專利名稱：半導(dǎo)體裝置、其制造方法及應(yīng)用該半導(dǎo)體裝置的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置，其具有用于將n (這里符號n表示大 于等于3的正整數(shù))個導(dǎo)電層彼此連接的接觸圖形，還涉及一種用于制 造該半導(dǎo)體裝置的方法以及應(yīng)用該半導(dǎo)體裝置的顯示裝置。顯示裝置的 范例是液晶顯示裝置和有機(jī)EL (電致發(fā)光)顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，諸如手持電話和PDA (個人數(shù)字助理)等便攜式終端的普 及是驚人的。其中，由于各個便攜式終端中所采用的作為輸出顯示部分 的液晶顯示裝置的實用性，便攜式終端正在快速普及。這是因為從原理 上來說，液晶顯示裝置具有不需要驅(qū)動能量的特點。即，液晶顯示裝置 是一種低能耗的顯示裝置。
使用多晶硅TFT (薄膜晶體管)作為像素開關(guān)器件的現(xiàn)代有源矩陣 顯示裝置的趨勢是將由以矩陣形式排列的像素組成的像素顯示區(qū)域部分 和數(shù)字接口驅(qū)動電路集成為同一基板上的單個單元。
更詳細(xì)地說，在這種將數(shù)字接口驅(qū)動電路與像素顯示區(qū)域部分集成 為單個單元的顯示裝置中，組成數(shù)字接口驅(qū)動電路的水平驅(qū)動系統(tǒng)和垂
直驅(qū)動系統(tǒng)被設(shè)置在像素顯示區(qū)域部分的有效顯示部分的外圍部分中。 使用多晶硅TFT的驅(qū)動系統(tǒng)與像素顯示區(qū)域部分被集成為同一基板上的 單個單元。
而且，近年來，手持電話等所使用的液晶顯示裝置和有機(jī)EL顯示 裝置，即使顯示裝置本身具有高分辨率和三英寸WVGA(寬頻圖形陣列) 級別的大屏幕，但仍然期望它們具有小尺寸和低重量。
一些液晶顯示裝置和有機(jī)EL顯示裝置是分別使用用于制造半導(dǎo)體
層的非晶硅(a-Si)材料的顯示裝置。在這種顯示裝置的情況下，在顯示
裝置所使用的像素顯示區(qū)域部分的有效顯示部分的外圍部分中，有必要
將驅(qū)動電路實現(xiàn)為硅(Si)片。因此，不便于減小顯示裝置中所使用的
像素顯示區(qū)域部分的尺寸和/或縮小像素顯示區(qū)域部分的有效顯示部分 的外圍部分所占的面積。
因此，作為一種用于解決上述問題的方法，提供了一種用于制造上 述顯示裝置的方法。根據(jù)該方法，在玻璃基板上形成像素晶體管的過程 的同時形成驅(qū)動電路。通過利用具有比非晶硅薄膜更高遷移率的半導(dǎo)體 層，在同一玻璃基板上形成驅(qū)動電路。這種半導(dǎo)體層的范例是低溫多晶 硅薄膜、微晶硅薄膜和氧化物半導(dǎo)體薄膜。

發(fā)明內(nèi)容
然而，即使采用上述方法，由于驅(qū)動電路尺寸的增加，縮小包括驅(qū) 動電路的外圍部分所占的面積將變得更困難。
為了解決上述問題，用于決定外圍驅(qū)動電路集成度的因素包括用于 將布線層(也各自稱為導(dǎo)電層)彼此連接的接觸部。實現(xiàn)大規(guī)模電路所 需要的布線層的數(shù)目越多，則這種接觸部的數(shù)目就越多。
圖1示出了典型的接觸形成區(qū)域的俯視圖，其中接觸部通過采用通
常的方法形成。在圖1中，符號EL1和EL2分別表示電極，而符號ARCNT1 和ARCNT2分別表示接觸區(qū)域。符號C表示最小接觸孔的尺寸，而符號 M表示考慮到層之間的對準(zhǔn)偏移而設(shè)的必要邊緣。
我們假定通過采用普通的方法，圖1所示的典型接觸形成區(qū)域中的 最小接觸區(qū)域用于連接兩層。在該情況下，鑒于由曝光器的分辨率和層 間的對準(zhǔn)邊緣M所確定的最小接觸圖形的尺寸C，用于接觸的最小面積 的設(shè)計值由公式((C + 2XM) 2) X2表示。這意味著接觸區(qū)域ARCNT1 和ARCNT2之間的面積(C + 2XM) X (2XM)過大，因此，在盡力減 小顯示裝置的尺寸和/或縮小外圍部分所占面積時帶來不利。
日本特開2000-267595號公報公開了用于將掃描線和信號線連接至
像素電極的制造方法。
圖2示出了通過采用某制造方法用于將掃描線和信號線連接至像素 電極的典型的接觸形成區(qū)域的俯視圖。
圖2中所示的典型接觸形成區(qū)域包括第一接觸區(qū)域ARCNT11與第 二接觸區(qū)域ARCNT12重疊的部分。
然而，即使采用該方法，(C + 4XM) 2也是必要的，因此要求大的面積。
本發(fā)明的實施例提供了一種半導(dǎo)體裝置，該裝置通過利用最小的面 積，以最高的效率實現(xiàn)了用于將三個或更多的層上的導(dǎo)線彼此連接的接 觸結(jié)構(gòu)，還提供了一種用于制造所述半導(dǎo)體裝置的方法以及應(yīng)用該半導(dǎo) 體裝置的顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第一方式，所提供的半導(dǎo)體裝置包括n個(這里符號 n表示大于等于3的正整數(shù))在基板上以疊層形成并通過接觸圖形彼此連 接的導(dǎo)電層。在該半導(dǎo)體裝置中其中形成有所述接觸圖形的主接觸區(qū) 域包括(n—l)個連接區(qū)域，所述(n—l)個連接區(qū)域分別用于將(n — 1)個導(dǎo)電層連接至第n導(dǎo)電層，其中所述(n—l)個導(dǎo)電層包括于n個 導(dǎo)電層中，但不包括作為所述n個導(dǎo)電層的第n導(dǎo)電層的最外導(dǎo)電層； 所述(n—l)個導(dǎo)電層的每兩個相鄰導(dǎo)電層從概念上形成導(dǎo)電層對，所 述導(dǎo)電層對由所述的兩個相鄰導(dǎo)電層組成，這兩個相鄰導(dǎo)電層分別稱為 所述導(dǎo)電層對的配對的第一導(dǎo)電層和配對的第二導(dǎo)電層；在所述基板上 堆疊所述(n—l)個導(dǎo)電層的層壓過程的層疊方向上，屬于相同導(dǎo)電層 對的配對的第二導(dǎo)電層設(shè)置在從幾何上偏移所述配對的第一導(dǎo)電層的位 置處，這樣形成的結(jié)果是所述配對的第二導(dǎo)電層的端部面對所述接觸圖 形的邊緣的一部分；并且所述(n—l)個導(dǎo)電層通過第n導(dǎo)電層彼此電 連接。
根據(jù)本發(fā)明的第二方式，所提供的半導(dǎo)體裝置包括n個(這里符號 n表示大于等于3的正整數(shù))在基板上以疊層形成并通過接觸孔彼此連接 的導(dǎo)電層。在該半導(dǎo)體裝置中(n—l)個單獨導(dǎo)電層的每兩個相鄰導(dǎo) 電層從概念上形成導(dǎo)電層對，其中所述(n—l)個導(dǎo)電層包括于n個導(dǎo)電層中但不包括作為n個導(dǎo)電層中的第n導(dǎo)電層的最外導(dǎo)電層；在每個 單獨的導(dǎo)電層對中，與在所述基板上堆疊所述導(dǎo)電層的層壓過程的層疊 方向相反的方向上具有幾何位移的位置處所設(shè)置的所述單個導(dǎo)電層用作 該單個導(dǎo)電層對的配對的第一導(dǎo)電層，而在所述層壓過程的層疊方向上 具有幾何位移的位置處所設(shè)置的所述單個導(dǎo)電層用作所述單個導(dǎo)電層對 的配對的第二導(dǎo)電層；其中形成有接觸孔的主接觸區(qū)域包括(n — 2)個
分別分配給各個導(dǎo)電層對的子接觸區(qū)域，該子接觸區(qū)域用于將一個導(dǎo)電
層對的配對的第一導(dǎo)電層連接至該導(dǎo)電層對的配對的第二導(dǎo)電層；所述 接觸孔包括形成于主接觸區(qū)域中、直徑在各(n—l)個導(dǎo)電層的露出區(qū) 域上延伸的第一接觸孔，并且包括(n — 2)個分別形成于(n — 2)個子 接觸區(qū)域中的第二接觸孔，第二接觸孔連接至第一接觸孔并延伸至被分 配了各子接觸區(qū)域的導(dǎo)電層對的配對的第一導(dǎo)電層；在各子接觸區(qū)域中， 形成有連接在各子接觸區(qū)域中的配對的第二導(dǎo)電層，從而該配對的第二 導(dǎo)電層的上表面面對第一接觸孔，而該配對的第二導(dǎo)電層的端部面對在 該子接觸區(qū)域中形成的第二接觸孔；并且，從各自位于第二接觸孔之一 中的配對的第一導(dǎo)電層開始，直到半導(dǎo)體裝置的最外表面，形成有作為n 個導(dǎo)電層的第n導(dǎo)電層的最外導(dǎo)電層，其中所述第二接觸孔各自形成于 子接觸區(qū)域之一中，并且該最外導(dǎo)電層連接至配對的第二導(dǎo)電層的端部 以及在第一接觸孔中的配對的第二導(dǎo)電層的上表面。
優(yōu)選的是，在包括于作為彼此連接的導(dǎo)電層的n個導(dǎo)電層中的任何 兩個相鄰的導(dǎo)電層之間形成有層間絕緣膜，并且使層間絕緣膜的厚度小 于第n導(dǎo)電層的厚度。
根據(jù)本發(fā)明的第三方式，提供一種用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，該 半導(dǎo)體裝置包括n個(這里符號n表示大于等于3的正整數(shù))在基板上 以疊層形成并通過接觸圖形彼此連接的導(dǎo)電層。該方法包括步驟通過 在任何相鄰的兩個導(dǎo)電層之間引入層間絕緣膜，在基板上堆疊(n—l) 個導(dǎo)電層，其中(n—l)個導(dǎo)電層包括于n個導(dǎo)電層中但不包括作為n 個導(dǎo)電層的第n層的最外導(dǎo)電層；連續(xù)蝕刻每個層間絕緣膜從而去除每 個層間絕緣膜的多個部分，以形成包括(n—l)個導(dǎo)電層的接觸圖形； 以及形成第n導(dǎo)電層從而形成覆蓋通過接觸圖形彼此連接的各(n—l)
個導(dǎo)電層的至少一部分的圖形。
根據(jù)本發(fā)明的第四方式，提供一種用于制造半導(dǎo)體裝置的方法。該 方法包括步驟在基板上形成第一導(dǎo)電層；在第一導(dǎo)電層上形成第一絕 緣膜；在第一絕緣膜上形成第二導(dǎo)電層；在第二導(dǎo)電層上形成第二絕緣 膜；連續(xù)蝕刻第一絕緣膜和第二絕緣膜，去除第一絕緣膜和第二絕緣膜 的多個部分，從而形成包括第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層的接觸圖形；和形 成第三導(dǎo)電層，從而形成覆蓋通過接觸圖形彼此連接的各第一導(dǎo)電層和 第二導(dǎo)電層的至少一部分的圖形。
