JP2009049058A - 半導体装置および表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 半導体層、ソース電極、およびドレイン電極が絶縁膜の表面に配置されており、かつ、ソース電極およびドレイン電極の一部分が半導体層の上に乗り上げている逆スタガ型のTFT素子を有する半導体装置であって、半導体層の能動層は、当該TFT素子のチャネル長方向に長く延びる帯状結晶を主とする多結晶半導体でなり、当該TFT素子を平面でみたときに、ソース電極およびドレイン電極は、それぞれ、能動層の上から当該TFT素子のチャネル幅方向であり、かつ、互いに反対の方向に引き出されており、ソース電極は能動層のチャネル長方向に延びる2つの辺のうちの一方の辺のみと交差し、ドレイン電極は能動層のチャネル長方向に延びる2つの辺のうちの他方の辺のみと交差している半導体装置。
【選択図】 図1(a)
Description
図6(a)は、従来の逆スタガ型のTFT素子の一構成例を示す模式平面図である。図6(b)は、図6(a)のD−D’線における断面構成の一例を示す模式断面図である。図6(c)は、図6(a)に示したTFT素子の能動層の概略構成と、リーク電流の経路を示す模式平面図である。
図7(a)は、従来の逆スタガ型のTFT素子の別の構成例を示す模式平面図である。図7(b)は、図7(a)に示したTFT素子の能動層の概略構成と、リーク電流の経路を示す模式平面図である。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図1(a)は、本実施例のTFT素子の概略構成を示す模式平面図である。図1(b)は、図1(a)のA−A’線における断面構成の一例を示す模式斜視図である。図1(c)は、本実施例のTFT素子における能動層の概略構成と、リーク電流の経路の一例を示す模式平面図である。なお、図1(a)では、絶縁層を省略している。
図2(a)は、本実施例のTFT素子の変形例の概略構成を示す模式平面図である。図2(b)は、図2(a)のB−B’線における断面構成を示す模式断面図である。なお、図2(a)では、絶縁層を省略している。
図5(a)は、液晶表示パネルの一構成例を示す模式平面図である。図5(b)は、図5(a)のC−C'線における断面構成の一例を示す模式断面図である。図5(c)は、図5(a)に示した液晶表示パネルにおけるTFT基板の一構成例を示す模式平面図である。図5(d)は、液晶表示パネルの1つの画素の一構成例を示す模式回路図である。
2…ゲート電極
3…絶縁層
4…半導体層
401…能動層
401a…多結晶シリコン層
401b…アモルファスシリコン層
402…第1のコンタクト層
403…第2のコンタクト層
501…ソース電極
502…ドレイン電極
6…TFT基板
7…対向基板
8…液晶材料
9…シール材
10…下偏光板
11…上偏光板
E1,E2,E3,E4…能動層の辺(エッチング端面)
C1,C1’,C2,C2’,C3,C4…低抵抗接触領域
GL,GLn,GLn+1…走査信号線
DL,DLm,DLm+1…映像信号線
Tr…TFT素子(アクティブ素子)
PX…画素電極
CT…対向電極
GD…第1の駆動回路
DD…第2の駆動回路
Claims (14)
- 絶縁基板の表面上に、ゲート電極、絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレイン電極が、この順序で積層しており、
前記半導体層、前記ソース電極、および前記ドレイン電極は、前記絶縁膜の表面に配置されており、かつ、前記ソース電極および前記ドレイン電極は、その一部分が前記半導体層の上に乗り上げているTFT素子を有する半導体装置であって、
前記半導体層は、多結晶半導体でなる能動層と、前記能動層と前記ソース電極との間に介在する第1のコンタクト層と、前記能動層と前記ドレイン電極との間に介在する第2のコンタクト層を有し、
前記能動層は、当該TFT素子のチャネル長方向に長く延びる帯状結晶を主とする微結晶または粒状結晶の集合体であり、
前記TFT素子を平面でみたときに、前記ソース電極および前記ドレイン電極は、それぞれ、前記能動層の上から当該TFT素子のチャネル幅方向であり、かつ、互いに反対の方向に引き出されており、
前記TFT素子を平面でみたときに、前記ソース電極は前記能動層のチャネル長方向に延びる2つの辺のうちの一方の辺のみと交差し、前記ドレイン電極は前記能動層のチャネル長方向に延びる2つの辺のうちの他方の辺のみと交差していることを特徴とする半導体装置。 - 絶縁基板の表面上に、ゲート電極、絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレイン電極が、この順序で積層しており、
前記半導体層、前記ソース電極、および前記ドレイン電極は、前記絶縁膜の表面に配置されており、かつ、前記ソース電極および前記ドレイン電極は、その一部分が前記半導体層の上に乗り上げているTFT素子を有する半導体装置であって、
前記半導体層は、能動層と、前記能動層と前記ソース電極との間に介在する第1のコンタクト層と、前記能動層と前記ドレイン電極との間に介在する第2のコンタクト層を有し、
前記能動層は、当該TFT素子のチャネル長方向に長く延びる帯状結晶を主とする微結晶または粒状結晶の集合体でなる多結晶半導体層と、前記絶縁基板からみて前記多結晶半導体層の上に積層された非晶質半導体層とを有し、
前記TFT素子を平面でみたときに、前記ソース電極および前記ドレイン電極は、それぞれ、前記能動層の上から当該TFT素子のチャネル幅方向であり、かつ、互いに反対の方向に引き出されており、
前記TFT素子を平面でみたときに、前記ソース電極は前記能動層のチャネル長方向に延びる2つの辺のうちの一方の辺のみと交差し、前記ドレイン電極は前記能動層のチャネル長方向に延びる2つの辺のうちの他方の辺のみと交差していることを特徴とする半導体装置。 - 前記第1のコンタクト層および前記第2のコンタクト層は、それぞれ、前記絶縁基板からみた前記能動層の上部のみに配置されており、
前記ソース電極と前記能動層のエッチング端面、および前記ドレイン電極と前記能動層のエッチング端面は、それぞれ、直接接触していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置。 - 前記ソース電極と前記能動層との接続部分は、すべての領域が前記第1のコンタクト層を介して接続しており、
前記ドレイン電極と前記能動層との接続部分は、すべての領域が前記第2のコンタクト層を介して接続していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置。 - 前記第1のコンタクト層は、前記ソース電極のうちの前記能動層の外側に引き出された部分と前記絶縁層との間にも介在しており、
前記第2のコンタクト層は、前記ドレイン電極のうちの前記能動層の外側に引き出された部分と前記絶縁層との間にも介在していることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。 - 絶縁基板と、複数の画素領域の集合で設定される表示領域と、前記表示領域の外側にある1箇所または複数箇所の集積回路領域とを有する表示装置であって、
前記集積回路領域にはTFT素子が配置され、
前記TFT素子は、前記絶縁基板の表面上に、ゲート電極、絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレイン電極が、この順序で積層しており、
前記半導体層、前記ソース電極、および前記ドレイン電極は、前記絶縁膜の表面に配置されており、かつ、前記ソース電極および前記ドレイン電極は、その一部分が前記半導体層の上に乗り上げており、
前記半導体層は、多結晶半導体でなる能動層と、前記能動層と前記ソース電極との間に介在する第1のコンタクト層と、前記能動層と前記ドレイン電極との間に介在する第2のコンタクト層を有し、
前記能動層は、当該TFT素子のチャネル長方向に長く延びる帯状結晶を主とする微結晶または粒状結晶の集合体であり、
前記TFT素子を平面でみたときに、前記ソース電極および前記ドレイン電極は、それぞれ、前記能動層の上から当該TFT素子のチャネル幅方向であり、かつ、互いに反対の方向に引き出されており、
前記TFT素子を平面でみたときに、前記ソース電極は前記能動層のチャネル長方向に延びる2つの辺のうちの一方の辺のみと交差し、前記ドレイン電極は前記能動層のチャネル長方向に延びる2つの辺のうちの他方の辺のみと交差していることを特徴とする表示装置。 - 絶縁基板と、複数の画素領域の集合で設定される表示領域と、前記表示領域の外側にある1箇所または複数箇所の集積回路領域とを有する表示装置であって、
前記集積回路領域にはTFT素子が配置され、
前記TFT素子は、絶縁基板の表面上に、ゲート電極、絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレイン電極が、この順序で積層しており、
前記半導体層、前記ソース電極、および前記ドレイン電極は、前記絶縁膜の表面に配置されており、かつ、前記ソース電極および前記ドレイン電極は、その一部分が前記半導体層の上に乗り上げており、
前記半導体層は、能動層と、前記能動層と前記ソース電極との間に介在する第1のコンタクト層と、前記能動層と前記ドレイン電極との間に介在する第2のコンタクト層を有し、
前記能動層は、当該TFT素子のチャネル長方向に長く延びる帯状結晶を主とする微結晶または粒状結晶の集合体でなる多結晶半導体層と、前記絶縁基板からみて前記多結晶半導体層の上に積層された非晶質半導体層とを有し、
前記TFT素子を平面でみたときに、前記ソース電極および前記ドレイン電極は、それぞれ、前記能動層の上から当該TFT素子のチャネル幅方向であり、かつ、互いに反対の方向に引き出されており、
前記TFT素子を平面でみたときに、前記ソース電極は前記能動層のチャネル長方向に延びる2つの辺のうちの一方の辺のみと交差し、前記ドレイン電極は前記能動層のチャネル長方向に延びる2つの辺のうちの他方の辺のみと交差していることを特徴とする表示装置。 - 前記表示領域の前記複数の画素領域には、それぞれ、スイッチング素子および画素電極が配置されていることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の表示装置。
- 前記スイッチング素子は、非晶質半導体層を有するMISFETであることを特徴とする請求項8に記載の表示装置。
- 前記スイッチング素子は、多結晶半導体層を有するMISFETであることを特徴とする請求項8に記載の表示装置。
- 前記表示領域には、複数個の前記TFT素子および複数個の画素電極がマトリクス状に配置されていることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の表示装置。
- 前記第1のコンタクト層および前記第2のコンタクト層は、それぞれ、前記絶縁基板からみた前記能動層の上部のみに配置されており、
前記ソース電極と前記能動層のエッチング端面、および前記ドレイン電極と前記能動層のエッチング端面は、それぞれ、直接接触していることを特徴とする請求項6乃至請求項11のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記ソース電極と前記能動層との接続部分は、すべての領域が前記第1のコンタクト層を介して接続しており、
前記ドレイン電極と前記能動層との接続部分は、すべての領域が前記第2のコンタクト層を介して接続していることを特徴とする請求項6乃至請求項11のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記第1のコンタクト層は、前記ソース電極のうちの前記能動層の外側に引き出された部分と前記絶縁層との間にも介在しており、
前記第2のコンタクト層は、前記ドレイン電極のうちの前記能動層の外側に引き出された部分と前記絶縁層との間にも介在していることを特徴とする請求項13に記載の表示装置。
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