JPH04360542A - 光センサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディスプレー、イメー
ジスキャナなどに用いられる、薄膜トランジスタ及び薄
膜トランジスタ型光センサ等の薄膜半導体装置の安定な
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年オフィスオートメイション（ＯＡ）
にともない、ディスプレー、イメージスキャナ等の入出
力デバイスは、ワードプロセッサー、パーソナルコンピ
ューター、ファクシミリ等のＯＡ機器のマンマシーンイ
ンターフェイスとして、重要視され、軽量、薄型、低価
格が要望されている。

【０００３】このような観点より、薄膜半導体、例えば
、水素化アモルファスシリコン、ポリシリコン等を、大
面積の絶縁基板上に形成し、薄膜トランジスタを構成し
たアクティブマトリクス方式の液晶ディスプレイや、光
センサを構成した光電変換装置等の薄膜半導体装置の開
発が進められている。

【０００４】図３の（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞ
れ従来の薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴという）または
、薄膜トランジスタ型光センサ等の薄膜半導体装置の構
造の例を示す。

【０００５】ガラス基板３１上のゲート電極３２の上に
ゲート絶縁膜３３を堆積し、更にチャネルとなる薄膜半
導体３４、例えば、水素化アモルファスシリコン（以下
ａ−Ｓｉ：Ｈという）などを堆積し、最後にこの薄膜半
導体の表面の保護層３５を連続に堆積する。更に所定の
位置に、半導体層と電極金属とのオーミックコンタクト
用のｎ＋　層３６と、ソース、ドレイン電極３７，３８
を設け、電子に対してオーミック性、正孔に対してブロ
ッキング性となる接合を形成することで、ｎチャンネル
トランジスタとして動作する。３９は平坦化保護膜であ
り、４０は配線保護層である。

【０００６】なお、図３のＴＦＴは、ソース、ドレイン
電極間に光を照射して半導体層で発生するフォトキャリ
アの分布を、ゲート電極により制御して安定な光電流を
得るような、薄膜トランジスタ型光センサとしても応用
できる。

【０００７】図４は、図３の従来の薄膜トランジスタ及
び薄膜トランジスタ型光センサ等の薄膜半導体装置の製
造方法を示す。

【０００８】図４（ａ）において、３１はガラス基板、
３２はゲート電極となるＣｒ膜である。ゲート電極３２
のＣｒ膜はスパッタ法等で１０００Å全面に堆積し、感
光性レジストを用いたフォトリソグラフィ工程により、
パターニング形成される。その後、例えば、プラズマＣ
ＶＤ法等でゲート絶縁膜となるシリコン窒化膜３３を３
０００Å、半導体層となるａ−Ｓｉ：Ｈ層３４を５００
０Å、シリコン窒化膜などの保護層３５を５０００Å、
連続的に堆積する。

【０００９】次に、図４（ｂ）では、保護層３５の所定
の位置をフォトリソグラフィ工程により開口した後、オ
ーミックコンタクトのｎ＋　層３６を１０００Å、プラ
ズマＣＶＤ等で全面に堆積し、ソース、ドレイン電極３
７，３８となるアルミニウムをスパッタ法等で１０００
０Å、全面に堆積したところを示す。

【００１０】次に、図４（ｃ）は、ソース、ドレイン電
極３７，３８とオーミックコンタクトのｎ＋　層３６の
不要部をフォトリソグラフィ工程により連続してエッチ
ングした後を示す。

【００１１】次に、図４（ｄ）で、フォトリソグラフィ
工程によりＴＦＴが素子分離される。そして、これらの
ＴＦＴの配線等を腐食から守るため、窒化シリコン等の
配線保護層４０を、全面に形成し、図３（ａ）のＴＦＴ
が得られる。

【００１２】また、ＴＦＴの電極が作る段差に対する平
坦化を考慮して、窒化シリコンではなく、例えば熱処理
により重合させたポリイミド樹脂膜等が平坦化保護膜３
９として用いられた場合、図３（ｂ）のＴＦＴが完成す
る。

【００１３】さらに安全性を考慮して、ポリイミド樹脂
膜等の平坦化保護膜３９の上にシリコン窒化膜等の配線
保護層４０を形成すると図３（ｃ）のＴＦＴとなる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】前記図４に示す様な従
来の方法によって形成された薄膜トランジスタ等の薄膜
半導体装置は、半導体層に用いられる水素化アモルファ
スシリコンやポリシリコンが水分等の不純物の影響を非
常に受けやすいため、これらの不純物を保護層により完
全に遮断しなければならない。また、電極等の配線に用
いられているアルミニウムも、水分などにより腐食が発
生するため、断線や配線抵抗の増加を引き起こす。

【００１５】このように保護層が不充分だと、実際にフ
ァクシミリの長尺の密着型読み取りセンサやアクティブ
マトリクス型液晶ディスプレー等の製品に応用する場合
に重大な障害となる。たとえば、アクティブマトリクス
型のディスプレーでは、見えが大きく変わる。またセン
サにおいては、その基本特性である光電流、暗電流が、
不安定で、読み取り画像の大きな劣化を引き起こす。

【００１６】従来の方法では、シリコン窒化膜とポリイ
ミド樹脂の二層以上の構成により保護層を形成している
が、これはポリイミド樹脂膜により平坦化して、シリコ
ン窒化膜により水分などを遮断するという各膜の機能分
離によるものである。ポリイミド樹脂だけでは水分等の
遮断は不十分であり、シリコン窒化膜だけでは水分の遮
断は十分であるが平坦化が困難である。

【００１７】しかしながら、この従来の方法では保護膜
を形成する工程が複雑であり、製造コストが高くなって
しまう。さらに今後、基板の大版化や配線の微細化が進
むと、ポリイミド樹脂による平坦化に限界が生じること
になり、製造歩留りを低下させることになる。又、セル
フアライメントが不可能な為、電極間のスペースマージ
ンが大きく必要となり、微細化を困難にする要因も有し
ていた。

【００１８】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明によれば
、以上の様な従来技術の問題点を解決するものとして、
絶縁基板上に金属ゲート電極及びゲート絶縁膜が形成さ
れており、該ゲート絶縁膜上に半導体層及び絶縁性保護
膜が積層されており、該絶縁性保護膜に形成されている
開口部を通じて前記半導体層上にオーミックコンタクト
層を介して１対の金属電極が形成されている薄膜半導体
装置を製造する方法において、前記絶縁性保護膜の開口
部に選択的に金属電極を形成する工程を含むことを特徴
とする薄膜半導体装置の製造方法、が提供される。

【００１９】ここで、前記金属電極を形成する工程とし
てアルキルアルミニウムハイドライドガスと水素ガスと
を用いた化学的気相堆積法によりアルミニウムを選択的
に形成する工程を用いることができる。

【００２０】かくして、本発明によれば、前記薄膜トラ
ンジスタ等の薄膜半導体装置の製造方法において、絶縁
性保護膜の開口部にソース、ドレイン電極として選択的
にアルミニウムを堆積する方法を用いることにより、ソ
ース、ドレイン電極と保護膜との段差がなくなり、ソー
ス、ドレイン電極の膜厚を薄くできる。さらに配線の保
護膜は平坦に形成できるため、平坦化のためのポリイミ
ド樹脂が不要となり、製造のコストダウンになり、しか
も製造歩留りを向上させることができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を実施例にもとづき説明する。

【００２２】（実施例１）図１は、本発明による薄膜ト
ランジスタ（以下ＴＦＴという）またはＴＦＴ型光セン
サ等の薄膜半導体装置の構造の１例を示す。以下、図２
において、図１の本発明によるＴＦＴ及びＴＦＴ型光セ
ンサ等の薄膜半導体装置の製造方法を示す。

【００２３】図２（ａ）において、１はガラス基板、２
はゲート電極となるＣｒ膜である。ゲート電極２のＣｒ
膜はスパッタ法等で１０００Å全面に堆積し、感光性レ
ジストを用いたフォトリソグラフィ工程により、パター
ニング形成される。その後、例えばプラズマＣＶＤ法等
でゲート絶縁膜となるシリコン窒化膜３を３０００Å、
半導体層となるａ−Ｓｉ：Ｈ層４を５０００Å、シリコ
ン窒化膜などの保護層５を５０００Å、連続的に堆積す
る。

【００２４】次に、図２（ｂ）では、保護層５の所定の
位置をフォトリソグラフィ工程により開口した後、オー
ミックコンタクトのｎ＋　層６を１０００Å、プラズマ
ＣＶＤ等で全面に堆積し、フォトリソグラフィ工程によ
り開口部にのみｎ＋　層６を残す。

【００２５】次に、図２（ｃ）は、アルキルアルミニウ
ムハイドライドのガスと水素ガスとを用いた化学的気相
堆積法により、アルミニウムを５０００Å、開口部にの
み選択的に堆積し、ソース、ドレイン電極７，８を形成
したところを示す。この方法によれば、絶縁性の保護層
５のシリコン窒化膜上にはアルミニウムは堆積せず、図
２（ｂ）で開口部に残されたｎ＋　層６上にのみアルミ
ニウムが堆積する。

【００２６】この方法についてさらに詳細に述べる。図
１２に、上述のように開口部に選択的にアルミニウムを
堆積するために好適な金属膜形成装置を示す。

【００２７】この金属膜連続形成装置は、図１２に示す
ように、ゲートバルブ１１０によって互いに外気遮断下
で連通可能に連接されているロードロック室１１１，Ｃ
ＶＤ反応室（第１の成膜室）１１２，ＲＦエッチング室
１１３，スパッタ室（第２の成膜室）１１４，ロードロ
ック室１１５とから構成されており、各室はそれぞれ排
気系１１６ａ〜１１６ｅによって排気もしくは減圧され
るように構成されている。前記ロードロック室１１１は
、スループット性を向上させるために堆積処理前の基体
雰囲気を排気後にＨ２　雰囲気に置き換える室である。 次のＣＶＤ反応室１１２は基体上に常圧または減圧下で
選択堆積を行う室であり、抵抗加熱体（２００〜４３０
℃に加熱）１１７を有する基体ホルダ１１８が内部に設
けられるとともに、ＣＶＤ用ガス導入ライン１１９によ
って室内にＣＶＤ用ガスが導入されるように構成されて
いる。１３０は加熱用ランプであり、１３１は基体固定
用のツメである。次のＲＦエッチング室１１３は選択堆
積後の基体表面のクリーニング（エッチング）をＡｒ雰
囲気下で行う室であり、内部には１００℃〜２５０℃に
加熱される基体ホルダ１２０とＲＦエッチング用電極ラ
イン１２１とが設けられるとともに、Ａｒガス供給ライ
ン１２２が接続されている。次のスパッタ室１１４は基
体表面にＡｒ雰囲気下でスパッタリングにより金属膜を
非選択的に堆積する室であり、内部に２００℃〜２５０
℃に加熱される基体ホルダ１２３とスパッタターゲット
材１２４ａを取りつけるターゲット電極１２４が設けら
れるとともに、Ａｒガス供給ライン１２５が接続されて
いる。最後のロードロック室１１５は金属膜堆積完了後
の基体を外気中に出す前の調整室であり、雰囲気をＮ２
　に置換するように構成されている。

【００２８】このように、基体を工程に従って順次ロー
ドロック室１１１からＣＶＤ室１１２，ＲＦエッチング
室１１３、スパッタ室１１４、ロードロック室１１５へ
と、外気にさらすことなく連続的に移動させることがで
きるようになっている。

【００２９】本発明により形成可能な金属膜は、具体的
には選択堆積したＡｌと非選択的に堆積したＡｌとの組
み合わせ、ＡｌとＡｌ−Ｓｉとの組み合わせ、ＡｌとＡ
ｌ−Ｃｕとの組み合わせ、ＡｌとＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕとの
組み合わせ、ＡｌとＡｌ−Ｔｉとの組み合わせ等である
。

【００３０】Ａｌ選択堆積の際の基体の表面温度として
はアルキルアルミニウムハイドライドの分解温度以上４
５０℃未満が好ましいが、より好ましくは２６０℃以上
４４０℃以下がよい。特に、原料ガスとしてモノメチル
アルミニウムハイドライド（ＭＭＡＨ）またはジメチル
アルミニウムハイドライド（ＤＭＡＨ）を用い、反応ガ
スとしてＨ２　ガスを用い、これらの混合ガスの下で基
体表面をランプ加熱するようにすれば、高堆積速度で良
質のＡｌ膜を形成することができる。この場合には、Ａ
ｌ膜形成時の基体表面温度をより一層好ましい２６０℃
〜４４０℃とすることにより、抵抗加熱の場合よりも高
い３０００〜５０００Å／分という高堆積速度で良質な
膜が得られるのである。

【００３１】本発明に適用可能な直接加熱（加熱手段か
らのエネルギーが直接基体に伝達されて基体自体を加熱
する）の方法としては、例えばハロゲンランプ、キセノ
ンランプ等によるランプ加熱があげられる。また、抵抗
加熱としては、堆積膜を形成すべき基体を支持するため
の堆積膜形成用の空間に配設された基体支持部材に設け
られた発熱体等である。

【００３２】上述した方法により開口内に堆積されたＡ
ｌは単結晶構造となっており、 （１）ヒルロックの発生確率の低減 （２）アロイスパイク発生確率の低減 に優れた特性をもっている。そして上述した方法は選択
性に優れた堆積方法であるので、次の堆積工程として非
選択性の堆積方法を適用し、上述の選択堆積したＡｌ膜
および絶縁膜であるＳｉＯ２　等の上にもＡｌを主成分
とする金属膜を形成することにより、半導体装置の配線
として好適な金属膜を得ることができる。

【００３３】図２（ｂ）の様な基板上へのＡｌ成膜の手
順は次の通りである。

【００３４】まず、上述の基体をロードロック室１１１
に配置する。このロードロック室１１１には前記したよ
うに水素が導入されて水素雰囲気とされる。そして、排
気系１１６ｂにより反応室１１２内をほぼ１×１０−８
Ｔｏｒｒに排気する。ただし反応室１１２内の真空度は
１×１０−８Ｔｏｒｒより悪くてもＡｌは成膜する。

【００３５】そして、ガスライン１１９からＤＭＡＨを
供給する。ＤＭＡＨラインのキャリアガスはＨ２　を用
いる。不図示の第２のガスラインは反応ガスとしてのＨ
２　用であり、この第２のガスラインからＨ２　を流し
、不図示のスローリークバルブの開度を調整して反応室
１１２内の圧力を所定の値にする。この場合の典型的圧
力は約１．５Ｔｏｒｒとする。ＤＭＡＨラインよりＤＭ
ＡＨを反応室内へ導入する。全圧は約１．５Ｔｏｒｒで
あり、ＤＭＡＨ分圧を約５．０×１０−３Ｔｏｒｒとす
る。その後基体ホルダ１１８の抵抗発熱体に通電しウェ
ハを直接加熱する。このようにしてＡｌを堆積させる。 この時の基体表面の温度は２６０℃とした。

【００３６】図２（ｄ）で、フォトリソグラフィ工程に
より素子分離を行って、窒化シリコン等の第２の保護層
１０を全面に３０００Å形成し、本発明による図１のＴ
ＦＴが完成される。

【００３７】図５は、本発明の製造方法による薄膜トラ
ンジスタと従来の製造方法による薄膜トランジスタの安
定性を示しており、高温、高湿放置時間に対するソース
、ドレイン電極のアルミニウムの腐食の発生率を示す。 これによれば、図１の本発明の製造方法による場合と従
来の方法の図３（ｃ）の場合とでは、１０００時間の放
置でもほとんど腐食は発生しないのに対して、従来の製
造方法による図３（ａ）と図３（ｂ）の場合、配線の腐
食が多く発生してしまう。これは、ポリイミド樹脂だけ
を保護膜に用いた場合はポリイミド樹脂の耐湿性が悪く
、窒化シリコンだけを保護膜に用いた場合は段差被覆性
不良による段差部から水分が侵入するからである。

【００３８】以上のように、従来の図３（ａ），（ｂ）
の様な製造方法では配線の腐食が発生して耐湿性が不十
分であったため、図３（ｃ）の様に複雑な方法を用いて
いるのであり、これにより保護膜の形成工程において製
造コストが高くなり歩留りが低下していた。しかしなが
ら本発明の方法によれば、簡易な方法により、従来の図
３（ｃ）と同等な極めて低い腐食の発生率で、耐湿性を
保つことができる。

【００３９】本実施例ではアモルファスシリコンを用い
た薄膜トランジスタについて述べたが、アモルファスシ
リコンの代わりにポリシリコンやその他の薄膜化合物半
導体等を用いたものについても適用することができる。 また、これらの半導体に選択堆積させるために用いる絶
縁性保護膜としては、窒化シリコンの代わりに酸化シリ
コンや炭化ケイ素等の絶縁膜を用いることもできる。

【００４０】（実施例２）実施例１で述べた薄膜トラン
ジスタ等の薄膜半導体装置は、実際にアクティブマトリ
クス型液晶ディスプレーや密着型読み取りセンサ等に応
用する場合には基板上に複数個集積されて構成される。 その場合、ゲート電極の下部配線とソース、ドレイン電
極の上部配線を電気的に接続してマトリクス配線構成と
して、たとえば外部のＩＣ等に接続する。その際、上部
配線と下部配線を接続する工程が必要となり、そこでは
従来は配線の段差が生じたが、このような半導体装置の
製造の工程にも本発明を応用することができる。その応
用例の薄膜半導体装置を本発明の第２の実施例として図
６に示す。そして、その製造方法を示す工程図を図７に
示す。

【００４１】図７（ａ）において、１はガラス基板、２
はゲート電極となるＣｒ膜である。ゲート電極２のＣｒ
膜はスパッタ法等で１０００Å全面に堆積し、感光性レ
ジストを用いたフォトリソグラフィ工程により、パター
ニング形成される。その後、例えばプラズマＣＶＤ法等
でゲート絶縁膜となるシリコン窒化膜３を３０００Å、
半導体層となるａ−Ｓｉ：Ｈ層４を５０００Å、シリコ
ン窒化膜などの保護層５を５０００Å、連続的に堆積す
る。

【００４２】次に、図７（ｂ）では、上部電極に接続す
るために、下部ゲート電極の所定の位置をフォトリソグ
ラフィ工程により開口し、下部ゲート電極を露出させた
ところを示す。

【００４３】次に、図７（ｃ）は、第１の実施例と同様
にして、アルキルアルミニウムハイドライドのガスと水
素ガスとを用いた化学的気相堆積法により、シリコン窒
化膜３と半導体層４の膜厚の和と同等の８０００Å、ア
ルミニウムを堆積したところを示す。第１の実施例と同
様に保護層５のシリコン窒化膜上にはアルミニウムは堆
積せず、開口されたゲート電極上のみ選択的にアルミニ
ウムが堆積する。

【００４４】次に、図７（ｄ）では、保護層５の所定の
位置をフォトリソグラフィ工程により開口した後、オー
ミックコンタクトのｎ＋　層６を１０００Å、プラズマ
ＣＶＤ等で全面に堆積し、フォトリソグラフィ工程によ
り開口部の一部にｎ＋　層６を残す。

【００４５】次に、図７（ｅ）は、第１の実施例と同様
にして、アルキルアルミニウムハイドライドのガスと水
素ガスとを用いた化学的気相堆積法により、アルミニウ
ムを５０００Å堆積させたところを示す。第１の実施例
と同様に保護層５のシリコン窒化膜上にはアルミニウム
は堆積せず、図７（ｃ）で堆積されたアルミニウム上と
図７（ｄ）で開口された部分にのみ選択的に堆積し、ソ
ース、ドレイン電極７，８が形成され、ソース電極７と
下部電極２とが接続される。このようにして、電極７，
８と保護層５との段差をなくすことができる。

【００４６】次に、図７（ｆ）で、フォトリソグラフィ
工程により素子分離を行って、窒化シリコン等の第２の
保護層１０を全面に３０００Å形成して、図６（ａ）に
示した本発明による第２の実施例の半導体装置が完成さ
れる。

【００４７】今後、配線幅が微細になり、さらにコンタ
クト抵抗の低減等が要求される場合、図１２に示された
ような金属膜形成装置を用いることにより、ＣＶＤ反応
室（第１の成膜室）１１２において、選択堆積性のアル
ミニウムを堆積した後、スパッタ室（第２の成膜室）１
１４により非選択堆積性アルミニウムを１０００Å程度
全面に堆積して、フォトリソグラフィ工程により微細な
パターンを形成する方法も追加できる。図６（ｂ）に本
発明の第２の実施例の更なる応用例として、そのように
して形成された断面図を示す。

【００４８】本発明の実施例の薄膜半導体装置をファク
シミリ等の画像読み取り装置に応用した場合の断面図を
図８に示す。光源７２からの入射光は原稿６９で反射し
て、図２および図７等の工程で作成された薄膜トランジ
スタ型光センサにより光電変換され、同一工程で作成さ
れた電荷蓄積コンデンサにより、発生した電荷を蓄積さ
れる。さらに、同一工程で作成された薄膜トランジスタ
によりこれらの電荷の転送、リセットが行われる。図９
は図４のような従来の製造方法で作成された薄膜半導体
装置によって形成された密着型画像読み取り装置の断面
図を示す。従来方法で作成された図９の装置では、本発
明による図８の装置に比べて、上部電極と保護層との段
差が大きいため、電極配線の膜厚が厚くなり、配線保護
膜が２層構成となっている。尚、これらの図において、
７０は対摩耗層であり、７１は接着層である。

【００４９】図１０に本発明の薄膜トランジスタ型光セ
ンサ及び薄膜トランジスタで構成した完全コンタクト型
センサの回路の平面図の一例を示す。同図において、２
０はマトリクスに形成されたゲート駆動配線部、２１は
本発明による薄膜トランジスタ型光センサを用いた光セ
ンサ部、２２は電荷蓄積部、２３は本発明による薄膜ト
ランジスタを用いた転送用スイッチ、２４は電荷蓄積部
２２の電荷をリセットする本発明による薄膜トランジス
タを用いた放電用スイッチ、２５は転送用スイッチの信
号出力を信号処理ＩＣに接続する引き出し線、２６は光
入射窓である。本実施例では光センサ部２１、転送用ス
イッチ２３及び放電用スイッチ２４を構成する光導電性
半導体層としてａ−Ｓｉ：Ｈ膜が用いられ、絶縁層とし
てプラズマＣＶＤによる窒化シリコン膜が用いられてい
る。

【００５０】尚、図１０においては、煩雑さを避けるた
めに、上下２層の電極配線のみ示し、上記光導電性半導
体層及び絶縁層は図示していない。さらに上層電極配線
と半導体層との界面にはｎ＋　層が形成され、オーミッ
ク接合が取られている。

【００５１】図１１に本発明の薄膜トランジスタ型光セ
ンサ及び薄膜トランジスタで構成した完全コンタクト型
センサの回路の等価回路を示す。同図において、Ｓｉ，
１　，Ｓｉ，２　，Ｓｉ，３　・・・・・Ｓｉ，Ｎ　は
、図１０の光センサ部２１を構成している光センサであ
り、ｉはブロックの番号、１〜Ｎはブロック内のビット
番号である（以下Ｓｉ，ｎ　と記す）。また同図におい
て、Ｃｉ，ｎ　は電荷蓄積部２２のコンデンサで、光セ
ンサＳｉ，ｎ　に対応してそれぞれの光電流を蓄積する
。また、蓄積コンデンサＣｉ，ｎ　の電荷を負荷コンデ
ンサＣＸｎ　に転送するための転送用スイッチ２３のト
ランジスタＳＴｉ，ｎ、電荷をリセットする放電用スイ
ッチ２４のトランジスタＳＲｉ，ｎ　も同様に対応して
いる。

【００５２】これらの、光センサＳｉ，ｎ　、蓄積コン
デンサＣｉ，ｎ　、転送用スイッチトランジスタＳＴｉ
，ｎ　、および放電用スイッチトランジスタＳＲｉ，ｎ
　は、それぞれ一列にアレイ状に配置され、Ｎ個で１ブ
ロックを構成し、全体としてＭ個のブロックに分けられ
ている。たとえば、センサが１７２８個で構成されてい
るとすれば、Ｎ＝３２，Ｍ＝５４とすることができる。 アレイ状に設けられた転送用スイッチＳＴｉ，ｎ　、放
電用スイッチＳＲｉ，ｎ　のゲート電極は、ゲート配線
部に接続される。転送用スイッチＳＴｉ，ｎ　のゲート
電極は１番目のブロック内で共通に接続され、放電用ス
イッチＳＲｉ，ｎ　のゲート電極は次の順位のブロック
の転送用スイッチのゲート電極に接続される。

