JP5127234B2 - Semiconductor device, electro-optical device and electronic apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、薄膜トランジスタを備えた半導体装置、電気光学装置並びに電子機器において薄膜トランジスタの静電破壊を防止するための技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for preventing electrostatic breakdown of a thin film transistor in a semiconductor device, an electro-optical device, and an electronic apparatus including the thin film transistor.
薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;以下「TFT」と略記する)を備えた半導体装置及び電気光学装置では、製造工程中に発生する静電気からTFTを保護することが重要な課題となっている。例えば、ポリシリコン薄膜を用いて周辺駆動回路を基板上に一体に形成した周辺駆動回路内蔵型の液晶装置では、ガラスや石英等の絶縁基板上に種々の回路が形成されるため、回路内に静電気が溜まり易く、特に静電気対策が重要となる。そのため、基板の外周部にショートリングを形成したり、表示領域と周辺駆動回路部との間に抵抗素子を接続する等の静電気対策を行っている(例えば、特許文献1参照)。
図7は、表示領域と周辺駆動回路部との間に抵抗素子を形成した場合の概略構成図である。同図において(a)は表示領域と周辺駆動回路部との境界部の構成を示す平面図であり、(b)は同境界部に設けられた抵抗素子の断面図である。 FIG. 7 is a schematic configuration diagram in the case where a resistance element is formed between the display region and the peripheral drive circuit unit. 4A is a plan view showing a configuration of a boundary portion between a display region and a peripheral drive circuit portion, and FIG. 4B is a cross-sectional view of a resistance element provided in the boundary portion.
図7(a)に示すように、走査線3aとデータ線6aとの交差部近傍には、画素電極9が設けられており、画素電極9と走査線3a及びデータ線6aとの間には、TFT30が設けられている。走査線3aと並行して容量線3bが設けられており、容量線3bと画素電極9とが平面的に重なる部分で蓄積容量17が形成されている。表示領域よりも走査線駆動回路側には、静電保護手段である抵抗素子109及び110が設けられている。
As shown in FIG. 7A, a
図7(b)に示すように、液晶装置の一方の基板10A上には、酸化シリコン等の下地絶縁膜11が設けられている。下地絶縁膜11上には、ポリシリコン膜19が部分的に設けられている。ポリシリコン膜19は、TFT30の半導体層31(図7(a)参照)と同時に形成されたものであり、不純物ドープによりN型又はP型の抵抗層を形成している。下地絶縁膜11上には、ポリシリコン膜19を覆ってゲート絶縁膜12が設けられている。ゲート絶縁膜12上には、第1導電層131、第2導電層132及び第3導電層133を積層してなる走査線3aが設けられている。走査線3aには、ポリシリコン膜19と平面的に重なる部分に開口部H1が設けられており、開口部H1の形成された部分によって左右の走査線3aが物理的に切断されている。
As shown in FIG. 7B, a base
ゲート絶縁膜12上には、走査線3aを覆って層間絶縁膜14が設けられている。開口部H1が形成された部分には、層間絶縁膜14及びゲート絶縁膜12を貫通する2つの開口部H2,H3が設けられている。開口部H2,H3は、走査線3aの延在方向に沿って並んでおり、両者の間に設けられた層間絶縁膜14及びゲート絶縁膜12によって、互いに分離されている。開口部H2及びH3の底部には、それぞれポリシリコン膜19が露出している。
On the
開口部H1によって分断された左右の走査線3a,3a上には、それぞれ層間絶縁膜14を貫通する開口部H4及びH5が設けられている。開口部H4は開口部H2の左側に隣接し、開口部H5は開口部H3の右側に隣接している。開口部H4の底面には、左右に分断された左側の走査線3aが露出しており、開口部H5の底面には、左右に分断された右側の走査線3aが露出している。
On the left and
層間絶縁膜14上には、開口部H2,H4を介してポリシリコン膜19と左側の走査線3aとを電気的に接続する断面U字状の導電膜35が設けられている。また、層間絶縁膜14上には、開口部H3,H5を介してポリシリコン膜19と右側の走査線3aとを電気的に接続する断面U字状の導電膜36が設けられている。導電膜35及び36は、データ線6aと共通の工程により同時に形成されたものである。
A
層間絶縁膜14上には、導電膜35及び36を覆ってパッシベーション膜15が設けられている。パッシベーション膜15上には平坦化膜18が設けられており、平坦化膜18上には、画素電極9が設けられている。図示は省略したが、容量線3bに形成された抵抗素子110も同様の構成である。
A
図7の液晶装置においては、左右に分断された走査線3a,3aは、導電膜35、ポリシリコン膜19及び導電膜36を介して電気的に接続されている。ポリシリコン膜19は走査線3aよりも抵抗の高い高抵抗層であるため、このポリシリコン膜19が抵抗素子109となって、静電破壊を防止することができる。
In the liquid crystal device of FIG. 7, the
しかしながら、ポリシリコン膜19は、不純物ドープによって抵抗が制御されるため、抵抗にばらつきが生じ易く、安定した特性が得られないという問題があった。また、走査線3aとポリシリコン膜19とを開口部H2及びH3を介して迂回して接続するため、構造が複雑になり、歩留まりが低下し易いという問題があった。さらに、ポリシリコン膜19上に開口部H2,H3を形成するため、抵抗素子109,110の面積が大きくなり、高精細化が困難であるという問題があった。
However, since the resistance of the
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、構造を複雑化させることなく、安定した特性が得られる半導体装置及び電気光学装置を提供することを目的とする。また、このような半導体装置及び電気光学装置を備えることにより、歩留まりが高く、電気的特性に優れた電子機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a semiconductor device and an electro-optical device that can obtain stable characteristics without complicating the structure. It is another object of the present invention to provide an electronic device having a high yield and excellent electrical characteristics by including such a semiconductor device and an electro-optical device.
上記の課題を解決するための本発明の一側面によれば、絶縁層と、絶縁層上に設けられた薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタに信号を供給するための配線と、配線に設けられた抵抗素子とを備え、配線は、相対的に抵抗の大きい第1導電層と、第1導電層上に形成され、相対的に抵抗の小さい第2導電層と、第2導電層上に形成され、第2導電層の腐食を防止するバリア層として機能する第3導電層とを含み、抵抗素子は、第1導電層を残し、第2導電層及び第3導電層を部分的に除去することにより形成される半導体装置が提供される。
この構成によれば、配線の一部を除去することで、容易に抵抗素子を形成することができる。この抵抗素子は、不純物ドープした半導体層を用いるものではないので、不純物濃度による抵抗のばらつきがなく、安定した特性を有する半導体装置となる。また、半導体層と配線とを接続するための接続構造が不要になるので、歩留まりも向上することができる。さらに、配線の一部を厚み方向に除去することにより形成できるため、抵抗素子の面積を小さくすることができ、半導体装置の小型化、高集積化が可能となる。さらに、バリア層により第2導電層の腐食が防止される。また、バリア層を積層することで、配線の電気的特性を良好なものとすることができる。
According to one aspect of the present invention for solving the above problems, an insulating layer, a thin film transistor provided on the insulating layer, a wiring for supplying a signal to the thin film transistor, and a resistance element provided on the wiring And the wiring is formed on the first conductive layer having a relatively high resistance, the second conductive layer having a relatively low resistance, and the second conductive layer. And a resistance element is formed by partially removing the second conductive layer and the third conductive layer, leaving the first conductive layer, and a third conductive layer functioning as a barrier layer for preventing corrosion of the conductive layer. A semiconductor device is provided.
According to this configuration, the resistance element can be easily formed by removing a part of the wiring. Since this resistance element does not use a semiconductor layer doped with impurities, there is no variation in resistance due to the impurity concentration, and the semiconductor device has stable characteristics. In addition, since a connection structure for connecting the semiconductor layer and the wiring is not necessary, the yield can be improved. Further, since the wiring can be formed by removing a part of the wiring in the thickness direction, the area of the resistance element can be reduced, and the semiconductor device can be downsized and highly integrated. Further, the barrier layer prevents corrosion of the second conductive layer. Further, by laminating the barrier layer, the electrical characteristics of the wiring can be improved.
また、第1導電層は、Tiにより形成され、第2導電層は、アルミニウム合金で形成され、第3導電層は、Mo又はTiNで形成され、抵抗素子は、第1〜第3導電層が積層された層をリン硝酢酸でエッチングすることにより形成されてもよい。かかる構成によれば、エッチングストッパ層等の層を形成することなく、容易に上記の抵抗素子を形成することができる。Further, the first conductive layer is formed of Ti, the second conductive layer is formed of an aluminum alloy, the third conductive layer is formed of Mo or TiN, and the resistance element includes the first to third conductive layers. The laminated layer may be formed by etching with phosphorous nitric acid. According to such a configuration, the above-described resistance element can be easily formed without forming a layer such as an etching stopper layer.
また、第1導電層は、Tiにより形成され、第2導電層は、アルミニウム合金で形成され、第3導電層は、Mo又はTiNで形成され、抵抗素子は、真空槽内に導入したBCl The first conductive layer is formed of Ti, the second conductive layer is formed of an aluminum alloy, the third conductive layer is formed of Mo or TiN, and the resistance element is BCl introduced into the vacuum chamber. 3Three 及びClAnd Cl 22 の混合ガスに13.56MHzの高周波を印加して電離させるドライエッチング手法にて形成されてもよい。かかる構成によれば、エッチングストッパ層等の層を形成することなく、容易に上記の抵抗素子を形成することができる。It may be formed by a dry etching technique in which a high frequency of 13.56 MHz is applied to the mixed gas and ionized. According to such a configuration, the above-described resistance element can be easily formed without forming a layer such as an etching stopper layer.
また、第2導電層は、AlCu、AlNd、AlNiB又はAlScCuであってもよい。The second conductive layer may be AlCu, AlNd, AlNiB, or AlScCu.
また、上記課題を解決するための本発明の他の一側面によれば、上記の半導体装置を備えた電気光学装置が提供される。この構成によれば、配線の一部を除去することで、容易に抵抗素子を形成することができる。この抵抗素子は、不純物ドープした半導体層を用いるものではないので、不純物濃度による抵抗のばらつきがなく、安定した特性を有する電気光学装置となる。また、ポリシリコン膜と配線とを接続するための接続構造が不要になるので、歩留まりも向上することができる。さらに、配線の一部を厚み方向に除去することにより形成できるため、抵抗素子の面積を小さくすることができ、電気光学装置の高精細化が可能となる。According to another aspect of the invention for solving the above-described problem, an electro-optical device including the semiconductor device is provided. According to this configuration, the resistance element can be easily formed by removing a part of the wiring. Since this resistance element does not use an impurity-doped semiconductor layer, there is no variation in resistance due to the impurity concentration, and the electro-optical device has stable characteristics. In addition, since a connection structure for connecting the polysilicon film and the wiring becomes unnecessary, the yield can be improved. Furthermore, since the wiring can be formed by removing a part of the wiring in the thickness direction, the area of the resistance element can be reduced, and the electro-optical device can be made high definition.
前記配線は、絶縁基板上に設けられた表示領域と、前記表示領域の周囲に設けられた周辺駆動回路とを電気的に接続するための配線であることが望ましい。特に、前記周辺駆動回路は走査線駆動回路であり、前記配線は走査線であることが望ましい。データ線駆動回路と表示領域とを電気的に接続するための配線に抵抗素子を設けても良いが、走査線駆動回路のレベルシフタやシフトレジスタから出力される走査信号のレベルの高低差(電圧振幅)が、転送信号等の他の信号に比べて大きいため、特に静電破壊が問題となる。したがって、走査線駆動回路と、表示領域内の駆動素子との間を接続する配線に上記のような抵抗素子を形成することで、静電破壊の問題を大幅に軽減することができる。 Before SL wiring includes a display region provided insulation substrate, it is desirable and a peripheral driver circuit provided around said display region is a wiring for electrically connecting. In particular, it is preferable that the peripheral driving circuit is a scanning line driving circuit and the wiring is a scanning line. A resistance element may be provided in a wiring for electrically connecting the data line driver circuit and the display area, but the level difference (voltage amplitude) of the scanning signal output from the level shifter or shift register of the scanning line driver circuit ) Is larger than other signals such as a transfer signal, and electrostatic breakdown is particularly a problem. Therefore, by forming the resistance element as described above in the wiring that connects the scanning line driving circuit and the driving element in the display region, the problem of electrostatic breakdown can be greatly reduced.
