JPH01102968A - 液晶パネル装置 - Google Patents
液晶パネル装置Info
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- JPH01102968A JPH01102968A JP62260925A JP26092587A JPH01102968A JP H01102968 A JPH01102968 A JP H01102968A JP 62260925 A JP62260925 A JP 62260925A JP 26092587 A JP26092587 A JP 26092587A JP H01102968 A JPH01102968 A JP H01102968A
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- Japan
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- thin film
- silicon thin
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Links
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- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 37
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は薄膜トランジスタを用いた液晶パネル装置の構
造に関するものである。
造に関するものである。
液晶パネル装置では、透過性のガラス基板に液晶をはさ
み込み、その一方には共通電極を他方には薄膜トランジ
スタで電位が制御される多数の画素となる電極が形成さ
れていた。この薄膜トランジスタは、従来第３図に模式
的縦断面図を示すような構造をしていた。すなわち、ガ
ラス基板１０１上にゲート電極配線１０２．ゲート絶縁
膜１０３、高比抵抗シリコン薄膜１０４．高不純物濃度
シリコン薄膜１０５．ソース及びドレインの金属配線１
０６を順次形成し、これらを図示の形状に選択除去して
、第３図図示のトランジスタ構造を実現していた。トラ
ンジスタを流れる電流は図中１０７，１０８の矢印で示
したようにチャネル側を流れるチャネル電流（１０７）
の他にバックチャネル側を流れるバックチャネル電流（
１０８）の成分を無視できず、電流の不安定性、ＯＦＦ
電流の増大の原因となっている。
み込み、その一方には共通電極を他方には薄膜トランジ
スタで電位が制御される多数の画素となる電極が形成さ
れていた。この薄膜トランジスタは、従来第３図に模式
的縦断面図を示すような構造をしていた。すなわち、ガ
ラス基板１０１上にゲート電極配線１０２．ゲート絶縁
膜１０３、高比抵抗シリコン薄膜１０４．高不純物濃度
シリコン薄膜１０５．ソース及びドレインの金属配線１
０６を順次形成し、これらを図示の形状に選択除去して
、第３図図示のトランジスタ構造を実現していた。トラ
ンジスタを流れる電流は図中１０７，１０８の矢印で示
したようにチャネル側を流れるチャネル電流（１０７）
の他にバックチャネル側を流れるバックチャネル電流（
１０８）の成分を無視できず、電流の不安定性、ＯＦＦ
電流の増大の原因となっている。
このように、この種の従来の薄膜トランジスタではバッ
クチャネル側のシリコン膜表面には特に何らの不純物添
加層を設けていなかったため、シリコン膜のソースドレ
イン電極側表面はその電導度が反転しやすくなっており
、バックチャンネルを形成しやすい。このバックチャネ
ルを介して流れる電流が流れやすく、初期値においても
寿命試験後でもこのバックチャンネル電流の値は不安定
であった。特に、このバックチャンネル電流のために、
ＯＦＦ電流（ゲートバイアスがかかっていない時の電流
）を増大させ、液晶パネル装置のコントラストの低下、
クロストークの発生をまねく欠点があった。
クチャネル側のシリコン膜表面には特に何らの不純物添
加層を設けていなかったため、シリコン膜のソースドレ
イン電極側表面はその電導度が反転しやすくなっており
、バックチャンネルを形成しやすい。このバックチャネ
ルを介して流れる電流が流れやすく、初期値においても
寿命試験後でもこのバックチャンネル電流の値は不安定
であった。特に、このバックチャンネル電流のために、
ＯＦＦ電流（ゲートバイアスがかかっていない時の電流
）を増大させ、液晶パネル装置のコントラストの低下、
クロストークの発生をまねく欠点があった。
この発明による薄膜トランジスタは絶縁基板上のゲート
電極と゛その上のゲート絶縁膜および一導電型の半導体
層と、この半導体層のゲート電極とは反対側にソースお
よびドレイン電極を有し、更に半導体層のソースおよび
ドレインを有する側に他の導電型の不純物添加層が設け
られている。
電極と゛その上のゲート絶縁膜および一導電型の半導体
層と、この半導体層のゲート電極とは反対側にソースお
よびドレイン電極を有し、更に半導体層のソースおよび
ドレインを有する側に他の導電型の不純物添加層が設け
られている。
この発明の液晶パネル装置に用いる薄膜トランジスタの
シリコン等の半導体層のゲート電極とは反対側の表面に
半導体層の導電型とは逆電導型の不純物添加層を有して
いる。例えばｎ−チャネル薄膜トランジスタを用いた液
晶パネル装置ではＰ型不純物添加層を有する。このＰ型
不純物添加層の存在によりバックチャネルの表面電位は
高められ、電導型が反転しにくい方向に変位する。かく
してＯＦ’Ｆ電流はバックチャネル側では抑えられ、半
導体層のゲート電極側のチャネルを流れる電流によって
のみ支配されるので特性が安定となる。
シリコン等の半導体層のゲート電極とは反対側の表面に
半導体層の導電型とは逆電導型の不純物添加層を有して
いる。例えばｎ−チャネル薄膜トランジスタを用いた液
晶パネル装置ではＰ型不純物添加層を有する。このＰ型
不純物添加層の存在によりバックチャネルの表面電位は
高められ、電導型が反転しにくい方向に変位する。かく
してＯＦ’Ｆ電流はバックチャネル側では抑えられ、半
導体層のゲート電極側のチャネルを流れる電流によって
のみ支配されるので特性が安定となる。
次に、この発明の実施例を図面を用いて記述する。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図である。
本実施例ではガラス基板２０１上にゲート電極配線２０
２．ゲート絶縁膜２０３．高比抵抗シリコン薄膜２０４
．高不純物濃度シリコン薄膜２０５゜ソース及びドレイ
ンの金属配線２０６を順次形成し、ゲート電極配線２０
２に対向する部分の高不純物濃度シリコン薄膜２０５及
び金属配線層２０６をエツチング除去する。次に、イオ
ン注入法により露出する高比抵抗シリコン薄膜２０４に
その導電型とは逆の導電型となるように不純物を添加す
る。次に、高温・短時間の電子ビームアニールにより注
入された不純物を活性化し、不純物添加層２０９を形成
する。かくして、不純物添加層２０９がバックチャネル
側のリーク電流を妨げ、チャネル電流２０７による適切
な薄膜トランジスタ動作となる。
２．ゲート絶縁膜２０３．高比抵抗シリコン薄膜２０４
．高不純物濃度シリコン薄膜２０５゜ソース及びドレイ
ンの金属配線２０６を順次形成し、ゲート電極配線２０
２に対向する部分の高不純物濃度シリコン薄膜２０５及
び金属配線層２０６をエツチング除去する。次に、イオ
ン注入法により露出する高比抵抗シリコン薄膜２０４に
その導電型とは逆の導電型となるように不純物を添加す
る。次に、高温・短時間の電子ビームアニールにより注
入された不純物を活性化し、不純物添加層２０９を形成
する。かくして、不純物添加層２０９がバックチャネル
側のリーク電流を妨げ、チャネル電流２０７による適切
な薄膜トランジスタ動作となる。
第２図は本発明の他の実施例を示す断面図である。本実
施例では第１図の実施例と同じくガラス基板上３０１上
にゲート電極配線３０２．ゲート絶縁膜３０３．高比抵
抗シリコン薄膜層３０４゜高不純物濃度シリコン薄膜３
０５．金属配線層３０６を順次形成する。次に、ゲート
電極配線３０２に対向する高不純物濃度シリコン薄膜３
０５、金属配線膜３０６．及びシリコン薄膜層３０４の
上層部をエツチング除去する。次にイオン注入技術と短
時間アニール技術を駆使して不純物添加層３０９を形成
する。イオン注入の際、ガラス基板３０１面の法線によ
り１０”以内に角度をもたせるかあるいはシリコン薄膜
３０４をエツチングする際にテーパー角をもたせ、シリ
コン薄膜層３０４のエツチング開口部側壁にも不純物添
加層を形成する。かくしてチャネル電流３０７は図のよ
うに流れ、バックチャネル電流を抑止できる。
施例では第１図の実施例と同じくガラス基板上３０１上
にゲート電極配線３０２．ゲート絶縁膜３０３．高比抵
抗シリコン薄膜層３０４゜高不純物濃度シリコン薄膜３
０５．金属配線層３０６を順次形成する。次に、ゲート
電極配線３０２に対向する高不純物濃度シリコン薄膜３
０５、金属配線膜３０６．及びシリコン薄膜層３０４の
上層部をエツチング除去する。次にイオン注入技術と短
時間アニール技術を駆使して不純物添加層３０９を形成
する。イオン注入の際、ガラス基板３０１面の法線によ
り１０”以内に角度をもたせるかあるいはシリコン薄膜
３０４をエツチングする際にテーパー角をもたせ、シリ
コン薄膜層３０４のエツチング開口部側壁にも不純物添
加層を形成する。かくしてチャネル電流３０７は図のよ
うに流れ、バックチャネル電流を抑止できる。
この実施例では高不純物濃度シリコン薄膜３０５より数
千大難れた部分に逆伝導型の不純物をイオン注入するた
め不純物濃度の制御が正確に行える利点がある。
千大難れた部分に逆伝導型の不純物をイオン注入するた
め不純物濃度の制御が正確に行える利点がある。
以上説明した様に、本発明は薄膜トランジスタの半導体
層ソース・ドレイン電極側の表面にチャネル導電型とは
逆導電型の不純物添加層を設けることにより、薄膜トラ
ンジスタのリーク電流を抑えることのできる利点を有す
る。さらに半導体層のソース・ドレイン電極側の表面界
面に存在する界面準位、トラッピングセンター等による
電荷の電気力線をこの不純物添加層で終端せしめ、半導
体層のゲート電極側の電気伝導度ひいてはＯＮ電流の増
大をもたらす利点がある。
層ソース・ドレイン電極側の表面にチャネル導電型とは
逆導電型の不純物添加層を設けることにより、薄膜トラ
ンジスタのリーク電流を抑えることのできる利点を有す
る。さらに半導体層のソース・ドレイン電極側の表面界
面に存在する界面準位、トラッピングセンター等による
電荷の電気力線をこの不純物添加層で終端せしめ、半導
体層のゲート電極側の電気伝導度ひいてはＯＮ電流の増
大をもたらす利点がある。
第１図は本発明の一実施例を示す薄膜トランジスタの模
式的断面図、第２図は本発明の他の実施例を示す模式的
断面図、第３図は従来の薄膜トランジスタの模式的断面
図である。 １０１．２０１，３０１・・・・・・ガラス基板、１０
２．２０２，３０２・・・・・・ゲート電極配線、１０
３．２０３，３０３・・・・・・ゲート絶縁膜、１０４
．２０４，３０４・・・・・・高比抵抗シリコン薄膜、
１０５，２０５，３０５・・・・・・高不純物濃度シリ
コン薄膜、１０６，２０６，３０６・・・・・・ソース
及びドレインの金属配線、１０７，２０７゜３０７・・
・・・・チャネル電流、１０８・・・・・・バックチャ
ネル電流、２０９，３０９・・・・・・不純物添加層。 代理人 弁理士 内 原 音 速 穂 へ Ｎ
式的断面図、第２図は本発明の他の実施例を示す模式的
断面図、第３図は従来の薄膜トランジスタの模式的断面
図である。 １０１．２０１，３０１・・・・・・ガラス基板、１０
２．２０２，３０２・・・・・・ゲート電極配線、１０
３．２０３，３０３・・・・・・ゲート絶縁膜、１０４
．２０４，３０４・・・・・・高比抵抗シリコン薄膜、
１０５，２０５，３０５・・・・・・高不純物濃度シリ
コン薄膜、１０６，２０６，３０６・・・・・・ソース
及びドレインの金属配線、１０７，２０７゜３０７・・
・・・・チャネル電流、１０８・・・・・・バックチャ
ネル電流、２０９，３０９・・・・・・不純物添加層。 代理人 弁理士 内 原 音 速 穂 へ Ｎ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 薄膜トランジスタを用いた液晶パネル装置において、 該薄膜トランジスタは半導体層の一方の表面にゲート電
極を有し、対向する他方の表面にソースおよびドレイン
電極を有し、該ソースおよびドレイン間の前記半導体層
の他方の表面にチャネルの導電型とは逆導電型となる不
純物添加層を有していることを特徴とする液晶パネル装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62260925A JPH01102968A (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 液晶パネル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62260925A JPH01102968A (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 液晶パネル装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01102968A true JPH01102968A (ja) | 1989-04-20 |
Family
ID=17354670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62260925A Pending JPH01102968A (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 液晶パネル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01102968A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009060096A (ja) * | 2007-08-07 | 2009-03-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 表示装置及び当該表示装置の作製方法 |
| CN113972344A (zh) * | 2020-07-22 | 2022-01-25 | Tcl科技集团股份有限公司 | 发光二极管及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60113971A (ja) * | 1983-11-26 | 1985-06-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜電界効果型半導体装置及びその製造方法 |
-
1987
- 1987-10-15 JP JP62260925A patent/JPH01102968A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60113971A (ja) * | 1983-11-26 | 1985-06-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜電界効果型半導体装置及びその製造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009060096A (ja) * | 2007-08-07 | 2009-03-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 表示装置及び当該表示装置の作製方法 |
| US8633485B2 (en) | 2007-08-07 | 2014-01-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device and manufacturing method thereof |
| JP2014057080A (ja) * | 2007-08-07 | 2014-03-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
| CN113972344A (zh) * | 2020-07-22 | 2022-01-25 | Tcl科技集团股份有限公司 | 发光二极管及其制备方法 |
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