JPH0213928A - 薄膜トランジスタアレイ - Google Patents

薄膜トランジスタアレイ

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JPH0213928A
JPH0213928A JP63165464A JP16546488A JPH0213928A JP H0213928 A JPH0213928 A JP H0213928A JP 63165464 A JP63165464 A JP 63165464A JP 16546488 A JP16546488 A JP 16546488A JP H0213928 A JPH0213928 A JP H0213928A
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film
thin film
semiconductor film
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JP63165464A
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Tadanori Hishida
忠則 菱田
Hajime Shoji
庄司 元
Hiroshi Hamada
浩 浜田
Hisato Nagatomi
永富 久人
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、例えばカラー液晶表示装置に用いられる薄膜
トランジスタアレイの改良に関し、特にゲート配線とソ
ース配線とが交差する部分に於ける薄膜構造が改良され
た薄膜シリコントランジスタアレイに関する。
(従来の技術) 従来の薄膜トランジスタアレイの代表例として、液晶表
示パネル装置に用いられている薄膜シリコントランジス
タアレイの一例を第4図に示す。この例では、アクティ
ブマトリクス型の液晶表示装置を構成するために、多数
の薄膜トランジスタ1がマトリクス状に配置されている
。各薄膜トランジスタ1は、ゲート配線2より走査信号
を入力することにより駆動される。また、ソース配線3
により画像信号が入力され、薄膜トランジスタ1により
絵素電極4を介して液晶が動作される。
このような従来の薄膜トランジスタアレイでは、ゲート
配線2とソース配線3の交差部分X1は、第5図〜第7
図に示すように構成されていた。即ち、ガラス基板等よ
りなる絶縁性基板5上に、1000〜4000人厚のT
aよりなるゲート配線2が形成されている。ゲート配線
2上には、陽極酸化により、その表面にTa、、Os絶
縁膜6が形成されている。また、その上にプラズマCV
Dにより、1000〜3000人厚のSiN、よりなる
ゲート絶縁膜7.100〜200人厚のa−9i膜8、
及び1000〜4000人厚のS i N、よりなる保
護絶縁膜9が順次に堆積されている。保護絶縁膜9は堆
積された後にエツチングによりパターニングされている
。その後に、100〜1000人厚のリンドープn”−
a−Si膜10が堆積され、このn”−a−3i膜10
及びa−3i膜8を同時にパターニングすることにより
、図示の形状にされている。尚、交差部分X1のゲート
配線2の延びる方向の両側では、第7図に示されている
ように、n”−a−3i膜10及びa−Si膜8よりも
、S i N、保護絶縁膜9の幅が狭くされている。
ソース配線3及びドレイン配線11(第5図)は、Ti
を堆積しパターニングすることにより、上記積層構造の
上に形成されている。絵素電極4については、ITOの
ような透明導電膜を堆積した後パターニングすることに
より形成される。
上述のような薄膜シリコントランジスタアレイ。
を用いた液晶表示装置によれば、画素間のタロストーク
を軽減することができるので、大容量・高画質の表示を
得ることが可能である。
(発明が解決しようとする課題) このような液晶表示装置等の薄膜トランジスタアレイを
用いた装置は、パネル構造が複雑化するため、現在のと
ころ極めて高価なものになるという問題があった。薄膜
トランジスタアレイ自体は、上述のような構造を有する
ため、そのコストの低減は困難である。そこで、薄膜ト
ランジスタアレイを用いた装置(例えば、液晶表示装置
等)の価格を低減するための一手段として、より安価な
ドライバを接続することが考えられる。
しかしながら、上記した従来の薄膜トランジスタアレイ
では、後述のようにソース配線3とゲート配線2との交
差している部分x1に於いては、ゲート配線2、絶縁p
A6.7、及びa−Si膜8によって容量が形成されて
おり、その容量が比較的大きいため、駆動負荷が大きく
なる。従って、大きな駆動容量を有するソースドライバ
及びゲートドライバを接続しなければならず、安価なド
ライバを接続することが困難であった。
よって、本発明の目的は、ソース配線とゲート配線とが
交差している部分の容量を減少させることにより、ドラ
イバの駆動負荷を低減させ得る構造を備えた薄膜トラン
ジスタアレイを提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明の薄膜トランジスタアレイは、ゲート配線とソー
ス配線とが交差している部分に於いて、該ゲート配線と
該ソース配線との間にゲート絶縁膜と、第1の非晶質半
導体膜と、絶縁膜と、不純物がドープされた第2の非晶
質半導体膜とが順次に積層された積層構造が形成されて
おり、該第2の非晶質半導体膜と該ソース配線とが電気
的に接続されている薄膜トランジスタアレイであって、
該交差部分に於いて、該絶縁膜の該ゲート配線が延伸し
ている方向の端部が、該第2の非晶質半導体膜の該方向
の端部と重なっているか、それよりも該方向に突出して
おり、そのことにより上記目的が達成される。
(作用) ゲート配線の上方に配置された第1の非晶質半導体膜は
、ゲート配線がオン状態の場合には電荷が蓄積されるの
で導体とみなされる。上述のような本発明の構成では、
該第1の非晶質半導体膜の上に形成されている保護絶縁
膜は、その上に形成された第2の非晶質半導体膜よりも
幅広に、或いは同じ幅に形成されている。従って、上下
に配置された該第2の非晶質半導体膜と第1の非晶質半
導体膜とが電気的に完全に分離される。
このように、第2の非晶質半導体膜と第1の非晶質半導
体膜とが電気的に分離されているので、第1の非晶質膜
、保護絶縁膜、及び第2の非晶質半導体膜によっても容
量が形成される。この容量は、ゲート配線、ゲート絶縁
膜、及び第1の非晶質膜で形成される容量と直列に接続
される。そのため、交差部分に於ける全体の容量が低減
され、薄膜トランジスタアレイの駆動負荷の低減が可能
となる。
(実施例) 本発明を実施例について以下に説明する。
第1図〜第3図を参照して、本発明の一実施例を説明す
る。第1図は、薄膜シリコントランジスタアレイの一部
を拡大して示す平面図である。第2図及び第3図は第1
図の■−■線及び■−■線に沿う拡大断面図である。
第1図において、ゲート配線22とソース配線23との
交差する部分X2に後述する本発明の一実施例が構成さ
れている。尚、第1図において、21は薄膜トランジス
タを、24は絵素電極を示す。本実施例の製造工程を以
下に説明することにより、交差部分X2の積層構造を明
らかにする。
先ず、ガラス基板等の絶縁性基板25上に、1000〜
4000人厚のTaよりなるゲート配線22を形成し、
陽f!酸化によりゲート配線表面にTa、05絶縁膜2
6を形成する。次に、プラズマCVDにより、1000
〜3000人厚のゲート絶縁膜27.100〜200人
厚のa−3i膜28.1000〜4000人厚のSiN
、保護絶縁膜2つを順次に堆積する。更に、このS i
 Nx保護絶縁829をエツチングによりパターニング
する。
しかる後、100〜1000人厚のリンドープn”−a
−Si膜30を堆積し、n”−a−3i膜30及びa−
3i膜28を同時にパターニングする。この時、ゲート
配線22の延びる方向の両側において、第3図に示すよ
うに、n”−a−3i膜30の幅を5iNX保護絶縁膜
2つより狭く形成する。
次に、ソース・ドレイン配線用金属として、Tiを堆積
しパターニングすることによりソース配線23及びドレ
イン配線31を形成する。更に、IT○よりなる透明導
電膜を堆積し、パターニングして、絵素電極24を形成
する。
この実施例の作用を、第8図〜第11図を用いて、前述
の従来例と比較して説明する。尚、第8図〜第11図で
は、導体となる部分のみにハツチングを施している。
(1)従来例に於ける交差部分X1の容量第8図及び第
9図に第6図及び第7図と同様の従来例の断面図を示す
、従来例ではゲート配線2がオン状態のとき、ゲート配
置12上のa−Si膜8に電荷が蓄積される。従って、
第8図及び第9図にハツチングを付して示すように、a
−3i膜8を導体と見做すことができる。SiN、保護
絶縁膜9は、導体(第8図及び第9図の斜線のハツチン
グを付した部分)で包まれていることになり、交差部分
X1に於ける容量には影響しない。よって、交差部分X
1に於ける容量としては、Ta205絶縁膜6及びSi
N、保護絶縁膜7に基づくもののみを考えればよい。
即ち、Ta205絶縁膜6による容量をa、5iN8保
護絶縁膜7による容量をbとし、交差部分X1全体の容
量をC4とした場合、 (1/C+)= (1/a)+ (1/b)となる。
(2)実施例に於ける交差部分X2の容量次に、上述の
実施例に於ける交差部分x2の容量を考える。第10図
及び第11図を参照して、ゲート配!!22がオン状態
の場合には、上記と同様にゲート配線22より上方に配
置されたa−3i膜28に電荷が蓄積され、ハツチング
を施した箇所が導体と見做される。本実施例の場合には
、第11図から明らかなように、SiN、保護絶縁膜2
9によって、上下のa−Sil15(28とn’−a−
3i膜3oとは電気的に完全に分離している。よって、
このSiN、保護絶縁膜2つに基づく容量が、交差部分
X2に於ける容量に影響することになる6即ち、SiN
、保護絶縁膜2つに基づく容量をXとした場合、交差部
分X2全体の容量C,2は、(1/C2)= (1/a
>+ (1/b)+ (1/x)となる。
上記C!及びC2の計算式から明らかなように、C2<
C,である。
従って、本実施例によれば、従来例に比べてソース配線
とゲート配線の交差部分に於ける容量を効果的に低減し
得ることがわかる。
(発明の効果) 以上のように、本発明によれば、保護絶縁膜により、そ
の上方に形成された第2の非晶質半導体膜と下方に形成
された第1の非晶質半導体膜との間が電気的に分離され
る。そのため、保護絶縁膜に基づく容量がソース配線と
ゲート配線との交差部分の容量に寄与することになり、
該交差部分の容量を効果的に低減し得ることが可能とな
る。従って、本発明の薄膜トランジスタアレイは、その
駆動負荷が低減し、接続されるドライバに必要な駆動容
量が低減されるので、より安価なドライバにより駆動で
きるようになる。
また、ドライバに使用するチップを小さくすることがで
き、その結果マザーのウェハーから作成し得るチップ数
が多くなるので、安価なチップを作成することが可能と
なり、ドライバ価格の低減をも果たすことができる。よ
って、本発明の薄膜トランジスタアレイを用いることに
よって、カラー液晶テレビのような表示装置の価格の低
減に大きく寄与することになる。
、 寸  の  t; 日 第1図は本発明の一実施例の要部を拡大して示す平面図
、第2図は第1図のn−m線に沿う拡大断面図、第3図
は第1図のm −m線に沿う拡大断面図、第4図は薄膜
トランジスタアレイを用いた液晶表示装置を示す概略平
面図、第5図は従来例の薄膜トランジスタアレイの要部
を拡大して示す平面図、第6図は第5図の■−■線に沿
う拡大断面図、第7図は第5図の■−■線に沿う拡大断
面図、第8図及び第9図は従来例の作用を説明するため
の断面図、第10図及び第11図は第1図の実施例の作
用を説明するための断面図である。
゛ 21・・・薄膜トランジスタ、22・・・ゲート配
線、23・・・ソース配線、28・・・a−8L膜(第
1の非晶質半導体膜)、29・・・保護絶縁膜、30・
・・n3−a−Si膜(第2の非晶質半導体膜)、X2
・・・交差部分。
以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ゲート配線とソース配線とが交差している部分に於
    いて、該ゲート配線と該ソース配線との間にゲート絶縁
    膜と、第1の非晶質半導体膜と、絶縁膜と、不純物がド
    ープされた第2の非晶質半導体膜とが順次に積層された
    積層構造が形成されており、該第2の非晶質半導体膜と
    該ソース配線とが電気的に接続されている薄膜トランジ
    スタアレイであって、 該交差部分に於いて、該絶縁膜の該ゲート配線が延伸し
    ている方向の端部が、該第2の非晶質半導体膜の該方向
    の端部と重なっているか、それよりも該方向に突出して
    いる薄膜トランジスタアレイ。
JP63165464A 1988-07-01 1988-07-01 薄膜トランジスタアレイ Pending JPH0213928A (ja)

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