DE3812135A1 - Verfahren zum herstellen von elektrischen kontakten hoher ausbeute an amorphes n(pfeil hoch)+(pfeil hoch)-silizium - Google Patents
Verfahren zum herstellen von elektrischen kontakten hoher ausbeute an amorphes n(pfeil hoch)+(pfeil hoch)-siliziumInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung ist allgemein auf ein Verfahren zum
Behandeln einer dotierten amorphen Siliziumoberfläche gerichtet,
um den elektrischen Kontakt zu fördern. Das Verfahren ist anwend
bar auf die Herstellung von mikroelektronischen Schaltungen und
mehr im besonderen ist es anwendbar auf die Herstellung amorpher
Dünnfilm-Siliziumhalbleiter, insbesondere solche, wie sie in
Matrix-adressierten Flüssigkristallanzeige-Systemen ver
wendet werden.
Ein Flüssigkristall-Anzeigeelement umfaßt üblicherweise ein
Paar flacher Platten, die an ihren Außenkanten abgedichtet sind
und eine Menge eines Flüssigkristallmaterials enthalten. Die
flachen Platten weisen im allgemeinen transparentes Elektroden
material auf, das in vorbestimmten Mustern auf den inneren Ober
flächen angeordnet ist. Eine Platte ist häufig vollständig von
einer einzigen transparenten, geerdeten ebenen Elektrode bedeckt.
Die gegenüberliegende Platte ist mit einer Reihe von transparen
ten Elektroden versehen, die im folgenden als Pixel (Bildele
ment)-Elektroden bezeichnet werden. Eine solche typische Zelle
in einer Flüssigkristallanzeige schließt Flüssigkristallmaterial
ein, das zwischen einer Pixel-Elektrode und einer geerdeten
Elektrode angeordnet ist und eine kondensatorähnliche Struktur
zwischen transparenter vorderer und rückwärtiger Platte bildet.
Im allgemeinen ist die Transparenz jedoch nur für eine der bei
den Platten und die darauf angeordneten Elektroden erforderlich.
Im Betrieb wird die Orientierung des Flüssigkristallmaterials
durch Spannungen bewirkt, die an die Elektroden auf beiden Sei
ten des Flüssigkristallmaterials angelegt werden. Üblicherweise
bewirkt eine an die Pixel-Elektrode angelegte Spannung eine Än
derung der optischen Eigenschaften des Flüssigkristallmaterials.
Diese optische Änderung verursacht die Anzeige von Information
auf dem Anzeigeschirm. In üblichen Digitaluhranzeigen und in
neuen LCD-Anzeigen, Schirmen, die bei einigen Miniatur-Fernseh
empfängern benutzt werden, wird der visuelle Effekt üblicher
weise durch Variationen im reflektierten Licht erzeugt. Die
Verwendung transparenter Vorder- und rückwärtiger Platten und
transparenter Elektroden gestattet jedoch auch die Erzeugung
visueller Effekte über Durchlässigkeitswirkungen. Diese Durch
lässigkeitswirkungen können mittels nachfolgend mit Energie
versehener Lichtquellen für die Anzeige mit Fluoreszenz-Elemen
ten erleichtert werden. Dies wird üblicherweise als Hinter
grund-Beleuchtung bezeichnet. Es werden verschiedene elektrische
Mechanismen benutzt, um nacheinander einzelne Pixel-Elemente
in einer LCD-Anzeige an-und abzuschalten. Am zweckmäßigsten um
faßt das Schalterelement der vorliegenden Erfindung einen Dünn
film-Feldeffekttransistor mit einer Schicht aus amorphem Sili
zium. Solche Elemente sind in vielen LCD-Anzeigen bevorzugt we
gen ihrer potentiell geringen Größe, ihres geringen Leistungs
verbrauchs, der Schaltgeschwindigkeit, der leichten Herstellung
und der Verträglichkeit mit üblichen LCD-Strukturen.
Dünnfilm-Feldeffekttransistoren, die hergestellt sind durch
Plasma-gefördertes chemisches Dampfabscheiden (PECVD) von
amorphem Silizium (a-Si) und Siliziumnitrid sind ideal für das
Matrix-Adressieren von Flüssigkristallanzeigen. Sie werden her
gestellt auf Glassubstraten mit einer hohen Bildelementdichte
unter Anwendung von Verfahren und Ausrüstungen, wie sie übli
cherweise bei der Herstellung von integrierten Schaltungen be
nutzt werden. Bei einem Verfahren zur FET-Herstellung und LCD-
Anzeigen wird mittels zwei Maskierungsstufen ein Molybdänkon
takt an amorphes N⁺-Silizium angebracht. Nach einer Abscheidung
eines isolierenden Materials, wie Siliziumnitrid, einer Schicht
eigenleitenden amorphen Siliziums und dem Dotieren der oberen
Teile der Schicht aus amorphem Silizium wird eine dünne Schicht
aus Molybdän durch Zerstäuben abgeschieden. In diesem Film wird
ein Muster aus kleinen Bereichen hergestellt, die als Mesas be
zeichnet werden. Dann versieht man die Siliziumnitrid/Silizium-
Schichten mit Mustern, wobei Bereiche gebildet werden, die etwas
größer sind als die Mesas und die als Inseln bezeichnet werden.
Dann scheidet man Molybdän dick auf der Scheibe ab und versieht
es mit einem Muster zur Bildung von Source/Drain- und Daten
linien-Elektroden. Das Abscheiden des dünnen Molybdäns vor der
nachfolgenden Verarbeitung zu Inseln hat sich als erforderlich
erwiesen, um einen zuverlässigen Kontakt von Molybdän am N⁺-Si
lizium sicherzustellen. Es sind daher zwei Maskierungsstufen
erforderlich, um den Kontakt zu bilden: die Mesa-Maske und die
Insel-Maske. Das Vermindern der Zahl von Maskierungsstufen ist
erwünscht, weil es die Verarbeitungszeit verkürzt und im allge
meinen die Elementausbeute erhöht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung wird eine dünne Molybdänschicht mit einer Dicke von etwa
50 nm durch Zerstäuben auf das N⁺-Silizium aufgebracht. Dann
entfernt man diese Molybdänschicht durch Ätzen, ohne daß eine
Musterbildung erforderlich ist. Die Silizium/Siliziumnitrid-
Schicht wird dann wie oben beschrieben durch Mustern in Inseln
überführt. Als nächstes scheidet man Molybdän-Source/Drain-
Metall ab, versieht es mit einem Muster, ätzt und das Verfahren
ist abgeschlossen. Es ist die Abscheidung dieser dünnen Molybdän
schicht und ihre nachfolgende Entfernung, von der angenommen
wird, daß sie den verbesserten elektrischen Kontakt zwischen
den Molybdän-Source/Drain-Elektroden und dem amorphen N⁺-Sili
zium-Material bewirkt.
Das erfindungsgemäße Verfahren beseitigt die Notwendigkeit, vor
der Bildung der Source/Drain-Kontakte Molybdän-Mesas zu bilden.
Somit wird eine Maskierungsstufe beseitigt. Ohne die vorliegen
de Erfindung ist die Mesa/Insel-Struktur allgemein erforderlich,
da sich durch Unterschneiden der Silizium/Siliziumnitrid-Schich
ten das Überhangproblem entwickeln und Stufenabdeckprobleme für
die Source/Drain-Metallisierung verursachen kann.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfah
ren zum Verbessern elektrischen Kontaktes an amorphen Silizium-
Materialien zu schaffen. Weiter ist es eine Aufgabe der vorlie
genden Erfindung, die Zahl der Maskierungsstufen, die bei der
Herstellung von Dünnfilm-Transistoren aus amorphem Silizium er
forderlich sind, zu vermindern. Eine weitere Aufgabe der vor
liegenden Erfindung ist die Erhöhung der Ausbeute an Dünnfilm-
Feldeffekttransistoren, die in Mikroschaltungen benutzt werden.
Und schließlich ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, die Anzahl der Maskierungsstufen zu verringern und
die Ausbeute bei der Herstellung von Matrix-adressierten Flüssig
kristallanzeigen zu verbessern. Schließlich ist es eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Behandeln einer
amorphen Siliziumoberfläche, insbesondere einer N⁺-dotierten
amorphen Siliziumoberfläche, zu schaffen, um den elektrischen
Kontakt mit dieser Oberfläche zu verbessern, insbesondere wenn
das nachfolgend benutzte Kontaktmaterial Molybdän ist.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeich
nung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1A eine Querschnittsseitenansicht, die die Mesa- und
Insel-Strukturen zeigt, die bei einer Stufe der
Dünnfilm-FET-Herstellung vorhanden sind,
Fig. 1B eine Querschnittsseitenansicht ähnlich der nach Fig.
