JPH07326763A - 薄膜トランジスタおよび液晶表示装置 - Google Patents
薄膜トランジスタおよび液晶表示装置Info
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- JPH07326763A JPH07326763A JP12092894A JP12092894A JPH07326763A JP H07326763 A JPH07326763 A JP H07326763A JP 12092894 A JP12092894 A JP 12092894A JP 12092894 A JP12092894 A JP 12092894A JP H07326763 A JPH07326763 A JP H07326763A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 オフ電流や特性劣化に関係するエッジ電導を
小さく抑えることのできる薄膜トランジスタを提供す
る。 【構成】 ゲート電極4のパターンエッジと半導体薄膜
2のパターンエッジ2eの交差部近傍Xの半導体薄膜2
に対して、ソース・ドレイン領域に必要な高濃度なドー
ピングを行っていない。この構成により、エッジ電導が
小さく抑えられ、さらには電圧印可ストレスに対しても
特性変動が小さくなった。これは、エッジ電導に寄与す
る電流経路が交差部付近Xの部分を介することになり、
従来に比べエッジ電導に抵抗成分が加わったためと考え
られる。
小さく抑えることのできる薄膜トランジスタを提供す
る。 【構成】 ゲート電極4のパターンエッジと半導体薄膜
2のパターンエッジ2eの交差部近傍Xの半導体薄膜2
に対して、ソース・ドレイン領域に必要な高濃度なドー
ピングを行っていない。この構成により、エッジ電導が
小さく抑えられ、さらには電圧印可ストレスに対しても
特性変動が小さくなった。これは、エッジ電導に寄与す
る電流経路が交差部付近Xの部分を介することになり、
従来に比べエッジ電導に抵抗成分が加わったためと考え
られる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ガラス等の基板上に
作製される薄膜トランジスタと、その薄膜トランジスタ
を用いた液晶表示装置に関するものである。
作製される薄膜トランジスタと、その薄膜トランジスタ
を用いた液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】以下、液晶表示装置用に応用検討が進め
られている多結晶シリコン薄膜トランジスタを従来例と
して、図面を用いて説明を行う。図6に液晶表示装置に
用いる従来の薄膜トランジスタの構成を示す。図6
(a)はその薄膜トランジスタの平面図、図6(b)は
図6(a)におけるA−B線での断面図である。図6に
おいて、1はガラス基板、2は多結晶シリコンからなる
半導体薄膜、3はゲート絶縁膜、4はゲート電極、5は
層間絶縁膜、6はソース・ドレイン電極、7はパッシベ
イション膜である。なお、図6(a)には、ゲート絶縁
膜3,層間絶縁膜5およびパッシベイション膜7は図示
していない。
られている多結晶シリコン薄膜トランジスタを従来例と
して、図面を用いて説明を行う。図6に液晶表示装置に
用いる従来の薄膜トランジスタの構成を示す。図6
(a)はその薄膜トランジスタの平面図、図6(b)は
図6(a)におけるA−B線での断面図である。図6に
おいて、1はガラス基板、2は多結晶シリコンからなる
半導体薄膜、3はゲート絶縁膜、4はゲート電極、5は
層間絶縁膜、6はソース・ドレイン電極、7はパッシベ
イション膜である。なお、図6(a)には、ゲート絶縁
膜3,層間絶縁膜5およびパッシベイション膜7は図示
していない。
【0003】この従来の薄膜トランジスタは、ゲート電
極4と半導体薄膜2とはゲート絶縁膜3を介して一部が
重なるように配置されている。通常、ゲート電極4をド
ーピングマスクにしてイオン注入が行なわれることが多
く、半導体薄膜2はソース・ドレイン領域となる高濃度
なドーピングが行なわれた領域2aとゲート電極4の直
下のドーピングなしの領域2bとに分かれる。図7はゲ
ート電極4と半導体薄膜2のみに注目した平面図であ
り、高濃度なドーピングが行なわれた領域2aとドーピ
ングなしの領域2bの位置関係を示したものである。本
構成の薄膜トランジスタ及びこれを用いた液晶表示装置
に関しては、例えば日経BP社刊:雑誌「フラットパネ
ルディスプレイ’90〜’94」(1989〜93年毎
年刊行)、あるいはSID84DIGEST(198
4)p.312〜315(形状に関しては特にFig.
8とFig.9)を参照するとよい。
極4と半導体薄膜2とはゲート絶縁膜3を介して一部が
重なるように配置されている。通常、ゲート電極4をド
ーピングマスクにしてイオン注入が行なわれることが多
く、半導体薄膜2はソース・ドレイン領域となる高濃度
なドーピングが行なわれた領域2aとゲート電極4の直
下のドーピングなしの領域2bとに分かれる。図7はゲ
ート電極4と半導体薄膜2のみに注目した平面図であ
り、高濃度なドーピングが行なわれた領域2aとドーピ
ングなしの領域2bの位置関係を示したものである。本
構成の薄膜トランジスタ及びこれを用いた液晶表示装置
に関しては、例えば日経BP社刊:雑誌「フラットパネ
ルディスプレイ’90〜’94」(1989〜93年毎
年刊行)、あるいはSID84DIGEST(198
4)p.312〜315(形状に関しては特にFig.
