JPH0511271A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH0511271A
JPH0511271A JP3164140A JP16414091A JPH0511271A JP H0511271 A JPH0511271 A JP H0511271A JP 3164140 A JP3164140 A JP 3164140A JP 16414091 A JP16414091 A JP 16414091A JP H0511271 A JPH0511271 A JP H0511271A
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Japan
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film
storage capacitor
wiring
source
insulating film
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JP3164140A
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Kazuhiro Kobayashi
和弘 小林
Hiroyuki Murai
博之 村井
Masahiro Hayama
昌宏 羽山
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To reduce wiring defects by suppressing defect generation due to a short circuit between electric conductors and also reducing the step disconnection of a source electric conductor and a drain electric conductor. CONSTITUTION:A picture element 12 and an electric conductor 7 for a holding capacitance are interposed between 1st and 2nd protection films 6, 13 and thus put in different level with a gate electrode 5 and the source and drain electric conductors 11, 10, and an insulating film 8 for the holding capacitance and the 2nd protection film 13 are left at the intersection part of the source electric conductor 11 and a gate electric conductor 5a, but the part on a TFT 15 is removed. At this time, at least the part at the position of a contact hole on the TFT 15 of the 1st protection film 5 covering a polycrystalline Si film 2 directly is removed shifting from the contact hole to prevent the short-circuiting and step disconnection of the electric conductors.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、多結晶Si薄膜トラン
ジスタ(以下、TFTという)を各画素のスイッチング
素子として用いたアクティブマトリックス液晶表示素子
を構成する半導体装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device which constitutes an active matrix liquid crystal display element using a polycrystalline Si thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) as a switching element for each pixel.

【0002】[0002]

【従来の技術】図2は、例えば特開平2−72392号
公報に示された従来のアクティブマトリックス液晶表示
装置に用いるTFTの断面構造を示したものである。1
は透明ガラズなどを用いた絶縁性基板、2は多結晶Si
膜、3はイオン注入法などで作成された金属/Si間の
コンタクトを取る不純物をドープしたドープドSi領
域、4は前記多結晶Si膜2上に形成されたゲート絶縁
膜、5はこのゲート絶縁膜4に形成されたゲート電極、
6は前記多結晶Si膜2,ゲート絶縁膜4,ゲート電極
5からなるTFT15の少なくとも1部を覆うように形
成された絶縁性薄膜よりなる保護膜、7は保持容量用配
線,8は保持容量用絶縁膜で、保持容量16を形成する
ために成膜された絶縁性薄膜よりなる。9は不純物をド
ープしたドープドSi領域3上の保護膜6に穴をあけた
コンタクトホール、10はドレイン配線、11はソース
配線、12は前記ドレイン配線10に接続されている画
素電極である。アクティブマトリックス液晶表示素子に
おいて、その等価回路は図3に示すようになっており、
ソース配線11とゲート配線5aの交差部にTFT15
が付加されている。TFT15のドレイン側には画素電
極12と保持容量16が接続されている。
2. Description of the Related Art FIG. 2 shows a sectional structure of a TFT used in a conventional active matrix liquid crystal display device disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-72392. 1
Is an insulating substrate using transparent glass or the like, 2 is polycrystalline Si
Reference numeral 3 denotes a film, 3 is a doped Si region which is formed by ion implantation or the like and which makes contact between metal and Si, and is doped with impurities, 4 is a gate insulating film formed on the polycrystalline Si film 2, and 5 is this gate insulating film. A gate electrode formed on the film 4,
6 is a protective film made of an insulating thin film formed so as to cover at least a part of the TFT 15 composed of the polycrystalline Si film 2, the gate insulating film 4, and the gate electrode 5, 7 is a storage capacitor wiring, and 8 is a storage capacitor. The insulating film for use is made of an insulating thin film formed to form the storage capacitor 16. Reference numeral 9 is a contact hole formed in the protective film 6 on the doped Si region 3 doped with impurities, 10 is a drain wiring, 11 is a source wiring, and 12 is a pixel electrode connected to the drain wiring 10. The equivalent circuit of an active matrix liquid crystal display device is as shown in FIG.
The TFT 15 is provided at the intersection of the source wiring 11 and the gate wiring 5a.
Has been added. The pixel electrode 12 and the storage capacitor 16 are connected to the drain side of the TFT 15.

【0003】次に、動作について説明する。トランジス
タ動作は、ゲート電極5に印加する電圧を変化させるこ
とにより、ゲート絶縁膜4の下部に存在する多結晶Si
膜2の内部にかかる電界を変化させ、その結果、コンタ
クトホール9およびドープドSi領域3を介し、ソース
配線11とドレイン配線10の間に流れる電流を制御す
ることで実現する。ゲート電極5およびソース配線11
に電圧を印加し、TFT15のトランジスタ動作を行わ
せ、スイッチとして働くTFT15をオン状態とするこ
とにより液晶部に電圧を印加し、液晶分子状態を変化さ
せ透過光量を制御する。保護膜6は、TFT15を外部
汚染等から保護するための保護膜である。また、この保
護膜6は、ソース配線11とゲート配線5aの交差部の
層間絶縁膜としても用いる。図3に示した保持容量16
は、保持容量用配線7と保持容量用絶縁膜8と画素電極
12により形成される。この保持容量16によりTFT
15側からみた負荷容量を増加させ、液晶に印加される
DC電圧成分を低減し、残像等の表示特性の問題を軽減
する。また、保持容量用絶縁膜8は、ソース配線11と
ゲート配線5aの交差部の層間絶縁膜としても用いる。
ドレイン配線10は画素電極12と接続されている。画
素電極部は、ITO等の透明導電膜により形成されてお
り、液晶に電圧を印加するとともに、可視光を透過する
役割を持っている。
Next, the operation will be described. The transistor operation is performed by changing the voltage applied to the gate electrode 5 so that the polycrystalline Si existing under the gate insulating film 4 is
This is achieved by changing the electric field applied to the inside of the film 2 and consequently controlling the current flowing between the source wiring 11 and the drain wiring 10 through the contact hole 9 and the doped Si region 3. Gate electrode 5 and source wiring 11
A voltage is applied to the TFT 15 to cause the TFT 15 to operate as a transistor, and the TFT 15 that functions as a switch is turned on to apply a voltage to the liquid crystal portion to change the liquid crystal molecule state and control the amount of transmitted light. The protective film 6 is a protective film for protecting the TFT 15 from external pollution and the like. The protective film 6 is also used as an interlayer insulating film at the intersection of the source wiring 11 and the gate wiring 5a. Storage capacity 16 shown in FIG.
Is formed by the storage capacitor wiring 7, the storage capacitor insulating film 8 and the pixel electrode 12. With this storage capacitor 16, the TFT
The load capacitance viewed from the 15 side is increased, the DC voltage component applied to the liquid crystal is reduced, and the problem of display characteristics such as afterimage is alleviated. The storage capacitor insulating film 8 is also used as an interlayer insulating film at the intersection of the source wiring 11 and the gate wiring 5a.
The drain wiring 10 is connected to the pixel electrode 12. The pixel electrode portion is formed of a transparent conductive film such as ITO, and has a role of applying a voltage to the liquid crystal and transmitting visible light.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置は以
上のように構成されている。この時、図3に示したよう
に、n番目のTFT15に注目した場合、画素電極12
はソース配線11と同一の平面上にあるために、例えば
パターン形成のための写真製版,エッチング工程で何ら
かの不良が発生した場合、画素電極12が隣のn+1番
目のソース配線11と短絡し表示欠陥となる恐れがあっ
た。また、コンタクトホール9において、その穴の深さ
は保護膜6の膜厚と保持容量用絶縁膜8の膜厚を加えた
ものとなり厚くなるため、ソースおよびドレイン電極を
形成した場合、コンタクトホール9の端でドレイン配線
10やソース配線11の断線が発生しやすかった。さら
に、ドレイン,ソース配線10,11として、例えばA
lを用いたとき、ソース,ドレイン配線11,10形成
後に400℃以上でのアニール処理をドープドSi領域
3とのオーミック特性改善のために行うことは多い。し
かし、400℃程度以上の温度でアニール処理を行う
と、多結晶Si膜2の結晶粒界に存在するダングリング
ボンドをターミネイトし、TFT特性を改善する水素化
処理を行っても、Si膜中の水素は一般的に放出されて
しまう。このため、水素化処理はソース,ドレイン配線
11,10の形成後に行う必要がある。しかし、例えば
保持容量16を誘電率が高く比較的高い保持容量値を得
やすいSiN等で形成した場合、TFT15上にもSi
N膜が残るために、水素化処理がSiN中の水素の拡散
係数が小さいために保持容量用絶縁膜8形成後にはでき
なくなり、TFT特性が水素化処理を行ったものと比べ
良くないといった問題点があった。
The conventional semiconductor device is configured as described above. At this time, as shown in FIG. 3, when attention is paid to the n-th TFT 15, the pixel electrode 12
Is on the same plane as the source wiring 11, so that if some defect occurs in the photolithography or etching process for pattern formation, the pixel electrode 12 is short-circuited with the adjacent (n + 1) th source wiring 11 to cause a display defect. There was a fear of becoming. In addition, the depth of the contact hole 9 becomes the sum of the film thickness of the protective film 6 and the film thickness of the storage capacitor insulating film 8, and becomes thicker. Therefore, when the source and drain electrodes are formed, the contact hole 9 is formed. It was easy for disconnection of the drain wiring 10 and the source wiring 11 to occur at the edge of. Further, as the drain and source wirings 10 and 11, for example, A
When 1 is used, an annealing treatment at 400 ° C. or higher is often performed after forming the source / drain wirings 11 and 10 in order to improve ohmic characteristics with the doped Si region 3. However, if the annealing treatment is performed at a temperature of about 400 ° C. or higher, the dangling bonds existing at the grain boundaries of the polycrystalline Si film 2 are terminated, and even if the hydrogenation treatment for improving the TFT characteristics is performed, the Si film remains in the Si film. This hydrogen is generally released. Therefore, it is necessary to perform the hydrogenation treatment after forming the source / drain wirings 11 and 10. However, for example, when the storage capacitor 16 is formed of SiN or the like having a high dielectric constant and a relatively high storage capacitance value, Si is also formed on the TFT 15.
Since the N film remains, the hydrogenation process becomes impossible after the storage capacitor insulating film 8 is formed because the diffusion coefficient of hydrogen in SiN is small, and the TFT characteristics are not as good as those after the hydrogenation process. There was a point.

【0005】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、配線間短絡による欠陥発生を抑
制するとともに、ソース配線およびドレイン配線の段切
れを少なくして配線欠陥を低減し、かつTFT作成工程
のできるだけ最終工程に近いプロセスにおいても水素化
処理ができる半導体装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and suppresses the occurrence of defects due to short circuits between wirings, and reduces the disconnection of source wirings and drain wirings to reduce wiring defects. In addition, it is an object of the present invention to obtain a semiconductor device that can be hydrogenated even in a process as close to the final process as possible in the TFT manufacturing process.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
は、画素電極および保持容量用配線を第1,第2の保護
膜で挟むことにより、ゲート配線およびソース/ドレイ
ン配線と異なった平面としたものである。さらに、保持
容量用絶縁膜および第2の保護膜をソース配線とゲート
配線の少なくとも交差部には残すが、TFT上の少なく
とも1部は取り除くとともに、その際、多結晶Si膜を
直接覆う第1の保護膜のTFT上のコンタクトホールパ
ターンとはパターン位置の少なくとも1部はずらして取
り除くようにしたものである。
A semiconductor device according to the present invention has a plane different from that of a gate wiring and a source / drain wiring by sandwiching a pixel electrode and a storage capacitor wiring with first and second protective films. It was done. Further, the storage capacitor insulating film and the second protective film are left at least at the intersections of the source wiring and the gate wiring, but at least a part of the TFT is removed, and at this time, the first Si layer directly covering the polycrystalline Si film is removed. The contact hole pattern on the TFT of the protective film of FIG. 6 is one which is removed by shifting at least a part of the pattern position.

【0007】[0007]

【作用】本発明においては、画素電極および保持容量用
配線を第1,第2の保護膜で挟むことによりゲート配線
およびソース/ドレイン配線と異なった平面となってお
り、写真製版時の不良等により画素電極および保持容量
用配線とゲート配線およびソース/ドレイン配線が短絡
するのを防いでいる。また、保持容量用絶縁膜および第
2の保護膜をソース配線とゲート配線の少なくとも交差
部には残すが、TFT上の少なくとも1部は取り除くと
ともに、その際多結晶Si膜を直接覆う第1の保護膜の
TFT上のコンタクトホールパターンとはパターン位置
の少なくとも1部はずらしているため、ソース/ドレイ
ン配線のコンタクトホール部での段切れを防ぐととも
に、保持容量用絶縁膜および第2の保護膜として、例え
ばSiNのような水素原子を拡散しにくい材料を用いて
も、TFT作成工程の最終に近い工程でTFT特性改善
のための水素化処理が可能となる。
In the present invention, the pixel electrode and the storage capacitor wiring are sandwiched by the first and second protective films, so that the surface is different from the gate wiring and the source / drain wiring. This prevents short circuit between the pixel electrode and the storage capacitor wiring and the gate wiring and the source / drain wiring. Further, the storage capacitor insulating film and the second protective film are left at least at the intersections of the source wiring and the gate wiring, but at least a part of the TFT is removed, and at this time, the first Si layer directly covering the polycrystalline Si film is removed. Since at least a part of the pattern position of the protective film is displaced from the contact hole pattern on the TFT, disconnection at the contact hole part of the source / drain wiring is prevented, and the storage capacitor insulating film and the second protective film are formed. As a result, even if a material such as SiN that does not easily diffuse hydrogen atoms is used, the hydrogenation treatment for improving the TFT characteristics can be performed in a step close to the final step of forming the TFT.

【0008】[0008]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下、本発明の一実施例を図について説明
する。図1において、1はガラスなどを用いた絶縁性基
板、2は多結晶Si膜、3はイオン注入法などで作成さ
れた金属/Si間のコンタクトを取る不純物をドープし
たドープドSi領域、4は前記多結晶Si膜2上に形成
されたゲート絶縁膜、5はこのゲート絶縁膜4上に成膜
されたゲート電極、5aはこのゲート電極5につながれ
ているゲート配線、6は前記多結晶Si膜2,ゲート絶
縁膜4,ゲート電極5で形成された薄膜トランジスタ1
5およびゲート配線5aとソース配線11の少なくとも
交差部でゲート配線5aを覆うように形成された絶縁性
薄膜よりなる第1の保護膜で、SiO またはSiO
2 を主成分とする膜が用いられる。7は保持容量用配
線、8は前記ゲート配線5aとソース配線11の少なく
とも交差部でゲート配線5aを覆うとともに、保持容量
16を形成するために保持容量用配線7上に成膜された
絶縁性薄膜よりなる保持容量用絶縁膜で、Ta25
Si34 ,Al23 ,TiOまたはこれらを主成分
とする膜が用いられる。9は前記ドープドSi領域3上
に第1の保護膜6に穴をあけたコンタクトホール、10
はドレイン配線、11はソース配線、12は前記ドレイ
ン配線10に接続されている画素電極、13は前記画素
電極12を覆うとともに少なくともゲート配線5aとソ
ース配線11の交差部にゲート配線5aを覆うように形
成された第2の保護膜で、Ta25 ,Si34 ,A
23 ,TiO,SiO2 またはこれらを主成分とす
る膜が用いられる。14は前記第2の保護膜13上に形
成されたコンタクトホールである。
(Embodiment 1) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 is an insulating substrate made of glass or the like, 2 is a polycrystalline Si film, 3 is a doped Si region which is doped with impurities for contact between metal and Si formed by an ion implantation method or the like, and 4 is A gate insulating film formed on the polycrystalline Si film 2 is a gate electrode formed on the gate insulating film 4, 5a is a gate wiring connected to the gate electrode 5, and 6 is the polycrystalline Si. Thin film transistor 1 formed of film 2, gate insulating film 4 and gate electrode 5
5 and a first protective film made of an insulating thin film formed so as to cover the gate wiring 5a at least at the intersection of the gate wiring 5a and the source wiring 11, and SiO 2 or SiO 2
A film containing 2 as a main component is used. Reference numeral 7 is a storage capacitor wiring, 8 is an insulating film formed on the storage capacitor wiring 7 to form the storage capacitor 16 while covering the gate wiring 5a at least at the intersection of the gate wiring 5a and the source wiring 11. Insulating film for storage capacitor consisting of thin film, Ta 2 O 5 ,
Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , TiO or a film containing these as the main components is used. Reference numeral 9 is a contact hole formed on the doped Si region 3 in the first protective film 6.
Is a drain wiring, 11 is a source wiring, 12 is a pixel electrode connected to the drain wiring 10, 13 is the pixel electrode 12, and at least the intersection of the gate wiring 5a and the source wiring 11 covers the gate wiring 5a. Is a second protective film formed on the surface of Ta 2 O 5 , Si 3 N 4 , A
L 2 O 3 , TiO, SiO 2 or a film containing these as main components is used. Reference numeral 14 is a contact hole formed on the second protective film 13.

【0009】次に、動作について説明する。トランジス
タ動作は、ゲート電極5に印加する電圧を変化させるこ
とにより、ゲート絶縁膜4の下部に存在する多結晶Si
膜2の内部にかかる電界を変化させ、その結果、ドープ
ドSi領域3およびコンタクトホール9を介しソース配
線11とドレイン配線10の間に流れる電流を制御する
ことで実現する。TFT15のドレイン側には、等価回
路においては容量として表現される液晶と保持容量16
が接続されている。ゲートおよびソース/ドレイン間に
電圧を印加し、TFT15のトランジスタ動作を行わ
せ、スイッチとして働くTFT15に流れる電流を制御
し、液晶部への電圧印加を調整して液晶分子状態を変化
させ透過光量を制御する。
Next, the operation will be described. The transistor operation is performed by changing the voltage applied to the gate electrode 5 so that the polycrystalline Si existing under the gate insulating film 4 is
This is achieved by changing the electric field applied to the inside of the film 2 and consequently controlling the current flowing between the source wiring 11 and the drain wiring 10 through the doped Si region 3 and the contact hole 9. On the drain side of the TFT 15, a liquid crystal expressed as a capacitance in an equivalent circuit and a storage capacitor 16 are provided.
Are connected. A voltage is applied between the gate and the source / drain to cause the TFT 15 to operate as a transistor, and the current flowing through the TFT 15 that functions as a switch is controlled. Control.

【0010】第1の保護膜6は、TFT15部分を外部
汚染等から保護するための保護膜である。また、この第
1の保護膜6はソース配線11とゲート配線5aの交差
部の層間絶縁膜としても用いる。この第1の保護膜6に
よって保持容量用配線7はゲート配線5aと異なった層
上に形成されることになり、パターニング工程の不良な
どによりゲート配線5aと保持容量用配線7が短絡する
のを防ぐことができる。
The first protective film 6 is a protective film for protecting the TFT 15 portion from external contamination and the like. The first protective film 6 is also used as an interlayer insulating film at the intersection of the source wiring 11 and the gate wiring 5a. The first protective film 6 causes the storage capacitor wiring 7 to be formed on a layer different from the gate wiring 5a, so that the gate wiring 5a and the storage capacitor wiring 7 are short-circuited due to a defective patterning process or the like. Can be prevented.

【0011】図3に示した保持容量16は、図1の保持
容量用配線7と保持容量用絶縁膜8とITO等の透明導
電膜からなる画素電極12により形成される。この保持
容量16によりTFT15側からみた付加容量を増加さ
せ、液晶に印加されるDC電圧成分を低減し、残像等の
表示特性の問題を軽減する。また、保持容量用絶縁膜8
は、ソース配線11とゲート配線5aの交差部の層間絶
縁膜としても用いる。
The storage capacitor 16 shown in FIG. 3 is formed by the storage capacitor wiring 7 in FIG. 1, the storage capacitor insulating film 8 and the pixel electrode 12 made of a transparent conductive film such as ITO. The holding capacitance 16 increases the additional capacitance seen from the TFT 15 side, reduces the DC voltage component applied to the liquid crystal, and alleviates the problem of display characteristics such as an afterimage. In addition, the storage capacitor insulating film 8
Is also used as an interlayer insulating film at the intersection of the source wiring 11 and the gate wiring 5a.

【0012】第2の保護膜13は、画素電極12を覆う
ように形成されている。これにより、画素電極12は、
ソース配線11と異なった層上に形成されたことにな
り、パターニング工程の不良等により画素電極12とソ
ース配線11が短絡することを防ぐことができる。ま
た、この第2の保護膜13はソース配線11とゲート配
線5aの層間絶縁膜としても用いる。ドレイン配線10
は、コンタクトホール14を介して画素電極12と接続
されている。画素電極部は、ITO等の透明導電膜によ
り形成されており、液晶に電圧を印加するとともに、可
視光を透過する役割をもっている。
The second protective film 13 is formed so as to cover the pixel electrode 12. As a result, the pixel electrode 12
Since it is formed on a layer different from the source wiring 11, it is possible to prevent the pixel electrode 12 and the source wiring 11 from being short-circuited due to a defective patterning process or the like. The second protective film 13 is also used as an interlayer insulating film between the source wiring 11 and the gate wiring 5a. Drain wiring 10
Are connected to the pixel electrode 12 through the contact hole 14. The pixel electrode portion is formed of a transparent conductive film such as ITO, and has a role of applying a voltage to the liquid crystal and transmitting visible light.

【0013】図1に示したように、保持容量用絶縁膜8
および第2の保護膜13は、TFT15上の少なくとも
1部はそれぞれ下の第1の絶縁膜6と少なくともパター
ンの1部は重ならないようにパターニングし取り除く。
このようにすることにより、ソースおよびドレイン電極
がTFT15のドープドSi領域3と接続する際に、そ
れらの絶縁膜端部におけるパターンの断線の不良が発生
する可能性を低減することができる。
As shown in FIG. 1, the storage capacitor insulating film 8 is formed.
The second protective film 13 is patterned and removed so that at least a part of the TFT 15 does not overlap the underlying first insulating film 6 and at least a part of the pattern.
By doing so, when the source and drain electrodes are connected to the doped Si region 3 of the TFT 15, it is possible to reduce the possibility of defective pattern disconnection at the end of the insulating film.

【0014】また、第1の保護膜6として水素が透過し
やすいSiO2 を用いても、保持容量用絶縁膜8および
第2の保護膜13として、例えば誘電率が比較的高くデ
バイス作製上は利点のあるSiNなどを用いると、この
膜は水素を透過しにくく、水素で多結晶Siの結晶粒界
などに存在するダンブリングボンドをターミネイトしT
FT特性を向上させる水素化処理が水素プラズマ等を用
いてできにくい。このため、TFT15上にSiN等で
できた保持容量用絶縁膜8等が残っている場合は、これ
らの膜成膜前に水素化処理を行う必要があり、かつ水素
は約300℃を越える温度の熱処理でSiとの結合が切
れるので水素化処理後は約300℃を越える温度の熱処
理がしにくかった。ところが、図1のようにTFT15
上の保持容量用絶縁膜8および第2の保護膜13を取り
除くとソース/ドレイン配線11,10形成後の水素化
処理がTFT15上に水素を透過しないSiNのような
膜が存在しないため可能となり、ソース/ドレイン配線
11,10形成までの熱処理工程の許容温度を広げるこ
とができる。これにより、例えばAlでソース/ドレイ
ン配線11,10を形成したのちに特性改善のための4
50℃程度の熱処理を行うことが可能となった。また、
本構造ではゲート配線5aとソース配線11の交差部に
おいては、第1の保護膜6,保持容量用絶縁膜8,第2
の保護膜13が層間絶縁膜として挿入されているため、
両者の短絡を防ぐことができる。
Even if hydrogen permeable SiO 2 is used as the first protective film 6, the storage capacitor insulating film 8 and the second protective film 13 have, for example, a relatively high dielectric constant and are not suitable for device fabrication. If SiN or the like, which has an advantage, is used, this film does not easily permeate hydrogen, and the hydrogen terminates dumbling bonds existing at grain boundaries of polycrystalline Si, etc.
It is difficult to perform hydrogenation treatment that improves FT characteristics by using hydrogen plasma or the like. For this reason, when the storage capacitor insulating film 8 made of SiN or the like remains on the TFT 15, it is necessary to perform a hydrogenation treatment before forming these films, and the hydrogen temperature is higher than about 300 ° C. Since the bond with Si is broken by the heat treatment of 1, the heat treatment at a temperature exceeding about 300 ° C. was difficult after the hydrogenation treatment. However, as shown in FIG.
If the upper storage capacitor insulating film 8 and the second protective film 13 are removed, hydrogenation after the formation of the source / drain wirings 11 and 10 becomes possible because there is no film such as SiN that does not permeate hydrogen on the TFT 15. The allowable temperature of the heat treatment process up to the formation of the source / drain wirings 11 and 10 can be widened. As a result, for example, after the source / drain wirings 11 and 10 are formed of Al, the
It became possible to perform heat treatment at about 50 ° C. Also,
In this structure, at the intersection of the gate line 5a and the source line 11, the first protective film 6, the storage capacitor insulating film 8, and the second
Since the protective film 13 of is inserted as an interlayer insulating film,
It is possible to prevent a short circuit between both.

【0015】(実施例2)上記実施例では、ゲート配線
5aとソース配線11の交差部は第1の保護膜6,保持
容量用絶縁膜8,第2の保護膜13のすべてが層間絶縁
膜として挿入されていたが、このうち任意の1つあるい
は2つのみを層間絶縁膜として用いても良い。
(Embodiment 2) In the above-mentioned embodiment, at the intersection of the gate wiring 5a and the source wiring 11, all of the first protective film 6, the storage capacitor insulating film 8 and the second protective film 13 are interlayer insulating films. However, only one or two of them may be used as the interlayer insulating film.

【0016】(実施例3)上記実施例では、保持容量用
配線7は第1の保護膜6上にあったが、保持容量用配線
7の下部に第1の保護膜6はなくてもよい。
(Embodiment 3) In the above embodiment, the storage capacitor wiring 7 was on the first protective film 6, but the first protective film 6 may not be provided below the storage capacitor wiring 7. .

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画素電極および保持容量用電極を第1,第2の保護膜で
挟むように構成したことにより、ソース配線あるいはゲ
ート配線との短絡を防ぐことができ、高歩留りのTFT
アレイが得られる。また、TFT上の保護膜,保持容量
用絶縁膜を重ならないようにパターニングし取り除いた
ので、水素化処理がTFT作製プロセスの最終に近い工
程で行うことが可能となり、プロセスの許容温度範囲が
広がるとともに、ソース/ドレイン配線の段切れを低減
することができる。
As described above, according to the present invention,
Since the pixel electrode and the storage capacitor electrode are configured to be sandwiched by the first and second protective films, a short circuit with a source wiring or a gate wiring can be prevented, and a high yield TFT.
An array is obtained. Further, since the protective film on the TFT and the insulating film for the storage capacitor are patterned and removed so as not to overlap with each other, the hydrogenation process can be performed in a step close to the final step of the TFT manufacturing process, and the allowable temperature range of the process is widened. At the same time, disconnection of the source / drain wiring can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の半導体装置の一実施例を示す要部の断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view of an essential part showing an embodiment of a semiconductor device of the present invention.

【図2】従来の半導体装置を示す要部の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of an essential part showing a conventional semiconductor device.

【図3】アクティブマトリックス基板の構成を説明する
ための平面図である。
FIG. 3 is a plan view for explaining the configuration of an active matrix substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 絶縁性基板 2 多結晶Si膜 3 ドープドSi領域 4 ゲート絶縁膜 5 ゲート電極 5a ゲート配線 6 第1の保護膜 7 保持容量用配線 8 保持容量用絶縁膜 9 コンタクトホール 10 ドレイン配線 11 ソース配線 12 画素電極 13 第2の保護膜 14 コンタクトホール 15 薄膜トランジスタ 16 保持容量 1 Insulating substrate 2 Polycrystalline Si film 3 Doped Si region 4 Gate insulation film 5 Gate electrode 5a gate wiring 6 First protective film 7 Storage capacitor wiring 8 Insulating film for storage capacitor 9 contact holes 10 Drain wiring 11 Source wiring 12 pixel electrodes 13 Second protective film 14 contact holes 15 Thin film transistor 16 holding capacity

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数本の走査線用のゲート配線とこれと交
差する複数本のデータ線用のソース配線を有し、前記ゲ
ート配線と前記ソース配線の各交点に接続された多結晶
Si膜からなる薄膜トランジスタ、この薄膜トランジス
タに接続された画素電極および保持容量を有する基板を
持つアクティブマトリックス液晶表示素子を構成する半
導体装置において、前記薄膜トランジスタ上に形成され
少なくとも前記薄膜トランジスタおよびゲート配線とソ
ース配線との交差部のゲート配線を覆うように形成され
た絶縁性薄膜よりなる第1の保護膜、保持容量用電極、
少なくともこの保持容量用電極の一部および前記交差部
のゲート配線を覆うように形成された保持容量用絶縁
膜、この保持容量用絶縁膜上に形成された透明導電膜よ
りなる画素電極、少なくともこの画素電極および前記交
差部のゲート配線を覆うように形成された絶縁性薄膜よ
りなる第2の保護膜、前記第1と第2の保護膜上にコン
タクトホールを介して前記薄膜トランジスタのドレイン
またはソースと前記画素電極の間を接続するドレイン配
線またはソース配線を有することを特徴とする半導体装
置。
1. A polycrystalline Si film having gate wirings for a plurality of scanning lines and source wirings for a plurality of data lines intersecting with the gate wirings and connected to each intersection of the gate wirings and the source wirings. In a semiconductor device that constitutes an active matrix liquid crystal display element having a thin film transistor comprising, a pixel electrode connected to the thin film transistor, and a substrate having a storage capacitor, at least the thin film transistor formed on the thin film transistor and the intersection of the gate wiring and the source wiring. A first protective film made of an insulating thin film formed so as to cover the gate wiring of the portion, a storage capacitor electrode,
A storage capacitor insulating film formed to cover at least a part of the storage capacitor electrode and the gate wiring at the intersection, a pixel electrode made of a transparent conductive film formed on the storage capacitor insulating film, and at least the storage capacitor insulating film. A second protective film made of an insulating thin film formed so as to cover the pixel electrode and the gate wiring at the intersection, and a drain or a source of the thin film transistor through a contact hole on the first and second protective films. A semiconductor device having a drain wiring or a source wiring for connecting between the pixel electrodes.
【請求項2】第1の保護膜として、SiO2 またはSi
2 を主成分とする膜を用い、保持容量用絶縁膜とし
て、Ta25 ,Si34 ,Al23 ,TiOまた
はこれらを主成分とする膜を用いたことを特徴とする請
求項1に記載の半導体装置。
2. SiO 2 or Si as the first protective film
A film containing O 2 as a main component is used, and Ta 2 O 5 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , TiO, or a film containing these as a main component is used as the storage capacitor insulating film. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項3】保持容量用絶縁膜を、第1の保護膜のパタ
ーンと少なくとも薄膜トランジスタ部分において、1部
は重ならないようにパターニングし、前記薄膜トランジ
スタ上の少なくとも1部の領域から保持容量用絶縁膜を
取り除いたことを特徴とする請求項1または2に記載の
半導体装置。
3. A storage capacitor insulating film is patterned so that at least a part of the storage capacitor insulating film does not overlap the pattern of the first protective film, and the storage capacitor insulating film is formed from at least a part of the thin film transistor. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is removed.
【請求項4】第2の保護膜としてTa25 ,Si3
4 ,Al23 ,TiO,SiOまたはこれらを主成
分とする膜を用いたことを特徴とする請求項1乃至3の
いずれかに記載の半導体装置。
4. Ta 2 O 5 , Si 3 N as a second protective film
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein 4 , 4 , Al 2 O 3 , TiO, SiO 2 or a film containing them as a main component is used.
【請求項5】第2の保護膜を、第1の保護膜および保持
容量用絶縁膜のパターンと少なくとも薄膜トランジスタ
部分において1部は重ならないようにパターニングし、
前記薄膜トランジスタ上の少なくとも1部の領域から前
記第2の保護膜を取り除いたことを特徴とする請求項1
乃至4のいずれかに記載の半導体装置。
5. The second protective film is patterned so that at least part of the second protective film does not overlap with the patterns of the first protective film and the storage capacitor insulating film,
2. The second protective film is removed from at least a part of the region on the thin film transistor.
5. The semiconductor device according to any one of 4 to 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100910839B1 (en) * 2001-11-21 2009-08-06 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 Puffer type gas circuit breaker
JP2018207113A (en) * 1999-06-02 2018-12-27 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device

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