1A, die noch näher die Abscheidung des Source/
Drain-Kontaktmaterials und das Ätzen eines Spaltes
darin zeigt, um einen invertierten Feldeffekttran
sistor zu bilden,
Fig. 2A eine Querschnittsseitenansicht, die eine anfängliche
Verfahrensstufe gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt,
Fig. 2B veranschaulicht ähnlich der Fig. 2A aber deutlicher
das Entfernen der dünnen Schicht aus abgeschiedenem
Molybdän, was zu einer permanenten Änderung der
amorphen N⁺-Siliziumoberfläche führt,
Fig. 2C veranschaulicht ähnlich der Fig. 2B aber deutlicher
das Mustern mittels einer Maskierungsstufe, um Inseln
zu bilden und veranschaulicht insbesondere die Abwe
senheit der Mesa-Strukturen und
Fig. 2D veranschaulicht ähnlich der Fig. 2C aber deutlicher
die Abscheidung und das Mustern der Source/Drain-
Metallisierung.
Die Fig. 1A und 1B veranschaulichen insbesondere die Tatsache,
daß die vorliegende Erfindung eine Maskierungsstufe weniger be
nutzt als andere Behandlungsverfahren. Im besonderen veranschau
licht die Fig. 1A eine Stufe bei der Herstellung eines invertier
ten Dünnfilm-Feldeffekttransistors. Fig. 1B veranschaulicht eine
vollständige FET-Struktur, die gemäß einem Verfahren erhalten
wurde, das sich von der vorliegenden Erfindung unterscheidet. Die
in Fig. 1 gezeigten Transistor-Strukturen befinden sich auf einem
Glassubstrat 10. Dies ist eine typische Situation, in der diese
Transistoren in Flüssigkristall-Anzeigen eingesetzt werden. Im
allgemeinen ist jedoch irgendein isolierendes Substratmaterial,
das mit den anderen beim Transistor benutzten Materialien ther
misch verträglich und nicht reaktiv ist, zur Verwendung als
Substrat geeignet. Es wird auch darauf hingewiesen, daß die in
den Figuren veranschaulichte Transistor-Struktur eine invertier
te Struktur ist, da die Gate-Elektrode an einem tiefer liegen
den Punkt der Transistor-Struktur angeordnet ist.
Im besonderen veranschaulicht die Fig. 1A eine Gate-Elektrode
12, die auf einem Substrat 10 angeordnet ist. Die Anordnung der
Materialien der Gate-Elektrode und der leitenden Zuleitungen
erfordert üblicherweise eine separate Stufe des Maskierens und
Musterns, die für die Durchführung der vorliegenden Erfindung
nicht besonders relevant ist. Nach der Bildung der Metallmuster
der Gate-Elektrode 12 wird eine isolierende Schicht 14, die üb
licherweise Siliziumnitrid umfaßt, auf dem Substrat abgeschieden.
In einer ähnlichen Weise scheidet man dann eine Schicht aus
amorphem Silizium-Material 16 über der isolierenden Schicht 14
ab. Danach wird eine dotierte amorphe Silizium-Schicht 15 in
einer üblichen Weise unter Verwendung bekannter Verfahren abge
schieden, um die Schicht 15 aus dotiertem amorphem N⁺-Silizium
zu bilden . Als nächstes verwendet man eine Schicht aus einem
metallischen Material 18, wie Molybdän. Die Molybdänschicht 18
wird benutzt, um den elektrischen Kontakt zu dem dotierten amor
phen N⁺-Silizium-Material 15 zu verbessern. Es ist die Verbesse
rung dieses elektrischen Kontaktes, auf die sich die Erfindung
besonders richtet. Gemäß den in den Fig. 1A und 1B veranschau
lichten Verfahren wird die Schicht 18 maskiert und gemustert,
was zur Bildung der in Fig. 1A gezeigten Mesa-Struktur 18 führt.
Es ist diese besondere Maskierungsstufe, die durch die vorlie
gende Erfindung beseitigt wird. Bei dem dargestellten Verfahren
beseitigt ein nachfolgendes Mustern und Maskieren Teile der
Schichten 14, 15 und 16, um unterhalb der gezeigten Mesa-Struktur
Insel-Strukturen zu bilden. Wird die Schicht 18 vor dem Abschei
den und Ätzen des Source- und Drain-Elektroden-Materials nicht
zu Mesas zurückgeschnitten, dann entwickelt sich häufig aufgrund
eines Unterschneidens des Silizium/Siliziumnitrid-Materials ein
Überhang und verursacht Stufenabdeckungsprobleme für die Source/
Drain-Metallisierungsschicht. Die separaten Maskierungsschritte
für die Mesa- und Insel-Strukturen haben sich daher als sehr
geeignet erwiesen, um das Auftreten von Stufenabdeckungsproble
men zu vermeiden.
Fig. 1B veranschaulicht die Vervollständigung eines Verfahrens
zum Bilden eines Dünnfilm-Feldeffekttransistors aus der in Fig.
1A gezeigten Struktur. Im besonderen wird eine Schicht aus
leitendem Material 19, das vorzugsweise Molybdän umfaßt, wie
gezeigt abgeschieden und gemustert. Im besonderen führt das Mu
stern des Molybdän-Materials zur Bildung einer Öffnung oder
eines Spaltes, der die getrennten Source- und Drain-Abschnitte
des Feldeffekttransistors trennt. Die den Kontakt verbessernde
Schicht 18 wird wie dargestellt in Abschnitte 18′ unterteilt.
Obwohl sie üblicherweise das gleiche Material umfassen, vorzugs
weise Molybdän, sind die Strukturen 18′ und 19 in Fig. 1B als
verschieden dargestellt, da diese Strukturen tatsächlich etwas
verschiedene Funktionen erfüllen. Im besonderen ist die Molybdän-
Schicht 18 (die nach dem Mustern auch mit der Bezugsziffer 18′
bezeichnet wird), wie oben ausgeführt, relativ dünn, nämlich
ungefähr 50 nm, und sie dient ausschließlich dem Zweck den elek
trischen Kontakt zur dotierten amorphen Siliziumschicht 15 zu
verbessern. Eine sehr viel dickere Metallisierungsschicht 19
wird jedoch verwendet, um die Source- und Drain-Metallisierungs
muster herzustellen und die Verbindung dieser Elemente mit dem
Rest der Schaltung zu bewirken. Im allgemeinen ist bei einem
Flüssigkristall-Anzeigeelement, wie oben beschrieben, jedes
Pixel-Element mit einem einzelnen FET-Element verbunden, wie es
in Fig. 1B (oder in Fig. 2D, die weiter unten mit bezug auf
das erfindungsgemäße Verfahren detaillierter erläutert wird) ge
zeigt ist. Die die vorliegende Erfindung erläuternden Figuren
sind nicht maßstabgetreu, insbesondere sind die Abmessungen in
der vertikalen Richtung vergrößert dargestellt, um eine bessere
bildliche Darstellung der Erfindung zu ergeben und um für den
Fachmann auf dem Gebiete der Herstellung von Mikro-Elektronik
leichter verstanden zu werden.
Ein Verfahren zum Ausführen der vorliegenden Erfindung ist ins
besondere in den Fig. 2A bis 2D veranschaulicht. Die Arbeits
stufen, die erforderlich sind, um das im Querschnitt in Fig.
2A gezeigte Element herzustellen, sind üblicherweise die glei
chen, wie sie zur Herstellung der Elementstufe erforderlich
sind, die in Fig. 1A gezeigt ist, wie sie oben erläutert ist,
was die Bildung der dotierten amorphen Siliziumschicht 15 ein
schließt. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß
der dotierte Bereich, der als separate Schicht 15 bezeichnet
ist, tatsächlich durch Dotieren eines Teiles der amorphen Sili
ziumschicht 16 gebildet wird, so daß die Schichten 15 und 16
im wesentlichen eine einzige Struktur mit der Ausnahme bilden,
daß die oberen Bereiche des amorphen Silizium-Materials mit
einem Dotierungsmittel besonderer Polarität, wie Phosphor, do
tiert sind.
Die Fig. 2A veranschaulicht die Abscheidung einer dünnen Molyb
dän-Schicht, die vorzugsweise durch Sputtern auf das dotierte
amorphe N⁺-Silizium aufgebracht wird. Diese Molybdän-Schicht 21
hat vorzugsweise eine Dicke von etwa 50 nm. In deutlichem Gegen
satz zu anderen Verfahren wird diese dünne Molybdän-Schicht 21
entfernt. Das Entfernen erfolgt vorzugsweise durch Ätzen mit
einer Mischung von Phosphor-, Essig- und Salpetersäure in einer
wäßrigen Lösung, die üblicherweise als PAWN-Ätzung bezeichnet
wird. Die Molybdän-Schicht 21 wird ohne eine Musterstufe ent
fernt. Dies steht ebenfalls in deutlichem Gegensatz zu dem in
den Fig. 1A und 1B veranschaulichten Verfahren. Als Ergebnis
der Abscheidung und Entfernung der Molybdän-Schicht 21 wird eine
permanente Änderung der dotierten amorphen N⁺-Silizium-Schicht
15 angenommen. Diese Änderung wird durch die dicke Linie 20 in
den Fig. 2B, 2C und 2D veranschaulicht. Es ist diese perma
nente Änderung, die die erwünschten Eigenschaften nach der vor
liegenden Erfindung zu erzeugen scheint. In Übereinstimmung mit
bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zur Bil
dung von Dünnfilm-Feldeffekttransistoren wird die Silizium/Sili
ziumnitrid-Schicht dann, wie oben beschrieben, zu Inseln gemu
stert. Eine typische Insel ist in Fig. 2C gezeigt. Es wird be
sonders darauf hingewiesen, daß in den Fig. 2C und 2D keine
Mesa-Strukturen vorhanden sind und daß kein Problem des Unter
schneidens, Überhängens oder der Stufenabdeckung auftritt. Die
Änderung der Oberfläche der N⁺-dotierten amorphen Silizium-
Schicht 15 verbessert die Oberfläche hinsichtlich des elektri
schen Kontaktes mit dem nachfolgend abgeschiedenen Molybdän-
Material 19, das wie oben beschrieben gemustert wird, um die
Source- und Drain-Metallisierung zu erzeugen. Die erhaltene
Struktur ist in Fig. 2D ersichtlich. Es wurde festgestellt,
daß bei Weglassen des Abscheidens der Molybdänschicht 21 die
Ausbeute an guten elektrischen Kontakten deutlich vermindert
ist. Ausgeführte Versuche haben deutlich gezeigt, daß die Ab
scheidung und nachfolgende Entfernung der Molybdän-Schicht 21
zu den vorteilhaften Wirkungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
führt. Es wurde insbesondere durch elektrische Messungen fest
gestellt, daß aufgrund der Abscheidung und Entfernung des Molyb
däns eine Änderung der N⁺-Siliziumoberfläche stattfindet. Selbst
nach langem Ätzen in einer PAWN-Ätzlösung zur Entfernung des
Molybdäns ist die elektrische Leitfähigkeit des N⁺-Siliziums
sehr viel größer als die von unbehandeltem N⁺-Silizium. Ein
Zerstäubungs (Sputter)-Ätzen der Oberfläche, gefolgt von einem
ausreichenden Plasma-Ätzen, um einen geringen Teil des N⁺-Mate
rials zu entfernen führt zu einer sehr starken Verminderung der
N⁺-Leitfähigkeit im Vergleich zu der Leitfähigkeit, die bei Ma
terial beobachtet wird, das der Abscheidung und Entfernung von
Molybdän ausgesetzt war. Dies zeigt, daß eine permanente Ände
rung der N⁺-Oberfläche aufgetreten war. Diese Änderung bleibt
auch während mehrerer Resist-Verarbeitungsstufen einschließlich
Reinigungsstufen und Sauerstoffveraschung bestehen. Diese ver
änderte Oberfläche ist wichtig für die Erzielung einer guten
Bindung und eines guten Kontaktes mit der dicken Molybdän-Schicht
19, die nach der Bildung der Inseln abgeschieden und zur Source
und Drain-Metallisierung gemustert wird.
In einer anderen Ausführungsform wird die erste Molybdänkappe
erst unmittelbar vor der Abscheidung der Source-Drain-Metalli
sierung entfernt. Diese Molybdänkappe schützt die Oberfläche vor
der Verunreinigung während der Zwischenverarbeitung, wie dem
ITO-Abscheiden und -Mustern. Das nachfolgende Ätzen der Molyb
dänkappe ist ebenfalls vorteilhaft, da es die Siliziumober
fläche von den Verunreinigungen befreit.
Das erfindungsgemäße Verfahren verbessert den Kontakt zu do
tierten amorphen Siliziumoberflächen merklich. Weiter ist er
sichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren die Anzahl der
Maskierungsstufen bei der Herstellung amorpher Dünnfilm-Tran
sistoren vermindert. Weiter ist ersichtlich, daß das erfin
dungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft ist für die Her
stellung von FET-Steuerelementen in Matrix-adressierten Flüs
sigkristallanzeigen. Auch die Verarbeitungszeit und die Ele
mentausbeute bei der Herstellung solcher Transistoren werden
durch das erfindungsgemäße Verfahren verbessert.
Die obige Abkürzung ITO bedeutet Indium/Zinnoxid.