8とFig.9)を参照するとよい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の薄膜トラン
ジスタでは、時として半導体薄膜2のパターンエッジ2
eとその近傍の半導体薄膜2を電流経路とするエッジ電
導が発生する。このエッジ電導は本来目的としている薄
膜トランジスタ本体部と並列に存在するもの(寄生特
性)として取り扱える。エッジ電導が本体薄膜トランジ
スタと異なる特性(たとえば閾値電圧Vtがデプレッシ
ョン側にシフトした寄生トランジスタ特性)を示す場合
や、本体薄膜トランジスタに比べて電圧ストレスに対し
て特性変動を起し易くなっている場合に、エッジ電導が
薄膜トランジスタのオフ電流の増大や信頼性試験時の特
性劣化の原因になったりする。とりわけこの寄生特性
は、レーザアニールや固相成長で作成した多結晶シリコ
ン薄膜を使った薄膜トランジスタなどで、ゲート絶縁膜
を熱酸化以外の方法で作成した場合に問題となることが
多い。また、このような薄膜トランジスタを使った液晶
表示装置では、薄膜トランジスタのオフ電流の増大によ
り、表示性能が悪くなり、画像特性に悪影響を与えるの
で問題である。
ジスタでは、時として半導体薄膜2のパターンエッジ2
eとその近傍の半導体薄膜2を電流経路とするエッジ電
導が発生する。このエッジ電導は本来目的としている薄
膜トランジスタ本体部と並列に存在するもの(寄生特
性)として取り扱える。エッジ電導が本体薄膜トランジ
スタと異なる特性(たとえば閾値電圧Vtがデプレッシ
ョン側にシフトした寄生トランジスタ特性)を示す場合
や、本体薄膜トランジスタに比べて電圧ストレスに対し
て特性変動を起し易くなっている場合に、エッジ電導が
薄膜トランジスタのオフ電流の増大や信頼性試験時の特
性劣化の原因になったりする。とりわけこの寄生特性
は、レーザアニールや固相成長で作成した多結晶シリコ
ン薄膜を使った薄膜トランジスタなどで、ゲート絶縁膜
を熱酸化以外の方法で作成した場合に問題となることが
多い。また、このような薄膜トランジスタを使った液晶
表示装置では、薄膜トランジスタのオフ電流の増大によ
り、表示性能が悪くなり、画像特性に悪影響を与えるの
で問題である。
【0005】この発明の目的は、エッジ電導を小さく抑
えることのできる薄膜トランジスタを提供することであ
る。また、この発明の他の目的は、表示性能と信頼性を
改善できる液晶表示装置を提供することである。
えることのできる薄膜トランジスタを提供することであ
る。また、この発明の他の目的は、表示性能と信頼性を
改善できる液晶表示装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の薄膜トラ
ンジスタは、ゲート電極のパターンエッジと半導体薄膜
のパターンエッジとの交差部近傍の半導体薄膜に、ソー
ス・ドレイン領域より低濃度なドーピング領域またはア
ンドーピング領域を設けたことを特徴とする。請求項2
記載の薄膜トランジスタは、ゲート電極のパターンエッ
ジ近傍の半導体薄膜にソース・ドレイン領域より低濃度
な帯状のドーピング領域またはアンドーピング領域を設
け、帯状のドーピング領域またはアンドーピング領域
は、半導体薄膜の中央部よりパターンエッジ近傍におい
て帯幅を広くしたことを特徴とする。
ンジスタは、ゲート電極のパターンエッジと半導体薄膜
のパターンエッジとの交差部近傍の半導体薄膜に、ソー
ス・ドレイン領域より低濃度なドーピング領域またはア
ンドーピング領域を設けたことを特徴とする。請求項2
記載の薄膜トランジスタは、ゲート電極のパターンエッ
ジ近傍の半導体薄膜にソース・ドレイン領域より低濃度
な帯状のドーピング領域またはアンドーピング領域を設
け、帯状のドーピング領域またはアンドーピング領域
は、半導体薄膜の中央部よりパターンエッジ近傍におい
て帯幅を広くしたことを特徴とする。
【0007】請求項3記載の薄膜トランジスタは、ソー
ス・ドレイン領域のうち少なくとも一方は半導体薄膜の
パターンエッジと離間したことを特徴とする。請求項4
記載の薄膜トランジスタは、請求項3記載の薄膜トラン
ジスタにおいて、ゲート電極を、半導体薄膜のパターン
エッジと離間したソース・ドレイン領域を取り囲むよう
に配設している。
ス・ドレイン領域のうち少なくとも一方は半導体薄膜の
パターンエッジと離間したことを特徴とする。請求項4
記載の薄膜トランジスタは、請求項3記載の薄膜トラン
ジスタにおいて、ゲート電極を、半導体薄膜のパターン
エッジと離間したソース・ドレイン領域を取り囲むよう
に配設している。
【0008】請求項5記載の薄膜トランジスタは、ゲー
ト電極の半導体薄膜のパターンエッジと対応する領域に
開口を形成したことを特徴とする。請求項6記載の薄膜
トランジスタは、請求項1,2,3,4または5記載の
薄膜トランジスタにおいて、半導体薄膜が多結晶シリコ
ン薄膜からなる。請求項7記載の液晶表示装置は、画素
電極およびこの画素電極のスイッチング素子として薄膜
トランジスタを有するTFT基板と、このTFT基板と
液晶層を介して対向配置した対向基板とを備えてあり、
薄膜トランジスタが、請求項1,2,3,4,5または
6記載の薄膜トランジスタからなることを特徴とする。
ト電極の半導体薄膜のパターンエッジと対応する領域に
開口を形成したことを特徴とする。請求項6記載の薄膜
トランジスタは、請求項1,2,3,4または5記載の
薄膜トランジスタにおいて、半導体薄膜が多結晶シリコ
ン薄膜からなる。請求項7記載の液晶表示装置は、画素
電極およびこの画素電極のスイッチング素子として薄膜
トランジスタを有するTFT基板と、このTFT基板と
液晶層を介して対向配置した対向基板とを備えてあり、
薄膜トランジスタが、請求項1,2,3,4,5または
6記載の薄膜トランジスタからなることを特徴とする。
【0009】
【作用】この発明の薄膜トランジスタによれば、ゲート
電極のパターンエッジと半導体薄膜のパターンエッジと
の交差部近傍の半導体薄膜に、ソース・ドレイン領域よ
