JPH0441492B2 - - Google Patents
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- JPH0441492B2 JPH0441492B2 JP57129353A JP12935382A JPH0441492B2 JP H0441492 B2 JPH0441492 B2 JP H0441492B2 JP 57129353 A JP57129353 A JP 57129353A JP 12935382 A JP12935382 A JP 12935382A JP H0441492 B2 JPH0441492 B2 JP H0441492B2
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- metal layer
- crystal semiconductor
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- insulating layer
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は液晶やELなどの光学素子と組み合わ
せることによつて画像表示装置等を構成する半導
体装置およびその製造方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a semiconductor device that constitutes an image display device or the like by combining with an optical element such as a liquid crystal or an EL, and a method for manufacturing the same.
従来例の構成例とその問題点
原子結合対の不完全性を補償するためにその組
成中に数%程度の水素や弗素を含んで形成される
非晶質シリコンは、低温形成が可能なことや大面
積化が容易であるなどの理由により低価格の太陽
電池を得る半導体材料として注目されている。し
かしながら単結晶シリコンと比較すると自由電子
の移動度は0.1〜1cm2/V・secと3桁以上小さ
く、集積化に値する性能の半導体素子は得られな
い。それでも高速動作や大きな動作電流を必要と
しない、例えば液晶セルと組み合わせることによ
つて画像表示装置を構成する絶縁ゲート型
(MIS)トランジスタのスイツチングアレイを得
ることは可能である。Conventional configuration examples and their problems Amorphous silicon, which is formed by containing several percent of hydrogen or fluorine in its composition to compensate for imperfections in atomic bonding pairs, can be formed at low temperatures. It is attracting attention as a semiconductor material for producing low-cost solar cells because it can be easily made into a large area. However, compared to single-crystal silicon, the free electron mobility is 0.1 to 1 cm 2 /V·sec, which is more than three orders of magnitude smaller, making it impossible to obtain a semiconductor device with performance worthy of integration. Even so, it is possible to obtain a switching array of insulated gate type (MIS) transistors that do not require high-speed operation or large operating currents and constitute an image display device by combining them with, for example, a liquid crystal cell.
しかしなから文献などで公知となつたMISトラ
ンジスタはソース・ドレイン電極とゲート金属層
とが自己整合の位置関係になく、ゲート・ソース
あるいはゲート・ドレイン間の重なり容量を通し
てソースあるいはドレインに接続された負荷であ
る液晶セルの電位が、MISトランジスタをon−
offさせるために印加されるゲートパルスの立上
りと立下り時に変動してしまう欠点があつた。液
晶セルと並列に重なり容量よりも大きな補助容量
を導入して電位の安定を計ると、補助容量を充電
するためには大きなon電流が長い書込み時間が
必要となり、前者では大きな移動度が非晶質シリ
コンに要求されることと等価で現時点では実現困
難で、また後者では走査線数を多く設定できない
ことになる。このため上記画像表示装置は液晶セ
ルの寸法が1mm角と大きく、絵素数は20×20程度
の規模の小さいものした得られていないのが現状
である。既に本発明者らは自己整合型のMISトラ
ンジスタを提案し、上気した問題点も含めて優れ
た効果をあげているが、ここではまずこの例を説
明する。 However, in MIS transistors that have become known in literature, the source/drain electrodes and the gate metal layer are not in a self-aligned positional relationship, and are connected to the source or drain through the gate-source or gate-drain overlap capacitance. The potential of the liquid crystal cell, which is the load, turns on the MIS transistor.
There was a drawback that the gate pulse applied to turn off the device fluctuated at the rise and fall times. If you introduce an auxiliary capacitor that overlaps in parallel with the liquid crystal cell and is larger than the capacitor to stabilize the potential, a large on-current and a long write time will be required to charge the auxiliary capacitor, and in the former case, the large mobility will be reduced by the amorphous This is equivalent to what is required for high-quality silicon, and is currently difficult to achieve, and the latter also means that it is not possible to set a large number of scanning lines. For this reason, the above-mentioned image display device has a liquid crystal cell as large as 1 mm square, and the number of picture elements is as small as 20×20, but it is currently not available. The inventors of the present invention have already proposed a self-aligned MIS transistor and have achieved excellent results despite the problems mentioned above, but this example will be explained first here.
第1図は第2図a〜dは上述したMISトランジ
スタの平面図と第1図のA−A′線上の製造工程
断面図であり、製造工程は以下に述べる通りであ
る。 FIG. 1 and FIGS. 2a to 2d are a plan view of the above-mentioned MIS transistor and a sectional view of the manufacturing process taken along line A-A' in FIG. 1, and the manufacturing process is as described below.
まず第2図aに示したように、例えはガラス板
よりなる絶縁性基板1上にドナまたはアクセプタ
となる不純物を含まない第1の非晶質シリコン層
2,例えば窒化シリコンよりなる第1の絶縁層
3,例えばモリブデンよりなる第1の金属層4お
よび例えばアルミニウムよりなる薄膜層5を順次
全面に被着する。このとき非晶質シリコン層2を
大気に晒することなく第1の絶縁層3を被着する
汚染を避けることができてMISトランジスタの特
性が安定するとともに、非晶質シリコン層2への
第1の絶縁層3の密着力強化にとつて効果的であ
る。このためにはシラン系ガスのグロー放電によ
るプラブマ堆積が簡便で、同一のチエンバ内で、
好ましくは真空搬送路と複数のチエンバを用いて
行なわれる。 First, as shown in FIG. 2a, a first amorphous silicon layer 2 containing no impurities as a donor or acceptor, for example, a first amorphous silicon layer 2 made of silicon nitride, is formed on an insulating substrate 1 made of, for example, a glass plate. An insulating layer 3, a first metal layer 4 of for example molybdenum and a thin film layer 5 of for example aluminum are applied successively over the entire surface. At this time, contamination caused by depositing the first insulating layer 3 can be avoided without exposing the amorphous silicon layer 2 to the atmosphere, and the characteristics of the MIS transistor are stabilized. This is effective for strengthening the adhesion of the first insulating layer 3. For this purpose, it is easy to deposit plastic material by glow discharge of silane gas, and in the same chamber,
This is preferably carried out using a vacuum conveyance path and a plurality of chambers.
つぎに第2図bに示したように薄膜層5′第1
の金属層4′および第1の絶縁層3′よりなる積層
部を形成して非晶質シリコン層2を選択的に露出
した後に、全面にドナまたはアクセプタとなる不
純物を含む第2の非晶質シリコン層6を被着す
る。そして第2図cに示したように前記積層部を
含んで第1および第2の非晶質シリコン層を島状
2′(第1図では破線で示す部分)、6′に形成し
た後に熱燐酸中に放置する。そうすると前記積層
部が、6000〜9000Åと厚いために、非晶質シリコ
ン層6′が1000〜2000Åと薄ければ積層部の段差
部7で非晶質シリコン層6′は段切れを生じ、薄
膜層5′の側面が一部きたは全部露出しているの
でアルミニウムよりなる薄膜層5′は溶解し、同
時に薄膜層5′上の不純物を含む非晶質シリコン
層も除去されてゲート電極となる第1の金属層
4′が露出する。 Next, as shown in FIG. 2b, the first thin film layer 5'
After selectively exposing the amorphous silicon layer 2 by forming a laminated layer consisting of the metal layer 4' and the first insulating layer 3', a second amorphous silicon layer containing impurities to serve as donors or acceptors is formed on the entire surface. A layer of silicon 6 is deposited. Then, as shown in FIG. 2c, the first and second amorphous silicon layers including the laminated portion are formed into island shapes 2' (portions indicated by broken lines in FIG. 1) and 6', and then heated. Place in phosphoric acid. Then, since the laminated portion is as thick as 6000 to 9000 Å, if the amorphous silicon layer 6' is as thin as 1000 to 2000 Å, the amorphous silicon layer 6' will break at the stepped portion 7 of the laminated portion. Since a part or all of the side surface of the layer 5' is exposed, the thin film layer 5' made of aluminum is dissolved, and at the same time, the amorphous silicon layer containing impurities on the thin film layer 5' is also removed and becomes a gate electrode. The first metal layer 4' is exposed.
その後全面に例えば窒化シリコンよりなる第2
の絶縁層8を被着し、非晶質シリコン層6′およ
びゲート金属層4′上に開口部9および10を形
成し、前記開口部9,10を介して例えばアルミ
ニウムよりなるソース・ドレイン配線11,12
およびゲート取出配線13を形成してMISトラン
ジスタが完了する。不純物を含まない第1の非晶
質シリコン層2′上に形成された不純物を含む第
2の非晶質シリコン層6′がソース・ドレイン1
4,15を構成するのは言うまでもない。 Thereafter, the entire surface is covered with a second layer made of silicon nitride, for example.
An insulating layer 8 is deposited, openings 9 and 10 are formed on the amorphous silicon layer 6' and the gate metal layer 4', and source/drain wiring made of, for example, aluminum is formed through the openings 9 and 10. 11,12
Then, the gate lead wiring 13 is formed to complete the MIS transistor. The second amorphous silicon layer 6' containing impurities formed on the first amorphous silicon layer 2' containing no impurities serves as the source/drain 1.
Needless to say, it constitutes 4 and 15.
第1,第2図に示されたMISトランジスタは単
結晶シリコンMOSトランジスタの多くの場合と
同様にソース・ドレインとゲート自己整合的に形
成されている。すなわちゲート金属層4′の端部
とソース・ドレイン14,15の端部が同一直線
上にあつて、それらの間には平面的な重なりが全
くない。これはソース・ドレインが不純物を含む
非晶質シリコンよりなり、しかもその被着方法が
ゲートパターンを利用したリフトオフによつてな
されるからである。このためゲート・ソースある
いはゲート・ドレイン間の静電容量は自己整合形
でない場合に比べると1/10〜1/100にまで低下し、
パルス動作させる場合の制約が著しく緩和される
とともに、第2の絶縁層8の存在によつてチヤネ
ル部が外気と遮断されているために信頼性も優れ
ているなどの長所がある。 The MIS transistor shown in FIGS. 1 and 2 is formed in a self-aligned manner with the source/drain and gate, as in most single-crystal silicon MOS transistors. That is, the end of the gate metal layer 4' and the end of the source/drain 14, 15 are on the same straight line, and there is no planar overlap between them. This is because the source and drain are made of amorphous silicon containing impurities, and the deposition method is lift-off using a gate pattern. Therefore, the capacitance between the gate and source or between the gate and drain is reduced to 1/10 to 1/100 compared to a non-self-aligned type.
It has the advantage that constraints on pulse operation are significantly relaxed, and reliability is also excellent because the channel portion is isolated from the outside air due to the presence of the second insulating layer 8.
しかしなから非晶質シリコン層とゲート絶縁層
を連続して形成せねばならぬことと、ゲートパタ
ーンを利用したリフトオフを採用するために次に
述べるような制約を受ける。第2図e,fは第1
図のB−B′線およびC−C′線上の断面図で、ゲー
ト金属層4′と絶縁性基板1との間に不純物を含
まない非晶質シリコン層2′とゲート絶縁層3′が
存在している。したがつて第2図f,すなわちソ
ース配線11とゲート金属層4′との交差点で非
晶質シリコン層2′,ゲート絶縁層3′およびゲー
ト金属層4′よりなる積層部の段差が大きくなつ
て第2の絶縁層8のカバレージが悪くなり、ソー
ス配線11が段切れを生じたり、ソース配線11
とゲート金属層4′との絶縁低下を招く恐れがあ
る。第2の絶縁層8を厚くすることによりカバレ
ージの改善を計ろうとすれば、第2図eすなわち
開口部10を介してゲート金属層4′へゲート取
出配線13を接続する取出部で開口部10の段差
が大きくなつてゲート配線13が段切れを生じる
不都合が生じるので結局はゲート配線13も厚く
せねばならなくなり、微細加工が困難となる。 However, since the amorphous silicon layer and the gate insulating layer must be formed continuously, and lift-off using the gate pattern is adopted, the following restrictions are imposed. Figure 2 e and f are the first
In the cross-sectional views taken along the lines B-B' and C-C' in the figure, an amorphous silicon layer 2' containing no impurities and a gate insulating layer 3' are formed between the gate metal layer 4' and the insulating substrate 1. Existing. Therefore, as shown in FIG. 2f, at the intersection of the source wiring 11 and the gate metal layer 4', the step of the stacked layer consisting of the amorphous silicon layer 2', the gate insulating layer 3', and the gate metal layer 4' becomes large. As a result, the coverage of the second insulating layer 8 deteriorates, and the source wiring 11 may be broken or the source wiring 11 may be broken.
There is a possibility that the insulation between the gate metal layer 4' and the gate metal layer 4' will deteriorate. If an attempt is made to improve the coverage by increasing the thickness of the second insulating layer 8, the opening 10 will be Since the difference in level becomes large and the gate wiring 13 is inconveniently broken, the gate wiring 13 must be made thicker, which makes microfabrication difficult.
また上記MISトランジスタではソース・ドレイ
ン配線が露出しているので液晶やELと組み合わ
せて用いる場合にはそれらとの分離のための新た
な絶縁層の導入が必要である。少なくとも映像信
号線を兼ねるソース配線11だけは絶縁層で絶縁
しておかないとソース配線11が液晶またはEL
を直接駆動してしまうのでマトリクス表示が不能
になる。そして新たな絶縁層の被着にあたつてソ
ース・ドレイン配線11,12が厚いとやはりカ
バレージに起因する諸問題が生じることは明白で
ある。 Furthermore, in the MIS transistor, the source/drain wiring is exposed, so when used in combination with a liquid crystal or EL, it is necessary to introduce a new insulating layer to separate it from them. At least the source wiring 11, which also serves as the video signal line, must be insulated with an insulating layer, otherwise the source wiring 11 will be LCD or EL.
Since it drives directly, matrix display becomes impossible. It is clear that when a new insulating layer is deposited, if the source/drain wirings 11 and 12 are thick, various problems due to coverage will occur.
発明の目的
本発明はかかる状況に鑑みなされたもので、半
導体スイツチ素子を2次元のマトリスクに多数配
置し、液晶あるいはELと組み合わせて画像表示
装置を構成する半導体装置等において、絵素数と
同等数以上の交差点において良好な多層配線を形
成するとともに絵素部を形成するのに適した絶縁
層を有する半導体装置を提供することを目的とす
る。Purpose of the Invention The present invention has been made in view of the above situation, and it is possible to arrange a large number of semiconductor switch elements in a two-dimensional matrix and use the same number of picture elements in a semiconductor device, etc. that constitutes an image display device in combination with a liquid crystal or EL. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device having an insulating layer suitable for forming a picture element portion while forming a good multilayer wiring at the above-mentioned intersections.
発明の構成
本発明のMIS型トランジスタは、絶縁性基板上
にソース・ドレイン配線となる第1の金属層が形
成され、第1の絶縁層を介して絶縁性基板上にシ
リコンを主成分とする島状の第1の非単結晶半導
体層が被着され、第1の非単結晶半導体層上の一
部には第2の絶縁層とゲート電極となる第2の金
属層よりなる積層部が形成され、第1の非単結晶
半導体層上の第2の絶縁層以外の領域と第1の絶
縁層に形成された開口部を介して第1の金属層と
を接続するように形成されたシリコンを主成分と
しドナまたはアクセプタとなる不純物を含む第2
の非単結晶半導体層をソース・ドレインとし、全
面に被着された第3の絶縁層上に第3の金属層が
形成されていることを特徴とするもので、以下図
面とともに本発明の実施例について説明する。な
お同一機能の各部については第1図,第2図と同
じ番号を付す。Structure of the Invention In the MIS type transistor of the present invention, a first metal layer serving as source/drain wiring is formed on an insulating substrate, and a metal layer mainly composed of silicon is formed on the insulating substrate via the first insulating layer. An island-shaped first non-single crystal semiconductor layer is deposited, and a laminated portion consisting of a second insulating layer and a second metal layer serving as a gate electrode is formed on a portion of the first non-single crystal semiconductor layer. formed so as to connect a region other than the second insulating layer on the first non-single crystal semiconductor layer and the first metal layer through an opening formed in the first insulating layer. A secondary material whose main component is silicon and contains impurities that serve as donors or acceptors.
The invention is characterized in that the non-single-crystal semiconductor layer is used as a source and drain, and a third metal layer is formed on a third insulating layer deposited on the entire surface. Let's discuss an example. Note that parts with the same functions are given the same numbers as in Figures 1 and 2.
実施例の説明
第3図は本発明の実施例による半導体装置の平
面図を示し、第4図a〜dは同じく第3図のA−
A′線上の製造工程断面図であり、製造工程は以
下に述べる通りである。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS FIG. 3 shows a plan view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and FIGS.
It is a sectional view of the manufacturing process along the line A', and the manufacturing process is as described below.
まず第4図aに示すように、ガラス板1上に例
えばモリブデンよりなるソース・ドレイン配線1
1,12を形成し、その後例えば酸化シリコンよ
りなる第3の絶縁層16,不純物を含まない第1
の非晶質シリコン層2,例えば窒化シリコンより
なる前述の第1の絶縁層3,例えばモリブデンよ
りなる第1の金属層4および例えばアルミニウム
よりなる薄膜層5を全面に順次被着する。このと
き非晶質シリコン層2を大気に晒すことなく第1
の絶縁層3を被着すると好ましい結果が得られる
ことは既に述べた通りである。 First, as shown in FIG. 4a, source/drain wiring 1 made of, for example, molybdenum is placed on a glass plate 1
1 and 12, and then a third insulating layer 16 made of silicon oxide, for example, and a first insulating layer 16 that does not contain impurities.
An amorphous silicon layer 2 , the aforementioned first insulating layer 3 made of silicon nitride, for example, a first metal layer 4 made of molybdenum, for example, and a thin film layer 5 made of aluminum, for example, are successively deposited over the entire surface. At this time, the first layer is heated without exposing the amorphous silicon layer 2 to the atmosphere.
As already mentioned, favorable results can be obtained by depositing an insulating layer 3 of .
次に第4図bに示すように薄膜層5′,第1の
金属層4′および第1の絶縁層3′よりなる積層部
を形成して非晶質シリコン層2を露出した後に前
記積層部を含んだ島状の非晶質シリコン層2′を
形成し、さらに第3の絶縁層16に開口部17を
形成してソース・ドレイン配線11,12の一部
を露出する。 Next, as shown in FIG. 4b, a laminated portion consisting of a thin film layer 5', a first metal layer 4' and a first insulating layer 3' is formed to expose the amorphous silicon layer 2, and then the laminated portion is laminated. Then, an opening 17 is formed in the third insulating layer 16 to expose a part of the source/drain wirings 11 and 12.
そして第4図Cに示したように全面にドナまた
はアクセプタとなる不純物を含む第2の非晶質シ
リコン層6を被着し、島状の非晶質シリコン層
2′上と開口部17を介してソース・ドレイン配
線11,12を接続する第2の非晶質シリコン層
6′を形成する。その後、先述したように薄膜層
5′の除去とともに薄膜層5′上の第2の非晶質シ
リコン層を選択的に除去してゲート金属層4′を
露出した後に第4図d〜gに示したように例えば
窒化シリコンよりなる第2の絶縁層8を被着し、
ゲート金属層4′上の第2の絶縁層8には開口部
10を形成し、ソース配線11上には第3の絶縁
層16と第2の絶縁層8とを貫通する開口部18
を形成し、開口部10を介してゲート金属層4′
とまた開口部18を介してソース配線11と接続
する例えばアルミニウムよりなるゲート取出配線
13とソース取出配線19を形成して本発明によ
る半導体装置が完成する。なお、液晶画像表示装
置とするには、ガラス基板20上に透明電極の形
成されたものを対向させこれらの間に液晶23を
封入すればよい。第4図e,f,gは第3図の半
導体装置(基板20,電極21,液晶22を図示
せず)のB−B′,C−C′,D−D′線上の断面図
で、それぞれゲート配線取出部、ゲート配線4′
とソース配線11との交差部、ソース配線取出部
に対応している。 Then, as shown in FIG. 4C, a second amorphous silicon layer 6 containing an impurity serving as a donor or acceptor is deposited on the entire surface, and the opening 17 is formed on the island-shaped amorphous silicon layer 2'. A second amorphous silicon layer 6' is formed to connect the source/drain wirings 11 and 12 via the second amorphous silicon layer 6'. Thereafter, as described above, the thin film layer 5' is removed and the second amorphous silicon layer on the thin film layer 5' is selectively removed to expose the gate metal layer 4', as shown in FIGS. A second insulating layer 8 made of silicon nitride, for example, is deposited as shown;
An opening 10 is formed in the second insulating layer 8 on the gate metal layer 4', and an opening 18 penetrating the third insulating layer 16 and the second insulating layer 8 is formed above the source wiring 11.
, and the gate metal layer 4' is formed through the opening 10.
Furthermore, a gate lead-out wire 13 and a source lead-out wire 19 made of, for example, aluminum and connected to the source wire 11 through the opening 18 are formed to complete the semiconductor device according to the present invention. In order to obtain a liquid crystal image display device, glass substrates 20 on which transparent electrodes are formed may be placed facing each other, and liquid crystal 23 may be sealed between them. 4e, f, and g are cross-sectional views of the semiconductor device of FIG. 3 (substrate 20, electrode 21, and liquid crystal 22 are not shown) along lines B-B', CC', and D-D', Gate wiring extraction part and gate wiring 4' respectively
This corresponds to the intersection between the source wire 11 and the source wire 11, and the source wire extraction portion.
第2図fと第4図fとの比較からも分るように
第2図では下地に第1の非晶質シリコン層2′と
第1の絶縁層3′を有し、等価的に膜厚の大きく
なつたゲート配線層4′上に第2の絶縁層8を介
してソース配線11そ形成されていたのに対し
て、本発明では第3の絶縁層16によつて絶縁さ
れた膜厚1000〜1500Åの薄いソース配線11が第
1の非晶質シリコン層2′と第1の絶縁層3′を介
してゲート配線層4′の下を通過する構成になつ
ているために、多層配線の交差部における実効的
な段差が減少している。この結果、多層配線の交
差部における段切れは皆無となり、絶縁耐圧も著
しく向上した。 As can be seen from the comparison between FIG. 2 f and FIG. 4 f, in FIG. Whereas the source wiring 11 was formed on the thicker gate wiring layer 4' with the second insulating layer 8 interposed therebetween, in the present invention, a film insulated by the third insulating layer 16 is formed. Since the thin source wiring 11 with a thickness of 1000 to 1500 Å passes under the gate wiring layer 4' via the first amorphous silicon layer 2' and the first insulating layer 3', multilayer The effective level difference at wiring intersections is reduced. As a result, there are no disconnections at the intersections of the multilayer wiring, and the dielectric strength is significantly improved.
第2図eと第4図eとの比較ではゲート配線取
出部の改善はなく、第4図gのソース配線取出部
では第3の絶縁層16と第2の絶縁層8を貫通す
る開口部18を介してソース取出配線19を形成
せねばならず、開口部18の段差での段切れが生
じ易いことが分る。しかしながら画像表示装置を
構成する半導体装置において微細加工が必要され
るのは絵素部だけであり、ゲート配線取出部とソ
ース配線取出部は絵素ピツチ毎に1つあれば十分
なのであるから加工精度はずい分緩くなる。した
がつてゲート取出配線13とソース取出配線19
は膜厚が厚くても支障はない。映像信号と走査信
号を外部から例えばワイアボンドなどを供給する
のであれば、開口部10,18の段差部で段切れ
を生じていても何ら問題とはならない。 Comparing FIG. 2e and FIG. 4e, there is no improvement in the gate wiring lead-out part, and in the source wire lead-out part in FIG. It can be seen that the source lead-out wiring 19 must be formed through the opening 18, and that step breakage is likely to occur at the step of the opening 18. However, in a semiconductor device that constitutes an image display device, only the pixel portion requires microfabrication, and it is sufficient to have one gate wiring extraction portion and one source wiring extraction portion for each pixel pitch, so the processing accuracy is It becomes much looser. Therefore, the gate lead-out wiring 13 and the source lead-out wiring 19
There is no problem even if the film is thick. If the video signal and the scanning signal are supplied from the outside, for example, by wire bonding, there will be no problem even if a step break occurs at the step portions of the openings 10 and 18.
これらの特徴は画像表示装置を構成する半導体
装置に固有のもので、従来例のようにソース・ド
レイン配線11,12をゲート取出配線13と同
時に形成する構成では実現できないことが分る。 It can be seen that these characteristics are unique to the semiconductor device constituting the image display device, and cannot be realized with a configuration in which the source/drain wirings 11 and 12 are formed simultaneously with the gate lead wiring 13 as in the conventional example.
本発明による半導体装置では絵素部は第2の絶
縁層8によつて保護されているので、例えは液晶
を配向処理として布による研磨を施しても金属粉
の発生に伴なう損傷は皆無であり、また薬剤や加
熱による化学反応も一切生じないのでEL素子な
どを被着する場合も極めて有利であるなどの優れ
た効果が得られた。またMISトランジスタが自己
整合型になつていることは言うまでもなかろう。 In the semiconductor device according to the present invention, the pixel portion is protected by the second insulating layer 8, so even if the liquid crystal is aligned and polished with a cloth, there will be no damage caused by the generation of metal powder. Moreover, since no chemical reaction occurs due to chemicals or heating, excellent effects were obtained, such as being extremely advantageous when attaching EL elements and the like. It goes without saying that MIS transistors are now self-aligned.
なお、本発明においては、単結晶シリコン以外
のシリコン材料、すなわち微結晶化シリコンや多
結晶シリコンにも通用可能である。 Note that the present invention can also be applied to silicon materials other than single crystal silicon, ie, microcrystalline silicon and polycrystalline silicon.
発明の効果
以上のように本発明は、多層配線の交差部にお
ける実効的な段差が減少し、段切れを防止でき、
絶縁耐圧も著しく向上するとともに、表面の損傷
等を受けにくい画像表示等に好適な半導体装置を
得ることができる。Effects of the Invention As described above, the present invention reduces the effective step difference at the intersection of multilayer wiring, prevents step breakage, and
It is possible to obtain a semiconductor device suitable for image display, etc., which has a significantly improved dielectric strength voltage and is less susceptible to surface damage.
第1図は従来の構成によるMIS型トランジスタ
の概略平面図、第2図a〜dは第1図のトランジ
スタのA−A′線上の製造工程断面図、第2図e,
fは第1図のB−B′,C−C′線上の断面図、第3
図は本発明の一実施例による半導体装置の概略平
面図、第4図a〜dは第3図の半導体装置のA−
A′線上の製造工程断面図で同dは液晶表示装置
の部分断面図、第4図e〜gは第3図のB−B′,
C−C′,D−D′線上の表示装置としたときの断面
図である。
1……絶縁性基板、2,2′……第1の非単結
晶半導層、3,3′……第1の絶縁層、4,4′…
…ゲート金属層、6,6′……第2の非単結晶半
導体層、8……第2の絶縁層、11,12……ソ
ース・ドレイン配線、13……ゲート取出配線、
14,15……ソース・ドレイン配線、16……
第3の絶縁層、18……ソース取出配線。
FIG. 1 is a schematic plan view of an MIS transistor with a conventional configuration, FIGS. 2 a to d are cross-sectional views of the manufacturing process along line A-A' of the transistor in FIG.
f is a sectional view on line B-B', C-C' in Figure 1,
The figure is a schematic plan view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4a to 4d are A-A of the semiconductor device of FIG.
A cross-sectional view of the manufacturing process along the line A', d is a partial cross-sectional view of the liquid crystal display device, Figures 4 e to g are B-B' in Figure 3,
FIG. 3 is a cross-sectional view of the display device taken along lines C-C' and D-D'. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Insulating substrate, 2, 2'... First non-single crystal semiconductor layer, 3, 3'... First insulating layer, 4, 4'...
...Gate metal layer, 6, 6'... Second non-single crystal semiconductor layer, 8... Second insulating layer, 11, 12... Source/drain wiring, 13... Gate extraction wiring,
14, 15... Source/drain wiring, 16...
Third insulating layer, 18...source extraction wiring.
Claims (1)
第1の金属層が形成され、第1の絶縁層を介して
前記絶縁性基板上にシリコンを主成分とする島状
の第1の非単結晶半導体層が被着され、前記第1
の非単結晶半導体層上の一部には第2の絶縁層と
ゲート電極となる第2の金属層よりなる積層部が
形成され、前記第1の非単結晶半導体層上の前記
第2の絶縁層以外の領域と前記第1の絶縁層に形
成された開口部を介して前記第1の金属層とを接
続するように形成されたシリコンを主成分としド
ナまたはアクセプタとなる不純物を含む第2の非
単結晶半導体層をソース・ドレインとし、全面に
被着された第3の絶縁層上に第3の金属層が形成
されていることを特徴とする半導体装置。 2 絶縁性基板上にソース・ドレイン配線となる
第1の金属層を選択的に形成する工程と、全面に
第1の絶縁層、シリコンを主成分とする第1の非
単結晶半導体層、第2の絶縁層、第2の金属層、
前記第2の金属層及び不純物を含む第2の非単結
晶半導体層と食刻剤の異なる薄膜層を順次形成す
る工程と、前記薄膜層と第2の金属層と第2の絶
縁層よりなる積層部を選択的に形成する工程と、
前記第1の非単結晶半導体層を島状に形成する工
程と、前記第1の絶縁層に開口部を形成して前記
第1の金属層の一部を露出する工程と、シリコン
を主成分としドナまたはアクセプタとなる不純物
を含む第2の非単結晶半導体層を全面に形成する
工程と、前記島状の第1の非単結晶半導体層上と
前記第1の金属層を接続する前記第2の非単結晶
半導体層を選択的に残す工程と、前記薄膜層の除
去とともに薄膜層上の第2の非単結晶半導体層を
選択的に除去する工程と、全面に第3の絶縁層を
被着する工程と、前記第2の金属層上の第3の絶
縁層と前記第1の金属層上の第1および第3の絶
縁層とに開口部を形成する工程と、前記開口部を
介して前記第1又は第2の金属層に接続される第
3の金属層を前記第3の絶縁層上に選択的に形成
する工程とを有する半導体装置の製造方法。 3 第1の非単結晶半導体層が大気に晒されるこ
となく第2の絶縁層が連続的に形成されることを
特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の半導体
装置の製造方法。[Claims] 1. A first metal layer serving as source/drain wiring is formed on an insulating substrate, and an island-shaped metal layer mainly composed of silicon is formed on the insulating substrate via the first insulating layer. a first non-monocrystalline semiconductor layer is deposited;
A laminated portion consisting of a second insulating layer and a second metal layer serving as a gate electrode is formed on a part of the non-single-crystal semiconductor layer of the second non-single-crystal semiconductor layer. A first metal layer containing silicon as a main component and containing an impurity serving as a donor or acceptor is formed so as to connect a region other than the insulating layer with the first metal layer through an opening formed in the first insulating layer. 1. A semiconductor device characterized in that a second non-single crystal semiconductor layer serves as a source and a drain, and a third metal layer is formed on a third insulating layer deposited over the entire surface. 2. A step of selectively forming a first metal layer to serve as source/drain wiring on an insulating substrate, and a step of forming a first insulating layer, a first non-single crystal semiconductor layer mainly composed of silicon, and a first metal layer on the entire surface. 2 insulating layer, a second metal layer,
a step of sequentially forming the second metal layer, the second non-single-crystal semiconductor layer containing impurities, and a thin film layer using a different etching agent; selectively forming a laminated portion;
forming the first non-single crystal semiconductor layer in an island shape; forming an opening in the first insulating layer to expose a part of the first metal layer; a step of forming a second non-single crystal semiconductor layer containing an impurity as a donor or an acceptor over the entire surface; and a step of connecting the island-shaped first non-single crystal semiconductor layer and the first metal layer. a step of selectively leaving the second non-single crystal semiconductor layer; a step of selectively removing the second non-single crystal semiconductor layer on the thin film layer along with the removal of the thin film layer; and a step of selectively removing the second non-single crystal semiconductor layer on the thin film layer; forming an opening in a third insulating layer on the second metal layer and first and third insulating layers on the first metal layer; A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the step of selectively forming a third metal layer on the third insulating layer to be connected to the first or second metal layer via the third metal layer. 3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the second insulating layer is continuously formed without exposing the first non-single crystal semiconductor layer to the atmosphere.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57129353A JPS5919376A (en) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57129353A JPS5919376A (en) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5919376A JPS5919376A (en) | 1984-01-31 |
| JPH0441492B2 true JPH0441492B2 (en) | 1992-07-08 |
Family
ID=15007498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57129353A Granted JPS5919376A (en) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5919376A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2558215B2 (en) * | 1993-10-05 | 1996-11-27 | 株式会社山田ドビー | Transfer device of press machine |
-
1982
- 1982-07-23 JP JP57129353A patent/JPS5919376A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5919376A (en) | 1984-01-31 |
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