JPH09107107A - Thin film transistor, this film transistor array and liquid crystal display device - Google Patents
Thin film transistor, this film transistor array and liquid crystal display deviceInfo
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- JPH09107107A JPH09107107A JP26506695A JP26506695A JPH09107107A JP H09107107 A JPH09107107 A JP H09107107A JP 26506695 A JP26506695 A JP 26506695A JP 26506695 A JP26506695 A JP 26506695A JP H09107107 A JPH09107107 A JP H09107107A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は画像読み取り用セン
サやRAM(Random Access Memory)の負荷や液晶表示
装置等に用いられる薄膜トランジスタ(Thin Film Tran
sistor:以下、略してTFTとも称す。),薄膜トラン
ジスタアレイ(以下、TFTアレイとも称す。)及び液
晶表示装置(以下、略してLCDとも称す。)に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image reading sensor, a load of a RAM (Random Access Memory), a thin film transistor used in a liquid crystal display device, and the like.
sistor: Hereinafter, abbreviated as TFT. ), A thin film transistor array (hereinafter also referred to as a TFT array), and a liquid crystal display device (hereinafter also abbreviated as an LCD).
【0002】[0002]
【従来の技術】薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置
の分野において、駆動回路が内蔵可能な多結晶シリコン
薄膜トランジスタ(以下、略してpoly-Si TFTとも称
す。)は、主としてビデオテープレコーダのビューファ
インダや投写型の液晶表示装置で実用化されており、更
なる研究開発も活発に行われている。特に、高価な石英
基板ではなく、安価なガラス基板が用い、比較的低温
(概ね600℃以下)で作製できる低温poly-Si を用い
た低温poly-Si TFTが特に注目を集めている。この低
温poly-Si TFTの一例として、「Society of Informa
tion Dislay International Symposium Digest of Tech
nical Papers / Volume XXIV (1993) p.p.387-390 」に
記載されたものがあり、図10はこの低温poly-Si TF
Tの断面構造を示した図である。以下、図10を参照し
て従来の低温poly-Si TFTの作製工程を簡単に説明す
る。まず、基板1上に非晶質シリコン層を全面に堆積し
た後、レーザー照射により前記非晶質シリコン層を局所
的に加熱溶融,結晶化して、多結晶シリコンを得る。こ
の後、フォトリソグラフィー技術とエッチング技術によ
り所望の島状にパターン化された多結晶シリコン層10
0を得る。次に多結晶シリコン層100を被覆するよう
にSiO2 からなるゲ−ト絶縁層3をECR(Electron
Cyclotron Resonance )−CVD(Chemical Vapor De
position)法を用いて形成する。次に、ゲ−ト絶縁層3
上の所定位置にタンタル(Ta)からなるゲ−ト電極4
を形成し、ゲ−ト電極4をマスクにして質量分離を行わ
ないイオンドーピングによりドナーもしくはアクセプタ
となる不純物を多結晶シリコン層100中に導入してソ
−ス領域5とドレイン領域6を形成する。このとき多結
晶シリコン層100のゲート絶縁層3に直下に位置する
領域がチャネル領域2になる。次に、ゲート絶縁層3上
にゲ−ト電極4を覆うように層間絶縁層8を形成した
後、それぞれが層間絶縁層8とゲート絶縁層3を貫通し
て、ソ−ス領域5またはドレイン領域6に接合する、ソ
ース電極10及びドレイン電極11を形成することによ
り低温poly-Si TFTが完成する。2. Description of the Related Art In the field of liquid crystal display devices using thin film transistors, polycrystalline silicon thin film transistors (hereinafter abbreviated as poly-Si TFTs) in which a driving circuit can be incorporated are mainly used in viewfinders and projections of video tape recorders. Type liquid crystal display device has been put to practical use, and further research and development have been actively conducted. In particular, a low-temperature poly-Si TFT using a low-temperature poly-Si that can be manufactured at a relatively low temperature (generally 600 ° C. or lower) using an inexpensive glass substrate instead of an expensive quartz substrate has been particularly attracting attention. As an example of this low temperature poly-Si TFT, "Society of Informa
tion Dislay International Symposium Digest of Tech
nical Papers / Volume XXIV (1993) pp387-390 ", and Fig. 10 shows this low temperature poly-Si TF.
It is the figure which showed the cross-section of T. Hereinafter, the manufacturing process of the conventional low temperature poly-Si TFT will be briefly described with reference to FIG. First, after depositing an amorphous silicon layer on the entire surface of the substrate 1, the amorphous silicon layer is locally heated and melted and crystallized by laser irradiation to obtain polycrystalline silicon. Then, the polycrystalline silicon layer 10 patterned into desired islands by photolithography and etching techniques.
Get 0. Next, the gate insulating layer 3 made of SiO 2 is covered with the ECR (Electron) so as to cover the polycrystalline silicon layer 100.
Cyclotron Resonance) -CVD (Chemical Vapor De)
position) method. Next, the gate insulating layer 3
Gate electrode 4 made of tantalum (Ta) at a predetermined position above
And a source region 5 and a drain region 6 are formed by introducing an impurity serving as a donor or an acceptor into the polycrystalline silicon layer 100 by ion doping without mass separation using the gate electrode 4 as a mask. . At this time, the region of the polycrystalline silicon layer 100 immediately below the gate insulating layer 3 becomes the channel region 2. Next, after forming the interlayer insulating layer 8 on the gate insulating layer 3 so as to cover the gate electrode 4, each penetrates the interlayer insulating layer 8 and the gate insulating layer 3 to form the source region 5 or the drain. The low temperature poly-Si TFT is completed by forming the source electrode 10 and the drain electrode 11 which are joined to the region 6.
【0003】以上のようして作製される低温poly-Si T
FTは、poly-Si を半導体層として用いるので、非晶質
シリコンを半導体層として用いるトランジスタよりも、
大きな電界効果移動度(以下、単に移動度と称す。)を
有する。また、その作製過程で、不純物として例えばボ
ロンなどのp型不純物及び例えばリンなどのn型不純物
を選択的に用いることにより,Pチャンネル及びNチャ
ンネルトランジスタを基板上に選択的に作成してCMO
S(Complementary-Metal-Oxide-Semiconductor)回路を
作製することができる。従って、画素トランジスタとこ
れの駆動回路とが同一基板上に作り込まれた液晶表示装
置を製造することが可能である。Low temperature poly-Si T produced as described above
Since FT uses poly-Si as a semiconductor layer, it is more preferable than a transistor using amorphous silicon as a semiconductor layer.
It has a large field effect mobility (hereinafter, simply referred to as mobility). In the manufacturing process, P-type and N-channel transistors are selectively formed on the substrate by selectively using p-type impurities such as boron and n-type impurities such as phosphorus as impurities in the CMO.
An S (Complementary-Metal-Oxide-Semiconductor) circuit can be manufactured. Therefore, it is possible to manufacture a liquid crystal display device in which the pixel transistor and its drive circuit are built on the same substrate.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記図10
に示された従来のpoly-Si TFTでは以下に記すような
問題点が生じる。図11は前記図10に示された従来の
poly-Si TFTのドレイン電流(ID )−ドレイン電圧
(VD )特性を示している。通常のMOSFET(Meta
l-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor )で
は、高ドレイン電圧ではドレイン電流は飽和傾向を示
す。しかしながら、図11に示すように、前記図10に
示された従来のpoly-Si TFTではドレイン電圧を上げ
ていくと一度は飽和傾向を示すものの,更に電圧を上げ
ていくと再びドレイン電流が増加し始める。これは一般
にKink電流と呼ばれておりpoly-Si TFTだけでな
く、SOI(Silicone on insulating substrate)構造
のTFTでも同様の現象が報告されている。その原因を
以下に説明する。ドレイン端に高電界が印加された場
合、その高電界により加速されたキャリアがアバランシ
ェ増幅を起こして電子とホールのペアを作る。そして、
電子は電圧の高いドレイン側へ向かうのに対し、ホール
は電圧の低いソースへ向かって流れ出すために電流が増
加するのが原因である。例えば、nチャネルのTFTの
場合、アバランシェ増幅によって作り出されたホールが
チャネルを逆行することにより移動度が劣化し、信頼性
を悪化させてしまう。液晶表示装置は薄型・軽量で携帯
性が高いことから屋外で使用される場合が多く、屋外で
は直射日光にさらされるだけでなく、地域によっては温
度条件も極めて厳しくなる。従って、液晶表示装置にお
いてTFTの信頼性を確保がすることは重要な課題であ
る。また、液晶表示装置は航空機のコックピットディス
プレイとしても使われ、この航空機用のコックピットデ
ィスプレイとして使用される液晶表示装置では、装置の
信頼性がより高いレベルで要求されるため、航空機用の
液晶表示装置においてTFTの信頼性を確保することは
特に重要な課題になっている。However, FIG.
The conventional poly-Si TFT shown in FIG. 1 has the following problems. FIG. 11 shows the conventional structure shown in FIG.
The drain current (ID) -drain voltage (VD) characteristics of the poly-Si TFT are shown. Normal MOSFET (Meta
In the l-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor), the drain current tends to saturate at high drain voltage. However, as shown in FIG. 11, in the conventional poly-Si TFT shown in FIG. 10, the drain current increases once the drain voltage increases, but the drain current increases again when the voltage further increases. Begin to. This is generally called a Kink current, and similar phenomena have been reported not only in poly-Si TFTs but also in TFTs having an SOI (Silicone on insulating substrate) structure. The cause will be described below. When a high electric field is applied to the drain end, carriers accelerated by the high electric field cause avalanche amplification to form electron-hole pairs. And
This is because the electrons flow toward the high-voltage drain side, whereas the holes flow toward the low-voltage source, increasing the current. For example, in the case of an n-channel TFT, the holes created by avalanche amplification go backwards in the channel, so that the mobility deteriorates and the reliability deteriorates. Since liquid crystal display devices are thin, lightweight and highly portable, they are often used outdoors. Not only are they exposed to direct sunlight outdoors, but temperature conditions become extremely severe in some regions. Therefore, ensuring the reliability of the TFT in the liquid crystal display device is an important issue. Further, the liquid crystal display device is also used as a cockpit display of an aircraft, and the liquid crystal display device used as a cockpit display for an aircraft requires a higher level of reliability of the device. Therefore, a liquid crystal display device for an aircraft is required. In the above, ensuring the reliability of the TFT has become a particularly important issue.
【0005】本発明は前記課題に鑑みてなされたもので
あり、高信頼性が長時間維持されるTFT,TFTアレ
イ,及び液晶表示装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a TFT, a TFT array, and a liquid crystal display device that maintain high reliability for a long time.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明にかかる薄膜トランジスタは、絶縁基板上に
形成された半導体薄膜にチャネル領域とこれを挟むソー
ス及びドレイン領域とを形成し、前記半導体薄膜上に絶
縁層を介して前記チャネル領域に重なるようにゲート電
極を形成してなる薄膜トランジスタにおいて、前記ソー
ス及びドレイン領域とは反対導電型の半導体層を、前記
半導体薄膜のチャネル領域に接触するよう配設し、当該
半導体層の電位を前記ソース領域の電位よりも低く保持
したことを特徴とするものである。To achieve the above object, a thin film transistor according to the present invention comprises a semiconductor thin film formed on an insulating substrate in which a channel region and source and drain regions sandwiching the channel region are formed. In a thin film transistor in which a gate electrode is formed on a semiconductor thin film so as to overlap the channel region via an insulating layer, a semiconductor layer having a conductivity type opposite to that of the source and drain regions is in contact with the channel region of the semiconductor thin film. Thus, the potential of the semiconductor layer is kept lower than the potential of the source region.
【0007】また本発明にかかる薄膜トランジスタアレ
イは、前記薄膜トランジスタを二次元の行・列のマトリ
クス状に複数個配置し、同一行に並ぶ薄膜トランジスタ
のそれぞれのゲート電極を1本のゲートバス配線に接続
し、同一列に並ぶ薄膜トランジスタのソース電極を1本
のソースバス配線に接続し、同一行に並ぶ薄膜トランジ
スタのそれぞれの前記半導体層を前記ゲートバス配線と
平行し、かつ前記ゲート電極とは電気的に接触しない1
本のバス配線に接続したことを特徴とするものである。In the thin film transistor array according to the present invention, a plurality of the thin film transistors are arranged in a two-dimensional matrix of rows and columns, and the gate electrodes of the thin film transistors arranged in the same row are connected to one gate bus line. , The source electrodes of the thin film transistors arranged in the same column are connected to one source bus line, and the semiconductor layers of the thin film transistors arranged in the same row are parallel to the gate bus line and are in electrical contact with the gate electrode. Not 1
It is characterized in that it is connected to a bus line of a book.
【0008】また本発明にかかる薄膜トランジスタアレ
イは、前記薄膜トランジスタを二次元の行・列のマトリ
クス状に複数個配置し、同一行に並ぶ薄膜トランジスタ
のそれぞれのゲート電極を1本のゲートバス配線に接続
し、同一列に並ぶ薄膜トランジスタのソース電極を1本
のソースバス配線に接続し、同一行に並ぶ薄膜トランジ
スタのそれぞれの前記半導体層を前記ソースバス配線と
平行し、かつ前記ソース電極とは電気的に接触しない1
本のバス配線に接続したことを特徴とするものである。In the thin film transistor array according to the present invention, a plurality of the thin film transistors are arranged in a two-dimensional matrix of rows and columns, and the gate electrodes of the thin film transistors arranged in the same row are connected to one gate bus line. , The source electrodes of the thin film transistors arranged in the same column are connected to one source bus line, and the semiconductor layers of the thin film transistors arranged in the same row are parallel to the source bus line and are in electrical contact with the source electrodes. Not 1
It is characterized in that it is connected to a bus line of a book.
【0009】また本発明にかかる液晶表示装置薄膜は、
2枚の基板間に液晶を挟持し、一方の基板として、その
主面に画素電極とこれのスイッチングを行う画素トラン
ジスタがマトリクス状に配置形成された基板を用いてな
る液晶表示装置であって、前記画素トランジスタがマト
リクス状に配置形成された基板を、前記薄膜トランジス
タアレイが形成されてなる基板にしたことを特徴とする
ものである。The thin film of the liquid crystal display device according to the present invention is
A liquid crystal display device comprising a substrate in which a liquid crystal is sandwiched between two substrates, and a pixel electrode and a pixel transistor for switching the pixel electrode are arranged in a matrix pattern on its main surface as one substrate. The substrate on which the pixel transistors are arranged and formed in a matrix is a substrate on which the thin film transistor array is formed.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の薄膜トランジスタにおい
ては、絶縁基板上に形成された半導体薄膜にチャネル領
域とこれを挟むソース及びドレイン領域とを形成し、前
記半導体薄膜上に絶縁層を介して前記チャネル領域に重
なるようにゲート電極を形成してなる薄膜トランジスタ
において、前記ソース及びドレイン領域とは反対導電型
の半導体層を、前記半導体薄膜のチャネル領域に接触す
るよう配設し、当該半導体層の電位を前記ソース領域の
電位よりも低く保持するようにしたから、ドレイン端で
生成されたホールがチャネル領域を逆行することなく前
記半導体層に流れ込むこととなり、その結果、チャネル
領域の劣化、すなわち、移動度の劣化を抑制でき、素子
の信頼性を長時間維持することができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In a thin film transistor of the present invention, a channel region and source and drain regions sandwiching the channel region are formed in a semiconductor thin film formed on an insulating substrate, and the semiconductor thin film is formed on the semiconductor thin film with an insulating layer interposed therebetween. In a thin film transistor in which a gate electrode is formed so as to overlap with a channel region, a semiconductor layer having a conductivity type opposite to that of the source and drain regions is provided so as to contact the channel region of the semiconductor thin film, and the potential of the semiconductor layer is increased. Is kept lower than the potential of the source region, holes generated at the drain end flow into the semiconductor layer without moving backward in the channel region, resulting in deterioration of the channel region, that is, migration. Deterioration can be suppressed, and the reliability of the element can be maintained for a long time.
【0011】また本発明の薄膜トランジスタにおいて
は、前記構成の好ましい例として、前記半導体層が前記
半導体薄膜の下方において前記半導体薄膜と接触するよ
うに形成されたものであると、前記半導体層と前記半導
体薄膜のチャネル領域との接触が大きな接触面積をもっ
て確実に行われることとなり、移動度の劣化を抑制する
作用がより確実に得られることとなる。従って、素子の
高項信頼性の長時間維持効果が一層強化される。Further, in the thin film transistor of the present invention, as a preferred example of the above structure, when the semiconductor layer is formed below the semiconductor thin film so as to contact the semiconductor thin film, the semiconductor layer and the semiconductor The thin film is surely contacted with the channel region with a large contact area, and the effect of suppressing deterioration of mobility can be more reliably obtained. Therefore, the effect of maintaining the high term reliability of the device for a long time is further enhanced.
【0012】また本発明の薄膜トランジスタアレイにお
いては、前記薄膜トランジスタを二次元の行・列のマト
リクス状に複数個配置し、同一行に並ぶ薄膜トランジス
タのそれぞれのゲート電極を1本のゲートバス配線に接
続し、同一列に並ぶ薄膜トランジスタのソース電極を1
本のソースバス配線に接続し、同一行に並ぶ薄膜トラン
ジスタのそれぞれの前記半導体層を前記ゲートバス配線
と平行し、かつ前記ゲート電極とは電気的に接触しない
1本のバス配線に接続したものとしたから、このバス配
線の電位をソースバス配線の電位より低く設定すること
により、各薄膜トランジスタにおけるチャネル領域の劣
化が抑制されることとなり、信頼性が長時間高く維持さ
れるものとなる。Further, in the thin film transistor array of the present invention, a plurality of the thin film transistors are arranged in a two-dimensional matrix of rows and columns, and the gate electrodes of the thin film transistors arranged in the same row are connected to one gate bus wiring. , 1 for the source electrode of the thin film transistor arranged in the same row
Connected to one source bus line, and the semiconductor layers of the thin film transistors arranged in the same row are connected to one bus line that is parallel to the gate bus line and does not make electrical contact with the gate electrode. Therefore, by setting the potential of the bus line lower than the potential of the source bus line, deterioration of the channel region in each thin film transistor is suppressed, and the reliability is kept high for a long time.
【0013】また本発明の薄膜トランジスタアレイにお
いては、前記薄膜トランジスタを二次元の行・列のマト
リクス状に複数個配置し、同一行に並ぶ薄膜トランジス
タのそれぞれのゲート電極を1本のゲートバス配線に接
続し、同一列に並ぶ薄膜トランジスタのソース電極を1
本のソースバス配線に接続し、同一行に並ぶ薄膜トラン
ジスタのそれぞれの前記半導体層を前記ソースバス配線
と平行し、かつ前記ソース電極とは電気的に接触しない
1本のバス配線に接続したものとしたから、このバス配
線の電位をソースバス配線の電位より低く設定すること
により、各薄膜トランジスタにおけるチャネル領域の劣
化が抑制されることとなり、信頼性が長時間高く維持さ
れるものとなる。In the thin film transistor array of the present invention, a plurality of the thin film transistors are arranged in a two-dimensional matrix of rows and columns, and the gate electrodes of the thin film transistors arranged in the same row are connected to one gate bus line. , 1 for the source electrode of the thin film transistor arranged in the same row
A plurality of thin film transistors arranged in the same row are connected to one bus line parallel to the source bus line and not in electrical contact with the source electrode. Therefore, by setting the potential of the bus line lower than the potential of the source bus line, deterioration of the channel region in each thin film transistor is suppressed, and the reliability is kept high for a long time.
【0014】また本発明の液晶表示装置においては、2
枚の基板間に液晶を挟持し、一方の基板として、その主
面に画素電極とこれのスイッチングを行う画素トランジ
スタがマトリクス状に配置形成された基板を用いてなる
液晶表示装置であって、前記画素トランジスタがマトリ
クス状に配置形成された基板を、前記の薄膜トランジス
タアレイが形成されてなる基板にしたから、信頼性が長
期間維持される液晶表示装置となる。In the liquid crystal display device of the present invention, 2
A liquid crystal display device comprising a substrate in which a liquid crystal is sandwiched between a plurality of substrates, and a substrate on which a pixel electrode and a pixel transistor for performing switching of the pixel electrode are arranged in a matrix pattern on one of the substrates, Since the substrate on which the pixel transistors are arranged and formed in a matrix is the substrate on which the thin film transistor array is formed, the liquid crystal display device can maintain reliability for a long time.
【0015】[0015]
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。 (実施例1)図1は本発明の実施例1によるpoly-Si
TFTの構成を示す平面図、図2(a)は図1のA−
A’線における断面図、図2(b)は図1のB−B’線
における断面図である。本実施例のTFTは、コプレー
ナ型のpoly-Si TFTであり、チャネル領域の横にソ
ース,ドレイン領域とは反対導電型の半導体領域をチャ
ネル領域に接触するように配置したものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 shows poly-Si according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2A is a plan view showing the structure of the TFT, and FIG.
FIG. 2B is a sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 1, taken along the line A ′. The TFT of this embodiment is a coplanar poly-Si TFT, and a semiconductor region having a conductivity type opposite to that of the source / drain regions is arranged beside the channel region so as to be in contact with the channel region.
【0016】以下、これらの図を参照して本実施例のpo
ly-Si TFTの構成を製造工程順に説明する。ガラス
基板中の不純物の拡散を防ぐためのバッファー層として
のSiO2 膜をその表面に被着した基板(コ−ニング社
製#1733ガラス)1上に、プラズマCVD法により
アモルファスシリコン(以下、a−Siと略記する。)
膜を堆積形成し、通常のフォトリソグラフィーとエッチ
ング技術によりこの膜を島状に微細加工した後、波長3
08nmのエキシマ・レーザー光を照射することによ
り、局所的に加熱溶融,結晶化して、多結晶シリコン層
(以下、poly−Si層と略記する。)100aを形成す
る。次に多結晶シリコン層100aを被覆するようにS
iO2 からなる厚み約100nmのゲ−ト絶縁層3をE
CR−CVD法を用いて形成する。次に、例えばスパッ
タ法によりゲ−ト絶縁層3上にクロム(Cr)膜を被着
形成し、通常のフォトリソグラフィーとエッチング技術
によりCr膜をパターン化してゲート電極4を形成す
る。次に、このゲート電極4をマスクとして用いて、ド
ナーとなるリン(P)を、質量分離を行わないイオンド
ーピング法により、多結晶シリコン層100aのソース
領域5とドレイン領域6が形成されるべきそれぞれの領
域に注入する。ここで、多結晶シリコン層100aのソ
ース領域5,ドレイン領域6が形成されるべきそれぞれ
の領域で挟まれる領域がチャネル領域2として規定され
る。次に、フォトリソグラフィーでドーピングマスクを
形成し、これをマスクにして、ボロン(B)を、多結晶
シリコン層100aの前記ソース領域5,ドレイン領域
6が形成されるべきそれぞれの領域と,これらの領域で
挟まれるチャネル領域2以外の、チャネル領域2に隣接
する領域にのみ選択的に注入する。次に、300〜60
0℃程度の熱処理を行って、前記注入されたリン(P)
及びボロン(B)の不純物を活性化させ、多結晶シリコ
ン層100aに、ソース領域5およびドレイン領域6
と,反対導電型領域7を形成する。次に、例えばAP
(Atmosphere Pressure )−CVD法で絶縁膜SiO2
膜からなる層間絶縁層8を形成し、この絶縁層8にコン
タクトホ−ル9を形成する。そして最後に、例えばアル
ミニウム(Al)膜をスパッタ法で堆積形成し、これを
フォトリソグラフィーエッチング技術によりパターン化
することにより、ソース電極10,ドレイン電極11,
及び反対導電型領域用電極12を形成すると、poly-S
i TFTが完成する。このようにして作製されたpoly-
Si TFTは、反対導電型領域用電極12により反対
導電型領域7の電位をソース領域5の電位よりも低く設
定し、この状態で所定のトランジスタ動作がなされる。The po of this embodiment will be described below with reference to these figures.
The structure of the ly-Si TFT will be described in the order of manufacturing steps. On a substrate (# 1733 glass manufactured by Corning Incorporated) 1 having a SiO 2 film as a buffer layer for preventing diffusion of impurities in the glass substrate, amorphous silicon (hereinafter referred to as a -Si is abbreviated.)
A film is deposited and formed, and then the film is microfabricated by an ordinary photolithography and etching technique into an island shape.
By irradiating with an excimer laser beam of 08 nm, it is locally heated and melted and crystallized to form a polycrystalline silicon layer (hereinafter abbreviated as poly-Si layer) 100a. Next, S is formed so as to cover the polycrystalline silicon layer 100a.
Approximately 100 nm thick gate insulating layer 3 made of i0 2
It is formed by using the CR-CVD method. Then, a chromium (Cr) film is deposited on the gate insulating layer 3 by, for example, a sputtering method, and the Cr film is patterned by a usual photolithography and etching technique to form the gate electrode 4. Next, using the gate electrode 4 as a mask, the source region 5 and the drain region 6 of the polycrystalline silicon layer 100a should be formed by ion doping with phosphorus (P) serving as a donor without mass separation. Inject into each area. Here, a region sandwiched between the source region 5 and the drain region 6 of the polycrystalline silicon layer 100a to be formed is defined as the channel region 2. Next, a doping mask is formed by photolithography, and using the mask as a mask, boron (B) is added to the source region 5 and the drain region 6 of the polycrystalline silicon layer 100a and the respective regions where these are to be formed. The implantation is selectively performed only in the regions adjacent to the channel region 2 other than the channel region 2 sandwiched between the regions. Next, 300-60
After the heat treatment at about 0 ° C., the injected phosphorus (P) is injected.
And impurities of boron (B) are activated, and the source region 5 and the drain region 6 are formed in the polycrystalline silicon layer 100a.
And the opposite conductivity type region 7 is formed. Then, for example, AP
(Atmosphere Pressure) -Insulating film SiO 2 by CVD method
An interlayer insulating layer 8 made of a film is formed, and a contact hole 9 is formed on the insulating layer 8. Then, finally, for example, an aluminum (Al) film is deposited and formed by a sputtering method, and this is patterned by a photolithography etching technique, so that the source electrode 10, the drain electrode 11,
And the opposite conductivity type region electrode 12 is formed, poly-S
iTFT is completed. Poly- produced in this way
In the Si TFT, the potential of the opposite conductivity type region 7 is set lower than the potential of the source region 5 by the opposite conductivity type region electrode 12, and a predetermined transistor operation is performed in this state.
【0017】図3は本実施例のpoly -SiTFTを動作
させた時のドレイン電流(ID )−ドレイン電圧(VD
)特性を示しており、この図から高ドレイン電圧領域
でドレイン電流が完全に飽和し、Kink電流が観測さ
れないことが分かる。また、図4は電気的ストレスを加
えたときの移動度の変化特性を示しており、この図から
本実施例のpoly -SiTFTは従来例のpoly -SiTF
Tに比して移動度の劣化が極めて小さくなることがわか
る。FIG. 3 shows the drain current (ID) -drain voltage (VD when the poly-Si TFT of this embodiment is operated.
) Characteristic, it can be seen from this figure that the drain current is completely saturated in the high drain voltage region and no Kink current is observed. Further, FIG. 4 shows the change characteristics of the mobility when an electric stress is applied. From this figure, the poly-Si TFT of this embodiment is the poly-Si TFT of the conventional example.
It can be seen that the deterioration of mobility is extremely smaller than that of T.
【0018】このように本実施例のpoly -SiTFTで
は、多結晶シリコン層100a中にチャネル領域2の横
に隣接するように、ソース領域5,ドレイン領域6とは
反対導電型の反対導電型領域7を形成したことにより、
移動度の劣化を極めて小さくすることができ、高信頼性
を長時間維持できるものとなる。As described above, in the poly-Si TFT of this embodiment, the source region 5 and the drain region 6 are opposite in conductivity type to the source region 5 and the drain region 6 so as to be adjacent to the channel region 2 in the polycrystalline silicon layer 100a. By forming 7,
Mobility deterioration can be made extremely small, and high reliability can be maintained for a long time.
【0019】(実施例2)図5は本発明の実施例2によ
るpoly-Si TFTの構成を示す平面図、図6(a)は
図5のC−C’線における断面図、図6(b)は図5の
D−D’線における断面図である。前記実施例1のpoly
-Si TFTがチャネル領域2,ソース領域5およびド
レイン領域6を形成した多結晶シリコン層100a中
に、ソース領域5およびドレイン領域6とは反対導電型
の反対導電型領域7をチャネル領域2の横に、チャネル
領域と接触するように形成したものであるのに対し、本
実施例のpoly-Si TFTはチャネル領域2,ソース領
域5およびドレイン領域6が形成されたpoly -Si層1
00の下方に、ソース領域5およびドレイン領域6を構
成する不純物とは反対導電型の不純物を含むpoly -Si
層7aをチャネル領域2に接触するように形成したもの
である。(Embodiment 2) FIG. 5 is a plan view showing the structure of a poly-Si TFT according to Embodiment 2 of the present invention, FIG. 6 (a) is a sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 5, and FIG. 6B is a sectional view taken along the line DD ′ of FIG. Example 1 poly
In the polycrystalline silicon layer 100a in which the Si TFT has formed the channel region 2, the source region 5 and the drain region 6, the opposite conductivity type region 7 having the opposite conductivity type to the source region 5 and the drain region 6 is provided beside the channel region 2. In contrast, the poly-Si TFT of this embodiment is formed so as to be in contact with the channel region, whereas the poly-Si TFT of this embodiment has a poly-Si layer 1 in which a channel region 2, a source region 5 and a drain region 6 are formed.
Underneath 00, poly-Si containing an impurity of a conductivity type opposite to that of the impurities forming the source region 5 and the drain region 6 is formed.
The layer 7a is formed so as to contact the channel region 2.
【0020】以下、本実施例のpoly-Si TFTTFT
の構成を製造工程順に説明する。基板1上に後述するソ
ース領域5およびドレイン領域6を構成する不純物であ
るリン(P)とは反対導電型の不純物であるボロン
(B)を含むpoly -Si層7aを形成する。このボロン
(B)を含むpoly -Si層7aは、例えばプラズマCV
D法によりボロン(B)を含むa−Si膜を堆積形成
し、通常のフォトリソグラフィーとエッチング技術によ
りこの膜を島状に微細加工した後、波長308nmのエ
キシマ・レーザー光を照射して局所的に加熱溶融,結晶
化することにより形成される。これ以降の工程は、前記
実施例1及び従来例と基本的に同じであり、このpoly -
Si層7a上に不純物を含まないpoly -Si層100を
形成し、このpoly- Si層100を覆うようにゲート絶
縁層3を形成した後、ゲート電極4を形成し、次に、ゲ
ート電極をマスクにしてアクセプタとなるリン(P)を
イオン注入してソース,ドレイン領域5,6を形成し、
次に、層間絶縁層8を形成し、これにコンタクトホール
9を開け、最後にメタライゼーションを行ってソース電
極10,ドレイン電極11及び反対導電型領域用電極1
2を形成して薄膜トランジスタが完成する。前記におい
てボロン(B)を含むpoly -Si層7aは、その面積が
poly- Si層100の面積よりも若干大きくなるように
形成されており、反対導電型領域用電極12の一端がpo
ly- Si層100形成後におけるpoly -Si層7aの露
出部の一部に接合するように形成される。Hereinafter, the poly-Si TFT of this embodiment TFT
The configuration will be described in the order of manufacturing steps. A poly-Si layer 7a containing boron (B), which is an impurity having an opposite conductivity type, to phosphorus (P), which is an impurity forming a source region 5 and a drain region 6, which will be described later, is formed on the substrate 1. The poly-Si layer 7a containing this boron (B) is, for example, plasma CV.
An a-Si film containing boron (B) is deposited and formed by the D method, and the film is finely processed into an island shape by a normal photolithography and etching technique, and then an excimer laser beam having a wavelength of 308 nm is irradiated to locally form the film. It is formed by heating, melting, and crystallization. The subsequent steps are basically the same as those in the first embodiment and the conventional example.
An impurity-free poly-Si layer 100 is formed on the Si layer 7a, a gate insulating layer 3 is formed so as to cover the poly-Si layer 100, a gate electrode 4 is formed, and then a gate electrode is formed. Phosphorus (P), which serves as an acceptor, is ion-implanted as a mask to form source and drain regions 5 and 6,
Next, an interlayer insulating layer 8 is formed, a contact hole 9 is opened in the interlayer insulating layer 8, and finally metallization is performed to form a source electrode 10, a drain electrode 11 and an opposite conductivity type region electrode 1.
2 is formed to complete the thin film transistor. In the above, the area of the poly-Si layer 7a containing boron (B) is
It is formed so as to be slightly larger than the area of the poly-Si layer 100, and one end of the opposite conductivity type region electrode 12 is po
It is formed so as to be joined to a part of the exposed portion of the poly-Si layer 7a after the formation of the ly-Si layer 100.
【0021】このような本実施例のpoly-Si TFTで
は、チャネル領域2が形成されるpoly- Si層100
を、ソース領域5およびドレイン領域6を構成する不純
物とは反対導電型の不純物を含むpoly -Si層7a上に
形成するので、チャネル領域2と,ソース領域5および
ドレイン領域6とは反対導電型の反対導電型領域との接
触が大きな接触面積をもって確実に行われることとな
る。従って、移動度の劣化を軽減する作用がより確実に
得られることとなり、高信頼性の長時間維持効果が一層
強化される。In the poly-Si TFT of this embodiment, the poly-Si layer 100 in which the channel region 2 is formed is formed.
Is formed on the poly-Si layer 7a containing an impurity having a conductivity type opposite to that of the impurities forming the source region 5 and the drain region 6, the channel region 2 and the source region 5 and the drain region 6 have opposite conductivity types. The contact with the opposite conductivity type region is surely performed with a large contact area. Therefore, the effect of reducing the deterioration of the mobility can be more reliably obtained, and the long-term maintenance effect of high reliability is further enhanced.
【0022】なお、前記実施例1,2では素子構造がコ
プレーナ型のTFTについて説明したが、本発明を素子
構造がスタガ型や逆スタガ型のTFTに適用できること
は言うまでもない。In the first and second embodiments, a TFT having a coplanar device structure has been described, but it goes without saying that the present invention can be applied to a TFT having a staggered device structure or an inverted staggered device structure.
【0023】また、前記実施例1,2ではチャネル領域
が形成される半導体層としてレーザー照射により結晶化
したpoly-Si 層を用いたものについて説明したが、チ
ャネル領域が形成される半導体層として、固相成長法や
直接堆積法等の他の方法によって形成されるpoly-Si
層や,SOIのような単結晶Si層を用いるものにも、
本発明を適用できることは言うまでもない。In the first and second embodiments, the semiconductor layer in which the channel region is formed is a poly-Si layer crystallized by laser irradiation, but the semiconductor layer in which the channel region is formed is described as follows. Poly-Si formed by other methods such as solid phase growth method and direct deposition method
Layers and those using a single crystal Si layer such as SOI,
It goes without saying that the present invention can be applied.
【0024】また、前記実施例1,2ではソース領域お
よびドレイン領域を形成するための不純物導入をイオン
ドーピング法を用いて行ったが、本発明においてはプラ
ズマドーピング法を用いても同様の効果を得ることがで
きる。Further, in the first and second embodiments, the impurity introduction for forming the source region and the drain region is performed by using the ion doping method, but in the present invention, the same effect can be obtained by using the plasma doping method. Obtainable.
【0025】また、前記実施例1,2ではゲート電極の
材料としてCrを、ソース電極,ドレイン電極および反
対導電型領域用電極の材料としてAlを用いたが、本発
明においては、ゲート電極の材料として、アルミニウム
(Al)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、ク
ロム(Cr)、及びチタン(Ti)等の金属またはそれ
らの合金、あるいは不純物を多量に含むpoly -Siやpo
ly -SiGe合金を用いてもよく、また、ソース電極,
ドレイン電極および反対導電型領域用電極の材料とし
て、アルミニウム(Al)、タンタル(Ta)、モリブ
デン(Mo)、クロム(Cr)、及びチタン(Ti)等
の金属またはそれらの合金、あるいはITO等の透明導
電層を用いても良い。In the first and second embodiments, Cr is used as the material of the gate electrode and Al is used as the material of the source electrode, the drain electrode and the electrode for the opposite conductivity type region. However, in the present invention, the material of the gate electrode is used. As a metal such as aluminum (Al), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), chromium (Cr), and titanium (Ti), or an alloy thereof, or poly-Si or po containing a large amount of impurities.
A ly-SiGe alloy may be used, a source electrode,
As a material for the drain electrode and the electrode for the opposite conductivity type region, a metal such as aluminum (Al), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), chromium (Cr), and titanium (Ti) or an alloy thereof, or ITO or the like is used. A transparent conductive layer may be used.
【0026】また、前記実施例1,2のpoly -SiTF
Tでは特に採用してないが、本発明では、オフ特性を改
善するためにTFTにLDD(Lightly Doped Drain )
構造を採用することも可能である。Further, the poly-SiTF of Examples 1 and 2 above
Although not particularly adopted in T, in the present invention, an LDD (Lightly Doped Drain) is used in the TFT in order to improve off characteristics.
It is also possible to adopt a structure.
【0027】また、前記実施例1,2では特に記載しな
かったが、本発明では、前記の製造工程において、ボロ
ンや砒素等のアクセプタ不純物,及びリンやアルミニウ
ム等のドナー不純物を選択的に用い、Pチャンネル及び
Nチャンネルトランジスタを選択的に作成することによ
り、基板上にCMOS回路を同時に作り込むことも可能
である。Although not specifically described in the first and second embodiments, in the present invention, acceptor impurities such as boron and arsenic and donor impurities such as phosphorus and aluminum are selectively used in the manufacturing process. It is also possible to simultaneously form a CMOS circuit on a substrate by selectively forming P-channel and N-channel transistors.
【0028】(実施例3)図7は本発明の実施例3によ
るTFTアレイの構成を示す平面図であり、図におい
て、図1,2と同一符号が同一または相当する部分を示
し、13,14,15はそれぞれゲートバス配線,ソー
スバス配線,反対導電型領域用バス配線である。本実施
例のTFTアレイは、基板1上に前記実施例1のTFT
を二次元の行・列マトリクス状に配置し、同一行に並ぶ
TFTの反対導電型電極12を同一の反対導電型領域用
バス配線15に接続し、同一行に並ぶTFTのゲート電
極4を同一のゲートバス配線13に接続し、同一列に並
ぶTFTのソース電極10を同一のソースバス配線14
に接続して、ゲートのON/OFFに合わせてTFTの
反対導電型電極12の電位が変えられる構成になってい
る。(Third Embodiment) FIG. 7 is a plan view showing the structure of a TFT array according to a third embodiment of the present invention. In the drawing, the same reference numerals as those in FIGS. Reference numerals 14 and 15 denote a gate bus wiring, a source bus wiring, and a bus wiring for the opposite conductivity type area, respectively. The TFT array of the present embodiment has a structure in which the TFT of the first embodiment is formed on the substrate 1.
Are arranged in a two-dimensional matrix of rows and columns, the opposite conductivity type electrodes 12 of the TFTs arranged in the same row are connected to the same bus wire 15 for the opposite conductivity type region, and the gate electrodes 4 of the TFTs arranged in the same row are the same. Of the TFTs connected in the same column and connected to the gate bus line 13 of the same source bus line 14
, And the potential of the opposite conductivity type electrode 12 of the TFT can be changed according to ON / OFF of the gate.
【0029】このような本実施例のTFTアレイでは、
反対導電型領域用バス配線15の電位をソースバス配線
14の電位より低く設定することにより、各TFTにお
けるチャネル領域の劣化が抑制されることとなり、アレ
イの信頼性が長時間高く維持される。In the TFT array of this embodiment as described above,
By setting the potential of the opposite conductivity type region bus line 15 lower than the potential of the source bus line 14, deterioration of the channel region in each TFT is suppressed, and the reliability of the array is kept high for a long time.
【0030】(実施例4)図8は本発明の実施例4によ
るTFTアレイの構成を示す平面図であり、図におい
て、図1,2,7と同一符号が同一または相当する部分
を示している。本実施例のTFTアレイは、基板1上に
前記実施例1のTFTを二次元の行・列マトリクス状に
配置し、同一列に並ぶTFTの反対導電型電極12を同
一の反対導電型領域用バス配線15に接続し、同一行に
並ぶTFTのゲート電極4を同一のゲートバス配線13
に接続し、同一列に並ぶTFTのソース電極10を同一
のソースバス配線14に接続して、ゲートのON/OF
Fに合わせてTFTの反対導電型電極12の電位が変え
られる構成になっている。(Embodiment 4) FIG. 8 is a plan view showing the structure of a TFT array according to Embodiment 4 of the present invention. In the drawing, the same reference numerals as those in FIGS. There is. In the TFT array of this embodiment, the TFTs of the first embodiment are arranged in a two-dimensional row / column matrix on the substrate 1, and the opposite conductivity type electrodes 12 of the TFTs arranged in the same column are for the same opposite conductivity type region. The gate electrodes 4 of the TFTs connected to the bus line 15 and arranged in the same row are connected to the same gate bus line 13
And the source electrodes 10 of the TFTs arranged in the same column are connected to the same source bus line 14 to turn on / off the gate.
According to F, the potential of the opposite conductivity type electrode 12 of the TFT can be changed.
【0031】このような本実施例のTFTアレイにおい
ても、前記実施例3のTFTアレイと同様の作用,効果
を得ることができる。 (実施例5)図9は本発明の実施例5による液晶表示装
置の構成を示す断面図であり、図において、図1,2と
同一符号が同一または相当する部分を示している。本実
施例の液晶表示装置は、一方側基板として、前記実施例
3または4のTFTアレイと同様のTFTアレイを形成
し、各TFTのドレイン電極11毎にこれに接続するに
画素電極16を例えばITO(Indium-Tin-Oxide)等の
透明導電層により形成してなる第1の基板体を用い、他
方側基板として、対向基板17の表面にカラーフィルタ
18,ブラックマトリクス19,透明導電層20を形成
してなる第2の基板体を用い、これら両基板体のそれぞ
れの表面に配向膜21を塗布してラビング処理を行い、
それぞれの裏面に偏光板23を貼り付け、両基板体間に
ツイステド・ネマチック液晶22を封入した構成になっ
ている。In the TFT array of this embodiment, the same action and effect as those of the TFT array of the third embodiment can be obtained. (Embodiment 5) FIG. 9 is a sectional view showing the structure of a liquid crystal display device according to Embodiment 5 of the present invention. In the drawing, the same reference numerals as those in FIGS. In the liquid crystal display device of the present embodiment, a TFT array similar to the TFT array of the third or fourth embodiment is formed as the one side substrate, and the pixel electrode 16 is connected to each drain electrode 11 of each TFT. Using a first substrate body formed of a transparent conductive layer such as ITO (Indium-Tin-Oxide), a color filter 18, a black matrix 19, and a transparent conductive layer 20 are formed on the surface of the counter substrate 17 as the other side substrate. Using the formed second substrate body, the alignment films 21 are applied to the respective surfaces of the both substrate bodies and subjected to rubbing treatment,
A polarizing plate 23 is attached to the back surface of each of the substrates, and a twisted nematic liquid crystal 22 is sealed between the two substrates.
【0032】この液晶表示装置を信頼性試験にかけたと
ころ、従来のTFTアレイを用いて作成した液晶表示装
置の10〜100倍の信頼性寿命を得ることができた。
なお、本実施例の液晶表示装置では、液晶としてツイス
テッド・ネマチック液晶を用いたが、液晶としてポリマ
ー分散型液晶を用いれば配向膜と偏光板は不要になる。
ただし、このポリマー分散型液晶を用いた液晶表示装置
の場合、駆動電圧がツイステッド・ネマチック液晶を用
いた液晶表示装置よりも2〜3倍高く、TFTアレイに
要求される信頼性はよりシビアになるが、この場合も従
来のTFTアレイを用いた液晶表示装置に比して、10
〜100倍の信頼性寿命が得られることが確認できた。When this liquid crystal display device was subjected to a reliability test, it was possible to obtain a reliability life which was 10 to 100 times that of a liquid crystal display device produced using a conventional TFT array.
Although the twisted nematic liquid crystal is used as the liquid crystal in the liquid crystal display device of the present embodiment, if the polymer dispersion type liquid crystal is used as the liquid crystal, the alignment film and the polarizing plate become unnecessary.
However, in the case of the liquid crystal display device using the polymer dispersed liquid crystal, the driving voltage is 2-3 times higher than that of the liquid crystal display device using the twisted nematic liquid crystal, and the reliability required for the TFT array becomes more severe. However, even in this case, as compared with the liquid crystal display device using the conventional TFT array, 10
It was confirmed that a reliable life of up to 100 times was obtained.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上のように、本発明にかかる薄膜トラ
ンジスタによれば、ソース及びドレイン領域とは反対導
電型の半導体領域をチャネル領域に接触するように設
け、これの電位を前記ソース領域の電位よりも低く保持
するようにしたことにより、移動度の劣化が極めて小さ
く、高信頼性が長時間維持されるものとなる。また、本
発明の薄膜トランジスタアレイによれば、各薄膜トラン
ジスタが移動度の劣化が極めて小さく、高信頼性が長時
間維持されるものであるので、その信頼性が長時間高く
維持されるものとなる。また、本発明にかかる液晶表示
装置によれば、その一方側の基板を、前記の薄膜トラン
ジスタアレイが形成され、各TFTのドレイン電極毎に
画素電極を接続してなる基板にしたので、その信頼性が
長時間高く維持されるものとなる。As described above, according to the thin film transistor of the present invention, a semiconductor region having a conductivity type opposite to that of the source and drain regions is provided in contact with the channel region, and the potential of the semiconductor region is set to the potential of the source region. By keeping it lower than the above, deterioration of mobility is extremely small, and high reliability is maintained for a long time. Further, according to the thin film transistor array of the present invention, since the mobility of each thin film transistor is extremely small and the high reliability is maintained for a long time, the reliability can be maintained high for a long time. Further, according to the liquid crystal display device of the present invention, the substrate on one side thereof is a substrate in which the thin film transistor array is formed and the pixel electrode is connected to each drain electrode of each TFT. Will be kept high for a long time.
【図1】 本発明の実施例1によるpoly -SiTFTの
構成を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing the structure of a poly-Si TFT according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 図2(a)は図1のA−A’線における断面
図、図2(b)は図1のB−B’線における断面図であ
る。2A is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1, and FIG. 2B is a sectional view taken along the line BB ′ of FIG.
【図3】 本発明の実施例2によるpoly -SiTFTを
動作させた時のドレイン電流(ID )−ドレイン電圧
(VD )特性を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a drain current (ID) -drain voltage (VD) characteristic when a poly-Si TFT according to a second embodiment of the present invention is operated.
【図4】 本発明の実施例1によるpoly -SiTFTに
電気的ストレスを加えたときの移動度の変化特性を従来
のpoly -SiTFTのそれと比較して示した図である。FIG. 4 is a diagram showing the change characteristics of the mobility when an electrical stress is applied to the poly-Si TFT according to the first embodiment of the present invention in comparison with that of the conventional poly-Si TFT.
【図5】 本発明の実施例2によるpoly-Si TFTの
構成を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a configuration of a poly-Si TFT according to a second embodiment of the present invention.
【図6】 図6(a)は図5のC−C’線における断面
図、図6(b)は図5のD−D’線における断面図であ
る。6A is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 5, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line DD ′ of FIG.
【図7】 本発明の実施例3によるTFTアレイの構成
を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a configuration of a TFT array according to a third embodiment of the present invention.
【図8】 本発明の実施例4によるTFTアレイの構成
を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing the structure of a TFT array according to a fourth embodiment of the present invention.
【図9】 本発明の実施例5による液晶表示装置の構成
を示す断面図である。FIG. 9 is a sectional view showing a configuration of a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図10】 従来のpoly -SiTFTの構成を示す平面
図である。FIG. 10 is a plan view showing the structure of a conventional poly-Si TFT.
【図11】 従来のpoly -SiTFTを動作させた時の
ドレイン電流(ID )−ドレイン電圧(VD )特性を示
した図である。FIG. 11 is a diagram showing a drain current (ID) -drain voltage (VD) characteristic when a conventional poly-Si TFT is operated.
1 基板 2 チャネル領域 3 ゲート絶縁層 4 ゲート電極 5 ソース領域 6 ドレイン領域 7 反対導電型領域 7a ボロン(B)を含むpoly -Si層 8 層間絶縁層 9 コンタクトホール 10 ソース電極 11 ドレイン電極 12 反対導電型領域用電極 13 ゲートバス配線 14 ソースバス配線 15 反対導電型領域用バス配線 16 画素電極 17 対向基板 18 カラーフィルタ 19 ブラックマトリクス 20 透明導電層 21 配向膜 22 ツイステッド・ネマチック液晶 23 偏光板 100 poly -Si層 1 substrate 2 channel region 3 gate insulating layer 4 gate electrode 5 source region 6 drain region 7 opposite conductivity type region 7a poly-Si layer containing boron (B) 8 interlayer insulating layer 9 contact hole 10 source electrode 11 drain electrode 12 opposite conductivity Electrode for type region 13 Gate bus line 14 Source bus line 15 Bus line for opposite conductivity type region 16 Pixel electrode 17 Counter substrate 18 Color filter 19 Black matrix 20 Transparent conductive layer 21 Alignment film 22 Twisted nematic liquid crystal 23 Polarizing plate 100 poly- Si layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川村 哲也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 宮田 豊 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tetsuya Kawamura 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Yutaka Miyata, 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (5)
ャネル領域とこれを挟むソース及びドレイン領域とを形
成し、前記半導体薄膜上に絶縁層を介して前記チャネル
領域に重なるようにゲート電極を形成してなる薄膜トラ
ンジスタにおいて、 前記ソース及びドレイン領域とは反対導電型の半導体層
を、前記半導体薄膜のチャネル領域に接触するよう配設
し、当該半導体層の電位を前記ソース領域の電位よりも
低く保持したことを特徴とする薄膜トランジスタ。1. A semiconductor thin film formed on an insulating substrate is formed with a channel region and source and drain regions sandwiching the channel region, and a gate electrode is formed on the semiconductor thin film so as to overlap the channel region via an insulating layer. In the thin film transistor formed, a semiconductor layer having a conductivity type opposite to that of the source and drain regions is provided so as to contact a channel region of the semiconductor thin film, and the potential of the semiconductor layer is lower than the potential of the source region. A thin film transistor characterized by being held.
おいて前記半導体薄膜と接触するよう形成されたもので
ある請求項1に記載の薄膜トランジスタ。2. The thin film transistor according to claim 1, wherein the semiconductor layer is formed below the semiconductor thin film so as to be in contact with the semiconductor thin film.
元の行・列のマトリクス状に複数個配置され、同一行に
並ぶ薄膜トランジスタのそれぞれのゲート電極が1本の
ゲートバス配線に接続し、同一列に並ぶ薄膜トランジス
タのソース電極が1本のソースバス配線に接続し、同一
行に並ぶ薄膜トランジスタのそれぞれの前記半導体層が
前記ゲートバス配線と平行し、かつ前記ゲート電極とは
電気的に接触しない1本のバス配線に接続されているこ
とを特徴とする薄膜トランジスタアレイ。3. A plurality of thin film transistors according to claim 1 are arranged in a two-dimensional matrix of rows and columns, and the gate electrodes of the thin film transistors arranged in the same row are connected to one gate bus line, and the same column is formed. One source electrode of the thin film transistors arranged in parallel is connected to one source bus line, and each semiconductor layer of the thin film transistors arranged in the same row is parallel to the gate bus line and is not in electrical contact with the gate electrode. A thin film transistor array, which is connected to a bus line of a.
元の行・列のマトリクス状に複数個配置され、同一行に
並ぶ薄膜トランジスタのそれぞれのゲート電極が1本の
ゲートバス配線に接続し、同一列に並ぶ薄膜トランジス
タのソース電極が1本のソースバス配線に接続し、同一
行に並ぶ薄膜トランジスタのそれぞれの前記半導体層が
前記ソースバス配線と平行し、かつ前記ソース電極とは
電気的に接触しない1本のバス配線に接続されることを
特徴とする薄膜トランジスタアレイ。4. A plurality of thin film transistors according to claim 1 are arranged in a two-dimensional matrix of rows and columns, and the gate electrodes of the thin film transistors arranged in the same row are connected to one gate bus line, and the same column is formed. One source electrode of the thin film transistors arranged in line is connected to one source bus line, and each semiconductor layer of the thin film transistors arranged in the same row is parallel to the source bus line and is not in electrical contact with the source electrode. The thin film transistor array is characterized in that it is connected to the bus wiring of.
板として、その主面に画素電極とこれのスイッチングを
行う画素トランジスタがマトリクス状に配置形成された
基板を用いてなる液晶表示装置であって、前記画素トラ
ンジスタがマトリクス状に配置形成された基板を、請求
項3又は4に記載の薄膜トランジスタアレイが形成され
てなる基板にしたことを特徴とする液晶表示装置。5. A liquid crystal display comprising a substrate in which a liquid crystal is sandwiched between two substrates, and a substrate in which a pixel electrode and a pixel transistor for switching the pixel electrode are arranged in a matrix form on one of the substrates as one substrate. A liquid crystal display device, wherein the substrate on which the pixel transistors are arranged and formed in a matrix is a substrate on which the thin film transistor array according to claim 3 or 4 is formed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26506695A JPH09107107A (en) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | Thin film transistor, this film transistor array and liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26506695A JPH09107107A (en) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | Thin film transistor, this film transistor array and liquid crystal display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09107107A true JPH09107107A (en) | 1997-04-22 |
Family
ID=17412123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP26506695A Pending JPH09107107A (en) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | Thin film transistor, this film transistor array and liquid crystal display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09107107A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6200837B1 (en) | 1998-06-30 | 2001-03-13 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method of manufacturing thin film transistor |
KR100527576B1 (en) * | 1997-05-08 | 2006-02-20 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | N-channel insulated gate thin-film transister and liquid crystal display apparatus using the same |
KR100867537B1 (en) * | 2002-08-29 | 2008-11-06 | 엘지디스플레이 주식회사 | top gate type poly silicon TFT and fabrication method of thereof |
WO2012102281A1 (en) * | 2011-01-28 | 2012-08-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
-
1995
- 1995-10-13 JP JP26506695A patent/JPH09107107A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100527576B1 (en) * | 1997-05-08 | 2006-02-20 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | N-channel insulated gate thin-film transister and liquid crystal display apparatus using the same |
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US8937304B2 (en) | 2011-01-28 | 2015-01-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and electronic device |
US9490267B2 (en) | 2011-01-28 | 2016-11-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
TWI559497B (en) * | 2011-01-28 | 2016-11-21 | 半導體能源研究所股份有限公司 | Semiconductor device |
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