JP4997692B2 - Thin film transistor panel and manufacturing method thereof - Google Patents

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この発明は薄膜トランジスタパネル及びその製造方法に関し、特に、ポリシリコン薄膜トランジスタとアモルファスシリコン薄膜トランジスタとを備えた薄膜トランジスタパネル及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a thin film transistor panel and a method for manufacturing the same, and more particularly to a thin film transistor panel including a polysilicon thin film transistor and an amorphous silicon thin film transistor and a method for manufacturing the same.

画像読取装置には、例えば、ガラス基板上のほぼ中央部の画像読取領域に複数のフォトセンサを配置し、ガラス基板上の画像読取領域の外側に、フォトセンサを駆動するための半導体チップを配置したものがある(例えば、特許文献1参照)。   In the image reading apparatus, for example, a plurality of photosensors are arranged in an image reading area in a substantially central portion on a glass substrate, and a semiconductor chip for driving the photosensors is arranged outside the image reading area on the glass substrate. (For example, refer to Patent Document 1).

しかしながら、このような画像読取装置では、画像読取領域に対してその外側に配置された半導体チップが上方に突出しているため、例えば指紋読取装置として用いた場合、被写体である指が半導体チップに当接すると、指を画像読取領域に所期の通り密接させることができず、適切な指紋読取動作が実行されず、誤動作等の不具合が生じる要因となってしまう。   However, in such an image reading device, since the semiconductor chip arranged outside the image reading region protrudes upward, for example, when used as a fingerprint reading device, a finger as a subject touches the semiconductor chip. If contact is made, the finger cannot be brought into close contact with the image reading area as expected, and an appropriate fingerprint reading operation is not performed, which causes a malfunction such as a malfunction.

そこで、このような半導体チップの上方への突出による不具合を回避するために、画像読取領域からある程度離れた位置に半導体チップを配置する構成を採用することが考えられるが、このようにした場合には、装置全体が大型化し、携帯機器等への搭載を考慮した場合、好ましくない。   Therefore, in order to avoid such a problem due to the upward protrusion of the semiconductor chip, it may be possible to adopt a configuration in which the semiconductor chip is arranged at a position somewhat away from the image reading area. Is not preferable when the entire apparatus becomes large and is considered to be mounted on a portable device or the like.

一方、アクティブマトリクス型の液晶表示装置には、例えば、ガラス基板上にアモルファスシリコン薄膜を成膜し、このアモルファスシリコン薄膜のうち、ポリシリコン薄膜トランジスタ形成領域のみを選択的に結晶化してポリシリコン薄膜を形成し、アモルファスシリコン薄膜形成領域にアモルファスシリコン薄膜トランジスタを形成し、ポリシリコン薄膜形成領域にポリシリコン薄膜トランジスタを形成するようにしたものがある(例えば、特許文献2参照)。   On the other hand, in an active matrix type liquid crystal display device, for example, an amorphous silicon thin film is formed on a glass substrate, and only the polysilicon thin film transistor forming region is selectively crystallized to selectively form a polysilicon thin film. There is one in which an amorphous silicon thin film transistor is formed in an amorphous silicon thin film formation region and a polysilicon thin film transistor is formed in a polysilicon thin film formation region (see, for example, Patent Document 2).

そして、このような液晶表示装置では、ガラス基板上のほぼ中央部の画像表示領域にスイッチング素子としてのアモルファスシリコン薄膜トランジスタを形成し、ガラス基板上の画像表示領域の外側に、アモルファスシリコン薄膜トランジスタを駆動するための駆動回路部としてのポリシリコン薄膜トランジスタを形成すると、最上面がほぼ平坦となる。そこで、このような構造を指紋読取装置に採用すると、駆動回路部を画像読取領域から必要以上に離す必要はなく、装置全体を小型化することができる。   In such a liquid crystal display device, an amorphous silicon thin film transistor is formed as a switching element in an image display region in a substantially central portion on the glass substrate, and the amorphous silicon thin film transistor is driven outside the image display region on the glass substrate. When a polysilicon thin film transistor is formed as a drive circuit section for the purpose, the uppermost surface becomes substantially flat. Therefore, when such a structure is adopted in the fingerprint reading apparatus, it is not necessary to separate the drive circuit unit from the image reading area more than necessary, and the entire apparatus can be downsized.

特開平8−8414号公報(図3)JP-A-8-8414 (FIG. 3) 特公平5−9794号公報Japanese Patent Publication No. 5-9794

しかしながら、特許文献2に記載の液晶表示装置では、ガラス基板上に成膜されたアモルファスシリコン薄膜のうち、ポリシリコン薄膜トランジスタ形成領域(駆動回路部形成領域)のみを選択的に結晶化してポリシリコン薄膜を形成しているので、ポリシリコン薄膜を部分的に形成する工程が必要となる。   However, in the liquid crystal display device described in Patent Document 2, only the polysilicon thin film transistor formation region (drive circuit portion formation region) is selectively crystallized out of the amorphous silicon thin film formed on the glass substrate. Therefore, a step of partially forming a polysilicon thin film is required.

このため、アモルファスシリコン薄膜の結晶化を例えばレーザ照射により行なう場合には、レーザ照射位置を高精度に制御するとともに、細いレーザビームをスキャンさせてアモルファスシリコン薄膜を選択的に結晶化することが必要となり、ひいては製造装置の高精度化が必要であるとともに、結晶化工程に比較的長い時間を要し、製造コストの上昇を招くという問題があった。   For this reason, when crystallization of an amorphous silicon thin film is performed by laser irradiation, for example, it is necessary to control the laser irradiation position with high accuracy and to selectively crystallize the amorphous silicon thin film by scanning a thin laser beam. As a result, it is necessary to increase the precision of the manufacturing apparatus, and it takes a relatively long time for the crystallization process, resulting in an increase in manufacturing cost.

また、アモルファスシリコン薄膜の結晶化は、アモルファスシリコン薄膜を600℃程度に加熱処理することによって行なわれるものであるため、結晶化する領域と結晶化しない領域を明確に分離することが難しく、そのためにアモルファスシリコン薄膜トランジスタからなる画像表示領域とポリシリコン薄膜トランジスタからなる駆動回路部とを基板上において十分接近させて配置することが難しく、装置全体の小型化に限界があるという問題があった。   In addition, since the amorphous silicon thin film is crystallized by heating the amorphous silicon thin film to about 600 ° C., it is difficult to clearly separate the crystallized region from the non-crystallized region. There has been a problem that it is difficult to dispose the image display region made of the amorphous silicon thin film transistor and the drive circuit portion made of the polysilicon thin film transistor sufficiently close to each other on the substrate, and there is a limit to downsizing of the entire device.

そこで、この発明は、製造コストを低減することができ、また装置全体のより一層の小型化を図ることができる薄膜トランジスタパネル及びその製造方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a thin film transistor panel and a method for manufacturing the same that can reduce the manufacturing cost and can further reduce the size of the entire apparatus.

この発明は、上記目的を達成するため、基板上に、ポリシリコンからなる半導体薄膜及び複数の電極を有するポリシリコン薄膜トランジスタと、アモルファスシリコンからなる半導体薄膜及び複数の電極を有するアモルファスシリコン薄膜トランジスタと、が設けられた薄膜トランジスタパネルにおいて、前記ポリシリコン薄膜トランジスタの前記複数の電極のいずれかに接続されて、当該電極と同一の導電材料で同一の層に設けられ、接続パッドを有する第1の配線と、前記第1の配線の上部に絶縁膜を介して設けられる前記アモルファスシリコンからなる半導体薄膜と、接続パッドを有する複数の第2の配線と、互いに同一の層に設けられ複数の第3の配線と、を備え、前記複数の第2の配線のうちの一の第2の配線は、前記アモルファスシリコン薄膜トランジスタの前記複数の電極のうちの一の電極に接続されて、当該一の電極と同一の導電材料で当該一の電極と同一の層に設けられていて、前記複数の第2の配線のうちの前記一の第2の配線とは異なる他の第2の配線は、前記アモルファスシリコン薄膜トランジスタの前記複数の電極のうちの前記一の電極とは異なる層に形成された他の電極に接続されて、当該他の電極と同一の導電材料で当該他の電極と同一の層に設けられていて、前記複数の第3の配線は、当該複数の第3の配線と前記複数の第2の配線との間に少なくとも一層の絶縁膜が介在するように設けられ、前記アモルファスシリコン薄膜トランジスタの各電極とは異なる導電材料からなり、該絶縁膜の前記第2の配線の各接続パッドに対応する箇所に設けられる複数のコンタクトホールを介して、前記複数の第2の配線に電気的に接続されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a polysilicon thin film transistor having a semiconductor thin film made of polysilicon and a plurality of electrodes on a substrate, and an amorphous silicon thin film transistor having a semiconductor thin film made of amorphous silicon and a plurality of electrodes. In the thin film transistor panel provided, the first wiring connected to any of the plurality of electrodes of the polysilicon thin film transistor, provided in the same layer with the same conductive material as the electrode, and having a connection pad; a semiconductor thin film made of the amorphous silicon which is provided via an insulating film on the first wiring, and a plurality of second lines having a connection pad, and a plurality of third wiring provided in the same layer from each other the provided one of the second wiring of said plurality of second lines, the Amorufu A plurality of second wirings connected to one of the plurality of electrodes of the silicon thin film transistor, provided in the same layer as the one electrode with the same conductive material as the one electrode; The other second wiring different from the first second wiring is connected to another electrode formed in a layer different from the first electrode among the plurality of electrodes of the amorphous silicon thin film transistor. The plurality of third wirings are provided in the same layer as the other electrodes with the same conductive material as the other electrodes, and the plurality of third wirings include the plurality of third wirings and the plurality of second second electrodes. A portion corresponding to each connection pad of the second wiring of the insulating film, which is provided so that at least one insulating film is interposed between the wiring and is made of a different conductive material from each electrode of the amorphous silicon thin film transistor Provided in Via a plurality of contact holes, it is characterized in that it is electrically connected to the plurality of second wirings.

この発明によれば、アモルファスシリコン薄膜トランジスタの半導体薄膜をポリシリコン薄膜トランジスタの半導体薄膜の上に、絶縁膜を介して設けているので、ポリシリコン薄膜トランジスタの半導体薄膜を形成し、その上層に絶縁膜を形成した後に、アモルファスシリコン薄膜トランジスタの半導体薄膜を形成すればよく、したがって成膜されたアモルファスシリコン薄膜全体を結晶化してポリシリコン薄膜を形成するようにしてもよく、従来技術にあるように、成膜されたアモルファスシリコン薄膜の特定の領域を選択的に結晶化するような工程が不要となり、工程を簡略化して、製造コストを低減することができる。   According to the present invention, since the semiconductor thin film of the amorphous silicon thin film transistor is provided on the semiconductor thin film of the polysilicon thin film transistor via the insulating film, the semiconductor thin film of the polysilicon thin film transistor is formed and the insulating film is formed thereon. After that, it is sufficient to form a semiconductor thin film of an amorphous silicon thin film transistor. Therefore, the entire amorphous silicon thin film thus formed may be crystallized to form a polysilicon thin film, which is formed as in the prior art. In addition, a process for selectively crystallizing a specific region of the amorphous silicon thin film becomes unnecessary, and the manufacturing process can be reduced by simplifying the process.

また、ポリシリコン薄膜トランジスタの半導体薄膜の上層側にアモルファスシリコン薄膜トランジスタの半導体薄膜が設けられ、ポリシリコン薄膜トランジスタとアモルファスシリコン薄膜トランジスタとが異なる層に分離して形成されるため、ポリシリコン薄膜トランジスタとアモルファスシリコン薄膜トランジスタとを十分接近させて配置することができ、ひいては装置全体のより一層の小型化を図ることができる。 In addition, since the semiconductor thin film of the amorphous silicon thin film transistor is provided on the upper layer side of the semiconductor thin film of the polysilicon thin film transistor, the polysilicon thin film transistor and the amorphous silicon thin film transistor are separately formed in different layers. Can be arranged close enough to each other, and further downsizing of the entire apparatus can be achieved.

さらに、ポリシリコン薄膜トランジスタの複数の電極及びアモルファスシリコン薄膜トランジスタの複数の電極のいずれかに接続され、コンタクトホールを介して電気的に接続されて、ポリシリコン薄膜トランジスタ及びアモルファスシリコン薄膜トランジスタの各電極を相互に接続する複数の配線を備え、各配線の一部をポリシリコン薄膜トランジスタ及びアモルファスシリコン薄膜トランジスタの複数の電極の形成工程とは別に、各電極と異なる導電材料によって形成することにより、当該配線に用いる材料及び膜厚を任意に選定することができるとともに、配線の引き回しの自由度が増して高密度化を図ることができる。   Furthermore, it is connected to one of the plurality of electrodes of the polysilicon thin film transistor and the plurality of electrodes of the amorphous silicon thin film transistor, and is electrically connected through the contact hole to connect the electrodes of the polysilicon thin film transistor and the amorphous silicon thin film transistor to each other. A material and a film used for the wiring by forming a part of each wiring with a conductive material different from each electrode separately from the step of forming the plurality of electrodes of the polysilicon thin film transistor and the amorphous silicon thin film transistor. The thickness can be arbitrarily selected, and the degree of freedom of wiring can be increased to increase the density.

(第1実施形態)
図1はこの発明の第1実施形態としての、例えば画像読取装置を構成する薄膜トランジスタパネルの要部の等価回路的平面図を示す。この薄膜トランジスタパネルはガラス基板1を備えている。ガラス基板1上のほぼ中央部の画像読取領域2には、フォトセンサとしての複数の光電変換型の薄膜トランジスタ3がマトリクス状に配置されている。
(First embodiment)
FIG. 1 shows an equivalent circuit plan view of a main part of a thin film transistor panel constituting an image reading apparatus as a first embodiment of the present invention. The thin film transistor panel includes a glass substrate 1. A plurality of photoelectric conversion type thin film transistors 3 as photosensors are arranged in a matrix in the image reading region 2 in the substantially central portion on the glass substrate 1.

ガラス基板1上において画像読取領域2の右側、左側及び下側の各隣接する領域には、薄膜トランジスタ3を駆動するための後述する第1〜第3の駆動回路部4〜6が設けられている。ガラス基板1上の下端部には複数の外部接続端子7が設けられている。外部接続端子7は、後述するように、ガラス基板1上に設けられた上層接続配線及び下層接続配線を介して、第1〜第3の駆動回路部4〜6等に接続されている。   On the glass substrate 1, first to third drive circuit units 4 to 6 to be described later for driving the thin film transistor 3 are provided in the adjacent regions on the right side, the left side, and the lower side of the image reading region 2. . A plurality of external connection terminals 7 are provided at the lower end portion on the glass substrate 1. As will be described later, the external connection terminal 7 is connected to the first to third drive circuit units 4 to 6 through an upper layer connection wiring and a lower layer connection wiring provided on the glass substrate 1.

薄膜トランジスタ3は、その具体的な構造については後で説明するが、トップゲート電極8、ボトムゲート電極9及びソース・ドレイン電極10、10を備えている。トップゲート電極8は、画像読取領域2において行方向に配置されたトップゲートライン11を介して第1の駆動回路部(トップゲートドライバ)4に接続されている。ボトムゲート電極9は、画像読取領域2において行方向に配置されたボトムゲートライン12を介して第2の駆動回路部(ボトムゲートドライバ)5に接続されている。   The thin film transistor 3 includes a top gate electrode 8, a bottom gate electrode 9, and source / drain electrodes 10 and 10, which will be described in detail later. The top gate electrode 8 is connected to the first drive circuit unit (top gate driver) 4 via the top gate line 11 arranged in the row direction in the image reading region 2. The bottom gate electrode 9 is connected to a second drive circuit unit (bottom gate driver) 5 via a bottom gate line 12 arranged in the row direction in the image reading region 2.

一方のソース・ドレイン電極10は、画像読取領域2において列方向に配置されたドレインライン13を介して第3の駆動回路部(ドレインドライバ)6に接続されている。他方のソース・ドレイン電極10は、画像読取領域2等に配置された接地ライン(図示せず)を介して、外部接続端子7のうちの接地用外部接続端子に接続されている。   One source / drain electrode 10 is connected to a third drive circuit section (drain driver) 6 via a drain line 13 arranged in the column direction in the image reading region 2. The other source / drain electrode 10 is connected to a grounding external connection terminal of the external connection terminals 7 via a ground line (not shown) arranged in the image reading region 2 or the like.

次に、この薄膜トランジスタパネルの一部の具体的な構造の一例について、図2を参照して説明する。この場合、図2の左側から右側に向かって、外部接続端子7の部分の断面図、第1〜第3の駆動回路部4〜6の各一部を構成するCMOS薄膜トランジスタ21、22の部分の断面図、第1〜第5の層間コンタクトの部分の断面図、光電変換型の薄膜トランジスタ3の部分の断面図を示す。   Next, an example of a specific structure of a part of the thin film transistor panel will be described with reference to FIG. In this case, from the left side to the right side in FIG. 2, a cross-sectional view of the portion of the external connection terminal 7, and portions of the CMOS thin film transistors 21 and 22 constituting each part of the first to third drive circuit portions 4 to 6. Sectional drawing, sectional drawing of the part of the 1st-5th interlayer contact, sectional drawing of the part of the photoelectric conversion type thin-film transistor 3 are shown.

まず、第1〜第3の駆動回路部4〜6の各一部を構成するCMOS薄膜トランジスタ21、22の部分について説明する。ガラス基板1上の駆動回路部形成領域には、例えばポリシリコン薄膜トランジスタによるNMOS薄膜トランジスタ21とPMOS薄膜トランジスタ22とからなるCMOS薄膜トランジスタが設けられている。   First, the portions of the CMOS thin film transistors 21 and 22 that constitute each part of the first to third drive circuit units 4 to 6 will be described. In the drive circuit portion forming region on the glass substrate 1, a CMOS thin film transistor including an NMOS thin film transistor 21 and a PMOS thin film transistor 22 made of, for example, a polysilicon thin film transistor is provided.

各薄膜トランジスタ21、22は、ガラス基板1の上面に設けられた第1及び第2の下地絶縁膜23、24の上面に設けられたポリシリコンからなる半導体薄膜25、26を備えている。この場合、第1の下地絶縁膜23は窒化シリコンからなり、第2の下地絶縁膜24は酸化シリコンからなっている。   Each of the thin film transistors 21 and 22 includes semiconductor thin films 25 and 26 made of polysilicon provided on the upper surfaces of the first and second base insulating films 23 and 24 provided on the upper surface of the glass substrate 1. In this case, the first base insulating film 23 is made of silicon nitride, and the second base insulating film 24 is made of silicon oxide.

NMOS薄膜トランジスタ21は、例えばLDD(Lightly Doped Drain)構造を有して構成されている。すなわち、NMOS薄膜トランジスタ21の半導体薄膜25の中央部は真性領域からなるチャネル領域25aとされ、その両側はn型不純物低濃度領域からなるソース・ドレイン領域25bとされ、さらにその両側はn型不純物高濃度領域からなるソース・ドレイン領域25cとされている。一方、PMOS薄膜トランジスタ22の半導体薄膜26の中央部は真性領域からなるチャネル領域26aとされ、その両側はp型不純物高濃度領域からなるソース・ドレイン領域26bとされている。   The NMOS thin film transistor 21 has, for example, an LDD (Lightly Doped Drain) structure. That is, the central portion of the semiconductor thin film 25 of the NMOS thin film transistor 21 is a channel region 25a made of an intrinsic region, both sides thereof are a source / drain region 25b made of an n-type impurity low concentration region, and both sides thereof are n-type impurity high The source / drain region 25c is formed of a concentration region. On the other hand, the central portion of the semiconductor thin film 26 of the PMOS thin film transistor 22 is a channel region 26a made of an intrinsic region, and both sides thereof are a source / drain region 26b made of a p-type impurity high concentration region.

半導体薄膜25、26を含む第2の下地絶縁膜24の上面には酸化シリコンからなるゲート絶縁膜27が設けられている。各チャネル領域25a、26a上におけるゲート絶縁膜27の上面にはモリブデンからなるゲート電極28、29が設けられている。ゲート電極28、29を含むゲート絶縁膜27の上面には窒化シリコンからなる第1の層間絶縁膜30が設けられている。半導体薄膜25、26のソース・ドレイン領域25c、26b上における第1の層間絶縁膜30及びゲート絶縁膜27にはコンタクトホール33、34が設けられている。   A gate insulating film 27 made of silicon oxide is provided on the upper surface of the second base insulating film 24 including the semiconductor thin films 25 and 26. Gate electrodes 28 and 29 made of molybdenum are provided on the upper surface of the gate insulating film 27 on the channel regions 25a and 26a. A first interlayer insulating film 30 made of silicon nitride is provided on the upper surface of the gate insulating film 27 including the gate electrodes 28 and 29. Contact holes 33 and 34 are provided in the first interlayer insulating film 30 and the gate insulating film 27 on the source / drain regions 25 c and 26 b of the semiconductor thin films 25 and 26.

コンタクトホール33、34内及びその各近傍の第1の層間絶縁膜30の上面にはアルミニウムからなる導電体層35、36がコンタクトホール33、34を介してソース・ドレイン領域25c、26bに接続されて設けられ、ソース・ドレイン電極及びそれに接続される配線を構成している。ここで、導電体層35、36は第1の層間絶縁膜30上に形成された部分と、コンタクトホール33、34内に充填された部分からなる。導電体層35、36を含む第1の層間絶縁膜30の上面には窒化シリコンからなる第2の層間絶縁膜37、ボトムゲート絶縁膜38、トップゲート絶縁膜39、第3の層間絶縁膜40及びオーバーコート膜41が設けられている。   Conductive layers 35 and 36 made of aluminum are connected to the source / drain regions 25c and 26b through the contact holes 33 and 34 on the upper surface of the first interlayer insulating film 30 in and near the contact holes 33 and 34, respectively. The source / drain electrodes and the wirings connected thereto are formed. Here, the conductor layers 35 and 36 include a portion formed on the first interlayer insulating film 30 and a portion filled in the contact holes 33 and 34. On the upper surface of the first interlayer insulating film 30 including the conductor layers 35 and 36, a second interlayer insulating film 37 made of silicon nitride, a bottom gate insulating film 38, a top gate insulating film 39, and a third interlayer insulating film 40 are formed. In addition, an overcoat film 41 is provided.

そして、NMOS薄膜トランジスタ21は、半導体薄膜25、ゲート絶縁膜27、ゲート電極28及びソース・ドレインを含む導電体層電極35によって構成されている。PMOS薄膜トランジスタ22は、半導体薄膜26、ゲート絶縁膜27、ゲート電極29及びソース・ドレイン電極を含む導電体層36によって構成されている。これにより、NMOS薄膜トランジスタ21とPMOS薄膜トランジスタ22とからなるCMOS薄膜トランジスタ、つまり、第1〜第3の駆動回路部4〜6は、ガラス基板1上に一体形成されている。   The NMOS thin film transistor 21 includes a semiconductor thin film 25, a gate insulating film 27, a gate electrode 28, and a conductor layer electrode 35 including a source / drain. The PMOS thin film transistor 22 includes a semiconductor thin film 26, a gate insulating film 27, a gate electrode 29, and a conductor layer 36 including source / drain electrodes. As a result, the CMOS thin film transistor composed of the NMOS thin film transistor 21 and the PMOS thin film transistor 22, that is, the first to third drive circuit units 4 to 6 are integrally formed on the glass substrate 1.

次に、光電変換型の薄膜トランジスタ3の部分について説明する。駆動回路部用の薄膜トランジスタ21、22のソース・ドレイン電極35、36を覆うように設けられた第2の層間絶縁膜37の上面にはクロム(遮光性金属)からなるボトムゲート電極9が設けられている。ボトムゲート電極9を含む第2の層間絶縁膜37の上面にはボトムゲート絶縁膜38が設けられている。ボトムゲート電極9上におけるボトムゲート絶縁膜38の上面には真性アモルファスシリコンからなる半導体薄膜42が設けられている。   Next, the photoelectric conversion type thin film transistor 3 will be described. A bottom gate electrode 9 made of chromium (light-shielding metal) is provided on the upper surface of the second interlayer insulating film 37 provided so as to cover the source / drain electrodes 35 and 36 of the thin film transistors 21 and 22 for the driving circuit section. ing. A bottom gate insulating film 38 is provided on the upper surface of the second interlayer insulating film 37 including the bottom gate electrode 9. A semiconductor thin film 42 made of intrinsic amorphous silicon is provided on the bottom gate insulating film 38 on the bottom gate electrode 9.

半導体薄膜42の上面ほぼ中央部には窒化シリコンからなるチャネル保護膜43が設けられている。チャネル保護膜43の上面両側及びその両側における半導体薄膜42の上面にはn型アモルファスシリコンからなるオーミックコンタクト層44が設けられている。オーミックコンタクト層44の上面及びその近傍のボトムゲート絶縁膜38の上面にはクロムからなるソース・ドレイン電極10が設けられている。   A channel protective film 43 made of silicon nitride is provided at substantially the center of the upper surface of the semiconductor thin film 42. Ohmic contact layers 44 made of n-type amorphous silicon are provided on both sides of the upper surface of the channel protective film 43 and on the upper surface of the semiconductor thin film 42 on both sides thereof. Source / drain electrodes 10 made of chromium are provided on the upper surface of the ohmic contact layer 44 and the upper surface of the bottom gate insulating film 38 in the vicinity thereof.

ソース・ドレイン電極10を含むボトムゲート絶縁膜38の上面にはトップゲート絶縁膜39が設けられている。半導体薄膜42上におけるトップゲート絶縁膜39の上面にはITO(透光性金属)からなるトップゲート電極8が設けられている。トップゲート電極8を含むトップゲート絶縁膜39の上面には第3の層間絶縁膜40及びオーバーコート膜41が設けられている。   A top gate insulating film 39 is provided on the upper surface of the bottom gate insulating film 38 including the source / drain electrodes 10. A top gate electrode 8 made of ITO (translucent metal) is provided on the top surface of the top gate insulating film 39 on the semiconductor thin film 42. A third interlayer insulating film 40 and an overcoat film 41 are provided on the top surface of the top gate insulating film 39 including the top gate electrode 8.

そして、光電変換型の薄膜トランジスタ3は、ボトムゲート電極9、ボトムゲート絶縁膜38、半導体薄膜42、チャネル保護膜43、オーミックコンタクト層44及びソース・ドレイン電極10によって構成されたボトムゲート型の選択用薄膜トランジスタと、トップゲート電極8、トップゲート絶縁膜39、半導体薄膜42、チャネル保護膜43、オーミックコンタクト層44及びソース・ドレイン電極10によって構成されたトップゲート型のセンサ用薄膜トランジスタと、によって構成されている。これにより、光電変換型の薄膜トランジスタ3は、ガラス基板1上に一体形成されている。   The photoelectric conversion type thin film transistor 3 is a bottom gate type selection circuit constituted by the bottom gate electrode 9, the bottom gate insulating film 38, the semiconductor thin film 42, the channel protective film 43, the ohmic contact layer 44, and the source / drain electrodes 10. The thin film transistor includes a top gate electrode 8, a top gate insulating film 39, a semiconductor thin film 42, a channel protective film 43, an ohmic contact layer 44, and a source / drain electrode 10. Yes. Thus, the photoelectric conversion type thin film transistor 3 is integrally formed on the glass substrate 1.

次に、外部接続端子7の部分について説明する。アルミニウムからなる外部接続端子7は、第1の層間絶縁膜30の上面に設けられ、オーバーコート膜41、第3の層間絶縁膜40、トップゲート絶縁膜39、ボトムゲート絶縁膜38及び第2の層間絶縁膜37に設けられた開口部45を介して露出されている。   Next, the external connection terminal 7 will be described. The external connection terminal 7 made of aluminum is provided on the upper surface of the first interlayer insulating film 30, and has an overcoat film 41, a third interlayer insulating film 40, a top gate insulating film 39, a bottom gate insulating film 38, and a second gate insulating film 38. It is exposed through an opening 45 provided in the interlayer insulating film 37.

次に、第1〜第5の層間コンタクトの部分について説明する。第1の層間コンタクトの部分においては、第1の層間絶縁膜30の上面に設けられ、導電体層35、36と同一の層に設けられ、同じアルミニウムからなる第1の上層接続配線46は、第1の層間絶縁膜30に設けられたコンタクトホール47を介して、ゲート絶縁膜27の上面にゲート電極28、29と同一の層に設けられて同じモリブデンからなり、ゲート電極28、29に接続された第1の下層接続配線48の接続パッド部に接続されている。   Next, the first to fifth interlayer contact portions will be described. In the first interlayer contact portion, the first upper layer connection wiring 46 provided on the upper surface of the first interlayer insulating film 30 and provided in the same layer as the conductor layers 35 and 36, and made of the same aluminum, Via the contact hole 47 provided in the first interlayer insulating film 30, the upper surface of the gate insulating film 27 is provided in the same layer as the gate electrodes 28 and 29 and is made of the same molybdenum and is connected to the gate electrodes 28 and 29. The first lower layer connection wiring 48 is connected to the connection pad portion.

第2の層間コンタクトの部分においては、第3の層間絶縁膜40の上面に設けられたモリブデンからなる第2の上層接続配線49は、第3の層間絶縁膜40、トップゲート絶縁膜39、ボトムゲート絶縁膜38及び第2の層間絶縁膜37に設けられたコンタクトホール50を介して、第1の層間絶縁膜30の上面に導電体層35、36と同一の層に設けられ、同じアルミニウムからなる第2の下層接続配線51の接続パッド部に接続されている。ここで、第2の上層接続配線49は、第3の層間絶縁膜40の上面に形成された部分と、コンタクトホール50内に充填された部分からなる。   In the second interlayer contact portion, the second upper layer connection wiring 49 made of molybdenum provided on the upper surface of the third interlayer insulating film 40 includes the third interlayer insulating film 40, the top gate insulating film 39, and the bottom. Via the contact hole 50 provided in the gate insulating film 38 and the second interlayer insulating film 37, it is provided in the same layer as the conductor layers 35 and 36 on the upper surface of the first interlayer insulating film 30, and is made of the same aluminum. The second lower layer connection wiring 51 is connected to the connection pad portion. Here, the second upper layer connection wiring 49 includes a portion formed on the upper surface of the third interlayer insulating film 40 and a portion filled in the contact hole 50.

第3の層間コンタクトの部分においては、第3の層間絶縁膜40の上面に設けられたモリブデンからなる第3の上層接続配線52は、第3の層間絶縁膜40、トップゲート絶縁膜39及びボトムゲート絶縁膜38に設けられたコンタクトホール53を介して、第2の層間絶縁膜37の上面にボトムゲート電極9と同一の層に設けられ、同じクロムからなる第3の下層接続配線54の接続パッド部に接続されている。ここで、第3の上層接続配線52は、第3の層間絶縁膜40の上面に形成された部分と、コンタクトホール53内に充填された部分からなる。   In the third interlayer contact portion, the third upper layer connection wiring 52 made of molybdenum provided on the upper surface of the third interlayer insulating film 40 includes the third interlayer insulating film 40, the top gate insulating film 39, and the bottom. Connection of a third lower layer connection wiring 54 made of the same chromium and provided in the same layer as the bottom gate electrode 9 on the upper surface of the second interlayer insulating film 37 through a contact hole 53 provided in the gate insulating film 38. Connected to the pad section. Here, the third upper layer connection wiring 52 includes a portion formed on the upper surface of the third interlayer insulating film 40 and a portion filled in the contact hole 53.

第4の層間コンタクトの部分においては、第3の層間絶縁膜40の上面に設けられたモリブデンからなる第4の上層接続配線55は、第3の層間絶縁膜40及びトップゲート絶縁膜39に設けられたコンタクトホール56を介して、ボトムゲート絶縁膜38の上面にソース・ドレイン電極10と同一の層に設けられ、同じクロムからなる第4の下層接続配線57の接続パッド部に接続されている。すなわち、第4の上層接続配線55は、第3の層間絶縁膜40の上面に形成された部分と、コンタクトホール56内に充填された部分からなる。   In the fourth interlayer contact portion, the fourth upper layer connection wiring 55 made of molybdenum provided on the upper surface of the third interlayer insulating film 40 is provided in the third interlayer insulating film 40 and the top gate insulating film 39. The contact hole 56 is provided on the upper surface of the bottom gate insulating film 38 in the same layer as the source / drain electrode 10 and connected to the connection pad portion of the fourth lower layer connection wiring 57 made of the same chromium. . That is, the fourth upper layer connection wiring 55 includes a portion formed on the upper surface of the third interlayer insulating film 40 and a portion filled in the contact hole 56.

第5の層間コンタクトの部分においては、第3の層間絶縁膜40の上面に設けられたモリブデンからなる第5の上層接続配線58は、第3の層間絶縁膜40に設けられたコンタクトホール59を介して、トップゲート絶縁膜39の上面にトップゲート電極8と同一の層に設けられ、同じITOからなる第5の下層接続配線60の接続パッド部に接続されている。ここで、第5の上層接続配線58は、第3の層間絶縁膜40の上面に形成された部分と、コンタクトホール59内に充填された部分からなる。   In the fifth interlayer contact portion, the fifth upper layer connection wiring 58 made of molybdenum provided on the upper surface of the third interlayer insulating film 40 has a contact hole 59 provided in the third interlayer insulating film 40. Accordingly, the upper gate insulating film 39 is provided in the same layer as the top gate electrode 8 on the upper surface, and is connected to the connection pad portion of the fifth lower layer connection wiring 60 made of the same ITO. Here, the fifth upper layer connection wiring 58 includes a portion formed on the upper surface of the third interlayer insulating film 40 and a portion filled in the contact hole 59.

次に、図2に示す各部の電気的接続について説明する。光電変換型の薄膜トランジスタ3のボトムゲート電極9は、第3の下層接続配線54、第3の上層接続配線52、第2の上層接続配線49及び第2の下層接続配線51の各導電体層を介して、つまり図1に示すボトムゲートライン12を介して、第2の駆動回路部(ボトムゲートドライバ)5の薄膜トランジスタ21、22のソース・ドレイン電極35、36に接続されている。   Next, the electrical connection of each part shown in FIG. 2 will be described. The bottom gate electrode 9 of the photoelectric conversion type thin film transistor 3 is formed by connecting the conductor layers of the third lower layer connection wiring 54, the third upper layer connection wiring 52, the second upper layer connection wiring 49 and the second lower layer connection wiring 51. Through the bottom gate line 12 shown in FIG. 1, the source / drain electrodes 35 and 36 of the thin film transistors 21 and 22 of the second drive circuit section (bottom gate driver) 5 are connected.

光電変換型の薄膜トランジスタ3の一方のソース・ドレイン電極10は、第4の下層接続配線57、第4の上層接続配線55、第2の上層接続配線49及び第2の下層接続配線51の各導電体層を介して、つまり図1に示すドレインライン13を介して、第3の駆動回路部(ドレインドライバ)6の薄膜トランジスタ21、22のソース・ドレイン電極35、36に接続されている。   One source / drain electrode 10 of the photoelectric conversion type thin film transistor 3 is connected to the fourth lower layer connection wiring 57, the fourth upper layer connection wiring 55, the second upper layer connection wiring 49, and the second lower layer connection wiring 51. It is connected to the source / drain electrodes 35 and 36 of the thin film transistors 21 and 22 of the third drive circuit section (drain driver) 6 through the body layer, that is, through the drain line 13 shown in FIG.

光電変換型の薄膜トランジスタ3の他方のソース・ドレイン電極10は、第4の下層接続配線57、第4の上層接続配線55、第2の上層接続配線49及び第2の下層接続配線51の各導電体層を介して、つまり図1において図示しない接地ラインを介して、外部接続端子7のうちの接地用外部接続端子に接続されている。   The other source / drain electrode 10 of the photoelectric conversion type thin film transistor 3 is connected to the fourth lower layer connection wiring 57, the fourth upper layer connection wiring 55, the second upper layer connection wiring 49, and the second lower layer connection wiring 51. It is connected to the grounding external connection terminal among the external connection terminals 7 via the body layer, that is, via a ground line (not shown in FIG. 1).

光電変換型の薄膜トランジスタ3のトップゲート電極8は、第5の下層接続配線60、第5の上層接続配線58、第2の上層接続配線49及び第2の下層接続配線51の各導電体層を介して、つまり図1に示すトップゲートライン11を介して、第1の駆動回路部(トップゲートドライバ)4の薄膜トランジスタ21、22のソース・ドレイン電極35、36に接続されている。   The top gate electrode 8 of the photoelectric conversion type thin film transistor 3 includes the conductor layers of the fifth lower layer connection wiring 60, the fifth upper layer connection wiring 58, the second upper layer connection wiring 49 and the second lower layer connection wiring 51. Through the top gate line 11 shown in FIG. 1, the source / drain electrodes 35 and 36 of the thin film transistors 21 and 22 of the first drive circuit section (top gate driver) 4 are connected.

駆動回路部用の薄膜トランジスタ21、22のゲート電極28、29は、第1の下層接続配線48及び第1の上層接続配線46を介して、外部接続端子7に接続されている。駆動回路部用の薄膜トランジスタ21、22のソース・ドレイン電極35、36は、第1の層間絶縁膜30の上面に設けられた接続配線(図示せず)を介して、外部接続端子7に接続されている。   The gate electrodes 28 and 29 of the thin film transistors 21 and 22 for the drive circuit section are connected to the external connection terminal 7 via the first lower layer connection wiring 48 and the first upper layer connection wiring 46. The source / drain electrodes 35 and 36 of the thin film transistors 21 and 22 for the drive circuit section are connected to the external connection terminal 7 through connection wiring (not shown) provided on the upper surface of the first interlayer insulating film 30. ing.

ここで、本実施形態における第2〜第5の上層接続配線49、52、55、58をなす導電体層は、光電変換型の薄膜トランジスタ3のトップゲート電極8を覆うように設けられた第3の層間絶縁膜40の上面に設けられている。そして、第2〜第5の上層接続配線49、52、55、58は、光電変換型の薄膜トランジスタ3のボトムゲート電極9、ソース・ドレイン電極10、トップゲート電極8、及び駆動回路部用の薄膜トランジスタ21、22のソース・ドレイン電極を含む導電体層35、36のいずれとも異なる導電体層によって形成されている。   Here, the conductor layers forming the second to fifth upper layer connection wirings 49, 52, 55, and 58 in the present embodiment are provided to cover the top gate electrode 8 of the photoelectric conversion type thin film transistor 3. The upper surface of the interlayer insulating film 40 is provided. The second to fifth upper layer connection wirings 49, 52, 55, and 58 are the bottom gate electrode 9, the source / drain electrode 10, the top gate electrode 8 of the photoelectric conversion type thin film transistor 3, and the thin film transistor for the driving circuit section. The conductive layers 35 and 36 including the source / drain electrodes 21 and 22 are formed of a different conductive layer.

次に、この薄膜トランジスタパネルの製造方法の一例について説明する。まず、図3に示すように、ガラス基板1の上面に、プラズマCVD法により、窒化シリコンからなる第1の下地絶縁膜23(膜厚2000Å程度)、酸化シリコンからなる第2の下地絶縁膜24(膜厚1000Å程度)及びアモルファスシリコン薄膜61(膜厚500Å程度)を連続して成膜する。ここで、アモルファスシリコン薄膜61を成膜する工程は、概ね300℃程度を最高温度とする温度条件(第2の温度条件)で行なわれる。   Next, an example of a method for manufacturing the thin film transistor panel will be described. First, as shown in FIG. 3, a first base insulating film 23 (thickness of about 2000 mm) made of silicon nitride and a second base insulating film 24 made of silicon oxide are formed on the upper surface of the glass substrate 1 by plasma CVD. (A film thickness of about 1000 mm) and an amorphous silicon thin film 61 (film thickness of about 500 mm) are continuously formed. Here, the step of forming the amorphous silicon thin film 61 is performed under a temperature condition (second temperature condition) in which about 300 ° C. is the maximum temperature.

次に、水素含有量の多いプラズマCVD法で成膜したアモルファスシリコン薄膜61の含有水素を除去するために、窒素ガス雰囲気中において500℃程度の温度で1時間程度の脱水素処理を行なう。この脱水素処理は、アモルファスシリコン薄膜61に後工程でエキシマレーザの照射により高エネルギーを与えると、アモルファスシリコン薄膜61中の水素が突沸して欠陥が生じるので、これを回避するために行なうものである。   Next, in order to remove the hydrogen contained in the amorphous silicon thin film 61 formed by plasma CVD with a high hydrogen content, a dehydrogenation process is performed for about 1 hour at a temperature of about 500 ° C. in a nitrogen gas atmosphere. This dehydrogenation treatment is performed in order to avoid the occurrence of defects due to bumping of hydrogen in the amorphous silicon thin film 61 when high energy is given to the amorphous silicon thin film 61 by excimer laser irradiation in a subsequent process. is there.

次に、アモルファスシリコン薄膜61に上面側からエキシマレーザを照射することにより、アモルファスシリコン薄膜61を結晶化してポリシリコン薄膜62を形成する。ここで、アモルファスシリコン薄膜61を結晶化してポリシリコン薄膜62とする工程は、概ね600℃程度を最高温度とする温度条件(第1の温度条件)で行なわれる。   Next, by irradiating the amorphous silicon thin film 61 with an excimer laser from the upper surface side, the amorphous silicon thin film 61 is crystallized to form a polysilicon thin film 62. Here, the step of crystallizing the amorphous silicon thin film 61 to form the polysilicon thin film 62 is performed under a temperature condition (first temperature condition) where the maximum temperature is approximately 600 ° C.

次に、ポリシリコン薄膜62をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、図4に示すように、半導体薄膜25、26を形成する。次に、図5に示すように、半導体薄膜25、26を含む第2の下地絶縁膜24の上面に、プラズマCVD法により、酸化シリコンからなるゲート絶縁膜27(膜厚1000Å程度)を成膜する。次に、ゲート絶縁膜27の上面に、スパッタ法により成膜されたモリブデン膜(膜厚3000Å程度)からなる導電体層をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、ゲート電極28、29及び第1の下層接続配線48を形成する。   Next, by patterning the polysilicon thin film 62 by photolithography, semiconductor thin films 25 and 26 are formed as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 5, a gate insulating film 27 (thickness of about 1000 mm) made of silicon oxide is formed on the upper surface of the second base insulating film 24 including the semiconductor thin films 25 and 26 by plasma CVD. To do. Next, a conductor layer made of a molybdenum film (having a film thickness of about 3000 mm) formed by sputtering is patterned on the upper surface of the gate insulating film 27 by photolithography, whereby the gate electrodes 28 and 29 and the first electrode are formed. A lower layer connection wiring 48 is formed.

次に、図6に示すように、フォトリソグラフィ法により形成された、ソース・ドレイン領域26bに対応する部分に開口部を有する第1のレジストパターン(図示せず)をマスクとして、p型不純物を高濃度で注入する。一例として、ボロンイオンを加速エネルギー30keV、ドーズ量3×1015atm/cm2の条件で注入する。これにより、半導体薄膜26は、ゲート電極29下の真性領域からなるチャネル領域26aと、その両側におけるp型不純物高濃度領域からなるソース・ドレイン領域26bとを有するものとなる。この後、第1のレジストパターンを剥離する。 Next, as shown in FIG. 6, a p-type impurity is formed using a first resist pattern (not shown) formed by photolithography and having an opening in a portion corresponding to the source / drain region 26b as a mask. Inject at high concentration. As an example, boron ions are implanted under conditions of an acceleration energy of 30 keV and a dose of 3 × 10 15 atm / cm 2 . As a result, the semiconductor thin film 26 has a channel region 26a made of an intrinsic region under the gate electrode 29 and source / drain regions 26b made of p-type impurity high concentration regions on both sides thereof. Thereafter, the first resist pattern is peeled off.

次に、フォトリソグラフィ法により形成された、ソース・ドレイン領域25cに対応する部分に開口部を有する第2のレジストパターン(図示せず)をマスクとして、n型不純物を高濃度で注入する。一例として、リンイオンを加速エネルギー70keV、ドーズ量3×1015atm/cm2の条件で注入する。この後、第2のレジストパターンを剥離する。 Next, an n-type impurity is implanted at a high concentration using a second resist pattern (not shown) having an opening in a portion corresponding to the source / drain region 25c formed by photolithography. As an example, phosphorus ions are implanted under the conditions of an acceleration energy of 70 keV and a dose amount of 3 × 10 15 atm / cm 2 . Thereafter, the second resist pattern is peeled off.

次に、フォトリソグラフィ法により形成された、ソース・ドレイン領域25bに対応する部分に開口部を有する第3のレジストパターン(図示せず)をマスクとして、n型不純物を低濃度で注入する。一例として、リンイオンを加速エネルギー70keV、ドーズ量3×1013atm/cm2の条件で注入する。この後、第3のレジストパターンを剥離する。 Next, an n-type impurity is implanted at a low concentration using a third resist pattern (not shown) formed by photolithography and having an opening in a portion corresponding to the source / drain region 25b as a mask. As an example, phosphorus ions are implanted under the conditions of an acceleration energy of 70 keV and a dose of 3 × 10 13 atm / cm 2 . Thereafter, the third resist pattern is peeled off.

これにより、半導体薄膜25は、ゲート電極28下の真性領域からなるチャネル領域25aと、その両側におけるn型不純物低濃度領域からなるソース・ドレイン領域25bと、さらにその両側におけるn型不純物高濃度領域からなるソース・ドレイン領域25cとを有するものとなる。   As a result, the semiconductor thin film 25 includes a channel region 25a made of an intrinsic region under the gate electrode 28, source / drain regions 25b made of n-type impurity low concentration regions on both sides thereof, and n-type impurity high concentration regions on both sides thereof. And a source / drain region 25c.

次に、窒素ガス雰囲気中において450℃程度の温度で1時間程度の注入イオン活性化処理を行なう。ここで、第1〜第3のレジストパターンをマスクとした各イオン注入工程は、上記順序に特に制約されるものではなく、任意の順序で行なうようにしてもよく、また他の方法、例えばゲート電極28、29をマスクとしたイオン注入工程を含む方法であってもよい。   Next, implanted ion activation treatment is performed in a nitrogen gas atmosphere at a temperature of about 450 ° C. for about 1 hour. Here, the respective ion implantation steps using the first to third resist patterns as masks are not particularly limited to the above order, and may be performed in any order, and other methods such as gates are used. A method including an ion implantation process using the electrodes 28 and 29 as a mask may be used.

次に、図7に示すように、ゲート電極28、29及び第1の下層接続配線48を含むゲート絶縁膜27の上面に、プラズマCVD法により、窒化シリコンからなる第1の層間絶縁膜30(膜厚3000Å程度)を成膜する。次に、フォトリソグラフィ法により、半導体薄膜25、26のソース・ドレイン領域25c、26b上における第1の層間絶縁膜30及びゲート絶縁膜27にコンタクトホール33、34を連続して形成し、また第1の下層接続配線48の接続パッド部上における第1の層間絶縁膜30にコンタクトホール47を形成する。   Next, as shown in FIG. 7, on the upper surface of the gate insulating film 27 including the gate electrodes 28 and 29 and the first lower layer connection wiring 48, the first interlayer insulating film 30 ( A film thickness of about 3000 mm is formed. Next, contact holes 33 and 34 are continuously formed in the first interlayer insulating film 30 and the gate insulating film 27 on the source / drain regions 25c and 26b of the semiconductor thin films 25 and 26 by a photolithography method. A contact hole 47 is formed in the first interlayer insulating film 30 on the connection pad portion of the first lower layer connection wiring 48.

次に、第1の層間絶縁膜30の上面に、スパッタ法によりアルミニウム膜(膜厚5000Å程度)からなる導電体層を成膜し、コンタクトホール33、34、47内を埋め、フォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、導電体層35、36をコンタクトホール33、34を介してソース・ドレイン領域25c、26bに接続させて形成してソース・ドレイン電極及びそれに接続される配線を形成する。また第1の上層接続配線46をコンタクトホール47を介して第1の下層接続配線48の接続パッド部に接続させて形成し、さらに外部接続端子7、第2の下層接続配線51及び導電体層35、36と外部接続端子7とを接続する接続配線(図示せず)を形成する。   Next, a conductor layer made of an aluminum film (with a film thickness of about 5000 mm) is formed on the upper surface of the first interlayer insulating film 30 by sputtering, filling the contact holes 33, 34, and 47, and by photolithography. By patterning, the conductor layers 35 and 36 are formed to be connected to the source / drain regions 25c and 26b through the contact holes 33 and 34, thereby forming the source / drain electrodes and wirings connected thereto. Further, the first upper layer connection wiring 46 is formed to be connected to the connection pad portion of the first lower layer connection wiring 48 through the contact hole 47, and the external connection terminal 7, the second lower layer connection wiring 51, and the conductor layer. Connection wiring (not shown) for connecting 35 and 36 and the external connection terminal 7 is formed.

次に、図8に示すように、外部接続端子7、導電体層35、36、第1の上層接続配線46及び第2の下層接続配線51を含む第1の層間絶縁膜30の上面に、プラズマCVD法により、窒化シリコンからなる第2の層間絶縁膜37(膜厚3000Å程度)を成膜する。次に、第2の層間絶縁膜37の上面に、スパッタ法により成膜されたクロム膜(膜厚1000Å程度)からなる導電体層をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、ボトムゲート電極9及び第3の下層接続配線54を形成する。   Next, as shown in FIG. 8, on the upper surface of the first interlayer insulating film 30 including the external connection terminal 7, the conductor layers 35 and 36, the first upper layer connection wiring 46, and the second lower layer connection wiring 51, A second interlayer insulating film 37 (thickness of about 3000 mm) made of silicon nitride is formed by plasma CVD. Next, a conductive layer made of a chromium film (having a film thickness of about 1000 mm) formed by sputtering is patterned on the upper surface of the second interlayer insulating film 37 by photolithography, so that the bottom gate electrode 9 and the second gate electrode 9 and the second interlayer insulating film 37 are patterned. 3 lower connection wirings 54 are formed.

次に、図9に示すように、ボトムゲート電極9及び第3の下層接続配線54を含む第2の層間絶縁膜37の上面に、プラズマCVD法により、窒化シリコンからなるボトムゲート絶縁膜38(膜厚3000Å程度)、真性アモルファスシリコンからなる半導体薄膜形成用層42a(膜厚500Å程度)及び窒化シリコンからなるチャネル保護膜形成用層43a(膜厚1000Å程度)を連続して成膜する。この場合、真性アモルファスシリコンからなる半導体薄膜形成用層42aは、図3に示すアモルファスシリコン薄膜61の成膜の場合と同様に、概ね300℃程度の温度条件で成膜される。   Next, as shown in FIG. 9, a bottom gate insulating film 38 (made of silicon nitride) is formed on the upper surface of the second interlayer insulating film 37 including the bottom gate electrode 9 and the third lower layer connection wiring 54 by plasma CVD. The semiconductor thin film forming layer 42a (thickness of about 500 mm) made of intrinsic amorphous silicon and the channel protective film forming layer 43a (thickness of about 1000 mm) made of silicon nitride are successively formed. In this case, the semiconductor thin film forming layer 42a made of intrinsic amorphous silicon is formed under a temperature condition of about 300 ° C. as in the case of forming the amorphous silicon thin film 61 shown in FIG.

次に、チャネル保護膜形成用層43aをフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、図10に示すように、チャネル保護膜43を形成する。次に、図11に示すように、チャネル保護膜43を含む半導体薄膜形成用層42aの上面に、プラズマCVD法により、n型アモルファスシリコンからなるオーミックコンタクト層形成用層44a(膜厚250Å程度)を成膜する。この場合も、n型アモルファスシリコンからなるオーミックコンタクト層形成用層44aは、図3に示すアモルファスシリコン薄膜61の成膜の場合と同様に、概ね300℃程度の温度条件で成膜される。   Next, the channel protective film formation layer 43a is patterned by photolithography, thereby forming the channel protective film 43 as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 11, an ohmic contact layer forming layer 44a (film thickness of about 250 mm) made of n-type amorphous silicon is formed on the upper surface of the semiconductor thin film forming layer 42a including the channel protective film 43 by plasma CVD. Is deposited. Also in this case, the ohmic contact layer forming layer 44a made of n-type amorphous silicon is formed under a temperature condition of about 300 ° C. as in the case of forming the amorphous silicon thin film 61 shown in FIG.

次に、オーミックコンタクト層形成用層44a及び半導体薄膜形成用層42aをフォトリソグラフィ法により連続してパターニングすることにより、図12に示すように、オーミックコンタクト層44及び半導体薄膜42を形成する。次に、図13に示すように、オーミックコンタクト層44及びボトムゲート絶縁膜38の上面に、スパッタ法により成膜されたクロム膜(膜厚500Å程度)からなる導電体層をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、ソース・ドレイン電極10及び第4の下層接続配線57を形成する。   Next, the ohmic contact layer forming layer 44a and the semiconductor thin film forming layer 42a are successively patterned by a photolithography method to form the ohmic contact layer 44 and the semiconductor thin film 42 as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 13, a conductor layer made of a chromium film (having a thickness of about 500 mm) formed by sputtering is formed on the upper surfaces of the ohmic contact layer 44 and the bottom gate insulating film 38 by photolithography. Thus, the source / drain electrodes 10 and the fourth lower layer connection wiring 57 are formed.

次に、図14に示すように、ソース・ドレイン電極10及び第4の下層接続配線57を含むボトムゲート絶縁膜38の上面に、プラズマCVD法により、窒化シリコンからなるトップゲート絶縁膜39(膜厚3000Å程度)を成膜する。次に、トップゲート絶縁膜39の上面に、スパッタ法により成膜されたITO膜(膜厚500Å程度)からなる導電体層をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、トップゲート電極8及び第5の下層接続配線60を形成する。   Next, as shown in FIG. 14, a top gate insulating film 39 (film) made of silicon nitride is formed on the upper surface of the bottom gate insulating film 38 including the source / drain electrodes 10 and the fourth lower layer connection wiring 57 by plasma CVD. A film having a thickness of about 3000 mm is formed. Next, a conductive layer made of an ITO film (having a thickness of about 500 mm) formed by sputtering is patterned on the top surface of the top gate insulating film 39 by photolithography, whereby the top gate electrode 8 and the fifth gate A lower layer connection wiring 60 is formed.

次に、図15に示すように、トップゲート電極8及び第5の下層接続配線60を含むトップゲート絶縁膜39の上面に、プラズマCVD法により、窒化シリコンからなる第3の層間絶縁膜40(膜厚2000Å程度)を成膜する。   Next, as shown in FIG. 15, a third interlayer insulating film 40 (made of silicon nitride) is formed on the upper surface of the top gate insulating film 39 including the top gate electrode 8 and the fifth lower layer connection wiring 60 by plasma CVD. A film thickness of about 2000 mm) is formed.

次に、フォトリソグラフィ法により、第2の下層接続配線51の接続パッド部上における第3の層間絶縁膜40、トップゲート絶縁膜39、ボトムゲート絶縁膜38及び第2の層間絶縁膜37にコンタクトホール50を連続して形成し、また第3の下層接続配線54の接続パッド部上における第3の層間絶縁膜40、トップゲート絶縁膜39及びボトムゲート絶縁膜38にコンタクトホール53を連続して形成し、また第4の下層接続配線57の接続パッド部上における第3の層間絶縁膜40及びトップゲート絶縁膜39にコンタクトホール56を連続して形成し、さらに第5の下層接続配線60の接続パッド部上における第3の層間絶縁膜40にコンタクトホール59を形成する。   Next, the third interlayer insulating film 40, the top gate insulating film 39, the bottom gate insulating film 38, and the second interlayer insulating film 37 on the connection pad portion of the second lower layer connection wiring 51 are contacted by photolithography. The hole 50 is formed continuously, and the contact hole 53 is continuously formed in the third interlayer insulating film 40, the top gate insulating film 39, and the bottom gate insulating film 38 on the connection pad portion of the third lower layer connection wiring 54. The contact hole 56 is continuously formed in the third interlayer insulating film 40 and the top gate insulating film 39 on the connection pad portion of the fourth lower layer connection wiring 57, and the fifth lower connection wiring 60 is further formed. A contact hole 59 is formed in the third interlayer insulating film 40 on the connection pad portion.

次に、第3の層間絶縁膜40の上面に、スパッタ法によりモリブデン膜(膜厚5000Å程度)からなる導電体層を成膜し、コンタクトホール50、53、56、59内を埋め、フォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、第2の上層接続配線49をコンタクトホール50を介して第2の下層接続配線51の接続パッド部に接続させて形成し、また第3の上層接続配線52をコンタクトホール53を介して第3の下層接続配線54の接続パッド部に接続させて形成し、また第4の上層接続配線55をコンタクトホール56を介して第4の下層接続配線57の接続パッド部に接続させて形成し、さらに第5の上層接続配線58をコンタクトホール59を介して第5の下層接続配線60の接続パッド部に接続させて形成する。   Next, a conductor layer made of a molybdenum film (thickness of about 5000 mm) is formed on the upper surface of the third interlayer insulating film 40 by sputtering, and the contact holes 50, 53, 56, 59 are filled, and photolithography is performed. By patterning by the method, the second upper layer connection wiring 49 is formed to be connected to the connection pad portion of the second lower layer connection wiring 51 through the contact hole 50, and the third upper layer connection wiring 52 is formed in the contact hole. 53 and connected to the connection pad portion of the third lower layer connection wiring 54, and the fourth upper layer connection wiring 55 is connected to the connection pad portion of the fourth lower layer connection wiring 57 through the contact hole 56. Further, the fifth upper layer connection wiring 58 is connected to the connection pad portion of the fifth lower layer connection wiring 60 through the contact hole 59.

次に、図2に示すように、第2〜第5の上層接続配線49、52、55、58を含む第3の層間絶縁膜40の上面に、プラズマCVD法により、窒化シリコンからなるオーバーコート膜41(膜厚6000Å程度)を成膜する。次に、外部接続端子7上におけるオーバーコート膜41、第3の層間絶縁膜40、トップゲート絶縁膜39、ボトムゲート絶縁膜38及び第2の層間絶縁膜37に、フォトリソグラフィ法により、開口部45を連続して形成する。かくして、図2に示す薄膜トランジスタパネルが得られる。   Next, as shown in FIG. 2, an overcoat made of silicon nitride is formed on the upper surface of the third interlayer insulating film 40 including the second to fifth upper layer connection wirings 49, 52, 55, 58 by plasma CVD. A film 41 (film thickness of about 6000 mm) is formed. Next, an opening is formed in the overcoat film 41, the third interlayer insulating film 40, the top gate insulating film 39, the bottom gate insulating film 38, and the second interlayer insulating film 37 on the external connection terminal 7 by photolithography. 45 is formed continuously. Thus, the thin film transistor panel shown in FIG. 2 is obtained.

ところで、上記製造方法では、光電変換型の薄膜トランジスタ3のアモルファスシリコンからなる半導体薄膜42を駆動回路部用の薄膜トランジスタ21、22のポリシリコンからなる半導体薄膜25、26よりも上層側に設けているので、駆動回路部用の薄膜トランジスタ21、22のポリシリコンからなる半導体薄膜25、26を形成した後に、その上層に光電変換型の薄膜トランジスタ3のアモルファスシリコンからなる半導体薄膜42を形成すればよく、したがって成膜されたアモルファスシリコン薄膜61全体を結晶化してポリシリコン薄膜62を形成するようにしてもよく、従来技術にあるように、成膜されたアモルファスシリコン薄膜の特定の領域を選択的に結晶化するような工程が不要となり、工程を簡略化して、製造コストを低減することができる。   In the above manufacturing method, the semiconductor thin film 42 made of amorphous silicon of the photoelectric conversion type thin film transistor 3 is provided on the upper layer side of the semiconductor thin films 25 and 26 made of polysilicon of the thin film transistors 21 and 22 for the drive circuit section. After forming the semiconductor thin films 25 and 26 made of polysilicon of the thin film transistors 21 and 22 for the driving circuit section, the semiconductor thin film 42 made of amorphous silicon of the photoelectric conversion type thin film transistor 3 may be formed on the upper layer, and thus the formation is completed. The entire amorphous silicon thin film 61 formed may be crystallized to form the polysilicon thin film 62. As in the prior art, specific regions of the formed amorphous silicon thin film are selectively crystallized. This eliminates the need for such processes, simplifies the process, and reduces manufacturing costs. It is possible to reduce the.

また、上記製造方法では、駆動回路部用の薄膜トランジスタ21、22の半導体薄膜25、26の上層側に光電変換型の薄膜トランジスタ3の半導体薄膜42を形成し、駆動回路部用の薄膜トランジスタ21、22と光電変換型の薄膜トランジスタ3とを異なる層に分離して形成しているので、駆動回路部用の薄膜トランジスタ21、22と光電変換型の薄膜トランジスタ3とを十分接近させて配置することができ、装置全体の面積をより一層小さくすることができ、ひいては装置全体をより一層小型化することができる。   Further, in the above manufacturing method, the semiconductor thin film 42 of the photoelectric conversion type thin film transistor 3 is formed on the upper side of the semiconductor thin films 25 and 26 of the thin film transistors 21 and 22 for the driving circuit section, and the thin film transistors 21 and 22 for the driving circuit section are formed. Since the photoelectric conversion type thin film transistor 3 is formed separately in different layers, the thin film transistors 21 and 22 for the drive circuit section and the photoelectric conversion type thin film transistor 3 can be disposed sufficiently close to each other, and the entire apparatus Can be further reduced, and as a result, the entire apparatus can be further miniaturized.

また、上記製造方法では、図3に示すように、アモルファスシリコン薄膜61を比較的低い温度条件(概ね300℃程度)で成膜し、次いでアモルファスシリコン薄膜61を結晶化してポリシリコン薄膜62を形成する工程を比較的高い温度条件(概ね600℃程度)で行ない、次いで図9に示すように、アモルファスシリコン薄膜42aを比較的低い温度条件(概ね300℃程度)で成膜しているので、駆動回路部用の薄膜トランジスタ21、22及び光電変換型の薄膜トランジスタ3の各素子特性を良好に維持することができる。   In the above manufacturing method, as shown in FIG. 3, the amorphous silicon thin film 61 is formed at a relatively low temperature condition (approximately about 300 ° C.), and then the amorphous silicon thin film 61 is crystallized to form a polysilicon thin film 62. This step is performed under a relatively high temperature condition (approximately 600 ° C.), and as shown in FIG. 9, the amorphous silicon thin film 42a is formed under a relatively low temperature condition (approximately 300 ° C.). Each element characteristic of the thin film transistors 21 and 22 for the circuit portion and the photoelectric conversion type thin film transistor 3 can be maintained well.

すなわち、上記とは逆に、アモルファスシリコン薄膜42aを比較的低い温度条件(概ね300℃程度)で成膜し、次いで半導体薄膜42を形成した後に、アモルファスシリコン薄膜61を比較的低い温度条件(概ね300℃程度)で成膜し、次いでアモルファスシリコン薄膜61を結晶化してポリシリコン薄膜62を形成する工程を比較的高い温度条件(概ね600℃程度)で行なった場合には、先に形成されたアモルファスシリコンからなる半導体薄膜42において脱水素化が進行するため、光電変換型の薄膜トランジスタ3において十分な電子移動度を実現することができなくなり、素子特性が劣化する現象が生じる可能性がある。   That is, contrary to the above, after the amorphous silicon thin film 42a is formed at a relatively low temperature condition (approximately 300 ° C.) and then the semiconductor thin film 42 is formed, the amorphous silicon thin film 61 is formed at a relatively low temperature condition (approximately When the step of forming the polysilicon thin film 62 by crystallizing the amorphous silicon thin film 61 and then forming the polysilicon thin film 62 at a relatively high temperature condition (approximately 600 ° C.) is performed first. Since dehydrogenation proceeds in the semiconductor thin film 42 made of amorphous silicon, sufficient electron mobility cannot be realized in the photoelectric conversion type thin film transistor 3, and there is a possibility that the element characteristics deteriorate.

これに対し、上記製造方法では、比較的高温の温度条件を必要とするポリシリコンからなる半導体薄膜25、26を形成した後に、比較的低温で成膜が可能なアモルファスシリコンからなる半導体薄膜42を形成しているので、駆動回路部用の薄膜トランジスタ21、22の素子特性を良好に維持しつつ、光電変換型の薄膜トランジスタ3の素子特性も良好に維持することができる。   On the other hand, in the above manufacturing method, the semiconductor thin film 42 made of amorphous silicon that can be formed at a relatively low temperature after the semiconductor thin films 25 and 26 made of polysilicon that require a relatively high temperature condition are formed. Since it is formed, the element characteristics of the photoelectric conversion type thin film transistor 3 can be maintained well while the element characteristics of the thin film transistors 21 and 22 for the drive circuit section are maintained well.

さらに、上記製造方法では、図15に示すように、光電変換型の薄膜トランジスタ3のボトムゲート電極9、ソース・ドレイン電極10及びトップゲート電極8と駆動回路部用の薄膜トランジスタ21、22のソース・ドレイン電極に接続される導電体層35、36とを接続するための第2〜第5の上層接続配線49、52、55、58を、薄膜トランジスタ3及び薄膜トランジスタ21、22の各電極の形成工程の何れとも異なる工程で、異なる層に形成しているので、上層接続配線の引き回しの自由度が増大し、高密度化を図ることができる。また、これにより、上層接続配線に用いる材料(上記の場合モリブデン)及び膜厚(上記の場合5000Å程度)を任意に選定することができる。   Further, in the above-described manufacturing method, as shown in FIG. 15, the bottom gate electrode 9, the source / drain electrode 10 and the top gate electrode 8 of the photoelectric conversion type thin film transistor 3, and the source / drain of the thin film transistors 21 and 22 for the driving circuit section. The second to fifth upper layer connection wirings 49, 52, 55, 58 for connecting the conductor layers 35, 36 connected to the electrodes are connected to any one of the steps of forming each electrode of the thin film transistor 3 and the thin film transistors 21, 22. In both cases, since the layers are formed in different layers, the degree of freedom in routing the upper layer connection wiring is increased, and the density can be increased. In addition, it is possible to arbitrarily select a material (in the above case, molybdenum) and a film thickness (in the above case, about 5000 mm) used for the upper layer connection wiring.

(第2実施形態)
図16はこの発明の第2実施形態としての薄膜トランジスタパネルの、図2同様の断面図を示す。この薄膜トランジスタパネルにおいて、図2に示す場合と異なる点は、第2の層間コンタクトの部分において、第2の層間絶縁膜37の上面にクロムからなる第2の上層接続配線49を、第2の層間絶縁膜37に設けられたコンタクトホール50を介して、第1の層間絶縁膜30の上面に設けられたアルミニウムからなる第2の下層接続配線51の接続パッド部に接続させて設けた点である。
(Second Embodiment)
FIG. 16 is a sectional view similar to FIG. 2 of a thin film transistor panel as a second embodiment of the present invention. In this thin film transistor panel, the difference from the case shown in FIG. 2 is that a second upper layer connection wiring 49 made of chromium is formed on the upper surface of the second interlayer insulating film 37 in the second interlayer contact portion. This is that the contact hole 50 provided in the insulating film 37 is connected to the connection pad portion of the second lower layer connection wiring 51 made of aluminum provided on the upper surface of the first interlayer insulating film 30. .

この薄膜トランジスタパネルを製造する場合には、図8に示す工程において第2の層間絶縁膜37を成膜した後に、図17に示すように、第2の下層接続配線51の接続パッド部上における第2の層間絶縁膜37に、フォトリソグラフィ法により、コンタクトホール50を形成する。次に、第2の層間絶縁膜37の上面に、スパッタ法によりクロム膜からなる導電体層を成膜し、コンタクトホール50を埋め、フォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、第2の上層接続配線49をコンタクトホール50を介して第2の下層接続配線51の接続パッド部に接続させて形成し、またボトムゲート電極9及び第3の下層接続配線54を形成する。以下の工程は、上記第1実施形態の場合とほぼ同じであるので、省略する。   In the case of manufacturing this thin film transistor panel, after forming the second interlayer insulating film 37 in the step shown in FIG. 8, as shown in FIG. 17, the second lower layer connection wiring 51 on the connection pad portion is formed. A contact hole 50 is formed in the second interlayer insulating film 37 by photolithography. Next, a conductor layer made of a chromium film is formed on the upper surface of the second interlayer insulating film 37 by filling the contact hole 50 and patterned by photolithography to form a second upper layer connection wiring. 49 is connected to the connection pad portion of the second lower layer connection wiring 51 through the contact hole 50, and the bottom gate electrode 9 and the third lower layer connection wiring 54 are formed. Since the following steps are substantially the same as those in the first embodiment, a description thereof will be omitted.

この第2実施形態では、上述の如く、第2の下層接続配線51の接続パッド部上における第2の層間絶縁膜37にコンタクトホール50を形成し、第2の層間絶縁膜37の上面に第2の上層接続配線49をコンタクトホール50を介して第2の下層接続配線51の接続パッド部に接続させて形成しているので、図2に示す場合と比較して、コンタクトホール50を第2の層間絶縁膜37のみに浅く形成すればよいため、第2の上層接続配線49の第2の下層接続配線51に対する接続信頼性を向上することができる。   In the second embodiment, as described above, the contact hole 50 is formed in the second interlayer insulating film 37 on the connection pad portion of the second lower layer connection wiring 51, and the second interlayer insulating film 37 is formed on the upper surface of the second interlayer insulating film 37. 2 is formed by connecting the upper layer connection wiring 49 to the connection pad portion of the second lower layer connection wiring 51 through the contact hole 50, so that the contact hole 50 is formed in the second region compared with the case shown in FIG. Therefore, the connection reliability of the second upper layer connection wiring 49 to the second lower layer connection wiring 51 can be improved.

(第3実施形態)
図18はこの発明の第3実施形態としての薄膜トランジスタパネルの、図2同様の断面図を示す。この薄膜トランジスタパネルにおいて、図2に示す場合と異なる点は、第5の層間コンタクトの部分において、トップゲート絶縁膜39の上面にITOからなる第5の上層接続配線58を、トップゲート絶縁膜39に設けられたコンタクトホール59を介して、ボトムゲート絶縁膜38の上面に設けられたクロムからなる第5の下層接続配線60の接続パッド部に接続させて設けた点である。
(Third embodiment)
FIG. 18 is a sectional view similar to FIG. 2 of a thin film transistor panel as a third embodiment of the present invention. In this thin film transistor panel, the difference from the case shown in FIG. 2 is that a fifth upper layer connection wiring 58 made of ITO is formed on the top gate insulating film 39 on the top gate insulating film 39 in the fifth interlayer contact portion. This is that the contact hole 59 is provided to be connected to the connection pad portion of the fifth lower layer connection wiring 60 made of chromium provided on the upper surface of the bottom gate insulating film 38.

この薄膜トランジスタパネルを製造する場合には、図12に示す工程後に、図19に示すように、オーミックコンタクト層44及びボトムゲート絶縁膜38の上面に、スパッタ法により成膜されたクロム膜からなる導電体層をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、ソース・ドレイン電極10及び第4、第5の下層接続配線57、60を形成する。   In the case of manufacturing this thin film transistor panel, after the step shown in FIG. 12, as shown in FIG. 19, a conductive film made of a chromium film formed by sputtering on the ohmic contact layer 44 and the bottom gate insulating film 38 is formed. By patterning the body layer by photolithography, the source / drain electrodes 10 and the fourth and fifth lower layer connection wirings 57 and 60 are formed.

次に、図20に示すように、ソース・ドレイン電極10及び第4、第5の下層接続配線57、60を含むボトムゲート絶縁膜38の上面に、プラズマCVD法により、窒化シリコンからなるトップゲート絶縁膜39を成膜する。次に、第5の下層接続配線60の接続パッド部上におけるトップゲート絶縁膜39に、フォトリソグラフィ法により、コンタクトホール59を形成する。   Next, as shown in FIG. 20, the top gate made of silicon nitride is formed on the upper surface of the bottom gate insulating film 38 including the source / drain electrode 10 and the fourth and fifth lower layer connection wirings 57 and 60 by plasma CVD. An insulating film 39 is formed. Next, a contact hole 59 is formed in the top gate insulating film 39 on the connection pad portion of the fifth lower layer connection wiring 60 by photolithography.

次に、トップゲート絶縁膜39の上面に、スパッタ法によりITO膜からなる導電体層を成膜し、コンタクトホール59を埋めて、フォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、第5の上層接続配線58をコンタクトホール59を介して第5の下層接続配線60の接続パッド部に接続させて形成し、またトップゲート電極8を形成する。以下の工程は、上記第1実施形態の場合とほぼ同じであるので、省略する。   Next, a conductor layer made of an ITO film is formed on the upper surface of the top gate insulating film 39 by sputtering, the contact hole 59 is filled, and patterning is performed by photolithography, whereby a fifth upper layer connection wiring 58 is formed. Is connected to the connection pad portion of the fifth lower layer connection wiring 60 through the contact hole 59, and the top gate electrode 8 is formed. Since the following steps are substantially the same as those in the first embodiment, a description thereof will be omitted.

ところで、図18に示す薄膜トランジスタパネルでは、光電変換型の薄膜トランジスタ3のトップゲート電極8は、第5の上層接続配線58、第5の下層接続配線60、第4の下層接続配線57、第4の上層接続配線55、第2の上層接続配線49及び第2の下層接続配線51を介して、駆動回路部用の薄膜トランジスタ21、22のソース・ドレイン電極35、36に接続されている。   By the way, in the thin film transistor panel shown in FIG. 18, the top gate electrode 8 of the photoelectric conversion type thin film transistor 3 includes the fifth upper layer connection wiring 58, the fifth lower layer connection wiring 60, the fourth lower layer connection wiring 57, and the fourth lower layer connection wiring 57. It is connected to the source / drain electrodes 35, 36 of the thin film transistors 21, 22 for the drive circuit section via the upper layer connection wiring 55, the second upper layer connection wiring 49, and the second lower layer connection wiring 51.

この場合、ITOからなる第5の上層接続配線58はクロムからなる第5の下層接続配線60の接続パッド部に接続されているため、図20に示す工程において、成膜されたITO膜をITO用のエッチング液を用いてパターニングして第5の上層接続配線58及びトップゲート電極8を形成するとき、電池反応により、ITOからなる第5の上層接続配線58及びトップゲート電極8は酸化され、クロムからなる第5の下層接続配線60は還元される。   In this case, since the fifth upper-layer connection wiring 58 made of ITO is connected to the connection pad portion of the fifth lower-layer connection wiring 60 made of chrome, in the step shown in FIG. When the fifth upper layer connection wiring 58 and the top gate electrode 8 are formed by patterning using an etching solution for the above, the fifth upper layer connection wiring 58 and the top gate electrode 8 made of ITO are oxidized by the battery reaction, The fifth lower layer connection wiring 60 made of chromium is reduced.

しかし、ITO膜はもともと酸化物であるため、ITOからなる第5の上層接続配線58及びトップゲート電極8は酸化状態に置かれても事実上変化しない。また、クロムからなる第5の下層接続配線60は還元されるが事実上変化しない。一方、図18に示す第2〜第4の上層接続配線49、52、55は、ITOからなる第5の上層接続配線58及びトップゲート電極8と直接接続されていないため、それとの接続による電池反応による腐食が生じることはない。   However, since the ITO film is originally an oxide, even if the fifth upper layer connection wiring 58 and the top gate electrode 8 made of ITO are placed in an oxidized state, they are not substantially changed. Further, the fifth lower layer connection wiring 60 made of chromium is reduced, but does not change substantially. On the other hand, since the second to fourth upper layer connection wirings 49, 52, and 55 shown in FIG. 18 are not directly connected to the fifth upper layer connection wiring 58 made of ITO and the top gate electrode 8, the battery is connected to the second upper connection wirings. Corrosion due to reaction does not occur.

すなわち、ITO膜との接続による電池反応による腐食を防止する必要がある場合には、Mo、Cr、W、Ta、Ti等の比較的高価な高融点金属の単層構造あるいはこれらとAlとの積層構造とする必要があったが、本実施形態の構成によれば、電池反応による腐食を防止する必要がないため、第2〜第4の上層接続配線49、52、55を、安価で低応力で低抵抗のAlの単層構造としてもよい。これにより、製造コストの低減を図ることができる。   That is, when it is necessary to prevent corrosion due to the battery reaction due to the connection with the ITO film, a relatively expensive single-layer structure of a refractory metal such as Mo, Cr, W, Ta, Ti or the like and Al and Although it was necessary to have a laminated structure, according to the configuration of the present embodiment, since it is not necessary to prevent corrosion due to battery reaction, the second to fourth upper layer connection wirings 49, 52, 55 are inexpensive and low. A single layer structure of Al with low resistance due to stress may be used. Thereby, the manufacturing cost can be reduced.

(第4実施形態)
図21はこの発明の第4実施形態としての薄膜トランジスタパネルの、図2同様の断面図を示す。この薄膜トランジスタパネルにおいて、図2に示す場合と異なる点は、第3の層間絶縁膜40を有せず、第2〜第5の層間コンタクトの部分において、トップゲート絶縁膜39の上面にモリブデンからなる第2〜第5の上層接続配線49、52、55、58を設け、このうちの第5の上層接続配線68をそれと同一の面上に設けられたITOからなる第5の下層接続配線60の接続パッド部上に接続させた点である。この場合、第3の層間絶縁膜40を有しないため、その分だけ工程数を少なくすることができる。
(Fourth embodiment)
FIG. 21 is a sectional view similar to FIG. 2 of a thin film transistor panel as a fourth embodiment of the present invention. The thin film transistor panel is different from the case shown in FIG. 2 in that it does not have the third interlayer insulating film 40 and is made of molybdenum on the upper surface of the top gate insulating film 39 in the second to fifth interlayer contact portions. The second to fifth upper layer connection wirings 49, 52, 55, 58 are provided, and the fifth upper layer connection wiring 68 among them is formed of the fifth lower layer connection wiring 60 made of ITO provided on the same surface. It is a point connected on the connection pad part. In this case, since the third interlayer insulating film 40 is not provided, the number of steps can be reduced accordingly.

(第5実施形態)
図22はこの発明の第5実施形態としての薄膜トランジスタパネルの、図2同様の断面図を示す。この薄膜トランジスタパネルにおいて、図2に示す場合と大きく異なる点は、図2に示す駆動回路用の薄膜トランジスタ21、22がトップゲート構造であるのに対し、ボトムゲート構造とした点である。この場合、ガラス基板1の上面には、下地絶縁膜として、窒化シリコンからなる下地絶縁膜23のみが設けられている。
(Fifth embodiment)
FIG. 22 is a sectional view similar to FIG. 2, of a thin film transistor panel as a fifth embodiment of the present invention. The thin film transistor panel is greatly different from the case shown in FIG. 2 in that the thin film transistors 21 and 22 for the drive circuit shown in FIG. 2 have a top gate structure, but a bottom gate structure. In this case, only the base insulating film 23 made of silicon nitride is provided on the upper surface of the glass substrate 1 as the base insulating film.

次に、この薄膜トランジスタパネルの製造方法の一例について説明する。まず、図23に示すように、ガラス基板1の上面に、プラズマCVD法により、窒化シリコンからなる下地絶縁膜23(膜厚2000Å程度)を成膜する。次に、下地絶縁膜23の上面に、スパッタ法により成膜されたモリブデン膜(膜厚1000Å程度)からなる導電体層をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、ゲート電極28、29及び第1の下層接続配線48を形成する。   Next, an example of a method for manufacturing the thin film transistor panel will be described. First, as shown in FIG. 23, a base insulating film 23 (film thickness of about 2000 mm) made of silicon nitride is formed on the upper surface of the glass substrate 1 by plasma CVD. Next, a conductive layer made of a molybdenum film (having a film thickness of about 1000 mm) formed by sputtering is patterned on the upper surface of the base insulating film 23 by photolithography, whereby the gate electrodes 28 and 29 and the first electrode are formed. A lower layer connection wiring 48 is formed.

次に、ゲート電極28、29及び第1の下層接続配線48を含む下地絶縁膜23の上面に、プラズマCVD法により、酸化シリコンからなるゲート絶縁膜27(膜厚1000Å程度)及びアモルファスシリコン薄膜61(膜厚500Å程度)を連続して成膜する。この場合も、アモルファスシリコン薄膜61を成膜する工程は、概ね300℃程度を最高温度とする温度条件で行なわれる。次に、窒素ガス雰囲気中において500℃程度の温度で1時間程度の脱水素処理を行なう。   Next, on the upper surface of the base insulating film 23 including the gate electrodes 28 and 29 and the first lower layer connection wiring 48, a gate insulating film 27 (thickness of about 1000 mm) made of silicon oxide and an amorphous silicon thin film 61 are formed by plasma CVD. (Film thickness of about 500 mm) is continuously formed. Also in this case, the step of forming the amorphous silicon thin film 61 is performed under a temperature condition where the maximum temperature is approximately 300 ° C. Next, dehydrogenation treatment is performed for about 1 hour at a temperature of about 500 ° C. in a nitrogen gas atmosphere.

次に、アモルファスシリコン薄膜61に上面側からエキシマレーザを照射することにより、アモルファスシリコン薄膜61を結晶化してポリシリコン薄膜62を形成する。この場合も、アモルファスシリコン薄膜61を結晶化してポリシリコン薄膜62とする工程は、概ね600℃程度を最高温度とする温度条件で行なわれる。   Next, by irradiating the amorphous silicon thin film 61 with an excimer laser from the upper surface side, the amorphous silicon thin film 61 is crystallized to form a polysilicon thin film 62. Also in this case, the process of crystallizing the amorphous silicon thin film 61 to form the polysilicon thin film 62 is performed under temperature conditions where the maximum temperature is approximately 600 ° C.

次に、フォトリソグラフィ法により形成された、ソース・ドレイン領域26bに対応する部分に開口部を有する第1のレジストパターン(図示せず)をマスクとして、p型不純物を高濃度で注入する。一例として、ボロンイオンを加速エネルギー10keV、ドーズ量1×1015atm/cm2の条件で注入する。この後、第1のレジストパターンを剥離する。 Next, a p-type impurity is implanted at a high concentration using a first resist pattern (not shown) formed by photolithography and having an opening in a portion corresponding to the source / drain region 26b. As an example, boron ions are implanted under the conditions of an acceleration energy of 10 keV and a dose of 1 × 10 15 atm / cm 2 . Thereafter, the first resist pattern is peeled off.

次に、フォトリソグラフィ法により形成された、ソース・ドレイン領域25cに対応する部分に開口部を有する第2のレジストパターン(図示せず)をマスクとして、n型不純物を高濃度で注入する。一例として、リンイオンを加速エネルギー10keV、ドーズ量1×1015atm/cm2の条件で注入する。この後、第2のレジストパターンを剥離する。 Next, an n-type impurity is implanted at a high concentration using a second resist pattern (not shown) having an opening in a portion corresponding to the source / drain region 25c formed by photolithography. As an example, phosphorus ions are implanted under the conditions of an acceleration energy of 10 keV and a dose of 1 × 10 15 atm / cm 2 . Thereafter, the second resist pattern is peeled off.

次に、フォトリソグラフィ法により形成された、ソース・ドレイン領域25bに対応する部分に開口部を有する第3のレジストパターン(図示せず)をマスクとして、n型不純物を低濃度で注入する。一例として、リンイオンを加速エネルギー10keV、ドーズ量1×1013atm/cm2の条件で注入する。この後、第3のレジストパターンを剥離する。次に、窒素ガス雰囲気中において450℃程度の温度で1時間程度の注入イオン活性化処理を行なう。 Next, an n-type impurity is implanted at a low concentration using a third resist pattern (not shown) formed by photolithography and having an opening in a portion corresponding to the source / drain region 25b as a mask. As an example, phosphorus ions are implanted under the conditions of an acceleration energy of 10 keV and a dose of 1 × 10 13 atm / cm 2 . Thereafter, the third resist pattern is peeled off. Next, implanted ion activation treatment is performed in a nitrogen gas atmosphere at a temperature of about 450 ° C. for about 1 hour.

次に、ポリシリコン薄膜62をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、図24に示すように、半導体薄膜25、26を形成する。この状態では、半導体薄膜25は、ゲート電極28上の真性領域からなるチャネル領域25aと、その両側におけるn型不純物低濃度領域からなるソース・ドレイン領域25bと、さらにその両側におけるn型不純物高濃度領域からなるソース・ドレイン領域25cとを有するものとなっている。また、半導体薄膜26は、ゲート電極29上の真性領域からなるチャネル領域26aと、その両側におけるp型不純物高濃度領域からなるソース・ドレイン領域26bとを有するものとなっている。   Next, as shown in FIG. 24, semiconductor thin films 25 and 26 are formed by patterning the polysilicon thin film 62 by photolithography. In this state, the semiconductor thin film 25 includes a channel region 25a composed of an intrinsic region on the gate electrode 28, a source / drain region 25b composed of n-type impurity low concentration regions on both sides thereof, and a high n-type impurity concentration on both sides thereof. It has a source / drain region 25c composed of a region. The semiconductor thin film 26 has a channel region 26a made of an intrinsic region on the gate electrode 29 and source / drain regions 26b made of p-type impurity high concentration regions on both sides thereof.

次に、図25に示すように、半導体薄膜25、26を含むゲート絶縁膜27の上面に、プラズマCVD法により、酸化シリコンからなる第1の層間絶縁膜30(膜厚3000Å程度)を成膜する。次に、フォトリソグラフィ法により、半導体薄膜25、26のソース・ドレイン領域25c、26b上における第1の層間絶縁膜30にコンタクトホール33、34を形成し、また第1の下層接続配線48の接続パッド部上における第1の層間絶縁膜30及びゲート絶縁膜27にコンタクトホール47を連続して形成する。   Next, as shown in FIG. 25, on the upper surface of the gate insulating film 27 including the semiconductor thin films 25 and 26, a first interlayer insulating film 30 (thickness of about 3000 mm) made of silicon oxide is formed by plasma CVD. To do. Next, contact holes 33 and 34 are formed in the first interlayer insulating film 30 on the source / drain regions 25c and 26b of the semiconductor thin films 25 and 26 by photolithography, and the connection of the first lower layer connection wiring 48 is performed. Contact holes 47 are continuously formed in the first interlayer insulating film 30 and the gate insulating film 27 on the pad portion.

次に、第1の層間絶縁膜30の上面に、スパッタ法によりアルミニウム膜(膜厚5000Å程度)からなる導電体層を成膜し、コンタクトホール33、34、47内を埋め、フォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、導電体層35、36をコンタクトホール33、34を介してソース・ドレイン領域25c、26bに接続させて形成し、また第1の上層接続配線46をコンタクトホール47を介して第1の下層接続配線48の接続パッド部に接続させて形成し、さらに外部接続端子7、第2の下層接続配線51及びソース・ドレイン電極35、36と外部接続端子7とを接続する接続配線(図示せず)を形成する。以下の工程は、上記第1実施形態の場合と同じであるので、省略する。   Next, a conductor layer made of an aluminum film (with a film thickness of about 5000 mm) is formed on the upper surface of the first interlayer insulating film 30 by sputtering, filling the contact holes 33, 34, and 47, and by photolithography. By patterning, the conductor layers 35 and 36 are formed to be connected to the source / drain regions 25c and 26b through the contact holes 33 and 34, and the first upper layer connection wiring 46 is formed through the contact hole 47. 1 is formed by connecting to the connection pad portion of the first lower layer connection wiring 48, and further, the external connection terminal 7, the second lower layer connection wiring 51 and the connection wiring for connecting the source / drain electrodes 35, 36 and the external connection terminal 7 ( (Not shown). Since the following steps are the same as those in the first embodiment, a description thereof will be omitted.

ところで、上記製造方法では、図23に示すように、ポリシリコン半導体薄膜62にボロンイオン及びリンイオンを直接注入しているため、高価な高加速(〜80keV)のイオン注入装置を用いることなく、安価な低加速(〜10keV)のイオン注入装置を用いて、ボロンイオン及びリンイオンを注入することができる。   In the above manufacturing method, as shown in FIG. 23, boron ions and phosphorus ions are directly implanted into the polysilicon semiconductor thin film 62, so that it is inexpensive without using an expensive high acceleration (up to 80 keV) ion implantation apparatus. Boron ions and phosphorus ions can be implanted using a low-acceleration (-10 keV) ion implantation apparatus.

なお、イオン注入及び活性化処理は、図24に示すように、デバイスエリアを形成した後に行なってもよい。ここで、上記第1実施形態においても、イオン注入及び活性化処理は、図3に示すように、ポリシリコン薄膜62を形成した後に行なってもよく、また図4に示すように、デバイスエリアを形成した後に行なってもよい。   The ion implantation and activation treatment may be performed after the device area is formed as shown in FIG. Here, also in the first embodiment, the ion implantation and activation treatment may be performed after forming the polysilicon thin film 62 as shown in FIG. 3, and as shown in FIG. You may carry out after forming.

(その他の実施形態)
上記各実施形態では、駆動回路部をポリシリコン薄膜トランジスタからなるCMOS薄膜トランジスタによって構成した場合について説明したが、これに限らず、NMOS薄膜トランジスタのみによって構成するようにしてもよく、またポリシリコン薄膜トランジスタとアモルファスシリコン薄膜トランジスタとの組み合わせによって構成するようにしてもよい。
(Other embodiments)
In each of the above-described embodiments, the case where the drive circuit unit is configured by a CMOS thin film transistor made of a polysilicon thin film transistor has been described. However, the present invention is not limited thereto, and may be configured by only an NMOS thin film transistor. You may make it comprise by a combination with a thin-film transistor.

また、上記各実施形態では、外部接続端子7を、駆動回路部用の薄膜トランジスタ21、22のアルミニウムからなるソース・ドレイン電極に接続される35、36の形成と同時に、アルミニウムからなる単層構造として形成した場合について説明したが、これに限らず、他の層上の電極(例えばボトムゲート電極9)の形成と同時に形成してもよく、また複数層上の電極の形成と同時に形成して積層構造としてもよい。   In each of the above embodiments, the external connection terminal 7 has a single-layer structure made of aluminum at the same time as the formation of 35 and 36 connected to the source / drain electrodes made of aluminum of the thin film transistors 21 and 22 for the drive circuit section. Although the case where it is formed is not limited to this, it may be formed simultaneously with the formation of an electrode on another layer (for example, the bottom gate electrode 9), or may be formed simultaneously with the formation of an electrode on a plurality of layers. It is good also as a structure.

また、例えば上記第1実施形態(図2参照)において、第1〜第3の層間絶縁膜30、37、40は、窒化シリコン膜の単層ではなく、酸化シリコン膜の単層であってもよく、また複数種の積層構造であってもよい。また、例えば上記第5実施形態(図22参照)において、ゲート絶縁膜27は、酸化シリコン膜の単層ではなく、下層の窒化シリコン膜と上層の酸化シリコン膜との2層構造であってもよく、また第1の層間絶縁膜30は、酸化シリコン膜の単層ではなく、下層の酸化シリコン膜と上層の窒化シリコン膜との2層構造であってもよく、さらに第2、第3の層間絶縁膜37、40は、窒化シリコン膜の単層ではなく、酸化シリコン膜の単層であってもよく、また複数種の積層構造であってもよい。   Further, for example, in the first embodiment (see FIG. 2), the first to third interlayer insulating films 30, 37, and 40 may be a single layer of a silicon oxide film instead of a single layer of a silicon nitride film. In addition, a multi-layered structure may be used. Further, for example, in the fifth embodiment (see FIG. 22), the gate insulating film 27 is not a single layer of a silicon oxide film, but may have a two-layer structure of a lower silicon nitride film and an upper silicon oxide film. In addition, the first interlayer insulating film 30 may not be a single layer of a silicon oxide film but may have a two-layer structure of a lower silicon oxide film and an upper silicon nitride film, and the second and third layers. The interlayer insulating films 37 and 40 may be a single layer of a silicon oxide film instead of a single layer of a silicon nitride film, or may have a plurality of types of laminated structures.

さらに、上記各実施形態では、この発明の薄膜トランジスタパネルを画像読取装置に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではない。要は、基板上の所定の領域にアモルファスシリコン薄膜トランジスタがマトリクス状に配置され、前記所定の領域に隣接する周辺領域にアモルファスシリコン薄膜トランジスタを駆動するためのポリシリコン薄膜トランジスタが配置された構造の薄膜トランジスタパネルであればよい。   Further, in each of the above embodiments, the case where the thin film transistor panel of the present invention is applied to an image reading apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this. In short, a thin film transistor panel having a structure in which amorphous silicon thin film transistors are arranged in a matrix in a predetermined region on a substrate and a polysilicon thin film transistor for driving the amorphous silicon thin film transistor is disposed in a peripheral region adjacent to the predetermined region. I just need it.

例えば、基板上の所定の領域に、液晶容量や有機EL素子等の発光素子を含む周知の表示画素(具体的には、液晶容量と画素トランジスタからなる液晶画素や有機EL素子と画素駆動回路からなる表示画素等)をマトリクス状に配置し、前記所定の領域に隣接する周辺領域に、各表示画素を選択状態に設定して、該表示画素に対して所定の階調信号を供給して所望の画像情報を表示するように制御するドライバ(走査ドライバ、データドライバ、電源ドライバ等)を設けた周知の画像表示装置にも、この発明を適用することができる。   For example, a well-known display pixel including a light emitting element such as a liquid crystal capacitor or an organic EL element in a predetermined region on a substrate (specifically, a liquid crystal pixel composed of a liquid crystal capacitor and a pixel transistor, an organic EL element and a pixel driving circuit) Are arranged in a matrix, and each display pixel is set in a selected state in a peripheral region adjacent to the predetermined region, and a predetermined gradation signal is supplied to the display pixel. The present invention can also be applied to a known image display device provided with a driver (scanning driver, data driver, power supply driver, etc.) that controls to display the image information.

この発明の第1実施形態としての薄膜トランジスタパネルの要部の等価回路的平面図。The equivalent circuit top view of the principal part of the thin-film transistor panel as 1st Embodiment of this invention. 図1に示す薄膜トランジスタパネルの一部の具体的な構造を説明するために示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a specific structure of part of the thin film transistor panel illustrated in FIG. 1. 図2に示す薄膜トランジスタパネルの製造に際し、当初の工程の断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of an initial process in manufacturing the thin film transistor panel shown in FIG. 2. 図3に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 図4に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 図5に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 図6に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 図7に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 図8に続く工程の断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view of the process following FIG. 8. 図9に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 図10に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 図11に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 図12に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 図13に続く工程の断面図。Sectional drawing of the process following FIG. 図14に続く工程の断面図。FIG. 15 is a sectional view of a step following FIG. 14. この発明の第2実施形態としての薄膜トランジスタパネルの図2同様の断面図。Sectional drawing similar to FIG. 2 of the thin-film transistor panel as 2nd Embodiment of this invention. 図16に示す薄膜トランジスタパネルの製造に際し、所定の工程の断面図。FIG. 17 is a cross-sectional view of a predetermined process in manufacturing the thin film transistor panel shown in FIG. 16. この発明の第3実施形態としての薄膜トランジスタパネルの図2同様の断面図。Sectional drawing similar to FIG. 2 of the thin-film transistor panel as 3rd Embodiment of this invention. 図18に示す薄膜トランジスタパネルの製造に際し、所定の工程の断面図。FIG. 19 is a cross-sectional view of a predetermined process in manufacturing the thin film transistor panel shown in FIG. 18. 図19に続く工程の断面図。FIG. 20 is a cross-sectional view of the process following FIG. 19. この発明の第4実施形態としての薄膜トランジスタパネルの図2同様の断面図。Sectional drawing similar to FIG. 2 of the thin-film transistor panel as 4th Embodiment of this invention. この発明の第5実施形態としての薄膜トランジスタパネルの図2同様の断面図。Sectional drawing similar to FIG. 2 of the thin-film transistor panel as 5th Embodiment of this invention. 図22に示す薄膜トランジスタパネルの製造に際し、当初の工程の断面図。FIG. 23 is a cross-sectional view of an initial process in manufacturing the thin film transistor panel shown in FIG. 22. 図23に続く工程の断面図。FIG. 24 is a sectional view of a step following FIG. 23. 図24に続く工程の断面図。FIG. 25 is a sectional view of a step following FIG. 24.

符号の説明Explanation of symbols

1 ガラス基板
2 画像読取領域
3 光電変換型の薄膜トランジスタ
4〜6 駆動回路部
7 外部接続端子
8 トップゲート電極
9 ボトムゲート電極
10 ソース・ドレイン電極
11 トップゲートライン
12 ボトムゲートライン
13 ドレインライン
21、22 駆動回路部用の薄膜トランジスタ
25、26 半導体薄膜
28、29 ゲート電極
35、36 ソース・ドレイン電極を含む導電体層
42 半導体薄膜
43 チャネル保護膜
44 オーミックコンタクト層
46、49、52、55、58 第1〜第5の上層接続配線
48、51、54、57、60 第1〜第5の下層接続配線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass substrate 2 Image reading area 3 Photoelectric conversion type thin-film transistor 4-6 Drive circuit part 7 External connection terminal 8 Top gate electrode 9 Bottom gate electrode 10 Source / drain electrode 11 Top gate line 12 Bottom gate line 13 Drain line 21, 22 Thin film transistor for driving circuit 25, 26 Semiconductor thin film 28, 29 Gate electrode 35, 36 Conductor layer including source / drain electrodes 42 Semiconductor thin film 43 Channel protective film 44 Ohmic contact layer 46, 49, 52, 55, 58 First -Fifth upper layer connection wiring 48, 51, 54, 57, 60 First to fifth lower layer connection wiring

Claims (15)

基板上に、ポリシリコンからなる半導体薄膜及び複数の電極を有するポリシリコン薄膜トランジスタと、アモルファスシリコンからなる半導体薄膜及び複数の電極を有するアモルファスシリコン薄膜トランジスタと、が設けられた薄膜トランジスタパネルにおいて、
前記ポリシリコン薄膜トランジスタの前記複数の電極のいずれかに接続されて、当該電極と同一の導電材料で同一の層に設けられ、接続パッドを有する第1の配線と、
前記第1の配線の上部に絶縁膜を介して設けられる前記アモルファスシリコンからなる半導体薄膜と、
接続パッドを有する複数の第2の配線と、
互いに同一の層に設けられた複数の第3の配線と、
を備え、
前記複数の第2の配線のうちの一の第2の配線は、前記アモルファスシリコン薄膜トランジスタの前記複数の電極のうちの一の電極に接続されて、当該一の電極と同一の導電材料で当該一の電極と同一の層に設けられていて、
前記複数の第2の配線のうちの前記一の第2の配線とは異なる他の第2の配線は、前記アモルファスシリコン薄膜トランジスタの前記複数の電極のうちの前記一の電極とは異なる層に形成された他の電極に接続されて、当該他の電極と同一の導電材料で当該他の電極と同一の層に設けられていて、
前記複数の第3の配線は、当該複数の第3の配線と前記複数の第2の配線との間に少なくとも一層の絶縁膜が介在するように設けられ、前記アモルファスシリコン薄膜トランジスタの各電極とは異なる導電材料からなり、該絶縁膜の前記第2の配線の各接続パッドに対応する箇所に設けられる複数のコンタクトホールを介して、前記複数の第2の配線に電気的に接続されていることを特徴とする薄膜トランジスタパネル。
On a substrate, a thin film transistor panel provided with a polysilicon thin film transistor having a semiconductor thin film made of polysilicon and a plurality of electrodes, and an amorphous silicon thin film transistor having a semiconductor thin film made of amorphous silicon and a plurality of electrodes,
A first wiring connected to any of the plurality of electrodes of the polysilicon thin film transistor, provided in the same layer with the same conductive material as the electrode, and having a connection pad;
A semiconductor thin film made of amorphous silicon provided above the first wiring via an insulating film;
A plurality of second wires having connection pads;
A plurality of third wirings provided in the same layer;
With
One second wiring of the plurality of second wirings is connected to one electrode of the plurality of electrodes of the amorphous silicon thin film transistor, and the one conductive material is the same as the one electrode. In the same layer as the electrode of
Another second wiring different from the one second wiring among the plurality of second wirings is formed in a layer different from the one electrode among the plurality of electrodes of the amorphous silicon thin film transistor. Connected to the other electrode, provided in the same layer as the other electrode with the same conductive material as the other electrode,
The plurality of third wirings are provided such that at least one insulating film is interposed between the plurality of third wirings and the plurality of second wirings, and each electrode of the amorphous silicon thin film transistor is It is made of a different conductive material, and is electrically connected to the plurality of second wirings via a plurality of contact holes provided at locations corresponding to the connection pads of the second wiring of the insulating film. A thin film transistor panel.
請求項1に記載の発明において、
前記アモルファスシリコン薄膜トランジスタは、少なくとも前記アモルファスシリコンからなる半導体薄膜の上方に絶縁膜を介して設けられたゲート電極を有し、
前記第3の配線は、前記ゲート電極を覆うように設けられた絶縁膜上に設けられることを特徴とする薄膜トランジスタパネル。
In the invention of claim 1,
The amorphous silicon thin film transistor has a gate electrode provided via an insulating film at least above the semiconductor thin film made of amorphous silicon,
The thin film transistor panel, wherein the third wiring is provided on an insulating film provided to cover the gate electrode.
請求項1に記載の発明において、
前記第1の配線の上部に、絶縁膜を介して設けられ、該絶縁膜の前記第1の配線の接続パッドに対応する箇所に設けられるコンタクトホールを介して、前記第2の配線または前記第3の配線のいずれかに電気的に接続される第4の配線を備えることを特徴とする薄膜トランジスタパネル。
In the invention of claim 1,
An upper portion of the first wiring is provided via an insulating film, and the second wiring or the second wiring is provided via a contact hole provided at a location corresponding to the connection pad of the first wiring of the insulating film. A thin film transistor panel, comprising: a fourth wiring electrically connected to any one of the three wirings.
請求項1に記載の発明において、
前記アモルファスシリコン薄膜トランジスタは、その半導体薄膜の上方及び下方にそれぞれ絶縁膜を介して設けられたトップゲート電極及びボトムゲート電極を備えたダブルゲート型の薄膜トランジスタであることを特徴とする薄膜トランジスタパネル。
In the invention of claim 1,
The amorphous silicon thin film transistor is a double gate type thin film transistor having a top gate electrode and a bottom gate electrode provided above and below the semiconductor thin film via an insulating film, respectively.
請求項に記載の発明において、
前記第2の配線は、前記アモルファスシリコン薄膜トランジスタの、前記トップゲート電極、ボトムゲート電極、及びソース・ドレイン電極のいずれかと同一の導電材料で同一の層に設けられることを特徴とする薄膜トランジスタパネル。
In the invention of claim 4 ,
The thin film transistor panel, wherein the second wiring is provided in the same layer with the same conductive material as any of the top gate electrode, the bottom gate electrode, and the source / drain electrode of the amorphous silicon thin film transistor.
請求項に記載の発明において、
前記第3の配線は、前記アモルファスシリコン薄膜トランジスタのトップゲート電極を覆うように設けられた絶縁膜上に設けられていることを特徴とする薄膜トランジスタパネル。
In the invention of claim 4 ,
The thin film transistor panel, wherein the third wiring is provided on an insulating film provided so as to cover a top gate electrode of the amorphous silicon thin film transistor.
請求項1に記載の発明において、
前記ポリシリコン薄膜トランジスタはトップゲート型であることを特徴とする薄膜トランジスタパネル。
In the invention of claim 1,
The thin film transistor panel, wherein the polysilicon thin film transistor is a top gate type.
請求項1に記載の発明において、
前記ポリシリコン薄膜トランジスタはボトムゲート型であることを特徴とする薄膜トランジスタパネル。
In the invention of claim 1,
The thin film transistor panel, wherein the polysilicon thin film transistor is a bottom gate type.
請求項1に記載の発明において、
前記アモルファスシリコン薄膜トランジスタは、前記基板上の所定の領域にマトリクス状に配置され、
前記ポリシリコン薄膜トランジスタは前記基板上の、前記所定の領域に隣接する周辺領域に配置されて、前記アモルファスシリコン薄膜トランジスタを駆動する駆動回路部を構成していることを特徴とする薄膜トランジスタパネル。
In the invention of claim 1,
The amorphous silicon thin film transistors are arranged in a matrix in a predetermined region on the substrate,
The thin film transistor panel, wherein the polysilicon thin film transistor is disposed in a peripheral region adjacent to the predetermined region on the substrate to constitute a drive circuit unit for driving the amorphous silicon thin film transistor.
基板上に、ポリシリコンからなる半導体薄膜及び複数の電極を有するポリシリコン薄膜トランジスタと、アモルファスシリコンからなる半導体薄膜及び複数の電極を有するアモルファスシリコン薄膜トランジスタと、が設けられた薄膜トランジスタパネルの製造方法において、
前記基板上に、前記ポリシリコンからなる半導体薄膜を形成する工程と、
前記ポリシリコンからなる半導体薄膜を用いて前記ポリシリコン薄膜トランジスタを形成する工程と、
前記ポリシリコン薄膜トランジスタの前記複数の電極のいずれかに接続されて当該電極と同一の導電材料からなり、接続パッドを有する第1の配線を、当該電極と同時に形成する工程と、
前記第1の配線の上部に絶縁膜を介して前記アモルファスシリコンからなる半導体薄膜を形成する工程と、
前記アモルファスシリコンからなる半導体薄膜を用いて前記アモルファスシリコン薄膜トランジスタを形成する工程と、
接続パッドを有する複数の第2の配線を形成する工程と、
前記第2の配線の上部に絶縁膜を形成し、該絶縁膜の前記第2の配線の各接続パッドに対応する箇所に設けられるコンタクトホールを形成する工程と、
前記コンタクトホールに対応する前記絶縁膜上に、前記アモルファスシリコン薄膜トランジスタの各電極と異なる導電材料により第3の配線を形成し、該コンタクトホールを介して前記第3の配線と前記第2の配線とを電気的に接続する工程と、
を含み、
前記複数の第2の配線を形成する工程は、
前記複数の第2の配線のうちの一の第2の配線を、前記アモルファスシリコン薄膜トランジスタの前記複数の電極のうちの一の電極に接続させて、当該一の電極と同一の導電材料により、当該一の電極と同時に形成することと、
前記複数の第2の配線のうちの前記一の第2の配線とは異なる他の第2の配線を、前記アモルファスシリコン薄膜トランジスタの前記複数の電極のうちの前記一の電極とは異なる他の電極に接続させて、当該他の電極と同一の導電材料により、当該他の電極と同時に形成することとを含むことを特徴とする薄膜トランジスタパネルの製造方法。
In a method of manufacturing a thin film transistor panel in which a semiconductor thin film made of polysilicon and a polysilicon thin film transistor having a plurality of electrodes and an amorphous silicon thin film transistor having a semiconductor thin film made of amorphous silicon and a plurality of electrodes are provided on a substrate,
Forming a semiconductor thin film made of polysilicon on the substrate;
Forming the polysilicon thin film transistor using the semiconductor thin film made of polysilicon;
Forming a first wiring connected to any of the plurality of electrodes of the polysilicon thin film transistor and made of the same conductive material as the electrode and having a connection pad simultaneously with the electrode;
Forming a semiconductor thin film made of amorphous silicon over an insulating film above the first wiring;
Forming the amorphous silicon thin film transistor using a semiconductor thin film made of the amorphous silicon;
Forming a plurality of second wirings having connection pads;
Forming an insulating film on top of the second wiring, and forming a contact hole provided at a location corresponding to each connection pad of the second wiring of the insulating film;
A third wiring is formed on the insulating film corresponding to the contact hole with a conductive material different from that of each electrode of the amorphous silicon thin film transistor, and the third wiring and the second wiring are formed through the contact hole. Electrically connecting
Including
Forming the plurality of second wirings includes:
One second wiring of the plurality of second wirings is connected to one electrode of the plurality of electrodes of the amorphous silicon thin film transistor, and the same conductive material as the one electrode is used to Forming simultaneously with one electrode,
Another second wiring different from the one second wiring among the plurality of second wirings is connected to another electrode different from the one electrode among the plurality of electrodes of the amorphous silicon thin film transistor. A method of manufacturing a thin film transistor panel, comprising: forming the same electrode simultaneously with the other electrode by using the same conductive material as the other electrode.
請求項10に記載の発明において、
前記ポリシリコンからなる半導体薄膜を形成する工程は、第1の温度条件下で行なわれ、
前記アモルファスシリコンからなる半導体薄膜を形成する工程は、最高温度が前記第1の温度条件よりも低い第2の温度条件下で行なわれることを特徴とする薄膜トランジスタパネルの製造方法。
In the invention of claim 10 ,
The step of forming the semiconductor thin film made of polysilicon is performed under a first temperature condition,
The method of manufacturing a thin film transistor panel, wherein the step of forming the semiconductor thin film made of amorphous silicon is performed under a second temperature condition where a maximum temperature is lower than the first temperature condition.
請求項10に記載の発明において、
前記アモルファスシリコン薄膜トランジスタは、少なくとも前記アモルファスシリコンからなる半導体薄膜の上方に絶縁膜を介して設けられたゲート電極を有し、
前記第3の配線を、前記ゲート電極を覆うように形成された絶縁膜上に形成する工程を有することを特徴とする薄膜トランジスタパネルの製造方法。
In the invention of claim 10 ,
The amorphous silicon thin film transistor has a gate electrode provided via an insulating film at least above the semiconductor thin film made of amorphous silicon,
A method of manufacturing a thin film transistor panel, comprising: forming the third wiring on an insulating film formed so as to cover the gate electrode.
請求項10に記載の発明において、
前記第1の配線の上部に絶縁膜を形成し、該絶縁膜の前記第1の配線の接続パッドに対応する箇所に設けられるコンタクトホールを形成する工程と、
前記コンタクトホールに対応する前記絶縁膜上に前記第2の配線または前記第3の配線のいずれかに電気的に接続される第4の配線を形成し、該コンタクトホールを介して前記第1の配線と前記第2の配線または前記第3の配線とを電気的に接続する工程と、
を含むことを特徴とする薄膜トランジスタパネルの製造方法。
In the invention of claim 10 ,
Forming an insulating film on top of the first wiring, and forming a contact hole provided at a location corresponding to the connection pad of the first wiring of the insulating film;
A fourth wiring electrically connected to either the second wiring or the third wiring is formed on the insulating film corresponding to the contact hole, and the first wiring is formed through the contact hole. Electrically connecting a wiring and the second wiring or the third wiring;
A method for producing a thin film transistor panel, comprising:
請求項10に記載の発明において、
前記アモルファスシリコン薄膜トランジスタは、その半導体薄膜の上方及び下方にそれぞれ絶縁膜を介して設けられたトップゲート電極及びボトムゲート電極を備えたダブルゲート型の薄膜トランジスタからなることを特徴とする薄膜トランジスタパネルの製造方法。
In the invention of claim 10 ,
The method of manufacturing a thin film transistor panel, wherein the amorphous silicon thin film transistor comprises a double gate type thin film transistor having a top gate electrode and a bottom gate electrode provided above and below the semiconductor thin film via an insulating film, respectively. .
請求項14に記載の発明において、
前記第3の配線を、前記トップゲート電極を覆うように設けられた絶縁膜上に形成することを特徴とする薄膜トランジスタパネルの製造方法。
In the invention of claim 14 ,
A method of manufacturing a thin film transistor panel, wherein the third wiring is formed on an insulating film provided so as to cover the top gate electrode.
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