NL194380C - Dunnefilmtransistor voor vloeibaarkristalweergeefinrichting en werkwijze voor het fabriceren daarvan. - Google Patents
Dunnefilmtransistor voor vloeibaarkristalweergeefinrichting en werkwijze voor het fabriceren daarvan. Download PDFInfo
- Publication number
- NL194380C NL194380C NL9302256A NL9302256A NL194380C NL 194380 C NL194380 C NL 194380C NL 9302256 A NL9302256 A NL 9302256A NL 9302256 A NL9302256 A NL 9302256A NL 194380 C NL194380 C NL 194380C
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- layer
- film
- electrode
- etching
- forming
- Prior art date
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims description 11
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 159
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 70
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 35
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 29
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 17
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 16
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 13
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 9
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 7
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- 229910000549 Am alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 5
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001362 Ta alloys Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 3
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 description 2
- VNTLIPZTSJSULJ-UHFFFAOYSA-N chromium molybdenum Chemical compound [Cr].[Mo] VNTLIPZTSJSULJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZGSDJMADBJCNPN-UHFFFAOYSA-N [S-][NH3+] Chemical compound [S-][NH3+] ZGSDJMADBJCNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WINAIYUPIXPLAD-UHFFFAOYSA-N acetic acid;azane;cerium Chemical group N.[Ce].CC(O)=O WINAIYUPIXPLAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P ceric ammonium nitrate Chemical group [NH4+].[NH4+].[Ce+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Description
1 194380
Dunneiiimuansislor voor vioeibaarkrisiaiweergeefinrichiing en werkwijze voor hei fabriceren daarvan
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een dunnefilmtransistor voor een vloeibaarkristalweergeef-inrichting, omvattende een aantal adresbedradingslagen, een aantal gegevensbedradingslagen dat de 5 adresbedradingslagen kruist, een aantal dunnefilmtransistoren dat elk een poortelektrode heeft, een halfgeleiderlaag gevormd door een n‘-type amorfe siliciumlaag en een daarop gevormde nMype amorfe siliciumlaag, een toevoerelektrode, en een afvoerelektrode, waarbij de poortelektrode van elke dunnefilmtransistor is verbonden met een overeenkomstige van het aantal adresbedradingslagen, waarbij één van de toevoerelektrodes en de afvoerelektrode van elke dunnefilmtransistor elektrisch is verbonden met een 10 overeenkomstige van het aantal gegevensbedradingslagen, en weergeefelektroden die in een matrixvorm zijn ingericht, waarbij elk van de weergeefelektroden elektrisch is verbonden met de andere van de toevoerelektrode en de afvoerelektrode van een overeenkomstige van de dunnefilmtransistoren, waarbij elk van de toevoerelektrode en de afvoerelektrode van elke dunnefilmtransistor is voorzien van een eerste laag die op de halfgeleiderlaag is gevormd en dient als een ohmse barrièrelaag voor de halfgeleiderlaag, een 15 tweede laag op de eerste laag is gevormd, in essentie uit een geleidend materiaal bestaat en dient als een hoofdsignaalbedradingslaag, en een derde laag op de tweede laag is gevormd.
Een actief matrixtype vloeibaarkristalweergeefinrichting (waarnaar hierna zal worden verwezen als een LCD) heeft een TFT-reeks. Deze TFT-reeks is gevormd door een groot aantal dunnefilmtransistoren (waarnaar hierna zal worden verwezen als TFTs) en weergeefelektroden die een matrixvorm zijn gevormd. 20 De TFT-reeks omvat een isolerend transparant substraat, een aantal adresbedradingslagen dat op het substraat is gevormd om zich in de rijrichting uit te strekken, en een aantal gegevensbedradingslagen dat op het substraat in de kolomrichting is gevormd. De adres- en gegevensbedradingslagen kruisen elkaar loodrecht. De TFTs zijn respectievelijk ingericht bij de kruisingen tussen de adresbedradingslagen en de gegevensbedradingslagen.
25 De poortelektroden van de TFTs van elke rij zijn respectievelijk met de overeenkomstige adresbedradingslagen verbonden. De afvoerelektroden van de TFTs van elke kolom zijn respectievelijk verbonden met de overeenkomstige gegevensbedradingslagen. De weergeefelektroden zijn respectievelijk ingericht in de richtingen die zijn bepaald door de adres- en gegevensbedradingslagen en zijn verbonden met de toevoerelektroden van de overeenkomstige TFTs.
30 Als de TFT die voor een dergelijke conventionele LCD wordt gebruikt, bijvoorbeeld een TFT die een inrichting heeft, zoals die, welke in figuren 1 en 2 is getoond, is aan de openbaarheid prijsgegeven in Japanse octrooiaanvrage KOKAI-publicatie nr. 3-9 569. Figuur 1 is een aanzicht in doorsnede van een TFT. Figuur 2 is een bovenaanzicht van een TFT-patroon. Figuur 1 is een aanzicht in doorsnede dat is genomen langs de lijn l-l van het in figuur 2 getoonde patroon.
35 De in figuren 1 en 2 getoonde TFT wordt op de volgende manier gevormd. Eerst wordt een metaallaag, die bestaat uit Al (aluminium), een Al-legering, Ta (tantaan), een Ta-legering, Cr (chroom) of dergelijke, op een isolerend transparant substraat 1, zoals een glassubstraat, gevormd door sputteren. De gevormde metaallaag wordt dan gestructureerd door foto-etsen of dergelijke om een poortelektrode 2 te vormen. Het oppervlak van de poortelektrode 2 wordt geanodiseerd om een eerste poortisolerende film 3 te vormen.
40 Een SiN-film (siliciumnitridefilm) 4, die dient als de tweede poortisolerende film, een n'-type amorfe siliciumlaag 5, die dient als een halfgeleiderlaag, en een nMype amorfe siliciumlaag 6, die met een onzuiverheid is gedoteerd, wordt sequentieel op het substraat en de eerste poortisolerende film aange-bracht De n-type amorfe siliciumlaag 5 en denMype amorfe siliciumlaag 6 worden gestructureerd om elementenscheiding te bewerkstelligen.
45 Daaropvolgend wordt een transparante film, die bestaat uit ITO (indiumtinoxide), op de resterende structuur gevormd door sputteren. De ITO-film wordt gestructureerd om een transparante weergeefelektrode 7 te vormen.
Een Mo-film (molybdeenfilm) 8 en een Al-film 9 worden door sputteren in de genoemde volgorde op de resulterende structuur afgezeL Deze films worden dan gestructureerd om een toevoerelektrode 11, een 50 afvoerelektrode 12 en een gegevensbedradingslaag 13 te vormen. De toevoerelektrode 11 is gevormd door een Mo-filmgedeelte 8a en een daarop gevormd Al-filmgedeelte 9a. De afvoerelektrode 12 is gevormd door een Mo-filmgedeelte 8b en een daarop gevormde Al-filmgedeelte 9b. De gegevensbedradingslaag 13 is gevormd door een Mo-filmgedeelte 8c en een daarop gevormd Al-filmgedeelte 9c.
Een deelgebied van het Mo-filmgedeelte 8a van de toevoerelektrode 11 overlapt een eindgedeelte van 55 de weergeefelektrode 7 en is daarmee elektrisch verbonden. Het etsen voor het structureren van de Al-film 9 en de Mo-film 8 wordt bewerkstelligd door een etsoplossing op basis van fosforzuur (een mengsel van fosforzuur, saltpeterzuur, azijnzuur en water) te gebruiken. De Mo-filmgedeelten 8a en 8b dienen als ohmse 194380 2 barrièretagen voor de n+-type amorfe siliciumlaag 6 en de Al-filmgedeelten 9a en 9b. Daardoor kunnen ohmse contacten worden verkregen tussen de n+-type amorfe siliciumlaag 6 en het Al-filmgedeelte 9a, en tussen de n+-type amorfe siliciumlaag 6 en het Al-filmgedeelte 9b. Aangezien Al een lage weerstand heeft, dienen de Al-filmgedeelten 9a, 9b en 9c als hoofdelektroden of hoofddraden.
5 Daaropvolgend wordt droog etsen bewerkstelligd door het als maskers gebruiken van de toevoer-elektrode 11 en de afvoerelektrode 12 om een gedeelte van de n+-type amorfe siliciumlaag 6 tussen deze elektroden te verwijderen, waardoor een kanaalgebied van een TFT wordt gevormd.
Een oppervlaktebeschermende film 10, die bestaat uit SiN, wordt door plasma-CVD-werkwijze op het resulterende structuur gevormd. Door het verwijderen van een gedeelte van de op de weergeefelektrode 7 10 gevormde oppervlaktebeschermende film 10, wordt een TFT voor een vloeibaarkristalweergeefinrichting voltooid.
Zoals in figuur 2 is getoond, is een adresbedradingslaag 2i gevormd om zich in de rijrichting uit te strekken, en steekt een gebied, dat dient als een poortelektrode 2 uit in een toekomstig TFT-vormingsgebied. De gegevensbedradingslaag 13 strekt zich in de kolomrichting uit om de adresbedrading-15 slaag 2i loodrecht te kruisen. Het gebied 12 van de gegevensbedradingslaag 13 steekt uit in het toekomstige TFT-vormingsgebied. Het gebied 12 dient als een afvoerelektrode.
De hierboven beschreven TFT voor een LCD is voordelig, doordat de Mo-film en de Al-film voor het vormen van de toevoerelektrode 11 en de afvoerelektrode 12 kunnen worden geëtst door dezelfde etsoplossing te gebruiken. In tegenstelling tot dit voordeel, worden de volgende nadelen opgelegd.
20 De etssnelheid van de Mo-film 8, die dient als een ohmse barrièrelaag, is vier tot zes maal die van de Al-film 9. Om deze reden wordt de Al-film 9 meer geëtst dan de Mo-film 8. Dientengevolge vertoont de Al-film 9 na het etsen de tendens een overhangende doorsnedevorm te hebben, hetgeen tendeert tot het veroorzaken van het afbladderen of afstrippen van de Al-film 9. Indien het afbladderen of afstrippen van de Al-film 9 optreedt, is de tendens dat loskoppeling van de toevoerelektrode 11 en de afvoerelektrode 12 in 25 het daaropvolgende proces optreedt. Daarenboven hecht een afgebladderd Al-filmgedeelte aan een andere draad. Als een resultaat is er de tendens dat een kortsluiting optreedt. Om deze reden is er de tendens dat lijn- en puntdefecten van een vloeibaarkristalweergeefelement optreden.
Teneinde de hierboven genoemde overhanging te voorkomen, kan de Mo-film 8 niet worden gevormd, teneinde de Al-film 9 direct op de n+-film amorfe siliciumlaag 6 en de ITO-film (weergeefelektrode) 7 te 30 vormen. Bij deze inrichting kan echter geen ohms contact tussen de n+-type amorfe siliciumlaag 6 en de Al-film 9 worden verkregen. Wanneer een resistfilm op de Al-film 9 wordt gevormd, om te worden ontwikkeld voor het structureren van de Al-film 9, stroomt een alkalische ontwikkeloplossing door gaatjes van de Al-film 9 om tussen de ITO-film 7 en de Al-film 9 door te dringen. Om deze reden treedt een accureactie op tussen de Al-film 9 en de ITO-film 7, waardoor de Al-film 9 en de ITO-film 7 afbladderen, waardoor een nieuw 35 probleem wordt geboden.
Daarnaast kan, teneinde de hierboven genoemde overhanging te vermijden, een Mo-W- (wolfraam) legeringsfilm onder de Al-film 9 worden gevormd om de mate van het etsen te sturen. Indien echter een Mo-W-legeringsfilm wordt gevormd is het, aangezien de kwaliteit (samenstellingsverhouding en dergelijke) en reproduceerbaarheid van een door sputteren gevormde film slecht zijn, moeilijk de mate van het etsen te 40 sturen. Verder nemen, aangezien een legeringstrefplaat voor een sputterproces moet worden gevormd, de fabricagekosten toe.
In de TFT, die de in figuren 1 en 2 getoonde inrichting heeft, wordt het Mo-filmgedeelte 8a gevormd om de weergeefelektrode 7 te overlappen, teneinde de weergeefelektrode 7 elektrisch met de toevoerelektrode 11 te verbinden. In dit geval neemt, wanneer de oppervlakte van het overlappingsgedeelte toeneemt, de 45 wezenlijke oppervlakte van de weergeefelektrode 7 af. Om deze reden wordt slechts een kleine contactzone tussen de weergeefelektrode 7 en het Mo-filmgedeelte 8a toegestaan, en is het derhalve moeilijk bevredigende elektrische verbinding te verzekeren.
Een transistor volgens de bovenvermelde inleiding is bijvoorbeeld bekend uit de Europese octrooi-publicatie nr. 0.457.328, waarbij de toevoer- en afvoerelektrode zijn samengesteld uit twee lagen, bestaande 50 uit een molybdeen-chroomlegering en aluminium· Daarnaast kunnen deze elektrode uit drie lagen zijn samengesteld, waarbij een aluminiumlaag tussen molybdeen-chroomlegeringslagen is geplaatst. Het nadeel van de in deze publicatie getoonde dunnefilmtransistor is het feit dat tussen de onderliggende lagen een bovengeschetste accureactie kan ontstaan, hetgeen voor een optimaal functioneren van de transistor ongewenst is.
55 Het is het eerste doel van de onderhavige uitvinding om te voorzien in een dunnefilmtransistor die lijn- en puntdefecten van een vloeibaarkristalweergeefinrichting kan voorkomen, alsmede een werkwijze voor het fabriceren daarvan.
3 194380
Het is het tweede doei van de onderhavige uitvinding om te voorzien in een dunnefiimiransistor die kan voorkomen dat een hoofdbedradingselektrode in een overhangende structuur wordt geëtst, en een werkwijze voor het fabriceren daarvan.
Het is het derde doel van de onderhavige uitvinding om te voorzien in een dunnefilmtransistor die een 5 inrichting heeft, die is ontworpen om niet gemakkelijk een accureactie en dergelijke bij het fabricageproces te veroorzaken, en een werkwijze voor het fabriceren daarvan.
Het is het vierde doel van de onderhavige uitvinding om te voorzien in een dunne filmtransistor die de betrouwbaarheid van elektrische verbinding tussen een weergeefelektrode en een toevoerelektrode kan verbeteren, en een werkwijze voor het fabriceren daarvan.
10 Het is het vijfde doel van de onderhavige uitvinding om te voorzien in een dunnefilmtransistor die het fabricageproces kan vereenvoudigen en de fabricagekosten kan reduceren, alsmede een werkwijze voor het fabriceren daarvan.
Hiertoe wordt de dunnefilmtransistor van een in de aanhef genoemde soort overeenkomstig de uitvinding gekenmerkt, doordat de derde laag ondoordringbaarheid met betrekking tot de ontwikkeloplossing vertoont 15 en dient als een accureactievoorkomende laag; en de eerste laag, de tweede laag en de derde laag verschillende etssnelheden hebben, waarbij de etssnelheid van de derde laag hoger is dan de etssneiheid van de tweede laag en de etssnelheid van de tweede laag hoger is dan de etssnelheid van de eerste laag.
De onderhavige uitvinding heeft voorts betrekking op een dunnefilmtransistor, omvattende een poort-elektrode, een op de poortelektrode gevormde isolerende film, een op de isolerende film op een tegenover 20 de poortelektrode gelegen positie gevormde eerste halfgeleideriaag hoofdzakelijk gevormd door. een n*-type amorfe siliciumlaag, op de eerste halfgeleideriaag gevormde tweede en derde halfgeleiderlagen hoofdzakelijk gevormd door een n+-type amorfe siliciumlaag om van elkaar gescheiden te zijn, een toevoer- en afvoerelektrode die respectievelijk elektrisch met de tweede en derde halfgeleiderlagen zijn verbonden en omvattende een ohmse barrièrelaag, een hoofdsignaalbedradingslaag en een geleidende laag.
25 Deze dunnefilmtransistor wordt volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de ohmse barrièrelaag een eerste etssnelheid bezit en boven de tweede halfgeleideriaag en op de derde halfgeleideriaag is aangebracht; de hoofdsignaalbedradingslaag op de ohmse barrièrelaag is gevormd en een tweede etssnelheid bezit welke hoger is dan de eerste etssnelheid van de ohmse barrièrelaag; en de geleidende laag als een accureactievoorkomende laag dient, waarbij de accureactievoorkomende laag op de hoofdsignaalbedrading-30 slaag is gevormd en een derde etssnelheid bezit welke hoger is dan de tweede etssnelheid van de hoofdsignaalbedradingslaag en ondoordringbaarheid met betrekking tot de ontwikkeloplossing vertoont voor het voorkomen dat een alkalische oplossing door de dunnefilmtransistor dringt bij een fabricageproces van de dunnefilmtransistor, waardoor een accureactie daarin zou worden veroorzaakt
In overeenstemming met de hierboven beschreven inrichting dient de derde laag om te voorkomen dat 35 verscheidene typen oplossingen, bijvoorbeeld een ontwikkeloplossing voor een resistfilm, de dunnefilmtransistor doordringen, waardoor een accureactie in de dunnefilmtransistor wordt voorkomen. Dit leidt tot een reductie In patroondefecten van elke weergeefelektrode, die worden veroorzaakt door een accureactie in de stand van de techniek. Daarenboven kunnen, aangezien de toevoer- en afvoerelektroden elk een meerlagige structuur hebben, en in het bijzonder de tweede laag uit een laag weerstandsmateriaal bestaat, 40 hun elektrische weerstanden worden verlaagd. Verder kan, dankzij het effect van de eerste laag ohms contact tussen de halfgeleideriaag, de toevoerelektrode en de afvoerelektrode worden verzekerd.
Daarnaast is er in overeenstemming met de onderhavige uitvinding voorzien in een werkwijze voor het fabriceren van de dunnefilmtransistor, omvattende de stappen van het vormen van een poortelektrode op een substraat, het vormen van een isolerende film op de poortelektrode, het vormen van een halfgelelder-45 laag gevormd door een n'-type amorfe siliciumlaag en een nMype amorfe siliciumlaag op de isolerende film op een positie die overeenkomt met de poortelektrode, het vormen van een toevoerelektrode en een afvoerelektrode op de halfgeleideriaag, teneinde van elkaar te zijn gescheiden, waarbij de stap van het vormen van de toevoerelektrode en de afvoerelektrode de deelstappen omvat van het op de halfgeleideriaag vormen van een eerste laag die dient als een barrièrelaag, het op de eerste laag vormen van een 50 geleidende tweede laag, het op de tweede laag vormen van een derde laag, het vormen van een resistfilm op de derde laag, het belichten van de film, en het ontwikkelen van de film door een ontwikkeloplossing te gebruiken, waardoor een etsmasker wordt gevormd, en het structureren van ten minste de eerste en tweede lagen door het etsmasker te gebruiken.
Deze werkwijze wordt volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de stap van het vormen van de 55 toevoerelektrode een deelstap omvat van het vormen van de eerste laag met een eerste etssnelheid, de geleidende tweede laag met een tweede etssnelheid die hoger is dan de eerste etssnelheid van de eerste laag en de derde laag met een derde etssnelheid welke hoger is dan de tweede etssnelheid van de tweede 194380 4 laag, en ondoordringbaarheid met betrekking tot de ontwikkeloplossing vertoont, waarbij de derde laag voorkomt dat de ontwikkeloplossing door de tweede laag dringt in de ontwikkelstap.
In overeenstemming met de dunnefilmtransistorfabricagewerkwijze die de hierboven beschreven stappen heeft, voorkomt, wanneer de resistfilm wordt ontwikkeld om het etsmasker te vormen, de derde laag dat de 5 ontwikkeloplossing de dunnefilmtransistor doordringt. Daarom treedt geen accureactie op in de dunnefilm-transistor, en kunnen patroondefecten die In de stand van de techniek zijn opgetreden, worden gereduceerd. Daarenboven kan, aangezien de toevoer- en afvoerelektroden gelijktijdig worden gestructureerd, het fabricageproces worden vereenvoudigd. Verder kunnen, aangezien de toevoer- en afvoerelektroden elk een meerlagige structuur hebben, en in het bijzonder de tweede laag uit een laag weerstandsmateriaal bestaat, 10 hun elektrische weerstanden worden verlaagd. Bovendien kunnen, dankzij het effect van de eerste laag, ohmse contacten tussen de halfgeleiderlaag, de toevoerelektrode en de afvoerelektrode worden verzekerd.
Aanvullende doelen en voordelen van de uitvinding zullen worden uiteengezet in de beschrijving.
De begeleidende tekening, die is opgenomen in en deel uitmaakt van de beschrijving, illustreert thans de 15 voorkeur hebbende uitvoeringsvorm van de uitvinding. Figuur 1 is een aanzicht in doorsnede van een conventionele dunnefilmtransistor; figuur 2 is een bovenaanzicht van de conventionele dunnefilmtransistor; figuur 3 is een aanzicht in doorsnede van een dunnefilmtransistor in overeenstemming met de eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; 20 figuur 4 is een bovenaanzicht dat een deel van een vloeibaarkristalweergeefinrichting laat zien,-dat de dunnefilmtransistor in overeenstemming met de eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding heeft; figuren 5A tot en met 5E zijn aanzichten in doorsnede, die sequentieel de stappen bij het fabriceren van de dunnefilmtransistor in overeenstemming met de eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding laten zien; 25 figuur 6 is een aanzicht in doorsnede van een dunnefilmtransistor in overeenstemming met de tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; figuur 7 is een bovenaanzicht dat een deel van een vloeibaarkristalweergeefinrichting laat zien, die de . dunnefilmtransistor in overeenstemming met de tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding heeft; en 30 figuren 8A tot en met 8E zijn aanzichten in doorsnede, die sequentieel de stappen bij het fabriceren van de dunnefilmtransistor in overeenstemming met de tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding laten zien.
Figuur 3 is een aanzicht in doorsnede van een dunnefilmtransistor (TFT) voor een vloeibaarkristalweergeef-35 inrichting (LCD) in overeenstemming met de eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Figuur 4 is een bovenaanzicht dat een deel van de LCD laat zien. Figuren 5A tot en met 5E zijn aanzichten in doorsnede die sequentieel de stappen bij het fabriceren van de in figuur 3 getoonde TFT laten zien. Merkt op dat figuur 3 een aanzicht in doorsnede is, dat is genomen langs de lijn til—III in figuur 4.
Zoals in figuur 3 is getoond, is een poortelektrode 22 gevormd op een isolerend transparant substraat 21, 40 zoals een gtassubstraat, en is een eerste isolerende film 23 gevormd op het oppervlak van de poortelektrode 22. Een SiN-fitm (siliciumnitridefilm), die dient als een tweede poortisolerende film 24, is gevormd op het isolerende transparante substraat 21 en de eerste isolerende film 23. Een n'-type amorfe silidumlaag 25 is gevormd op de tweede poortisolerende film 24 op een positie die nagenoeg overeenkomt met de poortelektrode 22. Een blokkeringslaag 26 die bestaat uit SiN is gevormd op een gedeelte van de n'-type 45 amorfe silidumlaag 25. Ohmse lagen 27a en 27b zijn respectievelijk gevormd op de n -type amorfe silidumlaag 25 en de blokkeringslaag 26. Elk van de ohmse lagen 27a en 27b bestaat uit nMype amorf silicium. De ohmse laag 27a is gevormd in een toekomstig toevoerelektrodevormingsgebied, terwijl de ohmse laag 27b is gevormd in een toekomstig afvoerelektrodevormingsgebied.
Een weergeefelektrode 33 die bestaat uit ITO (indiumtinoxide) is gevormd op de tweede poortisolerende 50 film 24 en de ohmse laag 27a.
Een toevoerelektrode 41 is gevormd op een gebied van de weergeefelektrode 33 dat zich op de ohmse laag 27a bevindt. Een afvoerelektrode 42 is gevormd op de ohmse laag 27b, en een gegevensbedradings-laag 43 is gevormd op de tweede poortisolerende film 24. De gegevensbedradingslaag 43 en de afvoerelektrode 42 zijn integraal gevormd. Met andere woorden dient een deelgebied van de gegevensbedradings-55 laag 43 als de afvoerelektrode 42. Elk van de toevoerelektrode 41, de afvoerelektrode 42 en de gegevensbedradingslaag 43 heeft een structuur die is gevormd door drie op elkaar gestapelde metaallagen. De eerste (benedenste) metaallaag is gevormd door Cr-lageh 29a, 29b en 29c die elk een dikte van 1 tot en 5 194380 met 5 pm hebben. De tweede (iussengeiegen) meiaaiiaag is gevormd door Ai* or AMegeringsiagen 30a, 30b en 30c die elk een dikte van 10 tot en met 50 pm hebben. Als de AMegering wordt een legering gebruikt, die Al bevat en ten minste een van Ti, Mo, W, Ta en Cu. De derde (bovenste) metaallaag dient als een accu- of batterijreactievoorkomende laag en is gevormd door Mo-lagen 31a, 31b en 31c die elk een 5 dikte van 1 tot en met 5 pm hebben. Een oppervlaktebeschermende film 32, die bestaat uit SIN, is gevormd op de Mo-lagen 31a, 31b en 31c.
De hierboven beschreven TFT is ingericht zoals in figuur 4 is getoond. Adresbedradingslagen 221 en 22j zijn ingericht om zich evenwijdig in de rijrichting uit te strekken, en een deelgebied van elke laag, dat dient als een poortelektrode, steekt uit in een TFT-vormingsgebied. Gegevensbedradingslagen 43m en 43n 10 strekken zich in de kolomrichting uit om de adresbedradingslagen 22i en 22j loodrecht te kruisen door middel van isolerende fiims. Een deelgebied 42 van elk van de gegevensbedradingslagen 43m en 43n steekt in een TFT-vormingsgebied uit. Dit uitstekende gebied 42 dient als een afvoerelektrode. De toevoerelektrode 41 is gevormd om gescheiden van de afvoerelektrode 42 te zijn. De afvoerelektrode 42 en de toevoerelektrode 41 zjjn zodanig ingericht, dat het uitstekende gebied (poortelektrode 22) van de 15 adresbedradingslaag 22i tussen de twee elektroden is geplaatst
Een werkwijze voor het fabriceren van de in figuren 3 en 4 getoonde TFT zal vervolgens onder verwijzing naar figuren 5A tot en met 5E worden beschreven.
Zoals in figuur 5A is getoond, wordt een metaallaag, die bestaat uit Al, een AMegering, Ta, een Ta-legering, Cr of dergelijke, gevormd op het isolerende transparante substraat 21, zoals een glassubstraat 20 door sputteren. De metaallaag wordt dan gestructureerd door foto-etsen om de adresbedradingslagen 22i en 22j (die in figuur 5A niet zijn getoond) en de poortelektrode 22 te vormen. Het blootgelegde oppervlak van de poortelektrode 22 wordt geanodiseerd om de eerste isolerende film 23 te vormen.
Een SiN-film, die dient ais de tweede poortisolerende film 24, wordt door de plasma-CVD-werkwijze op de resulterende structuur gevormd. De n'-type amorfe siliciumlaag wordt door de plasma-CVD-werkwijze op 25 de SiN-film afgezet. Een SiN-film wordt door de plasma-CVD-werkwijze op de n'-type amorfe siliciumlaag 25 afgezet. Zoals In figuur 58 is getoond, wordt de SiN-film gestructureerd om de blokkeringslaag 26 achter te laten op een gedeelte van de n'-type amorfe siliciumlaag 25 dat zich boven de poortelektrode 22 bevindt.
Zoals in figuur 5C is getoond, wordt een ohmse laag 27, die bestaat uit n+-type amorf silicium, door de plasma-CVD-werkwijze afgezet. De ohmse laag 27 en de n'-type amorfe siliciumlaag 25 worden door 30 foto-etsen gestructureerd. Bij dit proces zijn de ohmse laag 27a, die een toevoerelektrode vormt, en de ohmse laag 27b, die een afvoerelektrode vormt, van elkaar gescheiden. Daaropvolgend wordt een ITO-film door sputteren of dergelijke op de tweede poortisolerende film 24 en de ohmse laag 27a gevormd. De ITO-film wordt gestructureerd om de weergeefelektrode 33 te vormen, die een deelgebied heeft, dat de ohmse laag 27a overlapt 35 Zoals in figuur 5D is getoond, worden door sputteren, opdampen of dergelijke een ohmse barrièrelaag (ohmse laag) 29, die bestaat uit Cr en een dikte van 1 tot en met 5 pm heeft, een hoofdsignaalbedradings-laag 30, en een accureactievoorkomende laag 31 sequentieel op de resulterende structuur gevormd. Als de hoofdsignaalbedradingslaag 30 kan een Al-laag worden gebruikt, die een dikte van 10 tot en met 50 pm heeft. Alternatief kan een Al-legeringslaag worden gebruikt, die Al en ten minste één van Ti, Mo, W, Ta en 40 Cu bevat Als de accureactievoorkomende laag 31 kan een Mo-laag worden gebruikt, die een dikte van 1 tot en met 5 pm heeft.
Daaropvolgend wordt op de accureactievoorkomende laag 31 een resistfilm gevormd en wordt deze belicht. Daarenboven wordt de resistfilm ontwikkeld door een alkalische ontwikkeloplossing te gebruiken om een etsmasker 34 te vormen, dat door de onderbroken lijn in figuur 5D is aangegeven. In tegenstelling tot 45 een Al-film worden in een Mo-film niet gemakkelijk gaatjes gevormd. Om deze reden kan bij het ontwikkelingsproces de ontwikkeloplossing niet door de accureactievoorkomende laag 31 dringen of passeren en derhalve niet de TFT doordringen, waardoor geen accureactie in de TFT wordt veroorzaakt.
Dat wil zeggen dat de accureactievoorkomende laag 31 een accureactie voorkomt, die in de stand van de techniek is opgetreden.
. 50 Zoals in figuur 5E is getoond, worden de metaallagen 29,30 en 31 door het hierboven genoemde etsmasker te gebruiken sequentieel gestructureerd om de toevoerelektrode 41, de afvoerelektrode 42 en de gegevensbedradingslaag 43 te vormen, die elk een drielagige structuur hebben. De accureactievoorkomende laag 31 en de hoofdsignaalbedradingslaag (die bestaat uit Al of een AMegering) 30 kunnen worden geëtst door dezelfde etsoplossing op basis van fosforzuur (een mengsel van fosforzuur, salpeter-55 zuur, azijnzuur en water) te gebruiken. Daarenboven wordt de ohmse barrièrelaag (Cr) 29 gestructureerd door een natte etswerkwijze waarbij een etsoplossing wordt gebruikt, die in hoofdzaak bestaat uit secundair ceriumammonacetaat of een droge etswerkwijze waarbij een gas op basis van C12 wordt gebruikt. Als een 194380 6 resultaat is de toevoerelektrode 41 gevormd door de Cr-laag 29a, de Al-laag 30a en de Mo-laag 31a; de afvoerelektrode 42 door de Cr-laag 29b, Al-laag 30b en de Mo-laag 31b; en de gegevensbedradingslaag 43 door de Cr-laag 29c, de Al-laag 30c en de Mo-laag 31c.
De opperylaktebeschermende film 32, die bestaat uit SiN, wordt door de plasma-CVD-werkwijze op de 5 resulterende structuur gevormd. De oppervlaktebeschermende film 32 wordt dan gestructureerd om het gedeelte ervan op de weergeefelektrode 33 te verwijderen, waardoor een TFT voor een LCD, zoals die, welke in figuur 3 is getoond, wordt voltooid.
Met de inrichting en de fabricagewerkwijze in overeenstemming met de eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding kunnen de volgende effecten (a) tot en met (e) worden verkregen.
10 a. De eerste ohmse barrièrelaag (Cr-laag) 29 en de tweede hoofdsignaalbedradingslaag (Al- of
Al-legerjngslaag) 30 hebben verschillende etssnelheden, en de selectiviteit van een etsproces is hoog. Om deze reden wordt bij het etsen van de hoofdsignaalbedradingslaag 30 de ohmse barrièrelaag 29 niet geëtst Bovendien is, aangezien de ohmse barrièrelaag 29 niet een legeringsfilm is, de reproduceerbaarheid van de kwaliteit van de door het sputteren gevormde film goed, en kan de mate van het etsen stabiel worden 15 gestuurd. Daardoor treedt bij het etsproces zijdelings etsen van de ohmse barrièrelaag 29 niet of nauwelijks op, waardoor het afbladderen of afstrippen van de hoofdsignaalbedradingslaag 30 wordt voorkomen. Daarenboven kan deze inrichting het losraken van de toevoer- en afvoerelektroden door een dergelijk afbladderen of afstrippen voorkomen en kan zij eveneens een kortsluiting voorkomen, die wordt veroorzaakt wanneer afgebladderde Al-filmgedeelten aan andere draden hechten, waardoor lijn- en puntdefecten van de 20 LCD worden voorkomen.
b. De Mo-film 31 en de Al-film 30 kunnen gelijktijdig worden geëtst door dezelfde oplossing te gebruiken. Daarenboven is de etssnelheid van de Mo-film 31 vier tot zes maal die van de Al-film 30. Daardoor wordt een bovenste gedeelte van de Mo-film 31 taps gemaakt, door het etsen bij het proces van het etsen van de Al-film 30. Als een resultaat wordt de stapdekking van de oppervlaktebeschermende film (SiN-film) 32, die in 25 de daaropvolgende stap moet worden gevormd, goed. Dat wil zeggen dat losraking van de oppervlaktebeschermende film 32 niet optreedt, en er geen gedeelte is, dat niet door de oppervlaktebeschermende film 32 Is bedekt.
c. Aangezien een gedeelte van de weergeefelektrode 33 is gesandwicht tussen de ohmse laag 27a en de ohmse barrièrelaag 29a, kan een grote contactzone worden verzekerd. Daarenboven zijn de ohmse 30 contactkarakteristieken tussen Cr als het materiaal voor de ohmse barrièrelaag 29 en nMype amorf silicium als het materiaal voor de ohmse laag 27 goed.
Daardoor kan een ohms contact worden verkregen tussen de weergeefelektrode 33 en de gegevens-bedradingslagen 22i en 22], en kan de betrouwbaarheid van elektrische verbinding worden verbeterd.
d. In tegenstelling tot een Al-film kan een Mo-film, die geen gaatjes en dergelijke heeft, door sputteren 35 worden gevormd. Om deze reden voorkomt bij het proces van het vormen van het etsmasker 34 door het ontwikkelen van een resistfilm, de Mo-film 31 dat de ontwikkeloplossing de TFT doordringt Daardoor bereikt geen ontwikkeloplossing de Al-laag van de ITO-film. Dit maakt het moeilijk om een accureactie te veroorzaken, en elimineert een patroondefect van de weergeefelektrode 33.
e. Het fabricageproces kan worden vereenvoudigd, en de fabricagekosten kunnen worden gereduceerd, 40 omdat de toevoerelektrode, de afvoerelektrode en de gegevensbedradingslaag gelijktijdig kunnen worden gestructureerd.
Figuur 6 is een aanzicht in doorsnede van een TFT voor een LCD in overeenstemming met de tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Figuur 7 is een bovenaanzicht dat een deel van een de ITT gebruikende LCD laat zien. Figuren 8A tot en met 8E zijn aanzichten in doorsneden die sequentieel de 45 stappen bij het fabriceren van de in figuur 6 getoonde TFT laten zien. Meikt op dat figuur 6 een aanzicht in doorsnede is, dat is genomen langs de lijn VI-VI in figuur 7, en de illustratie van een oppervlaktebeschermende film in figuur 7 achterwege is gelaten.
Zoals in figuur 6 is getoond, wordt een poortelektrode 122 gevormd op een isolerend transparant substraat 121, zoals een glassubstraat, en wordt een eerste isolerende film 123 op het oppervlak van de 50 poortelektrode 122 gevormd. Een SiN-film, die dient als een tweede poortisolerende film 124 wordt op het isolerende transparante substraat 121 en de eerste isolerende film 123 gevormd. Een n'-type amorfe silicumlaag 125 wordt op de tweede poortisolerende film 124 gevormd op een gedeelte dat overeenkomt met de poortelektrode 122. Een blokkeringslaag 126 die bestaat uit SiN, wordt op een gedeelte van de n'-type amorfe siliciumlaag 125 gevormd. Ohmse lagen 127a en 127b worden respectievelijk op de n'-type 55 amorfe siliciumlaag 125 en de blokkeringslaag 126 gevormd. Elk van de ohmse lagen 127a en 127b bestaat uit n+-type amorf silicium. De ohmse laag 127a wordt gevormd in een toevoerelektrodevormingsgebied, terwijl de ohmse laag 127b in een afvoerelektrodevormingsgebied wordt gevormd.
7 194380
Een toevoerelektrode 141 wordt op de ohmse laag 127a gevormd. Een afvoerelektrode 142 wordt op de ohmse laag 127b gevormd. Een gegevensbedradingslaag 143 wordt op de tweede poortisolerende film 124 gevormd. De gegevensbedradingslaag 143 en de afvoerelektrode 142 worden integraal gevormd.
De toevoerelektrode 141 en de afvoerelektrode 142 hebben elk een meerlagige structuur die is gevormd 5 door drie metalen lagen. De eerste laag (benedenste laag) is gevormd door Cr-lagen 128a en 128b cfie elk dienen als een ohmse barrièrelaag en een dikte van 1 tot en met 5 pm hebben. De tweede laag is gevormd door Al- of Al-legeringslagen 130a en 130b die elk een dikte van 10 tot en met 50 pm hebben. Als elke AMegeringslaag, kan een legeringslaag worden gebruikt, die Al en ten minste een van Ti, Mo, W, Ta en Cu bevat. De derde laag is gevormd door Mo-lagen 131a en 131b die elk dienen als een accureactie-10 voorkomende laag en een dikte van 1 tot en met 5 pm hebben. In tegenstelling daartoe heeft de gegevensbedradingslaag 143 een meerlagige structuur die door twee metalen lagen is gevormd. De eerste laag van gegevensbedradingslaag 143 bestaat uit een Al- of AMegeringslaag 130c die een dikte van 10 tot en met 150 pm heeft. Als de AMegeringslaag wordt een legeringslaag gebruikt, die Al en ten minste een van Ti,
Mo, W, Ta en Cu bevat. De tweede laag bestaat uit een Mo-laag 131c die een dikte van 1 tot en met 5 pm 15 heeft.
Een weergeefelektrode 133, die bestaat uit een ITO-film, wordt op de tweede poortisolerende film 124 gevormd om zich tussen de Cr-laag 128a en de Al-laag 130a uit te strekken.
Een oppervlaktebeschermende film 132, die bestaat uit SiN, wordt op de Mo-lagen 131a, 131b en 131c gevormd.
20 De TFT is ingericht zoals in figuur 7 is getoond. Adresbedradingslagen (poortelektroden) 1221 en 122j zijn langs de rijrichting ingericht, en een deelgebied van elke laag, dat dient als een poortelektrode 122, steekt uit in een toekomstig TFT-vormingsgebied. Gegevensbedradingslagen 143m en 143n zijn langs de kolomrichting ingericht om de adresbedradingslagen 122i en 122j loodrecht te kruisen. Een deelgebied 142 van elk van de gegevensbedradingslagen 143m en 143n steekt uit in een toekomstig TFT-vormingsgebied. 25 Dit gebied 142 dient als een afvoerelektrode. De toevoerelektrode 141 Is gevormd om gescheiden van de afvoerelektrode 142 te zijn. De afvoer- en toevoergebieden 142 en 141 zijn zodanig ingericht, dat het uitstekende gebied (poortelektrode 142) van de adresbedradingslaag 1221 tussen de twee gebieden is geplaatst.
Een werkwijze voor het fabriceren van de in figuren 6 en 7 getoonde TFT zal vervolgens onder verwijzing 30 naar figuren 8A tot en met 8E worden beschreven.
Zoals in figuur 8A is getoond, wordt een metaal-laag, die bestaat uit Al, een AMegering, Ta, een Ta-legering, Cr of dergelijke, gevormd op het isolerende transparante substraat 121, zoals een glassubstraat, door sputteren. Deze metaallaag wordt door een foto-etsproces gestructureerd om de adresbedradingslagen 1221 en 122j en de poortelektrode 122 te vormen. Het blootgelegde oppervlak van de 35 poortelektrode 122 wordt dan geanodiseerd om de eerste Isolerende film 123 te vormen.
Zoals In figuur 8B is getoond, worden een SiN-film, die dient als de tweede poortisolerende film 124, de n'-type amorfe siliciumlaag 125 en een SiN-film sequentieel op de resulterende structuur gevormd door de plasma-CVD-werkwijze. De SiN-film wordt gestructureerd om de blokkeringslaag 126 te vormen.
Zoals in figuur 8C is getoond, wordt een ohmse laag 127, die bestaat uit n+-type amorf silicium, door de 40 plasma-CVD-werkwijze afgezet. Daaropvolgend wordt door sputteren of opdampen een ohmse barrièrelaag 128, die bestaat uit Cr en een dikte van 1 tot en met 5 pm heeft, op de ohmse laag 127 afgezet.
De ohmse barrièrelaag 128. de ohmse laag 127 en de n*-type amorfe siliciumlaag 125 worden door foto-etsen gestructureerd. Dit etsen wordt bewerkstelligd door een natte etswerkwijze (waarbij een etsoplossing wordt gebruikt, die hoofdzakelijk bestaat uit secundair ceriumammonnitraat) of een droge 45 etswerkwijze, waarbij een gas op basis van C12 wordt gebruikt. Met dit proces kunnen vorming en scheiding van de n+-type amorfe siliciumlaag 127a aan de toevoerelektrodezijde, de nMype amorfe siliciumlaag 127b aan de afvoerelektrodezijde en de eerste lagen 128a en 128b van de toevoer- en afvoerelektroden van elke TFT gelijktijdig worden bewerkstelligd.
Zoals in figuur 8D is getoond, wordt door sputteren een ITO-film op de tweede poortisolerende film 124 50 en de ohmse barrièrelaag 128a gevormd. De ITO-film wordt dan gestructureerd om de weergeefelektrode 133 te vormen, die een deelzone heeft, die de ohmse barrièrelaag 128a overlapt
Een hoofdsignaalbedradingslaag 130 en een accureactievoorkomende laag 131 worden door sputteren, opdampen of dergelijke sequentieel op de resulterende structuur gevormd. Als de hoofdsignaalbedradingslaag 130 wordt een Al-laag gebruikt, die een dikte van 10 tot en met 50 pm heeft Alternatief kan een 55 AMegering worden gebruikt die Al en ten minste een van Ti, Mo, W, Ta en Cu bevat Als de accureactievoorkomende laag 131 kan een Mo-laag worden gebruikt, die een dikte heeft van 1 tot en met 5 pm.
Daaropvolgend wordt op de resulterende structuur een fotolakfilm gevormd. De fotolakfilm wordt belicht
Claims (18)
1. Dunnefilmtransistor voor een vloeibaarkristalweergeefinrichting, omvattende een aantal adresbedrading-slagen, een aantal gegevensbedradingslagen dat de adresbedradingslagen kruist, een aantal dunnefilm-transistoren dat elk een poortelektrode heeft, een halfgeleiderlaag gevormd door een n'-type amorfe 9 194380 siiiciumiaag, en een daarop gevormde n+-type amorfe siiiciumiaag, een toevoereiektrode, en een afvoer-elektrode, waarbij de poortelektrode van elke dunnefilmtransistor is verbonden met een overeenkomstige van het aantal adresbedradingslagen, waarbij één van de toevoerelektrodes en de afvoerelektrode van elke dunnefilmtransistor elektrisch is verbonden met een overeenkomstige van het aantal gegevensbedrading-5 slagen, en weergeefelektroden die in een matrixvorm zijn ingericht, waarbij elk van de weergeefelektroden elektrisch is verbonden met de andere van de toevoereiektrode en de afvoerelektrode van een overeenkom-stige van de dunnefilmtransistoren, waarbij elk van de toevoereiektrode en de afvoerelektrode van elke dunnefilmtransistor is voorzien van een eerste laag die op de halfgeleiderlaag is gevormd en dient als een ohmse barrièrelaag voor de halfgeleiderlaag, een tweede laag op de eerste laag is gevormd, in essentie uit 10 een geleidend materiaal bestaat en dient als een hoofdsignaalbedradingslaag, en een derde laag op de tweede laag is gevormd, met het kenmerk, dat de derde iaag ondoordringbaarheid met betrekking tot de ontwikketoplossing vertoont en dient als een accureactievoorkomende laag; en de eerste laag, de tweede laag en de derde laag verschillende etssnelheden hebben, waarbij de etssnelheid van de derde laag hoger is dan de etssnelheid van de tweede laag en de etssnelheid van de tweede laag hoger is dan de ets-15 snelheid van de eerste laag.
1. De ohmse barrièrelagen 128a en 128b en de hoofdsignaalbedradingslagen 130a en 130b verschillen aanzienlijk in etssnelheid, en derhalve is de selectiviteit van een etsproces hoog. Om deze reden wordt bij het etsen van de hoofdsignaalbedradingslaag 130 de ohmse barrièrelaag 128 niet geëtst. Daarenboven is, 25 aangezien de ohmse barrièrelaag 128 niet een legeringsfilm is, de reproduceerbaarheid van de kwaliteit van de door het sputteren gevormde film goed, en kan de mate van het etsen stabiel worden gestuurd. Daardoor treedt bij het etsproces zijdelings etsen van de ohmse barrièrelaag 128 nauwelijks op, waarbij afbladeren of afstrippen van de hoofdsignaalbedradingslaag 130 wordt voorkomen. Daarnaast kan deze inrichting losraking van de toevoer- en afvoerelektroden door een dergelijk afbladeren of afstrippen 30 voorkomen, waardoor lijn- en puntdefecten van de LCD worden voorkomen.
2. Transistor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eerste laag (29) is voorzien van een Cr-laag.
2. De Mo-film 131 en de Al-film 130 kunnen gelijktijdig worden geëtst door dezelfde etsoplossing te gebruiken. Daarenboven is de etssnelheid van de Mo-film 131 vier tot zes maal die van de Al-film 130. Daardoor wordt een bovenste gedeelte van de Mo-film 131 taps gevormd door het etsen bij het proces van het etsen van de Al-film 130. Als een resultaat wordt de stapdekking van de oppervlaktebeschermende film 35 (SiN-film) 32, die in de opvolgende stap wordt gevormd, goed.
3. Transistor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de tweede laag (30) is voorzien van een Al· of Al-legeringslaag.
3. Aangezien de weergeefelektrode 133 is gevormd om zich op de Cr-laag 128a uit te strekken, kan de contactzone tussen de toevoerelektrode 141 en de accureactievoorkomende laag 131 worden vergroot. De ohmse contactkarakteristieken tussen ITO en Cr zijn goed. Daarenboven wordt de Al-film (or Al-legeringsfilm) 130a op de weergeefelektrode 133 gevormd, en is de weergeefelektrode 133 gesandwicht 40 tussen de Cr-laag 128a en de Al-film 130a. Daardoor kunnen betere ohmse contactkarakteristieken worden verkregen om de betrouwbaarheid van elektrische verbinding te verbeteren. 4. in tegenstelling tot een Al-film kan een Mo-film als een hoge kwaliteitsfilm worden gevormd, die geen gaatjes en dergelijke heeft, door sputteren. Om deze reden voorkomt bij het proces van het vormen van het etsmasker 134 door het ontwikkelen van een resistfilm, de Mo-film 131 dat de ontwikkeloplossing de TFT 45 doordringt. Daardoor bereikt geen ontwikkeloplossing de Al-laag van de ITO-film. Dit maakt het moeilijk om accureactie te veroorzaken, en elimineert een patroondefect van de weergeefelektrode 133. In de hierboven beschreven uitvoeringsvormen bestaat bijvoorbeeld een ohmse barrièrelaag uit Cr; bestaat een hoofdsignaalelektrode uit Al of een Al-legering; en bestaat een accureactievoorkomende laag uit Mo. Andere materialen kunnen echter worden gebruikt, zo lang als de hierboven beschreven effecten 50 kunnen worden verkregen.
4. Transistor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de derde laag (31) een Mo-laag.
5. Transistor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de weergeefelektrode (33,133) in essentie uit indiumtinoxide bestaat
6. Transistor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elk van de weergeefelektrode (33) een zich tussen de eerste laag (128a) en de tweede laag (130a) uitstrekkend gedeelte heeft
7. Transistor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elk van de weergeefelektroden (33) een zich 25 tussen de halfgeleiderlaag (27a) en de eerste laag (29a) uitstrekkend gedeelte heeft
8. Dunnefilmtransistor, omvattende een poortelektrode, een op de poortelektrode gevormde isolerende film, een op de isolerende film op een tegenover de poortelektrode gelegen positie gevormde eerste halfgeleiderlaag hoofdzakelijk gevormd door een n**type amorfe siiiciumiaag op de eerste halfgeleiderlaag gevormde tweede en derde halfgeleiderlagen hoofdzakelijk gevormd door een n+-type amorfe siiiciumiaag om van 30 elkaar gescheiden te zijn, een toevoer- en afvoerelektrode die respectievelijk elektrisch met de tweede en derde halfgeleiderlagen zijn verbonden en omvattende een ohmse barrièrelaag, een hoofdsignaalbedradingslaag en een geleidende iaag, met het kenmerk, dat de ohmse barrièrelaag een eerste etssnelheid bezit en boven de tweede halfgeleiderlaag en op de derde halfgeleiderlaag is aangebracht; de hoofdsignaalbedradingslaag op de ohmse barrièrelaag is gevormd en een tweede etssnelheid bezit welke hoger is dan 35 de eerste etssnelheid van de ohmse barrièrelaag; en de geleidende laag als een accureactievoorkomende laag dient, waarbij de accureactievoorkomende laag op de hoofdsignaalbedradingslaag is gevormd en een derde etssnelheid bezit welke hoger is dan de tweede etssnelheid van de hoofdsignaalbedradingslaag en ondoordringbaarheid met betrekking tot de ontwikkeloplossing vertoont voor het voorkomen dat een alkalische oplossing door de dunnefilmtransistor dringt bij een fabricageproces van de dunnefilmtransistor, 40 waardoor een accureactie daarin zou worden veroorzaakt.
9. Transistor volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat deze verder een tussen de tweede halfgeleiderlaag (27a) en de ohmse barrièrelaag (29a) gevormde transparante elektrode (33) omvat
10. Transistor volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat deze verder een op de isolerende film (124) en tussen de ohmse barrièrelaag (128a) en de hoofdsignaalbedradingslaag (130a) gevormde transparante 45 elektrode (133) omvat
11. Transistor volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de ohmse barrièrelaag (29,128) in essentie uit een Cr-laag bestaat
12. Transistor volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de hoofdsignaalbedradingslaag (30) in essentie uit een Al- of Al-legeringslaag bestaat
13. Transistor volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de accureactievoorkomende laag (31) in essentie uit een Mo-laag bestaat
14. Werkwijze voor het fabriceren van de dunnefilmtransistor volgens een der voorgaande conclusies, omvattende de stappen van het vormen van een poortelektrode op een substraat, het vormen van een isolerende film op de poortelektrode, het vormen van een hatfgeleideriaag gevormd door een n'-type amorfe 55 siiiciumiaag en een n+-type amorfe siiiciumiaag op de isolerende film op eén positie die overeenkomt met de poortelektrode, het vormen van een toevoereiektrode en een afvoerelektrode op de halfgeleiderlaag, teneinde van elkaar te zijn gescheiden, waarbij de stap van het vormen van de toevoereiektrode en de 194380 10 afvoerelektrode de deelstappen omvat van het op de halfgeleiderlaag vormen van een eerste laag die dient als een barrièrelaag, het op de eerste laag vormen van een geleidende tweede laag, het op de tweede laag vormen van een derde laag, het vormen van een resistfilm op de derde laag, het belichten vein de film, en het ontwikkelen van de film door een ontwikkeloplossing te gebruiken, waardoor een etsmasker wordt 5 gevormd, en het structureren van ten minste de eerste en tweede lagen door het etsmasker te gebruiken, met het kenmerk, dat de stap van het vormen van de toevoerelektrode een deelstap omvat van het vormen van de eerste laag met een eerste etssnelheid, de geleidende tweede laag met een tweede etssnelheid die hoger is dan de eerste etssnelheid van de eerste laag en de derde laag met een derde etssnelheid welke hoger is dan de tweede etssnelheid van de tweede laag, en ondoordringbaarheid met betrekking tot de 10 ontwikkeloplossing vertoont, waarbij de derde laag voorkomt dat de ontwikkeloplossing door de tweede laag dringt in de ontwikkelstap.
15. Werkwijze volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat deze verder een stap omvat van het vormen van een transparante elektrode (33) op de halfgeleiderlaag (27a) en de isolerende laag (24), en waarbij de stap van het vormen van de toevoerelektrode en de afvoerelektrode de stap omvat van het vormen van een 15 toevoerelektrode en een afvoerelektrode door het structureren van de eerste, tweede en derde lagen door het etsmasker te gebruiken.
16. Werkwijze volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat deze verder een stap omvat van het vormen van een transparante elektrode (133) op de eerste laag (128a) en de isolerende laag (124).
17. Werkwijze volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de eerste laag (128) is gevormd door een
20 Cr-laag, de tweede laag (130a, 130b) is gevormd door een Al- of Al-legeringslaag en de derde laag (131a 131b is gevormd door een Mo-laag.
18. Werkwijze volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de stap van het structureren van de derde laag een stap van het door etsen taps vormen van de derde laag omvat Hierbij 7 bladen tekening
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34760292A JPH06202148A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 液晶表示装置用薄膜トランジスタ及びその製造方法 |
JP34760192A JPH06202147A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 液晶表示装置用薄膜トランジスタ及びその製造方法 |
JP34760292 | 1992-12-28 | ||
JP34760192 | 1992-12-28 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL9302256A NL9302256A (nl) | 1994-07-18 |
NL194380B NL194380B (nl) | 2001-10-01 |
NL194380C true NL194380C (nl) | 2002-02-04 |
Family
ID=26578557
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL9302256A NL194380C (nl) | 1992-12-28 | 1993-12-24 | Dunnefilmtransistor voor vloeibaarkristalweergeefinrichting en werkwijze voor het fabriceren daarvan. |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5539551A (nl) |
KR (1) | KR0138081B1 (nl) |
NL (1) | NL194380C (nl) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2738289B2 (ja) * | 1993-12-30 | 1998-04-08 | 日本電気株式会社 | 液晶表示装置の製造方法 |
FR2721428B1 (fr) * | 1994-06-17 | 1996-09-13 | France Telecom | Ecran d'affichage à matrice active à commande multiplexée. |
JP3240858B2 (ja) * | 1994-10-19 | 2001-12-25 | ソニー株式会社 | カラー表示装置 |
KR0171102B1 (ko) * | 1995-08-29 | 1999-03-20 | 구자홍 | 액정표시장치 구조 및 제조방법 |
US5835177A (en) * | 1995-10-05 | 1998-11-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Array substrate with bus lines takeout/terminal sections having multiple conductive layers |
JP3222762B2 (ja) * | 1996-04-26 | 2001-10-29 | シャープ株式会社 | アクティブマトリクス基板およびその製造方法 |
US5670062A (en) * | 1996-06-07 | 1997-09-23 | Lucent Technologies Inc. | Method for producing tapered lines |
KR100476622B1 (ko) * | 1997-10-13 | 2005-08-23 | 삼성전자주식회사 | 몰리브덴-텅스턴합금을사용한배선을이용한액정표시장치및그제조방법 |
KR100303446B1 (ko) * | 1998-10-29 | 2002-10-04 | 삼성전자 주식회사 | 액정표시장치용박막트랜지스터기판의제조방법 |
KR100739366B1 (ko) * | 1999-12-20 | 2007-07-16 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 |
JP2001194676A (ja) * | 2000-01-07 | 2001-07-19 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
TW504846B (en) * | 2000-06-28 | 2002-10-01 | Semiconductor Energy Lab | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
TW525216B (en) | 2000-12-11 | 2003-03-21 | Semiconductor Energy Lab | Semiconductor device, and manufacturing method thereof |
SG111923A1 (en) * | 2000-12-21 | 2005-06-29 | Semiconductor Energy Lab | Light emitting device and method of manufacturing the same |
SG116443A1 (en) * | 2001-03-27 | 2005-11-28 | Semiconductor Energy Lab | Wiring and method of manufacturing the same, and wiring board and method of manufacturing the same. |
KR100617290B1 (ko) * | 2003-12-30 | 2006-08-30 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법 |
KR100978264B1 (ko) * | 2006-12-26 | 2010-08-26 | 엘지디스플레이 주식회사 | 반사투과형 액정표시장치 및 그 제조방법 |
US8110829B2 (en) * | 2007-05-31 | 2012-02-07 | Lg Display Co., Ltd. | Array substrate of liquid crystal display and method for fabricating the same |
US8084859B2 (en) * | 2007-10-12 | 2011-12-27 | Panasonic Corporation | Semiconductor device |
JP2009103732A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-14 | Sony Corp | 表示装置およびその製造方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5461875A (en) * | 1977-10-27 | 1979-05-18 | Sony Corp | Etching method of aluminum wiring |
JPS6014473A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-25 | Asahi Glass Co Ltd | 薄膜トランジスタの電極構造 |
JPS6077420A (ja) * | 1983-10-04 | 1985-05-02 | Seiko Epson Corp | 半導体装置 |
JPH01144682A (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-06 | Nec Corp | 薄膜トランジスタの製造方法 |
JPH039569A (ja) * | 1989-06-07 | 1991-01-17 | Toshiba Corp | 薄膜トランジスタ |
US5162933A (en) * | 1990-05-16 | 1992-11-10 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Active matrix structure for liquid crystal display elements wherein each of the gate/data lines includes at least a molybdenum-base alloy layer containing 0.5 to 10 wt. % of chromium |
JPH04111322A (ja) * | 1990-08-30 | 1992-04-13 | Stanley Electric Co Ltd | 薄膜トランジスタの製造方法 |
EP0504390B1 (en) * | 1990-10-05 | 1996-01-10 | General Electric Company | Thin film transistor stucture with improved source/drain contacts |
US5198694A (en) * | 1990-10-05 | 1993-03-30 | General Electric Company | Thin film transistor structure with improved source/drain contacts |
JP2690404B2 (ja) * | 1991-03-07 | 1997-12-10 | シャープ株式会社 | アクティブマトリクス基板 |
JP2952075B2 (ja) * | 1991-06-12 | 1999-09-20 | キヤノン株式会社 | 液晶素子の製造法 |
-
1993
- 1993-12-16 US US08/168,644 patent/US5539551A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-12-24 NL NL9302256A patent/NL194380C/nl not_active IP Right Cessation
- 1993-12-27 KR KR1019930030057A patent/KR0138081B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR0138081B1 (ko) | 1998-06-15 |
US5539551A (en) | 1996-07-23 |
KR940016621A (ko) | 1994-07-23 |
NL194380B (nl) | 2001-10-01 |
NL9302256A (nl) | 1994-07-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL194380C (nl) | Dunnefilmtransistor voor vloeibaarkristalweergeefinrichting en werkwijze voor het fabriceren daarvan. | |
US6333518B1 (en) | Thin-film transistor and method of making same | |
US7139045B2 (en) | Thin film transistor array panel for a liquid crystal display and a method for manufacturing the same | |
KR100971950B1 (ko) | 액정표시장치용 어레이기판과 제조방법 | |
KR100333273B1 (ko) | 박막트랜지스터형 액정표시장치의 어레이기판과 그 제조방법 | |
US7034335B2 (en) | ITO film contact structure, TFT substrate and manufacture thereof | |
KR100866976B1 (ko) | 액정표시장치용 어레이기판과 제조방법 | |
US7172913B2 (en) | Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof | |
US7435629B2 (en) | Thin film transistor array panel and a manufacturing method thereof | |
EP1646076B1 (en) | Manufacturing method of a thin film transistor array panel | |
KR100232677B1 (ko) | 박막 트랜지스터의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조되는 박막 트랜지스터의 구조 | |
US6344377B2 (en) | Liquid crystal display and method of manufacturing the same | |
US5990986A (en) | Thin film transistor substrate for a liquid crystal display having buffer layers and a manufacturing method thereof | |
KR19980072296A (ko) | 박막트랜지스터 및 그의 제조방법 | |
US7501297B2 (en) | Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof | |
JP4166300B2 (ja) | 液晶表示装置の製造方法 | |
US20080199788A1 (en) | Manufacturing method of thin film transistor array panel using an optical mask | |
EP0603622B1 (en) | Thin-film transistor array and method of fabricating the same | |
EP0641028B1 (en) | A thin film device and a method for fabricating the same | |
JP4117369B2 (ja) | アクティブマトリクス方式液晶表示装置 | |
USRE39452E1 (en) | TFT substrate with low contact resistance and damage resistant terminals | |
JP3962800B2 (ja) | 液晶表示装置の製造方法 | |
KR100796757B1 (ko) | 배선의 접촉 구조와 이를 포함하는 박막 트랜지스터 기판 | |
KR100984354B1 (ko) | 박막 트랜지스터 기판, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및그 제조 방법 | |
KR19990003792A (ko) | 액정 표시 장치 및 그 액정 표시 장치의 제조 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A1A | A request for search or an international-type search has been filed | ||
BB | A search report has been drawn up | ||
BC | A request for examination has been filed | ||
V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20090701 |