JPH07263698A - Thin film transistor and its manufacture - Google Patents

Thin film transistor and its manufacture

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JPH07263698A
JPH07263698A JP4680394A JP4680394A JPH07263698A JP H07263698 A JPH07263698 A JP H07263698A JP 4680394 A JP4680394 A JP 4680394A JP 4680394 A JP4680394 A JP 4680394A JP H07263698 A JPH07263698 A JP H07263698A
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JP
Japan
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semiconductor
thin film
active layer
film transistor
liquid crystal
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Application number
JP4680394A
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Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Shinagawa
陽明 品川
Takeshi Tanaka
武 田中
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain a thin film transistor whose active layer is very thinned, by decreasing the dry etching rate to an N-type semiconductor, and enabling selective etching elimination of an N-type semiconductor on the active layer. CONSTITUTION:On a glass substrate 1 the following are formed; a Cr gate electrode 2, gate insulating silicon nitride 3, an active layer 4 composed of amorphous or polycrystalline silicon, P-type nanocrystalline silicon 5, N-type nanocrystalline silicon 6, and source-drain electrodes 10, 11. An ohmic contact layer 12 is formed by selectively dry-etching the N-type nanocrystalline silicon.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は薄膜半導体装置に係り、
特に、液晶ディスプレイを駆動する薄膜トランジスタの
構造とその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film semiconductor device,
In particular, it relates to a structure of a thin film transistor for driving a liquid crystal display and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に薄膜トランジスタの能動層の膜厚
を200〜600Å程度に極薄とする逆スタガー型の薄
膜トランジスタの構造は、“エクステンディド アブス
トラクツ オブ ザ トウエンティセカンド(1990
インターナショナル)コンファレンス オン ソリッド
ステート デバイシーズ アンド マテリアルス”
“Extended Abstracts of the 22nd (1990 Internation
al) Conference on Solid State Devices and Mterial
s:S−E−23,1027”)に記載されているように
絶縁性基板上にゲート電極,ゲート絶縁膜,半導体から
なる能動層、その上面に絶縁膜からなるエッチングスト
ッパ層,半導体に不純物をドーピングして形成されたオ
ーミックコンタクト層、そしてソース,ドレイン電極か
らなっている。
2. Description of the Related Art Generally, the structure of an inverted stagger type thin film transistor in which the thickness of the active layer of the thin film transistor is extremely thin to about 200 to 600 Å is described in "Extended Abstracts of the Twenty Second (1990).
International) Conference on Solid State Devices and Materials ”
“Extended Abstracts of the 22nd (1990 Internation
al) Conference on Solid State Devices and Mterial
s: SE-23,1027 ″), a gate electrode, a gate insulating film, an active layer made of a semiconductor on an insulating substrate, an etching stopper layer made of an insulating film on the upper surface thereof, and impurities in the semiconductor. It is composed of an ohmic contact layer formed by doping and source and drain electrodes.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来技術は逆スタガー
型の薄膜トランジスタに関するものであり、低オフ電流
化や光による電子の励起低減の目的で、能動層の薄膜化
を達成するためにドライエッチングガスに対してエッチ
ング速度の差が大きくない能動層とオーミックコンタク
ト層の間に部分的にエッチングストッパ層を入れてい
る。このためエッチングストッパ層を形成するために製
造工程が増加する問題がある。
The prior art relates to an inverted stagger type thin film transistor, and a dry etching gas is used to achieve thinning of an active layer for the purpose of lowering off current and reducing excitation of electrons by light. On the other hand, an etching stopper layer is partially inserted between the active layer and the ohmic contact layer where the difference in etching rate is not large. Therefore, there is a problem that the number of manufacturing steps is increased to form the etching stopper layer.

【0004】それに対して本発明は、逆スタガー型の薄
膜トランジスタに関するものであり、本発明の目的は、
製造工程を一つ増やすだけで極薄膜化された能動層をも
つ低オフ電流の高性能な薄膜トランジスタを提供するこ
とにある。
On the other hand, the present invention relates to an inverse stagger type thin film transistor, and an object of the present invention is to
An object of the present invention is to provide a high-performance thin film transistor with a low off-current, which has an extremely thin active layer, by increasing the number of manufacturing processes.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の特徴は能動層とオーミックコンタクト層と
の接合面から能動層の少なくとも一部の領域をオーミッ
クコンタクト層と比べてドライエッチング速度の遅いp
型半導体とすることである。
In order to solve the above problems, a feature of the present invention is that the dry etching rate is higher than that of an ohmic contact layer in at least a partial region of the active layer from the junction surface between the active layer and the ohmic contact layer. Slow p
Type semiconductor.

【0006】[0006]

【作用】上記手段に従えば、能動層とオーミックコンタ
クト層との接合面から能動層の少なくとも一部の領域が
オーミックコンタクト層と比べてドライエッチング速度
の遅いp型半導体となり、ソース,ドレイン電極間のオ
ーミックコンタクト層を選択的にエッチング除去するこ
とが可能となり、従って、能動層の極薄膜化が可能とな
る。
According to the above means, at least a part of the active layer from the junction surface between the active layer and the ohmic contact layer becomes a p-type semiconductor having a slower dry etching rate than the ohmic contact layer, and the p-type semiconductor between the source and drain electrodes The ohmic contact layer can be selectively removed by etching, and therefore the active layer can be made extremely thin.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の実施例につき図面を参照しな
がら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0008】図1は本発明の一実施例における薄膜トラ
ンジスタの製造工程を示す断面図である。まず図1
(a)が示すように、ガラス基板1上にCrを1200
Åスパッタリング法で堆積しパターニングしてゲート電
極2を形成する。そして、プラズマCVD法でそれぞれ
原料ガスSiH4,NH3,N2 を用いて3500Åのゲ
ート絶縁膜である窒化シリコン膜3,SiH4,H2を用
いて200〜600Åの能動層となる非晶質シリコン膜
4,SiH4,H2,BH3 を用いて100Åのp型の微
結晶シリコン5,SiH4,H2,PH3 を用いて340
Åのn型の微結晶シリコン6を連続堆積する。ここで、
p型の微結晶シリコン5の成膜条件をBH3が原料ガス
総流量に対して10〜400ppm 混入させるものとする
と、図2に示すように、塩素ガスを用いたプラズマエッ
チング法で、真性の多結晶もしくは非晶質シリコンのエ
ッチング速度が0.24Å/sとなるのに対して、0.1
4〜0.10Å/sと低下しn型の微結晶シリコン6の
エッチング速度1.4Å/sとの比(選択比)は5.8
から10〜14と向上する。従って、n型の微結晶シリ
コン6をエッチングする時、下地がp型の微結晶シリコ
ン5であれば、真性の多結晶もしくは非晶質シリコンの
場合よりも下地に影響を与えることは少なくより選択的
にエッチングできる。次いで、スパッタリング法でMo
7を600Å堆積した後、3から7の膜をパターニング
して島状にする。ついで、スパッタリング法により28
00ÅのITO(Indium Tin Oxide)8を堆積する。次
に、図1(b)が示すようにレジスト9を塗布した後フォ
トリソグラフィによりソース,ドレイン電極を形成する
ための所定の形に形成する。そして、図1(c)が示す
ようにITO8を臭酸で、Mo7を燐酸,酢酸,硝酸を
主成分とする溶液でそれぞれウェットエッチングして、
順次、除去しソース,ドレイン電極10,11を形成す
る。次いで塩素ガスを用いたドライエッチング法でn型
の微結晶シリコン6を除去しオーミックコンタクト層1
2を形成し薄膜トランジスタが完成する。
FIG. 1 is a sectional view showing a manufacturing process of a thin film transistor in one embodiment of the present invention. Figure 1
As shown in (a), 1,200 Cr is deposited on the glass substrate 1.
Å The gate electrode 2 is formed by depositing by sputtering and patterning. Then, the plasma CVD method uses the source gases SiH 4 , NH 3 , and N 2 , respectively, and the silicon nitride film 3, which is a gate insulating film of 3500Å, and SiH 4 and H 2 to form an active layer of 200 to 600Å, which is an amorphous layer. Silicon film 4, SiH 4 , H 2 , BH 3 and 100 Å p-type microcrystalline silicon 5, SiH 4 , H 2 , PH 3 340
Å n-type microcrystalline silicon 6 is continuously deposited. here,
Assuming that BH 3 is mixed in an amount of 10 to 400 ppm with respect to the total flow rate of the raw material gas as the film forming condition of the p-type microcrystalline silicon 5, as shown in FIG. The etching rate of polycrystalline or amorphous silicon is 0.24Å / s, while it is 0.1
The ratio (selection ratio) to the etching rate of 1.4Å / s of the n-type microcrystalline silicon 6 is 5.8.
It improves from 10 to 14. Therefore, when the n-type microcrystalline silicon 6 is etched, if the underlayer is the p-type microcrystalline silicon 5, it does not affect the underlayer more than the case of the intrinsic polycrystalline or amorphous silicon and is more selective. Can be etched selectively. Then, by sputtering method, Mo
After depositing 600 Å 7, the films 3 to 7 are patterned into islands. Then, using the sputtering method, 28
An ITO (Indium Tin Oxide) 8 of 00Å is deposited. Next, as shown in FIG. 1B, a resist 9 is applied and then formed by photolithography into a predetermined shape for forming source and drain electrodes. Then, as shown in FIG. 1C, ITO8 was wet-etched with bromic acid, and Mo7 was wet-etched with a solution containing phosphoric acid, acetic acid, and nitric acid as main components.
The source and drain electrodes 10 and 11 are formed by sequentially removing them. Then, the n-type microcrystalline silicon 6 is removed by a dry etching method using chlorine gas to remove the ohmic contact layer 1
2 is formed and the thin film transistor is completed.

【0009】実施例によれば、オーミックコンタクト層
12を形成するとき、n型の微結晶シリコン6の下地が
よりエッチング速度の小さいp型の微結晶シリコン5で
あるので、下地に影響を与えることは少なくより選択的
にn型の微結晶シリコン6を除去でき、能動層を極薄膜
化した薄膜トランジスタを製造できる。そして、図3に
示すように薄膜化によるチャネル領域の高抵抗化によ
り、通常の能動層膜厚2200Åのトランジスタと比較
してオフ電流が低い特性の優れたトランジスタになる。
ここで、能動層は非晶質シリコン4とp型の微結晶シリ
コン5との積層構造に限定されるものではない。例え
ば、能動層中のn型の微結晶シリコン6との界面近傍の
Bの濃度が十分であれば、Bの濃度が膜厚方向に減少し
ていってもよい。このような構造であれば、製造工程に
おいて非晶質シリコンの成膜中にBH3 を混入させていき
その混入率を増していけばよいので製造のスループット
は向上する。一方、積層構造の場合は非晶質シリコンに
Bが混入しにくいのでトランジスタとしての特性は良好
である。
According to the embodiment, when the ohmic contact layer 12 is formed, since the base of the n-type microcrystalline silicon 6 is the p-type microcrystalline silicon 5 having a smaller etching rate, it affects the base. Therefore, the n-type microcrystalline silicon 6 can be removed more selectively and a thin film transistor having an extremely thin active layer can be manufactured. Then, as shown in FIG. 3, by increasing the resistance of the channel region by thinning, a transistor having an excellent off-state current as compared with a transistor having a normal active layer film thickness of 2200Å is obtained.
Here, the active layer is not limited to the laminated structure of the amorphous silicon 4 and the p-type microcrystalline silicon 5. For example, if the B concentration near the interface with the n-type microcrystalline silicon 6 in the active layer is sufficient, the B concentration may decrease in the film thickness direction. With such a structure, it is sufficient to mix BH 3 during the film formation of the amorphous silicon in the manufacturing process and increase the mixing ratio, so that the manufacturing throughput is improved. On the other hand, in the case of the laminated structure, B is unlikely to be mixed into the amorphous silicon, so that the characteristics as a transistor are good.

【0010】なお、実施例において能動層となる非晶質
シリコン4を堆積した後、エネルギビームを照射して多
結晶シリコンにすることも可能である。例えば非晶質シ
リコン4を堆積した後、220mJ/cm2のXeCl
レーザを照射して、シリコン膜を多結晶化し、次いでp
型の微結晶シリコン5,n型の微結晶シリコン6を連続
形成し、残りの工程は前述の実施例と同じにすること
で、高オン電流,低オフ電流の特性の優れた能動層が極
薄膜化された薄膜トランジスタを製造できる。この時、
多結晶シリコンとp型の微結晶シリコンを積層すること
で、レーザ照射後のシリコンの荒れた表面を被覆できる
ので、n型の微結晶シリコンが多結晶シリコン表面の凹
面に入り込むことなく、よりたやすく選択的にエッチン
グ除去できる。
In the embodiment, it is also possible to deposit the amorphous silicon 4 serving as the active layer and then irradiate it with an energy beam to form polycrystalline silicon. For example, after depositing amorphous silicon 4, 220 mJ / cm 2 of XeCl 2
Irradiate a laser to polycrystallize the silicon film, and then p
Type microcrystalline silicon 5 and n-type microcrystalline silicon 6 are continuously formed, and the remaining steps are the same as those in the above-described embodiment, so that an active layer excellent in characteristics of high on-current and low off-current is extremely formed. A thin film transistor can be manufactured. At this time,
By laminating the polycrystalline silicon and the p-type microcrystalline silicon, the rough surface of the silicon after laser irradiation can be covered, so that the n-type microcrystalline silicon does not get into the concave surface of the polycrystalline silicon surface, and it is more reliable. Can be easily and selectively removed by etching.

【0011】また、p型の半導体の結晶構造はオーミッ
クコンタクト層となるn型の半導体とのエッチング選択
比が十分に得られれば特に微結晶に限定するものではな
い。例えば、非晶質であればホールの濃度が下がるので
さらなるオフ電流の低減が実現でき、微結晶であれば堆
積速度が遅いので膜厚の制御性が向上する。さらにその
膜厚はトランジスタの性能を著しく劣化させない範囲と
して20〜500Åの間とすることが可能であるが、特
性及び加工性から20〜200Åの範囲がよい。
Further, the crystal structure of the p-type semiconductor is not particularly limited to microcrystals as long as a sufficient etching selection ratio with respect to the n-type semiconductor forming the ohmic contact layer can be obtained. For example, in the case of amorphous, the concentration of holes is reduced, so that the off current can be further reduced, and in the case of microcrystalline, the deposition rate is slow and the controllability of the film thickness is improved. Further, the film thickness can be set to a range of 20 to 500 Å as a range not significantly deteriorating the performance of the transistor, but a range of 20 to 200 Å is preferable in view of characteristics and processability.

【0012】また、本実施例ではトランジスタの構造を
Mo7から窒化シリコン膜3まで一括してパターニング
したものとしているが、本発明は特にこの構造に限定さ
れるものではない。例えば、Mo7から非晶質シリコン
4までを一括して島上にパターニングした構造のトラン
ジスタにももちろん適用できる。
Further, in the present embodiment, the structure of the transistor is patterned from Mo7 to the silicon nitride film 3 all at once, but the present invention is not particularly limited to this structure. For example, it is of course applicable to a transistor having a structure in which Mo7 to amorphous silicon 4 are collectively patterned on an island.

【0013】次に、本発明により製造した薄膜トランジ
スタ(以下TFT)をアクティブマトリクス型液晶表示
装置の表示部画素の駆動素子として用いた第二実施例に
ついて説明する。
Next, a second embodiment in which a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) manufactured according to the present invention is used as a drive element of a display pixel of an active matrix type liquid crystal display device will be described.

【0014】図4は本発明の一実施例であるアクティブ
マトリクス型の液晶表示装置の構成を示す。同図では、
マトリクス状に配置された複数の液晶セル(LC)に対し
て、それぞれTFTを設け、このTFTのスイッチング
動作によって各液晶セルを駆動するようにしたものであ
る。ここで、ガラス基板1上で横方向に並んだTFTの
各ゲートから共通に引き出した電極であるゲートライン
G1〜GMに対して順次ゲート電圧を印加し、各ゲート
ライン毎にゲートをオンしていく。一方、縦方向に並ん
だTFTの各ドレインから共通に引き出した電極である
ドレインラインD1〜DNに対して、オンされたゲート
ライン毎のデータ電圧を順次印加し、各液晶セルに与え
ていく。一つの液晶セルとTFTからなる一画素の平面
構造を図5に示す。さらに図5中の破線X−X′におけ
る断面構造を図6に示す。ドレイン配線Dとゲート配線
Gの交点の近くに形成されたTFTとそれにソース電極
10を介して接続された液晶セルLCの配置からなる。
TFTの断面構造は第1の実施例とほぼ同じである。本
構造は同実施例に記載の製造方法により得られるが、プ
ロセスとの変更点のみ記すと以下のようになる。即ちゲ
ート配線G,ドレイン配線Dをそれぞれゲート電極2,
ドレイン電極11と同時に成膜、エッチング加工して形
成した。この他液晶13等TFT以外の部分について以
下に記す。TN型液晶13はTFTを形成したガラス基
板と対向するガラス基板(対向基板)16間に封入され
る。対向基板上には不要な光線を遮蔽するためのブラッ
クマトリクス14とITO15膜が形成されている。液
晶は、対向基板のITO15とTFT基板のITOの間
の電圧により駆動され、画素ごとに表示する明度をかえ
て画素のマトリクス上で画像を表示する。ガラス基板
1,16のいずれにも光を偏向させるための偏向板17
が貼付られている。この2枚の偏向板の偏向軸を直交、
又は平行配置させると、それぞれノーマリーブラック,
ノーマリーホワイトの表示モードとなる。又、図には示
していないが液晶を配向させるための配向膜18が、液
晶と接する面、すなわち、ガラス基板1側では保護膜1
9とITO膜10の表面に、対向基板16側ではITO
膜の表面に塗布されている。配向膜は塗布後に表面をラ
ビング法により処理され、液晶分子を配向させるための
異方性を与えられている。このように本発明により製造
したTFTをアクティブマトリクス型液晶表示装置の表
示部画素の駆動素子として用いれば、能動層が極薄膜の
ため材料費は低減され、製造のスループットは向上し、
さらに光導電率も減少するので光励起電子による画質の
低下が避けられる。
FIG. 4 shows the configuration of an active matrix type liquid crystal display device which is an embodiment of the present invention. In the figure,
A TFT is provided for each of a plurality of liquid crystal cells (LC) arranged in a matrix, and each liquid crystal cell is driven by the switching operation of the TFT. Here, a gate voltage is sequentially applied to the gate lines G1 to GM, which are electrodes commonly drawn from the gates of the TFTs arranged in the lateral direction on the glass substrate 1, and the gates are turned on for each gate line. Go. On the other hand, the data voltage for each turned-on gate line is sequentially applied to the drain lines D1 to DN, which are electrodes commonly drawn from the drains of the TFTs arranged in the vertical direction, and applied to each liquid crystal cell. FIG. 5 shows a planar structure of one pixel composed of one liquid crystal cell and TFT. Further, FIG. 6 shows a sectional structure taken along a broken line XX ′ in FIG. It is composed of a TFT formed near the intersection of the drain wiring D and the gate wiring G and a liquid crystal cell LC connected thereto via the source electrode 10.
The cross-sectional structure of the TFT is almost the same as that of the first embodiment. This structure can be obtained by the manufacturing method described in the embodiment, but only the changes from the process are as follows. That is, the gate wiring G and the drain wiring D are respectively connected to the gate electrode 2,
The drain electrode 11 was formed at the same time by film formation and etching. In addition, the parts other than the TFT such as the liquid crystal 13 will be described below. The TN type liquid crystal 13 is sealed between a glass substrate (counter substrate) 16 facing the glass substrate on which the TFT is formed. A black matrix 14 and an ITO 15 film for blocking unnecessary light rays are formed on the counter substrate. The liquid crystal is driven by the voltage between the ITO 15 of the counter substrate and the ITO of the TFT substrate, and changes the brightness displayed for each pixel to display an image on the matrix of pixels. A deflection plate 17 for deflecting light on either the glass substrate 1 or 16
Is attached. The deflection axes of these two deflection plates are orthogonal,
Or if they are arranged in parallel, they are normally black,
The display mode is normally white. Although not shown in the figure, the alignment film 18 for aligning the liquid crystal has a protective film 1 on the surface in contact with the liquid crystal, that is, on the glass substrate 1 side.
9 and the surface of the ITO film 10, ITO on the side of the counter substrate 16
It is applied to the surface of the film. The surface of the alignment film is treated by a rubbing method after coating, and is given anisotropy for aligning liquid crystal molecules. As described above, when the TFT manufactured according to the present invention is used as a driving element of a display pixel of an active matrix type liquid crystal display device, a material cost is reduced and a manufacturing throughput is improved because the active layer is an extremely thin film.
Further, since the photoconductivity also decreases, it is possible to avoid deterioration of the image quality due to photoexcited electrons.

【0015】次に、本発明による結晶性薄膜トランジス
タをアクティブマトリクス型の液晶表示装置の駆動回路
の一部として表示部と同一基板上に形成して用いた第三
実施例について説明する。
Next, a third embodiment in which the crystalline thin film transistor according to the present invention is formed and used on the same substrate as the display portion as a part of the drive circuit of the active matrix type liquid crystal display device will be described.

【0016】図7は本発明を用いたアクティブマトリク
ス型の液晶表示装置の構成を示す。本実施例では駆動回
路の機能の一部分を画素の薄膜トランジスタと同じガラ
ス基板上に形成している。同図では、マトリクス状に配
置された複数の液晶セル(LC)に対して、それぞれ薄
膜トランジスタを設け、この薄膜トランジスタのスイッ
チング動作によって各液晶セルを駆動するようにしたも
のである。ここで、ガラス基板1上で横方向に並んだ薄
膜トランジスタの各ゲートから共通に引き出した電極で
あるゲートラインG1〜GMに対して、ゲート駆動回路
(ドライバIC)20から順次ゲート電圧を印加し、各
ゲートライン毎にゲートをオンしていく。一方、縦方向
に並んだ薄膜トランジスタの各ドレインから共通に引き
出した電極であるドレインラインD1〜DNに対して、
オンされたゲートライン毎のデータ電圧をデータ駆動回
路21からサンプリング回路22を経て順次印加し、各
液晶セルに与えていく。また、サンプリング回路22は
図8に示した様に、各ドレインラインに対してサンプリ
ング薄膜トランジスタを持ち、サンプリング薄膜トラン
ジスタのゲートに画素薄膜トランジスタゲート電圧がオ
ンしている間に複数の電圧φ1,φ2を供給する。ドレ
インラインは2本ずつひとまとめにされ、サンプリング
回路22からデータ駆動回路21に接続される。サンプ
リング回路22は画素の薄膜トランジスタ同様にガラス
基板1上に形成されるので、サンプリング回路22とデ
ータ駆動回路21の接続数は半減される。ドレインライ
ンD1とD2がひとまとめにされDK1としてデータ駆
動回路に接続され、結果として画素薄膜トランジスタ及
びサンプリング回路22の形成された基板とデータ駆動
回路21との接続数は半減、すなわち、データ駆動回路
を構成するドライバIC数を半減できる。サンプリング
回路22は画素薄膜トランジスタと同じ工程で容易に形
成できるので、ドライバIC数を半減にした効果によ
り、液晶表示コストを低減できる効果がある。なお、画
素薄膜トランジスタは能動層が非晶質であるものであっ
ても良いし、もちろん多結晶薄膜トランジスタであって
も良い。このように本発明による結晶性薄膜トランジス
タをアクティブマトリクス型の液晶表示装置の駆動回路
の一部として表示部と同一基板上に形成して用いれば、
第二実施例と同様に能動層が極薄膜のため材料費は低減
され、製造のスループットは向上し、さらに画素部では
光導電率も減少するので光励起電子による画質の低下が
避けられ、またブラックマトリクス14の幅を小さくで
きるので、開口率をあげることができ高精細化した液晶
表示装置により有効である。
FIG. 7 shows the structure of an active matrix type liquid crystal display device using the present invention. In this embodiment, part of the function of the driver circuit is formed over the same glass substrate as the thin film transistor of the pixel. In the figure, thin film transistors are provided for a plurality of liquid crystal cells (LC) arranged in a matrix, and the liquid crystal cells are driven by the switching operation of the thin film transistors. Here, a gate voltage is sequentially applied from the gate drive circuit (driver IC) 20 to the gate lines G1 to GM, which are electrodes commonly drawn from the respective gates of the thin film transistors arranged in the lateral direction on the glass substrate 1, The gate is turned on for each gate line. On the other hand, with respect to the drain lines D1 to DN, which are electrodes commonly drawn from the drains of the thin film transistors arranged in the vertical direction,
The data voltage for each turned-on gate line is sequentially applied from the data drive circuit 21 through the sampling circuit 22 and applied to each liquid crystal cell. Further, as shown in FIG. 8, the sampling circuit 22 has a sampling thin film transistor for each drain line, and supplies a plurality of voltages φ1 and φ2 to the gate of the sampling thin film transistor while the pixel thin film transistor gate voltage is on. . The two drain lines are grouped together and connected from the sampling circuit 22 to the data driving circuit 21. Since the sampling circuit 22 is formed on the glass substrate 1 like the thin film transistor of the pixel, the number of connections between the sampling circuit 22 and the data driving circuit 21 is halved. The drain lines D1 and D2 are integrated and connected to the data driving circuit as DK1, and as a result, the number of connections between the data driving circuit 21 and the substrate on which the pixel thin film transistors and the sampling circuit 22 are formed is reduced by half, that is, the data driving circuit is configured. The number of driver ICs used can be halved. Since the sampling circuit 22 can be easily formed in the same process as the pixel thin film transistor, the effect of halving the number of driver ICs has an effect of reducing the liquid crystal display cost. The pixel thin film transistor may have an amorphous active layer, or may be a polycrystalline thin film transistor. As described above, when the crystalline thin film transistor according to the present invention is formed and used on the same substrate as the display unit as a part of the driving circuit of the active matrix type liquid crystal display device,
As in the second embodiment, since the active layer is an ultra-thin film, the material cost is reduced, the manufacturing throughput is improved, and the photoconductivity in the pixel portion is also reduced, so that the deterioration of the image quality due to photoexcited electrons is avoided, and the black Since the width of the matrix 14 can be reduced, the aperture ratio can be increased, which is effective in a high-definition liquid crystal display device.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明によれば能動層を極薄膜化したオ
フ電流の低い薄膜トランジスタを製造工程を一つ増やす
だけで製造できる。
According to the present invention, a thin film transistor having an extremely thin active layer and a low off current can be manufactured by increasing the number of manufacturing processes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を薄膜トランジスタの製造に適用した一
実施例の製造工程を示す断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of an embodiment in which the present invention is applied to manufacturing a thin film transistor.

【図2】エッチング速度と選択比のBH3のドーピング
割合依存性を示す特性図。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the dependence of the etching rate and the selection ratio on the doping ratio of BH 3 .

【図3】本発明により製造した薄膜トランジスタのゲー
ト電圧−ドレイン電流特性を従来の能動層膜厚の厚い薄
膜トランジスタの特性図。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a gate voltage-drain current characteristic of a thin film transistor manufactured according to the present invention of a conventional thin film transistor having a thick active layer.

【図4】本発明により製造した薄膜トランジスタを液晶
セル駆動素子として用いたアクティブマトリクス型の液
晶表示装置の説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram of an active matrix type liquid crystal display device using a thin film transistor manufactured according to the present invention as a liquid crystal cell driving element.

【図5】液晶セルと本発明により製造した薄膜トランジ
スタからなる一画素の平面図。
FIG. 5 is a plan view of one pixel including a liquid crystal cell and a thin film transistor manufactured according to the present invention.

【図6】液晶セルと本発明により製造した薄膜トランジ
スタからなる一画素の断面図。
FIG. 6 is a cross-sectional view of one pixel including a liquid crystal cell and a thin film transistor manufactured according to the present invention.

【図7】本発明を用いたアクティブマトリクス型の液晶
表示装置の構成を示す説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a configuration of an active matrix type liquid crystal display device using the present invention.

【図8】本発明を用いたサンプリング回路の説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of a sampling circuit using the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ガラス基板,2…ゲート電極,3…窒化シリコン
膜,4…非晶質シリコン膜,5…p型微結晶シリコン,
6…n型微結晶シリコン,7…Mo,8…ITO,9…
レジスト,10…ソース電極,11…ドレイン電極,1
2…オーミックコンタクト層。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Glass substrate, 2 ... Gate electrode, 3 ... Silicon nitride film, 4 ... Amorphous silicon film, 5 ... P-type microcrystalline silicon,
6 ... n-type microcrystalline silicon, 7 ... Mo, 8 ... ITO, 9 ...
Resist, 10 ... Source electrode, 11 ... Drain electrode, 1
2 ... Ohmic contact layer.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】絶縁性基板上に形成され、ゲート電極,ゲ
ート絶縁膜,半導体からなる能動層,半導体に不純物を
ドーピングして形成されたオーミックコンタクト層,ソ
ース電極,ドレイン電極を有する逆スタガー型の薄膜ト
ランジスタにおいて、前記能動層と前記オーミックコン
タクト層との接合面から前記能動層の少なくとも一部の
領域がp型半導体であることを特徴とする薄膜トランジ
スタ。
1. An inverted staggered type having a gate electrode, a gate insulating film, an active layer made of a semiconductor, an ohmic contact layer formed by doping a semiconductor with an impurity, a source electrode, and a drain electrode formed on an insulating substrate. 2. The thin film transistor according to claim 2, wherein at least a region of the active layer from a junction surface between the active layer and the ohmic contact layer is a p-type semiconductor.
【請求項2】絶縁性基板上に形成され、ゲート電極,ゲ
ート絶縁膜,半導体からなる能動層,半導体に不純物を
ドーピングして形成されたオーミックコンタクト層,ソ
ース電極,ドレイン電極を有する逆スタガー型の薄膜ト
ランジスタにおいて、前記能動層が前記ゲート絶縁膜と
の界面から膜厚方向に真性半導体とp型半導体の積層構
造であることを特徴とする薄膜トランジスタ。
2. An inverted stagger type which is formed on an insulating substrate and has a gate electrode, a gate insulating film, an active layer made of a semiconductor, an ohmic contact layer formed by doping a semiconductor with impurities, a source electrode, and a drain electrode. 3. The thin film transistor according to claim 1, wherein the active layer has a laminated structure of an intrinsic semiconductor and a p-type semiconductor in a film thickness direction from an interface with the gate insulating film.
【請求項3】絶縁性基板上に形成され、ゲート電極,ゲ
ート絶縁膜,半導体からなる能動層,半導体に不純物を
ドーピングして形成されたオーミックコンタクト層,ソ
ース電極,ドレイン電極を有する逆スタガー型の薄膜ト
ランジスタにおいて、前記能動層が前記ゲート絶縁膜と
の界面から膜厚方向に多結晶の真性半導体とp型半導体
の積層構造であることを特徴とする薄膜トランジスタ。
3. An inverted stagger type having a gate electrode, a gate insulating film, an active layer made of a semiconductor, an ohmic contact layer formed by doping a semiconductor with an impurity, a source electrode, and a drain electrode formed on an insulating substrate. 2. The thin film transistor according to claim 1, wherein the active layer has a laminated structure of a polycrystalline intrinsic semiconductor and a p-type semiconductor in a film thickness direction from an interface with the gate insulating film.
【請求項4】絶縁性基板上に形成され、ゲート電極,ゲ
ート絶縁膜,半導体からなる能動層,半導体に不純物を
ドーピングして形成されたオーミックコンタクト層,ソ
ース電極,ドレイン電極を有する逆スタガー型の薄膜ト
ランジスタにおいて、前記能動層が前記ゲート絶縁膜と
の界面から膜厚方向に非晶質の真性半導体とp型半導体
の積層構造であることを特徴とする薄膜トランジスタ。
4. An inverted stagger type which is formed on an insulating substrate and has a gate electrode, a gate insulating film, an active layer made of a semiconductor, an ohmic contact layer formed by doping a semiconductor with an impurity, a source electrode, and a drain electrode. 2. The thin film transistor according to claim 1, wherein the active layer has a laminated structure of an amorphous intrinsic semiconductor and a p-type semiconductor in a film thickness direction from an interface with the gate insulating film.
【請求項5】絶縁性基板上に形成され、ゲート電極,ゲ
ート絶縁膜,半導体からなる能動層,半導体に不純物を
ドーピングして形成されたオーミックコンタクト層,ソ
ース電極,ドレイン電極を有する逆スタガー型の薄膜ト
ランジスタにおいて、前記能動層が前記ゲート絶縁膜と
の界面から膜厚方向に真性半導体と微結晶のp型半導体
の積層構造であることを特徴とする薄膜トランジスタ。
5. An inverted stagger type having a gate electrode, a gate insulating film, an active layer made of a semiconductor, an ohmic contact layer formed by doping a semiconductor with an impurity, a source electrode, and a drain electrode formed on an insulating substrate. 2. The thin film transistor according to claim 1, wherein the active layer has a laminated structure of an intrinsic semiconductor and a microcrystalline p-type semiconductor in a film thickness direction from an interface with the gate insulating film.
【請求項6】絶縁性基板上に形成され、ゲート電極,ゲ
ート絶縁膜,半導体からなる能動層,半導体に不純物を
ドーピングして形成されたオーミックコンタクト層,ソ
ース電極,ドレイン電極を有する逆スタガー型の薄膜ト
ランジスタにおいて、前記能動層が前記ゲート絶縁膜と
の界面から膜厚方向に真性半導体と非晶質のp型半導体
の積層構造であることを特徴とする薄膜トランジスタ。
6. An inverted stagger type having a gate electrode, a gate insulating film, an active layer made of a semiconductor, an ohmic contact layer formed by doping a semiconductor with an impurity, a source electrode, and a drain electrode formed on an insulating substrate. 2. The thin film transistor according to claim 1, wherein the active layer has a laminated structure of an intrinsic semiconductor and an amorphous p-type semiconductor in a film thickness direction from an interface with the gate insulating film.
【請求項7】絶縁性基板上に形成され、ゲート電極,ゲ
ート絶縁膜,半導体からなる能動層,半導体に不純物を
ドーピングして形成されたオーミックコンタクト層,ソ
ース電極,ドレイン電極を有する逆スタガー型の薄膜ト
ランジスタの製造方法において、前記能動層を前記オー
ミックコンタクト層との接合面から膜厚方向に少なくと
も一部の領域がp型半導体となるように形成することを
特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
7. An inverted staggered type having a gate electrode, a gate insulating film, an active layer made of a semiconductor, an ohmic contact layer formed by doping a semiconductor with an impurity, a source electrode, and a drain electrode formed on an insulating substrate. 2. The method of manufacturing a thin film transistor according to the method, wherein the active layer is formed so that at least a part of a region in a film thickness direction from a bonding surface with the ohmic contact layer is a p-type semiconductor.
【請求項8】絶縁性基板上に形成され、ゲート電極,ゲ
ート絶縁膜,半導体からなる能動層,半導体に不純物を
ドーピングして形成されたオーミックコンタクト層,ソ
ース電極,ドレイン電極を有する逆スタガー型の薄膜ト
ランジスタの製造方法において、前記能動層を前ゲート
絶縁膜との界面から膜厚方向に真性半導体とp型半導体
の積層構造となるように形成することを特徴とする薄膜
トランジスタの製造方法。
8. An inverted stagger type having a gate electrode, a gate insulating film, an active layer made of a semiconductor, an ohmic contact layer formed by doping a semiconductor with an impurity, a source electrode, and a drain electrode formed on an insulating substrate. 2. The method of manufacturing a thin film transistor according to the method, wherein the active layer is formed so as to have a laminated structure of an intrinsic semiconductor and a p-type semiconductor in a film thickness direction from an interface with the front gate insulating film.
【請求項9】請求項1,2,3,4,5または6におい
て、前記薄膜トランジスタを液晶セル駆動用素子として
用いる液晶表示装置。
9. A liquid crystal display device according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein the thin film transistor is used as a liquid crystal cell driving element.
【請求項10】請求項7または8において、前記薄膜ト
ランジスタの製造方法を適用する液晶表示装置の液晶セ
ル駆動用薄膜トランジスタの製造方法。
10. A method of manufacturing a thin film transistor for driving a liquid crystal cell of a liquid crystal display device, to which the method of manufacturing the thin film transistor according to claim 7 is applied.
【請求項11】請求項1,2,3,4,5または6にお
いて、前記薄膜トランジスタを駆動回路用素子として用
いる液晶表示装置。
11. A liquid crystal display device according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein the thin film transistor is used as a drive circuit element.
【請求項12】請求項7または8において、前記薄膜ト
ランジスタの製造方法を適用する液晶表示装置の駆動用
薄膜トランジスタの製造方法。
12. The method of manufacturing a thin film transistor for driving a liquid crystal display device according to claim 7, wherein the method of manufacturing the thin film transistor is applied.
【請求項13】請求項1,2,3,5または6におい
て、前記薄膜トランジスタを液晶セル駆動用素子並びに
表示部駆動回路用素子として用いる液晶表示装置。
13. A liquid crystal display device according to claim 1, 2, 3, 5 or 6, wherein the thin film transistor is used as a liquid crystal cell driving element and a display section driving circuit element.
【請求項14】請求項7または8において、前記薄膜ト
ランジスタの製造方法を適用する液晶表示装置の液晶セ
ル駆動用及び表示部駆動用薄膜トランジスタの製造方
法。
14. A method of manufacturing a thin film transistor for driving a liquid crystal cell and a display unit of a liquid crystal display device, to which the method of manufacturing a thin film transistor according to claim 7 is applied.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100659056B1 (en) * 2004-06-25 2006-12-19 삼성에스디아이 주식회사 TFT, and flat panel display device therewith
WO2008029582A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device, method for manufacturing the semiconductor device, and display device
JP2009111364A (en) * 2007-10-05 2009-05-21 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Thin film transistor, display device having thin film transistor, and method of manufacturing same
JP2009158935A (en) * 2007-12-03 2009-07-16 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Thin film transistor, and semiconductor device
US20100134735A1 (en) * 2008-11-28 2010-06-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Photosensor and display device
JP2012238863A (en) * 2012-07-10 2012-12-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
US9059045B2 (en) 2000-03-08 2015-06-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9059045B2 (en) 2000-03-08 2015-06-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
US9368514B2 (en) 2000-03-08 2016-06-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
US9786687B2 (en) 2000-03-08 2017-10-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR100659056B1 (en) * 2004-06-25 2006-12-19 삼성에스디아이 주식회사 TFT, and flat panel display device therewith
WO2008029582A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device, method for manufacturing the semiconductor device, and display device
US8174013B2 (en) 2006-09-08 2012-05-08 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device, method for manufacturing the semiconductor device, and display device
JP2009111364A (en) * 2007-10-05 2009-05-21 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Thin film transistor, display device having thin film transistor, and method of manufacturing same
JP2009158935A (en) * 2007-12-03 2009-07-16 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Thin film transistor, and semiconductor device
US20100134735A1 (en) * 2008-11-28 2010-06-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Photosensor and display device
US9450133B2 (en) * 2008-11-28 2016-09-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Photosensor and display device
JP2012238863A (en) * 2012-07-10 2012-12-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device

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