DE3714482A1 - Verfahren zum passivieren des rueckkanals von feldeffekttransistoren aus amorphem silizium - Google Patents
Verfahren zum passivieren des rueckkanals von feldeffekttransistoren aus amorphem siliziumInfo
- Publication number
- DE3714482A1 DE3714482A1 DE19873714482 DE3714482A DE3714482A1 DE 3714482 A1 DE3714482 A1 DE 3714482A1 DE 19873714482 DE19873714482 DE 19873714482 DE 3714482 A DE3714482 A DE 3714482A DE 3714482 A1 DE3714482 A1 DE 3714482A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- amorphous silicon
- field effect
- layer
- etching
- doped
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 230000005669 field effect Effects 0.000 title claims description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims description 5
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 12
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims description 8
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 claims description 6
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 4
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 claims description 4
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 28
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 9
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- 229910016006 MoSi Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000009718 spray deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
- H01L29/92—Capacitors having potential barriers
- H01L29/94—Metal-insulator-semiconductors, e.g. MOS
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
- H01L21/0217—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon nitride not containing oxygen, e.g. SixNy or SixByNz
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
- H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
- H01L21/02274—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
- H01L21/02318—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
- H01L21/02362—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment formation of intermediate layers, e.g. capping layers or diffusion barriers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/312—Organic layers, e.g. photoresist
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78651—Silicon transistors
- H01L29/7866—Non-monocrystalline silicon transistors
- H01L29/78663—Amorphous silicon transistors
- H01L29/78669—Amorphous silicon transistors with inverted-type structure, e.g. with bottom gate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
-
- 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
- Y10S438/906—Cleaning of wafer as interim step
-
- 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
- Y10S438/958—Passivation layer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Weting (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Passivieren
der Rückkanalbereiche in auf amorphem Silizium aufbauenden
Feldeffekttransistoren (FETs), wie sie insbesondere in
matrix-adressierbaren Flüssigkristallanzeigen verwendet
werden. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein
Behandlungsverfahren für FET-Vorrichtungen aus amorphem
Silizium, das wesentlich verkleinerte Werte des "Ausstroms"
bzw. Sperrstroms des Transistors zur Folge hat.
Bekanntlich werden bei matrix-adressierbaren Flüssigkristall
anzeigen (LCDs) Feldeffekttransistoren an jedem Bildelement
(Pixel) verwendet. Für Anzeigezwecke ist jedes Pixel etwa
100 µm im Quadrat. In matrix-adressierbaren Flüssig
kristallanzeigen wird jedes einzelne Pixelelement durch den
Betrieb eines FET ein- und ausgeschaltet. Weiterhin unter
stützt die wünschenswerte Verarbeitung bei niedrigen Tempe
raturen die Verwendung von FET-Vorrichtungen, die dotiertes
und undotiertes, amorphes Silizium aufweisen. Im Betrieb
wird ein gewählter FET oder ein Satz von FETs eingeschaltet,
wobei sich Ladung an einer angrenzenden Pixelelektrode sammeln
kann, die zusammen mit einer Masse-Elektrode sehr ähnlich wie
eine kapazitive Speichervorrichtung arbeitet. Das elektrische
Feld zwischen der Pixelelektrode und einer transparenten
Masse-Elektrode beeinflußt vorzugsweise das Flüssigkristall
material, das zwischen diesen Elektroden angeordnet ist,
in einer derartigen Weise, daß dessen optische Eigenschaften
verändert werden und dadurch eine Anzeigefunktion gebildet
wird. Für eine Stabilität der Bildanzeige ist es wünschens
wert, daß jeder Strom, der im Ausschalt- oder Sperrzustand
des FET fließt, minimal ist. Üblicherweise muß der Sperr
strom kleiner als etwa 50 Picoampere sein. Kleine Sperrströme
stellen sicher, daß eine Ladung, die sich auf den Pixel
elektroden befindet, für eine wünschenswert lange Zeit
fortbesteht, ohne sofort wieder aufgefrischt werden zu
müssen. Während dieser Zeit können andere Pixels in der
Anzeige adressiert werden.
FETs aus amorphem Silizium, die üblicherweise in matrix
adressierbaren Flüssigkristallanzeigen benutzt werden,
verwenden eine Struktur, bei der ein Teil des amorphen
Siliziummaterials durch eine Metallkontaktschicht freiliegt.
Die amorphes Silizium aufweisende Schicht enthält
auch eine obere Schicht aus dotiertem amorphem Silizium
material, wobei diese letzte Schicht durch Öffnungen in
der Metallkontaktschicht freiliegt. Der Bereich am
Boden dieses Kontaktmetallspalts bildet den Kanalbereich
der Vorrichtung. Es ist bekannt, die dotierte, amorphe
Siliziumschicht zwischen den Metallkontakten durch
Ätzverfahren zu beseitigen. Üblicherweise wird eine N+-Schicht
aus amorphem Silizium durch Ätzen in einem Trommelplasmaätzer
beseitigt, wobei Molybdän-Source- und Drain-Kontaktmetall
muster als eine Maske verwendet werden. Nach dem Ätzen
muß die freiliegende Siliziumoberfläche vor einer
Kontamination aus der Umgebung geschützt werden. Die Erfin
dung ist auf ein Verfahren gerichtet, um einen gewünschten
Grad des Schutzes zu erreichen. Wenn dieser Schutz nicht
herbeigeführt wird, besteht die Tendenz, daß ein resultieren
der, positiver Ladungszustand auf der freiliegenden
Siliziumoberfläche erzeugt wird. Dies induziert einen
Elektronenkanal in dem nahegelegenen Oberflächenbereich.
Diese Elektronen sind mobil und erzeugen eine Leitung
zwischen Source und Drain, was eine sogenannte Rückkanal
leckage zur Folge hat. Diese Rückkanalleckage vergrößert
die Sperrströme. Da kleine Sperrströme für Anzeige- und
Abbildungs-Applikationen gewünscht werden, ist dies ein
einschneidendes Problem in Vorrichtungen dieser Art. Zwar
werden häufig Siliziumnitrid-Schutzkappen als ein Passivie
rungsmaterial nach dem Rückkanalätzen verwendet, es wurde
jedoch gefunden, daß diese Passivierungsmittel allein viel
empfindlicher gegenüber der Erzeugung der Rückkanalleckage
sind als die Bearbeitung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Passivierung für
den Rückkanalbereich in FETs aus amorphem Silizium zu
schaffen. Die so ausgebildeten FETs sollen kleine Werte
des Rückkanal-Streustromes haben. Die FET-Vorrichtungen
sollen bei der Fertigung von matrix-adressierbaren
Flüssigkristallanzeigen verwendbar sein. Schließlich soll
ein Verfahren zur Fertigung von FET-Vorrichtungen geschaffen
werden, das nicht nur ökonomisch ist, sondern auch die
üblichen FET-Fertigungsverfahren beibehält.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Passivieren des Rück
kanalbereiches von FETs aus amorphem Silizium enthält eine
Folge von Verarbeitungsschritten, die mit dem Ätzen einer
Schicht aus dotiertem amorphem Siliziummaterial am Boden
eines Spaltes in einer darüberliegenden Metallschicht
beginnt. Dieses erste Ätzen wird durchgeführt, um etwa
10 Nanometer an Material zu beseitigen, das vermutlich eine
Schicht aus SiO2 oder MoSix unbekannter Zusammensetzung ist,
die sich offenbar leicht während der Sprühabscheidung von
der Molybdän-Source und dem Drain-Metall und auch während
nachfolgender Bearbeitungsschritte bildet. Als nächstes
wird das dotierte, amorphe Siliziummaterial geätzt zusammen
mit einem Teil des darunter liegenden amorphen Siliziummaterials.
Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung wird der
somit ausgebildete Rückkanalbereich einer organischen Base
ausgesetzt, bevor eine Passivierungskappe, wie beispielsweise
Siliziumnitrid, ausgebildet wird. Gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die organische Base
eine Monoäthanolaminlösung auf. Weiterhin enthält das
erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise den Schritt, daß
der FET in destilliertem Wasser gespült und in Luft erwärmt
wird, unmittelbar nachdem er der organischen Base ausgesetzt
wurde. Es wurde gefunden, daß die Rückkanal-Streuströme von
etwa 50 Picoampere auf Stromwerte gesenkt wurden, die
üblicherweise kleiner als etwa 1 Picoampere sind.
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen
anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbei
spielen näher erläutert.
Fig. 1 ist ein Seitenschnitt und stellt eine Stufe bei
der FET-Bearbeitung dar, bevor das amorphe
Silizium in dem Kanalbereich weggeätzt wird.
Fig. 2 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1 und zeigt
die Wirkung der Rückkanalätzung.
Fig. 3 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2 und zeigt
insbesondere die Bildung einer abschließenden
Passivierungsschicht.
Fig. 1 zeigt in einer Schnittansicht einen typischen FET
aus amorphem Silizium, wie er in einer matrix-adressierbaren
Flüssigkristallanzeige-Vorrichtung verwendet wird. Dabei
ist eine Isolierschicht aus Siliziumoxid 12 auf einem
Glassubstrat 10 angeordnet. Ein Teil der Pixelelektrode 14
ist ebenfalls sichtbar. Diese Elektrode weist üblicherweise
ein transparentes, leitfähiges Material auf, wie
beispielsweise Indiumzinnoxid. Weiterhin ist über der
Isolierschicht 12 ein leitfähiges Gatemetall 16 angeordnet,
das üblicherweise ein Material wie Titan aufweist. Eine
Isolierschicht 18 ist zwischen dem Gatematerial 16 und dem
amorphen Siliziummaterial 20 angeordnet. Die Isolierschicht
18 weist üblicherweise ein Material wie beispielsweise
Siliziumnitrid auf. Ferner zeigt Fig. 1 die Tatsache, daß
das amorphe Siliziummaterial 20 auch eine obere Schicht 22
aus dotiertem Siliziummaterial enthält. Üblicherweise wird
ein N+-Dotierungsmittel, wie beispielsweise ein phosphoriges
Mittel, verwendet. Über dieser Struktur liegend sind Source
und Drain-Metallisierungsmuster 24 und 26 vorgesehen. Der
Kontakt 26 dient auch für eine Verbindung des FET mit der
Pixelelektrode 14. Da die Masseelektrode und das
Flüssigkristallmaterial zum Verständnis der hier beschriebenen
Erfindung nicht notwendig ist und da diese allgemein bekannt
sind, sind sie hier nicht näher dargestellt.
Für einen richtigen FET-Betrieb ist es notwendig, den Teil
der dotierten Schicht 22 aus amorphem Silizium am Boden des
Spaltes 25 zu entfernen. Es wurde jedoch gefunden, daß es
vor dem Plasmaätzen der Schichten 22 und Teil der Schicht 20
in einem Trommelplasmaätzer (barrel plasma etcher), um
N+-Material von dem Rückkanal zu beseitigen, wünschenswert
ist, ein Zerstäubungsätzen (sputter etch) der Wafer
(Plättchen) in einer Argonatmosphäre durchzuführen, um etwa
10 Nanometer des Materials (wegen des Maßstabes nicht gezeigt)
zu beseitigen. Es wird angenommen, daß dieses Material eine
Schicht aus SiO2 oder MoSix unbekannter Zusammensetzung ist,
das die Tendenz hat, sich während der Zerstäubungsabscheidung
der Molybdän-Source und des Drain-Materials zu bilden. Diese
Oberflächenschicht ätzt sehr langsam in Trommelätzern und
würde deshalb die Tendenz haben, daß eine ungleichförmige
Beseitigung der N+-Schicht entsteht, wenn sie nicht durch
Zerstäubungsätzen beseitigt wird. Dieser Zerstäubungsätz-
Schritt ist höchst erstrebenswert, um für eine gute Steuerung
des nachfolgenden Trommelätzens zu sorgen. Zwar wird das
Trommelätzen vorgezogen, es kann aber auch ein planarer
Ätzer wünschenswert sein, falls die Maßstabsgleichförmigkeit
des Wafers wichtig wird. Nach dem Zerstäubungsätzen wird
das Plasmaätzen der Schicht 22 und eines Teiles der Schicht
20 durchgeführt, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Nach diesem
Plasmaätzen, das vorzugsweise in einem Trommelätzer durch
geführt wird, sind die "Aus-Ströme" bzw. Sperrströme der
Vorrichtungen sehr klein, was auf keine Elektronenansamm
lungsschicht im Rückkanalbereich 30 hindeutet. Wenn diese
Vorrichtungen jedoch mit einer Kappe versehen sind, wobei
plasma-abgeschiedenes, amorphes Siliziumnitrid verwendet
wird, steigen die Sperrströme in dramatischer Weise an.
Wenn jedoch, und das ist höchst wichtig für die Erfindung,
die Oberfläche einer Monoäthanolaminlösung bei etwa 60°C
ausgesetzt, in destilliertem Wasser gespült und an Luft
gebrannt wird bei etwa 250°C für 15 Minuten, bevor Kappen
angebracht werden, sind die Sperrströme üblicherweise kleiner
als 1 Picoampere für einen FET mit einer Kanallänge von
6 µm und einer Breite von 200 µm. Der Sperrstrom muß
üblicherweise kleiner als 50 Picoampere für LCD-Anwendungen
sein. Somit wird deutlich, daß eine Monoäthanolaminlösung,
die eine starke Base ist, wie beispielsweise der kommerziell
erhältliche Ätzgrundlöser R 10, als eine Passivierungsbe
handlung verwendbar ist, die sich an das Rückkanalätzen
von FETs aus amorphem Silizium anschließt. Zwar ist eine
Monoäthanolaminlösung ein bevorzugtes Material für diese
Passivierung, aber organische und anorganische Basen sorgen
für eine ähnliche Passivierung.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Kontaktmetallmuster 24
und 26 für eine Maskierung für das Plasmaätzen des dotierten
amorphen Siliziums und der darunter liegenden Schichten
aus amorphem Silizium sorgen. Nach dem Passivierungsschritt,
bei dem das amorphe Silizium einer basischen Lösung
ausgesetzt wird, wird eine permanente Passivierungskappe 28,
wie sie als Beispiel in Fig. 3 gezeigt ist, über dem
Substrat ausgebildet. Die Kappe oder die dielektrische
Isolierschicht 28 weist vorzugsweise ein Material, wie
beispielsweise Siliziumnitrid, auf. Vorzugsweise weist die
Kappe 28 Siliziumnitrid auf, das durch chemische
Plasmadampfabscheidung bei einer Temperatur von etwa 250°C
abgeschieden ist. Es wird ferner darauf hingewiesen, daß
das Plasmaätzen des dotierten amorphen Siliziummaterials,
wie es zwischen den in den Fig. 1 und 2 dargestellten
Schritten erfolgt, die Bildung von dotierten Source- und
Drain-Schichten 22 a und 22 b zur Folge hat.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß
erfindungsgemäß ein Verfahren zum Passivieren des Rück
kanalbereiches von Feldeffekttransistoren aus amorphem
Silizium geschaffen wird. Das Verfahren enthält das
Plasmaätzen zum Beseitigen von N+-dotiertem Silizium aus
dem Rückkanal und das Ausführen einer Reihe nasser und
trockner chemischer Schritte, bevor Kappen mit einer
Niedertemperatur-Siliziumnitrid-Schicht ausgebildet werden,
um eine geschützte und stabile Vorrichtung zu erzeugen.
Es wurde ferner deutlich gemacht, daß das Passivierungsver
fahren gemäß der Erfindung mit üblichen FET- und LCD-
Anzeigen-Fertigungsverfahren konform geht. Weiterhin hat
das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich kleinere
FET-Rückkanal-Leckströme zur Folge und schafft dementsprechend
eine FET-Vorrichtung, die für eine Verwendung in
LCD-Vorrichtungen viel besser geeignet ist.
Claims (10)
1. Verfahren zum Passivieren des Rückkanalbereichs von
Feldeffekttransistoren aus amorphem Silizium,
gekennzeichnet durch:
Zerstäubungsätzen von dotiertem, amorphem Siliziummaterial an dem Boden eines Spaltes in einer darüber liegenden Metallschicht, wodurch vorhandenes siliziumhaltiges oder Silizid-Material beseitig wird,
Plasmaätzen des dotierten, amorphen Siliziummaterials und eines Teiles einer darunter liegenden Schicht aus amorphem Silizium,
Aussetzen der Oberfläche des amorphen Siliziums gegenüber einer basischen Lösung und
Abscheiden einer dielektrischen Passivierungsschicht über dem Feldeffekttransistor.
gekennzeichnet durch:
Zerstäubungsätzen von dotiertem, amorphem Siliziummaterial an dem Boden eines Spaltes in einer darüber liegenden Metallschicht, wodurch vorhandenes siliziumhaltiges oder Silizid-Material beseitig wird,
Plasmaätzen des dotierten, amorphen Siliziummaterials und eines Teiles einer darunter liegenden Schicht aus amorphem Silizium,
Aussetzen der Oberfläche des amorphen Siliziums gegenüber einer basischen Lösung und
Abscheiden einer dielektrischen Passivierungsschicht über dem Feldeffekttransistor.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Zerstäubungsätzen in einer Argonatmosphäre durch
geführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Plasmaätzen in einem Trommelplasmaätzer durchgeführt
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Base eine anorganische Base aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Base eine organische Base aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die organische Base eine Monoäthanolamin-Lösung
aufweist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß unmittelbar nach dem Aussetzen gegenüber der basischen
Lösung der Feldeffekttransistor in destilliertem Wasser
gespült und in Luft erwärmt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Erwärmen in Luft bei einer Temperatur von etwa
250°C für etwa 15 Minuten erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Passivierungsschicht Siliziumnitrid aufweist,
das durch chemisches Plasmadampfabscheiden abgeschieden
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Passivierungsschicht bei einer Temperatur von etwa
150°C abgeschieden wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/859,526 US4704783A (en) | 1986-05-05 | 1986-05-05 | Method for passivating the back channel of amorphous silicon field effect transistors |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3714482A1 true DE3714482A1 (de) | 1987-11-12 |
Family
ID=25331127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873714482 Withdrawn DE3714482A1 (de) | 1986-05-05 | 1987-04-30 | Verfahren zum passivieren des rueckkanals von feldeffekttransistoren aus amorphem silizium |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4704783A (de) |
JP (1) | JPS62291069A (de) |
KR (1) | KR870011702A (de) |
DE (1) | DE3714482A1 (de) |
FR (1) | FR2598257B1 (de) |
GB (1) | GB2190242B (de) |
SE (1) | SE8701755L (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19729176C2 (de) * | 1996-07-09 | 2002-04-25 | Lg Philips Lcd Co | Herstellungsverfahren für eine Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix und Struktur der mit diesem Herstellungsverfahren hergestellten Flüssigkristallanzeige |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6319876A (ja) * | 1986-07-11 | 1988-01-27 | Fuji Xerox Co Ltd | 薄膜トランジスタ装置 |
JPS6331168A (ja) * | 1986-07-25 | 1988-02-09 | Hitachi Ltd | 薄膜トランジスタの製造方法 |
FR2631743A1 (fr) * | 1988-05-23 | 1989-11-24 | Gen Electric | Structure a electrodes non coplanaires pour affichage matriciel a cristaux liquides a transistors en couches minces de silicium amorphe et procede de fabrication |
JPH0283941A (ja) * | 1988-09-21 | 1990-03-26 | Fuji Xerox Co Ltd | 薄膜トランジスタの製造方法 |
GB2223353A (en) * | 1988-09-30 | 1990-04-04 | Philips Electronic Associated | Thin-film transistor |
US4990460A (en) * | 1989-01-27 | 1991-02-05 | Nec Corporation | Fabrication method for thin film field effect transistor array suitable for liquid crystal display |
US5100816A (en) * | 1990-07-20 | 1992-03-31 | Texas Instruments Incorporated | Method of forming a field effect transistor on the surface of a substrate |
US5633175A (en) * | 1991-12-19 | 1997-05-27 | Hitachi, Ltd. | Process for stripping photoresist while producing liquid crystal display device |
JP2530990B2 (ja) * | 1992-10-15 | 1996-09-04 | 富士通株式会社 | 薄膜トランジスタ・マトリクスの製造方法 |
US5384271A (en) * | 1993-10-04 | 1995-01-24 | General Electric Company | Method for reduction of off-current in thin film transistors |
JP2655126B2 (ja) * | 1995-03-31 | 1997-09-17 | 日本電気株式会社 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
JPH09270519A (ja) * | 1996-03-31 | 1997-10-14 | Furontetsuku:Kk | 薄膜トランジスタの製造方法 |
US7078342B1 (en) | 1996-07-16 | 2006-07-18 | Micron Technology, Inc. | Method of forming a gate stack |
US7041548B1 (en) * | 1996-07-16 | 2006-05-09 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming a gate stack that is void of silicon clusters within a metallic silicide film thereof |
US6613673B2 (en) * | 1996-07-16 | 2003-09-02 | Micron Technology, Inc. | Technique for elimination of pitting on silicon substrate during gate stack etch |
US6281131B1 (en) * | 1998-02-27 | 2001-08-28 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming electrical contacts |
