JPH0864830A - アクティブマトリクス基板およびその製造方法 - Google Patents
アクティブマトリクス基板およびその製造方法Info
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- JPH0864830A JPH0864830A JP20060294A JP20060294A JPH0864830A JP H0864830 A JPH0864830 A JP H0864830A JP 20060294 A JP20060294 A JP 20060294A JP 20060294 A JP20060294 A JP 20060294A JP H0864830 A JPH0864830 A JP H0864830A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 同一基板内に高移動度のTFTと良好なOF
F特性を有するTFTとが形成されたアクティブマトリ
クス基板を製造工程を増加させることなく作成する。 【構成】 アクティブマトリクス基板1上の表示部2に
は、マトリクス状に配設された画素電極107に接続さ
れて画素TFT4が設けられている。また、アクティブ
マトリクス基板1上の駆動回路部3としてデータ信号出
力回路および走査回路が形成されている。画素TFT4
にはソース領域5およびドレイン領域7に接してボロン
およびリンが添加されたLDD領域10が形成されてい
る。このLDD領域10は、データ信号出力回路および
走査回路を構成するCMOSを形成するためのリンイオ
ン注入工程およびボロンイオン注入工程により製造工程
を増加させることなく形成することができる。
F特性を有するTFTとが形成されたアクティブマトリ
クス基板を製造工程を増加させることなく作成する。 【構成】 アクティブマトリクス基板1上の表示部2に
は、マトリクス状に配設された画素電極107に接続さ
れて画素TFT4が設けられている。また、アクティブ
マトリクス基板1上の駆動回路部3としてデータ信号出
力回路および走査回路が形成されている。画素TFT4
にはソース領域5およびドレイン領域7に接してボロン
およびリンが添加されたLDD領域10が形成されてい
る。このLDD領域10は、データ信号出力回路および
走査回路を構成するCMOSを形成するためのリンイオ
ン注入工程およびボロンイオン注入工程により製造工程
を増加させることなく形成することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アクティブマトリクス
駆動方式の液晶表示装置などに用いられるドライバモノ
リシック型のアクティブマトリクス基板およびその製造
方法に関する。
駆動方式の液晶表示装置などに用いられるドライバモノ
リシック型のアクティブマトリクス基板およびその製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、液晶表示装置を初めとする平面デ
ィスプレイなどの画像表示素子への応用を目的として薄
膜トランジスタ(以下TFTという)の開発が行われ、
特に、多結晶シリコンTFTを用いて表示部と駆動回路
部とを同一基板に形成したドライバモノリシックパネル
の開発が活発に行われている。
ィスプレイなどの画像表示素子への応用を目的として薄
膜トランジスタ(以下TFTという)の開発が行われ、
特に、多結晶シリコンTFTを用いて表示部と駆動回路
部とを同一基板に形成したドライバモノリシックパネル
の開発が活発に行われている。
【0003】以下、図5〜図9を用いて従来のアクティ
ブマトリクス基板の液晶表示装置への応用例を説明す
る。
ブマトリクス基板の液晶表示装置への応用例を説明す
る。
【0004】図5は従来のドライバモノリシック型のア
クティブマトリクス基板を示す平面図であり、図6は図
5の表示部101における1画素部分の拡大図であり、
図7はデータ出力回路部102と走査回路部103に用
いられる相補回路部の部分拡大図である。図8は図6の
電気的等価回路図であり、図9は図7の電気的等価回路
図である。
クティブマトリクス基板を示す平面図であり、図6は図
5の表示部101における1画素部分の拡大図であり、
図7はデータ出力回路部102と走査回路部103に用
いられる相補回路部の部分拡大図である。図8は図6の
電気的等価回路図であり、図9は図7の電気的等価回路
図である。
【0005】図5〜図9において、基板上に表示部10
1が形成され、この表示部101の周辺に駆動回路部と
してデータ出力回路部102および走査回路部103が
形成されている。これらデータ出力回路部102および
走査回路部103にはそれぞれ、データ信号線104お
よび走査信号線105がそれぞれ接続されている。表示
部101には、相互に平行な複数のデータ信号線104
と、相互に平行な複数の走査信号線105とが交差して
形成されている。各交差部近傍には画素TFT106と
してNチャンネル型TFTまたはPチャンネル型TFT
が形成され、各画素TFT106には画素電極107が
接続されており、走査回路部103からの走査信号によ
り画素TFT106が駆動してデータ信号線104から
のデータ信号電圧が画素電極107に印加される。
1が形成され、この表示部101の周辺に駆動回路部と
してデータ出力回路部102および走査回路部103が
形成されている。これらデータ出力回路部102および
走査回路部103にはそれぞれ、データ信号線104お
よび走査信号線105がそれぞれ接続されている。表示
部101には、相互に平行な複数のデータ信号線104
と、相互に平行な複数の走査信号線105とが交差して
形成されている。各交差部近傍には画素TFT106と
してNチャンネル型TFTまたはPチャンネル型TFT
が形成され、各画素TFT106には画素電極107が
接続されており、走査回路部103からの走査信号によ
り画素TFT106が駆動してデータ信号線104から
のデータ信号電圧が画素電極107に印加される。
【0006】また、このデータ出力回路部102および
走査回路部103の出力部などに用いられる相補回路
は、図7に示すように、左右のラインからの信号のうち
いずれかを出力するための主としてNチャンネル型TF
T108とPチャンネル型TFT109とを相補型に設
けたCMOSから構成されており、回路のスピードアッ
プ化および低消費電力化が図られている。
走査回路部103の出力部などに用いられる相補回路
は、図7に示すように、左右のラインからの信号のうち
いずれかを出力するための主としてNチャンネル型TF
T108とPチャンネル型TFT109とを相補型に設
けたCMOSから構成されており、回路のスピードアッ
プ化および低消費電力化が図られている。
【0007】このアクティブマトリクス基板と対向電極
が形成された対向基板とを貼り合わせ、その間に液晶材
料を封入して作成される液晶パネルにおいては、画素電
極と対向電極との間に印加される電圧を制御して液晶を
駆動することにより、液晶の有する電気光学特性を利用
して画像表示を実現することができる。
が形成された対向基板とを貼り合わせ、その間に液晶材
料を封入して作成される液晶パネルにおいては、画素電
極と対向電極との間に印加される電圧を制御して液晶を
駆動することにより、液晶の有する電気光学特性を利用
して画像表示を実現することができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のアクティブ
マトリクス基板において、駆動回路部であるデータ出力
回路部102および走査回路部103に形成されるTF
T108,109には高移動度が要求されるので、TF
Tの半導体層としては多結晶シリコンや単結晶シリコン
が用いられる。ところが、表示部101に形成される画
素TFT106には低OFF電流が要求されるので、T
FTの半導体層として多結晶シリコンや単結晶シリコン
を用いた場合には画素TFT106のOFF特性を改善
する必要がある。
マトリクス基板において、駆動回路部であるデータ出力
回路部102および走査回路部103に形成されるTF
T108,109には高移動度が要求されるので、TF
Tの半導体層としては多結晶シリコンや単結晶シリコン
が用いられる。ところが、表示部101に形成される画
素TFT106には低OFF電流が要求されるので、T
FTの半導体層として多結晶シリコンや単結晶シリコン
を用いた場合には画素TFT106のOFF特性を改善
する必要がある。
【0009】従来、TFTのOFF特性を改善するため
の技術として、図10に示すようなライトドープドレイ
ン(以下LDDという)構造が知られている。このTF
Tは、基板110上に、両端部のソース領域111およ
びドレイン領域112と、さらに内側に設けられたLD
D領域113,113と、これらLDD領域113,1
13の間のチャネル領域114とを有する半導体層11
5が形成されている。その上に基板110および半導体
層115のほぼ全面を覆うようにゲート絶縁膜116が
形成され、その上に、チャンネル領域114と対向する
ようにゲート電極7が形成されている。このゲート電極
117を覆って基板110のほぼ全面に層間絶縁膜11
8が形成され、その上にソース電極119およびドレイ
ン電極120がそれぞれ形成されて、ゲート絶縁膜11
6および層間絶縁膜118に形成されたコンタクトホー
ル121をそれぞれ介してソース領域111およびドレ
イン領域112とそれぞれ電気的に接続されている。こ
のようにしてLDD構造のTFTが構成される。
の技術として、図10に示すようなライトドープドレイ
ン(以下LDDという)構造が知られている。このTF
Tは、基板110上に、両端部のソース領域111およ
びドレイン領域112と、さらに内側に設けられたLD
D領域113,113と、これらLDD領域113,1
13の間のチャネル領域114とを有する半導体層11
5が形成されている。その上に基板110および半導体
層115のほぼ全面を覆うようにゲート絶縁膜116が
形成され、その上に、チャンネル領域114と対向する
ようにゲート電極7が形成されている。このゲート電極
117を覆って基板110のほぼ全面に層間絶縁膜11
8が形成され、その上にソース電極119およびドレイ
ン電極120がそれぞれ形成されて、ゲート絶縁膜11
6および層間絶縁膜118に形成されたコンタクトホー
ル121をそれぞれ介してソース領域111およびドレ
イン領域112とそれぞれ電気的に接続されている。こ
のようにしてLDD構造のTFTが構成される。
【0010】しかし、従来より知られている製造方法で
は、LDD領域113を形成するためにマスク形成工程
などの製造工程が増加し、歩留りが低下するという問題
があった。
は、LDD領域113を形成するためにマスク形成工程
などの製造工程が増加し、歩留りが低下するという問題
があった。
【0011】一方、特開平5−21801号公報や特開
平5−21460号公報には、ソース領域やドレイン領
域に高抵抗なオフセット領域を形成する方法が開示され
ている。また、特公平2−61032号公報には、表示
部と駆動回路部とで移動度が異なるTFTを形成し、高
移動度が要求される駆動回路部のみに高移動度のTFT
を形成する方法が開示されている。しかし、特開平5−
21801号公報や特開平5−21460号公報に開示
されている方法では、高抵抗なオフセット領域を形成す
るために、また、特公平2−61032号公報に開示さ
れている方法では、高移動度が要求される部分と要求さ
れない部分とを分離して半導体層を形成するために、い
ずれの方法も製造工程が増加して歩留りが低下するとい
う問題があった。
平5−21460号公報には、ソース領域やドレイン領
域に高抵抗なオフセット領域を形成する方法が開示され
ている。また、特公平2−61032号公報には、表示
部と駆動回路部とで移動度が異なるTFTを形成し、高
移動度が要求される駆動回路部のみに高移動度のTFT
を形成する方法が開示されている。しかし、特開平5−
21801号公報や特開平5−21460号公報に開示
されている方法では、高抵抗なオフセット領域を形成す
るために、また、特公平2−61032号公報に開示さ
れている方法では、高移動度が要求される部分と要求さ
れない部分とを分離して半導体層を形成するために、い
ずれの方法も製造工程が増加して歩留りが低下するとい
う問題があった。
【0012】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、高移動度の電界効果型トランジスタと良好なOFF
特性を有する電界効果型トランジスタとを製造工程の増
加や歩留りの低下を来すことなく得ることができるアク
ティブマトリクス基板およびその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
で、高移動度の電界効果型トランジスタと良好なOFF
特性を有する電界効果型トランジスタとを製造工程の増
加や歩留りの低下を来すことなく得ることができるアク
ティブマトリクス基板およびその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明のアクティブマト
リクス基板は、表示部にマトリクス状に表示用の画素電
極が配設され、各画素電極へのデータ信号入力を制御す
る画素スイッチング素子が各画素電極に接続して設けら
れ、各画素スイッチング素子をオンオフ制御する走査信
号用駆動回路部と、各画素スイッチング素子を介して画
素電極へデータ信号を出力するデータ信号用駆動回路部
とが設けられたアクティブマトリクス基板において、該
走査信号用駆動回路およびデータ信号用駆動回路のスイ
ッチング素子と該画素スイッチング素子が、ソース領域
およびドレイン領域にリンが不純物添加された第1のト
ランジスタと、ソース領域およびドレイン領域にボロン
が不純物添加された第2のトランジスタと、リンまたは
ボロンが添加されたソース領域およびドレイン領域のう
ち少なくとも一方のチャネル領域側に隣接してリンおよ
びボロンが添加された領域が設けられた第3のトランジ
スタとを有するものであり、そのことにより上記目的が
達成される。また、このリンおよびボロンが添加された
領域が、チャネル領域と、該ソース領域およびドレイン
領域のうちいずれか一方との間にのみ形成されていても
よい。
リクス基板は、表示部にマトリクス状に表示用の画素電
極が配設され、各画素電極へのデータ信号入力を制御す
る画素スイッチング素子が各画素電極に接続して設けら
れ、各画素スイッチング素子をオンオフ制御する走査信
号用駆動回路部と、各画素スイッチング素子を介して画
素電極へデータ信号を出力するデータ信号用駆動回路部
とが設けられたアクティブマトリクス基板において、該
走査信号用駆動回路およびデータ信号用駆動回路のスイ
ッチング素子と該画素スイッチング素子が、ソース領域
およびドレイン領域にリンが不純物添加された第1のト
ランジスタと、ソース領域およびドレイン領域にボロン
が不純物添加された第2のトランジスタと、リンまたは
ボロンが添加されたソース領域およびドレイン領域のう
ち少なくとも一方のチャネル領域側に隣接してリンおよ
びボロンが添加された領域が設けられた第3のトランジ
スタとを有するものであり、そのことにより上記目的が
達成される。また、このリンおよびボロンが添加された
領域が、チャネル領域と、該ソース領域およびドレイン
領域のうちいずれか一方との間にのみ形成されていても
よい。
【0014】また、本発明のアクティブマトリクス基板
において、ソース領域およびドレイン領域にリンまたは
ボロンが添加され、チャネル領域側の該ソース領域およ
びドレイン領域の少なくとも一方に隣接してリンおよび
ボロンが添加された領域が形成された第3のトランジス
タは、N型電界効果型トランジスタであってもよく、P
型電界効果型トランジスタであってもよい。
において、ソース領域およびドレイン領域にリンまたは
ボロンが添加され、チャネル領域側の該ソース領域およ
びドレイン領域の少なくとも一方に隣接してリンおよび
ボロンが添加された領域が形成された第3のトランジス
タは、N型電界効果型トランジスタであってもよく、P
型電界効果型トランジスタであってもよい。
【0015】さらに、本発明のアクティブマトリクス基
板において、トランジスタの半導体層は、移動度μ≧5
cm2/V・sの多結晶シリコン、単結晶シリコン、サ
ファイアおよびダイヤモンドのうちいずれかからなる基
板または薄膜から構成されているのが望ましい。
板において、トランジスタの半導体層は、移動度μ≧5
cm2/V・sの多結晶シリコン、単結晶シリコン、サ
ファイアおよびダイヤモンドのうちいずれかからなる基
板または薄膜から構成されているのが望ましい。
【0016】また、本発明のアクティブマトリクス基板
の製造方法は、請求項1記載のアクティブマトリクス基
板の製造方法において、前記リンが添加されるソース領
域およびドレイン領域と、前記リンおよびボロンが添加
される領域とにリンを含むイオン化された不純物を注入
する工程と、前記ボロンが添加されるソース領域および
ドレイン領域と、該リンおよびボロンが添加される領域
とにボロンを含むイオン化された不純物を注入する工程
とを含み、そのことにより上記目的が達成される。
の製造方法は、請求項1記載のアクティブマトリクス基
板の製造方法において、前記リンが添加されるソース領
域およびドレイン領域と、前記リンおよびボロンが添加
される領域とにリンを含むイオン化された不純物を注入
する工程と、前記ボロンが添加されるソース領域および
ドレイン領域と、該リンおよびボロンが添加される領域
とにボロンを含むイオン化された不純物を注入する工程
とを含み、そのことにより上記目的が達成される。
【0017】
【作用】本発明においては、走査信号用駆動回路および
データ信号用駆動回路のスイッチング素子と画素スイチ
ング素子が、ソース領域およびドレイン領域にリンが添
加された電界効果型トランジスタと、ソース領域および
ドレイン領域にボロンが添加された電界効果型トランジ
スタと、ソース領域およびドレイン領域にリンまたはボ
ロンが添加され、そのソース領域およびドレイン領域の
少なくとも一方に隣接してリンおよびボロンが添加され
た領域が形成された電界効果型トランジスタとから構成
されている。
データ信号用駆動回路のスイッチング素子と画素スイチ
ング素子が、ソース領域およびドレイン領域にリンが添
加された電界効果型トランジスタと、ソース領域および
ドレイン領域にボロンが添加された電界効果型トランジ
スタと、ソース領域およびドレイン領域にリンまたはボ
ロンが添加され、そのソース領域およびドレイン領域の
少なくとも一方に隣接してリンおよびボロンが添加され
た領域が形成された電界効果型トランジスタとから構成
されている。
【0018】このソース領域およびドレイン領域の少な
くとも一方に隣接してリンおよびボロンが添加された領
域は、そのリンの添加量とボロンの添加量とによって、
高抵抗なオフセット領域またはLDD領域のいずれかと
なる。オフセット領域はリンとボロンの添加量が等しく
真性半導体となっており、LDD領域はリンとボロンの
添加量が等しくなくドーパンドが残っている、即ち、キ
ャリアが存在している。いずれにせよ、電荷を通しにく
くしたLDD領域やオフセット領域が形成された電界効
果型トランジスタは、OFF特性を改善することができ
る。
くとも一方に隣接してリンおよびボロンが添加された領
域は、そのリンの添加量とボロンの添加量とによって、
高抵抗なオフセット領域またはLDD領域のいずれかと
なる。オフセット領域はリンとボロンの添加量が等しく
真性半導体となっており、LDD領域はリンとボロンの
添加量が等しくなくドーパンドが残っている、即ち、キ
ャリアが存在している。いずれにせよ、電荷を通しにく
くしたLDD領域やオフセット領域が形成された電界効
果型トランジスタは、OFF特性を改善することができ
る。
【0019】上記リンおよびボロンが添加された領域
は、ソース領域およびドレイン領域にリンが添加された
電界効果型トランジスタを形成するためにソース領域お
よびドレイン領域にリンを含むイオン化された不純物を
注入する工程でリンを注入し、ソース領域およびドレイ
ン領域にボロンが添加された電界効果型トランジスタを
形成するためにボロンを含むイオン化された不純物を注
入する工程でボロンを注入することにより形成すること
ができる。駆動回路部にCMOSを有するアクティブマ
トリクス基板の製造においては両方の注入工程を行うの
で、製造工程数を増加させる必要は無い。
は、ソース領域およびドレイン領域にリンが添加された
電界効果型トランジスタを形成するためにソース領域お
よびドレイン領域にリンを含むイオン化された不純物を
注入する工程でリンを注入し、ソース領域およびドレイ
ン領域にボロンが添加された電界効果型トランジスタを
形成するためにボロンを含むイオン化された不純物を注
入する工程でボロンを注入することにより形成すること
ができる。駆動回路部にCMOSを有するアクティブマ
トリクス基板の製造においては両方の注入工程を行うの
で、製造工程数を増加させる必要は無い。
【0020】ソース領域およびドレイン領域の少なくと
も一方に隣接してリンおよびボロンが添加された領域が
形成された電界効果型トランジスタは、ソース領域およ
びドレイン領域にリンを添加したN型電界効果型トラン
ジスタであってもよく、ボロンを添加したP型電界効果
型トランジスタであってもよい。
も一方に隣接してリンおよびボロンが添加された領域が
形成された電界効果型トランジスタは、ソース領域およ
びドレイン領域にリンを添加したN型電界効果型トラン
ジスタであってもよく、ボロンを添加したP型電界効果
型トランジスタであってもよい。
【0021】また、リンおよびボロンが添加された領域
は、ソース領域およびドレイン領域の一方のみに隣接し
て形成されていてもよい。この場合、リンおよびボロン
が添加された領域が片方であれば、それだけ領域を確保
する必要がなくなり、素子が小さくなる。
は、ソース領域およびドレイン領域の一方のみに隣接し
て形成されていてもよい。この場合、リンおよびボロン
が添加された領域が片方であれば、それだけ領域を確保
する必要がなくなり、素子が小さくなる。
【0022】電界効果型トランジスタの半導体層を、移
動度μ≧5cm2/V・sの多結晶シリコン、単結晶シ
リコン、サファイアまたはダイヤモンドからなる基板ま
たは薄膜を用いて形成すると、データ出力回路などの構
成が簡単になる。
動度μ≧5cm2/V・sの多結晶シリコン、単結晶シ
リコン、サファイアまたはダイヤモンドからなる基板ま
たは薄膜を用いて形成すると、データ出力回路などの構
成が簡単になる。
【0023】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。な
お、以下の各実施例において、従来例と同様の機能を有
する部分については同一の番号を用いてその説明を省略
する。
お、以下の各実施例において、従来例と同様の機能を有
する部分については同一の番号を用いてその説明を省略
する。
【0024】(実施例1)図1は本発明の実施例1であ
るドライバモノリシック型のアクティブマトリクス基板
の断面図である。図2は図1の表示部の1画素部分の拡
大平面図である。図1および図2において、アクティブ
マトリクス基板1には、表示部2が形成され、また、そ
の表示部2の周辺に駆動回路部3としてデータ出力回路
102および走査回路103が形成されている。この表
示部2には、相互に平行な複数のデータ信号線104
と、相互に平行な複数の走査信号線105とが交差して
形成されている。各交差部近傍には画素TFT4が形成
され、ソース領域5はソース電極6によりデータ信号線
104と接続され、ドレイン領域7はドレイン電極8に
より画素電極107と接続されている。この画素TFT
4はソース領域5およびドレイン領域7にリンが添加さ
れてNチャンネル型TFTとなっており、両端部のソー
ス領域5およびドレイン領域7と中央部のチャネル領域
9との間にはソース領域5およびドレイン領域7に接し
て、リンとボロンとが添加されたLDD領域10がそれ
ぞれ形成されている。
るドライバモノリシック型のアクティブマトリクス基板
の断面図である。図2は図1の表示部の1画素部分の拡
大平面図である。図1および図2において、アクティブ
マトリクス基板1には、表示部2が形成され、また、そ
の表示部2の周辺に駆動回路部3としてデータ出力回路
102および走査回路103が形成されている。この表
示部2には、相互に平行な複数のデータ信号線104
と、相互に平行な複数の走査信号線105とが交差して
形成されている。各交差部近傍には画素TFT4が形成
され、ソース領域5はソース電極6によりデータ信号線
104と接続され、ドレイン領域7はドレイン電極8に
より画素電極107と接続されている。この画素TFT
4はソース領域5およびドレイン領域7にリンが添加さ
れてNチャンネル型TFTとなっており、両端部のソー
ス領域5およびドレイン領域7と中央部のチャネル領域
9との間にはソース領域5およびドレイン領域7に接し
て、リンとボロンとが添加されたLDD領域10がそれ
ぞれ形成されている。
【0025】また、データ信号線104および走査信号
線105にそれぞれ接続されているデータ出力回路部1
02および走査回路部103の駆動回路部3は、主とし
てNチャンネル型TFT108とPチャンネル型TFT
109とを相補型に設けたCMOSから構成されてお
り、回路のスピードアップ化および低消費電力化が図ら
れている。
線105にそれぞれ接続されているデータ出力回路部1
02および走査回路部103の駆動回路部3は、主とし
てNチャンネル型TFT108とPチャンネル型TFT
109とを相補型に設けたCMOSから構成されてお
り、回路のスピードアップ化および低消費電力化が図ら
れている。
【0026】このアクティブマトリクス基板1は、以下
のようにして作成することができる。
のようにして作成することができる。
【0027】まず、図3(a)に示すように、ガラス基
板または絶縁膜が表面に形成された絶縁性基板11上
に、50nmの半導体層12を形成する。この半導体層
12としては、多結晶シリコン、単結晶シリコン、サフ
ァイア、ダイヤモンドなど、種々のものを用いることが
できるが、移動度μ≧5cm2/V・sの多結晶シリコ
ン、単結晶シリコン、サファイアまたはダイヤモンドか
らなる薄膜を用いるとデータ出力回路などの駆動回路部
3の構成を簡単にすることができるので好ましい。この
移動度μの下限5cm2/V・sは、本発明者等が回路
設計に関してシミュレーションを行った結果、定められ
たものである。このシミュレーションによれば、移動度
μをアモルファスシリコンを用いたアクティブ素子にお
ける上限値付近の値であるμ=5cm2/V・s以上に
したときに、以下のような良好な結果が得られた。アク
ティブ素子の移動度μが5cm2/V・s以上である
と、画素部TFT4や回路を構成する素子のサイズを小
さくすることができるので、歩留り低下や開口率の低下
などの問題が生じない。
板または絶縁膜が表面に形成された絶縁性基板11上
に、50nmの半導体層12を形成する。この半導体層
12としては、多結晶シリコン、単結晶シリコン、サフ
ァイア、ダイヤモンドなど、種々のものを用いることが
できるが、移動度μ≧5cm2/V・sの多結晶シリコ
ン、単結晶シリコン、サファイアまたはダイヤモンドか
らなる薄膜を用いるとデータ出力回路などの駆動回路部
3の構成を簡単にすることができるので好ましい。この
移動度μの下限5cm2/V・sは、本発明者等が回路
設計に関してシミュレーションを行った結果、定められ
たものである。このシミュレーションによれば、移動度
μをアモルファスシリコンを用いたアクティブ素子にお
ける上限値付近の値であるμ=5cm2/V・s以上に
したときに、以下のような良好な結果が得られた。アク
ティブ素子の移動度μが5cm2/V・s以上である
と、画素部TFT4や回路を構成する素子のサイズを小
さくすることができるので、歩留り低下や開口率の低下
などの問題が生じない。
【0028】次に、その上にゲート絶縁膜13として絶
縁性基板11および半導体層12のほぼ全面に厚み10
0nmのSiO2膜を形成し、さらに、その上に厚み3
00nmのAlよりなる走査信号線105および走査信
号線105から分岐されたゲート電極14を形成する。
このゲート電極14は半導体層12の中央部上方にゲー
ト絶縁膜13を介して形成されている。
縁性基板11および半導体層12のほぼ全面に厚み10
0nmのSiO2膜を形成し、さらに、その上に厚み3
00nmのAlよりなる走査信号線105および走査信
号線105から分岐されたゲート電極14を形成する。
このゲート電極14は半導体層12の中央部上方にゲー
ト絶縁膜13を介して形成されている。
【0029】さらに、図3(b)に示すように、フォト
レジストを用いてリンを注入する部分を開口させたドー
ピングマスク15を形成し、リンを含むイオン化された
不純物を加速電圧90keV、ドーズ量4×1015cm
-2で注入する。この注入工程によりNチャンネルTFT
108および画素TFT4のソース領域5およびドレイ
ン領域7にリンが注入され、PチャンネルTFT109
のソース領域5aおよびドレイン領域7aとなる領域に
はリンが注入されない。また、ゲート電極4の下の半導
体層2は、リンが注入されずにTFTのチャネル領域9
となる。
レジストを用いてリンを注入する部分を開口させたドー
ピングマスク15を形成し、リンを含むイオン化された
不純物を加速電圧90keV、ドーズ量4×1015cm
-2で注入する。この注入工程によりNチャンネルTFT
108および画素TFT4のソース領域5およびドレイ
ン領域7にリンが注入され、PチャンネルTFT109
のソース領域5aおよびドレイン領域7aとなる領域に
はリンが注入されない。また、ゲート電極4の下の半導
体層2は、リンが注入されずにTFTのチャネル領域9
となる。
【0030】次に、図3(c)に示すように、フォトレ
ジストを用いてボロンを注入する部分を開口させたドー
ピングマスク16を形成し、ボロンを含むイオン化され
た不純物を加速電圧65keV、ドーズ量65×1015
cm-2で注入する。この注入工程によりPチャンネルT
FT109および画素TFT4のLDD領域10にボロ
ンが注入され、NチャネルTFT108および画素TF
T4のソース領域5およびドレイン領域7にはボロンが
注入されない。また、ゲート電極4の下の半導体層2
は、ボロンが注入されずにTFTのチャネル領域9とな
る。
ジストを用いてボロンを注入する部分を開口させたドー
ピングマスク16を形成し、ボロンを含むイオン化され
た不純物を加速電圧65keV、ドーズ量65×1015
cm-2で注入する。この注入工程によりPチャンネルT
FT109および画素TFT4のLDD領域10にボロ
ンが注入され、NチャネルTFT108および画素TF
T4のソース領域5およびドレイン領域7にはボロンが
注入されない。また、ゲート電極4の下の半導体層2
は、ボロンが注入されずにTFTのチャネル領域9とな
る。
【0031】その後、図3(d)に示すように、厚み4
00nmのSiNxにより層間絶縁膜17を形成し、ゲ
ート絶縁膜13および層間絶縁膜17の所定部分を除去
してソース領域5,5aおよびドレイン領域7,7aに
達するようにコンタクトホール18を形成する。その上
に、厚み500nmによりソース電極6およびドレイン
電極8を形成する。さらに、表示部2には、厚み100
nmのITOからなる画素電極107をドレイン電極8
に接続して形成する。
00nmのSiNxにより層間絶縁膜17を形成し、ゲ
ート絶縁膜13および層間絶縁膜17の所定部分を除去
してソース領域5,5aおよびドレイン領域7,7aに
達するようにコンタクトホール18を形成する。その上
に、厚み500nmによりソース電極6およびドレイン
電極8を形成する。さらに、表示部2には、厚み100
nmのITOからなる画素電極107をドレイン電極8
に接続して形成する。
【0032】このようにして得られたアクティブマトリ
クス基板1においては、画素TFT4のソース領域5お
よびドレイン領域7に接してLDD領域10が形成され
ているので、駆動回路部3のTFT108,109を高
移動度化しても画素TFT4のオフ特性を良好なものに
することができた。また、このLDD領域10の形成
は、駆動回路部3のCMOS形成のための2回の注入工
程により行うことができるので、製造工程を増加させず
にアクティブマトリクス基板1を作成することができ
た。
クス基板1においては、画素TFT4のソース領域5お
よびドレイン領域7に接してLDD領域10が形成され
ているので、駆動回路部3のTFT108,109を高
移動度化しても画素TFT4のオフ特性を良好なものに
することができた。また、このLDD領域10の形成
は、駆動回路部3のCMOS形成のための2回の注入工
程により行うことができるので、製造工程を増加させず
にアクティブマトリクス基板1を作成することができ
た。
【0033】(実施例2)この実施例2では、図4
(f)に示すように、画素TFT4aのソース領域5の
みに接するようにLDD領域10を形成した。このアク
ティブマトリクス基板1aは、ボロンを含むイオン化さ
れた不純物の注入工程以外は実施例1のアクティブマト
リクス基板1と同様にして作成することができる。この
場合、リンおよびボロンが添加されたLDD領域10が
片側であるので、それだけ領域を確保する必要がなくな
り、素子が小さくなる。
(f)に示すように、画素TFT4aのソース領域5の
みに接するようにLDD領域10を形成した。このアク
ティブマトリクス基板1aは、ボロンを含むイオン化さ
れた不純物の注入工程以外は実施例1のアクティブマト
リクス基板1と同様にして作成することができる。この
場合、リンおよびボロンが添加されたLDD領域10が
片側であるので、それだけ領域を確保する必要がなくな
り、素子が小さくなる。
【0034】まず、実施例1と同様にして半導体層1
2、ゲート絶縁膜13およびゲート電極14を形成し、
図4(b)に示すようにリンを含むイオン化された不純
物を注入する。
2、ゲート絶縁膜13およびゲート電極14を形成し、
図4(b)に示すようにリンを含むイオン化された不純
物を注入する。
【0035】次に、図4(e)に示すように、フォトレ
ジストを用いてボロンを注入する部分を開口させたドー
ピングマスク16aを形成し、ボロンを含むイオン化さ
れた不純物を加速電圧65keV、ドーズ量65×10
15cm-2で注入する。この注入工程によりPチャンネル
TFT109のソース領域5aおよびドレイン領域7
a、および画素TFT4aのソース領域5側のLDD領
域10にボロンが注入され、NチャンネルTFT108
および画素TFT4aのソース領域5およびドレイン領
域7にはボロンが注入されない。また、ゲート電極14
の下の半導体層12は、リンやボロンが注入されずにT
FTのチャネル領域9となっている。
ジストを用いてボロンを注入する部分を開口させたドー
ピングマスク16aを形成し、ボロンを含むイオン化さ
れた不純物を加速電圧65keV、ドーズ量65×10
15cm-2で注入する。この注入工程によりPチャンネル
TFT109のソース領域5aおよびドレイン領域7
a、および画素TFT4aのソース領域5側のLDD領
域10にボロンが注入され、NチャンネルTFT108
および画素TFT4aのソース領域5およびドレイン領
域7にはボロンが注入されない。また、ゲート電極14
の下の半導体層12は、リンやボロンが注入されずにT
FTのチャネル領域9となっている。
【0036】その後、図4(f)に示すように、厚み4
00nmのSiNxにより層間絶縁膜17を形成し、ゲ
ート絶縁膜13および層間絶縁膜17の所定部分を除去
してソース領域5,5aおよびドレイン領域7,7aに
達するようにコンタクトホール18を形成する。その上
に、厚み500nmによりソース電極6、ドレイン電極
8を形成する。さらに、表示部2には、厚み100nm
のITOからなる画素電極107を形成する。
00nmのSiNxにより層間絶縁膜17を形成し、ゲ
ート絶縁膜13および層間絶縁膜17の所定部分を除去
してソース領域5,5aおよびドレイン領域7,7aに
達するようにコンタクトホール18を形成する。その上
に、厚み500nmによりソース電極6、ドレイン電極
8を形成する。さらに、表示部2には、厚み100nm
のITOからなる画素電極107を形成する。
【0037】このようにして得られたアクティブマトリ
クス基板1aにおいては、画素TFT4aのソース領域
5のみに接したLDD領域10が形成されているので、
駆動回路部のTFT108,109を高移動度化しても
画素TFT4aのオフ特性を良好なものにすることがで
きた。また、LDD領域10の形成は、駆動回路部3の
CMOS形成のための2回の注入工程により行うことが
できるので、製造工程を増加させずにアクティブマトリ
クス基板1aを作成することができた。
クス基板1aにおいては、画素TFT4aのソース領域
5のみに接したLDD領域10が形成されているので、
駆動回路部のTFT108,109を高移動度化しても
画素TFT4aのオフ特性を良好なものにすることがで
きた。また、LDD領域10の形成は、駆動回路部3の
CMOS形成のための2回の注入工程により行うことが
できるので、製造工程を増加させずにアクティブマトリ
クス基板1aを作成することができた。
【0038】なお、以上のように本発明の各実施例1,
2について説明したが、本発明はこれに限らず種々の変
更が可能である。
2について説明したが、本発明はこれに限らず種々の変
更が可能である。
【0039】実施例1においては、画素TFT4のソー
ス領域5およびドレイン領域7に接してリンおよびボロ
ンが添加されたLDD領域10、または、実施例2にお
いては、画素TFT4aのソース領域5のみに接してリ
ンおよびボロンが添加されたLDD領域10を形成した
が、注入条件を調整することにより高抵抗なオフセット
領域を形成してもよい。
ス領域5およびドレイン領域7に接してリンおよびボロ
ンが添加されたLDD領域10、または、実施例2にお
いては、画素TFT4aのソース領域5のみに接してリ
ンおよびボロンが添加されたLDD領域10を形成した
が、注入条件を調整することにより高抵抗なオフセット
領域を形成してもよい。
【0040】また、上記画素TFT4,4aのソース領
域5およびドレイン領域7にボロンを含むイオン化され
た不純物を注入してNチャンネル型TFTを形成した
が、リンを含むイオン化された不純物を注入してPチャ
ンネル型TFTを形成してもよい。
域5およびドレイン領域7にボロンを含むイオン化され
た不純物を注入してNチャンネル型TFTを形成した
が、リンを含むイオン化された不純物を注入してPチャ
ンネル型TFTを形成してもよい。
【0041】さらに、LDD領域10を有するTFTは
本実施例1,2では画素TFT4,4aに設けたが、L
DD領域10または高抵抗領域を有するTFTは、デー
タ出力回路部102および走査回路部103などの周辺
回路の構成素子として形成してもよい。
本実施例1,2では画素TFT4,4aに設けたが、L
DD領域10または高抵抗領域を有するTFTは、デー
タ出力回路部102および走査回路部103などの周辺
回路の構成素子として形成してもよい。
【0042】さらに、本実施例1,2では、ゲート絶縁
膜13をSiO2膜で形成し、層間絶縁膜17をSiNx
で形成したが、ゲート絶縁膜13および層間絶縁膜17
をSiNxで形成してもよく、また、SiO2/SiNx
の多層構造膜としてもよい。また、ゲート電極14、ソ
ース電極6およびドレイン電極8はAl−Siなどの合
金を用いてもよく、Ti、Ta、Cr、Cuなどの金属
を用いてもよい。さらに、画素電極107はZnO2な
どの透明導電膜を用いてもよい。
膜13をSiO2膜で形成し、層間絶縁膜17をSiNx
で形成したが、ゲート絶縁膜13および層間絶縁膜17
をSiNxで形成してもよく、また、SiO2/SiNx
の多層構造膜としてもよい。また、ゲート電極14、ソ
ース電極6およびドレイン電極8はAl−Siなどの合
金を用いてもよく、Ti、Ta、Cr、Cuなどの金属
を用いてもよい。さらに、画素電極107はZnO2な
どの透明導電膜を用いてもよい。
【0043】さらに、不純物注入工程に用いられるドー
ピングマスク15,16,16aはSiO2などの絶縁
膜で形成してもよく、加速電圧、ドーズ量などの注入条
件を変更してもよい。また、注入後、不純物の活性化な
どの工程を追加してもよい。さらに、リンを含むイオン
化された不純物とボロンを含むイオン化された不純物の
注入工程は順番を入れ換えて行ってもよい。
ピングマスク15,16,16aはSiO2などの絶縁
膜で形成してもよく、加速電圧、ドーズ量などの注入条
件を変更してもよい。また、注入後、不純物の活性化な
どの工程を追加してもよい。さらに、リンを含むイオン
化された不純物とボロンを含むイオン化された不純物の
注入工程は順番を入れ換えて行ってもよい。
【0044】さらに、表示部2に、必要に応じて負荷容
量や抵抗などの他の構成要素を設けてもよく、駆動回路
部3にも他の容量や抵抗などの電気回路を形成してもよ
い。さらに、表示部2および駆動回路部3に形成された
電界効果型トランジスタ108,109,4,4aは、
移動度μ≧5cm2/V・sの多結晶シリコン、単結晶
シリコン、サファイアまたはダイヤモンドからなる基板
を用いた電界効果型トランジスタに適用することも可能
である。
量や抵抗などの他の構成要素を設けてもよく、駆動回路
部3にも他の容量や抵抗などの電気回路を形成してもよ
い。さらに、表示部2および駆動回路部3に形成された
電界効果型トランジスタ108,109,4,4aは、
移動度μ≧5cm2/V・sの多結晶シリコン、単結晶
シリコン、サファイアまたはダイヤモンドからなる基板
を用いた電界効果型トランジスタに適用することも可能
である。
【0045】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、高移動度
が必要とされる基板部分に高移動度の電界効果型トラン
ジスタを形成すると共に、同一基板内の低オフ電流が必
要とされる部分にオフ特性が良好な電界効果型トランジ
スタを形成することができ、かつ、LDD領域やオフセ
ット領域を、製造工程を増加させることなく形成でき
て、アクティブマトリクス基板を歩留りよく製造するこ
とができる。
が必要とされる基板部分に高移動度の電界効果型トラン
ジスタを形成すると共に、同一基板内の低オフ電流が必
要とされる部分にオフ特性が良好な電界効果型トランジ
スタを形成することができ、かつ、LDD領域やオフセ
ット領域を、製造工程を増加させることなく形成でき
て、アクティブマトリクス基板を歩留りよく製造するこ
とができる。
【図1】本発明の実施例1であるドライバモノリシック
型のアクティブマトリクス基板の断面図である。
型のアクティブマトリクス基板の断面図である。
【図2】図1の表示部2の1画素部分を示す拡大平面図
である。
である。
【図3】(a)〜(d)は本発明の実施例1のアクティ
ブマトリクス基板の製造工程を示す断面図である。
ブマトリクス基板の製造工程を示す断面図である。
【図4】(e)〜(f)は本発明の実施例2のアクティ
ブマトリクス基板の製造方法を示す断面図である。
ブマトリクス基板の製造方法を示す断面図である。
【図5】従来のアクティブマトリクス基板を示す平面図
である。
である。
【図6】図5の表示部101の1画素部分を示す拡大平
面図である。
面図である。
【図7】図5のデータ出力回路部102および走査回路
部103に用いられている相補回路の部分拡大平面図で
ある。
部103に用いられている相補回路の部分拡大平面図で
ある。
【図8】図6の電気的等価回路図である。
【図9】図7の電気的等価回路図である。
【図10】従来のLDD構造のTFTを示す断面図であ
る。
る。
2 表示部 3 駆動回路部 4,4a 画素TFT 5,5a ソース領域 6 ソース電極 7,7a ドレイン領域 8 ドレイン電極 9 チャネル領域 10 LDD領域 11 絶縁性基板 12 半導体層 13 ゲート絶縁膜 14 ゲート電極 15,16,16a ドーピングマスク 17 層間絶縁膜 18 コンタクトホール 102 データ出力回路 103 走査回路 104 データ信号線 105 走査信号線 107 画素電極 108 Nチャンネル型TFT 109 Pチャンネル型TFT
Claims (4)
- 【請求項1】 表示部にマトリクス状に表示用の画素電
極が配設され、各画素電極へのデータ信号入力を制御す
る画素スイッチング素子が各画素電極に接続して設けら
れ、各画素スイッチング素子をオンオフ制御する走査信
号用駆動回路部と、各画素スイッチング素子を介して画
素電極へデータ信号を出力するデータ信号用駆動回路部
とが設けられたアクティブマトリクス基板において、 該走査信号用駆動回路およびデータ信号用駆動回路のス
イッチング素子と該画素スイッチング素子が、ソース領
域およびドレイン領域にリンが不純物添加された第1の
トランジスタと、ソース領域およびドレイン領域にボロ
ンが不純物添加された第2のトランジスタと、リンまた
はボロンが添加されたソース領域およびドレイン領域の
うち少なくとも一方のチャネル領域側に隣接してリンお
よびボロンが添加された領域が設けられた第3のトラン
ジスタとを有するアクティブマトリクス基板。 - 【請求項2】 前記第3のトランジスタがN型電界効果
型トランジスタまたはP型電界効果型トランジスタであ
る請求項1記載のアクティブマトリクス基板。 - 【請求項3】 前記トランジスタの半導体層が、移動度
μ≧5cm2/V・sの多結晶シリコン、単結晶シリコ
ン、サファイアおよびダイヤモンドのうちいずれかから
なる基板または薄膜で構成されている請求項1または2
記載のアクティブマトリクス基板。 - 【請求項4】 請求項1記載のアクティブマトリクス基
板の製造方法において、 前記リンが添加されるソース領域およびドレイン領域
と、前記リンおよびボロンが添加される領域とにリンを
含むイオン化された不純物を注入する工程と、 前記ボロンが添加されるソース領域およびドレイン領域
と、該リンおよびボロンが添加される領域とにボロンを
含むイオン化された不純物を注入する工程とを含むアク
ティブマトリクス基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20060294A JPH0864830A (ja) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | アクティブマトリクス基板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20060294A JPH0864830A (ja) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | アクティブマトリクス基板およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0864830A true JPH0864830A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16427097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20060294A Withdrawn JPH0864830A (ja) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | アクティブマトリクス基板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0864830A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001077374A (ja) * | 1999-07-06 | 2001-03-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
| JP2001196594A (ja) * | 1999-08-31 | 2001-07-19 | Fujitsu Ltd | 薄膜トランジスタ、液晶表示用基板及びその製造方法 |
| JP2005328088A (ja) * | 1999-07-06 | 2005-11-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
| JP2008135604A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Seiko Epson Corp | 半導体装置、半導体装置の製造方法、および電気光学装置 |
| US7414288B2 (en) | 1996-06-04 | 2008-08-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having display device |
| US7745829B2 (en) | 1999-02-23 | 2010-06-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd | Semiconductor device and fabrication method thereof |
| JP2011109135A (ja) * | 2011-02-21 | 2011-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
-
1994
- 1994-08-25 JP JP20060294A patent/JPH0864830A/ja not_active Withdrawn
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7414288B2 (en) | 1996-06-04 | 2008-08-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having display device |
| US8928081B2 (en) | 1996-06-04 | 2015-01-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having display device |
| US8405149B2 (en) * | 1996-06-04 | 2013-03-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having display device |
| US8030659B2 (en) | 1999-02-23 | 2011-10-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and fabrication method thereof |
| US9431431B2 (en) | 1999-02-23 | 2016-08-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and fabrication method thereof |
| JP2018200467A (ja) * | 1999-02-23 | 2018-12-20 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 液晶表示装置 |
| US7745829B2 (en) | 1999-02-23 | 2010-06-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd | Semiconductor device and fabrication method thereof |
| US9910334B2 (en) | 1999-02-23 | 2018-03-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and fabrication method thereof |
| US9236400B2 (en) | 1999-07-06 | 2016-01-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| US8227806B2 (en) | 1999-07-06 | 2012-07-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Active matrix display in which LDD regions in the driver circuit and the storage capacitor in the pixel section have the same dopant concentration |
| JP2005328088A (ja) * | 1999-07-06 | 2005-11-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
| US8664660B2 (en) | 1999-07-06 | 2014-03-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| JP2001077374A (ja) * | 1999-07-06 | 2001-03-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
| US7348599B2 (en) | 1999-07-06 | 2008-03-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
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| JP2008135604A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Seiko Epson Corp | 半導体装置、半導体装置の製造方法、および電気光学装置 |
| JP2011109135A (ja) * | 2011-02-21 | 2011-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |