发明名称 半导体装置
摘要 为了改进活性矩阵光阀的驱动基体之可靠性。该半导体装置具有经形成在设置在介质材料1上之单矽层2中之积体电路。此积体电路经由具有一个顶层(系由氧化氮化矽薄膜或氮化矽膜3所组成)之钝化薄膜予以盖覆。将一个黏着层5配置在该钝化膜上。将经设置在介质材料1上之单矽层2藉黏着层5固定至一个支持构件6上。经由此种方式,将SOI基体中所形成之积体电路转移至透明支持构件6上而产生适合于光阀的驱动基体之半导体装置。
申请公布号 TW214603 申请公布日期 1993.10.11
申请号 TW082103340 申请日期 1993.04.29
申请人 精工电子工业股份有限公司 发明人 小岛芳和;山崎蓌夫;岩城忠雄;高桥邦博;鹰巢博昭
分类号 H01L21/205;H01L21/365 主分类号 H01L21/205
代理机构 代理人 林敏生 台北巿南京东路二段一二五号七楼伟成第一大楼
主权项 1﹒一种半导体装置包括一电绝缘之材料,经配置 在该绝缘材料上之一个单矽 层并具有至少一条积体电路形成在其上,一片钝化 膜盖覆至少该积体电路 ,经配置在钝化膜上之一黏着层,及一个支持构件 系通过黏着层予以固定 至电绝缘材料上而支持该单矽层。 2﹒如申请专利范围第1项之半导体装置,其中,钝化 膜具有一个顶层其中包 含氧代氮化矽膜和氮化矽膜之一。 3﹒如申请专利范围第1项之半导体装置,其中,将一 个校平层插置在钝化膜 与黏着层间。 4﹒如申请专利范围第3项之半导体装置,其中,校平 层包括一种矽氧化物。 5﹒如申请专利范围第1项之半导体装置,包括自单 矽层的指定区域予以转变 之一绝缘膜,一半导电层包含经形成在该绝缘膜上 之聚矽层和非晶(形) 矽层之一并具有开关元件组用以开关活性矩阵愿 示器的像素。 6﹒如申请专利范围第1项之半导体装置,其中形成 单矽层而具有一个开关元 件组用以开关活性矩阵显示器的像素,及一条驱动 程式积体电路用以驱动 该开关元件组。 7﹒如申请专利范围第6项之半导体装置,其中,该开 关元件组和该驱动程式 积体电路构成典有金属/绝缘体/半导体构造之电 场效型的MIS电晶体 。 8﹒如申请专利范围第6项之半导体装置,其中,该开 关元件组构成P通道型 的MIS电晶体。 9﹒如申请专利范围第6项之半导体装置,其中,该开 关元件组含有一个别开 关元件用以选择性激活经形成在电绝缘膜上之一 组的像素电极,及该个别 开关元件具有,环绕其附近,一个高杂质区域(它具 有与由单矽层所组成 之基体者相同导电率型)。 10﹒如申请专利范围第7项之半导体装置,其中,开 关元件组的MIS电晶 体具有其长度和宽度的一定乘积数値,小于经包含 在驱动程式积体电路 中之另一MIS电晶体者。 11﹒如申请专利范围第1项之半导体装置,其中,经 形成在单矽层中之积体 电路含有具有金属/绝缘体/半导体构造之电场效 型的MIS电晶体, 该MIS电晶体包含单晶半导体基体系由单矽层的一 个区域(含有第左 电导率型的一种杂质)所组成,经形成在该单晶半 导体基体中之一对源 极和汲极区域并含有第二电导率型的另种杂质,及 经形成在源极与汲极 区域间之单晶半导体基体表面上之一个通道区域; 及其中将第一导电率 型的一种杂质以一定之密度掺杂在源极与汲极等 区域间,此密度足以抑 制寄生通道之产生,并将第二导电率型的另种杂质 掺杂入地道区域中用 以控制定限电压。 12﹒如申请专利范围第11项之半导体装置,其中,经 形成在单晶半导体基 体中之源极与汲极等区域与电绝缘膜相间隔分离 。 13﹒如申请专利范围第1项之半导体装置,其中经形 成在单矽层中之积体电 路含有具有金属/绝缘体/半导体沟造之电场效型 的MIS电晶体,该 MIS电晶体包含单晶半导组基体系由单矽层的一个 区域(含有第一电 导率型的一种杂质)所组成,经形成在该单晶半导 体基体中之一对源极 与汲极区域并含有第二电导率型的另种杂质,及经 形成在源极与汲极区 域间之单晶半导体基体表面上之一个通道区域,及 通过一闸绝缘膜予以 配置在通道区域上之一个闸电极:及其中,经定位 在闸绝缘膜与电绝缘 材料间之一部份的单晶半导体基体包含一种导电 率型的一个杂质层,与 在至电绝缘材料之边界附近之较低区域相比较,具 有相当薄密度在通道 区域中。 14﹒如申请专利范围第1项之半导体装置,其中,经 形成在单矽层中之积体 电路含有具有金属/绝缘体/半导体构造之电场效 型的MlS电晶体, 该MIS电晶体包括具有与源极和汲极区域者相反导 电率型之一个杂质 区域,且系被形成在电绝缘材料与单矽层间之边界 的附近,在接邻于源 极和汲极区域之各位置。 15﹒如申请专利范围第1项之半导体装置,其中,经 形成在单矽层中之积体 电路包含一对的具有金属/绝缘体/半导体构造之 互补型的M1S电晶 体,其中,将N型MIS电晶体形成在单矽层的相当厚部 份中,而P型 MIS电晶体则被形成在单矽层的相当薄之部份中。 16﹒如申请专利范围第1项之半导体装置,其中,经 形成在单矽层中之积体 电路具有一对的具有金属/绝缘体/半导体构造之 互补型的MIS电晶 体,其中,N型MlS电晶体具有与电绝缘之材料经间隔 分离之一对的 源极和汲极区域。 17﹒如申请专利范围第1项之半导体装置,其中,经 形成在单矽层中之积体 电路具有一对的具有金属/绝缘体/半导体构造之 互补型的MlS电晶 体,其中,将N型MlS电晶体形成在P型杂质区域和p阱 区域之中, 它包括与电绝缘之材料经间隔分离之一片场氧化 膜。 18﹒如申请专利范围第7项之半导体装置其中开关 元件组及驱动程式积体电 路系由MlS电晶体所构成,并将驱动程式电路形成在 具有相当大厚度 之单矽层的一个区域中,同时将开关元件形成在具 有相当小厚度之单矽 层的另外区域中。 19﹒如申请专利范围第1项之半导体装置,包括活性 矩阵显示器之一个像素 开关元件组系经形成在单矽层的一个区域和由经 配置在一绝缘膜上之聚 矽层和非晶形矽层之一所组成区域之一中,该绝缘 膜系由二氧化矽所组 成,它系经由氧化自单矽层予以转变,及经形成在 单矽层的另外区域中 之一条驱动程式积体电路用以驱动像素开关元件 组,其中将该像素开关 元件组配置在具有相当小厚度之一部份电绝缘之 材料上,同时将驱动程 式积体电路配置在具有相当大厚度之另外部份的 电绝缘材料上。 20﹒一种半导体装置之制造方法包括:形成SOI基体 的第一步骤,此基体 具有通过一电绝缘之材料予以层合在一个临时基 体的上之一个单晶半导 体层;形成横体电路在单晶半导体层上的第二步骤 ;经由黏合剂固定一 个支持构件至积体电路的一个表面(在临时基体之 相对面上)上之第三 步骤;移除临时基体而露出电绝缘材料的平坦表面 之第四步骤;及形成 至少一个电极在电绝缘材料的露出之平坦表面上 之第五步骤。 21﹒如申请专利范围第20项之半导体装置的制造方 法,其中,第一步骤包 括经由热黏附面固定由单矽所组成之半导体基体 至由矽所组成之一片临 时基体上,系通过由二氧化矽所组成之通绝缘材料 而固定;及将半导体 基体稀薄化而形成具有一个单矽层之SOI基体。 22﹒如申请专利范围第21项之半导体装置的制造方 法,其中,第一步骤包 括经由沈积一个氮化矽层在矽之临时基体上作为 底层而形成一电绝缘之 材料,经由CVD沈积一个二氧化矽层,并经由热黏着 而固定该半导体 基体至二氧化矽层上。 23﹒如申请专利范围第20项之半导体装置的制造方 法,其中,第四步骤包 括经中蚀刻或经由蚀刻及抛光移除临时基体而现 出二氧化矽层或氮化矽 层的一个蚀刻停止器层。 24﹒如申请专利范围第20项之半导体装置的制造方 法,其中,第三步骤包 括经由主要由二氧化矽所组成之黏合剂固定支持 构件。 25﹒如申请专利范围第20项之半导体装置的制造方 法,其中,第三步骤包 括施加黏合剂至积体电路之一表面上,并将它固化 而形成具有单层构造 之支持构件。 26﹒一种光阀的制造方法包括制备具有堆叠层构 造之SOI基体的第一步骤 ,该堆叠层构造包含通过一片透明之电绝缘材料所 层合之一临时基体及 一单晶半导体层;形成像素在选择性移除该单晶半 导体层之一个区域及 选择性形成一个二氧化矽膜之一个区域之一上之 第二步骤;并形成一个 驱动程式在单晶半导体层中,此驱动程式合有像素 开关元件及一条驱动 程式积体电路用以选择性施加一个信号至此等像 开关元件;通过黏合剂 放置一个支持构件在SOl基体上(形成该SOI基体而具 有各像素电 极和驱动程式)的第三步骤;移除该临时基体而露 出透明电绝缘之材料 的第四步骤;开启一个通孔在经露出之透明电绝缘 材料的指定位置中并 形成一片金属膜在其经露出之表面上之第五步骤; 将该金属膜形成图型 而形成一个掩蔽层(它部份式或全部盖覆驱动程式 ),并同时形成一个 电极垫片(它通过该通孔电连接至驱动程式而界定 驱动基体的第六步骤 ;及耦合一个计数器基体(将它形成而具有一透明 电极)至驱动基体之 一个表面上(形成此驱动基体而具有掩蔽层),附以 留下一条间隙,然 后填充一种电光材料入该间隙中。 27﹒一种具有光源用以照射光阀及光学透镜用以 投射经显示在光阀上之放大 像之影像投射装置,其中,该光阀包括具有各像素 电极之一个驱动基体 及一条驱动程式电路用以依照指定之信号来驱动 各像素电极;与该驱动 基体相对之计数器基体;及经插置在驱动基体与计 数器基体间之一个电 光材料层,该驱动基体包括一透明之电绝缘层,经 形成在该透明电绝缘 层上之一个单晶半导体层,及一个光掩蔽层系经配 置在该透明电绝缘层 的表面上,而与单晶半导体层呈相反之关系,该驱 动程式电路包括经形 成在单晶半导体层中之一个电晶体元件,形成光掩 蔽层而盖覆电晶体元 件的一个活性部份;将各像素电极整组布置入单晶 半导体层中且被电连 接至驱动程式电路因此使该驱动程式电路驱动各 像素电极而激活电光材 料层来控制其光学透射比。图示简单说明: 图1是示意截面图显示:本发明半导 体装置的基本构造; 图2是截面图显示:本发明半导体装 置的第一具体实施例; 图3是截面图显示:本发明半导体装 置的第二具体实施例﹔ 图4(A–l)至图4(B–2)是 示意图显示:本发明半导体装置的第三具 _体实施例; 图5是截面图显示:具有抑制漏流而 有效之构造的本发明MIS电晶体之一个实 例; 图6是截面图显示:具有相似漏流抑 制型的通道构造之本发明MIS电晶体; 图7是截面图显示:具有漏流抑制型 的另外通道构造之本发明MIS电晶体; 图8是截面图显示﹕截面图显示:具 有相似漏流抑制构造之本发明MIS电晶体 ﹔ 图9是一幅图表显示沿着图5的A— B线所测量之杂质密度轮廓; 图10是一幅图表显示沿着图6的C– D线所测量之杂质密度轮廓; 图11(A)至图11(D)是步骤图显 示;图5 MlS电晶体的制造方法; 图12是一个截面图显示:具有漏流抑 制构造之本发明MlS电晶体; 图13是一个截面图显示:具有相似漏 流抑制构造之LDD型的本发明MlS电晶 体; 图14是一个截面图显示:具有漏流抑 制构造之本发明之互补MlS电晶体对; 图15是一示意平面图举例说明:寄生 通道的产生历程; 图16是沿着图15的E-F线所取之截 面图; 图17是示意截面图举例说明:寄生通 道抑制构造; 图l8是截面图显示:具有寄生通道抑 制构造之本裂明互补MlS电晶体对; 图l9是截面图显示:具有相似寄生通 道抑制构造之另外本发明之互补MlS电晶 体对; 图20是截面图显示:具有相似寄生通 道抑制构造之另外本发明之互补MlS电晶 体对; 图21是平面图显示:双极作用; 图22是沿着图21的X-X线所取之截 面图; 图23是平面图显示:具有固定基体电 势在其上之构造之具体实施例; 图24是沿着图23的Y-Y线所取之截 面图; 图25(A)和25(B)是示意图举例 说明:寄生通道产生机构; 图26是一幅图表显示:单矽层与介质 材料层间之边界附近之杂质硼的轮廓; 图37是相同之一幅图表显示:单矽层 与介质材料层间之边界附近之杂质磷的轮 廓; 图28是示意图举例说明:光电流产生 历程; 图29是单矽层的能带图; 图30是一幅图表显示:闸波电压与 MIS电晶体中之汲极电流间的关系; 阗31是示意图显示:经由使用本发明 之半导体装置所构造之活性矩阵型的光阀 ; 图32是示意图显示:经由使用图31光 阀所构造之影像投射器; 图33(A)至33(C)是步骤图显示 :本发明光阀的制造方法; 图34(A)至图34(B)是步骤图显 示:本发明光阀的制造方法;及 图35(A)至35(D)是示意图显示 :于制造本发明之半导体装置时所使用之 SOl基体。
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