【００５３】マトリクス配線部２０の共通線（ゲート駆
動線Ｇ１　，Ｇ２　，Ｇ３　・・・・・ＧＭ　）はゲー
ト駆動部２４６によりドライブされる。一方信号出力は
、マトリクス構成になっている引き出し線２５（信号出
力線Ｄ１　，Ｄ２　，Ｄ３　・・・・・ＤＮ）を介して
信号処理部２４７に接続される。また、光センサＳｉ，
ｎ　のゲート電極は駆動部２５０に接続されて、負のバ
イアスが加えられる。

【００５４】かかる構成において、ゲート駆動線Ｇ１　
，Ｇ２　，Ｇ３　・・・・・ＧＭ　にはゲート駆動部２
４６から順次選択パルス（ＶＧ１　，ＶＧ２　，ＶＧ３
　・・・・・ＶＧＭ）が供給される。まず、ゲート駆動
線Ｇ１　が選択されると、転送用スイッチＳＴ１，１　
〜ＳＴ１，Ｎ　がＯＮ状態となり、蓄積コンデンサＣ１
，１　〜Ｃ１，Ｎ　に蓄積された電荷が負荷コンデンサ
ＣＸ１　〜ＣＸＮ　に転送される。

【００５５】次に、ゲート駆動線Ｇ２　が選択されると
、転送用スイッチＳＴ２，１　〜ＳＴ２，ＮがＯＮ状態
となり、蓄積コンデンサＣ２，１　〜Ｃ２，Ｎ　に蓄積
された電荷が負荷コンデンサＣＸ１　〜ＣＸＮ　に転送
され、同時に放電用スイッチＳＲ１，１　〜ＳＲ１，Ｎ
　より蓄積コンデンサＣ１，１　〜Ｃ１，Ｎ　の電荷が
リセットされる。以下同様にして、ゲート駆動線Ｇ３　
，Ｇ４　，Ｇ５　・・・・・ＧＭ　についても選択され
て、読み取り動作が行われる。これらの動作は各ブロッ
クごとに行われ、各ブロックの信号出力ＶＸ１　，ＶＸ
２　，ＶＸ３　・・・・・ＶＸＮ　は信号処理部２４７
の入力Ｄ１　，Ｄ２，Ｄ３　・・・・・ＤＮ　に送られ
、シリアル信号に変換されて出力される。

【００５６】本発明の薄膜半導体装置の応用例として、
ここでは図８に示すように光センサの上部に耐摩耗層７
０を形成してセンサの裏面から光源７２により照明し、
原稿６９を読み取るレンズレスの完全密着型画像読み取
り装置についてのみ述べたが、さらに、等倍結像レンズ
（たとえば、日本板硝子社製のセルフォックレンズなど
）を用いた密着型画像読み取り装置にも応用できる。 あるいは、密着型画像読み取り装置だけではなく、アク
ティブマトリクス型液晶ディスプレーにも応用できるこ
とはいうまでもない。

【００５７】

【発明の効果】本発明は、薄膜トランジスタ及び薄膜ト
ランジスタ型光センサ等の薄膜半導体装置のソース、ド
レイン等の上部金属電極の形成工程において、保護膜の
開口部に選択的にアルミニウム等の金属電極を堆積する
ことで、保護膜と配線電極により生じていた段差がなく
なり、配線電極の膜厚を薄くできた。さらに従来平坦化
に用いられていたポリイミド樹脂被覆を不要なものとし
て、配線保護膜の工程を大幅に簡易化させることができ
た。これにより、製造コストが下がり、製造歩留りが向
上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による薄膜トランジスタ
の断面図。

【図２】本発明の第１の実施例による薄膜トランジスタ
の製造方法を示す工程図。

【図３】従来の薄膜トランジスタの断面図。

【図４】従来の薄膜トランジスタの製造方法を示す工程
図。

【図５】高温高湿放置時間に対する配線の腐食発生率を
表す図。

【図６】本発明の第２の実施例による薄膜半導体装置の
断面図。

【図７】本発明の第２の実施例による薄膜半導体装置の
製造方法を示す工程図。

【図８】本発明の製造方法による薄膜半導体装置を用い
た密着型画像読み取り装置の断面図。

【図９】従来の製造方法による薄膜半導体装置を用いた
密着型画像読み取り装置の断面図。

【図１０】本発明による薄膜半導体装置を用いた密着型
画像読み取り装置の平面図。

【図１１】本発明による薄膜半導体装置を用いた密着型
読み取り装置の等価回路図。

【図１２】本発明による薄膜半導体装置の作成に使用さ
れる金属膜形成装置の模式図。

【符号の説明】

１，３１　　　　ガラス基板 ２，３２　　　　ゲート電極 ３，３３　　　　ゲート絶縁膜（シリコン窒化膜）４，
３４　　　　半導体膜（アモルファスシリコン膜）５，
３５　　　　第１の保護層（シリコン窒化膜）６，３６
　　　　ｎ＋　層（オーミックコンタクト層）７，３７
　　　　ソース電極層（上部電極層）８，３８　　　　
ドレイン電極層（上部電極層）３９　　　　平坦化保護
膜（ポリイミド樹脂膜）１０，４０　　　　配線保護層
（シリコン窒化膜）６９　　　　原稿 ７０　　　　耐摩耗層 ７１　　　　接着層 ７２　　　　光源 ２０　　　　マトリクス形成されたゲート配線部２１　
　　　光センサ部 ２２　　　　電荷蓄積部 ２３　　　　転送用スイッチ ２４　　　　放電用スイッチ ２５　　　　信号出力の引き出し線 ２６　　　　光入射窓 ２４６　　　　ゲート駆動部 ２４７　　　　信号処理部 ２５０　　　　センサゲート駆動部 Ｓｉ，ｎ　　　　　光センサ Ｃｉ，ｎ　　　　　蓄積コンデンサ ＣＸｎ　　　　　負荷コンデンサ ＳＴｉ，ｎ　　　　　転送用スイッチングトランジスタ
ＳＲｉ，ｎ　　　　　リセット用スイッチングトランジ
スタ１１０　　　　ゲートバルブ １１１，１１５　　　　ロードロック室１１２　　　　
ＣＶＤ反応室 １１３　　　　ＲＦエッチング室 １１４　　　　スパッタリング室 １１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ，１１６ｄ，１１６ｅ　
　　　排気系 １１７　　　　抵抗加熱体 １１８　　　　ＣＶＤ用基体ホルダ １１９　　　　ＣＶＤ用ガス導入ライン１２０　　　　
ＲＦエッチング用基体ホルダ１２１　　　　ＲＦエッチ
ング用電極 １２２　　　　ＲＦエッチング用Ａｒ供給ライン１２３
　　　　スパッタリング用基体ホルダ１２４　　　　ス
パッタリング用ターゲット電極１２４ａ　　　　スパッ
タリング用ターゲット材１２５　　　　スパッタリング
用Ａｒ供給ライン１３０　　　　ランプ １３１　　　　ツメ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　絶縁基板上に金属ゲート電極及びゲー
   ト絶縁膜が形成されており、該ゲート絶縁膜上に半導体
   層及び絶縁性保護膜が積層されており、該絶縁性保護膜
   に形成されている開口部を通じて前記半導体層上にオー
   ミックコンタクト層を介して１対の金属電極が形成され
   ている薄膜半導体装置を製造する方法において、前記絶
   縁性保護膜の開口部に選択的に金属電極を形成する工程
   を含むことを特徴とする薄膜半導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】　　前記金属電極を形成する工程がアルキ
   ルアルミニウムハイドライドガスと水素ガスとを用いた
   化学的気相堆積法によりアルミニウムを選択的に形成す
   ることからなる、請求項１に記載の薄膜半導体装置の製
   造方法。