JPS60177380A - 固体表示装置 - Google Patents
固体表示装置Info
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- JPS60177380A JPS60177380A JP59033248A JP3324884A JPS60177380A JP S60177380 A JPS60177380 A JP S60177380A JP 59033248 A JP59033248 A JP 59033248A JP 3324884 A JP3324884 A JP 3324884A JP S60177380 A JPS60177380 A JP S60177380A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は基板上の非単結晶半導体を用いた縦チャネル型
の積層型の絶縁ゲイト型半導体装置（以下ＩＧＰという
）をマトリックス構成をして設けた固体表示装置に関す
る。
の積層型の絶縁ゲイト型半導体装置（以下ＩＧＰという
）をマトリックス構成をして設けた固体表示装置に関す
る。
本発明は、透光性絶縁性基板上の第１の導電性電極、第
１の半導体、第１の絶縁体、第２の半導体、第２の導電
性電極および第２の絶縁体よりなる６層に積層された積
層体の２つの側部における第１の絶縁体上に形成する第
３の半導体によりチャネル形成領域を構成せしめた一対
をなす２つのＩＧＦを用いて固体表示装置を設けること
に関する。
１の半導体、第１の絶縁体、第２の半導体、第２の導電
性電極および第２の絶縁体よりなる６層に積層された積
層体の２つの側部における第１の絶縁体上に形成する第
３の半導体によりチャネル形成領域を構成せしめた一対
をなす２つのＩＧＦを用いて固体表示装置を設けること
に関する。
本発明はこの積層体を用い、第１の導電性電極より延在
させて絵素の一方の電極として設けている。そして第２
の導電膜をＹ方向に配設して、一対のゲイト電極に連結
したリードをＸ方向に配設し、マトリックス構成をさせ
ることを目的としている。
させて絵素の一方の電極として設けている。そして第２
の導電膜をＹ方向に配設して、一対のゲイト電極に連結
したリードをＸ方向に配設し、マトリックス構成をさせ
ることを目的としている。
本発明はかかるマトリックス構造の複合半導体装置を基
板上に設け、固体表示装置である液晶表示型、エレクト
ロ・クロミック表示型等のディスプレイ装置とすること
を目的としている。
板上に設け、固体表示装置である液晶表示型、エレクト
ロ・クロミック表示型等のディスプレイ装置とすること
を目的としている。
平面型の固体表示装置を設ける場合、平行な透光性基板
例えばガラス、プラスチック板上に一対の電極を設けて
この電極間に液晶を注入した液晶の固体表示装置が知ら
れている。
例えばガラス、プラスチック板上に一対の電極を設けて
この電極間に液晶を注入した液晶の固体表示装置が知ら
れている。
このためこの表示部を複数の絵素とし、それをマトリッ
クス構成させ、任意の絵素をその周辺部に設けられたデ
コーダ、ドライバの論理回路により制御してオンまたは
オフ状態にするには、その絵素に対応したＩＧＦおよび
インバータ、抵抗等を同一プロセス、同一構造で作るこ
とを必要としていた。そしてこのＩＧＦに制御信号を与
えて、それに対応した絵素をオンまたはオフさせたもの
である。
クス構成させ、任意の絵素をその周辺部に設けられたデ
コーダ、ドライバの論理回路により制御してオンまたは
オフ状態にするには、その絵素に対応したＩＧＦおよび
インバータ、抵抗等を同一プロセス、同一構造で作るこ
とを必要としていた。そしてこのＩＧＦに制御信号を与
えて、それに対応した絵素をオンまたはオフさせたもの
である。
この液晶表示またはエレクトロ・クロミック表示素子は
その等価回路としてキャパシタ（以下Ｃという）にて示
すことができる。このためＩＧＦとＣとを例えば２×２
のマトリックス構成せしめたものを第１図に示す。
その等価回路としてキャパシタ（以下Ｃという）にて示
すことができる。このためＩＧＦとＣとを例えば２×２
のマトリックス構成せしめたものを第１図に示す。
第１図において、マトリックスの各番地は一対を構成す
る２個のＩＧＦ （１０）、＜１０’）と、表示部とし
てのＣ（７０）により１個の絵素を構成させている。
る２個のＩＧＦ （１０）、＜１０’）と、表示部とし
てのＣ（７０）により１個の絵素を構成させている。
これらを列（Ｙ方向Ｘ！５１）、＜５２）としてビット
線に連結し、他方、ゲイトを連結して行（Ｘ方向）（５
３）、＜５４０ワード線）を設けたものである。
線に連結し、他方、ゲイトを連結して行（Ｘ方向）（５
３）、＜５４０ワード線）を設けたものである。
すると、例えば（５１）、＜５４）を「１」とし、（５
２）、（５４）を「０」とすると、ＩＧＦ （１０）、
＜１０’）はともにオンとなり、他の番地のＩＧＦはオ
フとなる。そして任意のビット線とワード線を１つづつ
選択してオンすることにより、電気的等価素子Ｃ（７０
）で示される表示部を選択的にオン状態にすることがで
きる。
２）、（５４）を「０」とすると、ＩＧＦ （１０）、
＜１０’）はともにオンとなり、他の番地のＩＧＦはオ
フとなる。そして任意のビット線とワード線を１つづつ
選択してオンすることにより、電気的等価素子Ｃ（７０
）で示される表示部を選択的にオン状態にすることがで
きる。
本発明はこのマトリックス構成された２つのＩＧＦを対
構成（例えば（１０）、＜１０’））に１つの積層体の
両側面を用いて実施し、本発明は２つのＩＧＦを用いて
いる。従来より公知の横チャネル型ＩＧＦよりも表示部
以外のＩＧＦ配線に必要な面積を少なくさせたことに加
えて、固体表示装置におけるアクティブ絵素が例えば６
４０ Ｘ５２５である時、そのすべての絵素のＩＧＦを
正常に動作させることはその製品歩留りを考慮するとま
ったく不可能である。このため本発明が一対のＩＧＦの
うち一方のＩＧＦのゲイト破損が生じている場合、この
破損しているＩＧＦをＸ方向のリードからレーザトリミ
ング（以下ＬＴという）して分離し除去してしまう、い
わゆる冗長用素子を各絵素のすべてに設けたものである
。
構成（例えば（１０）、＜１０’））に１つの積層体の
両側面を用いて実施し、本発明は２つのＩＧＦを用いて
いる。従来より公知の横チャネル型ＩＧＦよりも表示部
以外のＩＧＦ配線に必要な面積を少なくさせたことに加
えて、固体表示装置におけるアクティブ絵素が例えば６
４０ Ｘ５２５である時、そのすべての絵素のＩＧＦを
正常に動作させることはその製品歩留りを考慮するとま
ったく不可能である。このため本発明が一対のＩＧＦの
うち一方のＩＧＦのゲイト破損が生じている場合、この
破損しているＩＧＦをＸ方向のリードからレーザトリミ
ング（以下ＬＴという）して分離し除去してしまう、い
わゆる冗長用素子を各絵素のすべてに設けたものである
。
加えてこのＩＧＦのゲイト電極はＬＴ用に昇華性金属を
用い、特にクロムを主成分としている金属を用い、この
電極をＬＴしてもＸ方向のリードが何等の支障のないよ
うになさしめたものであることを特長としている。
用い、特にクロムを主成分としている金属を用い、この
電極をＬＴしてもＸ方向のリードが何等の支障のないよ
うになさしめたものであることを特長としている。
また第２の導電膜がＩＧＦの電極であり、かつそのまま
ビット線用リード配線とすることと、積層体の第２の導
電膜、絶縁体が同一スタック内で同時に形成可能な結果
、フォトリソグラフィーの回数が４回のみ（ワード線の
リードとゲイト電極とを同一材料とするならば３回）で
マトリックス構成をさせることができた。
ビット線用リード配線とすることと、積層体の第２の導
電膜、絶縁体が同一スタック内で同時に形成可能な結果
、フォトリソグラフィーの回数が４回のみ（ワード線の
リードとゲイト電極とを同一材料とするならば３回）で
マトリックス構成をさせることができた。
かくすることによって、本発明をその設計仕様に基づい
て組み合わせることにより、ブラウン管に代わる平面テ
レビ用の固体表示装置を作ることができた。
て組み合わせることにより、ブラウン管に代わる平面テ
レビ用の固体表示装置を作ることができた。
第２図は本発明の固体表示装置の斜視図の部分断面図を
示す。図面において、ガラスまたはプラスチックの透光
性絶縁基板（１）、絵素の下側電極（３６）、積層体（
６０Ｘこの一部にＹ方向のリードが第２の導電膜（１６
）により設けられている入Ｘ方 ゛向の２つのリード（
２９入それぞれより延在した一対を構成する２つのＩＧ
Ｆのゲイト電極（１９）、＜１９’）、配向処理被膜（
３０）、＜ ３２ ）、液晶（７０入表示素子の上側電
極（３３入ガラスまたはプラスチックの上側接地電極（
３４）、偏向板（３５）よりなっている。かかる固体表
示装置における絶縁基板（１）上の積層型ＩＧＦの部分
を拡大し、以下に本発明の固体表示装置を示す。
示す。図面において、ガラスまたはプラスチックの透光
性絶縁基板（１）、絵素の下側電極（３６）、積層体（
６０Ｘこの一部にＹ方向のリードが第２の導電膜（１６
）により設けられている入Ｘ方 ゛向の２つのリード（
２９入それぞれより延在した一対を構成する２つのＩＧ
Ｆのゲイト電極（１９）、＜１９’）、配向処理被膜（
３０）、＜ ３２ ）、液晶（７０入表示素子の上側電
極（３３入ガラスまたはプラスチックの上側接地電極（
３４）、偏向板（３５）よりなっている。かかる固体表
示装置における絶縁基板（１）上の積層型ＩＧＦの部分
を拡大し、以下に本発明の固体表示装置を示す。
第３図は本発明を実施するための積層型ＩＧＦの縦断面
図およびその製造工程を示したものである。
図およびその製造工程を示したものである。
この図面は表示絵素駆動用に２つのＩＧＦを用いこれら
を１つの積層体にそって作製する製造例を示すが、同一
基板に複数ケ作る場合もまったく同様である。
を１つの積層体にそって作製する製造例を示すが、同一
基板に複数ケ作る場合もまったく同様である。
図面において、絶縁基板（１）例えば石英ガラスまたは
ホウ珪酸ガラス基板又は有機フィルム上に第１の導電膜
（２）く以下Ｅ１という）を下側電極、絵素の一方の電
極として設けた。この実施例では弗素が添加された酸化
スズを主成分とする透光性導電膜を０．３μの厚さに形
成している。これに選択エッチを第１のマスク■を用い
て施した。さらにこの上面に、ＰまたはＮ型の導電型を
有する第１の非単結晶半導体（３）（以下単に３１とい
う）を１００〜３０００人、第１の絶縁体（４）（以下
単にｓ２というＸｏ、３〜３μ入第１の半導体と同一導
電型を有する第３の半導体（５）（以下単にｓ３という
Ｘｏ、１〜０．５μ）を積層（スタック即ちＳという）
して設けた。この積層によりＮＩＮ、 ＰＩＰ構造（■
は絶縁体）を有せしめた。
ホウ珪酸ガラス基板又は有機フィルム上に第１の導電膜
（２）く以下Ｅ１という）を下側電極、絵素の一方の電
極として設けた。この実施例では弗素が添加された酸化
スズを主成分とする透光性導電膜を０．３μの厚さに形
成している。これに選択エッチを第１のマスク■を用い
て施した。さらにこの上面に、ＰまたはＮ型の導電型を
有する第１の非単結晶半導体（３）（以下単に３１とい
う）を１００〜３０００人、第１の絶縁体（４）（以下
単にｓ２というＸｏ、３〜３μ入第１の半導体と同一導
電型を有する第３の半導体（５）（以下単にｓ３という
Ｘｏ、１〜０．５μ）を積層（スタック即ちＳという）
して設けた。この積層によりＮＩＮ、 ＰＩＰ構造（■
は絶縁体）を有せしめた。
この上面に、ＩＴＯ（酸化インジューム・スズ入Ｍｏ５
ｔ、 、 Ｔｉ５ｉＬ、 ＷＳｉ、 ＋ Ｗ＋ Ｔｉ＋
Ｍｏ、 Ｃｒを主成分とする耐熱性金属の第２の導電
膜（６）〈以下ｓ５ともいうとここでは半導体に密接し
てクロムを主成分とする金属（５００〜３０００人）を
用い、さらにその上面にアルミニュームを０．５〜２μ
例えば１μとして積層して用いた。さらにその上層に眉
間絶縁物として有効な第２の絶縁体（７）（以下単に３
５）を０．５〜５μ例えば１μｍの厚さに積層した。こ
の絶縁体はＬＰＣｖＤ法、Ｉ’ＣＶＤ法または光ＣＶＤ
等により作られた酸化珪素膜、窒化珪素膜またはＰＩＱ
等の有機樹脂とした。
ｔ、 、 Ｔｉ５ｉＬ、 ＷＳｉ、 ＋ Ｗ＋ Ｔｉ＋
Ｍｏ、 Ｃｒを主成分とする耐熱性金属の第２の導電
膜（６）〈以下ｓ５ともいうとここでは半導体に密接し
てクロムを主成分とする金属（５００〜３０００人）を
用い、さらにその上面にアルミニュームを０．５〜２μ
例えば１μとして積層して用いた。さらにその上層に眉
間絶縁物として有効な第２の絶縁体（７）（以下単に３
５）を０．５〜５μ例えば１μｍの厚さに積層した。こ
の絶縁体はＬＰＣｖＤ法、Ｉ’ＣＶＤ法または光ＣＶＤ
等により作られた酸化珪素膜、窒化珪素膜またはＰＩＱ
等の有機樹脂とした。
次にこの積層体（６０）の不要部分を第２のフォトマス
ク■を用いて除去した。
ク■を用いて除去した。
この第１、第３の半導体のＮ、Ｐ層をＮ“Ｎまたはｐ’
ｐとしてＮ”ＮＩＮＮ’、Ｐ“ＰＩＰＰ″ （Ｉは絶縁
体）としてＰまたはＮと第１、第２の電極との接触抵抗
を下げることは有効であった。
ｐとしてＮ”ＮＩＮＮ’、Ｐ“ＰＩＰＰ″ （Ｉは絶縁
体）としてＰまたはＮと第１、第２の電極との接触抵抗
を下げることは有効であった。
かくのごとくにして、第１の導体（１２入第１のの半導
体（１３）、第１の絶縁体（１４）、第３の半導体（１
５）、第２の導体（１６）および第２の絶縁体（１７）
よりなる積層体（６０）をマスク■を用いて形成して得
た。
体（１３）、第１の絶縁体（１４）、第３の半導体（１
５）、第２の導体（１６）および第２の絶縁体（１７）
よりなる積層体（６０）をマスク■を用いて形成して得
た。
ここではプラズマ気相エッチ例えば肝気体またはＣＩ’
２＋ ＯＬの混合気体を用い、０．１〜０．５ｔｏｒｒ
、３０Ｗとしてエッチ速度５００人／分とした。
２＋ ＯＬの混合気体を用い、０．１〜０．５ｔｏｒｒ
、３０Ｗとしてエッチ速度５００人／分とした。
この後、これら積層体Ｓｌ （１３）、Ｓ２ （１４）
、Ｓ３ （１５）、導体（１６）、絶縁体（１７）を覆
ってチャネル形成領域を構成する真性またはＰ−または
Ｎ−型の非単結晶半導体を第３の半導体（２４）として
積層させた。
、Ｓ３ （１５）、導体（１６）、絶縁体（１７）を覆
ってチャネル形成領域を構成する真性またはＰ−または
Ｎ−型の非単結晶半導体を第３の半導体（２４）として
積層させた。
この第３の半導体（２４）は、基板上にシランのグロー
放電法（ＰＣＶＤ法）、光ＣＶＤ法、ＬＴ ＣＶＤ法（
ＨＯＭＯＣＶＤ法ともいう）を利用して室温〜５００
”Ｃの温度例えばＰＣＶＤ法における２００℃、０．１
ｔｏｒｒ、３ＯＮ、１３．５６ＭＨｚの条件下にて設け
たもので、水素または弗素が添加された非晶質（アモル
ファス）または半非晶質（セミアモルファス）または多
結晶構造の非単結晶珪素半導体を用いている。本発明に
おいてはアモルファスまたはセミアモルファス半導体を
中心として示す。
放電法（ＰＣＶＤ法）、光ＣＶＤ法、ＬＴ ＣＶＤ法（
ＨＯＭＯＣＶＤ法ともいう）を利用して室温〜５００
”Ｃの温度例えばＰＣＶＤ法における２００℃、０．１
ｔｏｒｒ、３ＯＮ、１３．５６ＭＨｚの条件下にて設け
たもので、水素または弗素が添加された非晶質（アモル
ファス）または半非晶質（セミアモルファス）または多
結晶構造の非単結晶珪素半導体を用いている。本発明に
おいてはアモルファスまたはセミアモルファス半導体を
中心として示す。
さらに、その上面に同一反応炉にて、第３の半導体表面
を大気に触れさせることなく窒化珪素膜（２５）を光Ｃ
ＶＤ法にてシラン（ジシランでも可）とアンモニアとで
水銀励起法の気相反応により作製し、厚さは３００〜２
０００人とした。
を大気に触れさせることなく窒化珪素膜（２５）を光Ｃ
ＶＤ法にてシラン（ジシランでも可）とアンモニアとで
水銀励起法の気相反応により作製し、厚さは３００〜２
０００人とした。
この絶縁膜は１３．５６Ｍ）ｌｚ〜２．４５ＧＩＩｚの
周波数の電磁エネルギにより活性化した窒素またはアン
モニア雰囲気に１００〜４００℃浸して固相−気相反応
の窒化珪素を形成してもよい。
周波数の電磁エネルギにより活性化した窒素またはアン
モニア雰囲気に１００〜４００℃浸して固相−気相反応
の窒化珪素を形成してもよい。
また、ｐｃｖｏ法により窒化珪素を形成させてもよい。
かくして第３図（Ｂ）に示すごときＳ２ （１４）の側
周辺では、チャネル形成領域（９）、＜９’）とその上
のゲイト絶縁物（２５）としての絶縁物を形成させた。
周辺では、チャネル形成領域（９）、＜９’）とその上
のゲイト絶縁物（２５）としての絶縁物を形成させた。
第３の半導体（２４）はＳｌ、Ｓ３とはダイオード接合
を構成させている。
を構成させている。
第３図（Ｂ）において、この後この積層体上を覆って第
３の導電膜（１８）を０．３〜１μの厚さに形成した。
３の導電膜（１８）を０．３〜１μの厚さに形成した。
この導電膜（１８）はＩＴＯ（酸化インジューム・スズ
入酸化スズ、酸化インジュームのごとき透光性導電膜＋
Ｓ １１ Ｍｏ ＋ Ｃｒを主成分とする耐熱性を有
しかつ昇華性の導電膜とした。
入酸化スズ、酸化インジュームのごとき透光性導電膜＋
Ｓ １１ Ｍｏ ＋ Ｃｒを主成分とする耐熱性を有
しかつ昇華性の導電膜とした。
ここでばＩＴＯ（１０００人）とその上にクロムを主成
分とする金属との２層膜により成就した。Ｎ型のリンネ
鈍物の多量にドープされた珪素半導体をＰＣＶＤ法で０
．１〜０．５μ例えば０．３μの厚さに形成してもよい
。例えば０．４ μの厚さにリンが１％添加され、かつ
微結晶性（粒径５０〜３００人）の非単結晶半導体をＰ
ＣＶＤ法で作製した。さらにこの上面にアルミニューム
を０．５〜３μ例えば１．５μの厚さに真空蒸着法によ
り積層し、そのシート抵抗を０．１Ω／口以下とした。
分とする金属との２層膜により成就した。Ｎ型のリンネ
鈍物の多量にドープされた珪素半導体をＰＣＶＤ法で０
．１〜０．５μ例えば０．３μの厚さに形成してもよい
。例えば０．４ μの厚さにリンが１％添加され、かつ
微結晶性（粒径５０〜３００人）の非単結晶半導体をＰ
ＣＶＤ法で作製した。さらにこの上面にアルミニューム
を０．５〜３μ例えば１．５μの厚さに真空蒸着法によ
り積層し、そのシート抵抗を０．１Ω／口以下とした。
この後、この上面にレジストを形成し、第３のマスク■
を用いて第４図に図示されているワード線（Ｘ 方向Ｘ
５１）用のアルミニュームのエツチングをした。さらに
第４のマスク■を用いてとゲイト電極（１９）、＜１９
’）をエツチング法により形成した。
を用いて第４図に図示されているワード線（Ｘ 方向Ｘ
５１）用のアルミニュームのエツチングをした。さらに
第４のマスク■を用いてとゲイト電極（１９）、＜１９
’）をエツチング法により形成した。
かくして第３図（Ｃ）を得た。もちろんリード線（５１
）とゲイト電極とを併用するならばこの■のマスクは■
の時同様に処理される。
）とゲイト電極とを併用するならばこの■のマスクは■
の時同様に処理される。
第３図（Ｃ’）より明らかなごとく、積層体（６０）の
両側面を用いて２つの１．ＧＦ （１０）、＜１０’）
はチャネルを（９）、＜９’）と２つを有し、ソースま
たはドレイン（１３）、ドレインまたばソース（１５）
を有し、ゲイ） （１９）、＜１９’）を有するペアを
構成をしている。
両側面を用いて２つの１．ＧＦ （１０）、＜１０’）
はチャネルを（９）、＜９’）と２つを有し、ソースま
たはドレイン（１３）、ドレインまたばソース（１５）
を有し、ゲイ） （１９）、＜１９’）を有するペアを
構成をしている。
即ち、図面では２つのＩＧＦを対（ペア）として設ける
ことができた。
ことができた。
かくしてソースまたはドレインをＳｌ （１３）、チャ
ネル形成領域（９）、＜９’）を有するＳ４ （２４）
、ドレインまたはソースを３３ （１５）により形成せ
しめ、チャネル形成領域側面にはゲイト絶縁物（２５）
、その外側面にゲイト電極（１９）、＜１９’）を設け
た対を構成する積層型のＩＧＦ （１０＞、＜１０’）
を作ることができた。
ネル形成領域（９）、＜９’）を有するＳ４ （２４）
、ドレインまたはソースを３３ （１５）により形成せ
しめ、チャネル形成領域側面にはゲイト絶縁物（２５）
、その外側面にゲイト電極（１９）、＜１９’）を設け
た対を構成する積層型のＩＧＦ （１０＞、＜１０’）
を作ることができた。
さらに本発明のＩＧＦにおいて、電子移動度がホールに
比べて５〜３０倍もあるため、Ｎチャネル型とするのが
好ましい。さらにこの基板上の他部にＰチャネルＩＧＦ
をペアを有して構成せしめて相補型トランジスタとすれ
ば有効である。
比べて５〜３０倍もあるため、Ｎチャネル型とするのが
好ましい。さらにこの基板上の他部にＰチャネルＩＧＦ
をペアを有して構成せしめて相補型トランジスタとすれ
ば有効である。
この発明において、チャネル長はＳ２ （１４）の厚さ
で決められ、一般には０．１〜３μここでは１．０μと
した。かくのごとき短チャネルのため非単結晶半導体（
２５）の移動度が単結晶の１１５〜１／１００シかない
にもかかわらず、１０ＭＩＩｚ以上のカットオフ周波数
特性を双対のトランジスタに有せしめた。
で決められ、一般には０．１〜３μここでは１．０μと
した。かくのごとき短チャネルのため非単結晶半導体（
２５）の移動度が単結晶の１１５〜１／１００シかない
にもかかわらず、１０ＭＩＩｚ以上のカットオフ周波数
特性を双対のトランジスタに有せしめた。
かくして、ドレイン（１５）または（１３入ソース（１
３）または（１５入ゲイト（１９）または（１９’）と
してシ、−５ｖ、ｖ、、＝５Ｖ、動作周波数１７．５Ｍ
Ｈｚを得ることができた。
３）または（１５入ゲイト（１９）または（１９’）と
してシ、−５ｖ、ｖ、、＝５Ｖ、動作周波数１７．５Ｍ
Ｈｚを得ることができた。
第４図は第３図に示したＩＧＦを用いて、第１図に示し
た本発明の固体表示装置の部分の平面図を示したもので
ある。
た本発明の固体表示装置の部分の平面図を示したもので
ある。
第４図（Ａ）は第１図の（１，１）、（１，２）、＜２
．１ ）。
．１ ）。
（２，２）の番地に対応して特に（１，２）の番地のＩ
ＧＦの平面図である。さらに第４図（Ｂ）は第４図（Ａ
）のＢ−Ｂ ’の縦断面図である。また第４図（Ａ＞の
Ａ−Ａ ′の縦断面図には第３図（Ｃ）が対応している
。このＩＧＦの下側の電極（１２）より延在した電極（
第４図では下側に設けられている０３６）は、絵素で構
成する液晶（キャパシタ）（７０）に連結せしめている
。他方は液晶（７０）の接地電極（３２）として設けら
れる。
ＧＦの平面図である。さらに第４図（Ｂ）は第４図（Ａ
）のＢ−Ｂ ’の縦断面図である。また第４図（Ａ＞の
Ａ−Ａ ′の縦断面図には第３図（Ｃ）が対応している
。このＩＧＦの下側の電極（１２）より延在した電極（
第４図では下側に設けられている０３６）は、絵素で構
成する液晶（キャパシタ）（７０）に連結せしめている
。他方は液晶（７０）の接地電極（３２）として設けら
れる。
第４図において、積層体く６０）に対し、これにそって
設けられたゲイト電極（１９）、（１９’）は積層体（
６０）と直交して設けられているＸ方向のリード（５３
）に連結している。積層体（６０）の内部に設けられて
いる第２の導電膜（５１）は、Ｙ方向のリード配線とし
構成させた。かくしてＸ方向、Ｙ方向にマトリックス構
成を有し、ＩＴｒ／絵素構造を有せしめることができた
。
設けられたゲイト電極（１９）、（１９’）は積層体（
６０）と直交して設けられているＸ方向のリード（５３
）に連結している。積層体（６０）の内部に設けられて
いる第２の導電膜（５１）は、Ｙ方向のリード配線とし
構成させた。かくしてＸ方向、Ｙ方向にマトリックス構
成を有し、ＩＴｒ／絵素構造を有せしめることができた
。
さらに第４図より明らかなごとく、このディスプレイの
製造は５回（素子のみでは３回）のフォトエツチングに
より得ることができた。従来は７回も用いていたが、本
発明構成はこの回数を２回少なくすることができた。ま
た本発明のディスプレイのＩＧＦに必要な面積は全体の
１％以下である。
製造は５回（素子のみでは３回）のフォトエツチングに
より得ることができた。従来は７回も用いていたが、本
発明構成はこの回数を２回少なくすることができた。ま
た本発明のディスプレイのＩＧＦに必要な面積は全体の
１％以下である。
表示部は９１％、リード部８％であった。本発明は２０
インチの大型ディスプレイを製造するに際し、現在のマ
スク製造技術ではマスクの最少線中は２５μとなってし
まう。しかし本発明はかかる２５μをＸ、Ｙ方向のリー
ドとして用いながら、このＩＧＦのチャネル長は１μま
たはそれ以下にマスク精度の制限をまったく受けないと
いう大きな特長を有する。そしてチャネル長の短いＩＧ
Ｆであるため、基板におけるＩＧＦとして必要な面積を
少なくでき、かつフォＩ・リソグラフィの精度が動作周
波数の上限を限定しないという他の特長を有する。
インチの大型ディスプレイを製造するに際し、現在のマ
スク製造技術ではマスクの最少線中は２５μとなってし
まう。しかし本発明はかかる２５μをＸ、Ｙ方向のリー
ドとして用いながら、このＩＧＦのチャネル長は１μま
たはそれ以下にマスク精度の制限をまったく受けないと
いう大きな特長を有する。そしてチャネル長の短いＩＧ
Ｆであるため、基板におけるＩＧＦとして必要な面積を
少なくでき、かつフォＩ・リソグラフィの精度が動作周
波数の上限を限定しないという他の特長を有する。
さらにこれらの絵素を高周波で動作させるため、ＩＧＦ
の周波数特性がきわめて重要であるが、本発明（７）Ｉ
ＧＦはｖ９ａ ＝ ５Ｖ＋ Ｖ６．、 ＝ ５Ｖにおい
てカットオフ周波数１０ＭＨｚ以上（１７，５ＭＢＺ
ＸＮチャネルＩＧＦ ＞を有せしめることができた。■
４Ｋ ＝０．２〜２ｖにすることがＳ４ （２５）への
添加不純物の濃度制御で可能となった。
の周波数特性がきわめて重要であるが、本発明（７）Ｉ
ＧＦはｖ９ａ ＝ ５Ｖ＋ Ｖ６．、 ＝ ５Ｖにおい
てカットオフ周波数１０ＭＨｚ以上（１７，５ＭＢＺ
ＸＮチャネルＩＧＦ ＞を有せしめることができた。■
４Ｋ ＝０．２〜２ｖにすることがＳ４ （２５）への
添加不純物の濃度制御で可能となった。
かくのごとく一対を構成するＩＧＦの一方のゲイト電極
がショートしていた場合、この上方よりレーザを例えば
ＱスイッチがかけられたＹＡＧレーザ光を照射しゲイト
電極を昇華気化させてしまうことによりパネル全体の歩
留りをこれまでの３％しかない状態より（不良絵素が５
ケ以下を良品とする）から４０％の歩留りにまで向上さ
せることができた。加えてレーザ光（ここでは波長１．
０６μのＹＡＧレーザを使用）または直径１０〜３０μ
を有する。しかし、本発明の一対のＩＧＦのゲイト電極
間は３０μ離れているため対をなす他のＩＧＦに何等の
支障もなく、一方のショー１−シた側の絵素を除去する
ことができた。
がショートしていた場合、この上方よりレーザを例えば
ＱスイッチがかけられたＹＡＧレーザ光を照射しゲイト
電極を昇華気化させてしまうことによりパネル全体の歩
留りをこれまでの３％しかない状態より（不良絵素が５
ケ以下を良品とする）から４０％の歩留りにまで向上さ
せることができた。加えてレーザ光（ここでは波長１．
０６μのＹＡＧレーザを使用）または直径１０〜３０μ
を有する。しかし、本発明の一対のＩＧＦのゲイト電極
間は３０μ離れているため対をなす他のＩＧＦに何等の
支障もなく、一方のショー１−シた側の絵素を除去する
ことができた。
さらに製造に必要なマスクも４回で十分であり、マスク
精度を必要としない等の多くの特長をチャネル長が０．
２〜１μときわめて短くすることができることに加えて
有せしめることができた。
精度を必要としない等の多くの特長をチャネル長が０．
２〜１μときわめて短くすることができることに加えて
有せしめることができた。
またこのＩＧＦのオーバコート用ポリイミド樹脂（２６
）により、絵素の部分のみに液晶（７０）が充填させて
いる。また絵素の周辺部は、２つの電極（３６）、（３
３Ｘ第２図参照）間のスペーサ（厚さ１〜１０μ）をも
兼ね、加えてこのスペーサをして絵素周辺部を黒色化（
無反射）してブラソクマトリクソスとして併用せしめた
。このブランクマトリックス化により、この絵素のコン
トラストを向上させてることができた。さらに（３１）
の領域に表示体である例えばＧｌ＋ （ゲスト・ホスト
）型等の液晶が充填され、この絵素をＩＧＦ （１０）
、（１０’）のオン、オフにより制御を行なわしめた。
）により、絵素の部分のみに液晶（７０）が充填させて
いる。また絵素の周辺部は、２つの電極（３６）、（３
３Ｘ第２図参照）間のスペーサ（厚さ１〜１０μ）をも
兼ね、加えてこのスペーサをして絵素周辺部を黒色化（
無反射）してブラソクマトリクソスとして併用せしめた
。このブランクマトリックス化により、この絵素のコン
トラストを向上させてることができた。さらに（３１）
の領域に表示体である例えばＧｌ＋ （ゲスト・ホスト
）型等の液晶が充填され、この絵素をＩＧＦ （１０）
、（１０’）のオン、オフにより制御を行なわしめた。
本発明において、液晶（３１）用の配向処理がされた２
つの電極（３０＞、＜ ３２ ）間を１〜１０μとし、
その間隙に例えばＧｌｌ型の液晶を注入し、加えて対抗
基板（１′）内に赤、緑、黄のフィルタをうめこむこと
によりこのディスプレイをカラー表示することが可能で
ある。そして赤緑黄の３つの要素を交互に配列せしめれ
ばよい。
つの電極（３０＞、＜ ３２ ）間を１〜１０μとし、
その間隙に例えばＧｌｌ型の液晶を注入し、加えて対抗
基板（１′）内に赤、緑、黄のフィルタをうめこむこと
によりこのディスプレイをカラー表示することが可能で
ある。そして赤緑黄の３つの要素を交互に配列せしめれ
ばよい。
また逆方向リークは、第１図に示すようなＳｌまたはＳ
３を５ｉｘＣ１−＞＜ （０＜ ｘ ＜ １ 例えばｘ
＝０．２）とすることにより、さらにＳ２をＳｉ、Ｎ４
−よ（０＜ｘ＜４）または５ｉｘＣ＋−ｘ （０＜ｘ＜
１）として絶縁物化することにより、このＳｌ、Ｓ３
の不純物が３２に流入することが少なくなり、このＮ−
１接合またはＰ−１接合のリークは逆方向にＩＯＶを加
えても１０ｎΔ／ｃｄ以下であった。これは単結晶の逆
リークよりもさらに２〜３桁も少なく、非単結晶半導体
特有の物性を積極的に利用したことによる好ましいもの
であつた。さらに高温での動作において、電極の金属が
非単結晶の３１、Ｓ３内に混入して不良になりやすいた
め、この電極に密接した側をＳ ｉ ｘ ＣＩ−Ｘ（０
＜ｘ＜１例えばＸ ＝０．２ ） とした。その結果１
５０℃で１０００時間動作させたが何等の動作不良が１
０００素子を評価しても見られなかった。これはこの電
極に密接してアモルファス珪素のみで３１またはＳ３を
形成した場合、１５０℃で１０時間も耐えないことを考
えると、きわめて高い信頼性の向上となった。
３を５ｉｘＣ１−＞＜ （０＜ ｘ ＜ １ 例えばｘ
＝０．２）とすることにより、さらにＳ２をＳｉ、Ｎ４
−よ（０＜ｘ＜４）または５ｉｘＣ＋−ｘ （０＜ｘ＜
１）として絶縁物化することにより、このＳｌ、Ｓ３
の不純物が３２に流入することが少なくなり、このＮ−
１接合またはＰ−１接合のリークは逆方向にＩＯＶを加
えても１０ｎΔ／ｃｄ以下であった。これは単結晶の逆
リークよりもさらに２〜３桁も少なく、非単結晶半導体
特有の物性を積極的に利用したことによる好ましいもの
であつた。さらに高温での動作において、電極の金属が
非単結晶の３１、Ｓ３内に混入して不良になりやすいた
め、この電極に密接した側をＳ ｉ ｘ ＣＩ−Ｘ（０
＜ｘ＜１例えばＸ ＝０．２ ） とした。その結果１
５０℃で１０００時間動作させたが何等の動作不良が１
０００素子を評価しても見られなかった。これはこの電
極に密接してアモルファス珪素のみで３１またはＳ３を
形成した場合、１５０℃で１０時間も耐えないことを考
えると、きわめて高い信頼性の向上となった。
さらにかかる積層型のＩＧＦのため、従来のように高精
度のフォトリソグラフィ技術を用いることなく、基板特
に絶縁基板上に複数個のＩＧＦ 、抵抗、キャパシタを
作ることが可能になった。そして液晶表示ディスプレイ
にまで発展させることが可能になった。
度のフォトリソグラフィ技術を用いることなく、基板特
に絶縁基板上に複数個のＩＧＦ 、抵抗、キャパシタを
作ることが可能になった。そして液晶表示ディスプレイ
にまで発展させることが可能になった。
本発明において第２の積層体として半導体を用いこの側
周辺をチャネル形成領域として用いることは有効である
。しかしかかる構造においては第３の半導体を形成する
工程がないという特長を有するが、かかる場合この半導
体の表面がエツチング雰囲気にさらされるため、界面準
位密度が前記した第十の半導体を用いる方法に比べて大
きくなり、各ＩＧＦ間にバラツキが発生してしまうとい
う欠点を有する。
周辺をチャネル形成領域として用いることは有効である
。しかしかかる構造においては第３の半導体を形成する
工程がないという特長を有するが、かかる場合この半導
体の表面がエツチング雰囲気にさらされるため、界面準
位密度が前記した第十の半導体を用いる方法に比べて大
きくなり、各ＩＧＦ間にバラツキが発生してしまうとい
う欠点を有する。
本発明における非単結晶半導体は珪素、ゲルマニューム
または炭化珪素（ＳｉｘＣ１−＞（０＜ Ｘ ＜ １入
絶縁体は炭化珪素または窒化珪素を用いた。
または炭化珪素（ＳｉｘＣ１−＞（０＜ Ｘ ＜ １入
絶縁体は炭化珪素または窒化珪素を用いた。
第１図は本発明の固体表示装置の絶縁ゲイト型半導体装
置とキャパシタとを絵素としたマトリックス構造の等価
回路を示す。 第２図は本発明の固体表装置の斜視図である。 第３図（Ａ ＞、（Ｂ ）、＜ Ｃ）は本発明の積層型
絶縁ゲイト型半導体装置の工程を示す縦断面図である。 第４図（Ａ ＞、＜ Ｂ ）は本発明の積層型絶縁ゲイ
ト型半導体装置とキャパシタまた表示部とを一体化した
平面ディスプレイを示す固体表示装置の縦断面図である
。 特許出願人 竿１図 第２０
置とキャパシタとを絵素としたマトリックス構造の等価
回路を示す。 第２図は本発明の固体表装置の斜視図である。 第３図（Ａ ＞、（Ｂ ）、＜ Ｃ）は本発明の積層型
絶縁ゲイト型半導体装置の工程を示す縦断面図である。 第４図（Ａ ＞、＜ Ｂ ）は本発明の積層型絶縁ゲイ
ト型半導体装置とキャパシタまた表示部とを一体化した
平面ディスプレイを示す固体表示装置の縦断面図である
。 特許出願人 竿１図 第２０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、透光性絶縁基板上の透光性導電膜を有する第１の電
極上の第１の半導体、第１の絶縁体、第２の半導体、第
２の導電膜および眉間絶縁物を概略同一形状に積層した
積層体を有し、前記第１および第２の半導体をしてドレ
インおよびソースを構成せしめ、前記積層体の側部に隣
接した第３の半導体によりチャネル形成領域を構成して
設け、前記半導体上にゲイト絶縁膜と２つのゲイト電極
とを前記積層体の側面に配設して第１および第２の絶縁
ゲイト型半導体装置を設け、前記第１の電極より延在し
た電極は絵素の一方の電極を構成せしめ、前記２つのゲ
イト電極は前記積層体に直交して設けられたＸ方向のリ
ードと連結して構成せしめ、前記第２の導電膜がＹ方向
のリードとして設けられたことを特徴とする固体表示装
置。 ２、特許請求の範囲第１項において、Ｘ方向に設けられ
たリードは積層体のそれぞれの側部に設けられた第１＃
よび第２のの絶縁ゲイト型電界効果半導体装置のＹ方向
に配設されたゲイト電極に連結して設けられたことを特
徴とする固体表示装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、Ｘ方向に設けられ
たリードはシート抵抗０．１０７口以下を有し、かつゲ
イト電極は昇華性金属を主成分として設けたことを特徴
とする固体表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59033248A JPS60177380A (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | 固体表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59033248A JPS60177380A (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | 固体表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60177380A true JPS60177380A (ja) | 1985-09-11 |
| JPH0473764B2 JPH0473764B2 (ja) | 1992-11-24 |
Family
ID=12381181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59033248A Granted JPS60177380A (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | 固体表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60177380A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61292683A (ja) * | 1985-06-20 | 1986-12-23 | ソニー株式会社 | 液晶表示装置 |
| US7154147B1 (en) | 1990-11-26 | 2006-12-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electro-optical device and driving method for the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5677887A (en) * | 1979-11-30 | 1981-06-26 | Citizen Watch Co Ltd | Liquid crystal display unit |
| JPS57115856A (en) * | 1981-01-09 | 1982-07-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Compound semiconductor device |
-
1984
- 1984-02-23 JP JP59033248A patent/JPS60177380A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5677887A (en) * | 1979-11-30 | 1981-06-26 | Citizen Watch Co Ltd | Liquid crystal display unit |
| JPS57115856A (en) * | 1981-01-09 | 1982-07-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Compound semiconductor device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61292683A (ja) * | 1985-06-20 | 1986-12-23 | ソニー株式会社 | 液晶表示装置 |
| US7154147B1 (en) | 1990-11-26 | 2006-12-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electro-optical device and driving method for the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0473764B2 (ja) | 1992-11-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |