JPH0640584B2 - 薄膜トランジスタ - Google Patents
薄膜トランジスタInfo
- Publication number
- JPH0640584B2 JPH0640584B2 JP62052417A JP5241787A JPH0640584B2 JP H0640584 B2 JPH0640584 B2 JP H0640584B2 JP 62052417 A JP62052417 A JP 62052417A JP 5241787 A JP5241787 A JP 5241787A JP H0640584 B2 JPH0640584 B2 JP H0640584B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- film transistor
- amorphous silicon
- semiconductor layer
- silicon carbide
- 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.)
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- Liquid Crystal (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は例えばアクティブ液晶表示素子における画素
電極に対するスイッチ素子として使用される薄膜トラン
ジスタに関する。
電極に対するスイッチ素子として使用される薄膜トラン
ジスタに関する。
「従来の技術」 従来のこの種の薄膜トランジスタにおいてはその半導体
層として水素化アモルファスシリコンが用いられてい
た。この水素化アモルファスシリコンは光導電性がある
ため、薄膜トランジスタの半導体層に光が入射される
と、薄膜トランジスタのオンオフ比が悪くなるため、そ
のような光が入射されないように光遮蔽層を形成してい
た。
層として水素化アモルファスシリコンが用いられてい
た。この水素化アモルファスシリコンは光導電性がある
ため、薄膜トランジスタの半導体層に光が入射される
と、薄膜トランジスタのオンオフ比が悪くなるため、そ
のような光が入射されないように光遮蔽層を形成してい
た。
すなわち第４図に示すように、ガラスなどの基板１１上
に光遮蔽層１２が例えばクロム層により形成され、その
光遮蔽層１２上に絶縁層１３が例えばSiO2層により形成
され、その絶縁層１３上においてこれを介して光遮蔽層
１２の両側縁部と重ねてソース電極１４及びドレイン電
極１５が例えば光透明導電膜によりそれぞれ形成され
る。これらソース電極１４及びドレイン電極１５間にわ
たって絶縁層１３上に水素化アモルファスシリコンの半
導体層１６が形成され、半導体層１６上にゲート絶縁膜
１７がSiNx，SiO2などにより形成され、その上にゲート
電極１８が例えばアルミニウムで形成されている。なお
ソース電極１４、ドレイン電極１５と半導体層１６との
間にそれぞれオーミック接触層２１、２２が形成されて
いる。
に光遮蔽層１２が例えばクロム層により形成され、その
光遮蔽層１２上に絶縁層１３が例えばSiO2層により形成
され、その絶縁層１３上においてこれを介して光遮蔽層
１２の両側縁部と重ねてソース電極１４及びドレイン電
極１５が例えば光透明導電膜によりそれぞれ形成され
る。これらソース電極１４及びドレイン電極１５間にわ
たって絶縁層１３上に水素化アモルファスシリコンの半
導体層１６が形成され、半導体層１６上にゲート絶縁膜
１７がSiNx，SiO2などにより形成され、その上にゲート
電極１８が例えばアルミニウムで形成されている。なお
ソース電極１４、ドレイン電極１５と半導体層１６との
間にそれぞれオーミック接触層２１、２２が形成されて
いる。
基板１１の外部からこの薄膜トランジスタ側に入射した
光は光遮蔽層１２により遮断されて半導体層１６に達し
ないようにされ、つまり半導体層１６の光導電性による
悪影響を受けないようにされていた。このように従来に
おいては光遮蔽層12を用いるため、これとソース電極１
４及びドレイン電極１５とを電気的に絶縁するため絶縁
層１３をも形成する必要があり、全体の構造工程数が多
く、構造も複雑となる欠点があった。
光は光遮蔽層１２により遮断されて半導体層１６に達し
ないようにされ、つまり半導体層１６の光導電性による
悪影響を受けないようにされていた。このように従来に
おいては光遮蔽層12を用いるため、これとソース電極１
４及びドレイン電極１５とを電気的に絶縁するため絶縁
層１３をも形成する必要があり、全体の構造工程数が多
く、構造も複雑となる欠点があった。
「問題点を解決するための手段」 この発明によれば薄膜トランジスタの半導体層はアモル
ファス炭化シリコンa-Si1-x Cx で構成され、そのカー
ボン量ｘは０．１以上とされている。
ファス炭化シリコンa-Si1-x Cx で構成され、そのカー
ボン量ｘは０．１以上とされている。
アモルファス炭化シリコンはそのカーボン量を増加する
と光学的エネルギーギャップが広くなり、ｘ＞０．１と
すると、２．０eV以上４eV程度にもなり、従来の低濃度
水素化アモルファスシリコンのそれが１．６eV原子％含
有水素化アモルファスシリコンでも１．９eVしかない場
合と比較し、可成り大きな値となり、光遮蔽層を必要と
しない。アモルファス炭化シリコンａ−Ｓｉ1-x Ｃxに
ＢまたはＰをドープしてそのドープ量はアモルファス炭
化シリコンの暗導電率と光導電率とがほゞ等しくなるよ
うに選定されることにより、光導電性のほとんど無いア
モルファス炭化シリコンを得ることができるため外来光
の影響を受け難いものが得られ光遮蔽層を必要としな
い。このため構造が簡単で製造も容易である。
と光学的エネルギーギャップが広くなり、ｘ＞０．１と
すると、２．０eV以上４eV程度にもなり、従来の低濃度
水素化アモルファスシリコンのそれが１．６eV原子％含
有水素化アモルファスシリコンでも１．９eVしかない場
合と比較し、可成り大きな値となり、光遮蔽層を必要と
しない。アモルファス炭化シリコンａ−Ｓｉ1-x Ｃxに
ＢまたはＰをドープしてそのドープ量はアモルファス炭
化シリコンの暗導電率と光導電率とがほゞ等しくなるよ
うに選定されることにより、光導電性のほとんど無いア
モルファス炭化シリコンを得ることができるため外来光
の影響を受け難いものが得られ光遮蔽層を必要としな
い。このため構造が簡単で製造も容易である。
「実施例」 第１図はこの発明による薄膜トランジスタの実施例を示
し、第４図と対応する部分には同一符号を付けてある。
この図に示すように、この発明では光遮蔽層を設けな
い、従って光遮蔽層と電極とを絶縁するための絶縁層も
必要とせず、この例ではソース電極１４及びドレイン電
極１５は基板11に直接形成されている。
し、第４図と対応する部分には同一符号を付けてある。
この図に示すように、この発明では光遮蔽層を設けな
い、従って光遮蔽層と電極とを絶縁するための絶縁層も
必要とせず、この例ではソース電極１４及びドレイン電
極１５は基板11に直接形成されている。
更にソース電極１４及びドレイン電極１５間に形成する
半導体層１９としてこの発明ではカーボン量ｘを０．１
以上０．９５以下とされたアモルファス炭化シリコンａ
−Ｓｉ1-x Ｃｘにボロン(B) 等III族または(P) 等Ｖ族
がドープされたアモルファス炭化シリコンで構成され
る。この半導体層１９上に従来と同様にゲート絶縁膜１
７、ゲート電極１８が順次形成される。
半導体層１９としてこの発明ではカーボン量ｘを０．１
以上０．９５以下とされたアモルファス炭化シリコンａ
−Ｓｉ1-x Ｃｘにボロン(B) 等III族または(P) 等Ｖ族
がドープされたアモルファス炭化シリコンで構成され
る。この半導体層１９上に従来と同様にゲート絶縁膜１
７、ゲート電極１８が順次形成される。
この構成によれば半導体層１９の光学的エネルギーギャ
ップが大きいため、光遮蔽層を設けなくても、つまり半
導体層１９に光が入射されてもその影響を受け難い。第
２図は常温で基板にアモルファス炭化シリコンa-Si1-x
Cx を形成した場合の、そのカーボン量ｘに対するアモ
ルファス炭化シリコンの光学的エネルギーギャップの変
化例を示す。この図よりｘ＝０．５で２．８eV程度もあ
り、ｘを更に増加すると４．０eV程度にもなる。従って
この発明の薄膜トランジスタによる外来光の影響を受け
難いものが得られる。
ップが大きいため、光遮蔽層を設けなくても、つまり半
導体層１９に光が入射されてもその影響を受け難い。第
２図は常温で基板にアモルファス炭化シリコンa-Si1-x
Cx を形成した場合の、そのカーボン量ｘに対するアモ
ルファス炭化シリコンの光学的エネルギーギャップの変
化例を示す。この図よりｘ＝０．５で２．８eV程度もあ
り、ｘを更に増加すると４．０eV程度にもなる。従って
この発明の薄膜トランジスタによる外来光の影響を受け
難いものが得られる。
アモルファス炭化シリコンはSiH4ガスとC2H2ガスとをプ
ラズマCVD （化学的気相成長法）により形成することが
できる。その場合第３図に示すようにSiH4ガスとC2H2ガ
スとの流量比によりカーボン量を制御することができ
る。当然であるがC2H2ガスの流量を増加し、SiH4ガスの
流量を減少するとカーボン量が増加する。また第３図に
はそのカーボン量に対するアモルファス炭化シリコンの
光導電率との関係が示されており、これよりカーボン量
を増加するに従って光導電率が減少し、つまり外来光の
入射の影響を受け難いものになることが理解される。
ラズマCVD （化学的気相成長法）により形成することが
できる。その場合第３図に示すようにSiH4ガスとC2H2ガ
スとの流量比によりカーボン量を制御することができ
る。当然であるがC2H2ガスの流量を増加し、SiH4ガスの
流量を減少するとカーボン量が増加する。また第３図に
はそのカーボン量に対するアモルファス炭化シリコンの
光導電率との関係が示されており、これよりカーボン量
を増加するに従って光導電率が減少し、つまり外来光の
入射の影響を受け難いものになることが理解される。
また第５図にリンまたはボロンをドープし価電子制御を
行ったカーボン量０．１以上のａ−Ｓｉ1-x Ｃｘの暗導
電率と光導電率との変化を示した。リン(P) またはボロ
ン(B)をドープする場合、ホスフィン(PH3) またはジボ
ラン(B2H6)を各々用いる。PH3 ／(SiH4 ＋C2H2)またはB
2H6／(SiH4 ＋C2H2) 比が１０-3〜１０-2の範囲でa-Si
1-x Cx の暗導電率（黒丸）と光導電率（白丸）が一致
し、外来光の影響を受け難いものが得られる。
行ったカーボン量０．１以上のａ−Ｓｉ1-x Ｃｘの暗導
電率と光導電率との変化を示した。リン(P) またはボロ
ン(B)をドープする場合、ホスフィン(PH3) またはジボ
ラン(B2H6)を各々用いる。PH3 ／(SiH4 ＋C2H2)またはB
2H6／(SiH4 ＋C2H2) 比が１０-3〜１０-2の範囲でa-Si
1-x Cx の暗導電率（黒丸）と光導電率（白丸）が一致
し、外来光の影響を受け難いものが得られる。
上述においてはこの発明をスタガ構造の薄膜トランジス
タと適用したがコプラナ構造など他の形式の薄膜トラン
ジスタにも適用することができる。
タと適用したがコプラナ構造など他の形式の薄膜トラン
ジスタにも適用することができる。
「発明の効果」 以上述べたようにこの発明によれば半導体層を、カーボ
ン量ｘが０．１以上としたa-Si1-x Cx もしくは、ボロ
ン(B) 等III族またはリン(P) 等Ｖ族をドープしたa-Si
1-x Cx で構成することにより、外来光の影響を受け難
く、従って光遮蔽層を形成する必要がなく、光遮蔽層と
電極との絶縁の必要もなく、構造が簡単で製造工程が少
なくて済む。
ン量ｘが０．１以上としたa-Si1-x Cx もしくは、ボロ
ン(B) 等III族またはリン(P) 等Ｖ族をドープしたa-Si
1-x Cx で構成することにより、外来光の影響を受け難
く、従って光遮蔽層を形成する必要がなく、光遮蔽層と
電極との絶縁の必要もなく、構造が簡単で製造工程が少
なくて済む。
第１図はこの発明による薄膜トランジスタの一例を示す
断面図、第２図はアモルファス炭化シリコンのカーボン
量と光学的エネルギーギャップとの関係例を示す図、第
３図はアモルファス炭化シリコンのカーボン量と光導電
率との関係例を示す図、第４図は従来の薄膜トランジス
タを示す断面図、第５図はリン(P) またはボロン(B) の
ドープ量に対するa-Si1-x Cx の光導電率及び暗導電率
を示す図である。
断面図、第２図はアモルファス炭化シリコンのカーボン
量と光学的エネルギーギャップとの関係例を示す図、第
３図はアモルファス炭化シリコンのカーボン量と光導電
率との関係例を示す図、第４図は従来の薄膜トランジス
タを示す断面図、第５図はリン(P) またはボロン(B) の
ドープ量に対するa-Si1-x Cx の光導電率及び暗導電率
を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】ソース電極とドレイン電極との間にわたっ
て半導体層が形成され、上記半導体層と接してゲート絶
縁膜が形成され、上記ゲート絶縁膜と接してゲート電極
が形成された薄膜トランジスタにおいて、 上記半導体層はIII族またはＶ族がドープされたアモル
ファス炭化シリコa-Si1-x Cxよりなり、カーボン量ｘは
０．１以上に選定され、上記III族またはＶ族のドープ
量は、上記アモルファス炭化シリコンの暗導電率と光導
電率とがほゞ等しくなるように選定されていることを特
徴とする薄膜トランジスタ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62052417A JPH0640584B2 (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | 薄膜トランジスタ |
| US07/145,949 US4849797A (en) | 1987-01-23 | 1988-01-20 | Thin film transistor |
| EP19910121805 EP0484987A3 (en) | 1987-01-23 | 1988-01-21 | Thin film transistor |
| AT88100845T ATE89686T1 (de) | 1987-01-23 | 1988-01-21 | Duennschichttransistor. |
| DE88100845T DE3881066T2 (de) | 1987-01-23 | 1988-01-21 | Dünnschichttransistor. |
| EP88100845A EP0276002B1 (en) | 1987-01-23 | 1988-01-21 | Thin film transistor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62052417A JPH0640584B2 (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | 薄膜トランジスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63219171A JPS63219171A (ja) | 1988-09-12 |
| JPH0640584B2 true JPH0640584B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=12914212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62052417A Expired - Lifetime JPH0640584B2 (ja) | 1987-01-23 | 1987-03-06 | 薄膜トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0640584B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0363930U (ja) * | 1989-10-25 | 1991-06-21 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5867066A (ja) * | 1981-10-16 | 1983-04-21 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 絶緑ゲート型電界効果半導体装置の作製方法 |
-
1987
- 1987-03-06 JP JP62052417A patent/JPH0640584B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63219171A (ja) | 1988-09-12 |
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