JPH0595002A - 薄膜トランジスタ - Google Patents

薄膜トランジスタ

Info

Publication number
JPH0595002A
JPH0595002A JP25552591A JP25552591A JPH0595002A JP H0595002 A JPH0595002 A JP H0595002A JP 25552591 A JP25552591 A JP 25552591A JP 25552591 A JP25552591 A JP 25552591A JP H0595002 A JPH0595002 A JP H0595002A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor layer
contact
drain electrode
source electrode
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP25552591A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsumasa Ikubo
克昌 井窪
Hirohisa Tanaka
広久 田仲
Yasuhiro Mitani
康弘 三谷
Hiroshi Morimoto
弘 森本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP25552591A priority Critical patent/JPH0595002A/ja
Priority to EP19920309018 priority patent/EP0535979A3/en
Priority to KR1019920018118A priority patent/KR930009116A/ko
Publication of JPH0595002A publication Critical patent/JPH0595002A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 薄膜トランジスタにおいてリーク電流の発生
を抑制して特性を良好にする。 【構成】 半導体層4の上に形成されたチャネル保護膜
5に、半導体層4とソース電極7及びドレイン電極8と
のコンタクトを図るコンタクトホール5aと5bが形成
されている。このため、コンタクトホール5a、5bを
介して半導体層4に不純物が注入され、コンタクトホー
ル5a、5bの下の半導体層4部分にのみコンタクト部
6a、6bが形成され、半導体層4のコンタクト部6
a、6b以外の部分はチャネル保護膜5で覆われること
になる。したがって、ソース電極7及びドレイン電極8
は、半導体層4のイオン注入されていない部分に対し
て、間に絶縁性のチャネル保護膜5が介在するため接触
しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置などにス
イッチング素子として用いられる薄膜トランジスタ(以
下、TFTと略す)に関する。
【0002】
【従来の技術】上記TFTとしては、従来、図3、図4
及び図5に示す構成のものが知られている。このTFT
は、図3に示すように絶縁性基板11上に縦横に配線さ
れたゲートバスライン12とソースバスライン17とが
交差する近傍部分に設けられ、ゲートバスライン12か
ら分岐したゲート電極12aの上方に形成されている。
図4(図3のA−A´線による断面図)に示すように、
このゲート電極12aを覆って基板11上にはゲート絶
縁膜13が形成され、そのゲート絶縁膜13の上には、
ゲート電極12の上方部分に半導体層14が形成されて
いる。
【0003】この半導体層14には、その上にパターン
形成したチャネル保護膜15の上方よりイオン注入する
ことにより、チャネル保護膜15の下の部分を半導体層
14としたまま、その両側にコンタクト層16a、16
bが形成されている。コンタクト層16aの上からゲー
ト絶縁膜13の上にわたり、前記ソースバスライン17
から分岐したソース電極17aが形成され、一方のコン
タクト層16bの上からゲート絶縁膜13の上にわたり
ドレイン電極18が形成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のTF
Tの場合、半導体層14の上方よりイオン注入を行うた
め、図4に示すように半導体層14の上部はイオンが打
ち込まれコンタクト層16a、16bが形成されるが、
半導体層4の側面部分はイオンが打ち込まれにくい為に
コンタクト層が形成されにくい。
【0005】したがって、イオン注入を行った後、コン
タクト層16a及び16bのそれぞれの上に、ソース電
極17a及びドレイン電極18をパターン形成した場
合、コンタクト層が形成されていない部分を介して、半
導体層4に対しソース電極17a及びドレイン電極18
が接触する。このため、ソース電極17aとドレイン電
極18との間にリーク電流が流れるので、TFTとして
はオフ電流(Ioff)が高くなって良好な特性が得られ
ない。
【0006】また、図4とは直交する方向の断面図を示
す図5(図3のB−B´線による断面図)のように、イ
オン注入の際、半導体層14のチャネル保護膜15から
はみ出した部分16cにもイオンが打ち込まれる。その
ため、イオン注入を行った後、ソース電極17a及びド
レイン電極18をパターン形成した場合、半導体層14
のチャネル保護膜15からはみ出した部分16cに打ち
込まれたイオンを通して、ソース電極17aとドレイン
電極18との間にリーク電流が流れ、良好な特性のTF
Tが得られない。
【0007】本発明はこのような従来技術の問題点を解
決するためになされたものであり、リーク電流の発生を
抑制して良好な特性をもつ薄膜トランジスタを提供する
ことを目的とする。
【0008】
【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、第1絶縁膜及び半導
体層が、この順に、かつ、ゲート電極と半導体層とが第
1絶縁膜にて絶縁されて積層形成され、更に該半導体層
の上にソース電極とドレイン電極とが、横に並んで、か
つ半導体層との間に第2絶縁膜を介在させて形成されて
いると共に、ソース電極及びドレイン電極がそれぞれ該
第2絶縁膜に設けたコンタクトホールを介して半導体層
にコンタクトされ、該半導体層のソース電極とのコンタ
クト部及び該ドレイン電極とのコンタクト部に不純物が
注入されており、そのことによって上記目的を達成する
ことができる。
【0009】また、前記半導体層は、アモルファスシリ
コン又は微結晶状態のシリコンで形成することができ
る。
【0010】
【作用】本発明にあっては、半導体層の上に形成された
第2絶縁膜に、半導体層とソース電極とのコンタクトを
図るコンタクトホールが形成され、また半導体層とドレ
イン電極とのコンタクトを図るコンタクトホールが形成
されている。このため、かかるコンタクトホールを介し
て半導体層に不純物が注入され、コンタクトホールの下
の半導体層部分にのみコンタクト部が形成され、半導体
層のコンタクト部以外の部分は第2絶縁膜で覆われるこ
とになる。
【0011】したがって、ソース電極及びドレイン電極
は、半導体層のイオン注入されていない部分に対して、
間に第2絶縁膜が介在するため接触しない。また、半導
体層は第2絶縁膜からはみ出すこともない。このため、
リーク電流の発生を抑制することができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【0013】図1に本実施例のTFTの断面図を示す。
このTFTは、絶縁基板1上に縦横に配線された図示し
ないゲートバスラインとソースバスラインとが交差する
近傍部分に設けられ、ゲートバスラインから分岐したゲ
ート電極2の上方に形成されている。このゲート電極2
を覆って基板1上にはゲート絶縁膜3が形成され、その
ゲート絶縁膜3の上には、ゲート電極2の上方部分に半
導体層4が形成されている。
【0014】この半導体層4には、その上にパターン形
成した絶縁性材料からなるチャネル保護膜5の上方より
イオン注入することにより、チャネル保護膜5の下の部
分を半導体層4としたまま、2箇所にコンタクト層6
a、6bが形成されている。これらコンタクト層6a、
6bは、チャネル保護膜5の2箇所に形成したコンタク
トホール5a、5bの下の部分に位置する。一方のコン
タクトホール5aに充填し、かつチャネル保護膜5及び
ゲート絶縁膜3の一部の上にわたり、前記ソースバスラ
インから分岐したソース電極7が形成されている。残る
一方のコンタクトホール5bに充填し、かつチャネル保
護膜5及びゲート絶縁膜3の一部の上にわたり、ドレイ
ン電極8が形成されている。
【0015】次に、このTFTの詳細な構成について、
図2に基づいて説明する。
【0016】先ず、図2(a)に示すように絶縁基板1
上にゲート電極2を形成する。このゲート電極2は、例
えばスパッタリング法によってTaを1000〜500
0オングストローム、望ましくは3000オングストロ
ームの厚さに堆積させ、パターニングすることにより行
う。
【0017】次に、ゲート電極2が形成された絶縁基板
1上の全面に、ゲート絶縁膜3を形成する。このゲート
絶縁膜3は、例えばプラズマCVD法によって、SiN
x等を厚さ1000〜5000オングストローム、望ま
しくは3000オングストローム堆積して行う。
【0018】次に、そのゲート絶縁膜3の上であってゲ
ート電極2の上方部分に、アモルファスシリコン(以
下、「a−Si」と称する。)からなる半導体層4を形
成する。この半導体層4は、例えばプラズマCVD法に
よって、a−Siを厚さ100〜500オングストロー
ム、望ましくは300オングストローム堆積しパターニ
ングして行う。
【0019】次に、図2(b)に示すように、絶縁基板
1上の全面にチャネル保護膜5を形成し、チャネル保護
膜5の2箇所にコンタクトホール5a、5bを形成す
る。チャネル保護膜5は、例えばプラズマCVD法を用
いて、SiNx等の絶縁性材料を厚さ1000〜500
0オングストローム、望ましくは2000オングストロ
ーム堆積させて形成してある。
【0020】次に、図2(c)に示すように絶縁基板1
の上方より、チャネル保護膜5をマスクとして、例えば
P(リン)又はB(ボロン)等の不純物イオンを半導体
層4に注入する。これにより、コンタクトホール5a、
5bの下側にある半導体層4部分にはコンタクト層6a
及び6bが形成される。
【0021】続いて、一方のコンタクトホール5aに充
填し、かつチャネル保護膜5及びゲート絶縁膜3の一部
の上にわたりソース電極7を形成する。このとき同時
に、残る一方のコンタクトホール5bに充填し、かつチ
ャネル保護膜5及びゲート絶縁膜3の一部の上にわたり
ドレイン電極8を形成する。これらソース電極7とドレ
イン電極8は、例えばスパッタリング法により、Ti又
はMo等の金属を厚さ3000オングストローム形成
し、パターニングして行う。
【0022】したがって、このような構成のTFTは、
半導体層4の上に形成されたチャネル保護膜5に、半導
体層4とソース電極7とのコンタクトを図るコンタクト
ホール5aが形成され、また半導体層4とドレイン電極
8とのコンタクトを図るコンタクトホール5bが形成さ
れている。このため、かかるコンタクトホール5a、5
bを介して半導体層4に不純物が注入され、コンタクト
ホール5a、5bの下の半導体層4部分にのみコンタク
ト部6a、6bが形成され、半導体層4のコンタクト部
6a、6b以外の部分はチャネル保護膜5で覆われるこ
とになる。
【0023】したがって、ソース電極7及びドレイン電
極8は、半導体層4のイオン注入されていない部分に対
して、間に絶縁性のチャネル保護膜5が介在するため接
触しない。このため、コンタクト層6aとソース電極7
との間、及びコンタクト層6bとドレイン電極8との間
において、リーク電流の発生を抑制することができる。
また、半導体層4は従来のようにチャネル保護膜5から
はみ出すこともない。このため、ソース電極7とドレイ
ン電極8との間において、注入イオンを介してのリーク
電流の発生を抑制することができる。
【0024】また、TFTは製造工程の途中で加熱を受
けるが、半導体層4の材質として本実施例のようにアモ
ルファスシリコンを用いた場合には、加熱温度を低くす
ることができ、これにより基板1としては耐熱温度の低
い安価なガラス基板を用いることが可能となってコスト
の低廉化を図れる。このことは、アモルファスシリコン
に代えて微結晶状態のシリコンを用いる場合においても
同様な利点がある。ここで、微結晶状態のシリコンと
は、結晶がアモルファス状態の中に点在するような状態
にあるものを言う。
【0025】
【発明の効果】本発明の薄膜トランジスタにあっては、
リーク電流を低減できるので、オフ電流(Ioff)を低
減することが可能となり、特性を良好にできる。また、
半導体層にアモルファスシリコンや微結晶状態のシリコ
ンを用いることにより、安価なガラス基板を用いること
が可能となってコストの低廉化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の薄膜トランジスタを示す断面図であ
る。
【図2】その薄膜トランジスタの製造プロセスを示す工
程断面図である。
【図3】従来の薄膜トランジスタを示す平面図である。
【図4】図3のA〜A´線による断面図である。
【図5】図3のB〜B´線による断面図である。
【符号の説明】
1 基板 2 ゲート電極 3 ゲート絶縁膜 4 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
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、第1絶縁膜
    及び半導体層が、この順に、かつ、ゲート電極と半導体
    層とが第1絶縁膜にて絶縁されて積層形成され、更に該
    半導体層の上にソース電極とドレイン電極とが、横に並
    んで、かつ半導体層との間に第2絶縁膜を介在させて形
    成されていると共に、ソース電極及びドレイン電極がそ
    れぞれ該第2絶縁膜に設けたコンタクトホールを介して
    半導体層にコンタクトされ、該半導体層のソース電極と
    のコンタクト部及び該ドレイン電極とのコンタクト部に
    不純物が注入されている薄膜トランジスタ。
  2. 【請求項2】 前記半導体層がアモルファスシリコン又
    は微結晶状態のシリコンからなる請求項1記載の薄膜ト
    ランジスタ。
JP25552591A 1991-10-02 1991-10-02 薄膜トランジスタ Pending JPH0595002A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25552591A JPH0595002A (ja) 1991-10-02 1991-10-02 薄膜トランジスタ
EP19920309018 EP0535979A3 (en) 1991-10-02 1992-10-02 A thin film transistor and a method for producing the same
KR1019920018118A KR930009116A (ko) 1991-10-02 1992-10-02 박막트랜지스터와 그의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25552591A JPH0595002A (ja) 1991-10-02 1991-10-02 薄膜トランジスタ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0595002A true JPH0595002A (ja) 1993-04-16

Family

ID=17279953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25552591A Pending JPH0595002A (ja) 1991-10-02 1991-10-02 薄膜トランジスタ

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPH0595002A (ja)
KR (1) KR930009116A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05129608A (ja) * 1991-10-31 1993-05-25 Sharp Corp 半導体装置
JPH08186264A (ja) * 1994-12-28 1996-07-16 Seiko Epson Corp 薄膜トランジスタおよびその製造方法
US6888160B1 (en) * 1997-10-07 2005-05-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and fabrication method thereof
US7851792B2 (en) 2005-11-08 2010-12-14 Canon Kabushiki Kaisha Field-effect transistor
JP2012109516A (ja) * 2010-11-15 2012-06-07 Samsung Mobile Display Co Ltd 酸化物半導体薄膜トランジスタ及びその製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59141271A (ja) * 1983-01-31 1984-08-13 Sharp Corp 薄膜トランジスタ
JPS59150478A (ja) * 1983-02-16 1984-08-28 Matsushita Electronics Corp 薄膜回路装置
JPS6189670A (ja) * 1984-10-08 1986-05-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法
JPS63157476A (ja) * 1986-12-22 1988-06-30 Seiko Instr & Electronics Ltd 薄膜トランジスタ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59141271A (ja) * 1983-01-31 1984-08-13 Sharp Corp 薄膜トランジスタ
JPS59150478A (ja) * 1983-02-16 1984-08-28 Matsushita Electronics Corp 薄膜回路装置
JPS6189670A (ja) * 1984-10-08 1986-05-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法
JPS63157476A (ja) * 1986-12-22 1988-06-30 Seiko Instr & Electronics Ltd 薄膜トランジスタ

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05129608A (ja) * 1991-10-31 1993-05-25 Sharp Corp 半導体装置
JPH08186264A (ja) * 1994-12-28 1996-07-16 Seiko Epson Corp 薄膜トランジスタおよびその製造方法
US6888160B1 (en) * 1997-10-07 2005-05-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and fabrication method thereof
US7851792B2 (en) 2005-11-08 2010-12-14 Canon Kabushiki Kaisha Field-effect transistor
JP2012109516A (ja) * 2010-11-15 2012-06-07 Samsung Mobile Display Co Ltd 酸化物半導体薄膜トランジスタ及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR930009116A (ko) 1993-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05129608A (ja) 半導体装置
EP0535979A2 (en) A thin film transistor and a method for producing the same
KR100292922B1 (ko) 박막트랜지스터,박막트랜지스터의제조방법및액정표시장치
US6746905B1 (en) Thin film transistor and manufacturing process therefor
JPH0744278B2 (ja) 薄膜トランジスタの製造方法
US6191452B1 (en) Thin film transistor having a stopper layer
EP0683525B1 (en) Thin-film transistor array for display
JPH08148693A (ja) 薄膜トランジスタ及びその製造方法
JPH1012882A (ja) 薄膜トランジスタ及びその製造方法
JPH0595002A (ja) 薄膜トランジスタ
JP2798537B2 (ja) アクティブマトリクス基板の製造方法
JPH0613615A (ja) 半導体装置の製造方法
US6569718B2 (en) Top gate thin-film transistor and method of producing the same
JPH08172195A (ja) 薄膜トランジスタ
JPH0855993A (ja) 薄膜トランジスタ
JPH06169086A (ja) 多結晶シリコン薄膜トランジスタ
JPH04369229A (ja) 薄膜トランジスタ及びその製造方法
JP2694912B2 (ja) アクティブマトリクス基板の製造方法
JPH06275645A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3419073B2 (ja) 薄膜トランジスタ及びその製造方法、及びアクティブマトリクス液晶表示素子
JPH05251465A (ja) 薄膜トランジスタ及びその製造方法
JPH07263704A (ja) 薄膜トランジスタおよびその製造方法
JPH06216155A (ja) 薄膜トランジスタの製造方法
JPH06244199A (ja) 薄膜トランジスタ及びその製造方法
JPH08339972A (ja) 薄膜トランジスタの製造方法およびそれを用いた液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19971030