JPH0412330A - アクティブマトリクス型液晶ディスプレイ装置 - Google Patents
アクティブマトリクス型液晶ディスプレイ装置Info
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- JPH0412330A JPH0412330A JP2112639A JP11263990A JPH0412330A JP H0412330 A JPH0412330 A JP H0412330A JP 2112639 A JP2112639 A JP 2112639A JP 11263990 A JP11263990 A JP 11263990A JP H0412330 A JPH0412330 A JP H0412330A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）等により構成さ
れたアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ装置（Ｌ
ＣＤ）に関する。
れたアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ装置（Ｌ
ＣＤ）に関する。
［従来の技術］
従来、この種のアクティブマトリクスＬＣＤは、第３図
に示すように構成されている。
に示すように構成されている。
即ち、ガラス基板１上には、ＴＦＴのゲート電極２が形
成され、更にその上を覆うように全面にゲート絶縁膜３
が形成されている。ゲート絶縁膜３のゲート電極２直上
域の上面には、ｓｉ膜４、ｎ”ｓｉ膜５及びソース・ド
レイン電極６が順次形成されている。そして、その上面
からＳｉ膜４に達する掘込部８が形成されると共に、ソ
ース・ドレイン電極に接続される絵素電極７が形成され
、さらにその上面を表面保護膜９で覆うようにしている
。これにより、ゲート電極２の配置されてぃる部分がＴ
ＦＴ部１部長０素電極７の部分が絵素部１１として使用
されるものとなっている。
成され、更にその上を覆うように全面にゲート絶縁膜３
が形成されている。ゲート絶縁膜３のゲート電極２直上
域の上面には、ｓｉ膜４、ｎ”ｓｉ膜５及びソース・ド
レイン電極６が順次形成されている。そして、その上面
からＳｉ膜４に達する掘込部８が形成されると共に、ソ
ース・ドレイン電極に接続される絵素電極７が形成され
、さらにその上面を表面保護膜９で覆うようにしている
。これにより、ゲート電極２の配置されてぃる部分がＴ
ＦＴ部１部長０素電極７の部分が絵素部１１として使用
されるものとなっている。
ところで、このようなアクティブマトリクスＬＣＤの表
面保護膜９は、ＴＦＴ部１部長０絵素部１１の全体を覆
うように形成される。従来、この表面保護膜９は、第４
図にも示すように、シリコン酸化膜（ＳｉＮ２）、シリ
コンオキシナイトライド膜（ＳｉＯ，Ｎｙ）又はシリコ
ン窒化膜（Ｓ ｉ３ Ｎ４ ）等が使用されている。ま
た、これらの組成一定の膜の他、５ｉＯ３−８ｔ３Ｎ４
等の２層構造の膜も使用されている。
面保護膜９は、ＴＦＴ部１部長０絵素部１１の全体を覆
うように形成される。従来、この表面保護膜９は、第４
図にも示すように、シリコン酸化膜（ＳｉＮ２）、シリ
コンオキシナイトライド膜（ＳｉＯ，Ｎｙ）又はシリコ
ン窒化膜（Ｓ ｉ３ Ｎ４ ）等が使用されている。ま
た、これらの組成一定の膜の他、５ｉＯ３−８ｔ３Ｎ４
等の２層構造の膜も使用されている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上述した従来のアクティブマトリクスＬ
ＣＤでは、その表面保護膜に以下のような問題点があっ
た。
ＣＤでは、その表面保護膜に以下のような問題点があっ
た。
即ち、シリコン酸化膜は、アルカリイオンに対するバリ
ア効果が少なく、信頼性があまり高くないという問題点
がある。
ア効果が少なく、信頼性があまり高くないという問題点
がある。
シリコン窒化膜では、アルカリイオンに対するバリア効
果は十分であるが、Ｓｉ上に直接形成した場合、膜応力
が大きいため、膜厚が厚いとクラック及び膜剥がれ等を
招き、薄いとチャネル掘り込み部８の段差の部分での被
覆性が芳しくないという問題がある。また、シリコン窒
化膜は、界面準位密度が大きく、チャネルリークを発生
させるという問題点もある。
果は十分であるが、Ｓｉ上に直接形成した場合、膜応力
が大きいため、膜厚が厚いとクラック及び膜剥がれ等を
招き、薄いとチャネル掘り込み部８の段差の部分での被
覆性が芳しくないという問題がある。また、シリコン窒
化膜は、界面準位密度が大きく、チャネルリークを発生
させるという問題点もある。
また、シリコンオキシナイトライド膜は、両者の中間の
性質を有するが、最適成長条件の再現安定性が悪く、最
適条件をいえども膜質は中途半端な性質である。
性質を有するが、最適成長条件の再現安定性が悪く、最
適条件をいえども膜質は中途半端な性質である。
更に、Ｓ １ｏ２−８ ｉ３ Ｎ４の２層構造膜は、Ｓ
ｉＯ２とＳｉ３Ｎ４との界面での膜歪及び界面準位密度
が大きく、クラック及び膜剥がれ等が発生するという問
題点があった。
ｉＯ２とＳｉ３Ｎ４との界面での膜歪及び界面準位密度
が大きく、クラック及び膜剥がれ等が発生するという問
題点があった。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
クラック及び膜剥がれ等の問題が発生することがなり、
シかもアルカリイオンに対するバリア効果が高いアクテ
ィブマトリクス型液晶ディスプレイ装置を提供すること
を目的とする。
クラック及び膜剥がれ等の問題が発生することがなり、
シかもアルカリイオンに対するバリア効果が高いアクテ
ィブマトリクス型液晶ディスプレイ装置を提供すること
を目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明に係るアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ
装置は、エツチングによって掘込まれたバックチャネル
上に表面保護膜が形成さ゛れたアクティブマトリクス型
液晶ディスプレイ装置において、前記表面保護膜は、前
記バックチャネルの上に半導体シリコンに接して形成さ
れたシリコン酸化膜と、このシリコン酸化膜上に形成さ
れたシリコンオキシナイトライド膜と、このシリコンオ
キシナイトライド膜上に形成されたシリコン窒化膜とか
らなり、且つ前記シリコンオキシナイトライド膜は、前
記シリコン酸化膜側から前記シリコン窒化膜側へその組
成がなだらかに変化していることを特徴とする。
装置は、エツチングによって掘込まれたバックチャネル
上に表面保護膜が形成さ゛れたアクティブマトリクス型
液晶ディスプレイ装置において、前記表面保護膜は、前
記バックチャネルの上に半導体シリコンに接して形成さ
れたシリコン酸化膜と、このシリコン酸化膜上に形成さ
れたシリコンオキシナイトライド膜と、このシリコンオ
キシナイトライド膜上に形成されたシリコン窒化膜とか
らなり、且つ前記シリコンオキシナイトライド膜は、前
記シリコン酸化膜側から前記シリコン窒化膜側へその組
成がなだらかに変化していることを特徴とする。
［作用コ
本発明によれば、バックチャネル側の半導体シリコンに
は、シリコン酸化膜が形成されているので、膜応力及び
界面準位密度を小さくすることができ、安定で良好な特
性を得ることができる。また、中間層であるシリコンオ
キシナイトライド膜の組成を緩やかに変化させるように
しているので、従来のＳｉＯ□−８ｔ３Ｎ４界面にみら
れるような界面準位の局在がな（、膜応力が小さく、厚
膜化が可能で、膜剥がれの心配はない。更に、最上部は
、シリコン窒化膜であるため、アルカリイオンの汚染及
び侵入に対するバリア効果も十分である。
は、シリコン酸化膜が形成されているので、膜応力及び
界面準位密度を小さくすることができ、安定で良好な特
性を得ることができる。また、中間層であるシリコンオ
キシナイトライド膜の組成を緩やかに変化させるように
しているので、従来のＳｉＯ□−８ｔ３Ｎ４界面にみら
れるような界面準位の局在がな（、膜応力が小さく、厚
膜化が可能で、膜剥がれの心配はない。更に、最上部は
、シリコン窒化膜であるため、アルカリイオンの汚染及
び侵入に対するバリア効果も十分である。
［実施例コ
以下、添付の図面に基づいて本発明の実施例について説
明する。
明する。
先ず、ＴＦＴ部１部長０絵素部１１を形成後、チャネル
掘り込み部に、２８００人の段差を覆うように、表面保
護膜としてプラズマＣＶＤ法により、モノシラン（Ｓｉ
Ｈ４） −一酸化窒素（ＮＯ）系でＳｉＯ２膜を１００
０人を形成し、次いで５ｉＨ４−ＮＯ−アンモニア（Ｎ
Ｈ３）系でシリコンオキシナイトライド膜を２０００人
形成する。成長させる温度は２７０℃である。シリコン
オキシナイトライド形成時は、ＳｉＨ４の流量を一定と
し、Ｎｏ及びＮ Ｈ３流量は夫々時間と共に減少、及び
増大するように設定し、シリコンオキシナイトライドの
組成が、ＳｉＯ２側からＳｉ３Ｎ４側に連続的に変化す
るようにする。
掘り込み部に、２８００人の段差を覆うように、表面保
護膜としてプラズマＣＶＤ法により、モノシラン（Ｓｉ
Ｈ４） −一酸化窒素（ＮＯ）系でＳｉＯ２膜を１００
０人を形成し、次いで５ｉＨ４−ＮＯ−アンモニア（Ｎ
Ｈ３）系でシリコンオキシナイトライド膜を２０００人
形成する。成長させる温度は２７０℃である。シリコン
オキシナイトライド形成時は、ＳｉＨ４の流量を一定と
し、Ｎｏ及びＮ Ｈ３流量は夫々時間と共に減少、及び
増大するように設定し、シリコンオキシナイトライドの
組成が、ＳｉＯ２側からＳｉ３Ｎ４側に連続的に変化す
るようにする。
このようにして形成した膜の組成を第１図に示す。この
図に示すように、表面保護膜２０は、Ｓｉ膜４に接する
８１０２層２１、この８１０２層２１に接するシリコン
オキシナイトライド（Ｓ Ｉ Ｘ Ｎ ｙ ）層２２及
びこれに接するＳｉ３Ｎ４層２３の三層構造である。
図に示すように、表面保護膜２０は、Ｓｉ膜４に接する
８１０２層２１、この８１０２層２１に接するシリコン
オキシナイトライド（Ｓ Ｉ Ｘ Ｎ ｙ ）層２２及
びこれに接するＳｉ３Ｎ４層２３の三層構造である。
また、第２図は、表面保護膜２０の膜厚方向の組成変化
を示すグラフ図である。
を示すグラフ図である。
膜厚ｄｔからＯ２に位置するシリコンオキシナイトライ
ド（Ｓ ｔｘ Ｎ＆ ）層２２は、８１０２層２１と接
する膜厚Ｏ１付近でｘ ＝ ２１ ’！ ＝ Ｏ１Ｓｔ
３Ｎ４層２３と接する膜厚Ｏ２付近でＸ＝０゜ｙ＝４／
３となっており、その組成が緩やかに変化している。
ド（Ｓ ｔｘ Ｎ＆ ）層２２は、８１０２層２１と接
する膜厚Ｏ１付近でｘ ＝ ２１ ’！ ＝ Ｏ１Ｓｔ
３Ｎ４層２３と接する膜厚Ｏ２付近でＸ＝０゜ｙ＝４／
３となっており、その組成が緩やかに変化している。
このような表面保護膜２０を形成することにより、バッ
クチャネル側での膜応力及び界面準位密度を小さくする
ことができ、安定で良好なＴＰＴ特性を得ることができ
る。また、中間層のオキシナイトライド層２２の組成が
緩やかに変化しているので、界面準位密度の局在を防止
することができ、膜応力が少なく、厚膜化可能で、膜剥
がれの問題を解決することができる。更に、最上部は５
ｔａＮ４層２３であるため、アルカリイオンに対するバ
リア効果も十分となる。
クチャネル側での膜応力及び界面準位密度を小さくする
ことができ、安定で良好なＴＰＴ特性を得ることができ
る。また、中間層のオキシナイトライド層２２の組成が
緩やかに変化しているので、界面準位密度の局在を防止
することができ、膜応力が少なく、厚膜化可能で、膜剥
がれの問題を解決することができる。更に、最上部は５
ｔａＮ４層２３であるため、アルカリイオンに対するバ
リア効果も十分となる。
なお、上記実施例と同じチャネル掘り込み２８００人の
段差を覆うように５ｉＨ４−炭酸ガス（ＣＯ２）系で５
ｉ０２を１０００人、５ｉＨ４−ＣＯ９−ＮＨ３系でシ
リコンオキシナイトライドを２０００人、Ｓ １Ｈ４−
ＮＨ＊系でＳｉ３Ｎ４を１０００人形成するようにして
もよい。成長温度は、２７０℃である。
段差を覆うように５ｉＨ４−炭酸ガス（ＣＯ２）系で５
ｉ０２を１０００人、５ｉＨ４−ＣＯ９−ＮＨ３系でシ
リコンオキシナイトライドを２０００人、Ｓ １Ｈ４−
ＮＨ＊系でＳｉ３Ｎ４を１０００人形成するようにして
もよい。成長温度は、２７０℃である。
本実施例では、酸素供給源ガスとしてＣＯ２を使用して
いるため、先の実施例のＮｏガスにみられる腐食性、毒
性及び支燃性等の問題が発生しないとい利点がある。
いるため、先の実施例のＮｏガスにみられる腐食性、毒
性及び支燃性等の問題が発生しないとい利点がある。
なお、ＳｉＯ２，５ｉＯｘＮ、、及びＳｉ３Ｎ４の各膜
の膜厚は、チャネル掘り込み部深さ、ＴＦＴ特性、信頼
性等を考慮して決定すればよい。
の膜厚は、チャネル掘り込み部深さ、ＴＦＴ特性、信頼
性等を考慮して決定すればよい。
また、バックチャネルＳｉに影響を与えずに良好なＴＦ
Ｔ特性をを得るためには、ＳｉＯ２膜厚が３００Å以上
であることが望ましい。さらに、アルカリイオンに対す
る十分なバリア効果を得るためには、Ｓｉ３Ｎ４膜の膜
厚は、３００λ以上が望ましい。５ｉｘｔｙは、チャネ
ル掘り込み部の段差被覆性が良好となる膜厚に設定され
る。
Ｔ特性をを得るためには、ＳｉＯ２膜厚が３００Å以上
であることが望ましい。さらに、アルカリイオンに対す
る十分なバリア効果を得るためには、Ｓｉ３Ｎ４膜の膜
厚は、３００λ以上が望ましい。５ｉｘｔｙは、チャネ
ル掘り込み部の段差被覆性が良好となる膜厚に設定され
る。
なお、本発明は、ＴＦＴアクティブマトリクス型ＬＣＤ
のみならず、ＭＩＭ型等の他のタイプのアクティブマト
リクス型ＬＣＤにも適用可能であることは言うまでもな
い。
のみならず、ＭＩＭ型等の他のタイプのアクティブマト
リクス型ＬＣＤにも適用可能であることは言うまでもな
い。
［発明の効果コ
以上述べたように、本発明によれば、エツチングによっ
て掘込まれたバックチャネル上の表面保護膜をシリ・コ
ン酸化膜とシリコンオキシナイトライド膜とシリコン窒
化膜とからなる三層構造とし、しかも前記シリコンオキ
シナイトライド膜の組成を前記シリコン酸化膜側から前
記シリコン窒化膜側へと緩やかに変化させるようにした
から、クラック及び膜剥がれ等の問題が発生することが
なく、しかもアルカリイオンに対するバリア効果が高い
。
て掘込まれたバックチャネル上の表面保護膜をシリ・コ
ン酸化膜とシリコンオキシナイトライド膜とシリコン窒
化膜とからなる三層構造とし、しかも前記シリコンオキ
シナイトライド膜の組成を前記シリコン酸化膜側から前
記シリコン窒化膜側へと緩やかに変化させるようにした
から、クラック及び膜剥がれ等の問題が発生することが
なく、しかもアルカリイオンに対するバリア効果が高い
。
このため、製造歩留まりが高く、初期特性も従来のもの
より優れる等の効果を奏する。
より優れる等の効果を奏する。
第１図は本発明の実施例に係るアクティブマトリクス型
液晶ディスプレイ装置の表面保護膜の組成を示す模式図
、第２図は同保護膜の組成を定性的に示したグラフ図、
第３図は従来のアクティブマトリクス型液晶ディスプレ
イ装置の構成を示す断面図、第４図は同装置における従
来の表面保護膜の組成を示す模式図である。 １；ガラス基板、２；ゲート電極、３；ゲート絶縁膜、
４：Ｓｉ膜、５ ； ｎ ” Ｓ ｉ膜、６；ソース・
ドレイン電極、７；絵素電極、８；チャネル掘り込み部
、９，２０；表面保護膜、１０；ＴＦ’Ｔ部、１１；絵
素部、２１：ＳｉＯ２層、２２；シリコンオキシナイト
ライド層、２３；Ｓｉ３Ｎ４層 憤 艶叫 （ｔ））ｒ、［ｉｊ ｆ醋く３
液晶ディスプレイ装置の表面保護膜の組成を示す模式図
、第２図は同保護膜の組成を定性的に示したグラフ図、
第３図は従来のアクティブマトリクス型液晶ディスプレ
イ装置の構成を示す断面図、第４図は同装置における従
来の表面保護膜の組成を示す模式図である。 １；ガラス基板、２；ゲート電極、３；ゲート絶縁膜、
４：Ｓｉ膜、５ ； ｎ ” Ｓ ｉ膜、６；ソース・
ドレイン電極、７；絵素電極、８；チャネル掘り込み部
、９，２０；表面保護膜、１０；ＴＦ’Ｔ部、１１；絵
素部、２１：ＳｉＯ２層、２２；シリコンオキシナイト
ライド層、２３；Ｓｉ３Ｎ４層 憤 艶叫 （ｔ））ｒ、［ｉｊ ｆ醋く３
Claims (2)
- （１）エッチングによって掘込まれたバックチャネル上
に表面保護膜が形成されたアクティブマトリクス型液晶
ディスプレイ装置において、前記表面保護膜は、前記バ
ックチャネルの上に半導体シリコンに接して形成された
シリコン酸化膜と、このシリコン酸化膜上に形成された
シリコンオキシナイトライド膜と、このシリコンオキシ
ナイトライド膜上に形成されたシリコン窒化膜とからな
り、且つ前記シリコンオキシナイトライド膜は、前記シ
リコン酸化膜側から前記シリコン窒化膜側へその組成が
なだらかに変化していることを特徴とするアクティブマ
トリクス型液晶ディスプレイ装置。 - （２）前記シリコン酸化膜及び前記シリコン窒化膜は、
夫々３００Åの膜厚からなるものであることを特徴とす
る請求項１に記載のアクティブマトリクス型液晶ディス
プレイ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11263990A JP2536230B2 (ja) | 1990-04-30 | 1990-04-30 | アクティブマトリクス型液晶ディスプレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11263990A JP2536230B2 (ja) | 1990-04-30 | 1990-04-30 | アクティブマトリクス型液晶ディスプレイ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0412330A true JPH0412330A (ja) | 1992-01-16 |
| JP2536230B2 JP2536230B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=14591763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11263990A Expired - Lifetime JP2536230B2 (ja) | 1990-04-30 | 1990-04-30 | アクティブマトリクス型液晶ディスプレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2536230B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5620910A (en) * | 1994-06-23 | 1997-04-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for producing semiconductor device with a gate insulating film consisting of silicon oxynitride |
| US5773325A (en) * | 1994-06-16 | 1998-06-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of making a variable concentration SiON gate insulating film |
| JP2010117733A (ja) * | 2005-12-28 | 2010-05-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 表示装置 |
| JP2013098322A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Fujifilm Corp | 光電変換素子およびその製造方法、ならびに撮像素子およびその製造方法 |
| US8866136B2 (en) * | 2009-12-02 | 2014-10-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Transistor, method of manufacturing the transistor and electronic device including the transistor |
-
1990
- 1990-04-30 JP JP11263990A patent/JP2536230B2/ja not_active Expired - Lifetime
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