FR2910714A1 - Dispositif d'affichage a cristaux liquides muni d'un photocapteur et son procede de fabrication - Google Patents
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Abstract
Dispositif d'affichage à cristaux liquides comportant des premier et second substrats, le second substrat comportant une région (I) de transistors en couches minces (TFT) ; une région (II) de TFT ; et une région (III) formant le photocapteur. pour capter la lumière externe en provenance des environs.Le photocapteur comprend une région de non implantation ionique (319) formée entre des régions d'implantation ionique de type p (312b) et de type n (316b), un film anti-implantation ionique (308c) formé sur un film d'isolation et en chevauchement avec la région de non implantation ionique (319) ; et un trou de contact (322d) passant au travers du film de passivation et du film anti-implantation ionique (308c) au-dessus de la région de non implantation ionique (319), afin de fournir la lumière externe à la région de non implantation ionique.Application à un dispositif d'affichage à cristaux liquides comportant un photocapteur avec un rendement de détection amélioré
Description
DISPOSITIF D'AFFICHAGE A CRISTAUX LIQUIDES MUNI D'UN PHOTOCAPTEUR ET SON
PROCEDE DE FABRICATION La présente invention concerne un dispositif d'affichage à cristaux liquides, et 5 plus particulièrement, un dispositif d'affichage à cristaux liquides comportant un photocapteur avec un rendement de détection amélioré, et un procédé de fabrication de ce dispositif d'affichage. Comme pour divers dispositifs électroniques mobiles, par exemple, le téléphone mobile, l'assistant numérique personnel (ANP/PDA) et l'ordinateur blocùnotes dont l'utilisation s'est récemment développée, on constate une demande croissante pour des dispositifs d'affichage à écran plat avec un profil mince et d'un poids léger. Des exemples de dispositifs d'affichage à écran plat comportent des dispositifs d'affichage à cristaux liquides (LCD : liquid crystal display), des afficheurs à émission de champ (FED : field emission display), et des panneaux 15 d'affichage à plasma (PDP : plasma display panel). Parmi les dispositifs d'affichage à écran plat, le dispositif d'affichage à cristaux liquides est celui qui suscite le plus d'intérêt en raison de sa technologie, qui convient pour la production en série, un procédé de pilotage aisé et l'obtention d'une résolution élevée. Le dispositif d'affichage à cristaux liquides correspond à un dispositif 20 d'affichage de type émissif, qui commande le facteur de transmission lumineuse au travers d'une couche de cristaux liquides par anisotropie de réfraction, affichant de ce fait des images souhaitées sur un écran. Pour afficher les images souhaitées dans le dispositif d'affichage à cristaux liquides, une unité de rétroéclairage dont la lumière passe au travers de la couche de cristaux liquides est nécessaire. Ainsi, le dispositif 25 d'affichage à cristaux liquides est composé de l'écran à cristaux liquides et de l'unité de rétroéclairage prévue à l'arrière de l'écran à cristaux liquides. L'unité de rétroéclairage émet une lumière d'une luminosité constante vers l'écran à cristaux liquides. C'estùàùdire, étant donné que l'unité de rétroéclairage émet une lumière d'une luminosité constante même dans le cas d'environnement 30 relativement clair, ceci engendre une augmentation de la consommation en puissance. En pratique, l'unité de rétroéclairage utilise un grand pourcentage d'une puissance totale, de façon détaillée, près de 80 % ou plus de la puissance totale utilisée pour piloter le dispositif d'affichage à cristaux liquides. Afin de fabriquer un dispositif d'affichage à cristaux liquides d'un type à basse consommation en 35 puissance, il existe divers procédés pour abaisser la consommation en puissance de l'unité de rétroéclairage. Un parmi les divers procédés pour abaisser la consommation en puissance d'une unité de rétroéclairage consiste à mettre à disposition un dispositif d'affichage à R Brev et 300''7 ;0-07 1 2 1 3 -TNT l'OFIR DFPOT do,: 2910714 2 cristaux liquides comportant un photocapteur qui peut capter la luminosité d'une lumière externe provenant des environs. Comme représenté sur la figure 1, un dispositif d'affichage 100 à cristaux liquides comportant un photocapteur pour capter une luminosité d'une lumière externe en provenance des environs comprend un écran 150 à cristaux liquides prévu avec un substrat supérieur 110, un substrat inférieur 120 et une couche de cristaux liquides 130 entre les substrats supérieur 110 et inférieur 120 ; et un rétroéclairage 200 prévu au niveau du substrat inférieur 120 et émettant une lumière vers le écran 150 à cristaux liquides. L'écran 150 à cristaux liquides est défini avec une région 1 U d'affichage pour afficher des images cinématographiques ; une région de non affichage sur laquelle des images cinématographiques ne sont pas affichées ; et une région de matrice noire prévue entre la région d'affichage et la région de non affichage, pour bloquer la lumière. Le substrat supérieur 110 correspond à un substrat de filtres chromatiques. A 15 ce moment, des filtres chromatiques R, G et B 101 sont formés dans la région de pixels du substrat supérieur 110, et des films de matrice noire 105 sont formés dans la région de rnatrice noire du substrat supérieur 110. Bien que non représenté de façon détaillée, le film de matrice noire 105 est prévu à la frontière (non représentée) de pixels, empêchant de ce fait une fuite de lumière. Le filtre chromatique 101 est un 20 film de résine comportant un colorant ou une couleur. En plus, une couche d'enrobage (non représentée) peut être formée pour aplanir la surface des filtres chromatiques 101. Sur la couche d'enrobage, on trouve une électrode commune 103 pour appliquer une tension à la couche de cristaux liquides 130. Le substrat inférieur 120 est prévu avec une pluralité de lignes de grille 125 et 25 de lignes de données 127 se croisant entre elles pour définir les pixels. De même, un dispositif de commutation pour commuter chaque pixel est prévu au niveau de chaque croisement des lignes de grille 125 et de données 127. Par exemple, le dispositif de commutation est formé d'un transistor en couches minces 121 comportant une électrode de grille, une couche semiùconductrice et des électrodes 30 source et drain. Puis, une plage de contact 125a de grille est prévue au niveau d'un côté de chaque ligne de grille 125 et une plage de contact 127a de données est prévue au niveau d'un. côté de chaque ligne de données 127, dans lesquelles les plages de contact 125a et 127a de grille et de données appliquent des signaux aux lignes de grille 125 et de données 127 respectives. Chaque pixel est prévu avec une électrode 35 123 de pixel, dans laquelle l'électrode 123 de pixel du substrat inférieur 120 fait face à l'électrode commune 103 du substrat supérieur 110. L'électrode commune 103 et l'électrode 123 de pixel sont formées à partir de matériaux conducteurs transparents qui conviennent pour transmettre la lumière vers le rétroéclairage 200. R.Brevets'.2 7200'y27230-07 1213-'IXT PC)l'R DEPO"I.doc 2910714 3 De même un photocapteur 140 est formé dans la région de matrice noire du substrat inférieur 120 pour capter la luminosité d'une lumière externe et commander la clarté du rétroéclairage. Pour exposer le photocapteur 140 à l'environnement externe, une portion correspondante dans la matrice noire du substrat supérieur 110 5 est partiellement retirée. Comme représenté sur la figure 2, comme la portion correspondante de la matrice noire 105 est retirée de la région de matrice noire du substrat supérieur 110, le photocapteur 140 du substrat inférieur 120 est exposé à l'environnement externe. A ce moment, le photocapteur 140 est formé simultanément à la formation du transistor en couches minces 121. La figure 3 est une vue en coupe transversale illustrant un transistor en couches minces et un photocapteur inclus dans un dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la technique apparentée. Comme représenté sur la figure 3, un substrat 120 comprend une région (I) de 15 transistors en couches minces ayant un canal à région d'implantation ionique de type p ; une région (II) de TFT ayant un canal à région d'implantation ionique de type n ; et une région (III) de photocapteur. En se référant à la figure 3, une couche semiùconductrice de type p 163, une couche semiùconductrice de type n 164 et une couche semiùconductrice de type n et 20 de type p 165 sont modifiées à intervalles fixes sur le substrat 120 comportant une couche tampon 162. Puis, un film d'isolation 166 de grille est formé sur la couche semiùconductrice de type p 163, la couche semiùconductrice de type n 164 et la couche semiùconductrice de type n et de type p 165. De même, une électrode 168 de grille est formée sur le film d'isolation 166 de grille auùdessus de la couche semi 25 conductrice de type p 163 et la couche semiùconductrice de type n 164. De même, une couche intermédiaire isolante 170 comportant un trou de contact pour exposer la couche semiùconductrice est formée sur l'électrode 168 de grille. Puis, des électrodes source et drain 172 sont formées sur la couche intermédiaire isolante 170, clans lesquelles les électrodes source et drain 172 sont respectivement 30 raccordées à la couche semiùconductrice de type p 163, la couche semiùconductrice de type n 164 et la couche semiùconductrice de type n et de type p 165 au travers du trou de contact pour exposer la couche semiùconductrice. La couche semiùconductrice de type n 164 est formée de telle manière que sa région en contact avec les électrodes source et drain 172 soit prévue avec une région 35 d'implantation ionique de type n+ 164a, sa région en contact avec le film d'isolation 166 de grille soit prévue avec une région de non implantation ionique 164b, et la région intercalée soit prévue avec une couche LDD de type n 164c. R Brevet `272Or2721tO-071213-TXT POt!R DEPOT.doc 2910714 4 La couche semiùconductrice de type p 163 est formée sans couche LDD additionnelle et est formée de telle manière que sa région en contact avec les électrodes source et drain 172 soit prévue avec une région d'implantation ionique de type p 163a et sa région en contact avec le film d'isolation 166 de grille soit prévue 5 avec une région de non implantation ionique 163b. La couche semiùconductrice de type n et de type p 165 est formée de telle manière que sa région en contact avec les électrodes source et drain 172 soit prévue avec des régions d'implantation ionique de type p+ et de type n+ 165a et 165b, et sa région en contact avec le film d'isolation 166 de grille soit prévue avec une région 10 d'implantation ionique 165e. Lors du processus d'implantation ionique pour former la couche LDD, la couche LDD de type n 164c de la couche semiùconductrice de type n 164 est formée en utilisant l'électrode de grille formée sur le film d'isolation de grille en tant qu'un masque d'implantation ionique, plutôt qu'en utilisant un masque d'un dessin de résine photosensible. Cependant, l'électrode de grille ainsi que le masque de dessin de résine photosensible n'est pas formée dans la région (III) de photocapteur lors du processus d'implantation ionique pour former la couche LDD. Ainsi, des ions de type n sont dopés dans la région d'implantation ionique 165e entre la région d'implantation ionique de type p+ 165a et la région d'implantation ionique de type n' 165b. Dans le cas de la région (III) de photocapteur, si la région d'implantation ionique 165e est formée entre la région d'implantation ionique de type p' 165a et la région d'implantation ionique de type n+ 165b, il est difficile de vérifier l'intensité d'un courant dans la région de photocapteur selon l'intensité d'une lumière externe.
En d'autres termes, si la lumière externe devient forte, elle élève l'intensité d'un courant circulant au travers des électrodes source et drain, c'estùàùdire, les régions d'implantation ionique de type p+ et de type n+ 165a et 165b. Entre temps, si la lumière externe devient faible, elle abaisse l'intensité d'un courant circulant au travers des électrodes source et drain. Par conséquent, il est possible de vérifier l'intensité d'un courant dans la région de photocapteur selon l'intensité d'une lumière externe. Cependant, la région de photocapteur de la technique apparentée ne peut vérifier l'intensité d'un courant selon l'intensité d'une lumière externe étant donné que la région d'implantation ionique de type n 165e formée entre la région d'implantation ionique de type p+ 165a et la région d'implantation ionique de type n+ 165b affecte l'intensité d'un courant circulant au travers des régions d'implantation ionique de type p+ et de type n+, de sorte que le rendement de détection d'une région de photocapteur se détériore. C'estùàùdire, comme représenté sur la figure 4, la région de photocapteur de la technique apparentée présente la propriété non linéaire R-'13re^et:27200'27280-071213-TNT POUR DFPOT (1t 2910714 5 d'un courant de drain selon une tension drainùsource Vds, moyennant quoi il est difficile de vérifier la différence d'un courant selon l'intensité d'une lumière externe, de manière précise. Par conséquent, la présente invention propose un dispositif d'affichage à 5 cristaux liquides muni d'un photocapteur et leur procédé de fabrication qui pare sensiblement à un ou plusieurs problèmes dus à des limitations et inconvénients de la technique apparentée. Un objet de la présente invention consiste à mettre à disposition un dispositif d'affichage à cristaux liquides comportant un photocapteur avec un rendement de 10 détection amélioré, et son procédé de fabrication. Pour parvenir à ces objets et autres avantages, et selon l'invention, un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur comprend un écran à cristaux liquides comportant des premier et second substrats liés entre eux, avec une couche de cristaux liquides positionnée entre eux, et le photocapteur, formé sur le second 15 substrat, pour capter une lumière externe provenant des environs, dans lequel le photocapteur comprend une couche semiùconductrice formée sur le second substrat et prévu avec une région d'implantation ionique de type n+, une région de non implantation ionique et une région légèrement dopée ; un film d'isolation, formé sur le second substrat, pour couvrir la couche semiùconductrice ; un film de passivation, 20 formé sur le second substrat pour couvrir le film d'isolation ; un premier trou de contact passant au travers du film d'isolation et du film de passivation, pour exposer des régions source et drain de la couche semiùconductrice ; des électrodes source et drain raccordées aux régions source et drain de la couche semiùconductrice au travers du premier trou de contact ; un film antiùimplantation ionique formé sur le 25 film d'isolation et en chevauchement avec la région de non implantation ionique ; et un second trou de contact passant au travers du film de passivation et du film antiimplantation ionique auùdessus de la région de non implantation ionique, afin de fournir la lumière externe à la région de non implantation ionique. Selon des modes de réalisation, le dispositif peut présenter une ou plusieurs 30 des caractéristiques suivantes : - la portion centrale du film antiùimplantation ionique a été retirée lors du processus de formation du second trou de contact. -- le film antiùimplantation ionique a été retiré partiellement de telle manière que le film antiûimplantation ionique reste uniquement au niveau d'un bord inférieur 35 du second trou de contact correspondant à la région d'implantation ionique de type n+ lors de la formation du second trou de contact. - le film antiùimplantation ionique et les électrodes source et drain sont formés à partir du même matériau. R Brevets 27200 27200-071213-TNf POUR DEPOT-duc 2910714 6 Dans un autre aspect, un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur comprend un écran à cristaux liquides comportant des premier et second substrats liés entre eux avec une couche de cristaux liquides positionnée entre eux, et le photocapteur, formé sur le second substrat, pour capter une lumière 5 externe, dans lequel le photocapteur comprend une couche semiûconductrice formée sur le second substrat et prévue avec une région d'implantation ionique de type n+, une région de non implantation ionique et une région légèrement dopée ; un film d'isolation, formé sur le second substrat, pour couvrir la couche semiûconductrice ; des premier et second motifs auxiliaires formés sur le film d'isolation de façon 10 adjacente à la couche semiûconductrice ; un film de passivation, formé sur le second substrat, pour couvrir les premier et second motifs auxiliaires et le film d'isolation ; un premier trou de contact passant au travers du film d'isolation et du film de passivation, pour exposer des régions source et drain de la couche semiûconductrice ; des électrodes source et drain raccordées aux régions source et drain de la couche 15 semiûconductrice au travers du premier trou de contact, et en chevauchement avec les premier et second motifs auxiliaires ; des premier et second condensateurs auxiliaires formés dans les portions respectivement en chevauchement entre les électrodes source et drain et les premier et second motifs auxiliaires ; un film antiimplantation ionique formé sur le film d'isolation et en chevauchement avec la région 20 de non implantation ionique ; et un second trou de contact passant au travers du film de passivation et des électrodes source et drain auûdessus de la région de non implantation ionique et formé en retirant une partie ou des portions entières du film antiûimplantation ionique, afin de fournir la lumière externe à la région de non implantation ionique. 25 Selon des modes de réalisation, le dispositif peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - la porlion centrale du film antiûimplantation ionique a été retirée lors du processus de formation du second trou de contact. - le film antiûimplantation ionique a été retiré partiellement de telle manière 30 que le film antiûimplantation ionique reste uniquement au niveau d'un bord inférieur du second trou de contact correspondant à la région d'implantation ionique de type n+ lors de la formation du second trou de contact. -- le film antiûimplantation ionique et les électrodes source et drain sont formés à partir du même matériau. 35 Dans un autre aspect de l'invention, un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur comprend les étapes consistant à préparer un premier substrat comportant une couche de filtres chromatiques ; préparer un second substrat comportant un transistor en couches minces et des R [3revets`27200 27230-07121 3-2 KT POUR DEPOT.doc 2910714 7 régions de photocapteur ; et former une couche de cristaux liquides entre les premier et second substrats, dans lesquelles l'étape de préparation du second substrat comprend l'étape consistant à former une couche tampon sur le second substrat ; former des couches semiùconductrices sur la couche tampon du transistor en couches 5 minces et des régions de photocapteur ; former un film d'isolation sur le second substrat pour couvrir la couche semiùconductrice ; former une électrode de grille, en chevauchement avec les couches semiùconductrices, sur le film d'isolation de la région de transistors en couches minces, et former un film antiùimplantation ionique sur le film d'isolation de la région de photocapteur ; former au moins une parmi des 10 régions d'implantation ionique de type n+ et de type p dans la couche semiûconductrice de la région de transistors en couches minces et former au moins une parmi des régions d'implantation ionique de type n+ et de type p, une région de non implantation ionique et une région légèrement dopée dans la couche semiùconductrice de la région de photocapteur en utilisant l'électrode de grille et le film 15 antiùimplantation ionique, au même moment ; former un film de passivation sur une surface entière du second substrat ; former un premier trou de contact exposant des régions source et drain de la couche semiûconductrice dans la région de transistors en couches minces et des régions source et drain de la couche semiûconductrice dans la région de photocapteur et former un second trou de contact passant au travers du film 20 de passivation auùdessus de la région de non implantation ionique de la région de photocapteur en exposant le film antiùimplantation ionique ou en retirant une partie ou des portions entières du film antiùimplantation ionique ; et former un film métallique sur le second substrat comportant les premier et second trous de contact, et mettre en motif des électrodes source et drain raccordées à la couche semi 25 conductrice du transistor en couches minces au travers du premier trou de contact, et des électrodes source et drain raccordées à la couche semiùconductrice de la région de photocapteur au travers du premier trou de contact, au même moment. Selon des modes de réalisation : - le procédé peut comporter l'étape consistant à former des premier et second 30 motifs auxiliaires formés sur le film d'isolation de façon adjacente à la couche semiùconductrice de la région de photocapteur et en chevauchement avec les électrodes source et drain. -le film antiùimplantation ionique est complètement retiré lors du processus de formation du second trou de contact. 35 -- le film antiùimplantation ionique est exposé lors du processus de formation du second trou de contact et est complètement retiré lors du processus consistant à mettre en motif des électrodes source et drain. R Brevets 27200'27280-071213-1 POUR DEPOTdoc 2910714 8 - la portion centrale du film antiûimplantation ionique est retirée lors du processus de formation du second trou de contact. - le film antiûimplantation ionique est partiellement retiré de telle manière que le film antiûimplantation ionique reste uniquement au niveau d'un bord inférieur du 5 second trou de contact correspondant à la région d'implantation ionique de type n+ lors de la formation du second trou de contact. - le filin antiûimplantation ionique et les électrodes source et drain sont formées à partir du même matériau. On comprendra que tant la description générale précédente que la description 10 détaillée suivante de la présente invention sont exemplaires et explicatives et sont destinées à fournir davantage d'explication concernant l'invention telle que revendiquée. Les dessins joints, qui sont inclus afin de fournir davantage de compréhension de l'invention et sont incorporés dans et constituent une partie de cette demande, 15 illustrent un/des modes de réalisation de l'invention et conjointement avec la description, servent à expliquer le principe de l'invention. Dans les dessins : La figure 1 est une vue en perspective éclatée illustrant un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon la technique apparentée ; La figure 2 est une vue en plan illustrant un écran à cristaux liquides de la 20 figure 1 ; La figure 3 est une vue en coupe transversale illustrant un photocapteur et un transistor en couches minces inclus dans un écran à cristaux liquides selon la technique apparentée ; La figure 4 est un graphique illustrant des propriétés courantùtension dans un 25 photocapteur selon la technique apparentée ; La figure 5 est une vue en coupe transversale illustrant une région de photocapteur et une région de transistors en couches minces dans un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le premier mode de réalisation de la présente invention ; 30 Les figures 6A à 6F sont des vues en coupe transversale illustrant un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le premier mode de réalisation de la présente invention ; La figure 7 est un graphique illustrant des propriétés courantùtension dans un photocapteur selon la présente invention ; 35 Les figures 8A à 8C sont des vues en coupe transversale illustrant un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention ; RBrevets`2720027280-O'1213-TXT POLIR DEPOTdoc 2910714 9 Les figures 9A et 9B sont des vues en coupe transversale illustrant un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le troisième mode de réalisation de la présente invention ; Les figures 10A et 10B sont des vues en coupe transversale illustrant un 5 procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le quatrième mode de réalisation de la présente invention ; La figure 11 est une vue en coupe transversale illustrant des régions de photocapteur et de transistors en couches minces dans un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le premier mode de réalisation de la 10 présente invention ; Les figures 12A à 12F sont des vues en coupe transversale illustrant un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le cinquième mode de réalisation de la présente invention ; Les figures 13A à 13C sont des vues en coupe transversale illustrant un 15 procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le sixième mode de réalisation de la présente invention ; Les figures 14A et 14B sont des vues en coupe transversale illustrant un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le septième mode de réalisation de la présente invention ; et 20 Les figures 15A et 15B sont des vues en coupe transversale illustrant un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le huitième mode de réalisation de la présente invention. Il va maintenant être fait référence en détail aux modes de réalisation préférés de la présente invention, dont des exemples sont illustrés sur les dessins joints. 25 Partout où cela est possible, les mêmes numéros de référence seront utilisés dans tous les dessins pour faire référence aux mêmes parties ou des parties identiques. Ciùaprès, un dispositif d'affichage à cristaux liquides comportant un photocapteur selon la présente invention sera décrit en référence aux dessins joints. La figure 5 est une vue en coupe transversale illustrant une région de 30 photocapteur et une région de transistors en couches minces dans un dispositif d'affichage à cristaux liquides comportant un photocapteur selon le premier mode de réalisation de la présente invention. Comme représenté sur la figure 5, un substrat 300 est défini avec une première région (I) de transistors en couches minces ayant un canal à région d'implantation 35 ionique de type p ; une seconde région (II) de transistors en couches minces ayant un canal à région d'implantation ionique de type n ; et une région (III) de photocapteur. La première région (1) de transistors en couches minces comprend une couche semiùconductrice de type p prévue avec deux régions d'implantation ionique de type R:\Brevets\27200\27280-071213-TXT POUR DEPOT.doc 2910714 10 p 312a sur une couche tampon 302, et une région de non implantation ionique formée entre les deux régions d'implantation ionique de type p 312a ; un film d'isolation 306 de grille formé sur le substrat 300 comportant la couche semiùconductrice de type p ; une électrode 308a de grille formée sur le film d'isolation 306 de grille auùdessus de 5 la région de non implantation ionique ; un film de passivation 320 sur une surface entière du substrat 300 comportant l'électrode 308a de grille ; et des électrodes source et drain 324 raccordées à la région d'implantation ionique de type p 312a au travers d'un premier trou de contact 322a. La figure 5 montre que la première région (I) de transistors en couches minces 10 est prévue uniquement avec une région d'implantation ionique de type p. Cependant, il peut y avoir une région d'implantation ionique de type n dans la première région (I) de transistors en couches minces. La seconde région (II) de transistors en couches minces comprend une couche semiùconductrice de type n prévue avec deux régions d'implantation ionique de type 15 n 316a sur la couche tampon 302, une région de non implantation ionique formée entre les deux régions d'implantation ionique de type n 316a et une région LDD 318a formée entre la région d'implantation ionique de type n 316a et la région de non implantation ionique ; le film d'isolation 306 de grille formé sur le substrat 300 comportant la couche semiùconductrice de type n ; une électrode 308b de grille 20 formée sur le film d'isolation 306 de grille auùdessus de la région de non implantation ionique ; le film depassivation 320 sur la surface entière du substrat 300 comportant l'électrode 308b de grille ; et les électrodes source et drain 324 raccordées à la région d'implantation ionique de type n 316a au travers du premier trou de contact 322a. 25 La figure 5 montre que la seconde région (II) de transistors en couches minces est prévue uniquement avec une région d'implantation ionique de type n. Cependant, il peut y avoir une région d'implantation ionique de type p dans la seconde région (II) de transistors en couches minces. La région (III) de photocapteur comprend une couche semiùconductrice prévue 30 avec des régions d'implantation ionique de type p et de type n 312b et 316b sur la couche tampon 302, une région de non implantation ionique 319 formée entre les régions d'implantation ionique de type p 312b et de type n 316b, et une région LDD 318b formée entre la région d'implantation ionique de type n 316b et la région de non implantation ionique 319 ; le film d'isolation 306 de grille formé sur le substrat 300 35 comportant la couche semiùconductrice ; le film de passivation 320 formé sur le film d'isolation 306 de grille ; un second trou de contact 322b formé en retirant le film de passivation 320 auùdessus de la région de non implantation ionique 319 ; et les R Brevct:2720027280-0771213-TXT POUR DEPOT.doc 2910714 Il électrodes source et drain 324 connectées aux régions d'implantation ionique de type p et de type n 312b et 316b au travers du second trou de contact 322b. La figure 5 montre que la région (III) de photocapteur est prévue avec les régions de type n et de type p ayant des types différents. Cependant, la région (III) de 5 photocapteur peut être prévue avec des régions d'implantation ionique du même type. Avec la région de non implantation ionique 319 formée dans la région (III), il est possible de vérifier une intensité d'un courant dans le photocapteur selon une intensité d'une lumière externe provenant des environs. De la même manière que pour la technique apparentée, la région (III) de 10 photocapteur peut être formée dans une région en chevauchement avec une matrice noire. Par ailleurs, la région (III) de photocapteur peut être formée dans un pixel d'une zone d'affichage dans un écran à cristaux liquides, ou dans une zone de non affichage adjacente à la zone d'affichage. Dans ce cas, il est préférable de prévoir une couche pareùlumière (non représentée) auùdessous de la région de photocapteur, 15 pour empêcher de ce fait la transmission de la lumière émise depuis une unité de rétroéclairage vers le photocapteur. Les figures 6A à 6F sont des vues en coupe transversale illustrant un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le premier mode de réalisation de la présente invention. 20 En se référant aux figures 6A à 6F, un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le premier mode de réalisation de la présente invention sera expliqué comme suit. Tout d'abord, comme représenté sur la figure 6A, la couche tampon 302 est formée sur le substrat 300. La couche tampon 302 est formée de manière générale à 25 partir d'un film d'isolation inorganique, par exemple, du nitrure de silicium SiNX ou de l'oxyde de silicium SiOx. Puis, les couches semiùconductrices 304a, 304b et 304e sont formées respectivement dans la première région (I) de transistors en couches minces, la seconde région (II) de transistors en couches minces et la région (III) de photocapteur 30 de la couche tampon 302. De façon plus détaillée, une couche de silicium amorphe est déposée sur la surface entière du substrat 300 comportant la couche tampon 302 par PECVD ou pulvérisation. Ultérieurement, un processus de déshydrogénation, c'estùàùdire, un processus de chauffage d'environ 400 C est mis en oeuvre pour empêcher 35 l'abaissement d'un rendement dans un processus de cristallisation suivant en raison d'un mélange de l'hydrogène dans la couche de silicium amorphe. Au travers de ce processus de déshydrogénation, l'hydrogène est retiré de la couche de silicium amorphe. La couche de silicium amorphe à partir de laquelle l'hydrogène est retiré R' Brev ets 27200`27280-071213-T\T POUR DF POTdoc 2910714 12 est cristallisée par laser, formant de ce fait un film de polysilicium. Par la suite, un motif de résine photosensible est formé sur le film de polysilicium, et est ensuite mis en motif par photolithographie, formant de ce fait la couche semiùconductrice. Puis, le film de polysilicium est attaqué chimiquement en utilisant le motif de résine 5 photosensible en tant qu'un masque d'attaque chimique, moyennant quoi les couches semiùconductrices 304a, 304b et 304c sont formées respectivement dans la première région (I) de transistors en couches minces, la seconde région (II) de transistors en couches minces et la région (III) de photocapteur. Ultérieurement, le film d'isolation 306 de grille est formé sur le substrat 300 1 o comportant les couches semiùconductrices 304a, 304b et 304c. Le film d'isolation 306 de grille est formé à partir d'un matériau d'isolation inorganique tel que du SiO2. Puis, les électrodes 308a et 308b de grille et un film antiùimplantation ionique 308c sont formés respectivement sur le film d'isolation 306 de grille auùdessus des portions centrales respectives des couches semiùconductrices 304a, 304b et 304c. 15 Pour former les électrodes 308a et 308b de grille et le film antiùimplantation ionique 308c, l'un quelconque parmi de l'aluminium Al, du cuivre Cu, du molybdène Mo, du titane Ti, du chrome Cr, du tantale Ta, un alliage d'aluminium (alliage Al), un alliage de cuivre (alliage Cu), un alliage de molybdène (alliage Mo), un métal à base de tungstène W est formé sur le film d'isolation 306 de grille puis reçoit un motif ou 20 dessin par photolithographie. Comme représenté sur la figure 6B, un premier motif ou dessin de résine photosensible 310 est formé par photolithographie, pour exposer certaines portions de la première région (I) de transistors en couches minces et de la région (II) de photocapteur. Selon que des ions de type p sont implantés en utilisant le premier 25 motif de résine photosensible 310 en tant qu'un masque d'implantation ionique, les régions d'implantation ionique de type p 312a et 312b sont respectivement formées dans la couche semiùconductrice 304a de la première région de transistors en couches minces et la couche semiùconductrice 304c de la région de photocapteur. La région d'implantation ionique de type p 312a de la première région (I) de 30 transistors en couches minces devient les régions source et drain du transistor en couches minces de type p. De même, la région d'implantation ionique de type p 312b de la région de photocapteur devient la région source ou drain. Puis, le premier motif de résine photosensible 310 destiné à définir la région d'implantation ionique de type p est retirée par décapage. 35 Comme représenté sur la figure 6C, un second motif de résine photosensible 314 est formé sur le substrat 300 comportant les régions d'implantation ionique de type p 312a et 312b, puis il reçoit un motif par photolithographie pour exposer certaines portions de la seconde région (11) de transistors en couches minces et de la R [3rev-c s 2 2Oft2 2SO-071213-TXT POUR DEPOT doc 2910714 13 région (III) de photocapteur. Puis, des ions de type n+ hautement dopés sont implantés en utilisant le second motif de résine photosensible 314 en tant qu'un masque d'implantation ionique, moyennant quoi les régions d'implantation ionique de type n+ 316a et 316b sont respectivement formées dans la couche semiùconductrice 5 304b de la seconde région (II) de transistors en couches minces et la couche semiùconductrice 304e de la région (III) de photocapteur. La région d'implantation ionique de type n+ 316a de la seconde région (II) de transistors en couches minces devient les régions source et drain du transistor en couches minces de type n. De même, la région d'implantation ionique de type n+ 10 316b de la région (III) de photocapteur devient la région source ou drain. Ensuite, le second motif de résine photosensible 314 est retiré par décapage. Comme représenté sur la figure 6D, des ions de type n légèrement dopés sont implantés dans la surface entière du substrat 300, formant de ce fait les couches LDD 318a et 318b respectives dans la couche semiùconductrice 304b de la seconde région 15 (II) de transistors en couches minces et la couche semiùconductrice 304e de la région (III) de photocapteur. Lors de :ta formation des couches LDD 318a et 318b, l'électrode 308b de grille et le film antiùimplantation ionique 308c sont utilisés en tant que le masque d'implantation. En particulier, les ions de type n légèrement dopés sont plus 20 fréquemment utilisés que les ions de type n+ hautement dopés utilisés lors de la formation des régions d'implantation ionique de type n+ 316a et 316b. Entre ternps, les ions de type n sont légèrement dopés sur la surface entière du substrat 300. En pratique, la couche dopante est formée uniquement dans la couche semiùconductrice dans laquelle les ions ne sont pas implantés. C'estùàùdire, la 25 couche dopante n'est pas formée dans les régions d'implantation ionique de type p+ 312a et 312b prévues avec des ions de type p qui sont implantés, et les régions d'implantation ionique de type n+ 316a et 316b prévues avec des ions de type n+ qui y sont implantés. Lors de l'implantation des ions pour former la couche LDD 318b dans la région 30 (III) de photocapteur, la région de non implantation ionique 319 est formée dans la couche semiùconductrice 304c en raison du film antiùimplantation ionique 308e. Comme la région de non implantation ionique 319 est formée dans la région (III) de photocapteur, il est possible d'améliorer le rendement de photodétection dans la région (III) de photocapteur par comparaison avec la technique apparentée. C'est 35 àùdire, le photocapteur de la technique apparentée ayant la région d'implantation ionique fournit la différence de façon indistincte entre des courants en fonction de l'intensité de la lumière. Le photocapteur ayant la région de non implantation ionique RBrev ets'27200'2720-0 î 1313-TNT POl'R DEPOT doc 2910714 14 319 selon la présente invention peut fournir cette différence de façon distincte entre des courants en fonction de l'intensité de la lumière. A partir de là, le film de passivation 320 est formé et reçoit un motif pour former les premier et second trous de contact 322a et 322b au même moment, 5 comme représenté sur la figure 6E. A ce moment, le premier trou de contact 322a expose la couche semiùconductrice des régions source et drain 312a et 316a dans la première région (I) de transistors en couches minces et la seconde région (II) de transistors en couches minces, respectives. De même, le second trou de contact 322b expose la couche semiùconductrice des régions source et drain 312b et 316b dans la 10 région de photocapteur. Le film antiùimplantation ionique 308c de la région (III) de photocapteur est retiré grâce à un agent d'attaque chimique pour retirer le film de passivation 320 et le matériau de grille lors de la formation du second trou de contact 322b, conjointement. A ce moment, le second trou de contact 322b peut être formé dans la portion destinée à raccorder électriquement l'électrode de grille d'une région 15 de circuit (non représentée) avec les électrodes source et drain. Cependant, étant donné que le trou de contact (non représenté) inclus dans la région de circuit est plus petit que le second trou de contact 322b inclus dans la région (III) de photocapteur, en termes de taille, l'électrode de grille (non représentée) incluse dans la région de circuit n'est pas retirée lors de la formation du second trou de contact. 20 En se référant à la figure 6F, un film métallique est déposé sur la surface entière du substrat 300 comportant les premier et second trous de contact 322a et 322b, puis il reçoit un motif pour former les électrodes source et drain 324 qui sont en contact avec les régions source et drain 312a, 316a, 312b et 316b, achevant de ce fait le processus. 25 Dans le photocapteur selon le premier mode de réalisation de la présente invention, l'intensité d'un courant circulant au travers des régions d'implantation ionique de type p et de type n+ du photocapteur devient forte avec l'augmentation de l'intensité de la lumière externe. De même, à mesure que l'intensité de la lumière externe se diminue, l'intensité du courant circulant au travers des électrodes source et 30 drain devient faible, comme représenté sur la figure 7. En conséquence, l'intensité de courant d'un photocapteur présente une propriété linéaire en fonction de l'intensité de la lumière externe, moyennant quoi le rendement de photodétection s'améliore. Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, le film anti--implantation ionique 308c est retiré lors du processus de formation du trou de 35 contact. Ce qui suit décrit un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention, où le film antiùimplantation ionique 308c est retiré lors du processus de formation des électrodes source et drain. R Brevets`2 î200\2720-071213-TXT POUR DEPOT.doc 2910714 15 Les figures 8A à 8C sont des vues en coupe transversale illustrant un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention. Tout d'abord, des couches LDD 318a et 318b sont formées au travers des 5 étapes expliquées sur les figures 6A et 6D selon le premier mode de réalisation de la présente invention. Ultérieurement, comme représenté sur la figure 8A, un film de passivation 320 est formé sur une surface entière d'un substrat 300 comportant les couches LDD 318a et 318b, puis il reçoit un motif, formant de ce fait les premier et second trous de 10 contact 322a et 322c, au même moment. A ce moment, le premier trou de contact 322a expose de couches semiùconductrices de régions source et drain 312a et 316a dans des première et seconde régions (I) et (II) de transistors en couches minces respectives. De même, le second trou de contact 322c expose un film antiimplantation ionique 308c d'une région (III) de photocapteur. 15 Comme représenté sur la figure 8B, un film métallique 324 est formé sur la surface entière du substrat 300 comportant les premier et second trous de contact 322a et 322c. Puis, un motif de résine photosensible 340 pour une électrode source et drain est formé sur le film métallique 324. A ce moment, le film métallique est formé à partir du même matériau qu'une électrode de grille, de préférence. 20 Le film métallique 324 est mis en motif en utilisant le motif de résine photosensible 340 pour une électrode source et drain en tant qu'un masque, formant de ce fait des électrodes source et drain 324 qui sont en contact avec les régions source et drain 312a, 316a, 312b et 316b dans les régions (I), (II) et (III) respectives, comme représenté sur la figure 8C. A ce moment, le film métallique 324 et le film 25 antiùimplantation ionique 308C sont mis en motif au même moment dans la région (III) de photocapteur, formant de ce fait le second trou de contact 322c. Le photocapteur selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention a le même rendement que le photocapteur selon le premier mode de réalisation de la présente invention. 30 Les premier et deuxième modes de réalisation préférés de la présente invention montrent que lie film antiùimplantation ionique 308e est complètement retiré. Ce qui suit décrit un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides comportant un photocapteur selon le troisième mode de réalisation de la présente invention où seule la portion centrale du film antiùimplantation ionique 308e est 35 retirée. Les figures 9A et 9B sont des vues en coupe transversale illustrant un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le troisième mode de réalisation de la présente invention. R'Rreveis22O .27230-0%121 3-TXT POUR DEPOTdoc 2910714 16 Tout d'abord, des couches LDD 318a et 318b sont formées au travers des étapes des figures 6A à 6D expliquant le premier mode de réalisation de la présente invention. Ultérieurement, comme représenté sur la figure 9A, un film de passivation 320 5 est formé sur une surface entière d'un substrat 300 comportant les couches LDD 318a et 318b, puis il reçoit un motif, formant de ce fait les premier et second trous de contact 322a et 322d au même moment. A ce moment, le premier trou de contact 322a expose des couches semiùconductrices de régions source et drain 312a et 316a dans des première et seconde régions (I) et (II) de transistors en couches minces 10 respectives. De même, le second trou de contact 322d est formé en retirant uniquement la portion centrale d'un film antiùimplantation ionique 308c dans une région (III) de photocapteur. A ce moment, le film antiùimplantation ionique 308c reste au niveau du bord inférieur du second trou de contact 322d, pour empêcher de ce fait la couche semiùconductrice positionnée sous le second trou de contact 322d 15 d'être endommagée. En d'autres termes, si l'on retire complètement le film antiùimplantation ionique, comme représenté dans les premier et deuxième modes de réalisation de la présente invention, la couche semiùconductrice positionnée sous le second trou de contact 322 peut être endommagée lorsqu'un film d'isolation de grille est attaqué 20 chimiquement lors du processus de formation du trou de contact. Cependant, dans le cas du photocapteur selon le troisième mode de réalisation de la présente invention, le film antiùimplantation ionique 308c reste au niveau des deux bords inférieurs du second trou de contact 322d, moyennant quoi il est possible d'empêcher la couche semiùconductrice positionnée sous le second trou de contact 322d d'être 25 endommagée. Puis, un film métallique est formé sur le substrat 300 comportant les premier et second trous de contact 322a et 322d, puis il reçoit un motif, formant de ce fait des électrodes source et drain 324 qui sont en contact avec une région source et drain 312a, 316a, 312b et 316b dans les régions (I), (II) et (III) respectives, comme 30 représenté sur la figure 9B, achevant de ce fait le processus. Le photocapteur selon le troisième mode de réalisation de la présente invention a le même effet que le photocapteur selon le premier mode de réalisation de la présente invention. Les figures 10A et 1013 sont des vues en coupe transversale illustrant un 35 procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le quatrième mode de réalisation de la présente invention. Hormis te processus consistant à mettre en motif du film antiùimplantation ionique 308c, le processus de fabrication pour le quatrième mode de réalisation de la R. Brevos`27200`:27280-071213-TXT POUR DEPOT.doc 2910714 17 présente invention est identique au processus de fabrication pour le troisième mode de réalisation de la présente invention. Le troisième mode de réalisation de la présente invention montre que seule la portion centrale du film antiùimplantation ionique 308c est retirée lors de la 5 formation du second trou de contact 322d. Dans le cas du quatrième mode de réalisation de la présente invention, en référence à la figure 10A, un film de passivation 320 et un film antiùimplantation ionique 308c reçoivent un motif afin de faire correspondre le film antiùimplantation ionique 308c restant au niveau d'un bord inférieur d'un second trou de contact 322d avec une région d'implantation ionique de 10 type n+ 316b clans une région (III) de photocapteur. Puis, un film métallique est formé sur le substrat 300 comportant les premier et second trous de contact 322a et 322d, puis il reçoit un motif, formant de ce fait des électrodes source et drain 324 qui sont en contact avec des régions source et drain 312a, 316a, 312b et 316b dans les régions (I), (II) et (III) respectives, comme 15 représenté sur la figure 10B, achevant de ce fait le processus. Le mode de réalisation préféré susmentionné décrit le photocapteur comme étant prévu à la fois avec des régions d'implantation ionique de type p et de type n. Cependant, il est possible de changer le photocapteur et de ne le prévoir qu'avec des régions d'implantation ionique de type n, ou de ne le prévoir qu'avec des régions 20 d'implantation ionique de type p. Dans le cas du mode de réalisation susmentionné de la présente invention, seule la région d'implantation ionique de type p est formée dans la première région de transistors en couches minces. Cependant, la région d'implantation ionique de type n peut être formée dans la première région de transistors en couches minces du 25 mode de réalisation susmentionné de la présente invention. De même, la seconde région de transistors en couches minces est prévue uniquement avec la région d'implantation de type n. Cependant, la seconde région de transistors en couches minces peut être prévue avec la région d'implantation ionique de type p. La figure 11 est une vue en coupe transversale illustrant des régions de 30 photocapteur et de transistors en couches minces dans un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le cinquième mode de réalisation de la présente invention. A l'exception du fait que le photocapteur selon le cinquième mode de réalisation de la présente invention a une structure de grille flottante, le photocapteur 35 selon le cinquième mode de réalisation de la présente invention est identique, en termes de structure, au photocapteur selon le premier mode de réalisation de la présente invention. R. Brevets` 27200 272' )-071213-TXT POUR DEPOT.doc 2910714 18 De façon détaillée, le photocapteur selon le cinquième mode de réalisation de la présente invention est prévu avec des premier et second motifs auxiliaires 309a et 309b qui sont formés sur un film d'isolation 306 de grille et sont en chevauchement avec de électrodes source et drain 324 de la région (III) de photocapteur. A ce 5 moment, les premier et second motifs auxiliaires 309a et 309b forment des premier et second condensateurs auxiliaires Cgs et Cgd. Les premier et second motifs auxiliaires 309a et 309b sont en chevauchement avec les électrodes source et drain 324 dans un état dans lequel un film de passivation 320 est intercalé entre eux, formant de ce fait les premier et second 10 condensateurs auxiliaires Cgs et Cgd. Ainsi, les premier et second motifs auxiliaires 309a et 309b empêchent qu'une tension chargée dans une électrode de grille ne soit changée par une capacité parasite entre des électrodes source et de grille et une
capacité
parasite entre des électrodes drain et de grille. A ce moment, la capacité des premier et second condensateurs auxiliaires Cgs et Cgd est plus grande que la 15 capacité parasite. Le dispositif d'affichage à cristaux liquides selon le cinquième mode de réalisation de la présente invention est prévu avec le photocapteur disposant de la structure de grille flottante, et est également prévu avec les premier et second condensateurs auxiliaires Cgs et Cgd pour empêcher que la tension chargée dans 20 l'électrode de grille ne soit changée, améliorant de ce fait le rendement de détection du photocapteur. De même, le dispositif d'affichage à cristaux liquides comportant le photocapteur selon le cinquième mode de réalisation de la présente invention montre que la région de non implantation ionique 319 est formée dans la couche semi 25 conductrice de la région (III) de photocapteur, de sorte qu'il est possible d'améliorer le rendement de détection du photocapteur. Les figures 12A à 12F sont des vues en coupe transversale illustrant un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le cinquième mode de réalisation de la présente invention.
30 Le procédé de fabrication du dispositif d'affichage à cristaux liquides muni du photocapteur selon le cinquième mode de réalisation de la présente invention sera expliqué en référence aux figures 12A à 12F. Tout d'abord, comme représenté sur la figure 12A, une couche tampon 302 est formée sur le substrat 300. De manière générale, la couche tampon 302 est formée à 35 partir d'un film d'isolation inorganique, par exemple, du nitrure de silicium SiNX ou de l'oxyde de silicium SiOX. Puis, les couches semiùconductrices 304a, 304b et 304e sont formées respectivement dans la première région (I) de transistors en couches R Brevet 27200'v27280-071213-TNT POUR DFPOT.doc 2910714 19 minces, la seconde région (II) de transistors en couches minces et la région (III) de photocapteur de la couche tampon 302. Par la suite, un film d'isolation 306 de grille est formé sur le substrat 300 comportant les couches semiùconductrices 304a, 304b et 304c. Le film d'isolation 5 306 de grille est formé à partir d'un matériau d'isolation inorganique tel que du SiO2. Puis, des électrodes 308a et 308b de grille et un film antiùimplantation ionique 308e sont respectivement formées sur le film d'isolation 306 de grille auùdessus des portions centrales des couches semiùconductrices 304a, 304b et 304e. Au même moment, les premier et second motifs auxiliaires 309a et 309b sont formés sur le film 10 d'isolation 306 de grille de façon adjacente à la couche semiùconductrice 304c de la région (III) de photocapteur. Pour former les électrodes 308a et 308b de grille, le film antiùimplantation ionique 308e et les premier et second motifs auxiliaires 309a et 309b, l'un quelconque parmi de l'aluminium Al, du cuivre Cu, du molybdène Mo, du titane Ti, 15 du chrome Cr, du tantale Ta, un alliage d'aluminium (alliage Al), un alliage de cuivre (alliage Cu), un alliage de molybdène (alliage Mo), un métal à base de tungstène W est formé sur le film d'isolation 306 de grille, puis il reçoit un motif par photolithographie. En se référant aux figures 1213 à 12F, des régions d'implantation ionique de 20 type p 312a et 312b sont fonnées respectivement dans la couche semiùconductrice 304a de la première région (I) de transistors en couches minces et la couche semiùconductrice 304c de la région (III) de photocapteur. Par la suite, des régions d'implantation ionique de type n+ 316a et 316b sont respectivement formées dans la couche semiùconductrice 304b de la seconde région (II) de transistors en couches 25 minces et la couche semiùconductrice 304c de la région (III) de photocapteur. Puis. les couches LDD 318a et 318b, les premier et second trous de contact 322a et 322b et les électrodes source et drain 324 sont formées de façon séquentielle. L'explication concernant chaque processus des figures 12B à 12F est la même que l'explication de chaque processus des figures 6B à 6F, moyennant quoi l'explication détaillée pour 30 chaque processus des figures 12B à 12F sera remplacée par l'explication de chaque processus des figures 6B à 6F. Comme représenté sur la figure 12F, les électrodes source et drain 324 dans la région (III) de photocapteur sont en chevauchement avec les premier et second motifs auxiliaires 309a et 309b.
35 Le procédé de fabrication du dispositif d'affichage à cristaux liquides comportant le photocapteur selon le cinquième mode de réalisation de la présente invention empêche le changement de tension chargé dans l'électrode de grille en utilisant les premier et second condensateurs auxiliaires Cgs et Cgd, et améliore R 13recc'Ky2'200'27280-071213-1 N.F l'CM IR DEPOT_doc 2910714 20 également le rendement de détection du photocapteur en formant la région de non implantation ionique 319 dans la couche semiùconductrice de la région(III) de photocapteur en utilisant le film antiùimplantation ionique 308e. Les figures 13A à 13C sont des vues en coupe transversale illustrant un 5 procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le sixième mode de réalisation de la présente invention. Le dispositif d'affichage à cristaux liquides comportant le photocapteur selon le sixième mode de réalisation de la présente invention est formé en combinant les figures 12A à 12D et les figures 8A à 8C, moyennant quoi l'explication concernant le 10 dispositif d'affichage à cristaux liquides selon le sixième mode de réalisation de la présente invention sera remplacée par l'explication concernant les dispositifs d'affichage à cristaux liquides selon les deuxième et cinquième modes de réalisation de la présente invention. Les figures 14A et 14B sont des vues en coupe transversale illustrant un 15 procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le septième mode de réalisation de la présente invention. Le dispositif d'affichage à cristaux liquides comportant le photocapteur selon le septième mode de réalisation de la présente invention est formé en combinant les figures 12A à 12D et les figures 9A et 9B, moyennant quoi l'explication concernant 20 le dispositif d'affichage à cristaux liquides selon le septième mode de réalisation de la présente invention sera remplacée par l'explication concernant les dispositifs d'affichage à cristaux liquides selon les troisième et cinquième modes de réalisation de la présente nvention. Les figures 15A et 15B sont des vues en coupe transversale illustrant un 25 procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur selon le huitième mode de réalisation de la présente invention. Le dispositif d'affichage à cristaux liquides comportant le photocapteur selon le huitième mode de réalisation de la présente invention est formé en combinant les figures 12A à 12D et les figures 10A et 10B, moyennant quoi l'explication 30 concernant le dispositif d'affichage à cristaux liquides selon le huitième mode de réalisation de la présente invention sera remplacée par l'explication concernant les dispositifs d'affichage à cristaux liquides selon les quatrième et cinquième modes de réalisation de la présente invention. Comme mentionné ciùdessus, le dispositif d'affichage à cristaux liquides muni 35 du photocapteur selon le mode de réalisation préféré de la présente invention et leur procédé de fabrication présente les avantages suivants : Dans le dispositif d'affichage à cristaux liquides muni du photocapteur selon le mode de réalisation préféré de la présente invention, le film antiùimplantation R:ABrev ets`2 7200'2 7280-07 1 21 3-TXT POUR DEPOT doc. 2910714 21 ionique est formé dans la région de photocapteur lors du processus de formation de l'électrode de grille du transistor en couches minces, et la région de non implantation ionique dans laquelle des ions ne sont pas implantés est formée dans la couche semiùconductrice de la région de photocapteur en utilisant le film antiùimplantation 5 ionique, améliorant de ce fait le rendement de détection du photocapteur. De même, les premier et second condensateurs auxiliaires empêchent le changement de tension chargée dans l'électrode de grille flottante du photocapteur, et le film antiùimplantation ionique permet la formation d'une région de non implantation ionique dans la couche semiùconductrice de la région de photocapteur, 10 améliorant de ce fait le rendement de détection du photocapteur. L'homme du métier s'apercevra que diverses modifications et variantes peuvent être apportées à la présente invention sans s'écarter de l'esprit ou de la portée des inventions. Ainsi, il est prévu que la présente invention couvre les modifications et variantes de cette invention à condition qu'elles entrent dans la portée des 15 revendications annexées et de leurs équivalents. 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. R13recets`2 200`272':0-07 1 2 1 3-TXT POUR DLPOT.doc
Claims (20)
1. Dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur comprenant : un écran à cristaux liquides comportant des premier et second substrats liés entre eux avec une couche de cristaux liquides positionnée entre eux, et le photocapteur, formé sur le second substrat, pour capter une lumière externe en provenance des environs, dans lequel le photocapteur comprend : l0 une couche semiùconductrice (304) prévue avec une région d'implantation ionique de type n+ (316a, 316b), une région de non implantation ionique (319) et une région légèrement dopée ; un film d'isolation (306), formé sur le second substrat, pour couvrir la couche semiùconductrice ; 15 un film de passivation (320), formé sur le second substrat, pour couvrir le film d'isolation (306) ; un premier trou de contact (322a) passant au travers du film d'isolation et du film de passivation, pour exposer des régions source et drain (312a, 312b, 316a, 316b) de la couche semiùconductrice ; 20 des électrodes source et drain (324) raccordées aux régions source et drain de la couche semiùconductrice au travers du premier trou de contact ; un film antiùimplantation ionique (308c) formé sur le film d'isolation et en chevauchement avec la région de non implantation ionique ; et un second trou de contact (322b, 322c, 322d) passant au travers du film de 25 passivation et du film antiùimplantation ionique (308e) auùdessus de la région de non implantation ionique, afin de fournir la lumière externe à la région de non implantation ionique.
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la portion centrale du film antiùimplantation ionique (308e) a été retirée lors du processus de formation du 30 second trou de contact (322b, 322c, 322d).
3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le film antiimplantation ionique (308e) a été partiellement retiré de telle manière que le film antiùimplantation ionique reste uniquement au niveau d'un bord inférieur du second trou de contact (322b, 322c, 322d) correspondant à la région d'implantation ionique 35 de type n+ (316a, 316b) lors de la formation du second trou de contact.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le film antiùimplantation ionique (308e) et des électrodes (308a, 308b) de grille de l'écran à cristaux liquides sont formés à partir du même matériau. R:' Brevets'2 7200127280-07 1 2 1 3- I NT POUR DFPOT. doc 2910714 23
5. Dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur comprenant : un écran à cristaux liquides comportant des premier et second substrats liés entre eux avec une couche de cristaux liquides positionnée entre eux, et le 5 photocapteur, formé sur le second substrat, pour détecter une lumière externe, dans lequel le photocapteur comprend : une couche semi-conductrice (304) formée sur le second substrat et prévue avec une région d'implantation ionique de type n+ (316a, 316b), une région de non implantation ionique (319) et une région légèrement dopée ; un film d'isolation (306) formé sur le second substrat, pour couvrir la couche semi-conductrice ; des premier et second motifs auxiliaires (309a, 309b) formés sur le film d'isolation de façon adjacente à la couche semi-conductrice ; un film de passivation (320) formé sur le second substrat, pour couvrir les 15 premier et second motifs auxiliaires et le film d'isolation ; un premier trou de contact (322a) passant au travers du film d'isolation et du film de passivation pour exposer des régions source et drain (312a, 312b, 316a, 316b) de la couche semi-conductrice ; des électrodes source et drain (324) raccordées aux régions source et drain de 20 la couche semi-conductrice au travers du premier trou de contact, et en chevauchement avec les premier et second motifs auxiliaires ; des premier et second condensateurs auxiliaires (Cgs, Cgd) formés dans les portions respectivement en chevauchement entre les électrodes source et drain et les premier et second motifs auxiliaires ; 25 un film anti-implantation ionique (308c) formé sur le film d'isolation et en chevauchement avec la région de non implantation ionique ; et un second trou de contact (322b) passant au travers du film de passivation et des électrodes source et drain au-dessus de la région de non implantation ionique et formées en retirant une partie ou des portions entières du film anti-implantation 30 ionique (308e), afin de fournir la lumière externe à la région de non implantation ionique.
6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel la portion centrale du film anti-implantation ionique (308e) a été retirée lors du processus de formation du second trou de contact (322b). 35
7. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel le film antiimplantation ionique (308e) a été partiellement retiré de telle manière que le film anti-implantation ionique reste uniquement au niveau d'un bord inférieur du second R-'Brevets ?? 200'272 iO-0? 1213-TX T POUR DEPOT-doc 2910714 24 trou de contact (322b) correspondant à la région d'implantation ionique de type n+ (316a, 316b) lors de la formation du second trou de contact.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel le film antiùimplantation ionique (308c) et des électrodes (308a, 308b) de grille de 5 l'écran à cristaux liquides sont formés à partir du même matériau.
9. Procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides muni d'un photocapteur comprenant les étapes consistant à : préparer un premier substrat comportant une couche de filtres chromatiques ; préparer un second substrat comportant des régions (I et III) de transistors en I 0 couches minces et de photocapteur ; et former une couche de cristaux liquides entre les premier et second substrats, dans lequel l'étape de préparation du second substrat comprend les étapes consistant à : former une couche tampon (302) sur le second substrat ; former des couches semiùconductrices (304) sur la couche tampon des régions de transistors en couches minces et de photocapteur ; former un film d'isolation (306) sur le second substrat pour couvrir la couche semiùconductrice ; former une électrode (308a, 308b) de grille, en chevauchement avec les couches semiùconductrices, sur le film d'isolation de la région de transistors en couches minces, et former un film antiùimplantation ionique (308c) sur le film d'isolation de la région de photocapteur ; former au moins une parmi des régions d'implantation ionique de type n+ et de type p (316a, 316b ; 163, 312a, 312b) dans la couche semiùconductrice de la région de transistors en couches minces, et former au moins une parmi des régions d'implantation ionique de type n+ et de type p, une région de non implantation ionique (319) et une région légèrement dopée dans la couche semiùconductrice de la région de photocapteur en utilisant l'électrode de grille et le film antiùimplantation ionique, au même moment ; former un film de passivation (320) sur une surface entière du second substrat ; former un premier trou de contact exposant des régions source et drain (312a, 312b, 316a, 316b) de la couche semiùconductrice dans la région de transistors en couches minces et des régions source et drain de la couche semiùconductrice dans la région de photocapteur, et former un second trou de contact (322b, 322c, 322d) passant au travers du film de passivation auùdessus de la région de non implantation ionique de la région de photocapteur en exposant le film antiùimplantation ionique ou en retirant une partie ou des portions entières du film antiùimplantation ionique ; et R Rrcvei 27200'272X0-071213-TXT POl'R DEPOT.doc 2910714 25 former un film métallique sur le second substrat comportant les premier et second trous de contact et mettre en motif des électrodes source et drain raccordées à la couche semiùconductrice du transistor en couches minces au travers du premier trou de contact, et des électrodes source et drain raccordées à la couche semi- s conductrice de la région de photocapteur au travers du premier trou de contact, au même moment.
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le film antiùimplantation ionique (308c) est complètement retiré lors du processus de formation du second trou de contact (322b, 322c, 322d). 10
11. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le film antiùimplantation ionique (308c) est exposé lors du processus de formation du second trou de contact (322b, 322c, 322d) et est complètement retiré lors du processus consistant à mettre en motif des électrodes source et drain (324).
12. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la portion centrale du 15 film antiùimplantation ionique (308c) est retirée lors du processus de formation du second trou de contact (322b, 322c, 322d).
13. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le film antiùimplantation ionique (308c) est partiellement retiré de telle manière que le film antiùimplantation ionique reste uniquement au niveau d'un bord inférieur du second trou de contact 20 (322b, 322c, 322d) correspondant à la région d'implantation ionique de type n' (316a, 316b) lors de la formation du second trou de contact.
14. Procédé selon la selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, dans lequel le film antiùimplantation ionique (308c) et l'électrode (308a, 308b) de grille sont forrnés à partir du même matériau. 25
15. Procédé selon la revendication 9, comprenant en outre l'étape consistant à : former des premier et second motifs auxiliaires (309a, 309b) sur le film d'isolation (366) adjacent à la couche semiùconductrice (304) de la région (III) de photocapteur et en chevauchement avec les électrodes source et drain (324). 30
16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel le film antiimplantation ionique (308c) est complètement retiré lors du processus de formation du second trou de contact (322b, 322c, 322d).
17. Procédé selon la revendication 15, dans lequel le film anti-implantation ionique (308c) est exposé lors du processus de formation du second trou 35 de contact (322b, 322c, 322d), et est complètement retiré lors du processus consistant à mettre en motif les électrodes source et drain (324). R: Brevels`27200v27280-071213-T\T PO1'R l)FPOT doc 2910714 26
18. Procédé selon la revendication 15, dans lequel la portion centrale du film antiùimplantation ionique (308c) est retiré lors du processus de formation du second trou de contact (322b, 322c, 322d).
19. Procédé selon la revendication 15, dans lequel le film anti 5 implantation ionique (308c) est partiellement retiré de telle manière que le film antiimplantation ionique (308c) reste uniquement au niveau d'un bord inférieur du second trou de contact (322b, 322c, 322d) correspondant à la région d'implantation ionique de type n+ (316a, 316b) lors de la formation du second trou de contact.
20. Procédé selon la selon l'une quelconque des revendications 15 à 19, 10 dans lequel le film antiùimplantation ionique (308c) et l'électrode (308a, 308b) de grille sont formés à partir du même matériau. 12:Brevets' 2720O 272RO-071213-TNT POUR DEPOTdoc
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