CN1870296A - 薄膜晶体管及使用其的液晶显示器件 - Google Patents
薄膜晶体管及使用其的液晶显示器件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1870296A CN1870296A CNA2006100790087A CN200610079008A CN1870296A CN 1870296 A CN1870296 A CN 1870296A CN A2006100790087 A CNA2006100790087 A CN A2006100790087A CN 200610079008 A CN200610079008 A CN 200610079008A CN 1870296 A CN1870296 A CN 1870296A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- film transistor
- thin
- source electrode
- tft
- stray capacitance
- 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.)
- Granted
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 20
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims description 17
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 50
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims 1
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 claims 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/124—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/417—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/41725—Source or drain electrodes for field effect devices
- H01L29/41733—Source or drain electrodes for field effect devices for thin film transistors with insulated gate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
- H01L29/78606—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
- H01L29/78696—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film characterised by the structure of the channel, e.g. multichannel, transverse or longitudinal shape, length or width, doping structure, or the overlap or alignment between the channel and the gate, the source or the drain, or the contacting structure of the channel
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
Abstract
本发明公开了一种其中形成有具有同心圆形状的源极和漏极的TFT，其减少了由于漏电流引起的截止电流并优化了导通电流以及栅极和源极之间的杂散电容。TFT包括在基板上形成的栅极；以及通过在栅极上顺序形成栅绝缘膜、本征非晶硅(I·a－Si:H)层、以及n+非晶硅(n+·a－Si:H)层而获得的源极和漏极，其中源极和漏极具有同心圆形状。源极和漏极其中之一设置在中心，并且具有同心圆形状的源极和漏极中的另一个围绕前一个。沟道区可以形成在源极和漏极之间；并且有效杂散电容的面积可以小于150μm2。沟道宽度与沟道长度的比可以大于4.5并且对有效杂散电容的填充能力指数可以小于50。
Description
本申请要求享有2005年4月28日在日本递交的申请号为JP2005-00132714的申请的权益，在此引用其全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种薄膜晶体管(TFT)。更具体的，本发明涉及一种形成具有同心圆形状的源极和漏极的TFT。TFT可以减少由于寄生TFT电容引起的漏电流或截止电流并且可以优化栅极和源极之间的导通电流和杂散电容。
背景技术
液晶显示器件包括平板显示器件。平板显示器件重量轻并且具有薄外形和低的功耗率。由于这些特性，平板显示器件用于多种领域。
在液晶显示器件中，开关元件形成在像素，并且像素由开关元件分别操作。TFT用作开关元件。
图1A示出了液晶显示器件中使用的现有技术TFT的顶视图，以及图1B示出了沿图1A的线I-I’提取的截面图。
如图1A所示，现有技术TFT包含从源极和漏极突出的并在栅极上形成的非晶硅层的端部。
非晶硅层的端部可以导致几个问题，例如难以完成精细的形状以及控制清洁。而且，可以产生由于具有污染物(例如，在干刻工序中形成的剩余抗蚀剂和残渣)的寄生TFT而引起的漏电流。
当上述漏电流高时，恶化了保持电荷的能力。而且，发生图像闪烁或残留图像。
另外，当在屏幕上发生由于漏电流而引起的瑕疵时，在图像中发生由于光的渐变而引起的瑕疵。
为了解决由漏电流引起的上述问题，已经建议了用于减少TFT中的漏电流的多种方案。
例如，日本专利早期公开公开号No.2004-48036公开了具有低漏电流的TFT。图2A和图2B分别示出了由该专利公开的现有技术TFT。
如图2A和图2B所示，具有同心圆形状的电极设置在有源层504和508上。栅极502和506分别围绕电极501和505。电极503和507分别围绕栅极502和506。电极501和505设置在与设置有栅极502和506的引线金属的层的不同层中，并且电极501和505以及电极503和507设置在相同层中。
电极501和503中的一个以及电极505和507中的一个用作源极，并且电极501和503中的另一个以及电极505和507中的另一个用作漏极。
根据上述结构，现有技术TFT不包括具有突出端部的非晶硅层。因而，可以减少漏电流。
另外，韩国专利早期公开公开号No.10-2005-0006340公开了具有同心圆形状的电极的现有技术TFT。
图3A示出了由上述专利公开的设置在显示面板中的TFT的示意图，以及图3B示出了沿图3A的线VIIIb-VIIIb’提取的截面图。
栅极124和栅线121设置在基板110上，并且通过在栅极124和本征非晶硅层154之间夹有栅绝缘层来在其上形成本征非晶硅层154。然后，在其上设置圆形电极175和围绕圆形电极175的电极173，从而电极175和173设置在相同的层中。
电极175和173中的一个用作源极，并且电极175和176中的另一个用作漏极。
电极175和173具有同心圆形状，从而结构上去除本征非晶硅层154的突出端部。
如上所述，现有技术TFT不包括具有突出端部的非晶硅层。因而，可以减少漏电流。
另外，现有技术TFT导致不同显示电极的电势的电平偏移。该电平偏移是由通过在现有技术TFT的电极和栅极之间重叠而产生的杂散电容而引起的。
电平偏移的量与杂散电容成比例。为了避免图像的闪烁或残留图像的发生，杂散电容应当小并且电极183的分布应当窄。
现有技术TFT减少漏电流，但不能解决显示电极的电势的电平偏移。
因此，需要用于同时减少漏电流并去除电平偏移的技术。
此外，为了允许大尺寸液晶TV，需要增加导通电流。即，需要用于优化三个因素的方法，即漏电流的减少、导通电流的增加、以及杂散电容的降低。
发明内容
因此，本发明涉及一种薄膜晶体管(TFT)及使用其的液晶显示器件，能够基本上克服因现有技术的局限和缺点带来的一个或多个问题。
本发明的优点是提供了一种能减少漏电流并且去除显示电极的电势的电平偏移的TFT，以及用于制造使用该TFT的液晶显示器件的方法。
本发明的另一个优点是提供了一种其中向像素电路提供用于操作液晶的适当的导通电流的TFT，以及用于制造使用该TFT的液晶显示器件的方法。
本发明的附加优点和特征将在后面的描述中得以阐明，通过以下描述，将使它们对于本领域普通技术人员在某种程度上显而易见，或者可通过实践本发明来认识它们。本发明的这些和其他优点可通过书面描述及其权利要求以及附图中具体指出的结构来实现和得到。
为了实现这些和其它优点，按照本发明的目的，作为具体和广义的描述，一种TFT包括在基板上形成的栅极；以及通过在栅极上顺序形成栅绝缘膜、本征非晶硅层、以及n+非晶硅层而获得的源极和漏极。
应该理解，上面的概括性描述和下面的详细描述都是示意性和解释性的，意欲对本发明的权利要求提供进一步的解释。
附图说明
本申请所包括的附图用于提供对本发明的进一步理解，并且包括在该申请中并且作为本申请的一部分，示出了本发明的实施方式并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。附图中：
图1A示出了液晶显示器件中使用的现有技术TFT的顶视图；
图1B示出了沿图1A的线I-I’提取的截面图；
图2A示出了另一现有技术TFT的顶视图；
图2B示出了又一现有技术TFT的顶视图；
图3A示出了设置在显示面板中的现有技术TFT的示意图；
图3B示出了沿图3A的线VIIIb-VIIIb’提取的截面图；
图4A示出了根据本发明一示例性实施方式的TFT的顶视图；
图4B示出了沿图4A的线II-II’提取的截面图；
图5示出了栅极和引线层的设置的示意性顶视图；
图6示出了沿图5的线III-III’提取的截面图，说明在栅极上形成的不同层的结构；
图7示出了硅岛的示意性截面图；
图8示出了接触孔的设置的示意性顶视图；
图9示出了在栅极上形成的源极和漏极以及信号线的设置的示意性顶视图；
图10示出了沿图9的线IV-IV’提取的截面图；
图11示出了干刻后的结构的截面图；
图12示出了根据本发明的示例性实施方式的完成的TFT的截面图；
图13A示出了根据本发明的另一示例性实施方式的TFT的顶视图；
图13B示出了沿图13A的线V-V’提取的截面图；
图14A示出了根据对照实施方式的TFT的顶视图；以及
图14B示出了沿图14A的线VI-VI’提取的截面图。
具体实施方式
现在具体描述本发明的优选实施方式，它们的实施例示于附图中。
通过下面的式1计算有效杂散电容的面积。
[式1]
S＝π×((d+L)/2)×((d+L)/2)
此处，d表示TFT的源极的直径，L表示TFT的沟道长度(参考图4A)，以及S表示有效杂散电容的面积。
