FR2895809A1 - Procede de fabrication d'un substrat de transistor en couche mince. - Google Patents

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Abstract

Un procédé de fabrication d'un substrat de transistor en couche mince comprenant une ligne de grille formée sur un substrat inférieur (110) ; une ligne de données (130) qui croise la ligne de grille (120) avec un film d'isolation de grille (125) ; un transistor en couche mince (140) ; un film de passivation (150) qui couvre le transistor en couche mince formé sur le film d'isolation de grille (125) ; une électrode de pixel (160) qui pénètre le film de passivation (150) pour être connecté au transistor en couche mince (140) comprend la formation d'un premier motif de résine photosensible pour ouvrir une zone dans laquelle un trou de contact et l'électrode de pixel (160) doivent être formés ; la formation d'un deuxième motif de résine photosensible qui expose un film conducteur transparent formé dans une zone autre que la zone dans laquelle le trou de contact et l'électrode de pixel doivent être formés ; et la formation d'un film de passivation et l'électrode de pixel (160) dans laquelle le trou de contact est formé en éliminant des premiers et deuxième motifs de résine photosensible qui subsistent sur le film de passivation.Application à la fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides par un procédé à trois masques.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'UN SUBSTRAT DE TRANSISTOR EN COUCHE MINCE
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un substrat de transistor en couche mince, et plus particulièrement un procédé de fabrication d'un substrat de transistor en couche mince qui est adapté pour former une bonne conception de motif et éliminer en même temps une différence étagée par un procédé à trois masques.
Un dispositif d'affichage à cristaux liquides commande la transmittance de la lumière du cristal liquide au moyen d'un champ électrique, ce qui permet d'afficher une image. Le dispositif d'affichage à cristaux liquides pilote le cristal liquide au moyen du champ électrique formé entre une électrode commune et une électrode de pixel qui sont disposées de façon à se faire face dans des substrats supérieur et infé- rieur. Le dispositif d'affichage à cristaux liquides comprend un substrat de transistor en couche mince et un substrat de filtre chromatique qui sont liés de façon se faire face ; une entretoise servant à maintenir de façon fixe un interstice de cellule entre deux substrats ; et un cristal liquide remplissant l'interstice de cellule.
Le substrat de transistor en couche mince comprend une pluralité de lignes de signaux, de transistors en couche mince et un film d'alignement qui est répandu par-dessus pour aligner le cristal liquide. Un substrat de réseau de filtre chromatique comprend un filtre de couleur pour réaliser la couleur ; une matrice noire pour empêcher la fuite de lumière ; et un film d'alignement qui est répandu par-dessus pour aligner le cristal liquide. Dans ce dispositif d'affichage à cristaux liquides, la réalisation du substrat de réseau de transistors en couche mince comprend un procédé à semi-conducteurs et nécessite une pluralité de procédés à masque, aussi le procédé de fabrication est-il compliqué et représente-t-il un facteur majeur pour l'augmentation du coût de fabri- cation du panneau à cristaux liquides. Pour résoudre le problème décrit ci-dessus, le substrat de transistor en couche mince est développé dans le but de réduire le nombre de procédés à masque, parce qu'un procédé à masque comprend beaucoup de procédés tel qu'un procédé de dépôt de couches minces, un procédé de nettoyage, un procédé de photolithographie, un procédé de gravure, un procédé d'élimination de résine photosensible, un procédé d'inspection, etc. Par conséquent. un procédé à trois masques a été développé récemment, le procédé à trois masques utilisant un procédé de décollement (lift-ofJ) ou un procédé ''HIRSCHt; BREVETS Brevets 7h( iU:( IS-OoI:,ia-tradTNTdnc- t décembre 2O('8 -I28 sans passivation (passiless) avec lequel on peut réduire un procédé à masque à partir d'un procédé à cinq masques ou à quatre masques qui était un procédé à masque standard du substrat de transistor en couche mince. Premièrement, par référence aux figures 1 et 2, la structure et le fonctionne-5 ment du substrat de transistor en couche mince qui est fabriqué par les procédés à trois masques de l'art connexe sont expliqués. Par référence aux figures 1 et 2, un substrat de transistor en couche mince fabriqué par le procédé à trois masques de l'art connexe comprend une ligne de grille 20 formée sur un substrat 10 ; une ligne de données 30 qui croise la ligne de grille 20 10 avec un film d'isolation de grille 25 entre elles pour définir une zone de pixels 61 ; un transistor en couche mince 40 formé au niveau de chacune de ses parties de croise-ment ; une électrode de pixel 60 formée au niveau de la zone de pixels 61 pour être connectée au transistor en couche mince 40 ; un condensateur de stockage 7 formé au niveau d'une partie chevauchante de la ligne de grille 20 et de l'électrode de stockage 15 65 ; une pastille de grille connectée à la ligne de grille 20 ; et une pastille de données connectée à la ligne de données 30. Ici, le transistor en couche mince 40 agit pour charger l'électrode de pixel 60 avec un signal de pixel de la ligne de données en réponse à un signal de grille de la ligne de grille 20, et comprend une électrode de grille 22 connectée à la ligne de 20 grille 20, une électrode de source 32 connectée à la ligne de données 30 et une électrode de drain 33 située face à l'électrode de source 32 avec un canal entre elles, et son côté est connecté à l'électrode de pixel 60. Ici, le transistor en couche mince 40 comprend également une couche active qui est formée pour chevaucher l'électrode de grille 22 avec un film d'isolation de 25 grille 25 entre elles pour former un canal entre l'électrode de source 32 et l'électrode de drain 33, et une couche de contact ohmique 35 formée sur la couche active 34, à l'exception d'une partie canal pour mettre la couche active 34 en contact ohmique avec l'électrode de source 32 et l'électrode de drain 33. A ce moment-là, la couche active 34 et la couche de contact ohmique 35 sont 30 formées de façon à chevaucher la ligne de données 30, une électrode inférieure de pastille de données 91 et une électrode de stockage 65. Un film de passivation 50 couvre le transistor en couche mince 40 formé sur un film d'isolation de grille 25 et agit pour protéger la couche active 34 formant le canal de l'humidité ou des rayures qui peuvent être générées dans le procédé suivant. 35 L'électrode de pixel 60 est formée dans un trou de pixel 61 d'une zone de pixels définie par le croisement de la ligne de grille 20 et de la ligne de données 30, et l'électrode de pixel 60 est formée pour constituer une frontière avec le film de passi- IIIRSCII6 RREV'ETS Rreyets26000260 I8-06I:W-tradT\T doc - t• decembrc 20P6 2'28 vation 50 tout en étant en contact latéral avec l'électrode de drain 33 du transistor en couche mince 40. Décrivons cela d'une façon plus précise : l'électrode de pixel 60 est connectée latéralement à l'électrode de drain 33 qui est partiellement gravée lors de la formation du trou de pixel 62 qui pénètre le film de passivation 50 et le film d'isolation de grille 25, et est formée pour chevaucher une partie de la couche active qui est exposée par l'électrode de drain gravée 33 ou pour être en contact latéral avec le film d'isolation de grille 25. À présent, un champ électrique est formé entre l'électrode de pixel 60 à fo laquelle le signal de pixel est fourni par le transistor en couche mince 40 et une électrode commune (non représentée) à laquelle une tension de référence est appliquée. Par conséquent, le champ électrique formé entre l'électrode de pixel 60 et l'électrode commune fait tourner les molécules de cristal liquide présentes entre le substrat de transistor en couche mince et le substrat de filtre chromatique sous l'effet 15 d'une anisotropie diélectrique, et modifie la transmittance de la lumière émise à travers la zone de pixels en fonction du degré de rotation des molécules de cristal liquide, ce qui permet de réaliser le niveau de gris. Le condensateur de stockage 70 comprend la ligne de grille 20, et une électrode de stockage 65 qui chevauche la ligne de grille 20, avec le film d'isolation de grille 20 25, la couche active 34 et la couche de contact ohmique 35 entre elles. Ici, l'électrode de pixel 60 formée pour réaliser une frontière avec le film de passivation 50 à Pinté-rieur du trou de pixel 61 est connectée au côté de l'électrode de stockage 65. Le condensateur de stockage 70 fait en sorte que le signal de pixel, qui est chargé dans l'électrode de pixel, soit conservé de façon stable jusqu'à ce que le prochain signal de 25 pixel soit chargé. La pastille de grille 80 est connectée à un circuit de commande de grille (non représenté) pour fournir le signal de grille à la ligne de grille 20. La pastille de grille 80 comprend une électrode inférieure de pastille de grille 81 s'étendant depuis la ligne de grille 20, et une électrode supérieure de pastille de grille 82 qui est connec30 tée à l'électrode inférieure de pastille de grille 81 par la surface intérieure d'un premier trou de contact 51 qui pénètre le film d'isolation de grille 25 et le film de passivation 50. La pastille de données 90 est connectée au circuit de commande de données (non représenté) pour fournir un signal de données à la ligne de données 30. La 35 pastille de données 90 comprend une électrode inférieure de pastille de données 91 s'étendant depuis la ligne de données 30, et une électrode supérieure de pastille de données 92 qui est connectée à l'électrode inférieure de pastille de données 91 par la HIRSCH6 BREV'E IS Brevets:"h000 _6 1 S-0612('4-tradI N f dec - 6 decembre 2006 - z 28 surface intérieure d'un deuxième trou de contact 53 qui pénètre le film de passivation 