JPH0367409A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、多結晶シリコン又はアモルファスシリコン及
び導電性透明電極を構成部材とする半導体装置に関し、
詳しくは上記両部材間のオーミックコンタクトを取る方
法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor device comprising polycrystalline silicon or amorphous silicon and a conductive transparent electrode as constituent members.
More specifically, the present invention relates to a method for establishing ohmic contact between the two members.
液晶を用いた大容量表示装置としては各画素のスイッチ
ングデバイスとしてトランジスターを用いたアクティブ
マトリッス方式が理想的であり理論的に表示容量は無限
である。この方式は従来シリコン基板あるいはＳＯ３基
板にトランジスターアレイ−を構成し、この基板とガラ
ス板との間に液晶を封入して液晶パネルを構成した。し
かし、シリコン基板あるいはＳＯ３基板にトランジスタ
ーアレイを構成する方式は、従来の半導体製造技術によ
り容易に製造可能であるが、シリコンウェハーあるいは
ＳＯ３基板の価格が高くさらに半導体製造コストが高い
ために、アクティブマトリックス方式の液晶パネルは非
常に高価となってしまうという欠点を有する。アクティ
ブマトリックス方式による液晶パネルを、より低価格で
製造する方法として、ガラス板の上に多結晶シリコン又
はアモルファスシリコン等により薄膜トランジスター（
Ｔ、Ｆ、Ｔ、）のアレイ−を構威し、アクティブマトリ
ックスとする方法が提案されている。従来のアクティブ
マトリックス方式による液晶表示装置に用い６れる画素
の構成を第１図に一例として示す。As a large-capacity display device using liquid crystal, an active matrix system using a transistor as a switching device for each pixel is ideal, and the display capacity is theoretically infinite. In this method, a transistor array was conventionally constructed on a silicon substrate or an SO3 substrate, and a liquid crystal was sealed between this substrate and a glass plate to construct a liquid crystal panel. However, although the method of configuring a transistor array on a silicon substrate or SO3 substrate can be easily manufactured using conventional semiconductor manufacturing technology, the high price of silicon wafers or SO3 substrates and the high semiconductor manufacturing cost make active matrix The disadvantage of this type of liquid crystal panel is that it is very expensive. As a method of manufacturing active matrix liquid crystal panels at a lower cost, thin film transistors (thin film transistors) made of polycrystalline silicon or amorphous silicon are placed on a glass plate.
A method has been proposed in which an array of T, F, T,) is constructed as an active matrix. FIG. 1 shows an example of the configuration of six pixels used in a conventional active matrix liquid crystal display device.
第１図において、スイッチングトランジスターｌのゲー
ト電極はゲートライン７に、ソース電極はソースライン
８にそれぞれ接続され、ドレイン電極は液晶３の駆動電
極及び、コンデンサー２の一方の電極に接続されている
。In FIG. 1, the gate electrode of the switching transistor 1 is connected to the gate line 7, the source electrode to the source line 8, and the drain electrode to the drive electrode of the liquid crystal 3 and one electrode of the capacitor 2.
第２図はＴ、Ｆ、Ｔ、を用いたガラス板上にアクティブ
マトリックスを構成した場合の一画素の構成の平面図の
一例を示したものである。６はＴ、Ｆ、Ｔ、のドレイン
、チャンネル、ソースを形成する多結晶シリコンであり
、ゲート電極はゲートライン４に接続され、又ソース電
極はソースライン５に接続されている。一方、液晶駆動
電極１１は図かられかるようにＴ、Ｆ、Ｔ、のドレイン
を構成する多結晶シリコンを延在して設ければ、液晶駆
動電極１１を製造工程をそのために設ける必要がなくな
る。しかるに光透過型の液晶表示装置の場合、液晶表示
電極１１は、導電性を有する透明電極でなければならな
い。Ｔ、Ｆ、７．６の材料として用いられる多結晶シリ
コンは、その厚みを１０００オングストローム程度に薄
くしても光を余り通さず、さらに又、干渉色による着色
が発生し駆動電極として用いると液晶表示体の表示品質
は著しく低下する。FIG. 2 shows an example of a plan view of the structure of one pixel when an active matrix is formed on a glass plate using T, F, T. 6 is polycrystalline silicon forming the drain, channel, and source of T, F, and T, the gate electrode is connected to the gate line 4, and the source electrode is connected to the source line 5. On the other hand, if the liquid crystal drive electrode 11 is provided by extending the polycrystalline silicon constituting the drains of T, F, and T as shown in the figure, there is no need to provide the liquid crystal drive electrode 11 in the manufacturing process for this purpose. . However, in the case of a light transmission type liquid crystal display device, the liquid crystal display electrode 11 must be a transparent electrode with conductivity. Polycrystalline silicon, which is used as a material for T, F, and 7.6, does not transmit much light even if its thickness is reduced to about 1000 angstroms, and furthermore, coloring due to interference color occurs, and when used as a drive electrode, the liquid crystal The display quality of the display body is significantly degraded.
