JPH0936378A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH0936378A JPH0936378A JP20925695A JP20925695A JPH0936378A JP H0936378 A JPH0936378 A JP H0936378A JP 20925695 A JP20925695 A JP 20925695A JP 20925695 A JP20925695 A JP 20925695A JP H0936378 A JPH0936378 A JP H0936378A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- film transistor
- film
- oxide film
- channel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アクティブマトリクス型の液晶表示装置にお
いて、周辺回路を高速動作可能な回路とする。 【構成】 画素回路と周辺回路とが集積化されたアクテ
ィブマトリクス型の液晶表示装置において、周辺回路を
Pチャネル型とNチャネル型とをそれぞれ複数個直列に
したCMOS構造とする。こような構成とすることで、
周辺回路の耐圧を高くすることができ、高速動作を行わ
すことができる。
いて、周辺回路を高速動作可能な回路とする。 【構成】 画素回路と周辺回路とが集積化されたアクテ
ィブマトリクス型の液晶表示装置において、周辺回路を
Pチャネル型とNチャネル型とをそれぞれ複数個直列に
したCMOS構造とする。こような構成とすることで、
周辺回路の耐圧を高くすることができ、高速動作を行わ
すことができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本明細書で開示する発明は、薄膜
トランジスタを利用した集積回路に関する。特に薄膜ト
ランジスタを用いたアクティブマトリクス型の液晶表示
装置に利用される構成に関する。
トランジスタを利用した集積回路に関する。特に薄膜ト
ランジスタを用いたアクティブマトリクス型の液晶表示
装置に利用される構成に関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりガラス基板上に薄膜トランジス
タを集積化したアクティブマトリクス型の液晶表示装置
が知られている。このアクティブマトリクス型の液晶表
示装置は、マトリクス状に配置された画素領域の画素
(数百×数百以上の数で配置されている)の一つ一つに
配置された一つ以上の薄膜トランジスタと、この画素領
域に配置された薄膜トランジスタを駆動するための周辺
回路を構成するための薄膜トランジスタとを同一ガラス
基板上または同一石英基板上に集積化した構成を有して
いる。
タを集積化したアクティブマトリクス型の液晶表示装置
が知られている。このアクティブマトリクス型の液晶表
示装置は、マトリクス状に配置された画素領域の画素
(数百×数百以上の数で配置されている)の一つ一つに
配置された一つ以上の薄膜トランジスタと、この画素領
域に配置された薄膜トランジスタを駆動するための周辺
回路を構成するための薄膜トランジスタとを同一ガラス
基板上または同一石英基板上に集積化した構成を有して
いる。
【0003】このような構成においては、リアリティー
のよい高速動作を行わせるために周辺回路にはできるだ
け高い駆動電圧を加えることが要求される。しかし一方
で得られる薄膜トランジスタの耐圧があまり高くないの
で、駆動電圧を高くすることには限界がある。
のよい高速動作を行わせるために周辺回路にはできるだ
け高い駆動電圧を加えることが要求される。しかし一方
で得られる薄膜トランジスタの耐圧があまり高くないの
で、駆動電圧を高くすることには限界がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本明細書で開示する発
明は、アクティブマトリクス型の液晶表示装置におい
て、高い駆動電圧で駆動できる周辺回路構成を提供する
ことを課題とする。
明は、アクティブマトリクス型の液晶表示装置におい
て、高い駆動電圧で駆動できる周辺回路構成を提供する
ことを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
の一つは、絶縁表面を有する基板上に集積化された構成
であって、Pチャネル型の薄膜トランジスタを複数直列
に接続した構成と、Nチャネル型の薄膜トランジスタを
複数直列に接続した構成と、を有し、前記複数直列接続
された構成の出力同士を接続し相補型の構成を有してい
ることを特徴とする。
の一つは、絶縁表面を有する基板上に集積化された構成
であって、Pチャネル型の薄膜トランジスタを複数直列
に接続した構成と、Nチャネル型の薄膜トランジスタを
複数直列に接続した構成と、を有し、前記複数直列接続
された構成の出力同士を接続し相補型の構成を有してい
ることを特徴とする。
【0006】他の発明の構成は、絶縁表面を有する基板
上に集積化された構成であって、前記基板上にはアクテ
ィブマトリクス型の液晶表示装置の画素回路と周辺回路
とが集積化されており、前記周辺回路はPチャネル型の
薄膜トランジスタとNチャネル型の薄膜トランジスタと
を相補型に組み合わした構成を有し、前記相補型に組み
合わされたPチャネル型の薄膜トランジスタとNチャネ
ル型の薄膜トランジスタとは、複数個の同一チャネル型
の薄膜トランジスタを直列に接続した構成を有している
ことを特徴とする。
上に集積化された構成であって、前記基板上にはアクテ
ィブマトリクス型の液晶表示装置の画素回路と周辺回路
とが集積化されており、前記周辺回路はPチャネル型の
薄膜トランジスタとNチャネル型の薄膜トランジスタと
を相補型に組み合わした構成を有し、前記相補型に組み
合わされたPチャネル型の薄膜トランジスタとNチャネ
ル型の薄膜トランジスタとは、複数個の同一チャネル型
の薄膜トランジスタを直列に接続した構成を有している
ことを特徴とする。
【0007】他の発明の構成は、複数個直列に接続され
たPチャネル型の薄膜トランジスタ群と、複数個直列に
接続されたNチャネル型の薄膜トランジスタ群と、が相
補型に構成されていることを特徴とする。
たPチャネル型の薄膜トランジスタ群と、複数個直列に
接続されたNチャネル型の薄膜トランジスタ群と、が相
補型に構成されていることを特徴とする。
【0008】
〔実施例1〕図4に本実施例で示す構成が利用されるア
クティブマトリクス型の液晶表示装置の概略の構成を示
す。図4に示す構成はガラス基板上に集積化されたマト
リクス状に配置された4つの画素領域と、この画素領域
に配置された薄膜トランジスタを駆動するためのアナロ
グバッファー回路(周辺回路に配置される)401と4
02とが示されている。
クティブマトリクス型の液晶表示装置の概略の構成を示
す。図4に示す構成はガラス基板上に集積化されたマト
リクス状に配置された4つの画素領域と、この画素領域
に配置された薄膜トランジスタを駆動するためのアナロ
グバッファー回路(周辺回路に配置される)401と4
02とが示されている。
【0009】図4に示す構成においては、アナログバッ
ファー回路の耐圧を高めるために、Pチャネル型の薄膜
トランジスタとNチャネル型の薄膜トランジスタとをそ
れぞれ直列に接続し、相補型の回路を構成している。
ファー回路の耐圧を高めるために、Pチャネル型の薄膜
トランジスタとNチャネル型の薄膜トランジスタとをそ
れぞれ直列に接続し、相補型の回路を構成している。
【0010】図1〜図3に図4に示す回路の一部の作製
工程を示す。図1〜図3に示されているのは、図4のア
ナログバッファー回路と一つの画素領域において画素電
極に接続される薄膜トランジスタとを同一のガラス基板
上に集積化して作製する工程である。なお以下において
は、アナログバッファー回路を周辺回路と称することと
する。また画素に配置される薄膜トランジスタの部分を
画素回路と称することとする。
工程を示す。図1〜図3に示されているのは、図4のア
ナログバッファー回路と一つの画素領域において画素電
極に接続される薄膜トランジスタとを同一のガラス基板
上に集積化して作製する工程である。なお以下において
は、アナログバッファー回路を周辺回路と称することと
する。また画素に配置される薄膜トランジスタの部分を
画素回路と称することとする。
【0011】まずガラス基板101上に下地膜として酸
化珪素膜102を3000Åの厚さにプラズマCVD法
で成膜する。次に非晶質珪素膜103をプラズマCVD
法または減圧熱CVD法で500Åの厚さに成膜する。
(図1(A))
化珪素膜102を3000Åの厚さにプラズマCVD法
で成膜する。次に非晶質珪素膜103をプラズマCVD
法または減圧熱CVD法で500Åの厚さに成膜する。
(図1(A))
【0012】次にレーザー光の照射によって非晶質珪素
膜を結晶化させる。この結晶化の方法は、加熱による方
法、光の照射による方法、ニッケル等の珪素の結晶化を
助長する金属元素を利用して加熱によって結晶化させる
方法等の手段を利用することができる。
膜を結晶化させる。この結晶化の方法は、加熱による方
法、光の照射による方法、ニッケル等の珪素の結晶化を
助長する金属元素を利用して加熱によって結晶化させる
方法等の手段を利用することができる。
【0013】次にパターニングを施すことにより、周辺
回路を構成する薄膜トランジスタ(図ではTFTと略記
する)の活性層104〜107を形成する。また同時に
画素回路に配置される薄膜トランジスタの活性層108
を形成する。(図1(B))
回路を構成する薄膜トランジスタ(図ではTFTと略記
する)の活性層104〜107を形成する。また同時に
画素回路に配置される薄膜トランジスタの活性層108
を形成する。(図1(B))
【0014】さらにゲイト絶縁膜となる酸化珪素膜10
9を1000Åの厚さにプラズマCVD法で成膜する。
(図1(B))
9を1000Åの厚さにプラズマCVD法で成膜する。
(図1(B))
【0015】次ぎにゲイト電極を形成するためのアルミ
ニウム膜110を5000Åの厚さにスパッタ法または
電子ビーム蒸着法で成膜する。このアルミニウム中に
は、スカンジウムを0.2wt 重量%の割合で含有させる。
次に陽極酸化方法を用いて緻密な陽極酸化膜111を1
00Å程度の厚さに成膜する。(図1(C))
ニウム膜110を5000Åの厚さにスパッタ法または
電子ビーム蒸着法で成膜する。このアルミニウム中に
は、スカンジウムを0.2wt 重量%の割合で含有させる。
次に陽極酸化方法を用いて緻密な陽極酸化膜111を1
00Å程度の厚さに成膜する。(図1(C))
【0016】この緻密な陽極酸化膜の形成方法は、3〜
10%の酒石酸を含んだPH≒7のエチレングルコール
溶液を電解溶液として用いて行う。この方法において
は、印加電圧によって陽極酸化膜の膜厚を制御すること
ができる。
10%の酒石酸を含んだPH≒7のエチレングルコール
溶液を電解溶液として用いて行う。この方法において
は、印加電圧によって陽極酸化膜の膜厚を制御すること
ができる。
【0017】またこの緻密な陽極酸化膜の代わりにオゾ
ン水(またはオゾン水を含む溶液)による洗浄を行い、
アルミニウム膜の表面に酸化膜を形成するのでもよい。
ただしこの酸化膜は緻密なバリア効果の高いものである
ことが必要とされる。
ン水(またはオゾン水を含む溶液)による洗浄を行い、
アルミニウム膜の表面に酸化膜を形成するのでもよい。
ただしこの酸化膜は緻密なバリア効果の高いものである
ことが必要とされる。
【0018】この陽極酸化膜111は、ゲイト電極のパ
ターニングの際に配置されるレジストマスクの密着性を
高めるために利用される。また後の工程において、画素
領域に配置される薄膜トランジスタのゲイト電極の側面
に多孔質状の陽極酸化膜を形成するために利用される。
ターニングの際に配置されるレジストマスクの密着性を
高めるために利用される。また後の工程において、画素
領域に配置される薄膜トランジスタのゲイト電極の側面
に多孔質状の陽極酸化膜を形成するために利用される。
【0019】次に図1(D)に示すようにレジストマス
ク112を用いて、陽極酸化膜111とアルミニウム膜
110とをパターニングすることによって、各薄膜トラ
ンジスタのゲイト電極113〜117を形成する。
ク112を用いて、陽極酸化膜111とアルミニウム膜
110とをパターニングすることによって、各薄膜トラ
ンジスタのゲイト電極113〜117を形成する。
【0020】さらにゲイト電極117のみに通電して陽
極酸化を行い、多孔質状の陽極酸化膜118を4000
Åの厚さに成膜する。(図1(E))
極酸化を行い、多孔質状の陽極酸化膜118を4000
Åの厚さに成膜する。(図1(E))
【0021】この工程は、3〜20%の硝酸の酸性水溶
液を用いて行う。この工程においては、陽極酸化時間を
制御することによって、陽極酸化膜の厚さを制御するこ
とができる。またこの厚さの制御は100〜2μmの範
囲で調整が可能である。
液を用いて行う。この工程においては、陽極酸化時間を
制御することによって、陽極酸化膜の厚さを制御するこ
とができる。またこの厚さの制御は100〜2μmの範
囲で調整が可能である。
【0022】またこの工程においては、緻密な陽極酸化
膜111とその上のレジストマスク112が存在する関
係で、118で示される多孔質状の陽極酸化膜はゲイト
電極117の側面方向のみにおいて形成される。また図
1(E)に示すようにこの工程において、ゲイト電極1
17の寸法は目減りすることになる。
膜111とその上のレジストマスク112が存在する関
係で、118で示される多孔質状の陽極酸化膜はゲイト
電極117の側面方向のみにおいて形成される。また図
1(E)に示すようにこの工程において、ゲイト電極1
17の寸法は目減りすることになる。
【0023】さらに緻密な陽極酸化膜を500Åの厚さ
に形成する。この陽極酸化膜は、後の工程において、ア
ルミニウムの異常成長やクラックの発生が起こらないよ
うにするために形成される。なおこの陽極酸化膜を厚く
形成すると、後の不純物イオンの注入工程において、オ
フセットゲイト構造を形成することができる。次にレジ
ストマスク112を除去する。(図2(A))
に形成する。この陽極酸化膜は、後の工程において、ア
ルミニウムの異常成長やクラックの発生が起こらないよ
うにするために形成される。なおこの陽極酸化膜を厚く
形成すると、後の不純物イオンの注入工程において、オ
フセットゲイト構造を形成することができる。次にレジ
ストマスク112を除去する。(図2(A))
【0024】なお図においては、緻密な陽極酸化膜11
1は121に含まれた状態で記載されている。
1は121に含まれた状態で記載されている。
【0025】次にRIE法によるエッチングを行うこと
により、露呈したゲイト絶縁膜109を除去する。この
結果、図2(B)に示すように124〜128で示され
る残存したゲイト絶縁膜を得る。なお、図1(D)のレ
ジストマスク112が配置された状態でゲイト絶縁膜1
09のエッチングを行い、その後にレジストマスクを除
去することにより、図2(B)に示す状態を得てもよ
い。
により、露呈したゲイト絶縁膜109を除去する。この
結果、図2(B)に示すように124〜128で示され
る残存したゲイト絶縁膜を得る。なお、図1(D)のレ
ジストマスク112が配置された状態でゲイト絶縁膜1
09のエッチングを行い、その後にレジストマスクを除
去することにより、図2(B)に示す状態を得てもよ
い。
【0026】次に図2(C)に示すように周辺回路に配
置される4つの薄膜トランジスタの半分を覆うレジスト
マスク129を形成し、P(リン)イオンの注入をプラ
ズマドーピング法でもって行う。この工程において、周
辺回路を構成するNチャネル型の薄膜トランジスタのソ
ース領域130と133、ドレイン領域132と13
5、さらにチャネル形成領域131と134が自己整合
的に形成される。また画素に配置される薄膜トランジス
タのソース領域136、ドレイン領域140、チャネル
形成領域138、低濃度不純物領域137、139がや
はり自己整合的に形成される。ここで139が一般にL
DD領域と称される領域となる。
置される4つの薄膜トランジスタの半分を覆うレジスト
マスク129を形成し、P(リン)イオンの注入をプラ
ズマドーピング法でもって行う。この工程において、周
辺回路を構成するNチャネル型の薄膜トランジスタのソ
ース領域130と133、ドレイン領域132と13
5、さらにチャネル形成領域131と134が自己整合
的に形成される。また画素に配置される薄膜トランジス
タのソース領域136、ドレイン領域140、チャネル
形成領域138、低濃度不純物領域137、139がや
はり自己整合的に形成される。ここで139が一般にL
DD領域と称される領域となる。
【0027】低濃度不純物領域137と139は、その
上部のゲイト絶縁膜128が存在するために形成され
る。即ち、活性層の露呈した領域(136と140で示
される)には高濃度に不純物イオンが注入されるが、絶
縁膜128が残存している領域137と139には、ゲ
イト絶縁膜で遮断される分だけ注入さえるイオン数が少
なくなる。こうしてこの137と139の領域は低濃度
不純物領域として形成される。(図2(C))
上部のゲイト絶縁膜128が存在するために形成され
る。即ち、活性層の露呈した領域(136と140で示
される)には高濃度に不純物イオンが注入されるが、絶
縁膜128が残存している領域137と139には、ゲ
イト絶縁膜で遮断される分だけ注入さえるイオン数が少
なくなる。こうしてこの137と139の領域は低濃度
不純物領域として形成される。(図2(C))
【0028】次にレジストマスク129を取り除き、新
たにレジストマスク141を配置する。そして図2
(D)に示すようにB(ボロン)イオンの注入を行う。
この工程で周辺回路を構成するPチャネル型の薄膜トラ
ンジスタのソース領域142、145、ドレイン領域1
44、147を形成することができる。またチャネル形
成領域143と146とが同時に形成される。
たにレジストマスク141を配置する。そして図2
(D)に示すようにB(ボロン)イオンの注入を行う。
この工程で周辺回路を構成するPチャネル型の薄膜トラ
ンジスタのソース領域142、145、ドレイン領域1
44、147を形成することができる。またチャネル形
成領域143と146とが同時に形成される。
【0029】そしてレジストマスク141を取り除き、
全体にレーザー光の照射を行う。このレーザー光の照射
を行うことで、先にPイオン及びBイオンの注入された
領域の活性化とイオンの注入によって生じた損傷をアニ
ールすることができる。
全体にレーザー光の照射を行う。このレーザー光の照射
を行うことで、先にPイオン及びBイオンの注入された
領域の活性化とイオンの注入によって生じた損傷をアニ
ールすることができる。
【0030】上記レーザー光の照射によるアニール工程
の後、層間絶縁膜となる酸化珪素膜148をプラズマC
VD法によって成膜する。(図3(A))
の後、層間絶縁膜となる酸化珪素膜148をプラズマC
VD法によって成膜する。(図3(A))
【0031】次に画素電極を構成するITO電極157
を形成する。その後、コンタクトホールの形成を行い、
周辺回路のNチャネル型の薄膜トランジスタ(NTF
T)のソース配線149、一方のNTFTのドレイン領
域と他方のNTFTのソース領域とを接続する接続配線
150を形成する。こうしてNチャネル型の薄膜トラン
ジスタ(NTFT)が直列接続される。
を形成する。その後、コンタクトホールの形成を行い、
周辺回路のNチャネル型の薄膜トランジスタ(NTF
T)のソース配線149、一方のNTFTのドレイン領
域と他方のNTFTのソース領域とを接続する接続配線
150を形成する。こうしてNチャネル型の薄膜トラン
ジスタ(NTFT)が直列接続される。
【0032】一方、Pチャネル型の薄膜トランジスタ
(PTFT)のソース配線154、一方のPTFTのド
レイン領域と他方のPTFTのソース領域とを接続する
接続配線153を形成する。こうしてPチャネル型の薄
膜トランジスタが直列接続される。そして、直列接続さ
れたNチャネル型の薄膜トランジスタの出力(ドレイ
ン)と直列接続されたPチャネル型の薄膜トランジスタ
の出力(ドレイン)とを接続するための配線151が形
成される。
(PTFT)のソース配線154、一方のPTFTのド
レイン領域と他方のPTFTのソース領域とを接続する
接続配線153を形成する。こうしてPチャネル型の薄
膜トランジスタが直列接続される。そして、直列接続さ
れたNチャネル型の薄膜トランジスタの出力(ドレイ
ン)と直列接続されたPチャネル型の薄膜トランジスタ
の出力(ドレイン)とを接続するための配線151が形
成される。
【0033】また画素回路に配置される薄膜トランジス
タ(NTFT)のドレイン配線155と画素電極157
に接続されたドレイン配線156が形成される。
タ(NTFT)のドレイン配線155と画素電極157
に接続されたドレイン配線156が形成される。
【0034】これらの配線は、チタン膜とアルミニウム
膜とチタン膜との3層構造を有する積層膜でもって構成
される。
膜とチタン膜との3層構造を有する積層膜でもって構成
される。
【0035】こうして、直列接続されたPチャネル型の
薄膜トランジスタ(PTFT)と直列接続されたNチャ
ネル型の薄膜トランジスタ(NTFT)でもって、相補
型に構成された薄膜トランジスタ回路を構成することが
できる。(図3(B))
薄膜トランジスタ(PTFT)と直列接続されたNチャ
ネル型の薄膜トランジスタ(NTFT)でもって、相補
型に構成された薄膜トランジスタ回路を構成することが
できる。(図3(B))
【0036】図3(B)に示す構成において、画素回路
に配置される薄膜トランジスタにのみ低濃度不純物領域
が形成されているのは、この薄膜トランジスタのOFF
電流の値を小さくするためである。
に配置される薄膜トランジスタにのみ低濃度不純物領域
が形成されているのは、この薄膜トランジスタのOFF
電流の値を小さくするためである。
【0037】画素回路においては、画素電極に所定の時
間において電荷を保持させておく必要がある。従って、
薄膜トランジスタのOFF動作時においてソース/ドレ
イン間に電流が流れてしまうことを極力防ぐことが必要
とされる。そこで低濃度不純物領域を配置し、特にチャ
ネル形成領域とドレイン領域との間に加わる電界強度を
緩和した構成をとることでOFF電流の値を低減させ
る。
間において電荷を保持させておく必要がある。従って、
薄膜トランジスタのOFF動作時においてソース/ドレ
イン間に電流が流れてしまうことを極力防ぐことが必要
とされる。そこで低濃度不純物領域を配置し、特にチャ
ネル形成領域とドレイン領域との間に加わる電界強度を
緩和した構成をとることでOFF電流の値を低減させ
る。
【0038】この低濃度不純物領域を配置する構成は、
薄膜トランジスタの耐圧を高めることができる有効な手
段であるが、低濃度不純物領域を配置することはソース
/ドレイン間に高抵抗領域を配置することになり、薄膜
トランジスタの高速動作を妨げる要因となる。従って、
高速動作が要求される周辺回路の薄膜トランジスタに低
濃度不純物領域を設けることは好ましくない。
薄膜トランジスタの耐圧を高めることができる有効な手
段であるが、低濃度不純物領域を配置することはソース
/ドレイン間に高抵抗領域を配置することになり、薄膜
トランジスタの高速動作を妨げる要因となる。従って、
高速動作が要求される周辺回路の薄膜トランジスタに低
濃度不純物領域を設けることは好ましくない。
【0039】そこで図3(B)に示す構成においては、
周辺回路の高速動作性を確保した上でさらに耐圧を高め
るために、周辺回路においてはP及びNチャネル型の薄
膜トランジスタをそれぞれ直列接続とし、さらに画素回
路においてはそのOFF電流特性を改善するために低濃
度不純物領域を配置した構成としたものである。
周辺回路の高速動作性を確保した上でさらに耐圧を高め
るために、周辺回路においてはP及びNチャネル型の薄
膜トランジスタをそれぞれ直列接続とし、さらに画素回
路においてはそのOFF電流特性を改善するために低濃
度不純物領域を配置した構成としたものである。
【0040】〔実施例2〕図5〜図7に本実施例の作製
工程を示す。本実施例で示す実施例も図4に示す回路の
構成を実現する例である。
工程を示す。本実施例で示す実施例も図4に示す回路の
構成を実現する例である。
【0041】実施例1で示した作製工程は、113〜1
17で示されるゲイト電極およびこのゲイト電極から延
在したゲイト配線を形成した後に陽極酸化を行い、多孔
質状の陽極酸化膜と緻密な陽極酸化膜とを形成する工程
を採用している。
17で示されるゲイト電極およびこのゲイト電極から延
在したゲイト配線を形成した後に陽極酸化を行い、多孔
質状の陽極酸化膜と緻密な陽極酸化膜とを形成する工程
を採用している。
【0042】このような構成は、配線パターンがそれほ
ど複雑でない場合には特に問題なく実施することができ
る。しかし、配線パターンが微細で込み入ったものとな
った場合に以下に示すような事項が問題となる。
ど複雑でない場合には特に問題なく実施することができ
る。しかし、配線パターンが微細で込み入ったものとな
った場合に以下に示すような事項が問題となる。
【0043】陽極酸化工程は、陽極酸化被膜を形成せん
とする配線パターンに電解溶液中において電流を流し
て、その表面に被膜形成を行うものである。従って、配
線パターンが微細で込み入ったものとなると、配線自身
の電圧降下が問題となって均一な陽極酸化膜の形成が困
難なものとなる。
とする配線パターンに電解溶液中において電流を流し
て、その表面に被膜形成を行うものである。従って、配
線パターンが微細で込み入ったものとなると、配線自身
の電圧降下が問題となって均一な陽極酸化膜の形成が困
難なものとなる。
【0044】また、陽極酸化膜の形成に伴って応力が発
生するので、あまり配線が微細で込み入ったものとなる
と、その応力の影響で配線パターンの断線やクラックの
発生といった問題が生じてしまう。
生するので、あまり配線が微細で込み入ったものとなる
と、その応力の影響で配線パターンの断線やクラックの
発生といった問題が生じてしまう。
【0045】一方で陽極酸化膜を形成する技術は、配線
を電気的にあるいは機械的に保護する意味で非常に有用
な手段であり、この効果は配線パターンが微細で込み入
ったものとなるに従って大きなものとなる。
を電気的にあるいは機械的に保護する意味で非常に有用
な手段であり、この効果は配線パターンが微細で込み入
ったものとなるに従って大きなものとなる。
【0046】そこで本実施例においては、配線パターン
の必要とする領域においてのみ陽極酸化膜を形成するこ
とで、陽極酸化膜の形成に従う不良の発生を抑制すると
ともに、陽極酸化膜を形成することで得られる効果が得
られるようにする。
の必要とする領域においてのみ陽極酸化膜を形成するこ
とで、陽極酸化膜の形成に従う不良の発生を抑制すると
ともに、陽極酸化膜を形成することで得られる効果が得
られるようにする。
【0047】まず図5(A)に示すようにガラス基板5
01上に下地膜として酸化珪素膜502を成膜する。さ
らにプラズマCVD法または減圧熱CVD法により、非
晶質珪素膜503を成膜する。(図5(A))
01上に下地膜として酸化珪素膜502を成膜する。さ
らにプラズマCVD法または減圧熱CVD法により、非
晶質珪素膜503を成膜する。(図5(A))
【0048】次に加熱処理を施すことにより、非晶質珪
素膜503を結晶化させ、結晶性珪素膜に変成する。さ
らにこの結晶性珪素膜をパターニングすることにより、
各薄膜トランジスタの活性層504〜508を形成す
る。そしてゲイト絶縁膜を構成する酸化珪素膜509を
成膜する。(図5(B))
素膜503を結晶化させ、結晶性珪素膜に変成する。さ
らにこの結晶性珪素膜をパターニングすることにより、
各薄膜トランジスタの活性層504〜508を形成す
る。そしてゲイト絶縁膜を構成する酸化珪素膜509を
成膜する。(図5(B))
【0049】図5(B)に示す状態を得たら、後にゲイ
ト電極及びゲイト配線を構成するためのアルミニウム膜
510を成膜する。このアルミニウム膜中にはヒロック
の発生を抑制するためにスカンジウムを0.2wt %含有さ
せる。さらにその表面に緻密な陽極酸化膜511を成膜
する。(図5(C))
ト電極及びゲイト配線を構成するためのアルミニウム膜
510を成膜する。このアルミニウム膜中にはヒロック
の発生を抑制するためにスカンジウムを0.2wt %含有さ
せる。さらにその表面に緻密な陽極酸化膜511を成膜
する。(図5(C))
【0050】なおヒロックとは、アルミニウムの異常成
長による角状あるいは針状の突起物のことをいう。この
突起物は、数μmもの長さで成長する。ヒロックの存在
は、隣合う配線間においてショートを起こしたりクロス
トークの悪化を招いてしまう要因となる。
長による角状あるいは針状の突起物のことをいう。この
突起物は、数μmもの長さで成長する。ヒロックの存在
は、隣合う配線間においてショートを起こしたりクロス
トークの悪化を招いてしまう要因となる。
【0051】次に配線間のショートやクロストークが問
題となる領域に陽極酸化膜を形成するためのスリットま
たは開口部513をレジストマスク512を用いて形成
する。(図5(D))
題となる領域に陽極酸化膜を形成するためのスリットま
たは開口部513をレジストマスク512を用いて形成
する。(図5(D))
【0052】このスリットまたは開口部は部分的に形成
されるもので、配線パターンを形成するものではない。
従って、陽極酸化を行うために流れる電流は膜として残
存しているアルミニウム膜510を流れ、その電圧効果
は問題とならない程度のものとすることができる。また
アルミニウム膜510が膜として残存しているので、陽
極酸化膜の形成に従う応力による不良の発生を抑制する
ことができる。
されるもので、配線パターンを形成するものではない。
従って、陽極酸化を行うために流れる電流は膜として残
存しているアルミニウム膜510を流れ、その電圧効果
は問題とならない程度のものとすることができる。また
アルミニウム膜510が膜として残存しているので、陽
極酸化膜の形成に従う応力による不良の発生を抑制する
ことができる。
【0053】次に画素回路の薄膜トランジスタのゲイト
電極514にのみ電流を流し、その側面に多孔質状の陽
極酸化膜515を形成する。(図5(E))
電極514にのみ電流を流し、その側面に多孔質状の陽
極酸化膜515を形成する。(図5(E))
【0054】次に全てのゲイト電極およびゲイト配線に
電流を流し、図6(A)に示されるように例えば520
で示される緻密な陽極酸化膜を形成する。この緻密な陽
極酸化膜は、ヒロックの発生を防ぐためには非常に有用
なバリア膜となる。
電流を流し、図6(A)に示されるように例えば520
で示される緻密な陽極酸化膜を形成する。この緻密な陽
極酸化膜は、ヒロックの発生を防ぐためには非常に有用
なバリア膜となる。
【0055】次にレジストマスクを取り除き図6(B)
に示す状態を得る。さらに不要なアルミニウム膜の残存
部を除去するためと、最終的な配線パターンを得るため
に各ゲイト電極を覆って新たなレジストマスク521を
配置する。(図6(C))
に示す状態を得る。さらに不要なアルミニウム膜の残存
部を除去するためと、最終的な配線パターンを得るため
に各ゲイト電極を覆って新たなレジストマスク521を
配置する。(図6(C))
【0056】そして露呈したアルミニウム膜(その表面
には緻密な陽極酸化膜が形成されている)を除去して図
6(D)に示す状態を得る。こうして、周辺回路の薄膜
トランジスタのゲイト電極516〜519、さらに画素
回路の薄膜トランジスタのゲイト電極514がゲイト絶
縁膜509上に配置された状態を得る。
には緻密な陽極酸化膜が形成されている)を除去して図
6(D)に示す状態を得る。こうして、周辺回路の薄膜
トランジスタのゲイト電極516〜519、さらに画素
回路の薄膜トランジスタのゲイト電極514がゲイト絶
縁膜509上に配置された状態を得る。
【0057】次に各ゲイト電極とその周囲の陽極酸化膜
をマスクとして、露呈したゲイト絶縁膜509を除去す
る。このようにして残存したゲイト絶縁膜522〜52
6を得る。(図6(E))
をマスクとして、露呈したゲイト絶縁膜509を除去す
る。このようにして残存したゲイト絶縁膜522〜52
6を得る。(図6(E))
【0058】次に図7(A)に示されるように、レジス
トマスク527を配置し、P(リン)イオンの注入を行
う。この工程において、周辺回路を構成するNチャネル
型の薄膜トランジスタのソース領域528と531、ま
たドレイン領域530と533とが自己整合的に形成さ
れる。また同時にチャネル形成領域529と532が自
己整合的に形成される。さらに画素回路の薄膜トランジ
スタのソース領域524、ドレイン領域538、チャネ
ル形成領域536が自己整合的に形成される。また、5
35と537が低濃度不純物領域として形成される。こ
こで537で示される領域が一般にLDD領域と称され
ている領域となる。
トマスク527を配置し、P(リン)イオンの注入を行
う。この工程において、周辺回路を構成するNチャネル
型の薄膜トランジスタのソース領域528と531、ま
たドレイン領域530と533とが自己整合的に形成さ
れる。また同時にチャネル形成領域529と532が自
己整合的に形成される。さらに画素回路の薄膜トランジ
スタのソース領域524、ドレイン領域538、チャネ
ル形成領域536が自己整合的に形成される。また、5
35と537が低濃度不純物領域として形成される。こ
こで537で示される領域が一般にLDD領域と称され
ている領域となる。
【0059】次にレジストマスク527を取り除き、新
たなレジストマスク539を配置する。そして図7
(B)に示すようにB(ボロン)イオンの注入を行う。
この工程において、540で示される領域と543で示
される領域が周辺回路を構成するPチャネル型の薄膜ト
ランジスタのドレイン領域となる。また542と545
がソース領域となる。また541と544がチャネル形
成領域となる。
たなレジストマスク539を配置する。そして図7
(B)に示すようにB(ボロン)イオンの注入を行う。
この工程において、540で示される領域と543で示
される領域が周辺回路を構成するPチャネル型の薄膜ト
ランジスタのドレイン領域となる。また542と545
がソース領域となる。また541と544がチャネル形
成領域となる。
【0060】次にレジストマスク539を取り除く。そ
して層間絶縁膜546として酸化珪素膜を成膜する。
(図7(C))
して層間絶縁膜546として酸化珪素膜を成膜する。
(図7(C))
【0061】図7(C)に示す状態を得たら、コンタク
トホールの形成を行う。そして画素電極555となるI
TO電極を成膜する。そしてチタン膜とアルミニウム膜
とチタン膜との積層でなる積層膜を成膜する。さらにこ
れをパターニングすることにより、周辺回路を構成する
Nチャネル型の薄膜トランジスタ(NTFT)のソース
電極(ソース配線をも兼ねる)547、2つのNTFT
のソースとドレインとを接続する接続配線548、周辺
回路を相補型に構成された回路構成とするために一方の
NTFTのドレインと他方のPTFTのドレインとを接
続する接続配線549、2つのPTFTのソースとドレ
インとを接続する接続配線551、周辺回路の他方のP
TFTのソース電極552が形成される。
トホールの形成を行う。そして画素電極555となるI
TO電極を成膜する。そしてチタン膜とアルミニウム膜
とチタン膜との積層でなる積層膜を成膜する。さらにこ
れをパターニングすることにより、周辺回路を構成する
Nチャネル型の薄膜トランジスタ(NTFT)のソース
電極(ソース配線をも兼ねる)547、2つのNTFT
のソースとドレインとを接続する接続配線548、周辺
回路を相補型に構成された回路構成とするために一方の
NTFTのドレインと他方のPTFTのドレインとを接
続する接続配線549、2つのPTFTのソースとドレ
インとを接続する接続配線551、周辺回路の他方のP
TFTのソース電極552が形成される。
【0062】また、画素回路の薄膜トランジスタのソー
ス電極553、ドレイン電極543を形成する。またド
レイン電極543は画素電極544となるITO電極に
接続さえる。こうして図7(D)に示す周辺回路と画素
回路とが集積化された構成を得ることができる。
ス電極553、ドレイン電極543を形成する。またド
レイン電極543は画素電極544となるITO電極に
接続さえる。こうして図7(D)に示す周辺回路と画素
回路とが集積化された構成を得ることができる。
【0063】図7(D)に示す構成は、等価回路的に
は、図3(B)に示すものと同じである。本実施例に示
す構成は、周辺回路を高速動作が可能で耐圧が高いもの
としたことを特徴とする。また選択的に陽極酸化を行う
ことによって、回路の微細化を進めた場合でも配線間の
ショートやクロストークの問題が生じることを抑制し、
このことと同時に回路の微細化に従い増加する陽極酸化
時の応力の影響による不良の発生の増加を抑制したこと
を特徴とする。
は、図3(B)に示すものと同じである。本実施例に示
す構成は、周辺回路を高速動作が可能で耐圧が高いもの
としたことを特徴とする。また選択的に陽極酸化を行う
ことによって、回路の微細化を進めた場合でも配線間の
ショートやクロストークの問題が生じることを抑制し、
このことと同時に回路の微細化に従い増加する陽極酸化
時の応力の影響による不良の発生の増加を抑制したこと
を特徴とする。
【0064】
【発明の効果】アクティブマトリクス型の液晶表示装置
の周辺回路に、それぞれ直列接続されたPチャネル型と
Nチャネル型の薄膜トランジスタを相補型に接続した構
成を採用することで、高い耐圧を有しており高速動作を
行わすことができる構成を実現することができる。
の周辺回路に、それぞれ直列接続されたPチャネル型と
Nチャネル型の薄膜トランジスタを相補型に接続した構
成を採用することで、高い耐圧を有しており高速動作を
行わすことができる構成を実現することができる。
【図1】 薄膜トランジスタ回路の作製工程を示す図。
【図2】 薄膜トランジスタ回路の作製工程を示す図。
【図3】 薄膜トランジスタ回路の作製工程を示す図。
【図4】 薄膜トランジスタ回路の概要を示す図。
【図5】 薄膜トランジスタ回路の作製工程を示す図。
【図6】 薄膜トランジスタ回路の作製工程を示す図。
【図7】 薄膜トランジスタ回路の作製工程を示す図。
101 ガラス基
板 102 下地膜
(酸化珪素膜) 103 非晶質珪
素膜 104、105、106、107、108 結晶性珪
素膜 109 ゲイト絶
縁膜 110 アルミニ
ウム膜 111 緻密な陽
極酸化膜 112 レジスト
マスク 113、114、115、116、117 ゲイト電
極 118 多孔質状
の陽極酸化膜 119、120、121、122、123 緻密な陽
極酸化膜 124、125、126、127、128 残存した
ゲイト絶縁膜 129 レジスト
マスク 130、133、136 N型を有
するソース領域 131、134、138 チャネル
形成領域 132、135、140 N型を有
するドレイン領域 141 レジスト
マスク 142、145 P型を有
するソース領域 143、146 チャネル
形成領域 144、147 P型を有
するドレイン領域 148 層間絶縁
膜 149、154 ソース電
極(ソース配線) 150、153 接続配線 151 ドレイン
電極(出力) 155 ソース電
極(ソース配線) 156 ドレイン
電極 157 画素電極
(ITO電極) 401、402 アナログ
バッファー 501 ガラス基
板 502 下地膜
(酸化珪素膜) 503 非晶質珪
素膜 504、505、506、507、508 結晶性珪
素膜 509 ゲイト絶
縁膜 510 アルミニ
ウム膜 511 緻密な陽
極酸化膜 512 レジスト
マスク 513 スリット
または開口部 514 ゲイト電
極 515 多孔質状
の陽極酸化膜 516、517、518、519 ゲイト電
極 520 緻密な陽
極酸化膜 512 レジスト
マスク 522、523、524、525、526 残存した
ゲイト絶縁膜 527 レジスト
マスク 528、531、524 N型を有
するソース領域 529、532、536 チャネル
形成領域 530、533、534 N型を有
するドレイン領域 539 レジスト
マスク 542、545 P型を有
するソース領域 541、544 チャネル
形成領域 540、543 P型を有
するドレイン領域 546 層間絶縁
膜 547、552 ソース電
極(ソース配線) 548、551 接続配線 549 ドレイン
電極(出力) 553 ソース電
極(ソース配線) 554 ドレイン
電極 555 画素電極
(ITO電極)
板 102 下地膜
(酸化珪素膜) 103 非晶質珪
素膜 104、105、106、107、108 結晶性珪
素膜 109 ゲイト絶
縁膜 110 アルミニ
ウム膜 111 緻密な陽
極酸化膜 112 レジスト
マスク 113、114、115、116、117 ゲイト電
極 118 多孔質状
の陽極酸化膜 119、120、121、122、123 緻密な陽
極酸化膜 124、125、126、127、128 残存した
ゲイト絶縁膜 129 レジスト
マスク 130、133、136 N型を有
するソース領域 131、134、138 チャネル
形成領域 132、135、140 N型を有
するドレイン領域 141 レジスト
マスク 142、145 P型を有
するソース領域 143、146 チャネル
形成領域 144、147 P型を有
するドレイン領域 148 層間絶縁
膜 149、154 ソース電
極(ソース配線) 150、153 接続配線 151 ドレイン
電極(出力) 155 ソース電
極(ソース配線) 156 ドレイン
電極 157 画素電極
(ITO電極) 401、402 アナログ
バッファー 501 ガラス基
板 502 下地膜
(酸化珪素膜) 503 非晶質珪
素膜 504、505、506、507、508 結晶性珪
素膜 509 ゲイト絶
縁膜 510 アルミニ
ウム膜 511 緻密な陽
極酸化膜 512 レジスト
マスク 513 スリット
または開口部 514 ゲイト電
極 515 多孔質状
の陽極酸化膜 516、517、518、519 ゲイト電
極 520 緻密な陽
極酸化膜 512 レジスト
マスク 522、523、524、525、526 残存した
ゲイト絶縁膜 527 レジスト
マスク 528、531、524 N型を有
するソース領域 529、532、536 チャネル
形成領域 530、533、534 N型を有
するドレイン領域 539 レジスト
マスク 542、545 P型を有
するソース領域 541、544 チャネル
形成領域 540、543 P型を有
するドレイン領域 546 層間絶縁
膜 547、552 ソース電
極(ソース配線) 548、551 接続配線 549 ドレイン
電極(出力) 553 ソース電
極(ソース配線) 554 ドレイン
電極 555 画素電極
(ITO電極)
Claims (3)
- 【請求項1】絶縁表面を有する基板上に集積化された構
成であって、 Pチャネル型の薄膜トランジスタを複数直列に接続した
構成と、 Nチャネル型の薄膜トランジスタを複数直列に接続した
構成と、 を有し、 前記複数直列接続された構成の出力同士を接続し相補型
の構成を有していることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】絶縁表面を有する基板上に集積化された構
成であって、 前記基板上にはアクティブマトリクス型の液晶表示装置
の画素回路と周辺回路とが集積化されており、 前記周辺回路はPチャネル型の薄膜トランジスタとNチ
ャネル型の薄膜トランジスタとを相補型に組み合わした
構成を有し、 前記相補型に組み合わされたPチャネル型の薄膜トラン
ジスタとNチャネル型の薄膜トランジスタとは、複数個
の同一チャネル型の薄膜トランジスタを直列に接続した
構成を有していることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項3】複数個直列に接続されたPチャネル型の薄
膜トランジスタ群と、 複数個直列に接続されたNチャネル型の薄膜トランジス
タ群と、 が相補型に構成されていることを特徴とする半導体装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20925695A JPH0936378A (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20925695A JPH0936378A (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0936378A true JPH0936378A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16569949
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20925695A Pending JPH0936378A (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0936378A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007059895A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-03-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
JP2011024216A (ja) * | 2004-02-04 | 2011-02-03 | Japan Aerospace Exploration Agency | Soi構造シングルイベント耐性のnand素子、及びnor素子 |
US8300295B2 (en) | 2009-03-13 | 2012-10-30 | Seiko Epson Corporation | Thin film semiconductor device, electrooptic device, and electronic equipment |
US9006043B2 (en) | 2005-07-29 | 2015-04-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Manufacturing method of semiconductor device |
-
1995
- 1995-07-25 JP JP20925695A patent/JPH0936378A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011024216A (ja) * | 2004-02-04 | 2011-02-03 | Japan Aerospace Exploration Agency | Soi構造シングルイベント耐性のnand素子、及びnor素子 |
JP2007059895A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-03-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
US9006043B2 (en) | 2005-07-29 | 2015-04-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Manufacturing method of semiconductor device |
US8300295B2 (en) | 2009-03-13 | 2012-10-30 | Seiko Epson Corporation | Thin film semiconductor device, electrooptic device, and electronic equipment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3614671B2 (ja) | アクティブマトリクス表示装置 | |
JP4084080B2 (ja) | 薄膜トランジスタ基板の製造方法 | |
US8278661B2 (en) | Thin film transistor, display device including the same, and method for manufacturing the same | |
JPH07106594A (ja) | 半導体装置およびその作製方法 | |
JPH07169974A (ja) | 半導体装置およびその作製方法 | |
US7348631B2 (en) | Thin film transistor substrate and manufacturing method for the same | |
US6498060B2 (en) | Semiconductor device and method for making same | |
JPH08286212A (ja) | 表示装置の作製方法 | |
KR100297064B1 (ko) | 반도체 장치의 제작방법 | |
JP4675433B2 (ja) | 半導体装置の作製方法 | |
JPH0818055A (ja) | 半導体集積回路およびその作製方法 | |
JP3176253B2 (ja) | 回路基板 | |
JPH0936378A (ja) | 半導体装置 | |
JP2762219B2 (ja) | 半導体装置およびその作製方法 | |
JP3375814B2 (ja) | アクティブマトリクス表示装置 | |
JPH07218932A (ja) | 半導体装置およびその作製方法 | |
JP3431741B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP4197270B2 (ja) | 半導体集積回路の作製方法 | |
JP3501874B2 (ja) | 金属配線の作製方法 | |
JP4024326B2 (ja) | 半導体装置の作製方法 | |
JP4417327B2 (ja) | 半導体装置の作製方法 | |
JPH0945793A (ja) | 半導体装置 | |
JPH07321337A (ja) | 半導体集積回路およびその作製方法 | |
JP2003023014A (ja) | 半導体装置 | |
KR20040058699A (ko) | 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법 |