り低濃度なドーピング領域またはアンドーピング領域を
設けたことにより、半導体薄膜のパターンエッジとその
近傍の半導体薄膜を電流経路とするエッジ電導を小さく
抑えることができる。
電極のパターンエッジと半導体薄膜のパターンエッジと
の交差部近傍の半導体薄膜に、ソース・ドレイン領域よ
り低濃度なドーピング領域またはアンドーピング領域を
設けたことにより、半導体薄膜のパターンエッジとその
近傍の半導体薄膜を電流経路とするエッジ電導を小さく
抑えることができる。
【0010】また、ゲート電極のパターンエッジ近傍の
半導体薄膜にソース・ドレイン領域より低濃度な帯状の
ドーピング領域またはアンドーピング領域を設け、帯状
のドーピング領域またはアンドーピング領域は半導体薄
膜の中央部よりパターンエッジ近傍において帯幅を広く
したことにより、半導体薄膜のパターンエッジとその近
傍の半導体薄膜を電流経路とするエッジ電導を小さく抑
えることができる。
半導体薄膜にソース・ドレイン領域より低濃度な帯状の
ドーピング領域またはアンドーピング領域を設け、帯状
のドーピング領域またはアンドーピング領域は半導体薄
膜の中央部よりパターンエッジ近傍において帯幅を広く
したことにより、半導体薄膜のパターンエッジとその近
傍の半導体薄膜を電流経路とするエッジ電導を小さく抑
えることができる。
【0011】また、ソース・ドレイン領域のうち少なく
とも一方は半導体薄膜のパターンエッジと離間したこと
により、半導体薄膜のパターンエッジとその近傍の半導
体薄膜を電流経路とするエッジ電導を小さく抑えること
ができる。また、ゲート電極の半導体薄膜のパターンエ
ッジと対応する領域に開口を形成したことにより、半導
体薄膜のパターンエッジとその近傍の半導体薄膜を電流
経路とするエッジ電導を小さく抑えることができる。
とも一方は半導体薄膜のパターンエッジと離間したこと
により、半導体薄膜のパターンエッジとその近傍の半導
体薄膜を電流経路とするエッジ電導を小さく抑えること
ができる。また、ゲート電極の半導体薄膜のパターンエ
ッジと対応する領域に開口を形成したことにより、半導
体薄膜のパターンエッジとその近傍の半導体薄膜を電流
経路とするエッジ電導を小さく抑えることができる。
【0012】この発明の液晶表示装置によれば、TFT
基板の薄膜トランジスタに、上記薄膜トランジスタを用
いることにより、すなわち、エッジ電導を小さく抑えた
薄膜トランジスタを用いることにより、表示性能と信頼
性を改善できる。
基板の薄膜トランジスタに、上記薄膜トランジスタを用
いることにより、すなわち、エッジ電導を小さく抑えた
薄膜トランジスタを用いることにより、表示性能と信頼
性を改善できる。
【0013】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面をもとに説明
する。まず、この発明の第1の実施例の薄膜トランジス
タについて説明する。図1(a)はこの発明の第1の実
施例の薄膜トランジスタの構成を示す平面図、図1
(b)はその主要部分を抜き出した図である。図1にお
いて、1はガラス基板、2はXe−Clエキシマレーザ
光照射により多結晶化した多結晶シリコン薄膜からなる
半導体薄膜、4はゲート電極、6はソース・ドレイン電
極であり、図6,図7の従来例と同様の構成要素のもの
には同一符号を記している。
する。まず、この発明の第1の実施例の薄膜トランジス
タについて説明する。図1(a)はこの発明の第1の実
施例の薄膜トランジスタの構成を示す平面図、図1
(b)はその主要部分を抜き出した図である。図1にお
いて、1はガラス基板、2はXe−Clエキシマレーザ
光照射により多結晶化した多結晶シリコン薄膜からなる
半導体薄膜、4はゲート電極、6はソース・ドレイン電
極であり、図6,図7の従来例と同様の構成要素のもの
には同一符号を記している。
【0014】この実施例の薄膜トランジスタの断面は、
図6(b)に示す従来例と同様である。すなわち、従来
例と半導体薄膜2のドーピング領域が異なり、その他の
構成は同じである。図1(b)はゲート電極4と半導体
薄膜2のみに注目した平面図であり、ソース・ドレイン
領域となる高濃度なドーピングが行なわれた領域2aと
ドーピングなしの領域2bの位置関係を示したものであ
る。従来例と異なる点は、ゲート電極4のパターンエッ
ジと半導体薄膜2のパターンエッジ2eの交差部近傍X
の半導体薄膜2に対して、ソース・ドレイン領域に必要
な高濃度なドーピングを行なっていない点である。
図6(b)に示す従来例と同様である。すなわち、従来
例と半導体薄膜2のドーピング領域が異なり、その他の
構成は同じである。図1(b)はゲート電極4と半導体
薄膜2のみに注目した平面図であり、ソース・ドレイン
領域となる高濃度なドーピングが行なわれた領域2aと
ドーピングなしの領域2bの位置関係を示したものであ
る。従来例と異なる点は、ゲート電極4のパターンエッ
ジと半導体薄膜2のパターンエッジ2eの交差部近傍X
の半導体薄膜2に対して、ソース・ドレイン領域に必要
な高濃度なドーピングを行なっていない点である。
【0015】この実施例の構成により、従来構成に比べ
エッジ電導が抑えられた。さらには電圧印可ストレスに
対しても特性変動が小さくなった。このことはエッジ電
導に寄与する電流経路が交差部近傍Xの部分を介するこ
とになり、従来に比べエッジ電導に抵抗成分が加わった
ためと考えられる。なお、この実施例では、半導体薄膜
2の交差部近傍X部分には、ドーピングを行っていない
が、低濃度なドーピング領域としてもよい。
エッジ電導が抑えられた。さらには電圧印可ストレスに
対しても特性変動が小さくなった。このことはエッジ電
導に寄与する電流経路が交差部近傍Xの部分を介するこ
とになり、従来に比べエッジ電導に抵抗成分が加わった
ためと考えられる。なお、この実施例では、半導体薄膜
2の交差部近傍X部分には、ドーピングを行っていない
が、低濃度なドーピング領域としてもよい。
【0016】また、この実施例では、ソース領域側およ
