JPH0555254A - 薄膜トランジスタおよびその製造方法 - Google Patents

薄膜トランジスタおよびその製造方法

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JPH0555254A
JPH0555254A JP21556191A JP21556191A JPH0555254A JP H0555254 A JPH0555254 A JP H0555254A JP 21556191 A JP21556191 A JP 21556191A JP 21556191 A JP21556191 A JP 21556191A JP H0555254 A JPH0555254 A JP H0555254A
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JP
Japan
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layer
semiconductor layer
thin film
film transistor
film
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Application number
JP21556191A
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English (en)
Inventor
Yutaka Nishi
豊 西
Yasuhiro Mitani
康弘 三谷
Hirohisa Tanaka
広久 田仲
Hiroshi Morimoto
弘 森本
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Priority to US07/813,385 priority patent/US5286659A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光照射下においてもOFF電流の増加が少な
く、かつ良好なトランジスタ特性を有する薄膜トランジ
スタおよびその製造方法を実現する。 【構成】 絶縁性基板1上にゲート電極2を形成し、続
いてこのゲート電極2を覆うようにして絶縁製基板1上
にゲート絶縁膜3を堆積し、その上に半導体層4aを形
成する。次いで、半導体層4aの中央部上方にチャネル
保護膜5を形成し、その上から加速電圧10kV〜50
kVの条件下でイオンを注入する。これにより、半導体
層4aのチャネル保護膜5で覆われていない幅方向両端
部にコンタクト層6a、6bを形成する。このコンタク
ト層6a、6bは半導体層4、4aの膜厚方向の全てに
わたって形成される。このような構成により、半導体層
4とコンタクト層6a、6bとのジャンクション近傍J
が占める領域を半導体層4の断面程度の大きさにでき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばシャッターアレ
イや液晶表示装置等に使用されるアクティブマトリクス
基板に対してスイッチング素子として形成される薄膜ト
ランジスタおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図4および図5はこの種の薄膜トランジ
スタの一従来例(以下第1従来例という)を示す。透明
ガラス基板からなる絶縁性基板11の上にはゲート電極
12およびゲート絶縁膜13がこの順に形成される。更
に、ゲート絶縁膜13のゲート電極12の上方に相当す
る部分には、半導体層14が形成され、その上に該半導
体層14の幅方向中央部を覆うようにしてチャネル保護
膜15が形成される。
【0003】チャネル保護膜15の上面両端部から半導
体層14の幅方向両端部に達する部分にはコンタクト層
16a、16bが形成される。該コンタクト層16a、
16bはチャネル保護膜15によって分断されている。
コンタクト層16a、16bは、半導体層4の上に、例
えばn+−SiのようなIII族元素やV族元素等の不純物
を含む半導体薄膜を堆積して形成される。
【0004】更に、コンタクト層16a、16bの上に
は、一端部を該コンタクト層16a、16bの上端部に
整合させた状態でソース電極17およびドレイン電極1
8が形成される。ソース電極17およびドレイン電極1
8は同様にチャネル保護膜15によって分断された形で
形成されている。図4に示すように、ドレイン電極18
の他端側は絵素電極19に電気的に接続されている。
【0005】図6および図7は薄膜トランジスタの他の
従来例(以下第2従来例という)を示す。この第2従来
例はコンタクト層16a、16bの形成領域が異なる他
は上記第1従来例の薄膜トランジスタと同様の構造であ
るので、対応する部分については同一の番号を付して説
明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。こ
の第2従来例において、コンタクト層16a、16bお
よび半導体層14は以下のようにして形成される。
【0006】即ち、半導体層14よりも広く、後の処理
でコンタクト層16a、16bに形成される範囲全体に
わたって半導体層14aをまず形成し、続いて、その幅
方向中央部に相当し、後に半導体層14として残す部分
の上をチャネル保護膜15で覆い、その上からイオン注
入を行う。これにより、チャネル保護膜15で覆われて
いない半導体層14aの幅方向両端部にコンタクト層1
6a、16bが形成される。該コンタクト層16a、1
6bは半導体層14aの表面近傍部位に形成される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の薄膜トランジスタの場合には、下記のような問題点
を有する。
【0008】薄膜トランジスタの半導体層14は、光の
照射を受けることにより、半導体層14中にphoto
generated electron−hole対が
発生する。これらのelectlonsやholes
(以下、キャリアという)は、その平均自由行程が高々
数10nm程度であり、半導体のバルク内においては局
在準位へのトラッピングや再結合、散乱等により消滅す
ると考えるため、薄膜トランジスタの特性に与える影響
は無視し得る。
【0009】しかし、半導体層14とコンタクト層16
a、16bのジャンクション(交差部)近傍において
は、発生したキャリアが半導体層14からコンタクト層
16a、16bへ流れ込むため、電流として検出され、
これは特に薄膜トランジスタのOFF電流の増加として
認識される。
【0010】実際、上記第1、第2従来例の薄膜トラン
ジスタにおいては、該ジャンクション近傍Jの占める領
域は、それぞれ図8および図9に拡大して示すように、
広くコンタクト層16a、16bの形成されている絶縁
性基板1の平面方向全体にわたっている。このため、第
1従来例および第2従来例の構造では、光照射下におけ
るOFF電流の増加が、薄膜トランジスタの正常な動作
を妨げるという問題を有する。
【0011】また、薄膜トランジスタの特性上半導体層
14の膜厚(層厚)を厚くすることが望ましいが、半導
体層14の膜厚を厚くすると、光照射下において光が半
導体層14を通過する距離が長くなるために、半導体層
14における光の吸収量が増大する。その結果OFF電
流の増加を招くので、薄膜トランジスタの半導体層14
の膜厚は30nm程度に抑える必要がある。
【0012】特に、最近では、表示媒体に液晶やエレク
トロルミネセンス(EL)を用いた表示装置として、H
D(High Definition)TVやグラフィ
ックディスプレイ等を指向した大容量で高密度のアクテ
ィブマトリクス型表示装置の開発及び実用化が推進され
ているが、このような表示装置に上記従来構造の薄膜ト
ランジスタを使用すると、例えば液晶プロジェクターを
例にとって説明すると、薄膜トランジスタが強い光照射
下におかれる場合には、10-9〜10-11A程度のOF
F電流が発生して、使用不能となることがあった。
【0013】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するものであり、光照射下においてもOFF電流の増
加が少なく、かつ良好なトランジスタ特性を有する薄膜
トランジスタおよびその製造方法を提供することを目的
とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜トランジス
タは、絶縁性基板上にゲート電極、ゲート絶縁膜、半導
体層およびチャネル保護膜がこの順に積層形成されると
共に、該半導体層の該チャネル保護膜の側面外側に位置
する部分に、層厚が該半導体層の層厚に等しいコンタク
ト層が形成されてなり、そのことにより上記目的が達成
される。
【0015】本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、
絶縁性基板上にゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層お
よびチャネル保護膜をこの順に積層形成する工程と、該
チャネル保護膜の上方よりイオンを注入し、該半導体層
の該チャネル保護膜の側面外側に位置する部分に、層厚
が該半導体層の層厚に等しいコンタクト層を形成する工
程と、該ゲート絶縁膜および該コンタクト層上に、端部
が該チャネル保護膜にそれぞれ接するソース電極および
ドレイン電極を形成する工程とを含んでなり、そのこと
により上記目的が達成される。
【0016】
【作用】上記のように、光照射下における薄膜トランジ
スタのOFF電流の増加は、光照射を受けることにより
半導体層とコンタクト層のジャンクション近傍において
発生したキャリアが、コンタクト層に流れ込むことが原
因と見られる。従って、該ジャンクション近傍の占める
領域の大きさは、OFF電流に寄与するキャリアの数に
直接関係することになり、該ジャンクション近傍の占め
る領域を小さくすればOFF電流の増加を抑えることが
できると考えられる。
【0017】そこで、本発明では、ジャンクション近傍
の占める領域を可及的に低減すべく、コンタクト層を半
導体層の膜厚方向の全てにわたって形成する。即ち、コ
ンタクト層の層厚を半導体層の層厚に等しくする。この
ような構造によれば、半導体層とコンタクト層のジャン
クション近傍の占める領域は、高々半導体層の断面程度
の大きさになる。
【0018】ここで、半導体層の断面の大きさ、即ち厚
みはコンタクト層の基板平面方向の大きさに比べてはる
かに小さい。従って、本発明によれば、光照射下におけ
る薄膜トランジスタのOFF電流を上記従来例に比べて
格段に低減できる。
【0019】
【実施例】本発明の実施例について以下に説明する。
【0020】図1は本発明の薄膜トランジスタを示す。
この薄膜トランジスタは、以下のようにして作製され
る。まず、透明ガラスからなる絶縁性基板1の上にゲー
ト電極2を形成する。具体的には、Ta、Ti、Al、
Cr等の単層又は多層の金属をスパッタリング法により
絶縁性基板1の上に200nm〜400nmの厚みで堆
積し、続いてこれをパターニングして形成される。この
時、該ゲート電極2が途中で分岐されるゲートバスライ
ンが形成される。
【0021】次いで、ゲート電極2が形成された絶縁性
基板1上に、ゲート絶縁膜3、アモルファスシリコン
(a−Si)からなる半導体層4aをこの順に形成す
る。ゲート絶縁膜3は、例えばプラズマCVD法によっ
てSiNxを200nm〜500nmの厚みで堆積して
形成される。その上の半導体層4aは、幅方向中央部の
半導体層4の両側にコンタクト層6a、6bを有してな
る。これら半導体層4およびコンタクト層6a、6bは
前記半導体層4aにイオンを注入して形成され、より具
体的には該イオンの注入程度に応じて形成される。
【0022】具体的には、半導体層4aがa−Siの場
合には、図2に示すように、ゲート絶縁膜3の上にa−
Si層を20nm〜150nm、好ましくは25nm〜
100nm、更に好ましく25nm〜50nmの厚みで
堆積し、続いて該a−Si層をパターニングして半導体
層4aをまず形成する。次いで、該半導体層4aの上に
SiNx、SiO2等からなるチャネル保護膜5を同様に
して100nm〜300nmの厚みで形成する。
【0023】次に、チャネル保護膜5の上から、例えば
V族元素またはその化合物や、III族元素またはその化
合物の不純物を半導体層4aに加速電圧1kV〜100
kVの条件下でイオン注入する。ここで、例えば半導体
層4aが50nmの厚みを有する場合は、加速電圧10
kV〜50kVでイオン注入すると、更に一層好ましい
ものになる。
【0024】上記のようにしてイオン注入を行うと、半
導体層4aのチャネル保護膜5で覆われていない部分、
即ち半導体層4aの幅方向両端部は高濃度で不純物が打
ち込まれたコンタクト層6a、6bとなる。一方、半導
体層4aのチャネル保護膜5の真下に位置する部分はチ
ャネル保護膜5により遮蔽されているため、そのままの
状態を保持して半導体層4が形成される。
【0025】加えて、本発明において、該コンタクト層
6a、6bは半導体層4aの膜厚方向の全てにわたって
形成される。即ち、コンタクト層6a、6bの層厚は半
導体層4a、4の層厚と等しくなっている。
【0026】上記のようにしてコンタクト層6a、6b
が形成された絶縁性基板1上には、チャネル保護膜5の
上に一端部を載せてソース電極7とドレイン電極8とが
形成される。ソース電極7およびドレイン電極8は、T
i、Al、Mo、Cr等の金属をそれぞれ200nm〜
400nmの厚みで堆積し、続いてこれをパターニング
して形成される。以上のようにして本発明薄膜トランジ
スタが作製される。
【0027】薄膜トランジスタが作製されると、次にド
レイン電極8に電気的に接続される絵素電極が形成され
る。該絵素電極は、インジウム錫酸化膜(ITO)から
なり、50nm〜100nmの厚みを有する。
【0028】図3は上記のようにして作製された薄膜ト
ランジスタのコンタクト層6aと半導体層4とのジャン
クション近傍を拡大して示しており、図から明かなよう
に、この場合のジャンクション近傍Jの占める領域は、
高々半導体層4の断面の厚み程度の大きさになる。従っ
て、本発明によれば、図3と図8および図9を比較すれ
ば明かなように、従来例に比べてジャンクション近傍J
の占める領域を大幅に低減できる。それ故、本発明によ
れば、光照射下における薄膜トランジスタのOFF電流
を上記従来例に比べて格段に低減できる利点がある。
【0029】なお、上記実施例のチャネル保護膜5には
テーパーが形成されていないが、本発明はテーパーが形
成されたチャネル保護膜を用いる場合にも同様に適用で
きることはもちろんである。
【0030】
【発明の効果】このように、本発明の薄膜トランジスタ
は、半導体層の膜厚方向の全てにわたってコンタクト層
が存在するように作製されているので、半導体層とコン
タクト層のジャンクション近傍の占める領域を小さくで
きる。従って、本発明によれば、光照射下における薄膜
トランジスタのOFF電流を従来例に比べて1〜2桁程
度減少させることができる。この結果、本発明によれ
ば、光照射下においても安定した特性を示す薄膜トラン
ジスタを実現できる。
【0031】更には、光に対して安定した特性を示すこ
とから、薄膜トランジスタの半導体層の膜厚を50nm
以上に厚くすることが可能であり、結果として、薄膜ト
ランジスタ特性の向上が図れる利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明薄膜トランジスタの断面図。
【図2】本発明薄膜トランジスタの製造工程を示す断面
図。
【図3】本発明薄膜トランジスタのジャンクション近傍
を拡大して示す図面。
【図4】薄膜トランジスタの第1従来例を示す平面図。
【図5】図4のA−A線による断面図。
【図6】薄膜トランジスタの第2従来例を示す平面図。
【図7】図6のB−B線による断面図。
【図8】第1従来例におけるジャンクション近傍を拡大
して示す図面。
【図9】第2従来例におけるジャンクション近傍を拡大
して示す図面。
【符号の説明】
1 絶縁性基板 2 ゲート電極 3 ゲート絶縁膜 4、4a 半導体層 5 チャネル保護膜 6a、6b コンタクト層 7 ソース電極 8 ドレイン電極 J 半導体層とコンタクト層のジャンクション近傍
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森本 弘 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シヤープ 株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁性基板上にゲート電極、ゲート絶縁
    膜、半導体層およびチャネル保護膜がこの順に積層形成
    されると共に、該半導体層の該チャネル保護膜の側面外
    側に位置する部分に、層厚が該半導体層の層厚に等しい
    コンタクト層が形成された薄膜トランジスタ。
  2. 【請求項2】絶縁性基板上にゲート電極、ゲート絶縁
    膜、半導体層およびチャネル保護膜をこの順に積層形成
    する工程と、 該チャネル保護膜の上方よりイオンを注入し、該半導体
    層の該チャネル保護膜の側面外側に位置する部分に、層
    厚が該半導体層の層厚に等しいコンタクト層を形成する
    工程と、 該ゲート絶縁膜および該コンタクト層上に、端部が該チ
    ャネル保護膜にそれぞれ接するソース電極およびドレイ
    ン電極を形成する工程とを含む薄膜トランジスタの製造
    方法。
JP21556191A 1990-12-28 1991-08-27 薄膜トランジスタおよびその製造方法 Pending JPH0555254A (ja)

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JP21556191A JPH0555254A (ja) 1991-08-27 1991-08-27 薄膜トランジスタおよびその製造方法
DE69125260T DE69125260T2 (de) 1990-12-28 1991-12-24 Ein Verfahren zum Herstellen eines Dünnfilm-Transistors und eines Aktive-Matrix-Substrates für Flüssig-Kristall-Anzeige-Anordnungen
EP91312014A EP0493113B1 (en) 1990-12-28 1991-12-24 A method for producing a thin film transistor and an active matrix substrate for liquid crystal display devices
US07/813,385 US5286659A (en) 1990-12-28 1991-12-26 Method for producing an active matrix substrate
US08/154,116 US5474941A (en) 1990-12-28 1993-11-18 Method for producing an active matrix substrate

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JP21556191A JPH0555254A (ja) 1991-08-27 1991-08-27 薄膜トランジスタおよびその製造方法

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5679472A (en) * 1979-12-04 1981-06-30 Toshiba Corp Preparing method of mos-type semiconductor device
JPS58168278A (ja) * 1982-03-30 1983-10-04 Toshiba Corp 薄膜トランジスタの製造方法
JPH01235383A (ja) * 1988-03-16 1989-09-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 薄膜電界効果トランジスターの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5679472A (en) * 1979-12-04 1981-06-30 Toshiba Corp Preparing method of mos-type semiconductor device
JPS58168278A (ja) * 1982-03-30 1983-10-04 Toshiba Corp 薄膜トランジスタの製造方法
JPH01235383A (ja) * 1988-03-16 1989-09-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 薄膜電界効果トランジスターの製造方法

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