JP2000349296A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本願発明は薄膜トランジスタ
(以下、TFTという)で構成された回路を有する半導
体装置およびその作製方法に関する。例えば、液晶表示
パネルに代表される電気光学装置およびその様な電気光
学装置を部品として搭載した電子機器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a circuit constituted by thin film transistors (hereinafter, referred to as TFTs) and a method for manufacturing the same. For example, the present invention relates to an electro-optical device typified by a liquid crystal display panel and an electronic device equipped with such an electro-optical device as a component.
【0002】なお、本明細書中において半導体装置と
は、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を
指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て
半導体装置である。[0002] In this specification, a semiconductor device generally refers to a device that can function by utilizing semiconductor characteristics, and an electro-optical device, a semiconductor circuit, and an electronic device are all semiconductor devices.
【0003】[0003]
【従来の技術】近年、絶縁表面を有する基板上に形成さ
れた半導体薄膜(厚さ数〜数百nm程度)を用いて薄膜
トランジスタ(TFT)を構成する技術が注目されてい
る。薄膜トランジスタはICや電気光学装置のような電
子デバイスに広く応用され、特に画像表示装置のスイッ
チング素子として開発が急がれている。2. Description of the Related Art In recent years, a technique of forming a thin film transistor (TFT) using a semiconductor thin film (having a thickness of several to several hundred nm) formed on a substrate having an insulating surface has attracted attention. Thin film transistors are widely applied to electronic devices such as ICs and electro-optical devices, and are particularly rapidly developed as switching elements for image display devices.
【0004】図9に一般的なTFTの上面図及び断面図
を示す。図9において、11は基板、12はドレイン領
域、13はソース領域、14はチャネル形成領域、15
はゲート配線、16はゲート絶縁膜、17は層間絶縁
膜、18はドレイン配線、19はソース配線である。な
お、チャネル形成領域14は、ゲート配線15の下方に
存在する領域(チャネル長L、チャネル幅Wを有する)
である。FIG. 9 shows a top view and a sectional view of a general TFT. In FIG. 9, 11 is a substrate, 12 is a drain region, 13 is a source region, 14 is a channel formation region, 15
Is a gate wiring, 16 is a gate insulating film, 17 is an interlayer insulating film, 18 is a drain wiring, and 19 is a source wiring. Note that the channel forming region 14 is a region (having a channel length L and a channel width W) existing below the gate wiring 15.
It is.
【0005】図9に示したTFTを作製する工程におい
て、アイランド形状にパターニングされた半導体膜をT
FTの活性層として用い、活性層上にゲート絶縁膜16
を形成した場合、活性層の端部においてゲート絶縁膜に
段差部10が形成される。そのため、ゲート絶縁膜16
の段差部10における膜厚は、活性層中央部における膜
厚より薄くなってしまっていた。ゲート絶縁膜16の膜
厚が薄くなった部分、即ち段差部10においては、ゲー
ト電圧の電界強度が強くなり、ゲート電圧に対するスト
レスが強くなるため、TFT素子の耐圧や信頼性に悪影
響を与えていた。In the step of manufacturing the TFT shown in FIG. 9, a semiconductor film patterned in an island shape is
Used as an active layer of FT, a gate insulating film 16 is formed on the active layer.
Is formed, a step 10 is formed in the gate insulating film at the end of the active layer. Therefore, the gate insulating film 16
The film thickness at the step portion 10 was smaller than the film thickness at the central portion of the active layer. In the portion where the thickness of the gate insulating film 16 is reduced, that is, in the stepped portion 10, the electric field intensity of the gate voltage is increased and the stress on the gate voltage is increased, thereby adversely affecting the withstand voltage and reliability of the TFT element. Was.
【0006】また、段差部10には、基板及び各薄膜の
応力が集中するため、素子特性の変動を引き起こし問題
となっていた。In addition, since the stress of the substrate and each thin film concentrates on the step portion 10, a change in device characteristics is caused, which is a problem.
【0007】この段差部10に起因する問題を改善する
手段として、活性層の端部をテーパー形状とする手段が
考えられた。しかしながら、電界や応力の集中は依然と
して問題となっている。加えて、チャネル形成領域の端
部における半導体膜厚が薄くなることで、チャネル形成
時に縦方向への空乏層の広がりが制限されるため、ゲー
ト電圧で制御される空乏層電荷量が減少してチャネルが
形成されやすくなる。その結果、チャネル形成領域の中
央部と比較して端部に電流が集中して流れやすくなるた
め、ホットキャリアによる劣化などが促進されるといっ
た問題が生じていた。As a means for improving the problem caused by the step 10, a means for forming the end of the active layer into a tapered shape has been considered. However, the concentration of electric fields and stresses remains a problem. In addition, since the thickness of the semiconductor film at the end of the channel formation region is reduced, the spread of the depletion layer in the vertical direction at the time of channel formation is limited, so that the charge amount of the depletion layer controlled by the gate voltage decreases. Channels are easily formed. As a result, the current tends to concentrate and flow more easily at the end portion than at the center portion of the channel formation region, so that a problem such as deterioration due to hot carriers is promoted.
【0008】また、段差部10に起因する問題を改善す
る他の手段として、活性層の端部におけるゲート絶縁膜
の膜厚を厚くする手段も考えられた。しかしながら、こ
の構造を実現するためには、TFT作製工程数の増加が
必要となるため、スループットの低下やコストの増大を
招くといった問題が生じていた。As another means for solving the problem caused by the step 10, a means for increasing the thickness of the gate insulating film at the end of the active layer has been considered. However, in order to realize this structure, it is necessary to increase the number of TFT manufacturing steps, which causes a problem of lowering the throughput and increasing the cost.
【0009】このように、段差部10に起因する問題を
解決する幾つかの手段が提案されたが、どれも不充分な
ものであった。As described above, some means for solving the problem caused by the step 10 have been proposed, but none of them has been satisfactory.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本願発明は、アイラン
ド化された活性層の端部によって形成されるゲート絶縁
膜の部分的な薄膜化が主な原因と考えられる素子特性の
変動を低減する構造を提供することを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a structure for reducing fluctuations in device characteristics, which is considered to be mainly caused by a partial thinning of a gate insulating film formed by an end portion of an islanded active layer. The task is to provide
【0011】本願発明はこのような課題を解決するため
の技術であり、ゲート絶縁膜の膜厚が薄くなった部分、
即ち、段差部による素子特性への影響を低減し、素子の
信頼性を向上させることを目的とする。また、そのよう
な半導体装置を実現するための作製方法を提供すること
も課題とする。The present invention is a technique for solving such a problem, and includes a portion in which the thickness of a gate insulating film is reduced,
That is, an object is to reduce the influence of the step portion on the element characteristics and improve the reliability of the element. Another object is to provide a manufacturing method for realizing such a semiconductor device.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
の構成は、絶縁表面上に島状に形成された薄膜半導体か
らなる活性層と、該活性層を覆うゲート絶縁膜と、該ゲ
ート絶縁膜上に形成されたゲート電極とからなるTFT
を含む半導体装置であって、前記活性層は、前記ゲート
電極と重なる第1の領域と、真性または実質的に真性な
領域からなる第2の領域と、不純物元素が添加された第
3の領域とを有し、前記第2の領域は、前記第1の領域
と接し、且つ、前記活性層の端部と接することを特徴と
する半導体装置である。According to the invention disclosed in this specification, an active layer made of a thin film semiconductor formed in an island shape on an insulating surface, a gate insulating film covering the active layer, and a gate insulating film are provided. TFT consisting of a gate electrode formed on an insulating film
Wherein the active layer includes a first region overlapping the gate electrode, a second region including an intrinsic or substantially intrinsic region, and a third region to which an impurity element is added. Wherein the second region is in contact with the first region and is in contact with an end of the active layer.
【0013】また、他の発明の構成は、絶縁表面上に島
状に形成された薄膜半導体からなる活性層と、該活性層
を覆うゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上に形成された
ゲート電極とからなるTFTを含む半導体装置であっ
て、前記活性層は、前記ゲート電極と重なる第1の領域
と、第1の不純物元素が添加された第2の領域と、第2
の不純物元素が添加された第3の領域とを有し、前記第
2の領域は、前記第1の領域と接し、且つ、前記活性層
の端部と接することを特徴とする半導体装置である。According to another aspect of the present invention, there is provided an active layer made of a thin film semiconductor formed on an insulating surface in an island shape, a gate insulating film covering the active layer, and a gate formed on the gate insulating film. A semiconductor device including a TFT including an electrode, wherein the active layer includes: a first region overlapping the gate electrode; a second region to which a first impurity element is added;
A third region to which an impurity element is added, wherein the second region is in contact with the first region and is in contact with an end of the active layer. .
【0014】上記構成において、前記第1の不純物元素
は、第2の領域にP型またはN型を付与する不純物元素
であることを特徴としている。In the above structure, the first impurity element is an impurity element that imparts P-type or N-type to the second region.
【0015】また、上記構成において、前記第2の不純
物元素は、第3の領域にP型またはN型を付与する不純
物元素であることを特徴としている。Further, in the above structure, the second impurity element is an impurity element that imparts P-type or N-type to the third region.
【0016】また、上記構成において、第2の領域に添
加された第1の不純物元素の濃度は、第3の領域に添加
された第2の不純物元素の濃度より低いことを特徴とし
ている。Further, in the above structure, the concentration of the first impurity element added to the second region is lower than the concentration of the second impurity element added to the third region.
【0017】また、上記各構成のいずれか一において、
前記第2の領域は、前記第3の領域の電気抵抗値より高
いことを特徴としている。In any one of the above structures,
The second region has a higher electric resistance than the third region.
【0018】また、上記各構成のいずれか一において、
前記第1の領域と前記第2の領域との境界部の長さX
は、前記ゲート電極の幅Zより大きいことを特徴として
いる。In any one of the above structures,
Length X of the boundary between the first area and the second area
Is larger than the width Z of the gate electrode.
【0019】また、上記各構成のいずれか一において、
前記第1の領域と前記第3の領域との境界部は、前記活
性層の端部と接しないことを特徴としている。Further, in any one of the above configurations,
A boundary between the first region and the third region does not contact an end of the active layer.
【0020】また、上記各構成のいずれか一において、
前記第3の領域はソース領域またはドレイン領域であ
る。Further, in any one of the above structures,
The third region is a source region or a drain region.
【0021】また、他の発明の構成は、絶縁表面上に島
状に形成された薄膜半導体からなる活性層と、該活性層
を覆うゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上に形成された
ゲート電極とからなるTFTを含む半導体装置であっ
て、前記活性層は、前記ゲート電極と重なる第1の領域
と、前記ゲート電極と重ならない第2の領域と、ソース
領域と、ドレイン領域とを有し、前記第2の領域は、前
記活性層の端部のうち、前記第1の領域と接する領域に
4つ配置されることを特徴とする半導体装置である。According to another aspect of the present invention, there is provided an active layer made of a thin film semiconductor formed on an insulating surface in an island shape, a gate insulating film covering the active layer, and a gate formed on the gate insulating film. A semiconductor device including a TFT including an electrode, wherein the active layer includes a first region overlapping the gate electrode, a second region not overlapping the gate electrode, a source region, and a drain region. The semiconductor device is characterized in that four of the second regions are arranged in a region in contact with the first region in an end of the active layer.
【0022】また、他の発明の構成は、絶縁表面上に島
状に形成された薄膜半導体からなる活性層と、該活性層
を覆うゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上に形成された
ゲート電極とからなるTFTを含む半導体装置であっ
て、前記活性層は、前記ゲート電極と重なる第1の領域
と、前記ゲート電極と重ならない第2の領域と、ソース
領域と、ドレイン領域とを有し、前記第2の領域は、前
記活性層の端部のうち、前記ドレイン領域側の前記第1
の領域と接する領域に配置されることを特徴とする半導
体装置である。In another aspect of the invention, an active layer made of a thin film semiconductor is formed on an insulating surface in the form of an island, a gate insulating film covering the active layer, and a gate formed on the gate insulating film. A semiconductor device including a TFT including an electrode, wherein the active layer includes a first region overlapping the gate electrode, a second region not overlapping the gate electrode, a source region, and a drain region. The second region may include, among the ends of the active layer, the first region on the drain region side.
And a semiconductor device arranged in a region in contact with the region.
【0023】また、上記各構成のいずれか一において、
前記第1の領域及び前記第2の領域は、真性または実質
的に真性な領域であることを特徴としている。In any one of the above structures,
The first region and the second region are intrinsic or substantially intrinsic regions.
【0024】また、上記各構成のいずれか一において、
前記第2の領域は、前記ソース領域または前記ドレイン
領域の電気抵抗値より高いことを特徴としている。In any one of the above structures,
The second region has a higher electric resistance than the source region or the drain region.
【0025】また、他の発明の構成は、絶縁表面上に島
状に形成された薄膜半導体からなる活性層と、該活性層
を覆うゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上に形成された
ゲート電極とからなるTFTを含む半導体装置であっ
て、前記活性層はソース領域と、ドレイン領域と、前記
ソース領域と前記ドレイン領域に挟まれた真性または実
質的に真性な領域とを含み、前記活性層は、ソース領域
とドレイン領域との間隔が異なる領域を有しており、前
記ソース領域とドレイン領域との間隔は、前記活性層の
端部において最大値を有していることを特徴とする半導
体装置である。In another aspect of the present invention, an active layer made of a thin film semiconductor is formed on an insulating surface in the form of an island, a gate insulating film covering the active layer, and a gate formed on the gate insulating film. A semiconductor device including a TFT including an electrode, wherein the active layer includes a source region, a drain region, and an intrinsic or substantially intrinsic region sandwiched between the source region and the drain region; The layer has a region where the distance between the source region and the drain region is different, and the distance between the source region and the drain region has a maximum value at an end of the active layer. It is a semiconductor device.
【0026】また、上記各構成のいずれか一において、
前記活性層の端部はテーパーを有する形状であってもよ
い。In any one of the above structures,
An end of the active layer may have a tapered shape.
【0027】また、上記構造を実現するための発明の構
成は、半導体薄膜をパターン形成して活性層を形成する
工程と、前記活性層の上方に絶縁膜を介してゲート電極
を形成する工程と、前記活性層のうち、前記ゲート電極
と重なる領域の端部の上方に、幅Y、長さXを有する島
状のマスクパターンを形成する工程と、前記ゲート電極
及び前記島状のマスクパターンをマスクとして前記活性
層にN型またはP型を呈する不純物元素を添加する工程
とを有することを特徴とする半導体装置の作製方法であ
る。Further, the invention for realizing the above structure comprises a step of forming an active layer by patterning a semiconductor thin film, and a step of forming a gate electrode above the active layer via an insulating film. Forming an island-shaped mask pattern having a width Y and a length X above an end of a region of the active layer overlapping with the gate electrode; and forming the island-shaped mask pattern with the gate electrode and the island-shaped mask pattern. Adding an N-type or P-type impurity element to the active layer as a mask.
【0028】また、上記構成において、前記ゲート電極
の長手方向における前記島状のマスクパターンの長さX
は、前記ゲート電極の幅Zより大きいことを特徴として
いる。In the above structure, the length X of the island-shaped mask pattern in the longitudinal direction of the gate electrode is provided.
Is larger than the width Z of the gate electrode.
【0029】また、上記各構成において、前記ゲート電
極の長手方向と直角な方向における前記島状のマスクパ
ターンの幅Yは、前記ゲート電極の幅Zより大きいこと
を特徴としている。In each of the above structures, a width Y of the island-shaped mask pattern in a direction perpendicular to a longitudinal direction of the gate electrode is larger than a width Z of the gate electrode.
【0030】[0030]
【発明の実施の形態】本発明人は、ホットキャリア解析
装置(C3230:浜松ホトニクス社製)を用いてTF
Tの観察を行った。このホットキャリア解析装置は主に
電界集中部で発生するホットキャリアに伴う微弱な発光
をホトンカウントレベルにて検出して画像化する装置で
ある。このホットキャリア解析装置による観察写真(上
面図)を図10に示す。このTFTでは2ヶ所で強く発
光しており、この発光部分がホットキャリアによる素子
特性の劣化を引き起こしている主な原因と考えられる。
発光部分は、活性層がゲート電極と重なる領域と、活性
層がドレイン配線と接続している領域(ドレイン領域)
との境界部のうち、活性層の端部とゲート電極とが重な
っている部分であった。この部分では、ゲート絶縁膜の
段差部で部分的な薄膜化が生じていると考えられる。従
って、ゲート電極と重なる段差部に接するドレイン領域
の端部に電流が集中し、発光が生じたと推定される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present inventor used a hot carrier analyzer (C3230: manufactured by Hamamatsu Photonics) to perform TF analysis.
T was observed. This hot carrier analyzer is an apparatus that detects weak light emission accompanying hot carriers mainly generated in an electric field concentration portion at a photon count level and forms an image. FIG. 10 shows a photograph (top view) observed by this hot carrier analyzer. This TFT emits strong light at two places, and this light emitting portion is considered to be the main cause of deterioration of device characteristics due to hot carriers.
The light emitting portion includes a region where the active layer overlaps the gate electrode and a region where the active layer is connected to the drain wiring (drain region).
And the gate electrode overlapped with the edge of the active layer. In this part, it is considered that a part of the gate insulating film is partially thinned at the step. Therefore, it is presumed that the current was concentrated at the end of the drain region in contact with the stepped portion overlapping with the gate electrode, and light emission occurred.
【0031】また、TFT特性のチャネル幅W依存性を
評価したところ、チャネル幅Wが小さくなるに従い、見
かけ上のμFEが大きくなる現象が見られた。When the dependence of the TFT characteristics on the channel width W was evaluated, it was found that as the channel width W became smaller, the apparent μFE became larger.
【0032】また、代表的な信頼性試験の一つであるB
T試験(ストレス条件:ゲート電圧VG=+20V(n
チャネル型)、−20V(pチャネル型)、ドレイン電
圧VD=ソース電圧VS=0V、150℃、試験時間1時
間)を行いチャネル幅W依存性を評価したところ、チャ
ネル幅Wが小さくなるに従い、ID−VG特性にてVG軸
に対して平行に特性が大きくシフトすることがわかっ
た。In addition, one of the typical reliability tests, B
T test (stress condition: gate voltage V G = + 20 V (n
(Channel type), −20 V (p-channel type), drain voltage V D = source voltage V S = 0 V, 150 ° C., test time 1 hour) and the channel width W dependency was evaluated. according, it was found that the parallel characteristics are greatly shifted relative to V G axis at I D -V G characteristics.
【0033】これらのことから、本願発明は、ゲート電
極と重なり、且つ、段差部に接する活性層の端部(少な
くともドレイン領域の端部)に電流が集中しないような
構造を備えたTFTとする。本願発明は、ゲート電極と
重なる段差部に接する活性層の領域に電流が集中しない
ように、ゲート電極と重なる段差部に接する活性層の領
域に電気抵抗値の高い領域を設けることを特徴とする。From these facts, the present invention provides a TFT having a structure which overlaps with the gate electrode and has a structure in which current is not concentrated at the end of the active layer (at least the end of the drain region) in contact with the step. . The present invention is characterized in that a region having a high electric resistance is provided in a region of an active layer in contact with a step portion overlapping with a gate electrode so that current is not concentrated on a region of the active layer in contact with a step portion overlapping with the gate electrode. .
【0034】また、この電気抵抗値の高い領域(以下、
高抵抗な領域と呼ぶ)は、ソース領域またはドレイン領
域の電気抵抗値よりも高い値とすることによって、ゲー
ト電極と重なる段差部に接する活性層の領域に発生して
いた電流の集中を防止する。従って、この高抵抗な領域
に含まれる不純物濃度が、ソース領域及びドレイン領域
に含まれる不純物元素の濃度よりも低くなるようにすれ
ばよい。なお、この高抵抗な領域に含まれる不純物元素
は、ソース領域及びドレイン領域に含まれる不純物元素
と同一の導電型を付与する不純物元素であっても、ソー
ス領域及びドレイン領域に含まれる不純物元素と異なる
導電型を付与する不純物元素であってもよい。Further, the region having a high electric resistance value (hereinafter referred to as a region having a high electric resistance)
The high-resistance region) has a higher value than the electric resistance of the source region or the drain region, thereby preventing concentration of current generated in the region of the active layer in contact with the step portion overlapping with the gate electrode. . Therefore, the impurity concentration in the high-resistance region may be lower than the impurity element concentration in the source region and the drain region. Note that the impurity element included in the high-resistance region has the same conductivity type as the impurity element included in the source region and the drain region, and is different from the impurity element included in the source region and the drain region. It may be an impurity element imparting a different conductivity type.
【0035】上記構成とすると、ソース領域とドレイン
領域との間隔は、活性層の中央部と、高抵抗な領域が設
けられた活性層の端部とで異なり、活性層の端部におい
て、ソース領域とドレイン領域との間隔が最大値とな
る。With the above structure, the distance between the source region and the drain region is different between the center of the active layer and the end of the active layer in which the high-resistance region is provided. The distance between the region and the drain region has a maximum value.
【0036】上記構成とすることでゲート電極と重な
り、且つ、段差部に接する活性層の端部(少なくともド
レイン領域の端部)に電流が集中することを防止する。With the above structure, current is prevented from being concentrated on the end of the active layer (at least the end of the drain region) which overlaps the gate electrode and is in contact with the step.
【0037】本願発明の実施形態について、図1〜4を
用い、以下に説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0038】図1(a)に示すのは本願発明を利用した
TFTの上面図、図1(b)、図1(c)、図1(d)
はそれぞれ図1(a)をA−A’、B−B’、C−C’
で切った断面図である。FIG. 1A shows a top view of a TFT utilizing the present invention, and FIGS. 1B, 1C and 1D.
Respectively show AA ′, BB ′, CC ′ in FIG.
It is sectional drawing cut | disconnected by.
【0039】図1において、101は絶縁表面を有する
基板、102、103はそれぞれ半導体薄膜でなる活性
層に対してN型またはP型を付与する不純物元素を添加
して形成された一対の不純物領域(ソース領域またはド
レイン領域)である。In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a substrate having an insulating surface; and 102 and 103, a pair of impurity regions formed by adding an impurity element imparting N-type or P-type to an active layer formed of a semiconductor thin film, respectively. (Source region or drain region).
【0040】そして、一対の不純物領域102、103
に挟まれて真性または実質的に真性な半導体領域104
a、104b、104cが形成されている。ここでは、
真性または実質的に真性な半導体領域のうち、ゲート電
極105と重なる領域を第1の領域104aと呼び、ゲ
ート電極105と重ならない領域を第2の領域104
b、104cと呼ぶ。Then, a pair of impurity regions 102 and 103
Or substantially intrinsic semiconductor region 104 sandwiched between
a, 104b, and 104c are formed. here,
In the intrinsic or substantially intrinsic semiconductor region, a region overlapping with the gate electrode 105 is called a first region 104a, and a region not overlapping with the gate electrode 105 is defined as a second region 104a.
b, 104c.
【0041】なお、本明細書中において「電極」とは、
「配線」の一部であり、他の配線との電気的接続を行う
箇所、または半導体層と交差する箇所を指す。従って、
説明の便宜上、「配線」と「電極」とを使い分けるが、
「電極」という文言に「配線」は常に含められているも
のとする。The term “electrode” in this specification refers to
It is a part of the “wiring” and refers to a portion where electrical connection with another wiring or a portion intersecting with a semiconductor layer is made. Therefore,
For convenience of explanation, we use "wiring" and "electrode" properly,
It is assumed that the term “electrode” always includes “wiring”.
【0042】なお、本明細書において、真性な半導体領
域とは、一導電性を呈する不純物がまったく添加されて
いない完全に中性な半導体領域を意味する。また、実質
的に真性とは、しきい値電圧の制御が可能な範囲(N型
またはP型を呈する不純物濃度が1×1017atoms/cm3
以下、好ましくは1×1016atoms/cm3以下)でN型ま
たはP型を呈する領域または導電型を意図的に相殺した
領域を意味する。In this specification, an intrinsic semiconductor region refers to a completely neutral semiconductor region to which an impurity exhibiting one conductivity is not added at all. The term “substantially intrinsic” means that the threshold voltage can be controlled (the impurity concentration of N-type or P-type is 1 × 10 17 atoms / cm 3).
(Hereinafter, preferably 1 × 10 16 atoms / cm 3 or less) means an N-type or P-type region or a region where the conductivity type is intentionally canceled.
【0043】第1の領域104aは図1(a)において
ゲート電極105の真下にゲート絶縁膜106を介して
存在する領域を示し、ソース領域またはドレイン領域を
形成する際にゲート電極をマスクとすることで自己整合
的に形成される。また、第1の領域104aはゲート電
極105と重なるため、TFT動作時に形成されるチャ
ネルが第1の領域104aに形成される。The first region 104a is a region which is located directly below the gate electrode 105 through the gate insulating film 106 in FIG. 1A, and uses the gate electrode as a mask when forming a source region or a drain region. Thus, they are formed in a self-aligned manner. Further, since the first region 104a overlaps with the gate electrode 105, a channel formed at the time of TFT operation is formed in the first region 104a.
【0044】図1に示す構成とした場合、キャリアは一
対の不純物領域102、103が最も近接した領域を優
先的に移動すると考えられる。高抵抗な領域である第2
の領域104b、104cを設けたことによって、第1
の領域104aの一部(第2の領域104b、104c
と接している領域)はほとんどキャリアの移動に寄与し
ないため、チャネル形成領域(キャリアの移動経路)と
は厳密には呼べない。なお、本明細書中においては、ゲ
ート電極の下方に存在し、且つ、キャリアの移動経路と
なる真性または実質的に真性な半導体領域のみをチャネ
ル形成領域と呼ぶ。In the case of the structure shown in FIG. 1, it is considered that carriers move preferentially in the region where the pair of impurity regions 102 and 103 are closest. The second, high-resistance region
By providing the regions 104b and 104c,
(A second region 104b, 104c)
A region that is in contact with the carrier) hardly contributes to carrier movement, and therefore cannot be called a channel forming region (carrier movement route) strictly. Note that in this specification, only an intrinsic or substantially intrinsic semiconductor region which exists below the gate electrode and serves as a carrier movement path is referred to as a channel formation region.
【0045】即ち、図1において、チャネル形成領域
(キャリアの移動経路)と呼べる領域は、第1の領域1
04aの一部(一対の不純物領域102、103が近接
している領域)のみである。That is, in FIG. 1, a region which can be called a channel formation region (carrier moving route) is a first region 1
Only a part of 04a (a region where a pair of impurity regions 102 and 103 are close to each other).
【0046】また、ゲート電極近傍の第2の領域104
b、104cにおいても、TFT動作時にチャネルが形
成されるが、ほとんどキャリアの移動に寄与せず、高抵
抗な領域として機能する。The second region 104 near the gate electrode
Also in b and 104c, a channel is formed during the TFT operation, but hardly contributes to the movement of carriers and functions as a high-resistance region.
【0047】このように高抵抗な領域として機能する第
2の領域104b、104cをゲート電極と重なる第1
の領域104aに接し、且つ、活性層の端部に接するよ
うに形成することによって、局所的に電流が集中しない
ような構成とすることができる。また、この第2の領域
104b、104cは、第1の領域104aのうち、チ
ャネル形成領域となる領域で発生するジュール熱を逃が
すヒートシンクとしての役割をも備えている。As described above, the second regions 104b and 104c functioning as high-resistance regions are formed in the first region overlapping the gate electrode.
Is formed so as to be in contact with the region 104a and the edge of the active layer, whereby a structure in which current does not locally concentrate can be obtained. The second regions 104b and 104c also have a role as a heat sink for releasing Joule heat generated in a region of the first region 104a to be a channel formation region.
【0048】また、この第2の領域104b、104c
はフォトリソグラフィ等により意図的に形成する。図1
(a)には、ゲート電極105と重なる第1の領域10
4aに接し、且つ、活性層の端部と接する第2の領域
(長さX、幅Y)104b、104cを合計4ヶ所設け
た例を示した。本願発明においては、少なくとも第2の
領域104b、104cのうち、ドレイン領域側となる
第2の領域に2つ設ければよい。なお、キャリアが第1
の領域104aに接する活性層の端部に集中して流れな
いように、この長さXはチャネル長(L)に対して大き
な値と設定することが望ましい。また、幅Yも同様にチ
ャネル長(L)に対して大きな値と設定することが望ま
しい。The second regions 104b, 104c
Is intentionally formed by photolithography or the like. FIG.
(A) shows the first region 10 overlapping the gate electrode 105;
An example is shown in which a total of four second regions (length X, width Y) 104b and 104c are provided in contact with the active layer 4a and the ends of the active layer. In the present invention, at least two of the second regions 104b and 104c may be provided in the second region on the drain region side. The carrier is the first
This length X is desirably set to a large value with respect to the channel length (L) so that the flow does not concentrate on the end of the active layer in contact with the region 104a. Similarly, it is desirable that the width Y is set to a large value with respect to the channel length (L).
【0049】ここで図1を参照してチャネル長(L)と
チャネル幅を定義する。Here, the channel length (L) and the channel width are defined with reference to FIG.
【0050】不純物領域で挟まれたチャネル形成領域の
長さをチャネル長(L)と定義する。図1(d)におい
ては、一対の不純物領域102と103とを結ぶ最小の
間隔(ここではゲート電極の幅Zに相当する)がチャネ
ル長(L)と定義される(このチャネル長に沿った方向
をチャネル方向と呼ぶ)。ただし、ゲート電極に重なる
ように不純物領域が形成される場合、チャネル長(L)
はゲート電極の幅Zに相当しない。The length of the channel formation region sandwiched between the impurity regions is defined as a channel length (L). In FIG. 1D, the minimum distance (corresponding to the width Z of the gate electrode) connecting the pair of impurity regions 102 and 103 is defined as a channel length (L) (along this channel length). The direction is called the channel direction). However, when the impurity region is formed so as to overlap with the gate electrode, the channel length (L)
Does not correspond to the width Z of the gate electrode.
【0051】また、チャネル方向と直角な方向のチャネ
ル形成領域(キャリアの移動経路)の幅をチャネル幅
(W2)と定義する。前述したように幅(W1)を有す
る第1の領域104aのうち、距離Yで示した領域(第
2の領域と接する領域)においてはゲート電極の真下で
あっても、ほとんどキャリアの移動に寄与しないため、
本明細書中ではチャネル形成領域(キャリアの移動経
路)とは呼ばない。従って、図1において、チャネル形
成領域の幅(W2)は、第1の領域104aの幅(W
1)と一致しない。The width of the channel formation region (carrier moving path) in a direction perpendicular to the channel direction is defined as a channel width (W2). As described above, of the first region 104a having the width (W1), the region indicated by the distance Y (the region in contact with the second region) almost contributes to carrier movement even immediately below the gate electrode. Not
In this specification, it is not called a channel formation region (carrier movement path). Therefore, in FIG. 1, the width (W2) of the channel formation region is equal to the width (W2) of the first region 104a.
Does not match 1).
【0052】以上の様に、本願発明を利用したTFT
は、ゲート電極と重なる第1の領域に接し、活性層の端
部に接する第2の領域(高抵抗な領域)が設けられたた
め、活性層の端部(少なくともドレイン領域の端部)に
電流が集中しない構成を有し、且つ、第2の領域は、他
の部分が発生したジュール熱を放出するヒートシンクと
して利用される点に特徴がある。As described above, the TFT utilizing the present invention
Has a second region (high-resistance region) in contact with the first region overlapping with the gate electrode and in contact with the end of the active layer. Is characterized in that the second region is used as a heat sink that emits Joule heat generated by other portions.
【0053】また、図2に示すように、本発明を用いて
第2の領域204b、204cを設け、さらに活性層の
端部にテーパー形状を持たせた場合、ゲート絶縁膜に形
成される段差部200をなだらかにすることができるた
め、素子特性に与える影響をさらに低減でき、非常に効
果的である。As shown in FIG. 2, when the second regions 204b and 204c are provided by using the present invention and the edge of the active layer is tapered, a step formed in the gate insulating film is formed. Since the portion 200 can be made gentle, the influence on the element characteristics can be further reduced, which is very effective.
【0054】また、図3に示すように、第2の領域30
4b、304cを活性層の端部に配置することによっ
て、ゲート電極305と重なる第1の領域の端部がソー
ス領域及びドレイン領域302、303に挟まれない活
性層の構成とし、第1の領域の端部に流れる電流(リー
ク電流)をさらに低減する構成としてもよい。Further, as shown in FIG.
By arranging the first and second regions 4b and 304c at the ends of the active layer, the first region overlapping with the gate electrode 305 has the structure of an active layer which is not sandwiched between the source and drain regions 302 and 303. May be configured to further reduce the current (leakage current) flowing to the end of.
【0055】また、図4に示すように、活性層に串型形
状の真性または実質的に真性な領域を形成してもよい。
このような構成とすると、真性または実質的に真性な領
域その一部はキャリアの移動に寄与するチャネル形成領
域として利用され、他の部分が発生したジュール熱を放
出するヒートシンクとして利用できる。As shown in FIG. 4, a skewer-shaped intrinsic or substantially intrinsic region may be formed in the active layer.
With such a configuration, an intrinsic or substantially intrinsic region is used as a channel forming region that contributes to carrier movement, and another region can be used as a heat sink that emits generated Joule heat.
【0056】以上の構成でなる本願発明について、以下
に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととす
る。The present invention having the above structure will be described in more detail with reference to the following embodiments.
【0057】[0057]
【実施例】[実施例1]本願発明を利用したTFTの作
製工程について図5を用いて説明する。なお、図5では
二つの切り口から見た断面について説明する。即ち、図
5(a)〜(e)は図1(a)をB−B’で切った切り
口であり、図5(a’)〜(e’)は図1(a)をC−
C’で切った切り口である。[Embodiment 1] A manufacturing process of a TFT utilizing the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 illustrates a cross section viewed from two cuts. That is, FIGS. 5A to 5E are cuts obtained by cutting FIG. 1A along line BB ′, and FIGS. 5A to 5E are views in which FIG.
This is a cut cut at C '.
【0058】図5(a)、(a’)において、101は
絶縁表面を有する基板であり、下地膜を設けたガラス基
板、シリコン基板、ガラスセラミクス基板等を用いるこ
とができる。また、石英基板ならば下地膜を特に設けな
くても構わない。また、最高プロセス温度が許容範囲内
であれば、プラスチック基板を用いることができる。5A and 5A, reference numeral 101 denotes a substrate having an insulating surface, and a glass substrate provided with a base film, a silicon substrate, a glass ceramics substrate, or the like can be used. In the case of a quartz substrate, a base film may not be provided. If the maximum process temperature is within an allowable range, a plastic substrate can be used.
【0059】次に、基板101の上に結晶性珪素膜でな
る活性層501を形成する。結晶性珪素膜としては、単
結晶薄膜、多結晶薄膜のどちらでも用いることができ
る。単結晶薄膜を用いるならば公知のSIMOXやUN
IBOND等のSOI基板を用いれば良い。ただし、活
性層501は島状にパターニングされ、端部を有してい
る。Next, an active layer 501 made of a crystalline silicon film is formed on the substrate 101. As the crystalline silicon film, either a single-crystal thin film or a polycrystalline thin film can be used. If a single crystal thin film is used, a known SIMOX or UN
An SOI substrate such as IBOND may be used. However, the active layer 501 is patterned in an island shape and has an end.
【0060】また、多結晶薄膜を用いるならば公知の手
段で得られる多結晶薄膜であればどの様なプロセスで作
製された膜であっても良い。通常は非晶質珪素膜をレー
ザー処理またはファーネスアニール処理によって結晶化
する。また、珪素膜以外にもSiXGe1-X(0<X<
1)で示される様な珪素を含む化合物半導体を用いても
良い。In addition, if a polycrystalline thin film is used, any process may be used as long as it is a polycrystalline thin film obtained by known means. Usually, the amorphous silicon film is crystallized by laser treatment or furnace annealing treatment. In addition to the silicon film, Si x Ge 1-x (0 <X <
A compound semiconductor containing silicon as shown in 1) may be used.
【0061】次に、活性層501を覆って120nm厚
のゲート絶縁膜106を形成し、その上に金属膜または
導電性を有する珪素膜でゲート電極105を形成する。
なお、この状態において、活性層の端部でゲート絶縁膜
の薄膜化が生じている。(図5(b)、(b’))Next, a 120-nm-thick gate insulating film 106 is formed to cover the active layer 501, and a gate electrode 105 is formed thereover using a metal film or a conductive silicon film.
In this state, the thickness of the gate insulating film is reduced at the end of the active layer. (FIGS. 5B and 5B)
【0062】ゲート電極105を形成したら、次にゲー
ト電極105と交差してゲート電極105の長手方向と
直角に(チャネル方向とほぼ平行に)レジストマスク5
02を形成する。このレジストマスク502は、ゲート
電極と重なる活性層の端部上に長さX、幅Yの領域を覆
うよう島状にパターン形成されて配置される。After the gate electrode 105 is formed, the resist mask 5 intersects with the gate electrode 105 at right angles to the longitudinal direction of the gate electrode 105 (substantially parallel to the channel direction).
02 is formed. The resist mask 502 is patterned and arranged on an end portion of the active layer overlapping the gate electrode so as to cover a region of length X and width Y.
【0063】そして、その状態でゲート電極105及び
レジストマスク502をマスクとして活性層501中に
N型またはP型を呈する不純物元素を添加し、一対の不
純物領域102、103を形成する。なお、N型にする
ならリンまたは砒素を添加し、P型にするならボロンを
添加すれば良い。Then, in this state, an impurity element exhibiting N-type or P-type is added to the active layer 501 using the gate electrode 105 and the resist mask 502 as a mask to form a pair of impurity regions 102 and 103. It is to be noted that phosphorus or arsenic may be added for N-type, and boron may be added for P-type.
【0064】この時、図5(c)に示す様に意図的にレ
ジストマスク502が設けられた部分はゲート電極の幅
Zよりも広い幅で真性または実質的に真性な領域が形成
される。本実施例では、ゲート電極の幅Z=8μm、活
性層(長さ20μm、幅200μm)に対して長さX=
4μm、幅Y=4μmの領域(真性または実質的に真性
な領域)をゲート電極と重なる活性層の端部(四隅)に
形成する。本実施例では、長さX及び幅Yをゲート電極
の幅Z=8μmより小さい値としたが、十分な効果が得
られる。なお、長さX及び幅Yをゲート電極の幅Zより
大きくすることが好ましい。一方、図5(c’)に示す
様にレジストマスク502が配置されない部分では、ゲ
ート電極105のみをマスクとして自己整合的に真性ま
たは実質的に真性な領域が形成されることになる。At this time, as shown in FIG. 5C, an intrinsic or substantially intrinsic region is formed in a portion where the resist mask 502 is intentionally provided with a width larger than the width Z of the gate electrode. In this embodiment, the width X of the gate electrode is 8 μm, and the length X = X with respect to the active layer (length 20 μm, width 200 μm).
Regions (intrinsic or substantially intrinsic regions) of 4 μm and width Y = 4 μm are formed at the ends (four corners) of the active layer overlapping the gate electrode. In the present embodiment, the length X and the width Y are smaller than the width Z of the gate electrode = 8 μm, but a sufficient effect can be obtained. Note that the length X and the width Y are preferably larger than the width Z of the gate electrode. On the other hand, in a portion where the resist mask 502 is not arranged as shown in FIG. 5C, an intrinsic or substantially intrinsic region is formed in a self-aligned manner using only the gate electrode 105 as a mask.
【0065】なお、図5(c)に示す真性または実質的
に真性な領域のうち、ゲート電極の直下は第1の領域1
04aであり、それ以外の領域は第2の領域104b、
104cとなる。そして、このB−B’切り口で見える
真性または実質的に真性な領域104a、104b、1
04cは実質的に全てが高抵抗な領域として機能すると
ともにヒートシンクとして機能する。In the intrinsic or substantially intrinsic region shown in FIG. 5C, the first region 1 is located immediately below the gate electrode.
04a, the other area is the second area 104b,
104c. Then, the intrinsic or substantially intrinsic regions 104a, 104b, 1
04c substantially functions as a high-resistance region and also functions as a heat sink.
【0066】こうして一対の不純物領域(ソース/ドレ
イン領域)と真性または実質的に真性な半導体領域を形
成したら、不純物の活性化を行い、層間絶縁膜107を
形成する。(図5(d)、(d’))After a pair of impurity regions (source / drain regions) and an intrinsic or substantially intrinsic semiconductor region are formed in this manner, the impurities are activated to form the interlayer insulating film 107. (Fig. 5 (d), (d '))
【0067】次に、コンタクトホールを開けてソース電
極またはドレイン電極108、109を形成し、最後に
水素化を行って図5(e)、(e’)に示す様な構造の
TFTが完成する。Next, a source or drain electrode 108, 109 is formed by opening a contact hole, and finally hydrogenation is performed to complete a TFT having a structure as shown in FIGS. 5 (e) and 5 (e '). .
【0068】本実施例におけるTFT構造は本願発明の
説明を簡略なものとするため、単純なトップゲート型T
FT構造とした。In order to simplify the description of the present invention, the TFT structure in this embodiment is a simple top gate type TFT.
FT structure was adopted.
【0069】なお、本実施例で最も重要なことは図1を
用いて説明した様な構成の活性層を用いることであっ
て、それ以外の構造や構成に関しては本実施例に何ら限
定されるものではない。The most important thing in this embodiment is to use the active layer having the structure as described with reference to FIG. 1. Other structures and structures are not limited to this embodiment. Not something.
【0070】従って、本願発明で示す活性層の構成が実
施されるのであれば、他の構造のTFTや他の作製方法
で作製されるTFTにおいても本願発明を利用すること
は十分に可能である。Therefore, as long as the configuration of the active layer shown in the present invention is implemented, the present invention can be sufficiently applied to a TFT having another structure or a TFT manufactured by another manufacturing method. .
【0071】例えば、ソース/ドレイン領域とチャネル
形成領域との間に低濃度不純物領域(LDD領域)やオ
フセット領域を設ける様な構造であっても、基本的な構
成は変わらないので本願発明を実施する妨げにはならな
い。For example, even if the structure is such that a low-concentration impurity region (LDD region) or an offset region is provided between the source / drain region and the channel formation region, the present invention is implemented because the basic structure is not changed It does not prevent you from doing so.
【0072】[実施例2]本実施例においては、図2を
用いて、実施例1に示した活性層の構成とは異なる例を
示す。[Embodiment 2] In this embodiment, an example different from the structure of the active layer shown in Embodiment 1 will be described with reference to FIG.
【0073】本実施例においては、実施例1と同様にし
て活性層に第2の領域204b、204cを設け、さら
に活性層の端部にテーパー形状を持たせた例である。This embodiment is an example in which second regions 204b and 204c are provided in the active layer in the same manner as in the first embodiment, and the end of the active layer has a tapered shape.
【0074】絶縁表面上に半導体薄膜を実施例1と同様
に形成し、半導体薄膜をパターニングする際、またはパ
ターニングした後に、公知のエッチング技術等を用い
て、活性層の端部にテーパー形状を持たせる工程とすれ
ばよい。以下の工程は実施例1と同様にすれば、図2に
示すTFTが完成する。A semiconductor thin film is formed on the insulating surface in the same manner as in the first embodiment, and when the semiconductor thin film is patterned or after patterning, the edge of the active layer is tapered by using a known etching technique or the like. The process may be performed. By performing the following steps in the same manner as in Example 1, the TFT shown in FIG. 2 is completed.
【0075】図2中において、201は基板、202、
203はソース領域またはドレイン領域、204aは第
1の領域、204b、204cは第2の領域、205は
ゲート電極、206はゲート絶縁膜、207は第1層間
絶縁膜、208、209はソース電極またはドレイン電
極である。In FIG. 2, 201 is a substrate, 202,
203 is a source or drain region, 204a is a first region, 204b and 204c are second regions, 205 is a gate electrode, 206 is a gate insulating film, 207 is a first interlayer insulating film, 208 and 209 are source electrodes or It is a drain electrode.
【0076】図2に示す活性層の活性層の構成にするこ
とで、ゲート絶縁膜に形成される段差部200をなだら
かにすることができ、素子特性に与える影響がさらに低
減される。With the structure of the active layer of the active layer shown in FIG. 2, the step portion 200 formed in the gate insulating film can be made gentle, and the influence on the element characteristics is further reduced.
【0077】[実施例3]本実施例においては、図3を
用いて、実施例1に示した活性層の構成とは異なる例を
示す。[Embodiment 3] In this embodiment, an example different from the structure of the active layer shown in Embodiment 1 will be described with reference to FIG.
【0078】本実施例においては、実施例1と比較して
第2の領域の面積を大きくした例である。図3に示すよ
うにゲート電極305と重なる第1の領域の端部におい
て、第2の領域304b、304cのみで挟まれる構
成、即ち、ゲート電極305と重なる第1の領域の端部
がソース領域及びドレイン領域302、303に挟まれ
ない活性層の構成とした。このような構成とするには、
実施例1におけるレジストマスク502のパターンを適
宜、実施者が変更すればよい。This embodiment is an example in which the area of the second region is larger than that of the first embodiment. As shown in FIG. 3, the end of the first region overlapping with the gate electrode 305 is sandwiched only by the second regions 304b and 304c, that is, the end of the first region overlapping with the gate electrode 305 is the source region. And an active layer not sandwiched between the drain regions 302 and 303. To make such a configuration,
The pattern of the resist mask 502 in the first embodiment may be appropriately changed by an operator.
【0079】図3に示す活性層の構成にすることで、第
1の領域の端部に流れる電流を実施例1と比較して、さ
らに低減することができる。With the configuration of the active layer shown in FIG. 3, the current flowing to the end of the first region can be further reduced as compared with the first embodiment.
【0080】図3中において、302、303はソース
領域またはドレイン領域、304b、304cは第2の
領域、305はゲート電極、308、309はソース電
極またはドレイン電極である。In FIG. 3, 302 and 303 are source or drain regions, 304b and 304c are second regions, 305 is a gate electrode, and 308 and 309 are source or drain electrodes.
【0081】なお、本実施例は実施例2の構成と自由に
組み合わせることが可能である。This embodiment can be freely combined with the structure of the second embodiment.
【0082】[実施例4]本実施例においては、図4を
用いて、実施例1に示した活性層の構成とは異なる例を
示す。[Embodiment 4] In this embodiment, an example different from the structure of the active layer shown in Embodiment 1 will be described with reference to FIG.
【0083】本実施例においては、図4に示すように、
活性層に串型形状の真性または実質的に真性な領域を形
成した例である。In this embodiment, as shown in FIG.
This is an example in which a skewer-shaped intrinsic or substantially intrinsic region is formed in the active layer.
【0084】図4中において、402、403はソース
領域またはドレイン領域、404b、404cは第2の
領域、404dは第3の領域、405はゲート電極、4
08、409はソース電極またはドレイン電極である。In FIG. 4, 402 and 403 are source or drain regions, 404b and 404c are second regions, 404d is a third region, 405 is a gate electrode,
08 and 409 are source electrodes or drain electrodes.
【0085】第3の領域404dによって、チャネル形
成領域が複数に分割され、実質的に複数のTFTが並列
に配置された構成となる。第3の領域404dは、主に
ヒートシンクとして利用される。なお、第3の領域は、
真性または実質的に真性な領域404dである。The third region 404d divides the channel forming region into a plurality, and has a configuration in which a plurality of TFTs are arranged substantially in parallel. The third region 404d is mainly used as a heat sink. The third area is
Intrinsic or substantially intrinsic region 404d.
【0086】図4に示す活性層の構成とするには、実施
例1におけるレジストマスク502のパターンを適宜、
実施者が変更すればよい。In order to make the structure of the active layer shown in FIG. 4, the pattern of the resist mask 502 in the first embodiment is appropriately changed.
It may be changed by the implementer.
【0087】図4に示す活性層の構成とすると、真性ま
たは実質的に真性な領域その一部はキャリアの移動に寄
与するチャネル形成領域として利用され、他の部分が発
生したジュール熱を放出するヒートシンクとして利用で
きる。In the structure of the active layer shown in FIG. 4, a part of the intrinsic or substantially intrinsic region is used as a channel forming region contributing to carrier movement, and the other part emits generated Joule heat. Can be used as a heat sink.
【0088】なお、本実施例は実施例2または実施例3
の構成と自由に組み合わせることが可能である。This embodiment corresponds to the second or third embodiment.
Can be freely combined with the above configuration.
【0089】[実施例5]本実施例においては、実施例
1とは異なる他の作製方法で作製されるTFTの一例を
示す。[Embodiment 5] In this embodiment, an example of a TFT manufactured by another manufacturing method different from that of Embodiment 1 will be described.
【0090】実施例1〜4で示す活性層の構成が実施さ
れるのであれば、他の構造のTFTや他の作製方法で作
製されるTFTに限定されない。例えば、本出願人によ
る特願平11−45558号出願、特願平11−657
37号出願、特願平11−104646号出願に記載さ
れたTFT構造を用いることもできる。As long as the structure of the active layer shown in Examples 1 to 4 is implemented, the present invention is not limited to a TFT having another structure or a TFT manufactured by another manufacturing method. For example, Japanese Patent Application No. 11-45558 and Japanese Patent Application No. 11-657 filed by the present applicant.
The TFT structure described in Japanese Patent Application No. 37, Japanese Patent Application No. 11-104646 can also be used.
【0091】また、本願発明の構造は、活性層の端部に
接して高抵抗な第2の領域を設ける構成に特徴があるの
で、それ以外の構成については実施者が適宜決定すれば
よい。The structure of the present invention is characterized by a structure in which a high-resistance second region is provided in contact with the end of the active layer, and other structures may be determined by the practitioner as appropriate.
【0092】なお、本実施例は実施例1乃至4のいずれ
の構成とも自由に組み合わせることが可能である。This embodiment can be freely combined with any of the structures of the first to fourth embodiments.
【0093】[実施例6]実施例1〜5に示した本願発
明の構成を有するTFTを利用して回路を構成すること
で様々な半導体回路を構成することができる。そして、
その様な回路を同一基板上に一体形成することでアクテ
ィブマトリクス型LCDに代表される電気光学装置を作
製することが可能である。[Embodiment 6] Various semiconductor circuits can be formed by forming circuits using the TFTs having the structure of the present invention shown in Embodiments 1 to 5 of the present invention. And
By forming such a circuit integrally on the same substrate, an electro-optical device represented by an active matrix type LCD can be manufactured.
【0094】アクティブマトリクス型LCDにおいて
は、TN液晶以外にも様々な液晶を用いることが可能で
ある。例えば、1998, SID, "Characteristics and Driv
ing Scheme of Polymer-Stabilized Monostable FLCD E
xhibiting Fast Response Time and High Contrast Rat
io with Gray-Scale Capability" by H. Furue et al.
や、1997, SID DIGEST, 841, "A Full-Color Threshold
less Antiferroelectric LCD Exhibiting Wide Viewing
Angle with Fast Response Time" by T. Yoshidaet a
l.や、1996, J. Mater. Chem. 6(4), 671-673, "Thresh
oldless antiferroelectricity in liquid crystals an
d its application to displays" by S. Inui et al.
や、米国特許第5594569 号に開示された液晶を用いるこ
とが可能である。In the active matrix type LCD, various liquid crystals can be used in addition to the TN liquid crystal. For example, 1998, SID, "Characteristics and Driv
ing Scheme of Polymer-Stabilized Monostable FLCD E
xhibiting Fast Response Time and High Contrast Rat
io with Gray-Scale Capability "by H. Furue et al.
And 1997, SID DIGEST, 841, "A Full-Color Threshold
less Antiferroelectric LCD Exhibiting Wide Viewing
Angle with Fast Response Time "by T. Yoshidaet a
l., 1996, J. Mater. Chem. 6 (4), 671-673, "Thresh
oldless antiferroelectricity in liquid crystals an
d its application to displays "by S. Inui et al.
Alternatively, the liquid crystal disclosed in U.S. Pat. No. 5,594,569 can be used.
【0095】ある温度域において反強誘電相を示す液晶
を反強誘電性液晶という。反強誘電性液晶を有する混合
液晶には、電場に対して透過率が連続的に変化する電気
光学応答特性を示す、無しきい値反強誘電性混合液晶と
呼ばれるものがある。この無しきい値反強誘電性混合液
晶は、V字型の電気光学応答特性を示すものがあり、そ
の駆動電圧が約±2.5V程度(セル厚約1μm〜2μ
m)のものも見出されている。A liquid crystal exhibiting an antiferroelectric phase in a certain temperature range is called an antiferroelectric liquid crystal. As a mixed liquid crystal having an antiferroelectric liquid crystal, there is a so-called thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystal exhibiting an electro-optical response characteristic in which transmittance changes continuously with an electric field. This thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystal has a V-shaped electro-optical response characteristic, and its driving voltage is about ± 2.5 V (cell thickness is about 1 μm to 2 μm).
m) have also been found.
【0096】ここで、V字型の電気光学応答を示す無し
きい値反強誘電性混合液晶の印加電圧に対する光透過率
の特性を示す例を図11に示す。図11に示すグラフの
縦軸は透過率(任意単位)、横軸は印加電圧である。な
お、液晶表示装置の入射側の偏光板の透過軸は、液晶表
示装置のラビング方向にほぼ一致する無しきい値反強誘
電性混合液晶のスメクティック層の法線方向とほぼ平行
に設定されている。また、出射側の偏光板の透過軸は、
入射側の偏光板の透過軸に対してほぼ直角(クロスニコ
ル)に設定されている。Here, FIG. 11 shows an example showing characteristics of light transmittance with respect to applied voltage of a thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystal exhibiting a V-shaped electro-optical response. The vertical axis of the graph shown in FIG. 11 is the transmittance (arbitrary unit), and the horizontal axis is the applied voltage. The transmission axis of the polarizing plate on the incident side of the liquid crystal display device is set substantially parallel to the normal direction of the smectic layer of the thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystal, which substantially matches the rubbing direction of the liquid crystal display device. . The transmission axis of the polarizing plate on the output side is
The angle is set substantially at right angles (crossed Nicols) to the transmission axis of the polarizing plate on the incident side.
【0097】図11に示されるように、このような無し
きい値反強誘電性混合液晶を用いると、低電圧駆動かつ
階調表示が可能となることがわかる。As shown in FIG. 11, it can be seen that when such a thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystal is used, low voltage driving and gradation display are possible.
【0098】このような低電圧駆動の無しきい値反強誘
電性混合液晶をアナログドライバを有する液晶表示装置
に用いた場合には、画像信号のサンプリング回路の電源
電圧を、例えば、5V〜8V程度に抑えることが可能と
なる。よって、ドライバの動作電源電圧を下げることが
でき、液晶表示装置の低消費電力化および高信頼性が実
現できる。When such a low-voltage driven thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystal is used in a liquid crystal display device having an analog driver, the power supply voltage of the image signal sampling circuit is, for example, about 5 V to 8 V. It becomes possible to suppress to. Therefore, the operating power supply voltage of the driver can be reduced, and low power consumption and high reliability of the liquid crystal display device can be realized.
【0099】また、このような低電圧駆動の無しきい値
反強誘電性混合液晶をデジタルドライバを有する液晶表
示装置に用いた場合にも、D/A変換回路の出力電圧を
下げることができるので、D/A変換回路の動作電源電
圧を下げることができ、ドライバの動作電源電圧を低く
することができる。よって、液晶表示装置の低消費電力
化および高信頼性が実現できる。Also, when such a low-voltage driven thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystal is used in a liquid crystal display device having a digital driver, the output voltage of the D / A conversion circuit can be reduced. , The operating power supply voltage of the D / A conversion circuit, and the operating power supply voltage of the driver can be lowered. Therefore, low power consumption and high reliability of the liquid crystal display device can be realized.
【0100】また、他の電気光学装置としてはイメージ
センサといったスイッチング素子としてTFTを用いる
様な電気光学装置に対して本願発明を利用することは有
効である。As another electro-optical device, it is effective to use the present invention for an electro-optical device using a TFT as a switching element such as an image sensor.
【0101】また、動作速度の速いTFTで高周波回路
やプロセッサー回路などの半導体回路を作製する場合に
おいても、本願発明の構成を有するTFTを利用するこ
とは有効である。Also, in the case of manufacturing a semiconductor circuit such as a high-frequency circuit or a processor circuit using a TFT having a high operation speed, it is effective to use the TFT having the configuration of the present invention.
【0102】これらの電気光学装置や半導体回路(これ
らはまとめて半導体装置に含まれる)を作製する際に本
願発明の構成を有するTFTを用いることで段差部によ
るTFTの特性の変動を低減し、且つ、回路全体の熱劣
化が小さくなるため、信頼性(耐久性)の高い半導体装
置を実現できる。When manufacturing the electro-optical device and the semiconductor circuit (these are collectively included in the semiconductor device), by using the TFT having the configuration of the present invention, the variation in the characteristics of the TFT due to the step portion can be reduced. In addition, since thermal deterioration of the entire circuit is reduced, a highly reliable (durable) semiconductor device can be realized.
【0103】[実施例7]本発明はアクティブマトリク
ス型EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイに
適用することも可能である。その例を図6に示す。[Embodiment 7] The present invention can be applied to an active matrix type EL (electroluminescence) display. An example is shown in FIG.
【0104】図6はアクティブマトリクス型ELディス
プレイの回路図である。81は画素回路を表しており、
その周辺にはX方向駆動回路82、Y方向駆動回路83
が設けられている。また、画素回路81の各画素は、ス
イッチ用TFT84、コンデンサ85、電流制御用TF
T86、有機EL素子87を有し、スイッチ用TFT8
4にX方向信号線88a(または88b)、Y方向信号線
89a(または89b、89c)が接続される。また、電
流制御用TFT86には、電源線90a、90bが接続さ
れる。FIG. 6 is a circuit diagram of an active matrix type EL display. 81 represents a pixel circuit,
An X-direction drive circuit 82 and a Y-direction drive circuit 83
Is provided. Each pixel of the pixel circuit 81 includes a switch TFT 84, a capacitor 85, and a current control TF.
T86, an organic EL element 87, and a switching TFT 8
4, the X direction signal line 88a (or 88b) and the Y direction signal line 89a (or 89b, 89c) are connected. The power supply lines 90a and 90b are connected to the current control TFT 86.
【0105】本実施例のアクティブマトリクス型ELデ
ィスプレイでは、X方向駆動回路82、Y方向駆動回路
83または電流制御用TFT86に用いられるTFT
を、実施例1〜5により作製されたpチャネル型TF
T、nチャネル型TFTを組み合わせて形成する。ま
た、スイッチ用TFT84のTFTはnチャネル型TF
Tで形成する。In the active matrix type EL display of this embodiment, the TFT used for the X-direction drive circuit 82, the Y-direction drive circuit 83 or the current control TFT 86.
Is the p-channel type TF produced according to Examples 1 to 5.
It is formed by combining T and n-channel TFTs. The TFT of the switching TFT 84 is an n-channel type TF.
Formed with T.
【0106】なお、本実施例のアクティブマトリクス型
ELディスプレイに対して、実施例1〜5のいずれの構
成を組み合わせても良い。The active matrix EL display of this embodiment may be combined with any of the structures of the first to fifth embodiments.
【0107】[実施例8]本発明を実施して形成された
TFTは様々な電気光学装置に用いることができる。即
ち、それら電気光学装置を表示媒体として組み込んだ電
子機器全てに本発明を実施できる。[Embodiment 8] A TFT formed by carrying out the present invention can be used for various electro-optical devices. That is, the present invention can be applied to all electronic devices in which these electro-optical devices are incorporated as display media.
【0108】その様な電子機器としては、ビデオカメ
ラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ(ゴ
ーグル型ディスプレイ)、ウエアラブルディスプレイ、
カーナビゲーション、パーソナルコンピュータ、携帯情
報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書
籍等)などが挙げられる。それらの一例を図7に示す。Such electronic devices include a video camera, a digital camera, a head mounted display (goggle type display), a wearable display,
Examples include a car navigation system, a personal computer, and a portable information terminal (a mobile computer, a mobile phone, an electronic book, or the like). One example of them is shown in FIG.
【0109】図7(A)はパーソナルコンピュータであ
り、本体2001、画像入力部2002、表示装置20
03、キーボード2004で構成される。本願発明を画
像入力部2002、表示装置2003やその他の信号制
御回路に適用することができる。FIG. 7A shows a personal computer, which includes a main body 2001, an image input section 2002, and a display device 20.
03, a keyboard 2004. The present invention can be applied to the image input unit 2002, the display device 2003, and other signal control circuits.
【0110】図7(B)はビデオカメラであり、本体2
101、表示装置2102、音声入力部2103、操作
スイッチ2104、バッテリー2105、受像部210
6で構成される。本願発明を表示装置2102、音声入
力部2103やその他の信号制御回路に適用することが
できる。FIG. 7B shows a video camera,
101, display device 2102, audio input unit 2103, operation switch 2104, battery 2105, image receiving unit 210
6. The present invention can be applied to the display device 2102, the audio input unit 2103, and other signal control circuits.
【0111】図7(C)はモバイルコンピュータ(モー
ビルコンピュータ)であり、本体2201、カメラ部2
202、受像部2203、操作スイッチ2204、表示
装置2205で構成される。本願発明は表示装置220
5やその他の信号制御回路に適用できる。FIG. 7C shows a mobile computer (mobile computer), which includes a main body 2201 and a camera section 2.
202, an image receiving unit 2203, operation switches 2204, and a display device 2205. The present invention relates to a display device 220.
5 and other signal control circuits.
【0112】図7(D)はゴーグル型ディスプレイであ
り、本体2301、表示装置2302、アーム部230
3で構成される。本発明は表示装置2302やその他の
信号制御回路に適用することができる。FIG. 7D shows a goggle type display, which includes a main body 2301, a display device 2302, and an arm 230.
3 The present invention can be applied to the display device 2302 and other signal control circuits.
【0113】図7(E)はプログラムを記録した記録媒
体(以下、記録媒体と呼ぶ)を用いるプレーヤーであ
り、本体2401、表示装置2402、スピーカ部24
03、記録媒体2404、操作スイッチ2405で構成
される。なお、この装置は記録媒体としてDVD(Di
gtial Versatile Disc)、CD等
を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネット
を行うことができる。本発明は表示装置2402やその
他の信号制御回路に適用することができる。FIG. 7E shows a player using a recording medium (hereinafter, referred to as a recording medium) on which a program is recorded, and includes a main body 2401, a display device 2402, and a speaker unit 24.
03, a recording medium 2404, and operation switches 2405. This device uses a DVD (Di) as a recording medium.
It is possible to watch music, watch a movie, play a game, or use the Internet by using a CD (g. Versatile Disc) or a CD. The present invention can be applied to the display device 2402 and other signal control circuits.
【0114】図7(F)はデジタルカメラであり、本体
2501、表示装置2502、接眼部2503、操作ス
イッチ2504、受像部(図示しない)で構成される。
本願発明を表示装置2502やその他の信号制御回路に
適用することができる。FIG. 7F shows a digital camera, which comprises a main body 2501, a display device 2502, an eyepiece section 2503, operation switches 2504, and an image receiving section (not shown).
The present invention can be applied to the display device 2502 and other signal control circuits.
【0115】以上の様に、本願発明の適用範囲は極めて
広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能で
ある。また、本実施例の電子機器は実施例1〜7のどの
ような組み合わせからなる構成を用いても実現すること
ができる。As described above, the applicable range of the present invention is extremely wide, and can be applied to electronic devices in various fields. Further, the electronic apparatus according to the present embodiment can be realized by using any combination of the embodiments 1 to 7.
【0116】[実施例9]本発明を実施して形成された
TFTは様々な電気光学装置に用いることができる。即
ち、それら電気光学装置を表示媒体として組み込んだ電
子機器全てに本発明を実施できる。[Embodiment 9] The TFT formed by carrying out the present invention can be used for various electro-optical devices. That is, the present invention can be applied to all electronic devices in which these electro-optical devices are incorporated as display media.
【0117】その様な電子機器としては、プロジェクタ
ー(リア型またはフロント型)などが挙げられる。それ
らの一例を図8に示す。As such an electronic device, there is a projector (rear type or front type). FIG. 8 shows an example of them.
【0118】図8(A)はフロント型プロジェクターで
あり、表示装置2601、スクリーン2602で構成さ
れる。本発明は表示装置やその他の信号制御回路に適用
することができる。FIG. 8A shows a front type projector, which comprises a display device 2601 and a screen 2602. The present invention can be applied to a display device and other signal control circuits.
【0119】図8(B)はリア型プロジェクターであ
り、本体2701、表示装置2702、ミラー270
3、スクリーン2704で構成される。本発明は表示装
置やその他の信号制御回路に適用することができる。FIG. 8B shows a rear type projector, which includes a main body 2701, a display device 2702, and a mirror 270.
3. It is composed of a screen 2704. The present invention can be applied to a display device and other signal control circuits.
【0120】なお、図8(C)は、図8(A)及び図8
(B)中における表示装置2601、2702の構造の
一例を示した図である。表示装置2601、2702
は、光源光学系2801、ミラー2802、2804〜
2806、ダイクロイックミラー2803、プリズム2
807、液晶表示装置2808、位相差板2809、投
射光学系2810で構成される。投射光学系2810
は、投射レンズを含む光学系で構成される。本実施例は
三板式の例を示したが、特に限定されず、例えば単板式
であってもよい。また、図8(C)中において矢印で示
した光路に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有
するフィルムや、位相差を調節するためのフィルム、I
Rフィルム等の光学系を設けてもよい。It is to be noted that FIG. 8C corresponds to FIGS.
FIG. 3B is a diagram illustrating an example of the structure of the display devices 2601 and 2702 in FIG. Display devices 2601, 2702
Are the light source optical system 2801, the mirrors 2802, 2804-
2806, dichroic mirror 2803, prism 2
807, a liquid crystal display device 2808, a retardation plate 2809, and a projection optical system 2810. Projection optical system 2810
Is composed of an optical system including a projection lens. In the present embodiment, an example of a three-plate type is shown, but there is no particular limitation, and for example, a single-plate type may be used. In addition, the practitioner may appropriately place an optical lens, a film having a polarizing function, a film for adjusting a phase difference,
An optical system such as an R film may be provided.
【0121】また、図8(D)は、図8(C)中におけ
る光源光学系2801の構造の一例を示した図である。
本実施例では、光源光学系2801は、リフレクター2
811、光源2812、2813、2814、偏光変換
素子2815、集光レンズ2816で構成される。な
お、図8(D)に示した光源光学系は一例であって特に
限定されない。例えば、光源光学系に実施者が適宜、光
学レンズや、偏光機能を有するフィルムや、位相差を調
節するフィルム、IRフィルム等の光学系を設けてもよ
い。FIG. 8D is a diagram showing an example of the structure of the light source optical system 2801 in FIG. 8C.
In this embodiment, the light source optical system 2801 includes the reflector 2
811, light sources 2812, 2813, and 2814, a polarization conversion element 2815, and a condenser lens 2816. Note that the light source optical system shown in FIG. 8D is an example and is not particularly limited. For example, a practitioner may appropriately provide an optical system such as an optical lens, a film having a polarizing function, a film for adjusting a phase difference, and an IR film in the light source optical system.
【0122】以上の様に、本願発明の適用範囲は極めて
広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能で
ある。また、本実施例の電子機器は実施例1〜6のどの
ような組み合わせからなる構成を用いても実現すること
ができる。As described above, the applicable range of the present invention is extremely wide, and can be applied to electronic devices in various fields. Further, the electronic apparatus according to the present embodiment can be realized by using any combination of the embodiments 1 to 6.
【0123】[0123]
【発明の効果】本発明によって、段差部に大電流が流れ
ることを抑制できるため、段差部でのホットキャリアに
起因する素子特性の劣化を低減できる。According to the present invention, since a large current can be suppressed from flowing through the stepped portion, deterioration of device characteristics due to hot carriers at the stepped portion can be reduced.
【0124】また、段差部に電流が流れなくなるため、
結果的にTFTのオン動作に影響を与えることが低減さ
れることにつながる。よって、ゲートBTストレスなど
による劣化が段差部で発生してもTFTの動作上、問題
とならなくなる。Further, since current does not flow through the step,
As a result, the influence on the ON operation of the TFT is reduced. Therefore, even if deterioration due to gate BT stress or the like occurs at the stepped portion, there is no problem in the operation of the TFT.
【図1】 本発明の上面図及び断面図を示す図。FIG. 1 shows a top view and a cross-sectional view of the present invention.
【図2】 本発明の上面図及び断面図を示す図。FIG. 2 shows a top view and a cross-sectional view of the present invention.
【図3】 本発明の上面図及び断面図を示す図。FIG. 3 shows a top view and a cross-sectional view of the present invention.
【図4】 本発明の上面図及び断面図を示す図。FIG. 4 shows a top view and a cross-sectional view of the present invention.
【図5】 TFTの作製工程を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a manufacturing process of a TFT.
【図6】 EL表示装置を示す図。FIG. 6 illustrates an EL display device.
【図7】 電子機器の一例を示す図。FIG. 7 illustrates an example of an electronic device.
【図8】 電子機器の一例を示す図。FIG. 8 illustrates an example of an electronic device.
【図9】 従来のTFTの上面図及び断面図を示す
図。FIG. 9 shows a top view and a cross-sectional view of a conventional TFT.
【図10】 ホットキャリア解析装置による観察写真
図。FIG. 10 is an observation photograph by a hot carrier analyzer.
【図11】 V字型の電気光学応答を示す無しきい値
反強誘電性混合液晶の印加電圧に対する光透過率の特性
を示す図FIG. 11 is a diagram showing characteristics of light transmittance with respect to applied voltage of a thresholdless antiferroelectric mixed liquid crystal exhibiting a V-shaped electro-optical response.
フロントページの続き Fターム(参考) 2H092 JA25 JA34 KA22 NA24 QA07 QA13 QA14 RA01 RA05 5F110 AA08 AA13 AA23 AA30 BB01 CC02 DD01 DD02 DD03 DD05 EE02 EE09 EE29 GG01 GG02 GG12 GG13 GG22 GG23 GG24 GG25 GG28 GG29 GG34 GG35 HJ01 HM02 HM04 HM14 HM15 NN03 PP01 PP03 QQ11 QQ17 QQ21 Continued on the front page F term (reference) 2H092 JA25 JA34 KA22 NA24 QA07 QA13 QA14 RA01 RA05 5F110 AA08 AA13 AA23 AA30 BB01 CC02 DD01 DD02 DD03 DD05 EE02 EE09 EE29 GG01 GG02 GG12 GG13 GG22 GG14 GG24 GG14 GG28 NN03 PP01 PP03 QQ11 QQ17 QQ21
Claims (18)
からなる活性層と、該活性層を覆うゲート絶縁膜と、該
ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極とからなるTF
Tを含む半導体装置であって、 前記活性層は、前記ゲート電極と重なる第1の領域と、
真性または実質的に真性な領域からなる第2の領域と、
不純物元素が添加された第3の領域とを有し、前記第2
の領域は、前記第1の領域と接し、且つ、前記活性層の
端部と接することを特徴とする半導体装置。An TF comprising an active layer made of a thin film semiconductor formed in an island shape on an insulating surface, a gate insulating film covering the active layer, and a gate electrode formed on the gate insulating film.
A semiconductor device including T, wherein the active layer comprises: a first region overlapping the gate electrode;
A second region consisting of an intrinsic or substantially intrinsic region;
A third region to which an impurity element is added;
A region in contact with the first region and with an end of the active layer.
からなる活性層と、該活性層を覆うゲート絶縁膜と、該
ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極とからなるTF
Tを含む半導体装置であって、 前記活性層は、前記ゲート電極と重なる第1の領域と、
第1の不純物元素が添加された第2の領域と、第2の不
純物元素が添加された第3の領域とを有し、 前記第2の領域は、前記第1の領域と接し、且つ、前記
活性層の端部と接することを特徴とする半導体装置。2. An TF comprising: an active layer made of a thin film semiconductor formed in an island shape on an insulating surface; a gate insulating film covering the active layer; and a gate electrode formed on the gate insulating film.
A semiconductor device including T, wherein the active layer comprises: a first region overlapping the gate electrode;
A second region to which a first impurity element is added; and a third region to which a second impurity element is added, wherein the second region is in contact with the first region, and A semiconductor device in contact with an end of the active layer.
は、第2の領域にP型またはN型を付与する不純物元素
であることを特徴とする半導体装置。3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the first impurity element is an impurity element that imparts P-type or N-type to the second region.
2の不純物元素は、第3の領域にP型またはN型を付与
する不純物元素であることを特徴とする半導体装置。4. The semiconductor device according to claim 2, wherein the second impurity element is an impurity element that imparts P-type or N-type to the third region.
2の領域に添加された第1の不純物元素の濃度は、第3
の領域に添加された第2の不純物元素の濃度より低いこ
とを特徴とする半導体装置。5. The method according to claim 2, wherein the concentration of the first impurity element added to the second region is equal to or less than the third impurity element.
A semiconductor device having a concentration lower than the concentration of the second impurity element added to the region.
記第2の領域は、前記第3の領域の電気抵抗値より高い
ことを特徴とする半導体装置。6. The semiconductor device according to claim 1, wherein the second region has a higher electric resistance than the third region.
記第1の領域と前記第2の領域との境界部の長さXは、
前記ゲート電極の幅Zより大きいことを特徴とする半導
体装置。7. The method according to claim 1, wherein a length X of a boundary between the first region and the second region is:
A semiconductor device having a width larger than the width Z of the gate electrode.
記第1の領域と前記第3の領域との境界部は、前記活性
層の端部と接しないことを特徴とする半導体装置。8. The semiconductor device according to claim 1, wherein a boundary between the first region and the third region does not contact an end of the active layer.
記第3の領域はソース領域またはドレイン領域であるこ
とを特徴とする半導体装置。9. The semiconductor device according to claim 1, wherein the third region is a source region or a drain region.
体からなる活性層と、該活性層を覆うゲート絶縁膜と、
該ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極とからなるT
FTを含む半導体装置であって、 前記活性層は、前記ゲート電極と重なる第1の領域と、
前記ゲート電極と重ならない第2の領域と、ソース領域
と、ドレイン領域とを有し、 前記第2の領域は、前記活性層の端部のうち、前記第1
の領域と接する領域に4つ配置されることを特徴とする
半導体装置。10. An active layer made of a thin film semiconductor formed in an island shape on an insulating surface, a gate insulating film covering the active layer,
T comprising a gate electrode formed on the gate insulating film
A semiconductor device including FT, wherein the active layer includes a first region overlapping the gate electrode;
A second region that does not overlap with the gate electrode; a source region; and a drain region.
Semiconductor devices, four of which are arranged in a region in contact with the region.
体からなる活性層と、該活性層を覆うゲート絶縁膜と、
該ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極とからなるT
FTを含む半導体装置であって、 前記活性層は、前記ゲート電極と重なる第1の領域と、
前記ゲート電極と重ならない第2の領域と、ソース領域
と、ドレイン領域とを有し、 前記第2の領域は、前記活性層の端部のうち、前記ドレ
イン領域側の前記第1の領域と接する領域に配置される
ことを特徴とする半導体装置。11. An active layer made of a thin film semiconductor formed in an island shape on an insulating surface, a gate insulating film covering the active layer,
T comprising a gate electrode formed on the gate insulating film
A semiconductor device including FT, wherein the active layer includes a first region overlapping the gate electrode;
A second region that does not overlap with the gate electrode; a source region; and a drain region. The second region includes an end of the active layer and the first region on the drain region side. A semiconductor device, wherein the semiconductor device is arranged in a contact region.
前記第1の領域及び前記第2の領域は、真性または実質
的に真性な領域であることを特徴とする半導体装置。12. The method according to claim 10, wherein
The semiconductor device according to claim 1, wherein the first region and the second region are intrinsic or substantially intrinsic regions.
て、前記第2の領域は、前記ソース領域または前記ドレ
イン領域の電気抵抗値より高いことを特徴とする半導体
装置。13. The semiconductor device according to claim 10, wherein the second region has a higher electric resistance than the source region or the drain region.
体からなる活性層と、該活性層を覆うゲート絶縁膜と、
該ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極とからなるT
FTを含む半導体装置であって、前記活性層はソース領
域と、ドレイン領域と、前記ソース領域と前記ドレイン
領域に挟まれた真性または実質的に真性な領域とを含
み、前記活性層は、ソース領域とドレイン領域との間隔
が異なる領域を有しており、前記ソース領域とドレイン
領域との間隔は、前記活性層の端部において最大値を有
していることを特徴とする半導体装置。14. An active layer made of a thin film semiconductor formed in an island shape on an insulating surface, a gate insulating film covering the active layer,
T comprising a gate electrode formed on the gate insulating film
A semiconductor device including an FT, wherein the active layer includes a source region, a drain region, and an intrinsic or substantially intrinsic region sandwiched between the source region and the drain region; A semiconductor device comprising a region having a different distance between a region and a drain region, wherein the distance between the source region and the drain region has a maximum value at an end of the active layer.
て、前記活性層の端部はテーパーを有する形状であるこ
とを特徴とする半導体装置。15. The semiconductor device according to claim 1, wherein an end of said active layer has a tapered shape.
形成する工程と、 前記活性層の上方に絶縁膜を介してゲート電極を形成す
る工程と、 前記活性層のうち、前記ゲート電極と重なる領域の端部
の上方に、幅Y、長さXを有する島状のマスクパターン
を形成する工程と、前記ゲート電極及び前記島状のマス
クパターンをマスクとして前記活性層にN型またはP型
を呈する不純物元素を添加する工程とを有することを特
徴とする半導体装置の作製方法。16. A step of forming an active layer by patterning a semiconductor thin film, a step of forming a gate electrode above the active layer via an insulating film, and overlapping the gate electrode in the active layer. Forming an island-shaped mask pattern having a width Y and a length X above the end of the region; Adding a dopant element to the semiconductor device.
長手方向における前記島状のマスクパターンの長さX
は、前記ゲート電極の幅Zより大きいことを特徴とする
半導体装置の作製方法。17. The length X of said island-shaped mask pattern in a longitudinal direction of said gate electrode.
Is larger than the width Z of the gate electrode.
前記ゲート電極の長手方向と直角な方向における前記島
状のマスクパターンの幅Yは、前記ゲート電極の幅Zよ
り大きいことを特徴とする半導体装置の作製方法。18. The method according to claim 16, wherein
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a width Y of the island-shaped mask pattern in a direction perpendicular to a longitudinal direction of the gate electrode is larger than a width Z of the gate electrode.
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---|---|---|---|
JP16174099A JP2000349296A (en) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | Semiconductor device and its manufacture |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US6933527B2 (en) | 2001-12-28 | 2005-08-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and semiconductor device production system |
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-
1999
- 1999-06-08 JP JP16174099A patent/JP2000349296A/en active Pending
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