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JPH0564471B2 - - Google Patents
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JPH0564471B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0564471B2
JPH0564471B2 JP59041754A JP4175484A JPH0564471B2 JP H0564471 B2 JPH0564471 B2 JP H0564471B2 JP 59041754 A JP59041754 A JP 59041754A JP 4175484 A JP4175484 A JP 4175484A JP H0564471 B2 JPH0564471 B2 JP H0564471B2
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JP
Japan
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conductive film
semiconductor
insulator
electrode
gate
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JP59041754A
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JPS60186065A (en
Inventor
Shunpei Yamazaki
Akira Mase
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0564471B2 publication Critical patent/JPH0564471B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/67Thin-film transistors [TFT]
    • H10D30/6728Vertical TFTs

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は固体表示装置を構成せしめるため、基
板上に設けた非単結晶半導体を用いた縦チヤネル
型の積層型の絶縁ゲイト型半導体装置(以下IGF
という)およびその作製方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In order to configure a solid-state display device, the present invention uses a vertical channel type stacked type insulated gate type semiconductor device (hereinafter referred to as IGF) using a non-single crystal semiconductor provided on a substrate.
) and its production method.

本発明は装置の完成後、不良IGFのゲイト電極
をリード(バスライン)より分離(トリミング)
することにより、歩留り向上を図り得る固定表示
装置を用いるものであつて、ゲイト電極に昇華性
を有せしめる材料を用いるため、その導電膜(第
3の導電膜)のシート抵抗が10〜100Ω/□と大
きい。このため、バスラインとしてのリード(第
4の導電膜)はこのゲイト電極用導体に密接して
0.5Ω/□以下のシート抵抗とすることにより、
マトリツクス構成をした装置における遅延動作を
なくしたことを特徴としている。
The present invention separates (trims) the gate electrode of the defective IGF from the lead (bus line) after the device is completed.
This uses a fixed display device that can improve yield, and since a sublimable material is used for the gate electrode, the sheet resistance of the conductive film (third conductive film) is 10 to 100Ω/ □ is large. Therefore, the lead (fourth conductive film) as a bus line is closely connected to this gate electrode conductor.
By setting the sheet resistance to 0.5Ω/□ or less,
It is characterized by eliminating the delay operation that occurs in devices with a matrix configuration.

加えて、この0.5Ω/□以下のシート抵抗のリ
ードによりソースまたはドレインに密接した導体
(第2の導電膜)とコンタクトを構成せしめたこ
とにより、インバータのゲイト電極とその負荷
IGFのソースまたはドレインとの連結をなんらの
余分の製造工程を加えることなく実施せんとした
ものである。
In addition, by forming a contact with the conductor (second conductive film) that is close to the source or drain using the lead with a sheet resistance of 0.5Ω/□ or less, the gate electrode of the inverter and its load can be
The purpose is to connect the IGF to the source or drain without adding any extra manufacturing steps.

本発明は、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(層間絶縁
物)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
体によりチヤネル形成領域を達成せしめたIGFと
さらにこれを応用した固体表示装置を設けること
に関する。
The present invention provides a first conductive electrode on an insulating substrate,
A first semiconductor, a first insulator, a second semiconductor, a second conductive electrode, and a second insulator (interlayer insulator) are stacked in six layers on two sides of the stack. The present invention relates to providing an IGF in which a channel formation region is achieved by a third semiconductor formed on a first insulator, and a solid-state display device applying the IGF.

本発明はかかるマトリツクス構造の複合半導体
装置を基板上に設け、液晶表示型、エレクトロ・
クロミツク(ECD)表示型、EL(エレクトロルミ
ネツセンス)型等のデイスプレイ装置の制御部お
よびその周辺回路とすることを目的としている。
The present invention provides a composite semiconductor device having such a matrix structure on a substrate, and a liquid crystal display type, an electronic device, etc.
It is intended to be used as a control unit and its peripheral circuit for display devices such as chromic (ECD) display type and EL (electroluminescence) type.

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、プラスチツク板上に一対
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。
When providing a flat solid state display device, a liquid crystal solid state display device is known in which a pair of electrodes are provided on parallel light-transmitting substrates, such as glass or plastic plates, and liquid crystal is injected between the electrodes.

この表示素子はその等価回路としてキヤパシタ
(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のマトリツクス構成
せしめたものを第1図に示す。
This display element can be represented by a capacitor (hereinafter referred to as C) as its equivalent circuit. For this purpose, IGF and C are arranged in a 2×2 matrix, for example, as shown in FIG.

第1図において、マトリツクスの各番地は一対
を構成する2個のIGF10,10′と、表示部と
してのC35により1個の絵素を構成させてい
る。
In FIG. 1, each address of the matrix constitutes one picture element by two IGFs 10 and 10' forming a pair and C35 as a display section.

これらを列(Y方向)51,52としてビツト
線に連結し、他方、ゲイトを連結してシート抵抗
が0.5Ω/□(アルミニユームにおいては800Å以
上の膜厚に相当)以下のリードを行(X方向)5
3,54(ワード線のバスライン)を設けたもの
である。
These are connected to the bit line as columns (Y direction) 51 and 52, and on the other hand, the gates are connected and leads with a sheet resistance of 0.5Ω/□ or less (equivalent to a film thickness of 800 Å or more for aluminum) are connected to the row (X Direction) 5
3 and 54 (word line bus lines).

さらに51はデコーダ、ドライバの一部を構成
するインバータ50の出力に連結させたものであ
る。
Furthermore, 51 is connected to the output of an inverter 50 forming part of a decoder and driver.

すると、例えば51,53を「1」とし、5
2,54を「0」とすると、IGF10,10′は
ともにオンとなり、他の番地のIGFはオフとな
る。そして任意のビツト線とワード線を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
35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。
Then, for example, 51 and 53 are set as "1", and 5
When 2 and 54 are set to "0", both IGFs 10 and 10' are turned on, and IGFs at other addresses are turned off. Then, by selecting arbitrary bit lines and word lines one by one and turning them on, the electrically equivalent element C
A display section 35 can be selectively turned on.

一般に、固体表示装置におけるアクテイブ絵素
が例えば640×525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考
慮するとまつたく不可能である。
Generally, when the number of active picture elements in a solid-state display device is, for example, 640 x 525, all of the picture elements are
It is almost impossible to operate IGF normally considering its product yield.

このため、本発明はIGFを一対として設け、そ
のうち一方のIGFのゲイトリークが生じている場
合、このリークしている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。このIGFのゲイト電極はLT
用に昇華性金属、例えばクロムを主成分としてい
る金属を用いているため、そのシート抵抗は10〜
100Ω/□と大きい。このためゲイト電極に特に
新たなコンタクト用マスクを用いることなしに低
シート抵抗のゲイト用リードを設けることはきわ
めて重要である。加えて、このリードをして周辺
回路でソースまたはドレインに密接している第2
の導体と連結せしめることは、マスク数をそのた
めに増加させることなしに成就できるため、有効
である。
For this reason, the present invention provides a pair of IGFs, and if gate leakage occurs in one of the IGFs, the leaking IGF is separated and removed by laser trimming (hereinafter referred to as LT) from the lead in the X direction. A so-called redundant element was provided for each picture element. The gate electrode of this IGF is LT
Since a sublimable metal, such as a metal whose main component is chromium, is used for the
It is large at 100Ω/□. Therefore, it is extremely important to provide a gate lead with low sheet resistance without using a new contact mask for the gate electrode. In addition, this lead can be used to connect a second
This is advantageous because it can be accomplished without a corresponding increase in the number of masks.

かくすることによつて、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。
In this way, by combining the present invention based on its design specifications, it was possible to create a solid-state display device for flat televisions that can replace cathode ray tubes.

第2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。
FIG. 2 shows a longitudinal cross-sectional view of a laminated IGF for carrying out the present invention and its manufacturing process.

この図面は第3図に示す表示絵素駆動用に1つ
の積層体によつて設けられた2つのIGFのインバ
ータで駆動する側におけるA−A′面での縦断面
図の製造例を示すが、同一基板に複数ヶ作る場合
もまつたく同様である。
This drawing shows a manufacturing example of a longitudinal cross-sectional view taken along plane A-A' on the inverter-driven side of two IGFs provided by one laminate for driving display picture elements shown in FIG. The same holds true when multiple units are manufactured on the same board.

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イルム上の第
1の導電膜2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。これに選択エツチを第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S1という)を100〜3000Å、第1の絶
縁体4(以下単にS2という)(0.3〜3μ)、第1の
半導体と同一導電型を有する第2の半導体5(以
下単にS3という)(0.1〜0.5μ)を積層(スタツフ
即ちSという)して設けた。この積層により
NIN、PIP構造(Iは絶縁体または半絶縁体)を
有せしめた。
In the drawing, a first conductive film 2 on an insulating substrate 1, such as a quartz glass or borosilicate glass substrate, or an organic film, is provided as a lower electrode and one electrode of a picture element. In this embodiment, a transparent conductive film whose main component is tin oxide doped with fluorine is formed to a thickness of 0.3 μm. This was subjected to selective etching using the first mask. Further, on this upper surface, a first non-single crystal semiconductor 3 having a conductivity type of P or N type is formed.
(hereinafter simply referred to as S1) of 100 to 3000 Å, a first insulator 4 (hereinafter simply referred to as S2) (0.3 to 3μ), and a second semiconductor 5 having the same conductivity type as the first semiconductor (hereinafter simply referred to as S3). (0.1 to 0.5μ) were laminated (stuff, referred to as S). With this lamination
It has a NIN and PIP structure (I is an insulator or a semi-insulator).

この上面に、ITO(酸化インジユーム・スズ)、
MoSi2、TiSi2、WSi2、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)、ここでは、半導体に密接してクロム
を主成分とする金属(500〜3000Å)を用い、さ
らにその上面にアルミニユームを0.5〜2μ例えば
1μとして積層して用いた。さらにその上層に層
間絶縁物として有効な第2の絶縁体7(以下単に
S5)を0.5〜5μ例えば1μmの厚さに積層した。こ
の絶縁体はLP CVD法PCVD法または光CVD等
により作られた酸化珪素膜、窒素珪素膜または
PIQ等の有機樹脂とした。
On this top surface, ITO (indium tin oxide),
The second conductive film 6 ( hereinafter S5
Here, a metal (500 to 3000 Å) containing chromium as the main component is used in close contact with the semiconductor, and aluminum is further added to the top surface with a thickness of 0.5 to 2 μm, for example.
It was used in a stacked state with a thickness of 1μ. Furthermore, a second insulator 7 (hereinafter simply
S5) was laminated to a thickness of 0.5 to 5 μm, for example, 1 μm. This insulator is made of silicon oxide film, silicon nitrogen film, or
Organic resin such as PIQ was used.

次にこの積層体60の不要部分を第2のフオト
マスクを用いて除去した。
Next, unnecessary portions of this laminate 60 were removed using a second photomask.

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
体または半絶縁体)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つ
た。
The N and P layers of the first and third semiconductors are N + N or P + P, and N + NINN + , P + PIPP + (I is an insulator or semi-insulator) are P or N, and the first and second Lowering the contact resistance with the second electrode was effective.

かくのごとくにして、第1の導体12、第1の
の半導体13、第1の絶縁体14、第2の半導体
15、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。
In this manner, a laminate 60 consisting of the first conductor 12, the first semiconductor 13, the first insulator 14, the second semiconductor 15, the second conductor 16, and the second insulator 17 is formed. It was obtained by forming using a mask.

ここではプラズマ気相エツチ例えばHF気体ま
たはCF+4O2の混合気体を用い、0.1〜0.5torr、
30Wとしてエツチ速度500Å/分とした。
Here, plasma gas phase etching is performed using, for example, HF gas or a mixed gas of CF +4 O 2 at 0.1 to 0.5 torr.
The etching speed was 500 Å/min at 30 W.

この後、これら積層体S1、13、S2、14、
S3、15、導体16、絶縁体17を覆つてチヤ
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
ランのグロー放電性(PCVD法)、光CVD法、
LTCVD法(HOMOCVD法ともいう)を利用し
て室温〜500℃の温度例えばPCVD法における200
℃、0.1torr、30W、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
(アモルフアス)または半非晶質(セミアモルフ
アス)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アスまた
はセミアモルフアス半導体を中心として示す。
After this, these laminates S1, 13, S2, 14,
Intrinsic or P - or N - covering S3, 15, conductor 16, and insulator 17 to form a channel forming region
A type of non-single crystal semiconductor was laminated as the third semiconductor 24. This third semiconductor 24 is formed on the substrate by silane glow discharge (PCVD method), photo CVD method,
Using the LTCVD method (also called HOMOCVD method), the
℃, 0.1torr, 30W, 13.56MHz, and is amorphous or semi-amorphous with hydrogen or fluorine added, or a non-single crystal with a polycrystalline structure. It uses silicon semiconductor. The present invention focuses on amorphous or semi-amorphous semiconductors.

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CVD法にてジシランとアンモニアとで
水銀励起法の気相反応により作製し、厚さは300
〜2000Åとした。
Furthermore, in the same reactor, a silicon nitride film 25 is formed on the top surface of the silicon nitride film 25 by optical CVD method using disilane and ammonia by a gas phase reaction using mercury excitation method, without exposing the third semiconductor surface to the atmosphere. Saha 300
~2000Å.

この絶縁膜は13.56MHz〜2.45GHz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℃侵して固相一気相反応の窒
化珪素を形成してもよい。
This insulating film may be immersed in a nitrogen or ammonia atmosphere activated by electromagnetic energy at a frequency of 13.56 MHz to 2.45 GHz at 100 to 400° C. to form silicon nitride in a solid phase gas phase reaction.

また、DMS(H2Si(CH32)、MMS(H3Si
(CH3))を用いたPCVD法または光CVD法によ
り炭化珪素を形成させてもよい。
In addition, DMS (H 2 Si (CH 3 ) 2 ), MMS (H 3 Si
Silicon carbide may be formed by a PCVD method using (CH 3 )) or a photoCVD method.

第3の半導体24はS1、S3とはダイオード接
合を構成させている。
The third semiconductor 24 forms a diode junction with S1 and S3.

第2図Bにおいて、この後ゲイト絶縁膜25上
を覆つて、第3の導電膜18を100〜2000Åの厚
さに形成した。
In FIG. 2B, a third conductive film 18 was then formed to a thickness of 100 to 2000 Å to cover the gate insulating film 25. As shown in FIG.

この導電膜18はITO(酸化インジユーム・ス
ズ)、酸化スズ、酸化インジユームのごとき透光
性導電膜、Si、Moまたは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。
The conductive film 18 was a light-transmitting conductive film such as ITO (indium tin oxide), tin oxide, or indium oxide, or a heat-resistant and sublimable conductive film containing Si, Mo, or Cr as a main component.

この昇華性を有する第3の導電膜は、トリミン
グ用にその厚さは100〜2000Å好ましくは300〜
1200Åであり、結果としてシート抵抗が10〜
100Ω/□と大きくなつてしまつた。
This third conductive film having sublimation property has a thickness of 100 to 2000 Å, preferably 300 to 2000 Å, for trimming.
1200 Å, resulting in a sheet resistance of 10~
It has increased to 100Ω/□.

この後、第3のマスクを用いて一部をレジスト
で覆つた後、異方性エツチを行つた。すると第2
図C(左側)に示す如く、ゲイト電極は積層体の
横方向のみが残り、積層体の上方向および第1の
電極12より延在絵素の一方の電極36の上方に
存在したゲイト電極用導体を完全に除去したする
ことができた。この異方性エツチはクロム、ITO
にあつてはCC14のイオンエツチングにより実施
することができた。さらにこのゲイト電極をマス
クとしてCF4を用いたイオンエツチングによりゲ
イト絶縁膜と第3の半導体の上面を除去し、積層
体の側面のみにそつてゲイト電極19およびゲイ
ト絶縁膜下のチヤネル形成領域9を作製すること
ができた。この後、第4のフオトエツチング工程
を実施した。この工程はゲイト電極用の第3の
導電膜18と層間絶縁物17下の第2の導体とを
設計仕様に基づき第4の導電膜を用いてコンタク
トさせるためである。さらに、開穴21を作製し
た。この時同時に第3図に示したごとく、積層体
の側面のすべてにおける異方性エツチングで設け
られたゲイト以外の不要部分をエツチングした。
そして積層体60の2つの側面をIGF10,1
0′を独立して設けた。またインバータ用に2つ
のIGF20,20′を構成せしめ、さらにこの上
面に第4の導電膜をアルミニユームを主成分とす
る導体により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0.5Ω/□
以下好ましくは0.1Ω/□以下とした。
Thereafter, a portion of the structure was covered with resist using a third mask, and then anisotropic etching was performed. Then the second
As shown in FIG. It was possible to completely remove the conductor. This anisotropic etching is made of chromium, ITO
In this case, it could be carried out by ion etching of CC14 . Furthermore, using this gate electrode as a mask, the gate insulating film and the upper surface of the third semiconductor are removed by ion etching using CF 4 , and the gate electrode 19 and the channel forming region 9 under the gate insulating film are etched only along the side surfaces of the stack. was able to be created. After this, a fourth photoetching step was carried out. This step is for bringing the third conductive film 18 for the gate electrode into contact with the second conductor under the interlayer insulator 17 using the fourth conductive film based on design specifications. Furthermore, an open hole 21 was made. At the same time, as shown in FIG. 3, unnecessary portions other than the gates provided by anisotropic etching were etched on all sides of the laminate.
Then, the two sides of the laminate 60 are IGF10,1
0' was provided independently. In addition, two IGFs 20 and 20' are constructed for the inverter, and a fourth conductive film is laminated on the upper surface of the conductive film to a thickness of 0.5 to 3 μm, for example, 1.5 μm, by vacuum evaporation using a conductor whose main component is aluminum. Sheet resistance 0.5Ω/□
It is preferably 0.1Ω/□ or less.

すると第2図D、第3図50の部分および第4
図Aに示すごとく、第2の導電膜51,16とゲ
イト電極19″とを電気的に連結することができ
た。
Then, Fig. 2 D, the part 50 of Fig. 3, and the part 4
As shown in Figure A, the second conductive films 51, 16 and the gate electrode 19'' could be electrically connected.

この後、この上面にレジストを形成し、第5の
マスクを用いて第3図に図示されているワード
線(X方向)53用のアルミニユームのエツチン
グをした。この時同時に第2図Dに示されるごと
く、第2の導体16とゲイト電極19″との連結
41をコンタクトを21により成就した。
Thereafter, a resist was formed on the upper surface, and the aluminum for the word line (X direction) 53 shown in FIG. 3 was etched using a fifth mask. At the same time, as shown in FIG. 2D, a connection 41 between the second conductor 16 and the gate electrode 19'' was established by a contact 21.

かくして第2図Dを得た。 Thus, Figure 2D was obtained.

第2図Dより明らかなごとく、積層体60の両
側面を用いて2つのIGF20,20′はチヤネル
を9,9′と2つとを有し、ソースまたはドレイ
ン13、ドレインまたはソース15を有し、ゲイ
ト19,19″を有する構成をしている。
As is clear from FIG. 2D, the two IGFs 20 and 20' have two channels 9 and 9' using both sides of the stacked body 60, and have a source or drain 13 and a drain or source 15. , gates 19, 19''.

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チヤネル型
とするのが好ましい。さらにこの基板上の他部に
Pチヤネル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。
Furthermore, in the IGF of the present invention, the electron mobility is 5 to 30 times higher than that of holes, so it is preferable to use an N-channel type. Furthermore, it is effective to configure a pair of P-channel IGFs on other parts of the substrate to form complementary transistors.

第3図は第2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。
FIG. 3 is a plan view of a portion of the solid-state display device of the present invention shown in FIG. 1 using the IGF shown in FIG. 2.

第3図は第1図の1,1,1,2,2,1,
2,2の番地に対応し、特に1,1の番地のIGF
およびインバータ50の平面図である。さらに第
4図A,Bはそれぞれ第3図のB−B′およびC
−C′の縦断面図である。また、第3図のA−
A′の縦断面図には第2図Dが対応している。
Figure 3 shows 1, 1, 1, 2, 2, 1 in Figure 1,
Corresponding to address 2,2, especially IGF of address 1,1
and a plan view of an inverter 50. Furthermore, Fig. 4 A and B are B-B' and C of Fig. 3, respectively.
-C' is a vertical cross-sectional view. Also, A- in Figure 3
FIG. 2D corresponds to the longitudinal cross-sectional view of A'.

このIGFの下側の電極12より延在した電極
(第4図Bでは下側に設けられている)36は、
絵素で構成する液晶(キヤパシタ)35に連結せ
しめている。他方の基板1′側には、液晶35の
接地電極34が設けられる。
The electrode 36 extending from the lower electrode 12 of this IGF (provided on the lower side in FIG. 4B) is
It is connected to a liquid crystal (capacitor) 35 composed of picture elements. A ground electrode 34 of the liquid crystal 35 is provided on the other substrate 1' side.

第3図において、積層体60に対し、これにそ
つ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5
3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
リツクス構成を有し、1Tr/絵素構造を有せしめ
ることができた。
In FIG. 3, the gate electrodes 19 and 19' provided along the stacked body 60 are connected to the leads 5 in the X direction provided perpendicularly to the stacked body 60.
It is connected to 3. The second conductive film 51 provided inside the stacked body 60 was configured as a lead wiring in the Y direction. In this way, it was possible to have a matrix configuration in the X and Y directions and a 1Tr/pixel structure.

さらに第2図〜第4図より明らかなごとく、こ
のデイスプレイの製造は、5回のフオトエツチン
グにより得ることができた。従来の横チヤネル型
IGFでの多層配線構造では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。また本発明のデイスプレイのIGFに必要な
面積は全体の1%以下である。
Furthermore, as is clear from FIGS. 2 to 4, this display could be manufactured by photoetching five times. Conventional horizontal channel type
It was used seven times in the multilayer wiring structure at IGF, but
The configuration of the present invention was able to reduce this number of times by two. Further, the area required for the IGF of the display of the present invention is 1% or less of the total area.

表示部は91%、リード部8%であつた。本発明
は20インチの大型デイ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巾
は25μとなつてしまう。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のチヤネル長は1μまたはそれ以下にマスク
精度の制限をまつたく受けないという大きな特長
を有する。そしてチヤネル長の短いIGF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、かつフオトリソグラフイの精度が動作周波
数の上限を限定しないという他の特長を有する。
The display area was 91% and the lead area was 8%. When the present invention manufactures a large 20-inch display, the minimum line width of the mask is 25μ using current mask manufacturing technology. However, the present invention requires
Although 25μ is used as the leads in the X and Y directions, the channel length of this IGF is 1μ or less, which has the great advantage of not being subject to mask precision limitations. Since the IGF has a short channel length, the area required for the IGF on the substrate can be reduced, and the accuracy of photolithography does not limit the upper limit of the operating frequency.

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、
本発明のIGFはVDD=5V、VGG=5Vにおいてカツ
トオフ周波数10MHz以上(17.5MHz)(Nチヤネ
ルIGF)を有せしめることができた。Vfh=0.2〜
2Vにすることが第3の半導体24へのホウ素の
不純物の濃度制御で可能となつた。
Furthermore, since these picture elements operate at high frequencies, the frequency characteristics of IGF are extremely important.
The IGF of the present invention was able to have a cutoff frequency of 10 MHz or more (17.5 MHz) (N-channel IGF) at V DD = 5 V and V GG = 5 V. V fh =0.2~
2V was made possible by controlling the concentration of boron impurity in the third semiconductor 24.

さらに本発明においては、IGFをペアとして構
成せしめ、その一方の不良のIGFのゲイト電極に
対し、この上方よりレーザを例えばQスイツチが
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リード53よ
り分離し、パネル全体の歩留りをこれまでの10%
しかない状態より(不良絵素が5ヶ以下を良品と
する)50%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または
0.53μのYAGレーザを使用)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
間は約30μも離れているため対をなす他のIGFに
何等の支障もなく、一方のシヨートした側の絵素
を除去することができた。
Furthermore, in the present invention, the IGFs are configured as a pair, and the gate electrode of one of the defective IGFs is irradiated from above with laser light, for example, a YAG laser light with a Q switch, to sublimate and vaporize the gate electrode. As a result, the lead 53 is separated from the lead 53, reducing the overall panel yield by 10%.
We were able to improve the yield to 50% (defective picture elements are considered good if there are 5 or fewer defective picture elements). In addition, laser light (here wavelength 1.06μ or
(using a 0.53μ YAG laser) has a diameter of 10-30μ. However, since the gate electrodes of the pair of IGFs of the present invention are separated by about 30 μm, the pixels on the shot side of one of the IGFs could be removed without any hindrance to the other IGFs forming the pair.

本発明の他の実施例を第5図に示す。 Another embodiment of the invention is shown in FIG.

第5図Aは第1図55の拡大平面図(第3図の
55)に対応している。また第5図Bは第5図A
のA−A′の縦断面図である。
FIG. 5A corresponds to the enlarged plan view of FIG. 1 55 (55 in FIG. 3). Also, Figure 5B is Figure 5A
It is a longitudinal cross-sectional view of AA' of.

図面より明らかなごとく、ゲイト電極19,1
9′の下方には、IGFのソースまたはドレインの
電極12が存在する。またこのIGFの電極と絵素
の電極36とは、第5図に示くごとく、82によ
り離間している。このため、電流は81に示すご
とく、IGFをまわりこんで絵素の一方の電極36
に連結せしめている。その結果、特に異方性エツ
チを用いなくても、ゲイト電極を絵素の一方の電
極の上方に配設することを避けることができた。
As is clear from the drawing, the gate electrodes 19,1
A source or drain electrode 12 of the IGF is present below 9'. Further, the IGF electrode and the picture element electrode 36 are separated by 82, as shown in FIG. Therefore, as shown in 81, the current goes around the IGF and goes to one electrode 36 of the picture element.
It is connected to As a result, it was possible to avoid disposing the gate electrode above one electrode of the picture element without using any particular anisotropic etching.

第5図Bにおいて、電極12と積層体60とを
同一工程で同一形状にせしめると、電極と積層体
とのズレが工程中に発生することなく、寄生容量
の増加を防ぐことができる。
In FIG. 5B, if the electrode 12 and the laminate 60 are made to have the same shape in the same process, no misalignment between the electrode and the laminate will occur during the process, and an increase in parasitic capacitance can be prevented.

第3図、第5図において、IGFのオーバコート
用ポリイミド樹脂により、絵素の部分のみに液晶
35を充填させている。また絵素の周辺部は、2
つの電極36,34(第4図B参照)間のスペー
サ(厚さ3〜15μ)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、ブラ
ツクマトリクツスとして併用せしめた。このブラ
ツクマトリクツス化により、この絵素のコントラ
ストを向上させることができた。さらに35の領
域に表示体である例えばGH(ゲスト・ホスト)
型等の液晶が充填され、この絵素をIGF10,1
0′のオン、オフにより制御を行なわしめた。
In FIGS. 3 and 5, only the picture element portions are filled with liquid crystal 35 using IGF overcoat polyimide resin. Also, the peripheral area of the picture element is 2
It also serves as a spacer (thickness 3 to 15 μm) between the two electrodes 36 and 34 (see Figure 4B), and in addition, this spacer is used to blacken the peripheral area of the picture element (non-reflective) and use it as a black matrix. I used them together. This black matrix made it possible to improve the contrast of this picture element. In addition, there are 35 areas that are displayed, such as GH (guest host)
A liquid crystal such as a mold is filled, and this picture element is IGF10,1
Control was performed by turning on and off 0'.

本発明において、液晶35用の配向処理がされ
た2つの電極36,34間を3〜15μとし、その
間隙に例えばGH型の液晶を注入し、加えて対抗
基板1′内に赤、緑、青のフイルタをうめこむこ
とによりこのデイスクプレイをカラー表示するこ
とが可能である。そして赤緑青の3つの要素を交
互に配列せしめればよい。
In the present invention, the distance between the two electrodes 36 and 34, which have been subjected to alignment treatment for the liquid crystal 35, is set to 3 to 15 μm, for example, GH type liquid crystal is injected into the gap, and in addition, red, green, It is possible to display this disc play in color by embedding a blue filter. Then, the three elements of red, green, and blue may be arranged alternately.

もちろんELにより各絵素それ自体を赤、緑、
青で発光させてもよいことはいうまでもない。
Of course, each pixel itself can be colored red, green, etc. by EL.
It goes without saying that the light may be emitted in blue.

さらに第4図Aにおいては、インバータを示す
が、ドレイン電極(電源電位)37、ソース電極
(接地電位)39間においてIGFの入力38、さ
らにデイプレツシヨン型としているための負荷
IGF20′のゲイト電極と出力51とが41によ
り連結している。
Furthermore, in FIG. 4A, an inverter is shown, but between the drain electrode (power supply potential) 37 and the source electrode (ground potential) 39, there is an input 38 of the IGF, and a load for the depletion type.
The gate electrode of IGF 20' and output 51 are connected by 41.

さらにかかるい積層型のIGFのため、従来のよ
うに最小線巾0.5〜3μという高精度のフオトリソ
グラフイ技術を用いることなく、基板特に絶縁基
板上にインバータ(第4図A参照)、抵抗、キヤ
パシタを作ることが可能になつた。そしてフルカ
ラー表示デイスプレイにまで発展させることが可
能になつた。
Furthermore, because of the laminated type IGF, the inverter (see Figure 4A), resistor, It became possible to make a capacitor. It became possible to develop it into a full-color display.

本発明において積層体の第1の絶縁体の代わり
に半導体とし、この側周辺をチヤネル形成領域と
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
いう特長が有するが、他方、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3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
うという欠点を有した。
In the present invention, it is effective to use a semiconductor instead of the first insulator of the laminate and use the periphery of this side as a channel forming region. However, although such a structure has the advantage that there is no step of forming a third semiconductor, on the other hand, since the surface of this semiconductor is exposed to an etching atmosphere, the interface state density is lower than that of the method using the third semiconductor described above. It has the disadvantage that it is larger than the other IGFs, and variations occur between each IGF.

本発明における非単結晶半導体は珪素、ゲルマ
ニユームまたは炭素珪素(SixC1-X 0<x<
1)を用いた。
The non-single crystal semiconductor in the present invention is silicon, germanium or carbon silicon (SixC 1-X 0<x<
1) was used.

本発明におけるゲイト電極を構成する第3の導
電膜はクロムを主成分とする。即ちCr中に銅、
銀等を昇華性を損なわない範囲で添加してもよ
い。また、リン、ホウ素を添加してもよい。加え
てゲスト絶縁物に密接して珪素をその上面に、さ
らにCr、Mo等の昇華性金属膜を多層に設けても
よい。
The third conductive film constituting the gate electrode in the present invention contains chromium as a main component. That is, copper in Cr,
Silver or the like may be added within a range that does not impair sublimability. Additionally, phosphorus and boron may be added. In addition, silicon may be provided on the upper surface of the guest insulator in close contact with the guest insulator, and a sublimable metal film such as Cr or Mo may be provided in multiple layers.

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

第1図は本発明の固体表示装置の絶縁ゲイト型
半導体装置とキヤパシタとを絵素としたマトリツ
クス構造の等価回路を示す。第2図A,B,C,
D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3図は本発明の積層
型絶縁ゲイト型半導体装置とキヤパシタまた表示
部とを一体化した平面デイスプレイを示す固体表
示装置の縦断面図である。第4図は第3図B−
B′、C−C′の縦断面図を示す。第5図は本発明の
他の構造を示す。
FIG. 1 shows an equivalent circuit of a solid-state display device of the present invention having a matrix structure in which an insulated gate type semiconductor device and a capacitor are used as picture elements. Figure 2 A, B, C,
D is a vertical cross-sectional view showing the steps of the stacked insulated gate semiconductor device of the present invention. FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view of a solid-state display device showing a flat display in which the stacked insulated gate semiconductor device of the present invention, a capacitor, and a display portion are integrated. Figure 4 is Figure 3B-
A vertical cross-sectional view of B' and C-C' is shown. FIG. 5 shows another structure of the invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 絶縁基板上の第1の導電膜の電極上に第1の
半導体、第1の絶縁体、第2の半導体、第2の導
電膜および層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の半導体によりチヤネル
形成領域を構成して設け、前記第3の半導体上に
ゲイト絶縁膜と第3の導電膜によつて設けられた
ゲイト電極とを前記積層体の側面に配設した絶縁
ゲイド型半導体装置において、前記第3の導電膜
と前記第2の導電膜とが前記層間絶縁物に設けら
れた開穴を介して第4の導電膜により互いに連結
して設けられたことを特徴とする絶縁ゲイト型電
界効果半導体装置。 2 絶縁基板上の第1の導電膜を選択的に除去し
て第1の電極を形成する工程と、該電極上に第1
の半導体、第1の絶縁体、第2の半導体、第2の
導電膜および層間絶縁物を形成した後、選択的に
除去し、概略同一形状に積層された積層体の側面
に隣接して第3の半導体、ゲイト絶縁物および第
3の導電膜によりゲイト電極を形成する工程と、
前記層間絶縁物、前記第3の半導体、前記ゲイト
絶縁物および前記ゲイト電極を選択的に除去して
コンタクト用開穴を形成する工程と、第4の導電
膜を形成して前記第2の導電膜と前記第3の導電
膜とを互いに連結する工程とを有することを特徴
とする絶縁ゲイト型電界効果半導体装置の作製方
法。
[Claims] 1. A first semiconductor, a first insulator, a second semiconductor, a second conductive film, and an interlayer insulator are arranged in approximately the same shape on an electrode of a first conductive film on an insulating substrate. a stacked laminate, the first and second semiconductors forming a drain and a source, a third semiconductor adjacent to a side of the laminate forming a channel forming region; In the insulated gate type semiconductor device in which a gate insulating film on a third semiconductor and a gate electrode provided by a third conductive film are disposed on a side surface of the stacked body, the third conductive film and the gate electrode are An insulated gate field effect semiconductor device, characterized in that the second conductive film and the second conductive film are connected to each other by a fourth conductive film through an opening provided in the interlayer insulator. 2 selectively removing the first conductive film on the insulating substrate to form a first electrode; and forming a first conductive film on the electrode.
After forming a semiconductor, a first insulator, a second semiconductor, a second conductive film, and an interlayer insulator, they are selectively removed, and a second semiconductor is formed adjacent to the side surface of the stacked body in approximately the same shape. forming a gate electrode using the semiconductor of No. 3, a gate insulator, and a third conductive film;
selectively removing the interlayer insulator, the third semiconductor, the gate insulator, and the gate electrode to form a contact opening; and forming a fourth conductive film to form the second conductive film. A method for manufacturing an insulated gate field effect semiconductor device, comprising the step of connecting the film and the third conductive film to each other.
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