JPH1093090A - Semiconductor device, its manufacture, and organic resin substrate for semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device, its manufacture, and organic resin substrate for semiconductor device

Info

Publication number
JPH1093090A
JPH1093090A JP24278596A JP24278596A JPH1093090A JP H1093090 A JPH1093090 A JP H1093090A JP 24278596 A JP24278596 A JP 24278596A JP 24278596 A JP24278596 A JP 24278596A JP H1093090 A JPH1093090 A JP H1093090A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin substrate
substrate
semiconductor device
organic resin
film
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
Application number
JP24278596A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirosaku Yamada
啓作 山田
Toshiya Kiyota
敏也 清田
Shiyuuichi Uchikoga
修一 内古閑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP24278596A priority Critical patent/JPH1093090A/en
Publication of JPH1093090A publication Critical patent/JPH1093090A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable forming a coating, having a sufficient barrierability, even if a general resin material is used, by forming a semiconductor film in which an active layer for a semiconductor device has been formed, on an inorganic insulating film containing specified impurities on an organic resin substrate. SOLUTION: An acrylic resin substrate containing Na being an alkaline metal of a sufficient concentration is used. First, SiO2 2 of 30nm is deposited on a substrate 1 by 100 deg.C plasma CVD, using SiH4 and N2 O as materials. The formation condition is 120 deg.C. Following this, this substrate 1 is dipped in a 5% NaCl aqueous solution 3, put in a glass container 5 for 48 hours, is washed simply after that, and is dried subsequently to form a plastic substrate sufficiently polluted by Na. An SiO2 film 4 is deposited by 200nm with CVD, similarly to the SiO2 2 forming process. Next, As ions are used and implanted to a specified concentration with an acceleration energy of 40keV, it is possible to obtain a blocking ability with respect to alkaline metals by this coating.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は半導体装置、半導
体装置の製造方法、及び半導体装置用の有機樹脂基板に
関する。
The present invention relates to a semiconductor device, a method for manufacturing a semiconductor device, and an organic resin substrate for a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置ではその軽量化のために、
従来のガラス基板に対し樹脂基板またはフィルムを採用
する動きがあり、一部に商品化が行われている。樹脂基
板上に半導体膜を形成するには、樹脂基板表面に下地の
コート膜として珪素酸化物に代表される無機質材料の絶
縁膜を堆積するのが通常である。これは、半導体製造に
多用される真空装置内に樹脂を入れた時のアウトガス防
止や、表示装置に対する水分透過による影響を軽減する
ために行われる。これは、有機樹脂は不可避に種々の揮
発性ガスを含み、また、ガラス材に比べ水に対しバリヤ
性は著しく劣るからである。
2. Description of the Related Art In a liquid crystal display device, to reduce its weight,
There is a movement to adopt a resin substrate or a film with respect to a conventional glass substrate, and some of them have been commercialized. In order to form a semiconductor film on a resin substrate, it is usual to deposit an insulating film of an inorganic material typified by silicon oxide as a base coat film on the surface of the resin substrate. This is performed in order to prevent outgassing when resin is put in a vacuum device frequently used in semiconductor manufacturing and to reduce the influence of moisture permeation on the display device. This is because the organic resin inevitably contains various volatile gases, and has a significantly lower barrier property to water than glass materials.

【0003】しかしながら、樹脂基板上に形成されるこ
れらの無機質材料の膜はアルカリ金属に対するバリヤ性
は期待できない。また、前記コ−ト膜に使われる材料、
特に珪素酸化物中のアルカリ金属の拡散係数は大きいこ
とに起因している。言うまでもなく、アルカリ金属は半
導体装置の安定した動作のためには除かなくてはならな
い。そのため、従来のガラス基板上に形成される液晶表
示装置では無アルカリガラスや低アルカリガラスが使わ
れるのが通常である。それに対し樹脂基板から、不純物
のアルカリ金属を除くことは脂基基板材料の高純度化を
計るには製造そのものを見直すことなり、不可能ではな
いにしても、製造コストの上昇を招く。脂基板材料はも
ともと一般構造材であり、使用料の少ない液晶表示装置
用として特別な高純度製造ラインを構えることは必ずし
も有利ではないと言う問題があった。
However, these inorganic material films formed on the resin substrate cannot be expected to have a barrier property against alkali metals. A material used for the coating film;
In particular, this is because the diffusion coefficient of the alkali metal in the silicon oxide is large. Needless to say, alkali metals must be removed for stable operation of the semiconductor device. Therefore, non-alkali glass or low-alkali glass is usually used in a conventional liquid crystal display device formed on a glass substrate. On the other hand, removing the alkali metal impurities from the resin substrate requires a review of the production itself in order to achieve a higher purity of the material based on the aliphatic base, and causes an increase in the production cost, if not impossible. The resin substrate material was originally a general structural material, and there was a problem that it was not always advantageous to set up a special high-purity production line for a liquid crystal display device with a small usage fee.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の有機質基板材料
を使用した液晶表示装置は、有機質基板材料中に存在す
るアルカリ金属に起因して安定動作のできる高性能なも
のがないという問題があった。
The conventional liquid crystal display device using an organic substrate material has a problem in that there is no high-performance liquid crystal display device capable of performing a stable operation due to an alkali metal present in the organic substrate material. .

【0005】本発明は上記説明した問題点に鑑みてなさ
れたものであり、一般的な樹脂材料を用いてもアルカリ
金属に対して十分なバリア性のあるコ−ト膜を有する有
機樹脂基板を提供し、この基板を使用した高性能半導体
装置、及びその製造方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and an organic resin substrate having a coating film having a sufficient barrier property against alkali metals even when a general resin material is used. It is an object of the present invention to provide a high-performance semiconductor device using the substrate and a method for manufacturing the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の本発明は、有機樹脂基体と、この有機樹
脂基体上に形成され所定の不純物を含む無機絶縁性膜
と、この無機絶縁性膜上に形成され半導体素子の能動層
が形成された半導体膜とを具備することを特徴とする半
導体装置を提供するものである。
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an organic resin substrate, an inorganic insulating film formed on the organic resin substrate and containing a predetermined impurity, and A semiconductor film formed on an inorganic insulating film and having an active layer of a semiconductor element formed thereon.

【0007】また、請求項2の発明は有機樹脂基体上に
無機絶縁性膜を形成する工程と、この無機絶縁性膜中に
所定の不純物を注入する工程と、この不純物注入された
無機絶縁性膜上に半導体素子の能動層が形成される半導
体膜を形成する工程とを具備することを特徴とする半導
体装置の製造方法を提供するものである。
Further, the invention of claim 2 is a step of forming an inorganic insulating film on an organic resin substrate, a step of injecting a predetermined impurity into the inorganic insulating film, and a step of injecting the impurity into the inorganic insulating film. Forming a semiconductor film on which an active layer of a semiconductor element is formed on the film.

【0008】さらに、請求項3の発明は、請求項2の発
明において、前記無機絶縁性膜は、酸化物、チッ化物、
フッ化物から選ばれる少なくとも1種の材料であり、か
つ前記不純物注入工程は前記不純物イオンをイオン注入
法で注入し前記無機絶縁性膜中に留まる加速でドーズ量
1×1014個/cm2 以上にすることを特徴とする半導
体装置の製造方法を提供するものである。
Further, according to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the inorganic insulating film comprises an oxide, a nitride,
At least one material selected from fluorides, and in the impurity implantation step, the impurity ions are implanted by an ion implantation method and accelerated to remain in the inorganic insulating film to have a dose of 1 × 10 14 / cm 2 or more. A method for manufacturing a semiconductor device is provided.

【0009】また、請求項4の発明は、請求項3におい
て、前記酸化物、チッ化物、フッ化物は、珪素酸化物、
珪素チッ化物、マグシウム酸化物、マグシウムフッ化
物、ジルコニウム酸化物、ジルコニウムチッ化物および
カルシウムフッ化物の中から選ばれることを特徴とする
半導体装置の製造方法を提供するものである。
The invention according to claim 4 is the method according to claim 3, wherein the oxide, the nitride and the fluoride are silicon oxide,
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device, which is selected from silicon nitride, magnesium oxide, magnesium fluoride, zirconium oxide, zirconium nitride, and calcium fluoride.

【0010】さらに、請求項5の発明は、有機樹脂基体
と、この有機樹脂基体上に形成され所定の不純物を含む
無機絶縁性膜質絶縁膜とを具備することを特徴とする半
導体装置用の有機樹脂基板を提供するものである。ここ
で、有機樹脂基体とは、樹脂基板等の板状のものに限る
ものではなく、樹脂フィルム等のフィルム状のものであ
っても良い。
Further, according to a fifth aspect of the present invention, there is provided an organic resin substrate for use in a semiconductor device, comprising: an organic resin substrate; and an inorganic insulating film containing predetermined impurities formed on the organic resin substrate. A resin substrate is provided. Here, the organic resin substrate is not limited to a plate-shaped one such as a resin substrate, but may be a film-shaped one such as a resin film.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明は、表示装置を形成しよう
とする有機樹脂基体特に透明有機物樹脂基体、例えば有
機物プラスチック基板や有機物フィルム上に、無機物絶
縁性層、特に酸化物、チッ化物、フッ化物の表面コート
膜を形成し、このコート膜表面に所定の不純物を望まし
くはイオンを注入して形成した基体を使用することを骨
子とする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention provides an inorganic insulating layer, particularly an oxide, a nitride or a fluoride, on an organic resin substrate, particularly a transparent organic resin substrate, such as an organic plastic substrate or an organic film, on which a display device is to be formed. The main point is to use a substrate formed by forming a surface coat film of a compound and implanting predetermined impurities, preferably ions, on the surface of the coat film.

【0012】本発明では、透明有機樹脂基体中のアルカ
リ金属は基体材料の中では格子間拡散をし欠陥に集まる
性質を利用する。表面コ−ト膜にイオン注入がなされる
と、表面コ−ト膜の材料の分子的な結合が破壊される。
破壊された結合により格子間拡散が抑制されるか、破壊
された結合すなわち欠陥にアルカリ金属が集まることの
いずれかをあるいは両者の効果により、アルカリ金属に
対し、拡散阻止能力の高いコ−ト膜となる事を利用す
る。
In the present invention, the alkali metal in the transparent organic resin substrate utilizes the property of diffusing between lattices in the substrate material and gathering in defects. When ion implantation is performed on the surface coat film, the molecular bond of the material of the surface coat film is broken.
Either the interstitial diffusion is suppressed by the broken bond, or the alkali metal gathers at the broken bond, that is, the defect, or by both effects, a coat film having a high diffusion blocking ability against the alkali metal. Take advantage of

【0013】[0013]

【実施例】【Example】

(実施例1)図2は、本発明の実施例を説明するプロセ
ス順の断面図である。本実施例では十分な濃度のアルカ
リ金属であるNaを含んだもっとも安価なプラスチック
基板を使用した。これは特にアルカリ金属について管理
することなく製造された構造用プラスチックの常であ
る。この実施例では基板材料はアクリル樹脂基板を使用
した。
(Embodiment 1) FIG. 2 is a sectional view in the order of processes for explaining an embodiment of the present invention. In this embodiment, the cheapest plastic substrate containing a sufficient concentration of alkali metal Na was used. This is usually the case for structural plastics produced without control over alkali metals. In this embodiment, an acrylic resin substrate was used as the substrate material.

【0014】先ず、基板1にSiH4 とN2 Oを原料と
する100℃のプラズマCVD法で30nmのSiO2
2を堆積した。形成条件120℃であった(図2
(a))。ついで、この基板1をガラス容器5に入った
NaClの5%水溶液3に48時間浸漬した後、簡単な
水洗後乾燥し、十分にNaで汚染したプラスチック基板
とした(図2(b))。
First, a 30 nm SiO2 film was formed on a substrate 1 by plasma CVD at 100 ° C. using SiH4 and N2O as raw materials.
2 was deposited. The forming conditions were 120 ° C. (FIG. 2)
(A)). Then, the substrate 1 was immersed in a 5% aqueous solution of NaCl 3 in a glass container 5 for 48 hours, washed briefly with water, and dried to obtain a plastic substrate sufficiently contaminated with Na (FIG. 2B).

【0015】再び、先述したSiO2 2形成工程と同様
のCVD法でSiO2 膜4を200nm堆積した(図2
(c))。次に、本実施例の主たる工程である、Asイ
オン5aを用い、40KeVの加速エネルギ−で所定濃
度注入した。実施例ではAsイオンを用いたが、特にそ
れにこだわるものではない。ただ、軽い質量を持つイオ
ンでは深く注入されることになり、樹脂基板にイオンが
到達することは好ましくない理由からこの基板の場合は
Asを使用した(図3(a))。
Again, a 200 nm SiO2 film 4 was deposited by the same CVD method as in the SiO2 2 forming step described above (FIG. 2).
(C)). Next, a predetermined concentration was implanted at an acceleration energy of 40 KeV using As ions 5a, which is a main step of this embodiment. In the embodiment, As ions are used, but the present invention is not particularly limited thereto. However, ions having a light mass are deeply implanted, and it is not preferable that the ions reach the resin substrate. In this case, As was used for this substrate (FIG. 3A).

【0016】さらに、先述したSiO2 2形成工程と同
様のCVD法でSiO2 6を100nm堆積した。堆積
温度は100℃であり、350℃以下の温度ではイオン
注入により破壊された結合がアニ−ルにより回復するこ
とはない。もともと、本実施例は樹脂基板に対して適用
することを目的になされたものであり、樹脂基板の耐熱
性はせいぜい150℃であることからイオン注入の効果
が製造過程の温度により減少することはない(図3
(b))。
Further, SiO2 6 was deposited to a thickness of 100 nm by the same CVD method as in the above-described SiO2 2 forming step. The deposition temperature is 100 ° C., and at a temperature lower than 350 ° C., the bond broken by the ion implantation is not recovered by annealing. Originally, this embodiment is intended to be applied to a resin substrate, and since the heat resistance of the resin substrate is at most 150 ° C., the effect of ion implantation is not reduced by the temperature in the manufacturing process. No (Fig. 3
(B)).

【0017】その後、分析が可能なNaの変化を見出す
為に、この基板を不活性ガス中150℃にて、168時
間の処理を行った(図3(c))。最後に、最表面付近
のナトリウムを二次イオン質量分析法にて測定した。な
お、比較のために、NaCl溶液に浸漬しなかった試料
も分析した(図3(d))。
Thereafter, in order to find a change in Na that can be analyzed, the substrate was treated in an inert gas at 150 ° C. for 168 hours (FIG. 3C). Finally, sodium near the outermost surface was measured by secondary ion mass spectrometry. For comparison, a sample not immersed in the NaCl solution was also analyzed (FIG. 3D).

【0018】図1に図2及び図3の工程により製作した
試料の分析結果を示す。この結果はあくまでも150℃
の168時間の結果である。図1の結果は耐久性の加速
試験と理解して良い。図中、それぞれAsの濃度が、A
は5×1015、Bは5×1014、Cは1×1014、Dは
5×1013であり、Eは不純物注入せず、またNaCl
溶液に浸漬しなかった試料のものである。
FIG. 1 shows the results of analysis of the samples manufactured according to the steps shown in FIGS. This result is 150 ° C
168 hours. The results in FIG. 1 can be understood as an accelerated durability test. In the figure, the concentration of As
Is 5 × 10 15, B is 5 × 10 14, C is 1 × 10 14, D is 5 × 10 13, E is an impurity-implanted state, and NaCl
The sample was not immersed in the solution.

【0019】図1から明らかなように、イオン注入を高
濃度に行なった試料では表面に見出されるNaの量は少
ない傾向が分かった。NaCl浸漬を行なわなかった試
料にも、Naの信号が見られるが、これは実際にNaが
コンタミとして試料表面に存在するからである。この結
果、1×1014個/cm2 のAsイオンを注入した辺り
から効果が顕著になり、本発明を施したコ−ト膜のアル
カリ金属に対する阻止能力が理解される。
As apparent from FIG. 1, it was found that the amount of Na found on the surface of the sample subjected to the ion implantation at a high concentration tended to be small. The signal of Na is also seen in the sample not immersed in NaCl, because Na actually exists as a contamination on the sample surface. As a result, the effect becomes remarkable around the implantation of 1.times.10.sup.14 As ions / cm.sup.2, and it is understood that the coating film of the present invention has an ability to block alkali metals.

【0020】本実施例ではAsイオンを用いたがこれに
こだわるものではなく、注入イオンとしてはArなどの
不可性ガス、O、N、F、Siの他に、無機絶縁性膜を
構成する元素、例えばP、Bなどでもよい。特に、Pは
多量に注入されるとアルカリ金属をゲッタ−する効果が
期待できる。またBは質量数が小さいことによる、イオ
ン注入深さが大きく、また、格子破壊能力が小さいこと
に注意が必要である。
In the present embodiment, As ions are used. However, the present invention is not limited thereto. As the implanted ions, in addition to the insoluble gas such as Ar, O, N, F, and Si, the elements constituting the inorganic insulating film may be used. For example, P, B, etc. may be used. In particular, when P is injected in a large amount, an effect of gettering an alkali metal can be expected. It is also necessary to note that B has a large ion implantation depth due to a small mass number and a small lattice breaking ability.

【0021】上述した有機樹脂基板を使用して、反射型
液晶表示装置を形成した。能動素子としては、薄膜ダイ
オードを採用した。薄膜ダイオード以外は実施例2と同
様である。
Using the above-mentioned organic resin substrate, a reflection type liquid crystal display device was formed. As the active element, a thin film diode was employed. Except for the thin film diode, it is the same as the second embodiment.

【0022】バックライトを持つなどの透過型液晶表示
装置では、有機樹脂基板にイオンが到達すれば有機分子
が破壊され、本来透明であるべき基板に色が付く、透過
率が悪くなるなどの欠点・問題点が出てくる。それに対
し、樹脂基板上に作られる反射型液晶表示装置において
はイオンが樹脂基板に到達しても本質的な欠点にはなら
ないので、反射型液晶表示装置に本実施例の有機樹脂基
板は適している。さらに、反射型はその軽量性、低消費
電力性から携行タイプの表示装置に使われることが多
い。従って、更に軽い割れない樹脂基板は従来のガラス
基板を用いた液晶表示装置よりも反射型に適している。
In a transmissive liquid crystal display device having a backlight or the like, when ions reach an organic resin substrate, organic molecules are destroyed, and the substrate which should be transparent is colored, and the transmittance is deteriorated.・ Problems come up. On the other hand, in the reflection type liquid crystal display device formed on the resin substrate, even if the ions reach the resin substrate, it does not cause an essential defect. Therefore, the organic resin substrate of this embodiment is suitable for the reflection type liquid crystal display device. I have. Further, the reflection type is often used for a portable display device because of its light weight and low power consumption. Therefore, a lighter, non-breakable resin substrate is more suitable for a reflection type than a liquid crystal display device using a conventional glass substrate.

【0023】(実施例2)この実施例が実施例1と異な
る点は、有機樹脂基板、注入不純物等を変えた点であ
る。実際の製造方法を図4に示した。まず、SiO2 を
タ−ゲットとしてArとO2 のプラズマによるいわゆる
化成スパッタ法にて、熱硬化性樹脂であるアリル樹脂7
で作られた基体に対し、SiO2 膜8を1000nmの
厚さで堆積する。スパッタ蒸着時には不可避に基板温度
が上昇するが、樹脂基板であるが故に100℃を越えな
いようにした(図4(a))。
(Embodiment 2) This embodiment is different from Embodiment 1 in that the organic resin substrate, the impurities to be implanted and the like are changed. FIG. 4 shows an actual manufacturing method. First, an allyl resin 7 which is a thermosetting resin is formed by a so-called chemical conversion sputtering method using Ar2 and O2 plasma with SiO2 as a target.
An SiO2 film 8 is deposited to a thickness of 1000 nm on the substrate formed by the method described above. The substrate temperature inevitably rises during sputter deposition, but the temperature was kept below 100 ° C. because of the resin substrate (FIG. 4A).

【0024】さらに、実施例ではArイオン9を加速2
0KeVのエネルギ−で6×1014個/cm2 注入し
た。ただし注入速度も基板温度上昇を考えて、100℃
を越えないように低く押えた。スパッタ法以外にも、プ
ラズマCVD法を用いて堆積しても良い(図4
(b))。
Further, in the embodiment, the Ar ions 9 are accelerated 2
6 × 10 14 / cm 2 were implanted at an energy of 0 KeV. However, in consideration of the substrate temperature rise,
It was held low so that it did not exceed. In addition to the sputtering method, deposition may be performed using a plasma CVD method (FIG. 4).
(B)).

【0025】次に、MgF膜10を(図4(a))の工程
のSiO2 膜8と同様のスパッタ法で20nm堆積し
た。MgF膜は本発明とは本質的には関係がない。樹脂
中に不純物として含まれる。アルカリ金属に対するバリ
ア性はMgF膜がなくても十分であることは実施例1で
述べた。MgFを堆積した理由は以後の工程で形成され
るアモルファスSiの膜質改善による。MgFの代わり
にII族のフッ化物例えばCaFでもよい(図4
(c))。
Next, an MgF film 10 was deposited to a thickness of 20 nm by the same sputtering method as that for the SiO 2 film 8 in the step of FIG. The MgF film is not essentially related to the present invention. It is contained as an impurity in the resin. As described in Example 1, the barrier property against the alkali metal is sufficient even without the MgF film. The reason why MgF was deposited is that the film quality of amorphous Si formed in the subsequent steps is improved. A group II fluoride such as CaF may be used instead of MgF (FIG. 4).
(C)).

【0026】以後は上述した樹脂基板上の非晶質シリコ
ン膜に能動素子としての薄膜トランジスタを以下の製造
工程順に作り込んだ。即ち、アリル樹脂基板7上にMo
W膜をスパッタ法で形成した後、不要部をエッチング除
去してゲート電極を形成、その後ゲート電極上に酸化シ
リコン膣化シリコンの2層構造ゲート絶縁膜42を形成
する。さらに、全面にアンドープ非晶質シリコン膜、n
+型非晶質シリコン膜、MoW膜を順次形成し不要部を
エッチング除去してソース・ドレインの金属配線45、
コンタクト層44、チャネル形成層43を形成して薄膜
トランジスタを完成する。ただし、本実施例の場合、同
工程の最高温度は130℃に押えられた(図4
(d))。
Thereafter, a thin film transistor as an active element was formed on the above-described amorphous silicon film on the resin substrate in the following manufacturing process order. That is, Mo is applied on the allyl resin substrate 7.
After the W film is formed by the sputtering method, unnecessary portions are removed by etching to form a gate electrode, and then a two-layered gate insulating film 42 of silicon oxide silicon oxide is formed on the gate electrode. Further, an undoped amorphous silicon film, n
A + type amorphous silicon film and a MoW film are sequentially formed, and unnecessary portions are removed by etching.
The thin film transistor is completed by forming the contact layer 44 and the channel forming layer 43. However, in the case of this embodiment, the maximum temperature in the same step was suppressed to 130 ° C. (FIG. 4).
(D)).

【0027】この薄膜トランジスタ(TFT)は、実施
例1と同様に反射型液晶表示装置の画素電極スイッチン
グ用TFTとして使用することができる。またこの液晶
表示装置に限らず、プラズマディスプレーのスイッチン
グ素子として適用することもできる。いずれにせよ、T
FTが実用に耐えるためには高いゲートバイアス条件下
でしきい値が変動しにくいことが要求される。
This thin film transistor (TFT) can be used as a pixel electrode switching TFT of a reflection type liquid crystal display device as in the first embodiment. The present invention is not limited to this liquid crystal display device, and can be applied as a switching element of a plasma display. In any case, T
In order for the FT to withstand practical use, it is required that the threshold value does not easily fluctuate under high gate bias conditions.

【0028】この性能を図5に沿って以下に説明する。
実施例2により製作したTFTに対し50℃で長時間電
圧的な負荷を図中金属配線をア−スポテンシャルとし、
ゲ−ト金属電極にバイアスとして±15Vかけた後のト
ランジスタ閾値変化(△Vth)である。aとdはイオン
注入なしの条件でそれぞれゲートバイアス+15V、−
15を印加したものであり、bとcはイオン注入有りの
条件でそれぞれゲートバイアス+15V、−15を印加
したものである。この図から、イオン注入を行わなかっ
た基板に作られたトランジスタはアルカリ金属に原因す
ると思われるVth変化が、イオン注入したものに比べ大
きいことが分かった。
This performance will be described below with reference to FIG.
A long-time voltage load at 50 ° C. is applied to the TFT manufactured according to the second embodiment, and the metal wiring in the figure is used as an earth potential.
Transistor threshold change (ΔVth) after applying ± 15 V as a bias to the gate metal electrode. a and d are the conditions of no ion implantation and a gate bias of +15 V and-
15 are applied, and b and c are applied with a gate bias of +15 V and -15, respectively, under the condition of ion implantation. From this figure, it was found that a transistor formed on a substrate on which no ion implantation was performed had a larger Vth change attributed to an alkali metal than a transistor formed by ion implantation.

【0029】本実施例のイオン注入を行なったコ−ト膜
を持つトランジスタのほうが長期安定性に優れている。
前記実施例1および2は有機樹脂基板の片面に対し本発
明が施されている。樹脂からの揮発性ガスをバリアする
目的では裏表の両面に対しコ−トが施される必要がある
ことは言うまでもない。更に本発明のイオン注入も両面
に対し行なわれることが望ましい。裏面にアルカリ金属
が樹脂から拡散しても、表側側に形成されたのデバイス
特性に与える影響については考える必要はないであろ
う。しかしながら、製造工程で樹脂裏面からの汚染が製
造装置を蓄積的に汚染してしまう恐れについては十分に
考慮しなくてはならない。
The transistor having the ion-implanted coat film of this embodiment is more excellent in long-term stability.
In the first and second embodiments, the present invention is applied to one surface of the organic resin substrate. Needless to say, it is necessary to coat both the front and back surfaces for the purpose of barrier of volatile gas from the resin. Further, the ion implantation of the present invention is desirably performed on both surfaces. Even if the alkali metal diffuses from the resin on the back side, it is not necessary to consider the effect on the device characteristics of the front side formed. However, it is necessary to sufficiently consider the possibility that the contamination from the resin back surface may accumulate and contaminate the manufacturing apparatus in the manufacturing process.

【0030】また、搬送に伴う傷についても高度の高い
酸化シリコンなどのコート膜を表面に形成しておくのは
有利である。さらに、このTFTを採用した反射型の液
晶表示装置は、画質の面内均一性や長時間のコントラス
ト維持などの信頼性を中心とする性質においてイオン注
入しなかった従来構造のものと比べて大幅な性能向上が
見られた。
Further, it is advantageous to form a coating film of silicon oxide or the like on the surface with a high degree of flaws caused by transport. In addition, the reflection type liquid crystal display device using this TFT is significantly different from the conventional structure without ion implantation in the characteristics centering on reliability such as in-plane uniformity of image quality and maintenance of contrast for a long time. Performance improvement was seen.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、有機樹脂材料基体を用
いてもアルカリ金属に対して十分なバリア性のあるコ−
ト膜を有する半導体装置形成用の有機樹脂基板を提供す
ることができ、またこの基板を使用したすることで従来
得ることができなかった高性能半導体装置、及びその製
造方法を提供することができる。
According to the present invention, a core having a sufficient barrier property against alkali metals even when an organic resin material substrate is used.
It is possible to provide an organic resin substrate for forming a semiconductor device having a thin film, and to provide a high-performance semiconductor device which could not be obtained conventionally by using this substrate, and a method for manufacturing the same. .

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

【図1】 本発明の実施例1を説明する図FIG. 1 illustrates a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施例1に関する半導体装置の製造
工程時を説明する図
FIG. 2 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施例2に関する半導体装置の製造
工程時を説明する図
FIG. 3 is a diagram illustrating a manufacturing process of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施例2に関する半導体装置の製造
工程時を説明する図
FIG. 4 is a diagram illustrating a manufacturing process of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施例2を説明する図FIG. 5 is a diagram illustrating a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プラスチック基板 2 SiO2 膜 3 NaCl溶液 4 SiO2 膜 5 ガラス容器 6 非晶質シリコン膜 7 アリル樹脂基体 8 SiO2 膜 9 Arイオン 10 MgF膜 Reference Signs List 1 plastic substrate 2 SiO2 film 3 NaCl solution 4 SiO2 film 5 glass container 6 amorphous silicon film 7 allyl resin base material 8 SiO2 film 9 Ar ion 10 MgF film

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】有機樹脂基体と、この有機樹脂基体上に形
成され所定の不純物を含む無機絶縁性膜と、この無機絶
縁性膜上に形成され半導体素子の能動層が形成された半
導体膜とを具備することを特徴とする半導体装置。
An organic resin substrate, an inorganic insulating film formed on the organic resin substrate and containing predetermined impurities, and a semiconductor film formed on the inorganic insulating film and having an active layer of a semiconductor element formed thereon. A semiconductor device comprising:
【請求項2】有機樹脂基体上に無機絶縁性膜を形成する
工程と、この無機絶縁性膜中に所定の不純物を注入する
工程と、この不純物注入された無機絶縁性膜上に半導体
素子の能動層が形成される半導体膜を形成する工程とを
具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
A step of forming an inorganic insulating film on the organic resin substrate; a step of injecting a predetermined impurity into the inorganic insulating film; and a step of forming a semiconductor element on the impurity-implanted inorganic insulating film. Forming a semiconductor film on which an active layer is to be formed.
【請求項3】前記無機物絶縁性膜は、酸化物、チッ化
物、フッ化物から選ばれる少なくとも1種の材料であ
り、かつ前記不純物注入工程は前記不純物イオンをイオ
ン注入法で注入し、前記無機絶縁性膜中に留まる加速で
ドーズ量1×1014個/cm2 以上にすることを特徴と
する請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
3. The inorganic insulating film is made of at least one material selected from oxides, nitrides and fluorides, and in the impurity implanting step, the impurity ions are implanted by ion implantation. 3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the dose is increased to 1.times.10@14 / cm @ 2 or more by accelerating in the insulating film.
【請求項4】前記酸化物、チッ化物、フッ化物は、珪素
酸化物、珪素チッ化物、マグシウム酸化物、マグシウム
フッ化物、ジルコニウム酸化物、ジルコニウムチッ化物
およびカルシウムフッ化物の中から選ばれることを特徴
とする請求項3に記載の半導体装置の製造方法。
4. The oxide, nitride or fluoride is selected from silicon oxide, silicon nitride, magnesium oxide, magnesium fluoride, zirconium oxide, zirconium nitride and calcium fluoride. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3.
【請求項5】有機樹脂基体と、この有機樹脂基体上に形
成され所定の不純物を含む無機絶縁性膜とを具備するこ
とを特徴とする半導体装置用の有機樹脂基板。
5. An organic resin substrate for a semiconductor device, comprising: an organic resin substrate; and an inorganic insulating film formed on the organic resin substrate and containing a predetermined impurity.
JP24278596A 1996-09-13 1996-09-13 Semiconductor device, its manufacture, and organic resin substrate for semiconductor device Pending JPH1093090A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24278596A JPH1093090A (en) 1996-09-13 1996-09-13 Semiconductor device, its manufacture, and organic resin substrate for semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24278596A JPH1093090A (en) 1996-09-13 1996-09-13 Semiconductor device, its manufacture, and organic resin substrate for semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1093090A true JPH1093090A (en) 1998-04-10

Family

ID=17094261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24278596A Pending JPH1093090A (en) 1996-09-13 1996-09-13 Semiconductor device, its manufacture, and organic resin substrate for semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1093090A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003531487A (en) * 2000-04-18 2003-10-21 イー−インク コーポレイション Process for manufacturing thin film transistor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003531487A (en) * 2000-04-18 2003-10-21 イー−インク コーポレイション Process for manufacturing thin film transistor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7598520B2 (en) Semiconductor device including active layer of zinc oxide with controlled crystal lattice spacing and manufacturing method thereof
US7618852B2 (en) Phase transition method of amorphous material using cap layer
TWI515909B (en) Thin-film field-effect transistor and method for manufacturing the same
JP2005202398A (en) Flexible display and its manufacturing method
KR20010107764A (en) Method of fabricating thin film transistor
US10199395B2 (en) Metal oxide thin film transistor and manufacturing method thereof, display substrate and display device
US5985700A (en) TFT fabrication on leached glass surface
CN107393832B (en) Method for improving surface flatness of polycrystalline silicon
CN104752516A (en) Oxide semiconductor thin film transistor (TFT) and manufacture method thereof
JPH1093090A (en) Semiconductor device, its manufacture, and organic resin substrate for semiconductor device
US11469329B2 (en) Active switch, manufacturing method thereof and display device
US5827772A (en) Fabrication process for thin film transistor
US20020149017A1 (en) Active matrix display device having high intensity and high precision and manufacturing method thereof
US10243082B2 (en) Thin-film transistor array panel having thin-film transistors with corrosiveness resistance
CA1305398C (en) Method for producing high yield electrical contacts to n _amorphous silicon
JPH0282578A (en) Manufacture of thin film transistor
JPH01120070A (en) Thin-film transistor
KR100284240B1 (en) Thin film transistor and its manufacturing method
JPH113887A (en) Manufacture of thin film transistor
KR20010060818A (en) Method for manufacturing tft-lcd
JPH04256324A (en) Manufacture of thin-film semiconductor element
JPH04181780A (en) Thin film transistor
JP2002009297A (en) Thin film transistor, its manufacturing method and liquid crystal display
JPH0283536A (en) Liquid crystal display device
JPS62140465A (en) Manufacture of thin-film transistor