US7382421B2 (en) * | 2004-10-12 | 2008-06-03 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Thin film transistor with a passivation layer |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3636232A1 (de) * | 1985-08-02 | 1988-04-28 | Gen Electric | Duennfilm-feldeffekttransistor und verfahren zu seiner herstellung |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3115424A (en) * | 1961-04-20 | 1963-12-24 | Int Rectifier Corp | Process for the passivation of semiconductors |
FR2533072B1 (fr) * | 1982-09-14 | 1986-07-18 | Coissard Pierre | Procede de fabrication de circuits electroniques a base de transistors en couches minces et de condensateurs |
JPS59232456A (ja) * | 1983-06-16 | 1984-12-27 | Hitachi Ltd | 薄膜回路素子 |
US4545112A (en) * | 1983-08-15 | 1985-10-08 | Alphasil Incorporated | Method of manufacturing thin film transistors and transistors made thereby |
US4646424A (en) * | 1985-08-02 | 1987-03-03 | General Electric Company | Deposition and hardening of titanium gate electrode material for use in inverted thin film field effect transistors |
-
1986
- 1986-05-05 US US06/859,526 patent/US4704783A/en not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-04-28 SE SE8701755A patent/SE8701755L/xx not_active Application Discontinuation
- 1987-04-30 DE DE19873714482 patent/DE3714482A1/de not_active Withdrawn
- 1987-04-30 JP JP62104905A patent/JPS62291069A/ja active Pending
- 1987-05-01 GB GB8710358A patent/GB2190242B/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-05-04 KR KR870004339A patent/KR870011702A/ko not_active Application Discontinuation
- 1987-05-04 FR FR878706230A patent/FR2598257B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3636232A1 (de) * | 1985-08-02 | 1988-04-28 | Gen Electric | Duennfilm-feldeffekttransistor und verfahren zu seiner herstellung |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19729176C2 (de) * | 1996-07-09 | 2002-04-25 | Lg Philips Lcd Co | Herstellungsverfahren für eine Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix und Struktur der mit diesem Herstellungsverfahren hergestellten Flüssigkristallanzeige |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2598257B1 (fr) | 1990-08-24 |
GB2190242A (en) | 1987-11-11 |
GB2190242B (en) | 1990-03-28 |
JPS62291069A (ja) | 1987-12-17 |
GB8710358D0 (en) | 1987-06-03 |
SE8701755L (sv) | 1987-11-06 |
SE8701755D0 (sv) | 1987-04-28 |
US4704783A (en) | 1987-11-10 |
KR870011702A (ko) | 1987-12-26 |
FR2598257A1 (fr) | 1987-11-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3714482A1 (de) | Verfahren zum passivieren des rueckkanals von feldeffekttransistoren aus amorphem silizium | |
DE3783870T2 (de) | Transistor-gesteuerter elektrooptischer anzeigeschirm und verfahren zu seiner herstellung. | |
DE102009044337B4 (de) | Arraysubstrat für ein Display sowie Verfahren zum Herstellen desselben | |
DE19610283B4 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit Speicherkondensatoren erhöhter Kapazität und Flüssigkristallvorrichtung | |
DE19811624B4 (de) | Aktives Paneel für eine LCD und Herstellungsverfahren für ein aktives Paneel einer LCD | |
DE3636221C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von Dünnfilm-Feldeffekttransistoren | |
DE68921567T2 (de) | Flüssigkristallanzeigetafel mit verminderten Pixeldefekten. | |
DE69110563T2 (de) | Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung. | |
DE19839063B4 (de) | Flüssigkristallanzeigevorrichtung und Herstellungsverfahren dafür | |
DE69124009T2 (de) | Dünnfilmtransistor und Verfahren zur Herstellung | |
DE19809084C2 (de) | Flüssigkristallanzeigevorrichtung und Herstellungsverfahren dafür | |
DE10150432B4 (de) | Arraysubstrat für eine Flüssigkristallanzeige und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE69021419T2 (de) | Halbleiterspeicheranordnung mit einem ferroelektrischen Material. | |
DE3348083C2 (de) | ||
DE10317627B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Matrixsubstrats für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung | |
DE69021513T2 (de) | Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix. | |
DE3636220C2 (de) | Verfahren zum Formen von Gate-Elektrodenmaterial in einem invertierten Dünnfilm-Feldeffekttransistor | |
DE4344897B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von Dünnfilmtransistoren | |
DE60037707T2 (de) | Herstellungsverfahren für dünnfilmtransistoren | |
DE69433948T2 (de) | Lift-off Verfahren für selbstausrichtende Dünnschichttransistoren | |
DE3832991A1 (de) | Zellstruktur fuer matrix-adressierte fluessigkristallanzeigen und verfahren zu deren herstellung | |
DE102014008239B4 (de) | Verfahren zur herstellung eines tft-array-substrats | |
DE10297732T5 (de) | Mehrdomänen-Flüssigkristallanzeige und ein Dünnfilmtransistorsubstrat derselben | |
DE3636232A1 (de) | Duennfilm-feldeffekttransistor und verfahren zu seiner herstellung | |
DE19825524B4 (de) | Dünnfilmtransistor und Verfahren zu seiner Herstellung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: VOIGT, R., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 6232 BAD SODEN |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |