain-Musters aufweisen kann.
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Anschließend kann,
wie es in der 8B dargestellt ist, die Source/Drain-Metallschicht 58a durch
einen Nassätzprozess
unter Verwendung des Fotoresistmusters 71b strukturiert
werden, um dadurch Source/Drain-Muster mit der Datenleitung 58, der
Sourceelektrode 60, der Drainelektrode 62, die zu
diesem Zeitpunkt integral mit der Sourceelektrode 60 ausgebildet
ist, der Speicherelektrode 66 und der unteren Datenkontaktfleck-Elektrode 64 auszubilden.
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Unter
Verwendung desselben Fotoresistmusters 71b können die
amorphe Siliciumschicht 93a und die amorphe n+-Siliciumschicht 94a in
einem einzelnen Trockenätzprozess
strukturiert werden, um dadurch ein Halbleitermuster 147 mit
der ohmschen Kontaktschicht 94 und der aktiven Schicht 92 zu
erzeugen.
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Als
Nächstes
kann, wie es in der 8C dargestellt ist, das Fotoresistmuster 71b mit
relativ geringer Höhe
im Kanalabschnitt durch einen Veraschungsprozess entfernt werden.
Danach können das
Source/Drain-Muster und die ohmsche Kontaktschicht 94 des
Kanalabschnitts durch z. B. einen Trockenätzprozess geätzt werden.
Demgemäß wird die aktive
Schicht 92 des Kanalabschnitts vorzugsweise freigelegt,
um die Sourceelektrode 60 von der Drainelektrode 62 zu
trennen, wie es in der 8B dargestellt ist.
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Danach
kann der auf dem Source/Drain-Musterteil verbliebene Rest des Fotoresistmusters
unter Verwendung eines Abhebeprozesses entfernt werden.
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Die 9A bis 9E sind
Draufsichten und Schnittansichten des Substrats mit der Gateisolierschicht 90,
der Passivierungsfilmschicht 98 und der transparenten Elektrodenschicht,
die durch den dritten Maskenprozess beim Herstellverfahren für ein Dünnschichttransistorarray-Substrat
gemäß einem beispielhaften
Prozess der Erfindung hergestellt werden.
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Auf
dem Gateisolierfilm 90a, der die Source/Drain-Muster trägt, kann
durch eine Abscheidungstechnik wie Sputtern ein Passivierungsfilm 98a vollständig abgeschieden
werden, der über
ein anorganisches, isolierendes Material wie Siliciumoxid (SiOx) und Siliciumnitrid (SiNx)
oder ein organisches, isolierendes Material mit kleiner Dielektrizitätskonstante
wie eine organische Acrylverbindung, PCB (Benzocyclobuten), PFCB
(Perfluorcyclobutan) oder dergleichen verfügen kann. Außerdem kann
ein Fotoresist vollständig
auf den Passivierungsfilm 98a aufgebracht werden. Anschließend kann
durch einen Fotolithografieprozess unter Verwendung einer dritten
Maske ein Fotoresistmuster 71c hergestellt werden, wie
es in der 9B dargestellt ist.
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Anschließend können der
Passivierungsfilm 98a und der Gateisolierfilm 90a durch
Trockenätzen unter
Verwendung des Fotoresistmusters 71c als Maske strukturiert
werden, um dadurch das Passivierungsschichtmuster 98 und
die Gateisolierschicht 90 in einem Gebiet mit Ausnahme
desjenigen Gebiets zu strukturieren, in dem ein transparentes Elektrodenmuster
hergestellt werden soll.
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Bei
der Erfindung wird ein Ätzgas
verwendet, in dem Schwefelhexafluorid SF6 und
Sauerstoff O2 mit einem Verhältnis von
ungefähr
3:1 bis 10:1 gemischt sind, wobei der Anteil von Schwefelhexafluorid
SF6 erhöht
ist. Demgemäß wird die
Linienbreite des Passivierungsfilms 98a unter dem Fotoresistmuster 71c geringfügig in Bezug
auf die Breite des Fotoresistmusters überätzt. Der Passivierungsfilm 98a wird überätzt, um
die Strukturierung der transparenten Elektrode dadurch zu unterstützen, dass
es im Wesentlichen ermöglicht
wird, die Fotoresistmuster 71c abzuheben. In einer bevorzugten
Ausführungsform
verfügt
ein überätzter Bereich
d1 des Passivierungsfilms 98a über eine Breite von weniger
als ungefähr
2 μm.
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Genauer
gesagt, reagiert das Schwefelhexafluorid SF6 gut
mit einem anorganischen Isoliermaterial wie SiOx oder
SiNx, und der Sauerstoff O2 reagiert gut
mit einem Fotoresistmuster. Demgemäß kann, wenn der Passivierungsfilm 98a und
der Gateisolierfilm 90a durch einen Trockenätzprozess
unter Verwendung des Fotoresistmusters 71c als Maske strukturiert
werden, und wenn ein Ätzgas
verwendet wird, bei dem Schwefelhexafluorid SF6 und
Sauerstoff O2 im Verhältnis von ungefähr 3:1 bis
ungefähr 10:1
gemischt sind, das Schwefelhexafluorid SF6 einen
Effekt auf eine freigelegte Lateralfläche des Passivierungsfilms 98a ausüben. Im
Ergebnis wird die freigelegte Laterialfläche des Passivierungsfilms 98a überätzt.
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Auch
besteht beim erfindungsgemäßen Herstellverfahren
für ein
Dünnschichttransistorarray-Substrat
ein anderes Verfahren zum Erzielen eines Überätzens des Passivierungsfilms 98a darin, denselben
unter hohem Druck, z. B. einem Druck von ungefähr 300 mTorr bis ungefähr 400 mTorr
zu strukturieren.
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Genauer
gesagt, nimmt, wenn der Druck erhöht wird, die An zahl der Kollisionen
im Verlauf der Zeit zwischen Gasmolekülen zu, weswegen die mittlere
freie Weglänge
kürzer
wird. Im Ergebnis nimmt die gerade Bahn der Gasmoleküle ab, und
so nimmt die unregelmäßige Bewegung
der Gasmoleküle, nach
links und rechts sowie nach oben und unten, zu. Demgemäß erfährt die
Laterialfläche
des unter dem Fotoresistmuster 71c ausgebildeten Passivierungsfilms 98a durch
die erhöhte
Anzahl der sich nach links und rechts sowie nach oben und unten
bewegenden Gasmoleküle
einen stärkeren
Einfluss. So wird der unter dem Fotoresistmuster 71c ausgebildete
Passivierungsfilm 98a überätzt.
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Beim
erfindungsgemäßen Herstellverfahren für ein Dünnschichttransistorarray-Substrat
kann ein anderes beispielhaftes Verfahren zum Erzielen eines Überätzens des
Passivierungsfilms 98a darin bestehen, einen Ätzprozess
auszuführen,
der in zwei beispielhafte Schritte unterteilt ist, wenn der Passivierungsfilm 98a strukturiert
wird.
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Bei
einem ersten beispielhaften Schritt kann der Passivierungsfilm 98a alleine
durch Schwefelhexafluorid SF6 strukturiert
werden, wie es in der 11A dargestellt
ist. Wie es oben für
den Fall beschrieben ist, dass der Passivierungsfilm 98a unter Verwendung
des Fotoresistmusters als Maske strukturiert wird, erfährt die
Laterialfläche
des Passivierungsfilms 98a durch das Schwefelhexafluorid
SF6 einen viel stärkeren Einfluss als durch den
Sauerstoff. Demgemäß wird der
unter dem Fotoresistmuster 71c ausgebildete Passivierungsfilm 98a überätzt.
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Anschließend wird,
in einem zweiten beispielhaften Schritt, der Gateisolierfilm 90a durch
das Ätzgas
gemischt, bei dem Sauerstoff O2 mit Schwefelhexafluorid
SF6 vermischt ist, wobei der Anteil im Mischungsverhältnis verringert
ist. Hierbei beträgt das
Mischungsverhältnis
SF6:O2 ungefähr 1:3.
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Das
Verringern der Menge an Schwefelhexafluorid SF6 dient
im Wesentlichen zum Verhindern eines Überätzens des Gateisolierfilms 90a.
Anders gesagt, wird, wenn der Gateisolierfilm 90a alleine
durch Schwefelhexafluorid SF6 geätzt wird,
auf die Lateralfläche
des Gateisolierfilms 90a überätzt, was zu einer Trennung
des transparenten Elektrodenmusters führen kann, das auf dem Gateisolierfilm 90a auszubilden
ist. So ist es möglich,
zu verhindern, dass die Lateralfläche des Gateisoliermusters 90 überätzt wird, wenn
der Gateisolierfilm 90a unter Verwendung eines Ätzgases
strukturiert wird, in dem Sauerstoff O2 mit
Schwefelhexafluorid SF6, dessen Mischungsanteil
verringert ist, gemischt ist.
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Anschließend kann
durch ein Abscheidungsverfahren wie ein Sputterverfahren auf dem
gesamten Substrat 88, das den Rest des Fotoresistmusters 71c trägt, ein
transparentes Elektrodenmaterial 74a abgeschieden werden.
In diesem Stadium des Prozesses wird das transparente Elektrodenmaterial 74 so
hergestellt, dass es durch das überätzte Passivierungsmuster
leichter als auf dem Fotoresistmuster zwischen dem Passivierungsmuster 98 und
dem Fotoresistmuster 71c getrennt werden kann, wie es in der 9B dargestellt
ist. Das transparente Elektrodenmaterial 74a kann aus Indiumzinnoxid
(ITO), Zinnoxid (TO) oder Indiumzinkoxid (IZO) bestehen.
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Das
Fotoresistmuster 71c kann dann durch einen Abziehprozess
unter Verwendung eines Abhebeverfahrens am Dünnschichttransistorarray-Substrat,
auf dem das transparente Elektrodenmaterial 74a im Wesentlichen
vollständig
abgeschieden wurde, entfernt werden. Das auf dem Fotoresistmuster 71c abgeschiedene
transparente Elektrodenmaterial 74a kann gemeinsam mit
dem Fotoresistmuster 71c entfernt werden, wie es in der 9E dargestellt
ist, um das transparente Muster mit der oberen Gatekontaktfleck-Elektrode 74,
der Pixelelektrode 72 und der oberen Datenkontaktfleck-Elektrode 85 auszubilden. Das heißt, dass,
da das transparente Elektrodenmaterial 74a im überätzten Bereich
abgetrennt wird, dasselbe, das auf dem Fotoresistmuster 71c abgeschieden
ist, leicht gemeinsam mit dem Fotoresistmuster 71c entfernt
werden, wenn dieses abgehoben wird.
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Anders
gesagt, dringt eine Abhebelösung leicht
in einen Trennbereich des transparenten Elektrodenmaterials 74 ein,
der im Wesentlichen dort ausgebildet ist, wo die Passivierungsschicht 98 überätzt ist.
Während
des Abziehprozesses, unter Verwendung des Abhebeverfahrens, kann
das auf der Fotoresistmuster 71c ausgebildete transparente
Elektrodenmaterial 74a leicht entfernt werden.
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Demgemäß kann,
anschließend
auf das Entfernen des Fotoresists, die obere Gatekontaktfleck-Elektrode 72 elektrisch
mit der Drainelektrode des Dünnschichttransistors
verbunden werden, und die Speicherelektrode 66 des Speicherkondensators 78 sowie
die obere Datenkontaktfleck-Elektrode 85 können elektrisch
mit der unteren Datenkontaktfleck-Elektrode 64 verbunden
werden.
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Wie
oben beschrieben, gehört
zum erfindungsgemäßen Herstellverfahren
für ein
Dünnschichttransistorarray-Substrat
ein Überätzen des Passivierungsfilms
unter dem Fotoresistmuster durch weiteres Erhöhen des Mischungsanteils von SF6 oder des Drucks, in Anwendung auf einen
strukturierten Gateisolierfilm und einen Passivierungsfilm, unter
Verwendung einer Kombination eines Abhebeverfahren-Ätzprozesses
mit einem Ätzgas.
Alternativ können,
beim Ausführen
des Trockenätzens
des Passivierungsfilms und des Gateisolierfilms, diese durch Verändern der
Zusammensetzung jedes Ätzgases
strukturiert werden.
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Demgemäß kann das
transparente Elektrodenmuster leicht unter Verwendung eines Abhebeverfahrens
gemäß der Erfindung
hergestellt werden.
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Wie
oben beschrieben, kann das erfindungsgemäße Herstellverfahren für ein Dünnschichttransistorarray-Substrat
die Konfiguration des Substrats und den Herstellprozess dadurch
vereinfachen, dass eine Maske in drei Runden unter Verwendung des Abhebeverfahrens
verwendet wird. Demgemäß kann es
möglich
sein, die Herstellkosten weiter zu senken und die Herstellausbeute
zu erhöhen.
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Genauer
gesagt, kann beim erfindungsgemäßen Herstellverfahren
für ein
Dünnschichttransistorarray-Substrat
die Lateralfläche
des Passivierungsfilms überätzt werden,
und es kann dafür
gesorgt werden, dass das transparente Elektrodenmuster durch das Überätzen aufgetrennt
wird, um es dadurch zu ermöglichen,
dass die Abhebelösung
während
des Abhebeprozesses an der Trennstelle in den Fotoresist eindringt.
Demgemäß kann beim
Ausführen
des Abziehprozesses für
das Fotoresistmuster durch das Abziehverfahren, das auf dem Fotoresistmuster
abgeschiedene transparente Elektrodenmaterial leicht strukturiert
werden.
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Obwohl
die Erfindung durch die in den oben beschriebenen Zeichnungen dargestellten
Ausführungsformen
erläutert
wurde, ist es vom Fachmann zu beachten, dass die Erfindung nicht
auf die Ausführungsformen
eingeschränkt
ist, sondern dass vielmehr verschiedene Änderungen oder Modifizierungen
derselben möglich
sind, ohne dass vom Grundgedanken der Erfindung abgewichen wird.
Demgemäß soll der
Schutzumfang der Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente bestimmt
sein.