JPH073871B2 - 薄膜トランジスタ - Google Patents
薄膜トランジスタInfo
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- JPH073871B2 JPH073871B2 JP60015007A JP1500785A JPH073871B2 JP H073871 B2 JPH073871 B2 JP H073871B2 JP 60015007 A JP60015007 A JP 60015007A JP 1500785 A JP1500785 A JP 1500785A JP H073871 B2 JPH073871 B2 JP H073871B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor 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
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types 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
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78651—Silicon transistors
- H01L29/7866—Non-monocrystalline silicon transistors
- H01L29/78663—Amorphous silicon transistors
- H01L29/78669—Amorphous silicon transistors with inverted-type structure, e.g. with bottom gate
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は，アクティブマトリクス液晶表示装置などに
用いられる薄膜トランジスタの構造に関する。
用いられる薄膜トランジスタの構造に関する。
この発明は，アクティブマトリクス表示装置等に用いら
れる薄膜トランジスタにおいて，半導体膜に用いる非晶
質半導体膜の厚みを薄くすることにより，薄膜トランジ
スタの遮光を不用にし，オン電流を増大できるようにし
たものである。
れる薄膜トランジスタにおいて，半導体膜に用いる非晶
質半導体膜の厚みを薄くすることにより，薄膜トランジ
スタの遮光を不用にし，オン電流を増大できるようにし
たものである。
従来，第２図にしめすようにガラスなどの透明絶縁基板
１の上に，厚み1500オングストローム以上のゲート電極
2,厚み3000オングストローム以上のゲート絶縁膜3,厚み
2000オングストローム以上の非晶質半導体膜4,ソースま
たはドレイン電極のｎ＋型の非晶質半導体膜６と金属電
極膜７の二層膜，絶縁膜５からなる薄膜トランジスタが
知られていた。
１の上に，厚み1500オングストローム以上のゲート電極
2,厚み3000オングストローム以上のゲート絶縁膜3,厚み
2000オングストローム以上の非晶質半導体膜4,ソースま
たはドレイン電極のｎ＋型の非晶質半導体膜６と金属電
極膜７の二層膜，絶縁膜５からなる薄膜トランジスタが
知られていた。
しかし，第２図の従来の薄膜トランジスタは，トランジ
スタの動作時にシリコンを主成分とする非晶質半導体膜
４に外部から光が入射すると，光伝導度の大きな非晶質
半導体膜中をリーク電流が流れるため，アクティブマト
リクス液晶表示装置などのように明るい所で使用する目
的には，トランジスタの上に遮光膜９を形成しなければ
ならい，ゲート電極２も遮光のため1500オングストロー
ム以上の厚さに形成しなければならない，厚さ1500オン
グストローム以上のゲート電極２による段差を覆うため
にはゲート絶縁膜３の厚さは3000オングストローム以上
でなければならないのでゲート電極２に加えた電圧が充
分半導体膜４に加わらず大きなオン電流が得られないな
いなどの欠点があった。
スタの動作時にシリコンを主成分とする非晶質半導体膜
４に外部から光が入射すると，光伝導度の大きな非晶質
半導体膜中をリーク電流が流れるため，アクティブマト
リクス液晶表示装置などのように明るい所で使用する目
的には，トランジスタの上に遮光膜９を形成しなければ
ならい，ゲート電極２も遮光のため1500オングストロー
ム以上の厚さに形成しなければならない，厚さ1500オン
グストローム以上のゲート電極２による段差を覆うため
にはゲート絶縁膜３の厚さは3000オングストローム以上
でなければならないのでゲート電極２に加えた電圧が充
分半導体膜４に加わらず大きなオン電流が得られないな
いなどの欠点があった。
そこで，この発明は，従来のこのような欠点を解決する
ため，明るい所でも遮光の必要が無く大きなオン電流を
得ることのできる薄膜トランジスタを得ることを目的と
している。
ため，明るい所でも遮光の必要が無く大きなオン電流を
得ることのできる薄膜トランジスタを得ることを目的と
している。
上記問題点を解決するために，この発明は，非晶質半導
体膜を300オングストローム以下と薄くすることによ
り，半導体膜による光吸収を無くし，遮光の必要の無い
薄膜トランジスタを実現し，薄いゲート電極，ゲート絶
縁膜を用いて大きなオン電流が得られるようにした。第
３図に遮光をしていない半導体膜を非晶質シリコンとし
た薄膜トランジスタの，半導体膜の膜厚と光によるオフ
リーク電流の関係を実験結果をもとにプロットしたグラ
フを示す。この図から分かるとおり，非晶質シリコン膜
の厚みが300オングストローム以下になると光によるオ
フリーク電流はピコアンペア程度となり実際上は無視で
きる。
体膜を300オングストローム以下と薄くすることによ
り，半導体膜による光吸収を無くし，遮光の必要の無い
薄膜トランジスタを実現し，薄いゲート電極，ゲート絶
縁膜を用いて大きなオン電流が得られるようにした。第
３図に遮光をしていない半導体膜を非晶質シリコンとし
た薄膜トランジスタの，半導体膜の膜厚と光によるオフ
リーク電流の関係を実験結果をもとにプロットしたグラ
フを示す。この図から分かるとおり，非晶質シリコン膜
の厚みが300オングストローム以下になると光によるオ
フリーク電流はピコアンペア程度となり実際上は無視で
きる。
上記のように構成された薄膜トランジスタは，光が入射
しても，非晶質半導体膜が300オングストローム以下と
薄いため光吸収が殆ど無く，光吸収で発生した電子，正
孔も非晶質半導体膜表面で直ちに再結合するので電気伝
導度も変化しない。遮光の必要が無いので，ゲート電極
の厚みも1500オングストローム以下の700オングストロ
ーム以下でよい。このためゲート絶縁膜の厚みを2500オ
ングストローム以下としてもゲート電極による段差を覆
うことができる。ゲート絶縁膜が薄くなるとゲート電圧
が半導体膜に有効に加わるのでトランジスタのオン電流
を従来の10E−５アンペア程度から10E−４アンペア程度
まで大きくすることができる。
しても，非晶質半導体膜が300オングストローム以下と
薄いため光吸収が殆ど無く，光吸収で発生した電子，正
孔も非晶質半導体膜表面で直ちに再結合するので電気伝
導度も変化しない。遮光の必要が無いので，ゲート電極
の厚みも1500オングストローム以下の700オングストロ
ーム以下でよい。このためゲート絶縁膜の厚みを2500オ
ングストローム以下としてもゲート電極による段差を覆
うことができる。ゲート絶縁膜が薄くなるとゲート電圧
が半導体膜に有効に加わるのでトランジスタのオン電流
を従来の10E−５アンペア程度から10E−４アンペア程度
まで大きくすることができる。
以下にこの発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
第１図の本発明の薄膜トランジスタのチャンネル部の断
面図において，ガラスなどの透明絶縁基板１の上に，厚
み700オングストローム以下のクロム，アルミニウムと
うの金属からなるゲート電極2,厚み2000オングストロー
ム以下の酸化シリコン，窒化シリコンとうからなるゲー
ト絶縁膜3,厚み300オングストローム以下のシリコンを
主成分とする非晶質半導体膜4,ソースまたはドレイン電
極のｎ＋型のシリコンを主体とする非晶質半導体膜６
と，クロム，アルミニウムとうからなる金属電極膜７の
二層膜，酸化シリコン，窒化シリコンとうからなる絶縁
膜５からなる薄膜トランジスタが形成されている。ゲー
ト電極２の厚み薄膜トランジスタ700オングストローム
以下と薄いのでゲート絶縁膜３は,2000オングストロー
ム以下と薄くてもゲート電極２の端部を覆うことができ
る。ゲート電極２または絶縁膜５を透過して非晶質半導
体膜４に入射した光は，非晶質半導体膜４の厚みが300
オングストローム以下と薄いので殆ど吸収されることな
く透過して，光リーク電流を生じることはない。また，
ゲート絶縁膜３は,2000オングストローム以下と薄いの
でゲート電極２に加えた電圧は非晶質半導体膜４に，絶
縁膜３による電圧損失を小さくして印加でき，本発明の
薄膜トランジスタのオン電流を大きくとれる。
第１図の本発明の薄膜トランジスタのチャンネル部の断
面図において，ガラスなどの透明絶縁基板１の上に，厚
み700オングストローム以下のクロム，アルミニウムと
うの金属からなるゲート電極2,厚み2000オングストロー
ム以下の酸化シリコン，窒化シリコンとうからなるゲー
ト絶縁膜3,厚み300オングストローム以下のシリコンを
主成分とする非晶質半導体膜4,ソースまたはドレイン電
極のｎ＋型のシリコンを主体とする非晶質半導体膜６
と，クロム，アルミニウムとうからなる金属電極膜７の
