DE3347489C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3347489C2 DE3347489C2 DE3347489A DE3347489A DE3347489C2 DE 3347489 C2 DE3347489 C2 DE 3347489C2 DE 3347489 A DE3347489 A DE 3347489A DE 3347489 A DE3347489 A DE 3347489A DE 3347489 C2 DE3347489 C2 DE 3347489C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- film
- film layer
- layer
- semiconductor
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/01—Manufacture or treatment
- H10D30/021—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET]
- H10D30/031—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of thin-film transistors [TFT]
- H10D30/0312—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of thin-film transistors [TFT] characterised by the gate electrodes
- H10D30/0316—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of thin-film transistors [TFT] characterised by the gate electrodes of lateral bottom-gate TFTs comprising only a single gate
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/01—Manufacture or treatment
- H10D30/021—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET]
- H10D30/031—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of thin-film transistors [TFT]
- H10D30/0321—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of thin-film transistors [TFT] comprising silicon, e.g. amorphous silicon or polysilicon
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
- H10D30/67—Thin-film transistors [TFT]
- H10D30/6729—Thin-film transistors [TFT] characterised by the electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
- H10D30/67—Thin-film transistors [TFT]
- H10D30/6729—Thin-film transistors [TFT] characterised by the electrodes
- H10D30/6737—Thin-film transistors [TFT] characterised by the electrodes characterised by the electrode materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
- H10D30/67—Thin-film transistors [TFT]
- H10D30/6729—Thin-film transistors [TFT] characterised by the electrodes
- H10D30/6737—Thin-film transistors [TFT] characterised by the electrodes characterised by the electrode materials
- H10D30/6739—Conductor-insulator-semiconductor electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
- H10D30/67—Thin-film transistors [TFT]
- H10D30/674—Thin-film transistors [TFT] characterised by the active materials
- H10D30/6741—Group IV materials, e.g. germanium or silicon carbide
- H10D30/6743—Silicon
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
- H10D30/67—Thin-film transistors [TFT]
- H10D30/674—Thin-film transistors [TFT] characterised by the active materials
- H10D30/675—Group III-V materials, Group II-VI materials, Group IV-VI materials, selenium or tellurium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
- Y10S438/942—Masking
- Y10S438/944—Shadow
Landscapes
- Thin Film Transistor (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Dünnfilmtransistor gemäß
dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Die Erfindung befaßt
sich mit einer Verbesserung einer Elektrodenstruktur
für einen Dünnfilmtransistor und mit einem Verfahren zur
Herstellung desselben.
Dünnfilmtransistoren erweisen sich unter einer Vielzahl
von Umständen als vorteilhaft. So läßt sich beispiels
weise bei einer Verwendung von Dünnfilmtransistoren bei
einer Flüssigkristalldisplayeinheit, welche Elektroden
in Matrixform angeordnet enthält, oder bei einer An
wendung an einem Elektrolumineszenzpanel die Display
kapazität erhöhen, wodurch die Qualität der Wieder
gabe verbessert wird und die periphere Steuerschaltung
vereinfacht werden kann. Dünnfilmtransistoren wurden je
doch bisher praktisch nicht verwendet, da das Her
stellungsverfahren für Dünnfilmtransistoren technisch
schwierig ist und da Dünnfilmtransistoren bisher nicht
ausreichend zuverlässig und stabil sind.
Ein Dünnfilmtransistor bzw. Dünnschichtfeldeffekt
transistor enthält eine Dünnfilmstruktur, bei der eine
Source-Elektrode und eine Drain-Elektrode sowie eine isolierte Gate-Elektrode an einer Halb
leiterfilmschicht gebildet sind.
Die benötigten Charakteristi
ken für die Materialien der Source-Elektrode und der
Drain-Elektrode sind folgende:
- 1. Die Materialien für die Source-Elektrode und die Drain-Elektrode sollten in ohm'schen Kontakt mit dem Halbleiterfilm stehen. Diese Bedingung ist notwendig für die Materialien der Source-Elektrode und der Drain-Elektrode des Transistors. Wenn ein ohm'scher Kontakt nicht erreicht wird, kommt es zu einem Spannungsabfall in dem Kontaktbereich zwischen der Source-Elektrode und der Drain-Elektrode und dem Halbleiter und die Ausgangsspannung wird vermindert. Um eine Verringerung der Ausgangsspannung zu verhindern ist es notwendig, die Steuerspannung um einen Betrag zu erhöhen, der gleich dem Spannungsabfall im Kontakt bereich ist. Wenn die Steuerspannung erhöht wird, nimmt die Gate-Spannung proportional zu und die Ver läßlichkeit des Dünnfilmtransistors wird herabge setzt.
- 2. Die Elektrodenmaterialien sollten Dünnfilmmaterialien sein, die auf dem Halbleiter und dem Substrat haften. Wenn die Adhäsionskraft des Films für die Source- Elektrode und für die Drain-Elektrode schwach ist, kann es passieren, daß sich der Film ablöst, entwe der während oder nach der Bildung des Filmes oder während der Entfernung des Musters für die Source- und die Drain-Elektrode. Die Adhäsionsfestigkeit ei nes derartigen Filmes kann durch verschiedene Vor behandlungsmethoden erhöht werden, beispielsweise durch eine Reinigung der Oberfläche des Substrats mittels einer Plasmaentladung oder durch ei ne Vielzahl von filmbildenden Verfahren, beispiels weise durch eine Bildung des Films durch Ionenplat tierung. Das am gebräuchlichsten verwendete Verfahren beruht in einer Erhöhung der Temperatur des Substra tes während der Filmbildung. Dieses Verfahren ist vor teilhaft, da eine Erhöhung der Substrattemperatur jegliches Gas und/oder jegliche Feuchtigkeit von der Oberfläche des Substrates entfernt und dieses dabei reinigt und da die chemische Bindung des Film materials mit dem Substrat beschleunigt wird. Die Temperatur, auf welche das Substrat erhitzt werden kann wird durch die Art des Halbleiterfilmes und das Verfahren, mittels dessen das Muster für die Source- und die Drain-Elektrode gebildet wird, be grenzt. Temperaturbegrenzung kommt dann zur Anwendung, wenn der Halbleiter ein Material ist, wie Tellur (Te) oder Kadmiumsulfid (CdS), das einen relativ hohen Dampfdruck aufweist, sowie dann, wenn das Ver fahren zur Bildung der Elektrodenmuster für die Source- und Drain-Elektrode ein Abhebeverfahren ist, bei dem eine Maske aus Photolack verwendet wird. Im allgemeinen sollte das Substrat auf eine Temperatur von 200°C bis 250°C oder darüber erhitzt werden, um die Adhäsionskraft zu erhöhen. Wenn jedoch ein Halb leitermaterial, das einen hohen Dampfdruck aufweist auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wird, ver dampft der Halbleiterfilm. Wenn die Substrattempera tur bei einer Verwendung von Photolackmasken und einem Abhebeverfahren zu groß ist, nimmt die Menge des von dem Photolack abgegebenen Gases zu, was den Film nachteilig beeinflußt und zu einem Phänomen führt, bei dem der Photolack kleben bleibt bzw. sich festfrißt. Dies macht es unmöglich, ein Elektrodenmuster zu bil den. Es ist demgemäß notwendig, ein Dünnfilmma terial zu verwenden, das eine ausreichende Adhäsion aufweist, wenn das Substrat sich bei einer relativ niedrigen Temperatur während der Erzeugung des Fil mes befindet, beispielsweise bei einer Temperatur um etwa 100°C.
- 3. Die Elektrodenmaterialien sollten leicht erhältlich, kostengünstig und derartig sein, daß sie zu Filmen durch normales Sputtern oder Vakuumbeschichtungs verfahren geformt werden können. Diese Eigenschaften sind wesentlich für eine Verringerung der Herstellungs kosten.
Die Materialien für die Source-Elektrode und die Drain-
Elektrode, welche die oben beschriebenen drei Bedingungen
erfüllen, sind begrenzt. Wenn beispielsweise Tellur
(Te) als der obenerwähnte Halbleiterfilm ausgewählt wird,
der einen hohen Dampfdruck aufweist, wären die Materialien
für die Source-Elektrode und die Drain-Elektrode vor
zugsweise Gold (Au), Nickel (Ni), Kobalt (Co) oder
Indium (In), damit man einen Ohm'schen Kontakt mit dem
Tellur (Te) Halbleiterfilm erhält. Es hat sich jedoch
durch Versuche gezeigt, daß von diesen Materialien Gold
und Nickel die besten Ergebnisse zeigen. Gold ist teuer.
Wenn daher der Halbleiterfilm aus Tellur (Te) ge
macht wird, erfüllt Nickel (Ni) die obenerwähnten Be
dingungen.
Ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung eines Dünn
filmtransistors, der einen Halbleiterfilm aus Tellur
(Te) enthält und einen Source-Elektrodenfilm aus Nickel
(Ni) wird im folgenden kurz erläutert. Fig. 1 zeigt ein
Beispiel von einer Elektrodenstruktur eines Dünnfilm
transistors, der einen Halbleiterfilm aus Tellur (Te)
und Source- und Drain-Elektroden aus Nickel (Ni) ent
hält. Eine Stopschicht 11, welche dazu dient, die Wirkung
des Ätzens zu unterbrechen, ist auf einem Glassubstrat
10 gebildet, wobei diese als Schutzfilm dient, um zu
verhindern, daß das Glassubstrat 10 von der ätzenden
Atmosphäre, welche zur Bildung der Gate-Elektrode verwen
det wird, geätzt wird. Ein Tantal- (Ta) Film (der nur
teilweise gezeigt ist), wird auf der Stopschicht 11
durch Sputtern oder Vakuumbeschichtung gebildet. Der
Tantalfilm wird sodann über eine Musterbildung zu einer
Gate-Elektrode geformt und ein Teil der Gate-Elektrode
12 wird einer anodischen Oxidation unterzogen, um einen
Gate-Isolierfilm 13 zu bilden. Anschließend wird ein
Photolack verwendet, um eine Maske zu bilden, welche ab
gehoben werden kann, gemäß einem erwünschten Halbleiter
muster und Tellur wird durch Vakuumbeschichtung darauf
gebracht. Durch Entfernung des Photolacks wird ein
Halbleiterfilm 14 aus Tellur gebildet. In der selben
Weise wird eine Vakuumbeschichtung mit Nickel
vorgenommen, um eine Source-Elektrode 15 und eine
Drain-Elektrode 16 zu bilden. Zum Schluß wird
Aluminiumoxid (Al2O3) über Vakuumbeschichtung
aufgebracht, um einen Schutzfilm 17 zu bilden, der in der
Lage ist, den Transistor gegenüber der Umgebung zu
schützen. In der vorstehend beschriebenen Weise ist das
Dünnfilmtransistorelement hergestellt.
Aus der GB-PS 15 65 551 ist ein Dünnfilmtransistor
bekannt, dessen Source- und Drain-Elektroden aus zwei
übereinander liegenden Schichten bestehen, einer
In-Schicht, die durch eine dickere Cu-Schicht überdeckt
wird. Bei einem Temperschritt, der mit ungefähr 300°C
durchgeführt wird, diffundiert In in den Halbleiter zur
Bildung einer intermetallischen Verbindung; dadurch
verbessern sich die Spannungsfestigkeit und die
elektrischen Charakteristiken des Transistors; die
mechanischen Eigenschaften und insbesondere die
Haftfestigkeit der Elektroden bleiben unbeeinflußt.
Wenn während der Ausbildung der Source-Elektrode 15 und
der Drain-Elektrode 16 bei dem vorstehend beschriebenen
Herstellungsprozeß der Nickelfilm dünn ist, erhält man,
wie aus Fig. 2(A) hervorgeht, Diskontinuitäten für die
Source- und Drain-Elektroden 15 A und 16 A, so daß sie den
Halbleiterfilm 14 nicht kontaktieren. Wenn man auf der
anderen Seite den Nickelfilm, der die Source- und
Drain-Elektroden 15 B und 16 B bildet, dick genug macht, um
die vorstehend erwähnte Schwierigkeit zu überwinden, kann
sich der Nickelfilm von dem Substrat 10 ablösen, da der
Nickelfilm nicht ausreichend fest auf dem Substrat 10
haftet. Das einfachste Verfahren zur Erhöhung der
Adhäsionsfestigkeit des Nickelfilmes ist eine
Temperaturerhöhung des Substrates. Da jedoch der
Dampfdruck des Tellur (Te), welches den Halbleiterfilm 14
bildet, hoch ist, und da die Source-Elektrode 15 und die
Drain-Elektrode 16 durch ein Abhebeverfahren unter
Verwendung eines Photolackes gebildet werden, ist es
nicht möglich, die Temperatur des Substrates auf über
100°C zu erhöhen.
Es ist daher schwierig, einen Dünnfilmtransistor zu
schaffen, der eine gute Reproduzierbarkeit und stabile
Charakteristik aufweist, wenn man das vorstehend
beschriebene Verfahren anwendet.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, einen Dünnfilmtransistor der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei dem die vorstehend erwähnten
Schwierigkeiten überwunden werden, der also fehlerfreie
Drain- und Spurce-Elektroden enthält, die bei niedriger
Temperatur hergestellt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand
des Hauptanspruches gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen
sind in den auf diesen zurückbezogenen Unteransprüchen
beschrieben. Eine Verfahrensführung, mit der sich ein
derartiger Dünnfilmtransistor erzeugen läßt, ist im
Patentanspruch 9 beschrieben. Bevorzugte Weiterbildungen
des Verfahrens sind in den hierauf rückbezogenen
Unterverfahrensansprüchen dargestellt.
Mit der Erfindung wird ein Dünnfilmtransistor geschaffen,
bei dem die Source- und Drain-Elektroden in Ohm'schem
Kontakt mit dem Halbleiterfilm stehen.
Mit der Erfindung wird des weiteren ein Dünnfilm
transistor geschaffen, bei dem die Materialien für die
Source- und Drain-Elektrode zu keiner Ablösung von dem
Halbleiter und/oder dem Substrat führen, nachdem diese
aufgebracht sind.
Mit der Erfindung wird des weiteren ein Dünnfilm
transistor geschaffen, bei dem relativ billige
Materialien für die Source- und Drain-Elektroden
verwendet werden können.
Die Erfindung wird in
der folgenden Beschreibung anhand der
Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit gleichen
Bezugszeichen belegt sind, erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines herkömmlichen
Dünnfilmtransistors;
Fig. 2A zeigt eine Schnittansicht eines herkömmlichen
Dünnfilmtransistors, bei dem es zu einer Diskon
tinuität der Source- und Drain-Elektrodenfilme
kommt, da diese zu dünn sind;
Fig. 2B zeigt eine Schnittansicht eines herkömmlichen
Dünnfilmtransistors, bei dem Source- und Drain-
Elektroden zu dick sind und sich leicht ablösen;
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht eines Dünnfilmtransistors
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht längs der Linie A-A des
Dünnfilmtransistors von Fig. 3; und
Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht längs der Linie B-B des
in Fig. 3 gezeigten Dünnfilmtransistors.
Eine Source- und Drain-Elektrodenstruktur gemäß der vor
liegenden Erfindung wird im folgenden beschrieben. In
dem Falle, daß die Adhäsionsfestigkeit des Source- und
Drain-Elektrodenfilms unzureichend ist, wird bei der Her
stellung der Source- und Drain-Elektroden eine erste
Filmschicht gebildet mit einem Material, das in Ohm'schen
Kontakt mit dem Halbleiter steht. Die erste Filmschicht
sollte eine Dicke haben, die ausreicht, um einen Ohm'schen
Kontakt herzustellen und ein ohm'scher Kontakt soll ge
bildet werden, bevor der Film ein zweidimensionaler
kompletter Film wird. Dies bedeutet, daß die Filmdicke
derart gewählt sein soll, daß eine Gitter- bzw. Netz
struktur verbleibt. Allgemein gesprochen sollte diese
erste Filmschicht eine relativ dünne mittlere Dicke auf
weisen, die in der Größenordnung von 1 bis 70 nm liegt.
Eine zweite Filmschicht wird anschließend gebildet, die
dicker ist als 200 nm und deren Dicke vorzugsweise in
einem Bereich zwischen 200 nm und 1000 nm liegt und die
aus einem Material besteht, das eine ausreichende Adhäsions
festigkeit auch dann aufweist, wenn es als Film bei einer
relativ niedrigen Temperatur (beispielsweise bei etwa
100°C) gebildet wird. Des weiteren sollte die Tempera
tur des Materials während der Abscheidung niedriger sein
als die Temperatur, welche dem Dampfdruck entspricht, d. h.,
bei der das Material des Halbleiterfilmes unter
den gegebenen Druckbedingungen verdampft. Materia
lien mit einer hohen Adhäsionsfestigkeit sind Alu
minium, Eisen, Chrom, Titan, Molybdän, Magnesium,
Wolfram, Tantal, Niob, Hafnium und Zirkon. Die zweite
Filmschicht wird auf der ersten Filmschicht gebildet und
darüber hinaus auch auf dem Substrat durch das Netz- bzw.
Gittermuster der ersten Filmschicht. Die Dicke der zwei
ten Filmschicht sollte derart gewählt sein, daß es zu
keiner Diskontinuität an der Ecke oder Stufe der Gate-
Elektrode kommt. Auf diese Weise verhindert, daß die zweite
Filmschicht die Diskontinuität, welche von der Stufe der
Gate-Elektrode bewirkt wird, wobei sie des weiteren die
erste Filmschicht verstärkt, die eine relativ kleine
Adhäsionsfestigkeit aufweist. Auf diese Weise haben die
Source- und Drain-Elektroden als ganzes eine größere Ad
häsionsfestigkeit und einen guten ohm'schen Kontakt.
Bei der vorstehend beschriebenen Elektrodenstruktur er
zeugt die erste Filmschicht einen befriedigenden ohm'schen
Kontakt mit dem Halbleiterfilm und die zweite Film
schicht liefert eine ausreichend große Adhäsionsfestig
keit, während die von der durch die Gate-Elektrode ge
bildeten Stufe erzeugte Diskontinuität verhindert wird.
Wenn die zweite Filmschicht in einem nicht ohm'schen
Kontakt mit dem Halbleiter steht, fließen die Ladungsträ
ger durch den ohm'schen Kontaktbereich der ersten Film
schicht in den Halbleiter. Ein Schutzfilm aus Al2O3
wird anschließend durch Vakuumbeschichtung über die
zweite Filmschicht und den Halbleiterfilm aufgebracht.
Die gebildeten Source- und Drain-Elektroden erfüllen so
mit die vorstehend aufgestellten Bedingungen für das Ma
terial der Source- und Drain-Elektroden.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 ein Aus
führungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Auf einem
Glassubstrat 20 wird wahlweise ein Tantaloxid (Ta2O5)-
Film gebildet, der als Stopschicht 21 dient. Ein 200 nm
dicker Tantal-Film wird zur Bildung der Gate-Elektro
de 22 auf die Stopschicht 21 durch Sputtern aufgebracht.
Aus dem Tantalfilm wird eine Gate-Elektrode 22 gebil
det, indem man mit einer Ätzlösung ein Muster bildet.
Der für die Gate-Elektrode 22 benötigte Bereich wird
anschließend einer anodischen Oxidation in einem Elektro
lyt aus einer Borsäure- und Ammoniumlösung unterzogen, um
einen 130 nm dicken Ta2O5-Film zu bilden, der als Gate-
Isolierfilm 23 dient.
Es wird ein Halbleitermuster unter Verwendung einer Ab
hebemaske aus einem normalen Photolack gebildet und
Tellur oder Zinntelluride bzw. Bleitelluride werden
durch Vakuumbeschichtung als Halbleiterfilm mit einer
Dicke von 3 bis 10 nm aufgebracht. Man erhält anschließend
einen Halbleiterfilm 24, der das erwünschte Muster auf
weist, indem man die Photolackmaske entfernt. Als
nächstes wird eine Abhebemaske für die Erzeugung der
Source- und Drain-Elektroden gebildet. In diesem Zustand
wird Nickel (Ni) durch Vakuumbeschichtung als erste
Schicht in einer Dicke von 20 nm aufgebracht, zur Bil
dung der Source- und Drain-Elektroden 25 und 26. Eine
zweite Schicht 27 und 28 aus Aluminium (Al) wird an
schließend durch Vakuumbeschichtung in einer Dicke von
300 nm in derselben Vakuumkammer aufgebracht, um die
Wirkung einer Diskontinuität der Drain-Source-Elektro
de auszuschalten, welche auf die Stufe zurückzuführen
ist, welche die Gate-Elektrode 22 und 23 bildet. Bei
der Herstellung der Filme 25, 26, 27 und 28, welche
die Source- und Drain-Elektrode bilden, kann das Substrat
bei einer relativ niedrigen Temperatur beispielsweise
bei etwa 100°C gehalten werden. Die Source- und Drain-
Elektroden 25 bis 28 werden anschließend ausgebildet, in
dem man den Photolackfilm entfernt. Zum Schluß erfolgt
eine Al2O3-Vakuumbeschichtung in einer Dicke von 300 nm,
um einen Schutzfilm 30 zu erzeugen. Auf diese Weise ist
der Dünnfilmtransistor hergestellt.
Die vorstehend beschriebene Elektrodenstruktur ermög
licht die Bildung von ausgezeichneten Source- und Drain-
Elektroden 25 bis 28, die kontinuierlich verlaufen und
keine Adhäsionsprobleme stellen. Der so hergestellte
Dünnfilmtransistor hat ausgezeichnete Reproduzierbarkeits-
und Stabilitätscharakteristiken.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform besteht
der Halbleiter aus Tellur (Te), die erste Filmschicht
für die Source- und Drain-Elektroden aus Nickel (Ni)
und die zweite Filmschicht aus Aluminium (Al). Es ver
steht sich jedoch für den Fachmann, daß andere Materia
lien die gleiche Wirkung entfalten können, wenn sie
die Bedingung erfüllen, daß die erste Filmschicht einen
ausreichenden ohm'schen Kontakt mit dem Halbleiter lie
fert und daß die zweite Filmschicht eine ausreichende
Adhäsionskraft auch dann herstellt, wenn das Substrat
bei einer relativ niedrigen Temperatur während der Auf
bringung der Source- und Drain-Elektroden gehalten
wird. Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform
wird der Dünnfilmtransistor auf einem Glassubstrat ge
bildet; es versteht sich jedoch, daß die der vorliegen
den Erfindung zugrundeliegende technische Grundidee,
mittels derer die bisherigen Schwierigkeiten überwun
den werden können, auch dann zur Anwendung bringbar sind,
wenn ein Dünnfilmtransistor auf einem Silizium (Si)-Sub
strat oder auf einem Saphir (Al2O3)-Substrat gebildet
wird.
Claims (14)
1. Dünnfilmtransistor, bei dem eine Gate-Elektrode auf
einem Substrat angeordnet ist und über einer
Isolierschicht einen dünnen Halbleiterfilm trägt, der
mit Source- und Drain-Elektroden kontaktiert ist, die aus mindestens
zwei Filmschichten aufgebaut sind und sich bis zum
Substrat erstrecken,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Filmschicht (25, 26) der Elektroden einen Ohm'schen Kontakt mit dem Halbleiterfilm (24) bildet und als nicht-kontinuierlicher, zweidimensionaler Film mit Netzstruktur ausgebildet ist und
daß die zweite Filmschicht (27, 28) der Elektroden auf der ersten Filmschicht gebildet ist und eine Adhäsionsfestigkeit zu darunterliegenden Schichten (11, 24) aufweist, die größer ist als diejenige der ersten Filmschicht.
daß die erste Filmschicht (25, 26) der Elektroden einen Ohm'schen Kontakt mit dem Halbleiterfilm (24) bildet und als nicht-kontinuierlicher, zweidimensionaler Film mit Netzstruktur ausgebildet ist und
daß die zweite Filmschicht (27, 28) der Elektroden auf der ersten Filmschicht gebildet ist und eine Adhäsionsfestigkeit zu darunterliegenden Schichten (11, 24) aufweist, die größer ist als diejenige der ersten Filmschicht.
2. Dünnfilmtransistor nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Filmschicht (25, 26) ein
Material enthält, das ausgewählt ist aus einer Gruppe
bestehend aus Gold, Nickel, Kobalt und/oder Indium
und daß der Halbleiterfilm (24) ein Material
enthält, das ausgewählt ist aus einer Gruppe
bestehend aus Tellur, Zinntelluriden oder
Bleitelluriden.
3. Dünnfilmtransistor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Filmschicht (27, 28) ein
Material enthält, ausgewählt aus einer Gruppe
enthaltend Aluminium, Eisen, Chrom, Titan, Molybdän,
Magnesium, Wolfram, Tantal, Niob, Hafnium und/oder
Zirkon.
4. Dünnfilmtransistor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Filmschicht
(25, 26) eine Dicke von etwa 1 bis 70 nm und daß die
zweite Filmschicht (27, 28) eine Dicke von über 200 nm,
vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 200 bis 1000 nm
aufweist.
5. Dünnfilmtransistor nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gate-Elektrode (22)
und der Gate-Isolierfilm (23) eine Stufe bilden, und
daß die zweite Filmschicht (27, 28) einen
kontinuierlichen Film über der Stufe bildet.
6. Dünnfilmtransistor nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
enthaltend einen Schutzfilm (30), der über dem
Halbleiterfilm (24) und der zweiten Filmschicht
(27, 28) gebildet ist.
7. Dünnfilmtransistor nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Source- und
Drain-Elektroden (25, 26, 27, 28) bei etwa Raumtemperatur
gebildet sind.
8. Dünnfilmtransistor nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
Filmschicht (27, 28) bei einer Temperatur gebildet ist,
die unter den Verdampfungstemperaturen des
Halbleiterfilms (24) bei dem Druck liegt, der in der
Vakuumkammer für die Abscheidung dieser Schicht
angewandt ist.
9. Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmtransistors
nach einem der Ansprüche 1 bis 8, enthaltend die
folgenden Schritte:
- a) Bilden einer Gate-Elektrode (22) auf einem Substrat (20);
- b) Oxidieren der Gate-Elektrode zur Erzeugung eines Gate-Isolierfilms (23), so daß die Gate-Elektrode und der Gate-Isolierfilm eine Stufe bilden;
- c) Bilden eines Halbleiterdünnfilms (24) auf dem Gate-Isolierfilm;
- d) Bilden einer ersten Schicht (25, 26), die Teil eines Source- und Drain-Elektrodenfilmlaminats ist, auf dem Dünnfilmhalbleiter und in Ohm'schen Kontakt mit dem Dünnfilmhalbleiter; und
- e) Bilden einer zweiten Filmschicht (27, 28) als Teil des Source- und Drain-Elektrodenfilmlaminats, wobei diese die erste Filmschicht abdeckt, eine größere Adhäsionsfestigkeit zum Substrat als die erste Filmschicht aufweist, eine Verstärkung der ersten Filmschicht bewirkt und eine Dicke aufweist, die ausreicht, um einen kontinuierlichen Film über die Stufe zu bilden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Filmschicht (25, 26) ein Material
enthält, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche
besteht aus Gold, Nickel, Kobalt und/oder Indium, daß
die zweite Filmschicht (27, 28) ein Material enthält,
das aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche besteht
aus Tantal, Niob, Hafnium, Aluminium, Eisen, Chrom,
Titan, Molybdän, Magnesium, Wolfram und/oder Zirkon
und daß der Dünnfilmhalbleiter (24) ein Material
enthält, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche
besteht aus Tellur, Zinntelluriden und/oder
Bleitelluriden.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Filmschicht (25, 26)
etwa in einer Dicke von 1 bis 70 nm aufgebracht wird
und daß die zweite Filmschicht (27, 28) in einer Dicke
von über 200 nm, vorzugsweise im Bereich von 200 bis 1000 nm
aufgebracht wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das Substrat (20) während der
Durchführung der Verfahrensstufen d) und e) unterhalb
einer Temperatur von 100°C gehalten wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Temperatur des Substrats
während der Durchführung des Verfahrensschrittes d)
niedriger gehalten wird als die Verdampfungstempera
tur des Halbleiterfilmes unter Druckbedingungen, wie
sie in der Vakuumkammer zur Abscheidung der ersten
Schicht verwendet sind.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Schutzfilm (30) über der
zweiten Filmschicht aufgebracht wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57230979A JPS59124162A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 薄膜トランジスタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3347489A1 DE3347489A1 (de) | 1984-07-12 |
DE3347489C2 true DE3347489C2 (de) | 1988-06-30 |
Family
ID=16916317
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833347489 Granted DE3347489A1 (de) | 1982-12-29 | 1983-12-29 | Duennfilmtransistor und verfahren zur herstellung desselben |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6050827A (de) |
JP (1) | JPS59124162A (de) |
DE (1) | DE3347489A1 (de) |
GB (1) | GB2134707B (de) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61135164A (ja) * | 1984-12-06 | 1986-06-23 | Canon Inc | 薄膜トランジスタ素子 |
EP0236526A1 (de) * | 1986-03-12 | 1987-09-16 | Itt Industries, Inc. | Optischer Feldeffekttransistor |
EP0211402B1 (de) * | 1985-08-02 | 1991-05-08 | General Electric Company | Verfahren und Struktur für dünnfilmtransistorgesteuerte Flüssigkristallmatrixanordnungen |
KR930001901B1 (ko) * | 1990-07-27 | 1993-03-19 | 삼성전자 주식회사 | 박막 트랜지스터의 제조방법 |
US5198694A (en) * | 1990-10-05 | 1993-03-30 | General Electric Company | Thin film transistor structure with improved source/drain contacts |
WO1992006505A1 (en) * | 1990-10-05 | 1992-04-16 | General Electric Company | Thin film transistor stucture with improved source/drain contacts |
JP3200639B2 (ja) * | 1992-05-19 | 2001-08-20 | カシオ計算機株式会社 | 薄膜トランジスタパネルの製造方法 |
GB2285334A (en) * | 1993-12-30 | 1995-07-05 | At & T Corp | Thin film transistor having increased effective channel width |
US6128050A (en) * | 1994-11-08 | 2000-10-03 | Citizen Watch Co., Ltd. | Liquid crystal display device with separated anode oxide electrode |
WO2002001622A2 (en) * | 2000-06-26 | 2002-01-03 | North Carolina State University | Novel non-crystalline oxides for use in microelectronic, optical, and other applications |
JP2004146430A (ja) * | 2002-10-22 | 2004-05-20 | Konica Minolta Holdings Inc | 有機薄膜トランジスタ、有機tft装置およびそれらの製造方法 |
KR101112538B1 (ko) * | 2004-07-27 | 2012-03-13 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법 |
EP3614442A3 (de) * | 2005-09-29 | 2020-03-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Halbleiterbauelement mit halbleiteroxidschicht und herstellungsverfahren dafür |
JP5127155B2 (ja) * | 2006-05-12 | 2013-01-23 | 株式会社日立製作所 | 配線および有機トランジスタとその製法 |
TWI489628B (zh) * | 2009-04-02 | 2015-06-21 | Semiconductor Energy Lab | 半導體裝置和其製造方法 |
BR112014010178A2 (pt) | 2011-10-28 | 2017-06-27 | Univ Georgetown | processo e sistema para gerar uma fotorresposta de junções de schottky de mos2 |
CN102629592A (zh) * | 2012-03-23 | 2012-08-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及其制作方法、显示装置 |
CN104966674A (zh) | 2015-07-09 | 2015-10-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 薄膜晶体管和阵列基板的制备方法及相关装置 |
CN108962919A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-12-07 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 阵列基板及其制作方法、显示面板 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1346087A (en) * | 1970-06-01 | 1974-02-06 | Texas Instruments Inc | Metallization system for semiconductors |
GB1565551A (en) * | 1977-01-06 | 1980-04-23 | Westinghouse Electric Corp | Thin film transistor |
JPS5499576A (en) * | 1978-01-23 | 1979-08-06 | Sharp Corp | Thin-film transistor and its manufacture |
GB2044994B (en) * | 1979-03-22 | 1983-06-15 | Philips Electronic Associated | Thin film transistors |
US4335161A (en) * | 1980-11-03 | 1982-06-15 | Xerox Corporation | Thin film transistors, thin film transistor arrays, and a process for preparing the same |
DE3279239D1 (en) * | 1981-07-27 | 1988-12-29 | Toshiba Kk | Thin-film transistor and method of manufacture therefor |
JPS58190061A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-05 | Toshiba Corp | アモルファスシリコン半導体装置 |
JPH077827B2 (ja) * | 1984-06-20 | 1995-01-30 | 株式会社日立製作所 | 液晶表示装置 |
JPS631072A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-06 | Toshiba Corp | 薄膜電界効果トランジスタ |
JPS63219174A (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
JPH0191479A (ja) * | 1987-10-02 | 1989-04-11 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体発光素子及びその製造方法 |
-
1982
- 1982-12-29 JP JP57230979A patent/JPS59124162A/ja active Pending
-
1983
- 1983-12-23 GB GB08334314A patent/GB2134707B/en not_active Expired
- 1983-12-29 DE DE19833347489 patent/DE3347489A1/de active Granted
-
1993
- 1993-01-14 US US08/004,661 patent/US6050827A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2134707B (en) | 1986-08-20 |
JPS59124162A (ja) | 1984-07-18 |
GB2134707A (en) | 1984-08-15 |
GB8334314D0 (en) | 1984-02-01 |
DE3347489A1 (de) | 1984-07-12 |
US6050827A (en) | 2000-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3347489C2 (de) | ||
DE68923727T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines aktiven Matrixsubstrats. | |
DE3340563C2 (de) | Schichtkondensator und Verfahren zur Herstellung desselben | |
DE3752301T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors | |
DE3689843T2 (de) | Steuerschaltung einer Flüssigkristallanzeige. | |
DE69116218T2 (de) | Aktive Matrix-Struktur für Flüssig-Kristall-Anzeigeelementen | |
DE69110563T2 (de) | Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung. | |
DE4333407C1 (de) | Solarzelle mit einer Chalkopyritabsorberschicht | |
DE3632209C2 (de) | ||
DE3602124C2 (de) | ||
DE4230338B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von Solarzellen aus amorphem Silizium mittels Naßätzen von Löchern oder Gräben durch Rückseitenelektroden und amorphes Silizium | |
DE3245313C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilm-Transistors | |
DE2647566A1 (de) | Leiterstreifenstruktur, ihre verwendung und herstellung | |
DE19623292C2 (de) | Flüssigkristallanzeigevorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2263149C3 (de) | Isolierschicht-Feldeffekttransistor und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE69305141T2 (de) | Verfahren zur Bildung eines transparenten leitfähigen Filmes | |
DE1302005C2 (de) | Verwendung eines metallischen ueberzugs als grossflaechiger anschluss fuer plenare halbleiterbauelemente | |
DE2911484C2 (de) | Metall-Isolator-Halbleiterbauelement | |
DE3038773C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer integrierten Halbleiterschaltungsanordnung mit MOS-Transistoren und mit spannungsunabhängigen Kondensatoren | |
DE2549861C3 (de) | Verfahren zur Anbringung von lokalisierten Kontakten auf einer Dünnschichtschaltung | |
DE69124697T2 (de) | Josephson-Einrichtung und Prozess zu deren Herstellung | |
DE4321590A1 (de) | Dünnschicht-Transistor und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2649738C2 (de) | Halbleiterbauelement | |
DE3226097C2 (de) | ||
DE69215608T2 (de) | Dünnschichttransistor und dessen Herstellungsmethode |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: RIEDERER FRHR. VON PAAR ZU SCHOENAU, A., DIPL.-ING |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: DIEHL, H., DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 800 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |