JPH0262077A - 薄膜トランジスタ - Google Patents
薄膜トランジスタInfo
- Publication number
- JPH0262077A JPH0262077A JP63213311A JP21331188A JPH0262077A JP H0262077 A JPH0262077 A JP H0262077A JP 63213311 A JP63213311 A JP 63213311A JP 21331188 A JP21331188 A JP 21331188A JP H0262077 A JPH0262077 A JP H0262077A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- semiconductor layer
- thin film
- doped
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Liquid Crystal (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
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】
〔概 要〕
液晶駆動用の薄膜トランジスタの構造に関し、製造工程
を増加させることなく、良好なオン／オフ特性を有する
薄膜トランジスタの改良された構造を提供することを目
的とし、 動作半導体層の一主面側にゲート絶縁膜を介してゲート
電極、他の主面側にソース、ドレイン電極を配設した薄
膜トランジスタの構成において、前記動作半導体層を、
ゲート絶縁膜側に配設したノンドープのアモルファスシ
リコン層と、反対側に配設した前記ノンドープのアモル
ファスシリコン層より大きいバンドギャップを有する第
２の半導体層との２層構成とした構成とする。
を増加させることなく、良好なオン／オフ特性を有する
薄膜トランジスタの改良された構造を提供することを目
的とし、 動作半導体層の一主面側にゲート絶縁膜を介してゲート
電極、他の主面側にソース、ドレイン電極を配設した薄
膜トランジスタの構成において、前記動作半導体層を、
ゲート絶縁膜側に配設したノンドープのアモルファスシ
リコン層と、反対側に配設した前記ノンドープのアモル
ファスシリコン層より大きいバンドギャップを有する第
２の半導体層との２層構成とした構成とする。
〔産業上の利用分野］
本発明は液晶駆動用の薄膜トランジスタの構造に関する
。
。
液晶表示装置は低消費電力、軽量、カラー表示が容易な
どの特徴を有するため、ポケットＴＶ。
どの特徴を有するため、ポケットＴＶ。
ＯＡ端末機器などの平面表示装置として広範囲な市場を
得つつある。特に薄膜トランジスタ駆動のアクティブマ
トリクス型表示装置は、鮮明な階調表示が可能なため、
将来を期待されている。
得つつある。特に薄膜トランジスタ駆動のアクティブマ
トリクス型表示装置は、鮮明な階調表示が可能なため、
将来を期待されている。
しかじのこアクティブマトリクス型表示装置では、駆動
用のＴＰＴ素子の特性を大面積にわたって均一に、且つ
、無欠陥で形成する必要があり、製造技術としては、大
きなブレークスルーが必要とされている。
用のＴＰＴ素子の特性を大面積にわたって均一に、且つ
、無欠陥で形成する必要があり、製造技術としては、大
きなブレークスルーが必要とされている。
従来より液晶駆動用の薄膜トランジスタは、金属膜から
なるゲート電極、５ｉＮ（窒化シリコン）膜のようなゲ
ート絶縁膜、ａ−３ｉ（アモルファスシリコン）からな
る動作半導体層の積層構造を透明絶縁性基板上に形成し
ていた 上記動作半導体層であるノンドープのａ−３ｉ層は、白
色光をよく吸収し、そのため光が入射するとオフ電流が
増加し、駆動用のＴＰＴスイッチとしてのオン／オフ特
性が低下する。
なるゲート電極、５ｉＮ（窒化シリコン）膜のようなゲ
ート絶縁膜、ａ−３ｉ（アモルファスシリコン）からな
る動作半導体層の積層構造を透明絶縁性基板上に形成し
ていた 上記動作半導体層であるノンドープのａ−３ｉ層は、白
色光をよく吸収し、そのため光が入射するとオフ電流が
増加し、駆動用のＴＰＴスイッチとしてのオン／オフ特
性が低下する。
これを解決する手段として、ａ−３ｉ層の膜厚を３００
人程エフ薄くし、更に遮光膜を形成するのが一般的とな
っている。
人程エフ薄くし、更に遮光膜を形成するのが一般的とな
っている。
ところが上述のようにａ−３ｉ層の膜厚を薄くすると、
大面積におけるａ−３ｉ層の膜厚、その他特性の均一性
、再現性が低下し、且つ、遮光膜を形成するための工程
が増加し、製造歩留の低下を招き、低コスト化が困難と
なっていた。
大面積におけるａ−３ｉ層の膜厚、その他特性の均一性
、再現性が低下し、且つ、遮光膜を形成するための工程
が増加し、製造歩留の低下を招き、低コスト化が困難と
なっていた。
本発明はこのような欠点を取り除くため、製造工程を増
加させることなく、良好なオン／オフ特性を有する薄膜
トランジスタの改良された構造を提供することを目的と
する。
加させることなく、良好なオン／オフ特性を有する薄膜
トランジスタの改良された構造を提供することを目的と
する。
本発明は第１図に示す如く、動作半導体層４をゲート絶
縁膜３に接するノンドープのａ−３ｉ層４ａと、ａ
Ｓｉ層−ｘｃｘ層（カーボン・ドープ・アモルファス・
シリコン）層や、ａ−３ｉＮＸ（窒素ドープ・アモルフ
ァスシリコン）層のような、ａ−３ｉよりバンドギャッ
プが大きく、従って白色光に対する光感度がａ−３ｉよ
り低い第２の半導体層４ｂとの２層構成とした。
縁膜３に接するノンドープのａ−３ｉ層４ａと、ａ
Ｓｉ層−ｘｃｘ層（カーボン・ドープ・アモルファス・
シリコン）層や、ａ−３ｉＮＸ（窒素ドープ・アモルフ
ァスシリコン）層のような、ａ−３ｉよりバンドギャッ
プが大きく、従って白色光に対する光感度がａ−３ｉよ
り低い第２の半導体層４ｂとの２層構成とした。
上記ノンドープミー３ｉ層４ａの膜厚は、光電流を小さ
くするため従来同様に３００Å以下と薄くし、第２の半
導体層４ｂの膜厚はノンドープａ−３ｉＮ４ａより十分
に厚くし、両者を合わせて動作半導体層４として必要な
膜厚に形成する。
くするため従来同様に３００Å以下と薄くし、第２の半
導体層４ｂの膜厚はノンドープａ−３ｉＮ４ａより十分
に厚くし、両者を合わせて動作半導体層４として必要な
膜厚に形成する。
かかる構成としたことにより、ノンドープ半導体層４ａ
は例えば１００Å以下の厚さとすることも可能であり、
従って光吸収をきわめて少なくできる。
は例えば１００Å以下の厚さとすることも可能であり、
従って光吸収をきわめて少なくできる。
薄膜トランジスタの主な特性を決定するゲート絶縁膜３
と動作半導体層４との界面特性は、ゲート絶縁膜３であ
るＳｉＮ膜またはＳｆＯ，膜とノンドープミー３ｉ層４
ａが接触するよう構成されているので従来と変わらず、
ａ−３ｉ層４ａを薄膜化することによって発生する膜質
等特性の不均一性、動作半導体層４の破断等は、第２の
半導体層４ｂを積層したことによって補われる。
と動作半導体層４との界面特性は、ゲート絶縁膜３であ
るＳｉＮ膜またはＳｆＯ，膜とノンドープミー３ｉ層４
ａが接触するよう構成されているので従来と変わらず、
ａ−３ｉ層４ａを薄膜化することによって発生する膜質
等特性の不均一性、動作半導体層４の破断等は、第２の
半導体層４ｂを積層したことによって補われる。
本発明の要部構成であるａ−３ｉ層とａ−３ｉＸＣＸ層
またはａ−Ｓｉ層とａ Ｓｉ層−ｘＮｘの積層構造は
、同一反応室内において連続的に形成できるため、製造
工程数は増加せず、且つ、ａ−３ｉ層４ａを薄くしたこ
とにより、液晶表示用の照明光（自然光）の吸収量が少
なくなるので、光が入射することによるオフ電流の増加
を防ぐことができ、従って遮光膜は不必要となり、この
点からも製造工程が簡単化される。
またはａ−Ｓｉ層とａ Ｓｉ層−ｘＮｘの積層構造は
、同一反応室内において連続的に形成できるため、製造
工程数は増加せず、且つ、ａ−３ｉ層４ａを薄くしたこ
とにより、液晶表示用の照明光（自然光）の吸収量が少
なくなるので、光が入射することによるオフ電流の増加
を防ぐことができ、従って遮光膜は不必要となり、この
点からも製造工程が簡単化される。
以下本発明の−・実施例を第２図および第３図により説
明する。
明する。
第２図にａ ５ｉｎ−ｘＣｘ層４ｂの白色光に対する
光導電率を示す。Ｘの値を増加、即ちＣ（カーボン）の
ドープ量が増加すると、光導電率はノンドープミー３ｉ
層即ちｘ＝０の場合と比較して数桁低下する。従って、
ノンドープミーＳｉ５４ａ上に形成するａ Ｓｉ層−
ｘＣｘ層４ｂの厚さが高々１０００エフ度であっても、
光に対する感度を十分に抑制できる。
光導電率を示す。Ｘの値を増加、即ちＣ（カーボン）の
ドープ量が増加すると、光導電率はノンドープミー３ｉ
層即ちｘ＝０の場合と比較して数桁低下する。従って、
ノンドープミーＳｉ５４ａ上に形成するａ Ｓｉ層−
ｘＣｘ層４ｂの厚さが高々１０００エフ度であっても、
光に対する感度を十分に抑制できる。
これを利用した一実施例を第３図に示す。
本実施例では動作半導体層４を、約１００人の厚さのノ
ンドープミー３ｉ層４ａと、約５００人の厚さのａ
Ｓ Ｉ Ｉ−Ｘ Ｃｘ層４ｂとの２層構成とした例であ
る。
ンドープミー３ｉ層４ａと、約５００人の厚さのａ
Ｓ Ｉ Ｉ−Ｘ Ｃｘ層４ｂとの２層構成とした例であ
る。
このほか、透明絶縁性基板としてガラス基板１を用い、
ゲート電極２はＴｉ膜よりなり、ゲート絶縁膜は５ｉＮ
（窒化シリコン）膜、コンタクト層はｎ’ａ−３ｉ層、
電極金属膜はＴｉ膜６．チャネル保護膜は５ｉＯｚ膜７
を用いて形成した。
ゲート電極２はＴｉ膜よりなり、ゲート絶縁膜は５ｉＮ
（窒化シリコン）膜、コンタクト層はｎ’ａ−３ｉ層、
電極金属膜はＴｉ膜６．チャネル保護膜は５ｉＯｚ膜７
を用いて形成した。
これらについては通常の薄膜トランジスタと特に異なる
点はない。
点はない。
なお、コンタクト層５としては本実施例のｎ゛ａ−Ｓｉ
層５に変えて、ｎ’ ａ−３１ｔ−ＸＣＸ層を用いるこ
とも可能である。
層５に変えて、ｎ’ ａ−３１ｔ−ＸＣＸ層を用いるこ
とも可能である。
液晶表示用白色光に対して光感度のあるａ−Ｓｉ層４ａ
のＨ’Ｊ厚が１００人しかないため、白色光が当たって
もオフ電流は増加せず、安定した動作ができる。また第
２の半導体層４ｂであるａ−３ｉｔ−ｘＣｘＣｘ層は、
ＳｉとＣの量を変化させることによって光感度や導電率
の制御も可能となり、薄膜トランジスタの特性を広範囲
に制御可能となる。
のＨ’Ｊ厚が１００人しかないため、白色光が当たって
もオフ電流は増加せず、安定した動作ができる。また第
２の半導体層４ｂであるａ−３ｉｔ−ｘＣｘＣｘ層は、
ＳｉとＣの量を変化させることによって光感度や導電率
の制御も可能となり、薄膜トランジスタの特性を広範囲
に制御可能となる。
なお−上記−実施例の薄膜トランジスタは、逆スタガー
ド型で説明したが、本発明はスタガード型にも適用でき
る。
ド型で説明したが、本発明はスタガード型にも適用でき
る。
以上の説明から明らかなように本発明によれば薄膜トラ
ンジスタの動作半導体層を２層とし、電気的特性を第１
層・が主に持ち、第２層はその補助の役目を果たし、特
性均一性の向丘をもたらし、且つ、光感度がないため遮
光膜が不要となり、製造工程も簡単化される。
ンジスタの動作半導体層を２層とし、電気的特性を第１
層・が主に持ち、第２層はその補助の役目を果たし、特
性均一性の向丘をもたらし、且つ、光感度がないため遮
光膜が不要となり、製造工程も簡単化される。
第１図は本発明の構成説明図、
第２図はａ Ｓ ｊ Ｉ−Ｘ Ｃｘ層の光導電率の変
化を示す図、 第３図は本発明一実施例説明図である。 図において、 ｌ ：透明絶縁１生基）反（ガラス基板）２ ；ゲート
電極 ３ ；ゲート絶縁膜（ＳｉＮ膜） ４ ：動作半導体層 ４ａ：ノンドーブａ−３ｉ層 ４ｂ：第２の半導体層（ａ Ｓ ｉ １−ｘ Ｃｘ層
）５ ：コンタクト層（ｎ″ａ−Ｓｉ層）６ ：電極金
属膜（Ｔｉ膜） ７ ：チャネル保護膜（Ｓ ｉ Ｏ，膜）を示す。 ７ ’ｆｆｆ＊Ｉ４ （７ｔＸｔｎ 不発朗端Ｑ’ｔえ朗ｍ 第１ｒＡ Ｏ ０，５ ａ−Ｓｉ ＋−ＸＣ覧トχ４−窒ｆ／ｌ吏Ｒｒ７５ｉＯ
ｚ＃１ しｌ＃七首１日ｅ４−尖しざ擾（七イ列鏡ＥＪＥ（コ【
１第３図
化を示す図、 第３図は本発明一実施例説明図である。 図において、 ｌ ：透明絶縁１生基）反（ガラス基板）２ ；ゲート
電極 ３ ；ゲート絶縁膜（ＳｉＮ膜） ４ ：動作半導体層 ４ａ：ノンドーブａ−３ｉ層 ４ｂ：第２の半導体層（ａ Ｓ ｉ １−ｘ Ｃｘ層
）５ ：コンタクト層（ｎ″ａ−Ｓｉ層）６ ：電極金
属膜（Ｔｉ膜） ７ ：チャネル保護膜（Ｓ ｉ Ｏ，膜）を示す。 ７ ’ｆｆｆ＊Ｉ４ （７ｔＸｔｎ 不発朗端Ｑ’ｔえ朗ｍ 第１ｒＡ Ｏ ０，５ ａ−Ｓｉ ＋−ＸＣ覧トχ４−窒ｆ／ｌ吏Ｒｒ７５ｉＯ
ｚ＃１ しｌ＃七首１日ｅ４−尖しざ擾（七イ列鏡ＥＪＥ（コ【
１第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 動作半導体層（４）の一主面側にゲート絶縁膜（３）を
介してゲート電極（２）、他の主面側にソース、ドレイ
ン電極（Ｓ、Ｄ）を配設した薄膜トランジスタの構成に
おいて、 前記動作半導体層（４）を、ゲート絶縁膜側（３）に配
設したノンドープのアモルファスシリコン層（４ａ）と
、反対側に配設した前記ノンドープのアモルファスシリ
コン層（４ａ）より大きいバンドギャップを有する第２
の半導体層（４ｂ）との２層構成としたことを特徴とす
る薄膜トランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63213311A JPH0262077A (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 薄膜トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63213311A JPH0262077A (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 薄膜トランジスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0262077A true JPH0262077A (ja) | 1990-03-01 |
Family
ID=16637036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63213311A Pending JPH0262077A (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 薄膜トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0262077A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5221631A (en) * | 1989-02-17 | 1993-06-22 | International Business Machines Corporation | Method of fabricating a thin film transistor having a silicon carbide buffer layer |
| US5614732A (en) * | 1990-11-20 | 1997-03-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Gate insulated field effect transistors and method of manufacturing the same |
| JP2009170905A (ja) * | 2008-01-15 | 2009-07-30 | Samsung Electronics Co Ltd | 表示基板およびこれを含む表示装置 |
| US7858982B2 (en) | 2004-09-24 | 2010-12-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same |
-
1988
- 1988-08-26 JP JP63213311A patent/JPH0262077A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5221631A (en) * | 1989-02-17 | 1993-06-22 | International Business Machines Corporation | Method of fabricating a thin film transistor having a silicon carbide buffer layer |
| US5614732A (en) * | 1990-11-20 | 1997-03-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Gate insulated field effect transistors and method of manufacturing the same |
| US5859445A (en) * | 1990-11-20 | 1999-01-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electro-optical device including thin film transistors having spoiling impurities added thereto |
| US6011277A (en) * | 1990-11-20 | 2000-01-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Gate insulated field effect transistors and method of manufacturing the same |
| US7858982B2 (en) | 2004-09-24 | 2010-12-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same |
| US8252639B2 (en) | 2004-09-24 | 2012-08-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same |
| JP2009170905A (ja) * | 2008-01-15 | 2009-07-30 | Samsung Electronics Co Ltd | 表示基板およびこれを含む表示装置 |
| KR101425131B1 (ko) * | 2008-01-15 | 2014-07-31 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 기판 및 이를 포함하는 표시 장치 |
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