当有效杂散电容的面积(S)达到大约150μm2时，发生显示电极的电势的电平偏移，并且发生图像的闪烁或残留图像。
选择式1的上述值，从而有效杂散电容的面积(S)小于大约150μm2。
为了设定导通电流，使用沟道宽度与沟道长度的比。选择各值从而使沟道宽度与沟道长度的比大于约4.5。通过下面的式2计算沟道宽度与沟道长度的比。
[式2]
W/L＝π×(d/L+1)
此处，W表示TFT的沟道宽度，以及L表示TFT的沟道长度。
源极和漏极具有同心圆形状，从而减少漏电流。此外，源极具有大的直径，从而增加导通电流。
然而，导通电流的增大增加了通过式1计算出的栅极和漏极之间的有效杂散电容的面积(S)，从而使电平偏移的量达到不期望的水平。
因此，通过下面的式3计算对有效杂散电容的填充能力指数(fillingcapacity index)。
[式3]
F＝S÷(W/L)
此处，F表示对有效杂散电容的填充能力指数。
对有效杂散电容的填充能力指数可以是小的。当对有效杂散电容的填充能力指数超过大约50时，填充有效杂散电容的电荷量显著地影响电平偏移的量。因此，选择各值从而使对有效杂散电容的填充能力指数小于大约50，从而去除填充有效杂散电容的电荷量对导通电流和电平偏移的影响。
选择式1至3所要求的值从而避免上述问题。表1说明了获得的结果。
[表1]
此处，0应用于d的值以代表限制值。
在表1中，竖线定义了源极的直径(d)并且水平线定义了沟道的长度(L)，从而计算W/L和S的值。
在表1中，带斜线栏中的值是从不能实现本发明优点的实施例中获得的，并且带点的栏和白色栏中的值是从能够实现本发明优点的实施例获得的。
具有带点的栏中的值的TFT适用于具有相对小的尺寸的屏幕的液晶显示器件，例如个人计算机或监视器，以及具有白色栏中的值的TFT适用于具有相对大尺寸的屏幕的液晶显示器件，例如液晶TV。
将描述可以是底栅型TFT的TFT。
图4A示出了根据本发明示例性实施方式的TFT的顶视图，以及图4B示出了沿图4A的线II-II’提取的截面图。
如图4B所示，在基板1上生成可以由MoW制成的栅极和引线层2。栅极和引线层2可以通过溅射来生成。由玻璃制成的透明基板或者由塑料或陶瓷制成的透明或不透明基板可以用作基板1。
然后，通过光刻工序(PEP)来选择性地去除可以由MoW制成的栅极和引线层2。从而，栅极和引线层2具有宽度为30μm的电极形状。此处，由MoW制成的栅极和引线层2可以采用现有技术的化学干刻技术。
另外，可以通过等离子增强化学汽相沉积(PECVD)在基板1与栅极和引线层2之间形成具有厚度为200nm的SiOx层(未示出)。
图5示出了上述栅极和引线层2的设置的示意性顶视图。通过PECVD在包括栅极和引线层2的基板1上形成由SiOx制成并且厚度为250nm的栅绝缘层3。
之后，使用PECVD在栅绝缘层3上连续形成厚度为180nm且用于TFT沟道的本征非晶硅(I·a-Si:H)层4以及厚度为50nm且用于欧姆接触的n+非晶硅(n+·a-Si:H)层5。
图6示出了沿图5的线III-III’提取的截面图，说明在栅极上形成的不同层的结构。
通过使用光蚀刻工序和现有技术化学干刻技术在栅绝缘层3上形成包含本征非晶硅(I·a-Si:H)层4和n+非晶硅(n+·a-Si:H)层5的硅岛。图7示出了硅岛的示意性截面图。
然后，如图8所示，通过光蚀刻工序使贯穿栅极和引线层2的端部形成连接到用于驱动栅极的IC的接触孔20。图8示出了接触孔20的设置的示意性顶视图。
之后，通过溅射在包括硅岛的基板1上可以顺序生成厚度为30nm的Mo层、厚度为300nm的Al层、以及厚度为20nm的Mo层。
然后，通过光蚀刻工序可以形成源极和漏极6和7、信号线11、接触孔20上的栅线连接端21、以及信号线连接端22。
如图4A和图9所示，源极和漏极6和7具有圆形。更具体的，当在源极6和漏极7之间夹有具有5μm的宽度(L)的沟道区10时，在中心可以设置具有10μm的直径(d)的源极6，并且宽度为4μm且与源极6同心圆形状的漏极7围绕源极6。
信号线11可以具有10μm的宽度，并且漏极7可以位于从硅岛向内1μm的区域。
图9示出了在栅极2上形成的源极和漏极6和7以及信号线11的设置的示意性顶视图。
图10示出了沿图9的线IV-IV’提取的截面图。
当通过上述方法制造的TFT的各元件的值适用于上述第一至第三式时，从第一式得出有效杂散电容的面积(S)是56.25π，即，177μm2。而且，从第二式得出沟道宽度与沟道长度的比(W/L)是9.4，并且从第三式得出填充能力指数(F)是18.8。
另外，TFT的总面积是700μm2。
之后，将源极和漏极6和7用作掩模，通过蚀刻去除对应于沟道区10的n+非晶硅(n+·a-Si:H)层5的部分。通过蚀刻部分去除对应于n+非晶硅(n+·a-Si:H)层5的去除的部分的本征非晶硅(I·a-Si:H)层4。即，去除大约30nm的本征非晶硅(I·a-Si:H)层4的部分。图11示出了干刻后的结构的截面图。
之后，通过PECVD在图11的结构上形成由SiNx制成并且厚度为400nm的层间绝缘膜12。为了提高层间绝缘膜12的平整度，在层间绝缘膜12的突起上形成厚度为大约1μm的透明有机树脂层14。
然后，贯穿层间绝缘膜12和透明有机树脂层14形成连接到源极6的上表面的部分的接触孔13以及如图9所示的连接到栅线和信号线连接端21和22的接触孔20。
通过溅射在透明有机树脂层14上生成厚度为50nm的ITO层，并且通过光蚀刻工序形成ITO显示电极9和ITO源线15。图12示出了根据本发明的该示例性实施方式的完成的TFT的截面图。
将描述本发明的另一示例性实施方式。图13A示出了根据本发明的另一示例性实施方式的TFT的顶视图，以及图13B示出了沿图13A的线V-V’提取的截面图。该实施方式的TFT没有使用透明有机树脂层。
除了形成具有同心圆形状的源极和漏极6和7从而使漏极7设置在中心并且源极6围绕漏极7之外，通过与第一实施方式的TFT相同的方法制造该实施方式的TFT。信号线11从源极和漏极6和7分离地设置并且连接到漏极7，并且ITO显示电极9连接到源极6。
在该实施方式的TFT中，沟道的长度(L)是5μm，沟道的宽度(W)是47μm，沟道宽度与沟道长度的比(W/L)是9.4，并且有效杂散电容的面积(S)可以是380μm2。
对照实施方式
此外，如图14A和图14B所示，除了各电极具有矩形之外，通过与第一实施方式的TFT相同的方法制造对照实施方式的TFT。
在对照实施方式的TFT中，沟道的长度(L)可以是5μm，沟道的宽度(W)可以是60μm，沟道宽度与沟道长度的比(W/L)可以是12，TFT的总面积可以是600μm2，并且有效杂散电容的面积(S)可以是225μm2。
各实施方式和对照实施方式的TFT采用栅线和栅极形成在相同的层中的结构。从而，当考虑屏幕尺寸和像素数目时栅线电阻是相同的，栅线不限于具有相同宽度的矩形，而可以具有不同的宽度。
如在上面的描述显而易见的，本发明提供了一种TFT，其减少漏电流，增加导通电流，并且减少电平偏移的量。本发明还提供了一种用于制造使用TFT的液晶显示器件的方法。
很明显，本领域技术人员可在不背离本发明精神或范围的基础上对本发明做出修改和变化。因此，本发明意欲覆盖落入本发明权利要求及其等效范围内的各种修改和变化。
Claims (10)
1、一种薄膜晶体管包括：
在基板上形成的栅极；以及
通过在栅极上顺序形成栅绝缘膜、本征非晶硅层、以及n+非晶硅层而获得的源极和漏极，
其中源极和漏极具有同心圆形状，并且
其中有效杂散电容的面积小于150μm2。
2、根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述源极和漏极具有同心圆形状，并且所述源极和漏极其中之一设置在中心，并且所述源极和漏极其中另一个具有同心圆形状用于围绕所述源极和漏极中位于中心的那一个。
3、根据权利要求2所述的薄膜晶体管，其特征在于，还包括：
在所述源极和漏极之间形成的沟道区。
4、根据权利要求3所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述沟道区的宽度与沟道区的长度的比大于4.5。
5、根据权利要求2所述的薄膜晶体管，其特征在于，对所述有效杂散电容的填充能力指数小于50。
6、根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，通过下式：
π×((d+L)/2)×((d+L)/2)
计算所述有效杂散电容的面积，其中d表示所述薄膜晶体管的源极的直径，并且L表示所述薄膜晶体管的沟道长度。
7、根据权利要求4所述的薄膜晶体管，其特征在于，通过下式：
π×(d/L+1)
计算所述沟道宽度与沟道长度的比，其中d表示所述薄膜晶体管的源极的直径并且L表示所述薄膜晶体管的沟道长度。
8、根据权利要求5所述的薄膜晶体管，其特征在于，通过下式：
S÷(W/L)
计算所述对有效杂散电容的填充能力指数，其中S表示所述在栅极和源极之间的有效杂散电容的面积，W表示所述薄膜晶体管的沟道宽度，并且L表示所述薄膜晶体管的沟道长度。
9、根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，还包括在基板和栅极之间形成的由二氧化硅制成的透明无机绝缘膜。
10、一种液晶显示器件，其中显示单元以矩阵形式设置，其包括具有根据权利要求1所述的薄膜晶体管的液晶单元。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPP2005132714 | 2005-04-28 | ||
| JP2005132714 | 2005-04-28 | ||
| JP2005132714A JP5243686B2 (ja) | 2005-04-28 | 2005-04-28 | 薄膜トランジスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1870296A true CN1870296A (zh) | 2006-11-29 |
| CN100580955C CN100580955C (zh) | 2010-01-13 |
Family
ID=37443889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200610079008A Active CN100580955C (zh) | 2005-04-28 | 2006-04-28 | 薄膜晶体管及使用其的液晶显示器件 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7348598B2 (zh) |
| JP (1) | JP5243686B2 (zh) |
| KR (1) | KR100720428B1 (zh) |
| CN (1) | CN100580955C (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102566178A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-07-11 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种薄膜晶体管液晶显示器、基板及制造方法 |
| CN103489921A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-01-01 | 合肥京东方光电科技有限公司 | 一种薄膜晶体管及其制造方法、阵列基板及显示装置 |
| US9461066B2 (en) | 2012-08-10 | 2016-10-04 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Thin film transistor and method of manufacturing the same, array substrate and display device |
| CN107845674A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-03-27 | 合肥鑫晟光电科技有限公司 | 薄膜晶体管及其制备方法和阵列基板 |
| WO2019205235A1 (zh) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 薄膜晶体管阵列基板及其制备方法 |
| CN112835233A (zh) * | 2021-01-07 | 2021-05-25 | Tcl华星光电技术有限公司 | 阵列基板及显示面板 |
| CN114792715A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-07-26 | 武汉华星光电技术有限公司 | 显示面板 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101291845B1 (ko) * | 2006-12-13 | 2013-07-31 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광다이오드 표시장치 및 이의 제조 방법 |
| JP5498711B2 (ja) * | 2008-03-01 | 2014-05-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 薄膜トランジスタ |
| KR101592014B1 (ko) | 2009-03-10 | 2016-02-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 |
| KR101626899B1 (ko) | 2009-04-21 | 2016-06-03 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 트랜지스터 기판 및 이의 제조 방법 |
| TW201041134A (en) * | 2009-05-12 | 2010-11-16 | Au Optronics Corp | Thin film transistor structure |
| US8891707B2 (en) * | 2009-09-21 | 2014-11-18 | Mediatek Inc. | Receiving device and method thereof |
| KR101614092B1 (ko) * | 2009-12-24 | 2016-04-21 | 삼성디스플레이 주식회사 | 포토 마스크 및 상기 포토 마스크를 이용하여 제조된 박막 트랜지스터 |
| TWI534905B (zh) * | 2010-12-10 | 2016-05-21 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 顯示裝置及顯示裝置之製造方法 |
| JP6147992B2 (ja) | 2011-11-30 | 2017-06-14 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
| CN105575910B (zh) * | 2016-03-17 | 2019-01-22 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 薄膜晶体管基板的制备方法、薄膜晶体管基板和液晶面板 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6482674A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-28 | Casio Computer Co Ltd | Thin film transistor |
| US5017983A (en) * | 1989-08-03 | 1991-05-21 | Industrial Technology Research Institute | Amorphous silicon thin film transistor with a depletion gate |
| US5053347A (en) * | 1989-08-03 | 1991-10-01 | Industrial Technology Research Institute | Amorphous silicon thin film transistor with a depletion gate |
| US5173753A (en) * | 1989-08-10 | 1992-12-22 | Industrial Technology Research Institute | Inverted coplanar amorphous silicon thin film transistor which provides small contact capacitance and resistance |
| US5196911A (en) * | 1990-07-26 | 1993-03-23 | Industrial Technology Research Institute | High photosensitive depletion-gate thin film transistor |
| US5355002A (en) * | 1993-01-19 | 1994-10-11 | Industrial Technology Research Institute | Structure of high yield thin film transistors |
| US5414283A (en) * | 1993-11-19 | 1995-05-09 | Ois Optical Imaging Systems, Inc. | TFT with reduced parasitic capacitance |
| JP3375966B2 (ja) * | 1993-12-07 | 2003-02-10 | 株式会社東芝 | 表示素子及びその製造方法 |
| JP4293434B2 (ja) | 1994-08-31 | 2009-07-08 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 液晶表示装置 |
| JPH08160469A (ja) * | 1994-08-31 | 1996-06-21 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶表示装置 |
| GB9726094D0 (en) * | 1997-12-10 | 1998-02-11 | Philips Electronics Nv | Thin film transistors and electronic devices comprising such |
| JP2004087682A (ja) * | 2002-08-26 | 2004-03-18 | Chi Mei Electronics Corp | 薄膜トランジスタ、画像表示素子および画像表示装置 |
| KR100980017B1 (ko) * | 2003-07-08 | 2010-09-03 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 표시판 |
| US20050082492A1 (en) * | 2003-10-17 | 2005-04-21 | Wei-Chuan Lin | Image detector with tandem-gate TFT |
-
2005
- 2005-04-28 JP JP2005132714A patent/JP5243686B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-08-09 KR KR1020050072760A patent/KR100720428B1/ko active IP Right Grant
-
2006
- 2006-04-28 CN CN200610079008A patent/CN100580955C/zh active Active
- 2006-04-28 US US11/413,107 patent/US7348598B2/en active Active
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013097307A1 (zh) * | 2011-12-26 | 2013-07-04 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种薄膜晶体管液晶显示器、基板及制造方法 |
| CN102566178B (zh) * | 2011-12-26 | 2015-11-25 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种薄膜晶体管液晶显示器、基板及制造方法 |
| CN102566178A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-07-11 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种薄膜晶体管液晶显示器、基板及制造方法 |
| US9461066B2 (en) | 2012-08-10 | 2016-10-04 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Thin film transistor and method of manufacturing the same, array substrate and display device |
| CN103489921A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-01-01 | 合肥京东方光电科技有限公司 | 一种薄膜晶体管及其制造方法、阵列基板及显示装置 |
| WO2015043082A1 (zh) * | 2013-09-29 | 2015-04-02 | 合肥京东方光电科技有限公司 | 薄膜晶体管及其制造方法、阵列基板及显示装置 |
| CN103489921B (zh) * | 2013-09-29 | 2016-02-17 | 合肥京东方光电科技有限公司 | 一种薄膜晶体管及其制造方法、阵列基板及显示装置 |
| CN107845674B (zh) * | 2017-10-27 | 2020-07-03 | 合肥鑫晟光电科技有限公司 | 薄膜晶体管及其制备方法和阵列基板 |
| CN107845674A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-03-27 | 合肥鑫晟光电科技有限公司 | 薄膜晶体管及其制备方法和阵列基板 |
| WO2019205235A1 (zh) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 薄膜晶体管阵列基板及其制备方法 |
| US10971525B1 (en) | 2018-04-27 | 2021-04-06 | Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. | TFT array substrate and manufacturing method thereof |
| CN112835233A (zh) * | 2021-01-07 | 2021-05-25 | Tcl华星光电技术有限公司 | 阵列基板及显示面板 |
| WO2022147949A1 (zh) * | 2021-01-07 | 2022-07-14 | Tcl华星光电技术有限公司 | 阵列基板及显示面板 |
| US11846857B2 (en) | 2021-01-07 | 2023-12-19 | Tcl China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Array substrate and display panel |
| CN114792715A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-07-26 | 武汉华星光电技术有限公司 | 显示面板 |
| WO2023193295A1 (zh) * | 2022-04-08 | 2023-10-12 | 武汉华星光电技术有限公司 | 显示面板及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100720428B1 (ko) | 2007-05-22 |
| US20060262239A1 (en) | 2006-11-23 |
| JP2006310636A (ja) | 2006-11-09 |
| US7348598B2 (en) | 2008-03-25 |
| KR20060113324A (ko) | 2006-11-02 |
| CN100580955C (zh) | 2010-01-13 |
| JP5243686B2 (ja) | 2013-07-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1870296A (zh) | 薄膜晶体管及使用其的液晶显示器件 | |
| CN1280665C (zh) | 液晶显示装置的阵列衬底及其制造方法 | |
| CN100335957C (zh) | 共平面开关模式液晶显示装置及其制造方法 | |
| CN100350319C (zh) | 液晶显示板及其制造方法 | |
| CN1610110A (zh) | 显示器件的薄膜晶体管基板及其制造方法 | |
| CN1797132A (zh) | 液晶显示器件 | |
| CN1399165A (zh) | 显示器件 | |
| CN101059633A (zh) | 用于液晶显示器件的阵列基板及其制造方法 | |
| CN101064323A (zh) | 电光装置、电子设备、及电光装置的制造方法 | |
| CN1869775A (zh) | 液晶显示器及其制造方法 | |
| CN1755469A (zh) | 薄膜半导体装置及其制造方法、电光装置和电子机器 | |
| CN1875312A (zh) | 具有触摸屏功能的液晶显示装置及其构造方法 | |
| CN101063777A (zh) | 液晶显示装置 | |
| CN1782838A (zh) | 液晶显示器件及其制造方法 | |
| CN101067701A (zh) | 液晶显示装置及其制造方法 | |
| CN1991539A (zh) | 液晶显示器件及其制造方法 | |
| CN1764865A (zh) | 液晶显示器及其屏板 | |
| CN1573453A (zh) | 显示装置及其制造方法 | |
| CN1866083A (zh) | 液晶显示器件的阵列基板及其制造方法 | |
| CN1760738A (zh) | 液晶显示装置及其制造方法 | |
| CN1991456A (zh) | 液晶显示器及其制造方法 | |
| CN1991549A (zh) | 共平面开关模式液晶显示器件的阵列基板及其制造方法 | |
| CN1797150A (zh) | 液晶显示器件及其制作方法 | |
| CN1866092A (zh) | 液晶显示器件及其制造方法 | |
| CN1392965A (zh) | 液晶显示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |