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Method for manufacturing thin film transistor array panel

阅读:194发布:2024-01-10

专利汇可以提供Method for manufacturing thin film transistor array panel专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a thin film transistor array panel and a CVD (chemical vapor deposition) apparatus which can prevent environmental contamination and can be cleaned at a low cost.
SOLUTION: The method of manufacturing the thin film transistor array panel includes first, second, third, fourth and fifth steps. In the first step, gate lines 121, 124, 129 are formed on an insulating substrate 110. In the second step, a gate insulating film 140, a semiconductor layer and an ohmic contact layer are formed on the gate lines. In the third step, data lines 171, 173, 175, 179 including a source electrode 173 and a drain electrode 175 are formed on the ohmic contact layer. In the fourth step, a protecting film 180 is formed over the data lines. In the fifth step, a pixel electrode 190 coupled via the drain electrode 175 and a contact hole 181 is formed on the protecting film. In the second step, before successively forming the gate insulating layer, the semiconductor layer and the ohmic contact layer, fluorine gas is used for the inside of the CVD apparatus to perform cleaning.
COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI,下面是Method for manufacturing thin film transistor array panel专利的具体信息内容。

  • 絶縁基板上にゲート線が形成される第1段階と、
    前記ゲート線上にゲート絶縁膜、半導体層及び抵抗性接触層が形成される第2段階と、
    前記抵抗性接触層上にソース電極及びドレーン電極を含むデータ線が形成される第3段階と、
    前記データ線上に保護膜が形成される第4段階と、
    前記保護膜上に前記ドレーン電極及び接触孔を通じて連結される画素電極が形成される第5段階と、
    を備え、
    前記第2段階では、
    CVD装置により前記ゲート絶縁膜、前記半導体層及び前記抵抗性接触層が連続的に形成され、前記ゲート絶縁膜、前記半導体層及び前記抵抗性接触層が連続的に形成される前に、前記CVD装置の内部に対してフッ素ガスを用いてクリーニングが行われる、
    薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
  • 絶縁基板上にゲート線が形成される第1段階と、
    前記ゲート線上にゲート絶縁膜、半導体層及び抵抗性接触層が形成される第2段階と、
    前記抵抗性接触層上にソース電極及びドレーン電極を含むデータ線が形成される第3段階と、
    前記データ線上に保護膜が形成される第4段階と、
    前記保護膜上に前記ドレーン電極及び接触孔を通じて連結される画素電極が形成される第5段階と、
    を備え、
    前記第2段階では、
    CVD装置により前記ゲート絶縁膜、前記半導体層及び前記抵抗性接触層が連続的に形成され、前記ゲート絶縁膜、前記半導体層及び前記抵抗性接触層が連続的に形成された後に、前記CVD装置の内部に対してフッ素ガスを用いてクリーニングが行われる、
    薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
  • 前記第2段階は、
    前記CVD装置の内部に前記絶縁基板が搬入される第21段階と、
    前記第21段階で搬入された前記絶縁基板に前記ゲート絶縁膜、前記半導体層及び前記抵抗性接触層が連続して形成される第22段階と、
    前記ゲート絶縁膜、前記半導体層及び前記抵抗性接触層が形成された前記絶縁基板が取り出される第23段階と、
    を有し、
    前記第22段階では、
    前記CVD装置により前記絶縁基板に前記ゲート絶縁膜、前記半導体層及び前記抵抗性接触層が連続して形成されることが6回〜9回行われた後に、前記CVD装置の内部に対してフッ素ガスを用いてクリーニングが行われる、
    請求項2に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
  • 前記第4段階では、
    前記CVD装置により前記保護膜が形成され、前記保護膜が形成される前に、前記CVD装置の内部に対してフッ素ガスを用いてクリーニングが行われる、
    請求項1または請求項3に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
  • 前記第4段階では、
    前記CVD装置により前記保護膜が形成され、前記保護膜が形成された後に、前記CVD装置の内部に対してフッ素ガスを用いてクリーニングが行われる、
    請求項1または請求項3に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
  • 前記第4工程は、
    前記CVD装置の内部に前記絶縁基板が搬入される第41段階と、
    前記第41段階で搬入された前記絶縁基板に前記CVD装置により前記保護膜が形成される第42段階と、
    前記保護膜が形成された前記絶縁基板が取り出される第43段階と、
    を有し、
    前記第42段階では、
    前記CVD装置により前記保護膜が形成されることが12回〜20回行われた後に、前記CVD装置の内部に対してフッ素ガスを用いてクリーニングが行われる、
    請求項5に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
  • チャンバー内においてゲート絶縁膜、半導体層及び抵抗性接触層を形成するためのCVD装置であって、
    前記チャンバー内をクリーニングするために、フッ素プラズマを発生させるプラズマ発生部と、
    前記フッ素プラズマを発生させるために、前記プラズマ発生部にフッ素ガスを供給する第1配管と、
    前記プラズマ発生部が発生した前記フッ素プラズマを前記チャンバー内に供給する第2配管と、
    を備えた、
    CVD装置。
  • フッ化水素を電気分解してフッ素ガスを発生させる電気分解部と、
    前記フッ素ガスを濾過するフィルター部と、
    前記フィルター部で濾過された前記フッ素ガスを前記第1配管に供給するために圧縮する圧縮部と、
    をさらに備えた、
    CVD装置。
  • 说明书全文

    本発明は、薄膜トランジスタ表示板の製造方法に関する。

    薄膜トランジスタ(TFT)表示板は、液晶表示装置や有機EL(Electro Luminescence)表示装置等で各画素を独立的に駆動するための回路表示板として用いられる。 薄膜トランジスタ表示板は、走査信号を伝達する走査信号配線またはゲート線及び画像信号を伝達する画像信号線またはデータ線が形成されており、ゲート線及びデータ線と連結されている薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタと連結されている画素電極、ゲート線を覆って絶縁するゲート絶縁膜及び薄膜トランジスタとデータ線とを覆って絶縁する保護膜などからなる。

    ここで、ゲート絶縁膜、半導体層、抵抗性接触層及び保護膜は、一般に化学気相蒸着(CVD、chemical vapor deposition)工程により形成される。

    一般に、化学気相蒸着(CVD)工程は、基板上に形成しようとする薄膜の材料を構成する元素からなる1種またはそれ以上の化合物の単体のガスを基板上に供給し、化学反応を利用して薄膜を形成する方法である。

    このようなCVD装置のチャンバーの内部で薄膜を蒸着する工程が進められる場合には、絶縁基板だけでなくディフューザーの表面にも薄膜が多少蒸着される。 この時、ディフューザーとこれに蒸着された薄膜との熱膨張係数の差によって蒸着された薄膜に熱応(thermal stress)が生じ、これにより薄膜が一部剥離して望ましくない微細粒子が発生する。 そのため、チャンバーの内壁やディフューザーの表面にある程度の薄膜が蒸着された場合に、この薄膜を除去するためのクリーニング工程としてNF プラズマエッチングを行われることがある。

    このようなNF プラズマを形成するRPS(Remote Plasma Source)ボックスは、CVD装置のチャンバーにガスを注入するガス配管の経路上に設置されている。 そして、RPSボックスは、内部でNF 及びArプラズマを発生させてCVD装置のチャンバーの内部に伝達し、薄膜を蒸着する時にチャンバーの内部(チャンバーの内壁やディフューザーの表面)に累積された薄膜を除去して、チャンバーを初期状態に戻す役割をする。

    しかし、NF プラズマエッチングシステムは、NF をシリンダー状態で購入してCVD装置に供給するので、定期的にシリンダーを交換する必要があるので、コストがかかる傾向にある。 そして、NF 供給業者の供給能力によってNF の安定的な供給が左右されるという問題がある。 さらに、NF プラズマエッチングシステムは、高価で、初期の投資費用が多くかかり、NF はPFC規制ガスにも該当するので、環境汚染の問題もある。

    本発明は、上記問題点を解決するためのものであって、環境汚染を防止することができるとともに低コストでクリーニングすることができる薄膜トランジスタ表示板の製造方法及びCVD装置を提供することに目的がある。

    第1発明に係る薄膜トランジスタ表示板の製造方法は、第1段階と第2段階と第3段階と第4段階と第5段階とを備える。 第1段階では、絶縁基板上にゲート線が形成される。 第2段階では、ゲート線上にゲート絶縁膜、半導体層及び抵抗性接触層が形成される。 第3段階では、抵抗性接触層上にソース電極及びドレーン電極を含むデータ線が形成される。 第4段階では、データ線上に保護膜が形成される。 第5段階では、保護膜上にドレーン電極及び接触孔を通じて連結される画素電極が形成される。 第2段階では、CVD装置によりゲート絶縁膜、半導体層及び抵抗性接触層が連続的に形成される。 第2段階では、ゲート絶縁膜、半導体層及び抵抗性接触層が連続的に形成される前に、CVD装置の内部に対してフッ素ガスを用いてクリーニングが行われる。

    この薄膜トランジスタ表示板の製造方法では、第1段階において、絶縁基板上にゲート線が形成される。 第2段階において、CVD装置によりゲート線上にゲート絶縁膜、半導体層及び抵抗性接触層が連続的に形成される。 第2段階において、ゲート絶縁膜、半導体層及び抵抗性接触層が連続的に形成される前に、CVD装置の内部に対してフッ素ガスを用いてクリーニングが行われる。 フッ素ガスは、フッ化素を電気分解して生成したものを用いることができる。 第3段階において、抵抗性接触層上にソース電極及びドレーン電極を含むデータ線が形成される。 第4段階において、データ線上に保護膜が形成される。 第5段階において、保護膜上にドレーン電極及び接触孔を通じて連結される画素電極が形成される。

    したがって、環境を汚染するおそれがあるNF でなく環境を汚染しにくいフッ素ガスを用いてCVD装置の内部に対してクリーニングが行われるので、環境汚染を防止することができる。 また、NF に比べて安いフッ化水素を電気分解して生成したフッ素ガスを用いてCVD装置の内部に対してクリーニングが行われ得るので、低コストでクリーニングすることができる。 このため、環境汚染を防止することができるとともに低コストでクリーニングすることができる。

    第2発明に係る薄膜トランジスタ表示板の製造方法は、第1段階と第2段階と第3段階と第4段階と第5段階とを備える。 第1段階では、絶縁基板上にゲート線が形成される。 第2段階では、ゲート線上にゲート絶縁膜、半導体層及び抵抗性接触層が形成される。 第3段階では、抵抗性接触層上にソース電極及びドレーン電極を含むデータ線が形成される。 第4段階では、データ線上に保護膜が形成される。 第5段階では、保護膜上にドレーン電極及び接触孔を通じて連結される画素電極が形成される。 第2段階では、CVD装置によりゲート絶縁膜、半導体層及び抵抗性接触層が連続的に形成される。 第2段階では、ゲート絶縁膜、半導体層及び抵抗性接触層が連続的に形成された後に、CVD装置の内部に対してフッ素ガスを用いてクリーニングが行われる。

    この薄膜トランジスタ表示板の製造方法では、第1段階において、絶縁基板上にゲート線が形成される。 第2段階において、CVD装置によりゲート線上にゲート絶縁膜、半導体層及び抵抗性接触層が連続的に形成される。 第2段階において、ゲート絶縁膜、半導体層及び抵抗性接触層が連続的に形成された後に、CVD装置の内部に対してフッ素ガスを用いてクリーニングが行われる。 フッ素ガスは、フッ化水素を電気分解して生成したものを用いることができる。 第3段階において、抵抗性接触層上にソース電極及びドレーン電極を含むデータ線が形成される。 第4段階において、データ線上に保護膜が形成される。 第5段階において、保護膜上にドレーン電極及び接触孔を通じて連結される画素電極が形成される。

    したがって、環境を汚染するおそれがあるNF でなく環境を汚染しにくいフッ素ガスを用いてCVD装置の内部に対してクリーニングが行われるので、環境汚染を防止することができる。 また、NF に比べて安いフッ化水素を電気分解して生成したフッ素ガスを用いてCVD装置の内部に対してクリーニングが行われ得るので、低コストでクリーニングすることができる。 このため、環境汚染を防止することができるとともに低コストでクリーニングすることができる。

    第7発明に係るCVD装置は、チャンバー内においてゲート絶縁膜、半導体層及び抵抗性接触層を形成するためのCVD装置であって、プラズマ発生部と第1配管と第2配管とを備える。 プラズマ発生部は、チャンバー内をクリーニングするために、フッ素プラズマを発生させる。 第1配管は、フッ素プラズマを発生させるために、プラズマ発生部にフッ素ガスを供給する。 第2配管は、プラズマ発生部が発生したフッ素プラズマをチャンバー内に供給する。

    このCVD装置では、チャンバー内においてゲート絶縁膜、半導体層及び抵抗性接触層が形成される。 第1配管が、フッ素プラズマを発生させるために、プラズマ発生部にフッ素ガスを供給する。 プラズマ発生部が、チャンバー内をクリーニングするために、フッ素プラズマを発生させる。 第2配管が、プラズマ発生部が発生したフッ素プラズマをチャンバー内に供給する。 これにより、チャンバー内に対してフッ素ガスを用いてクリーニングが行われる。

    したがって、環境を汚染するおそれがあるNF でなく環境を汚染しにくいフッ素ガスを用いてチャンバー内に対してクリーニングが行われるので、環境汚染を防止することができる。 また、NF に比べて安いフッ化水素を電気分解して生成したフッ素ガスを用いてチャンバー内に対してクリーニングが行われ得るので、低コストでクリーニングすることができる。 このため、環境汚染を防止することができるとともに低コストでクリーニングすることができる。

    第1発明に係る薄膜トランジスタ表示板の製造方法では、環境を汚染するおそれがあるNF でなく環境を汚染しにくいフッ素ガスを用いてCVD装置の内部に対してクリーニングが行われるので、環境汚染を防止することができる。 また、NF に比べて安いフッ化水素を電気分解して生成したフッ素ガスを用いてCVD装置の内部に対してクリーニングが行われ得るので、低コストでクリーニングすることができる。 このため、環境汚染を防止することができるとともに低コストでクリーニングすることができる。

    第2発明に係る薄膜トランジスタ表示板の製造方法では、環境を汚染するおそれがあるNF でなく環境を汚染しにくいフッ素ガスを用いてCVD装置の内部に対してクリーニングが行われるので、環境汚染を防止することができる。 また、NF に比べて安いフッ化水素を電気分解して生成したフッ素ガスを用いてCVD装置の内部に対してクリーニングが行われ得るので、低コストでクリーニングすることができる。 このため、環境汚染を防止することができるとともに低コストでクリーニングすることができる。

    第7発明に係るCVD装置では、環境を汚染するおそれがあるNF でなく環境を汚染しにくいフッ素ガスを用いてチャンバー内に対してクリーニングが行われるので、環境汚染を防止することができる。 また、NF に比べて安いフッ化水素を電気分解して生成したフッ素ガスを用いてチャンバー内に対してクリーニングが行われ得るので、低コストでクリーニングすることができる。 このため、環境汚染を防止することができるとともに低コストでクリーニングすることができる。

    以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態に対して、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。 しかし、本発明は多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。

    図面は、各種の層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示している。 明細書全体を通じて類似した部分については同一な図面符号を付けている。 層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合に限らず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。 逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時、これは中間に他の部分がない場合を意味する。

    以下、本発明の実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法によって製造された薄膜トランジスタ表示板について、図面を参照して詳細に説明する。

    図1Aは、本発明の第1実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法によって製造された薄膜トランジスタ表示板を示した配置図であり、図1Bは、図1AのIB-IB'線による断面図である。

    図1A及び図1Bに示すように、透明な絶縁基板110上に第1接合用金属パターン211、241、291及び第1配線用金属パターン212、242、292の二重層からなるゲート線121、124、129が形成されている。 第1接合用金属パターン211、241、291は、第1配線用金属パターン212、242、292と絶縁基板110との間の接合を強化する。

    ゲート線121は、横方向に長く形成され、ゲート線121の一部は、ゲート電極124をなす。 ここで、ゲート線の一端部129は、外部回路との連結のために幅が拡張されている。

    そして、ゲート線121、124、129を含む基板全面にゲート絶縁膜140が形成されている。

    ゲート電極124と対応する部分のゲート絶縁膜140上には、非晶質シリコンのような半導体物質で形成された半導体層151、154、159と、非晶質シリコンのような半導体物質にn型不純物を高濃度にドーピングして形成された抵抗性接触層161、163、165、169とが形成されている。

    抵抗性接触層161、163、165、169及びゲート絶縁膜140上には、データ線171、173、175、177、179が形成されている。

    データ線171は、ゲート線121と垂直に交差して画素領域を定義する。 そして、データ線171の一部は、ソース電極173をなし、抵抗性接触層163にも連結される。 そして、ソース電極173と分離されておりゲート電極124に対してソース電極173の反対側にある抵抗性接触層165上には、ドレーン電極175が形成されている。 データ線の一端部179は、外部回路との連結のために幅が拡張されている。 そして、保持容量を向上させるために、ゲート線121と重なっている保持容量用電極177を形成することができる。

    このようなデータ線171、173、175、179及び保持容量用電極177は、第2接合用金属パターン711、731、751、791及び第2配線用金属パターン712、732、752、792の複数層からなる。 データ線171、173、175、179をなす第2接合用金属パターン711、731、751、791は、第2配線用金属パターン712、732、752、792及び抵抗性接触層161、163、165、169の間の接合を強化する。

    基板上にドレーン電極175を露出する第1接触孔181、ゲート線の端部129を露出する第2接触孔182、データ線の端部179を露出する第3接触孔183、保持容量用電極177を露出する第4接触孔184を有する保護膜180が形成されている。

    そして保護膜180上には、第1及び第4接触孔181、184を通じて各々ドレーン電極175及び保持容量用電極177と連結される画素電極190と、第2接触孔182を通じてゲート線の端部129と連結されるゲート接触補助部材95と、第3接触孔183を通じてデータ線の端部179と連結されるデータ接触補助部材97とが形成されている。 画素電極190は、ゲート線121及びデータ線171と一部が重畳するように形成して開口率を向上させることができるが、重畳しないように形成することもできる。 この時、開口率を向上させるために画素電極190をデータ線190と重畳するように形成するのは、低誘電率物質で保護膜180を形成して、データ線171と画素電極190との間の信号干渉を減少させることが可能であるからである。

    このような本発明の第1実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造する方法について、図面を参照して詳細に説明する。

    図2A、図2Bのように、透明な絶縁基板110上に第1接合層、第1配線層120を順に積層した後、写真エッチング工程でパターニングして第1接合用金属パターン211、241、291及び第1配線用金属パターン212、242、292からなるゲート線121、124、129を形成する。

    写真エッチング工程時に、エッチングは、酢酸、リン酸、硝酸を適当な割合で配合した酸を用いて湿式エッチングすることができる。

    第1接合層は、絶縁基板と接合性の良い金属などで透明な絶縁基板110及びシリサイドを形成する。 例えば、コバルト、コバルト合金、ニッケル、ニッケル合金などを用いるのが好ましい。 第1配線層は、第1接合層より下部基板との接合性は劣るが、低抵抗を有し、電導度が優れていて、配線として用いるのに適当な金属、例えば銅を用いるのが好ましい。

    ゲート線121の側面は傾斜しており、水平面に対する傾斜は30〜80°であるのが好ましい。

    図3に示すように、ゲート線121、124、129を含む基板上に窒化ケイ素または酸化ケイ素を塗布してゲート絶縁膜140を形成する。

    その後、ゲート絶縁膜140上に不純物がドーピングされていない半導体層150及びn型不純物が高濃度にドーピングされた半導体層の抵抗性接触層160を形成する。 この時に用いられる半導体層の物質としては非晶質シリコンがある。

    このようなゲート絶縁膜140、半導体層150及び抵抗性接触層160は、第1CVD装置により形成される。 第1CVD装置で連続工程によりゲート絶縁膜140、半導体層150及び抵抗性接触層160を順に形成する。

    このような連続工程は下記のように行われる。

    まず、第1CVD装置の内部にゲート線121が形成された絶縁基板110を搬入する。 そして、搬入された絶縁基板110にゲート絶縁膜140、半導体層150及び抵抗性接触層160を連続して形成する。 そして、ゲート絶縁膜140、半導体層150及び抵抗性接触層160が形成された絶縁基板110を取り出す。

    以下、図面を参照して、第1CVD装置で連続工程によりゲート絶縁膜140、半導体層150及び抵抗性接触層160を形成することについて詳細に説明する。

    図4には、第1CVD装置の概略図が示されている。 図4に示すように、第1CVD装置は、反応ガスによって薄膜が蒸着される反応空間であるチャンバー100を含む。 このような反応空間は外部と遮断される。 ここでチャンバー100は、チャンバー下部10及びチャンバー蓋20を含む。 チャンバー下部10は、チャンバー100の下部を構成し、チャンバー蓋(chamberlid)20は、チャンバー100の上部を構成する。 反応空間と外部との効果的な遮断のために、チャンバー蓋20及びチャンバー下部10の結合部位にはOリング30が設置される。
    チャンバー下部10の側壁には、スロットバルブ60が設置されている。 ロードロック部(図示せず)からチャンバー下部10内にゲート線121が形成された絶縁基板110を移送する際に、スロットバルブ60が開かれる。 チャンバー下部10の内部には、サセプタ(Susceptor)40が設置され、ここでゲート線121が形成された絶縁基板110が形成される。 サセプタ40は、サセプタ移送手段45により上下に移動することができる。 サセプタ40内部に、絶縁基板110を加熱させるためのヒーター(図示せず)を設置することができる。

    チャンバー100内にガスを注入するためのガス配管400及びチャンバー蓋20の結合部には、ガス注入管80aが設置されている。 そして、ガス注入管80aの前には、遮断板(Backing plate)90が設置される。 このような遮断板90は、ディフューザー70を支持する役割をし、導電体で形成されて、RF電力をディフューザーに伝達する伝達金属にもなる。 また、ガス注入管80aを通じて注入された反応ガスが、この遮断板90内に形成されている拡散板90aに接触して遮断板90内で十分に混合(Mixing)され、拡散板90aを回ってディフューザーの周囲部まで反応ガスが拡散されるようにする。

    遮断板90下には、ディフューザー70が所定の間隔で離隔して設置されている。 このようなディフューザー70は、ゲート線121が形成された絶縁基板110上に反応ガスが均等に拡散されるように、拡散器の役割をすると同時に、プラズマ電極の役割をする。

    ディフューザー70は、絶縁基板110に対向する面に複数の噴射孔70aが形成されており、ガス注入管80aによってディフューザー70に供給されたガスは、噴射孔70aを通じて絶縁基板110の表面全体に均一に噴射される。 注入されたガスは、ガス排気管80bを通じて排気される。

    また、ディフューザー70は、プラズマ電極の役割も同時にするように、RF電力発生器200に連結され、サセプタ40は接地される。

    RF電力発生器200で発生した電力は、RFマッチング機300によってチューニングされ、ガス注入管80aを通じて遮断板90に伝達される。 そして、遮断板90に連結されたディフューザー70にRF電力が伝達される。

    ディフューザー70は、プラズマ電極の役割もしなければならないので、導電体、例えばアルミニウムからなる。 ここで、プラズマによるアーク(arc)の発生や表面の保護のために、その表面は酸化膜で正極化処理(anodizing)される。 このような電力がガス配管400に伝達されないように、ガス配管400とガス注入管80aとの間には、配管絶縁体410が設置されている。

    チャンバー下部10内にガスを注入するための通路であるガス配管400上には、RPSボックス420及び配管絶縁体410がガス注入経路に沿って順に設置されている。 そして、ガス配管400の端部には、反応ガスが満たされている反応ガスボックス440、チャンバー下部10を大気圧状態にするためのN ガスボックス450及びRPSボックス420でエッチングプラズマを形成するためのF2供給装置460が連結されている。

    特に、反応ガスボックス440は、ゲート絶縁膜形成ボックス441、半導体層形成ボックス442及び抵抗性接触層形成ボックス443を含む。

    図4にはCVD工程時の反応ガスの流れが示されている。 図4に示すように、第1CVD装置のチャンバー下部10内でゲート絶縁膜を蒸着する工程が進められる場合には、ゲート絶縁膜形成ボックス441内に満たされている反応ガスが、ガス配管400を通じてガス注入管80a、遮断板90及びディフューザー70を経てチャンバー下部10内に注入されて、ゲート絶縁膜140(図3参照)を形成する。 この場合、RPSボックス420は、単に配管通路の役割だけをする。
    ゲート線121が形成された絶縁基板110上にゲート絶縁膜140(図3参照)を形成した後には、ゲート絶縁膜形成ボックス441の入口は閉じられ、半導体層形成ボックス442の入口が開かれる。 半導体層形成ボックス442内に満たされている反応ガスが、ガス配管400を通じてチャンバー下部10内に注入されて、半導体層150(図3参照)を形成する。

    そして、ゲート絶縁膜140(図3参照)上に半導体層150(図3参照)を形成した後には、半導体層形成ボックス442の入口は閉められ、抵抗性接触層形成ボックス443の入口が開かれ、抵抗性接触層形成ボックス443内に満たされている反応ガスが、ガス配管400を通じてチャンバー下部10内に注入されて、抵抗性接触層160(図3参照)を形成する。

    このように第1CVD装置で、図3に示すゲート絶縁膜140、半導体層150及び抵抗性接触層160を形成した後、ゲート絶縁膜140、半導体層150及び抵抗性接触層160が形成された絶縁基板110を、次の薄膜トランジスタ表示板の製造工程を進めるために、次の製造装置に移送する。

    そして、第1CVD装置には、ゲート線121が形成された絶縁基板110が再び投入される。 そして、連続工程でゲート絶縁膜140、半導体層150及び抵抗性接触層160を形成する。 第1CVD装置でこのような連続工程を6回〜9回実施する。 そして、連続工程を6回〜9回実施した後に、第1CVD装置の内部に対してF (フッ素ガス)を用いてクリーニングする。 また、第1CVD装置でゲート絶縁膜、半導体層及び抵抗性接触層を形成する前にも、第1CVD装置の内部に対してF (フッ素ガス)を用いてクリーニングする。 したがって、環境を汚染するおそれがあるNF でなく環境を汚染しにくいF (フッ素ガス)を用いて第1CVD装置の内部に対してクリーニングが行われるので、環境汚染を防止することができる。

    以下、図面を参照して、第1CVD装置の内部をクリーニングする工程について詳細に説明する。

    前記のようなゲート絶縁膜140、半導体層150及び抵抗性接触層160などの薄膜を蒸着する工程が進められる場合には、絶縁基板110だけでなくディフューザー70の表面にも薄膜が多少蒸着される。 この時、ディフューザー70とこれに蒸着された薄膜との熱膨張係数の差によって蒸着された薄膜に熱応力(thermal stress)が生じ、これにより薄膜の一部が剥離して望ましくない微細粒子が発生する。 したがって、チャンバー下部10の内壁やディフューザー70の表面にある程度の薄膜が蒸着されれば、この薄膜を除去するために、ガス配管400上に設置されているRPSボックス420でF プラズマを発生させ、チャンバー下部10の内壁やディフューザー70の表面に蒸着された薄膜を除去するエッチングを行う。

    図5には、F プラズマエッチングを通じた第1CVD装置の内部のクリーニング工程を進める場合のガスの流れが示されている。

    図5のように、F 供給装置460は、F を保存するF シリンダー461と、F を電気分解方式で発生させるF 発生器462と、F 発生器462にHFを供給するHFボックス463とを含む。 なお、HFは、NF よりも安い。

    HFボックス463からF 発生器462に供給されたHFを利用して、F 発生器462で電気分解してF を発生させる。 そして、HFの電気分解過程で発生したH 及びその他の不純物は、F 発生器462とF シリンダー461との間に設置されたフィルター464を利用して除去される。 フィルター464を通過した純粋なF は、圧縮機465によって圧縮されてF シリンダー461に供給される。 圧縮機465は、一定の圧力でCVD装置にF を供給するために用いられる。 したがって、NF よりも安いHFを電気分解してF を生成するので、NF を用いる場合よりも低コストで第1CVD装置のチャンバー内をクリーニングすることができる。 また、圧縮機465でF を一定の圧力に圧縮するので、チャンバー内をクリーニングを安定して行うことができる。

    図5に示されているように、F プラズマエッチングを利用して、第1CVD装置の内部をクリーニングする工程を進める場合、反応ガスボックス440の入口は閉じられ、F 供給装置460の入口は開かれる。 そして、この場合、RPSボックス420は、F 供給装置460から注入されたF ガスを利用してプラズマを形成するための動作を進める。 このように、RPSボックス420で形成されたF プラズマがチャンバー下部10内に注入されて、チャンバー下部10の内壁やディフューザー70の表面に蒸着された薄膜を除去することによって、CVD装置の内部をクリーニングする。

    一方、図6A及び図6Bのように、ゲート絶縁膜140(図3参照)、半導体層150(図3参照)及び抵抗性接触層160(図3参照)が絶縁基板110上に形成された後、写真エッチング工程で不純物がドーピングされている半導体層150及び抵抗性接触層160をエッチングして、ゲート絶縁膜140のすぐ上に半導体層151、154及び抵抗性接触層161、165を形成する。

    そして、図7A及び図7Bのように、抵抗性接触層161、165を含む基板上に第2接合層及び第2配線層を形成した後、写真エッチング工程でパターニングして、第2接合用金属パターン711、731、751、791及び第2配線用金属パターン712、732、752、792の複数層からなるデータ線171、173、175、179及び保持容量用電極177を形成する。 この工程は、第1接合層及び配線層を形成する方法と同一である。

    ソース電極173の一部は半導体層から離れて形成され、ソース電極173とドレーン電極175との間にある半導体層は、チャンネル部154となる。 チャンネル部154は、ソース電極173及びドレーン電極175を形成した後、ソース電極173及びドレーン電極175をエッチングマスクとして抵抗性接触層165をエッチングして除去することによって完成される。 この場合、抵抗性接触層は、ソース部163及びドレーン部165に分離される。 この時、チャンネル部154の上層部も、一定の部分がエッチングされることがある。

    図8A及び図8Bのように、データ線171、173、175、179及び保持容量用電極177を含む基板全面に絶縁物質を塗布して、保護膜180を形成する。 そして、写真エッチング工程でエッチングして、第1接触孔181〜第4接触孔184を形成する。

    あるいは、保護膜180は、第2CVD装置によっても形成される。

    以下、図面を参照して、第2CVD装置で保護膜180を形成することについて詳細に説明する。

    図9に示すように、第2CVD装置は、図4の第1CVD装置とほぼ同一であるが、反応ガスボックスが保護膜形成ボックス444からなっている点が異なる。

    図9には、保護膜180(図8B参照)を形成するためのCVD工程時の反応ガスの流れが示されている。 図9のように、第2CVD装置のチャンバー下部10内で保護膜を蒸着する工程が進められる場合には、保護膜形成ボックス444内に満たされている反応ガスが、ガス配管400を通じてガス注入管80a、遮断板90及びディフューザー70を経てチャンバー下部10内に注入されて、保護膜180(図8B参照)を形成する。 この場合、RPSボックス420は、単に配管通路の役割だけをする。

    このように、第2CVD装置で保護膜180(図8B参照)を形成した後、保護膜180(図8B参照)が形成された絶縁基板110を、次の薄膜トランジスタ表示板の製造工程を進めるために、次の製造装置に移送する。

    そして、第2CVD装置には、データ線171(図8B参照)が形成された絶縁基板110が再び投入される。 そして、保護膜180(図8B参照)を形成する。

    第2CVD装置でこのような連続工程を12回〜20回実施した後に、CVD装置の内部をクリーニングする。 ゲート絶縁膜140、半導体層150及び抵抗性接触層160を形成する工程に比べて保護膜180を形成する工程でのクリーニング工程数が少ない理由は、保護膜180を形成する工程において、ゲート絶縁膜140、半導体層150及び抵抗性接触層160を形成する工程よりも薄膜の膜厚が薄くて済むためである。 また、第2CVD装置で保護膜を形成する前にも、第2CVD装置の内部に対してF (フッ素ガス)を用いてクリーニングする。 したがって、環境を汚染するおそれがあるNF でなく環境を汚染しにくいF (フッ素ガス)を用いて第2CVD装置の内部に対してクリーニングが行われるので、環境汚染を防止することができる。

    図10には、F プラズマエッチングを通じた第2CVD装置の内部のクリーニング工程を進める場合のガスの流れが示されている。

    図10に示すように、F プラズマエッチングを利用して、第2CVD装置の内部をクリーニングする工程を進める場合、保護膜形成ボックス444の入口は閉じられ、F 供給装置460の入口は開かれる。 そして、この場合、RPSボックス420は、F 供給装置460から注入されたF ガスを利用してプラズマを形成するための動作を進める。 このように、RPSボックス420で形成されたF2プラズマがチャンバー下部10内に注入されて、チャンバー下部10の内壁やディフューザー70の表面に蒸着された薄膜を除去することによって、第2CVD装置の内部をクリーニングする。

    一方、図1A及び図1Bのように、保護膜180が形成された絶縁基板110上に透明導電層を形成した後にパターニングして、画素電極190、ゲート接触補助部材95及びデータ接触補助部材97を形成する。

    以上、添付した図面に示された一実施形態を参考にして説明したが、これは例示的なものに過ぎず、該当技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明に基づいて様々な変形及び均等な他の実施形態が可能であることを理解することができる。 したがって、本発明の真の技術的保護範囲は添付された特許請求の範囲によって決められなければならない。

    本発明にかかる薄膜トランジスタ表示板の製造方法及びCVD装置は、環境汚染を防止することができるとともに低コストでクリーニングすることができるという効果を有し、薄膜トランジスタ表示板の製造方法及びCVD装置等として有用である。

    本発明の一実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法によって製造された薄膜トランジスタ表示板を示した配置図である。

    図1AのIB-IB'線による断面図である。

    本発明の一実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を示した図面である。

    本発明の一実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を示した図面である。

    本発明の一実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を示した図面である。

    本発明の一実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法に用いられる第1CVD装置を示した概略図で、CVD工程時の反応ガスの流れを示した図である。

    本発明の一実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法に用いられる第1CVD装置を示した概略図で、F

    プラズマエッチングによる第1CVD装置の内部のクリーニング工程を進める場合のガスの流れを示した図である。

    本発明の一実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を示した図面である。

    本発明の一実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を示した図面である。

    本発明の一実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を示した図面である。

    本発明の一実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を示した図面である。

    本発明の一実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を示した図面である。

    本発明の一実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を示した図面である。

    本発明の一実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法に用いられる第2CVD装置を示した概略図で、CVD工程時の反応ガスの流れを示した図である。

    本発明の一実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法に用いられる第2CVD装置を示した概略図で、F

    プラズマエッチングによる第2CVD装置の内部のクリーニング工程を進める場合のガスの流れを示した図である。

    符号の説明

    441 ゲート絶縁膜形成ボックス442 半導体層形成ボックス443 抵抗性接触層形成ボックス444 保護膜形成ボックス460 F 供給装置461 F シリンダー462 F 発生器463 HFボックス

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