JPH02224254A - 薄膜トランジスタ及びその製造方法並びにそれを用いたマトリクス回路基板と画像表示装置 - Google Patents

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〕 本発明は薄膜トランジスタ及びその製造方法並びにそれ
を用いたアクティブマトリクス回路基板と画像表示装置
に係り、特に、製造工程の短縮化と歩留り向上に好適な
薄膜トランジスタ及びその製造方法並びにそれを用いた
アクティブマトリクス回路基板と画像表示装置に関する
。

〔従来の技術〕

非晶質シリコン（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　５ｉｌｉｃｏｎ
、以下ａ−３ｉと略す）を半導体層とした薄膜トランジ
スタ　（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　　５ｉｌｉｃｏｎ　　Ｔ
ｈ１ｎ　　Ｆｉｌｍ　　Ｔｒａｎｓｊ、５ｔｏｒ。

以下、ａ　＝　Ｓ、ｉ、Ｔ　Ｐ　Ｔと略す）はアクティ
ブマトリクス駆動型画像表示装置のスイッチング素子と
して注目されている５、 第８図に現在量も多く用いられているａ−８ｊＴＦＴの
構造と製造工程を示す。以下、同図（ａ）〜（ｅ）の製
造工程図に従って、ａ−８ｉＴＦＴの構造を説明する、 （ａ）ガラス板等の絶縁性基板１上にクロム（Ｃｒ）等
の金属からなろゲート電極（第１の電極）パターン２を
形成する。

（ｂ）プラズマＣＶ　Ｄ　（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐ
ｏｒすｏｐｏｓｊ、−ｔｉｏｎ　）法等により、ゲート
絶縁膜３として用いるシリコン窒化膜（Ｓｉｌｉｅｏｎ
　Ｎ１ｔｒｉｄｅ膜、以下、　ＳｉＮ膜と略す）、半導
体薄膜（活性層）４として用いるａ−８ｉ膜、電極部接
触のためのリン（Ｐ）をドーピングしたｎ型のａ−８ｉ
膜５０を順次成膜する。

（Ｃ）通常のホトレジスト工程とドライエツチングによ
り表面にｎ型のａ−８ｉ膜５０を有する半導体膜パター
ン４を形成する。

（ｄ）ドレイン電極として働く第２の電極５とソース電
極として働く第３の電極６を形成する。

（ｅ）第２の電極５と第３の電極６の間に存在する薄膜
トランジスタのチャネル部より、ドライエツチング法等
によ°すｎ型のａ−８ｉ膜５ｏを除去する。

以上でａ−８ｉ　ＴＰＴが完成し、第１の電極が第１の
バスラインに、第２の電極が第２のバスラインに、第３
の電極が表示画素電極にそれぞれ接続されたり、更に、
保護膜を設ける等して、アクティブマトリクス駆動型画
像表示装置に用いられている。

上記従来技術では、第８図（ｅ）の工程に示したように
ドレイン電極５とソース電極６の間のチャネル部より抵
抗の低いｎ型のａ−５Ｌ膜５ｏを除去しなければならな
い、しかし、半導体膜パターン４を構成するａ−８Ｌ膜
上のｎ型ａ−８ｉ膜５ｏを選択的にエツチングする技術
が確立されておらず。

下地のａ−８ｉ膜４までエツチングしてしまい、この工
程での不良発生は、大きな問題となることがあった、そ
こで、止むなく必要以上に厚いａ−８１膜４を形成し、
上部のｎ型ａ−８ｉ膜５０の選択エツチングに際しては
下地ａ−８ｉ膜４が多少エツチングされることを見込ん
で処理せざるを得なかった。トランジスタの特性向上を
図る上では。

このａ−８ｉ膜の厚みを薄くすることが必要であり、そ
のため、このｎ型のａ−８ｉ膜５０に関連するプロセス
を簡略化する方法として、例えば特開昭６１−２３４０
８０号に記述されるごとく、ソース電極およびドレイン
電極材料に周期律表第Ｖ族元素を含有させて電極を形成
し、電極と非晶質シリコン半導体との間に不純物層を形
成させる方法が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、前記ｎ型のａ−８ｉ膜の形成プロセスを省略
した不純物含有の電極材料はクロムや銀を用いた電極に
０．１％以下のリンを含有せしめた材料であり、電極パ
ターン形成後は下地非晶質シリコン界面と良好なオーミ
ックコンタクトを実現するためには熱処理が必要である
。そのために非晶質シリコンを２５０℃以上の高温にさ
らすと、非晶質シリコン中に含まれた水素が放出される
ため、非晶質シリコンに２５０℃以上の温度を与えるこ
とができない、このため、２５０℃以下の熱処理と、リ
ン濃度＜１．１％以下の電極材料を用いて、良好なオー
ミック接触や薄膜トランジスタにおける電子注入や正孔
阻止の機能を有するｎ型のａ−８ｉ層を、非晶質シリコ
ンと電極の界面に安定して形成することは困難であった
。

本発明の目的は、上記従来の問題点を解決することにあ
り、その第１の目的は、ｎ型のａ−３ｉ膜に関連するプ
ロセスを省略しても、従来プロセスによる薄膜トランジ
スタと同等以上の特性を示す改良された薄膜トランジス
タを、第２の目的はその製造方法を、第３の目的はそれ
を用いたマトリクス回路基板を、そして第４の目的はこ
のマトリクス回路基板を用いた画像表示装置をそれぞれ
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記第１の目的は、（１）ＭＪＩ性基板上にゲート電極
として設けられた第１の電極パターンと、少なくともこ
の電極パターンを覆うようにゲート絶縁膜として設けら
れた第１の絶縁膜と、この絶縁膜上に前記第１の電極パ
ターンと重りあいかつ存在領域を限定して設けられたシ
リコンを主成分とする半導体薄膜パターンと、この半導
体薄膜パターン上にその一部を被覆しかつ互に離間して
ドレイン電極及びソース電極として設けられた第２及び
第３電極とを有して成る薄膜トランジスタにおいて、前
記半導体薄膜パターン上の少なくとも前記第２及び第３
電極との界面に電子番通し正孔をブロックする性質を有
する酸化シリコンを含む薄膜を設けて成ることを特徴と
する薄膜トランジスタにより、また好ましくは（２）上
記酸化シリコンを含む薄膜に１周期律表第■族元素の少
なくとも１種を含有せしめることにより、さらに好まし
くは（３）上記（１）、（２）の酸化シリコンを含む薄
膜の厚みをそれぞれ０．５〜ｌＯｎｍとした薄膜トラン
ジスタにより達成される。

上記第２の目的は、（１）＃８Ｍ性基板上にゲート電極
となる第１の電極パターンを形成する工程、このゲート
電極となる第１の電極パターンを覆うようにゲート絶縁
膜となる第１の絶縁膜を形成する工程、このゲート絶縁
膜上にシリコンを主成分とする非晶質半導体薄膜パター
ンを形成する工程、この非晶質半導体薄膜パターンの表
層部を酸化して電子を通し正孔をブロックする性質を有
する酸化シリコンを含む薄膜、を形成する工程、及び前
記薄膜を介してドレイン電極及びソース電極となる第２
及び第３の電極パターンを形成する工程を有して成る薄
膜トランジスタの製造方法により、また好ましくは（２
）上記酸化シリコンを含む薄膜を形成する工程において
、上記非晶質半導体薄膜パターンの表層部を酸化して電
子を通し正孔をブロックする性質を有する酸化シリコン
を含む薄膜を形成する際に周期律表第■族元素の少なく
とも１種を含有せしめて形成することにより、さらに好
ましくは上記（１）、（２）の酸化シリコンを含む薄膜
の膜厚をそれぞれ０．５〜ｌｏｎｇ形成して成る薄膜ト
ランジスタの製造方法により達成することができる。

なお、上記シリコンを主成分とする非晶質半導体薄膜パ
ターンの表層部を酸化して電子を通し正孔をブロックす
る性質を有する薄膜を形成する好ましい工程としては、
以下のような工程を挙げることができる。

（ａ）、酸化剤（たとえば、硝酸、亜硝酸、過マンガン
酸、クロム酸、過酸化水素、硫酸など）を含む水溶液に
よる前記半導体薄膜の表面処理工程。

（ｂ）、少なくともリン酸を含む水溶液あるいは少なく
ともリン酸と酸化剤を含む水溶液による前記半導体薄膜
の表面処理工程、これにより、周期律表第Ｖ族元素とし
てリンを含む酸化シリコン膜が形成できる。

（Ｃ）、温度が５０℃以上の温水による前記半導体薄膜
の表面処理工程。

（ｄ）、Ｏ，、Ｏ，、Ｎ、Ｏ，Ｈ，Ｏ及びＣＯ２の少な
くとも１種を含む気体中で、１００℃〜３００℃の温度
で行う熱処理工程、典型的な処理例としては、大気中に
おいて上記温度で行う熱処理工程。

（ｅ）、０２．０２、Ｎ２０．Ｈ，０１Ｃｏ□の少なく
とも１種を含むガスプラズマによる前記半導体薄膜の表
面処理工程。

（ｆ）、（ｅ）に記載したガスプラズマに周期律表第■
族元素を含む気体を添加したガスプラズマによる前記半
導体薄膜の表面処理工程、これにより、周期律表第■族
元素を含む酸化シリコン膜が形成できる。

上記第３の目的は、絶縁性基板上に薄膜トランジスタを
複数個マトリクス状に設け、同じ行に存在する薄膜トラ
ンジスタのゲート電極となる第１の電極を相互に接続し
て第１のバスラインとし。

同じ列に存在する薄膜トランジスタのドレインとなる第
２の電極を相互に接続して第２のバスラインとするアク
ティブマトリクス回路基板において、前記薄膜トランジ
スタを上記第１の目的を達成することのできる本発明の
薄膜トランジスタで構成してなるアクティブマトリクス
回路基板により。

達成される。

上記第４の目的は、上記第３の目的を達成することので
きる本発明のアクティブマトリクス回路基板に設けられ
た薄膜トランジスタのソース電極となる各第３電極に表
示画素電極を接続し、かかる表示画素電極に対向して、
対向電極が設けられると共に前記表示画素電極と前記対
向電極の間隙に電圧印加により状態変化の生ずる表示物
質が充填、密閉されて表示セルを構成してなる画像表示
装置により、達成される。

上記の電圧印加により状態変化を生ずる表示物質として
代表的なものは液晶であるが、その他表示セルの構造に
より、例えばプラズマ放電用ガス、螢光体等の周知の表
示物質をも使用することができる。

〔作　　　用〕

従来のｎ型の非晶質シリコンに関するプロセス（成膜工
程とチャネル部からの除去工程）を省略するには以下の
条件を満たす必要がある。

条件Ｉ：チャネル部の非晶質シリコン膜の低抵抗化を防
止しなければならない。

条件■：ゲート電極にオン信号を与えたときは、半導体
膜である非晶質シリコンと第２、第３の電極界面でオン
電流を大きく制限してはならない。

条件■：ゲート電極にオフ信号を与えたときは、半導体
膜である非晶質シリコンと第２、第３の電極界面で正孔
を阻止しなければならない。

本発明では、以下のようにして上記条件を満足している
ので、ｎ型の非晶質シリ・コンに関連するプロセスを省
略しても、従来の非晶質シリコン薄膜トランジスタと同
等以上の特性が得られる。

条件Ｉに対して二チャンネル部の表面を非晶質シリコン
膜より抵抗の高い酸化シリコンを含む薄膜層で被覆して
いるので、チャネル部の低抵抗化はない、また、第２、
第３の電極を構成する金属膜の成膜でのシリサイド形成
も。

前記酸化シリコンを含む薄膜層で阻止されているのでシ
リサイド形成による低抵抗化もない。

条件■、■に対して：酸化シリコンを含む薄膜層がｎ型
の高抵抗層として働く０本発明では、この薄膜層を非晶
質シリコン膜の表面に極く薄く、好ましくは０．５〜１
０ｎｍと極めて薄い厚みで形成することにより、条件■
と条件■を満足させた。すなわち、非晶質シリコン膜が
オン状態で低抵抗化しているときは、電流はトンネル電
流として酸化シリコンを含む薄膜層を流れる。それに対
しオフ状態で、非晶質シリコン膜が高抵抗状態にある時
には、酸化シリコンを含む薄膜層は正孔に対するブロッ
キング層として働き、オフ電流を小さなものとする。こ
のような効果は、酸化シリコンを含む薄膜層にリン等の
周期律表中の第■族元素を含有せしめて、ｎ型の性質を
強めると一層大きくなる。ただし、この■族元素の導入
は過剰に加えると薄膜層自体の抵抗値が低下するので、
これが異常に低下しない程度の適量にとどめることが望
ましい、また、この効果は、前述のとおり酸化シリコン
を含む薄膜層の厚みを０．５〜１０ｎｍとした場合が好
ましく、製造プロセスの容易さ、薄膜トランジスタの特
性から、さらに１．０〜３．Ｏｎｍとすることがより好
ましい。

なお、酸化シリコンの組成を一般式で示すと、Ｓ　ｉ　
Ｏｘただし、！、５くｘく２となるが、実際にはｘ＝１
とｘ＝２の混合物、つまりＳｉＯとＳｉｏ。

の混合物、その他幾つかのＸ値（この場合には、０≦Ｘ
≦２）を同時に含む混合系から成る場合が多い、もちろ
んｘ＝２のＳｉｎ、単独の場合もあり得る。

〔実施例〕

実施例　１ 以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図により説明す
る。

第１図（ａ）と（ｂ）は本発明を適用した薄膜トランジ
スタの例を断面図で、同図（Ｑ）はドレイン電流より１
／ｌ−ゲート電圧特性曲線を示したものである。第２図
は第１図（ａ）に示した薄膜トランジスタの製造プロセ
スを、第３図は第１図（ｂ）に示した薄膜トランジスタ
の製造プロセスを示したものである。

第１図（ａ）、（ｂ）において、１はガラス板等の絶縁
性基板を、２はゲート電極として働く第１の電極を、３
はゲート絶縁膜を、４は半導体１となるシリコンを主成
分とする薄膜パターンを、５はドレイン電極として働く
第２の電極を、６はソース電極として働く第３の電極を
、１０はシリコンを主成分とする薄膜表面に設けた。酸
化シリコンを含む薄膜層あるいは酸化シリコンと周期律
表中の第■族元素を含む薄膜層を示す。

以下、第２図（ａ）〜（８）と第３図（ａ）〜（８）に
より、製造プロセスを説明する。

なお、以下の図面の説明では１例えば工程図（ａ）、（
ｂ）のように、第２図、第３図共に共通の場合には図番
の説明を省略し、それぞれが異る場合についてのみ図番
を示して説明する。

（ａ）’ニガラス板等の絶縁性基板１上に、クロム膜等
の金属膜をスパッタリシグ法等により成膜し。

通常のホトエツチング工程を用いて、ゲート電極として
働く第１の電極パターン２を形成する。

（ｂ）：プラズマＣＶＤ法により、ゲート絶縁膜３とし
て用いるシリコン窒化膜等の絶縁膜と半導体層として用
いるアンドープの非晶質シリコン膜４を成膜する。

（Ｃ）：第１図（ａ）に示した薄膜トランジスタの場合
には１通常のホトレジスト工程とドライエツチング法を
用いて第２図（ｃ）に示すように非晶質シリコン膜より
なる島状パターン４を形成する。

第１図（ｂ）に示した薄膜トランジスタの場合には、リ
ン酸と硝酸、酢酸、水よりなる４０℃の処理液に１分間
浸漬し、第３図（ｃ）に示すように非晶質シリコン膜４
の表層部に酸化シリコン（Ｓｉｎ、ただし、１．５＜ｘ
　＜２　）とわずかなリン（Ｐ）を含む薄膜層ｌＯを形
成する。

（ｄ）；第１図（ａ）に示した薄膜トランジスタの場合
には、リン酸と硝酸、酢酸、水よりなる４０℃の処理液
に１分間浸漬し、第２図（ｄ）に示すように非晶質シリ
コン膜４の表層部に酸化シリコン（ｓｉｏ、ただし、１
．５＜ｘ　（２）とわずかなリンＣＰ）を含む薄膜層ｌ
Ｇを形成する。

第１図（ｂ）に示した薄膜トランジスタの場合には、通
常のホトレジスト工程とドライエツチング法を用いて第
３図（ｄ）に示すようにその表層部に薄膜１０を有する
非晶質シリコン膜よりなる島状パターン４を形成する。

（ｅ）ニアルミニウム（Ａ　Ｑ　）膜等の金属膜をスパ
ッタリング法等により成膜し、ドレイン電極あるいはソ
ース電極として働く第２．第３の電極５．６を形成する
。

以上で、第１図（ａ）、（ｂ）に示した薄膜トランジス
タが完成する。このようにして作製した薄膜トランジス
タの特性を第１図（ｃ）に示す。この第１図（０）は、
ドレイン電流Ｉ　ｐｉ／２とゲート電圧の関係で示した
。従来例１は第８図に示す薄膜トランジスタに対する結
果を、従来例２は第８図に示した薄膜トランジスタにお
いて、ｎ型の非晶質シリコン膜５１．６１を設けなかっ
た場合の薄膜トランジスタに対する結果である。本発明
実施例による薄膜トランジスタの実効移動度が最も大き
く、従来例１の約２倍、従来例２の約５０倍の値を示し
た。また、しきい値電圧も本発明によるものが最も低い
値を示した。

第２図に示した（ｄ）の工程、あるいは、第３図に示し
た（ｃ）の工程により、第１図（ａ）、（ｂ）の酸化シ
リコンとリンを含む薄膜層１０を形成したところが本発
明を適用した点である。この例では、Ｘ線光電子分光法
で前記酸化シリコンを含む薄膜層の厚みを推定したとこ
ろ、１．２〜１．５ｎｍと見積られた。この薄膜層は高
抵抗であるため、３ｎ謙以上にすると、電極部で抵抗を
かむようになり、！０ｎ厘以上にすると、従来法による
薄膜トランジスタに比較しても、オン電流が制限される
ようになる。１ｎ鳳以下にすると、電極５．６を構成す
るアルミニウム（Ａ　Ｑ　）と非晶質シリコンとの反応
が生じやすくなり、オン電流が制限され、オフ電流も上
昇する傾向を示した。従って、処理条件にもよるが、好
ましい酸化シリコンやリンを含む薄膜層の厚みは０．５
〜１ｏｎｊＩであり、より好ましくは１．０〜３．Ｏｎ
鳳の範囲といえる。

実施例　２ 実施例１においては、第２図の（ｄ）工程や第３図の（
ｃ）工程が本発明を適用したところとなっている。第２
図の工程で薄膜トランジスタを作製し、（ｄ）工程での
非晶質シリコン膜の表面処理方法と薄膜トランジスタの
実効移動度、しきい値電圧の関係を調べた結果を第４図
に示す。従来例１が通常のｎ型非晶質シリコンで電気的
接触をとった薄膜トランジスタ１こ対する結果であり、
これよりｎ型の非晶質シリコン膜を取り除いたものに対
する結果が従来例２である。従来例１に対する実効移動
度は、この場合０．３ａＪ／　ｖ−ｓであった。第２図
の（ｄ）工程での非晶質シリコン膜の表面処理は、酸化
のみを目的としたものと、酸化してかつリンを添加しよ
うとしたものを行った。

酸化層形成のみを目的としているのは、硝酸水溶液処理
、熱酸化処理、プラズマ酸化処理、温水処理である。各
処理の条件を以下に記す。

Ｘ硝酸水溶液処理；２０％濃度の硝酸水溶液に１分間浸
漬したものに対する結果を示した。

Ｘ熱酸化処理；大気中雰囲気で２００℃の温度で３０分
の熱酸化処理を施した場合を示した０本実施例では、非
晶質シリコン膜の水素脱瀬の少ない３００℃以下の温度
で熱酸化を行うことにした。雰囲気は醸化性雰囲気であ
れば良い。

×プラズマ酸化処理；酸素プラズマに５分さらした場合
を示した０本実施例では、非晶質シリコン膜の表面処理
を行うプラズマ中に酸素を含む気体、たとえば０２．０
３、Ｎ２０．Ｈ，Ｏ１゛Ｃ°０２等を含んでいれば良い
。

×温水処理；７０℃の温水に１分間浸漬した場合を示し
た。このような効果は、５０℃以上の温水を用いること
によって得られる。

リンと酸化シリコンを含む薄膜層の形成を目的にしてい
るものは、Ｘリン酸処理、Ｘリン酸と硝酸を含む水溶液
による処理、Ｘリン酸と硝酸、酢酸を含む水溶液による
処理である。これらの処理は４０℃の温度で行ったが、
常温でもさしつかえない、第４図より、上記した非晶質
シリコン膜の表面処理を行ったものは、従来の比較例と
して表示した薄膜トランジスタ（従来例１）と同等以上
の特性を示していることがわかる。特に、リン酸と、酸
化剤を含む水溶液によって処理したものは従来例１より
もすぐれた特性を示した。同様な効果は。

プラズマ酸化処理において、プラズマを構成するガスに
■族元素を含む気体、たとえばＰＨ，やＡｓＨｌ等を含
有せしめることによっても得られる。

第４図には、オフ電流については示していないが、すべ
て従来例１と同等以上の特性であった。

実施例　３ 第５図（ａ）〜（ｆ）に本発明による薄膜トランジスタ
の製造方法の第３の実施例を示す。これは、チャネルの
保護膜を形成してから、保護膜に設けたスルーホールを
通して第２．第３の電極を形成した場合を示している。

以下、工程順に説明する。

（ａ）；ガラス等の絶縁性基板１上に、クロム膜等の金
属膜をスパッタリング法等により成膜し。

通常のホトエツチング工程を用いて、ゲート電極パター
ン２を形成する。

（ｂ）；プラズマＣＶＤ法により、ゲート絶縁膜３とし
て用いるシリコン窒化膜等の絶縁薄膜と、半導体層とす
るアンドープの非晶質シリコン膜４゜保護膜２６とする
シリコン窒化膜等の絶縁薄膜を順次成膜する。

（Ｃ）；通常のホトレジスト工程とドライエツチングを
用いて、ゲート絶縁膜３と半導体膜４、保護膜２６から
なる島状パターン４０を形成する。

（ｄ）；通常のホトエツチング工程を用いて保護膜中に
第２、第３の電極を設けるためのスルーホール４５を形
成する。

（ｓ）　　盲リン酸と硝酸を含む水溶液に１分間浸漬し
、酸化シリコンとわずかなリンを含む薄膜／［１０を形
成する。

（ｆ）；アルミニウム等の金属膜をスパッタリング法等
により成膜し、ドレイン電極あるいはソース電極として
働く第２の電極５と第３の電極６を形成する。

以上でチャネルの表面を大気にさらすことなく薄膜トラ
ンジスタを作製できる。この場合にも。

本発明による（ｅ）工程の導入により、ｎ型の非晶質シ
リコンに関連する工程を省略しても従来の薄膜トランジ
スタと同等以上の特性を得ることが’ｔする。この場合
にも、（θ）工程において、第２の実施例で示した各種
の表面処理が適用できる・実施例　４ 第４の実施例を第６図（ａ）、（ｂ）に示す、第６図（
ａ）は、第１図（ａ）において、半導体層４をゲート電
極２の端から半導体層の厚み以上しこわたって内側にし
たものである。また、第６図（ｂ）も第５図において、
半導体層４をゲート電極２の端から半導体層の厚み以上
にわたって内側にしたものである。第６図（ａ）は第２
図に示した製造プロセスにより、第６図（ｂ）は第５図
に示した製造プロセスにより作製できる。この実施例に
よれば、ｎ型の非晶質シリコン膜に関連する工程を省略
しても、薄膜トランジスタのオン特性が改善され、特に
、オン電流を大きく取れるようになる。実効移動度でみ
れば、従来の非晶質シリコン薄膜トランジスタでは通常
０．３〜０．５ａＪ／Ｖ・Ｓであるが、本実施例では約
１ｃｄ／Ｖ−ｓの値も取れるようになる。特に第６図（
ａ）に示した構造の薄膜トランジスタの特性が著しく向
上した。

実施例　５ 第７図は、第６図（ａ）に示した非晶質シリコン薄膜ト
ランジスタより構成したアクティブマトリクス回路基板
を用いた液晶表示装置からなる本発明の画像表示装置を
形成した実施例の要部を示したものである。第７図（ａ
）はその平面図を、第７図（ｂ）は断面図を示したもの
である。

図において、７０は実施例４の第６図（ａ）に示した非
晶質シリコン薄膜トランジスタを用いたアクティブマト
リクス回路基板で、図面では省略されているが、多数の
薄膜トランジスタがＸ−Ｙ二次元の行及び列に配置され
ており、隣接するゲート電極となる第１の電極２同士は
ゲートバスラインに、またドレイン電極となる第３の電
極５同士もドレインバスラインに接続されている。一方
、ソース電極となる第３の電極６はそれぞれ表示画素電
極７に接続されている。２０は偏光板、２１はカラーフ
ィルタ、２３は透明導電膜からなる表示画素電極７の対
向電極で同じく透明導電膜から構成されているもの、２
２．２６はそれぞれ保護膜、２４は配向膜、そして２５
は空隙に充てんされた液晶を示す。

この画像表示装置の例は、上記のような構成でカラー表
示用のものを示している。また、この表示装置は、周知
のカラー液晶表示装置の製造工程と同様にして容易に製
造することができる。

なお、実際の表示装置においては、第７図の構成の他に
周知の画像表示駆動手段として、各種電気回路制御系及
び背面からの照明手段などが設けられているが、これに
ついては省略した。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ドレイン電極、ソース電極の電気的接
触に用いるｎ型のシリコン薄膜に関連したプロセスを省
略しても、従来の薄膜トランジスタと同等以上の特性が
得られるので、製造工程数を削減できるとともに、ｎ型
のシリコン薄膜に関連したプロセス（成膜および加工プ
ロセス）における不良を無くすことができる効果がある
。

従って、本発明による薄膜トランジスタによす構成され
たアクティブマトリクス回路基板、しいては、これを用
いて構成した画像表示装置では、工程数を削減するとと
もに高歩留りを実現することができ、この技術分野の発
展に寄与するところ多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す薄膜トランジスタの断
面図、第２図と第３図、第５図は本発明による薄膜トラ
ンジスタの製造プロセスの実施例、第４図は本発明の効
果を示すグラフ、第６図は本発明の他の実施例を示す薄
膜トランジスタの断面図、第７図（ａ）は本発明による
液晶表示装置の一実施例を示す平面図、第７図（ｂ）は
その断面図、第８図は従来技術を説明する工程図である
。 １・・・絶縁性基板（ガラス板） ２・・・第１の電極（ゲート電極） ３・・・ゲート絶縁膜 ４・・・半導体薄膜（シリコン薄膜） ５・・・第２の電極（ドレイン電極） ６・・・第３の電極（ソース電極） ７・・・表示画素電極 ｌＯ・・・酸化シリコンあるいは酸化シリコンと周期律
表第■族元素を含む薄膜層 ２０・・・偏光板　　　　　　２１・・・カラーフィル
タ２３・・・対向電極　　　　　２４・・・配向膜２５
・・・液晶 ７０・・・アクティブマトリクス回路基板２２．２６・
・・保護膜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁性基板上にゲート電極として設けられた第１の
   電極パターンと、少なくともこの電極パターンを覆うよ
   うにゲート絶縁膜として設けられた第１の絶縁膜と、こ
   の絶縁膜上に前記第１の電極パターンと重りあいかつ存
   在領域を限定して設けられたシリコンを主成分とする半
   導体薄膜パターンと、この半導体薄膜パターン上にその
   一部を被覆しかつ互に離間してドレイン電極及びソース
   電極として設けられた第２及び第３電極とを有して成る
   薄膜トランジスタにおいて、前記半導体薄膜パターン上
   の少なくとも前記第２及び第３電極との界面に電子を通
   し正孔をブロックする性質を有する酸化シリコンを含む
   薄膜を設けて成ることを特徴とする薄膜トランジスタ。 ２、上記酸化シリコンを含む薄膜に、周期律表第Ｖ族元
   素の少なくとも１種を含有せしめたことを特徴とする請
   求項１記載の薄膜トランジスタ。 ３、上記酸化シリコンを含む薄膜の厚さを０．５〜１０
   ｎｍとしたことを特徴とする請求項１もしくは２記載の
   薄膜トランジスタ。 ４、絶縁性基板上にゲート電極となる第１の電極パター
   ンを形成する工程、このゲート電極となる第１の電極パ
   ターンを覆うようにゲート絶縁膜となる第１の絶縁膜を
   形成する工程、このゲート絶縁膜上にシリコンを主成分
   とする非晶質半導体薄膜パターンを形成する工程、この
   非晶質半導体薄膜パターンの表層部を酸化して電子を通
   し正孔をブロックする性質を有する酸化シリコンを含む
   薄膜を形成する工程、及び前記薄膜を介してドレイン電
   極及びソース電極となる第２及び第３の電極パターンを
   形成する工程を有して成る請求項１記載の薄膜トランジ
   スタの製造方法。 ５、上記酸化シリコンを含む薄膜を形成する工程におい
   て、上記非晶質半導体薄膜パターンの表層部を酸化して
   電子を通し正孔をブロックする性質を有する酸化シリコ
   ンを含む薄膜を形成する際に周期律表第Ｖ族元素の少な
   くとも１種を含有せしめて形成して成る請求項４記載の
   薄膜トランジスタの製造方法。 ６、上記酸化シリコンを含む薄膜の膜厚を０．５〜１０
   ｎｍ形成して成る請求項４もしくは５記載の薄膜トラン
   ジスタの製造方法。 ７、絶縁性基板上に薄膜トランジスタを複数個マトリク
   ス状に設け、同じ行に存在する薄膜トランジスタのゲー
   ト電極となる第１の電極を相互に接続して第１のバスラ
   インとし、同じ列に存在する薄膜トランジスタのドレイ
   ンとなる第２の電極を相互に接続して第２のバスライン
   とするアクティブマトリクス回路基板において、前記薄
   膜トランジスタを請求項１、２もしくは３記載の薄膜ト
   ランジスタで構成してなるアクティブマトリクス回路基
   板。 ８、請求項７記載のアクティブマトリクス回路基板に設
   けられた薄膜トランジスタのソース電極となる各第３電
   極に表示画素電極を接続し、かかる表示画素電極に対向
   して、対向電極が設けられると共に前記表示画素電極と
   前記対向電極の間隙に電圧印加により状態変化の生ずる
   表示物質が充填、密閉されて表示セルを構成してなる画
   像表示装置。