KR940008226B1 - 박막 트랜지스터의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 종래의 역스태거형 트랜지스터의 단면도.
제2도는 본 발명에 따라 제조되는 박막 트랜지스터의 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 기판 12 : 실리콘산화막
13 : 게이트전극 14 : 절연층
15 : 비정질실리콘층 16 : n+형 비정질실리콘층
17 : 금속전극층
본 발명은 박막 트랜지스터에 관한 것으로, 특히 스텝커버리지가 개선될 수 있도록 한 박막 트랜지스터의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 박막 트랜지스터는 평면 액정 텔레비젼 및 디스플레이용 화면의 구동소자로 사용되고 있으며 액정의 각 화소를 구동시키는 역할을 한다.
제1도는 종래의 역스태거형 박막 트랜지스터의 단면도로서, 제조 공정을 살펴보면 기판(1)을 세척 및 건조시킨후 크롬 등의 금속을 진공증착하여 0.1∼0.3μm 정도의 두께로 입힌 다음 사전 식각법으로 소정 범위로 제한된 게이트전극(2)을 형성한다.
그위에 SiH4가스와 NH3가스를 사용한 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition)법으로 실리콘 나이트라이드층(3)을 0.2∼0.5μm 정도의 두께를 입히고 계속해서 그위에 비정질실리콘층(4)을 SiH4또는 SiH4+ H2또는 Si2H6또는Si2H6+H2등의 가스를 사용한 PECVD법으로 0.05∼0.5μm 정도의 두께로 입힌다.
그후, 그위에 n+형 비정질실리콘층(5)을 0.3∼0.1μm 정도의 두께를 입히고 그위에 크롬 또는 알루미늄 등과 같은 금속전극층(6)을 진공증착한후 사진 식각법으로 n+형 비정질실리콘층(5)과 금속전극층(6)을 패터닝한다.
여기서, n+형 비정질실리콘층(5)은 비정질실리콘층(4)과 금속전극층(6)의 오믹 접촉을 얻기 위해 필요한 것이며, 금속전극층(6)은 소오스 및 드레인 전극으로 사용된다.
그러나, 이와같은 종래 기술은 게이트전극의 모서리 부분에 의하여 그위에 실리콘 나이트라이드층과 같은 절연층을 입히면 스텝커버리지가 나빠지고, 게이트전극에 전압을 가할 때 전하가 모서리에 모여서 절연층 파괴가 쉽게 일어나게 되어 트랜지스터의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 기판상의 실리콘산화막을 이용하여 게이트전극을 삽입시킨 박막 트랜지스터의 제조방법을 제공하는 것이다.
이하, 본 발명을 첨부도면에 의하여 상세히 설명한다.
제2도는 본 발명에 따라 제조되는 박막 트랜지스터의 단면도로서, 제조 공정을 살펴보면 우선 기판(11)상에 6000∼20,000Å 정도의 실리콘산화막(12)을 입히고 게이트 영역으로 한정하여 실리콘산화막(12)에 홈을 형성한다.
여기서, 홈의 형성은 사진 식각법이나 레이저 식각법으로 형성될 수 있음은 물론이다. 이렇게 형성된 홈에 알루미늄을 화학 증착법에 의해 선택적으로 증착하여 게이트전극(13)을 형성시킨후 그위에 절연층(14)으로 사용되도록 PECVD법으로 0.1∼0.5μm 정도의 실리콘 나이트라이드(Si3N4)층을 증착시킨다.
여기서, 게이트전극으로 알루미늄 이외에 탄탈, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 은, 구리중 하나를 선택하여 형성하거나 이 금속들의 합금을 사용하거나, 타이타늄실리사이드 또는 텅스텐 실리사이드 등의 물질을 사용하여도 좋다.
그후, 그위에 0.05∼0.5μm 정도의 비정질실리콘층(15)을 PECVD법으로 입힌 다음 그위에 0.03∼0.1μm 정도의 n+형 비정질실리콘층(16)과 금속전극층(17)을 증착한후 게이트전극(13) 상측인 채널영역의 n+형 비정질실리콘층(16)과 금속전극(17)을 소정 범위로 패터닝하여 소오스 및 드레인 전극을 형성시킨다.
이상에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따르면 게이트전극이 실리콘산화막의 홈에 형성됨으로 절연층의 절연파괴의 원인인 스텝커버리지 문제를 해결할 수 있으며, 또한 절연층의 두께도 기존의 박막 트랜지스터 보다 얇게 하는 것이 가능하고 문턱전압을 줄일 수 있는 이점이 있다.
Claims (3)
- 기판상에 실리콘산화막을 입히고, 상기 실리콘산화막에 게이트영역을 한정하여 홈을 형성하며, 형성된 홈에 한정하여 화학증착법에 의한 금속을 증착하여 게이트전극을 형성하는 공정과, 그위에 절연층, 비정질실리콘층, n+형 비정질실리콘층, 금속전극층을 차례로 형성하는 공정과, 상기 게이트전극 상측인 채널영역의 n+형 비정질실리콘층과 금속층을 선택적으로 제거하여 소오스 및 드레인영역을 형성하는 공정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 박막 트랜지스터의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 게이트전극용 금속으로 알루미늄, 탄탈, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 은, 구리중 하나를 선택하여 형성하거나 이 금속들의 합금이 사용되는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 게이트전극용 금속으로 타이타늄 실리사이드 또는 텅스텐 실리사이드가 사용되는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터의 제조방법.
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