JPH07312426A - 薄膜トランジスタおよびその製造方法 - Google Patents
薄膜トランジスタおよびその製造方法Info
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- JPH07312426A JPH07312426A JP6127114A JP12711494A JPH07312426A JP H07312426 A JPH07312426 A JP H07312426A JP 6127114 A JP6127114 A JP 6127114A JP 12711494 A JP12711494 A JP 12711494A JP H07312426 A JPH07312426 A JP H07312426A
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- forming
- drain
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 広い面積内で多数の薄膜トランジスタの特性
を均一にすることができ、大型基板上での製造に適した
薄膜トランジスタおよびその製造方法を提供する。 【構成】 ソ−ス・ドレイン領域13aの間がチャネル
部13bとなる半導体薄膜13上に上部ゲ−ト絶縁膜1
4および層間絶縁膜16を順次成膜する工程と、一対の
コンタクト孔17aを絶縁膜14,16に形成する工程
と、各ソ−ス・ドレイン領域の上面、各コンタクト孔の
内面、および層間絶縁膜16の上面のソ−ス・ドレイン
領域に対応する領域に一対のn+層18aを形成する工
程と、各n+層上に、シリサイドを形成する金属からな
るソース・ドレイン電極19aを形成する工程とを有し
てなり、絶縁膜14,16が半導体薄膜のチャネル部1
3bに対するエッチングストッパになってチャネル部を
保護する。
を均一にすることができ、大型基板上での製造に適した
薄膜トランジスタおよびその製造方法を提供する。 【構成】 ソ−ス・ドレイン領域13aの間がチャネル
部13bとなる半導体薄膜13上に上部ゲ−ト絶縁膜1
4および層間絶縁膜16を順次成膜する工程と、一対の
コンタクト孔17aを絶縁膜14,16に形成する工程
と、各ソ−ス・ドレイン領域の上面、各コンタクト孔の
内面、および層間絶縁膜16の上面のソ−ス・ドレイン
領域に対応する領域に一対のn+層18aを形成する工
程と、各n+層上に、シリサイドを形成する金属からな
るソース・ドレイン電極19aを形成する工程とを有し
てなり、絶縁膜14,16が半導体薄膜のチャネル部1
3bに対するエッチングストッパになってチャネル部を
保護する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、薄膜トランジスタお
よびその製造方法に関する。
よびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】薄膜トランジスタの製造方法として、例
えば、図3に示すように、ダブルゲ−ト型の薄膜トラン
ジスタを製造する方法がある。この方法は、(1)ガラ
ス基板1の上面の所定個所に下部ゲート電極2を形成
し、この形成後に、下部ゲート絶縁膜3、半導体薄膜
4、低抵抗のオーミックコンタクトを得るためのn+層
5及びクロム等のシリサイドを形成する金属からなるソ
−ス・ドレイン電極用メタル6をCVD装置により順次
連続成膜する工程(図3(a)を参照)と、(2)半導
体薄膜4の上面全体に成膜されたn+層5およびソ−ス
・ドレイン電極用メタル6のうち、半導体薄膜4のソ−
ス・ドレイン領域4a,4aに対応する領域のみが残る
ように、ソ−ス・ドレイン領域4a,4aの外側の領域
および半導体薄膜4のチャネル部4bにそれぞれ対応す
る領域をエッチングにより除去し、これによってn+層
5a,5aおよびソ−ス・ドレイン電極6a,6aを同
時に形成する工程(図3(b)を参照)と、(3)素子
分離によりデバイスエリアを形成する工程(図3(c)
を参照)と、(4)ソ−ス・ドレイン電極6a,6aの
上面、チャネル部4bの上面および下部ゲ−ト絶縁膜3
の上面に上部ゲ−ト絶縁膜7を成膜し、この絶縁膜7の
上面全体に上部ゲ−ト電極用メタル(ITO等の透明な
メタル)を成膜し、かつこのメタルをエッチングにより
加工して上部ゲ−ト電極8を形成する工程(図3(d)
を参照)とを有している。上記従来の薄膜トランジスタ
の製造方法では、n+層5a,5aおよびソ−ス・ドレ
イン電極6a,6aを形成する上記工程(2)で、半導
体薄膜4の上面全体に成膜されたn+層5とソ−ス・ド
レイン電極用メタル6をエッチングにより加工してn+
層5a,5aおよびソ−ス・ドレイン電極6a,6aを
形成する方式、いわゆるチャネルエッチ方式を用いてい
る。このチャネルエッチ方式では、チャネル部4bの膜
厚は、半導体薄膜4の、ソ−ス・ドレイン領域4a,4
aを除く領域がエッチングにより深さD(図3(b)を
参照)だけオ−バ−エッチングされた残りの厚みとな
る。
えば、図3に示すように、ダブルゲ−ト型の薄膜トラン
ジスタを製造する方法がある。この方法は、(1)ガラ
ス基板1の上面の所定個所に下部ゲート電極2を形成
し、この形成後に、下部ゲート絶縁膜3、半導体薄膜
4、低抵抗のオーミックコンタクトを得るためのn+層
5及びクロム等のシリサイドを形成する金属からなるソ
−ス・ドレイン電極用メタル6をCVD装置により順次
連続成膜する工程(図3(a)を参照)と、(2)半導
体薄膜4の上面全体に成膜されたn+層5およびソ−ス
・ドレイン電極用メタル6のうち、半導体薄膜4のソ−
ス・ドレイン領域4a,4aに対応する領域のみが残る
ように、ソ−ス・ドレイン領域4a,4aの外側の領域
および半導体薄膜4のチャネル部4bにそれぞれ対応す
る領域をエッチングにより除去し、これによってn+層
5a,5aおよびソ−ス・ドレイン電極6a,6aを同
時に形成する工程(図3(b)を参照)と、(3)素子
分離によりデバイスエリアを形成する工程(図3(c)
を参照)と、(4)ソ−ス・ドレイン電極6a,6aの
上面、チャネル部4bの上面および下部ゲ−ト絶縁膜3
の上面に上部ゲ−ト絶縁膜7を成膜し、この絶縁膜7の
上面全体に上部ゲ−ト電極用メタル(ITO等の透明な
メタル)を成膜し、かつこのメタルをエッチングにより
加工して上部ゲ−ト電極8を形成する工程(図3(d)
を参照)とを有している。上記従来の薄膜トランジスタ
の製造方法では、n+層5a,5aおよびソ−ス・ドレ
イン電極6a,6aを形成する上記工程(2)で、半導
体薄膜4の上面全体に成膜されたn+層5とソ−ス・ド
レイン電極用メタル6をエッチングにより加工してn+
層5a,5aおよびソ−ス・ドレイン電極6a,6aを
形成する方式、いわゆるチャネルエッチ方式を用いてい
る。このチャネルエッチ方式では、チャネル部4bの膜
厚は、半導体薄膜4の、ソ−ス・ドレイン領域4a,4
aを除く領域がエッチングにより深さD(図3(b)を
参照)だけオ−バ−エッチングされた残りの厚みとな
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の薄膜トランジスタの製造方法では、半導体薄膜4の
上面全体にn+層5を成膜し、このn+層の上面全体にク
ロム等のシリサイドを形成する金属からなるソ−ス・ド
レイン電極用メタル6を成膜するため(図3(a)を参
照)、n+層5とソ−ス・ドレイン電極用メタル6の積
層界面にシリサイドが形成されるので、上記工程(2)
の前記エッチングをウェットエッチングで行なう場合に
は、前記シリサイドをエッチングするのが難しい。ま
た、そのエッチングをドライエッチングで行なう場合で
も、前記シリサイド部分のエッチング速度が遅いため、
広い面積に亘って均一なエッチング深さに制御するのが
難しく、エッチング深さが広い面積内で大きくばらつい
てしまう。したがって、大型のガラス基板上で多数の薄
膜トランジスタを製造する場合、前記エッチングをドラ
イエッチングで行なうと、広い面積内にある各薄膜トラ
ンジスタのチャネル部4bの膜厚を均一にするのが難し
く、各薄膜トランジスタのチャネル部4bの厚みにばら
つきが生じてしまい、広い面積内で多数の薄膜トランジ
スタの特性を均一にするのが難しいという問題がある。
この発明は、上記従来技術の問題点に着目してなされた
もので、その目的は多数の薄膜トランジスタの特性を均
一にすることができる薄膜トランジスタおよびその製造
方法を提供することである。
来の薄膜トランジスタの製造方法では、半導体薄膜4の
上面全体にn+層5を成膜し、このn+層の上面全体にク
ロム等のシリサイドを形成する金属からなるソ−ス・ド
レイン電極用メタル6を成膜するため(図3(a)を参
照)、n+層5とソ−ス・ドレイン電極用メタル6の積
層界面にシリサイドが形成されるので、上記工程(2)
の前記エッチングをウェットエッチングで行なう場合に
は、前記シリサイドをエッチングするのが難しい。ま
た、そのエッチングをドライエッチングで行なう場合で
も、前記シリサイド部分のエッチング速度が遅いため、
広い面積に亘って均一なエッチング深さに制御するのが
難しく、エッチング深さが広い面積内で大きくばらつい
てしまう。したがって、大型のガラス基板上で多数の薄
膜トランジスタを製造する場合、前記エッチングをドラ
イエッチングで行なうと、広い面積内にある各薄膜トラ
ンジスタのチャネル部4bの膜厚を均一にするのが難し
く、各薄膜トランジスタのチャネル部4bの厚みにばら
つきが生じてしまい、広い面積内で多数の薄膜トランジ
スタの特性を均一にするのが難しいという問題がある。
この発明は、上記従来技術の問題点に着目してなされた
もので、その目的は多数の薄膜トランジスタの特性を均
一にすることができる薄膜トランジスタおよびその製造
方法を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、請求項1記載の発明に係る薄膜トランジスタは、ソ
−ス・ドレイン領域の間がチャネル部となる半導体薄膜
と、前記半導体薄膜上に形成された絶縁膜と、前記各ソ
−ス・ドレイン領域の上面を外部に露出させるように、
前記絶縁膜に形成された一対のコンタクト孔と、前記各
ソ−ス・ドレイン領域の上面および前記絶縁膜の上面の
前記ソ−ス・ドレイン領域に対応する領域に形成された
一対のn+層と、シリサイドを形成する金属からなり、
前記各n+層上に形成されたソ−ス・ドレイン電極と、
前記n+層と前記各ソ−ス・ドレイン電極間に形成され
たシリサイド層とを備えてなる。好ましくは、前記チャ
ネル部の下方に下部絶縁膜を介して位置し、基板上に形
成された下部ゲ−ト電極と、前記チャネル部の上方に前
記絶縁膜を介して位置し、この絶縁膜上に形成された上
部ゲ−ト電極と、この上部ゲ−ト電極の上面および前記
絶縁膜の上面に形成された層間絶縁膜とを備え、前記各
コンタクト孔が前記絶縁膜および層間絶縁膜に形成さ
れ、かつ前記各n+層が、前記各ソ−ス・ドレイン領域
の上面、前記各コンタクト孔の内面、および前記層間絶
縁膜の上面の前記チャネル部に対応する領域外に形成さ
れている(請求項2)。上記課題を達成するため、請求
項3記載の発明に係る薄膜トランジスタの製造方法は、
ソ−ス・ドレイン領域の間がチャネル部となる半導体薄
膜上に絶縁膜を成膜する工程と、前記各ソ−ス・ドレイ
ン領域の上面を外部に露出させる一対のコンタクト孔を
前記絶縁膜に形成する工程と、前記各ソ−ス・ドレイン
領域の上面および前記絶縁膜の上面の前記ソ−ス・ドレ
イン領域に対応する領域に一対のn+層を形成する工程
と、前記各n+層上にシリサイドを形成する金属からな
るソース・ドレイン電極を形成する工程とを有してな
る。好ましくは、前記一対のn+層を形成する工程およ
び前記ソース・ドレイン電極を形成する工程は、前記各
ソ−ス・ドレイン領域の上面および前記絶縁膜の上面全
体にn+層を成膜する工程と、このn+層のうち、前記チ
ャネル部に対応する領域をエッチングにより除去して一
対のn+層を形成する工程と、前記各n+層の上面および
前記絶縁膜の上面にソース・ドレイン電極用メタルを成
膜する工程と、このメタルのうち、前記チャネル部に対
応する領域をエッチングにより除去してソース・ドレイ
ン電極を形成する工程とを有する(請求項4)。さらに
好ましくは、前記絶縁膜を成膜する工程の前に、前記チ
ャネル部の下方に下部絶縁膜を介して位置する下部ゲ−
ト電極を基板の上面に形成する工程と、前記絶縁膜を成
膜する工程の後に、前記チャネル部の上方に前記絶縁膜
を介して位置する上部ゲ−ト電極を前記絶縁膜の上面に
形成する工程と、前記上部ゲ−ト電極および前記絶縁膜
上に層間絶縁膜を形成する工程とを有し、前記コンタク
ト孔を形成する工程では、前記各ソ−ス・ドレイン領域
の上面を外部に露出させるように、前記層間絶縁膜およ
び前記絶縁膜に一対のコンタクト孔を形成し、かつ前記
n+層を形成する工程では、前記各ソ−ス・ドレイン領
域の上面および前記層間絶縁膜の上面の前記各ソ−ス・
ドレイン領域に対応する領域にn+層を形成する(請求
項5)。
め、請求項1記載の発明に係る薄膜トランジスタは、ソ
−ス・ドレイン領域の間がチャネル部となる半導体薄膜
と、前記半導体薄膜上に形成された絶縁膜と、前記各ソ
−ス・ドレイン領域の上面を外部に露出させるように、
前記絶縁膜に形成された一対のコンタクト孔と、前記各
ソ−ス・ドレイン領域の上面および前記絶縁膜の上面の
前記ソ−ス・ドレイン領域に対応する領域に形成された
一対のn+層と、シリサイドを形成する金属からなり、
前記各n+層上に形成されたソ−ス・ドレイン電極と、
前記n+層と前記各ソ−ス・ドレイン電極間に形成され
たシリサイド層とを備えてなる。好ましくは、前記チャ
ネル部の下方に下部絶縁膜を介して位置し、基板上に形
成された下部ゲ−ト電極と、前記チャネル部の上方に前
記絶縁膜を介して位置し、この絶縁膜上に形成された上
部ゲ−ト電極と、この上部ゲ−ト電極の上面および前記
絶縁膜の上面に形成された層間絶縁膜とを備え、前記各
コンタクト孔が前記絶縁膜および層間絶縁膜に形成さ
れ、かつ前記各n+層が、前記各ソ−ス・ドレイン領域
の上面、前記各コンタクト孔の内面、および前記層間絶
縁膜の上面の前記チャネル部に対応する領域外に形成さ
れている(請求項2)。上記課題を達成するため、請求
項3記載の発明に係る薄膜トランジスタの製造方法は、
ソ−ス・ドレイン領域の間がチャネル部となる半導体薄
膜上に絶縁膜を成膜する工程と、前記各ソ−ス・ドレイ
ン領域の上面を外部に露出させる一対のコンタクト孔を
前記絶縁膜に形成する工程と、前記各ソ−ス・ドレイン
領域の上面および前記絶縁膜の上面の前記ソ−ス・ドレ
イン領域に対応する領域に一対のn+層を形成する工程
と、前記各n+層上にシリサイドを形成する金属からな
るソース・ドレイン電極を形成する工程とを有してな
る。好ましくは、前記一対のn+層を形成する工程およ
び前記ソース・ドレイン電極を形成する工程は、前記各
ソ−ス・ドレイン領域の上面および前記絶縁膜の上面全
体にn+層を成膜する工程と、このn+層のうち、前記チ
ャネル部に対応する領域をエッチングにより除去して一
対のn+層を形成する工程と、前記各n+層の上面および
前記絶縁膜の上面にソース・ドレイン電極用メタルを成
膜する工程と、このメタルのうち、前記チャネル部に対
応する領域をエッチングにより除去してソース・ドレイ
ン電極を形成する工程とを有する(請求項4)。さらに
好ましくは、前記絶縁膜を成膜する工程の前に、前記チ
ャネル部の下方に下部絶縁膜を介して位置する下部ゲ−
ト電極を基板の上面に形成する工程と、前記絶縁膜を成
膜する工程の後に、前記チャネル部の上方に前記絶縁膜
を介して位置する上部ゲ−ト電極を前記絶縁膜の上面に
形成する工程と、前記上部ゲ−ト電極および前記絶縁膜
上に層間絶縁膜を形成する工程とを有し、前記コンタク
ト孔を形成する工程では、前記各ソ−ス・ドレイン領域
の上面を外部に露出させるように、前記層間絶縁膜およ
び前記絶縁膜に一対のコンタクト孔を形成し、かつ前記
n+層を形成する工程では、前記各ソ−ス・ドレイン領
域の上面および前記層間絶縁膜の上面の前記各ソ−ス・
ドレイン領域に対応する領域にn+層を形成する(請求
項5)。
【0005】
【作用】請求項1に記載の薄膜トランジスタでは、半導
体薄膜上に絶縁膜が形成され、一対のコンタクト孔が絶
縁膜に形成され、半導体薄膜の各ソ−ス・ドレイン領域
の上面および絶縁膜の上面の各ソ−ス・ドレイン領域に
対応する領域に一対のn+層が形成され、かつシリサイ
ドを形成する金属からなるソ−ス・ドレイン電極が各n
+層上に形成されているので、例えば、絶縁膜の全面に
n+層を成膜し、このn+層の全面にソ−ス・ドレイン電
極用メタルを成膜し、この後に、n+層およびソ−ス・
ドレイン電極用メタルのチャネル部に対応する領域をド
ライエッチングにより除去する際に、絶縁膜が半導体薄
膜のチャネル部に対するエッチングストッパになってチ
ャネル部を保護する。これによって、各薄膜トランジス
タのチャネル部の膜厚は、前記ドライエッチング後も成
膜時と変わらない。請求項3に記載の薄膜トランジスタ
の製造方法によれば、半導体薄膜上に絶縁膜を成膜し、
半導体薄膜の各ソ−ス・ドレイン領域の上面を外部に露
出させる一対のコンタクト孔を絶縁膜に形成し、各ソ−
ス・ドレイン領域の上面および前記絶縁膜の上面のソ−
ス・ドレイン領域に対応する領域に一対のn+層を形成
し、かつ各n+層上にシリサイドを形成する金属からな
るソース・ドレイン電極を形成するので、例えば、絶縁
膜の全面にn+層を成膜し、このn+層の全面にソ−ス・
ドレイン電極用メタルを成膜し、この後に、n+層およ
びソ−ス・ドレイン電極用メタルのチャネル部に対応す
る領域をドライエッチングにより除去する際に、絶縁膜
が半導体薄膜のチャネル部に対するエッチングストッパ
になってチャネル部を保護する。これによって、各薄膜
トランジスタのチャネル部の膜厚は、前記ドライエッチ
ング後も成膜時と変わらない。また、請求項4に記載の
薄膜トランジスタの製造方法によれば、各ソ−ス・ドレ
イン領域の上面および前記絶縁膜の上面全体にn+層を
成膜し、このn+層のうち、チャネル部に対応する領域
をエッチングにより除去して一対のn+層を形成し、各
n+層の上面および絶縁膜の上面にソース・ドレイン電
極用メタルを成膜し、このメタルのうち、チャネル部に
対応する領域をエッチングにより除去してソース・ドレ
イン電極を形成するので、各n+層の上面および絶縁膜
の上面にソース・ドレイン電極用メタルを成膜した際
に、このメタルとチャネル部との間、すなわち一対のn
+層の間にはシリサイドが形成されない。これによっ
て、ソース・ドレイン電極用メタルのチャネル部に対応
する領域をエッチングにより除去してソース・ドレイン
電極を形成する際のエッチングが容易になる。
体薄膜上に絶縁膜が形成され、一対のコンタクト孔が絶
縁膜に形成され、半導体薄膜の各ソ−ス・ドレイン領域
の上面および絶縁膜の上面の各ソ−ス・ドレイン領域に
対応する領域に一対のn+層が形成され、かつシリサイ
ドを形成する金属からなるソ−ス・ドレイン電極が各n
+層上に形成されているので、例えば、絶縁膜の全面に
n+層を成膜し、このn+層の全面にソ−ス・ドレイン電
極用メタルを成膜し、この後に、n+層およびソ−ス・
ドレイン電極用メタルのチャネル部に対応する領域をド
ライエッチングにより除去する際に、絶縁膜が半導体薄
膜のチャネル部に対するエッチングストッパになってチ
ャネル部を保護する。これによって、各薄膜トランジス
タのチャネル部の膜厚は、前記ドライエッチング後も成
膜時と変わらない。請求項3に記載の薄膜トランジスタ
の製造方法によれば、半導体薄膜上に絶縁膜を成膜し、
半導体薄膜の各ソ−ス・ドレイン領域の上面を外部に露
出させる一対のコンタクト孔を絶縁膜に形成し、各ソ−
ス・ドレイン領域の上面および前記絶縁膜の上面のソ−
ス・ドレイン領域に対応する領域に一対のn+層を形成
し、かつ各n+層上にシリサイドを形成する金属からな
るソース・ドレイン電極を形成するので、例えば、絶縁
膜の全面にn+層を成膜し、このn+層の全面にソ−ス・
ドレイン電極用メタルを成膜し、この後に、n+層およ
びソ−ス・ドレイン電極用メタルのチャネル部に対応す
る領域をドライエッチングにより除去する際に、絶縁膜
が半導体薄膜のチャネル部に対するエッチングストッパ
になってチャネル部を保護する。これによって、各薄膜
トランジスタのチャネル部の膜厚は、前記ドライエッチ
ング後も成膜時と変わらない。また、請求項4に記載の
薄膜トランジスタの製造方法によれば、各ソ−ス・ドレ
イン領域の上面および前記絶縁膜の上面全体にn+層を
成膜し、このn+層のうち、チャネル部に対応する領域
をエッチングにより除去して一対のn+層を形成し、各
n+層の上面および絶縁膜の上面にソース・ドレイン電
極用メタルを成膜し、このメタルのうち、チャネル部に
対応する領域をエッチングにより除去してソース・ドレ
イン電極を形成するので、各n+層の上面および絶縁膜
の上面にソース・ドレイン電極用メタルを成膜した際
に、このメタルとチャネル部との間、すなわち一対のn
+層の間にはシリサイドが形成されない。これによっ
て、ソース・ドレイン電極用メタルのチャネル部に対応
する領域をエッチングにより除去してソース・ドレイン
電極を形成する際のエッチングが容易になる。
【0006】
【実施例】以下、この発明の一実施例に係る薄膜トラン
ジスタおよびその製造方法を図面に基づいて説明する。
図1(e)は一実施例に係るダブルゲ−ト型フォトセン
サ(薄膜トランジスタ)を示しており、図1(a)〜
(e)はそのダブルゲ−ト型フォトセンサの各製造工程
を示している。
ジスタおよびその製造方法を図面に基づいて説明する。
図1(e)は一実施例に係るダブルゲ−ト型フォトセン
サ(薄膜トランジスタ)を示しており、図1(a)〜
(e)はそのダブルゲ−ト型フォトセンサの各製造工程
を示している。
【0007】一実施例に係るダブルゲ−ト型フォトセン
サは、図1(e)に示すように、ガラス基板(基板)1
0と、この基板10上の所定個所に形成された下部ゲ−
ト電極11と、この電極11およびガラス基板10上に
形成された下部ゲ−ト絶縁膜(下部絶縁膜)12と、こ
の絶縁膜12上の所定個所に形成されたアモルファスシ
リコンからなり、ソ−ス・ドレイン領域13a,13a
の間がチャネル部13bとなる半導体薄膜13と、この
半導体薄膜13および下部ゲ−ト絶縁膜12上に形成さ
れた上部ゲ−ト絶縁膜(絶縁膜)14と、この絶縁膜1
4上の所定個所に形成された上部ゲ−ト電極15と、こ
の電極15および上部ゲ−ト絶縁膜14上に形成された
層間絶縁膜16とを備えている。前記チャネル部13b
の上方にある上部ゲ−ト電極15は、上部ゲ−ト絶縁膜
14上の、チャネル部13bに対応する所定個所に形成
されている。一方、チャネル部13bの下方にある下部
ゲ−ト電極11は、ガラス基板10上の、チャネル部1
3bに対応する個所でかつチャネル部13bよりも幅の
広い所定個所に形成されている。
サは、図1(e)に示すように、ガラス基板(基板)1
0と、この基板10上の所定個所に形成された下部ゲ−
ト電極11と、この電極11およびガラス基板10上に
形成された下部ゲ−ト絶縁膜(下部絶縁膜)12と、こ
の絶縁膜12上の所定個所に形成されたアモルファスシ
リコンからなり、ソ−ス・ドレイン領域13a,13a
の間がチャネル部13bとなる半導体薄膜13と、この
半導体薄膜13および下部ゲ−ト絶縁膜12上に形成さ
れた上部ゲ−ト絶縁膜(絶縁膜)14と、この絶縁膜1
4上の所定個所に形成された上部ゲ−ト電極15と、こ
の電極15および上部ゲ−ト絶縁膜14上に形成された
層間絶縁膜16とを備えている。前記チャネル部13b
の上方にある上部ゲ−ト電極15は、上部ゲ−ト絶縁膜
14上の、チャネル部13bに対応する所定個所に形成
されている。一方、チャネル部13bの下方にある下部
ゲ−ト電極11は、ガラス基板10上の、チャネル部1
3bに対応する個所でかつチャネル部13bよりも幅の
広い所定個所に形成されている。
【0008】前記ダブルゲ−ト型フォトセンサは、さら
に、前記各ソ−ス・ドレイン領域13a,13aの上面
を外部に露出させるように、上部ゲ−ト絶縁膜14およ
び層間絶縁膜16に形成された一対のコンタクト孔17
a,17aと、各ソ−ス・ドレイン領域13aの一部の
上面、各コンタクト孔17a,17aの内面全体、およ
び層間絶縁膜16の上面の各ソ−ス・ドレイン領域13
aに対応する領域に形成された一対のn+層18a,1
8aと、クロム等のシリサイドを形成する金属からな
り、各n+層18a上に形成されたソ−ス・ドレイン電
極19a,19aとを備えている。各n+層18aと各
ソ−ス・ドレイン電極19aとの間には、シリサイド層
20が形成されており、これによって各ソ−ス・ドレイ
ン電極19aとn+層18a間のコンタクト抵抗が小さ
くなっている。
に、前記各ソ−ス・ドレイン領域13a,13aの上面
を外部に露出させるように、上部ゲ−ト絶縁膜14およ
び層間絶縁膜16に形成された一対のコンタクト孔17
a,17aと、各ソ−ス・ドレイン領域13aの一部の
上面、各コンタクト孔17a,17aの内面全体、およ
び層間絶縁膜16の上面の各ソ−ス・ドレイン領域13
aに対応する領域に形成された一対のn+層18a,1
8aと、クロム等のシリサイドを形成する金属からな
り、各n+層18a上に形成されたソ−ス・ドレイン電
極19a,19aとを備えている。各n+層18aと各
ソ−ス・ドレイン電極19aとの間には、シリサイド層
20が形成されており、これによって各ソ−ス・ドレイ
ン電極19aとn+層18a間のコンタクト抵抗が小さ
くなっている。
【0009】次に、上記一実施例に係るダブルゲ−ト型
フォトセンサの製造方法(一実施例に係る薄膜トランジ
スタの製造方法)を、図1(a)〜(e)を順に参照し
ながら説明する。この製造方法は、下記の工程(1)〜
(5)を有している。まず、図1(a)に示すように、
ガラス基板10の上面全体にクロムやアルミニウム等の
導電材料からなるゲート電極用メタルをスパッタ等によ
り成膜し、パターニングによりガラス基板10上の所定
個所に下部ゲート電極11を形成する。次に、下部ゲー
ト電極11及びガラス基板10の上面全体にシリコンの
酸化物や窒化物等からなる下部ゲート絶縁膜12をスパ
ッタやプラズマCVD等により成膜する。次に、下部ゲ
ート絶縁膜12の上面全体にアモルファスシリコンから
なる半導体薄膜をプラズマCVD等により成膜し、パタ
ーニングにより下部ゲート絶縁膜12上の所定個所に半
導体薄膜13を形成する。次に、図1(b)に示すよう
に、半導体薄膜13および下部ゲ−ト絶縁膜12の上面
全体にシリコンの酸化物や窒化物等からなる上部ゲ−ト
絶縁膜14を成膜する。次に、この絶縁膜14の上面全
体にITO等の透明導電材料からなるゲート電極用メタ
ルをスパッタ等により成膜し、パターニングにより上部
ゲ−ト絶縁膜14上の所定個所に上部ゲート電極15を
形成する。次に、図1(c)に示すように、上部ゲート
電極15および上部ゲ−ト絶縁膜14の上面全体にシリ
コンの酸化物や窒化物等からなる層間絶縁膜16を成膜
する。次に、各ソ−ス・ドレイン領域13aの一部の上
面を外部に露出させるように、層間絶縁膜16および上
部ゲ−ト絶縁膜14に一対のコンタクト孔17a,17
aを形成する。
フォトセンサの製造方法(一実施例に係る薄膜トランジ
スタの製造方法)を、図1(a)〜(e)を順に参照し
ながら説明する。この製造方法は、下記の工程(1)〜
(5)を有している。まず、図1(a)に示すように、
ガラス基板10の上面全体にクロムやアルミニウム等の
導電材料からなるゲート電極用メタルをスパッタ等によ
り成膜し、パターニングによりガラス基板10上の所定
個所に下部ゲート電極11を形成する。次に、下部ゲー
ト電極11及びガラス基板10の上面全体にシリコンの
酸化物や窒化物等からなる下部ゲート絶縁膜12をスパ
ッタやプラズマCVD等により成膜する。次に、下部ゲ
ート絶縁膜12の上面全体にアモルファスシリコンから
なる半導体薄膜をプラズマCVD等により成膜し、パタ
ーニングにより下部ゲート絶縁膜12上の所定個所に半
導体薄膜13を形成する。次に、図1(b)に示すよう
に、半導体薄膜13および下部ゲ−ト絶縁膜12の上面
全体にシリコンの酸化物や窒化物等からなる上部ゲ−ト
絶縁膜14を成膜する。次に、この絶縁膜14の上面全
体にITO等の透明導電材料からなるゲート電極用メタ
ルをスパッタ等により成膜し、パターニングにより上部
ゲ−ト絶縁膜14上の所定個所に上部ゲート電極15を
形成する。次に、図1(c)に示すように、上部ゲート
電極15および上部ゲ−ト絶縁膜14の上面全体にシリ
コンの酸化物や窒化物等からなる層間絶縁膜16を成膜
する。次に、各ソ−ス・ドレイン領域13aの一部の上
面を外部に露出させるように、層間絶縁膜16および上
部ゲ−ト絶縁膜14に一対のコンタクト孔17a,17
aを形成する。
【0010】次に、図1(d)に示すように、各ソ−ス
・ドレイン領域13aの一部の上面、各コンタクト孔1
7a,17aの内面、および層間絶縁膜16の上面全体
にリンおよびシランを含む混合ガスを用いたプラズマC
VD等によりn+層18を成膜する。次に、成膜された
n+層18の上面全体に、クロム等のシリサイドを形成
する金属からなるソース・ドレイン電極用メタル19を
プラズマCVD等により成膜する。この工程において、
ソース・ドレイン電極用メタル19とn+層18との間
にはシリサイド層20が形成される。この場合、ソース
・ドレイン電極用メタル19をスパッタにより成膜し、
この後、熱処理をしてシリサイド層20を形成するよう
にしてもよい。次に、図1(e)に示すように、前記成
膜されたn+層18、シリサイド層20およびソース・
ドレイン電極用メタル19のうち、チャネル部13bに
対応する領域および各ソ−ス・ドレイン領域13aの外
側の領域をドライエッチングにより除去して一対のn+
層18a,18aおよびソース・ドレイン電極19a,
19aを同時に形成する。この後に、図示しないパッシ
ベーション膜を成膜するとダブルゲ−ト型フォトセンサ
が完成する。このダブルゲート型フォトセンサは下部ゲ
ート電極11に+10V程度の正電圧を印加し、上部ゲ
ート電極15に−20V程度の負電圧を印加して、半導
体薄膜13のチャネル領域に空乏層を形成した状態で透
明な上部ゲート電極15側から光を照射すると光量に応
じたドレイン電流が得られるものである。なお、上記に
おいて、コンタクト孔17a,17aの内面が急俊であ
れば、n+層18はこの内面に付着しないこともある
が、このことは特性には影響しないので問題はない。
・ドレイン領域13aの一部の上面、各コンタクト孔1
7a,17aの内面、および層間絶縁膜16の上面全体
にリンおよびシランを含む混合ガスを用いたプラズマC
VD等によりn+層18を成膜する。次に、成膜された
n+層18の上面全体に、クロム等のシリサイドを形成
する金属からなるソース・ドレイン電極用メタル19を
プラズマCVD等により成膜する。この工程において、
ソース・ドレイン電極用メタル19とn+層18との間
にはシリサイド層20が形成される。この場合、ソース
・ドレイン電極用メタル19をスパッタにより成膜し、
この後、熱処理をしてシリサイド層20を形成するよう
にしてもよい。次に、図1(e)に示すように、前記成
膜されたn+層18、シリサイド層20およびソース・
ドレイン電極用メタル19のうち、チャネル部13bに
対応する領域および各ソ−ス・ドレイン領域13aの外
側の領域をドライエッチングにより除去して一対のn+
層18a,18aおよびソース・ドレイン電極19a,
19aを同時に形成する。この後に、図示しないパッシ
ベーション膜を成膜するとダブルゲ−ト型フォトセンサ
が完成する。このダブルゲート型フォトセンサは下部ゲ
ート電極11に+10V程度の正電圧を印加し、上部ゲ
ート電極15に−20V程度の負電圧を印加して、半導
体薄膜13のチャネル領域に空乏層を形成した状態で透
明な上部ゲート電極15側から光を照射すると光量に応
じたドレイン電流が得られるものである。なお、上記に
おいて、コンタクト孔17a,17aの内面が急俊であ
れば、n+層18はこの内面に付着しないこともある
が、このことは特性には影響しないので問題はない。
【0011】上記一実施例に係るダブルゲ−ト型フォト
センサによれば、例えば、層間絶縁膜16の上面全体に
n+層18を成膜し、このn+層18の上面全体にソ−ス
・ドレイン電極用メタル19を成膜してシリサイド層2
0を形成し、この後に、n+層18およびソ−ス・ドレ
イン電極用メタル19、シリサイド層20のチャネル部
13bに対応する領域をドライエッチングにより除去す
るので、上部ゲ−ト絶縁膜14が半導体薄膜13のチャ
ネル部13bに対するエッチングストッパになってチャ
ネル部13bを保護する。これによって、広い面積内に
ある各薄膜トランジスタのチャネル部13bの膜厚は、
前記ドライエッチング後も成膜時と変わらない。したが
って、大型のガラス基板上で多数の薄膜トランジスタを
製造する場合、例えば大型のガラス基板上に形成される
ダブルゲ−ト型フォトセンサアレイデバイスを製造する
場合、広い面積内にある各ダブルゲ−ト型フォトセンサ
の各チャネル部の膜厚を均一にすることができ、各フォ
トセンサの特性(センサ特性)を均一にすることができ
る。
センサによれば、例えば、層間絶縁膜16の上面全体に
n+層18を成膜し、このn+層18の上面全体にソ−ス
・ドレイン電極用メタル19を成膜してシリサイド層2
0を形成し、この後に、n+層18およびソ−ス・ドレ
イン電極用メタル19、シリサイド層20のチャネル部
13bに対応する領域をドライエッチングにより除去す
るので、上部ゲ−ト絶縁膜14が半導体薄膜13のチャ
ネル部13bに対するエッチングストッパになってチャ
ネル部13bを保護する。これによって、広い面積内に
ある各薄膜トランジスタのチャネル部13bの膜厚は、
前記ドライエッチング後も成膜時と変わらない。したが
って、大型のガラス基板上で多数の薄膜トランジスタを
製造する場合、例えば大型のガラス基板上に形成される
ダブルゲ−ト型フォトセンサアレイデバイスを製造する
場合、広い面積内にある各ダブルゲ−ト型フォトセンサ
の各チャネル部の膜厚を均一にすることができ、各フォ
トセンサの特性(センサ特性)を均一にすることができ
る。
【0012】図2は上記一実施例に係るダブルゲ−ト型
フォトセンサの製造方法の変形例を示している。この変
形例では、各ソ−ス・ドレイン領域13a,13aの一
部の上面、コンタクト孔17a,17の内面、および層
間絶縁膜16の上面全体にn+層18を成膜し、この成
膜後に、n+層18のうち、チャネル部13bに対応す
る領域および各ソ−ス・ドレイン領域13a,13aの
外側の領域をエッチングにより除去して一対のn+層1
8a,18aを形成し、この形成後に、各n+層18
a,18aの上面および層間絶縁膜16の上面にシリサ
イドを形成する金属からなるソース・ドレイン電極用メ
タル19を成膜し(図2の状態)、この後、この成膜さ
れたメタル19のうち、チャネル部13bに対応する領
域および各ソ−ス・ドレイン領域13a,13aの外側
の領域をエッチングにより除去してソース・ドレイン電
極19a,19aを形成するようにしている。
フォトセンサの製造方法の変形例を示している。この変
形例では、各ソ−ス・ドレイン領域13a,13aの一
部の上面、コンタクト孔17a,17の内面、および層
間絶縁膜16の上面全体にn+層18を成膜し、この成
膜後に、n+層18のうち、チャネル部13bに対応す
る領域および各ソ−ス・ドレイン領域13a,13aの
外側の領域をエッチングにより除去して一対のn+層1
8a,18aを形成し、この形成後に、各n+層18
a,18aの上面および層間絶縁膜16の上面にシリサ
イドを形成する金属からなるソース・ドレイン電極用メ
タル19を成膜し(図2の状態)、この後、この成膜さ
れたメタル19のうち、チャネル部13bに対応する領
域および各ソ−ス・ドレイン領域13a,13aの外側
の領域をエッチングにより除去してソース・ドレイン電
極19a,19aを形成するようにしている。
【0013】この変形例によれば、一対のn+層18
a,18aの上面および層間絶縁膜16の上面にシリサ
イドを形成する金属からなるソース・ドレイン電極用メ
タル19を成膜する際に、n+層18aが除去されたソ
ース・ドレイン電極形成用領域以外の層間絶縁膜16の
上面にはシリサイドが形成されないので、ソース・ドレ
イン電極用メタル19のチャネル部に対応する領域をエ
ッチングにより除去してソース・ドレイン電極19a,
19aを形成する際のエッチングが容易になるという利
点がある。
a,18aの上面および層間絶縁膜16の上面にシリサ
イドを形成する金属からなるソース・ドレイン電極用メ
タル19を成膜する際に、n+層18aが除去されたソ
ース・ドレイン電極形成用領域以外の層間絶縁膜16の
上面にはシリサイドが形成されないので、ソース・ドレ
イン電極用メタル19のチャネル部に対応する領域をエ
ッチングにより除去してソース・ドレイン電極19a,
19aを形成する際のエッチングが容易になるという利
点がある。
【0014】また、上記一実施例では、この発明に係る
薄膜トランジスタおよびその製造方法をダブルゲ−ト型
フォトセンサに適用しているが、この発明はこれに限ら
ず、上部ゲ−ト電極のないMOS型フォトセンサや、M
OS−FE型薄膜トランジスタ等の他の薄膜トランジス
タにも適用可能である。MOS−FE型薄膜トランジス
タの場合、トップゲ−ト型、ボトムゲ−ト型のいずれで
もよい。
薄膜トランジスタおよびその製造方法をダブルゲ−ト型
フォトセンサに適用しているが、この発明はこれに限ら
ず、上部ゲ−ト電極のないMOS型フォトセンサや、M
OS−FE型薄膜トランジスタ等の他の薄膜トランジス
タにも適用可能である。MOS−FE型薄膜トランジス
タの場合、トップゲ−ト型、ボトムゲ−ト型のいずれで
もよい。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る薄
膜トランジスタによれば、半導体薄膜上に絶縁膜が形成
され、一対のコンタクト孔が絶縁膜に形成され、半導体
薄膜の各ソ−ス・ドレイン領域の上面および絶縁膜の上
面の各ソ−ス・ドレイン領域に対応する領域に一対のn
+層が形成され、かつシリサイドを形成する金属からな
るソ−ス・ドレイン電極が各n+層上に形成されている
ので、例えば、絶縁膜の全面にn+層を成膜し、このn+
層の全面にソ−ス・ドレイン電極用メタルを成膜し、こ
の後に、n+層およびソ−ス・ドレイン電極用メタルの
チャネル部に対応する領域をドライエッチングにより除
去する際に、絶縁膜が半導体薄膜のチャネル部に対する
エッチングストッパになってチャネル部を保護する。こ
れによって、各薄膜トランジスタのチャネル部の膜厚
は、前記ドライエッチング後も成膜時と変わらない。し
たがって、多数の薄膜トランジスタの特性を均一にする
ことができる。
膜トランジスタによれば、半導体薄膜上に絶縁膜が形成
され、一対のコンタクト孔が絶縁膜に形成され、半導体
薄膜の各ソ−ス・ドレイン領域の上面および絶縁膜の上
面の各ソ−ス・ドレイン領域に対応する領域に一対のn
+層が形成され、かつシリサイドを形成する金属からな
るソ−ス・ドレイン電極が各n+層上に形成されている
ので、例えば、絶縁膜の全面にn+層を成膜し、このn+
層の全面にソ−ス・ドレイン電極用メタルを成膜し、こ
の後に、n+層およびソ−ス・ドレイン電極用メタルの
チャネル部に対応する領域をドライエッチングにより除
去する際に、絶縁膜が半導体薄膜のチャネル部に対する
エッチングストッパになってチャネル部を保護する。こ
れによって、各薄膜トランジスタのチャネル部の膜厚
は、前記ドライエッチング後も成膜時と変わらない。し
たがって、多数の薄膜トランジスタの特性を均一にする
ことができる。
【図1】(a)〜(e)の各図は、この発明の一実施例
に係る薄膜トランジスタの製造方法の各工程を示す図で
ある。
に係る薄膜トランジスタの製造方法の各工程を示す図で
ある。
【図2】一実施例の変形例を示す図である。
【図3】(a)〜(d)の各図は、従来の薄膜トランジ
スタの製造方法の各工程を示す図である。
スタの製造方法の各工程を示す図である。
【符号の説明】 10 ガラス基板 11 下部ゲ−ト電極 12 下部ゲート絶縁膜(下部絶縁膜) 13 半導体薄膜 13a,13a ソース・ドレイン領域 13b チャネル部 14 上部ゲ−ト絶縁膜(絶縁膜) 16 層間絶縁膜(絶縁膜) 17a,17a コンタクト孔 18a,18a n+層 19a,19a ソース・ドレイン電極
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9056−4M H01L 29/78 311 P
Claims (5)
- 【請求項1】 ソ−ス・ドレイン領域の間がチャネル部
となる半導体薄膜と、 前記半導体薄膜上に形成された絶縁膜と、 前記各ソ−ス・ドレイン領域の上面を外部に露出させる
ように、前記絶縁膜に形成された一対のコンタクト孔
と、 前記各ソ−ス・ドレイン領域の上面および前記絶縁膜の
上面の前記各ソ−ス・ドレイン領域に対応する領域に形
成された一対のn+層と、 シリサイドを形成する金属からなり、前記各n+層上に
形成されたソ−ス・ドレイン電極と、 前記n+層と前記各ソ−ス・ドレイン電極間に形成され
たシリサイド層とを備えてなることを特徴とする薄膜ト
ランジスタ。 - 【請求項2】 前記チャネル部の下方に下部絶縁膜を介
して位置し、基板上に形成された下部ゲ−ト電極と、前
記チャネル部の上方に前記絶縁膜を介して位置し、この
絶縁膜上に形成された上部ゲ−ト電極と、この上部ゲ−
ト電極の上面および前記絶縁膜の上面に形成された層間
絶縁膜とを備え、 前記各コンタクト孔が前記絶縁膜および層間絶縁膜に形
成され、かつ前記各n+層が、前記各ソ−ス・ドレイン
領域の上面、前記各コンタクト孔の内面、および前記層
間絶縁膜の上面の前記チャネル部に対応する領域外に形
成されていることを特徴とする請求項1に記載の薄膜ト
ランジスタ。 - 【請求項3】 ソ−ス・ドレイン領域の間がチャネル部
となる半導体薄膜上に絶縁膜を成膜する工程と、 前記各ソ−ス・ドレイン領域の上面を外部に露出させる
一対のコンタクト孔を前記絶縁膜に形成する工程と、 前記各ソ−ス・ドレイン領域の上面および前記絶縁膜の
上面の前記ソ−ス・ドレイン領域に対応する領域に一対
のn+層を形成する工程と、 前記各n+層上に、シリサイドを形成する金属からなる
ソース・ドレイン電極を形成する工程とを有してなるこ
とを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項4】 前記一対のn+層を形成する工程および
前記ソース・ドレイン電極を形成する工程は、 前記各ソ−ス・ドレイン領域の上面および前記絶縁膜の
上面全体にn+層を成膜する工程と、 このn+層のうち、前記チャネル部に対応する領域をエ
ッチングにより除去して一対のn+層を形成する工程
と、 前記各n+層の上面および前記絶縁膜の上面にソース・
ドレイン電極用メタルを成膜する工程と、 このメタルのうち、前記チャネル部に対応する領域をエ
ッチングにより除去してソース・ドレイン電極を形成す
る工程とを有することを特徴とする請求項3に記載の製
造方法。 - 【請求項5】 前記絶縁膜を成膜する工程の前に、前記
チャネル部の下方に下部絶縁膜を介して位置する下部ゲ
−ト電極を基板の上面に形成する工程と、 前記絶縁膜を成膜する工程の後に、前記チャネル部の上
方に前記絶縁膜を介して位置する上部ゲ−ト電極を前記
絶縁膜の上面に形成する工程と、 前記上部ゲ−ト電極および前記絶縁膜上に層間絶縁膜を
形成する工程とを有し、 前記コンタクト孔を形成する工程では、前記各ソ−ス・
ドレイン領域の上面を外部に露出させるように、前記層
間絶縁膜および前記絶縁膜に一対のコンタクト孔を形成
し、かつ前記n+層を形成する工程では、前記各ソ−ス
・ドレイン領域の上面および前記層間絶縁膜の上面の、
前記各ソ−ス・ドレイン領域に対応する領域にn+層を
形成することを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記
載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6127114A JPH07312426A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6127114A JPH07312426A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07312426A true JPH07312426A (ja) | 1995-11-28 |
Family
ID=14951960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6127114A Pending JPH07312426A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07312426A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006319305A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Samsung Electronics Co Ltd | 多層薄膜、並びに該多層薄膜を有する薄膜トランジスタ及び薄膜トランジスタ表示板の製造方法 |
KR100809750B1 (ko) * | 2001-03-31 | 2008-03-04 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 박막 트랜지스터의 제조방법 |
JP2009099725A (ja) * | 2007-10-16 | 2009-05-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置及びその作製方法 |
JP2010123939A (ja) * | 2008-10-24 | 2010-06-03 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
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Citations (4)
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---|---|---|---|---|
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JPH0595116A (ja) * | 1991-10-01 | 1993-04-16 | Nec Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JPH06133224A (ja) * | 1992-10-16 | 1994-05-13 | Casio Comput Co Ltd | フォトセンサシステム及びフォトセンサシステムに使用されるフォトセンサ |
-
1994
- 1994-05-18 JP JP6127114A patent/JPH07312426A/ja active Pending
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