JP2003297746A - Tft形成方法 - Google Patents
Tft形成方法Info
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Abstract
した、ソース領域パターン、ドレイン領域パターン及び
傾斜式チャネルパターンを具えたアクティブ領域パター
ン106に、金属無電気メッキ或いは化学置換工程を実
行し、該アクティブ領域パターンの側壁に近接するよう
に複数の金属クラスタ108を形成し、金属誘発側向結
晶工程をアクティブ領域パターンに実行し、アモルファ
スシリコンの該アクティブ領域パターンを結晶させ、ソ
ース領域、ドレイン領域及び傾斜式チャネルを具えた多
結晶シリコンアクティブ領域を形成する。傾斜式チャネ
ル側壁に近接する金属クラスタで平行多結晶シリコン結
晶粒の形成を誘発し、該傾斜式チャネルの多結晶シリコ
ン結晶粒の結晶粒方向を後に該傾斜式チャネル上に形成
されるゲートに垂直とする。
Description
トランジスタ)形成方法に係り、特に、傾斜式チャネル
を具えたTFT形成方法であり、そのうち、この傾斜式
チャネルが金属誘発側向結晶法(metal indu
ced lateral crystallizati
on)により形成された平行配列ポリシリコン結晶粒を
具えている、TFT形成方法に関する。
を有するディスプレイに対する要求は、不断に液晶ディ
スプレイ産業の技術発展を促してきた。液晶ディスプレ
イの寸法は超大型集積回路技術を引用して駆動回路を液
晶ディスプレイの周辺に製造するか或いは直接液晶ディ
スプレイ内に進入させることにより制御されうる。外部
配置の駆動回路を液晶ディスプレイ内に移入することに
より液晶ディスプレイ周辺寸法、工程複雑度、工程ステ
ップ及び液晶ディスプレイの製造コストを減少できる。
るほか、液晶ディスプレイにおいて続けて不断に改良が
必要である素子である。TFTは通常、透明な基板、例
えば石英、ガラス或いはプラスチック上に形成される。
TFTは液晶ディスプレイの画素駆動スイッチとされ
る。TFTの電子伝送速度(Electron Mob
ility)はTFTを改良するための重要な課題であ
り、このためTFTの電子伝送率を高めることにより即
ちTFTのスイッチ速度を向上できる。高電子伝送率を
有するTFTは液晶ディスプレイのスクリーン寸法を制
御しやすく、その消耗するパワーは低く及びTFT反応
時間を短縮できる。さらに、液晶ディスプレイのスクリ
ーンの解析度を高め、透明な基板上に製造されたTFT
はスクリーン辺縁に製造された駆動回路と接近する電子
伝送速度を具備しなければならない。即ち、全体のスク
リーンのトランジスタの具備するスクリーンのTFTと
駆動回路のトランジスタがほぼ同じ性能表現を具備しな
ければならない。
形成したTFTのキャリア伝送速度は並びに理想的でな
く、約0.1〜0.2cm2 /Vsとされる。キャリア
伝送速度はシリコン結晶化により向上する。駆動回路に
用いられる単結晶シリコンTFTのキャリア伝送速度は
約500〜700cm2 /Vsである。多結晶シリコン
TFTのキャリア伝送速度はアモルファスシリコントラ
ンジスタと単結晶シリコンTFTの二つの両極端の間で
あり、約10〜400cm2 /Vsである。100cm
2 /Vsより大きなキャリア伝送速度を有するTFTは
駆動回路とされるTFTとして使用されうる。キャリア
伝送速度が40〜50cm2 /Vsより高い多結晶シリ
コンTFTを製造するのは却って十分に容易でない。
コン膜は製造が容易でなく、透明基板上で砕けやすい。
石英基板は工程の高温に耐えうるが高価である。ガラス
基板は高価でないが、工程温度が600℃以上に達する
と変形しやすい。基板がガラス基板とされる時、低温結
晶シリコン工程を使用しなければならないため、形成し
たい多結晶シリコンをガラス基板上に得るのは十分に困
難となる。
を克服する新規性と進歩性を有する製造方法が求められ
ている。
キャリア伝送速度を有するTFTの形成方法を提供する
ことにある。
FTの形成方法を提供することにある。
反応時間が短いTFTを提供することにある。
T形成方法において、基板を提供し、アモルファスシリ
コン層を基板の上に形成し、ソース領域、ドレイン領域
及び傾斜式チャネルを具えたアクティブ領域パターンを
該アモルファスシリコン層に転移し、該アクティブ領域
パターンに金属無電気めっき工程を実行し複数の金属ク
ラスタを該アクティブ領域パターンの側壁に近接するよ
うに形成し、該アクティブ領域パターンに金属誘発側向
結晶法を実行してアモルファスシリコンのアクティブ領
域パターンを結晶させてソース領域、ドレイン領域及び
傾斜式チャネルを具えた多結晶シリコンアクティブ領域
を形成し、並びにこの傾斜式チャネルの多結晶シリコン
結晶粒の結晶粒方向が後に傾斜式チャネルの上に形成さ
れるゲートに垂直であるものとし、以上のステップを具
えたことを特徴とする、TFT形成方法としている。請
求項2の発明は、請求項1に記載のTFT形成方法にお
いて、基板が酸化層を上に具えたシリコンウエハとされ
たことを特徴とする、TFT形成方法としている。請求
項3の発明は、請求項1に記載のTFT形成方法におい
て、基板がガラス基板とされたことを特徴とする、TF
T形成方法としている。請求項4の発明は、請求項1に
記載のTFT形成方法において、金属無電気めっき工程
が無電気パラジウムめっき工程とされたことを特徴とす
る、TFT形成方法としている。請求項5の発明は、請
求項4に記載のTFT形成方法において、無電気パラジ
ウムめっき工程の配分が、0.1gのPdCl2 、10
mlのHCl及び990mlの水を含むことを特徴とす
る、TFT形成方法としている。請求項6の発明は、請
求項1に記載のTFT形成方法において、金属無電気め
っき工程が無電気ニッケルめっき工程とされたことを特
徴とする、TFT形成方法としている。請求項7の発明
は、請求項1に記載のTFT形成方法において、金属無
電気めっき工程が無電気白金めっき工程とされたことを
特徴とする、TFT形成方法としている。請求項8の発
明は、請求項1に記載のTFT形成方法において、金属
無電気めっき工程が無電気コバルトめっき工程とされた
ことを特徴とする、TFT形成方法としている。請求項
9の発明は、請求項1に記載のTFT形成方法におい
て、金属クラスタの直径が約50nmから約70nmで
あることを特徴とする、TFT形成方法としている。請
求項10の発明は、請求項1に記載のTFT形成方法に
おいて、金属誘発側向結晶法工程を約500℃から約6
00℃で実行することを特徴とする、TFT形成方法と
している。請求項11の発明は、請求項1に記載のTF
T形成方法において、金属誘発側向結晶法工程を約55
0℃で実行することを特徴とする、TFT形成方法とし
ている。請求項12の発明は、TFT形成方法におい
て、基板を提供し、アモルファスシリコン層を基板の上
に形成し、ソース領域、ドレイン領域及び傾斜式チャネ
ルを具えたアクティブ領域パターンを該アモルファスシ
リコン層に転移し、該アクティブ領域パターンに化学置
換パラジウム工程を実行し複数のパラジウムクラスタを
該アクティブ領域パターンの側壁に近接するように形成
し、該アクティブ領域パターンに金属誘発側向結晶法を
実行してアモルファスシリコンのアクティブ領域パター
ンを結晶させてソース領域、ドレイン領域及び傾斜式チ
ャネルを具えた多結晶シリコンアクティブ領域を形成
し、並びにこの傾斜式チャネルの多結晶シリコン結晶粒
の結晶粒方向が後に傾斜式チャネルの上に形成されるゲ
ートに垂直であるものとし、以上のステップを具えたこ
とを特徴とする、TFT形成方法としている。請求項1
3の発明は、請求項12に記載のTFT形成方法におい
て、化学置換パラジウム工程は約80℃で反応させるこ
とを特徴とする、TFT形成方法としている。請求項1
4の発明は、請求項12に記載のTFT形成方法におい
て、金属誘発側向結晶法を少なくとも12時間実行する
ことを特徴とする、TFT形成方法としている。請求項
15の発明は、請求項12に記載のTFT形成方法にお
いて、金属誘発側向結晶法を約24時間実行することを
特徴とする、TFT形成方法としている。請求項16の
発明は、請求項12に記載のTFT形成方法において、
傾斜式チャネルの多結晶シリコン結晶粒方向と傾斜式チ
ャネル側壁間の角度が約55度であることを特徴とす
る、TFT形成方法としている。請求項17の発明は、
TFT形成方法において、基板を提供し、アモルファス
シリコン層を基板の上に形成し、ソース領域、ドレイン
領域及び傾斜式チャネルを具えたアクティブ領域パター
ンを該アモルファスシリコン層に転移し、該アクティブ
領域パターンに金属無電気めっき工程を実行し複数の金
属クラスタを該アクティブ領域パターンの側壁に近接す
るように形成し、該アクティブ領域パターンに金属誘発
側向結晶法を少なくとも12時間実行してアモルファス
シリコンのアクティブ領域パターンを結晶させてソース
領域、ドレイン領域及び傾斜式チャネルを具えた多結晶
シリコンアクティブ領域を形成し、そのうち傾斜式チャ
ネル側壁に近接する該金属クラスタにより平行多結晶シ
リコン結晶粒の形成を誘発し、並びに該傾斜式チャネル
の多結晶シリコン結晶粒の結晶粒方向を後に該傾斜式チ
ャネルの上に形成するゲートに垂直とし、以上のステッ
プを具えたことを特徴とする、TFT形成方法としてい
る。請求項18の発明は、請求項17に記載のTFT形
成方法において、金属無電気めっき工程が無電気パラジ
ウムめっき工程とされたことを特徴とする、TFT形成
方法としている。請求項19の発明は、請求項17に記
載のTFT形成方法において、金属無電気めっき工程が
無電気ニッケルめっき工程とされたことを特徴とする、
TFT形成方法としている。請求項20の発明は、請求
項17に記載のTFT形成方法において、金属クラスタ
の直径が約50nmから約70nmであることを特徴と
する、TFT形成方法としている。
提供し、それは以下のステップを含む。まず、基板を提
供し、続いてアモルファスシリコン層を該基板の上に形
成する。その後、アクティブ領域パターンを該アモルフ
ァスシリコン層に転移する。該アクティブ領域パターン
はソース領域パターン、ドレイン領域パターン及び傾斜
式チャネルパターンを具えている。続いて金属無電気メ
ッキ或いは化学置換工程を実行し、該アクティブ領域パ
ターンに複数の金属クラスタを、該アクティブ領域パタ
ーンの側壁に近接するように形成する。及び金属誘発側
向結晶工程をアクティブ領域パターンにおいて実行し、
アモルファスシリコンの該アクティブ領域パターンを結
晶させ多結晶シリコンアクティブ領域を形成する。該ア
クティブ領域はソース領域、ドレイン領域及び傾斜式チ
ャネルを具え、そのうち該傾斜式チャネル側壁に近接す
る金属クラスタが平行多結晶シリコン結晶粒の形成を誘
発し、並びに該傾斜式チャネルの多結晶シリコン結晶粒
の結晶粒方向が後に該傾斜式チャネル上に形成されるゲ
ートに垂直とされる。
全な工程を含んではいない。本発明は各種の集積回路工
程技術により実施可能で、ここでは僅かに本発明を理解
するのに必要な工程技術について記載する。
を行うが、図示されているのは簡単な形式で且つ比例に
依り描写されたものではなく、寸法はいずれも誇大され
本発明を理解しやすくしている。
は誘電層102とアモルファスシリコン層104が形成
されている。基板100はシリコンウエハとされ得て、
誘電層102は伝統的な方法で形成された酸化層とされ
るのが好ましい。基板100はまたその他の絶縁層或い
は透明基板例えば石英とガラスとされうる。アモルファ
スシリコン層104はLPCVD或いはプラズマ補助C
VDで形成される。
ソグラフィーとエッチング工程でアクティブ領域パター
ン106をアモルファスシリコン層104に転移させ、
そのうち図2はアクティブ領域パターン106の断面図
であり、図3は図2中の構造の平面図である。アクティ
ブ領域パターン106はソース領域パターン、傾斜式チ
ャネルパターン及びドレイン領域パターンを含む。
108(Cluster)が無電気めっき工程でアクテ
ィブ領域パターン106の側壁に近接して形成される。
図4中にはアクティブ領域パターン106の上表面に形
成された金属クラスタ108は表示されていない。金属
クラスタ108はパラジウム、ニッケル、白金とコバル
トとされうるが、パラジウムが比較的好ましい。金属ク
ラスタ108は伝統的な無電気めっき或いは化学置換
(Chemical Displacement)工程
で形成される。無電気パラジウムめっき工程或いは化学
置換工程の配分は、0.1gのPdCl2 、10mlの
HCl及び990mlの水を含む。以上の配分で無電気
パラジウムめっき工程を行い、約80℃で反応させる。
金属クラスタ108の寸法或いは直径の大きさは約50
nmから約70nmとされる。
ターン106のアモルファスシリコンは金属誘発側向結
晶法により結晶させられ多結晶シリコンのソース領域1
10、傾斜式チャネル112及びドレイン領域114を
形成している。金属誘発側向結晶法中、アモルファスシ
リコンにアニール処理を約12時間、約500℃から約
600℃で行う。この金属誘発側向結晶法アニール処理
は550℃で24時間行うのが好ましい。金属誘発側向
結晶法実行完成後に、アモルファスシリコンがアクティ
ブ領域パターン106の側壁より側向に結晶し多結晶シ
リコンを形成する。この金属誘発側向結晶法で形成した
多結晶シリコンは平行な結晶粒を具え、この結晶粒の方
向とアクティブ領域パターン106の側壁に挟まれた特
定角度が形成される。この角度と金属誘発側向結晶の金
属クラスタ108は関係があり、金属クラスタ108が
パラジウムの時には55度とされ、金属クラスタ108
がニッケルの時には70.5度とされる。
斜式チャネル112の上に形成される。図示されるよう
に、傾斜式チャネル112の複数の平行結晶粒118が
示される。傾斜式チャネル112の傾斜度は平行結晶粒
118の結晶粒方向とアクティブ領域パターン106の
側壁との間の夾角に応じて、結晶粒118の結晶粒方向
がゲート116と垂直になるようにする必要があり、こ
うしてキャリア伝送速度を高め並びに電子がゲート11
6下を横に通過する時に遭遇する障害を少なくする。図
7と図8を比較すると分かるように、キャリアは図8で
ゲート116下を横向きに通過する時に遭遇する障害或
いは結晶界面は明らかに図7にあってゲート116下を
横向きに通過する時に遭遇する障害或いは結晶界面より
少ない。
統的な方法で形成されたTFTの電流−電圧曲線であ
る。図9に示されるように、本発明の傾斜式チャネルを
具えたTFTは伝統的なTFTに較べて良好な電性を有
する。同じゲート電圧下で、傾斜式チャネルを具えたT
FTのソース電流は比較的高い。
過ぎず、本発明の実施範囲を限定するものではなく、本
発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれ
も本発明の請求範囲に属するものとする。
し、低コストで簡単であり、低消耗パワーで反応時間が
短いTFTを提供することができる。
を上に具えた基板を示している。
域パターンの側壁に近接して形成した後の状態表示図で
ある。
域パターンの側壁に近接して形成した後の状態表示図で
ある。
した状態表示図である。
る。
形成したTFTの電流−電圧曲線である。
Claims (20)
- 【請求項1】 TFT形成方法において、 基板を提供し、 アモルファスシリコン層を基板の上に形成し、 ソース領域、ドレイン領域及び傾斜式チャネルを具えた
アクティブ領域パターンを該アモルファスシリコン層に
転移し、 該アクティブ領域パターンに金属無電気めっき工程を実
行し複数の金属クラスタを該アクティブ領域パターンの
側壁に近接するように形成し、 該アクティブ領域パターンに金属誘発側向結晶法を実行
してアモルファスシリコンのアクティブ領域パターンを
結晶させてソース領域、ドレイン領域及び傾斜式チャネ
ルを具えた多結晶シリコンアクティブ領域を形成し、並
びにこの傾斜式チャネルの多結晶シリコン結晶粒の結晶
粒方向が後に傾斜式チャネルの上に形成されるゲートに
垂直であるものとし、 以上のステップを具えたことを特徴とする、TFT形成
方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載のTFT形成方法におい
て、基板が酸化層を上に具えたシリコンウエハとされた
ことを特徴とする、TFT形成方法。 - 【請求項3】 請求項1に記載のTFT形成方法におい
て、基板がガラス基板とされたことを特徴とする、TF
T形成方法。 - 【請求項4】 請求項1に記載のTFT形成方法におい
て、金属無電気めっき工程が無電気パラジウムめっき工
程とされたことを特徴とする、TFT形成方法。 - 【請求項5】 請求項4に記載のTFT形成方法におい
て、無電気パラジウムめっき工程の配分が、0.1gの
PdCl2 、10mlのHCl及び990mlの水を含
むことを特徴とする、TFT形成方法。 - 【請求項6】 請求項1に記載のTFT形成方法におい
て、金属無電気めっき工程が無電気ニッケルめっき工程
とされたことを特徴とする、TFT形成方法。 - 【請求項7】 請求項1に記載のTFT形成方法におい
て、金属無電気めっき工程が無電気白金めっき工程とさ
れたことを特徴とする、TFT形成方法。 - 【請求項8】 請求項1に記載のTFT形成方法におい
て、金属無電気めっき工程が無電気コバルトめっき工程
とされたことを特徴とする、TFT形成方法。 - 【請求項9】 請求項1に記載のTFT形成方法におい
て、金属クラスタの直径が約50nmから約70nmで
あることを特徴とする、TFT形成方法。 - 【請求項10】 請求項1に記載のTFT形成方法にお
いて、金属誘発側向結晶法工程を約500℃から約60
0℃で実行することを特徴とする、TFT形成方法。 - 【請求項11】 請求項1に記載のTFT形成方法にお
いて、金属誘発側向結晶法工程を約550℃で実行する
ことを特徴とする、TFT形成方法。 - 【請求項12】 TFT形成方法において、 基板を提供し、 アモルファスシリコン層を基板の上に形成し、 ソース領域、ドレイン領域及び傾斜式チャネルを具えた
アクティブ領域パターンを該アモルファスシリコン層に
転移し、 該アクティブ領域パターンに化学置換パラジウム工程を
実行し複数のパラジウムクラスタを該アクティブ領域パ
ターンの側壁に近接するように形成し、 該アクティブ領域パターンに金属誘発側向結晶法を実行
してアモルファスシリコンのアクティブ領域パターンを
結晶させてソース領域、ドレイン領域及び傾斜式チャネ
ルを具えた多結晶シリコンアクティブ領域を形成し、並
びにこの傾斜式チャネルの多結晶シリコン結晶粒の結晶
粒方向が後に傾斜式チャネルの上に形成されるゲートに
垂直であるものとし、 以上のステップを具えたことを特徴とする、TFT形成
方法。 - 【請求項13】 請求項12に記載のTFT形成方法に
おいて、化学置換パラジウム工程は約80℃で反応させ
ることを特徴とする、TFT形成方法。 - 【請求項14】 請求項12に記載のTFT形成方法に
おいて、金属誘発側向結晶法を少なくとも12時間実行
することを特徴とする、TFT形成方法。 - 【請求項15】 請求項12に記載のTFT形成方法に
おいて、金属誘発側向結晶法を約24時間実行すること
を特徴とする、TFT形成方法。 - 【請求項16】 請求項12に記載のTFT形成方法に
おいて、傾斜式チャネルの多結晶シリコン結晶粒方向と
傾斜式チャネル側壁間の角度が約55度であることを特
徴とする、TFT形成方法。 - 【請求項17】 TFT形成方法において、 基板を提供し、 アモルファスシリコン層を基板の上に形成し、 ソース領域、ドレイン領域及び傾斜式チャネルを具えた
アクティブ領域パターンを該アモルファスシリコン層に
転移し、 該アクティブ領域パターンに金属無電気めっき工程を実
行し複数の金属クラスタを該アクティブ領域パターンの
側壁に近接するように形成し、 該アクティブ領域パターンに金属誘発側向結晶法を少な
くとも12時間実行してアモルファスシリコンのアクテ
ィブ領域パターンを結晶させてソース領域、ドレイン領
域及び傾斜式チャネルを具えた多結晶シリコンアクティ
ブ領域を形成し、そのうち傾斜式チャネル側壁に近接す
る該金属クラスタにより平行多結晶シリコン結晶粒の形
成を誘発し、並びに該傾斜式チャネルの多結晶シリコン
結晶粒の結晶粒方向を後に該傾斜式チャネルの上に形成
するゲートに垂直とし、 以上のステップを具えたことを特徴とする、TFT形成
方法。 - 【請求項18】 請求項17に記載のTFT形成方法に
おいて、金属無電気めっき工程が無電気パラジウムめっ
き工程とされたことを特徴とする、TFT形成方法。 - 【請求項19】 請求項17に記載のTFT形成方法に
おいて、金属無電気めっき工程が無電気ニッケルめっき
工程とされたことを特徴とする、TFT形成方法。 - 【請求項20】 請求項17に記載のTFT形成方法に
おいて、金属クラスタの直径が約50nmから約70n
mであることを特徴とする、TFT形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002080226A JP2003297746A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | Tft形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2002080226A JP2003297746A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | Tft形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=29386652
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2002080226A Pending JP2003297746A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | Tft形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2003297746A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100416883C (zh) * | 2003-11-19 | 2008-09-03 | 精工爱普生株式会社 | 薄膜晶体管及其制造方法、其电路、电子器件及电子设备 |
JP2010541250A (ja) * | 2007-09-25 | 2010-12-24 | ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニヴァーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク | 横方向に結晶化した薄膜上に作製される薄膜トランジスタデバイスにおいて高い均一性を生成する方法 |
CN107425076A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-12-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 薄膜晶体管及其制造方法、阵列基板和显示面板 |
-
2002
- 2002-03-22 JP JP2002080226A patent/JP2003297746A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN100416883C (zh) * | 2003-11-19 | 2008-09-03 | 精工爱普生株式会社 | 薄膜晶体管及其制造方法、其电路、电子器件及电子设备 |
JP2010541250A (ja) * | 2007-09-25 | 2010-12-24 | ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニヴァーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク | 横方向に結晶化した薄膜上に作製される薄膜トランジスタデバイスにおいて高い均一性を生成する方法 |
CN107425076A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-12-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 薄膜晶体管及其制造方法、阵列基板和显示面板 |
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