JPWO2011065362A1 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
D=(λ/2n)・(k+1/2) (kは整数) (1)
で表される。ただし、上式(1)は、基板1の表面の法線方向から光が入射する場合の式である。従って、上式(1)に基づいて絶縁膜914の厚さDを最適化することによって、特定の波長λの光に対する反射率Rを高めることが可能である。その結果、その波長λの光がダイオードの半導体層910A、910Bに入射する量を増加させることができる。
以下、本発明による半導体装置の第1の実施形態を説明する。本実施形態の半導体装置は、例えば薄膜ダイオードを用いた光センサー部を有する液晶表示装置である。
以下、図面を参照しながら、本発明による半導体装置の第2の実施形態を説明する。本実施形態の半導体装置は、2種類の薄膜ダイオードの他に、薄膜トランジスタが同一の基板上に形成されている点で、第1の実施形態と異なっている。本実施形態は、例えばタッチセンサー、スキャナーなどの光センサー部を有するアクティブマトリクス型の表示装置に適用され得る。2種類の薄膜ダイオードは並列に接続されて、光センサー部を構成していてもよい。薄膜トランジスタは、表示装置の表示領域において、画素毎に設けられる画素スイッチング用TFTであってもよいし、表示領域以外の領域(額縁領域)において、駆動回路を構成する回路用TFTであってもよい。あるいは、光センサー部に使用される信号取出し用TFTであってもよい。
本実施形態では、センサー機能を備えた表示装置を説明する。これらの表示装置は、上述した何れかの実施形態の半導体装置を用いて構成されている。
3 対向基板
5 CF遮光部
7 液晶層
9 バックライト
10A、10B 薄膜ダイオードの半導体層
10C 薄膜トランジスタの半導体層
10pA、10pB P型領域
10nA、10nB N型領域
10iA、10iB 真性領域
12A、12B、12C 遮光層
14 絶縁膜
100A、100B、300A、300B 薄膜ダイオード
300C、300C’ 薄膜トランジスタ
200、400、500 半導体装置
201、202 センサー
401 可視光センサー
402 赤外光センサー
Claims (10)
- 基板と、
前記基板に支持された、第1薄膜ダイオードおよび第2薄膜ダイオードと
を備え、
前記第1薄膜ダイオードは、第1半導体層と、前記第1半導体層の前記基板側に配置された第1遮光層とを有し、
前記第2薄膜ダイオードは、第2半導体層と、前記第2半導体層の前記基板側に配置された第2遮光層とを有し、
前記第1半導体層と前記第1遮光層との間、および、前記第2半導体層と前記第2遮光層との間には絶縁膜が形成され、
前記絶縁膜のうち前記第1半導体層と前記第1遮光層との間に位置する部分の厚さD1は、前記第2半導体層と前記第2遮光層との間に位置する部分の厚さD2と異なっており、
前記第1および第2半導体層には、第1の波長域の光と、前記第1の波長域の最大波長よりも長い波長を含む第2の波長域とが入射し、前記第1および第2遮光層は、前記第1および第2の波長域の光を反射する表面を有しており、
前記第1半導体層に入射する前記第1の波長域の光の強度は、前記第2半導体層に入射する前記第1の波長域の光の強度よりも大きく、
前記第2半導体層に入射する前記第2の波長域の光の強度は、前記第1半導体層に入射する前記第2の波長域の光の強度よりも大きい半導体装置。 - 前記絶縁膜のうち前記第1半導体層と前記第1遮光層との間に位置する部分の厚さD1は、前記第2半導体層と前記第2遮光層との間に位置する部分の厚さD2よりも小さい請求項1に記載の半導体装置。
- 前記第1の波長域の光は可視光を含み、前記第2の波長域の光は赤外光を含む請求項1または2に記載の半導体装置。
- 前記第1半導体層と前記第2半導体層とは同一の半導体膜を用いて形成されている請求項1から3のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記絶縁膜は、
前記第1および第2半導体層を覆うように形成された、第1絶縁材料からなる下膜と、
前記下膜上に、前記第2半導体層を覆い、かつ、前記第1半導体層を覆わないように形成された、前記第1絶縁材料とは異なる第2絶縁材料からなる上膜と
を含む請求項2に記載の半導体装置。 - 前記絶縁膜は、
前記第2半導体層を覆い、かつ、前記第1半導体層を覆わないように形成された、第1絶縁材料からなる下膜と、
前記下膜上に、前記第1および第2半導体層を覆うように形成された、前記第1絶縁材料と同じまたは異なる第2絶縁材料からなる上膜と
を含む請求項2に記載の半導体装置。 - 前記基板の上方から前記第1半導体層を通過して絶縁膜に入射した前記第1の波長域の光の強度に対する、前記絶縁膜側から前記第1半導体層に入射する前記第1の波長域の光の強度の割合RA(1)が、前記基板の上方から前記第2半導体層を通過して絶縁膜に入射した前記第1の波長域の光の強度に対する、前記絶縁膜側から前記第2半導体層に入射する前記第1の波長域の光の強度の割合RB(1)よりも高く、
前記基板の上方から前記第2半導体層を通過して絶縁膜に入射した前記第2の波長域の光の強度に対する、前記絶縁膜側から前記第2半導体層に入射する前記第2の波長域の光の強度の割合RB(2)が、前記基板の上方から前記第1半導体層を通過して絶縁膜に入射した前記第2の波長域の光の強度に対する、前記絶縁膜側から前記第1半導体層に入射する前記第2の波長域の光の強度の割合RA(2)よりも高くなるように、前記厚さD1および厚さD2がそれぞれ設定されている請求項1から6のいずれかに記載の半導体装置。 - 前記基板に支持された薄膜トランジスタをさらに備え、
前記薄膜トランジスタは、第3半導体層と、前記第3半導体層の前記基板側に配置された第3遮光層とを有し、
前記第3半導体層と前記第3遮光層との間には前記絶縁膜が形成されており、
前記絶縁膜のうち前記第3半導体層と前記第3遮光層との間に位置する部分の厚さD3は、前記厚さD1と略等しい請求項1から7のいずれかに記載の半導体装置。 - 前記基板に支持された薄膜トランジスタをさらに備え、
前記薄膜トランジスタは、第3半導体層と、前記第3半導体層の前記基板側に配置された第3遮光層とを有し、
前記第3半導体層と前記第3遮光層との間には前記絶縁膜が形成されており、
前記絶縁膜のうち前記第3半導体層と前記第3遮光層との間に位置する部分の厚さD3は、前記厚さD2と略等しい請求項1から7のいずれかに記載の半導体装置。 - 基板と、前記基板に支持された第1および第2薄膜ダイオードとを備えた半導体装置の製造方法であって、
(a)基板上に第1および第2遮光層を形成する工程と、
(b)前記第1および第2遮光層を覆い、かつ、絶縁膜のうち前記第2遮光層上に位置する部分が前記第1遮光層上に位置する部分よりも厚くなるように絶縁膜を形成する工程と、
(c)前記絶縁膜上に、前記第1薄膜ダイオードの活性領域となる第1の島状半導体層と、前記第2薄膜ダイオードの活性領域となる第2の島状半導体層とを形成する工程であって、前記第1の島状半導体層を、前記第1遮光層によって遮光される領域に配置し、前記第2の島状半導体層を、前記第2遮光層によって遮光される領域に配置する、工程と、を包含する半導体装置の製造方法。
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