JP2007318094A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置に関し、特に薄膜半導体素子で構成された半導体装置、及びその作成方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a semiconductor device including a thin film semiconductor element and a method for manufacturing the semiconductor device.
一般に、ディスプレイなどの電源回路の一部として、カレントミラー回路は多く用いられている。電源回路はアナログ回路で構成され、その安定動作はバイアス回路の性能が重要となる。高性能アナログ回路や低電圧動作回路を設計する場合は、バイアス回路の設計が重要となる。 In general, a current mirror circuit is often used as a part of a power supply circuit such as a display. The power supply circuit is composed of an analog circuit, and the performance of the bias circuit is important for its stable operation. When designing a high-performance analog circuit or a low-voltage operation circuit, it is important to design a bias circuit.
従来の増幅回路には、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor(TFT))の多段接続によって性能改善を施したものがある(例えば、特許文献1参照)。
従来の増幅回路は補正回路を含めた、多段構成のものが多く、大きな電源電圧が必要であった。電源電圧を安定に供給することが、省エネ、高性能化などの多方面から、電気回路を構成する上で必要とされている。 Many conventional amplifier circuits have a multi-stage configuration including a correction circuit, and a large power supply voltage is required. In order to construct an electric circuit, it is necessary to stably supply a power supply voltage from various aspects such as energy saving and high performance.
しかしながら、上記のようなTFTによって構成される増幅回路は、TFTを構成する導線層や、それに接続される配線の配線抵抗やコンタクト抵抗等による寄生抵抗によって、動作が不安定になるという問題があった。 However, an amplifier circuit constituted by the TFT as described above has a problem that its operation becomes unstable due to a parasitic resistance due to a wiring layer constituting the TFT and a wiring resistance or a contact resistance of a wiring connected thereto. It was.
増幅回路の動作が不安定になる原因として、TFTを構成する導電層や、それに接続される配線が異なる材料で形成されていること、若しくはそれらの幅や長さが異なるために、寄生抵抗の値がそれぞれ異なる値をとり、増幅回路を構成する各TFTにおける寄生抵抗のバランスが悪化することが挙げられる。 The cause of the unstable operation of the amplifier circuit is that the conductive layer constituting the TFT and the wiring connected to the TFT are made of different materials, or the width and length thereof are different. It can be mentioned that the values are different from each other, and the balance of parasitic resistance in each TFT constituting the amplifier circuit is deteriorated.
増幅回路の動作が不安定になることにより、その出力電流値が不安定になる。それは、回路を構成するTFTが、特性ばらつきの影響を受け易い領域にて動作するためである。 When the operation of the amplifier circuit becomes unstable, the output current value becomes unstable. This is because TFTs constituting the circuit operate in a region that is easily affected by characteristic variations.
本発明の半導体装置は、抵抗、増幅回路を有し、増幅回路内の寄生抵抗値を、抵抗を追加することで調整し、増幅回路を安定に動作させる。すなわち増幅回路内での寄生抵抗値に対応する補正抵抗を形成し、抵抗のバランスを取ることにより、安定な動作を可能にする。これにより半導体装置中で、基板面内での出力を一定にすることもできる。 The semiconductor device of the present invention includes a resistor and an amplifier circuit, and adjusts the parasitic resistance value in the amplifier circuit by adding a resistor, thereby stably operating the amplifier circuit. That is, by forming a correction resistor corresponding to the parasitic resistance value in the amplifier circuit and balancing the resistance, a stable operation is enabled. Thereby, the output in the substrate plane can be made constant in the semiconductor device.
尚、本明細書において、半導体装置とは、半導体層を有する装置を言い、半導体層を有する素子を含む装置全体も半導体装置と呼ぶ。 Note that in this specification, a semiconductor device refers to a device including a semiconductor layer, and an entire device including an element including a semiconductor layer is also referred to as a semiconductor device.
本発明は、電源電圧を低電圧化し、且つ増幅回路を安定に動作させる機能を有する半導体装置に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device having a function of reducing a power supply voltage and operating an amplifier circuit stably.
本発明は、カレントミラー回路において前記カレントミラー回路内の寄生抵抗に対して、前記寄生抵抗を補正する補正抵抗が設置されていることを特徴とする半導体装置に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device characterized in that a correction resistor for correcting the parasitic resistance is provided for the parasitic resistance in the current mirror circuit in a current mirror circuit.
本発明において、前記カレントミラー回路は、少なくとも2つの薄膜トランジスタを有するものである。 In the present invention, the current mirror circuit has at least two thin film transistors.
本発明において、前記薄膜トランジスタは、チャネル形成領域、ソース領域またはドレイン領域を有する島状半導体膜、ゲート絶縁膜、ゲート電極、ソース電極またはドレイン電極を有しており、前記補正抵抗は、前記ゲート電極の寄生抵抗を補正するものである。 In the present invention, the thin film transistor includes an island-shaped semiconductor film having a channel formation region, a source region or a drain region, a gate insulating film, a gate electrode, a source electrode or a drain electrode, and the correction resistor includes the gate electrode This is to correct the parasitic resistance.
本発明において、前記薄膜トランジスタは、チャネル形成領域、ソース領域またはドレイン領域を有する島状半導体膜、ゲート絶縁膜、ゲート電極、ソース電極またはドレイン電極を有しており、前記補正抵抗は、前記ソース電極の寄生抵抗を補正するものである。 In the present invention, the thin film transistor includes an island-shaped semiconductor film having a channel formation region, a source region or a drain region, a gate insulating film, a gate electrode, a source electrode or a drain electrode, and the correction resistor includes the source electrode This is to correct the parasitic resistance.
本発明において、前記薄膜トランジスタは、チャネル形成領域、ソース領域またはドレイン領域を有する島状半導体膜、ゲート絶縁膜、ゲート電極、ソース電極 またはドレイン電極を有しており、前記補正抵抗は、前記ドレイン電極の寄生抵抗を補正するものである。 In the present invention, the thin film transistor includes an island-shaped semiconductor film having a channel formation region, a source region or a drain region, a gate insulating film, a gate electrode, a source electrode or a drain electrode, and the correction resistor includes the drain electrode This is to correct the parasitic resistance.
本発明は、ゲート電極と、ソース電極と、ドレイン電極を含む第1のトランジスタと、ゲート電極と、ソース電極と、ドレイン電極を含む第2のトランジスタと、第1のトランジスタのドレイン電極、第2のトランジスタのドレイン電極に電気的に接続された第1の端子と、第1のトランジスタのソース電極、第2のトランジスタのソース電極に電気的に接続された第2の端子とを有し、前記第1のトランジスタのゲート電極は、接点を介して前記第2のトランジスタのゲート電極に接続され、かつ、前記前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のトランジスタのドレイン電極に電気的に接続され、前記第1の端子から、前記第1のトランジスタのドレイン電極及び前記第1のトランジスタのソース電極を通って、第2の端子までの経路である第1の経路の抵抗値と、前記第1の端子から、第2のトランジスタのドレイン電極及び前記第2のトランジスタのソース電極を通って、第2の端子までの経路である第2の経路の抵抗値が同じになるように、前記第1の経路もしくは前記第2の経路の一方または双方に補正抵抗を形成し、前記第1のトランジスタのゲート電極から前記接点までの経路である第3の経路の抵抗値と、前記第2のトランジスタのゲート電極から前記接点までの経路である第4の経路の抵抗値が同じになるように、前記第3の経路もしくは前記第4の経路の一方または双方に補正抵抗を形成することを特徴とする半導体装置に関するものである。 The present invention includes a first transistor including a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode, a second transistor including a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode, a drain electrode of the first transistor, a second transistor, A first terminal electrically connected to the drain electrode of the first transistor, a source electrode of the first transistor, and a second terminal electrically connected to the source electrode of the second transistor, The gate electrode of the first transistor is connected to the gate electrode of the second transistor through a contact, and the gate electrode of the first transistor is electrically connected to the drain electrode of the first transistor. Connected from the first terminal to the second terminal through the drain electrode of the first transistor and the source electrode of the first transistor A resistance value of a first path that is a path and a second path that is a path from the first terminal to the second terminal through the drain electrode of the second transistor and the source electrode of the second transistor. A correction resistor is formed in one or both of the first path and the second path so that the resistance values of the paths of the first and second paths are the same, and is a path from the gate electrode of the first transistor to the contact. The third path or the fourth path so that the resistance value of the third path is the same as the resistance value of the fourth path that is the path from the gate electrode of the second transistor to the contact point. The present invention relates to a semiconductor device characterized in that a correction resistor is formed on one or both of the above.
本発明において、前記補正抵抗は、前記ゲート電極と同じ材料を含む配線を有するものである。 In the present invention, the correction resistor has a wiring containing the same material as the gate electrode.
本発明において、前記補正抵抗は、前記ソース電極またはドレイン電極と同じ材料を含む配線を有するものである。 In the present invention, the correction resistor has a wiring containing the same material as the source electrode or the drain electrode.
本発明において、前記補正抵抗は、前記ソース領域またはドレイン領域と同じ材料を含む配線を有するものである。 In the present invention, the correction resistor has a wiring containing the same material as the source region or the drain region.
なお本発明において、電極の寄生抵抗には、電極のコンタクト抵抗及び電極に接続されている配線抵抗が含まれる。 In the present invention, the parasitic resistance of the electrode includes the contact resistance of the electrode and the wiring resistance connected to the electrode.
本発明の半導体装置は、各種寄生抵抗値を、追加する抵抗により補正することで、増幅回路を安定に動作させる機能を有する。安定な増幅回路は、バイアス回路の動作電圧を均一化し、回路の電気的特性を均一化することが可能となり、より高精度な製品を供給することができる。 The semiconductor device of the present invention has a function of stably operating the amplifier circuit by correcting various parasitic resistance values with additional resistors. A stable amplifier circuit can make the operating voltage of the bias circuit uniform, and can make the electrical characteristics of the circuit uniform, so that a more accurate product can be supplied.
本実施の形態を、図1、図2、図3、図4、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図11、図12(A)〜図12(B)、図13(A)〜図13(B)、図14(A)〜図14(B)、図43、図44を用いて以下に説明する。 This embodiment is shown in FIGS. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12A to 12B. This will be described below with reference to FIGS. 13A to 13B, FIGS. 14A to 14B, FIG. 43, and FIG.
ただし本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。 However, it will be readily understood by those skilled in the art that the present invention can be implemented in many different modes, and that various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. The Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of this embodiment mode.
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Note that in all the drawings for describing the embodiments, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals, and repetitive description thereof is omitted.
図1に示すカレントミラー回路は、参照側のTFTと出力側のTFTという少なくとも2つのTFTによって構成されている。カレントミラー回路の出力を安定化させるため、参照側のTFTと出力側のTFTのドレイン部とソース部の抵抗に相当する抵抗値を適切に制御することにより、基板面内において回路の特性変動を制御する。 The current mirror circuit shown in FIG. 1 includes at least two TFTs, a reference side TFT and an output side TFT. In order to stabilize the output of the current mirror circuit, by appropriately controlling the resistance values corresponding to the resistances of the drain side and the source side of the reference side TFT and the output side TFT, circuit characteristic fluctuations within the substrate plane can be controlled. Control.
nチャネルTFTにより構成されたカレントミラー回路は、参照側のTFT104と出力側のTFT105によって構成される(図1参照)。参照側のTFT104と出力側のTFT105のゲート部に、端子103を基準として同電圧を加えることで、参照側のTFT104に流れた電流を基準として、出力側のTFT105に流れる電流を制御する。
A current mirror circuit composed of n-channel TFTs is composed of a reference-
このとき、参照側のTFT104と出力側のTFT105のゲート部の抵抗に相当する寄生抵抗106と寄生抵抗109や、ドレイン抵抗、及びソース抵抗に相当する、寄生抵抗107と寄生抵抗110、寄生抵抗108と寄生抵抗111が、配線抵抗や回路接続部抵抗などにより均一でない場合、参照側のTFT104と出力側のTFT105のゲート部に同電圧を加えたとしても、設計値通りに参照側のTFT104に流れた電流と同じ量の電流を出力側のTFT105に流すことができず、出力電流量は目的とは異なる値を示す原因となる。これは、参照側のTFT104と出力側のTFT105が各々複数個存在する場合、特に顕著である。
At this time, the
これを補正するために、本発明は参照側のTFT104と出力側のTFT105のゲート部やドレイン部、及びソース部に相当する抵抗値を適切に制御する。
In order to correct this, the present invention appropriately controls the resistance values corresponding to the gate part, the drain part, and the source part of the
更に、増幅回路の低電圧動作を実現しつつ、TFT特性のばらつきを減少させるために、1段のカレントミラー増幅回路を用いて説明する。 Further, in order to reduce the variation in TFT characteristics while realizing the low voltage operation of the amplifier circuit, a description will be given using a single-stage current mirror amplifier circuit.
図1に示すように、本実施の形態の半導体装置は、トランジスタ104及び105で構成されるカレントミラー回路122、電源(バイアス)101、端子102、端子103を含む回路123を有している。また、トランジスタ104及び105には、寄生抵抗106〜111が存在し、それを補正するための抵抗112〜117を有する。本明細書では、このように寄生抵抗を補正するための抵抗を、「補正抵抗」とも呼ぶ。本実施の形態では、トランジスタ104及び105として、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor(TFT))を用いており、更に、TFT104及び105はnチャネル型TFTで形成されている。補正抵抗112〜117はそれぞれ、TFTのゲート電極の寄生抵抗、ソース電極またはドレイン電極の一方の寄生抵抗、ソース電極またはドレイン電極の他方の寄生抵抗、のいずれか1つを補正するものである。
As shown in FIG. 1, the semiconductor device of this embodiment includes a
なお、ゲート電極の寄生抵抗、ソース電極またはドレイン電極の一方の寄生抵抗、ソース電極またはドレイン電極の他方の寄生抵抗とはそれぞれ、電極のコンタクト抵抗及び電極と接続されている配線抵抗が含まれる物である。 Note that the parasitic resistance of the gate electrode, the parasitic resistance of one of the source electrode or the drain electrode, and the parasitic resistance of the other of the source electrode or the drain electrode include the contact resistance of the electrode and the wiring resistance connected to the electrode, respectively. It is.
ところで、出力信号形式を、一般に信号処理が行い易いといわれている、電圧として取り出す方法としては、負荷抵抗RLによって電圧に変換する方法がある。具体的には、図4に示すように、カレントミラー回路122を含む回路123、電源125、出力端子124、負荷抵抗RLを有する回路において、負荷抵抗RLを用いて出力電流を電圧に変換し、出力端子124にて電圧として外部に出力信号を取り出すことが可能となる。図1のカレントミラー回路122を含む回路123を図4の回路に組み込んだ回路について以下に説明する。
By the way, as a method of extracting the output signal format as a voltage, which is generally said to be easy to perform signal processing, there is a method of converting the output signal format into a voltage by a load resistor RL . Specifically, as shown in FIG. 4, the
図1では、カレントミラー回路122を構成するTFT104のゲート電極は、TFT104の寄生抵抗106、TFT105の寄生抵抗109、及び抵抗112、抵抗115を介して、カレントミラー回路122を構成するもう1つのTFT105のゲート電極に電気的に接続され、更にTFT104の寄生抵抗106、及び抵抗112を介して、TFT104のソース電極またはドレイン電極の一方であるドレイン電極(「ドレイン端子」ともいう)に電気的に接続されている。
In FIG. 1, the gate electrode of the
TFT104のドレイン端子は、TFT104の寄生抵抗107、及び抵抗113を介して、端子102に電気的に接続され、更にTFT104の寄生抵抗107、TFT105の寄生抵抗110、及び抵抗113、抵抗116を介して、TFT105のドレイン端子に電気的に接続されている。
The drain terminal of the
TFT104のソース電極またはドレイン電極の他方であるソース電極(「ソース端子」ともいう)は、TFT104の寄生抵抗108、及び抵抗114を介して、端子103に電気的に接続され、更にTFT104の寄生抵抗108、TFT105の寄生抵抗111、及び抵抗114、抵抗117を介して、TFT105のソース端子に電気的に接続されている。
A source electrode (also referred to as “source terminal”) which is the other of the source electrode and the drain electrode of the
本実施の形態では、カレントミラー回路122を含む回路123の端子103は負荷抵抗RLを介して、電源125の低電位側へ電気的に接続される。この時、カレントミラー回路122を含む回路123内の電源101は省略することができる。
In the present embodiment, the
図1では、カレントミラー回路122を構成するTFT105のゲート電極は、TFT105の寄生抵抗109、及び抵抗115を介して、TFT104のドレイン端子に電気的に接続されている。TFT105のドレイン端子は、TFT105の寄生抵抗110、及び抵抗116を介して、端子102に電気的に接続されている。TFT105のソース端子は、TFT105の寄生抵抗111、及び抵抗117を介して、端子103に電気的に接続されている。
In FIG. 1, the gate electrode of the
また、TFT104及び105のゲート電極は互いに接続されているので共通の電位が印加される。
Further, since the gate electrodes of the
図1では2個のTFTによる、カレントミラー回路の例を図示している。この時、104と105が同一の特性を有する場合、参照電流と出力電流の比は、1:1の関係となる。 FIG. 1 illustrates an example of a current mirror circuit using two TFTs. At this time, when 104 and 105 have the same characteristics, the ratio of the reference current and the output current is 1: 1.
出力値をn倍とするための回路構成を図2及び図3に示す。図2の回路構成は、図1のTFT105をn個にしたものに相当する。図2に示すようにnチャネル型TFT104とnチャネル型TFT105の比を1:nにすることで、出力値をn倍とすることが可能となる。これは、TFTのチャネル幅Wを増加させ、TFTに流すことのできる電流の許容量をn倍とすることと同様の原理である。
Circuit configurations for increasing the output value by n are shown in FIGS. The circuit configuration in FIG. 2 corresponds to the
例えば、出力値を100倍に設計する場合、nチャネルTFT104を1個、nチャネル型TFT105を100個並列接続することで、目標とした電流を得ることが可能となる。
For example, when designing the output value to be 100 times, a target current can be obtained by connecting one n-
図2中の回路118i(回路118a、回路118b、等)の詳細な回路構成を図3に示す。
FIG. 3 shows a detailed circuit configuration of the
図3の回路構成は、図1の回路構成を基にしており、同じ素子は同じ符号で表されている。すなわち、TFT105iのゲート電極は、寄生抵抗109i及び抵抗115iを介して、端子119iに電気的に接続されている。またTFT105iのドレイン端子は、寄生抵抗110i及び抵抗116iを介して、端子120iに電気的に接続されている。またTFT105iのソース端子は、寄生抵抗111i及び抵抗117iを介して、端子121iに電気的に接続されている。
The circuit configuration of FIG. 3 is based on the circuit configuration of FIG. 1, and the same elements are denoted by the same reference numerals. That is, the gate electrode of the
なお図2中の回路118a、回路118b、等を、説明するために、そのうちの1つである回路118iを図3に示している。回路118iは図1の回路構成を基にしているので、図3の符号において「i」の付いている符号は、図1の「i」の付いていない符号と同じものである。すなわち、例えば図1のTFT105と図3のTFT105iは同じものであり、図1の抵抗116と図3の116iは同じものである。さらに、図2の符号において「a」の付いている符号及び「b」付いている符号は、それぞれ図1の「a」及び「b」の付いていない符号と同じものである。
Note that in order to describe the
したがって図2においては、nチャネル型TFT105は、n個のnチャネル型TFT105a、105b、105i、等から構成されていることとなる。これによりTFT104に流れる電流がn倍に増幅されて出力される。
Therefore, in FIG. 2, the n-
尚、図2及び図3において図1と同じものを指示している場合は、同じ符号で示してある。 2 and 3, the same reference numerals are used to indicate the same components as those in FIG.
また、図1はカレントミラー回路122を、nチャネル型TFTを用いた等価回路として図示したものであるが、このnチャネル型TFTに代えてpチャネル型TFTを用いてもよい。
1 illustrates the
増幅回路をpチャネル型TFTで形成する場合は、図5に示す等価回路となる。図5に示すように、pチャネル型TFT201及び202で構成されるカレントミラー回路203、端子102を電源101の高電位側へ電気的に接続し、端子103を負荷抵抗RLを介して、電源101の低電位側へ電気的に接続する。このカレントミラー回路203を含む回路204を、図4の回路123として用いる場合、回路204内の電源101は、電源125で代用することもできる。
When the amplifier circuit is formed of a p-channel TFT, an equivalent circuit shown in FIG. 5 is obtained. As shown in FIG. 5, the
図1の補正抵抗112〜117、TFT104及び105を含む回路123の断面図を図6〜図11に示す。
6 to 11 are sectional views of the
図6〜図11において、210は基板、212は下地絶縁膜、213はゲート絶縁膜である。
6 to 11,
また、接続電極285、端子電極281、TFT104のソース電極またはドレイン電極282、及びTFT105のソース電極またはドレイン電極283は、高融点金属膜と低抵抗金属膜(アルミニウム合金または純アルミニウムなど)との積層構造となっている。ここでは、ソース電極またはドレイン電極282及び283は、チタン膜(Ti膜)とアルミニウム膜(Al膜)とTi膜とを順に積み重ねた三層構造とする。
The
図6において、配線400及び配線401、配線410及び配線411、配線420及び配線421、配線430及び配線431、配線440及び配線441、配線450及び配線451が、それぞれ1つの抵抗を形成している。この1つの抵抗が、図1の抵抗112〜117のいずれか1つに相当している。すなわち配線400及び配線401、配線410及び配線411、配線420及び配線421、配線430及び配線431、配線440及び配線441、配線450及び配線451の組み合わせのいずれか1つが、抵抗112〜117のいずれか1つに相当する。
In FIG. 6, the
配線400、配線410、配線420、配線430、配線440、配線450は、TFT104及び105のゲート電極と同じ材料、同じ工程で形成される。
The
配線401、配線411、配線421、配線431、配線441、配線451は、ソース電極またはドレイン電極282(もしくは283)と同じ材料、同じ工程で形成される。
The
また図7において、配線400、配線410、配線420、配線430、配線440、配線450がそれぞれ1つの抵抗であり、図1の抵抗112〜117のいずれか1つに相当している。
In FIG. 7, the
配線400、配線410、配線420、配線430、配線440、配線450は、TFT104及び105のゲート電極と同じ材料、同じ工程で形成される。
The
図8において、配線403及び配線404、配線413及び配線414、配線423及び配線424、配線433及び配線434、配線443及び配線444、配線453及び配線454が、それぞれ1つの抵抗を形成している。この1つの抵抗が、図1の抵抗112〜抵抗117のいずれか1つに相当している。すなわち配線403及び配線404、配線413及び配線414、配線423及び配線424、配線433及び配線434、配線443及び配線444、配線453及び配線454の組み合わせのいずれか1つが、抵抗112〜抵抗117のいずれか1つに相当する。
In FIG. 8, a
配線403、配線413、配線423、配線433、配線443、配線453は、TFT104及び105のソース領域またはドレイン領域と同じ材料、同じ工程で形成される。
The
配線404、配線414、配線424、配線434、配線444、配線454は、ソース電極またはドレイン電極282(もしくはソース電極またはドレイン電極283)と同じ材料、同じ工程で形成される。
The
図9において、配線403、配線413、配線423、配線433、配線443、配線453がそれぞれ1つの抵抗であり、図1の抵抗112〜抵抗117のいずれか1つに相当している。
9, each of the
配線403、配線413、配線423、配線433、配線443、配線453は、TFT104及び105のソース領域またはドレイン領域と同じ材料、同じ工程で形成される。
The
図10において、配線405及び配線406、配線415及び配線416、配線425及び配線426、配線435及び配線436、配線445及び配線446、配線455及び配線456が、それぞれ1つの抵抗を形成している。この1つの抵抗が、図1の抵抗112〜抵抗117のいずれか1つに相当している。すなわち配線405及び配線406、配線415及び配線416、配線425及び配線426、配線435及び配線436、配線445及び配線446、配線455及び配線456の組み合わせのいずれか1つが、抵抗112〜抵抗117のいずれか1つに相当する。
In FIG. 10, the
図10において、配線405、配線415、配線425、配線435、配線445、配線455は、TFT104及び105のソース領域またはドレイン領域と同じ材料、同じ工程で形成される。
In FIG. 10, a
配線406、配線416、配線426、配線436、配線446、配線456は、TFT104及び105のゲート電極と同じ材料、同じ工程で形成される。
The
図11において、配線407、配線417、配線427、配線437、配線447、配線457がそれぞれ1つの抵抗であり、図1の抵抗112〜抵抗117のいずれか1つに相当している。
In FIG. 11, a
配線407、配線417、配線427、配線437、配線447、配線457は、ソース電極またはドレイン電極282(もしくはソース電極またはドレイン電極283)と同じ材料、同じ工程で形成される。
The
図6における、配線401、配線411、配線421、配線431、配線441、配線451は、高融点金属膜と低抵抗金属膜との積層構造となっている。
In FIG. 6, the
図8における、配線404、配線414、配線424、配線434、配線444、配線454は、高融点金属膜と低抵抗金属膜との積層構造となっている。
In FIG. 8, the
図11における、配線407、配線417、配線427、配線437、配線447、配線457、高融点金属膜と低抵抗金属膜との積層構造となっている。
In FIG. 11, the
また図6〜図11における、接続電極285、端子電極281、TFT104のソース電極またはドレイン電極282、及びTFT105のソース電極またはドレイン電極283は、高融点金属膜と低抵抗金属膜との積層構造となっている。
6 to 11, the
このような低抵抗金属膜として、アルミニウム合金または純アルミニウムなどが挙げられる。また本実施の形態では、このような高融点金属膜と低抵抗金属膜との積層構造として、チタン膜(Ti膜)とアルミニウム膜(Al膜)とTi膜とを順に積み重ねた三層構造とする。 Examples of such a low resistance metal film include an aluminum alloy or pure aluminum. In the present embodiment, a three-layer structure in which a titanium film (Ti film), an aluminum film (Al film), and a Ti film are sequentially stacked as a laminated structure of such a refractory metal film and a low-resistance metal film, To do.
また、高融点金属膜と低抵抗金属膜との積層構造の代わりに、単層の導電膜により形成することもできる。このような単層の導電膜として、チタン(Ti)、タングステン(W)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、ネオジウム(Nd)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr)、亜鉛(Zn)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、白金(Pt)から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層膜、或いは、これらの窒化物、例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデンからなる単層膜を用いることができる。 Further, instead of the laminated structure of the refractory metal film and the low resistance metal film, a single-layer conductive film can be used. As such a single-layer conductive film, titanium (Ti), tungsten (W), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), neodymium (Nd), cobalt (Co), zirconium (Zr), zinc (Zn), An element selected from ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), osmium (Os), iridium (Ir), platinum (Pt), or an alloy material or a compound material containing the element as a main component A single-layer film or a single-layer film made of these nitrides, for example, titanium nitride, tungsten nitride, tantalum nitride, or molybdenum nitride can be used.
このように、配線401、配線411、配線421、配線431、配線441、配線451、配線404、配線414、配線424、配線434、配線444、配線454、配線407、配線417、配線427、配線437、配線447、配線457、接続電極285、端子電極281、TFT104のソース電極またはドレイン電極282、及びTFT105のソース電極またはドレイン電極283を単層膜とすることにより、作製工程において成膜回数を減少させることが可能となる。
Thus, the
図6における、配線400及び配線401、配線410及び配線411、配線420及び配線421、配線430及び配線431、配線440及び配線441、配線450及び配線451のレイアウト例を、図12(A)に示す。
A layout example of the
図7における、配線400、配線410、配線420、配線430、配線440、配線450のレイアウト例を、図12(B)に示す。
A layout example of the
図8における、配線403及び配線404、配線413及び配線414、配線423及び配線424、配線433及び配線434、配線443及び配線444、配線453及び配線454のレイアウト例を、図13(A)に示す。
A layout example of the
図9における、配線403、配線413、配線423、配線433、配線443、配線453のレイアウト例を、図13(B)に示す。
A layout example of the
図10における、配線405及び配線406、配線415及び配線416、配線425及び配線426、配線435及び配線436、配線445及び配線446、配線455及び配線456のレイアウト例を、図14(A)に示す。
14A shows a layout example of the
図11における、配線407、配線417、配線427、配線437、配線447、配線457のレイアウト例を図14(B)に示す。
FIG. 14B shows a layout example of the
図12(A)は、1つの抵抗の上面図であり、図6における配線400及び配線401、配線410及び配線411、配線420及び配線421、配線430及び配線431、配線440及び配線441、配線450及び配線451のそれぞれに相当する。
12A is a top view of one resistor. In FIG. 6, the
図6における、配線400、配線410、配線420、配線430、配線440、配線450のそれぞれが、図12(A)の配線470に相当する。また、配線401、配線411、配線421、配線431、配線441、配線451のそれぞれが、図12(A)の配線471に相当する。
Each of the
また図12(B)は、1つの抵抗の上面図であり、配線472は、図7における配線400、配線410、配線420、配線430、配線440、配線450のそれぞれに相当する。
12B is a top view of one resistor, and the
図13(A)は、1つの抵抗の上面図であり、図8における配線403及び配線404、配線413及び配線414、配線423及び配線424、配線433及び配線434、配線443及び配線444、配線453及び配線454のそれぞれに相当する。
13A is a top view of one resistor. The
図8における、配線403、配線413、配線423、配線433、配線443、配線453のそれぞれが、図13(A)の配線473に相当する。また、配線404、配線414、配線424、配線434、配線444、配線454のそれぞれが、図13(A)の配線474に相当する。
Each of the
また図13(B)は、1つの抵抗の上面図であり、配線475は、図9における配線403、配線413、配線423、配線433、配線443、配線453のそれぞれに相当する。
13B is a top view of one resistor, and the
図14(A)は、1つの抵抗の上面図であり、図10における配線405及び配線406、配線415及び配線416、配線425及び配線426、配線435及び配線436、配線445及び配線446、配線455及び配線456のそれぞれに相当する。
14A is a top view of one resistor. The
図10における、配線405、配線415、配線425、配線435、配線445、配線455のそれぞれが、図14(A)の配線476に相当する。また、配線406、配線416、配線426、配線436、配線446、配線456のそれぞれが、図14(A)の配線477に相当する。
Each of the
図14(B)は、1つの抵抗の上面図であり、配線478は、図11における配線407、配線417、配線427、配線437、配線447、配線457のそれぞれに相当する。
FIG. 14B is a top view of one resistor, and the
なお、図1の抵抗112〜抵抗117のそれぞれは、同じ構成でなくてもよく、必要に応じて、図6〜図11に示す抵抗のうち、異なる構成の抵抗を形成してもよい。例えば、図1の回路123を形成するために、抵抗112は図8に示す配線403と配線404の構成にして、抵抗113は図7に示す配線400の構成にしてもよい。
Note that each of the
また図6〜図11においては、nチャネル型TFT104及び105は1つのチャネル形成領域を含む構造(本明細書では「シングルゲート構造」という)のトップゲート型TFTの例を示しているが、チャネル形成領域が複数ある構造にしてオン電流値のバラツキを低減させてもよい。
In FIGS. 6 to 11, n-
また、オフ電流値を低減するため、nチャネル型TFT104及び105に低濃度ドレイン(Lightly Doped Drain(LDD))領域を設けてもよい。LDD領域とは、チャネル形成領域と、高濃度に不純物元素を添加して形成するソース領域またはドレイン領域との間に低濃度に不純物元素を添加した領域のことであり、LDD領域を設けると、ドレイン領域近傍の電界を緩和してホットキャリア注入による劣化を防ぐという効果がある。
Further, in order to reduce the off-current value, a lightly doped drain (LDD) region may be provided in the n-
また、ホットキャリアによるオン電流値の劣化を防ぐため、nチャネル型TFT104及び105を、ゲート絶縁膜を介してLDD領域をゲート電極と重ねて配置させた構造(本明細書では「GOLD(Gate−drain Overlapped LDD)構造」と呼ぶ)としてもよい。
In addition, in order to prevent deterioration of the on-current value due to hot carriers, n-
GOLD構造を用いた場合、LDD領域ゲート電極と重ねて形成しなかった場合よりも、さらにドレイン領域近傍の電界を緩和してホットキャリア注入による劣化を防ぐ効果がある。このようなGOLD構造とすることで、ドレイン領域近傍の電界強度が緩和されてホットキャリア注入を防ぎ、劣化現象の防止に有効である。 When the GOLD structure is used, the electric field in the vicinity of the drain region is further relaxed and the deterioration due to hot carrier injection is prevented as compared with the case where the GOLD structure is not overlapped with the LDD region gate electrode. By adopting such a GOLD structure, the electric field strength in the vicinity of the drain region is relaxed and hot carrier injection is prevented, which is effective in preventing a deterioration phenomenon.
またカレントミラー回路122を構成するTFT104及び105は、トップゲート型TFTだけでなく、ボトムゲート型TFT、例えば逆スタガ型TFTでもよい。
The
また、配線215はTFT104のドレイン配線(ドレイン電極とも呼ぶ)またはソース配線(ソース電極とも呼ぶ)と接続している。また、216及び217は絶縁膜、285は接続電極である。なお、絶縁膜217は、CVD法により形成される酸化珪素膜を用いることが好ましい。絶縁膜217をCVD法で形成する酸化珪素膜とすると固着強度が向上する。
The
また、端子電極250は、配線215と同一工程で形成され、端子電極281は接続電極285と同一工程で形成されている。
The
また、端子電極221は、半田264で基板260の電極261に実装されている。また、端子電極222は端子電極221と同一工程で形成され、半田263で基板260の電極262に実装されている。
The
また図6において、配線400は、TFT104のゲート電極と接続されている。また接続電極285と同一工程で形成されている配線401は、TFT104のドレイン電極と接続されている。
In FIG. 6, the
また、配線410は、TFT104のドレイン電極と接続されている。配線411は、カレントミラー回路122を含む回路123の端子102と接続されている。
Further, the
また、配線420は、TFT104のソース電極と接続されている。配線421は、カレントミラー回路122を含む回路123の端子103と接続されている。
The
また、配線430は、TFT105のゲート電極と接続されている。配線431は、配線400、及び配線401を介して、TFT104のゲート電極と接続されている。
The
また、配線440は、TFT105のドレイン電極と接続されている。配線441は、カレントミラー回路122を含む回路123の端子102と接続されている。
The
また、配線450は、TFT105のソース電極と接続されている。配線451は、カレントミラー回路122を含む回路123の端子103と接続されている。
The
また図7において、配線400は、TFT104のゲート電極、及びTFT104のドレイン電極と接続される。
In FIG. 7, the
また、配線410は、TFT104のドレイン電極、及びカレントミラー回路122を含む回路123の端子102と接続される。
The
また、配線420は、TFT104のソース電極、及びカレントミラー回路122を含む回路123の端子103と接続される。
The
また、配線430は、TFT105のゲート電極、及び配線400を介して、TFT104のゲート電極と接続される。
The
また、配線440は、TFT105のドレイン電極、及びカレントミラー回路122を含む回路123の端子102と接続される。
The
また、配線450は、TFT105のソース電極、及びカレントミラー回路122を含む回路123の端子103と接続される。
The
また図8において、配線403は、TFT104のゲート電極と接続されている。配線404は、TFT104のドレイン電極と接続されている。
In FIG. 8, the
また、配線413は、TFT104のドレイン電極と接続されている。配線414は、カレントミラー回路122を含む回路123の端子102と接続されている。
The
また、配線423は、TFT104のソース電極と接続されている。配線424は、カレントミラー回路122を含む回路123の端子103と接続されている。
The
また、配線433は、TFT105のゲート電極と接続されている。配線434は、配線403、及び配線404を介して、TFT104のゲート電極と接続されている。
The
また、配線443は、TFT105のドレイン電極と接続されている。配線444は、カレントミラー回路122を含む回路123の端子102と接続されている。
The
また、配線453は、TFT105のソース電極と接続されている。配線454は、カレントミラー回路122を含む回路123の端子103と接続されている。
The
また図9において、配線403は、TFT104のゲート電極、及びTFT104のドレイン電極と接続されている。
In FIG. 9, the
また、配線413は、TFT104のドレイン電極、及びカレントミラー回路122を含む回路123の端子102と接続されている。
The
また、配線423は、TFT104のソース電極、及びカレントミラー回路122を含む回路123の端子103と接続されている。
The
また、配線215と同一工程で形成されている配線433は、TFT105のゲート電極、及びTFT104のゲート電極と接続されている。
A
また、配線443は、TFT105のドレイン電極、及びカレントミラー回路122を含む回路123の端子102と接続されている。
The
また、配線453は、TFT105のソース電極、及びカレントミラー回路122を含む回路123の端子103と接続されている。
The
また図10において、配線405は、TFT104のゲート電極と接続し、配線406は、TFT104のドレイン電極と接続する。
In FIG. 10, the
また、配線415は、TFT104のドレイン電極と接続し、配線416は、カレントミラー回路122を含む回路123の端子102と接続する。
The
また、配線425は、TFT104のソース電極と接続し、配線426は、カレントミラー回路122を含む回路123の端子103と接続する。
The
また、配線435は、TFT105のゲート電極と接続し、配線436は、配線405、及び配線406を介して、TFT104のゲート電極と接続する。
The
また、配線445は、TFT105のドレイン電極と接続し、配線446は、カレントミラー回路122を含む回路123の端子102と接続する。
The
また、配線455は、TFT105のソース電極と接続し、配線456は、カレントミラー回路122を含む回路123の端子103と接続する。
The
また図11において、配線407は、TFT104のゲート電極、及びTFT104のドレイン電極と接続する。
In FIG. 11, the
また、配線417は、TFT104のドレイン電極、及びカレントミラー回路122を含む回路123の端子102と接続する。
The
また、配線427は、TFT104のソース電極、及びカレントミラー回路122を含む回路123の端子103と接続する。
The
また、配線437は、TFT105のゲート電極、及びTFT104のゲート電極と接続する。
The
また、配線447は、TFT105のドレイン電極、及びカレントミラー回路122を含む回路123の端子102と接続する。
The
また、配線457は、TFT105のソース電極、及びカレントミラー回路122を含む回路123の端子103と接続する。
The
図44に図1の端子102、端子103、TFT104、TFT105、抵抗112〜117の回路図、図43に図44の上面図を示す。なお図1と同じものは同じ符号で示している。
44 is a circuit diagram of the terminal 102, the terminal 103, the
また図43及び図44において、端子102をα、TFT104のドレイン端子をβ、TFT104のソース端子をγ、TFT104のゲート電極をφ、TFT105のドレイン端子をβ’、TFT105のソース端子をγ’、TFT105のゲート電極をφ’、端子103をδ、抵抗112と抵抗115の接点をεとする。
43 and 44, the terminal 102 is α, the drain terminal of the
図43における抵抗112〜117は、図10及び図14(A)の抵抗に対応している。配線141、142、143は、TFTのソース領域またはドレイン領域と同じ材料及び同じ工程で形成されている。また配線151〜156は、ソース電極またはドレイン電極と同じ材料及び同じ工程で形成されている。
The
図43に示されるように、TFTのソース領域またはドレイン領域と同じ材料で形成される配線(配線141、142、143)の数が、抵抗112〜117で異なっている。これは寄生抵抗106〜111の抵抗値がそれぞれ異なるからである。
As shown in FIG. 43, the number of wirings (
具体的に述べると、例えば、抵抗112は配線141が形成されているのに、抵抗115にはソース領域またはドレイン領域と同じ材料で形成される配線が1つも形成されていない。ソース領域またはドレイン領域と同じ材料で配線を形成すると、その分だけ抵抗値が増えるので、ソース領域またはドレイン領域と同じ材料で形成されている配線の数で、抵抗値のバランスを取っているのである。すなわち抵抗112においては、配線141の分だけ抵抗値を増やして、抵抗値のバランスを取っている。
More specifically, for example, the
すなわち、φ−ε間の寄生抵抗106と抵抗112を合わせた抵抗値、及び、φ’−ε間の寄生抵抗109と抵抗115を合わせた抵抗値が等しくなる必要がある。その際、φ’−ε間において配線161の分だけ寄生抵抗109がφ−ε間の寄生抵抗106より高くなるので、抵抗112に配線141を形成して抵抗値を調節するのである。
That is, the resistance value of the
このように、抵抗112〜117それぞれにおいて、構成を変えることにより抵抗値を調整することも可能である。
As described above, the resistance values of the
本発明において、α−β−γ−δ間の抵抗値とα−β’−γ’−δ間の抵抗値が同じであること、かつ、φ−ε間の抵抗値とφ’−ε間の抵抗値が同じであることが、カレントミラー回路122を安定して動作させることにおいて重要である。
In the present invention, the resistance value between α-β-γ-δ and the resistance value between α-β'-γ'-δ are the same, and the resistance value between φ-ε and between φ'-ε It is important for the
なお、図43及び図44では、図10及び図14(A)の構成を用いたが、図6〜図9及び図11、並びに、図12(A)〜図12(B)、図13(A)〜図13(B)及び図14(B)の構成を有する抵抗を用いても構わないのは言うまでもない。 43 and 44, the configurations of FIGS. 10 and 14A are used, but FIGS. 6 to 9 and 11 and FIGS. 12A to 12B and 13 (FIG. It goes without saying that resistors having the configurations of A) to FIGS. 13B and 14B may be used.
なお本実施の形態は、必要であれば実施例のいかなる記載と組み合わせることも可能である。 Note that this embodiment mode can be combined with any description in the embodiments if necessary.
本実施例を、光電変換装置を含む半導体装置に適用した場合について、図15、図16、図17(A)〜図17(C)、図18(A)〜図18(C)、図19(A)〜図19(B)、図20(A)〜図20(C)、図32を用いて説明する。なお「発明を実施するための最良の形態」で説明したものと同じものは同じ符号で示している。 When this embodiment is applied to a semiconductor device including a photoelectric conversion device, FIGS. 15, 16, 17A to 17C, 18A to 18C, and 19 are used. This will be described with reference to FIGS. 19A to 19B, FIGS. 20A to 20C, and FIG. In addition, the same thing as what was demonstrated in "the best form for inventing" is shown with the same code | symbol.
まず、基板(第1の基板210)上に素子を形成する。ここでは基板210として、ガラス基板の一つであるAN100を用いる。
First, an element is formed over a substrate (first substrate 210). Here, AN100 which is one of glass substrates is used as the
次いで、プラズマCVD法で下地絶縁膜212となる窒素を含む酸化珪素膜(膜厚100nm)を形成し、さらに大気にふれることなく、半導体膜例えば水素を含む非晶質珪素膜(膜厚54nm)を積層形成する。また、下地絶縁膜212は酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒素を含む酸化珪素膜を用いた積層してもよい。例えば、下地絶縁膜212として、酸素を含む窒化珪素膜を50nm、さらに窒素を含む酸化珪素膜を100nm積層した膜を形成してもよい。なお、窒素を含む酸化珪素膜や窒化珪素膜は、ガラス基板からのアルカリ金属などの不純物拡散を防止するブロッキング層として機能する。
Next, a silicon oxide film (thickness: 100 nm) containing nitrogen is formed as a
次いで、上記非晶質珪素膜を固相成長法、レーザ結晶化方法、触媒金属を用いた結晶化方法などにより結晶化させて、結晶構造を有する半導体膜(結晶性半導体膜)、例えば多結晶珪素膜を形成する。ここでは、触媒元素を用いた結晶化方法を用いて多結晶珪素膜を得る。重量換算で10ppmのニッケルを含む溶液をスピナーを用いて非晶質珪素膜表面に添加する。なお、スピナーで添加する方法に代えてスパッタ法でニッケル元素を全面に散布する方法を用いてもよい。次いで、加熱処理を行い結晶化させて結晶構造を有する半導体膜(ここでは多結晶珪素膜)を形成する。ここでは熱処理(500℃、1時間)の後、結晶化のための熱処理(550℃、4時間)を行って多結晶珪素膜を得る。 Next, the amorphous silicon film is crystallized by a solid phase growth method, a laser crystallization method, a crystallization method using a catalytic metal, or the like, so that a semiconductor film having a crystal structure (crystalline semiconductor film), for example, polycrystalline A silicon film is formed. Here, a polycrystalline silicon film is obtained by a crystallization method using a catalytic element. A solution containing 10 ppm of nickel in terms of weight is added to the surface of the amorphous silicon film using a spinner. Instead of adding with a spinner, a method of spreading nickel element over the entire surface by sputtering may be used. Next, heat treatment is performed for crystallization to form a semiconductor film having a crystal structure (here, a polycrystalline silicon film). Here, after heat treatment (500 ° C., 1 hour), heat treatment for crystallization (550 ° C., 4 hours) is performed to obtain a polycrystalline silicon film.
次いで、多結晶珪素膜表面の酸化膜を希フッ酸等で除去する。その後、結晶化率を高め、結晶粒内に残される欠陥を補修するためのレーザビームの照射を行う。 Next, the oxide film on the surface of the polycrystalline silicon film is removed with dilute hydrofluoric acid or the like. Thereafter, laser beam irradiation is performed to increase the crystallization rate and repair defects remaining in the crystal grains.
なお、非晶質珪素膜をレーザ結晶化方法で結晶化して結晶性半導体膜を得る場合、もしくは結晶構造を有する半導体膜を得た後結晶粒内に残される欠陥を補修するためにレーザ照射を行う場合には、以下に述べるレーザ照射方法で行えばよい。 Note that when an amorphous silicon film is crystallized by a laser crystallization method to obtain a crystalline semiconductor film, or after obtaining a semiconductor film having a crystal structure, laser irradiation is performed to repair defects remaining in crystal grains. When performing, the laser irradiation method described below may be used.
レーザ照射は、連続発振型のレーザビーム(CWレーザビーム)やパルス発振型のレーザビーム(パルスレーザビーム)を行うことができる。ここで用いることができるレーザビームは、Arレーザ、Krレーザ、エキシマレーザなどの気体レーザ、単結晶のYAG、YVO4、フォルステライト(Mg2SiO4)、YAlO3、GdVO4、若しくは多結晶(セラミック)のYAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4に、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ti:サファイアレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。このようなレーザビームの基本波、及びこれらの基本波の第2高調波から第4高調波のレーザビームを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、Nd:YVO4レーザ(基本波1064nm)の第2高調波(532nm)や第3高調波(355nm)を用いることができる。このときレーザのパワー密度は0.01〜100MW/cm2程度(好ましくは0.1〜10MW/cm2)が必要である。そして、走査速度を10〜2000cm/sec程度として照射する。 Laser irradiation can be performed using a continuous wave laser beam (CW laser beam) or a pulsed laser beam (pulse laser beam). Laser beams that can be used here are gas lasers such as Ar laser, Kr laser, and excimer laser, single crystal YAG, YVO 4 , forsterite (Mg 2 SiO 4 ), YAlO 3 , GdVO 4 , or polycrystalline (ceramic) ) YAG, Y 2 O 3 , YVO 4 , YAlO 3 , GdVO 4 and one or more of Nd, Yb, Cr, Ti, Ho, Er, Tm, and Ta as dopants. Lasers oscillated from one or more of lasers, glass lasers, ruby lasers, alexandrite lasers, Ti: sapphire lasers, copper vapor lasers or gold vapor lasers can be used. By irradiating the fundamental wave of such a laser beam and the second to fourth harmonic laser beams of these fundamental waves, a crystal having a large grain size can be obtained. For example, a second harmonic (532 nm) or a third harmonic (355 nm) of an Nd: YVO 4 laser (fundamental wave 1064 nm) can be used. In this case, a power density of the laser is about 0.01 to 100 MW / cm 2 (preferably 0.1 to 10 MW / cm 2) is required. Then, irradiation is performed at a scanning speed of about 10 to 2000 cm / sec.
なお、単結晶のYAG、YVO4、フォルステライト(Mg2SiO4)、YAlO3、GdVO4、若しくは多結晶(セラミック)のYAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4に、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、Arイオンレーザ、Krイオンレーザ、またはTi:サファイアレーザは、連続発振をさせることが可能であり、Qスイッチ動作やモード同期などを行うことによって10MHz以上の発振周波数でパルス発振をさせることも可能である。10MHz以上の発振周波数でレーザビームを発振させると、半導体膜がレーザビームによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照射される。従って、発振周波数が低いパルスレーザを用いる場合と異なり、半導体膜中において固液界面を連続的に移動させることができるため、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができる。 Note that single crystal YAG, YVO 4 , forsterite (Mg 2 SiO 4 ), YAlO 3 , GdVO 4 , or polycrystalline (ceramic) YAG, Y 2 O 3 , YVO 4 , YAlO 3 , GdVO 4 , dopants A laser, Ar ion laser, Kr ion laser, or Ti: sapphire laser with one or more of Nd, Yb, Cr, Ti, Ho, Er, Tm, Ta added as a medium is continuous. Oscillation can be performed, and pulse oscillation can also be performed at an oscillation frequency of 10 MHz or more by performing Q switch operation, mode synchronization, or the like. When the laser beam is oscillated at an oscillation frequency of 10 MHz or more, the semiconductor film is irradiated with the next pulse during the period from when the semiconductor film is melted by the laser beam to solidification. Therefore, unlike the case of using a pulse laser having a low oscillation frequency, the solid-liquid interface can be continuously moved in the semiconductor film, so that crystal grains continuously grown in the scanning direction can be obtained.
媒質としてセラミック(多結晶)を用いると、短時間かつ低コストで自由な形状に媒質を形成することが可能である。単結晶を用いる場合、通常、直径数mm、長さ数十mmの円柱状の媒質が用いられているが、セラミックを用いる場合はさらに大きいものを作ることが可能である。 When ceramic (polycrystal) is used as the medium, it is possible to form the medium in a free shape in a short time and at low cost. When a single crystal is used, a cylindrical medium having a diameter of several millimeters and a length of several tens of millimeters is usually used. However, when ceramic is used, a larger one can be made.
発光に直接寄与する媒質中のNd、Ybなどのドーパントの濃度は、単結晶中でも多結晶中でも大きくは変えられないため、濃度を増加させることによるレーザの出力向上にはある程度限界がある。しかしながら、セラミックの場合、単結晶と比較して媒質の大きさを著しく大きくすることができるため大幅に出力が向上する可能性がある。 Since the concentration of dopants such as Nd and Yb in the medium that directly contributes to light emission cannot be changed greatly regardless of whether it is a single crystal or a polycrystal, there is a certain limit to improving the laser output by increasing the concentration. However, in the case of ceramic, the size of the medium can be remarkably increased as compared with the single crystal, so that the output may be greatly improved.
さらに、セラミックの場合では、平行六面体形状や直方体形状の媒質を容易に形成することが可能である。このような形状の媒質を用いて、発振光を媒質の内部でジグザグに進行させると、発振光路を長くとることができる。そのため、増幅が大きくなり、大出力で発振させることが可能になる。また、このような形状の媒質から射出されるレーザビームは射出時の断面形状が四角形状であるため、丸状のビームと比較すると、線状ビームに整形するのに有利である。このように射出されたレーザビームを、光学系を用いて整形することによって、短辺の長さ1mm以下、長辺の長さ数mm〜数mの線状ビームを容易に得ることが可能となる。また、励起光を媒質に均一に照射することにより、線状ビームは長辺方向にエネルギー分布の均一なものとなる。 Further, in the case of ceramic, a medium having a parallelepiped shape or a rectangular parallelepiped shape can be easily formed. When a medium having such a shape is used to cause oscillation light to travel in a zigzag manner inside the medium, the oscillation optical path can be made longer. As a result, amplification is increased and oscillation can be performed with high output. Further, since the laser beam emitted from the medium having such a shape has a quadrangular cross-sectional shape at the time of emission, it is advantageous for shaping into a linear beam as compared with a round beam. By shaping the emitted laser beam using an optical system, it is possible to easily obtain a linear beam having a short side length of 1 mm or less and a long side length of several mm to several m. Become. In addition, by irradiating the medium with the excitation light uniformly, the linear beam has a uniform energy distribution in the long side direction.
この線状ビームを半導体膜に照射することによって、半導体膜の全面をより均一にアニールすることが可能になる。線状ビームの両端まで均一なアニールが必要な場合は、その両端にスリットを配置し、エネルギーの減衰部を遮光するなどの工夫が必要となる。 By irradiating the semiconductor film with this linear beam, the entire surface of the semiconductor film can be annealed more uniformly. When uniform annealing is required up to both ends of the linear beam, it is necessary to arrange a slit at both ends to shield the energy attenuating portion.
なお、レーザ照射を大気中、または酸素雰囲気中で行う場合は、レーザビームの照射により表面に酸化膜が形成される。 Note that in the case where laser irradiation is performed in the air or an oxygen atmosphere, an oxide film is formed on the surface by laser beam irradiation.
次いで、上記レーザビームの照射により形成された酸化膜に加え、オゾン水で表面を120秒処理して合計1〜5nmの酸化膜からなるバリア層を形成する。このバリア層は、結晶化させるために添加した触媒元素、例えばニッケル(Ni)を膜中から除去するために形成する。ここではオゾン水を用いてバリア層を形成したが、酸素雰囲気下の紫外線の照射で結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化する方法や酸素プラズマ処理により結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化する方法やプラズマCVD法やスパッタ法や蒸着法などで1〜10nm程度の酸化膜を堆積してバリア層を形成してもよい。また、バリア層を形成する前にレーザビームの照射により形成された酸化膜を除去してもよい。 Next, in addition to the oxide film formed by the laser beam irradiation, the surface is treated with ozone water for 120 seconds to form a barrier layer made of an oxide film having a total thickness of 1 to 5 nm. This barrier layer is formed to remove a catalyst element added for crystallization, for example, nickel (Ni) from the film. Here, the barrier layer is formed using ozone water, but the surface of the semiconductor film having a crystal structure is oxidized by a method of oxidizing the surface of the semiconductor film having a crystal structure by irradiation with ultraviolet light in an oxygen atmosphere or the oxygen plasma treatment. The barrier layer may be formed by depositing an oxide film of about 1 to 10 nm by a method, plasma CVD method, sputtering method or vapor deposition method. Further, the oxide film formed by laser beam irradiation may be removed before forming the barrier layer.
次いで、バリア層上にスパッタ法にてゲッタリングサイトとなるアルゴン元素を含む非晶質珪素膜を10nm〜400nm、ここでは膜厚100nmで成膜する。ここでは、アルゴン元素を含む非晶質珪素膜は、シリコンターゲットを用いてアルゴンを含む雰囲気下で形成する。プラズマCVD法を用いてアルゴン元素を含む非晶質珪素膜を形成する場合、成膜条件は、モノシランとアルゴンの流量比(SiH4:Ar)を1:99とし、成膜圧力を6.665Paとし、RFパワー密度を0.087W/cm2とし、成膜温度を350℃とする。 Next, an amorphous silicon film containing an argon element serving as a gettering site is formed with a thickness of 10 to 400 nm, here 100 nm, over the barrier layer by a sputtering method. Here, the amorphous silicon film containing an argon element is formed using a silicon target in an atmosphere containing argon. In the case where an amorphous silicon film containing an argon element is formed using a plasma CVD method, the film formation conditions are as follows: the flow ratio of monosilane to argon (SiH 4 : Ar) is 1:99, and the film formation pressure is 6.665 Pa. The RF power density is 0.087 W / cm 2 and the film formation temperature is 350 ° C.
その後、650℃に加熱された炉に入れて3分の熱処理を行い触媒元素を除去(ゲッタリング)する。これにより結晶構造を有する半導体膜中の触媒元素濃度が低減される。炉に代えてランプアニール装置を用いてもよい。 Thereafter, the catalyst element is removed (gettering) by performing a heat treatment for 3 minutes in a furnace heated to 650 ° C. As a result, the concentration of the catalytic element in the semiconductor film having a crystal structure is reduced. A lamp annealing apparatus may be used instead of the furnace.
次いで、バリア層をエッチングストッパとして、ゲッタリングサイトであるアルゴン元素を含む非晶質珪素膜を選択的に除去した後、バリア層を希フッ酸で選択的に除去する。なお、ゲッタリングの際、ニッケルは酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があるため、酸化膜からなるバリア層をゲッタリング後に除去することが望ましい。 Next, the amorphous silicon film containing an argon element which is a gettering site is selectively removed using the barrier layer as an etching stopper, and then the barrier layer is selectively removed with dilute hydrofluoric acid. Note that during gettering, nickel tends to move to a region with a high oxygen concentration, and thus it is desirable to remove the barrier layer made of an oxide film after gettering.
なお、触媒元素を用いて半導体膜の結晶化を行わない場合には、上述したバリア層の形成、ゲッタリングサイトの形成、ゲッタリングのための熱処理、ゲッタリングサイトの除去、バリア層の除去などの工程は不要である。 Note that in the case where the semiconductor film is not crystallized using a catalytic element, the above-described barrier layer formation, gettering site formation, heat treatment for gettering, gettering site removal, barrier layer removal, etc. This step is unnecessary.
次いで、得られた結晶構造を有する半導体膜(例えば結晶性珪素膜)の表面にオゾン水で薄い酸化膜を形成した後、第1のフォトマスクを用いてレジストからなるマスクを形成し、所望の形状にエッチング処理して島状に分離された半導体膜(本明細書では「島状半導体領域」という)231及び232を形成する(図17(A)参照)。島状半導体領域を形成した後、レジストからなるマスクを除去する。 Next, after forming a thin oxide film with ozone water on the surface of the obtained semiconductor film having a crystalline structure (for example, a crystalline silicon film), a mask made of resist is formed using a first photomask, and a desired film is formed. Semiconductor films (referred to as “island semiconductor regions” in this specification) 231 and 232 separated into island shapes are formed by etching into a shape (see FIG. 17A). After the island-shaped semiconductor region is formed, the resist mask is removed.
次いで、必要があればTFTのしきい値を制御するために微量な不純物元素(ホウ素またはリン)のドーピングを行う。ここでは、ジボラン(B2H6)を質量分離しないでプラズマ励起したイオンドープ法を用いる。 Next, if necessary, a small amount of impurity element (boron or phosphorus) is doped in order to control the threshold value of the TFT. Here, an ion doping method in which diborane (B 2 H 6 ) is plasma-excited without mass separation is used.
次いで、フッ酸を含むエッチャントで酸化膜を除去すると同時に島状半導体領域231及び232の表面を洗浄した後、ゲート絶縁膜213となる珪素を主成分とする絶縁膜を形成する。ここでは、プラズマCVD法により115nmの厚さで窒素を含む酸化珪素膜(組成比Si=32%、O=59%、N=7%、H=2%)で形成する。
Next, the oxide film is removed with an etchant containing hydrofluoric acid, and at the same time, the surfaces of the island-shaped
次いで、ゲート絶縁膜213上に金属膜を形成した後、第2のフォトマスクを用いて、ゲート電極234及び235、配線214及び215、端子電極250を形成する。また本実施例では、図6と同様の抵抗を形成するので、ゲート電極234等と同時に配線400、配線410、配線420、配線430、配線440、配線450を形成する(図17(B)参照)。
Next, after a metal film is formed over the
また、ゲート電極234及び235、配線214及び215、端子電極250、配線400、配線410、配線420、配線430、配線440、配線450として、チタン(Ti)、タングステン(W)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、ネオジウム(Nd)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr)、亜鉛(Zn)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層膜、或いは、これらの窒化物、例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデンからなる単層膜を用いることができる。
The
また、上記の単層膜の代わりに積層膜を用いてもよい。例えば、ゲート電極234及び235、配線214及び215、端子電極250、配線400、配線410、配線420、配線430、配線440、配線450として、窒化タンタル(TaN)及びタングステン(W)をそれぞれ30nm、370nm積層した膜を用てもよい。
Further, a laminated film may be used instead of the single layer film. For example, as the
次いで、島状半導体領域231及び232への一導電型を付与する不純物の導入を行って、TFT105のソース領域またはドレイン領域237、及びTFT104のソース領域またはドレイン領域238の形成を行う。本実施例ではnチャネル型TFTを形成するので、n型の不純物、例えばリン(P)、砒素(As)を島状半導体領域231及び232に導入する(図17(C)参照)。
Next, an impurity imparting one conductivity type is introduced into the island-shaped
次いで、CVD法により酸化珪素膜を含む第1の層間絶縁膜(図示しない)を50nm形成した後、それぞれの島状半導体領域に添加された不純物元素を活性化処理する工程を行う。この活性化工程は、ランプ光源を用いたラピッドサーマルアニール法(RTA法)、或いはYAGレーザまたはエキシマレーザを裏面から照射する方法、或いは炉を用いた熱処理、或いはこれらの方法のうち、いずれかと組み合わせた方法によって行う。 Next, after forming a first interlayer insulating film (not shown) including a silicon oxide film by CVD with a thickness of 50 nm, a step of activating the impurity element added to each island-like semiconductor region is performed. This activation process is performed by a rapid thermal annealing method (RTA method) using a lamp light source, a method of irradiating a YAG laser or an excimer laser from the back surface, a heat treatment using a furnace, or a combination thereof. By different methods.
次いで、水素及び酸素を含む窒化珪素膜を含む第2の層間絶縁膜216を、例えば10nmの膜厚で形成する。
Next, a second
次いで、第2の層間絶縁膜216上に絶縁物材料から成る第3の層間絶縁膜217を形成する(図18(A)参照)。第3の層間絶縁膜217はCVD法で得られる絶縁膜を用いることができる。本実施例においては密着性を向上させるため、第3の層間絶縁膜217として、900nmの膜厚で形成した窒素を含む酸化珪素膜を形成する。
Next, a third
次に、熱処理(300〜550℃で1〜12時間の熱処理、例えば窒素雰囲気中410℃で1時間)を行い、島状半導体膜を水素化する。この工程は第2の層間絶縁膜216に含まれる水素により島状半導体膜のダングリングボンドを終端させるために行うものである。ゲート絶縁膜213の存在に関係なく島状半導体膜を水素化することができる。
Next, heat treatment (300 to 550 ° C. for 1 to 12 hours, for example, in a nitrogen atmosphere at 410 ° C. for 1 hour) is performed to hydrogenate the island-shaped semiconductor film. This step is performed in order to terminate dangling bonds of the island-shaped semiconductor film with hydrogen contained in the second
また第3の層間絶縁膜217として、シロキサンを用いた絶縁膜、及びそれらの積層構造を用いることも可能である。シロキサンは、シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造で構成される。置換基として、少なくとも水素を含む化合物(例えばアルキル基、アリール基)が用いられる。置換基として、フッ素を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む化合物と、フッ素とを用いてもよい。
Further, as the third
第3の層間絶縁膜217としてシロキサンを用いた絶縁膜、及びそれらの積層構造を用いた場合は、第2の層間絶縁膜216を形成後、島状半導体膜を水素化するための熱処理を行い、次に第3の層間絶縁膜217を形成することもできる。
In the case where an insulating film using siloxane and a stacked structure thereof are used as the third
次いで、第3のフォトマスクを用いてレジストからなるマスクを形成し、第1の層間絶縁膜、第2の層間絶縁膜216及び第3の層間絶縁膜217またはゲート絶縁膜213を選択的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。そして、レジストからなるマスクを除去する。
Next, a resist mask is formed using a third photomask, and the first interlayer insulating film, the second
なお、第3の層間絶縁膜217は必要に応じて形成すればよく、第3の層間絶縁膜217を形成しない場合は、第2の層間絶縁膜216を形成後に第1の層間絶縁膜、第2の層間絶縁膜216及びゲート絶縁膜213を選択的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。
Note that the third
次いで、スパッタ法で金属積層膜を成膜した後、第4のフォトマスクを用いてレジストからなるマスクを形成し、選択的に金属膜をエッチングして、配線284、接続電極285、端子電極281、TFT104のソース電極またはドレイン電極282、TFT105のソース電極またはドレイン電極283を形成する。また本実施例では、図6と同様の抵抗を形成するので、ソース電極またはドレイン電極282等と同時に配線401、配線411、配線421、配線431、配線441、配線451を形成する。そして、レジストからなるマスクを除去する(図18(B)参照)。
Next, after a metal laminated film is formed by a sputtering method, a mask made of a resist is formed using a fourth photomask, and the metal film is selectively etched to form a
図18(B)では、配線284、接続電極285、端子電極281、TFT104のソース電極またはドレイン電極282、及びTFT105のソース電極またはドレイン電極283、配線401、配線411、配線421、配線431、配線441、配線451を、単層の導電膜から形成している。
18B, the
このような単層として、耐熱性及び導電率等の点からチタン膜(Ti膜)が好ましい。またチタン膜に変えて、タングステン(W)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、ネオジウム(Nd)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr)、亜鉛(Zn)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、白金(Pt)から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層膜、或いは、これらの窒化物、例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデンからなる単層膜を用いることができる。配線284、接続電極285、端子電極281、及びTFT104のソース電極またはドレイン電極282、及びTFT105のソース電極またはドレイン電極283、配線401、配線411、配線421、配線431、配線441、配線451を単層膜にすることにより、作製工程において成膜回数を減少させることが可能となる。
As such a single layer, a titanium film (Ti film) is preferable from the viewpoints of heat resistance and electrical conductivity. Further, in place of the titanium film, tungsten (W), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), neodymium (Nd), cobalt (Co), zirconium (Zr), zinc (Zn), ruthenium (Ru), rhodium (Rh) ), Palladium (Pd), osmium (Os), iridium (Ir), platinum (Pt), or a single layer film made of an alloy material or a compound material containing the element as a main component, or these A single layer film made of a nitride such as titanium nitride, tungsten nitride, tantalum nitride, or molybdenum nitride can be used. The
また、配線219、接続電極220、端子電極251、TFT104のソース電極またはドレイン電極241、及びTFT105のソース電極またはドレイン電極242に保護電極を設けた場合について図18(C)に示す。また図18(C)では、配線401、配線411、配線421、配線431、配線441、配線451は、ソース電極またはドレイン電極241等と同時に形成された材料と、保護電極と同時に形成された材料の積層膜によって構成されている。
FIG. 18C illustrates the case where a protective electrode is provided for the
まず配線219、接続電極220、端子電極251、TFT104のソース電極またはドレイン電極241、及びTFT105のソース電極またはドレイン電極242、並びに、配線401、配線411、配線421、配線431、配線441、配線451のそれぞれの下層導電膜は、高融点金属膜と低抵抗金属膜(アルミニウム合金または純アルミニウムなど)との積層構造となっている。ここでは、配線219、ソース電極またはドレイン電極241及び242、並びに配線401、配線411、配線421、配線431、配線441、配線451の下層導電膜は、チタン膜(Ti膜)とアルミニウム膜(Al膜)とTi膜とを順に積み重ねた三層構造とする。
First, the
さらに配線219、接続電極220、端子電極251、TFT104のソース電極またはドレイン電極241、及びTFT105のソース電極またはドレイン電極242を覆うように、それぞれ保護電極218、保護電極245、保護電極248、保護電極246及び保護電極247が形成されている。また配線401、配線411、配線421、配線431、配線441、配線451の上層導電膜も、保護電極218等と同時に形成される。
Further, a
光電変換層100をエッチングする際に、配線219は、覆っている保護電極218によって保護される。保護電極218の材料は、光電変換層100をエッチングするガス(またはエッチャント)に対して光電変換層100よりもエッチング速度の小さい導電材料であることが好ましい。加えて、保護電極218の材料は、光電変換層100と反応して合金とならない導電材料であることが好ましい。なおその他の保護電極245、保護電極248、保護電極246及び保護電極247、並びに、配線401、配線411、配線421、配線431、配線441、配線451それぞれの上層導電膜も保護電極218と同様の材料及び作製工程により形成される。
When the
例えば、後に形成される光電変換層(代表的にはアモルファスシリコン)と反応して合金になりにくい導電性の金属膜(チタン(Ti)またはモリブデン(Mo)など)を成膜した後、第5のフォトマスクを用いてレジストからなるマスクを形成し、選択的に導電性の金属膜をエッチングして配線284を覆う保護電極218を形成する。ここではスパッタ法で得られる膜厚200nmのTi膜を用いる。なお、同様に接続電極285、端子電極281、TFT104のソース電極またはドレイン電極282、TFT105のソース電極またはドレイン電極283、並びに、配線401、配線411、配線421、配線431、配線441、配線451それぞれの下層導電膜も導電性の金属膜で覆われ、それぞれ保護電極245、248、246、247、並びに、配線401、配線411、配線421、配線431、配線441、配線451それぞれの上層導電膜が形成される。従って、導電性の金属膜は、これらの電極における2層目のAl膜が露呈されている側面も覆い、導電性の金属膜は光電変換層へのアルミニウム原子の拡散も防止できる。
For example, after forming a conductive metal film (such as titanium (Ti) or molybdenum (Mo)) that hardly reacts with a photoelectric conversion layer (typically amorphous silicon) to be formed later, A mask made of resist is formed using this photomask, and a conductive metal film is selectively etched to form a
次に第3の層間絶縁膜217上に、p型半導体層100p、i型半導体層100i及びn型半導体層100nを含む光電変換層100を形成する。
Next, the
p型半導体層100pは、13族の不純物元素、例えばホウ素(B)を含んだアモルファスシリコン膜をプラズマCVD法にて成膜して形成すればよい。
The p-
図19(A)では、配線284に光電変換層100の最下層、本実施例ではp型半導体層100pと電気的に接続されている。
In FIG. 19A, the
また保護電極を形成する場合は、配線284及び保護電極218は光電変換層100の最下層、本実施例ではp型半導体層100pと電気的に接続されている。
In the case of forming a protective electrode, the
p型半導体層100pを形成したら、さらにi型半導体層100i及びn型半導体層100nを順に形成する。これによりp型半導体層100p、i型半導体層100i及びn型半導体層100nを有する光電変換層100が形成される。
After the p-
i型半導体層100iとしては、例えばプラズマCVD法でアモルファスシリコン膜を形成すればよい。またn型半導体層100nとしては、15族の不純物元素、例えばリン(P)を含むアモルファスシリコン膜を形成してもよいし、アモルファスシリコン膜を形成後、15族の不純物元素を導入してもよい。
As the i-
またp型半導体層100p、i型半導体層100i、n型半導体層100nとして、アモルファス半導体膜だけではなく、セミアモルファス半導体膜を用いてもよい。
Further, as the p-
次いで、全面に絶縁物材料(例えば珪素を含む無機絶縁膜)からなる封止層224を厚さ(1μm〜30μm)で形成して図19(A)の状態を得る。ここでは絶縁物材料膜としてCVD法により、膜厚1μmの窒素を含む酸化珪素膜を形成する。CVD法による絶縁膜を用いることによって密着性の向上を図っている。
Next, a
次いで、封止層224をエッチングして開口部を設けた後、スパッタ法により端子電極221及び222を形成する。端子電極221及び222は、チタン膜(Ti膜)(100nm)と、ニッケル膜(Ni)膜(300nm)と、金膜(Au膜)(50nm)との積層膜とする。こうして得られる端子電極221及び端子電極222の固着強度は5Nを超え、端子電極として十分な固着強度を有している。
Next, after the
以上の工程で、半田接続が可能な端子電極221及び端子電極222が形成され、図19(B)に示す構造が得られる。
Through the above steps, the
次いで、個々に切断して複数の光センサチップを切り出す。1枚の大面積基板(例えば600cm×720cm)からは大量の光センサチップ(2mm×1.5mm)を製造することが可能である。 Next, a plurality of optical sensor chips are cut out individually. A large amount of optical sensor chips (2 mm × 1.5 mm) can be manufactured from one large-area substrate (for example, 600 cm × 720 cm).
切り出した1つの光センサチップ(2mm×1.5mm)の断面図を図20(A)に示し、その下面図を図20(B)、上面図を図20(C)に示す。図20(A)〜図20(C)において、図15、図16、図17(A)〜図17(C)、図18(A)〜図18(C)、図19(A)〜図19(B)と同一である箇所には同じ符号を用いている。なお、図20(A)において、基板210と、素子形成領域291と、端子電極221及び端子電極222とを含む総膜厚は、0.8±0.05mmである。
A cross-sectional view of one cut out optical sensor chip (2 mm × 1.5 mm) is shown in FIG. 20A, a bottom view thereof is shown in FIG. 20B, and a top view thereof is shown in FIG. 20A to 20C, FIG. 15, FIG. 16, FIG. 17A to FIG. 17C, FIG. 18A to FIG. 18C, and FIG. The same code | symbol is used for the location which is the same as 19 (B). In FIG. 20A, the total film thickness including the
また、光センサチップの総膜厚を薄くするために、基板210をCMP処理等によって削って薄くした後、ダイサーで個々に切断して複数の光センサチップを切り出してもよい。
In order to reduce the total film thickness of the optical sensor chip, the
また、図20(B)において、端子電極221及び222の一つの電極サイズは、0.6mm×1.1mmであり、電極間隔は0.4mmである。また、図20(C)において受光部292の面積は、1.57mm2である。また、増幅回路部293には、約100個のTFTが設けられている。
In FIG. 20B, one electrode size of the
最後に、得られた光センサチップを基板260の実装面に実装する。なお、端子電極221と電極261、並びに端子電極222と電極262との接続には、それぞれ半田264及び263を用い、予め基板260の電極261及び262上にスクリーン印刷法などによって形成しておき、半田と端子電極を当接した状態にしてから半田リフロー処理を行って実装する。半田リフロー処理は、例えば不活性ガス雰囲気中、255℃〜265℃程度の温度で約10秒行う。また、半田の他に金属(金、銀等)で形成されるバンプ、または導電性樹脂で形成されるバンプ等を用いることができる。また、環境問題を考慮して鉛フリーはんだを用いて実装してもよい。
Finally, the obtained optical sensor chip is mounted on the mounting surface of the
以上のようにして、光電変換層100を含む光電変換装置、カレントミラー回路122、カレントミラー回路122の寄生抵抗を補正する抵抗、を有する半導体装置を得ることが可能である。
As described above, a semiconductor device including a photoelectric conversion device including the
図32に本実施例の回路図を示す。図1及び図15と同じものについては同じ符号で表している。 FIG. 32 shows a circuit diagram of this embodiment. 1 and 15 are denoted by the same reference numerals.
光電変換装置130は、光電変換層100を有している。またカレントミラー回路122の寄生抵抗を補正する補正抵抗112〜補正抵抗117のそれぞれは、配線400と配線401、配線410と配線411、配線420と配線421、配線430と配線431、配線440と配線441、配線450と配線451の組み合わせのいずれか1つに該当する。
The
なお、本実施例の半導体装置においては、図6と同様の抵抗を用いたが、図7〜図11に示す抵抗を用いてもよい。図7〜図11に示す抵抗を本実施例に援用した例を、図21〜図25に示す。なお図21〜図25において、図6〜図11と同じものは同じ符号で表している。 In the semiconductor device of this embodiment, the same resistance as that shown in FIG. 6 is used, but the resistance shown in FIGS. 7 to 11 may be used. An example in which the resistor shown in FIGS. 7 to 11 is used in this embodiment is shown in FIGS. 21 to 25, the same components as those in FIGS. 6 to 11 are denoted by the same reference numerals.
例えば、図24に示すように、図10に示す抵抗(配線405及び配線406、配線415及び配線416、配線425及び配線426、配線435及び配線436、配線445及び配線446、配線455及び配線456)を、本実施例に援用する場合、配線405、配線415、配線425、配線435、配線445、配線455は、図17(A)に示す島状半導体領域231等を形成する際に、同様に島状半導体領域を形成し、図17(C)に示す一導電型を付与する不純物の導入を行うことにより形成される。さらに配線406、配線416、配線426、配線436、配線446、配線456は、図17(B)に示すゲート電極234等を形成する際に同時に形成すればよい。
For example, as shown in FIG. 24, the resistors (
また必要に応じて、図6〜図11に示す異なる構成の抵抗を組み合わせて、本実施例の抵抗を形成してもよい。その場合、抵抗を形成するために必要な材料及び作製工程は、上記の記載を基にすればよい。 Moreover, you may form the resistance of a present Example combining the resistance of a different structure shown in FIGS. 6-11 as needed. In that case, a material and a manufacturing process necessary for forming the resistor may be based on the above description.
なお本実施例は、実施の形態及び他の実施例のいかなる記載と組み合わせることも可能である。 Note that this embodiment can be combined with any description in Embodiment Mode and other embodiments.
本実施例では、増幅回路をpチャネル型TFTで形成する例を、図5及び図26を用いて説明する。なお、実施の形態及び実施例1と同じものは同じ符号で示しており、それぞれ実施の形態及び実施例1に記載された作製工程に基づいて作成すればよい。 In this embodiment, an example in which an amplifier circuit is formed using a p-channel TFT will be described with reference to FIGS. Note that the same portions as those in the embodiment mode and the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and may be formed based on the manufacturing steps described in the embodiment mode and the first embodiment, respectively.
本実施例では、寄生抵抗を補正する抵抗として、図11に示す抵抗を適用した例を示す。ただし本実施例はこれに限定されず、図6〜図10に示す抵抗を援用してもよい。 In this embodiment, an example in which the resistance shown in FIG. 11 is applied as a resistance for correcting the parasitic resistance is shown. However, the present embodiment is not limited to this, and the resistors shown in FIGS. 6 to 10 may be used.
増幅回路、例えばカレントミラー回路203をpチャネル型TFT201及び202で形成する場合には、実施の形態及び実施例1の島状半導体領域への一導電型を付与する不純物を、p型の不純物、例えばホウ素(B)に代えればよい。
In the case where the amplifier circuit, for example, the
カレントミラー回路203をpチャネル型TFT201及び202で作成した本実施例の光センサの等価回路図を図5、断面図を図26に示す。
FIG. 5 shows an equivalent circuit diagram of the photosensor of this embodiment in which the
図5及び図26において、端子電極221及び222はそれぞれ光電変換層208、pチャネル型TFT201及び202に接続されている。pチャネル型TFT201は、光電変換層208のアノード側の電極と電気的に接続される。光電変換層208は、pチャネル型TFT201と接続する第2の電極(アノード側の電極)上にn型半導体層208n、i型半導体層208i、p型半導体層208pを順次積層した後、第1の電極(カソード側の電極)を形成すればよい。
5 and 26, the
また、積層順序を逆にした光電変換層としてもよく、第1の電極(カソード側の電極)上にp型半導体層、i型半導体層、n型半導体層を順次積層した後、pチャネル型TFT201と接続する第2の電極(アノード側の電極)を形成し、第1の電極と接続するカソード側の端子電極を形成してもよい。
Alternatively, a photoelectric conversion layer in which the stacking order is reversed may be used. After sequentially stacking a p-type semiconductor layer, an i-type semiconductor layer, and an n-type semiconductor layer on the first electrode (cathode side electrode), a p-channel type is formed. A second electrode (anode side electrode) connected to the
図26に示すように、pチャネル型TFT201及び202の島状半導体領域には、p型の不純物、例えばホウ素(B)が導入されており、pチャネル型TFT201にはソース領域またはドレイン領域271、pチャネル型TFT202にはソース領域またはドレイン領域272が形成される。
As shown in FIG. 26, p-type impurities such as boron (B) are introduced into the island-shaped semiconductor regions of the p-
配線284、接続電極285、端子電極281、及びTFT201のソース電極またはドレイン電極283、及びTFT202のソース電極またはドレイン電極282は、実施例1の記載に従って、単層の導電膜を用いて形成される。
The
また図16と同様に、配線284、接続電極285、端子電極281、及びTFT201のソース電極またはドレイン電極283、及びTFT202のソース電極またはドレイン電極282に代えて、配線284及びその保護電極218、接続電極285及びその保護電極245、端子電極281及びその保護電極248、TFT201のソース電極またはドレイン電極283及びその保護電極247、並びにTFT202のソース電極またはドレイン電極282及びその保護電極246を形成してもよい。それぞれの作製方法については、実施の形態または実施例1に基づくものである。
Similarly to FIG. 16, instead of the
本実施例において、配線407、配線417、配線427、配線437、配線447、配線457は、それぞれソース電極またはドレイン電極282等と同様の材料、同様の工程により形成されている。
In this embodiment, the
なお本実施例は、実施の形態及び他の実施例のいかなる記載と組み合わせることも可能である。 Note that this embodiment can be combined with any description in Embodiment Mode and other embodiments.
本実施例では増幅回路をボトムゲート型TFTを用いて形成した光センサ及びその作製方法の例を、図27(A)〜図27(D)、図28(A)〜図28(C)、図29(A)〜図29(B)、図30、図31、図38、図39、図40、図41、図42を用いて説明する。なお、実施の形態、実施例1〜実施例2と同じものは同じ符号で示している。 In this embodiment, an example of an optical sensor in which an amplifier circuit is formed using a bottom-gate TFT and a manufacturing method thereof are illustrated in FIGS. 27A to 27D and FIGS. 28A to 28C. This will be described with reference to FIGS. 29A to 29B, FIGS. 30, 31, 38, 39, 40, 41, and 42. FIG. In addition, the same thing as embodiment and Example 1-2 is shown with the same code | symbol.
まず基板210上に、下地絶縁膜212及び金属膜311を形成する(図27(A)参照)。この金属膜311として、本実施例では例えば窒化タンタル(TaN)及びタングステン(W)をそれぞれ30nm、370nm積層した膜を用いる。
First, the
また、金属膜311として、上記以外にもチタン(Ti)、タングステン(W)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、ネオジウム(Nd)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr)、亜鉛(Zn)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層膜、或いは、これらの窒化物、例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデンからなる単層膜を用いることができる。
In addition to the above, as the
なお、下地絶縁膜212を基板210上に形成せず、金属膜311を直接基板210に形成してもよい。
Note that the
次に金属膜311を用いてゲート電極312及び313、配線214及び215、端子電極250を形成する。
Next,
またゲート電極312等と同じ工程により、金属膜311を用いて、配線500、配線510、配線520、配線530、配線540、配線550を形成する(図27(B)参照)。
Through the same process as the
次いで、ゲート電極312及び313、配線214及び215、端子電極250、配線500、配線510、配線520、配線530、配線540、配線550を覆うゲート絶縁膜314を形成する。本実施例では、珪素を主成分とする絶縁膜、例えばプラズマCVD法により115nmの厚さで窒素を含む酸化珪素膜(組成比Si=32%、O=59%、N=7%、H=2%)を用いてゲート絶縁膜314を形成する。
Next, a
次にゲート絶縁膜314上に島状半導体領域315及び316を形成する。島状半導体領域315及び316は、実施例1で述べた島状半導体領域231及び232と同様の材料及び作製工程により形成すればよい(図27(C)参照)。
Next, island-shaped
島状半導体領域315及び316を形成したら、後にTFT301のソース領域またはドレイン領域321、及びTFT302のソース領域またはドレイン領域322となる領域以外を覆ってマスク318を形成し、一導電型を付与する不純物の導入を行う(図27(D)参照)。一導電型の不純物としては、nチャネル型TFTを形成する場合には、n型不純物としてリン(P)、砒素(As)を用い、pチャネル型TFTを形成する場合には、p型不純物としてホウ素(B)を用いればよい。本実施例ではn型不純物であるリン(P)を島状半導体領域315及び316に導入し、TFT301のソース領域またはドレイン領域321及びソース領域及びドレイン領域の間にチャネル形成領域、並びにTFT302のソース領域またはドレイン領域322、及びソース領域及びドレイン領域の間にチャネル形成領域を形成する。
After the island-shaped
次いでマスク318を除去し、図示しない第1の層間絶縁膜、第2の層間絶縁膜216及び第3の層間絶縁膜217を形成する(図28(A)参照)。第1の層間絶縁膜、第2の層間絶縁膜216及び第3の層間絶縁膜217の材料及び作製工程は実施例1の記載に基づけばよい。
Next, the
次に第1の層間絶縁膜、第2の層間絶縁膜216及び第3の層間絶縁膜217にコンタクトホールを形成し、単層の金属膜を成膜し、さらに選択的に金属膜をエッチングして、配線284、接続電極285、端子電極281、及びTFT301のソース電極またはドレイン電極341、及びTFT302のソース電極またはドレイン電極342、配線501、配線511、配線521、配線531、配線541、配線551が形成される。
Next, contact holes are formed in the first interlayer insulating film, the second
また配線284、接続電極285、端子電極281、及びTFT301のソース電極またはドレイン電極341、及びTFT302のソース電極またはドレイン電極342、配線501、配線511、配線521、配線531、配線541、配線551を、単層の導電膜に代えて、積層膜によって形成してもよい。積層膜によってこれらを形成した例を図28(C)に示す。
In addition, a
図28(C)では、配線284、接続電極285、端子電極281、及びTFT301のソース電極またはドレイン電極341、及びTFT302のソース電極またはドレイン電極342に代えて、配線219及びその保護電極218、接続電極220及びその保護電極245、端子電極251及びその保護電極248、TFT301のソース電極またはドレイン電極331及びその保護電極336、並びにTFT302のソース電極またはドレイン電極332及びその保護電極337を形成する。
In FIG. 28C, instead of the
また図28(C)では、配線501、配線511、配線521、配線531、配線541、配線551を、それぞれ異なる導電膜を積層させることにより形成する。
In FIG. 28C, the
以上の工程で、ボトムゲート型TFT301及び302を作製することができる。ボトムゲート型TFT301及び302により、カレントミラー回路303を形成できる。
Through the above steps,
またカレントミラー回路の寄生抵抗を補正する抵抗は、配線500及び配線501、配線510及び配線511、配線520及び配線521、配線530及び配線531、配線540及び配線541、配線550及び配線551によって形成されている。図27(C)及び図27(D)に示す抵抗の構成は、ゲート電極と同じ工程で形成された配線と、ソース電極またはドレイン電極と同じ工程で形成された配線とを組み合わせたものになっている。しかしカレントミラー回路の寄生抵抗を補正する抵抗は、図27(C)及び図27(D)に示す構成に限定されず、ゲート電極と同じ工程で形成された配線のみによって形成される構成、TFTのソース領域またはドレイン領域と同じ工程で形成された配線と、ソース電極またはドレイン電極と同じ工程で形成された配線とを組み合わせた構成、TFTのソース領域またはドレイン領域と同じ工程で形成された配線のみによって形成される構成、ゲート電極と同じ工程で形成された配線と、TFTのソース領域またはドレイン領域と同じ工程で形成された配線とを組み合わせた構成、ソース電極またはドレイン電極と同じ工程で形成された配線のみによって形成される構成にしてもよい。
Resistances for correcting the parasitic resistance of the current mirror circuit are formed by the
次に第3の層間絶縁膜217上に、p型半導体層100p、i型半導体層100i及びn型半導体層100nを含む光電変換層100を形成する(図29(A)参照)。光電変換層100の材料及び作製工程等は、実施の形態及び他の実施例を参照すればよい。
Next, the
次いで封止層224、端子電極221及び222を形成する(図29(B)参照)。端子電極221はn型半導体層100nに接続されており、端子電極222は端子電極221と同一工程で形成される。
Next, a
さらに電極261及び262を有する基板260を、半田263及び264で実装する。なお基板260上の電極261は、半田264で端子電極221に実装されている。また基板260の電極262は、半田263で端子電極222に実装されている(図30参照)。
Further, a
なお図31は図28(C)に電極261及び262を有する基板260を実装する例を示している。
FIG. 31 shows an example in which the
カレントミラー回路の寄生抵抗を補正する抵抗を、ゲート電極312等と同じ工程で形成された配線のみによって形成される構成にした場合を図38に示す。配線500、配線510、配線520、配線530、配線540、配線550それぞれ1つの抵抗として機能する。
FIG. 38 shows a case where the resistor for correcting the parasitic resistance of the current mirror circuit is formed by only the wiring formed in the same process as the
またカレントミラー回路の寄生抵抗を補正する抵抗を、ソース領域またはドレイン領域321等と同じ工程で形成された配線と、ソース電極またはドレイン電極341等と同じ工程で形成された配線とを組み合わせた構成を図39に示す。配線503、配線513、配線523、配線533、配線543、配線553は、ソース領域またはドレイン領域321等と同じ工程で形成される。また配線504、配線514、配線524、配線534、配線544、配線554は、ソース電極またはドレイン電極341等と同じ工程で形成される。配線503と配線504、配線513及び配線514、配線523及び配線524,配線533及び配線534、配線543及び配線544、配線553及び配線554の組み合わせが、それぞれ1つの抵抗として機能する。
Further, the resistance for correcting the parasitic resistance of the current mirror circuit is a combination of a wiring formed in the same process as the source region or the
またカレントミラー回路の寄生抵抗を補正する抵抗を、ソース領域またはドレイン領域321等と同じ工程で形成された配線のみで形成される構成を、図40に示す。配線503、配線513、配線523、配線533、配線543、配線553は、ソース領域またはドレイン領域321等と同じ工程で形成され、それぞれ1つの抵抗として機能する。
Further, FIG. 40 shows a structure in which a resistor for correcting the parasitic resistance of the current mirror circuit is formed only by wiring formed in the same process as the source region or the
またカレントミラー回路の寄生抵抗を補正する抵抗を、ゲート電極312等と同じ工程で形成された配線と、ソース領域またはドレイン領域321等と同じ工程で形成された配線とを組み合わせた構成を、図41に示す。配線505、配線515、配線525、配線535、配線545、配線555は、ゲート電極312等と同じ工程で形成される。また配線506、配線516、配線526、配線536、配線546、配線556は、ソース領域またはドレイン領域321等と同じ工程で形成される。配線505と配線506、配線515と配線516、配線525と配線526、配線535と配線536、配線545と配線546、配線555と配線556の組み合わせが、それぞれ1つの抵抗として機能する。
In addition, a configuration in which a resistor for correcting the parasitic resistance of the current mirror circuit is combined with a wiring formed in the same process as the
またカレントミラー回路の寄生抵抗を補正する抵抗を、ソース電極またはドレイン電極341等と同じ工程で形成された配線のみによって形成される構成を、図42に示す。配線507、配線517、配線527、配線537、配線547、配線557は、ソース電極またはドレイン電極341等と同じ工程で形成され、それぞれ1つの抵抗として機能する。
Further, FIG. 42 shows a configuration in which the resistance for correcting the parasitic resistance of the current mirror circuit is formed only by the wiring formed in the same process as the source electrode or the
なお本実施例は、実施の形態及び他の実施例のいかなる記載と組み合わせることも可能である。 Note that this embodiment can be combined with any description in Embodiment Mode and other embodiments.
本実施例では、本発明により得られた光電変換装置を様々な電子機器に組み込んだ例について説明する。本発明が適用される電子機器として、コンピュータ、ディスプレイ、携帯電話、テレビなどが挙げられる。それらの電子機器の具体例を図33、図34(A)〜図34(B)、図35(A)〜図35(B)、図36及び図37に示す。 In this embodiment, examples in which the photoelectric conversion device obtained by the present invention is incorporated into various electronic devices will be described. Examples of electronic devices to which the present invention is applied include computers, displays, mobile phones, and televisions. Specific examples of these electronic devices are shown in FIGS. 33, 34 (A) to 34 (B), 35 (A) to 35 (B), 36 and 37.
図33は携帯電話であり、本体(A)701、本体(B)702、筐体703、操作キー704、音声入力部705、音声出力部706、回路基板707、表示パネル(A)708、表示パネル(B)709、蝶番710、透光性材料部711、光電変換素子712を有している。本発明は光電変換素子712に適用することができる。
FIG. 33 shows a cellular phone, which includes a main body (A) 701, a main body (B) 702, a
光電変換素子712は透光性材料部711を透過した光を検知し、検知した外部光の照度に合わせて表示パネル(A)708及び表示パネル(B)709の輝度コントロールを行ったり、光電変換素子712で得られる照度に合わせて操作キー704の照明制御を行う。これにより携帯電話の消費電流を抑えることができる。
The
図34(A)及び図34(B)に携帯電話の別の例を示す。図34(A)及び図34(B)において、721は本体、722は筐体、723は表示パネル、724は操作キー、725は音声出力部、726は音声入力部、727及び728は光電変換素子である。 34A and 34B show another example of a mobile phone. 34A and 34B, 721 is a main body, 722 is a housing, 723 is a display panel, 724 is an operation key, 725 is an audio output unit, 726 is an audio input unit, and 727 and 728 are photoelectric conversions. It is an element.
図34(A)に示す携帯電話では、本体721に設けられた光電変換素子727により外部の光を検知することにより表示パネル723及び操作キー724の輝度を制御することが可能である。
In the mobile phone shown in FIG. 34A, the luminance of the
また図34(B)に示す携帯電話では、図34(A)の構成に加えて、本体721の内部に光電変換素子728を設けている。光電変換素子728により、表示パネル723に設けられているバックライトの輝度を検出することも可能となる。
34B, a
図35(A)はコンピュータであり、本体731、筐体732、表示部733、キーボード734、外部接続ポート735、ポインティングマウス736等を含む。
FIG. 35A illustrates a computer, which includes a
また図35(B)は表示装置でありテレビ受像器などがこれに当たる。本表示装置は、筐体741、支持台742、表示部743などによって構成されている。
FIG. 35B shows a display device such as a television receiver. This display device includes a
図35(A)のコンピュータに設けられる表示部733、及び図35(B)に示す表示装置の表示部743として、液晶パネルを用いた場合の詳しい構成を図36に示す。
FIG. 36 shows a detailed structure in the case where a liquid crystal panel is used as the
図36に示す液晶パネル762は、筐体761に内蔵されており、基板751a及び751b、基板751a及び751bに挟まれた液晶層752、偏光フィルタ755a及び755b、及びバックライト753等を有している。また筐体761には光電変換素子を有する光電変換素子形成領域754が形成されている。
A
本発明を用いて作製された光電変換素子形成領域754はバックライト753からの光量を感知し、その情報がフィードバックされて液晶パネル762の輝度が調節される。
The photoelectric conversion
図37(A)及び図37(B)は、本発明の光センサをカメラ、例えばデジタルカメラに組み込んだ例を示す図である。図37(A)は、デジタルカメラの前面方向から見た斜視図、図37(B)は、後面方向から見た斜視図である。図37(A)において、デジタルカメラには、リリースボタン801、メインスイッチ802、ファインダ窓803、フラッシュ804、レンズ805、鏡胴806、筺体807が備えられている。
FIGS. 37A and 37B are diagrams showing an example in which the optical sensor of the present invention is incorporated in a camera, for example, a digital camera. FIG. 37A is a perspective view seen from the front side of the digital camera, and FIG. 37B is a perspective view seen from the rear side. In FIG. 37A, the digital camera includes a
また、図37(B)において、ファインダ接眼窓811、モニタ812、操作ボタン813が備えられている。
In FIG. 37B, a
リリースボタン801は、半分の位置まで押下されると、焦点調整機構および露出調整機構が作動し、最下部まで押下されるとシャッターが開く。
When the
メインスイッチ802は、押下又は回転によりデジタルカメラの電源のON/OFFを切り替える。
A
ファインダ窓803は、デジタルカメラの前面のレンズ805の上部に配置されており、図37(B)に示すファインダ接眼窓811から撮影する範囲やピントの位置を確認するための装置である。
The
フラッシュ804は、デジタルカメラの前面上部に配置され、被写体輝度が低いときに、リリースボタンが押下されてシャッターが開くと同時に補助光を照射する。
The
レンズ805は、デジタルカメラの正面に配置されている。レンズは、フォーカシングレンズ、ズームレンズ等により構成され、図示しないシャッター及び絞りと共に撮影光学系を構成する。また、レンズの後方には、CCD(Charge Coupled Device)等の撮像素子が設けられている。
The
鏡胴806は、フォーカシングレンズ、ズームレンズ等のピントを合わせるためにレンズの位置を移動するものであり、撮影時には、鏡胴を繰り出すことにより、レンズ805を手前に移動させる。また、携帯時は、レンズ805を沈銅させてコンパクトにする。なお、本実施例においては、鏡胴を繰り出すことにより被写体をズーム撮影することができる構造としているが、この構造に限定されるものではなく、筺体807内での撮影光学系の構成により鏡胴を繰り出さずともズーム撮影が可能なデジタルカメラでもよい。
The
ファインダ接眼窓811は、デジタルカメラの後面上部に設けられており、撮影する範囲やピントの位置を確認する際に接眼するために設けられた窓である。
The
操作ボタン813は、デジタルカメラの後面に設けられた各種機能ボタンであり、セットアップボタン、メニューボタン、ディスプレイボタン、機能ボタン、選択ボタン等により構成されている。
The
本発明の光センサを図37(A)及び図37(B)に示すカメラに組み込むと、光センサが光の有無及び強さを感知することができ、これによりカメラの露出調整等を行うことができる。 When the optical sensor of the present invention is incorporated in the camera shown in FIGS. 37A and 37B, the optical sensor can detect the presence and intensity of light, thereby adjusting the exposure of the camera. Can do.
また本発明の光センサはその他の電子機器、例えばプロジェクションテレビ、ナビゲーションシステム等に応用することが可能である。すなわち光を検出する必要のあるものであればいかなるものにも用いることが可能である。 The optical sensor of the present invention can be applied to other electronic devices such as a projection television and a navigation system. In other words, it can be used for any object that needs to detect light.
なお本実施例は、実施の形態及び他の実施例のいかなる記載と組み合わせることも可能である。 Note that this embodiment can be combined with any description in Embodiment Mode and other embodiments.
本発明により、回路動作の安定性を高めつつ、製品ばらつきを抑制することが可能な、半導体装置や光電変換装置を作製することができる。また本発明の半導体装置や光電変換装置を組み込むことにより、回路動作の安定性や信頼性の高い電気機器を得ることが可能である。 According to the present invention, it is possible to manufacture a semiconductor device or a photoelectric conversion device that can suppress product variation while improving the stability of circuit operation. In addition, by incorporating the semiconductor device or the photoelectric conversion device of the present invention, it is possible to obtain an electric device with high stability and reliability of circuit operation.
100 光電変換層
100p p型半導体層
100i i型半導体層
100n n型半導体層
101 電源
102 端子
103 端子
104 TFT
105 TFT
105a TFT
105b TFT
105i TFT
106 寄生抵抗
107 寄生抵抗
108 寄生抵抗
109 寄生抵抗
109i 寄生抵抗
110 寄生抵抗
110i 寄生抵抗
111 寄生抵抗
111i 寄生抵抗
112 抵抗
113 抵抗
114 抵抗
115 抵抗
115i 抵抗
116 抵抗
116i 抵抗
117 抵抗
117i 抵抗
118a 回路
118b 回路
118i 回路
119a 端子
119b 端子
119i 端子
120a 端子
120b 端子
120i 端子
121a 端子
121b 端子
121i 端子
122 カレントミラー回路
123 回路
124 出力端子
125 電源
130 光電変換装置
141 配線
142 配線
143 配線
151 配線
152 配線
153 配線
153 配線
154 配線
155 配線
156 配線
161 配線
201 TFT
202 TFT
203 カレントミラー回路
204 回路
208 光電変換層
208p p型半導体層
208i i型半導体層
208n n型半導体層
210 基板
212 下地絶縁膜
213 ゲート絶縁膜
214 配線
215 配線
216 絶縁膜
217 絶縁膜
218 保護電極
219 配線
220 接続電極
221 端子電極
222 端子電極
224 封止層
231 島状半導体領域
232 島状半導体領域
234 ゲート電極
235 ゲート電極
237 ソース領域またはドレイン領域
238 ソース領域またはドレイン領域
241 ソース電極またはドレイン電極
242 ソース電極またはドレイン電極
245 保護電極
246 保護電極
247 保護電極
248 保護電極
250 端子電極
251 端子電極
260 基板
261 電極
262 電極
263 半田
264 半田
271 ソース領域またはドレイン領域
272 ソース領域またはドレイン領域
281 端子電極
282 ソース電極またはドレイン電極
283 ソース電極またはドレイン電極
284 配線
285 接続電極
291 素子形成領域
292 受光部
293 増幅回路部
301 TFT
302 TFT
303 カレントミラー回路
311 金属膜
312 ゲート電極
313 ゲート電極
314 ゲート絶縁膜
315 島状半導体領域
316 島状半導体領域
318 マスク
321 ソース領域またはドレイン領域
322 ソース領域またはドレイン領域
331 ソース電極またはドレイン電極
332 ソース電極またはドレイン電極
336 保護電極
337 保護電極
341 ソース電極またはドレイン電極
342 ソース電極またはドレイン電極
400 配線
401 配線
403 配線
404 配線
405 配線
406 配線
407 配線
410 配線
411 配線
413 配線
414 配線
415 配線
416 配線
417 配線
420 配線
421 配線
423 配線
424 配線
425 配線
426 配線
427 配線
430 配線
431 配線
433 配線
434 配線
435 配線
436 配線
437 配線
440 配線
441 配線
443 配線
444 配線
445 配線
446 配線
447 配線
450 配線
451 配線
453 配線
454 配線
455 配線
456 配線
457 配線
470 配線
471 配線
472 配線
473 配線
474 配線
475 配線
476 配線
477 配線
478 配線
500 配線
501 配線
503 配線
504 配線
505 配線
506 配線
507 配線
510 配線
511 配線
513 配線
514 配線
515 配線
516 配線
517 配線
520 配線
521 配線
523 配線
524 配線
525 配線
526 配線
527 配線
530 配線
531 配線
533 配線
534 配線
535 配線
536 配線
537 配線
540 配線
541 配線
543 配線
544 配線
545 配線
546 配線
547 配線
550 配線
551 配線
553 配線
554 配線
555 配線
556 配線
557 配線
701 本体(A)
702 本体(B)
703 筐体
704 操作キー
705 音声出力部
706 音声入力部
707 回路基板
708 表示パネル(A)
709 表示パネル(B)
710 蝶番
711 透光性材料部
712 光電変換素子
721 本体
722 筐体
723 表示パネル
724 操作キー
725 音声出力部
726 音声入力部
727 光電変換素子
728 光電変換素子
731 本体
732 筐体
733 表示部
734 キーボード
735 外部接続ポート
736 ポインティングマウス
741 筐体
742 支持台
743 表示部
751a 基板
751b 基板
752 液晶層
753 バックライト
754 光電変換素子形成領域
755a 偏光フィルタ
755b 偏光フィルタ
761 筐体
762 液晶パネル
801 リリースボタン
802 メインスイッチ
803 ファインダ窓
804 フラッシュ
805 レンズ
806 鏡胴
807 筺体
811 ファインダ接眼窓
812 モニタ
813 操作ボタン
RL 負荷抵抗
100
105 TFT
105a TFT
105b TFT
105i TFT
106
202 TFT
203
302 TFT
303 current mirror circuit 311 metal film 312 gate electrode 313 gate electrode 314 gate insulating film 315 island semiconductor region 316 island semiconductor region 318 mask 321 source region or drain region 322 source region or drain region 331 source electrode or drain electrode 332 source electrode Or drain electrode 336 protective electrode 337 protective electrode 341 source electrode or drain electrode 342 source electrode or drain electrode 400 wiring 401 wiring 403 wiring 404 wiring 405 wiring 406 wiring 407 wiring 410 wiring 411 wiring 413 wiring 414 wiring 415 wiring 416 wiring 417 wiring 420 Wiring 421 Wiring 423 Wiring 424 Wiring 425 Wiring 426 Wiring 427 Wiring 430 Wiring 431 Wiring 433 Wiring 434 Wiring 435 Wiring 436 Wiring Wiring 437 wiring 440 wiring 441 wiring 443 wiring 444 wiring 445 wiring 446 wiring 447 wiring 450 wiring 451 wiring 453 wiring 454 wiring 455 wiring 456 wiring 457 wiring 470 wiring 471 wiring 472 wiring 473 wiring 474 wiring 475 wiring 476 wiring 477 wiring 478 wiring Wiring 501 wiring 503 wiring 504 wiring 505 wiring 506 wiring 507 wiring 510 wiring 511 wiring 513 wiring 514 wiring 515 wiring 516 wiring 517 wiring 520 wiring 521 wiring 523 wiring 524 wiring 525 wiring 526 wiring 527 wiring 530 wiring 531 wiring 535 wiring 534 wiring 535 wiring 534 Wiring 536 Wiring 537 Wiring 540 Wiring 541 Wiring 543 Wiring 544 Wiring 545 Wiring 546 Wiring 550 Wiring 551 Wiring 553 Wiring 5 4 wire 555 wire 556 wire 557 wire 701 body (A)
702 Body (B)
709 Display panel (B)
710
Claims (5)
前記薄膜トランジスタは、チャネル形成領域、ソース領域またはドレイン領域を有する島状半導体膜、ゲート絶縁膜、ゲート電極、ソース電極またはドレイン電極を有しており、
前記カレントミラー回路は寄生抵抗を有し、
前記寄生抵抗を補正する補正抵抗が設置されており、または、
前記補正抵抗は、前記ゲート電極の寄生抵抗、前記ソース電極の寄生抵抗、前記ドレイン電極の寄生抵抗を補正することを特徴とする半導体装置。 A current mirror circuit having at least two thin film transistors;
The thin film transistor has a channel formation region, an island-shaped semiconductor film having a source region or a drain region, a gate insulating film, a gate electrode, a source electrode or a drain electrode,
The current mirror circuit has a parasitic resistance;
A correction resistor for correcting the parasitic resistance is installed, or
The semiconductor device according to claim 1, wherein the correction resistor corrects a parasitic resistance of the gate electrode, a parasitic resistance of the source electrode, and a parasitic resistance of the drain electrode.
ゲート電極と、ソース電極と、ドレイン電極を含む第2のトランジスタと、
第1のトランジスタのドレイン電極、第2のトランジスタのドレイン電極に電気的に接続された第1の端子と、
第1のトランジスタのソース電極、第2のトランジスタのソース電極に電気的に接続された第2の端子と、
を有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、接点を介して前記第2のトランジスタのゲート電極に接続され、かつ、前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のトランジスタのドレイン電極に電気的に接続され、
前記第1の端子から、前記第1のトランジスタのドレイン電極及び前記第1のトランジスタのソース電極を通って、第2の端子までの経路である第1の経路の抵抗値と、前記第1の端子から、第2のトランジスタのドレイン電極及び前記第2のトランジスタのソース電極を通って、第2の端子までの経路である第2の経路の抵抗値が同じになるように、前記第1の経路もしくは前記第2の経路の一方または双方に補正抵抗を形成し、
前記第1のトランジスタのゲート電極から前記接点までの経路である第3の経路の抵抗値と、前記第2のトランジスタのゲート電極から前記接点までの経路である第4の経路の抵抗値が同じになるように、前記第3の経路もしくは前記第4の経路の一方または双方に補正抵抗を形成することを特徴とする半導体装置。 A first transistor including a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode;
A second transistor including a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode;
A first terminal electrically connected to a drain electrode of the first transistor and a drain electrode of the second transistor;
A source electrode of the first transistor, a second terminal electrically connected to the source electrode of the second transistor,
Have
The gate electrode of the first transistor is connected to the gate electrode of the second transistor through a contact, and the gate electrode of the first transistor is electrically connected to the drain electrode of the first transistor. Connected,
A resistance value of a first path which is a path from the first terminal to the second terminal through the drain electrode of the first transistor and the source electrode of the first transistor; The resistance of the second path, which is the path from the terminal to the second terminal through the drain electrode of the second transistor and the source electrode of the second transistor, is the same. Forming a correction resistor in one or both of the path and the second path;
The resistance value of the third path, which is the path from the gate electrode of the first transistor to the contact point, and the resistance value of the fourth path, which is the path from the gate electrode of the second transistor to the contact point, are the same. The semiconductor device is characterized in that a correction resistor is formed in one or both of the third path and the fourth path.
前記補正抵抗は、前記ゲート電極と同じ材料を含む配線を有することを特徴とする半導体装置。 In claim 1 or claim 2,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the correction resistor has a wiring containing the same material as the gate electrode.
前記補正抵抗は、前記ソース電極またはドレイン電極と同じ材料を含む配線を有することを特徴とする半導体装置。 In claim 1 or claim 2,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the correction resistor includes a wiring including the same material as the source electrode or the drain electrode.
前記補正抵抗は、前記ソース領域またはドレイン領域と同じ材料を含む配線を有することを特徴とする半導体装置。 In claim 1 or claim 2,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the correction resistor includes a wiring containing the same material as the source region or the drain region.
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