JPH0454980B2 - - Google Patents

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JPH0454980B2
JPH0454980B2 JP58106798A JP10679883A JPH0454980B2 JP H0454980 B2 JPH0454980 B2 JP H0454980B2 JP 58106798 A JP58106798 A JP 58106798A JP 10679883 A JP10679883 A JP 10679883A JP H0454980 B2 JPH0454980 B2 JP H0454980B2
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resistor
metal layer
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Koichi Seki
Hideaki Yamamoto
Tooru Umaji
Toshihisa Tsukada
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D1/00Resistors, capacitors or inductors
    • H10D1/40Resistors
    • H10D1/47Resistors having no potential barriers
    • 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]
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    • H10D30/6729Thin-film transistors [TFT] characterised by the electrodes
    • H10D30/6737Thin-film transistors [TFT] characterised by the electrodes characterised by the electrode materials
    • HELECTRICITY
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    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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    • H10D30/6741Group IV materials, e.g. germanium or silicon carbide
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    • H10D86/00Integrated devices formed in or on insulating or conducting substrates, e.g. formed in silicon-on-insulator [SOI] substrates or on stainless steel or glass substrates
    • H10D86/01Manufacture or treatment
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10Integrated devices
    • H10F39/12Image sensors
    • H10F39/18Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors

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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 この発明は非晶質水素化シリコン膜を使用した
薄膜回路素子、たとえばフアクシミリ用マトリツ
クス駆動方式ラインセンサに関するものである。
〔発明の背景〕
第1図は上記ラインセンサの等価回路図であ
る。図において1はホトダイオード、2は分離ダ
イオード、3は端子、4は静電気破壊防止用回
路、5は回路4のダイオード、6は回路4の抵抗
である。
このラインセンサにおいては、回路4の抵抗値
は10kΩ程度と比較的高い値が必要である。この
ため、配線材料として比較的高抵抗な導体材料た
とえばCrなどを用いたとしても、面抵抗が5Ω/
□であり、幅10μm、長さ20mmという長い配線が
必要となつて、現実的ではない。一方、高抵抗材
料たとえばサーメツトなどを使用したときには、
抵抗6を製作するための工程が必要となり、製造
コストの上昇を招くという欠点がある。
〔発明の目的〕
この発明は上述の問題点を解決するためになさ
れたもので、工程数を増加させることなく、抵抗
値が大きくかつ面積の小さい抵抗を作ることがで
きる薄膜回路素子を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
この目的を達成するため、この発明においては
非晶質水素化シリコン膜上に金属層を設け、つい
でその金属層を除去して形成した、上記非晶質水
素化シリコン膜上の反応層を抵抗として用いる。
すなわち、非晶質水素化シリコン膜上にCr、Ni、
Ti、V、W、Pt、Mo、Ta等の金属層を設け、
ついで金属層を除去すると、非晶質水素化シリコ
ン膜上に一見透明な反応層が形成されるが、この
反応層を抵抗として用いる。
〔発明の実施例〕
実施例 1 第2図はこの発明に係るフアクシミリ用マトリ
ツクス駆動方式ラインセンサの静電気破壊防止用
回路の平面図、第3図は第2図のA−A断面図、
第4図は第2図のB−B断面図、第5図は第2図
のC−C断面図である。図において7はガラス基
板、8はCrからなる下部電極、9は非晶質水素
化シリコン膜、10はSiO2からなる絶縁膜、1
1は絶縁膜10に設けられたコンタクトホール、
12は上層配線で、上層配線12はCr膜12a
とAl膜12bとからなる。14は非晶質水素化
シリコン膜9上に形成された反応層で、反応層1
4は非晶質水素化シリコン膜9上に上層配線12
のCr膜12aを設け、ついでCr膜12aを除去
して形成したものすなわち非晶質水素化シリコン
と金属との反応により生じたものであり、反応層
14は現時点では十分に解析されていないが、反
応層14のラマンスペクトラはシリサイド
(CrSi2)のラマンスペクトラムと相違し、反応層
14は抵抗6として用いられ。
つぎに、この静電気破壊防止用回路を製造する
方法について説明する。まず、ガラス基板7上に
Crを蒸着したのち、ホトエツチングして、下部
電極8を形成する。つぎに、CVD法により非晶
質水素化シリコンを堆積し、CF4ガスを用いたプ
ラズマエツチング法によりパターン化して、非晶
質水素化シリコン膜9を設ける。ついで、スパツ
タ法により絶縁膜10を堆積したのち、ホトエツ
チング法によりコンタクトホール11を形成す
る。つぎに、ガラス基板7の温度を50〜200℃に
して、蒸着法によりCr膜12aを堆積したのち、
Al膜12bを堆積する。ついで、ホトエツチン
グ法によりパターン化して、上層配線12を形成
する。この場合、Alのエツチング液としてリン
酸と酢酸の混合溶液を使用し、Crのエツチング
液として硝酸第2セリウムアンモニウムの水溶液
(450g/)を使用した。この結果、非晶質水素
化シリコン膜9上に反応層14が形成され、反応
層14の面抵抗は約10kΩ/□である。
なお、反応層14はホトダイオード1の透明電
極としても使用できる。また、抵抗6はホトダイ
オード1と端子3との間もしくは分離ダイオード
2と端子3との間であればどこに設けてもよい。
実施例 2 第6図はこの発明に係る薄膜トランジスタを示
す断面図である。図において15はガラス基板、
16はCrからなる下部ゲート電極、17はSi3N4
からなるゲート絶縁膜、18は非晶質水素化シリ
コンからなる能動層、19は下層がCrで、上層
がAlの2層金属膜(ソース、ドレインおよび配
線)、20は非晶質水素化シリコンからなる能動
層18上に形成された反応層で、反応層20は能
動層18上に2層金属膜19の下層のCrを設け、
ついでCrを除去して形成したもので、負荷抵抗
として用いられる。21はパツシベーシヨン膜、
22は遮光層である。
つぎに、この薄膜トランジスタを製造する方法
について説明する。まず、ガラス基板15上に
Crを蒸着したのち、ホトエツチングにより下部
ゲート電極16を形成する。つぎに、SiH4
NH3、N2ガスの混合気体を用いたプラズマCVD
法により、Si3N4を堆積したのち、ガスをSiH4
スに切換えて、不純物を意図的には添付しない非
晶質水素化シリコン膜を堆積する。ついで、CF4
ガスを用いたプラズマエツチング法によりパター
ン化して、ゲート絶縁膜17および能動層18を
形成する。つぎに、ガラス基板15の温度を50〜
200℃にして、Crを蒸着したのち、Alを蒸着し、
ホトエツチングで加工することにより2層金属膜
19を形成する。このとき、非晶質水素化シリコ
ンからなる能動層18上に2層金属膜19の下層
のCrとの反応層20が形成される。なお、この
ままでは部分23にも反応層が形成されているの
で、弗硝酸系水溶液で部分23の反応層をエツチ
ング除去する。最後に、パツシベーシヨン膜21
を形成したのち、遮光層22を形成する。
ところで、第6図に示す薄膜トランジスタにお
いては、不純物をドープしない非晶質水素化シリ
コンからなる能動層18と2層金属膜19(下層
のCr)とを直接接触させたが、第7図に示すよ
うに、能動層18と2層金属膜19との間にn形
の非晶質水素化シリコン層24を設ければ、2層
金属膜19の接触を良好とすることができる。ま
た、部分23の余分な反応層を除去する代わり
に、部分23にあらかじめ絶縁膜を形成しておい
てもよい。さらに、本実施例では1個の薄膜トラ
ンジスタについて述べたが、複数個のトランジス
タを集積化した複合回路の中における抵抗として
反応層を用いうることはもちろんであり、その効
果はとくに大きい。
なお、上述実施例においては、ラインセンサの
静電気破壊防止用回路、薄膜トランジスタについ
て説明したが、他の薄膜回路素子にこの発明を適
用しうることは当然である。さらに、上述実施例
においては、非晶質水素化シリコン膜上にCrを
設けたが、金属層としてはCr、Ni、Ti、V、W、
Pt、Mo、Ta等の単体ばかりではなく、それらの
相互の混合物、合金あるいはCr−Al、Cr−Ni、
Cr−Ni−Al等上記金属を含有する金属層を用い
ることができる。また、金属層の厚さは通常300
〜2000Å、より好ましくは500〜2000Åとするの
が望ましく、金属層の厚さが小さすぎると均一性
に劣り、一方金属層の厚さが大きすぎても特に利
点はない。さらに、上述実施例においては、Cr
を蒸着するとき、ガラス基板7,15の温度を50
〜200℃にしたが、金属層を形成した後に加熱処
理を行なつてもよい。この場合、加熱処理温度は
100〜250℃とするのが好ましく、とくに250℃以
上になると非晶質水素化シリコンの変質が始まる
ので好ましくない。また、加熱処理時間は加熱処
理温度にもよるが20分〜1時間程度でよく、あま
り長時間加熱処理しても特に利点はない。さら
に、非晶質水素化シリコン膜上に金属層を設ける
直前に、非晶質水素化シリコン膜の表面を除去
し、いわゆる表面酸化膜と思われる層を取除け
ば、特に加熱処理を行なわなくとも、金属蒸着源
からの加熱によつて試料が60〜70℃に加熱され、
反応層が形成される。また、非晶質水素化シリコ
ン膜としてはその導電形がp形、i形、n形のい
ずれでもよく、もちろんP、B、N、C、Oある
いはGe形の不純物を含有していてもよい。さら
に、金属層としてCr、Ni、Ti、Ta、Moを用い
たときには、これらの金属はSiO2等のガラスと
の接着性が良好であるから、たとえばAl、Au等
の比較的接着性が弱いが、低抵抗な電極、配線材
料の下層に金属層を配置することにより、これら
の電極、配線材料の信頼性を向上させることが可
能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明に係る薄膜回路
素子においては、非晶質水素化シリコン膜上に電
極、配線材料の金属層を設け、その金属層のパタ
ーン化のためのエツチングを行なうと同時に、非
晶質水素化シリコン膜上の金属層を除去すれば、
反応層が形成され、その反応層を抵抗として用い
るから、工程数を増加させることなく抵抗を作る
ことができ、また反応層の面抵抗は大きいから、
抵抗値が大きくかつ面積の小さい抵抗を得ること
が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図はフアクシミリ用マトリツクス駆動方式
ラインセンサの等価回路図、第2図はこの発明に
係るフアクシミリ用マトリツクス駆動方式ライン
センサの静電気破壊防止用回路の平面図、第3図
は第2図のA−A断面図、第4図は第2図のB−
B断面図、第5図は第2図のC−C断面図、第6
図、第7図はそれぞれこの発明に係る薄膜トラン
ジスタを示す断面図である。 4……静電気破壊防止用回路、5……ダイオー
ド、6……抵抗、7……ガラス基板、9……非晶
質水素化シリコン膜、12……上層配線、12a
……Cr膜、12b……Al膜、14……反応層、
18……能動層、19……2層金属膜、20……
反応層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 非晶質水素化シリコン膜を使用した薄膜回路
    素子において、上記非晶質水素化シリコン膜上に
    金属層を設け、ついでエツチングにより金属層を
    除去して上記非晶質水素化シリコン膜上に形成し
    た、非晶質水素化シリコンと金属との反応により
    生じた反応層を抵抗として用いたことを特徴とす
    る薄膜回路素子。 2 上記薄膜回路素子が非晶質水素化シリコン膜
    を使つたダイオードを有し、上記金属層が上記ダ
    イオード上に形成された金属層であり、上記抵抗
    が静電気破壊防止用回路の抵抗であることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の薄膜回路素
    子。
JP58106798A 1983-06-16 1983-06-16 薄膜回路素子 Granted JPS59232456A (ja)

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JP58106798A JPS59232456A (ja) 1983-06-16 1983-06-16 薄膜回路素子
FR8409381A FR2548452B1 (fr) 1983-06-16 1984-06-15 Dispositif a couche mince, notamment transistor
US06/621,683 US4618873A (en) 1983-06-16 1984-06-18 Thin film device

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