根據(jù)本發(fā)明的第五方式，提供一種顯示裝置，其中通過利用半導(dǎo) 體裝置，由以矩陣形式排列的像素組成的顯示區(qū)域與形成于顯示區(qū)域的 邊緣部分中的邊緣電路集成為單個單元；該半導(dǎo)體裝置包括n個(這里 符號n表示大于等于3的正整數(shù))在基板上作為疊層形成并通過接觸圖 形彼此連接的導(dǎo)電層；其中形成有所述接觸圖形的主接觸區(qū)域包括(n — 1)個連接區(qū)域，所述(n—l)個連接區(qū)域分別用于將(n—l)個導(dǎo)電層 連接至第n導(dǎo)電層，其中所述(n—l)個導(dǎo)電層包括于n個導(dǎo)電層中， 但不包括作為所述n個導(dǎo)電層的第n導(dǎo)電層的最外導(dǎo)電層；所述(n—l) 個導(dǎo)電層的每兩個相鄰導(dǎo)電層從概念上形成導(dǎo)電層對，所述導(dǎo)電層對由 所述的兩個相鄰導(dǎo)電層組成，這兩個相鄰導(dǎo)電層分別稱為所述導(dǎo)電層對 的配對的第一導(dǎo)電層和配對的第二導(dǎo)電層；在所述基板上堆疊所述(n — 1)個導(dǎo)電層的層壓過程的層疊方向上，屬于相同導(dǎo)電層對的配對的第二 導(dǎo)電層設(shè)置在從幾何上偏移所述配對的第一導(dǎo)電層的位置處，這樣形成 的結(jié)果是所述配對的第二導(dǎo)電層的端部面對所述接觸圖形的邊緣的一部 分；并且(n—l)個導(dǎo)電層通過第n導(dǎo)電層彼此電連接。
根據(jù)本發(fā)明的各個方式，不包括作為n個導(dǎo)電層的第n導(dǎo)電層的最 外導(dǎo)電層的(n—l)個導(dǎo)電層的每兩個相鄰導(dǎo)電層形成概念上的導(dǎo)電層 對，所述導(dǎo)電層對由這些分別稱為導(dǎo)電層對的配對的第一導(dǎo)電層和配對 的第二導(dǎo)電層的兩個相鄰導(dǎo)電層組成。在基板上堆疊(n—1)個導(dǎo)電層 的層壓過程的層疊方向上，每個配對的第二導(dǎo)電層設(shè)置在幾何上偏移屬 于該導(dǎo)電層對的配對的第一導(dǎo)電層的位置處，從而該配對的第二導(dǎo)電層 的端部面對接觸圖形的邊緣的一部分；并且(n—l)個導(dǎo)電層通過第n
導(dǎo)電層彼此電連接。
在這種情況下，在同一接觸孔中可以建立三個或更多導(dǎo)電層之間的 層間接觸，從而可以利用最小的面積以最高的效率將導(dǎo)電層彼此連接。
根據(jù)本發(fā)明的各個方式，可以提供一種半導(dǎo)體裝置，該裝置可以實 現(xiàn)通過利用最小的面積以最高的效率以將三個或更多層上的導(dǎo)線彼此連 接的接觸結(jié)構(gòu)。
因此，可以實現(xiàn)將驅(qū)動電路與顯示部分集成為單個單元的顯示裝置， 該裝置可以滿足較高分辨率的屏幕和/或占據(jù)小面積的邊緣部分。在以下 描述中，將驅(qū)動電路與顯示部分集成為單個單元的顯示裝置簡稱為內(nèi)置 驅(qū)動電路的顯示裝置。


圖1示出了典型的接觸形成區(qū)域的俯視圖，其中的接觸部采用通常 的方法形成；
圖2示出了通過采用某制造方法將掃描線和信號線連接至像素電極 的典型的接觸形成區(qū)域的俯視圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的內(nèi)置驅(qū)動電路的顯示裝置的布局結(jié)
構(gòu)；
圖4是系統(tǒng)方框圖，它表示了根據(jù)上述實施例的內(nèi)置驅(qū)動電路的顯 示裝置的電路功能；
圖5示出了液晶顯示裝置的有效顯示單元的典型具體結(jié)構(gòu)；
圖6A示出了接觸結(jié)構(gòu)的橫截面圖6B示出了接觸結(jié)構(gòu)的俯視圖7A示出了接觸結(jié)構(gòu)的橫截面圖7B示出了接觸結(jié)構(gòu)的俯視圖.；
圖8示出了根據(jù)上述實施例的接觸形成區(qū)域的基本示例的俯視圖； 圖9示出了根據(jù)上述實施例的接觸結(jié)構(gòu)的另一種典型結(jié)構(gòu)；
圖IOA示出了圖9所示的接觸結(jié)構(gòu)的接觸形成區(qū)域的基本示例的俯 視圖IOB示出了圖9所示的接觸結(jié)構(gòu)的接觸形成區(qū)域的基本示例的橫 截面圖IIA示出了設(shè)于水平驅(qū)動電路的輸出級并作為應(yīng)用根據(jù)上述實施 例的接觸結(jié)構(gòu)的電路的典型緩存電路的等效電路；
圖IIB示出了緩存電路的典型連接形式；
圖12示出了根據(jù)本實施例的接觸結(jié)構(gòu)的優(yōu)選典型布局；
圖13A是用來描述在基板上形成第一導(dǎo)電層的過程的示意圖13B是描述在第一層間絕緣膜上形成第二導(dǎo)電層的過程的示意
圖13C是描述在第二導(dǎo)電層上形成第二層間絕緣膜的過程的示意
圖14A是描述在接觸區(qū)域內(nèi)的第一和第二導(dǎo)電層的位置的示意圖； 圖14B是描述了在第二層間絕緣膜上形成第三導(dǎo)電層的過程的示意
圖15是表示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的顯示電路和光接收單元的 典型結(jié)構(gòu)的電路圖。
具體實施例方式
以下參照附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖3和4各示意地示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的內(nèi)置驅(qū)動電路的顯示 裝置的典型結(jié)構(gòu)。更具體地，圖3示出了根據(jù)實施例的內(nèi)置驅(qū)動電路的 顯示裝置的布局結(jié)構(gòu)，而圖4是表示內(nèi)置驅(qū)動電路的顯示裝置的電路功 能的系統(tǒng)方框圖。
如下詳述，本實施例的內(nèi)置驅(qū)動電路的顯示裝置利用本實施例的半 導(dǎo)體裝置的接觸結(jié)構(gòu)作為接觸結(jié)構(gòu)，該接觸結(jié)構(gòu)通過利用最小的面積而 以最高的效率使三個或更多的布線層(各自稱為導(dǎo)電層)彼此連接，從
而減小了顯示板的尺寸或縮小了外圍部分所占面積。
作為范例，以下說明闡述了這樣一種情形，即本實施例采用液晶單 元作為起像素作用的光電器件實現(xiàn)了有源液晶顯示裝置10。
如圖3所示，液晶顯示裝置10具有集成于液晶顯示裝置10的透明 絕緣基板上的元件。透明絕緣基板通常為玻璃基板11。液晶顯示裝置10
中所集成的元件包括有效顯示部分(ACDSP) 12、 一對水平驅(qū)動電路(各 自稱為H驅(qū)動器或HDRV) 13U和13D、垂直驅(qū)動電路(稱為V驅(qū)動器 或VDRV) 14、數(shù)據(jù)處理電路(DATAPRC) 15、電源電路(DC-DC) 16、 接口電路(I/F) 17、定時發(fā)生器(TG) 18和基準(zhǔn)電壓驅(qū)動電路(REFDRV) 19。有效顯示部分12具有多個以矩陣形式排列的像素，每個像素包括一 個液晶單元。水平驅(qū)動電路13U和13D分別設(shè)在如圖3所示的兩側(cè)，即 在有效顯示部分12的上側(cè)和下側(cè)。垂直驅(qū)動電路14設(shè)在如圖3所示的 一側(cè)，即在有效顯示部分12的一側(cè)。電源電路16是DC-DC轉(zhuǎn)換器。 基準(zhǔn)電壓驅(qū)動電路19是用于向諸如水平驅(qū)動電路13U和13D的其它電 路提供多個基準(zhǔn)驅(qū)動電壓的電路。
而且，用于輸入數(shù)據(jù)等的輸入盤20設(shè)在玻璃基板11的特定邊緣上。 所述玻璃基板11的特定邊緣緊靠下水平驅(qū)動電路13D的邊緣。
玻璃基板11包括第一基板和第二基板。在第一基板上，各自包括諸 如晶體管等有源器件的多個像素電路以矩陣的形式排列。第二基板面對
第一基板，并設(shè)置在從幾何上離所述第一基板具有預(yù)定寬度的間隙的位 置處。液晶封裝于第一和第二基板之間。
在作為絕緣基板的玻璃基板11上所形成的一組電路通常由低溫多 晶硅TFT工藝制成。g卩，液晶顯示裝置IO包括形成于有效顯示部分12 的周圍部分(或外圍部分)中的水平驅(qū)動電路13U和13D以及垂直驅(qū)動 電路14。通過利用多晶硅TFT，形成驅(qū)動系統(tǒng)的水平驅(qū)動電路13U和13D 以及垂直驅(qū)動電路14與有效顯示部分12集成在一起，以在有效顯示部 分12上形成為有效顯示部分12上的單個單元，所述單個單元為有效顯 示部分12、水平驅(qū)動電路13U和13D以及垂直驅(qū)動電路14所共用。
如上所述，在根據(jù)實施例的液晶顯示裝置10中，兩個水平驅(qū)動電路
13U和13D分別設(shè)在如圖3所示的兩側(cè)，即在有效顯示部分12的上側(cè)和 下側(cè)。通過將信號線分成奇數(shù)信號線和偶數(shù)信號線，水平驅(qū)動電路13U 和13D用于驅(qū)動信號線。
在兩個水平驅(qū)動電路13U和13D的每一個中，三個數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被存儲 在釆樣鎖存電路中。在一個水平周期(H)內(nèi)由三個數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)所共用的數(shù) 模轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行三次轉(zhuǎn)換處理，從而分別將三個數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成三個模 擬數(shù)據(jù)，并且在水平周期內(nèi)三個模擬數(shù)據(jù)基于時間分割被選擇并根據(jù)所 謂的RGB選擇器方法輸出至信號線。
在有效顯示部分12中，各自包括一個液晶單元的多個像素電路以矩 陣的形式排列。并且在有效顯示部分12中，由水平驅(qū)動電路13U和13D 所驅(qū)動的信號線以及由垂直驅(qū)動電路14所驅(qū)動的垂直掃描線也以矩陣的 形式排列。
