JPH0425700B2 - - Google Patents
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- JPH0425700B2 JPH0425700B2 JP57131392A JP13139282A JPH0425700B2 JP H0425700 B2 JPH0425700 B2 JP H0425700B2 JP 57131392 A JP57131392 A JP 57131392A JP 13139282 A JP13139282 A JP 13139282A JP H0425700 B2 JPH0425700 B2 JP H0425700B2
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/60—Electrodes characterised by their materials
- H10D64/62—Electrodes ohmically coupled to a semiconductor
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、多結晶シリコン又はアモルフアスシ
リコン及び導電性透明電極を構成部材とする半導
体装置に関し、詳しくは上記両部材間のオーミツ
クコンタクトを取る方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor device whose constituent members are polycrystalline silicon or amorphous silicon and a conductive transparent electrode, and more particularly to a method for establishing ohmic contact between the two members.
近年平板型液晶デイスプレーは腕時計、電卓、
玩具を始めとして自転車、計測器、情報機器端末
へと応用分野が拡大されつつあり、特に最近にお
いてはCRTに替る安価な平面デイスプレーとし
て薄膜トランジスターのアクテイブマトリクスに
よつて液晶を駆動する方式が検討されている。こ
れは透明基板上にスイツチング用薄膜トランジス
ター回路をマトリクス状に形成し、この基板と他
の透明ガラス板間に液晶を封入した画像表示用の
デイスプレーパネルである。 In recent years, flat-type LCD displays have been used in wristwatches, calculators,
The field of application is expanding from toys to bicycles, measuring instruments, and information device terminals.In particular, recently, a method of driving liquid crystals using an active matrix of thin film transistors is being considered as an inexpensive flat display instead of CRT. has been done. This is a display panel for displaying images, in which switching thin film transistor circuits are formed in a matrix on a transparent substrate, and liquid crystal is sealed between this substrate and another transparent glass plate.
アクテイブマトリツクスによる液晶表示装置の
画素の構成の一例を第１図に示した。スイツチン
グトランジスター１のゲート電極はゲートライン
４に、ソース電極はソースライン５にそれぞれ接
続され、ドレイン電極は液晶３の駆動電極及び、
コンデンサー２の一方の電極に接続されている。 An example of a pixel configuration of a liquid crystal display device using an active matrix is shown in FIG. The gate electrode of the switching transistor 1 is connected to the gate line 4, the source electrode is connected to the source line 5, and the drain electrode is connected to the drive electrode of the liquid crystal 3 and
Connected to one electrode of capacitor 2.
又薄膜トランジスターを用いガラス板上にアク
テイブマトリツクスを構成した場合の一画素の構
成例を示したものが第２図の平面図である。 FIG. 2 is a plan view showing an example of the structure of one pixel in the case where an active matrix is formed on a glass plate using thin film transistors.
６は薄膜トランジスターのドレイン．チヤンネ
ルソースを形成する多結晶シリコンであり、ゲー
ト電極はゲートライン７に接続され、又ソース電
極はソースライン８に接続されている。又、液晶
駆動電極１１は図からわかるように薄膜トランジ
スターのドレインの多結晶シリコンを延在して設
けられれば製造工程が簡単となる。しかるに光透
過型の液晶表示装置の場合、液晶駆動電極１１
は、導電性を有する透明電極でなければならない
が、薄膜トランジスター６の材料として用いる多
結晶シリコンは、1000オングストローム程度に薄
くしても光を余り通さずさらに、干渉色により着
色もされるため駆動電極として用いることはでき
ない。現在導電性の透明物質としては、酸化スズ
又は酸化インジウム、あるいはITO膜と詳される
前記酸化スズをわずか含有する酸化インジウムを
用いるのが液晶を用いた表示装置の一般的な方法
であつて、安定性、導電性、光の透過性も非常に
良く、透明電極として理想的である。 6 is the drain of the thin film transistor. It is polycrystalline silicon forming a channel source, the gate electrode being connected to the gate line 7 and the source electrode being connected to the source line 8. Further, as can be seen from the figure, if the liquid crystal drive electrode 11 is provided by extending the polycrystalline silicon of the drain of the thin film transistor, the manufacturing process will be simplified. However, in the case of a light transmission type liquid crystal display device, the liquid crystal drive electrode 11
must be a transparent electrode with electrical conductivity, but the polycrystalline silicon used as the material for the thin film transistor 6 does not allow much light to pass through even if it is made as thin as 1000 angstroms, and is colored by interference color, making it difficult to drive. It cannot be used as an electrode. Currently, the common method for display devices using liquid crystals is to use tin oxide, indium oxide, or indium oxide containing a small amount of tin oxide, which is known as an ITO film, as a conductive transparent material. It has excellent stability, conductivity, and light transmittance, making it ideal as a transparent electrode.
ところが第２図に示されるように、透明電極１
１と多結晶シリコン６とは電気的にオーミツクコ
ンタクトを取らねばならないが、ドレイン電極上
の絶縁層にコンタクトホール９を開孔し多結晶シ
リコン６と透明電極１１を直接接触させても、電
気的接触が取り難く液晶表示装置としては実用が
不可能であつた。 However, as shown in FIG.
1 and the polycrystalline silicon 6 must be in electrical ohmic contact, but even if the contact hole 9 is opened in the insulating layer on the drain electrode and the polycrystalline silicon 6 and the transparent electrode 11 are brought into direct contact, no electrical contact will occur. It was difficult to make physical contact with the liquid crystal display device, making it impossible to put it into practical use as a liquid crystal display device.
これは多結晶シリコン膜上に形成される極めて
薄いナチユラルオキサイドの影響とも、あるいは
インジウムがアクセプターとして働きＰ−Ｎジヤ
ンクシヨンを形成するからだとも言われている。 This is said to be due to the extremely thin natural oxide formed on the polycrystalline silicon film, or because indium acts as an acceptor and forms a PN junction.
このため一般的には多結晶シリコンと透明導電
膜との界面にアルミニユームを挾む方法も考えら
れているがやはりアルミニユーム自体酸化され易
くアルミニユームの透明導電極とのオーミツクコ
ンタクトが取れ難いという欠点を有している。 For this reason, a method of sandwiching aluminum at the interface between polycrystalline silicon and a transparent conductive film has generally been considered, but the drawback is that aluminum itself is easily oxidized and it is difficult to make ohmic contact with the aluminum transparent conductive electrode. have.
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであつ
て多結晶シリコンと導電性透明電極との間に導電
性透明電極に類似したインジウム、又はスズ、あ
るいはインジウム−スズ合金の薄膜を挾むことに
より両者の間に完全なオーミツクコンタクトを可
能とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and involves sandwiching a thin film of indium, tin, or indium-tin alloy similar to a conductive transparent electrode between polycrystalline silicon and a conductive transparent electrode. This enables complete ohmic contact between the two.
以下本発明を図面によつて詳細に説明する。 The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings.
第３図は薄膜トランジスターを用いたアクテイ
ブマトリツク液晶表示装置の本発明による製造工
程を説明するものであつて、特に薄膜トランジス
ターのドレインと、液晶駆動用透明電極とのコン
タクト領域について、その構造工程の一例をその
工程順に示した断面図である。 FIG. 3 explains the manufacturing process according to the present invention of an active matrix liquid crystal display device using thin film transistors, and in particular, the structural process for the contact area between the drain of the thin film transistor and the transparent electrode for driving the liquid crystal. FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the steps in the order of steps.
第３図ａではガラス板１２の表面上に多結晶シ
リコン薄膜１３を形成し、薄膜トランジスターの
ドレイン、チヤンネル、ソース領域とすべき部分
以外をエツチング除去した時の断面を示したもの
である。薄膜トランジスターのドレイン及びソー
ス領域には高濃度の不純物が拡散される。次に第
３図ｂに示される様に多結晶シリコン薄膜１３の
表面をおおつてシリコン酸化膜１４を形成する。
このシリコン酸化膜は多結晶シリコン１３の表面
を熱酸化して得たものでも、又気相生長法によつ
て得たものでも良い。さらにはシリコン酸化膜で
はなく他の絶縁膜、例えばシリコン窒化膜、アル
ミナ膜等でも良い。次にドレイン領域上のシリコ
ン酸化膜１４にコンタクトホールを開孔し、ドレ
イン電極取り出し窓を作る。次に第３図ｃの如く
インジウム−スズ合金のターゲツトを用いて10Å
〜100Å程度のインジウム−スズ薄膜をスパツタ
リングし連続して酸化スズを含有する酸化インジ
ウム膜を約1000Åスパツタリングする。次にフオ
トリソグラフイー技術により所望のパターンの液
晶駆動用電極を得る。 FIG. 3a shows a cross section of a polycrystalline silicon thin film 13 formed on the surface of a glass plate 12 and etched away in areas other than the drain, channel, and source regions of a thin film transistor. Highly concentrated impurities are diffused into the drain and source regions of the thin film transistor. Next, as shown in FIG. 3b, a silicon oxide film 14 is formed to cover the surface of the polycrystalline silicon thin film 13.
This silicon oxide film may be obtained by thermally oxidizing the surface of polycrystalline silicon 13, or may be obtained by vapor phase growth. Furthermore, other insulating films such as silicon nitride film, alumina film, etc. may be used instead of the silicon oxide film. Next, a contact hole is opened in the silicon oxide film 14 above the drain region to form a drain electrode extraction window. Next, using an indium-tin alloy target as shown in Figure 3c,
An indium-tin thin film of about 100 Å is sputtered, followed by sputtering of an indium oxide film containing tin oxide of about 1000 Å. Next, a desired pattern of liquid crystal driving electrodes is obtained using photolithography technology.
この時の基板の断面構造は第３図ｄに示される
如く、ドレイン領域の多結晶シリコン１３はイン
ジウム−スズ薄膜１５を介して透明電極１６と接
触している。この様な構成によつてこれを200℃
〜500℃に加熱することにより多結晶シリコン１
３と透明電極１６とはインジウム−スズ薄膜を介
して完全なオーミツク導通状態となる。 The cross-sectional structure of the substrate at this time is shown in FIG. 3d, where the polycrystalline silicon 13 in the drain region is in contact with the transparent electrode 16 via the indium-tin thin film 15. With this configuration, it can be heated to 200℃.
Polycrystalline silicon 1 by heating to ~500℃
3 and the transparent electrode 16 are in perfect ohmic conduction via the indium-tin thin film.
インジウム−スズ薄膜をコンタクトホール部の
みフオトリソグラフイー技術を用いて残す場合は
インジウム−スズ膜を前記膜厚よりさらに厚く形
成することが可能となるが工程数が増加する。 If the indium-tin thin film is left only in the contact hole portion using photolithography, it is possible to form the indium-tin film even thicker than the above film thickness, but the number of steps increases.
本実施例にて採用したインジウム−スズ薄膜の
膜厚でも充分オーミツクコンタクトが取れ、さら
に透明電極の透過率にも殆んど影響を与えていな
い。 Even with the thickness of the indium-tin thin film employed in this example, sufficient ohmic contact can be achieved, and furthermore, the transmittance of the transparent electrode is hardly affected.
最後にガラス板表面全体に液晶の配向処理を行
なつて、液晶表示装置の一方のパネル板が完成す
る。次に他の実施例として前記実施例のインジウ
ム−スズ薄膜の形成方法の別例として、酸化スズ
を含有する酸化インジウムターゲツトのみを用い
て先ず酸素を全く含まないアルゴン雰囲気中にて
スパツタリングを短時間行ない多結晶シリコン表
面にインジウム−スズ薄膜を10Å〜100Å程度形
成したのちスパツタチヤンバー内を酸素ガス圧７
×10-5torr.、アルゴンガス圧を５×10-3torr.に調
節してITO膜を連続スパツタリングする方法であ
る。この方式では前記実施例に較べターゲツトが
一種類ですむという利点がある。なおインジウム
−スズ薄膜及びITO膜はフオトリソグラフイー技
術にてドライエツチングあるいは塩酸、硝酸混合
液にて同時にエツチングが可能である。 Finally, the entire surface of the glass plate is subjected to alignment treatment for liquid crystal to complete one panel plate of the liquid crystal display device. Next, as another example of the method for forming the indium-tin thin film of the previous example, first, sputtering was performed for a short time in an argon atmosphere containing no oxygen using only an indium oxide target containing tin oxide. After forming an indium-tin thin film of about 10 Å to 100 Å on the polycrystalline silicon surface, the inside of the sputter chamber was heated to an oxygen gas pressure of 7.
×10 -5 torr., and the argon gas pressure is adjusted to 5 × 10 -3 torr., and the ITO film is continuously sputtered. This method has the advantage that only one type of target is required compared to the previous embodiment. Note that the indium-tin thin film and the ITO film can be dry-etched using photolithography technology or simultaneously etched using a mixed solution of hydrochloric acid and nitric acid.
以上の如く、本発明によれば、Si半導体層と透
明電極の間にインジウム、スズ、又はインジウム
−スズ合金の薄膜を介することにより、簡単に両
者のオーミツクコンタクトが低抵抗で可能となる
ので、コンタクトの面積を小さくすることがで
き、従つて、液晶表示装置の開口率が向上し、更
に高密度な画像を得ることができる。しかもイン
ジウム−スズ薄膜の介在による表示装置の特性へ
の影響は全くなく、さらに工程も従来方法に較べ
て簡略化出来その効果は大きい。 As described above, according to the present invention, by interposing a thin film of indium, tin, or indium-tin alloy between the Si semiconductor layer and the transparent electrode, it is possible to easily establish ohmic contact between the two with low resistance. , the area of the contact can be reduced, and therefore the aperture ratio of the liquid crystal display device can be improved and images with higher density can be obtained. Moreover, the presence of the indium-tin thin film has no effect on the characteristics of the display device, and the process can be simplified compared to the conventional method, which is highly effective.
本発明での薄膜トランジスターの材料としては
多結晶シリコンのみでなく、アモルフアスシリコ
ン、セレン化カドミウムであつても良い。 The material for the thin film transistor in the present invention is not limited to polycrystalline silicon, but may also be amorphous silicon or cadmium selenide.
なお、上記実施例において用いたインジウム−
スズ合金薄膜以外にインジウム又はスズを介して
透明導電膜を形成しても上記実施例と同程度の効
果が得られている。 Note that the indium-
Even if a transparent conductive film is formed using indium or tin in addition to the tin alloy thin film, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
第１図はアクテイブマトリツクス液晶表示装置
の１つの画素の構成例を示したものであり、第２
図は従来における薄膜トランジスターを用いたア
クテイブマトリツクス液晶表示装置の１つの画素
のパネル上での構成の一例を示した平面図であ
る。第３図ａ〜ｄは本発明によりアクテイブマト
リツクスを製造する方法の一例を工程順に示した
断面図である。
１，６……薄膜トランジスター、２……コンデ
ンサー、３……液晶、４，７……ゲートライン、
５，８……ソースライン、９，１０……コンタク
トホール、１１……液晶駆動用透明電極、１２…
…ガラス板、１３……多結晶シリコン、１４……
酸化シリコン、１５……インジウム−スズ薄膜、
１６……導電性透明電極。
Figure 1 shows an example of the configuration of one pixel of an active matrix liquid crystal display device.
The figure is a plan view showing an example of the configuration of one pixel on a panel of a conventional active matrix liquid crystal display device using thin film transistors. FIGS. 3a to 3d are cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing an active matrix according to the present invention in the order of steps. 1, 6... Thin film transistor, 2... Capacitor, 3... Liquid crystal, 4, 7... Gate line,
5, 8... Source line, 9, 10... Contact hole, 11... Transparent electrode for driving liquid crystal, 12...
...Glass plate, 13... Polycrystalline silicon, 14...
Silicon oxide, 15...Indium-tin thin film,
16... Conductive transparent electrode.
Claims (1)
一方の該絶縁基板上に形成されてなるゲートライ
ン、ソースライン、該ゲートラインと該ソースラ
インの直交する交点に形成されてなるスイツチン
グ用薄膜トランジスタ及び駆動電極を有するアク
テイブマトリクス液晶表示装置において、該スチ
ツチン用薄膜トランジスタはSi半導体層からなる
MOS型トランジスタであり、該MOS型トランジ
スタのドレイン電極は該駆動電極を形成してなる
導電性透明電極層からなり、かつ該導電性透明電
極層はインジウム、スズ、又はインジウム−スズ
合金の薄膜層のいずれかを介して、該Si半導体層
とコンタクトされてなることを特徴とするアクテ
イブマトリクス液晶表示装置。1 Liquid crystal is sealed inside a pair of insulating substrates,
In an active matrix liquid crystal display device having a gate line and a source line formed on one of the insulating substrates, a switching thin film transistor formed at orthogonal intersections of the gate line and the source line, and a drive electrode. Thin film transistors for use consist of a Si semiconductor layer
It is a MOS type transistor, and the drain electrode of the MOS type transistor is made of a conductive transparent electrode layer forming the drive electrode, and the conductive transparent electrode layer is a thin film layer of indium, tin, or an indium-tin alloy. An active matrix liquid crystal display device, characterized in that the active matrix liquid crystal display device is in contact with the Si semiconductor layer through any one of the following.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57131392A JPS5922361A (en) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57131392A JPS5922361A (en) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | Semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5922361A JPS5922361A (en) | 1984-02-04 |
| JPH0425700B2 true JPH0425700B2 (en) | 1992-05-01 |
Family
ID=15056888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57131392A Granted JPS5922361A (en) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5922361A (en) |
Families Citing this family (6)
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| JPS61135164A (en) * | 1984-12-06 | 1986-06-23 | Canon Inc | thin film transistor element |
| JPH05243579A (en) * | 1992-02-28 | 1993-09-21 | Canon Inc | Semiconductor device |
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-
1982
- 1982-07-28 JP JP57131392A patent/JPS5922361A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5922361A (en) | 1984-02-04 |
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