前記配線は、絶縁基板上に設けられた周辺駆動回路と、実装端子とを電気的に接続するための配線であることが望ましい。この構成によれば、実装端子を介して周辺駆動回路が静電破壊されることを防止することができる。 Before SL wiring, a peripheral driver circuit provided on an insulating substrate, it is desirable and mounting terminal is a wiring for electrically connecting. According to this configuration, it is possible to prevent the peripheral drive circuit from being electrostatically damaged via the mounting terminal.
前記周辺駆動回路は走査線駆動回路であることが望ましい。データ線駆動回路と実装端子との間に抵抗素子を設けても良いが、走査線駆動回路のレベルシフタやシフトレジスタから出力される走査信号のレベルの高低差(電圧振幅)が、転送信号等の他の信号に比べて大きいため、特に静電破壊が問題となる。したがって、走査線駆動回路と実装端子との間を接続する配線に上記のような抵抗素子を形成することで、静電破壊の問題を大幅に軽減することができる。 It is desirable prior Symbol peripheral driving circuits is a scanning-line driving circuit. A resistance element may be provided between the data line driver circuit and the mounting terminal. However, the level difference (voltage amplitude) of the scanning signal output from the level shifter or shift register of the scanning line driver circuit may cause a transfer signal or the like. Since it is larger than other signals, electrostatic breakdown is particularly problematic. Therefore, by forming the resistance element as described above in the wiring connecting the scanning line driving circuit and the mounting terminal, the problem of electrostatic breakdown can be greatly reduced.
前記周辺駆動回路は、ポリシリコン膜を用いて前記絶縁基板上に一体に形成されていることが望ましい。ポリシリコン膜を用いて周辺駆動回路と表示領域の駆動素子を一体に形成した周辺駆動回路内蔵型の電気光学装置では、静電破壊の問題が顕著に現われる。このため、上記抵抗素子を用いた静電気対策が特に有効となる。 Before SL peripheral driver circuit is preferably formed integrally on the insulating substrate by using a polysilicon film. In an electro-optical device with a built-in peripheral drive circuit in which a peripheral drive circuit and a drive element in the display area are integrally formed using a polysilicon film, the problem of electrostatic breakdown appears remarkably. For this reason, the countermeasure against static electricity using the said resistive element becomes especially effective.
上記課題を解決するための本発明の更に他の一側面によれば、上記の電気光学装置を備えた電子機器が提供される。この構成によれば、歩留まりが高く、電気的特性に優れた電子機器が提供できる。According to still another aspect of the invention for solving the above-described problem, an electronic apparatus including the electro-optical device is provided. According to this configuration, an electronic device having a high yield and excellent electrical characteristics can be provided.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment shows one aspect of the present invention, and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure easy to understand, an actual structure and a scale, a number, and the like in each structure are different.
図1は、本発明の液晶装置の一実施形態の平面図である。本実施形態の液晶装置100は、画素スイッチング素子として薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;以下「TFT」と略記する)を備えたアクティブマトリクス方式の透過型液晶表示装置である。特に、TFTの半導体層にポリシリコン膜を用い、走査線駆動回路及びデータ線駆動回路等の周辺駆動回路をポリシリコン膜を用いて基板上に一体に形成した周辺駆動回路内蔵型の液晶表示装置である。
FIG. 1 is a plan view of an embodiment of the liquid crystal device of the present invention. The
液晶装置100は、液晶層50を介して対向する第1基板10及び第2基板20を備えている。第1基板10と第2基板20とが対向する対向領域の周縁部には、平面視矩形枠状のシール材52が設けられており、該シール材52を介して第1基板10と第2基板20とが貼り合わされている。シール材52の内側には、遮光性材料からなる平面視矩形枠状の遮光膜(周辺見切り)53が設けられており、遮光膜53の内側が表示領域40となっている。シール材52の外側には、データ線駆動回路201及び実装端子202が第1基板10の1辺(図示下辺)に沿って設けられており、この1辺に隣接する2辺に沿ってそれぞれ走査線駆動回路104,104が設けられている。第1基板10の残る1辺には、表示領域40の両側の走査線駆動回路104,104を接続する複数の配線105が設けられている。また、第2基板20の4つの角部には、第1基板10と第2基板20との間の電気的導通をとるための導通材106が設けられている。
The
図2は、図1のH−H′線に沿う断面図である。液晶装置100は、互いに対向する第1基板10及び第2基板20と、第1基板10及び第2基板20の間に挟持された液晶層50とを備えている。第1基板10は、ガラス、石英、プラスチック等の透光性絶縁基板を基体としてなり、第1基板10の液晶層50側には、ITO等の透光性導電膜からなる複数の画素電極9が設けられている。また、画素電極9を覆って基板全面に配向膜16が設けられている。第2基板20は、ガラス、石英、プラスチック等の透光性絶縁基板を基体としてなり、第2基板20の液晶層50側には、第1基板10上のデータ線、走査線、画素スイッチング用TFTの形成領域に対向して、平面視格子状の遮光膜23が設けられている。また、遮光膜23を覆ってITO等の透光性導電膜からなる対向電極21が設けられており、さらに対向電極21を覆って基板全面に配向膜22が設けられている。対向電極21は表示領域の全面に設けられており、各画素に共通の共通電極となっている。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line HH ′ of FIG. The
第1基板10には、第2基板20の外側に張り出す張出部10Pが設けられている。張出部10Pには、データ線駆動回路201及び実装端子202が設けられている。実装端子202には、データ線駆動回路201と電気的に接続される第1端子202dと、走査線駆動回路104と電気的に接続される第2端子202gと、対向電極21と電気的に接続される第3端子202cとが設けられている。
The
図3は、液晶装置100の等価回路図である。液晶装置100には、行方向(水平方向)に延びる複数の走査線3aと、列方向(垂直方向)に延びる複数のデータ線6aと、走査線3aと平行に延びる複数の容量線3bとが設けられている。走査線3aとデータ線6aとの交差部には、表示の最小単位である画素60が設けられている。画素60は、走査線3a及びデータ線6aに沿って行方向及び列方向に配列しており、これにより、全体としての矩形の表示領域40が形成されている。
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the
画素60には、画素電極9、TFT30、対向電極21、液晶層50及び蓄積容量17が設けられている。TFT30のゲートは、走査線駆動回路104から延びる走査線3aと電気的に接続されており、走査線駆動回路104から所定のタイミングで走査線3aにパルス的に供給される走査信号G1、G2、…、Gmが、この順に線順次でTFT30のゲートに供給されるようになっている。TFT30のソースは、データ線駆動回路201から延びるデータ線6aと電気的に接続されている。また、TFT30のドレインは、画素電極9と電気的に接続されている。データ線駆動回路201は、画像信号S1、S2、…、Snをデータ線6aを介して各画素60に供給するようになっている。画像信号S1〜Snはこの順に線順次に供給しても良いし、相隣接する複数のデータ線6a同士に対して、グループ毎に供給するようにしても良い。
The
画素電極9には、液晶層50を介して対向電極21が対向している。そして、画素電極9、液晶層50及び対向電極21によって、液晶容量55が形成されている。また、液晶容量55と並列に蓄積容量17が設けられている。蓄積容量17を構成する一方の電極は、容量線3bと電気的に接続されており、容量線3bは、一定電位、例えば接地電位Gndに保持されている。
The
画素60においては、TFT30が走査信号G1、G2、…、Gmの入力により一定期間だけオン状態とされると、データ線6aから供給される画像信号S1、S2、…、Snが所定のタイミングで画素電極9に書き込まれる。対向電極21には、実装端子202(第3端子202c)及び導通材106(図1参照)を介して電圧LCcomが供給される。そして、対向電極21と画素電極9との間の電位差によって、液晶層50の配向状態(透過率)が変化し、階調表示が行われるようになっている。画素電極9に書き込まれた所定レベルの画像信号S1、S2、…、Snは、液晶容量55及び蓄積容量17によって一定期間保持される。
In the
ここで、走査線駆動回路104と表示領域40の最外周部の画素60とを接続する走査線3aには、抵抗素子107が設けられている。また、接地電位Gndに接続された図示略の実装端子と表示領域40の最外周部の画素60とを接続する容量線3bには、抵抗素子108が設けられている。抵抗素子107及び108は、TFT30を静電気から保護するための静電保護手段を構成する。
Here, a
図4は、抵抗素子107及び108の概略構成図である。同図において(a)は表示領域40と走査線駆動回路104との境界部の構成を示す平面図であり、(b)は同境界部に設けられた抵抗素子107の断面図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the
図4(a)に示すように、走査線3aとデータ線6aとの交差部近傍には、画素電極9が設けられており、画素電極9と走査線3a及びデータ線6aとの間には、TFT30が設けられている。走査線3aと並行して容量線3bが設けられており、容量線3bと画素電極9とが平面的に重なる部分で蓄積容量17が形成されている。表示領域40よりも走査線駆動回路104側には、静電保護手段である抵抗素子107及び108が設けられている。
As shown in FIG. 4A, a
図4(b)に示すように、第1基板10の基体10A上には、絶縁層として、酸化シリコン等の下地絶縁膜11が設けられている。下地絶縁膜11上には、TFT30のゲート絶縁膜12が設けられている。ゲート絶縁膜12上には、第1導電層131、第2導電層132及び第3導電層133を積層してなる走査線3aが設けられており、走査線3a上には、層間絶縁膜14、パッシベーション膜15、平坦化膜18及び画素電極9が順に積層されている。
As shown in FIG. 4B, a
第1導電層131は、第2導電層132及び第3導電層133よりも相対的に抵抗の大きい高抵抗層である。第2導電層132は、第1導電層131及び第3導電層133よりも相対的に抵抗の小さい低抵抗層である。第3導電層133は、バリア層であり、第2導電層132の腐食等を防止する機能を有する。本実施形態において、第1導電層131はTiであり、第2導電層132はAlCu、AlNd、AlNiB又はAlScCuであり、第3導電層133はTiN又はMoであるが、材料はこれに限定されない。
The first
第2導電層132及び第3導電層133には、互いに連通する開口部132a及び133aが設けられている。開口部132a及び133aは、それぞれ第2導電層132及び第3導電層133を厚み方向に貫通しており、開口部132a及び133aの底面に第1導電層131が露出している。開口部132a及び133aが形成された部分は第1導電層131のみで構成されており、他の部分に比べて抵抗の高い領域となっている。そして、この抵抗の高い領域が抵抗素子107となっている。
The second
図示は省略したが、容量線3bに設けられた抵抗素子108も同様の構成である。すなわち、容量線3bは、第1導電層、第2導電層及び第3導電層の3層構造からなり、第1導電層を除く第2導電層及び第3導電層を部分的に除去することで、抵抗素子108が形成されている。容量線3bと走査線3aとは共通の工程で同時に形成される。したがって、走査線3aに開口部132a及び133aを形成する際に容量線3bにも同様の開口部を形成することで、抵抗素子107と抵抗素子108とを同時に形成することができる。
Although not shown, the
本実施形態の場合、第2導電層132はAlCu、AlNd、AlNiB又はAlScCuである。第3導電層133がTiNである場合は、第2導電層132をリン硝酢酸でエッチングするとともに第3導電層133がリフトオフするため同時に除去されることとなる。また第3導電層133がMoの場合は第2導電層132と同時に第3導電層133をリン硝酢酸でエッチングすることができる。この場合、Tiはリン硝酢酸にエッチングされないため、エッチングストッパ層等を設けずに、容易に図4の構造を実現できる。前述の工程は一例であり、第2導電層132及び第3導電層133を第1導電層131と選択性のあるプラズマを用いたエッチングによって除去する事も可能である。このような条件は、例えば真空槽内に導入したBCl3とCl2の混合ガスに高周波13.56MHzを印加して電離させるドライエッチング手法にて実現できる。第1導電層よりも第2導電層、第3導電層のエッチング速度が速いためエッチングストッパ層等を設けずに、容易に図4の構造を実現できる。
In the present embodiment, the second
図5は、抵抗素子107及び108の他の構成を示す断面図である。同図において図4(b)と異なる点は、走査線3aを第1導電層131と第2導電層132との2層構造にした点である。第2導電層132には、第1導電層131に達する開口部132aが設けられており、該開口部132aが設けられた抵抗の高い領域によって、抵抗素子107が形成されている。この場合、容量線3bも第1導電層と第2導電層との2層構造であり、第2導電層を部分的に除去することで、抵抗素子108が形成される。なお、図5において、第1導電層131はTiであり、第2導電層132はAlNdであるが、材料はこれに限定されない。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another configuration of the
以上説明したように、本実施形態の液晶装置100においては、抵抗素子107,108が、不純物ドープした半導体層を用いるものではないので、不純物濃度による抵抗のばらつきがなく、安定した特性を有する液晶装置が提供できる。また、従来のようにポリシリコン膜と配線とを接続するための接続構造が不要になるので、歩留まりも向上することができる。さらに、配線の一部を厚み方向に除去することにより形成できるため、抵抗素子107,108の面積を小さくすることができ、液晶装置の高精細化が可能となる。また、第1導電層131、第2導電層132及び第3導電層133のうち、第1導電層131のみを残す構造としているので、例えば第2導電層132や第3導電層133を残す構造に比べて抵抗の高い抵抗素子107を形成でき、より静電破壊の生じにくい液晶装置が提供できる。
As described above, in the
なお、本実施形態では、走査線3a及び容量線3bに対して抵抗素子107及び108を形成したが、抵抗素子を形成する配線はこれらの配線に限られない。例えば、データ線駆動回路201と表示領域最外周部の画素60との間を接続するデータ線6aに抵抗素子を形成しても良い。また、走査線駆動回路104と実装端子202(第2端子202g)との間を接続する配線や、データ線駆動回路201と実装端子202(第1端子202d)との間を接続する配線に抵抗素子を形成しても良い。周辺駆動回路内蔵型の液晶装置では、走査線駆動回路のレベルシフタやシフトレジスタから出力される走査信号のレベルの高低差(電圧振幅)が、転送信号等の他の信号に比べて大きいため、特に静電破壊が問題となる。したがって、これらの駆動回路と、他の駆動回路、駆動素子又は実装端子との間を接続する配線に上記のような抵抗素子を形成することで、静電破壊の問題を大幅に軽減することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、液晶装置100を電気光学装置の一例として説明したが、本発明は液晶装置に限らず、液晶装置以外の他の電気光学装置に適用することもできる。この場合、「電気光学装置」とは、電気光学効果を利用するもの以外に、広く一般に電気的作用により表示状態を制御することが可能な装置が包含されるものとする。すなわち、本発明において「電気光学装置」とは、電界により物質の屈折率が変化して光の透過率を変化させる電気光学効果を有するものの他、電気エネルギーを光学エネルギーに変換するもの等も含んで総称している。具体的には、電気光学物質として液晶を用いる液晶装置、有機EL(Electro-Luminescence)を用いる有機EL装置、無機ELを用いる無機EL装置、プラズマ用ガスを用いるプラズマディスプレイ装置等がある。さらには、電気泳動ディスプレイ装置(EPD:Electrophoretic Display)、フィールドエミッションディスプレイ装置(FED:電界放出表示装置:Field Emission Display)等があり、これらに対して広く本発明を適用することができる。
In the present embodiment, the
さらに、本発明は、電気光学装置に限らず、電気光学装置用基板等の半導体装置に広く適用可能である。本実施形態においては、電気光学装置用基板である第1基板10に本発明の抵抗素子を適用した例を説明した。第1基板10は絶縁基板10Aを基体としてなり、絶縁基板10A上に絶縁層としての下地絶縁膜11を形成しているが、半導体基板や金属基板等の表面に絶縁層である酸化シリコン膜等を形成し、該絶縁層上に薄膜トランジスタを形成しても良い。この場合も、静電破壊の問題が生じ得る可能性があり、本発明の抵抗素子が有効となる。
Furthermore, the present invention is not limited to the electro-optical device, and can be widely applied to semiconductor devices such as a substrate for an electro-optical device. In the present embodiment, the example in which the resistance element of the present invention is applied to the
[電子機器]
次に、図6を用いて、本発明の液晶装置を備えた電子機器の実施形態について説明する。図6は、本発明の液晶装置の一例である液晶装置100を映像モニタ1200の表示部に適用した例の概略構成図である。同図の映像モニタ1200は、先の実施形態の液晶装置100を備えた表示部1201と、筐体1202と、スピーカ1203等を備えている。液晶装置100は、上記映像モニタに限らず、携帯電話、電子ブック、プロジェクタ、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、テレビジョン受像機、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、かかる構成とすることで、歩留まりが高く、電気的特性に優れた電子機器を提供できる。
[Electronics]
Next, an embodiment of an electronic device including the liquid crystal device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an example in which the
3a…走査線(配線)、3b…容量線(配線)、6a…データ線(配線)、10…第1基板(半導体装置)、10A…絶縁基板、11…下地絶縁膜(絶縁層)、30…TFT(薄膜トランジスタ)、40…表示領域、104…走査線駆動回路(周辺駆動回路)、105…配線、107,108…抵抗素子、131…第1導電層、132…第2導電層、133…第3導電層、201…データ線駆動回路(周辺駆動回路)、202…実装端子、1200…映像モニタ(電子機器)
3a ... scanning line (wiring), 3b ... capacitance line (wiring), 6a ... data line (wiring), 10 ... first substrate (semiconductor device), 10A ... insulating substrate, 11 ... underlying insulating film (insulating layer), 30 ... TFT (thin film transistor), 40 ... display area, 104 ... scanning line driving circuit (peripheral driving circuit), 105 ... wiring, 107, 108 ... resistance element, 131 ... first conductive layer, 132 ... second conductive layer, 133 ... Third
Claims (11)
前記絶縁層上に設けられた薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタに信号を供給するための配線と、
前記配線に設けられた抵抗素子と
を備え、
前記配線は、相対的に抵抗の大きい第1導電層と、前記第1導電層上に形成され、相対的に抵抗の小さい第2導電層と、前記第2導電層上に形成され、前記第2導電層の腐食を防止するバリア層として機能する第3導電層とを含み、
前記抵抗素子は、前記第1導電層を残し、前記第2導電層及び前記第3導電層を部分的に除去することにより形成される
半導体装置。 An insulating layer;
A thin film transistor provided on the insulating layer;
Wiring for supplying a signal to the thin film transistor;
A resistance element provided on the wiring, and
The wiring is formed on the first conductive layer having a relatively high resistance, the second conductive layer having a relatively low resistance, and the second conductive layer. A third conductive layer functioning as a barrier layer to prevent corrosion of the two conductive layers,
The resistance element is a semiconductor device formed by leaving the first conductive layer and partially removing the second conductive layer and the third conductive layer .
前記第2導電層は、アルミニウム合金で形成され、 The second conductive layer is formed of an aluminum alloy,
前記第3導電層は、Mo又はTiNで形成され、 The third conductive layer is made of Mo or TiN,
前記抵抗素子は、前記第1〜第3導電層が積層された層をリン硝酢酸でエッチングすることにより形成される The resistance element is formed by etching a layer in which the first to third conductive layers are laminated with phosphorous nitric acid.
請求項1に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1.
前記第2導電層は、アルミニウム合金で形成され、 The second conductive layer is formed of an aluminum alloy,
前記第3導電層は、Mo又はTiNで形成され、 The third conductive layer is made of Mo or TiN,
前記抵抗素子は、真空槽内に導入したBClThe resistance element is BCl introduced into the vacuum chamber. 3Three 及びClAnd Cl 22 の混合ガスに13.56MHzの高周波を印加して電離させるドライエッチング手法にて形成されるIt is formed by dry etching technique that ionizes by applying a high frequency of 13.56 MHz to the mixed gas of
請求項1に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1.
請求項2又は3に記載の半導体装置。 4. The semiconductor device according to claim 2 or 3.
請求項5に記載の電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 5.
請求項6に記載の電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 6.
請求項7に記載の電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 7.
請求項8に記載の電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 8.
請求項6〜9のいずれかの項に記載の電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 6.
電子機器。 Electronics.
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