Claims (10)
1. Verfahren zum Behandeln einer amorphen Siliziumoberflä
che zur Verbesserung des elektrischen Kontaktes mit die
ser Oberfläche,
gekennzeichnet durch
die Stufen:
Abscheiden einer Molybdänschicht auf der amorphen Sili ziumoberfläche und
Entfernen der genannten Molybdänschicht.
Abscheiden einer Molybdänschicht auf der amorphen Sili ziumoberfläche und
Entfernen der genannten Molybdänschicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Entfernen durch chemisches Ätzen erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ätzen mittels einer Mischung von Phosphor-,
Essig- und Salpetersäure in einer wäßrigen Lösung erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Molybdänschicht in einer Dicke zwischen etwa 10
und 100 nm abgeschieden wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Molybdänschicht in einer Dicke von etwa 50 nm
abgeschieden wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 ,
weiter gekennzeichnet durch eine Stufe der Abscheidung eines
zweiten Metalls auf mindestens der amorphen Siliziumoberfläche,
von der das Molybdän entfernt worden ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6 ,
weiter gekennzeichnet durch eine Stufe des Entfernens
eines Musters des zweiten abgeschiedenen Metalles.
8. Verfahren nach Anspruch 6 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite abgeschiedene Metall Molybdän ist.
9. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Molybdänschicht durch Zerstäuben (Sputtern) ab
geschieden wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß die amorphe Siliziumoberfläche amorphes N⁺-Silizium
umfaßt.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
US6362028B1 (en) * | 1999-08-19 | 2002-03-26 | Industrial Technology Research Institute | Method for fabricating TFT array and devices formed |
KR101112538B1 (ko) * | 2004-07-27 | 2012-03-13 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법 |
TWI249251B (en) * | 2004-11-22 | 2006-02-11 | Au Optronics Corp | Fabrication method of thin film transistor |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0211401A2 (de) * | 1985-08-02 | 1987-02-25 | General Electric Company | Dünnfilmtransistoren aus amorphem N+-Silicium für matrixförmig angeordnete Flüssigkristallanordnungen |
JPH06132577A (ja) * | 1992-10-21 | 1994-05-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 酸化物超伝導ジョセフソン素子の作製方法 |
JPH06267872A (ja) * | 1993-03-11 | 1994-09-22 | Nippon Steel Corp | 化学気相成長装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4276688A (en) * | 1980-01-21 | 1981-07-07 | Rca Corporation | Method for forming buried contact complementary MOS devices |
JPS5846193B2 (ja) * | 1980-07-15 | 1983-10-14 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
JPS5780739A (en) * | 1980-11-07 | 1982-05-20 | Hitachi Ltd | Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof |
JPS584924A (ja) * | 1981-07-01 | 1983-01-12 | Hitachi Ltd | 半導体装置の電極形成方法 |
JPS59110179A (ja) * | 1982-12-16 | 1984-06-26 | Hitachi Ltd | 半導体装置およびその製造法 |
JPS59138379A (ja) * | 1983-01-27 | 1984-08-08 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPS59181070A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-15 | Toshiba Corp | 光起電力装置 |
JPS59232456A (ja) * | 1983-06-16 | 1984-12-27 | Hitachi Ltd | 薄膜回路素子 |
JPS60180115A (ja) * | 1984-02-27 | 1985-09-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光起電力素子の製造方法 |
JPS60206073A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-17 | Hitachi Ltd | 薄膜トランジスタ |
EP0211402B1 (de) * | 1985-08-02 | 1991-05-08 | General Electric Company | Verfahren und Struktur für dünnfilmtransistorgesteuerte Flüssigkristallmatrixanordnungen |
-
1987
- 1987-04-20 US US07/039,854 patent/US4774207A/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-03-24 CA CA000562399A patent/CA1305398C/en not_active Expired - Lifetime
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- 1988-04-19 GB GB8809190A patent/GB2216144B/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0211401A2 (de) * | 1985-08-02 | 1987-02-25 | General Electric Company | Dünnfilmtransistoren aus amorphem N+-Silicium für matrixförmig angeordnete Flüssigkristallanordnungen |
JPH06132577A (ja) * | 1992-10-21 | 1994-05-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 酸化物超伝導ジョセフソン素子の作製方法 |
JPH06267872A (ja) * | 1993-03-11 | 1994-09-22 | Nippon Steel Corp | 化学気相成長装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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GB2216144B (en) | 1991-07-10 |
FR2614133A1 (fr) | 1988-10-21 |
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US4774207A (en) | 1988-09-27 |
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