圖5示出了有效顯示部分12的典型的具體結(jié)構(gòu)。為了使圖簡化，像 素電路以包括三行和四列的典型矩陣的形式排列。三行分別稱為第(n — 1)至第(n+l)行，而四列分別稱為第(m — 2)至第(m+l)歹ij。
如圖5所示，有效顯示部分12還包括分別由附圖標(biāo)記121n—l、121n 和121n+l所表示的三條垂直掃描線以及分別由附圖標(biāo)記122m — 2、122m 一l、 122m和122m+l所表示的四條信號線。垂直掃描線和信號線以矩陣 的形式排列，所述矩陣在垂直掃描線和信號線的每個交叉點處包括一個 元素。在每個交叉點處，設(shè)置有單位像素123。
單位像素123的結(jié)構(gòu)包括作為像素晶體管的TFT (薄膜晶體管)、 LC (液晶單元)和存儲電容器Cs。液晶單元LC是一電容器，其具有在 連接于薄膜晶體管TFT的像素電極和面對所述像素電極的反向電極之間 所形成的電容量。在以下描述中，像素電極和反向電極也分別稱為特定 電極和另一個電極。
薄膜晶體管TFT的柵極連接于垂直掃描線121n—l、 121n和121n+l 中的一條。另一方面，薄膜晶體管TFT的源極連接于信號線122m-2、 122m—1、 122ra禾P 122m+l中的一條。
液晶單元LC的像素電極連接于薄膜晶體管TFT的漏極。另一方面，
液晶單元LC的反向電極連接于公用線124。存儲電容器Cs連接于薄膜 晶體管TFT的漏極和公用線124之間。
公用線124接收由VCOM電路21預(yù)定為公用電壓Vcom的AC電 壓。VCOM電路21通常與驅(qū)動電路等電路集成于玻璃基板11上。
有效顯示部分12中的每條垂直掃描線121n—l、 121n和121n+l的
一端連接于圖3所示的垂直驅(qū)動電路14的相應(yīng)行的輸出端。相應(yīng)行是對 應(yīng)于垂直掃描線的行。
垂直驅(qū)動電路14的結(jié)構(gòu)通常包括依次生成與圖中未示出的垂直時 鐘脈沖VCK同步的垂直選擇脈沖的移位寄存器。垂直選擇脈沖施加在垂 直掃描線121n—l、 121n和121n+l上，從而實現(xiàn)垂直掃描操作。
另外，有效顯示部分12中信號線中的每條奇數(shù)線122m—l和 122m+l的一端連接于圖3所示的上水平驅(qū)動電路13U的相應(yīng)列的輸出 端。相應(yīng)列是對應(yīng)于信號線的列。另一方面，有效顯示部分12中的信號 線122m—2、 122m—l、 122ra和122m+l中的每條偶數(shù)線的另一端連接 于圖3所示的下水平驅(qū)動電路13D的相應(yīng)列的輸出端。相應(yīng)列是對應(yīng)于 信號線的列。
在兩個水平驅(qū)動電路13U和13D的每一個中，三個數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被存儲 在采樣鎖存電路中。三個數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是R數(shù)據(jù)、B數(shù)據(jù)和G數(shù)據(jù)。三個數(shù) 字?jǐn)?shù)據(jù)所共用的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路在一個水平周期(H)內(nèi)進(jìn)行三次轉(zhuǎn)換處理， 從而分別將三個數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成三個模擬數(shù)據(jù)，并且在水平周期內(nèi)三個 模擬數(shù)據(jù)基于時間分割被選擇并輸出至相應(yīng)的信號線。
上水平驅(qū)動電路13U采用上移位寄存器組131U、采樣鎖存電路組、 上線序轉(zhuǎn)換鎖存電路組132U和數(shù)/模轉(zhuǎn)換(DAC)電路組133U。上移位 寄存器組131U是用于從傳輸級依次地輸出與圖中未示出的水平時鐘脈 沖HCK同步的移位脈沖(或采樣脈沖)的寄存器組。采樣鎖存電路組是 用于通過由上移位寄存器組131U所生成的采樣脈沖所確定的定時信號 來依次采樣數(shù)字圖像數(shù)據(jù)并鎖存所采樣的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的電路組。上線 序轉(zhuǎn)換鎖存電路組132U是用于將采樣鎖存電路組中所鎖存的數(shù)字圖像 數(shù)據(jù)按線序順序放置的電路組。上數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路組133U是用于將由上
線序轉(zhuǎn)換鎖存電路組132U按線序順序放置的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬 圖像信號的電路組。
同樣地，下水平驅(qū)動電路13D采用下移位寄存器組131D、采樣鎖存 電路組、下線序轉(zhuǎn)換鎖存電路組132D和數(shù)/模轉(zhuǎn)換(DAC)電路組133D。 下移位寄存器組131D是用于從傳輸級依次地輸出與圖中未示出的水平 時鐘脈沖HCK同步的移位脈沖(或采樣脈沖)的寄存器組。采樣鎖存電 路組是用于通過由下移位寄存器組131D所生成的采樣脈沖所確定的定 時信號來依次地采樣數(shù)字圖像數(shù)據(jù)并鎖存所采樣的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的電路 組。下線序轉(zhuǎn)換鎖存電路組132D是用于將采樣鎖存電路組中所鎖存的數(shù) 字圖像數(shù)據(jù)按線序順序放置的電路組。下數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路組133D是用于 將由下線序轉(zhuǎn)換鎖存電路組132D按線序順序放置的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 成模擬圖像信號的電路組。
應(yīng)當(dāng)指出，通常在數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路組133U和133D的各自的輸出級， 設(shè)置有諸如CMOS反相器的緩存器。
數(shù)據(jù)處理電路15采用電平轉(zhuǎn)換器151、串/并轉(zhuǎn)換電路152和下轉(zhuǎn)換 器153。電平轉(zhuǎn)換器151是用于將范圍在0至3V (或2.9V)的由外部信 號源所提供的R、 G、 B并行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的電平上移至6V的元件。串/并轉(zhuǎn) 換電路152是用于將在電平轉(zhuǎn)換器151中完成了電平轉(zhuǎn)換處理的R、 G、 B數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)從串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)的元件，從而調(diào)整數(shù)據(jù)的相位并 降低數(shù)據(jù)的頻率。下轉(zhuǎn)換器153是用于將由串/并轉(zhuǎn)換電路152所提供的 并行數(shù)據(jù)從6V下轉(zhuǎn)換至0至3V (或2.9V)的范圍、并用于將奇數(shù)數(shù)據(jù) 輸出至上水平驅(qū)動電路13U以及將偶數(shù)數(shù)據(jù)輸出至下水平驅(qū)動電路13D 的元件。
包括DC-DC轉(zhuǎn)換器的電源電路.16從外部信號源接收通常為2.9V的 液晶電壓VDD1。電源電路16將液晶電壓VDD1提升至6V系統(tǒng)的通常 為5.8V的板內(nèi)電壓VDD2，并且將板內(nèi)電壓VDD2提供給液晶板中所采 用的電路，VDD2是2.9V的兩倍。電源電路16將液晶電壓VDD1提升 至板內(nèi)電壓VDD2，可以與接口電路17所生成的主時鐘信號MCK禾口/ 或水平同步信號Hsync同步?；蛘撸娫措娐?6可基于經(jīng)校正的時鐘信 號和水平同步信號Hsync將液晶電壓VDD1提升至板內(nèi)電壓VDD2。經(jīng)
校正的時鐘信號是由事先確定的系統(tǒng)進(jìn)行校正處理的結(jié)果，校正由嵌入 振蕩電路所生成的低頻或低速的時鐘信號。因為嵌入的振蕩電路的振蕩 頻率會變化，所以需要校正由嵌入的振蕩電路所生成的時鐘信號。
另外，電源電路16還產(chǎn)生通常為-1.9V的負(fù)板內(nèi)電壓VSS2和通常 為-3.8V的負(fù)板內(nèi)電壓VSS3，并將這些電壓提供至液晶板中的預(yù)定電路。
接口電路17是用于將由外部信號源所提供的主時鐘信號MCK、水 平同步信號Hsync和垂直同步信號Vsync的電平轉(zhuǎn)換至諸如VDD2電平 的板內(nèi)邏輯電平的元件，并且是用于將各個經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換處理所獲得的 主時鐘信號MCK、水平同步信號Hsync和垂直同步信號Vsync提供給定 時發(fā)生器18的元件。接口電路17也將經(jīng)電平轉(zhuǎn)換處理所獲得的水平同 步信號Hsync提供給電源電路16。
通過校正由嵌入振蕩電路所生成的時鐘信號，而不是利用主時鐘信 號MCK，電源電路16基于如此所獲得的已校正時鐘信號提升液晶電壓 VDD1，在該設(shè)置的情況下，可以將接口電路17設(shè)置為不向電源電路16 提供主時鐘信號MCK?？蛇x擇地，盡管在工作中可以將電源電路16設(shè) 置為不利用主時鐘信號MCK提升液晶電壓VDD1，但可以保留用于向電 源電路16提供源自接口電路17的主時鐘信號MCK的線。
定時發(fā)生器18是用于生成水平啟動脈沖HST、水平時鐘脈沖HCK (HCKX)、垂直啟動脈沖VST和垂直時鐘脈沖VCK (VCKX)的元件， 這些脈沖與接收自接口電路17的主時鐘信號MCK、水平同步信號Hsync 和垂直同步信號Vsync同步。定時發(fā)生器18向水平驅(qū)動電路13U和13D 提供水平啟動脈沖HST和水平時鐘脈沖HCK (HCKX)以用作水平驅(qū)動 電路13U和13D的時鐘信號。另一方面，定時發(fā)生器18向垂直驅(qū)動電 路14提供垂直啟動脈沖VST和垂直時鐘脈沖VCK (VCKX)以用作垂 直驅(qū)動電路14的時鐘信號。
以上描述已解釋了形成于根據(jù)實施例的液晶顯示裝置的液晶板上的 每個元件的結(jié)構(gòu)和功能。
接下來，以下的描述將解釋使顯示板的尺寸減小或板的外圍部分所 占面積縮小的根據(jù)實施例的接觸結(jié)構(gòu)。g卩，以下的描述解釋了根據(jù)實施
例的半導(dǎo)體裝置的接觸結(jié)構(gòu)，所述接觸結(jié)構(gòu)利用最小的面積并以最高的 效率使三個或更多的布線層(各自稱為導(dǎo)電層)彼此連接。
根據(jù)實施例的半導(dǎo)體裝置的接觸結(jié)構(gòu)可以用于有效顯示部分12和 有效顯示部分12的外圍電路。有效顯示部分12的外圍電路包括水平驅(qū)
動電路13U和13D、垂直驅(qū)動電路14、數(shù)據(jù)處理電路15 (或 DATAPRC15)、電源電路16 (或DC-DC電路16)、接口電路17 (或 IF17)、定時發(fā)生器18(或TG18)和基準(zhǔn)電壓驅(qū)動電路19(或REFDRV19)。
圖6A和6B中的每個示出了根據(jù)實施例的接觸結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)。更 具體地，圖6A示出了接觸結(jié)構(gòu)的橫截面圖，而圖6B示出了接觸結(jié)構(gòu)的
俯視圖。
在圖6所示的典型半導(dǎo)體裝置的情況下，在圖6A中由虛線圓所表 示的接觸區(qū)域ARCNT201中，采用根據(jù)實施例的接觸結(jié)構(gòu)。
在根據(jù)實施例的典型半導(dǎo)體裝置200中，n (這里符號n表示大于等 于3的正整數(shù))個導(dǎo)電層基本上以疊層形成于基板201上并且通過接觸 圖形彼此連接。
在圖6所示的典型半導(dǎo)體裝置200的情況下，n=3。以疊層形成于基 板201上的三個導(dǎo)電層是通過接觸圖形彼此連接的導(dǎo)電層202、 203和 204。應(yīng)當(dāng)指出，第一層間絕緣膜206可選擇地形成于基板201上且在導(dǎo) 電層202和203之間。而且，第二層間絕緣膜207可選擇地形成于第一 層間絕緣膜206和導(dǎo)電層203上。
其中形成有接觸圖形CPTN的主接觸區(qū)域包括用于將(n—l)個導(dǎo) 電層分別連接至第n導(dǎo)電層的(n—l)個連接區(qū)域。
更具體地，在圖6所示的典型半導(dǎo)體裝置200的情況下，n=3，因 此，其中形成有接觸圖形CPTN的主接觸區(qū)域MCNT201包括2(=n—l=3 —1)個連接區(qū)域211和212，它們用于將2 (=n—1=3—1)個導(dǎo)電層202 和203分別連接至導(dǎo)電層204。
此外，(n—l)個導(dǎo)電層的每兩個相鄰導(dǎo)電層從概念上形成由這兩 個相鄰導(dǎo)電層組成的導(dǎo)電層對，這兩個相鄰導(dǎo)電層分別稱為導(dǎo)電層對的 配對的第一導(dǎo)電層和配對的第二導(dǎo)電層，所述(n—l)個導(dǎo)電層包括于n
個導(dǎo)電層中但不包括作為n個導(dǎo)電層的第n導(dǎo)電層的最外導(dǎo)電層。在基 板201上堆疊(n—l)個導(dǎo)電層的層壓過程的層疊方向上，配對的第二 導(dǎo)電層設(shè)置在從幾何上偏移配對的第一導(dǎo)電層的位置處，所述配對的第 一導(dǎo)電層與所述配對的第二導(dǎo)電層屬于相同的導(dǎo)電層對，這樣形成的結(jié) 果是，所述配對的第二導(dǎo)電層的端部面對接觸圖形的邊緣的一部分。在 基板201上堆疊(n—l)個導(dǎo)電層的層壓過程的層疊方向是垂直于基板 201的主表面的方向。
更具體地，在圖6A所示的典型半導(dǎo)體裝置200的情況下，n=3，于 是，2 (=n—l=3—l)個導(dǎo)電層是導(dǎo)電層202和203。在基板201上堆疊 導(dǎo)電層202和203的層壓過程的層疊方向上，即，垂直于基板201的主 表面的方向上，導(dǎo)電層203設(shè)置在從幾何上偏移作為配對的第一導(dǎo)電層 的導(dǎo)電層202的位置處，導(dǎo)電層203作為配對的第二導(dǎo)電層。形成導(dǎo)電 層203，從而配對的第一導(dǎo)電層203的端部203T面對接觸圖形(或接觸 孔)CPTN的邊緣的一部分。也即，形成導(dǎo)電層203，從而導(dǎo)電層203具 有不超出接觸圖形CPTN的邊緣的一部分的區(qū)域。圖6A示出了導(dǎo)電層 203占據(jù)接觸區(qū)域ARCNT201中一部分的結(jié)構(gòu)或者導(dǎo)電層203沒有占據(jù) 接觸圖形CPTN的邊緣的一部分的結(jié)構(gòu)。
(n—l)個導(dǎo)電層通過第n導(dǎo)電層彼此電連接。形成第n導(dǎo)電層， 從而第n導(dǎo)電層填充作為接觸圖形CPTN的接觸孔。
更具體地，在圖6A所示的典型半導(dǎo)體裝置200的情況下，通過導(dǎo) 電層204填充作為接觸圖形CPTN的接觸孔，導(dǎo)電層202和203彼此電連接。
以下將進(jìn)一步具體解釋該接觸結(jié)構(gòu)。
圖7A和7B中的每個示出了采用根據(jù)實施例的圖6所示的接觸結(jié)構(gòu) 作為接觸結(jié)構(gòu)的接觸區(qū)域的放大圖。
在根據(jù)實施例的半導(dǎo)體裝置200中，在主接觸區(qū)域MCNT201中形 成接觸孔以作為接觸圖形。包括于(n—l)個導(dǎo)電層中、不包括作為第n 導(dǎo)電層的最外導(dǎo)電層中的任何兩個相鄰的單獨導(dǎo)電層從概念上形成導(dǎo)電 層對。在任何導(dǎo)電層對中，在基板201上堆疊導(dǎo)電層的層壓過程的層疊
方向的相反方向上具有幾何位移的位置處所設(shè)置的導(dǎo)電層稱為導(dǎo)電層對 的配對的第一導(dǎo)電層，而在所述層壓過程的層疊方向上具有幾何位移的 位置處所設(shè)置的導(dǎo)電層稱為導(dǎo)電層對的配對的第二導(dǎo)電層。如上所述的 其中形成有接觸孔的主接觸區(qū)域MCNT包括(n — 2)個子接觸區(qū)域SCNT， 它們各自用于通過下文所述的第二接觸孔將配對的第一導(dǎo)電層連接至配 對的第二導(dǎo)電層，所述配對的第二導(dǎo)電層與配對的第一導(dǎo)電層屬于相同 的導(dǎo)電層對。另一方面，上述的(n—l)個連接區(qū)域分別用于將(n—l) 個導(dǎo)電層連接至第n導(dǎo)電層。
在圖7所示的典型半導(dǎo)體裝置200的情況下，通過連續(xù)堆疊以從概 念上形成導(dǎo)電層對的兩個導(dǎo)電層是導(dǎo)電層202和203，其中不包括導(dǎo)電層 204。在基板201上堆疊導(dǎo)電層的層壓過程的層疊方向的相反方向上具有 幾何偏移的位置處所設(shè)置的導(dǎo)電層202作為導(dǎo)電層對的對第一導(dǎo)電層。 另一方面，在基板201上堆疊導(dǎo)電層的層壓過程的層疊方向上具有幾何 位移的位置處所設(shè)置的導(dǎo)電層203作為相同導(dǎo)電層對的配對的第二導(dǎo)電 層。如上所述其中形成有接觸孔220的主接觸區(qū)域MCNT包括1 (=n — 2=3 — 2)個子接觸區(qū)域SCNT，其用于通過下文所述的第二接觸孔將導(dǎo) 電層202連接至導(dǎo)電層203。另一方面，如上所述，連接區(qū)域211和212 分別用于將2 (=n—l=3—l)個導(dǎo)電層202和203連接至導(dǎo)電層204。
接觸孔220包括在上述的主接觸區(qū)域MCNT201的接觸區(qū)域 ARCNT201中所形成的第一接觸孔221，接觸孔221作為接觸孔其直徑 在(n—l)個導(dǎo)電層中的每一個的露出區(qū)域上延伸，該(n—l)個導(dǎo)電 層包括于n個導(dǎo)電層中但不包括作為n個導(dǎo)電層的第n導(dǎo)電層的最外導(dǎo) 電層。接觸孔還包括上述的(n — 2)個第二接觸孔222，它們各自形成于 主接觸區(qū)域MCNT201的子接觸區(qū)域SCNT201的特定的一個中，第二接 觸孔222作為連接至第一接觸孔221的接觸孔，還延伸至與特定的子接 觸區(qū)域SCNT201相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)電層對的配對的第一導(dǎo)電層的表面。
在圖7所示的典型半導(dǎo)體裝置200的情況下，接觸孔220包括在接 觸區(qū)域ARCNT201中所形成的第一接觸孔221，其作為接觸孔直徑為X 并在兩個導(dǎo)電層202和203中的每一個的露出區(qū)域上延伸，這兩個導(dǎo)電 層202和203包括于三個導(dǎo)電層202至204中但不包括作為三個導(dǎo)電層202至204的最后導(dǎo)電層204的最外導(dǎo)電層。接觸孔還包括1 (=n — 2=3 一2)個形成于子接觸區(qū)域SCNT201中的第二接觸孔222，其作為連接 至第一接觸孔221的接觸孔還延伸至導(dǎo)電層202的表面，所述導(dǎo)電層202 作為與子接觸區(qū)域SCNT201相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)電層對的配對的第一導(dǎo)電層。第 二接觸孔222的直徑Y(jié)小于第一接觸孔221的直徑X，即X〉Y。
在每個特定的子接觸區(qū)域SCNT中，形成連接在特定子接觸區(qū)域中 的配對的第二導(dǎo)電層，從而配對的第二導(dǎo)電層的上表面面對第一接觸孔， 而配對的第二導(dǎo)電層的端部面對形成于特定子接觸區(qū)域中的第二接觸 孔。
在圖7所示的典型半導(dǎo)體裝置200的情況下，在子接觸區(qū)域SCNT 中，形成作為導(dǎo)電層對的配對的第二導(dǎo)電層的導(dǎo)電層203，從而導(dǎo)電層 203的上表面203S面對第一接觸孔221，而導(dǎo)電層203的端部203T面對 形成于子接觸區(qū)域SCNT中的第二接觸孔222。
從各自位于第二接觸孔之一中的配對的第一導(dǎo)電層開始，直到半導(dǎo) 體裝置的最外表面，其中所述第二接觸孔各自形成于子接觸區(qū)域之一中， 形成作為n個導(dǎo)電層的第n導(dǎo)電層的最外導(dǎo)電層，并且該最外導(dǎo)電層連 接至配對的第二導(dǎo)電層的端部以及在第一接觸孔中的配對的第二導(dǎo)電層 的上表面。
在圖7所示的典型半導(dǎo)體裝置200的情況下，從位于第二接觸孔222 中作為配對的第一導(dǎo)電層的導(dǎo)電層202開始，直到半導(dǎo)體裝置的最外表 面，形成作為三個導(dǎo)電層的最后導(dǎo)電層204的最外導(dǎo)電層，并且該最外 導(dǎo)電層連接至作為配對的第二導(dǎo)電層的導(dǎo)電層203的端部203T以及在第 一接觸孔221中的導(dǎo)電層203的上表面203S。
如上所述，層間絕緣膜形成于彼此相連的任何兩個相鄰的導(dǎo)電層之 間。在此情況下，所期望的是，將各個層間絕緣膜的厚度調(diào)整至不會使 最外導(dǎo)電層一下子被損壞的數(shù)值。具體地，所期望的是，形成的各個層 間絕緣膜的厚度小于作為第n導(dǎo)電層的最外導(dǎo)電層的厚度(最外導(dǎo)電層 的厚度>各個層間絕緣膜的厚度)。
在圖6和7中的每個所示的典型半導(dǎo)體裝置200的情況下，第二層間絕緣膜207的厚度被制作成小于作為第三導(dǎo)電層的導(dǎo)電層204的厚度。
圖8示出了根據(jù)實施例的接觸形成區(qū)域的基本示例的俯視圖。很像 圖1和2中所示的接觸形成區(qū)域，圖8中所示的符號C表示最小接觸孔 的尺寸，而符號M表示考慮到層之間的對準(zhǔn)偏移而設(shè)置的必要邊緣。
在該實施例中，接觸形成區(qū)域期望的的尺寸為(C + 2XM) X (2X C + 2XM)。因此，根據(jù)實施例，尺寸為(C + 2XM) X (2XM)的區(qū) 域可以從圖1所示的接觸形成區(qū)域中被除去，從而使小型化成為可能。 尺寸(C + 2XM) X (2XM)是與圖1所示的接觸形成區(qū)域之間的差值。
此外，尺寸為(C2 + 2XCXM+12XM2)的區(qū)域可以從圖2所示的接 觸形成區(qū)域中被除去。
通過仔細(xì)查看在液晶顯示裝置的制造中所使用的gh線曝光機(jī)的規(guī) 格，根據(jù)實施例的接觸形成區(qū)域通常的效果為減小33%的面積。在gh 線曝光機(jī)的情況下，最小線寬C為3um，而對準(zhǔn)邊緣M為1.5um。
圖9示出了根據(jù)實施例的接觸結(jié)構(gòu)的另一種典型結(jié)構(gòu)。
在圖6和7中的每個所示的典型半導(dǎo)體裝置200的情況下，n設(shè)為3。 即，接觸結(jié)構(gòu)用于將三個導(dǎo)電層彼此連接。另一方面，在圖9所示的半 導(dǎo)體裝置200A的情況下，n設(shè)為4。即，典型的接觸結(jié)構(gòu)用于將四個導(dǎo) 電層彼此連接。
應(yīng)當(dāng)指出，為了簡化說明，圖9所示的典型接觸結(jié)構(gòu)中所包括的那 些與圖6和7中的每一個所示的典型半導(dǎo)體裝置200所包括的與其各自 相應(yīng)元件同樣的結(jié)構(gòu)元件，被標(biāo)記為與其相應(yīng)元件相同的附圖標(biāo)記。
在圖9所示的典型半導(dǎo)體裝置200A的情況下，n設(shè)為4。 g卩，在基 板201上形成四個導(dǎo)電層202、 203、 205和204。四個導(dǎo)電層202、 203、 205和204通過接觸圖形彼此連接。應(yīng)當(dāng)指出，第一層間絕緣膜206可選 擇地形成于基板201上以及導(dǎo)電層202和203之間，而第二層間絕緣膜 207可選擇地形成于第一層間絕緣膜206上以及導(dǎo)電層203和205之間。 而且，層間絕緣膜208可選擇地形成于第二層間絕緣膜207和導(dǎo)電層205 上。
在圖9所示的典型半導(dǎo)體裝置200A的情況下，n = 4，因此，其中 形成有接觸圖形CPTN的主接觸區(qū)域MCNT包括3 (-n—1^4一l)個連 接區(qū)域211、 212和213，用于連接不包括最外導(dǎo)電層204的3 (=n—1=4 一l)個導(dǎo)電層202、 203和205。
而且，在圖9所示的典型半導(dǎo)體裝置200A的情況下，n = 4，因此， 3 (=n—1=4—1)個導(dǎo)電層是導(dǎo)電層202、 203和205。在基板201上堆 疊導(dǎo)電層202、203和205的層壓過程的層疊方向上，即在垂直于基板201 的主表面的方向上，導(dǎo)電層203設(shè)置在從幾何上偏移導(dǎo)電層202的位置 處，導(dǎo)電層202與導(dǎo)電層203屬于同一導(dǎo)電層對。形成導(dǎo)電層203，從而 配對的第二導(dǎo)電層203的端部203T面對接觸圖形(或接觸孔)CPTN的 邊緣的一部分。也即，形成導(dǎo)電層203，從而導(dǎo)電層203具有不超出接觸 圖形CPTN的邊緣的一部分的區(qū)域。圖9表示了導(dǎo)電層203占據(jù)接觸區(qū) 域MCNT 201A中的一部分的結(jié)構(gòu)，或者導(dǎo)電層203沒有占據(jù)接觸圖形 CPTN的邊緣的一部分的結(jié)構(gòu)。
同樣地，在基板201上堆疊導(dǎo)電層202、 203和205的層壓過程的層 疊方向上，導(dǎo)電層205設(shè)置在從幾何上偏移導(dǎo)電層203的位置處，導(dǎo)電 層203與導(dǎo)電層205屬于同一導(dǎo)電層對。形成導(dǎo)電層205，從而配對的第 二導(dǎo)電層205的端部205T面對接觸圖形(或接觸孔)CPTN的邊緣的一 部分。也即，形成導(dǎo)電層205，從而導(dǎo)電層205具有不超出接觸圖形CPTN 的邊緣的一部分的區(qū)域。圖9表示了導(dǎo)電層205占據(jù)接觸區(qū)域MCNT 201A中的一部分的結(jié)構(gòu)，或者導(dǎo)電層205沒有占據(jù)接觸圖形CPTN的邊 緣的一部分的結(jié)構(gòu)。
在圖9所示的典型半導(dǎo)體裝置200A的情況下，通過導(dǎo)電層204填 充作為接觸圖形CPTN的接觸孔，導(dǎo)電層202、 203和205彼此電連接。
以下將進(jìn)一步具體解釋該接觸結(jié)構(gòu)。
在圖9所示的典型半導(dǎo)體裝置200A的情況下，不包括導(dǎo)電層204 的導(dǎo)電層202和203被連續(xù)地堆疊以從概念上形成第一導(dǎo)電層對。同樣 地，不包括導(dǎo)電層204的導(dǎo)電層203和205被連續(xù)地堆疊以從概念上形 成第二導(dǎo)電層對。在基板201上堆疊導(dǎo)電層的層壓過程的層疊方向的相 反方向上具有幾何位移的位置處所設(shè)置的導(dǎo)電層202作為第一導(dǎo)電層對 的配對的第一導(dǎo)電層。另一方面，在層壓過程的層疊方向上具有幾何位
移的位置處所設(shè)置的導(dǎo)電層203作為第一導(dǎo)電層對的配對的第二導(dǎo)電層。 如上所述的其中形成有接觸孔220A的主接觸區(qū)域MCNT 201A包括2(n 一2)個子接觸區(qū)域SCNT1禾B SCNT2。子接觸區(qū)域SCNT1用于將導(dǎo)電 層202連接至導(dǎo)電層203。
同樣地，與層壓過程的層疊方向的相反方向上具有幾何位移的位置 處所設(shè)置的導(dǎo)電層203作為第二導(dǎo)電層對的配對的第一導(dǎo)電層。另一方 面，在層壓過程的層疊方向上具有幾何位移的位置處所設(shè)置的導(dǎo)電層205 作為第二導(dǎo)電層對的配對的第二導(dǎo)電層。子接觸區(qū)域SCNT2用于將導(dǎo)電 層203連接至導(dǎo)電層205。
子接觸區(qū)域SCNT1和SCNT2同時形成，在不同于在基板201上堆 疊導(dǎo)電層的層壓過程的層疊方向上，SCNT1和SCNT2在主接觸區(qū)域 MCNT上彼此存在偏移。
在圖9所示的典型半導(dǎo)體裝置200A的情況下，接觸孔220A包括直 徑為X的第一接觸孔221A，其在四個導(dǎo)電層202至205中排除最外導(dǎo)電 層的三個導(dǎo)電層202、 203和205的每一個的露出區(qū)域上延伸，所述最外 導(dǎo)電層用作四個導(dǎo)電層的最后的導(dǎo)電層204。所述接觸孔220A還包括2 (=n —2=4 —2)個分別形成于子接觸區(qū)域SCNT1和SCNT2中的第二接 觸孔222-1和222-2。第二接觸孔222-1連接至第一接觸孔221A并延伸 至導(dǎo)電層202的表面，導(dǎo)電層202作為屬于第一導(dǎo)電層對的配對的第一 導(dǎo)電層。第二接觸孔222-1的直徑Y(jié)l小于第一接觸孔221A的直徑X， 即X〉Y1。同樣地，第二接觸孔222-2連接至第一接觸孔221A并延伸至 導(dǎo)電層203的表面，導(dǎo)電層203作為屬于第二導(dǎo)電層對的配對的第一導(dǎo) 電層。第二接觸孔222-2的直徑Y(jié)2小于第一接觸孔221A的直徑X，即 X>Y2。
在圖9所示的典型半導(dǎo)體裝置200A的情況下，在子接觸區(qū)域SCNT1 中，形成作為第一導(dǎo)電層對的配對的第二導(dǎo)電層的導(dǎo)電層203,從而導(dǎo)電 層203的上表面203S面對第一接觸孔221A，而導(dǎo)電層203的端部203T 面對第二接觸孔222-1。同樣地，在子接觸區(qū)域SCNT2中，形成作為第
二導(dǎo)電層對的配對的第二導(dǎo)電層的導(dǎo)電層205，從而導(dǎo)電層205的上表面 205S面對第一接觸孔221A，而導(dǎo)電層205的端部205T面對第二接觸孔 222-2。
在圖9所示的典型半導(dǎo)體裝置200A的情況下，從位于第二接觸孔 222-1內(nèi)的作為第一導(dǎo)電層對中的配對的第一導(dǎo)電層的導(dǎo)電層202開始， 直到半導(dǎo)體裝置的最外表面，形成作為四個導(dǎo)電層202至205的最后的 導(dǎo)電層204的最外導(dǎo)電層，并且該最外導(dǎo)電層連接至導(dǎo)電層203的端部 203T以及在第一接觸孔221中的導(dǎo)電層203的上表面203S，導(dǎo)電層203 作為屬于第一導(dǎo)電層對的配對的第二導(dǎo)電層。
相似地，從位于第二接觸孔222-2內(nèi)的作為第二導(dǎo)電層對中的配對 的第一導(dǎo)電層的導(dǎo)電層203開始，直到半導(dǎo)體裝置的最外表面，形成作 為四個導(dǎo)電層的最后的導(dǎo)電層204的最外導(dǎo)電層，并且該最外導(dǎo)電層連 接至導(dǎo)電層205的端部205T以及在第一接觸孔221中的導(dǎo)電層205的上 表面205S，導(dǎo)電層205作為屬于第二導(dǎo)電層對的配對的第二導(dǎo)電層。
圖IO示出了圖9所示的接觸形成區(qū)域的基本示例的俯視圖。很像圖 1、 2和8中所示的接觸形成區(qū)域，圖10中所示的符號C表示最小接觸 孔的尺寸，而符號M表示考慮到層之間的對準(zhǔn)偏移而設(shè)置的必要邊緣。
如上所述，圖IO所示的典型的接觸形成區(qū)域是四個導(dǎo)電層之間的接 觸區(qū)域。沒有采用根據(jù)本發(fā)明實施例的接觸結(jié)構(gòu)的接觸區(qū)域的尺寸為((C + 2M) 2) X3，而根據(jù)實施例的接觸區(qū)域的尺寸為(C + 2XM) X (3X C + 2XM)。因此，根據(jù)實施例的接觸區(qū)域的尺寸小于沒有采用根據(jù)本 發(fā)明實施例的接觸結(jié)構(gòu)的接觸區(qū)域的尺寸，它們的差值為(C + 2XM) X2XMX2。
上述的導(dǎo)電層202至205的每一個通常形成為布線層。布線層的范 例為如TFT的晶體管的電極。更具體地，導(dǎo)電層202至205通常為晶體 管的柵極、漏極和源極。
圖11是分別示出根據(jù)實施例的接觸結(jié)構(gòu)的應(yīng)用的多個示圖。更具體 地，圖IIA示出了在應(yīng)用根據(jù)實施例的接觸結(jié)構(gòu)的水平驅(qū)動電路的輸出 級所設(shè)有的典型緩存電路的等效電路。圖11B示出了緩存電路的典型連接形式。
在圖11中，CMOS反相器INVl、 INV2禾tHNV3以三級彼此串聯(lián)連 接以形成緩存電路。
CMOS反相器INV1采用PMOS(P溝道MOS)晶體管PT1和NMOS (N溝道MOS)晶體管NT1。 PMOS晶體管PTl的源極連接至電源電位 VDD， NMOS晶體管NT1的源極連接至基準(zhǔn)電位VSS，而PMOS晶體 管PT1的漏極連接至NMOS晶體管NT1的漏極。PMOS晶體管PT1的 漏極和NMOS晶體管NT1的漏極之間的連接點作為CMOS反相器INV1 的輸出節(jié)點NDl。 PMOS晶體管PT1的柵極和NMOS晶體管NT1的柵 極都連接至信號輸入線?；鶞?zhǔn)電位VSS通常為地電位。
同樣地，CMOS反相器INV2采用PMOS晶體管PT2和NMOS晶體 管NT2。 PMOS晶體管PT2的源極連接至電源電位VDD， NMOS晶體管 NT2的源極連接至基準(zhǔn)電位VSS，而PMOS晶體管PT2的漏極連接至 NMOS晶體管NT2的漏極。PMOS晶體管PT2的漏極和NMOS晶體管 NT2的漏極之間的連接點作為CMOS反相器INV2的輸出節(jié)點ND2。 PMOS晶體管PT2的柵極和NMOS晶體管NT2的柵極都連接至CMOS 反相器INV1的輸出節(jié)點NDl。
同樣地，CMOS反相器INV3采用PMOS晶體管PT3和NMOS晶體 管NT3。 PMOS晶體管PT3的源極連接至電源電位VDD， NMOS晶體管 NT3的源極連接至基準(zhǔn)電位VSS，而PMOS晶體管PT3的漏極連接至 NMOS晶體管NT3的漏極。PMOS晶體管PT3的漏極和NMOS晶體管 NT3的漏極之間的連接點作為CMOS反相器INV3的輸出節(jié)點ND3。 PMOS晶體管PT3的柵極和NMOS晶體管NT3的柵極都連接至CMOS 反相器INV2的輸出節(jié)點ND2。
在圖IIB所示的典型應(yīng)用中，按照沒有采用根據(jù)實施例的接觸結(jié)構(gòu) 的普通接觸結(jié)構(gòu)，CMOS反相器INV1的輸出節(jié)點NDl (即，PMOS晶 體管PT1和NMOS晶體管NT1的漏極)連接至CMOS反相器INV2中 所采用的PMOS晶體管PT2和NMOS晶體管NT2的柵極。
另一方面，按照根據(jù)實施例的接觸結(jié)構(gòu)，CMOS反相器INV2的輸
出節(jié)點ND2 (即，將PMOS晶體管PT2和NMOS晶體管NT2的漏極彼 此連接的節(jié)點)連接至CMOS反相器INV3中所采用PMOS晶體管PT3 和NMOS晶體管NT3的柵極。
如圖IIB所示，在沒有采用根據(jù)實施例的接觸結(jié)構(gòu)的普通接觸結(jié)構(gòu) 中，需要三個接觸區(qū)域。另一方面，在根據(jù)實施例的接觸結(jié)構(gòu)中，只需 要一個接觸區(qū)域。
應(yīng)當(dāng)指出，如圖12所示，如果要保證每個布線層(或?qū)щ妼?的最 小接觸面積，則根據(jù)實施例的接觸結(jié)構(gòu)只在每個電極的抽出方向上，具 有穿過(橫斷)接觸邊緣的布局。
以下描述解釋了用于制造具有根據(jù)實施例的接觸結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置 的方法。
基本上，用于制造包括以疊層形成于基板上并通過接觸圖形彼此連 接的n (這里符號n表示大于等于3的正整數(shù))個導(dǎo)電層的半導(dǎo)體裝置的 方法包括
通過在任何兩個相鄰的導(dǎo)電層之間引入層間絕緣膜，在基板上堆疊 n個導(dǎo)電層中的(n—l)個導(dǎo)電層；
連續(xù)地蝕刻每個層間絕緣膜，從而去除每個層間絕緣膜的多個部分， 以形成包括(n—l)個導(dǎo)電層的接觸圖形；和
根據(jù)覆蓋接觸圖形中所包括的(n—l)個導(dǎo)電層中的每一個的至少 一部分的圖形，形成第n導(dǎo)電層。
在圖6和7中所示的典型半導(dǎo)體裝置的情況下，(n—l)個導(dǎo)電層 是導(dǎo)電層202和203。另一方面，在圖9中所示的典型半導(dǎo)體裝置的情況 下，(n—l)個導(dǎo)電層是導(dǎo)電層202、 203和205。
例如， 一種用于制造圖6或7中所示的典型半導(dǎo)體裝置的方法包括: 在基板201上形成第一導(dǎo)電層202;在第一導(dǎo)電層202上形成第一層間絕 緣膜206;在第一層間絕緣膜206上形成第二導(dǎo)電層203;在第二導(dǎo)電層 203上形成第二層間絕緣膜207;為了去除第一和第二層間絕緣膜206和 207的多個部分，連續(xù)地蝕刻第一和第二層間絕緣膜206和207，從而形
成包括第一和第二導(dǎo)電層202和203的接觸圖形CPTN;根據(jù)覆蓋接觸 圖形CPTN中所包括的第一和第二導(dǎo)電層202和203中的每一個的至少 一部分的圖形，形成第三導(dǎo)電層204。
以下描述更具體地解釋了用于制造圖6和7中所示的典型半導(dǎo)體裝 置的方法。
圖13A至13C以及圖14A和14B是參考用于描述制造圖6禾B 7中 所示的典型半導(dǎo)體裝置的方法的示圖。
如圖13A所示，通過利用噴鍍處理，在基板201上由諸如Mo、 Cr、 Ta或W的材料形成厚度為100nm的第一導(dǎo)電層202。
然后，在第一導(dǎo)電層202上預(yù)定的位置形成圖13中未示出的光致抗 蝕劑。接著，通過利用光致抗蝕劑作為掩模，第一導(dǎo)電層202的預(yù)定位 置之外的多個部分被蝕刻，從而除去所述多個部分并留下剩余部分作為 電極。接著，從第一導(dǎo)電層202的剩余部分剝離光致抗蝕劑，從而留下 如圖13A所示的電極202。
通過采用使用諸如SF6的氟系氣體(fluorine system gas)和應(yīng)用1KW 功率的RIE (反應(yīng)離子蝕刻)方法進(jìn)行去除第一導(dǎo)電層202的多個部分 的蝕刻處理。
接著，如圖13B所示，通過采用P (等離子)-CVD方法，在第一導(dǎo) 電層202的剩余部分上由諸如Si02的材料形成厚度為100nm的第一層間 絕緣膜206。然后，在形成如下所述的第二導(dǎo)電層203的過程中，通過采 用P-CVD方法，在第一層間絕緣膜206上形成厚度為50nm的諸如a陽Si
薄膜的半導(dǎo)體薄膜。
在低溫多晶硅LCD等的情況下，XeCl準(zhǔn)分子激光以300mJ/cr^的 強(qiáng)度射向a-Si薄膜從而形成p-Si薄膜。
然后，為了形成圖中未示出的CMOS電路，通過采用離子摻雜的方 法，將磷或硼注入p-Si薄膜。稍后，在450攝氏度的溫度下進(jìn)行退火處 理，從而形成低電阻p-Si薄膜。低電阻p-Si薄膜用于第二導(dǎo)電層203以
作為電極。
然后，在第二導(dǎo)電層203上預(yù)定的位置形成圖中未示出的光致抗蝕
劑。隨后，通過利用光致抗蝕劑作為掩模，第二導(dǎo)電層203的預(yù)定位置
之外的部分被蝕刻，從而去除該部分并留下剩余部分作為電極。而后，
從第二導(dǎo)電層203的剩余部分剝離光致抗蝕劑，從而留下如圖13C所示 的電極203。通過采用使用諸如SF6的氟系氣體和應(yīng)用1KW功率的RIE 方法進(jìn)行去除第二導(dǎo)電層203多個部分的蝕刻處理。
接著，如圖13C所示，通過采用P-CVD方法，在第二導(dǎo)電層203 的剩余部分上由諸如SiNx的材料形成厚度為400nm的第二層間絕緣膜 207。
如圖14A所示，根據(jù)該實施例，在預(yù)定的位置形成用于在第二導(dǎo)電 層203上形成接觸的光致抗蝕劑，使得第二導(dǎo)電層203位于與第一導(dǎo)電 層202相同的、在接觸形成區(qū)域中由虛線圓所示的接觸部分，而第一導(dǎo) 電層202位于第二導(dǎo)電層203所沒有占據(jù)的部分。
然后，蝕刻第一和第二層間絕緣膜206和207的多個部分從而去除 所述部分。通過采用使用C4F8系氣體和應(yīng)用3kW功率的RIE方法，進(jìn) 行去除第一和第二層間絕緣膜206和207的多個部分的蝕刻處理。在這 種情況下，去除第一和第二層間絕緣膜206和207的多個部分的蝕刻處 理所利用的氣體不會蝕刻各自將作為電極的第一導(dǎo)電層202和第二導(dǎo)電 層203。
接著，如圖14B所示，在用于形成接觸的光致抗蝕劑被從第二導(dǎo)電 層203的剩余部分剝離之后，通過利用噴鍍處理，由諸如A1、 W、 Mo、 Cr或Cu的材料形成厚度為300nm的第三導(dǎo)電層204。
隨后，在第三導(dǎo)電層204上的預(yù)定位置形成具有預(yù)定形狀的光致抗 蝕劑。然后，通過利用光致抗蝕劑作為掩模，第三導(dǎo)電層204在預(yù)定位 置之外的部分被蝕刻，從而去除所述部分。而后，從第三導(dǎo)電層204剝 離光致抗蝕劑。通過采用使用諸如BC13的氯系氣體和應(yīng)用1KW功率的 RIE方法進(jìn)行去除第三導(dǎo)電層204的所述部分的蝕刻處理。
而且，期望采用各向異性的蝕刻方法作為用于蝕刻層間絕緣膜的方 法。具體地，特別期望采用干刻方法用于形成層間絕緣膜的多個部分。
這是因為，如果采用各向同性的蝕刻方法，則在位于所正在形成的層間 絕緣膜之下的電極下面的層間絕緣膜在水平方向上也被蝕刻掉，導(dǎo)致諸
如斷級(broken step)的缺陷。各向同性的蝕刻方法的范例是濕刻法。
總之，在蝕刻處理中，期望所選擇的氣體不會蝕刻各自用于制造電 極的材料。
如上所述，通過在基板201上層壓n (這里符號n表示大于等于3 的正整數(shù))個導(dǎo)電層作為疊層并通過接觸圖形CPTN將n個導(dǎo)電層彼此 連接，基本上形成根據(jù)實施例的半導(dǎo)體裝置200。在圖6和7所示的典型 半導(dǎo)體裝置的情況下，n = 3，因此，n個導(dǎo)電層是導(dǎo)電層202、 203和204。 其中形成有接觸圖形CPTN的主接觸區(qū)域包括2 (=n—l = 3—l)個連 接區(qū)域211和212，它們用于將(n—l)個導(dǎo)電層202和203連接至第n 導(dǎo)電層，所述(n—l)個導(dǎo)電層不包括作為第n導(dǎo)電層的導(dǎo)電層204。另 一方面，在圖9所示的典型半導(dǎo)體裝置的情況下，n = 4，則n個導(dǎo)電層 是導(dǎo)電層202、 203、 204和205。在此情況下，其中形成有接觸圖形CPTN 的主接觸區(qū)域包括3 (=n—l = 4—1)個用于將(n—l)導(dǎo)電層202、 203 和205連接至第n導(dǎo)電層的連接區(qū)域211至213，所述(n—l)導(dǎo)電層不 包括作為第n導(dǎo)電層的導(dǎo)電層204。
(n—l)個導(dǎo)電層的每兩個相鄰導(dǎo)電層從概念上形成導(dǎo)電層對，所 述導(dǎo)電層對由分別稱為所述導(dǎo)電層對的配對的第一導(dǎo)電層和配對的第二 導(dǎo)電層的兩個相鄰導(dǎo)電層組成。在基板201上堆疊(n—l)個導(dǎo)電層的 層壓過程的層疊方向上，配對的第二導(dǎo)電層設(shè)置在從幾何上偏移配對的 第一導(dǎo)電層的位置處，所述第一導(dǎo)電層與配對的第二導(dǎo)電層屬于相同的 導(dǎo)電層對，這樣形成的結(jié)果是，配對的第二導(dǎo)電層的端部面對接觸圖形 CPTN的邊緣的一部分，并且(n—l)個導(dǎo)電層通過第n導(dǎo)電層彼此電 連接。在基板201上堆疊(n—l)個導(dǎo)電層的層壓過程的層疊方向是垂 直于基板201的主表面的方向。通過填充用作接觸圖形CPTN的接觸孔， 從而形成第n導(dǎo)電層。
換言之，在根據(jù)實施例的半導(dǎo)體裝置200中，接觸孔220形成為接 觸圖形CPTN。在n個導(dǎo)電層中所包括的任何兩個導(dǎo)電層作為兩個連續(xù) 堆疊的導(dǎo)電層從概念上形成導(dǎo)電層對。在每個導(dǎo)電層對中，與在基板201
上堆疊導(dǎo)電層的層壓過程的層疊方向的相反方向上存在幾何偏移的位置 處所設(shè)置的導(dǎo)電層稱為導(dǎo)電層對的配對的第一導(dǎo)電層，而在層壓過程的 層疊方向上存在幾何位移的位置處的導(dǎo)電層稱為導(dǎo)電層對的配對的第二 導(dǎo)電層。其中形成有接觸孔220的主接觸區(qū)域包括(n — 2)個子接觸區(qū) 域SCNT，它們各自用于將配對的第一導(dǎo)電層連接至與配對的第一導(dǎo)電 層屬于相同導(dǎo)電層對的配對的第二導(dǎo)電層。也即，存在和導(dǎo)電層對一樣 多的子接觸區(qū)域SCNT。如上所述的接觸孔220包括形成于主接觸區(qū)域 的接觸區(qū)域ARCNT201中的第一接觸孔221，其直徑在n個導(dǎo)電層中的
(n—l)個導(dǎo)電層的每一個的露出區(qū)域上延伸，所述(n—l)個導(dǎo)電層 不包括作為n個導(dǎo)電層的第n導(dǎo)電層的最外導(dǎo)電層。接觸孔220還包括
(n — 2)個分別形成于主接觸區(qū)域所包括的任何單個子接觸區(qū)域SCNT 中的第二接觸孔222,第二接觸孔222作為接觸孔連接至第一接觸孔并延 伸至與單個子接觸區(qū)域相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)電層對的配對的第一導(dǎo)電層。也即， 接觸孔222與子接觸區(qū)域SCNT以及導(dǎo)電層對一樣多。在各個子接觸區(qū) 域SCNT中，形成與單個子接觸區(qū)域相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)電層對的配對的第二導(dǎo) 電層，從而配對的第二導(dǎo)電層的上表面面對接觸孔221，而配對的第二導(dǎo) 電層的端部面對形成于單個子接觸區(qū)域SCNT中的第二接觸孔222之一。 從配對的第一導(dǎo)電層開始，直到半導(dǎo)體裝置的最外表面，形成作為n個 導(dǎo)電層的第n導(dǎo)電層的最外導(dǎo)電層，其中所述配對的第一導(dǎo)電層各自位 于第二接觸孔之一中，其中第二接觸孔各自形成于子接觸區(qū)域之一中， 并且該最外導(dǎo)電層連接至配對的第二導(dǎo)電層的端部以及在第一接觸孔中 的配對的第二導(dǎo)電層的上表面。
因此，根據(jù)按照實施例實現(xiàn)的半導(dǎo)體裝置，可以降低用于連接三個 或更多布線層的區(qū)域的尺寸。即，根據(jù)實施例的半導(dǎo)體裝置有助于高度 集成和降低分配給外圍部分的區(qū)域。特別地，對于在使用大量電線的情 況，根據(jù)實施例的半導(dǎo)體裝置顯示了顯著的效果。
通過將半導(dǎo)體裝置應(yīng)用于使用了基板上設(shè)有驅(qū)動電路的有源矩陣液 晶顯示裝置，已經(jīng)解釋了實施例。但是，應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明實施例的范 圍決不限于本實施例。即，本發(fā)明的實施例也可以用于其它的有源顯示 裝置，包括使用EL器件作為每個像素中光電器件的EL (電致發(fā)光)顯
示裝置。
而且，本發(fā)明的實施例也可以用于具有相似的設(shè)置于基板上的驅(qū)動 電路以及使用光電傳感器、生物電池(bio cell)、溫度傳感器或其組合 的輸入/輸出電路。
例如，如圖15所示，本發(fā)明的實施例可以用于采用顯示單元矩陣
300的顯示裝置，顯示單元矩陣300各自由顯示電路310和光接收單元 320組成。顯示電路310對應(yīng)于圖5中所示的有效顯示部分12的單位像 素123。在每個光接收單元320中所使用的驅(qū)動電路和信號處理電路被集 成在板上以形成單個單元。
圖15示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的光接收單元320的基本典型 結(jié)構(gòu)以及設(shè)置在光接收單元320相鄰位置處的顯示電路310的基本典型 結(jié)構(gòu)的電路圖。
光接收單元320采用了光接收器件321、復(fù)位TFT (薄膜晶體管) 322、放大TFT323、選擇(讀取)TFT324、用作已接收光信號的累積電 容器的電容器325和節(jié)點ND321。光接收器件321通常是TFT或二極管。 復(fù)位TFT322、放大TFT323、選擇(讀取)TFT324、已接收光信號的累 積電容器325和節(jié)點ND321形成光接收單元320的讀取電路。
光接收器件321連接在電源電位VDD和節(jié)點ND321之間。復(fù)位 TFT322通常是n溝道晶體管。復(fù)位TFT322的源極連接至諸如接地GND 電位的基準(zhǔn)電位VSS。復(fù)位TFT322的漏極連接至節(jié)點ND321。復(fù)位 TFT322的柵極連接至光接收單元控制線331，光接收單元控制線331與 設(shè)有光接收單元320的行相連。
放大TFT323的柵極連接至節(jié)點ND321，而放大TFT323的漏極連 接至電源電位VDD。放大TFT323的源極連接至選擇TFT324的漏極。 選擇TFT324的柵極連接至第二已接收光控制線332。選擇TFT324的源 極連接至設(shè)有光接收單元320的列上的接收光信號線333。
放大TFT323和選擇TFT324形成了所謂的源極跟隨器。因此，電流 源連接至接收光信號線333。在本實施例中，電流源通常在已接收光信號 處理電路中構(gòu)成。
已接收光信號累積電容器325連接在節(jié)點ND321和基準(zhǔn)電位VSS 之間。
圖中未示出的接收光信號處理電路也被集成在上述板上的單個單元 中。在這種情況下，根據(jù)前述實施例的接觸結(jié)構(gòu)可以用于接收光信號處 理電路。
由有源矩陣液晶顯示裝置所代表的有源矩陣顯示裝置很好地用作諸 如個人計算機(jī)和文字處理器的OA設(shè)備的顯示單元以及TV接收器的顯示 單元。而且，這種有源矩陣顯示裝置也很好地用作封裝在殼體中的便攜 式終端的顯示單元，其尺寸變得越來越小或不斷地變得更加緊湊。這種 便攜式終端的例子是手機(jī)和PDA。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)設(shè)計需要和其它因素，在所附的權(quán) 利要求書或其等同原則的范圍內(nèi)，可以作出各種修改、合并、分合并和變更。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其包括n個在基板上以疊層形成并通過接觸圖形彼此連接的導(dǎo)電層，這里的符號n表示大于等于3的正整數(shù)，其特征在于，其中形成有所述接觸圖形的主接觸區(qū)域包括分別用于將(n-1)個導(dǎo)電層連接至所述第n導(dǎo)電層的(n-1)個連接區(qū)域，所述(n-1)個導(dǎo)電層包括于所述n個導(dǎo)電層中但不包括作為所述n個導(dǎo)電層的第n導(dǎo)電層的最外導(dǎo)電層；所述(n-1)個導(dǎo)電層的每兩個相鄰導(dǎo)電層從概念上形成導(dǎo)電層對，該導(dǎo)電層對由分別稱為所述導(dǎo)電層對的配對的第一導(dǎo)電層和配對的第二導(dǎo)電層的所述兩個相鄰導(dǎo)電層組成；在所述基板上堆疊所述(n-1)個導(dǎo)電層的層壓過程的層疊方向上，屬于相同導(dǎo)電層對的配對的第二導(dǎo)電層設(shè)置在從幾何上偏移所述配對的第一導(dǎo)電層的位置處，這樣形成的結(jié)果是所述配對的第二導(dǎo)電層的端部面對所述接觸圖形的邊緣的一部分；并且所述(n-1)個導(dǎo)電層通過所述第n導(dǎo)電層彼此電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 在包括于所述n個導(dǎo)電層中并作為導(dǎo)電層彼此連接的任何兩個相鄰的導(dǎo)電層之間形成有層間絕緣膜；并且所述層間絕緣膜的厚度制作成小于所述第n導(dǎo)電層的厚度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述連接區(qū)域 是同時形成的，在不同于在所述基板上堆疊所述導(dǎo)電層的所述層壓過程 的層疊方向的方向上，所述連接區(qū)域在所述主接觸區(qū)域上彼此存在偏移。
4. 一種半導(dǎo)體裝置，其包括n個在基板上以疊層形成并通過接觸孔彼此連接的導(dǎo)電層，這里的 符號n表示大于等于3的正整數(shù)，其特征在于，其中形成有所述接觸孔的主接觸區(qū)域包括(n—l)個單獨導(dǎo)電層中 的每兩個相鄰導(dǎo)電層，這兩個相鄰導(dǎo)電層從概念上形成導(dǎo)電層對，其中 所述(n—l)個導(dǎo)電層包括于所述n個導(dǎo)電層中但不包括作為所述n個 導(dǎo)電層的第n導(dǎo)電層的最外導(dǎo)電層；在所述導(dǎo)電層對中的每個單獨的導(dǎo)電層對中，與在所述基板上堆疊 所述導(dǎo)電層的層壓過程的層疊方向相反的方向上具有幾何位移的位置處 所設(shè)置的所述單個導(dǎo)電層用作該單個導(dǎo)電層對的配對的第一導(dǎo)電層，而 在所述層壓過程的層疊方向上具有幾何位移的位置處所設(shè)置的所述單個 導(dǎo)電層用作所述單個導(dǎo)電層對的配對的第二導(dǎo)電層；其中形成有所述接觸孔的主接觸區(qū)域包括(n — 2)個分別分配給每 對所述導(dǎo)電層對的子接觸區(qū)域，該子接觸區(qū)域用于將所述單個導(dǎo)電層對 的配對的第一導(dǎo)電層連接至所述導(dǎo)電層對的配對的第二導(dǎo)電層；所述接觸孔包括形成于所述主接觸區(qū)域中的第一接觸孔和分別形成 于所述(n — 2)個子接觸區(qū)域中第二接觸孔，所述第一接觸孔作為連接 孔其直徑在所述(n—l)個導(dǎo)電層的每一個的露出區(qū)域上延伸，所述(n 一2)個第二接觸孔其作為連接孔連接至所述第一接觸孔并延伸至被分配 了所述各子接觸區(qū)域的所述導(dǎo)電層對的所述配對的第一導(dǎo)電層；在各子接觸區(qū)域中形成有在所述各子接觸區(qū)域中所連接的所述配對的第二導(dǎo)電層，從 而所述配對的第二導(dǎo)電層的上表面面對所述第一接觸孔，而所述配對的 第二導(dǎo)電層的端部面對形成于該子接觸區(qū)域中的所述第二接觸孔；并且從所述配對的第一導(dǎo)電層開始，直到所述半導(dǎo)體裝置的最外表面， 形成有作為所述n個導(dǎo)電層的所述第n導(dǎo)電層的最外導(dǎo)電層，其中所述 配對的第一導(dǎo)電層各自位于第二接觸孔之一中，所述第二接觸孔各自形 成于所述子接觸區(qū)域之一中，并且該最外導(dǎo)電層與所述配對的第二導(dǎo)電 層的端部以及所述第一接觸孔中的所述配對的第二導(dǎo)電層的上表面連 接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 在包括于所述n個導(dǎo)電層中并作為導(dǎo)電層彼此連接的任何兩個相鄰 的導(dǎo)電層之間形成有層間絕緣膜；并且所述層間絕緣膜的厚度制成為小于所述第n導(dǎo)電層的厚度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述子接觸區(qū) 域是同時形成的，在不同于在所述基板上堆疊所述導(dǎo)電層的所述層壓過 程的層疊方向的方向上，所述子接觸區(qū)域在所述主接觸區(qū)域上彼此存在偏移o
7. —種用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，該半導(dǎo)體裝置包括n個在基板 上以疊層形成并通過接觸圖形彼此連接的導(dǎo)電層，這里的符號n表示大 于等于3的正整數(shù)，所述方法包括以下步驟通過在任何兩個相鄰的所述導(dǎo)電層之間引入層間絕緣膜，在所述基 板上堆疊(n—l)個導(dǎo)電層，所述(n—l)個導(dǎo)電層包括于所述n個導(dǎo) 電層中但不包括作為所述n個導(dǎo)電層的第n導(dǎo)電層的最外導(dǎo)電層；連續(xù)蝕刻每個所述層間絕緣膜，以去除每個所述層間絕緣膜的多個 部分，從而形成包括所述(n—l)個導(dǎo)電層的所述接觸圖形；和形成所述第n導(dǎo)電層，從而形成覆蓋每個通過所述接觸圖形彼此連 接的所述(n—l)個導(dǎo)電層的至少一部分的圖形。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，其特征在于， 所述連續(xù)蝕刻每個所述層間絕緣膜的過程采用了干刻技術(shù)。
9. 一種用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，所述方法包括以下步驟 在基板上形成第一導(dǎo)電層； 在所述第一導(dǎo)電層上形成第一絕緣膜； 在所述第一絕緣膜上形成第二導(dǎo)電層； 在所述第二導(dǎo)電層上形成第二絕緣膜；連續(xù)蝕刻所述第一絕緣膜和第二絕緣膜，以去除所述第一絕緣膜和 第二絕緣膜的多個部分，從而形成包括所述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層的 接觸圖形；以及形成第三導(dǎo)電層，從而形成覆蓋每個通過所述接觸圖形彼此連接的 所述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層的至少一部分的圖形。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，其特征在 于，所述連續(xù)蝕刻每個所述層間絕緣膜的過程采用了干刻技術(shù)。
11. 一種顯示裝置，其特征在于，通過利用半導(dǎo)體裝置，由以矩陣形式排列的像素組成的顯示區(qū)域與 形成于所述顯示區(qū)域的外圍部分中的外圍電路集成為單個單元；所述半導(dǎo)體裝置包括n個在基板上以疊層形成并通過接觸圖形彼此 連接的導(dǎo)電層，這里的符號n表示大于等于3的正整數(shù)；其中形成有所述接觸圖形的主接觸區(qū)域包括分別用于將(n—l)個 導(dǎo)電層連接至所述第n導(dǎo)電層的(n—l)個連接區(qū)域，其中所述(n—l) 個導(dǎo)電層包括于所述n個導(dǎo)電層中但不包括作為所述n個導(dǎo)電層的第n 導(dǎo)電層的最外導(dǎo)電層；所述(n—l)個導(dǎo)電層的每兩個相鄰導(dǎo)電層形成導(dǎo)電層對，所述導(dǎo) 電層對由分別稱為所述導(dǎo)電層對的配對的第一導(dǎo)電層和配對的第二導(dǎo)電 層的所述兩個相鄰導(dǎo)電層組成；在所述基板上堆疊所述(n—l)個導(dǎo)電層的層壓過程的層疊方向上， 屬于相同導(dǎo)電層對的配對的第二導(dǎo)電層設(shè)置在從幾何上偏移所述配對的 第一導(dǎo)電層的位置處，這樣形成的結(jié)果是所述配對的第二導(dǎo)電層的端部 面對所述接觸圖形的邊緣的一部分；并且所述(n—l)個導(dǎo)電層通過所述第n導(dǎo)電層彼此電連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置，用于制造該半導(dǎo)體裝置的方法以及應(yīng)用該半導(dǎo)體裝置的顯示裝置。所述半導(dǎo)體裝置包括n(這里符號n表示大于等于三的正整數(shù))個以疊層形成于基板(201)上并且通過接觸圖形彼此連接的導(dǎo)電層(202、203和204)。其中形成有接觸圖形CPTN的主接觸區(qū)域(MCNT201)包括n-1個連接區(qū)域(211和212)，它們用于將n-1個導(dǎo)電層(202和203)分別連接至導(dǎo)電層(204)。在基板(201)上堆疊導(dǎo)電層(202和203)的層壓過程的層疊方向上，導(dǎo)電層(203)設(shè)置在從幾何上偏離導(dǎo)電層(202)的位置處，從而導(dǎo)電層(203)的端部(203T)面對接觸圖形(CPTN)的邊緣的一部分。通過將導(dǎo)電層(204)填充接觸圖形，導(dǎo)電層(202和203)彼此電連接。本發(fā)明有利于減小像素顯示區(qū)域部分的尺寸和/或縮小有效顯示部分的外圍部分所占的面積。
文檔編號G09F9/30GK101359647SQ200810135129
公開日2009年2月4日 申請日期2008年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日
發(fā)明者山田泰弘, 武田浩久, 田中勉 申請人:索尼株式會社;索尼移動顯示器株式會社