半导体装置、电光装置用基板、电光装置、电子装置以及投射型显示装置制造方法及图纸

技术编号:3218426 阅读:99 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
为了确保漏耐压,必须使基板上的MOSFET的沟道区的电位稳定,因此,必须有新的电位线,特别是在亮度变得重要的透射型的液晶显示器件中,存在开口率减少的问题。本发明专利技术中,将为了覆盖在基板上制造的MOSFET而形成的遮光层与上述MOSFET的沟道区导电性地连接起来。(*该技术在2019年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

〕本专利技术涉及半导体装置、电光装置用基板、电光装置、电子装置以及投射型显示装置。〔
技术介绍
〕因为在绝缘基体上形成硅薄膜、在该硅薄膜上形成半导体器件的SOI(在绝缘体上的硅)技术具有元件的高速化及低功耗化、高集成化等的优点,故广泛地进行了研究。作为该SOI技术之一,有利用单晶硅衬底的贴合形成SOI衬底的制造技术。在一般称为贴合法的该方法中,在利用氢的接合力贴合了单晶硅衬底与支撑基板之后,利用热处理进行贴合强度的强化,其次通过单晶硅衬底的研削、研磨或刻蚀,在支撑基板上形成薄膜的单晶硅层。在该方法中,由于直接使单晶的硅衬底薄膜化,故硅薄膜在结晶性方面良好,可制成高性能的器件。再有,作为应用了该贴合法的方法,已知有下述方法在单晶硅衬底中注入氢离子、将该单晶硅衬底与支撑基板贴合后,利用热处理将薄膜硅层从单晶硅衬底的氢注入区分离的方法(美国专利第5,374,564号)及在其表面已变成多孔的硅衬底上以外延方式生长单晶硅层、在将其与支撑基板贴合后除去硅衬底、通过刻蚀多孔硅层在支撑基板上形成外延单晶硅薄膜的方法(特开平4-346418号)等。利用这样的贴合法形成的SOI衬底与通常的体半导体衬底同样,被用于各种器件的制造中,但作为与现有的体衬底不同的特征,可举出能使用各种各样的材料作为支撑基板这一点。即,作为支撑基板,当然能使用通常的硅衬底,但也能使用透明的石英、或玻璃基板。通过在透明的基板上形成单晶硅薄膜,即使在需要光透射性的器件、例如透射型的液晶显示器件等中也能使用在结晶性方面良好的单晶硅来形成高性能的晶体管元件。但是,在通常的硅衬底上的场效应晶体管、所谓的MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)中,通过固定阱的电位,可固定在相同的阱内形成的MOSFET的沟道电位。但是,在SOI衬底中,形成MOSFET的沟道区的衬底表面是绝缘物,由于该沟道区在每个晶体管中在导电性方面完全被分离,故必须在每个晶体管中固定沟道的电位。在不能固定沟道电位的情况下,由于衬底浮游效应,在沟道区中容易蓄积载流子(电荷)。特别是,在沟道区由单晶硅构成的情况下,由于单晶硅的电荷迁移率高,故即使MOSFET处于关断状态,也因源、漏的电位差而在沟道区中蓄积电荷。此外,即使在MOSFET为导通状态时,也容易流过过剩的电流。因而,在MOSFET的薄膜结构中,由于该多余的载流子(电荷)之故,引起下述各种问题或是晶体管元件的漏的耐破坏电压下降,或是在晶体管元件的电流电压特性中产生扭曲(kink)。因而,存在固定沟道电位的必要性。作为利用该过剩的电荷来固定沟道电位的方法,已知有下述方法在源区中形成其导电性与沟道相同的杂质区、使沟道与源的电位相同的被称为源结(source tie)的方法(例如,IEEE Trans.ElectronDevice,Vol.35,p.1391,1988)及从栅端引出沟道区、在该部分中取作接点的被称为H(T)型栅的方法(例如,IEEE Trans.Electron Device,Vol.ED-36,p.938,1989)等。但是,在被设置在液晶面板的各像素中的、将与信号对应的电压供给像素电极的MOSFET中,由于为了用电位来调换源和漏而在MOSFET中必须有对称性,故为了用SOI衬底上制造的MOSFET来驱动液晶,不能使用MOSFET结构为非对称性的源结结构。此外,为了使用对称性良好的H(T)型栅,除了扫描线及数据线外,必须有固定沟道电位的电位线,在亮度变得特别重要的透射型的液晶显示器件中,存在开口率减少的问题。本专利技术的目的在于,在使用SOI衬底那样的、在绝缘物上形成的MOSFET的半导体装置中,通过在对MOSFET进行遮光的遮光层中固定MOSFET的沟道电位,提供一种可靠性高且品位高的半导体装置、电光装置用基板、使用该电光装置用基板的电光装置、使用该电光装置的电子装置以及投射型显示装置。〔专利技术的公开〕本专利技术的半导体装置是为了解决上述课题而具备在绝缘物上被形成的半导体层的半导体装置,其特征在于,具有在上述半导体层中至少形成沟道区的晶体管;以及对上述晶体管进行遮光的遮光层,导电性地连接上述遮光层与上述晶体管的沟道区。按照本专利技术,遮光层对晶体管进行遮光,用于防止因光漏泄电流引起的晶体管的误操作,同时,使沟道的电位变得稳定。于是,由于对晶体管的沟道施加电位,故将沟道中蓄积的过剩的载流子(电荷)抽出到遮光层中等,可抑制衬底浮游效应,由此,可提高晶体管的耐压,可抑制晶体管的电流电压特性的扭曲。此外,在本专利技术中,希望上述晶体管是N沟道型晶体管,对与上述N沟道型晶体管的沟道区导电性地连接的上述遮光层供给低电位一侧的电源电位。在N沟道型晶体管中,在沟道区中蓄积电荷。为了取出该被蓄积的过剩的载流子,使电位变得稳定,通过施加低电源电位,可有效地取出载流子(电荷)。此外,在本专利技术中,希望上述晶体管是N沟道型晶体管,对与上述N沟道型晶体管的沟道区导电性地连接的上述遮光层供给施加到上述N沟道型晶体管的源·漏区的一方的电位的最低电位以下的电位。通过施加对N沟道型晶体管的源·漏区施加的电位以下的低电源电位,可有效地取出载流子(电荷)。此外,在本专利技术中,希望上述晶体管是P沟道型晶体管,对与上述P沟道型晶体管的沟道区导电性地连接的上述遮光层供给高电位一侧的电源电位。在P沟道型晶体管中,在沟道区蓄积电荷。为了取出该被蓄积的过剩载流子来使电位稳定,通过施加高电源电位,可有效地取出载流子(电荷)。此外,在本专利技术中,希望上述晶体管是P沟道型晶体管,对与上述P沟道型晶体管的沟道区导电性地连接的上述遮光层供给施加到上述P沟道型晶体管的源·漏区的一方的电位的最高电位以上的电位。通过施加对P沟道型晶体管的源·漏区施加的电位以上的高电源电位,可有效地取出载流子(电荷)。此外,在本专利技术中,希望上述晶体管的沟道区的半导体层被延伸,形成同一导电型的接触区,上述接触区与上述遮光层导电性地被连接。由于不在沟道区的正下方或正上方设置引出的接触孔,将沟道区的半导体层拉长,在该处连接遮光层与沟道区,故不变更沟道的膜厚,不影响晶体管的开关工作。另外,由于沟道与同一导电型的接触区连接,故容易对沟道施加电位。此时,希望上述接触区的杂质浓度比上述沟道区的杂质浓度高。由此,可降低接触区的电阻值,容易对沟道施加电位。此外,在本专利技术中,希望上述遮光层被配置成覆盖上述晶体管的上方。通过对来自晶体管的上方的光进行遮光,可防止晶体管的光漏泄电流。再者,本专利技术的半导体装置是为了解决上述课题而具备在绝缘物上被形成的半导体层的半导体装置,其特征在于具有在上述半导体层中至少形成沟道区的P沟道型晶体管和N沟道型晶体管;对上述P沟道型晶体管进行遮光的第1遮光层;以及对上述N沟道型晶体管进行遮光的第2遮光层,分离地配置上述第1遮光层和上述第2遮光层,导电性地连接上述第1遮光层与上述P沟道型晶体管的沟道区,导电性地连接上述第2遮光层与上述N沟道型晶体管的沟道区。按照本专利技术,遮光层被用于对晶体管进行遮光,防止因光漏泄电流引起的晶体管的误操作同时使互补型晶体管的各自的晶体管的沟道的电位稳定。因此,由于对晶体管的沟道施加电位,故可将沟道中被蓄积的载流子(电荷)引出到遮光层中等,可抑制衬底浮游效应,由此,可提高互补型晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置,具备在绝缘物上被形成的半导体层,其特征在于: 具有:在上述半导体层中至少形成沟道区的晶体管;以及对上述晶体管进行遮光的遮光层, 导电性地连接上述遮光层与上述晶体管的沟道区。

【技术特征摘要】
JP 1998-1-6 1175/981.一种半导体装置,具备在绝缘物上被形成的半导体层,其特征在于具有在上述半导体层中至少形成沟道区的晶体管;以及对上述晶体管进行遮光的遮光层,导电性地连接上述遮光层与上述晶体管的沟道区。2.如权利要求1中所述的半导体装置,其特征在于上述晶体管是N沟道型晶体管,对与上述N沟道型晶体管的沟道区导电性地连接的上述遮光层供给低电位一侧的电源电位。3.如权利要求1中所述的半导体装置,其特征在于上述晶体管是N沟道型晶体管,对与上述N沟道型晶体管的沟道区导电性地连接的上述遮光层供给施加到上述N沟道型晶体管的源·漏区的一方的电位的最低电位以下的电位。4.如权利要求1中所述的半导体装置,其特征在于上述晶体管是P沟道型晶体管,对与上述P沟道型晶体管的沟道区导电性地连接的上述遮光层供给高电位一侧的电源电位。5.如权利要求1中所述的半导体装置,其特征在于上述晶体管是P沟道型晶体管,对与上述P沟道型晶体管的沟道区导电性地连接的上述遮光层供给施加到上述P沟道型晶体管的源·漏区的一方的电位的最高电位以上的电位。6.如权利要求1至5的任一项中所述的半导体装置,其特征在于上述晶体管的沟道区的半导体层被延伸,形成同一导电型的接触区,上述接触区与上述遮光层导电性地被连接。7.如权利要求6中所述的半导体装置,其特征在于上述接触区的杂质浓度比上述沟道区的杂质浓度高。8.如权利要求1至5的任一项中所述的半导体装置,其特征在于上述遮光层被配置成覆盖上述晶体管的上方。9.一种半导体装置,具备在绝缘物上被形成的半导体层,其特征在于具有在上述半导体层中至少形成沟道区的P沟道型晶体管和N沟道型晶体管;对上述P沟道型晶体管进行遮光的第1遮光层;以及对上述N沟道型晶体管进行遮光的第2遮光层,分离地配置上述第1遮光层和上述第2遮光层,导电性地连接上述第1遮光层与上述P沟道型晶体管的沟道区,导电性地连接上述第2遮光层与上述N沟道型晶体管的沟道区。10.如权利要求9中所述的半导体装置,其特征在于对上述第1遮光层供给高电位一侧的电源电位,对上述第2遮光层供给低电位一侧的电源电位。11.如权利要求9或10中所述的半导体装置,其特征在于上述P沟道型晶体管和上述N沟道型晶体管的沟道区的半导体层分别被延伸,分别形成同一导电型的接触区,上述各接触区与上述各遮光层导电性地被连接。12.如权利要求9中所述的半导体装置,其特征在于上述P沟道型晶体管和上述N沟道型晶体管构成电光装置的驱动电路。13.一种电光装置用基板,其中,在基板上被形成为矩阵状的多个像素区的每个像素区中配置晶体管,其特征在于在上述基板上形成成为上述晶体管的沟道区的半导体层,成为该沟道区的半导体层对该晶体管进行遮光并与被施加预定的电位的遮光层导电性地连接。14.如权利要求13中所述的电光装置用基板,其特征在于上述晶体管是N沟道型晶体管,对上述遮光层施加对上述晶体管供给的图像信号的电位以下的电位。15.如权利要求13中所述的电光装置用基板,其特征在于上述晶体管是P沟道型晶体管,对上述遮光层施加对上述晶体管供给的图像信号的...

【专利技术属性】
技术研发人员:川田浩孝
申请(专利权)人:精工爱普生株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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