JPS641053B2 - - Google Patents
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- JPS641053B2 JPS641053B2 JP55101965A JP10196580A JPS641053B2 JP S641053 B2 JPS641053 B2 JP S641053B2 JP 55101965 A JP55101965 A JP 55101965A JP 10196580 A JP10196580 A JP 10196580A JP S641053 B2 JPS641053 B2 JP S641053B2
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、液晶表示パネルに用いられる半導体
集積回路またはイメージセンサーなど光リーク電
流が問題となる半導体装置において前記光リーク
電流を減少させる構造を有する半導体装置に関す
る。
集積回路またはイメージセンサーなど光リーク電
流が問題となる半導体装置において前記光リーク
電流を減少させる構造を有する半導体装置に関す
る。
前記半導体装置としては、以下、簡単のため、
絶縁ゲート型電界効果トランジスター（以下、
MOS型トランジスターと略記する。）を用いた液
晶表示パネル用半導体集積回路を対象として説明
するが、本発明はＰ−Ｎ接合を有するその他の半
導体装置にも同様に適用される。
絶縁ゲート型電界効果トランジスター（以下、
MOS型トランジスターと略記する。）を用いた液
晶表示パネル用半導体集積回路を対象として説明
するが、本発明はＰ−Ｎ接合を有するその他の半
導体装置にも同様に適用される。
近年、従来のCRTデイスプレイに代わる表示
装置の開発が活発に行なわれている。特にCRT
デイスプレイでは実現不可能な薄型デイスプレ
イ、あるいは低電圧駆動デイスプレイ、あるいは
低消費電力デイスプレイ等の観点から多くのデイ
スプレイの開発が進行している。中でも、液晶表
示装置は、薄型化、低電圧駆動化、低消費電力化
の実現が可能であり、多くの利点を有している。
このため、液晶表示装置はすでに時計・電卓・計
測器をはじめ、広く用いられており、今後の表示
装置としても大きな期待が寄せられている。
装置の開発が活発に行なわれている。特にCRT
デイスプレイでは実現不可能な薄型デイスプレ
イ、あるいは低電圧駆動デイスプレイ、あるいは
低消費電力デイスプレイ等の観点から多くのデイ
スプレイの開発が進行している。中でも、液晶表
示装置は、薄型化、低電圧駆動化、低消費電力化
の実現が可能であり、多くの利点を有している。
このため、液晶表示装置はすでに時計・電卓・計
測器をはじめ、広く用いられており、今後の表示
装置としても大きな期待が寄せられている。
一般に液晶表示装置には、ダイナミツク駆動方
式とスタテイツク駆動方式とがあるが、後者の方
が駆動電圧、消費電力の点で優れている。スタテ
イツク駆動方式の液晶表示装置は、一般に、上側
のガラス基板と、下側の半導体集積回路基板とそ
の間に封入された液晶とから構成されており、前
記半導体集積回路基板上にマトリツクス状に配置
された液晶駆動用素子を外部選択回路により選択
し、前記液晶駆動用素子に接続された液晶駆動用
電極に電圧を印加することにより、任意の文字図
形、あるいは画像の表示を行なうものである。前
記半導体集積回路の一般的な回路図を第１図に示
す。
式とスタテイツク駆動方式とがあるが、後者の方
が駆動電圧、消費電力の点で優れている。スタテ
イツク駆動方式の液晶表示装置は、一般に、上側
のガラス基板と、下側の半導体集積回路基板とそ
の間に封入された液晶とから構成されており、前
記半導体集積回路基板上にマトリツクス状に配置
された液晶駆動用素子を外部選択回路により選択
し、前記液晶駆動用素子に接続された液晶駆動用
電極に電圧を印加することにより、任意の文字図
形、あるいは画像の表示を行なうものである。前
記半導体集積回路の一般的な回路図を第１図に示
す。
第１図ａはスタテイツク駆動方式の液晶表示パ
ネルに用いる半導体集積回路基板上の液晶駆動素
子のマトリツクス状配置図である。図中の１で囲
まれた領域が表示領域であり、その中に液晶駆動
用素子２がマトリツクス状に配置されている。３
は液晶駆動用素子２へのビデオ信号ラインであ
り、４は液晶駆動用素子２へのタイミング信号ラ
インである。液晶駆動用素子２の回路図を第１図
ｂに示す。５はスイツチングトランジスターであ
り、通常MOS型トランジスターが用いられる。
６はコンデンサーであり、データ信号の保持用と
して用いられる。７は液晶パネルであり、７−１
は半導体集積回路上の各液晶駆動素子に対応して
形成された液晶駆動電極であり、７−２は上側ガ
ラスパネルである。一般に画像表示用（テレビ
用）として本液晶表示パネルを用いる場合は、線
順次走査により、各走査線毎にタイミングをか
け、各画素に対応したコンデンサーに信号電圧を
ホールドさせる。このように液晶表示パネルをテ
レビとして用いた場合には、液晶の応答も良く、
比較的良好な画像が得られる。
ネルに用いる半導体集積回路基板上の液晶駆動素
子のマトリツクス状配置図である。図中の１で囲
まれた領域が表示領域であり、その中に液晶駆動
用素子２がマトリツクス状に配置されている。３
は液晶駆動用素子２へのビデオ信号ラインであ
り、４は液晶駆動用素子２へのタイミング信号ラ
インである。液晶駆動用素子２の回路図を第１図
ｂに示す。５はスイツチングトランジスターであ
り、通常MOS型トランジスターが用いられる。
６はコンデンサーであり、データ信号の保持用と
して用いられる。７は液晶パネルであり、７−１
は半導体集積回路上の各液晶駆動素子に対応して
形成された液晶駆動電極であり、７−２は上側ガ
ラスパネルである。一般に画像表示用（テレビ
用）として本液晶表示パネルを用いる場合は、線
順次走査により、各走査線毎にタイミングをか
け、各画素に対応したコンデンサーに信号電圧を
ホールドさせる。このように液晶表示パネルをテ
レビとして用いた場合には、液晶の応答も良く、
比較的良好な画像が得られる。
半導体装置は一般にはモールド等により外部光
が直接素子表面に到達しない状況下において用い
られるが、前述した液晶表示パネルに使用される
半導体集積回路においては、その表面に直接外部
光が照射されるため、Ｐ−Ｎ接合部における光起
電力効果により、Ｐ−Ｎ接合による素子分離が不
完全となりリーク電流が発生して各種信号の波形
変化、電圧変化をまねき、正常な画像表示が不可
能となる。
が直接素子表面に到達しない状況下において用い
られるが、前述した液晶表示パネルに使用される
半導体集積回路においては、その表面に直接外部
光が照射されるため、Ｐ−Ｎ接合部における光起
電力効果により、Ｐ−Ｎ接合による素子分離が不
完全となりリーク電流が発生して各種信号の波形
変化、電圧変化をまねき、正常な画像表示が不可
能となる。
以下、第２図を参照して、従来の半導体集積回
路の構造及びその欠点を説明する。
路の構造及びその欠点を説明する。
Ｐ型単結晶シリコン基板８上に、P+拡散層
（ストツパー）９、フイールド酸化膜１０、ゲー
ト酸化膜１１を形成したのち、多結晶シリコン１
２を図のように形成する。次にソース及びドレイ
ンとなるN+拡散層１３を形成し、その上に層間
絶縁膜１４を形成して、コンタクトボールを開口
する。さらに、その上に、アルミニウムあるいは
アルミニウム合金（通常はアルミニウムにシリコ
ンを添加した合金、あるいは、さらに銅を添加し
た合金が用いられる。以下、単にアルミニウムと
記す。）を用いて、ビデオ信号ライン配線１５と
液晶駆動電極１６を形成する。
（ストツパー）９、フイールド酸化膜１０、ゲー
ト酸化膜１１を形成したのち、多結晶シリコン１
２を図のように形成する。次にソース及びドレイ
ンとなるN+拡散層１３を形成し、その上に層間
絶縁膜１４を形成して、コンタクトボールを開口
する。さらに、その上に、アルミニウムあるいは
アルミニウム合金（通常はアルミニウムにシリコ
ンを添加した合金、あるいは、さらに銅を添加し
た合金が用いられる。以下、単にアルミニウムと
記す。）を用いて、ビデオ信号ライン配線１５と
液晶駆動電極１６を形成する。
図から分かるように、従来の方式では、アルミ
ニウムのパターン形成により、必ずアルミニウム
の開口領域１７が存在するために、そこから光が
シリコン基板に入射する。光の照射された領域で
は、電子正孔対が形成され、このうち少数キヤリ
アである電子が拡散によりPN接合に到達し、こ
れが光リーク電流として観察される。すなわち、
アルミニウムの開口領域１７が存在する限り、光
リーク電流は避けられない。
ニウムのパターン形成により、必ずアルミニウム
の開口領域１７が存在するために、そこから光が
シリコン基板に入射する。光の照射された領域で
は、電子正孔対が形成され、このうち少数キヤリ
アである電子が拡散によりPN接合に到達し、こ
れが光リーク電流として観察される。すなわち、
アルミニウムの開口領域１７が存在する限り、光
リーク電流は避けられない。
本発明はこのような従来の欠点を除去したもの
であり、その目的とするところは、外部光が半導
体集積回路の表面に照射されても、半導体基板内
部にまで到達する光を極力少なくする構造を有す
る半導体装置を提供することである。
であり、その目的とするところは、外部光が半導
体集積回路の表面に照射されても、半導体基板内
部にまで到達する光を極力少なくする構造を有す
る半導体装置を提供することである。
具体的には、半導体装置の表面全体に金属層を
形成して、光をほぼ完全に遮断することにより、
上記の目的を達成する。周知の如く、一般に金属
は、そのエネルギー構造上、光の吸収率が非常に
大きく、全く光を透過しないため、半導体装置の
表面全体の金属層を形成すれば、半導体基板にま
で光が到達することはなく、完全に光リークク電
流を防止することができる。
形成して、光をほぼ完全に遮断することにより、
上記の目的を達成する。周知の如く、一般に金属
は、そのエネルギー構造上、光の吸収率が非常に
大きく、全く光を透過しないため、半導体装置の
表面全体の金属層を形成すれば、半導体基板にま
で光が到達することはなく、完全に光リークク電
流を防止することができる。
また本発明は、上記遮光用金属層として、通常
の半導体装置の配線用金属層を用いることを特徴
とするものである。すなわち、遮光用として新た
に金属層を設けるのではなく、通常の配線用金属
のパターン形成方法を変更することにより、遮光
と配線の双方の目的を同時に実現するものであ
る。すなわち、段差形状を有する下地上に金属層
を形成し、前記段差部で前記金属層を不連続なら
しめることにより前記金属層のパターン形成を行
なう。したがつて、所望する配線パターンの反転
パターンを下地に形成しておけば、本来の金属配
線パターンの間隙を同一の金属層が被覆し、配線
と遮光が同時に実現できることになる。
の半導体装置の配線用金属層を用いることを特徴
とするものである。すなわち、遮光用として新た
に金属層を設けるのではなく、通常の配線用金属
のパターン形成方法を変更することにより、遮光
と配線の双方の目的を同時に実現するものであ
る。すなわち、段差形状を有する下地上に金属層
を形成し、前記段差部で前記金属層を不連続なら
しめることにより前記金属層のパターン形成を行
なう。したがつて、所望する配線パターンの反転
パターンを下地に形成しておけば、本来の金属配
線パターンの間隙を同一の金属層が被覆し、配線
と遮光が同時に実現できることになる。
以下、図を参照して説明する。
第３図は本発明の第１の実施例を示すものであ
る。第３図ａのように、基板１８上にリんケイ化
ガラス（以下、PSGと記す。）１９、さらにその
上に気相成長法によるノンドープの二酸化シリコ
ン（以下、CVDSiO2と記す。）２０を形成した
後、窒素雰囲気中で1000℃30分程度の熱処理を施
す。この熱処理により、PSG中のりんが、
CVDSiO2の下層部中に拡散する。次に、所望す
るアルミニウムのパターンに従つて、CVDSiO2
をフツ酸系のエツチング液により選択的に除去す
る。（第３図ｂ）この際、CVDSiO2の下層部には
りんが拡散しているため、上層部に比べて、エツ
チングスピード大きく、したがつて図に示すよう
に、断面形状は逆テーパー状になる。最後に、ア
ルミニウム２１を形成する。（第３図ｃ）この際、
下地となるとCVDSiO2は逆テーパー状になつて
いるため、その段差エツジ部においてアルミニウ
ムは断線し、不連続となる。これにより、段差下
部に位置する遮光用のアルミニウムとが、同時に
形成されたことになる。
る。第３図ａのように、基板１８上にリんケイ化
ガラス（以下、PSGと記す。）１９、さらにその
上に気相成長法によるノンドープの二酸化シリコ
ン（以下、CVDSiO2と記す。）２０を形成した
後、窒素雰囲気中で1000℃30分程度の熱処理を施
す。この熱処理により、PSG中のりんが、
CVDSiO2の下層部中に拡散する。次に、所望す
るアルミニウムのパターンに従つて、CVDSiO2
をフツ酸系のエツチング液により選択的に除去す
る。（第３図ｂ）この際、CVDSiO2の下層部には
りんが拡散しているため、上層部に比べて、エツ
チングスピード大きく、したがつて図に示すよう
に、断面形状は逆テーパー状になる。最後に、ア
ルミニウム２１を形成する。（第３図ｃ）この際、
下地となるとCVDSiO2は逆テーパー状になつて
いるため、その段差エツジ部においてアルミニウ
ムは断線し、不連続となる。これにより、段差下
部に位置する遮光用のアルミニウムとが、同時に
形成されたことになる。
上述の如く本発明は、
基板上にリンケイ化ガラスを被覆する工程、該
リンケイ化ガラス膜上に気相成長法によりノンド
ープの二酸化シリコン膜を形成する工程、窒素雰
囲気中で該基板を高温熱処理する工程、所望する
パターンに沿つてフツ酸系のエツチング液により
該二酸化シリコン膜を選択的に除去し逆テーパー
状の残存膜を形成する工程、該二酸化シリコンの
残存膜及びリンケイ化ガラス膜上に金属膜を形成
する工程とよりなるようにしたから、上記高温熱
処理工程中で、リンケイ化ガラス膜中のリンが二
酸化シリコン膜の底部に侵入するため、二酸化シ
リコン膜の底部は、上層部に比べてエツチングス
ピードが大きくなるために、層方向に逆テーパー
状になる。従つて、段差部での金属膜での完全な
不連続化を達成でき、良好な二層金属構造を得る
ことができる。
リンケイ化ガラス膜上に気相成長法によりノンド
ープの二酸化シリコン膜を形成する工程、窒素雰
囲気中で該基板を高温熱処理する工程、所望する
パターンに沿つてフツ酸系のエツチング液により
該二酸化シリコン膜を選択的に除去し逆テーパー
状の残存膜を形成する工程、該二酸化シリコンの
残存膜及びリンケイ化ガラス膜上に金属膜を形成
する工程とよりなるようにしたから、上記高温熱
処理工程中で、リンケイ化ガラス膜中のリンが二
酸化シリコン膜の底部に侵入するため、二酸化シ
リコン膜の底部は、上層部に比べてエツチングス
ピードが大きくなるために、層方向に逆テーパー
状になる。従つて、段差部での金属膜での完全な
不連続化を達成でき、良好な二層金属構造を得る
ことができる。
第１図ａは液晶駆動用素子のマトリツクス状配
置図、第１図ｂは液晶駆動用素子の回路図であ
る。第２図は従来の半導体集積回路の断面形状で
ある。第３図ａ〜ｃは本発明の実施例の断面図を
示す。
置図、第１図ｂは液晶駆動用素子の回路図であ
る。第２図は従来の半導体集積回路の断面形状で
ある。第３図ａ〜ｃは本発明の実施例の断面図を
示す。
Claims (1)
- １ 基板上にリンケイ化ガラスを被覆する工程、
該リンケイ化ガラス膜上に気相成長法によりノン
ドープの二酸化シリコン膜を形成する工程、窒素
雰囲気中で該基板を高温熱処理する工程、所望す
るパターンに沿つてフツ酸系のエツチング液によ
り該二酸化シリコン膜を選択的に除去し逆テーパ
ー状の残存膜を形成する工程、該二酸化シリコン
の残存膜及びリンケイ化ガラス膜上に金属膜を形
成する工程とよりなることを特徴とする半導体装
置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10196580A JPS5727047A (en) | 1980-07-25 | 1980-07-25 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10196580A JPS5727047A (en) | 1980-07-25 | 1980-07-25 | Semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5727047A JPS5727047A (en) | 1982-02-13 |
| JPS641053B2 true JPS641053B2 (ja) | 1989-01-10 |
Family
ID=14314574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10196580A Granted JPS5727047A (en) | 1980-07-25 | 1980-07-25 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5727047A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4985373A (en) * | 1982-04-23 | 1991-01-15 | At&T Bell Laboratories | Multiple insulating layer for two-level interconnected metallization in semiconductor integrated circuit structures |
| WO1983003923A1 (en) * | 1982-04-23 | 1983-11-10 | Western Electric Company, Inc. | Semiconductor integrated circuit structures having insulated conductors |
| JPS6445160U (ja) * | 1987-09-05 | 1989-03-17 | ||
| JPH0187545U (ja) * | 1987-12-01 | 1989-06-09 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5048877A (ja) * | 1973-09-03 | 1975-05-01 | ||
| JPS5837991B2 (ja) * | 1976-01-14 | 1983-08-19 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
| JPS5538075A (en) * | 1978-09-12 | 1980-03-17 | Fujitsu Ltd | Wiring |
-
1980
- 1980-07-25 JP JP10196580A patent/JPS5727047A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5727047A (en) | 1982-02-13 |
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