このようなことから、液晶駆動電極として導電性透明物
質を用いなければならない。導電性の透明物質としては
酸化スズ又は酸化インジウムを用いるのが液晶を用いた
表示装置の一般的な方法であって、安定性、導電性、光
の透過性が非常に良く、透明電極として理想的である。For this reason, a conductive transparent material must be used as the liquid crystal driving electrode. The common method for display devices using liquid crystals is to use tin oxide or indium oxide as the conductive transparent material, and it has excellent stability, conductivity, and light transmission, making it ideal as a transparent electrode. It is true.
ところが、第２図に示される様に透明電極１１と多結晶
シリコン６とは電気的コンタクトを取らなければならな
いが、ドレイン電極上の絶縁層にコンタクトホール９を
開孔し多結晶シリコン６と透明電極１１を直接接続させ
ても電気的接触が全くとれないか又は、接触があっても
、完全にオーミックとはならない。However, as shown in FIG. 2, although it is necessary to make electrical contact between the transparent electrode 11 and the polycrystalline silicon 6, a contact hole 9 is opened in the insulating layer on the drain electrode to connect the polycrystalline silicon 6 and the transparent electrode. Even if the electrodes 11 are connected directly, either no electrical contact can be made, or even if there is contact, it is not completely ohmic.
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、多結
晶シリコンと、導電性透明電極との間にアルミニュウム
等の金属を挟む事により両者の間に完全なオー果ツクコ
ンタクトを可能とするものである。The present invention has been made in view of the above points, and by sandwiching a metal such as aluminum between polycrystalline silicon and a conductive transparent electrode, complete oak contact can be made between the two. It is something to do.
以下本発明を図面によって詳細に説明する。The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings.
第３図はＴ、Ｆ、？、を用いたアクティブマトリックス
液晶表示装置の本発明による製造工程を説明するもので
あって、特にＴ、Ｆ、Ｔ、のドレインと、液晶駆動用透
明電極とのコンタクＨＭ域について、その製造工程の一
例をその工程順に示した断面図である。第３図（ａ）で
はガラス板１２の表面上に多結晶シリコン薄膜１３を形
成し、Ｔ、Ｆ、Ｔ、のドレイン、チャンネル、ソース領
域とすべき部分以外をエツチング除去した時の断面を示
したものである。Ｔ。Figure 3 shows T, F, ? This is to explain the manufacturing process of an active matrix liquid crystal display device according to the present invention using FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example in the order of steps. FIG. 3(a) shows a cross section when a polycrystalline silicon thin film 13 is formed on the surface of a glass plate 12 and the portions other than the drain, channel, and source regions of T, F, and T are removed by etching. It is something that T.
Ｆ、Ｔ、のドレイン及びソース領域には高濃度の不純物
が拡散される。Highly concentrated impurities are diffused into the drain and source regions of F and T.
次に第３図（ハ）に示される様に多結晶シリコン薄膜１
３の表面に延在してシリコン酸化膜１４を形成する。こ
のシリコン酸化膜は多結晶シリコン１３の表面を熱酸化
して得たものでも、又気相反応成長法によって得たもの
でも良い。さらにはシリコン酸化膜でなく他の絶縁膜、
例えばシリコン窒化膜、アルξす膜等でも良い。次にド
レイン領域上のシリコン酸化膜１４にコンタクトホール
を開孔し、ドレイン電極取り出し窓を作る。次に第３図
（Ｃ）における様に少なくとも第３図（ｂ）で開孔した
コンタクトホール部全部に延在させてアルミニュウム薄
膜１５を形成する。このためには、ガラス板表面全部に
アルミニュウム薄膜を形成した後、フォトリソグラフィ
ー技術を用い所望の領域にアルミニュウムを残し、他は
エツチング除去することにより第３図（Ｃ）の構成が可
能となる。Next, as shown in FIG. 3(c), the polycrystalline silicon thin film 1
A silicon oxide film 14 is formed extending over the surface of 3. This silicon oxide film may be obtained by thermally oxidizing the surface of polycrystalline silicon 13, or may be obtained by a vapor phase reaction growth method. Furthermore, other insulating films rather than silicon oxide films,
For example, a silicon nitride film, an aluminum film, etc. may be used. Next, a contact hole is opened in the silicon oxide film 14 above the drain region to form a drain electrode extraction window. Next, as shown in FIG. 3(C), an aluminum thin film 15 is formed extending over at least the entire contact hole portion opened in FIG. 3(b). To achieve this, after forming an aluminum thin film on the entire surface of the glass plate, the structure shown in FIG. 3(C) can be achieved by leaving aluminum in desired areas using photolithography and etching away the remaining areas.
次に液晶駆動用電極として酸化スズ、酸化インジウム等
の導電性透明材料を全面に形成し、フォトリソグラフィ
ー技術により所望のパターンの液晶駆動用電極を得る。Next, a conductive transparent material such as tin oxide or indium oxide is formed on the entire surface as a liquid crystal driving electrode, and a liquid crystal driving electrode with a desired pattern is obtained by photolithography.
この時の基板の断面構造は第５図（ｄ）に示される様で
あって、ドレイン領域の多結晶シリコン１３は、アルミ
ニュウム１５を介して透明電極１６と接触している。こ
の様な構成により、これを３００〜４００℃に加熱する
事によって多結晶シリコン１３と透明電極１６とはアル
ミニュウムを介して低い接触抵抗で且つ完全なオーミッ
ク導通状態となる。アルミニュウム薄膜は１０００オン
グストロ一ム程度に薄＜シても不透明であるが、本発明
で用いるアルミニュウムは多結晶シリコンの上部のみに
形成するので、アルミニュウムが不透明であることの欠
点は全く生じない。The cross-sectional structure of the substrate at this time is as shown in FIG. 5(d), and the polycrystalline silicon 13 in the drain region is in contact with the transparent electrode 16 via the aluminum 15. With such a configuration, by heating the polycrystalline silicon 13 to 300 to 400 DEG C., the polycrystalline silicon 13 and the transparent electrode 16 are brought into complete ohmic conduction with low contact resistance through the aluminum. Although an aluminum thin film is opaque even if it is as thin as about 1000 angstroms, since the aluminum used in the present invention is formed only on the top of polycrystalline silicon, there is no drawback that aluminum is opaque.
最後にガラス板表面全体に液晶の配向処理を行って、液
晶表示装置の一方のパネル板が完成する。Finally, the entire surface of the glass plate is subjected to alignment treatment for liquid crystal to complete one panel plate of the liquid crystal display device.
この様に本発明によれば、多結晶シリコンと酸化スズ、
酸化インジウムとうの透明電極とを接続するコンタクト
ホールのみに実質的にアルミニュウムを延在させること
により簡単に両者のオーミックコンタクトを低抵抗で可
能とするものであって、しかもアルミニュウムの介在に
よる表示装置の特性への影響は全く無い。As described above, according to the present invention, polycrystalline silicon and tin oxide,
By substantially extending aluminum only in the contact hole connecting the transparent electrode of indium oxide, it is possible to easily establish ohmic contact between the two with low resistance. There is no effect on the characteristics at all.
尚、本発明でのＴ、Ｆ、Ｔ、の材料としては多結晶シリ
コンのみでなく、アモルファスシリコン、セレン化カド
ξウムであっても良く、ドレインと透明電極との間にか
いする金属はアルミニュウムに限る事はなく他の金属で
も本発明の効果は変わらない。Note that the materials for T, F, and T in the present invention are not limited to polycrystalline silicon, but may also be amorphous silicon or cadmium selenide, and the metal interposed between the drain and the transparent electrode may be aluminum. The present invention is not limited to , and the effects of the present invention are the same even with other metals.
第１図はアクティブマトリックス液晶表示装置の１つの
画素の構成例を示した図である。 第２図は従来におけ
るＴ、Ｆ、Ｔ、を用いたアクティブマトリックス液晶表
示装置の１つの画素のパネル上での構成の一例を示した
平面図である。第３図（ａ）〜（ｄ）は本発明によりア
クティブマトリックスを製造する方法の一例を工程順に
示した断面図である。
１．６・・・・・・Ｔ、Ｆ、Ｔ。
２ ・・・・・・コンデンサー
３ ・・・・・・液晶
４．７・・・・・・ゲートライン
５．８・・・・・・ソースライン
９．１０・・・・・・コンタクトホール１１ ・・
・・・・液晶駆動用透明電極１２ ・・・・・・ガ
ラス板
１３ ・・・・・・多結晶シリコン１４ ・・
・・・・酸化シリコン
１５ ・・・・・・アルミニュウム１６ ・・
・・・・導電性透明電極第１図
第２図FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of one pixel of an active matrix liquid crystal display device. FIG. 2 is a plan view showing an example of the configuration of one pixel on a panel of a conventional active matrix liquid crystal display device using T, F, T. FIGS. 3(a) to 3(d) are cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing an active matrix according to the present invention in the order of steps. 1.6...T, F, T. 2...Capacitor 3...Liquid crystal 4.7...Gate line 5.8...Source line 9.10...Contact hole 11・・・
...Transparent electrode for driving liquid crystal 12 ...Glass plate 13 ...Polycrystalline silicon 14 ...
...Silicon oxide 15 ...Aluminum 16 ...
...Conductive transparent electrode Figure 1 Figure 2
Claims (1)
び導電性透明電極を構成部材とする半導体装置において
、該多結晶シリコン又はアモルファスシリコンと該導電
性透明電極とをオーミックコンタクトを取る位置の該多
結晶シリコン又はアモルファスシリコンと該導電性透明
電極の間にアルミニユウムを挟んでなす事を特徴とする
半導体装置。In a semiconductor device comprising at least polycrystalline silicon or amorphous silicon and a conductive transparent electrode, the polycrystalline silicon or amorphous silicon at a position where the polycrystalline silicon or amorphous silicon and the conductive transparent electrode are in ohmic contact with each other. A semiconductor device characterized in that aluminum is sandwiched between the conductive transparent electrodes.
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| JP2157050A JPH0367409A (en) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Semiconductor device |
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| JP2157050A JPH0367409A (en) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Semiconductor device |
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| JP10429381A Division JPS585905A (en) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | Semiconductor device |
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| US7286870B2 (en) | 1994-10-06 | 2007-10-23 | Hitachi, Ltd. | Optical system for measuring metabolism in a body and imaging method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5437697A (en) * | 1977-08-30 | 1979-03-20 | Sharp Corp | Liquid crystal display unit of matrix type |
-
1990
- 1990-06-15 JP JP2157050A patent/JPH0367409A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5437697A (en) * | 1977-08-30 | 1979-03-20 | Sharp Corp | Liquid crystal display unit of matrix type |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7286870B2 (en) | 1994-10-06 | 2007-10-23 | Hitachi, Ltd. | Optical system for measuring metabolism in a body and imaging method |
| US7440794B2 (en) | 1994-10-06 | 2008-10-21 | Hitachi, Ltd. | Optical system for measuring metabolism in a body and imaging method |
| US7715904B2 (en) | 1994-10-06 | 2010-05-11 | Hitachi, Ltd. | Optical system for measuring metabolism in a body and imaging method |
| US8050744B2 (en) | 1994-10-06 | 2011-11-01 | Hitachi, Ltd. | Optical system for measuring metabolism in a body and imaging method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0542832B2 (en) | 1993-06-29 |
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