二層膜，酸化シリコン，窒化シリコンとうからなる絶縁
膜５からなる薄膜トランジスタが形成されている。ゲー
ト電極２の厚み薄膜トランジスタ700オングストローム
以下と薄いのでゲート絶縁膜３は,2000オングストロー
ム以下と薄くてもゲート電極２の端部を覆うことができ
る。ゲート電極２または絶縁膜５を透過して非晶質半導
体膜４に入射した光は，非晶質半導体膜４の厚みが300
オングストローム以下と薄いので殆ど吸収されることな
く透過して，光リーク電流を生じることはない。また，
ゲート絶縁膜３は,2000オングストローム以下と薄いの
でゲート電極２に加えた電圧は非晶質半導体膜４に，絶
縁膜３による電圧損失を小さくして印加でき，本発明の
薄膜トランジスタのオン電流を大きくとれる。
この発明は以上説明したように，非晶質半導体膜の厚み
を薄くすることにより，遮光膜の必要が無いので構造が
簡単で，ゲート電極，ゲート絶縁膜の厚みを薄くするこ
とによりオン電流の大きな薄膜トランジスタを実現でき
る効果がある。
を薄くすることにより，遮光膜の必要が無いので構造が
簡単で，ゲート電極，ゲート絶縁膜の厚みを薄くするこ
とによりオン電流の大きな薄膜トランジスタを実現でき
る効果がある。
第１図は，この発明にかかる薄膜トランジスタのチャン
ネル部の断面図，第２図は，従来の薄膜トランジスタの
チャンネル部の断面図，第３図は非晶質シリコン膜の厚
みと薄膜トランジスタの光リーク電流の関係を示す図で
ある。 ２……ゲート電極 ３……ゲート絶縁膜 ４……非晶質半導体膜
ネル部の断面図，第２図は，従来の薄膜トランジスタの
チャンネル部の断面図，第３図は非晶質シリコン膜の厚
みと薄膜トランジスタの光リーク電流の関係を示す図で
ある。 ２……ゲート電極 ３……ゲート絶縁膜 ４……非晶質半導体膜
Claims (1)
- 【請求項１】絶縁物基板上に形成された，ゲート電極
と，ゲート絶縁膜と，シリコンを主成分とする非晶質半
導体膜と，ソース電極と，ドレイン電極とからなり， 前記非晶質半導体膜の厚さは300オングストローム以下
であり，前記ゲート絶縁膜の厚さは2000オングストロー
ム以下であり，前記ゲート電極の厚さは700オングスト
ローム以下であることを特徴とする薄膜トランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60015007A JPH073871B2 (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 薄膜トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60015007A JPH073871B2 (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 薄膜トランジスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61174673A JPS61174673A (ja) | 1986-08-06 |
| JPH073871B2 true JPH073871B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=11876831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60015007A Expired - Lifetime JPH073871B2 (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 薄膜トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073871B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62152172A (ja) * | 1985-12-25 | 1987-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非晶質シリコン薄膜トランジスタ |
| US4888632A (en) * | 1988-01-04 | 1989-12-19 | International Business Machines Corporation | Easily manufacturable thin film transistor structures |
-
1985
- 1985-01-29 JP JP60015007A patent/JPH073871B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61174673A (ja) | 1986-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |