ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к способам изготовления подложек со структурой тонкопленочных транзисторов и более конкретно к способам изготовления подложек со структурой тонкопленочных транзисторов для применения в панелях отображения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Жидкокристаллическая панель отображения, управляемая активной матрицей, включает в себя подложку со структурой тонкопленочных транзисторов (далее называемого как «TFT»), на которой TFT, служащий в качестве переключающего элемента, создают в каждом пикселе, который является самым маленьким фрагментом изображения.
Подложка со структурой TFT может быть изготовлена, например, следующим образом. На стеклянной подложке последовательно формируют протравливаемую пленку и пленку из фоточувствительной смолы. После этого пленку из фоточувствительной смолы подвергают воздействию света через фотомаску для получения рисунка резиста. Протравливаемую пленку, не защищенную рисунком резиста, протравливают. Эту серию этапов неоднократно повторяют.
В этой связи в жидкокристаллической панели отображения, включающей в себя подложку со структурой TFT, для сокращения стоимости производства обычно предлагали такие способы изготовления подложки со структурой TFT, как увеличение размера стеклянной подложки и сокращение числа фотомасок.
Например, ПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ 1 описывает способ изготовления подложки со структурой TFT, в котором фотомаску с полутоновым рисунком используют для формирования рисунка резиста, имеющего три разных толщины, тем самым сокращая число фотомасок.
В традиционном способе изготовления подложки со структурой TFT с использованием кремниевой полупроводниковой пленки, кремниевую пленку, служащую в качестве полупроводниковой пленки, и проводящую оксидную пленку, служащую в качестве пиксельного электрода, формируют по отдельности. В недавние годы был предложен высокопроизводительный TFT следующего поколения, в котором применяют оксидную полупроводниковую пленку в качестве полупроводниковой пленки.
Например, ПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ 2 описывает TFT-матрицу, в которой пиксельные электроды сформированы из оксидной полупроводниковой пленки, которая составляет тонкопленочные транзисторы (TFT), и способ изготовления TFT-матрицы.
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
ПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ 1: Японская патентная публикация № 2000-164886
ПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ 2: Японская патентная публикация № 2008-40343
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА
Фиг.13(а)-13(f) представляют виды в разрезе для описания процесса изготовления подложки 150 со структурой TFT, соответствующей TFT-матрице ПАТЕНТНОГО ДОКУМЕНТА 2.
Здесь подложка 150 со структурой TFT включает в себя, например, многочисленные линии затворов (не показаны), продолжающиеся параллельно друг другу, многочисленные линии 113 истоков (смотри фиг.13(f)), продолжающиеся параллельно друг другу в направлении, перпендикулярном линиям затворов, многочисленные тонкопленочные транзисторы 105 (TFT) (смотри фиг.13(f)), обеспеченные на соответственных соответствующих пересечениях линий затворов и линий 113 истоков, то есть в каждом случае для каждого пикселя, который представляет собой самый маленький фрагмент изображения, и многочисленные пиксельные электроды (114с, смотри фиг.13(f)), размещенные в матрице и соединенные с соответственными соответствующими тонкопленочными транзисторами 105 (TFT). Здесь подложка 150 со структурой TFT имеет отображающую область, в которой пиксельные электроды размещены в матрице и которую используют для отображения изображения, и неотображающую область, которую создают вокруг отображающей области. В неотображающей области подложки 150 со структурой TFT линии затворов соединены через контактное окно, образованное в изолирующей пленке 112 затвора, описываемой ниже, с линией соединения, размещенной в том же слое, в котором расположена линия 113 истоков, и изготовленной из того же материала, что линия 113 истоков.
Например, как показано на фиг.13(f), TFT 105 включает в себя электрод 111 затвора, который представляет собой часть или выступающую часть линии затворов на стеклянной подложке 110, изолирующую пленку 112 затвора, расположенную так, чтобы покрывать электрод 111 затвора, и полупроводниковый слой 114, размещенный на изолирующей пленке 112 затвора, перекрывающий электрод 111 затвора. Здесь, например, как показано на фиг.13(f), полупроводниковый слой 114 включает канальную область 114а, перекрывающую электрод 111 затвора, область 114b истока, смежную с канальной областью 114а и расположенную с ее левой стороны и соединенную с линией 113 истоков, и область 114с стока, смежную с канальной областью 114а и расположенную с ее правой стороны и включенную в пиксельный электрод.
Далее в общих чертах описан способ изготовления подложки 150 со структурой TFT, имеющей вышеуказанную конфигурацию.
Сначала, как показано на фиг.13(а), на стеклянной подложке 110 формируют электрод 111 затвора с использованием первой фотомаски.
Затем, как показано на фиг.13(b), с использованием второй фотомаски формируют изолирующую пленку 112 затвора, которая покрывает электрод 111 затвора и имеет контактное окно (не показано) в неотображающей области.
После этого, как показано на фиг.13(с), с использованием третьей фотомаски на изолирующей пленке 112 затвора формируют линию 113 истоков.
Кроме того, как показано на фиг.13(d), с помощью четвертой фотомаски на изолирующей пленке 112 затвора и линии 113 истоков формируют оксидный полупроводниковый слой 114.
После этого, как показано на фиг.13(е), с помощью пятой фотомаски на межсоединении 113 истоков и оксидном полупроводниковом слое 114 формируют межслойную изолирующую пленку 115.
Наконец, как показано на фиг.13(f), оксидный полупроводниковый слой 114, не защищенный межслойной изолирующей пленкой 115, обрабатывают плазмой Р для снижения сопротивления, тем самым создавая канальную область 114а, область 114b истока и область 114с стока (пиксельный электрод).
Таким образом, подложка 150 со структурой TFT может быть изготовлена с использованием пяти фотомасок.
Однако в подложке 150 со структурой TFT область 114b истока и область 114с стока, поврежденные при плазменной обработке, являются смежными с канальной областью 114а, и поэтому есть вероятность нарушения характеристик TFT 105. Более того, хотя для процесса производства требуются пять фотомасок, область 114b истока оксидного полупроводникового слоя 114, за исключением области 114с стока, действующей в качестве пиксельного электрода, не покрыта межслойной изолирующей пленкой 115, и поэтому, например, в жидкокристаллической панели отображения, включающей в себя подложку 150 со структурой TFT, потенциал линии 113 истоков приложен непосредственно к жидкокристаллическому слою, и поэтому в данном процессе производства требуется дополнительный этап создания любой изолирующей пленки, покрывающей область 114b истока. Поэтому есть простор для усовершенствования.
Настоящее изобретение было выполнено с учетом вышеописанных проблем. Целью настоящего изобретения является изготовление тонкопленочного транзистора, сформированного из оксидного полупроводника и имеющего удовлетворительные характеристики, и подложки со структурой тонкопленочных транзисторов, имеющей структуру межсоединений на концевой части подложки, настолько экономичным путем, насколько это возможно.
РАЗРЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
Для достижения этой цели согласно настоящему изобретению в оксидной полупроводниковой пленке для формирования пиксельного электрода не создают рисунок отдельно и участок для формирования тонкопленочного транзистора из оксидной полупроводниковой пленки покрывают межслойной изолирующей пленкой.
Более конкретно, способ изготовления подложки со структурой тонкопленочных транзисторов согласно настоящему изобретению включает в себя этап формирования затворного слоя, на котором формируют электрод затвора и первое межсоединение на подложке, этап формирования изолирующей пленки затвора, на котором формируют первую изолирующую пленку, покрывающую электрод затвора и первое межсоединение, и после этого в первой изолирующей пленке создают рисунок для формирования контактного окна в положении, перекрывающем первое межсоединение, тем самым создавая изолирующую пленку затвора, этап формирования истокового слоя, на котором формируют проводящую пленку, покрывающую изолирующую пленку затвора, и после этого в проводящей пленке создают рисунок для формирования электрода истока и электрода стока, перекрывающих электрод затвора и отделенных друг от друга, и второго межсоединения, пересекающего первое межсоединение и соединенного через контактное окно с первым межсоединением, этап формирования межслойной изолирующей пленки, на котором последовательно формируют оксидную полупроводниковую пленку и вторую изолирующую пленку, покрывающие электрод истока, электрод стока и второе межсоединение, и после этого во второй изолирующей пленке создают рисунок для формирования межслойной изолирующей пленки, и этап формирования пиксельного электрода, на котором снижают сопротивление оксидной полупроводниковой пленки, не защищенной межслойной изолирующей пленкой, для формирования пиксельного электрода.
Вышеописанным способом сначала, например, на этапе формирования затворного слоя, на подложке формируют (первую) проводящую пленку, и после этого в (первой) проводящей пленке, не защищенной первым рисунком резиста, созданным с использованием первой фотомаски, создают рисунок для формирования электрода затвора и первого межсоединения. Затем на этапе формирования изолирующей пленки затвора, на электроде затвора и первом межсоединении формируют первую изолирующую пленку, и после этого в первой изолирующей пленке, не защищенной вторым рисунком резиста, созданным с использованием второй фотомаски, создают рисунок для формирования изолирующей пленки затвора, имеющей контактное окно, для создания структуры межсоединения на концевой части подложки. После этого, на этапе формирования истокового слоя, на изолирующей пленке затвора формируют (вторую) проводящую пленку, и после этого в (второй) проводящей пленке, не защищенной третьим рисунком резиста, сформированным с использованием третьей фотомаски, создают рисунок для формирования электрода истока, электрода стока и второго межсоединения. Здесь первое и второе межсоединения соединены друг с другом через контактное окно, сформированное в изолирующей пленке затвора, и поэтому на концевой части подложки специально образуется структура межсоединения. Кроме того, на этапе формирования межслойной изолирующей пленки, на электроде истока, электроде стока и втором межсоединении последовательно формируют оксидную полупроводниковую пленку и вторую изолирующую пленку, и после этого во второй изолирующей пленке, не защищенной четвертым рисунком резиста, образованным с использованием четвертой фотомаски, создают рисунок для формирования межслойной изолирующей пленки. Наконец, на этапе формирования пиксельного электрода снижают сопротивление оксидной полупроводниковой пленки, не защищенной межслойной изолирующей пленкой, для формирования пиксельного электрода. В результате получают подложку со структурой тонкопленочных транзисторов с использованием четырех из первой, второй, третьей и четвертой фотомасок, и поэтому подложку со структурой тонкопленочных транзисторов, имеющую структуру межсоединения на его концевой части, изготавливают экономично, насколько это возможно. Кроме того, в изготовленной подложке со структурой тонкопленочных транзисторов участок, который образует тонкопленочный транзистор из оксидной полупроводниковой пленки, покрывают межслойной изолирующей пленкой, и поэтому сокращают вероятность повреждения плазмой, подводимой для снижения сопротивления, и т.д., обеспечивая удовлетворительные характеристики тонкопленочного транзистора. Поэтому тонкопленочный транзистор, сформированный из оксидного полупроводника и имеющий удовлетворительные характеристики, и подложку со структурой тонкопленочных транзисторов, имеющую структуру межсоединения на концевой части подложки, изготавливают с настолько низкими затратами, насколько возможно.
Еще один способ изготовления подложки со структурой тонкопленочных транзисторов согласно настоящему изобретению включает в себя этап формирования затворного слоя, на котором формируют электрод затвора и первое межсоединение на подложке, этап формирования изолирующей пленки затвора, на котором последовательно формируют первую изолирующую пленку и оксидную полупроводниковую пленку, покрывающие электрод затвора и первое межсоединение, и после этого в многослойной пленке из первой изолирующей пленки и оксидной полупроводниковой пленки создают рисунок для формирования контактного окна в положении, перекрывающем первое межсоединение, тем самым формируя изолирующую пленку затвора, этап формирования истокового слоя, на котором формируют проводящую пленку, покрывающую оксидную полупроводниковую пленку, и после этого в проводящей пленке создают рисунок для формирования электрода истока и электрода стока, перекрывающих электрод затвора и отделенных друг от друга, и второго межсоединения, пересекающего первое межсоединение и соединенного через контактное окно с первым межсоединением, этап формирования межслойной изолирующей пленки, на котором формируют вторую изолирующую пленку, покрывающую электрод истока, электрод стока и второе межсоединение, и после этого во второй изолирующей пленке создают рисунок для формирования межслойной изолирующей пленки, и этап формирования пиксельного электрода, на котором снижают сопротивление оксидной полупроводниковой пленки, не защищенной межслойной изолирующей пленкой, для формирования пиксельного электрода.
Вышеописанным способом сначала, например на этапе формирования затворного слоя, на подложке формируют (первую) проводящую пленку, и после этого в (первой) проводящей пленке, не защищенной первым рисунком резиста, созданным с использованием первой фотомаски, создают рисунок для формирования электрода затвора и первого межсоединения. Затем, на этапе формирования изолирующей пленки затвора, на электроде затвора и первом межсоединении последовательно формируют первую изолирующую пленку и оксидную полупроводниковую пленку, и после этого в многослойной пленке из первой изолирующей пленки и оксидной полупроводниковой пленки, не защищенной вторым рисунком резиста, созданным с использованием второй фотомаски, создают рисунок для формирования изолирующей пленки затвора, имеющей контактное окно, для создания структуры межсоединения на концевой части подложки. После этого, на этапе формирования истокового слоя, на оксидной полупроводниковой пленке формируют (вторую) проводящую пленку, и после этого в (второй) проводящей пленке, не защищенной третьим рисунком резиста, сформированным с использованием третьей фотомаски, создают рисунок для формирования электрода истока, электрода стока и второго межсоединения. Здесь первое и второе межсоединения соединены друг с другом через контактное окно, сформированное в изолирующей пленке затвора (многослойной пленке из первой изолирующей пленки и оксидной полупроводниковой пленки), и поэтому на концевой части подложки специально образуется структура межсоединения. Кроме того, на этапе формирования межслойной изолирующей пленки, на электроде истока, электроде стока и втором межсоединении формируют вторую изолирующую пленку, и после этого во второй изолирующей пленке, не защищенной четвертым рисунком резиста, образованным с использованием четвертой фотомаски, создают рисунок для формирования межслойной изолирующей пленки. Наконец, на этапе формирования пиксельного электрода, снижают сопротивление оксидной полупроводниковой пленки, не защищенной межслойной изолирующей пленкой, для формирования пиксельного электрода. В результате получают подложку со структурой тонкопленочных транзисторов с использованием четырех из первой, второй, третьей и четвертой фотомасок, и поэтому подложку со структурой тонкопленочных транзисторов, имеющую структуру межсоединения на его концевой части, изготавливают экономично, насколько это возможно. Кроме того, в изготовленной подложке со структурой тонкопленочных транзисторов участок, образующий тонкопленочный транзистор из оксидной полупроводниковой пленки, покрывают межслойной изолирующей пленкой, и поэтому сокращают вероятность повреждения плазмой, подводимой для снижения сопротивления, и т.д., обеспечивая удовлетворительные характеристики тонкопленочного транзистора. Поэтому тонкопленочный транзистор, сформированный из оксидного полупроводника и имеющий удовлетворительные характеристики, и подложку со структурой тонкопленочных транзисторов, имеющую структуру межсоединения на концевой части подложки, изготавливают с настолько низкими затратами, насколько возможно.
На этапе формирования затворного слоя электрод затвора может быть сделан достаточно широким для достижения границы между электродом стока, образованным на этапе формирования истокового слоя, и пиксельным электродом, созданным на этапе формирования пиксельного электрода.
Вышеописанным способом электрод затвора делают достаточно широким для достижения границы между электродом стока и пиксельным электродом. Поэтому, когда электрод затвора поддерживают при высоком напряжении, сопротивление полупроводникового слоя под электродом стока снижается, и поэтому электрод стока и пиксельный электрод могут быть надежно соединены между собой.
Еще один способ изготовления подложки со структурой тонкопленочных транзисторов согласно настоящему изобретению включает в себя этап формирования затворного слоя, на котором формируют электрод затвора и первое межсоединение на подложке, этап формирования изолирующей пленки затвора, на котором последовательно формируют первую изолирующую пленку и проводящую пленку, покрывающие электрод затвора и первое межсоединение, и после этого создают рисунок в многослойной пленке из первой изолирующей пленки и проводящей пленки для формирования контактного окна в положении, перекрывающем первое межсоединение, тем самым формируя изолирующую пленку затвора, этап формирования истокового слоя, на котором создают рисунок в проводящей пленке для формирования электрода истока и электрода стока, перекрывающих электрод затвора и отделенных друг от друга, и второго межсоединения, пересекающего первое межсоединение в положении контактного окна, этап формирования межслойной изолирующей пленки, на котором последовательно формируют оксидную полупроводниковую пленку и вторую изолирующую пленку, покрывающие электрод истока, электрод стока и второе межсоединение, и после этого создают рисунок во второй изолирующей пленке для формирования межслойной изолирующей пленки, и этап формирования пиксельного электрода, на котором снижают сопротивление оксидной полупроводниковой пленки, не защищенной межслойной изолирующей пленкой, формируя пиксельный электрод и делая проводящими первое и второе межсоединения.
Вышеописанным способом сначала, например, на этапе формирования затворного слоя, на подложке формируют (первую) проводящую пленку, и после этого в (первой) проводящей пленке, не защищенной первым рисунком резиста, созданным с использованием первой фотомаски, создают рисунок для формирования электрода затвора и первого межсоединения. Затем, на этапе формирования изолирующей пленки затвора, на электроде затвора и первом межсоединении последовательно формируют первую изолирующую пленку и (вторую) проводящую пленку, и после этого в многослойной пленке из первой изолирующей пленки и (второй) проводящей пленки, не защищенной вторым рисунком резиста, созданным с использованием второй фотомаски, создают рисунок для формирования изолирующей пленки затвора, имеющей контактное окно, для создания структуры межсоединения на концевой части подложки. После этого, на этапе формирования истокового слоя, в (второй) проводящей пленке, не защищенной третьим рисунком резиста, сформированным с использованием третьей фотомаски, создают рисунок для формирования электрода истока, электрода стока и второго межсоединения. Кроме того, на этапе формирования межслойной изолирующей пленки, на электроде истока, электроде стока и втором межсоединении последовательно формируют оксидную полупроводниковую пленку и вторую изолирующую пленку, и после этого во второй изолирующей пленке, не защищенной четвертым рисунком резиста, образованным с использованием четвертой фотомаски, создают рисунок для формирования межслойной изолирующей пленки. Наконец, на этапе формирования пиксельного электрода, снижают сопротивление оксидной полупроводниковой пленки, не защищенной межслойной изолирующей пленкой, для формирования пиксельного электрода, и делают проводящими первое и второе межсоединения. Здесь первое и второе межсоединения соединены между собой через проводящий участок, имеющий сниженное сопротивление оксидной полупроводниковой пленки внутри контактного окна, сформированного в изолирующей пленке затвора (многослойной пленке из первой изолирующей пленки и второй проводящей пленки), и поэтому на концевой части подложки специально сформирована структура межсоединения. В результате получают подложку со структурой тонкопленочных транзисторов с использованием четырех из первой, второй, третьей и четвертой фотомасок, и поэтому подложку со структурой тонкопленочных транзисторов, имеющую структуру межсоединения на его концевой части, изготавливают экономично, насколько это возможно. Кроме того, в изготовленной подложке со структурой тонкопленочных транзисторов участок, образующий тонкопленочный транзистор из оксидной полупроводниковой пленки, покрывают межслойной изолирующей пленкой, и поэтому сокращают вероятность повреждения плазмой, подводимой для снижения сопротивления, и т.д., обеспечивая удовлетворительные характеристики тонкопленочного транзистора. Поэтому тонкопленочный транзистор, сформированный из оксидного полупроводника и имеющий удовлетворительные характеристики, и подложку со структурой тонкопленочных транзисторов, имеющую структуру межсоединения на концевой части подложки, изготавливают с настолько низкими затратами, насколько возможно.
Этап формирования изолирующей пленки затвора может включать в себя этап, на котором формируют пленку из фоточувствительной смолы на проводящей пленке и выполняют полутоновое экспонирование пленки из фоточувствительной смолы для формирования рисунка резиста с углубленным участком, и этап, на котором проводят травление многослойной пленки из первой изолирующей пленки и проводящей пленки, не защищенной рисунком резиста, для формирования контактного окна. На этапе формирования истокового слоя толщина рисунка резиста может быть уменьшена для удаления нижней части углубленного участка рисунка резиста, чтобы обнажить проводящую пленку, и в открытой проводящей пленке может быть создан рисунок путем травления.
Вышеописанным способом, на этапе формирования изолирующей пленки затвора, сначала на электроде затвора и первом межсоединении последовательно формируют первую изолирующую пленку, (вторую) проводящую пленку и пленку из фоточувствительной смолы, и после этого пленку из фоточувствительной смолы подвергают полутоновому экспонированию с использованием второй фотомаски для получения второго рисунка резиста, имеющего углубленный участок. Затем многослойную пленку из первой изолирующей пленки и (второй) проводящей пленки, не защищенную вторым рисунком резиста, протравливают для формирования изолирующей пленки затвора, имеющей контактное окно. После этого, на этапе формирования истокового слоя, толщину второго рисунка резиста уменьшают для удаления нижней части углубленного участка второго рисунка резиста для обнажения (второй) проводящей пленки, и открытую (вторую) проводящую пленку протравливают для формирования электрода истока, электрода стока и второго межсоединения. В результате вышеупомянутая третья фотомаска больше не требуется, и подложку со структурой тонкопленочных транзисторов изготавливают с использованием трех из первой, второй и четвертой фотомасок, и поэтому подложку со структурой тонкопленочных транзисторов получают даже с меньшими затратами.
На этапе формирования пиксельного электрода оксидная полупроводниковая пленка, не защищенная межслойной изолирующей пленкой, может быть обработана плазмой.
Вышеописанным способом, на этапе формирования пиксельного электрода, оксидную полупроводниковую пленку, не защищенную межслойной изолирующей пленкой, обрабатывают плазмой. Поэтому так называемое пороговое напряжение (Vth) тонкопленочного транзистора смещается в отрицательном направлении, и поэтому сопротивление оксидной полупроводниковой пленки, не защищенной межслойной изолирующей пленкой, то есть пиксельного электрода, специально снижается.
На этапе формирования пиксельного электрода в оксидную полупроводниковую пленку, не защищенную межслойной изолирующей пленкой, может быть имплантирована примесь.
Вышеописанным способом, на этапе формирования пиксельного электрода, в оксидную полупроводниковую пленку, не защищенную межслойной изолирующей пленкой, имплантируют примесь. Поэтому так называемое пороговое напряжение (Vth) тонкопленочного транзистора смещается в отрицательном направлении, и поэтому сопротивление оксидной полупроводниковой пленки, не защищенной межслойной изолирующей пленкой, то есть пиксельного электрода, конкретно снижается.
На этапе формирования пиксельного электрода толщина оксидной полупроводниковой пленки, не защищенной межслойной изолирующей пленкой, может быть уменьшена травлением.
Вышеописанным способом, на этапе формирования пиксельного электрода, толщину оксидной полупроводниковой пленки, не защищенной межслойной изолирующей пленкой, уменьшают травлением. Поэтому так называемое пороговое напряжение (Vth) тонкопленочного транзистора смещается в отрицательном направлении, и поэтому сопротивление оксидной полупроводниковой пленки, не защищенной межслойной изолирующей пленкой, то есть пиксельного электрода, конкретно снижается.
Второе межсоединение может представлять собой линию истоков с проводимостью до электрода истока. Первое межсоединение может представлять собой первую линию соединения, сконфигурированную для соединения с линией истоков.
В вышеописанном способе второе межсоединение представляет собой линию истоков, и первое межсоединение представляет собой первую линию соединения, конфигурированную для соединения с линией истоков. Поэтому линия истоков продолжается до контактного участка и т.д. неотображающей области концевой части подложки через первую линию соединения, сформированную в том же слое, в котором создан электрод затвора, и сделанную из того же материала, что и электрод затвора.
Первое межсоединение может представлять собой линию затворов с проводимостью до электрода затвора. Второе межсоединение может представлять собой вторую линию соединения, сконфигурированную для соединения с линией затворов.
Согласно вышеописанному способу первое межсоединение представляет собой линию затворов, и второе межсоединение представляет собой второе межсоединение, сконфигурированное для соединения с линией затворов. Поэтому линия затворов продолжается до контактного участка и т.д. неотображающей области концевой части подложки через вторую линию соединения, сформированную в том же слое, в котором создан электрод истока, и сделанную из того же материала, что и электрод истока.
ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно настоящему изобретению в оксидной полупроводниковой пленке для формирования пиксельного электрода не создают рисунок по отдельности, и участок для формирования тонкопленочного транзистора из оксидной полупроводниковой пленки покрывают межслойной изолирующей пленкой. Поэтому тонкопленочный транзистор, сформированный из оксидного полупроводника и имеющий удовлетворительные характеристики, и подложка со структурой тонкопленочных транзисторов, имеющая структуру межсоединения на концевой части подложки, могут быть изготовлены с настолько низкими затратами, насколько возможно.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
(Фиг.1) Фиг.1 представляет вид сверху подложки со структурой TFTa 50аа согласно первому варианту осуществления.
(Фиг.2) Фиг.2 представляет вид в разрезе отображающей области для описания процесса изготовления подложки 50аа со структурой TFT.
(Фиг.3) Фиг.3 представляет вид в разрезе неотображающей области для описания процесса изготовления подложки 50аа со структурой TFT.
(Фиг.4) Фиг.4 представляет график, показывающий характеристики TFT 5а, включенного в подложку 50аа со структурой TFT.
(Фиг.5) Фиг.5 представляет вид в разрезе подложки 50ab со структурой TFT согласно первому варианту осуществления.
(Фиг.6) Фиг.6 представляет вид в разрезе подложки 50ас со структурой TFT согласно первому варианту осуществления.
(Фиг.7) Фиг.7 представляет вид в разрезе отображающей области для описания процесса изготовления подложки 50b со структурой TFT согласно второму варианту осуществления.
(Фиг.8) Фиг.8 представляет вид в разрезе неотображающей области для описания процесса изготовления подложки 50b со структурой TFT.
(Фиг.9) Фиг.9 представляет вид в разрезе отображающей области для описания процесса изготовления подложки 50с со структурой TFT согласно третьему варианту осуществления.
(Фиг.10) Фиг.10 представляет вид в разрезе неотображающей области для описания процесса изготовления подложки 50с со структурой TFT.
(Фиг.11) Фиг.11 представляет вид в разрезе отображающей области для описания процесса изготовления подложки 50d со структурой TFT согласно четвертому варианту осуществления.
(Фиг.12) Фиг.12 представляет вид в разрезе неотображающей области для описания процесса изготовления подложки 50d со структурой TFT.
(Фиг.13) Фиг.13 представляет вид в разрезе для описания процесса изготовления традиционной подложки 150 со структурой TFT.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи. Следует отметить, что настоящее изобретение не ограничивается описанными ниже вариантами осуществления.
Первый вариант осуществления изобретения
Фиг.1-6 показывают первый вариант осуществления подложки со структурой тонкопленочных транзисторов согласно настоящему изобретению. Более конкретно, фиг.1 представляет вид сверху подложки 50аа со структурой TFT согласно первому варианту осуществления. Фиг.2(а)-2(f) представляют виды в разрезе отображающей области для описания процесса изготовления подложки 50аа со структурой TFT. Фиг.3(а)-3(d) представляют виды в разрезе неотображающей области для описания процесса изготовления подложки 50аа со структурой TFT. Следует отметить, что фиг.2(f) представляет вид в разрезе подложки 50аа со структурой TFT, взятый вдоль линии II из фиг.1. Следует отметить, что фиг.4 представляет график, показывающий характеристики TFT 5, включенного в подложку 50аа со структурой TFT.
Как показано на фиг.1 и 2(f), подложка 50аа со структурой TFT включает в себя стеклянную подложку 10, многочисленные линии 11 затворов, размещенные на стеклянной подложке 10, продолжающиеся параллельно друг другу, многочисленные линии 13с истоков, продолжающиеся параллельно друг другу в направлении, перпендикулярном линиям 11 затворов, многочисленные TFT 5а, созданные на соответственных соответствующих пересечениях линий 11 затворов и линий 13с истоков, то есть в каждом случае для каждого пикселя, который представляет собой самый маленький фрагмент изображения, межслойную изолирующую пленку 15а, размещенную так, что она покрывает TFT 5а, и многочисленные пиксельные электроды 14b, размещенные в соответствующих надлежащих окнах, сформированных и размещенных в матрице в межслойной изолирующей пленке 15а и соединенных с соответственными соответствующими TFT 5а. Здесь, на подложке 50аа со структурой TFT, многочисленные пиксели (пиксельные электроды 14b) размещены в матрице, которая образует отображающую область, где отображается изображение, и неотображающей области, которая располагается вокруг отображающей области. Линия 11 затворов продолжается до неотображающей области и соединена со второй линией 13d соединения через контактное окно 12b, сформированное в изолирующей пленке 12а затвора так, что на концевой части подложки формируется структура межсоединения (смотри фиг.3(с) и 3(d)).
Как показано на фиг.1 и 2(f), TFT 5а включает в себя электрод 11а затвора, размещенный на стеклянной подложке 10, изолирующую пленку 12а затвора, сформированную так, что она покрывает электрод 11а затвора, электрод 13а истока и электрод 13b стока, созданные на изолирующей пленке 12а затвора, перекрывающие электрод 11а затвора и отделенные друг от друга, и полупроводниковый слой 14а, созданный на изолирующей пленке 12а затвора, перекрывающий электрод 11а затвора, с электродом 13а истока и электродом 13b стока, размещенными между полупроводниковым слоем 14а и электродом 11а затвора. Здесь, как показано на фиг.1, электрод 11а затвора представляет собой выступающую вбок часть линии 11 затворов, и электрод 13а истока представляет собой выступающую вбок часть линии 13с истоков и соединенную с истоковой областью полупроводникового слоя 14а. Электрод 13b стока соединен со стоковой областью полупроводникового слоя 14а и пиксельным электродом 14b.
Полупроводниковый слой 14а и пиксельный электрод 14b формируют, например, из прозрачной оксидной полупроводниковой пленки, изготовленной из In-Ga-Zn-O (IGZO), In-Si-Zn-O (ISiZO) или In-Al-Zn-O (IAlZO), и т.д. Здесь, как показано на фиг.2(е) и 2(f), пиксельный электрод 14b представляет собой часть оксидной полупроводниковой пленки 14, которая не защищена межслойной изолирующей пленкой 15а, и, как показано на фиг.4, имеет меньшее электрическое сопротивление, чем сопротивление полупроводникового слоя 14а. Следует отметить, что кривая Са обозначает характеристики TFT 5а, имеющего полупроводниковый слой 14а, кривая Cb показывает характеристики TFT, содержащего полупроводниковый слой, который соответствует пиксельному электроду 14b, имеющему пониженное сопротивление. Оксидную полупроводниковую пленку нельзя непосредственно использовать в качестве пиксельного электрода, поскольку оксидная полупроводниковая пленка имеет высокое электрическое сопротивление, когда напряжение Vg на затворе составляет 0 В (смотри кривую Са на фиг.4). Однако, как показано на фиг.4, если оксидную полупроводниковую пленку обрабатывают плазмой из N2O или водорода, пороговое напряжение (Vth) TFT смещается в отрицательном направлении (смотри кривую Cb на фиг.4), и если электрическое сопротивление, где напряжение Vg на затворе составляет 0 В, устанавливают на уровень, равный приблизительно сопротивлению элемента в открытом или включенном состоянии, то оксидную полупроводниковую пленку можно использовать в качестве пиксельного электрода.
Например, сформированная таким образом подложка 50аа со структурой TFT, подложка цветного фильтра (CF), находящаяся напротив подложки 50аа со структурой TFT, и жидкокристаллический слой, размещенный между этими подложками, составляют жидкокристаллическую панель отображения.
Далее будет описан способ изготовления подложки со структурой 50аа TFT согласно этому варианту осуществления со ссылкой на фиг.2 и 3. Следует отметить, что способ изготовления в этом варианте осуществления включает в себя этап формирования затворного слоя, этап формирования изолирующей пленки затвора, этап формирования истокового слоя, этап формирования межслойной изолирующей пленки и этап формирования пиксельного электрода.
Этап формирования затворного слоя
Сначала, например, на всей стеклянной подложке 10, имеющей толщину 0,7 мм, путем распыления формируют первую металлическую проводящую пленку (не показана), такую как алюминиевая пленка, медная пленка или титановая пленка, и т.д., которая имеет толщину около 3000 Å.
Затем на всю подложку, на которой была сформирована первая металлическая проводящая пленка, методом формирования покрытия центрифугированием наносят пленку из фоточувствительной смолы (не показана), и после этого в пленке из фоточувствительной смолы создают рисунок с использованием первой фотомаски (не показана) для формирования первого рисунка резиста (не показан).
Кроме того, как показано на фиг.2(а) и 3(а), первую металлическую проводящую пленку, не защищенную первым рисунком резиста, удаляют жидкостным травлением, и после этого отслаивают первый рисунок резиста для формирования электрода 11а затвора и линии 11 затворов.
Этап формирования изолирующей пленки затвора
Сначала на всей подложке, на которой на этапе формирования затворного слоя были сформированы электрод 11а затвора и линия 11 затворов, методом плазмостимулированного химического осаждения из паровой фазы (CVD) формируют первую неорганическую изолирующую пленку 12 (смотри фиг.3(b)), такую как пленка из нитрида кремния или пленка из оксида кремния, и т.д., которая имеет толщину около 4000 Å.
Затем на всю подложку, на которой сформировали первую неорганическую изолирующую пленку 12, методом формирования покрытия центрифугированием наносят пленку из фоточувствительной смолы (не показана) и после этого в пленке из фоточувствительной смолы создают рисунок с использованием второй фотомаски (не показана) для формирования второго рисунка резиста (не показан).
Кроме того, как показано на фиг.2(b) и 3(b), первую неорганическую изолирующую пленку 12, не защищенную вторым рисунком резиста, удаляют сухим травлением и после этого отслаивают второй рисунок резиста для формирования изолирующей пленки 12а затвора, имеющей контактное окно 12b.
Этап формирования истокового слоя
Сначала на всей подложке, на которой на этапе формирования изолирующей пленки затвора сформировали изолирующую пленку 12а затвора, формируют распылением вторую металлическую проводящую пленку 13 (смотри фиг.2(с)), такую как алюминиевая пленка, медная пленка или титановая пленка и т.д., которая имеет толщину около 3000 Å.
Затем на всю подложку, на которой была сформирована вторая металлическая проводящая пленка 13, методом формирования покрытия центрифугированием, наносят пленку из фоточувствительной смолы (не показана) и после этого в пленке из фоточувствительной смолы создают рисунок с использованием третьей фотомаски (не показана) для формирования третьего рисунка резиста (не показан).
Кроме того, как показано на фиг.2(с) и 3(с), вторую металлическую проводящую пленку 13, не защищенную третьим рисунком резиста, удаляют жидкостным травлением для формирования электрода 13а истока, электрода 13b стока, линии 13с истоков и второй линии 13d соединения.
Этап формирования межслойной изолирующей пленки
Сначала на всей подложке, на которой на этапе формирования истокового слоя сформировали электрод 13а истока, электрод 13b стока, линию 13с истоков и вторую линию соединения 13d, методом распыления (смотри фиг.2(d) и 3(d)), формируют оксидную полупроводниковую пленку 14, выполненную из IGZO, ISiZO или IAlZO и т.д. и имеющую толщину около 1000 Å.
Затем, как показано на фиг.2(d) и 3(d)), на всей подложке, на которой сформировали оксидную полупроводниковую пленку 14, методом распыления или плазмостимулированного CVD, формируют вторую неорганическую изолирующую пленку 15, такую как пленка из нитрида кремния или пленка из оксида кремния и т.д., которая имеет толщину около 3000 Å.
После этого на всю подложку, на которой сформировали вторую неорганическую изолирующую пленку 15, методом формирования покрытия центрифугированием наносят пленку из фоточувствительной смолы (не показана), и после этого в пленке из фоточувствительной смолы создают рисунок с использованием четвертой фотомаски (не показана) для формирования четвертого рисунка резиста (не показан).
Кроме того, как показано на фиг.2(е), вторую неорганическую изолирующую пленку 15, не защищенную четвертым рисунком резиста, удаляют сухим травлением для формирования межслойной изолирующей пленки 15а.
Этап формирования пиксельного электрода
Как показано на фиг.2(f), оксидную полупроводниковую пленку 14 (смотри фиг.2(е)), не защищенную межслойной изолирующей пленкой 15а, сформированной на этапе формирования межслойной изолирующей пленки, обрабатывают восстановительной плазмой Р из водорода, аргона или кислорода и т.д. для снижения сопротивления оксидной полупроводниковой пленки 14, не защищенной межслойной изолирующей пленкой 15а, тем самым формируя пиксельный электрод 14b и полупроводниковый слой 14а ниже межслойной изолирующей пленки 15а.
Здесь, в этом варианте осуществления, как описано выше, этап формирования межслойной изолирующей пленки и этап формирования пиксельного электрода рассматривают как отдельные этапы. Альтернативно, на этапе формирования межслойной изолирующей пленки, вторая неорганическая изолирующая пленка 15 может быть удалена сухим травлением, и затем может быть выполнена обработка восстановительной плазмой Р, и после этого может быть отслоен четвертый рисунок резиста, благодаря чему можно сделать более коротким процесс изготовления.
Таким образом, может быть изготовлена подложка 50аа со структурой TFT согласно этому варианту осуществления.
Как описано выше, согласно способу изготовления подложки 50аа со структурой TFT в этом варианте осуществления сначала, на этапе формирования затворного слоя, на стеклянной подложке 10 формируют первую металлическую проводящую пленку, и после этого в первой металлической проводящей пленке, не защищенной первым рисунком резиста, сформированным с использованием первой фотомаски, создают рисунок для формирования электрода 11а затвора и линии 11 затворов (первого межсоединения). Затем, на этапе формирования изолирующей пленки затвора, на электроде 11а затвора и линии 11 затворов формируют первую неорганическую изолирующую пленку, и после этого в первой неорганической изолирующей пленке, не защищенной вторым рисунком резиста, сформированным с использованием второй фотомаски, создают рисунок для формирования изолирующей пленки 12а затвора, имеющей контактное окно 12b для формирования структуры межсоединения на концевой части подложки. После этого, на этапе формирования истокового слоя, на изолирующей пленке 12а затвора формируют вторую металлическую проводящую пленку и после этого во второй металлической проводящей пленке, не защищенной третьим рисунком резиста, образованным с использованием третьей фотомаски, создают рисунок для формирования электрода 13а истока, электрода 13b стока и второй линии 13d соединения (второго межсоединения). Здесь линия 11 затворов и вторая линия 13d соединения соединены друг с другом через контактное окно 12b, сформированное в изолирующей пленке 12а затвора. Поэтому на концевой части подложки может быть специально сформирована структура межсоединения. Кроме того, на этапе формирования межслойной изолирующей пленки, на электроде 13а истока, электроде 13b стока, линии 13с истоков и второй линии 13d соединения последовательно формируют оксидную полупроводниковую пленку 14 и вторую неорганическую изолирующую пленку 15, и после этого во второй неорганической изолирующей пленке 15, не защищенной четвертым рисунком резиста, образованным с использованием четвертой фотомаски, создают рисунок для формирования межслойной изолирующей пленки 15а. Наконец, на этапе формирования пиксельного электрода, сопротивление оксидной полупроводниковой пленки 14, не защищенной межслойной изолирующей пленкой 15а, снижают для формирования пиксельного электрода 14b. В результате подложка 50аа со структурой TFT может быть изготовлена с использованием четырех из первой, второй, третьей и четвертой фотомасок, и поэтому подложка со структурой TFT, имеющая структуру межсоединения на концевой части подложки, может быть изготовлена с настолько низкой стоимостью, насколько возможно. В изготовленной подложке 50аа со структурой TFT участок, формирующий TFT 5а из оксидной полупроводниковой пленки 14 (полупроводниковый слой 14а), покрыт межслойной изолирующей пленкой 15а, и поэтому повреждение восстановительной плазмой Р, подводимой для снижения сопротивления и т.д., является менее вероятным, обеспечивая удовлетворительные характеристики TFT 5а. Поэтому TFT, сформированный из оксидного полупроводника и имеющий удовлетворительные характеристики, и подложка со структурой TFT, имеющая структуру межсоединения на концевой части подложки, могут быть изготовлены с настолько низкой стоимостью, насколько возможно.
В этом варианте осуществления был описан примерный способ формирования пиксельного электрода 14b, в котором оксидную полупроводниковую пленку 14, не защищенную межслойной изолирующей пленкой 15а, обрабатывают плазмой и тем самым снижают сопротивление части оксидной полупроводниковой пленки 14. Альтернативно, в настоящем изобретении может быть сформирована подложка 50ab со структурой TFT, показанная на фиг.5, в которой пиксельный электрод 14с создают имплантированием примеси Н, такой как ион водорода и т.д., в оксидную полупроводниковую пленку 14, не защищенную межслойной изолирующей пленкой 15а, и тем самым снижая сопротивление части оксидной полупроводниковой пленки 14. Альтернативно, может быть сформирована подложка 50ac со структурой TFT, показанная на фиг.6, в которой пиксельный электрод 14d создают уменьшением толщины оксидной полупроводниковой пленки 14, не защищенной межслойной изолирующей пленкой 15а, методом жидкостного травления, и тем самым снижая сопротивление части оксидной полупроводниковой пленки 14.
Второй вариант осуществления изобретения
Фиг.7 представляет вид в разрезе отображающей области для описания процесса изготовления подложки 50b со структурой TFT согласно этому варианту осуществления. Фиг.8 представляет вид в разрезе неотображающей области для описания процесса изготовления подложки 50b со структурой TFT. Следует отметить, что в описываемых ниже вариантах осуществления такие же части, как части на фиг.1-6, обозначены теми же номерами позиций и не будут подробно описаны.
В первом варианте осуществления был иллюстрирован TFT 5а, в котором электрод 13а истока и электрод 13b стока размещают ниже полупроводникового слоя 14а. В этом варианте осуществления будет иллюстрирован TFT 5b, в котором электрод 24а истока и электрод 24b стока формируют над полупроводниковым слоем 23аа.
Как показано на фиг.7(f), подложка 50b со структурой TFT включает в себя стеклянную подложку 20, многочисленные линии затворов (не показаны), созданные на стеклянной подложке 20, продолжающиеся параллельно друг другу, многочисленные линии 24с истоков (смотри фиг.8(d) и 8(е)), продолжающиеся параллельно друг другу в направлении, перпендикулярном линиям затворов, многочисленные TFT 5b, созданные на соответствующих надлежащих пересечениях линий затворов и линий 24с истоков, то есть в каждом случае для каждого пикселя, межслойную изолирующую пленку 25а, созданную так, что она покрывает тонкопленочные транзисторы (TFT) 5b, и многочисленные пиксельные электроды 23ab, сформированные в соответствующих надлежащих окнах, образованных и размещенных в матрице в межслойной изолирующей пленке 25а, и соединенные с соответствующими надлежащими TFT 5b. Здесь линия 24с истоков продолжается до неотображающей области и соединена с первой линией 21b соединения через контактное окно 23b, сформированное в изолирующей пленке 22а затвора так, что на концевой части подложки образуется структура межсоединения (смотри фиг.8(d) и 8(е)).
Как показано на фиг.7(f), TFT 5b включает электрод 12а затвора, созданный на стеклянной подложке 20, изолирующую пленку 22а затвора, образованную так, что она покрывает электрод 21а затвора, полупроводниковый слой 23аа, сформированный на изолирующей пленке 22а затвора, перекрывающей электрод 21а затвора, электрод 24а истока и электрод 24b стока, размещенные на полупроводниковом слое 23аа, перекрывающие электрод 21а затвора и отделенные друг от друга. Здесь электрод 21а затвора представляет собой выступающую вбок часть линии затворов, и электрод 24а истока представляет собой выступающую вбок часть линии 24с истоков и соединенную с истоковой областью полупроводникового слоя 23аа. Электрод 24b стока соединен со стоковой областью полупроводникового слоя 23аа и пиксельным электродом 23ab.
Полупроводниковый слой 23аа и пиксельный электрод 23ab формируют, например, из прозрачной оксидной полупроводниковой пленки, приготовленной из IGZO, ISiZO или IAlZO, и т.д. Здесь, как показано на фиг.7(е) и 7(f), пиксельный электрод 23ab представляет собой часть оксидной полупроводниковой пленки 23 (оксидный полупроводниковый слой 23а), которая не защищена межслойной изолирующей пленкой 25а и имеет меньшее электрическое сопротивление, чем сопротивление полупроводникового слоя 23аа.
Например, сформированная таким образом подложка 50b со структурой TFT, CF-подложка, противолежащая подложке 50b со структурой TFT, и жидкокристаллический слой, размещенный между этими подложками, составляют жидкокристаллическую панель отображения.
Далее будет описан способ изготовления подложки 50b со структурой TFT согласно этому варианту осуществления со ссылкой на фиг.7 и 8. Следует отметить, что способ изготовления в этом варианте осуществления включает в себя этап формирования затворного слоя, этап формирования изолирующей пленки затвора, этап формирования истокового слоя, этап формирования межслойной изолирующей пленки и этап формирования пиксельного электрода.
Этап формирования затворного слоя
Сначала, например, на всей стеклянной подложке 20, имеющей толщину 0,7 мм, путем распыления формируют первую металлическую проводящую пленку (не показана), такую как алюминиевая пленка, медная пленка или титановая пленка, и т.д., которая имеет толщину около 3000 Å.
Затем на всю подложку, на которой была сформирована первая металлическая проводящая пленка, методом формирования покрытия центрифугированием наносят пленку из фоточувствительной смолы (не показана), и после этого в пленке из фоточувствительной смолы создают рисунок с использованием первой фотомаски (не показана) для формирования первого рисунка резиста (не показан).
Кроме того, как показано на фиг.7(а) и 8(а), первую металлическую проводящую пленку, не защищенную первым рисунком резиста, удаляют жидкостным травлением, и после этого отслаивают первый рисунок резиста для формирования линии затворов, электрода 21а затвора и первой линии 21b соединения.
Этап формирования изолирующей пленки затвора
Сначала на всей подложке, на которой на этапе формирования затворного слоя были сформированы линия затворов, электрод 21а затвора и первая линия 21b соединения, методом плазмостимулированного CVD (смотри фиг.7(b) и 8(b)) формируют первую неорганическую изолирующую пленку 22, такую как пленка из нитрида кремния или пленка из оксида кремния и т.д., которая имеет толщину около 4000 Å.
Затем, как показано на фиг.7(b) и 8(b), на всей подложке, на которой сформировали первую неорганическую изолирующую пленку 22, создают оксидную полупроводниковую пленку 23, приготовленную из IGZO, ISiZO или IAlZO и т.д. и имеющую толщину около 1000 Å.
После этого на всю подложку, на которой сформировали оксидную полупроводниковую пленку 23, методом формирования покрытия центрифугированием наносят пленку R из фоточувствительной смолы (смотри фиг.7(b) и 8(b)), и после этого пленку R из фоточувствительной смолы подвергают полутоновому экспонированию с использованием второй фотомаски для формирования второго рисунка Ra резиста (смотри фиг.7(b) и 8(b)), имеющего углубленный участок D.
Далее, как показано на фиг.8(с), многослойную пленку из первой неорганической изолирующей пленки 22 и оксидной полупроводниковой пленки 23, не защищенную вторым рисунком Ra резиста, удаляют сухим травлением для формирования изолирующей пленки 22а затвора, имеющей контактное окно 23b.
Затем толщину второго рисунка Ra резиста уменьшают плазменным травлением для формирования модифицированного второго рисунка Rb резиста (смотри фиг.7(b)), в котором удалена нижняя часть В углубленного участка D второго рисунка Ra резиста.
Кроме того, как показано на фиг.7(с), оксидную полупроводниковую пленку 23, не защищенную модифицированным вторым рисунком Rb резиста, удаляют жидкостным травлением, и после этого отслаивают модифицированный второй рисунок Rb резиста для формирования оксидного полупроводникового слоя 23а.
Этап формирования истокового слоя
Сначала на всей подложке, на которой на этапе формирования изолирующей пленки затвора сформировали изолирующую пленку 22а затвора и оксидный полупроводниковый слой 23а, формируют распылением вторую металлическую проводящую пленку 24 (смотри фиг.7(d)), такую как алюминиевая пленка, медная пленка или титановая пленка и т.д., которая имеет толщину около 3000 Å.
Затем на всю подложку, на которой была сформирована вторая металлическая проводящая пленка 24, методом формирования покрытия центрифугированием наносят пленку из фоточувствительной смолы (не показана), и после этого в пленке из фоточувствительной смолы создают рисунок с использованием третьей фотомаски (не показана) для формирования третьего рисунка резиста (не показан).
Кроме того, как показано на фиг.7(d) и 8(d), вторую металлическую проводящую пленку 24, не защищенную третьим рисунком резиста, удаляют жидкостным травлением для формирования электрода 24а истока, электрода 24b стока и линии 24с истоков.
Этап формирования межслойной изолирующей пленки
Сначала на всей подложке, на которой на этапе формирования истокового слоя сформировали электрод 24а истока, электрод 24b стока и линию 24с истоков, методом распыления или плазмостимулированного CVD формируют вторую неорганическую изолирующую пленку 25 (смотри фиг.7(е)), такую как пленка из нитрида кремния или пленка из оксида кремния и т.д., которая имеет толщину около 3000 Å.
После этого на всю подложку, на которой сформировали вторую неорганическую изолирующую пленку 25, методом формирования покрытия центрифугированием наносят пленку из фоточувствительной смолы (не показана), и после этого в пленке из фоточувствительной смолы создают рисунок с использованием четвертой фотомаски (не показана) для формирования четвертого рисунка резиста (не показан).
Кроме того, как показано на фиг.7(е) и 8(е), вторую неорганическую изолирующую пленку 25, не защищенную четвертым рисунком резиста, удаляют сухим травлением для формирования межслойной изолирующей пленки 25а.
Этап формирования пиксельного электрода
Как показано на фиг.7(f), оксидную полупроводниковую пленку 23а (смотри фиг.7(е)), не защищенную межслойной изолирующей пленкой 25а, сформированной на этапе формирования межслойной изолирующей пленки, обрабатывают восстановительной плазмой Р для снижения сопротивления оксидной полупроводниковой пленки 23а, не защищенной межслойной изолирующей пленкой 25а, тем самым формируя пиксельный электрод 23ab и полупроводниковый слой 23аа ниже межслойной изолирующей пленки 25а.
Таким образом, в этом варианте осуществления может быть изготовлена подложка 50b со структурой TFT.
Как описано выше, согласно способу получения подложки 50b со структурой TFT в этом варианте осуществления сначала, на этапе формирования затворного слоя, на стеклянной подложке 20 формируют первую металлическую проводящую пленку, и после этого в первой металлической проводящей пленке, не защищенной первым рисунком резиста, сформированным с использованием первой фотомаски, создают рисунок для формирования линии затворов, электрода 21а затвора и первой линии 21b соединения. Затем, на этапе формирования изолирующей пленки затвора, на линии затворов, электроде 21а затвора и первой линии 21b соединения последовательно формируют первую неорганическую изолирующую пленку 22 и оксидную полупроводниковую пленку 23 и после этого в многослойной пленке из первой неорганической изолирующей пленки 22 и оксидной полупроводниковой пленки 23, не защищенной вторым рисунком Ra резиста, сформированным с использованием второй фотомаски, создают рисунок для формирования изолирующей пленки 22а затвора, имеющей контактное окно 23b для формирования структуры межсоединения на концевой части подложки. После этого, на этапе формирования истокового слоя, на оксидном полупроводниковом слое 23а формируют вторую металлическую проводящую пленку 24 и после этого во второй металлической проводящей пленке 24, не защищенной третьим рисунком резиста, образованным с использованием третьей фотомаски, создают рисунок для формирования электрода 24а истока, электрода 24b стока и линии 24с истоков (второго межсоединения). Здесь первая линия 21b соединения и линия 24с истоков соединены друг с другом через контактное окно 23b, сформированное в изолирующей пленке 22а затвора (многослойной пленке из первой неорганической изолирующей пленки 22 и оксидной полупроводниковой пленки 23). Поэтому на концевой части подложки может быть специально сформирована структура межсоединения. Кроме того, на этапе формирования межслойной изолирующей пленки, на электроде 24а истока, электроде 24b стока и линии 24с истоков формируют вторую неорганическую изолирующую пленку 25 и после этого во второй неорганической изолирующей пленке 25, не защищенной четвертым рисунком резиста, образованным с использованием четвертой фотомаски, создают рисунок для формирования межслойной изолирующей пленки 25а. Наконец, на этапе формирования пиксельного электрода, сопротивление оксидной полупроводниковой пленки 23а, не защищенной межслойной изолирующей пленкой 25а, снижают для формирования пиксельного электрода 23ab. В результате подложка 50b со структурой TFT может быть изготовлена с использованием четырех из первой, второй, третьей и четвертой фотомасок, и поэтому подложка со структурой TFT, имеющая структуру межсоединения на концевой части подложки, может быть изготовлена с настолько низкой стоимостью, насколько возможно. В изготовленной подложке 50b со структурой TFT участок, формирующий TFT 5b из оксидной полупроводниковой пленки 14 (полупроводниковый слой 23aa), покрыт межслойной изолирующей пленкой 25а, и поэтому менее вероятно повреждение восстановительной плазмой Р, подводимой для снижения сопротивления и т.д., обеспечивая удовлетворительные характеристики TFT 5b. Поэтому TFT, сформированный из оксидного полупроводника и имеющий удовлетворительные характеристики, и подложка со структурой TFT, имеющая структуру межсоединения на концевой части подложки, могут быть изготовлены с настолько низкой стоимостью, насколько возможно.
Кроме того, согласно способу изготовления подложки 50b со структурой TFT в этом варианте осуществления электрод 21а затвора сделан достаточно широким, чтобы достигать границы между электродом 24b стока и пиксельным электродом 23ab. Поэтому, когда электрод 21а затвора поддерживают при высоком напряжении, то даже если сопротивление полупроводникового слоя 23аа ниже электрода 24b стока снижается, и электрод 24а истока и электрод 24b стока сформированы на полупроводником слое 23аа, то электрод 24b стока и пиксельный электрод 23ab могут быть надежно соединены друг с другом.
Третий вариант осуществления изобретения
Фиг.9 представляет вид в разрезе отображающей области для описания процесса изготовления подложки 50с со структурой TFT в этом варианте осуществления. Фиг.10 представляет вид в разрезе неотображающей области для описания процесса изготовления подложки 50с со структурой TFT.
В способе изготовления подложки 50b со структурой TFT согласно второму варианту осуществления оксидную полупроводниковую пленку 23 в неотображающей области удаляют с использованием рисунка резиста, сформированного путем полутонового экспонирования. В способе изготовления подложки 50с со структурой TFT согласно данному варианту осуществления оксидную полупроводниковую пленку 33 в неотображающей области не удаляют.
Как показано на фиг.9(е), подложка 50с со структурой TFT включает в себя стеклянную подложку 30, многочисленные линии затворов (не показаны), созданные на стеклянной подложке 30, продолжающиеся параллельно друг другу, многочисленные линии 34с истоков (смотри фиг.10(d) и 10(е)), продолжающиеся параллельно друг другу в направлении, перпендикулярном линиям затворов, многочисленные TFT 5с, созданные на соответствующих надлежащих пересечениях линий затворов и линий 34с истоков, то есть в каждом случае для каждого пикселя, межслойную изолирующую пленку 35а, созданную так, что она покрывает тонкопленочные транзисторы (TFT) 5с, и многочисленные пиксельные электроды 33ab, сформированные в соответствующих надлежащих окнах, образованных и размещенных в матрице в межслойной изолирующей пленке 35а, и соединенные с соответствующими надлежащими TFT 5с. Здесь линия 34с истоков продолжается до неотображающей области и соединена с первой линией 31b соединения через контактное окно 33b, сформированное в изолирующей пленке 32а затвора и оксидном полупроводниковом слое 33а так, что на концевой части подложки образуется структура межсоединения (смотри фиг.10(d) и 10(е)).
Как показано на фиг.9(е), TFT 5с включает электрод 31а затвора, созданный на стеклянной подложке 30, изолирующую пленку 32а затвора, образованную так, что она покрывает электрод 31а затвора, полупроводниковый слой 33аа, сформированный на изолирующей пленке 32а затвора, перекрывающий электрод 31а затвора, и электрод 34а истока и электрод 34b стока, размещенные на полупроводниковом слое 33аа, перекрывающие электрод 31а затвора и отделенные друг от друга. Здесь электрод 31а затвора представляет собой выступающую вбок часть линии затворов, и электрод 34а истока представляет собой выступающую вбок часть линии 34с истоков и соединенную с истоковой областью полупроводникового слоя 33аа. Электрод 34b стока соединен со стоковой областью полупроводникового слоя 33аа и пиксельным электродом 33ab.
Полупроводниковый слой 33аа и пиксельный электрод 33ab формируют, например, из прозрачной оксидной полупроводниковой пленки, приготовленной из IGZO, ISiZO или IAlZO, и т.д. Здесь, как показано на фиг.9(d) и 9(е), пиксельный электрод 33ab представляет собой часть оксидной полупроводниковой пленки 33 (оксидный полупроводниковый слой 33а), которая не защищена межслойной изолирующей пленкой 35а, и имеет меньшее электрическое сопротивление, чем сопротивление полупроводникового слоя 33аа.
Например, сформированная таким образом подложка 50с со структурой TFT, CF-подложка, противолежащая подложке 50с со структурой TFT, и жидкокристаллический слой, размещенный между этими подложками, составляют жидкокристаллическую панель отображения.
Далее будет описан способ изготовления подложки 50с со структурой TFT согласно этому варианту осуществления со ссылкой на фиг.9 и 10. Следует отметить, что способ изготовления в этом варианте осуществления включает этап формирования затворного слоя, этап формирования изолирующей пленки затвора, этап формирования истокового слоя, этап формирования межслойной изолирующей пленки и этап формирования пиксельного электрода.
Этап формирования затворного слоя
Сначала, например, на всей стеклянной подложке 30, имеющей толщину 0,7 мм, путем распыления формируют первую металлическую проводящую пленку (не показана), такую как алюминиевая пленка, медная пленка или титановая пленка и т.д., которая имеет толщину около 3000 Å.
Затем на всю подложку, на которой была сформирована первая металлическая проводящая пленка, методом формирования покрытия центрифугированием наносят пленку из фоточувствительной смолы (не показана) и после этого в пленке из фоточувствительной смолы создают рисунок с использованием первой фотомаски (не показана) для формирования первого рисунка резиста (не показан).
Кроме того, как показано на фиг.9(а) и 10(а), первую металлическую проводящую пленку, не защищенную первым рисунком резиста, удаляют жидкостным травлением и после этого отслаивают первый рисунок резиста для формирования линии затворов, электрода 31а затвора и первой линии 31b соединения.
Этап формирования изолирующей пленки затвора
Сначала на всей подложке, на которой на этапе формирования затворного слоя были сформированы линия затворов, электрод 31а затвора и первая линия 31b соединения, методом плазмостимулированного CVD (смотри фиг.9(b) и 10(b)) формируют первую неорганическую изолирующую пленку 32, такую как пленка из нитрида кремния или пленка из оксида кремния и т.д., которая имеет толщину около 4000 Å.
Затем, как показано на фиг.9(b) и 10(b), на всей подложке, на которой сформировали первую неорганическую изолирующую пленку 32, формируют распылением оксидную полупроводниковую пленку 33, приготовленную из IGZO, ISiZO или IAlZO и т.д. и имеющую толщину около 1000 Å.
После этого на всю подложку, на которой сформировали оксидную полупроводниковую пленку 33, методом формирования покрытия центрифугированием наносят пленку из фоточувствительной смолы (не показана) и после этого в пленке из фоточувствительной смолы создают рисунок с использованием второй фотомаски (не показана) для формирования второго рисунка резиста (не показан).
Далее, как показано на фиг.10(с), многослойную пленку из первой неорганической изолирующей пленки 32 и оксидной полупроводниковой пленки 33, не защищенную вторым рисунком резиста, удаляют сухим травлением, и после этого второй рисунок резиста отслаивают для формирования изолирующей пленки 32а затвора (и оксидного полупроводникового слоя 33а), имеющей контактное окно 33b.
Этап формирования истокового слоя
Сначала на всей подложке, на которой на этапе формирования изолирующей пленки затвора сформировали изолирующую пленку 32а затвора и оксидный полупроводниковый слой 33а, формируют распылением вторую металлическую проводящую пленку 34 (смотри фиг.9(с)), такую как алюминиевая пленка, медная пленка или титановая пленка и т.д., которая имеет толщину около 3000 Å.
Затем на всю подложку, на которой была сформирована вторая металлическая проводящая пленка 34, методом формирования покрытия центрифугированием наносят пленку из фоточувствительной смолы (не показана) и после этого в пленке из фоточувствительной смолы создают рисунок с использованием третьей фотомаски (не показана) для формирования третьего рисунка резиста (не показан).
Кроме того, как показано на фиг.9(с) и 10(d), вторую металлическую проводящую пленку 34, не защищенную третьим рисунком резиста, удаляют жидкостным травлением для формирования электрода 34а истока, электрода 34b стока и линии 34с истоков.
Этап формирования межслойной изолирующей пленки
Сначала на всей подложке, на которой на этапе формирования истокового слоя сформировали электрод 34а истока, электрод 34b стока и линию 34с истоков, методом распыления или плазмостимулированного CVD формируют вторую неорганическую изолирующую пленку 35 (смотри фиг.9(d)), такую как пленка из нитрида кремния или пленка из оксида кремния и т.д., которая имеет толщину около 3000 Å.
После этого на всю подложку, на которой сформировали вторую неорганическую изолирующую пленку 35, методом формирования покрытия центрифугированием наносят пленку из фоточувствительной смолы (не показана) и после этого в пленке из фоточувствительной смолы создают рисунок с использованием четвертой фотомаски (не показана) для формирования четвертого рисунка резиста (не показан).
Кроме того, как показано на фиг.9(d) и 10(е), вторую неорганическую изолирующую пленку 35, не защищенную четвертым рисунком резиста, удаляют сухим травлением для формирования межслойной изолирующей пленки 35а.
Этап формирования пиксельного электрода
Как показано на фиг.9(е), оксидную полупроводниковую пленку 33а (смотри фиг.9(d)), не защищенную межслойной изолирующей пленкой 35а, созданной на этапе формирования межслойной изолирующей пленки, обрабатывают восстановительной плазмой Р для снижения сопротивления оксидной полупроводниковой пленки 33а, не защищенной межслойной изолирующей пленкой 35а, тем самым формируя пиксельный электрод 33ab и полупроводниковый слой 33аа ниже межслойной изолирующей пленки 35а.
Таким образом, в этом варианте осуществления может быть изготовлена подложка 50с со структурой TFT.
Как описано выше, согласно способу изготовления подложки 50с со структурой TFT в этом варианте осуществления, сначала, на этапе формирования затворного слоя, на стеклянной подложке 30 формируют первую металлическую проводящую пленку, и после этого в первой металлической проводящей пленке, не защищенной первым рисунком резиста, сформированным с использованием первой фотомаски, создают рисунок для формирования линии затворов, электрода 31а затвора и первой линии (первого межсоединения) 31b соединения. Затем, на этапе формирования изолирующей пленки затвора, на линии затворов, электроде 31а затвора и первой линии 31b соединения последовательно формируют первую неорганическую изолирующую пленку 32 и оксидную полупроводниковую пленку 33, и после этого в многослойной пленке из первой неорганической изолирующей пленки 32 и оксидной полупроводниковой пленки 33, не защищенной вторым рисунком резиста, сформированным с использованием второй фотомаски, создают рисунок для формирования изолирующей пленки 32а затвора, имеющей контактное окно 33b для формирования структуры межсоединения на концевой части подложки. После этого, на этапе формирования истокового слоя, на оксидном полупроводниковом слое 33а формируют вторую металлическую проводящую пленку 34, и после этого во второй металлической проводящей пленке 34, не защищенной третьим рисунком резиста, образованным с использованием третьей фотомаски, создают рисунок для формирования электрода 34а истока, электрода 34b стока и линии 34с истоков (второго межсоединения). Здесь первая линия 31b соединения и линия 34с истоков соединены друг с другом через контактное окно 33b, сформированное в изолирующей пленке 32а затвора (многослойной пленке из первой неорганической изолирующей пленки 32 и оксидной полупроводниковой пленки 33). Поэтому на концевой части подложки может быть специально сформирована структура межсоединения. Кроме того, на этапе формирования межслойной изолирующей пленки, на электроде 34а истока, электроде 34b стока и линии 34с истоков формируют вторую неорганическую изолирующую пленку 35, и после этого во второй неорганической изолирующей пленке 35, не защищенной четвертым рисунком резиста, образованным с использованием четвертой фотомаски, создают рисунок для формирования межслойной изолирующей пленки 35а. Наконец, на этапе формирования пиксельного электрода, сопротивление оксидной полупроводниковой пленки 33а, не защищенной межслойной изолирующей пленкой 35а, снижают для формирования пиксельного электрода 33ab. В результате подложка 50с со структурой TFT может быть изготовлена с использованием четырех из первой, второй, третьей и четвертой фотомасок, и поэтому подложка со структурой TFT, имеющая структуру межсоединения на концевой части подложки, может быть изготовлена с настолько низкой стоимостью, насколько возможно. В изготовленной подложке 50с со структурой TFT участок, формирующий TFT 5с из оксидной полупроводниковой пленки (полупроводниковый слой 33aa), покрыт межслойной изолирующей пленкой 35а, и поэтому менее вероятно повреждение восстановительной плазмой Р, подводимой для снижения сопротивления и т.д., обеспечивая удовлетворительные характеристики TFT 5с. Поэтому TFT, сформированный из оксидного полупроводника и имеющий удовлетворительные характеристики, и подложка со структурой TFT, имеющая структуру межсоединения на концевой части подложки, могут быть изготовлены с настолько низкой стоимостью, насколько возможно.
Кроме того, согласно способу изготовления подложки 50с со структурой TFT в этом варианте осуществления, фотомаска для полутонового экспонирования, использованного во втором варианте осуществления, не требуется, и поэтому подложка со структурой TFT может быть изготовлена более простым путем и с меньшими затратами, чем при использовании процесса изготовления согласно второму варианту осуществления.
Четвертый вариант осуществления изобретения
Фиг.11 представляет вид в разрезе отображающей области для описания процесса изготовления подложки 50d со структурой TFT согласно этому варианту осуществления. Фиг.12 представляет вид в разрезе неотображающей области для описания процесса изготовления подложки 50d со структурой TFT.
В вышеописанных вариантах осуществления был иллюстрирован способ изготовления подложки со структурой TFT с использованием четырех фотомасок. В данном варианте осуществления будет иллюстрирован способ изготовления подложки со структурой TFT с использованием трех фотомасок.
Как показано на фиг.11(f), подложка 50d со структурой TFT включает в себя стеклянную подложку 40, многочисленные линии затворов (не показаны), созданные на стеклянной подложке 40, продолжающиеся параллельно друг другу, многочисленные линии истоков (не показаны), продолжающиеся параллельно друг другу в направлении, перпендикулярном линиям затворов, многочисленные TFT 5d, созданные на соответствующих надлежащих пересечениях линий затворов и линий истоков, то есть в каждом случае для каждого пикселя, межслойную изолирующую пленку 45а, созданную так, что она покрывает тонкопленочные транзисторы (TFT) 5d, и многочисленные пиксельные электроды 44b, сформированные в соответствующих надлежащих окнах, образованных и размещенных в матрице в межслойной изолирующей пленке 45а, и соединенные с соответствующими надлежащими TFT 5d. Здесь, в неотображающей области подложки 50d со структурой TFT, первая линия 41b соединения, продолжающаяся вдоль линии затворов, и вторая линия 43d соединения, продолжающаяся вдоль линии истоков, соединены между собой через проводящий участок 44с, созданный внутри контактного окна 43с, сформированного в изолирующей пленке 42а затвора (многослойной пленке из первой неорганической изолирующей пленки 42 и второй металлической проводящей пленки 43) так, что на концевой части подложки создается структура межсоединения (смотри фиг.12(f)).
Как показано на фиг.11(f), TFT 5d включает в себя электрод 41а затвора, созданный на стеклянной подложке 40, изолирующую пленку 42а затвора, образованную так, что она покрывает электрод 41а затвора, электрод 43а истока и электрод 43b стока, созданные на изолирующей пленке 42а затвора, перекрывающие электрод 41а затвора и отделенные друг от друга, и полупроводниковый слой 44а, образованный на изолирующей пленке 42а затвора, перекрывающий электрод 41а затвора, с электродом 43а истока и электродом 43b стока, размещенными между полупроводниковым слоем 44а и электродом 41а затвора. Здесь электрод 41а затвора представляет собой выступающую вбок часть линии затворов, и электрод 43а истока представляет собой выступающую вбок часть линии истоков и соединенную с истоковой областью полупроводникового слоя 44а. Электрод 43b стока соединен со стоковой областью полупроводникового слоя 44а и пиксельным электродом 44b.
Полупроводниковый слой 44а и пиксельный электрод 44b формируют, например, из прозрачной оксидной полупроводниковой пленки, сделанной из IGZO, ISiZO или IAlZO и т.д. Здесь, как показано на фиг.11(е) и 11(f), пиксельный электрод 44b представляет собой часть оксидной полупроводниковой пленки 44, которая не защищена межслойной изолирующей пленкой 45а, и имеет меньшее электрическое сопротивление, чем сопротивление полупроводникового слоя 44а.
Например, сформированная таким образом подложка 50d со структурой TFT, CF-подложка, противолежащая подложке 50d со структурой TFT, и жидкокристаллический слой, размещенный между этими подложками, составляют жидкокристаллическую панель отображения.
Далее будет описан способ изготовления подложки 50d со структурой TFT согласно этому варианту осуществления со ссылкой на фиг.11 и 12. Следует отметить, что способ изготовления в этом варианте осуществления включает в себя этап формирования затворного слоя, этап формирования изолирующей пленки затвора, этап формирования истокового слоя, этап формирования межслойной изолирующей пленки и этап формирования пиксельного электрода.
Этап формирования затворного слоя
Сначала, например, на всей стеклянной подложке 40, имеющей толщину 0,7 мм, путем распыления формируют первую металлическую проводящую пленку (не показана), такую как алюминиевая пленка, медная пленка или титановая пленка и т.д., которая имеет толщину около 3000 Å.
Затем на всю подложку, на которой была сформирована первая металлическая проводящая пленка, методом формирования покрытия центрифугированием наносят пленку из фоточувствительной смолы (не показана) и после этого в пленке из фоточувствительной смолы создают рисунок с использованием первой фотомаски (не показана) для формирования первого рисунка резиста (не показан).
Кроме того, как показано на фиг.11(а) и 12(а), первую металлическую проводящую пленку, не защищенную первым рисунком резиста, удаляют жидкостным травлением, и после этого отслаивают первый рисунок резиста для формирования линии затворов, электрода 41а затвора и первой линии 41b соединения.
Этап формирования изолирующей пленки затвора
Сначала на всей подложке, на которой на этапе формирования затворного слоя были сформированы линия затворов, электрод 41а затвора и первая линия 41b соединения, методом плазмостимулированного CVD формируют первую неорганическую изолирующую пленку 42 (смотри фиг.11(b) и 12(b)), такую как пленка из нитрида кремния или пленка из оксида кремния, и т.д., которая имеет толщину около 4000 Å.
Затем, как показано на фиг.11(b) и 12(b), на всей подложке, на которой сформировали первую неорганическую изолирующую пленку 42, формируют распылением вторую металлическую проводящую пленку 43, такую как алюминиевая пленка, медная пленка или титановая пленка и т.д., которая имеет толщину около 3000 Å.
После этого на всю подложку, на которой сформировали вторую металлическую изолирующую пленку 43, методом формирования покрытия центрифугированием наносят пленку R из фоточувствительной смолы (смотри фиг.11(b) и 12(b)) и после этого пленку R из фоточувствительной смолы подвергают полутоновому экспонированию с использованием второй фотомаски для формирования второго рисунка Ra резиста (смотри фиг.11(b) и 12(b)), имеющего углубленный участок D.
Далее, многослойную пленку из первой неорганической изолирующей пленки 42 и металлической изолирующей пленки 43, не защищенную вторым рисунком Ra резиста, удаляют сухим травлением для формирования изолирующей пленки 42а затвора (смотри фиг.12(с)), имеющей контактное окно 43с.
Этап формирования истокового слоя
Сначала толщину второго рисунка Ra резиста, использованного на этапе формирования изолирующей пленки затвора, уменьшают плазменным травлением для формирования модифицированного второго рисунка Rb резиста (смотри фиг.11(b) и 12(b)), в котором нижняя часть В углубленного участка D второго рисунка Ra резиста удалена.
Затем, как показано на фиг.11(с) и 12(с), вторую металлическую проводящую пленку 43, не защищенную модифицированным вторым рисунком Rb резиста, удаляют жидкостным травлением и после этого модифицированный второй рисунок Rb резиста отслаивают для формирования электрода 43а истока, электрода 43b стока, линии истоков и второй линии 43d соединения.
Этап формирования межслойной изолирующей пленки
Сначала на всей подложке, на которой на этапе формирования истокового слоя сформировали электрод 43а истока, электрод 43b стока, линию истоков и вторую линию соединения 43d, методом распыления (смотри фиг.11(d) и 12(d)) формируют оксидную полупроводниковую пленку 44, приготовленную из IGZO, ISiZO или IAlZO и т.д. и имеющую толщину около 1000 Å.
Затем, как показано на фиг.11(d) и 12(d), на всей подложке, на которой сформировали оксидную полупроводниковую пленку 44, распылением или плазмостимулированным CVD формируют вторую неорганическую изолирующую пленку 45, такую как пленка из нитрида кремния или пленка из оксида кремния, и т.д., которая имеет толщину около 3000 Å.
После этого на всю подложку, на которой сформировали вторую неорганическую изолирующую пленку 45, методом формирования покрытия центрифугированием наносят пленку из фоточувствительной смолы (не показана) и после этого в пленке из фоточувствительной смолы создают рисунок с использованием третьей фотомаски (не показана) для формирования третьего рисунка резиста (не показан).
Кроме того, как показано на фиг.11(е) и 12(е), вторую неорганическую изолирующую пленку 45, не защищенную третьим рисунком резиста, удаляют сухим травлением для формирования межслойной изолирующей пленки 45а.
Этап формирования пиксельного электрода
Как показано на фиг.11(f) и 12(f), оксидную полупроводниковую пленку 44а (смотри фиг.11(е) и 12(е)), не защищенную межслойной изолирующей пленкой 45а, сформированной на этапе формирования межслойной изолирующей пленки, обрабатывают восстановительной плазмой Р для снижения сопротивления оксидной полупроводниковой пленки 44, не защищенной межслойной изолирующей пленкой 45а, тем самым формируя пиксельный электрод 44b и проводящий слой 44с и полупроводниковый слой 44а ниже межслойной изолирующей пленки 45а.
Таким образом, в этом варианте осуществления может быть изготовлена подложка 50d со структурой TFT.
Как описано выше, согласно способу изготовления подложки 50d со структурой TFT в этом варианте осуществления сначала, на этапе формирования затворного слоя, на стеклянной подложке 40 формируют первую металлическую проводящую пленку, и после этого в первой металлической проводящей пленке, не защищенной первым рисунком резиста, сформированным с использованием первой фотомаски, создают рисунок для формирования линии затворов, электрода 41а затвора и первой линии (первого межсоединения) 41b соединения. Затем, на этапе формирования изолирующей пленки затвора, сначала на линии затворов, электроде 41а затвора и первой линии 41b соединения последовательно формируют первую неорганическую изолирующую пленку 42, вторую металлическую проводящую пленку 43 и фоточувствительную смолу R и после этого пленку R из фоточувствительной смолы подвергают полутоновому экспонированию с использованием второй фотомаски для формирования второго рисунка Ra резиста. Затем многослойную пленку из первой неорганической изолирующей пленки 42 и второй металлической проводящей пленки 43, не защищенную вторым рисунком Ra резиста, протравливают для формирования изолирующей пленки 42а затвора, имеющего контактное окно 43с. После этого, на этапе формирования истокового слоя, толщину второго исунка Ra уменьшают для удаления нижней части В углубленного участка D второго рисунка Ra резиста, тем самым обнажая вторую металлическую проводящую пленку 43. Открытую вторую металлическую проводящую пленку 43 протравливают для формирования электрода 43а истока, электрода 43b стока, линии истоков и второй линии (второго межсоединения) 43d соединения. Далее, на этапе формирования межслойной изолирующей пленки, на электроде 43а истока, электроде 43b стока, линии истоков и второй линии соединения последовательно формируют оксидную полупроводниковую пленку 44 и вторую неорганическую изолирующую пленку 45, и после этого во второй неорганической изолирующей пленке 45, не защищенной третьим рисунком резиста, сформированным с использованием третьей фотомаски, создают рисунок для формирования межслойной изолирующей пленки 45а. Наконец, на этапе формирования пиксельного электрода, сопротивление оксидной полупроводниковой пленки 44, не защищенной межслойной изолирующей пленкой 45а, снижают для формирования пиксельного электрода 44b, и делают проводящими первую линию соединения 41b и вторую линию соединения 43d. Здесь первая линия 43b соединения и вторая линия 43d соединения соединены друг с другом через проводящий участок 44с, имеющий сниженное сопротивление оксидной полупроводниковой пленки 44 внутри контактного окна 43с, сформированного в изолирующей пленке 42а затвора (многослойной пленке из первой неорганической изолирующей пленки 22 и второй металлической проводящей пленки 43). Таким образом, на концевой части подложки может быть специально сформирована структура межсоединения. В результате подложка 50d со структурой TFT может быть изготовлена с использованием трех из первой, второй и третьей фотомасок, и поэтому подложка со структурой TFT, имеющая структуру межсоединения на концевой части подложки, может быть изготовлена с настолько низкой стоимостью, насколько возможно. В изготовленной подложке 50d со структурой TFT участок, формирующий TFT 5d из оксидной полупроводниковой пленки (полупроводниковый слой 44а), покрыт межслойной изолирующей пленкой 45а, и поэтому менее вероятно повреждение восстановительной плазмой Р, подводимой для снижения сопротивления и т.д., обеспечивая удовлетворительные характеристики TFT 5d. Поэтому TFT, сформированный из оксидного полупроводника и имеющий удовлетворительные характеристики, и подложка со структурой TFT, имеющая структуру межсоединения на концевой части подложки, могут быть изготовлены с настолько низкой стоимостью, насколько возможно.
В вариантах осуществления от второго до четвертого был описан примерный способ формирования пиксельного электрода обработкой оксидной полупроводниковой пленки плазмой и тем самым снижено сопротивление части оксидной полупроводниковой пленки. Альтернативно, как описано в первом варианте осуществления, пиксельный электрод может быть сформирован имплантированием примеси, такой как ион водорода и т.д., в оксидную полупроводниковую пленку, или уменьшением толщины оксидной полупроводниковой пленки жидкостным травлением и тем самым снижено сопротивление части оксидной полупроводниковой пленки.
В вышеописанных вариантах осуществления была описана подложка со структурой TFT, в которой электрод TFT, который соединен с пиксельным электродом, служит в качестве электрода стока. Альтернативно, настоящее изобретение также применимо к подложке со структурой TFT, в которой электрод TFT, который соединен с пиксельным электродом, именуется электродом истока.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Как описано выше, согласно настоящему изобретению подложка со структурой TFT может быть изготовлена с низкой стоимостью. Поэтому настоящее изобретение является полезным для панелей отображения, таких как жидкокристаллические панели отображения, управляемые активной матрицей, органические электролюминесцентные (EL) панели отображения и т.д.
Изобретение относится к способам изготовления подложек со структурой тонкопленочных транзисторов для применения в панелях отображений. Сущность изобретения: способ изготовления подложки со структурой тонкопленочных транзисторов предусматривает этап, на котором формируют электрод затвора и первое соединение на подложке, этап, на котором формируют изолирующую пленку затвора, которая имеет контактное окно в положении, перекрывающем первое соединение, этап, на котором формируют электрод истока и электрод стока, которые перекрывают электрод затвора, и электроды отделены друг от друга, и формируют второе соединение, которое соединено с первым соединением через контактное окно в изолирующей пленке затвора, этап, на котором формируют межслойную изолирующую пленку созданием рисунка во второй изолирующей пленке после последовательного формирования оксидной полупроводниковой пленки и второй изолирующей пленки, и этап, на котором формируют пиксельный электрод путем снижения сопротивления оксидной полупроводниковой пленки, не защищенной межслойной изолирующей пленкой. Изобретение обеспечивает снижение стоимости получения подложки тонкопленочного транзистора, сформированного из оксидного полупроводника со структурой межсоединений на концевой части подложки. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 13 ил.
1. Способ изготовления подложки со структурой тонкопленочных транзисторов, содержащий
этап формирования затворного слоя, на котором формируют электрод затвора и первое межсоединение на подложке;
этап формирования изолирующей пленки затвора, на котором формируют первую изолирующую пленку, покрывающую электрод затвора и первое межсоединение, и после этого в первой изолирующей пленке создают рисунок для формирования контактного окна в положении, перекрывающем первое межсоединение, тем самым формируя изолирующую пленку затвора;
этап формирования истокового слоя, на котором формируют проводящую пленку, покрывающую изолирующую пленку затвора, и после этого в проводящей пленке создают рисунок для формирования электрода истока и электрода стока, перекрывающих электрод затвора и отделенных друг от друга, и второго межсоединения, пересекающего первое межсоединение и соединенного через контактное окно с первым межсоединением;
этап формирования межслойной изолирующей пленки, на котором последовательно формируют оксидную полупроводниковую пленку и вторую изолирующую пленку, покрывающие электрод истока, электрод стока и второе межсоединение, и после этого во второй изолирующей пленке создают рисунок для формирования межслойной изолирующей пленки; и
этап формирования пиксельного электрода, на котором снижают сопротивление оксидной полупроводниковой пленки, не защищенной межслойной изолирующей пленкой, для формирования пиксельного электрода.
2. Способ по п.1, в котором на этапе формирования пиксельного электрода оксидную полупроводниковую пленку, не защищенную межслойной изолирующей пленкой, обрабатывают плазмой.
3. Способ по п.1, в котором на этапе формирования пиксельного электрода в оксидную полупроводниковую пленку, не защищенную межслойной изолирующей пленкой, имплантируют примесь.
4. Способ по п.1, в котором на этапе формирования пиксельного электрода толщину оксидной полупроводниковой пленки, не защищенной межслойной изолирующей пленкой, уменьшают травлением.
5. Способ по любому из пп.1-4, в котором второе межсоединение представляет собой линию истоков, проводящую ток к электроду истока, и первое межсоединение представляет собой первую линию соединения, сконфигурированную для соединения с линией истоков.
6. Способ по любому из пп.1-4, в котором первое межсоединение представляет собой линию затворов, проводящую ток к электроду затвора, и второе межсоединение представляет собой вторую линию соединения, сконфигурированную для соединения с линией затворов.
7. Способ изготовления подложки со структурой тонкопленочных транзисторов, содержащий этап формирования затворного слоя, на котором формируют электрод затвора и первое межсоединение на подложке;
этап формирования изолирующей пленки затвора, на котором последовательно формируют первую изолирующую пленку и оксидную полупроводниковую пленку, покрывающие электрод затвора и первое межсоединение, и после этого в многослойной пленке из первой изолирующей пленки и оксидной полупроводниковой пленки создают рисунок для формирования контактного окна в положении, перекрывающем первое межсоединение, тем самым формируя изолирующую пленку затвора;
этап формирования истокового слоя, на котором формируют проводящую пленку, покрывающую оксидную полупроводниковую пленку, и после этого в проводящей пленке создают рисунок для формирования электрода истока и электрода стока, перекрывающих электрод затвора и отделенных друг от друга, и второго межсоединения, пересекающего первое межсоединение и соединенного через контактное окно с первым межсоединением;
этап формирования межслойной изолирующей пленки, на котором формируют вторую изолирующую пленку, покрывающую электрод истока, электрод стока и второе межсоединение, и после этого во второй изолирующей пленке создают рисунок для формирования межслойной изолирующей пленки; и
этап формирования пиксельного электрода, на котором снижают сопротивление оксидной полупроводниковой пленки, не защищенной межслойной изолирующей пленкой, для формирования пиксельного электрода.
8. Способ по п.7, в котором на этапе формирования затворного слоя электрод затвора делают достаточно широким для достижения границы между электродом стока, сформированным на этапе формирования истокового слоя, и пиксельным электродом, сформированным на этапе формирования пиксельного электрода.
9. Способ по п.7 или 8, в котором на этапе формирования пиксельного электрода оксидную полупроводниковую пленку, не защищенную межслойной изолирующей пленкой, обрабатывают плазмой.
10. Способ по п.7 или 8, в котором на этапе формирования пиксельного электрода в оксидную полупроводниковую пленку, не защищенную межслойной изолирующей пленкой, имплантируют примесь.
11. Способ по п.7 или 8, в котором на этапе формирования пиксельного электрода толщину оксидной полупроводниковой пленки, не защищенной межслойной изолирующей пленкой, уменьшают травлением.
12. Способ по п.7 или 8, в котором второе межсоединение представляет собой линию истоков, проводящую ток к электроду истока, и первое межсоединение представляет собой первую линию соединения, сконфигурированную для соединения с линией истоков.
13. Способ по п.7 или 8, в котором первое межсоединение представляет собой линию затворов, проводящую ток к электроду затвора, и второе межсоединение представляет собой вторую линию соединения, сконфигурированную для соединения с линией затворов.
14. Способ изготовления подложки со структурой тонкопленочных транзисторов, содержащий этап формирования затворного слоя, на котором формируют электрод затвора и первое межсоединение на подложке;
этап формирования изолирующей пленки затвора, на котором последовательно формируют первую изолирующую пленку и проводящую пленку, покрывающие электрод затвора и первое межсоединение, и после этого в многослойной пленке из первой изолирующей пленки и проводящей пленки создают рисунок для формирования контактного окна в положении, перекрывающем первое межсоединение, тем самым формируя изолирующую пленку затвора;
этап формирования истокового слоя, на котором в проводящей пленке создают рисунок для формирования электрода истока и электрода стока, перекрывающих электрод затвора и отделенных друг от друга, и второго межсоединения, пересекающего первое межсоединение в положении контактного окна;
этап формирования межслойной изолирующей пленки, на котором последовательно формируют оксидную полупроводниковую пленку и вторую изолирующую пленку, покрывающие электрод истока, электрод стока и второе межсоединение, и после этого во второй изолирующей пленке создают рисунок для формирования межслойной изолирующей пленки; и
этап формирования пиксельного электрода, на котором снижают сопротивление оксидной полупроводниковой пленки, не защищенной межслойной изолирующей пленкой, для формирования пиксельного электрода, и делают проводящими первое и второе межсоединения.
15. Способ по п.14, в котором этап формирования изолирующей пленки затвора включает в себя этап, на котором формируют пленку из фоточувствительной смолы на проводящей пленке и выполняют полутоновое экспонирование пленки из фоточувствительной смолы для формирования рисунка резиста с углубленным участком, и этап, на котором протравливают многослойную пленку из первой изолирующей пленки и проводящей пленки, не защищенную рисунком резиста, для формирования контактного окна, и на этапе формирования истокового слоя уменьшают толщину рисунка резиста для удаления нижней части углубленного участка рисунка резиста для обнажения проводящей пленки, и на открытой проводящей пленке создают рисунок травлением.
16. Способ по п.14 или 15, в котором на этапе формирования пиксельного электрода оксидную полупроводниковую пленку, не защищенную межслойной изолирующей пленкой, обрабатывают плазмой.
17. Способ по п.14 или 15, в котором на этапе формирования пиксельного электрода в оксидную полупроводниковую пленку, не защищенную межслойной изолирующей пленкой, имплантируют примесь.
18. Способ по п.14 или 15, в котором на этапе формирования пиксельного электрода толщину оксидной полупроводниковой пленки, не защищенной межслойной изолирующей пленкой, уменьшают травлением.
19. Способ по п.14 или 15, в котором второе межсоединение представляет собой линию истоков, проводящую ток к электроду истока, и первое межсоединение представляет собой первую линию соединения, сконфигурированную для соединения с линией истоков.
20. Способ по п.14 или 15, в котором первое межсоединение представляет собой линию затворов, проводящую ток к электроду затвора, и второе межсоединение представляет собой вторую линию соединения, сконфигурированную для соединения с линией затворов.
| Пресс для выдавливания из деревянных дисков заготовок для ниточных катушек | 1923 |
|
SU2007A1 |
| Станок для изготовления деревянных ниточных катушек из цилиндрических, снабженных осевым отверстием, заготовок | 1923 |
|
SU2008A1 |
| Колосоуборка | 1923 |
|
SU2009A1 |
| Станок для изготовления деревянных ниточных катушек из цилиндрических, снабженных осевым отверстием, заготовок | 1923 |
|
SU2008A1 |
| US 6255130 BA, 03.07.2001 | |||
| US 7323713 B2, 29.01.2008 | |||
| US 7375373 B2, 20.05.2008. | |||
