JPH0713201A - 電子装置の製造方法 - Google Patents
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- JPH0713201A JPH0713201A JP31037193A JP31037193A JPH0713201A JP H0713201 A JPH0713201 A JP H0713201A JP 31037193 A JP31037193 A JP 31037193A JP 31037193 A JP31037193 A JP 31037193A JP H0713201 A JPH0713201 A JP H0713201A
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Abstract
たは細条の長さに沿って種々の箇所に用いられ、何ら余
分の処理ステップを必要とすることなくイオン注入工程
用の放電経路を形成する他の配列を提供する。 【構成】駆動回路を有する液晶表示装置および他の大面
積電子装置の製造に当たり、細条9や薄膜パターン12
の他の部分がトランジスタ15を形成し、且つ細条9を
イオン注入行程中放電損傷し得るようになる。この損傷
は余分の処理行程を必要とすることのない放電経路10
を設け、この放電経路10を製造された装置に保持する
ことができる。この放電経路はその長さに沿って一連の
放電ギャップ20を有し、これにより放電経路の順次の
薄膜領域10,9を分離すると共に装置の通常の作動に
対する電気絶縁を形成する。しかし、イオン注入中放電
経路の分離された順次の領域10,9間の放電ギャップ
20に電荷漏洩が生じ、パターン12から連続して制御
された放電が得られるようにする。
Description
子および細条を有する電子装置(例えば集積駆動回路を
有する液晶表示装置)を製造する方法、特に電子装置の
製造時のイオン注入行程中薄膜細条の荷電による問題に
対する保護を行う手段を設けることに関するものであ
る。また、本発明はかかる方法により製造された電子装
置に関するものである。
CD)その他多くの大面積電子装置、例えばROM(リ
ードオンリメモリ)および他のデータ蓄積装置並びに種
々の像センサの製造に用いられている。かかる装置は絶
縁基板(例えば高価なガラスまたはプラスチック材料)
を有し、その上に薄膜回路素子のパターンを次の行程、
即ち、基板上に種々の材料(例えば絶縁体、半導体、半
絶縁体、金属)の薄膜を堆積し、これら薄膜を所望の形
状のパターンにエッチングする行程によって形成する。
斯様にして、導電細条および種々の能動回路素子、例え
ば薄膜多結晶シリコントランジスタを形成する。ある製
造方法にも少なくとも1つの薄膜の区域にイオンを注入
して薄膜の導電特性を変更して例えばかかるトランジス
タのソースまたはドレインあるいはゲート領域をドープ
する1つ以上の行程が含まれている。上述したLCDそ
の他の装置には回路素子を例えばスイッチ素子のマトリ
ックスおよびこのマトリックスを駆動する1つ以上の駆
動回路を形成するように配列することができる。
載されている。1群の薄膜並列細条は回路素子のパター
ンの1部分を構成し、これらをイオン注入行程前に基板
に設けている。また、イオン注入行程前に基板に設けら
れた薄膜パターンの1部分を細条群内から基板の周辺に
向かって外側に延在する放電経路とするものとする。こ
の放電経路はイオン注入中細条の荷電を軽減するための
ものであり、前記特開昭60-251,665号公報に記載されて
いる特定の問題は薄膜トランジスタのゲート絶縁薄膜の
誘電体破壊を防止せんとするものである。
号公報には放電経路および細条群を同一の薄膜からの単
一連続導体パターンとして形成し、これにより細条を相
互接続し、従って短絡する。これら細条によって電子装
置のトランジスタに対するゲートラインを構成する。イ
オン注入行程後放電経路を構成するこれら相互接続の区
域をエッチング除去することによってゲートラインを相
互に分離する。エッチング除去すべき区域は並列ゲート
細条間のスペースに対し整列する必要のあるマスクによ
って画成する。この次のマスク整列の要求は、ゲート細
条自体がその縁部をエッチング除去する必要がなく、且
つ製造処理からの良好な装置の歩留まりを低減する必要
のない場合に、隣接細条間の比較的広いスペースが存在
する区域に前記特開昭60-251,665号公報に記載の放電経
路を位置決めする必要がある。
留まりを充分に減少せしめることなく次のマスク整列お
よびエッチング工程を実行させるには不充分な箇所に放
電経路を設ける必要がある場合がしばしばあることを確
かめた。また、大面積基板(例えばほぼ100cm2 以
上)を有し、且つ下側の薄膜および/または基板自体の
絶縁特性のため、イオン注入中荷電問題を適宜考慮して
能動回路素子(例えば薄膜トランジスタのゲート絶縁
体)の誘電体破壊の代わりに、または誘電体破壊だけで
なく、薄膜パターンの1部分(および特にその長さの1
部分上の平行細条)を発生する厳しい放電によって吹き
去るようにする。かかる放電および発生する細条損傷は
絶縁薄膜および/または基板の大きな露出区域の近くで
特に厳しくなる。かかる理由で多くの装置の製造時能動
回路素子に隣接する他の箇所にイオン注入による放電経
路を設けるとともに例えば僅かに離間された平行細条の
長さに沿って種々の箇所からかかる放電経路を設ける必
要があることをも確かめた。
とともにおよび/または細条の長さに沿って種々の箇所
に用いられ、何ら余分の処理ステップ、例えばイオン注
入後これら細条を分離する次のエッチング工程を必要と
することなくイオン注入工程用の放電経路を形成する他
の配列を提供せんとするにある。
る電子装置を製造するに当たり、絶縁基板上に種々の材
料の薄膜を堆積し、この薄膜を所望のパターンにエッチ
ングし、前記薄膜の少なくとも1つの区域にイオンを注
入することにより前記絶縁基板に薄膜回路素子を形成
し、一方前記イオン注入工程前に前記基板に1群の細条
および放電経路を具える薄膜パターンを設け、この放電
経路はこれを前記群内から前記基板の周辺に向かって外
方に延在させるとともにイオン注入中前記細条の荷電を
緩和するようにした電子装置の製造方法において、前記
薄膜パターンは前記放電経路の長さに沿ってこの放電経
路の順次の薄膜領域を分離する一連の放電ギャップを設
け、この放電ギャップの両端間で前記イオン注入工程中
前記放電経路の個別の順次の領域間に電荷漏洩を生ぜし
め、前記群の細条を前記放電経路の隣接領域から個別の
放電ギャップにより分離するようにしたことを特徴とす
る。
条は装置の通常の作動中相互に、および放電経路の隣接
薄膜領域から分離する。これがため、この分離を達成す
るために何ら余分の処理工程を必要とすることはない。
特に、イオン注入工程後放電経路の余分の薄膜領域をエ
ッチング除去する必要はなく、これら余分の領域は製造
された装置に通常保持される。ある大きさのスペースを
余分の薄膜領域が収容される細条およびその放電ギャッ
プ間に必要とする場合でもこのスペースは相互接続部の
除去用のマスク整列およびエッチング工程に必要とする
場合よりも少なくすることができる。後に図面を参照し
て実施例につき詳細に説明するように斯様に放電ギャッ
プを含むことによって製造された装置の歩留まりを著し
く危険にさらすことなくレイアウト設計則の最小スペー
スを用いることができる。
域)をあるパターンとすることによって放電経路を群の
細条間およびこれに平行に延在する一連の余分の領域と
することができる。他の例では、前記放電経路は前記細
条の長手方向に直角な方向に延在する一連の薄膜領域を
具え、この一連の薄膜領域の各領域を前記群の平行細条
と交互に重ねるようにする。かかる横方向経路は能動回
路素子から電荷を直接除去することができるとともに基
板の周辺まで延在させることができる。
る放電経路は多数の種々の箇所に組込むことができる。
1つ以上のかかる放電経路は薄膜細条の長い長さの両端
間に設けることができる。これがため少なくとも第1連
の領域および最2連の領域を設けて前記細条の長手方向
に沿って種々の位置に第1放電経路および第2放電経路
を設け、第1連の領域を前記放電ギャップよりも長いス
ぺースによって第2連の領域から分離し得るようにす
る。第1連の領域および第2連の領域間のスペースを放
電ギャップよりも大きくするため、放電も能動回路素子
への細条に沿ってよりも細条の長手方向に直角に発生さ
せるのが好適である。かかる多重放電経路の配列は、イ
オン注入工程後、前記細条の群に直角に延在する他の薄
膜細条を前記第1連の放電経路および第2連の放電経路
間のスぺースに設けるようにした完全な幾何学的パター
ンに組込むこともできる。
ら外側に延在する。回路素子のパターンを適宜定めて放
電経路の最外側薄膜領域を前記基板の周辺区域まで延在
させるようにし、且つ前記周辺区域の最外側薄膜領域を
イオン注入行程中放電電位のレベル点(例えばイオン注
入機の接地点)に接続し得るようにする。しかし、放電
経路によって保護された細条の群はしばしば他の回路素
子によって囲まれて周辺まで延在する放電経路に対する
スペースが得られないようになる。この場合には放電経
路を装置の臨界区域から離れるように成形するととも
に、損傷しないかまたは電荷形成による損傷により影響
を受けない薄膜パターンの区域まで延在させるようにす
ることができる。
薄膜パターン内に確立された電荷を周辺に向かって外側
に転送することによりこの電荷に対して保護されるよう
に設計する。即ち、放電ギャップの幅はイオン注入中の
電荷の量に従って選定する。本発明において“放電ギャ
ップ”なる用語を用いるが、これは、マス状の電荷確立
が分離された個別の領域に発生した後断続および制御し
得ない急激な放電によってギャップの両端間の電荷移送
が達成される程度に大きくはしないことを意味する。ギ
ャップが充分に狭く個別の領域間に電荷の漏洩が生じ、
従って放電が継続し制御され、マス状の電荷確立が生じ
なくなる。これがためギャップは“放電ギャップ”でな
く、“漏洩ギャップ”と称されるようになる。放電経路
の余分の薄膜領域は基板の周辺まで延在するとともに製
造された装置においてここに保持される場合には周辺区
域のこれら外側領域(および外側放電ギャップ)は基板
の取扱い時に生じる静電放電損傷に対し装置を保護す
る。この状況は、取扱い時に生じる静電電荷が周辺区域
に発生し(従ってこれが薄膜パターン内に流れ込むのを
防止する必要がある)且つ通常発生する静電電荷の量は
イオン注入により全基板区域に発生する電荷の量よりも
少ないと云う点でイオン注入の状況とは相違する。本発
明によるイオン注入放電経路を有する装置では、静電放
電経路はこの経路の外側または最外側領域を基板の周辺
区域を囲む連続導電グリッドとして形成することにより
得ることができ、且つこのグリッドおよび放電経路の内
側部分間の放電経路の幅を拡大して(これらはこの他の
目的のために充分な大きさではない)、装置パターンの
周辺区域から能動区域内に静電電荷が流入するのを防止
し得るようにする。
ン注入された多結晶珪素層薄膜トランジスタとともに造
ることができるが、かかる駆動回路のイオン注入による
放電損傷はの影響はマトリックスの全ラインが不作動状
態となることである。本発明による放電ギャップと相俟
って薄膜領域により形成されるイオン注入放電経路はか
かる駆動回路内におよび/またはこの駆動回路およびマ
トリックス間に組込むのが特に有利である。これがため
本発明に従って製造された装置では前記基板に設けられ
た薄膜回路素子のパターンはスイッチング素子のマトリ
ックスおよびこのマトリックスの平行ラインを駆動する
駆動回路の双方を具え、前記薄膜平行細条の群によって
平行ラインの駆動回路の一部分を形成し、前記放電経路
は前記マトリックスの回路素子および前記駆動回路の回
路素子から遠ざかる方向に延在し得るようにする。
子を具える種々の大面積電子装置の製造に用いることが
できる。図1に示す装置は例えば絶縁基板1に且つ表示
装置の全面プレート(図示せず)にそれぞれ位置する対
向電極間に個別の画素2のマトリックスを有するアクテ
ィブマトリックス液晶表示装置とすることができる。こ
れがため、基板1は表示装置の背面を形成し、且つ画素
スイッチング素子3(例えば薄膜トランジスタ)および
関連する駆動回路4,5,6(例えば薄膜トランジスタ
15より成る)のマトリックスを支持する廉価なガラス
とする。
トリックスは既知のように編成し、配列し且つ互いに接
続する。これがため、個別の画素2はシフトレジスタ段
4の出力駆動段5を具える駆動回路4,5からマトリッ
クスの行導体7に逐次供給される走査信号を用いて既知
のようにアドレス指定することができるとともにビデオ
データ信号をマトリックスの列導体8に同期して供給し
てビデオ情報に従って画素2を経る光伝送を変調する。
列駆動回路6は例えば各列導体8に対する個別のサンプ
ル・ホールド回路をアドレス指定するシフトレジスタを
具える。
パネル表示装置の代わりに、図1の装置配列は全く異な
る機能、例えば基板1上に個別の蓄積素子2(例えば薄
膜コンデンサ)をアドレス指定するとともに関連する回
路4,5,6により駆動されるスイッチング素子3のマ
トリックスを具えるデータ蓄積を呈するようにすること
ができる。他の形態では、電子装置は薄膜像感知素子
(例えばフォトダイオード)のアレイをアドレス指定す
るとともに基板1に薄膜技術で形成された関連する回路
4,5,6によって駆動されるスイッチングマトリック
ス3を有する像センサとすることができる。
5,6を形成する薄膜回路素子のパターンは数群の薄膜
平行細条を具え、そのうちの3つの例、即ち、列導体8
の群、行導体7の群および行駆動導体9の群を図1に線
図的に示す。また、図1には本発明に従って形成され、
細条7および9の内側から基板1の周辺に向かって外側
に延在するイオン注入放電経路10をも線図的に示し、
図1に示すこれら放電経路10は各細条7および9の長
手方向に直角な方向に延在する。また放電経路10は装
置の製造時のイオン注入工程中細条7および9の電荷を
緩和する用に作動する。
種々の材料の薄膜を堆積し、この薄膜を所望のパターン
にエッチングし、薄膜の少なくとも1つの区域にイオン
を注入する行程を含む既知の処理工程によって形成す
る。図2は薄膜トランジスタ15の製造時における掛か
るイオン注入工程を示す。このイオン注入工程は、各ト
ランジスタの本体および可能にはトランジスタ間のある
相互接続細条を形成するためにエッチングするシリコン
薄膜11を基板1上に堆積し、トランジスタ15のゲー
ト絶縁体を形成するために例えば二酸化シリコンより成
る絶縁層13を堆積し且つエッチングし、さらにトラン
ジスタ15のゲート電極および回路パターンにおける相
互接続細条のあるもの(例えば細条7および9)を形成
するためにシリコン薄膜12を堆積し且つエッチングす
る工程によって行う。図3は図2のイオン注入工程中の
薄膜11および12のパターンを示す。薄膜11のパタ
ーンは図3に破線で示し、これを破線12の実線から容
易に識別し得るようにする。
えば燐)の高エネルギーイオンビーム31を基板1に向
け、シリコン薄膜パターン12(トランジスタのゲート
並びに細条7および9を含む)および(例えばゲート薄
膜12によって被覆されていないトランジスタ本体部分
のソースおよびドレインを形成するための)シリコン薄
膜パターン11の非マスク領域内に浸透しドープする。
薄膜11および12のこのイオン注入ドーピングによっ
てイオン注入された領域の導電率を増大する。された7
および9の群の内側から外側に延在する放電経路10を
設けることによってイオンのこの注入中、過剰の電荷が
パターン11および12上に確立されるのを防止する。
パターン11および12上のこの過剰電荷はイオン自体
の電荷からおよび/または基板および薄膜材料とイオン
との衝突から発生する。放電経路10が存在しない場合
にはパターン12の電荷は細条7および9の部分のその
長さの1部分を経て流れ、時には発生する11および1
2のゲート絶縁体13を誘電体破壊せしめるようにな
る。
々を、図3の並列細条9(または図3には示さないが、
図1の細条7)と交互に重ねられた一連の余分の薄膜領
域10として形成する。薄膜領域10の各々は、両端間
にイオン注入工程中イオンの衝突および注入のため生じ
る電荷の漏洩を発生する放電ギャップ20によって隣接
する細条9(または7)から分離する。図3にはシフト
レジスタ段4および出力駆動段5間の細条9の長手方向
に沿って種々の箇所に4つの放電経路を形成する第1
連、第2連、第3連および第4連のかかる余分の領域1
0を示す。これら一連の領域の各々は隣接する一連の領
域から放電ギャップよりも長いスペースだけ分離する。
これがため、イオン注入電荷は細条9の長手方向に直角
な方向に、従って駆動回路4,5の薄膜トランジスタ1
5から消失する。図3に示すようにこれら4つの放電経
路10の最外側領域は基板1の周辺でバス−バー領域2
1に一体に接続するとともにイオン注入工程中このバス
−バー領域21を適切な放電電位V(例えばイオン注入
機の接地点)に接続することができる。このバス−バー
領域21および第1経路領域10間のギャップ22は能
動装置区域内にさらに設けられた領域10間のギャップ
20よりも大きくすることができる。
パターンを示すとともに図4の回路パターンは消費者へ
の売品として製造された装置の回路パターンとする。図
4に示すように(図面を明瞭にするために図4に斜線で
示すように)他の薄膜細条パターン30は堆積およびエ
ッチングにより形成されている。この他の薄膜細条パタ
ーン30は金属、例えばアルミニウムで形成するととも
に列導体8、出力駆動段5のトランジスタ15の接続細
条および(シフトレジスタ自体の並列出力の可能に選択
されたトランジスタ15を含む)シフトレジスタ段4の
接続細条を設ける。図4に示すように、細条9に直角に
延在するパターン30の細条のあるものは異なる種々の
一連の放電経路領域10間のスペースに組込むことがで
きる。細条パターン30は接点窓が中間絶縁層に存在す
る箇所を除いて、区域の大部分に亘り下側パターン11
および12からこの中間絶縁層によって分離する。これ
ら接点窓は図4に細条パターン30の実線のアウトライ
ンの内側の実線の正方形または長方形のアウトラインで
示す。
て細条9から分離されているため、これら領域10およ
び細条9は薄膜パターン12の形成に用いられる所と同
一のエッチング工程を用いて同一の薄膜パターン12か
ら形成することができる。放電ギャップ20は(放電領
域10および細条領域9間の)幅を充分に狭くしてイオ
ン注入による電荷の放電がこれら領域9および10間の
通常の漏洩により発生し得るようにする。最小許容離間
隔を5μm(マイクロメータ)とするレイアウト則を有
する薄膜技術の場合には、放電ギャップの幅を5μmと
することができる。図3および4の特定の例では細条9
および放電経路10は次に示す寸法とすることができ
る。例えば、細条9は幅を6μmピッチを46μmと
し、これら細条間に交互に設ける領域10は幅を30μ
mとし、領域10および隣接細条9間の放電ギャップ2
0を5μmとすることができる。隣接する一連の放電経
路10間のスペースは領域10とオーバーラップする細
条30を除き隣接する一連の放電経路間に細条30を収
容するに最小必要な寸法とすることができる。これがた
め、この区域における領域10は以下に示す特定の例で
は(隣接細条9の長手方向に平行な方向における)長さ
を例えば8μmとすることができる。歩留まりの理由で
は隣接細条9の長手方向に平行な方向において長い領域
10を一連の短い領域10に分割するのが有利ではある
が、他の区域における領域10は一層長くすることがで
きる。
いて領域10を一連の短い領域10a,10b,10
c,10dに分割する場合を示す。放電ギャップ24は
領域10a乃至10d間に存在し、放電ギャップ20は
個別の領域および細条9間に存在する。放電ギャップ2
0が狭い(例えばレイアウト則により許容される最小ス
ペース)場合には製造処理の結果領域10および細条9
間に短絡が生じることがある。従って領域10が長い場
合には同一の領域10の両側にかかる短絡が生じる確率
は増大し、従ってこれにより隣接細条9を短絡し、良好
な装置の歩留まりが減少する。しかし、領域10を一連
の短い領域10a乃至10dとして設けることによりか
かる領域10a乃至10dの1つの両側が短絡されるの
を著しく減少する。図5の構成を他の装置区域に用いて
隣接細条9間にその長手方向に平行に延在する放電経路
10を設けるとともにかかる放電経路の例の特定の例で
は、放電ギャップ20は細条9および領域10a,10
b,10c,10d間の幅を5μmとすることができ、
この領域自体の幅を5μmとするため、これら領域構体
10a,10b,10c,10dを隣接細条9間の15
μmのスペースに収容することができる。
0を図1の行駆動回路の回路段4および5間に設ける場
合を示す。同様に本発明に従って放電経路10は図1に
示すようにマトリックス2,3の行導体7と交互に重ね
ることができる。本発明による放電経路領域10および
放電ギャップ20および/または24を薄膜パターン1
1からその回路素子領域間で交互に重ねて形成すること
もできる。さらに、本発明放電経路10は列駆動回路6
の薄膜パターンに設けることもできる。
ではなく、要旨を変更しない範囲内で種々の変形や変更
が可能である。
つ本発明によるイオン注入放電経路を含む電子装置の構
成を示す平面図である。
図1の装置の薄膜トランジスタの1部分を示す断面図で
ある。
のイオン注入行程における(図2の薄膜トランジスタを
含む)薄膜回路パターンの1部分を示す平面図である。
路パターン部分の平面図である。
部分を示す平面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 絶縁基板を有する電子装置を製造するに
当たり、絶縁基板上に種々の材料の薄膜を堆積し、この
薄膜を所望のパターンにエッチングし、前記薄膜の少な
くとも1つの区域にイオンを注入することにより前記絶
縁基板に薄膜回路素子を形成し、一方前記イオン注入工
程前に前記基板に1群の細条および放電経路を具える薄
膜パターンを設け、この放電経路はこれを前記群内から
前記基板の周辺に向かって外方に延在させるとともにイ
オン注入中前記細条の荷電を緩和するようにした電子装
置の製造方法において、前記薄膜パターンは前記放電経
路の長さに沿ってこの放電経路の順次の薄膜領域を分離
する一連の放電ギャップを設け、この放電ギャップの両
端間で前記イオン注入工程中前記放電経路の個別の順次
の領域間に電荷漏洩を生ぜしめ、前記群の細条を前記放
電経路の隣接領域から個別の放電ギャップにより分離す
るようにしたことを特徴とする電子装置の製造方法。 - 【請求項2】 前記放電経路は前記細条の長手方向に直
角な方向に延在する一連の薄膜領域を具え、この一連の
薄膜領域の各領域を前記群の平行細条と交互に重ねるよ
うにしたことを特徴とする請求項1に記載の電子装置の
製造方法。 - 【請求項3】 少なくとも第1連の領域および第2連の
領域を設けて前記細条の長手方向に沿って種々の位置に
第1放電経路および第2放電経路を設け、第1連の領域
を前記放電ギャップよりも長いスぺースによって第2連
の領域から分離するようにしたことを特徴とする請求項
2に記載の電子装置の製造方法。 - 【請求項4】 イオン注入工程後、前記細条の群に直角
に延在する他の薄膜細条を前記第1連の放電経路および
第2連の放電経路間のスぺースに設けるようにしたこと
を特徴とする請求項3に記載の電子装置の製造方法。 - 【請求項5】 前記基板に設けられた薄膜回路素子のパ
ターンはスイッチング素子のマトリックスおよびこのマ
トリックスの平行ラインを駆動する駆動回路の双方を具
え、前記薄膜平行細条によって平行ラインの駆動回路の
一部分を形成し、前記放電経路は前記マトリックスの回
路素子および前記駆動回路の回路素子から遠ざかる方向
に延在するようにしたことを特徴とする請求項1〜4の
何れかの項に記載の電子装置の製造方法。 - 【請求項6】 放電経路の最外側薄膜領域を前記基板の
周辺区域まで延在させることを特徴とする請求項1〜5
の何れかの項に記載の電子装置の製造方法。 - 【請求項7】 前記周辺区域の最外側薄膜領域をイオン
注入行程中放電電位のレベル点に接続するようにしたこ
とを特徴とする請求項6に記載の電子装置の製造方法。 - 【請求項8】 請求項1〜7の何れかの項に記載の電子
装置の製造方法によって製造されたことを特徴とする電
子装置。
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