びドレイン領域側の半導体薄膜2の交差部近傍X部分を
アンドーピング領域としたが、ソース領域側およびドレ
イン領域側のうち一方の交差部近傍X部分をアンドーピ
ング領域または低濃度のドーピング領域としてもよい。
つぎに、この発明の第2の実施例の薄膜トランジスタに
ついて説明する。図2(a)はこの発明の第2の実施例
の薄膜トランジスタの構成を示す平面図、図2(b)は
その主要部分を抜き出した図である。図2において、1
はガラス基板、2はXe−Clエキシマレーザ光照射に
より多結晶化した多結晶シリコン薄膜からなる半導体薄
膜、4はゲート電極、6はソース・ドレイン電極であ
り、図6,図7の従来例と同様の構成要素のものには同
一符号を記している。
びドレイン領域側の半導体薄膜2の交差部近傍X部分を
アンドーピング領域としたが、ソース領域側およびドレ
イン領域側のうち一方の交差部近傍X部分をアンドーピ
ング領域または低濃度のドーピング領域としてもよい。
つぎに、この発明の第2の実施例の薄膜トランジスタに
ついて説明する。図2(a)はこの発明の第2の実施例
の薄膜トランジスタの構成を示す平面図、図2(b)は
その主要部分を抜き出した図である。図2において、1
はガラス基板、2はXe−Clエキシマレーザ光照射に
より多結晶化した多結晶シリコン薄膜からなる半導体薄
膜、4はゲート電極、6はソース・ドレイン電極であ
り、図6,図7の従来例と同様の構成要素のものには同
一符号を記している。
【0017】この実施例の薄膜トランジスタは、従来例
と半導体薄膜2のドーピング領域が異なり、その他の構
成は同じである。図2(b)はゲート電極4と半導体薄
膜2のみに注目した平面図であり、この実施例では高濃
度なドーピングを行った領域2aとドーピングなしの領
域2bとの他に、低濃度なドーピングを行なった領域2
cを設けている。すなわち、ゲート電極4のパターンエ
ッジと半導体薄膜2のパターンエッジ2eの交差部近傍
Xの半導体薄膜2と、ゲート電極4のパターンエッジ近
傍の半導体薄膜2とに対して、ソース・ドレイン領域に
必要な高濃度なドーピングを行っていない点(低濃度な
ドーピングを行なった領域2cの存在)が従来例と異な
る。また、このときゲート電極4のパターンエッジ端か
らソース・ドレイン領域に必要な高濃度なドーピングを
行った領域2aまでの距離が、交差部近傍XでL1、そ
の他の部分でL2となっている。L1とL2が同じであ
ればLDDと言われる構造であるが、この実施例ではL
1がL2より大きい。
と半導体薄膜2のドーピング領域が異なり、その他の構
成は同じである。図2(b)はゲート電極4と半導体薄
膜2のみに注目した平面図であり、この実施例では高濃
度なドーピングを行った領域2aとドーピングなしの領
域2bとの他に、低濃度なドーピングを行なった領域2
cを設けている。すなわち、ゲート電極4のパターンエ
ッジと半導体薄膜2のパターンエッジ2eの交差部近傍
Xの半導体薄膜2と、ゲート電極4のパターンエッジ近
傍の半導体薄膜2とに対して、ソース・ドレイン領域に
必要な高濃度なドーピングを行っていない点(低濃度な
ドーピングを行なった領域2cの存在)が従来例と異な
る。また、このときゲート電極4のパターンエッジ端か
らソース・ドレイン領域に必要な高濃度なドーピングを
行った領域2aまでの距離が、交差部近傍XでL1、そ
の他の部分でL2となっている。L1とL2が同じであ
ればLDDと言われる構造であるが、この実施例ではL
1がL2より大きい。
【0018】この実施例の構成により、従来構成に比べ
エッジ電導が抑えられた。さらには電圧印可ストレスに
対しても特性変動が小さくなった。このことはエッジ電
導に寄与する電流経路が交差部近傍Xの部分を介するこ
とになり、従来に比べエッジ電導に抵抗成分が加わった
ためと考えられる。なお、この実施例では、半導体薄膜
2のソース領域側およびドレイン領域側に低濃度なドー
ピング領域2cを設けているが、どちらか一方に設けた
構成としてもよい。
エッジ電導が抑えられた。さらには電圧印可ストレスに
対しても特性変動が小さくなった。このことはエッジ電
導に寄与する電流経路が交差部近傍Xの部分を介するこ
とになり、従来に比べエッジ電導に抵抗成分が加わった
ためと考えられる。なお、この実施例では、半導体薄膜
2のソース領域側およびドレイン領域側に低濃度なドー
ピング領域2cを設けているが、どちらか一方に設けた
構成としてもよい。
【0019】また、半導体薄膜2の低濃度なドーピング
領域2cは、アンドーピング領域としてもよい。つぎ
に、この発明の第3の実施例の薄膜トランジスタについ
て説明する。図3(a)はこの発明の第3の実施例の薄
膜トランジスタの構成を示す平面図、図3(b)はその
主要部分を抜き出した図である。図3において、1はガ
ラス基板、2はXe−Clエキシマレーザ光照射により
多結晶化した多結晶シリコン薄膜からなる半導体薄膜、
4はゲート電極、6はソース・ドレイン電極であり、図
6,図7の従来例と同様の構成要素のものには同一符号
を記している。
領域2cは、アンドーピング領域としてもよい。つぎ
に、この発明の第3の実施例の薄膜トランジスタについ
て説明する。図3(a)はこの発明の第3の実施例の薄
膜トランジスタの構成を示す平面図、図3(b)はその
主要部分を抜き出した図である。図3において、1はガ
ラス基板、2はXe−Clエキシマレーザ光照射により
多結晶化した多結晶シリコン薄膜からなる半導体薄膜、
4はゲート電極、6はソース・ドレイン電極であり、図
6,図7の従来例と同様の構成要素のものには同一符号
を記している。
【0020】この実施例の薄膜トランジスタは、従来と
半導体薄膜2のドーピング領域が異なり、その他の構成
は同じである。図3(b)はゲート電極4と半導体薄膜
2のみに注目した平面図であり、高濃度なドーピングが
行なわれた領域2aとドーピングなしの領域2bの位置
関係を示したものである。従来例と異なる点は、ソース
・ドレイン領域となる半導体薄膜2の高濃度のドーピン
グを行なった領域2aが、半導体薄膜2のパターンエッ
ジ2eと接していない点である。
半導体薄膜2のドーピング領域が異なり、その他の構成
は同じである。図3(b)はゲート電極4と半導体薄膜
2のみに注目した平面図であり、高濃度なドーピングが
行なわれた領域2aとドーピングなしの領域2bの位置
関係を示したものである。従来例と異なる点は、ソース
・ドレイン領域となる半導体薄膜2の高濃度のドーピン
グを行なった領域2aが、半導体薄膜2のパターンエッ
ジ2eと接していない点である。
【0021】この実施例の構成により、従来構成に比べ
エッジ電導が抑えられた。さらには電圧印可ストレスに
対しても特性変動が小さくなった。このことは半導体薄
膜2のパターンエッジ2eに接する部分の半導体薄膜2
に対して高濃度なドーピングが行なわれておらず、高濃
度なドーピングが行なわれたソース・ドレイン領域間が
半導体薄膜2のパターンエッジ2eで直接繋がれないた
め、エッジ電導に寄与する電流経路がエッジ近傍の高濃
度なドーピングを行なわない領域を介することになり、
従来に比べエッジ電導に抵抗成分が加わったためと考え
られる。
エッジ電導が抑えられた。さらには電圧印可ストレスに
対しても特性変動が小さくなった。このことは半導体薄
膜2のパターンエッジ2eに接する部分の半導体薄膜2
に対して高濃度なドーピングが行なわれておらず、高濃
度なドーピングが行なわれたソース・ドレイン領域間が
半導体薄膜2のパターンエッジ2eで直接繋がれないた
め、エッジ電導に寄与する電流経路がエッジ近傍の高濃
度なドーピングを行なわない領域を介することになり、
従来に比べエッジ電導に抵抗成分が加わったためと考え
られる。
【0022】なお、この実施例では、ソース領域および
ドレイン領域となる高濃度なドーピング領域2aが、半
導体薄膜2のパターンエッジ2eと接しない構成にした
が、ソース領域およびドレイン領域のうち一方の高濃度
なドーピング領域2aが、半導体薄膜2のパターンエッ
ジ2eと接していなければよい。つぎに、この発明の第
4の実施例の薄膜トランジスタについて説明する。図4
(a)はこの発明の第4の実施例の薄膜トランジスタの
構成を示す平面図、図4(b)はその主要部分を抜き出
した図である。図4において、1はガラス基板、2はX
e−Clエキシマレーザ光照射により多結晶化した多結
晶シリコン薄膜からなる半導体薄膜、4aはゲート電
極、6はソース・ドレイン電極であり、図6,図7の従
来例と同様の構成要素のものには同一符号を記してい
る。
ドレイン領域となる高濃度なドーピング領域2aが、半
導体薄膜2のパターンエッジ2eと接しない構成にした
が、ソース領域およびドレイン領域のうち一方の高濃度
なドーピング領域2aが、半導体薄膜2のパターンエッ
ジ2eと接していなければよい。つぎに、この発明の第
4の実施例の薄膜トランジスタについて説明する。図4
(a)はこの発明の第4の実施例の薄膜トランジスタの
構成を示す平面図、図4(b)はその主要部分を抜き出
した図である。図4において、1はガラス基板、2はX
e−Clエキシマレーザ光照射により多結晶化した多結
晶シリコン薄膜からなる半導体薄膜、4aはゲート電
極、6はソース・ドレイン電極であり、図6,図7の従
来例と同様の構成要素のものには同一符号を記してい
る。
【0023】この実施例の薄膜トランジスタは、ゲート
電極4aの形状および半導体薄膜2のドーピング領域が
従来例と異なり、その他の構成は同じである。図4
(b)はゲート電極4aと半導体薄膜2のみに注目した
平面図であり、ソース・ドレイン領域となる高濃度なド
ーピングが行なわれた領域2aとドーピングなしの領域
2bとの位置関係を示したものである。この実施例で
は、ゲート電極4aが、高濃度なドーピングが行なわれ
た領域2aのうち一方(図では左側)のソース・ドレイ
ン領域Cを取り囲んでいる。なお、一方のソース・ドレ
イン領域C上には、ゲート電極4aは配置されていな
い。そして、高濃度のドーピングを行なった領域2aの
うち一方のソース・ドレイン領域Cを半導体薄膜2のパ
ターンエッジ2eと接しない構成とし、他方のソース・
ドレイン領域は従来と同様である。
電極4aの形状および半導体薄膜2のドーピング領域が
従来例と異なり、その他の構成は同じである。図4
(b)はゲート電極4aと半導体薄膜2のみに注目した
平面図であり、ソース・ドレイン領域となる高濃度なド
ーピングが行なわれた領域2aとドーピングなしの領域
2bとの位置関係を示したものである。この実施例で
は、ゲート電極4aが、高濃度なドーピングが行なわれ
た領域2aのうち一方(図では左側)のソース・ドレイ
ン領域Cを取り囲んでいる。なお、一方のソース・ドレ
イン領域C上には、ゲート電極4aは配置されていな
い。そして、高濃度のドーピングを行なった領域2aの
うち一方のソース・ドレイン領域Cを半導体薄膜2のパ
ターンエッジ2eと接しない構成とし、他方のソース・
ドレイン領域は従来と同様である。
【0024】この実施例の構成により、従来構成に比べ
エッジ電導が抑えられた。さらには電圧印可ストレスに
対しても特性変動が小さくなった。このことは、高濃度
なドーピングを行なわれたソース・ドレイン領域間が半
導体薄膜2のパターンエッジ2eで直接繋がれないた
め、エッジ電導に寄与する電流経路がエッジ近傍の高濃
度なドーピングを行なわない領域を介することになり、
従来に比べエッジ電導に抵抗成分が加わったためと考え
られる。
エッジ電導が抑えられた。さらには電圧印可ストレスに
対しても特性変動が小さくなった。このことは、高濃度
なドーピングを行なわれたソース・ドレイン領域間が半
導体薄膜2のパターンエッジ2eで直接繋がれないた
め、エッジ電導に寄与する電流経路がエッジ近傍の高濃
度なドーピングを行なわない領域を介することになり、
従来に比べエッジ電導に抵抗成分が加わったためと考え
られる。
【0025】さらにこの実施例では、ゲート電極4aの
形状を、ソース・ドレイン領域Cを取り囲むようにして
いるため、ソース・ドレイン領域を形成するイオン注入
工程におけるドーピングマスクとしてゲート電極4aを
そのまま使用することができる。また、薄膜トランジス
タがオフ状態では、ゲート電極4aの下のドーピングな
しの領域2bが蓄積状態あるいはそれに近い状態となる
ので、エッジ電動を抑える効果がより大きいものとな
る。
形状を、ソース・ドレイン領域Cを取り囲むようにして
いるため、ソース・ドレイン領域を形成するイオン注入
工程におけるドーピングマスクとしてゲート電極4aを
そのまま使用することができる。また、薄膜トランジス
タがオフ状態では、ゲート電極4aの下のドーピングな
しの領域2bが蓄積状態あるいはそれに近い状態となる
ので、エッジ電動を抑える効果がより大きいものとな
る。
【0026】なお、この実施例では、ソース・ドレイン
領域の一方をゲート電極4aで取り囲んだ構成とした
が、ソース・ドレイン領域の両方をゲート電極で取り囲
み、半導体薄膜のパターンエッジと接しない構成として
もよい。つぎに、この発明の第5の実施例の薄膜トラン
ジスタについて説明する。図5(a)はこの発明の第5
の実施例の薄膜トランジスタの構成を示す平面図、図5
(b)はその主要部分を抜き出した図である。図5にお
いて、1はガラス基板、2はXe−Clエキシマレーザ
光照射により多結晶化した多結晶シリコン薄膜からなる
半導体薄膜、4bはゲート電極、6はソース・ドレイン
電極であり、図6,図7の従来例と同様の構成要素のも
のには同一符号を記している。
領域の一方をゲート電極4aで取り囲んだ構成とした
が、ソース・ドレイン領域の両方をゲート電極で取り囲
み、半導体薄膜のパターンエッジと接しない構成として
もよい。つぎに、この発明の第5の実施例の薄膜トラン
ジスタについて説明する。図5(a)はこの発明の第5
の実施例の薄膜トランジスタの構成を示す平面図、図5
(b)はその主要部分を抜き出した図である。図5にお
いて、1はガラス基板、2はXe−Clエキシマレーザ
光照射により多結晶化した多結晶シリコン薄膜からなる
半導体薄膜、4bはゲート電極、6はソース・ドレイン
電極であり、図6,図7の従来例と同様の構成要素のも
のには同一符号を記している。
【0027】この実施例の薄膜トランジスタは、ゲート
電極4bの形状が従来例と異なり、その他の構成は同じ
である。図5(b)はゲート電極4bと半導体薄膜2の
みに注目した平面図であり、高濃度なドーピングが行な
われた領域2aとドーピングなしの領域2bの位置関係
を示したものである。従来例と異なる点は、ゲート電極
4bにあり、半導体薄膜2のパターンエッジ2eに沿っ
たゲート電極4bの一部に開口部Hを設けている点であ
る。すなわち、パターンエッジ2eに沿った開口部Hに
はゲート電極4bが配置されていないことになる。
電極4bの形状が従来例と異なり、その他の構成は同じ
である。図5(b)はゲート電極4bと半導体薄膜2の
みに注目した平面図であり、高濃度なドーピングが行な
われた領域2aとドーピングなしの領域2bの位置関係
を示したものである。従来例と異なる点は、ゲート電極
4bにあり、半導体薄膜2のパターンエッジ2eに沿っ
たゲート電極4bの一部に開口部Hを設けている点であ
る。すなわち、パターンエッジ2eに沿った開口部Hに
はゲート電極4bが配置されていないことになる。
【0028】この実施例の構成により、従来構成に比べ
エッジ電導が抑えられた。さらには電圧印可ストレスに
対しても特性変動が小さくなった。これは、ゲート電極
4bに、半導体薄膜2のパターンエッジ2eと対応する
領域に開口部Hを設けたこと、言い換えれば、ソース側
とドレイン側をつなぐ半導体薄膜2のパターンエッジ2
eがゲート電極4bと重なる部分を複数カ所有し、かつ
ゲート電極4bと重なる複数カ所の部分の間にゲート電
極4bとは重ならずソース・ドレイン領域に必要な高濃
度のドーピングを行なわない半導体薄膜2の領域を有す
ることにより、エッジ電導に寄与する電流経路が開口部
Hに対応したエッジ近傍の高濃度なドーピングを行なわ
ない領域を介することになり、従来に比べエッジ電導に
抵抗成分が加わったためと考えられる。
エッジ電導が抑えられた。さらには電圧印可ストレスに
対しても特性変動が小さくなった。これは、ゲート電極
4bに、半導体薄膜2のパターンエッジ2eと対応する
領域に開口部Hを設けたこと、言い換えれば、ソース側
とドレイン側をつなぐ半導体薄膜2のパターンエッジ2
eがゲート電極4bと重なる部分を複数カ所有し、かつ
ゲート電極4bと重なる複数カ所の部分の間にゲート電
極4bとは重ならずソース・ドレイン領域に必要な高濃
度のドーピングを行なわない半導体薄膜2の領域を有す
ることにより、エッジ電導に寄与する電流経路が開口部
Hに対応したエッジ近傍の高濃度なドーピングを行なわ
ない領域を介することになり、従来に比べエッジ電導に
抵抗成分が加わったためと考えられる。
【0029】なお、ゲート電極4bの開口部Hは、ソー
ス側またはドレイン側の一端から切欠き状に設けてもよ
い。なお、上記第1〜第5の実施例では、半導体層上に
ゲート電極を配したトップゲート構造の薄膜トランジス
タについて説明したが、ゲート電極上に半導体層を配し
たボトムゲート構造の薄膜トランジスタに適用しても同
様の効果がある。
ス側またはドレイン側の一端から切欠き状に設けてもよ
い。なお、上記第1〜第5の実施例では、半導体層上に
ゲート電極を配したトップゲート構造の薄膜トランジス
タについて説明したが、ゲート電極上に半導体層を配し
たボトムゲート構造の薄膜トランジスタに適用しても同
様の効果がある。
【0030】また、上記実施例の薄膜トランジスタを用
いて液晶表示装置を作製すれば、オフ電流の増大などの
悪影響が抑えられるため表示性能が良くなり、高い信頼
性を実現できる。この場合、画素電極およびこの画素電
極のスイッチング素子として薄膜トランジスタを有する
TFT基板と、このTFT基板と液晶層を介して対向配
置した対向基板とを備えた液晶表示装置におけるTFT
基板の薄膜トランジスタに用いる。
いて液晶表示装置を作製すれば、オフ電流の増大などの
悪影響が抑えられるため表示性能が良くなり、高い信頼
性を実現できる。この場合、画素電極およびこの画素電
極のスイッチング素子として薄膜トランジスタを有する
TFT基板と、このTFT基板と液晶層を介して対向配
置した対向基板とを備えた液晶表示装置におけるTFT
基板の薄膜トランジスタに用いる。
【0031】
【発明の効果】この発明の薄膜トランジスタは、ゲート
電極のパターンエッジと半導体薄膜のパターンエッジと
の交差部近傍の半導体薄膜に、ソース・ドレイン領域よ
り低濃度なドーピング領域またはアンドーピング領域を
設けたことにより、半導体薄膜のパターンエッジとその
近傍の半導体薄膜を電流経路とするエッジ電導を小さく
抑えることができる。さらにはエッジ電導に起因する特
性変動が小さくなる。
電極のパターンエッジと半導体薄膜のパターンエッジと
の交差部近傍の半導体薄膜に、ソース・ドレイン領域よ
り低濃度なドーピング領域またはアンドーピング領域を
設けたことにより、半導体薄膜のパターンエッジとその
近傍の半導体薄膜を電流経路とするエッジ電導を小さく
抑えることができる。さらにはエッジ電導に起因する特
性変動が小さくなる。
【0032】また、ゲート電極のパターンエッジ近傍の
半導体薄膜にソース・ドレイン領域より低濃度な帯状の
ドーピング領域またはアンドーピング領域を設け、帯状
のドーピング領域またはアンドーピング領域は半導体薄
膜の中央部よりパターンエッジ近傍において帯幅を広く
したことにより、半導体薄膜のパターンエッジとその近
傍の半導体薄膜を電流経路とするエッジ電導を小さく抑
えることができる。さらにはエッジ電導に起因する特性
変動が小さくなる。
半導体薄膜にソース・ドレイン領域より低濃度な帯状の
ドーピング領域またはアンドーピング領域を設け、帯状
のドーピング領域またはアンドーピング領域は半導体薄
膜の中央部よりパターンエッジ近傍において帯幅を広く
したことにより、半導体薄膜のパターンエッジとその近
傍の半導体薄膜を電流経路とするエッジ電導を小さく抑
えることができる。さらにはエッジ電導に起因する特性
変動が小さくなる。
【0033】また、ソース・ドレイン領域のうち少なく
とも一方は半導体薄膜のパターンエッジと離間したこと
により、半導体薄膜のパターンエッジとその近傍の半導
体薄膜を電流経路とするエッジ電導を小さく抑えること
ができる。さらにはエッジ電導に起因する特性変動が小
さくなる。また、ゲート電極の半導体薄膜のパターンエ
ッジと対応する領域に開口を形成したことにより、半導
体薄膜のパターンエッジとその近傍の半導体薄膜を電流
経路とするエッジ電導を小さく抑えることができる。さ
らにはエッジ電導に起因する特性変動が小さくなる。
とも一方は半導体薄膜のパターンエッジと離間したこと
により、半導体薄膜のパターンエッジとその近傍の半導
体薄膜を電流経路とするエッジ電導を小さく抑えること
ができる。さらにはエッジ電導に起因する特性変動が小
さくなる。また、ゲート電極の半導体薄膜のパターンエ
ッジと対応する領域に開口を形成したことにより、半導
体薄膜のパターンエッジとその近傍の半導体薄膜を電流
経路とするエッジ電導を小さく抑えることができる。さ
らにはエッジ電導に起因する特性変動が小さくなる。
【0034】この発明の液晶表示装置は、TFT基板の
薄膜トランジスタに、上記薄膜トランジスタを用いるこ
とにより、すなわち、エッジ電導を小さく抑えた薄膜ト
ランジスタを用いることにより、表示性能と信頼性を改
善できる。
薄膜トランジスタに、上記薄膜トランジスタを用いるこ
とにより、すなわち、エッジ電導を小さく抑えた薄膜ト
ランジスタを用いることにより、表示性能と信頼性を改
善できる。
【図1】この発明の第1の実施例の薄膜トランジスタの
構成を示す平面図である。
構成を示す平面図である。
【図2】この発明の第2の実施例の薄膜トランジスタの
構成を示す平面図である。
構成を示す平面図である。
【図3】この発明の第3の実施例の薄膜トランジスタの
構成を示す平面図である。
構成を示す平面図である。
【図4】この発明の第4の実施例の薄膜トランジスタの
構成を示す平面図である。
構成を示す平面図である。
【図5】この発明の第5の実施例の薄膜トランジスタの
構成を示す平面図である。
構成を示す平面図である。
【図6】従来の薄膜トランジスタの構成を示す平面図お
よび断面図である。
よび断面図である。
【図7】従来の薄膜トランジスタのゲート電極と半導体
薄膜を示す平面図である。
薄膜を示す平面図である。
1 ガラス基板 2 半導体薄膜(多結晶シリコン薄膜) 2a 高濃度なドーピング領域 2b ドーピングなしの領域 2c 低濃度なドーピング領域 2e 半導体薄膜のパターンエッジ 3 ゲート絶縁膜 4,4a,4b ゲート電極 6 ソース・ドレイン電極 H ゲート電極の開口部 X ゲート電極のパターンエッジと半導体薄膜のパター
ンエッジとの交差部近傍
ンエッジとの交差部近傍
Claims (7)
- 【請求項1】 高濃度なドーピング領域であるソース・
ドレイン領域の間にアンドーピング領域を有する半導体
薄膜と、この半導体薄膜のアンドーピング領域の上また
は下に絶縁層を介して配置したゲート電極とを備えた薄
膜トランジスタであって、 前記ゲート電極のパターンエッジと前記半導体薄膜のパ
ターンエッジとの交差部近傍の前記半導体薄膜に、前記
ソース・ドレイン領域より低濃度なドーピング領域また
はアンドーピング領域を設けたことを特徴とする薄膜ト
ランジスタ。 - 【請求項2】 高濃度なドーピング領域であるソース・
ドレイン領域の間にアンドーピング領域を有する半導体
薄膜と、この半導体薄膜のアンドーピング領域の上また
は下に絶縁層を介して配置したゲート電極とを備えた薄
膜トランジスタであって、 前記ゲート電極のパターンエッジ近傍の半導体薄膜にソ
ース・ドレイン領域より低濃度な帯状のドーピング領域
またはアンドーピング領域を設け、前記帯状のドーピン
グ領域またはアンドーピング領域は、前記半導体薄膜の
中央部よりパターンエッジ近傍において帯幅を広くした
ことを特徴とする薄膜トランジスタ。 - 【請求項3】 高濃度なドーピング領域であるソース・
ドレイン領域の間にアンドーピング領域を有する半導体
薄膜と、この半導体薄膜のアンドーピング領域の上また
は下に絶縁層を介して配置したゲート電極とを備えた薄
膜トランジスタであって、 前記ソース・ドレイン領域のうち少なくとも一方は前記
半導体薄膜のパターンエッジと離間したことを特徴とす
る薄膜トランジスタ。 - 【請求項4】 ゲート電極を、半導体薄膜のパターンエ
ッジと離間したソース・ドレイン領域を取り囲むように
配設した請求項3記載の薄膜トランジスタ。 - 【請求項5】 高濃度なドーピング領域であるソース・
ドレイン領域の間にアンドーピング領域を有する半導体
薄膜と、この半導体薄膜のアンドーピング領域の上また
は下に絶縁層を介して配置したゲート電極とを備えた薄
膜トランジスタであって、 前記ゲート電極の前記半導体薄膜のパターンエッジと対
応する領域に開口を形成したことを特徴とする薄膜トラ
ンジスタ。 - 【請求項6】 半導体薄膜は多結晶シリコン薄膜からな
る請求項1,2,3,4または5記載の薄膜トランジス
タ。 - 【請求項7】 画素電極およびこの画素電極のスイッチ
ング素子として薄膜トランジスタを有するTFT基板
と、このTFT基板と液晶層を介して対向配置した対向
基板とを備えた液晶表示装置であって、 前記薄膜トランジスタは、請求項1,2,3,4,5ま
たは6記載の薄膜トランジスタからなることを特徴とす
る液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12092894A JPH07326763A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 薄膜トランジスタおよび液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12092894A JPH07326763A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 薄膜トランジスタおよび液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07326763A true JPH07326763A (ja) | 1995-12-12 |
Family
ID=14798451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12092894A Pending JPH07326763A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 薄膜トランジスタおよび液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07326763A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10186399A (ja) * | 1996-12-20 | 1998-07-14 | Sony Corp | 液晶装置 |
US6476418B1 (en) | 1997-06-30 | 2002-11-05 | Nec Corporation | Thin film transistor for liquid crystal display |
JP2008028117A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜トランジスタ基板、及びその製造方法 |
JP2009049041A (ja) * | 2007-08-13 | 2009-03-05 | Hitachi Displays Ltd | 半導体装置 |
JP2014027209A (ja) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Japan Display Inc | 表示装置 |
-
1994
- 1994-06-02 JP JP12092894A patent/JPH07326763A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10186399A (ja) * | 1996-12-20 | 1998-07-14 | Sony Corp | 液晶装置 |
US6476418B1 (en) | 1997-06-30 | 2002-11-05 | Nec Corporation | Thin film transistor for liquid crystal display |
JP2008028117A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜トランジスタ基板、及びその製造方法 |
US7473972B2 (en) | 2006-07-20 | 2009-01-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Thin film transistor substrate and method for manufacturing the same |
JP2009049041A (ja) * | 2007-08-13 | 2009-03-05 | Hitachi Displays Ltd | 半導体装置 |
US8456401B2 (en) | 2007-08-13 | 2013-06-04 | Hitachi Displays, Ltd. | Display device |
JP2014027209A (ja) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Japan Display Inc | 表示装置 |
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