JP2020523787A - 薄膜トランジスタ構造及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ガラス基板と、
前記ガラス基板に設けられているバッファ層と、
前記バッファ層に設けられている金属酸化物半導体層であって、前記金属酸化物半導体層を介して前記薄膜トランジスタ構造のアクティブ駆動領域の位置を設定し、ソース領域、ドレイン領域及びチャネル領域を含む金属酸化物半導体層と、
前記金属酸化物半導体層に設けられ、前記金属酸化物半導体層及びゲート金属層を分離するためのゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層に設けられているゲート金属層と、
前記ゲート金属層を有するガラス基板に設けられ、前記ゲート金属層を有するガラス基板を平坦化するために用いられ、ソースコンタクトホール及びドレインコンタクトホールが設けられている層間絶縁層と、
前記層間絶縁層に設けられ、前記ソースコンタクトホールを介して前記金属酸化物半導体層のソース領域に接続されるソース金属層と、
前記層間絶縁層に設けられ、前記ドレインコンタクトホールを介して前記金属酸化物半導体層のドレイン領域に接続されるドレイン金属層と、
前記ソース金属層及び前記ドレイン金属層を有する層間絶縁層に設けられている保護層と、を含み、
前記ガラス基板と前記バッファ層との間に遮光金属層がさらに設けられており、
前記ゲート絶縁層には、前記ゲート絶縁層及び前記バッファ層を貫通する金属酸化物半導体層コンタクトホールがさらに設けられ、前記ゲート金属層は、前記金属酸化物半導体層コンタクトホールを介して前記遮光金属層に接続され、
前記ガラス基板の平面への前記遮光金属層の投影領域が、前記ガラス基板の平面への前記金属酸化物半導体層の投影領域を覆い、
前記ガラス基板の平面への前記遮光金属層の投影領域が、前記ガラス基板の平面への前記薄膜トランジスタ構造の対応領域の全てを覆い、
前記遮光金属層の厚さは、500オングストローム〜2000オングストロームであり、
前記バッファ層の厚さは、1000オングストローム〜5000オングストロームであり、
前記金属酸化物半導体層の厚さは、100オングストローム〜1000オングストロームであり、
前記ゲート絶縁層の厚さは、1000オングストローム〜3000オングストロームであり、
前記層間絶縁層の厚さは、2000オングストローム〜10000オングストロームであり、
前記ソース金属層の厚さは、2000オングストローム〜8000オングストロームであり、
前記ドレイン金属層の厚さは、2000オングストローム〜8000オングストロームであり、
前記保護層の厚さは、1000オングストローム〜5000オングストロームであり、
前記遮光金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種であり、
前記バッファ層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種であり、
前記金属酸化物半導体層の材料は、酸化インジウムガリウム亜鉛、酸化インジウムスズ亜鉛及び酸化インジウムガリウム亜鉛スズのうち少なくとも1種であり、
前記ゲート絶縁層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種であり、
前記ゲート金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種であり、
前記ソース金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種であり、
前記ドレイン金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種であり、
前記層間絶縁層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種であり、
前記保護層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種である。
ガラス基板と、
前記ガラス基板に設けられているバッファ層と、
前記バッファ層に設けられている金属酸化物半導体層であって、前記金属酸化物半導体層を介して前記薄膜トランジスタ構造のアクティブ駆動領域の位置を設定し、ソース領域、ドレイン領域及びチャネル領域を含む金属酸化物半導体層と、
前記金属酸化物半導体層に設けられ、前記金属酸化物半導体層及びゲート金属層を分離するためのゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層に設けられているゲート金属層と、
前記ゲート金属層を有するガラス基板に設けられ、前記ゲート金属層を有するガラス基板を平坦化するために用いられ、ソースコンタクトホール及びドレインコンタクトホールが設けられている層間絶縁層と、
前記層間絶縁層に設けられ、前記ソースコンタクトホールを介して前記金属酸化物半導体層のソース領域に接続されるソース金属層と、
前記層間絶縁層に設けられ、前記ドレインコンタクトホールを介して前記金属酸化物半導体層のドレイン領域に接続されるドレイン金属層と、
前記ソース金属層及び前記ドレイン金属層を有する層間絶縁層に設けられている保護層と、を含み、
前記ガラス基板と前記バッファ層との間に遮光金属層がさらに設けられており、
前記ゲート絶縁層には、前記ゲート絶縁層及び前記バッファ層を貫通する金属酸化物半導体層コンタクトホールがさらに設けられ、前記ゲート金属層は、前記金属酸化物半導体層コンタクトホールを介して前記遮光金属層に接続される。
前記バッファ層の厚さは、1000オングストローム〜5000オングストロームであり、
前記金属酸化物半導体層の厚さは、100オングストローム〜1000オングストロームであり、
前記ゲート絶縁層の厚さは、1000オングストローム〜3000オングストロームであり、
前記層間絶縁層の厚さは、2000オングストローム〜10000オングストロームであり、
前記ソース金属層の厚さは、2000オングストローム〜8000オングストロームであり、
前記ドレイン金属層の厚さは、2000オングストローム〜8000オングストロームであり、
前記保護層の厚さは、1000オングストローム〜5000オングストロームである。
前記ゲート金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種であり、
前記ソース金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種であり、
前記ドレイン金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種である。
前記ゲート絶縁層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種であり、
前記層間絶縁層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種であり、
前記保護層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種である。
ガラス基板を提供する工程、
前記ガラス基板に遮光金属層を堆積し、前記遮光金属層を画像化処理する工程、
前記遮光金属層を有するガラス基板にバッファ層を堆積する工程、
前記バッファ層に金属酸化物半導体層を堆積し、前記薄膜トランジスタ構造のアクティブ駆動領域の位置を設定するために、前記金属酸化物半導体層を画像化処理する工程であって、前記金属酸化物半導体層がソース領域、ドレイン領域及びチャネル領域を含む工程、
前記金属酸化物半導体層にゲート絶縁層を堆積して、前記ゲート絶縁層には前記ゲート絶縁層及び前記バッファ層を貫通する金属酸化物半導体層コンタクトホールを設ける工程、
前記ゲート絶縁層にゲート金属層を堆積して、前記ゲート金属層を画像化処理する工程であって、前記ゲート金属層が前記金属酸化物半導体層コンタクトホールを介して前記遮光金属層と接続される工程、
前記ゲート金属層を有するガラス基板に層間絶縁層を堆積して、前記層間絶縁層にソースコンタクトホール及びドレインコンタクトホールを設ける工程、
前記層間絶縁層には、ソースコンタクトホールを介して金属酸化物半導体層のソース領域と接続されるソース金属層及び、ドレインコンタクトホールを介して金属酸化物半導体層のドレイン領域と接続されるドレイン金属層を設ける工程、
前記ソース金属層及び前記ドレイン金属層を有する層間絶縁層に保護層を堆積する工程、を含む。
前記バッファ層の厚さは、1000オングストローム〜5000オングストロームであり、
前記金属酸化物半導体層の厚さは、100オングストローム〜1000オングストロームであり、
前記ゲート絶縁層の厚さは、1000オングストローム〜3000オングストロームであり、
前記層間絶縁層の厚さは、2000オングストローム〜10000オングストロームであり、
前記ソース金属層の厚さは、2000オングストローム〜8000オングストロームであり、
前記ドレイン金属層の厚さは、2000オングストローム〜8000オングストロームであり、
前記保護層の厚さは、1000オングストローム〜5000オングストロームである。
前記ゲート金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種であり、
前記ソース金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種であり、
前記ドレイン金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種である。
前記ゲート絶縁層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種であり、
前記層間絶縁層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種であり、
前記保護層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種である。
Claims (15)
- ガラス基板と、
前記ガラス基板に設けられているバッファ層と、
前記バッファ層に設けられている金属酸化物半導体層であって、前記金属酸化物半導体層を介して薄膜トランジスタ構造のアクティブ駆動領域の位置を設定し、ソース領域、ドレイン領域及びチャネル領域を含む金属酸化物半導体層と、
前記金属酸化物半導体層に設けられ、前記金属酸化物半導体層及びゲート金属層を分離するためのゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層に設けられているゲート金属層と、
前記ゲート金属層を有するガラス基板に設けられ、前記ゲート金属層を有するガラス基板を平坦化するために用いられ、ソースコンタクトホール及びドレインコンタクトホールが設けられている層間絶縁層と、
前記層間絶縁層に設けられ、前記ソースコンタクトホールを介して前記金属酸化物半導体層のソース領域に接続されるソース金属層と、
前記層間絶縁層に設けられ、前記ドレインコンタクトホールを介して前記金属酸化物半導体層のドレイン領域に接続されるドレイン金属層と、
前記ソース金属層及び前記ドレイン金属層を有する層間絶縁層に設けられている保護層と、を含み、
前記ガラス基板と前記バッファ層との間に遮光金属層がさらに設けられており、
前記ゲート絶縁層には、前記ゲート絶縁層及び前記バッファ層を貫通する金属酸化物半導体層コンタクトホールがさらに設けられ、前記ゲート金属層は、前記金属酸化物半導体層コンタクトホールを介して前記遮光金属層に接続され、
前記ガラス基板の平面への前記遮光金属層の投影領域が、前記ガラス基板の平面への前記金属酸化物半導体層の投影領域を覆い、
前記ガラス基板の平面への前記遮光金属層の投影領域が、前記ガラス基板の平面への前記薄膜トランジスタ構造の対応領域の全てを覆い、
前記遮光金属層の厚さは、500オングストローム〜2000オングストロームであり、
前記バッファ層の厚さは、1000オングストローム〜5000オングストロームであり、
前記金属酸化物半導体層の厚さは、100オングストローム〜1000オングストロームであり、
前記ゲート絶縁層の厚さは、1000オングストローム〜3000オングストロームであり、
前記層間絶縁層の厚さは、2000オングストローム〜10000オングストロームであり、
前記ソース金属層の厚さは、2000オングストローム〜8000オングストロームであり、
前記ドレイン金属層の厚さは、2000オングストローム〜8000オングストロームであり、
前記保護層の厚さは、1000オングストローム〜5000オングストロームであり、
前記遮光金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種であり、
前記バッファ層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種であり、
前記金属酸化物半導体層の材料は、酸化インジウムガリウム亜鉛、酸化インジウムスズ亜鉛及び酸化インジウムガリウム亜鉛スズのうち少なくとも1種であり、
前記ゲート絶縁層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種であり、
前記ゲート金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種であり、
前記ソース金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種であり、
前記ドレイン金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種であり、
前記層間絶縁層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種であり、
前記保護層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種である薄膜トランジスタ構造。 - ガラス基板と、
前記ガラス基板に設けられているバッファ層と、
前記バッファ層に設けられている金属酸化物半導体層であって、前記金属酸化物半導体層を介して薄膜トランジスタ構造のアクティブ駆動領域の位置を設定し、ソース領域、ドレイン領域及びチャネル領域を含む金属酸化物半導体層と、
前記金属酸化物半導体層に設けられ、前記金属酸化物半導体層及びゲート金属層を分離するためのゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層に設けられているゲート金属層と、
前記ゲート金属層を有するガラス基板に設けられ、前記ゲート金属層を有するガラス基板を平坦化するために用いられ、ソースコンタクトホール及びドレインコンタクトホールが設けられている層間絶縁層と、
前記層間絶縁層に設けられ、前記ソースコンタクトホールを介して前記金属酸化物半導体層のソース領域に接続されるソース金属層と、
前記層間絶縁層に設けられ、前記ドレインコンタクトホールを介して前記金属酸化物半導体層のドレイン領域に接続されるドレイン金属層と、
前記ソース金属層及び前記ドレイン金属層を有する層間絶縁層に設けられている保護層と、を含み、
前記ガラス基板と前記バッファ層との間に遮光金属層がさらに設けられており、
前記ゲート絶縁層には、前記ゲート絶縁層及び前記バッファ層を貫通する金属酸化物半導体層コンタクトホールがさらに設けられ、前記ゲート金属層は、前記金属酸化物半導体層コンタクトホールを介して前記遮光金属層に接続される薄膜トランジスタ構造。 - 前記ガラス基板の平面への前記遮光金属層の投影領域が、前記ガラス基板の平面への前記金属酸化物半導体層の投影領域を覆う請求項2に記載の薄膜トランジスタ構造。
- 前記ガラス基板の平面への前記遮光金属層の投影領域が、前記ガラス基板の平面への前記薄膜トランジスタ構造の対応領域の全てを覆う請求項3に記載の薄膜トランジスタ構造。
- 前記遮光金属層の厚さは、500オングストローム〜2000オングストロームであり、
前記バッファ層の厚さは、1000オングストローム〜5000オングストロームであり、
前記金属酸化物半導体層の厚さは、100オングストローム〜1000オングストロームであり、
前記ゲート絶縁層の厚さは、1000オングストローム〜3000オングストロームであり、
前記層間絶縁層の厚さは、2000オングストローム〜10000オングストロームであり、
前記ソース金属層の厚さは、2000オングストローム〜8000オングストロームであり、
前記ドレイン金属層の厚さは、2000オングストローム〜8000オングストロームであり、
前記保護層の厚さは、1000オングストローム〜5000オングストロームである請求項2に記載の薄膜トランジスタ構造。 - 前記遮光金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種であり、
前記ゲート金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種であり、
前記ソース金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種であり、
前記ドレイン金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種である請求項2に記載の薄膜トランジスタ構造。 - 前記バッファ層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種であり、
前記ゲート絶縁層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種であり、
前記層間絶縁層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種であり、
前記保護層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種である請求項2に記載の薄膜トランジスタ構造。 - 前記金属酸化物半導体層の材料は、酸化インジウムガリウム亜鉛、酸化インジウムスズ亜鉛及び酸化インジウムガリウム亜鉛スズのうち少なくとも1種である請求項2に記載の薄膜トランジスタ構造。
- ガラス基板を提供する工程と、
前記ガラス基板に遮光金属層を堆積し、前記遮光金属層を画像化処理する工程と、
前記遮光金属層を有するガラス基板にバッファ層を堆積する工程と、
前記バッファ層に金属酸化物半導体層を堆積し、薄膜トランジスタ構造のアクティブ駆動領域の位置を設定するために、前記金属酸化物半導体層を画像化処理する工程であって、前記金属酸化物半導体層がソース領域、ドレイン領域及びチャネル領域を含む工程と、
前記金属酸化物半導体層にゲート絶縁層を堆積して、前記ゲート絶縁層に前記ゲート絶縁層及び前記バッファ層を貫通する金属酸化物半導体層コンタクトホールを設ける工程と、
前記ゲート絶縁層にゲート金属層を堆積して、前記ゲート金属層を画像化処理する工程であって、前記ゲート金属層が前記金属酸化物半導体層コンタクトホールを介して前記遮光金属層と接続される工程と、
前記ゲート金属層を有するガラス基板に層間絶縁層を堆積して、前記層間絶縁層にソースコンタクトホール及びドレインコンタクトホールを設ける工程と、
前記層間絶縁層には、ソースコンタクトホールを介して金属酸化物半導体層のソース領域と接続されるソース金属層及び、ドレインコンタクトホールを介して金属酸化物半導体層のドレイン領域と接続されるドレイン金属層を設ける工程と、
前記ソース金属層及び前記ドレイン金属層を有する層間絶縁層に保護層を堆積する工程と、を含む薄膜トランジスタ構造の製造方法。 - 前記ガラス基板の平面への前記遮光金属層の投影領域が、前記ガラス基板の平面への前記金属酸化物半導体層の投影領域を覆う請求項9に記載の薄膜トランジスタ構造の製造方法。
- 前記ガラス基板の平面への前記遮光金属層の投影領域が、前記ガラス基板の平面への前記薄膜トランジスタ構造の対応領域の全てを覆う請求項10に記載の薄膜トランジスタ構造の製造方法。
- 前記遮光金属層の厚さは、500オングストローム〜2000オングストロームであり、
前記バッファ層の厚さは、1000オングストローム〜5000オングストロームであり、
前記金属酸化物半導体層の厚さは、100オングストローム〜1000オングストロームであり、
前記ゲート絶縁層の厚さは、1000オングストローム〜3000オングストロームであり、
前記層間絶縁層の厚さは、2000オングストローム〜10000オングストロームであり、
前記ソース金属層の厚さは、2000オングストローム〜8000オングストロームであり、
前記ドレイン金属層の厚さは、2000オングストローム〜8000オングストロームであり、
前記保護層の厚さは、1000オングストローム〜5000オングストロームである請求項9に記載の薄膜トランジスタ構造の製造方法。 - 前記遮光金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種であり、
前記ゲート金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種であり、
前記ソース金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種であり、
前記ドレイン金属層の材料は、金属モリブデン、金属アルミニウム、金属銅及び金属チタンのうち少なくとも1種である請求項9に記載の薄膜トランジスタ構造の製造方法。 - 前記バッファ層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種であり、
前記ゲート絶縁層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種であり、
前記層間絶縁層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種であり、
前記保護層の材料は、酸化シリコン及び窒化シリコンのうち少なくとも1種である請求項9に記載の薄膜トランジスタ構造の製造方法。 - 前記金属酸化物半導体層の材料は、酸化インジウムガリウム亜鉛、酸化インジウムスズ亜鉛及び酸化インジウムガリウム亜鉛スズのうち少なくとも1種である請求項9に記載の薄膜トランジスタ構造の製造方法。
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