50. À présent, l'électrode supérieure de pastille de données 92 est en contact avec le film d'isolation de grille 25 ou avec la couche active restante 34 du fait que la couche de contact ohmique 35 et la couche active 34 qui constituent l'électrode inférieure de pastille de données 91 sont gravées lors de la formation du deuxième trou de contact 52. Dans ce qui suit, un procédé de fabrication d'un substrat de transistor en couche mince utilisant un procédé à trois masques de l'art connexe est décrit en détail par 10 référence aux dessins des figures 3A à 3L. Premièrement, un premier motif conducteur comprenant une ligne de grille 20, une électrode de grille 22 et une électrode inférieure de pastille de grille 81 est formé sur un substrat inférieur 10 au moyen d'un premier procédé à masque, comme le montre la figure 3A. 15 Décrivons cela d'une façon plus précise : une couche métallique de grille est formée sur le substrat inférieur 10 par une technique de dépôt telle que la pulvérisation, etc. Une résine photosensible est répandue sur toute la surface de la couche métallique de grille, un procédé de photolithographie utilisant un premier masque est exé- 20 cuté, ce qui permet de former un premier motif conducteur englobant la ligne de grille 20, l'électrode de grille 22 connectée à la ligne de grille et l'électrode inférieure de pastille de grille 81 sur un substrat inférieur 10. Comme décrit ci-dessus, après la formation du premier motif conducteur sur le substrat inférieur 10, un deuxième motif conducteur et un motif à semi-conducteurs 25 formant un canal sont formés sur le film d'isolation de grille 25 par un deuxième procédé à masque. Décrivons cela d'une façon plus précise : comme le montre la figure 3B, le film d'isolation de grille 25, une couche de silicium amorphe 34A, une couche de silicium amorphe n+ 35A et une couche métallique de données 30A sont formées séquentiel- 30 lement par un procédé de dépôt tel que le PECVD, la pulvérisation, etc. sur le substrat inférieur 10 sur lequel le premier motif conducteur est formé. Ici, le métal formant la couche métallique de données 30A est un métal qui peut être gravé en même temps qu'une partie exposée lorsque l'on grave le film de passivation 50 dans le procédé suivant, par exemple le Mo, le groupe Cu, le groupe 35 Al, le groupe Cr, etc. qui peuvent être gravés à sec. Puis, une fois que la résine photosensible a été répandue sur toute la surface de la couche métallique de données 30A, le procédé de photolithographie utilisant un deuxième masque, qui est un masque d'exposition diffractive, est exécuté, ce qui C-IIRSCH6 BREVETS Brece ts 260fit :hrt I5-(,bI 4-IrldTXT do, - 6 décembre oo_4 S permet de former un motif de résine photosensible PR présentant une différence étagée sur la couche métallique de données 30A, comme le montre la figure 3C. À présent, un masque de demi-teinte dont une partie d'exposition diffractive correspond à une zone de canal du transistor en couche mince 40 est utilisé comme deuxième masque, et par conséquent le motif de résine photosensible formé dans la zone de canal est formé de façon à présenter une hauteur inférieure à celle du motif de résine photosensible formé dans l'autre zone. Comme décrit ci-dessus, après la formation du motif de résine photosensible ayant une déviation sur la couche métallique de données 30A, la couche métallique de données 30A exposée par le motif de résine photosensible est éliminée par une gravure humide, comme le montre la figure 3D. La couche de silicium amorphe 34A et la couche de silicium amorphe n+ 35A exposée lorsque la couche métallique de données 30A est éliminée par la gravure humide sont séquentiellement éliminées par gravure sèche.
Comme décrit ci-dessus, après l'élimination séquentielle de la couche de silicium amorphe n+ 35A et de la couche de silicium amorphe 34A, le motif de résine photosensible est éliminé par un procédé de volatilisation utilisant du plasma à oxygène 02, ce qui permet d'exposer la couche métallique de données 30A formée dans la zone de canal, comme le montre la figure 3E. À présent, la couche métallique de données 30A formée dans la zone de blindage est également exposée lorsque le motif de résine photosensible correspondant à la partie de blindage du masque d'exposition diffractive est éliminé par le procédé de volatilisation au moyen du plasma à oxygène 02. La couche métallique de données 31 exposée dans la zone de canal et la zone de blindage est ensuite éliminée par la gravure sèche, ce qui permet de former la ligne de données 30, l'électrode de source 32 connectée à la ligne de données 30, l'électrode de drain qui est située face à et est séparée de l'électrode de source 32, l'électrode inférieure de pastille de données 91 et l'électrode de stockage 65, comme le montre la figure 3F. À présent, l'électrode de stockage 65 est formée de façon à chevaucher la ligne de grille 20, avec le film d'isolation de grille 25 et le motif à semi-conducteurs situés entre elles, et la couche de silicium amorphe n+ 35A formée dans la zone de canal est ouverte lorsque l'électrode de source 32 est séparée de l'électrode de drain 33. Comme décrit ci-dessus, la couche de silicium amorphe n+ 35A ouverte dans la zone de canal est éliminée par la gravure sèche, ce qui permet de former séquentiellement la couche active 34 et la couche de contact ohmique qui forment un canal du transistor en couche mince 40, comme le montre la figure 3G. ' HIRSCH6 13RFA'FIS B e ts,36000 26018-061294 tradTYT doc - t décembre 2005 - 5 ^S Le motif de résine photosensible subsistant sur le film d'isolation de grille 25 est ensuite éliminé, ce qui permet de former le motif à semi-conducteurs englobant la couche de contact ohmique 35 et la couche active 34 pour former le canal ; et le deuxième motif conducteur englobant la ligne de données 30, l'électrode de source 32 connectée à la ligne de données 30, l'électrode de drain 33 qui correspond à l'électrode de source 32 avec le canal entre elles, l'électrode de stockage 65 et l'électrode inférieure de pastille de données 91, comme le montre la figure 3H. Comme décrit ci-dessus, après la formation du motif à semi-conducteurs et du deuxième motif conducteur sur le film d'isolation de grille 25, le film de passivation 50 et un troisième motif conducteur sont formés sur le film d'isolation de grille 25 par le procédé de décollement au moyen d'un troisième masque. Décrivons cela d'une façon plus précise : après le dépôt du film de passivation 50 sur toute la surface du film d'isolation de grille 25 sur lequel le motif à semi-conducteurs et le deuxième motif conducteur sont formés, le procédé de photolitho- graphie utilisant le troisième masque est exécuté, ce qui permet de former un motif de résine photosensible qui sert à former les premier et deuxième trous de contact 51, 52 et le trou de pixel 61 sur le film de passivation 50, comme le montre la figure 3I. Comme décrit ci-dessus, après la formation du motif de résine photosensible sur le film de passivation 50, le film d'isolation de grille 25 et le film de passivation 50 exposés par le motif de résine photosensible sont éliminés séquentiellement par la gravure sèche, ce qui permet de former les premier et deuxième trous de contact 51, 52 et le trou de pixel 61 dans lequel l'électrode de pixel doit être déposée, comme le montre la figure 3J. À présent, le premier trou de contact 51 pénètre le film de passivation 50 et le film d'isolation de grille 25 pour exposer l'électrode inférieure de pastille de grille 81, et le deuxième trou de contact 52 pénètre le film de passivation 25 pour exposer l'électrode inférieure de pastille de données 91. Le trou de pixel 61 pénètre ensuite le film de passivation 50 et le film d'isolation de grille 25 formés dans la zone de pixels 60 pour exposer le substrat inférieur 10. À présent, la couche active 34 et la couche de contact ohmique 35 chevauchée par l'électrode de drain 33 sont gravées séquentiellement lorsque le côté de l'électrode de drain, exposé lorsque la gravure sèche servant à former le trou de pixel 62 est exécutée, est gravé. Comme décrit ci-dessus, après la formation des premier et deuxième trous de contact 51, 52 et du trou de pixel 61 sur le film de passivation 50 au moyen du motif de résine photosensible, un film conducteur transparent 60A est déposé sur toute la surface du substrat inférieur 10 sur lequel le motif de résine photosensible est formé au moyen du procédé de pulvérisation, etc., comme le montre la figure 3K. HIRSCH6BREVETS` Brevets 26000'6013-061204-trpdFST doc 6 decernbre 2006628 À présent, une zone découpée `A' est générée entre le film conducteur transparent 60A formé sur le film de passivation 50 et le film conducteur transparent 60B formé dans la zone du trou de pixel 61. Puis, après l'élimination du motif de résine photosensible formé sur le film de passivation 50 par le procédé de gravure au moyen de la zone découpée `A', le film conducteur transparent 60A formé sur le motif de résine photosensible par le procédé de décollement est éliminé, ce qui permet de former le troisième motif conducteur englobant l'électrode de pixel 60, l'électrode supérieure de pastille de grille 82, l'électrode supérieure de pastille de données 92, comme le montre la figure 3L. À présent, l'électrode de pixel 60 est formée pour réaliser une frontière avec le film de passivation 50 à l'intérieur du trou de pixel 61 et est connectée au côté de l'électrode de drain 33. L'électrode supérieure de pastille de grille 82 forme alors une frontière latérale avec le film d'isolation de grille 25 et le film de passivation 50 qui forment un motif à l'intérieur du premier trou de contact 51, et l'électrode supérieure de pastille de grille 82 est connectée à l'électrode inférieure de pastille de grille 81. De plus, l'électrode supérieure de pastille de données 92 forme une frontière avec le film de passivation 50 à l'intérieur du deuxième trou de contact 52 et est connectée latéralement à l'électrode inférieure de pastille de données 92.
Comme décrit ci-dessus, dans le cas de la fabrication du substrat de transistor en couche mince par le procédé de décollement utilisant le troisième masque, il existe un problème, qui est qu'une zone `B' dans laquelle aucune découpe n'est générée est formée lorsque le film conducteur transparent 60A formé sur le film de passivation 50 et le film conducteur transparent 60B formé dans le trou de pixel 62 sont court-circuités, comme le montre la figure 4. De plus, au cas où des impuretés entreraient lorsque le film conducteur transparent 60A formé sur le film de passivation 50 et le film conducteur transparent 60B formé dans le trou de pixel 62 sont court-circuités, une solution de gravure servant à éliminer le motif de résine photosensible filtre à travers le trajet par lequel les impu- retés sont entrées, et par conséquent il apparaît le problème de la génération d'une zone `C' dans laquelle une partie du film conducteur transparent 60B formé dans le trou de pixel 62 est perdue, comme le montre la figure 5. Par conséquent, un objet de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication d'un substrat de transistor en couche mince qui soit adapté pour former une bonne conception de motif et éliminer en même temps une différence étagée par un procédé à trois masques. Pour atteindre ces objectifs de l'invention, ainsi que d'autres, un procédé de fabrication d'un substrat de transistor en couche mince selon un aspect de la présente ,IIIRSCH6BREVETSBrecets`_^600026018-061204-tradfXT dnc - 6 décernbre 2006 - 728 invention comprend les étapes consistant à former une ligne de grille sur un substrat ; former une ligne de données qui croise la ligne de grille avec un film d'isolation de grille entre elles ; former un transistor en couche mince au niveau de la partie de croisement de la ligne de grille et de la ligne de données ; former un premier motif de résine photosensible pour ouvrir une zone dans laquelle un trou de contact et une électrode de pixel doivent être formés après la formation d'un film de passivation sur le film d'isolation de grille dans lequel le transistor en couche mince est formé ; former un deuxième motif de résine photosensible qui expose un film conducteur transparent formé dans une zone autre que la zone dans laquelle le trou de contact et 1 o l'électrode de pixel doivent être formés après le dépôt du film conducteur transparent sur toute la surface du film de passivation dans lequel le premier motif de résine photosensible est formé ; et former le film de passivation et l'électrode de pixel dans laquelle le trou de contact est formé en éliminant les premier et deuxième motifs de résine photosensible qui subsistent sur le film de passivation après la gravure du film 15 conducteur transparent qui est exposé par le deuxième motif de résine photosensible. Selon un mode de réalisation, le substrat de transistor en couche mince comprend également un condensateur de stockage ayant la ligne de grille et l'électrode de pixel qui chevauchent la ligne de grille avec le film d'isolation de grille et le film de passivation. 20 Le procédé de fabrication comprend de préférence également l'étape consistant à former une pastille de grille englobant une électrode inférieure de pastille de grille connectée à la ligne de grille, un trou de contact qui pénètre le film de passivation et le film d'isolation de grille pour exposer l'électrode inférieure de pastille de grille, et une électrode supérieure de pastille de grille connectée à l'électrode inférieure de 25 pastille de grille par le trou de contact, et l'électrode supérieure de pastille de grille est formée dans une forme projetée sur la pastille de grille. Le procédé de fabrication comprend de préférence également l'étape consistant à former une pastille de données englobant une électrode inférieure de pastille de données connectée à la ligne de données, un trou de contact qui pénètre le film de 30 passivation pour exposer l'électrode inférieure de pastille de données, et une électrode supérieure de pastille de données connectée à l'électrode inférieure de pastille de données par le trou de contact, et l'électrode supérieure de pastille de données est formée dans une forme projetée sur la pastille de données. La formation du premier motif de résine photosensible comprend de préférence 35 les étapes consistant à former le premier motif de résine photosensible ; former le film de passivation sur toute la surface du film d'isolation de grille ; ouvrir une résine photosensible de la zone de passivation dans laquelle le trou de contact doit être formé par un procédé de photolithographie au moyen d'un masque après la formation MRSCH6BREVETS13,ecets'.26001 ,018061203-hadIXT doc - 6 décembre?006-828 de la résine photosensible sur toute la surface du film de passivation ; graver partiellement la résine photosensible du film de zone de passivation dans lequel l'électrode de pixel doit être formée par le procédé de photolithographie au moyen du masque ; et volatiliser la résine photosensible pour éliminer le résine photosensible partielle- ment éliminée dans le film de passivation dans lequel l'électrode de pixel doit être formée. Dans le procédé de fabrication, la formation du deuxième motif de résine photosensible comprend de préférence les étapes consistant à former une résine photosensible sur toute la surface du film de passivation après la formation du film conducteur transparent sur le film de passivation dans lequel le premier motif de résine photosensible est formé ; et volatiliser la résine photosensible pour exposer le film conducteur transparent formé dans une zone autre que le film de zone de passivation dans lequel le trou de contact et l'électrode de pixel doivent être formés. Selon un mode de réalisation, le procédé de fabrication comprend également l'étape consistant à exécuter un traitement à chaud pour polymériser le film conducteur transparent qui est couvert par le deuxième motif de résine photosensible après la formation de la résine photosensible sur toute la surface du film de passivation. Dans le procédé de fabrication, la formation du trou de contact sur le film de passivation comprend de préférence les étapes consistant à former un premier trou de contact qui pénètre le film de passivation pour exposer une électrode de drain ; exposer une électrode inférieure de pastille de grille en pénétrant le film de passivation et le film d'isolation de grille ; et exposer une électrode inférieure de pastille de drain en pénétrant le film de passivation. Un procédé de fabrication d'un substrat de transistor en couche mince selon un autre aspect de la présente invention comprend les étapes consistant à former un premier motif conducteur englobant une ligne de grille, une électrode de grille connectée à la ligne de grille et une électrode inférieure de pastille de grille sur un substrat ; former un motif à semi-conducteurs qui forme un canal sur un film d'isolation de grille qui couvre le substrat et un deuxième motif conducteur englobant une ligne de données, une électrode de source connectée à la ligne de données, une électrode de drain qui est située face à l'électrode de source avec un canal entre elles et une électrode inférieure de pastille de données ; former un premier motif de résine photosensible pour ouvrir et exposer une zone de passivation dans laquelle un trou de contact et une électrode de pixel doivent être formés après la formation d'un film de passivation sur le film d'isolation de grille ; former un deuxième motif de résine photosensible pour exposer un film conducteur transparent formé dans une zone autre que le film de zone de passivation après le dépôt du film conducteur transparent sur toute la surface du film de passivation dans lequel le premier motif de résine HIRSCH6' BREA'ETS'.Brevets`.26000`26018-06120a-tradl NT doc - b décembre 2006 9'28 photosensible est formé ; et former un troisième motif conducteur englobant le film de passivation dans lequel le trou de contact est formé en éliminant les premier et deuxième motifs de résine photosensible qui subsistent sur le film de passivation, une électrode de pixel, une électrode supérieure de pastille de grille et une électrode supérieure de pastille de données après l'élimination du film conducteur transparent exposé par le deuxième motif de résine photosensible. Dans le procédé de fabrication, la formation du premier motif conducteur comprend de préférence les étapes consistant à déposer une couche métallique de grille sur toute la surface d'un substrat ; former un motif de résine photosensible qui l0 expose la couche métallique de grille par un procédé de photolithographie utilisant un premier masque après la formation d'une résine photosensible sur la couche métallique de grille ; graver la couche métallique de grille exposée par le motif de résine photosensible ; et éliminer le motif de résine photosensible, qui subsiste sur la couchemétallique de grille gravée, au moyen d'un procédé d'élimination. 15 Dans le procédé de fabrication, la formation du deuxième motif conducteur comprend de préférence les étapes consistant à former séquentiellement un film d'isolation de grille, un motif à semi-conducteurs englobant une couche de contact ohmique et une couche active qui forment un canal, et une couche métallique de données sur le substrat dans lequel le premier motif conducteur est formé ; former le 20 motif de résine photosensible dont une zone de canal est partiellement gravée par un procédé de photolithographie utilisant un deuxième masque après la formation de la résine photosensible sur toute la surface de la couche métallique de données ; graver séquentiellement la couche métallique de données exposée, une couche de contact ohmique et une couche active d'après le motif de résine photosensible partiellement 25 gravé ; et éliminer le motif de résine photosensible qui subsiste sur la couche métal- lique de données gravée par un procédé d'élimination. Dans le procédé de fabrication, la formation du premier motif de résine photo-sensible sur le film de passivation comprend de préférence les étapes consistant à former le film de passivation sur toute la surface du film d'isolation de grille dans 30 lequel le deuxième motif conducteur est formé ; ouvrir partiellement et graver la résine photosensible du film de zone de passivation dans lequel le trou de contact et l'électrode de pixel doivent être formés par un procédé de photolithographie utilisant un troisième masque après la formation de la résine photosensible sur toute la surface du film de passivation ; et volatiliser la résine photosensible pour éliminer la résine 35 photosensible qui est partiellement éliminée dans le film de passivation dans lequel l'électrode de pixel doit être formée. Dans le procédé de fabrication, la formation du trou de contact sur le film de passivation comprend de préférence les étapes consistant à former un premier trou de 1. 1 1 1 RSCH6 BRE V ETSBrecets,2600026018 061 204tradTXT dot - 6 décembre 2006 - I 0 28 contact qui pénètre le film de passivation pour exposer une électrode de drain du transistor en couche mince ; former un deuxième trou de contact qui pénètre le film de passivation et le film d'isolation de grille pour exposer l'électrode inférieure de pastille de grille ; et former un troisième trou de contact qui pénètre le film de passi- vation pour exposer l'électrode inférieure de pastille de données. Dans le procédé de fabrication, la formation du deuxième motif de résine photosensible comprend de préférence les étapes consistant à former le film conducteur transparent sur toute la surface du film de passivation dans lequel le premier motif de résine photosensible est formé ; former une résine photosensible sur toute la surface du film de passivation dans lequel le film conducteur transparent est formé ; et volatiliser la résine photosensible pour exposer le film conducteur transparent formé dans une zone autre que le film de zone de passivation dans lequel le trou de contact et l'électrode de pixel doivent être formés. Selon un mode de réalisation, le procédé de fabrication comprend également l'étape consistant à exécuter un traitement à chaud pour polymériser le film conducteur transparent qui est couvert par le deuxième motif de résine photosensible après la formation de la résine photosensible sur toute la surface du film de passivation. Dans le procédé de fabrication, la formation du film de passivation et du troisième motif conducteur comprend de préférence l'étape consistant à éliminer le film conducteur transparent exposé par le deuxième motif de résine photosensible ; former un trou de contact sur le film de passivation en éliminant les premier et deuxième motifs de résine photosensible ; et former l'électrode de pixel, l'électrode supérieure de pastille de grille et l'électrode supérieure de pastille de données sur le film de passivation dans lequel le trou de contact est formé.
Dans le procédé de fabrication, la formation du trou de contact sur le film de passivation comprend de préférence l'étape consistant à former un premier trou de contact qui pénètre le film de passivation pour mettre l'électrode de pixel en contact avec l'électrode de drain du transistor en couche mince ; former un deuxième trou de contact qui pénètre le film de passivation et le film d'isolation de grille pour mettre l'électrode inférieure de pastille de grille en contact avec l'électrode supérieure de pastille de données ; et former un troisième trou de contact pénétrant de façon à mettre l'électrode inférieure de pastille de données en contact avec l'électrode supérieure de pastille de données. Selon un mode de réalisation, l'électrode supérieure de pastille de grille est formée dans une forme projetée dans une partie supérieure d'une pastille de grille, et l'électrode supérieure de pastille de données est formée dans une forme projetée dans une partie supérieure d'une pastille de données. '.1-11RSCH6',BREVETS'Bre,ets 2600u'2b018-061204-tradTXT kc-6 deccrnbre:006- 1I'28 On comprendra qu'à la fois la description générale précédente et la description détaillée qui suit d'un ou plusieurs modes de réalisation de la présente invention sont exemplaires et explicatives de l'invention. La description qui suit d'un ou plusieurs modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une vue plane d'un substrat de transistor en couche mince qui constitue un panneau d'affichage à cristaux liquides de l'art connexe ; La figure 2 est un schéma en coupe transversale du substrat de transistor en couche mince pris le long des droites I-I', II-II', III-III' de la figure 1 ; lo Les figures 3A à 3L sont les schémas d'un procédé de fabrication du substrat de transistor en couche mince utilisant un procédé à trois masques de l'art connexe ; Les figures 4 et 5 sont des schémas servant à expliquer un défaut d'une conception de motif générée par le procédé à trois masques de l'art connexe ; La figure 6 est une vue plane d'un substrat de transistor en couche mince qui 15 constitue un panneau d'affichage à cristaux liquides selon la présente invention ; La figure 7 est un schéma en coupe transversale du substrat de transistor en couche mince pris le long de la droite IV-IV', V-V', VI-VI' de la figure 6 ; Les figures 8A et 8B sont une vue plane et un schéma en coupe transversale du substrat de transistor en couche mince dans lequel un premier motif conducteur est 20 formé par un premier procédé à masque selon la présente invention ; Les figures 9A à 9C sont des schémas d'un procédé de fabrication du substrat de transistor en couche mince dans lequel le premier motif conducteur est formé selon la présente invention ; Les figures 10A et I OB sont une vue plane et un schéma en coupe transversale 25 du substrat de transistor en couche mince dans lequel un deuxième motif conducteur et un motif à semi-conducteurs sont formés par un deuxième procédé à masque selon la présente invention ; Les figures 11A à 11H sont des schémas d'un procédé de fabrication du substrat de transistor en couche mince dans lequel le deuxième motif conducteur et le 30 motif à semi-conducteurs sont formés selon la présente invention ; Les figures 12A et 12B sont une vue plane et un schéma en coupe transversale du substrat de transistor en couche mince dans lequel un troisième motif conducteur et un film de passivation, dans lequel une pluralité de trous de contact sont formés, sont formés par un troisième procédé à masque selon la présente invention ; et 35 Les figures 13A à 13I sont des schémas d'un procédé de fabrication du substrat de transistor en couche mince dans lequel le troisième motif conducteur et le film de passivation sont fonnés selon la présente invention. d IRSC}I6113RFVETS''Brevets 0(~0:601 F-+,61 :Oa-trad [NT doc - 6 décembre 2006 - 12 '28 Il va maintenant être décrit en détail un ou plusieurs modes de réalisation préférés de la présente invention, dont des exemples sont illustrés sur les dessins joints. Par référence aux figures 6 à 13I, certains modes de réalisation de la présente invention sont expliqués dans ce qui suit. Premièrement, par référence aux figures 6 et 7, la configuration et le fonctionnement d'un substrat de transistor en couche mince selon la présente invention sont expliqués. Par référence aux figures 6 et 7, un substrat de transistor en couche mince selon la présente invention comprend une ligne de grille formée sur un substrat inférieur 110 ; une ligne de données 130 qui croise la ligne de grille 120 avec un film d'isolation de grille 125 ; un transistor en couche mince 140 formé au niveau de chacune des parties de croisement de la ligne de grille 120 et de la ligne de données 130 ; un film de passivation 150 qui couvre le transistor en couche mince formé sur le film d'isolation de grille 125 ; une électrode de pixel 160 qui pénètre le film de passivation 150 pour être connecté au transistor en couche mince 140 ; et un condensateur de stockage 170 formé au niveau d'une partie chevauchante de l'électrode de pixel 160 et de la ligne de grille 120. De plus, le transistor en couche mince selon la présente invention comprend également une pastille de grille 180 connectée à la ligne de grille 110, et une pastille de données 190 connectée à la ligne de données 130. Ici, la ligne de grille 120 émet un signal de grille fourni par un circuit de commande de grille (non représenté) connecté à la pastille de grille 180, à l'électrode de grille 122 qui constitue le transistor en couche mince 140.
La ligne de données 130 joue le rôle consistant à émettre le signal de données fourni par un circuit de commande de données (non représenté) connecté à la pastille de données 190, à l'électrode de source 132 et l'électrode de drain 133 qui constituent le transistor en couche mince 140 en association avec l'action marche/arrêt de l'électrode de grille 122.
Le transistor en couche mince 140 joue le rôle consistant à charger l'électrode de pixel 160 avec un signal de pixel de la ligne de données 130 en réponse au signal de grille de la ligne de grille 120, et comprend une électrode de grille 122 connectée à la ligne de grille 120 ; une électrode de source 132 connectée à la ligne de données 130 ; et une électrode de drain située face à l'électrode de source 132 avec un canal entre elles et qui est connectée à l'électrode de pixel 160 par un premier trou de contact 151 qui pénètre le film de passivation 150. À présent, le transistor en couche mince 140 comprend également une couche active 134 qui est formée de façon à chevaucher l'électrode de grille 122 avec le film "`HIRSCII6'BREV'ETS. [fi es ets 2600026OI -06104-tradTYT doc- 6 dccernbre 2006- I3i2S d'isolation de grille 125 entre elles et qui forme un canal entre l'électrode de source 132 et l'électrode de drain 133 ; et une couche de contact ohmique 135 formée sur la couche active 134, à l'exception d'une zone de canal servant à mettre la couche active 134 en contact ohmique avec l'électrode de source 132 et l'électrode de drain 133. À présent, la couche active 134 et la couche de contact ohmique 135 sont formées de façon à chevaucher la ligne de données 130 et l'électrode inférieure de pastille de données 191. Le film de passivation 150 couvre le transistor en couche mince 140 formé sur le film d'isolation de grille 125, et joue le rôle consistant à protéger la zone de pixels 161 et la couche active 134, qui forme le canal, de l'humidité ou des rayures qui peuvent être générées dans le procédé suivant. Ici, le film de passivation 150 est déposé sur le film d'isolation de grille 125 par un procédé de pulvérisation ou PECVD utilisant un matériau isolant inorganique tel que du nitrure de silicium SiNx, etc. et un matériau isolant organique tel qu'un composé organique acrylique, du BCB (benzocyclobutène) ou du PFCB (perfluorocyclobutane). À présent, les premier à troisième trous de contact 151, 152, 153 sont formés dans le film de passivation 150 par un procédé de photolithographie utilisant un masque. Ici, le premier trou de contact 151 pénètre le film de passivation 150 pour exposer l'électrode de drain 133, et le deuxième trou de contact 152 pénètre le film de passivation 150 et le film d'isolation de grille 125 pour exposer l'électrode inférieure de pastille de grille 181, et le troisième trou de contact 153 pénètre le film de passivation 150 pour exposer l'électrode inférieure de pastille de données 191. L'électrode de pixel 160 est formée dans le trou de pixel 162 de la zone de pixels 161 pour être connectée à l'électrode de drain 133 du transistor en couche mince 140 par le premier trou de contact 151 qui pénètre le film de passivation 150. À présent, un champ électrique est formé entre l'électrode de pixel 160 à laquelle le signal de pixel est fourni par le transistor en couche mince 140 et une électrode commune (non représentée) à laquelle une tension de référence est fournie.
Par conséquent, le champ électrique formé entre l'électrode de pixel 160 et l'électrode commune fait tourner les molécules de cristal liquide présentes entre les substrats sous l'effet d'une anisotropie diélectrique, et la transmittance de la lumière émise à travers la zone de pixels 161 est modifiée en fonction du degré de rotation des molécules de cristal liquide, ce qui permet de réaliser le niveau de gris.
Le condensateur de stockage 170 est formé sous une forme telle que la ligne de grille 120 et l'électrode de pixel 160 se chevauchent, avec le film d'isolation de grille 125 et le film de passivation 150 entre elles. Le condensateur de stockage 1 70 fait en HIRSCH6`.BREVETS ' Brece[ s',26000,_E018-061201-tradTXT doc - 6 décembre 2006 - 14 28 sorte que le signal de pixel, qui est chargé dans l'électrode de pixel, soit conservé de façon stable jusqu'à ce que le prochain signal de pixel soit chargé. La pastille de grille 180 est connectée au circuit de commande de grille (non représenté) pour fournir le signal de grille à la ligne de grille 120.
La pastille de grille 180 comprend une électrode inférieure de pastille de grille 181 s'étendant depuis la ligne de grille 120 ; un deuxième trou de contact qui pénètre le film d'isolation de grille 125 et le film de passivation 150 ; et une électrode supérieure de pastille de grille 182 connectée à l'électrode inférieure de pastille de grille 181 par le deuxième trou de contact 152. l0 À présent, l'électrode supérieure de pastille de grille 182 est formée sous une forme telle qu'elle est projetée sur la pastille de grille 180 et l'intérieur du deuxième trou de contact 152, ce qui permet de réaliser un bon contact électrique avec un circuit de commande prévu pour être monté sur la pastille de grille 180. La pastille de données 190 est connectée au circuit de commande de données 15 (non représenté) pour fournir le signal de données à la ligne de données 130. La pastille de données 190 comprend une électrode inférieure de pastille de données 191 formée sur le film d'isolation de grille devant s'étendre depuis la ligne de données ; un troisième trou de contact 153 qui pénètre le film de passivation 150 ; et une électrode supérieure de pastille de données 192 connectée à l'électrode infé- 20 rieure de pastille de données 191 par le troisième trou de contact 153. À présent, l'électrode supérieure de pastille de données 192 est formée sous une forme telle qu'elle est projetée sur la pastille de données 190 et l'intérieur du troisième trou de contact 153, ce qui permet de réaliser un bon contact électrique avec un circuit de commande prévu pour être monté sur la pastille de données 190. 25 Dans ce qui suit, par référence aux dessins annexés, un procédé de fabrication d'un substrat de transistor en couche mince selon la présente invention est expliqué en détail. Premièrement, par référence aux figures 8A et 8B, un procédé de formation d'un premier motif conducteur du substrat de transistor en couche mince selon la 30 présente invention est expliqué. Par référence aux figures 8A et 8B, un premier motif conducteur englobant la ligne de grille 120, l'électrode de grille 122 et l'électrode inférieure de pastille de grille 181 est formé sur le substrat inférieur 110 au moyen d'un premier procédé à masque. 35 Décrivons cela d'une façon plus précise : une couche métallique de grille 120A est formée sur le substrat inférieur 110 par un procédé de dépôt tel qu'un procédé de pulvérisation, etc., comme le montre la figure 9A. Ici, la couche métallique de grille 1 t] RSCH6,BREVETSBresets 260002601 6-06 1204-tradTXT doc - 6 décembre 2006 -15.28 120A est formée d'un métal du groupe aluminium AI, cuivre Cu, chrome Cr, molybdène Mo, etc. À présent, dans le cas où la couche métallique de grille 120A constituant le premier motif conducteur est formée d'un métal du groupe aluminium Al, qui corres- pond à une ligne de faible résistance, la couche métallique de grille 120A peut être formée en une double structure telle que AlNd/Mo, etc., pour améliorer la résistance de contact avec un oxyde indium-étain en film conducteur transparent qui forme le troisième motif conducteur. Puis, après avoir répandu une résine photosensible sur la couche métallique de grille 120A, on exécute un procédé de photolithographie utilisant un premier masque 200, ce qui permet de former un motif de résine photosensible prévu 250A sur la couche métallique de grille 120A, comme le montre la figure 9B. À présent, on exécute une gravure humide pour la couche métallique de grille qui est exposée par le motif de résine photosensible 250A, ce qui permet de former le premier motif conducteur englobant la ligne de grille 120, l'électrode de grille 122 connectée à la ligne de grille, et l'électrode inférieure de pastille de grille sur le substrat inférieur 110, comme le montre la figure 9C. Comme décrit ci-dessus, après la formation du premier motif conducteur sur le substrat inférieur 110, on forme un deuxième motif conducteur et un motif à semi- conducteurs englobant une couche de contact ohmique et une couche active, qui forme un canal sur le substrat inférieur 110 dans lequel le premier motif conducteur est formé, par un deuxième procédé à masque, comme le montrent les figures I OA et IOB. Par référence aux figures 10A et 10B, après avoir répandu le film d'isolation de grille 125 sur le substrat inférieur 110 dans lequel le premier motif conducteur est formé, on exécute un procédé de photolithographie utilisant un premier masque 200, ce qui permet de former le motif à semi-conducteurs englobant la couche de contact ohmique 135 et la couche active 134 formant le canal ; et un deuxième motif conducteur englobant la ligne de données 130, l'électrode de source 132 connectée à la ligne de données 130, l'électrode de drain 133 qui est située face à l'électrode de source 132 avec le canal entre elles, et l'électrode inférieure de pastille de données 191. Décrivons cela d'une façon plus précise : le film d'isolation de grille 125 est déposé sur toute la surface du substrat inférieur 110 dans lequel le premier motif conducteur est formé par un procédé de dépôt tel qu'un procédé PECVD, de pulvérisation, etc., comme le montre la figure 11A. Ici, le film d'isolation de grille 125 est formé d'un matériau isolant inorganique tel que de l'oxyde de silicium SiOx, du nitrure de silicium SiNx, etc. V`HIRSCH6BREVETS Bre,ets 2600006018-061204-tradTYT. doc - 6 décembre 2006 - 16 28 Puis, comme le montre la figure 11B, une couche de silicium amorphe 134A, une couche de silicium amorphe n+ 135A et une couche métallique de données 135A sont déposées séquentiellement sur le film d'isolation de grille 125 par un procédé de dépôt tel qu'un procédé PECVD, de pulvérisation, etc.
Ici, la couche métallique de données 130A est formée de molybdène Mo, de titane Ti, de tantale Ta, d'alliage de molybdène Mo, etc. Puis, après qu'une résine photosensible a été répandue sur toute la surface de la couche métallique de données 130A, on exécute un procédé de photolithographie utilisant un troisième masque 300, qui est un masque d'exposition diffractive, ce qui permet de former un motif de résine photosensible 350 présentant une différence étagée sur la couche métallique de données 130A, comme le montre la figure 11C. Ici, le troisième masque 300 est un masque de demi-teinte dans lequel une partie d'exposition diffractive (ou partie de semi-transmission) correspond à une zone dans laquelle le canal du transistor en couche mince 140 doit être formé.
Par conséquent, le motif de résine photosensible 350A formé dans la zone de canal du transistor en couche mince 140 a une hauteur inférieure à celle du motif de résine photosensible 350B formé dans une zone dans laquelle la ligne de données 130 doit être formée ou du motif de résine photosensible 350C formé dans une zone dans laquelle l'électrode inférieure de pastille de données 191 doit être formée.
Comme décrit ci-dessus, après la formation du motif de résine photosensible 350 présentant une différence étagée sur la couche métallique de données 130A, la couche métallique de données 130A exposée par le motif de résine photosensible 350 est éliminée par une gravure humide, comme le montre la figure I ID. Le motif de résine photosensible 350A couvrant la zone de canal est ensuite éliminé par un procédé de volatilisation utilisant du plasma à oxygène 02, la couche métallique de données formée dans la zone de canal du transistor en couche mince 140 est exposée, comme le montre la figure 11E. À présent, une partie du motif de résine photosensible 350B, 350C couvrant la zone dans laquelle la ligne de données 130 doit être formée et la zone dans laquelle l'électrode inférieure de pastille de données 191 doit être formée est éliminée par le procédé de volatilisation utilisant le plasma à oxygène 02. La couche métallique de données 130A exposée par le motif de résine photo-sensible 350 volatilisé est ensuite éliminée par une gravure sèche, ce qui permet de diviser la couche métallique de données 130A en l'électrode de source 132 et l'élec- trode de drain 133 et d'ouvrir en même temps la couche de silicium amorphe n+ 135A formée dans la zone de canal, comme le montre la figure 11F. À présent, l'électrode inférieure de pastille de données 191 est également formée. Y.HIRSCH6 BREVETS' Bre.ets26000C601 8-06 1 204-tradTXT doc - 6 décembre 2006 - 17/28 Comme décrit ci-dessus, la couche de silicium amorphe n+ 135A ouverte est éliminée par la gravure sèche pour ouvrir la couche de silicium amorphe 134A, ce qui permet de former la couche de contact ohmique 135 et la couche active 134 qui établit le canal entre l'électrode de source 132 et l'électrode de drain 133, comme le montre la figure 11G. Le motif de résine photosensible 350 qui subsiste est ensuite éliminé par un procédé d'élimination, ce qui permet de former le deuxième motif conducteur englobant un motif à semi-conducteurs formant le canal du transistor en couche mince 140, la ligne de données 130, l'électrode de source 132 connectée à la ligne de données 130, l'électrode de drain 133 qui est située face à l'électrode de source 132 avec le canal entre elles, et l'électrode inférieure de pastille de données 191, comme le montre la figure 11H. Comme décrit ci-dessus, après la formation du deuxième motif conducteur, un troisième motif conducteur est formé sur le film de passivation dans lequel une pluralité de trous de contact est formée par un troisième procédé à masque, comme le montrent les figures 12A et 12B. Par référence aux figures I2A et 12B, un troisième motif conducteur englobant le film de passivation 150 dans lequel les premier à troisième trous de contact 151, 152, 153 sont formés, l'électrode de pixel 160 formée sur le film de passivation 150, l'électrode supérieure de pastille de grille 182 et l'électrode supérieure de pastille de données 192 est formé par le procédé de photolithographie utilisant un troisième masque sur le film d'isolation de grille 125 dans lequel le deuxième motif conducteur est formé. Décrivons cela d'une façon plus précise : comme le montre la figure 13A, le film de passivation 150 est déposé sur toute la surface du film d'isolation de grille 125 dans lequel le deuxième motif conducteur est formé. Puis, après le dépôt d'une première résine photosensible 400 sur toute la surface du film de passivation 150, on exécute le procédé de photolithographie utilisant le troisième masque, qui est le masque d'exposition diffractive, ce qui permet de former un motif de résine photosensible 550 présentant une différence étagée sur le film de passivation 150, comme le montre la figure 13B. Ici, le troisième masque 400 est le masque d'exposition diffractive dans lequel la partie d'exposition diffractive (ou partie de semi-transmission) est formée dans une zone dans laquelle l'électrode de pixel doit être formée, une partie de transmission est formée dans une zone dans laquelle les trous de contact 151, 152, 153 doivent être formés, et une partie de blindage est formée dans une zone autre que ces zones. Par conséquent, on exécute le procédé de photolithographie pour la première résine photosensible 500 en utilisant le troisième masque 300, ce qui permet de VyHIRSCIi6ABREVETSBrecets,26000 2601 R-061204- radTXT doc - 6 décernlxe 2006 - 18'2R former un motif de résine photosensible 550 englobant un trou ouvert 550A pour former les trous de contact 151, 152, 153 sur le film de passivation 150, un motif de résine photosensible 550B formé dans la zone dans laquelle le troisième motif conducteur doit être formé, et un motif de résine photosensible 550C formé dans une zone autre que ces zones. À présent, le motif de résine photosensible 550B formé dans la zone dans laquelle le troisième motif conducteur doit être formé par la partie d'exposition diffractive du troisième masque 400 a une hauteur inférieure à celle du motif de résine photosensible 550C formé dans une zone autre que ces zones.
Comme décrit ci-dessus, après la formation du motif de résine photosensible 550 présentant la différence étagée sur le film de passivation 150, la gravure sèche pour le film de passivation 150 exposé est effectuée par le motif de résine photo-sensible 550A pour former les premier à troisième trous de contact 151, 152, 153, comme le montre la figure 13C.
Ici, le premier trou de contact 151 pénètre le film de passivation 150 pour exposer l'électrode de drain, le deuxième trou de contact 152 pénètre le film de passivation 150 et le film d'isolation de grille 125 pour exposer l'électrode inférieure de pastille de grille 181, et le troisième trou de contact 153 pénètre le film de passivation 150 pour exposer l'électrode inférieure de pastille de données 192. À présent, comme le montre la figure 13D, l'électrode inférieure de pastille de données 191 et l'électrode de drain 133 exposée par un trou de contact formé sur le film de passivation 150 sont gravées. Puis, après qu'un procédé de volatilisation pour le motif de résine photo-sensible 550 a été exécuté au moyen du plasma à oxygène 02, un oxyde indium-étain en film conducteur transparent servant à former le troisième motif conducteur englobant l'électrode de pixel 160, l'électrode supérieure de pastille de grille 182 et l'électrode supérieure de pastille de données 192 est déposé sur toute la surface du film de passivation 150 exposé et le motif de résine photosensible 550 dont la hauteur est abaissée par le procédé de volatilisation, comme le montre la figure 13E. Comme décrit ci-dessus, après le dépôt de l'oxyde indium-étain en film
conducteur transparent sur toute la surface du film de passivation 150 et le motif de résine photosensible 550 volatilisé, une deuxième résine photosensible 600 est déposée sur toute la surface du film de passivation 1 50 et le motif de résine photosensible 550 dans lequel l'oxyde indium-étain en film conducteur transparent est formé, puis un traitement à chaud est exécuté, comme le montre la figure 13F. À présent, l'oxyde indium-étain en film conducteur transparent formé sur le motif de résine photosensible 550 par le traitement à chaud présente une structure ',HIRSCH6'BREVETS Beccts20 0O 226016-061204 oadTXT doc- 6 décembre 2006 -I4"2{ amorphe, mais l'oxyde indium-étain en film conducteur transparent répandu sur la deuxième résine photosensible 600 est modifié pour présenter une poly-structure. Le procédé de volatilisation pour la deuxième résine photosensible 600 est ensuite exécuté au moyen du plasma à oxygène 02, ce qui permet d'exposer l'oxyde indium-étain en film conducteur transparent formé sur le motif de résine photo-sensible 550 qui est formé par la première résine photosensible 500, comme le montre la figure 13G. Comme décrit ci-dessus, après l'exposition de l'oxyde indium-étain en film conducteur transparent qui est formé sur le motif de résine photosensible 550 volati- lisé, l'oxyde indium-étain en film conducteur transparent exposé sur le motif de résine photosensible 550 est éliminé par la gravure humide, comme le montre la figure 13H. À présent, l'oxyde indium-étain en film conducteur transparent formant le troisième motif conducteur couvert par la deuxième résine photosensible 600 n'est pas éliminé, à cause d'un taux de sélection de gravure avec l'oxyde indium-étain en film conducteur transparent présentant une structure amorphe, qui est formé sur le motif de résine photosensible 550. Le motif de résine photosensible 550 et la deuxième résine photosensible 600 qui subsistent sur le film de passivation 150 sont ensuite éliminés par un procédé d'élimination, et le troisième motif conducteur englobant l'électrode de pixel 160, l'électrode supérieure de pastille de grille 182 et l'électrode supérieure de pastille de données 192 est formé sur le film de passivation 150, comme le montre la figure 13I. Ici, l'électrode de pixel 160 est connectée à l'électrode de drain 133 du transistor en couche mince 140 par le premier trou de contact 151 qui pénètre le film de passivation 150 et forme un champ électrique servant à aligner le cristal liquide avec l'électrode commune. À présent, l'électrode de pixel 160 est formée de façon à chevaucher la ligne de grille 120 avec le film d'isolation de grille 125 et le film de passivation 150 entre elles, ce qui permet de former un condensateur de stockage 170.
L'électrode supérieure de pastille de grille 182 est connectée à l'électrode inférieure de pastille de grille par le deuxième trou de contact 152 qui pénètre le film de passivation 150 et le film d'isolation de grille 125. Ici, l'électrode supérieure de pastille de grille 182 est formée dans une forme projetée sur la pastille de grille 180. De plus, l'électrode supérieure de pastille de données 192 est connectée à l'électrode inférieure de pastille de données par le troisième trou de contact 153 qui pénètre le film de passivation 150, la couche semi-conductrice 134 et le film d'isolation de grille 125. Ici, l'électrode supérieure de pastille de grille 192 est formée dans une forme projetée sur la pastille de grille 190. \,IIIRSCHb BRFV'ETS Brecets,26000Q6018-061204-tradTXT doc - 6 décembre 2006 - 20/28 Comme décrit ci-dessus, le procédé de fabrication du substrat de transistor en couche mince selon la présente invention a pour effet qu'il est possible de former la bonne conception de motif et d'éliminer en même temps la différence étagée grâce au procédé à trois masques.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ciùdessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi, diverses modifications et variations peuvent apparaître à l'homme du métier qui restent comprises dans la portée des revendications. '!HIRSCI16BREV ETS`.Brecets _'6000 260! 8-061'_08-tradTST dnc - 6 décembre 2006 - 21'28

Claims (18)

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un substrat de transistor en couche mince, comprenant : - la formation d'une ligne de grille sur un substrat ; - la formation d'une ligne de données qui croise la ligne de grille avec un film d'isolation de grille entre elles ; - la formation d'un transistor en couche mince au niveau de la partie de croise-ment de la ligne de grille et de la ligne de données ; - la formation d'un premier motif de résine photosensible pour ouvrir une zone dans laquelle un trou de contact et une électrode de pixel doivent être formés après la formation d'un film de passivation sur le film d'isolation de grille dans lequel le transistor en couche mince est formé ; - la formation d'un deuxième motif de résine photosensible qui expose un film conducteur transparent formé dans une zone autre que la zone dans laquelle le trou de contact et l'électrode de pixel doivent être formés après le dépôt du film conducteur transparent sur toute la surface du film de passivation dans lequel le premier motif de résine photosensible est formé ; et - la formation du film de passivation et de l'électrode de pixel dans laquelle le trou de contact est formé en éliminant les premier et deuxième motifs de résine photosensibles qui subsistent sur le film de passivation après la gravure du film conducteur transparent qui est exposé par le deuxième motif de résine photosensible.
2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel le substrat de transistor en couche mince comprend en outre un condensateur de stockage ayant la ligne de grille et l'électrode de pixel qui chevauchent la ligne de grille avec le film d'isolation de grille et le film de passivation.
3. Procédé de fabrication selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre : - la formation d'une pastille de grille englobant une électrode inférieure de pastille de grille connectée à la ligne de grille, un trou de contact qui pénètre le film de passivation et le film d'isolation de grille pour exposer l'électrode inférieure de pastille de grille, et une électrode supérieure de pastille de grille connectée à l'électrode inférieure de pastille de grille par le trou de contact, et - dans lequel l'électrode supérieure de pastille de grille est formée dans une forme projetée sur la pastille de grille. ' HIRSCHb BREVETS BIeceIs.26000~ 260 1 8-061 204-tradTXT doc - 6 décembre 2006 - 22128
4. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à, comprenant en outre : - la formation d'une pastille de données englobant une électrode inférieure de pastille de données connectée à la ligne de données, un trou de contact qui pénètre le film de passivation pour exposer l'électrode inférieure de pastille de données, et une électrode supérieure de pastille de données connectée à l'électrode inférieure de pastille de données par le trou de contact, et - dans lequel l'électrode supérieure de pastille de données est formée dans une forme projetée sur la pastille de données.
5. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à, dans lequel l'étape consistant à former le premier motif de résine photosensible comprend l'étape consistant à : - former le premier motif de résine photosensible ; - former le film de passivation sur toute la surface du film d'isolation de grille ; - ouvrir une résine photosensible de la zone de passivation dans laquelle le trou de contact doit être formé par un procédé de photolithographie utilisant un masque après la formation de la résine photosensible sur toute la surface du film de passivation; -graver partiellement la résine photosensible du film de zone de passivation dans lequel l'électrode de pixel doit être formée par le procédé de photolithographie utilisant le masque ; et - volatiliser la résine photosensible pour éliminer la résine photosensible partiellement éliminée dans le film de passivation dans lequel l'électrode de pixel doit être formée.
6. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à, dans lequel l'étape consistant à former le deuxième motif de résine photosensible comprend l'étape consistant à : - former une résine photosensible sur toute la surface du film de passivation après la formation du film conducteur transparent sur le film de passivation dans lequel le premier motif de résine photosensible est formé ; et -volatiliser la résine photosensible pour exposer le film conducteur transparent formé dans une zone autre que le film de zone de passivation dans lequel le trou de contact et l'électrode de pixel doivent être formés.
7. Procédé de fabrication selon la revendication 6, comprenant en outre: ",HIRSCH6BREVETS`..Brevets' 26000 20018-061204-IradTXT doc - 6 décembre 2006 - 23/28- l'exécution d'un traitement à chaud pour polymériser le film conducteur transparent qui est couvert par le deuxième motif de résine photosensible après la formation de la résine photosensible sur toute la surface du film de passivation.
8. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à, dans lequel l'étape consistant à former le trou de contact sur le film de passivation comprend l'étape consistant à : - former un premier trou de contact qui pénètre le film de passivation pour exposer une électrode de drain ; - exposer une électrode inférieure de pastille de grille en pénétrant le film de passivation et le film d'isolation de grille ; et -exposer une électrode inférieure de pastille de drain en pénétrant le film de passivation.
9. Procédé de fabrication d'un substrat de transistor en couche mince, comprenant : - la formation d'un premier motif conducteur englobant une ligne de grille, une électrode de grille connectée à la ligne de grille et une électrode inférieure de pastille de grille sur un substrat ; - la formation d'un motif à semi-conducteurs qui forme un canal sur un film d'isolation de grille qui couvre le substrat et un deuxième motif conducteur englobant une ligne de données, une électrode de source connectée à la ligne de données, une électrode de drain qui est située face à l'électrode de source avec un canal entre elles et une électrode inférieure de pastille de données ; - la formation d'un premier motif de résine photosensible pour ouvrir et exposer une zone de passivation dans laquelle un trou de contact et une électrode de pixel doivent être formées après la formation d'un film de passivation sur le film d'isolation de grille ; - la formation d'un deuxième motif de résine photosensible pour exposer un film conducteur transparent formé dans une zone autre que le film de zone de passivation après le dépôt du film conducteur transparent sur toute la surface du film de passivation dans lequel le premier motif de résine photosensible est formé ; et - la formation d'un troisième motif conducteur englobant le film de passivation dans lequel le trou de contact est formé en éliminant les premier et deuxième motifs de résine photosensible qui subsistent sur le film de passivation, une électrode de pixel, une électrode supérieure de pastille de grille et une électrode supérieure de pastille de données après l'élimination du film conducteur transparent exposé par le deuxième motif de résine photosensible. UHIRSCH6 BREVETS Brevets 26000260I8-061204-1rndfXT ,inc - 6 décembre 2006-24 28
10. Procédé de fabrication selon la revendication 9, dans lequel l'étape consistant à former le premier motif conducteur comprend l'étape consistant à : - déposer une couche métallique de grille sur toute la surface d'un substrat ; - former un motif de résine photosensible qui expose la couche métallique de grille par un procédé de photolithographie utilisant un premier masque après la formation d'une résine photosensible sur la couche métallique de grille ; - graver la couche métallique de grille exposée par le motif de résine photosensible ; et - éliminer le motif de résine photosensible, qui subsiste sur la couche 10 métallique de grille gravée, par un procédé d'élimination.
11. Procédé de fabrication selon la revendication 9 ou 10, dans lequel l'étape consistant à former le deuxième motif conducteur comprend l'étape consistant à: 15 - former séquentiellement un film d'isolation de grille, un motif à semi-conducteurs englobant une couche de contact ohmique et une couche active qui forment un canal, et une couche métallique de données sur le substrat dans lequel le premier motif conducteur est formé ; -former le motif de résine photosensible dont une zone de canal est partielle- 20 ment gravée par un procédé de photolithographie utilisant un deuxième masque après la formation de la résine photosensible sur toute la surface de la couche métallique de données ; - graver séquentiellement la couche métallique de données exposée, une couche de contact ohmique et une couche active par le motif de résine photosensible 25 partiellement gravé ; et - éliminer le motif de résine photosensible, qui subsiste sur la couche métallique de données gravée, par un procédé d'élimination.
12. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 9 à 30 11, dans lequel l'étape consistant à former le premier motif de résine photosensible sur le film de passivation comprend l'étape consistant à : -former le film de passivation sur toute la surface du film d'isolation de grille dans lequel le deuxième motif conducteur est formé ; - ouvrir partiellement et graver la résine photosensible du film de zone de 35 passivation dans lequel le trou de contact et l'électrode de pixel doivent être formés par un procédé de photolithographie utilisant un troisième masque après la formation de la résine photosensible sur toute la surface du film de passivation ; et HIRSCH6'BREV'ETS' Brerets, 260002601 S-061203-tradTXT doc - 6 décembre 2006 - 25'28- volatiliser la résine photosensible pour éliminer la résine photosensible qui est partiellement éliminée dans le film de passivation dans lequel l'électrode de pixel doit être formée.
13. Procédé de fabrication selon la revendication 12, dans lequel l'étape consistant à former le trou de contact sur le film de passivation comprend l'étape consistant à : - former un premier trou de contact qui pénètre le film de passivation pour exposer une électrode de drain du transistor en couche mince ; Io - former un deuxième trou de contact qui pénètre le film de passivation et le film d'isolation de grille pour exposer l'électrode inférieure de pastille de grille ; et - former un troisième trou de contact qui pénètre le film de passivation pour exposer l'électrode inférieure de pastille de données. 15
14. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, dans lequel l'étape consistant à former le deuxième motif de résine photosensible comprend l'étape consistant à : - former le film conducteur transparent sur toute la surface du film de passivation dans lequel le premier motif de résine photosensible est formé ; 20 - former une résine photosensible sur toute la surface du film de passivation dans lequel le film conducteur transparent est formé ; et - volatiliser la résine photosensible pour exposer le film conducteur transparent formé dans une zone autre que le film de zone de passivation dans lequel le trou de contact et l'électrode de pixel doivent être formés. 25
15. Procédé de fabrication selon la revendication 14, comprenant en outre : - l'exécution d'un traitement à chaud pour polymériser le film conducteur transparent qui est couvert par le deuxième motif de résine photosensible après la 30 formation de la résine photosensible sur toute la surface du film de passivation.
16. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 9 à 15, dans lequel l'étape consistant à former le film de passivation et le troisième motif conducteur comprend l'étape consistant à : 35 - éliminer le film conducteur transparent exposé par le deuxième motif de résine photosensible ; - former un trou de contact sur le film de passivation en éliminant les premier et deuxième motifs de résine photosensible ; et HIRSCII ,BREVETSvBrevetsV26000 26018-061204-vadTX"F doc - 6 décembre 2006 - 26/28 27 - former l'électrode de pixel, l'électrode supérieure de pastille de grille et l'électrode supérieure de pastille de données sur le film de passivation dans lequel le trou de contact est formé.
17. Procédé de fabrication selon la revendication 16, dans lequel l'étape consistant à former le trou de contact sur le film de passivation comprend l'étape consistant à - former un premier trou de contact qui pénètre le film de passivation pour mettre l'électrode de pixel en contact avec l'électrode de drain du transistor en couche mince ; - former un deuxième trou de contact qui pénètre le film de passivation et le film d'isolation de grille pour mettre l'électrode inférieure de pastille de grille en contact avec l'électrode supérieure de pastille de données ; et - former un troisième trou de contact pénétrant de façon à mettre l'électrode inférieure de pastille de données en contact avec l'électrode supérieure de pastille de données.
18. Procédé de fabrication selon la revendication 16, dans lequel l'élec-trode supérieure de pastille de grille est formée dans une forme projetée dans une partie supérieure d'une pastille de grille, et l'électrode supérieure de pastille de données est formée dans une forme projetée dans une partie supérieure d'une pastille de données. P HIRSCH6BREVETS Hrevets"_60002601 E-061204-trad XT doc 6 décembre 2006
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