JP3076880B2 - 光弁用半導体装置とその製造方法 - Google Patents

光弁用半導体装置とその製造方法

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博昭 鷹巣
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光弁装置、特にアクティ
ブマトリクス型光弁装置用半導体装置及びその製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、光弁装置としては、ポリシリコン
又はアモルファスシリコンをスイッチトランジスタとし
たものが知られていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
光弁装置では駆動回路が内蔵されておらず、別に製造し
た駆動用ICと外部で接続する必要があった。このた
め、システムとしては実装コストが上乗せされ、また接
続部は、100μm以上のピッチでパッド部を形成しな
ければならないため、装置の小型化ができないという問
題点があった。
【0004】また、一部ポリシリコンを材料に駆動回路
内蔵型の光弁装置も知られているが、駆動回路もポリシ
リコンで形成されているため、高速な回路を形成できな
いという問題点があった。本発明は、上記課題を解消し
て高速動作可能な駆動回路を内蔵した小型の光弁装置を
形成できる光弁用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。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置が上
記目的を達成するために採用した主たる手段は、画素の
スイッチトランジスタをポリシリコン又はアモルファス
シリコンにより形成し、同一基板上に単結晶シリコンよ
り成る駆動回路を形成してあることを特徴とする。
【0006】製造方法としては、単結晶シリコン基板上
に画素領域と駆動回路領域とを形成し、画素領域下の単
結晶シリコン基板を除去し、光透過を可能にしているこ
とを特徴とする。
【0007】
【作用】上述したように、本発明は、従来のポリシリコ
ン又はアモルファスシリコンを用いた光弁装置に比べ
て、小型、高速な光弁装置を形成することのできる、光
弁用半導体装置を得ることができる。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の好適な実施例
を説明する。図1は本発明の半導体装置の一実施例を示
す模式的断面図である。単結晶シリコン基板101上に
駆動回路素子103が形成され、画素領域108におい
ては、フィールド酸化膜102上にスイッチトランジス
タ104が形成されている。なお、図示しないが駆動回
路素子103とスイッチトランジスタ104は、互いに
配線105で接続されている。また画素領域108下面
の単結晶シリコン基板101は除去され、補強のために
透明材料109が充填されている。
【0009】図1の実施例によれば、駆動回路素子10
3は単結晶シリコン上に形成されており、高速動作が可
能である。また、スイッチトランジスタ104と駆動回
路素子103は、ICプロセス中に互いに配線されてい
るので、数μmピッチでの接続が可能であり、従来は光
弁装置と外部のICとを接続する場合に100μm程度
のピッチが必要であることに比べると、著しい微細化が
可能であり、接続部が無いので信頼性も向上する。
【0010】図2(a)〜(c)は、図1の実施例にか
かる光弁用半導体装置の製造方法の工程順断面図であ
る。図2(a)に示すように、通常のICプロセスを用
い、単結晶シリコン基板101上に駆動回路素子103
及びスイッチトランジスタ104を形成する。詳しくは
フィールド酸化膜102を形成した後、ポリシリコン又
はアモルファスシリコンを成膜し、画素領域108にの
みスイッチトランジスタ104を形成するためにパター
ニングして残し、続いて駆動回路素子103に従ってI
Cプロセスによりゲート電極と一対のソース・ドレイン
領域を有するMOS型トランジスタを形成する。また、
ICプロセス中、適当な工程で単結晶シリコン基板10
1の裏面に窒化シリコン膜107を形成し、両面アライ
ナー等を用いてパターニングし、画素領域108に相当
する部分をエッチング除去しておく。
【0011】次に、図2(b)に示すように窒化シリコ
ン膜107をマスクとしてKOH溶液により単結晶シリ
コン基板101をエッチング除去する。このエッチング
はフィールド酸化膜102が露出した時点で進行が止ま
る。エッチャントにはKOHの他、ヒドラジン溶液を用
いてもよい。エッチングにより、画素領域108が薄膜
化し強度が保てない場合は、あらかじめ保護膜106上
に接着剤等を用いて支持用基板を固着しておくとよい。
【0012】次に、図2(c)に示すように画素領域1
08下面の凹部に透明材料109を充填する。透明材料
109は、例えば樹脂又は無機のSiO2 を主材とする
ものからなり、スピンオン法又はポッティング法などに
より塗布する。塗布後には、熱処理又は紫外線処理等を
施して完全に硬化させる。以上により図1に示す光弁用
半導体装置が完成する。
【0013】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、従来の
アモルファスシリコンやポリシリコンを用いた光弁装置
に比べて、小型、高速動作可能な光弁装置を形成するこ
とのできる光弁用半導体装置を安価に製造することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の一実施例を示す模式的断
面図である。
【図2】本発明の製造方法を示す模式的部分断面図であ
る。
【符号の説明】 101 単結晶シリコン基板 102 フィールド酸化膜 103 駆動回路素子 104 スイッチトランジスタ 105 配線 106 保護膜 107 シリコン窒化膜 108 画素領域 109 透明材料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1368 H01L 27/04 H01L 27/12 H01L 29/786

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単結晶シリコン基板上の駆動回路素子
    と、 前記単結晶シリコン基板の一部に透明材料が充填された
    凹部を有し、前記透明材料上のフィールド酸化膜と前記
    フィールド酸化膜上にアモルファスシリコンまたはポリ
    シリコンからなり、前記駆動回路素子と電気的に接続さ
    れた、画素のスイッチトランジスタとからなる画素領域
    とを有する光弁用半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記フィールド酸化膜の端部が前記駆動
    回路素子に接し、前記単結晶シリコン基板の上面に延設
    されている光弁用半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記単結晶シリコン基板の前記駆動回路
    素子を有する面と反対の面にシリコン窒化膜を有する請
    求項1記載の光弁用半導体装置。
  4. 【請求項4】 単結晶シリコン基板上面にフィールド酸
    化膜を形成し、前記フィールド酸化膜上の一部にポリシ
    リコンまたはアモルファスシリコンを形成し、前記ポリ
    シリコンまたはアモルファスシリコン上にスイッチトラ
    ンジスタを形成し、前記単結晶シリコン基板上面の前記
    フィールド酸化膜を有しない部分に駆動回路素子を形成
    する工程と、 前記単結晶シリコン基板の前記スイッチトランジスタを
    有する領域の下面に凹部を形成する工程と、 前記凹部に透明材料を充填する工程とからなる光弁用半
    導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記単結晶シリコン基板の前記スイッチ
    トランジスタを有しない領域の下面にマスクを形成し、
    前記単結晶シリコン基板の前記マスクを有しない領域を
    前記フィールド酸化膜が露出するまでエッチングし前記
    凹部を形成する請求項4記載の光弁用半導体装置の製造
    方法。
  6. 【請求項6】 前記マスクが窒化シリコン膜である請求
    項5記載の光弁用半導体装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記充填がスピンオン法またはポッティ
    ング法による塗布からなる請求項4記載の光弁用半導体
    装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記塗布後、熱処理または紫外線処理に
    よる硬化を行う請求項7記載の光弁用半導体装置の製造
    方法。
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JPH06222391A (ja) * 1993-01-28 1994-08-12 Canon Inc 半導体装置及び液晶表示装置
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JP3405364B2 (ja) * 1993-03-08 2003-05-12 セイコーインスツルメンツ株式会社 半導体装置

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