JPH09146119A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JPH09146119A
JPH09146119A JP30764495A JP30764495A JPH09146119A JP H09146119 A JPH09146119 A JP H09146119A JP 30764495 A JP30764495 A JP 30764495A JP 30764495 A JP30764495 A JP 30764495A JP H09146119 A JPH09146119 A JP H09146119A
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JP
Japan
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region
channel region
liquid crystal
gate
display device
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Application number
JP30764495A
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Japanese (ja)
Inventor
Masashi Jinno
優志 神野
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a display grade by changing the threshold characteristic of a p-SiTFT in a pixel part and driving circuit part. SOLUTION: The channel region 11nd of the pixel part is undoped and is formed as the channel region 11p of a shift register part. The voltage between the gate and drain during a non-selection period is negative in the pixel part and, therefore, an off current is shut off and the on-current for high mobility is increased. The dealing with higher fineness and larger screen is possible. Since the threshold increases in the shift register part, the off-current is eliminated and a malfunction is prevented.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜トランジスタ
(TFT:thin film transistor)を搭載した液晶表示
装置(LCD:Liquid Crystal Display)に関し、特
に、チャンネル層を多結晶シリコン、即ち、poly−
Siにより形成し、これを用いて駆動回路部を基板上に
一体的に形成した駆動回路一体型を実現するpoly−
SiTFTに関する。
The present invention relates to a thin film transistor
The present invention relates to a liquid crystal display (LCD) equipped with (TFT: thin film transistor), and particularly, a channel layer is made of polycrystalline silicon, that is, poly-.
A poly- that realizes a drive circuit integrated type in which a drive circuit unit is integrally formed on a substrate by using Si.
Regarding SiTFT.

【0002】[0002]

【従来の技術】LCDは小型、薄型、低消費電力などの
利点があり、OA機器、AV機器などの分野で実用化が
進んでいる。特に、スイッチング素子として、薄膜トラ
ンジスタ、即ち、TFTを用いたアクティブマトリクス
型は、原理的にデュ−ティ比100%のスタティック駆
動をマルチプレクス的に行うことができ、大画面、高精
細な動画ディスプレイに使用されている。
2. Description of the Related Art LCDs have advantages such as small size, thin shape and low power consumption, and are being put to practical use in fields such as OA equipment and AV equipment. In particular, an active matrix type using a thin film transistor, that is, a TFT as a switching element can theoretically perform static driving with a duty ratio of 100% in a multiplexed manner, and can be used for a large-screen, high-definition moving image display. It is used.

【0003】アクティブマトリスクLCDは、マトリク
ス状に配置された表示電極にTFTを接続形成した基板
(TFT基板)と共通電極を有する基板(対向基板)
が、液晶を挟んで貼り合わされて構成されている。表示
電極と共通電極の対向部分は液晶を誘電層とした画素容
量となっており、TFTにより選択された電圧が印加さ
れる。液晶は電気光学的に異方性を有しており、画素容
量により形成された電界の強度に対応して光を変調す
る。
An active matrix LCD has a substrate in which TFTs are connected to display electrodes arranged in a matrix (TFT substrate) and a substrate having a common electrode (counter substrate).
Are bonded together with a liquid crystal interposed therebetween. The opposing portion between the display electrode and the common electrode is a pixel capacitance using a liquid crystal as a dielectric layer, and a voltage selected by the TFT is applied. The liquid crystal has electro-optical anisotropy and modulates light according to the intensity of the electric field formed by the pixel capacitance.

【0004】近年、TFTのチャンネル層として多結晶
シリコン(p−Si)を用いることによって、マトリク
ス画素部と周辺駆動回路部を同一基板上に形成した駆動
回路一体型のLCDが開発されている。一般に、p−S
iは非結晶シリコン(a−Si)に比べて移動度が高
く、また、ゲートセルフアライン構造による微細化、寄
生容量の縮小による高速化が達成され、n−chTFT
とp−chTFTの相補構造を形成することにより、高
速駆動回路を構成することができる。このように、駆動
回路部をマトリクス画素部と一体形成することにより、
製造コストの削減、LCDモジュールの小型化が実現さ
れる。
In recent years, a drive circuit integrated type LCD has been developed in which a matrix pixel portion and a peripheral drive circuit portion are formed on the same substrate by using polycrystalline silicon (p-Si) as a channel layer of a TFT. In general, p-S
i has a higher mobility than amorphous silicon (a-Si), and miniaturization by a gate self-aligned structure and high speed by reduction of parasitic capacitance are achieved.
By forming a complementary structure of the p-ch TFT and the p-ch TFT, a high speed drive circuit can be configured. In this way, by integrally forming the drive circuit portion and the matrix pixel portion,
The manufacturing cost is reduced and the LCD module is downsized.

【0005】図16にこのようなLCDの構成を示す。
中央部の点線で囲まれた部分はマトリスク画素部であ
り、TFTのON/OFFを制御するゲートライン(G
1〜Gm)と画素信号用のドレインライン(D1〜D
n)が交差して配置されている。各交点にはスイッチン
グ素子であるTFTとこれに接続する表示電極(いずれ
も不図示)が形成されている。表示部の左右にはゲ−ト
ライン(G1〜Gm)を選択するゲートドライバー(G
D)が配置され、画素部の上下には、映像信号をサンプ
リングしてホールドし、ゲートドライバ(GD)の走査
に同期して各ドレインライン(D1〜Dn)に画素信号
電圧を印加するドレインドライバ−(DD)が配置され
ている。ドレインドライバー(DD)は、主としてシフ
トレジスタ回路、サンプリング回路及びホールド用キャ
パシターからなり、ゲートドライバー(GD)は主にシ
フトレジスタからなる。
FIG. 16 shows the structure of such an LCD.
The part surrounded by the dotted line in the central part is the matrix pixel part, and the gate line (G
1 to Gm) and drain lines for pixel signals (D1 to Dm)
n) are arranged to intersect. A TFT, which is a switching element, and a display electrode (not shown) connected to the TFT are formed at each intersection. Gate drivers (G1 to Gm) for selecting gate lines (G1 to Gm) are provided on the left and right of the display.
D) is arranged, and a drain driver that samples and holds a video signal above and below the pixel portion and applies a pixel signal voltage to each drain line (D1 to Dn) in synchronization with the scanning of the gate driver (GD). -(DD) is arranged. The drain driver (DD) mainly comprises a shift register circuit, a sampling circuit and a holding capacitor, and the gate driver (GD) mainly comprises a shift register.

【0006】図17、図18及び図19に、このような
p−SiTFTを用いた液晶表示装置の構造を示す。図
17は単位画素部の平面図、図18はそのB−B線に沿
った断面図、図19は、駆動回路部のn型のp−SiT
FTの断面図である。ガラスなどの基板(100)上
に、島状にパタ−ニングされたp−Si(101)、及
び、画素部では、p−Si(101)の島層と一体で電
荷保持用の補助容量を形成する第1の補助容量電極(1
01C)が形成されている。p−Si(101)及び第
1の補助容量電極(101C)を覆う全面には、SiO
2などのゲート絶縁膜(102)が被覆されている。ゲ
ート絶縁膜(102)上には、ド−プドpoly−Si
とシリサイドのポリサイド層からなるゲ−ト電極(10
3G)と、これに一体のゲ−トライン(103L)が形
成されている。ゲート電極とそのライン(103)上に
は、製造工程において、n型の不純物の注入を防ぐため
のストッパー(104)が形成されている。また、これ
らゲート電極及びライン(103)の側壁には、絶縁物
からなる側壁スペーサ(105)が形成されている。ま
た画素部では、図18より、p−Si(101)の島層
中には、ゲート電極(103G)とスペーサ(105)
を使ったセルフアラインにより、チャンネル領域(10
1P)とその両側にn型に低濃度にドーピングされてな
る低濃度のLD領域(101L)が形成され、更にその
外側にはn型に高濃度にドーピングされたソース領域
(101S)及びドレイン領域(101D)が形成され
ている。また、チャンネル領域(101P)はエンハン
スメント形の特性を得るために、p型にドーピングされ
ている。一方、図19に示されているように、駆動回路
部では、LD領域は設けられず、ゲート電極(103
G)を使ったセルフアライン構造により、p型のチャン
ネル領域(101P)の両側に、ソース及びドレイン領
域(101S,101D)が形成されている。
FIGS. 17, 18 and 19 show the structure of a liquid crystal display device using such a p-Si TFT. 17 is a plan view of the unit pixel portion, FIG. 18 is a sectional view taken along the line BB, and FIG. 19 is an n-type p-SiT of the drive circuit portion.
It is sectional drawing of FT. An island-shaped p-Si (101) is patterned on a substrate (100) such as glass, and in the pixel portion, an auxiliary capacitance for holding charges is integrated with the island layer of the p-Si (101). The first auxiliary capacitance electrode (1
01C) is formed. SiO 2 is formed on the entire surface covering the p-Si (101) and the first auxiliary capacitance electrode (101C).
A gate insulating film (102) such as 2 is covered. Doped poly-Si is formed on the gate insulating film (102).
And a gate electrode (10 composed of a polycide layer of silicide)
3G) and an integrated gate line (103L) are formed therein. A stopper (104) is formed on the gate electrode and its line (103) to prevent the implantation of n-type impurities in the manufacturing process. Further, sidewall spacers (105) made of an insulator are formed on the sidewalls of the gate electrodes and the lines (103). Further, in the pixel portion, as shown in FIG. 18, in the island layer of p-Si (101), the gate electrode (103G) and the spacer (105) are formed.
With self-alignment using, the channel area (10
1P) and a lightly doped n-type LD region (101L) formed on both sides thereof at a low concentration, and on the outer side thereof, a heavily doped n-type source region (101S) and drain region. (101D) is formed. The channel region (101P) is p-type doped in order to obtain enhancement type characteristics. On the other hand, as shown in FIG. 19, in the drive circuit portion, the LD region is not provided and the gate electrode (103
The source and drain regions (101S, 101D) are formed on both sides of the p-type channel region (101P) by the self-aligned structure using G).

【0007】図18に示されているように、ソース及び
ドレイン領域(101S,101D)とチャンネル領域
(101P)の間に低濃度のLD:lightly doped)領
域(101L)が介在された構造はLDD(lightly do
ped drain)と呼ばれ、画素部にあってリーク電流が抑
制され、電圧保持率を高める働きをしている。前記第1
の補助容量電極(101C)に対応するゲ−ト絶縁膜
(102)上にはゲ−ト電極及びライン(103)と同
一層からなる第2の補助容量電極(103C)が形成さ
れ、補助容量を形成している。また、これらゲート電極
(103G)とそのライン(103L)及び第2の補助
容量電極(103C)を覆う全面にはSiNXなどの第
1の層間絶縁膜(106)が被覆され、第1の層間絶縁
膜(106)上には、A1などからなるドレイン電極
(108)及びソース電極(107)が設けられ、ゲー
ト絶縁膜(102)及び第1の層間絶縁膜(106)中
に開口された第1及び第2のコンタクトホール(CT
4,CT5)を介して各々ドレイン・ソース領域(10
1D,101S)に接続されている。これらドレイン電
極(108)及びソ−ス電極(107)を覆う全面に
は、第2の層間絶縁膜(109)が形成されている。図
18に示されているように、画素部では更にソース電極
(107)上の第2の層間絶縁膜(109)中に第3の
コンタクトホ−ル(CT6)が開口され、第2の層間絶
縁膜(109)上にはITOからなる表示電極(11
0)が形成され、第3のコンタクトホ−ル(CT6)を
介してソース電極(107)へ接続されている。
As shown in FIG. 18, a structure in which a low-concentration LD: lightly doped (101L) region (101L) is interposed between the source and drain regions (101S, 101D) and the channel region (101P) is an LDD. (Lightly do
ped drain), which suppresses leakage current in the pixel section and acts to increase the voltage holding ratio. The first
A second auxiliary capacitance electrode (103C) made of the same layer as the gate electrode and the line (103) is formed on the gate insulating film (102) corresponding to the auxiliary capacitance electrode (101C). Is formed. A first interlayer insulating film (106) such as SiNx is coated on the entire surface covering the gate electrode (103G), the line (103L) and the second auxiliary capacitance electrode (103C), and the first interlayer insulation film is formed. A drain electrode (108) and a source electrode (107) made of A1 or the like are provided on the film (106), and a first opening is formed in the gate insulating film (102) and the first interlayer insulating film (106). And the second contact hole (CT
4, CT5) and drain / source regions (10
1D, 101S). A second interlayer insulating film (109) is formed on the entire surface covering the drain electrode (108) and the source electrode (107). As shown in FIG. 18, in the pixel portion, a third contact hole (CT6) is further opened in the second interlayer insulating film (109) on the source electrode (107), and the second interlayer insulating film (CT6) is opened. A display electrode (11) made of ITO is formed on the insulating film (109).
0) is formed and is connected to the source electrode (107) through the third contact hole (CT6).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来は、図17及び図
18に示されているように、画素部においても、図19
に示した駆動部と同様、チャンネル領域(101P)
が、p型にドーピングされていた。これは、駆動回路部
においては、相補動作のために、閾値を上げる必要があ
るため、画素部においてもこれと同じ構造が採用された
ものである。しかし、このような、チャンネルドープ型
TFTでは、チャンネル層が、p型のドーピング層であ
るため、n−chTFTにあっては、実効的な移動度を
低下させてしまう。
Conventionally, as shown in FIGS. 17 and 18, even in the pixel portion, as shown in FIG.
Channel area (101P) similar to the drive unit shown in
Was p-type doped. This is because the driving circuit section needs to raise the threshold value for complementary operation, and thus the same structure is adopted also in the pixel section. However, in such a channel-doped TFT, since the channel layer is a p-type doped layer, the effective mobility is reduced in the n-ch TFT.

【0009】一方、画素部では、駆動部のように、閾値
をあげる必要はない。また、素子の小型化、高精細化が
進むと、充電特性の向上が望まれる。即ち、素子が小型
化すると、TFTのチャンネル幅が小さくなり、相互コ
ンダクタンスが低下するが、その上、移動度が小さくて
は、相互コンダクタンスが更に小さくなってしまう。ま
た、高精細化が進み画素数が増大すると、1ライン分の
選択期間が短くなるため、充電特性を良くする必要があ
る。
On the other hand, in the pixel section, it is not necessary to raise the threshold, unlike the driving section. In addition, as the size and the definition of the device progress, the improvement of charging characteristics is desired. That is, when the device is miniaturized, the channel width of the TFT is reduced and the mutual conductance is lowered, but in addition, when the mobility is low, the mutual conductance is further reduced. Further, as the definition becomes higher and the number of pixels increases, the selection period for one line becomes shorter, so that it is necessary to improve the charging characteristics.

【0010】また、駆動回路部と画素部のいずれにも、
イントリンシック層からなるチャンネル領域、即ち、ノ
ンドープあるいはn型不純物とp型不純物が等量ドーピ
ングされて結果的にノンドープ層と同じフェルミレベル
を有するバンド構造を示す層により形成した場合次のよ
うな問題が起こる。即ち、図20に示すように、伝達特
性が、閾値を0V付近に有する正常な特性曲線(II
I)から、ポリシリコン膜中の不純物などにより、特性
曲線(IV)で示すように、閾値が下がる方向にシフト
する場合がある。この時、シフトレジスタ部において、
スタンバイ時に、例えばゲート・ドレイン間電圧が0V
で、ソース電圧がハイレベルにあるような場合、サブシ
ュレッシュホールド電流(Ia)を生じてしまう。測定
によれば、サブシュレッシュホールド特性を表すスイン
グ、即ち、ソース・ドレイン電流を1桁上げるのに要さ
れるゲート電圧は、0.2〜0.3V/dec程度あ
る。従って、図20に示すように電圧−電流特性がシフ
トしていると、ゲート電圧が僅かに変動して(Va)に
なった場合でも、サブシュレッシュホールド電流(I
b)の激増を招き、スタンバイ時のリーク電流となっ
て、誤動作の原因にもなっていた。
Further, in both the drive circuit section and the pixel section,
In the case of a channel region composed of an intrinsic layer, that is, a layer having a band structure having the same Fermi level as the non-doped layer by being undoped or doped with an equal amount of n-type impurities and p-type impurities, the following problems Happens. That is, as shown in FIG. 20, the transfer characteristic has a normal characteristic curve (II
From I), the threshold value may shift in the lowering direction as shown by the characteristic curve (IV) due to impurities in the polysilicon film. At this time, in the shift register section,
During standby, for example, the gate-drain voltage is 0V
Then, when the source voltage is at a high level, a sub-threshold current (Ia) is generated. According to the measurement, the swing showing the sub-threshold characteristic, that is, the gate voltage required to raise the source / drain current by one digit is about 0.2 to 0.3 V / dec. Therefore, when the voltage-current characteristics are shifted as shown in FIG. 20, even when the gate voltage slightly changes to (Va), the sub-threshold current (I
This caused a drastic increase in b), resulting in a leakage current during standby, which also caused a malfunction.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明はこの課題を解決
するために成されたもので、まず、基板上に、表示画素
がマトリクス状に配置されてなる画素部と、シフトレジ
スタ回路及びサンプリング回路からなり、前記表示画素
を駆動する駆動回路部とが形成され、前記表示画素及び
駆動回路部は、チャンネル層として多結晶シリコンを用
いた薄膜トランジスタにより構成された液晶表示装置に
おいて、前記シフトレジスタ回路を構成する前記薄膜ト
ランジスタは、島状に形成され第1導電型不純物を含有
するチャンネル領域と、このチャンネル領域の両側に第
2の導電型不純物を含有するソース領域及びドレイン領
域とを含む多結晶シリコン層と、絶縁膜を挟んで前記チ
ャンネル領域に対向配置されたゲート電極とからなり、
前記画素部及び前記サンプリング回路を構成する前記薄
膜トランジスタは、島状に形成され不純物をイントリン
シック層からなるチャンネル領域と、このチャンネル領
域の両側に第2の導電型不純物を高濃度に含有するソー
ス領域及びドレイン領域とを含む多結晶シリコン層と、
絶縁膜を挟んで前記チャンネル領域に対向配置されたゲ
ート電極とからなる構成である。
The present invention has been made to solve this problem. First, a pixel portion in which display pixels are arranged in a matrix on a substrate, a shift register circuit, and a sampling circuit. And a drive circuit section for driving the display pixel, the display pixel and the drive circuit section being formed of a thin film transistor using polycrystalline silicon as a channel layer. The thin film transistor constituting the above-mentioned thin film transistor is formed of island-shaped polycrystalline silicon including a channel region containing a first conductivity type impurity and source and drain regions containing a second conductivity type impurity on both sides of the channel region. A layer and a gate electrode arranged to face the channel region with an insulating film interposed therebetween,
The thin film transistor forming the pixel portion and the sampling circuit includes a channel region formed in an island shape and having impurities as an intrinsic layer, and a source region having a high concentration of a second conductivity type impurity on both sides of the channel region. And a polycrystalline silicon layer including a drain region,
The gate electrode is arranged to face the channel region with an insulating film interposed therebetween.

【0012】画素部及びサンプリング回路を構成する薄
膜トランジスタのチャンネル層をイントリンシックな特
性を有する層、即ち、ノンドープ層と同じフェルミレベ
ルを有する層により形成することで、ゲート・ドレイン
間の閾値が0V付近になり、低い電圧により動作が制御
されるので、消費電力が低減する。また、チャンネル領
域の移動度が下がらないため、トランジスタの小型化や
高精細化により、トランジスタのON期間が短縮して
も、表示用電圧の充電率が下がることが無くなる。一
方、シフトレジスタ回路では、薄膜トランジスタのチャ
ンネルドーピングにより、閾値が上げられているので、
スタンバイ時においてもサブシュレッシュホールド電流
が流れることが無く、正確な相補動作が行われる。
By forming the channel layer of the thin film transistor forming the pixel portion and the sampling circuit by a layer having intrinsic characteristics, that is, a layer having the same Fermi level as the non-doped layer, the threshold value between the gate and the drain is around 0V. Since the operation is controlled by the low voltage, the power consumption is reduced. Further, since the mobility of the channel region does not decrease, the charging rate of the display voltage does not decrease even if the ON period of the transistor is shortened due to miniaturization and high definition of the transistor. On the other hand, in the shift register circuit, since the threshold value is raised by the channel doping of the thin film transistor,
Sub-threshold current does not flow even during standby, and accurate complementary operation is performed.

【0013】また特に、前記画素部を構成する薄膜トラ
ンジスタは、チャンネル領域と、ソース領域及びドレイ
ン領域の間に、前記第2の導電型不純物を低濃度に含有
するLD領域を介在した構成である。これにより、前記
チャンネル領域に不純物が含有されない薄膜トランジス
タにおいて、OFF電流が増えるという問題が防がれ、
電圧保持率が向上し、コントラスト比が向上する。
Further, in particular, the thin film transistor forming the pixel portion has a structure in which the LD region containing the second conductivity type impurity at a low concentration is interposed between the channel region and the source region and the drain region. This prevents the problem that the OFF current increases in the thin film transistor in which the channel region does not contain impurities,
The voltage holding ratio is improved and the contrast ratio is improved.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1は本発明の第1の実施形態に
かかる液晶表示装を構成するTFT基板の各部の断面図
である。図1の(a)は、画素部の断面図であり、図2
の(b)は、シフトレジスタ部の断面図で、いずれもn
−chTFTを示している。また、図1の(c)はp−
chTFTの断面図である。なお、サンプリング部は、
図1の(a)と同様の構造のTFTによりなっている。
また、図2は単位画素部の平面図であり、図1の(a)
は図2のA−A線に沿った断面図である。
1 is a sectional view of each part of a TFT substrate which constitutes a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. 1A is a cross-sectional view of the pixel portion, and FIG.
(B) is a cross-sectional view of the shift register portion, and both are n
-Ch TFT is shown. In addition, (c) of FIG.
It is a sectional view of a chTFT. The sampling unit
The TFT has a structure similar to that of FIG.
2 is a plan view of the unit pixel portion, and FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【0015】ガラスなどの基板(10)上に、p−Si
(11)が島状に形成され、これを覆う全面には、Si
O2のゲート絶縁膜(12)が形成されている。ゲート
絶縁膜(12)上には、ドープドpoly−Siとタン
グステンなどのシリサイドとの積層体からなるポリサイ
ドにより、ゲートライン(13L)及びゲート電極(1
3G)が形成され、ゲート電極(13G)はp−Si
(11)島層の上方に配置されている。画素部(サンプ
リング部)(a)では、p−Si(11)中のゲート電
極(13G)直下は、ノンドープ層とされており、シフ
トレジスタ部(b)では、p型に低濃度にドーピングさ
れ、各々チャンネル領域(11nd,11pc)となっ
ている。また、pーch部(c)では、ノンドープのチ
ャンネル領域(11nd)となっている。更に、画素部
(a)では、ゲート電極(13G)に対し、セルフアラ
イン関係をもって、チャンネル領域(11nd)の両側
にn型に低濃度にドーピングされたLD(lightly dope
d)領域(11L)及びこのLD領域(11L)の外側
には、n型に高濃度にドーピングされたソース及びドレ
イン領域(11S,11D)が形成され、LDD(ligh
tly doped drain)構造となっている。シフトレジスタ部
(b)及びp−ch部(c)では、それぞれゲート電極
(13G)に対しセルフアライン関係をもってチャンネ
ル領域(11pc,11nd)の両側にn型及びp型に
高濃度にドーピングされたソース及びドレイン領域(1
1S,11D)が形成されている。また、画素部(a)
では、ソース領域(11S)と一体のp−Si層により
第1の補助容量電極(11C)が形成され、ゲート絶縁
膜(12)に覆われている。ゲート絶縁膜(12)を挟
んだ第1の補助容量電極(11C)上には、ゲート電極
(13G)と同一材料のポリサイドからなる第2の補助
容量電極(13C)が形成され、電荷保持用の補助容量
を形成している。これら、ゲート電極(13G)及び第
1の補助容量電極(13C)上には、後に述べるように
製造上の要請からSiO2などの注入ストッパー(1
4)が、同じパターンで形成されている。これらゲート
ライン及び電極と補助容量電極(13)と注入ストッパ
ー(14)の側壁にはSiO2などのスペーサ(15)
が形成されている。これらを覆う全面には、SiO2な
どからなる第1の層間絶縁膜(16)が形成され、第1
の層間絶縁膜(16)上には、Alなどからなるドレイ
ン電極(18)及びソース電極(17)が形成され、各
々ゲート絶縁膜(12)及び第1の層間絶縁膜(16)
中に形成されたコンタクトホール(CT1,CT2)を
介して、ドレイン領域(11D)及びソース領域(11
S)に接続されている。これらドレイン電極(18)及
びソース電極(17)を覆う全面には、SOG膜などの
平坦化膜からなる第2の層間絶縁膜(19)が形成され
ている。更に画素部(a)では、第2の層間絶縁膜(1
9)上にITO(indium tin oxide)からなる表示電極
(20)が形成され、第2の層間絶縁膜(18)中に形
成されたコンタクトホール(CT3)を介してソース電
極(17)に接続されている。
On a substrate (10) such as glass, p-Si
(11) is formed in an island shape, and Si is formed on the entire surface covering this.
A gate insulating film (12) of O2 is formed. On the gate insulating film (12), the gate line (13L) and the gate electrode (1L) are formed by polycide made of a laminated body of doped poly-Si and silicide such as tungsten.
3G) is formed, and the gate electrode (13G) is p-Si.
(11) It is arranged above the island layer. In the pixel portion (sampling portion) (a), an area directly under the gate electrode (13G) in the p-Si (11) is a non-doped layer, and in the shift register portion (b), it is p-type lightly doped. , And channel regions (11nd, 11pc), respectively. The p-ch portion (c) is a non-doped channel region (11nd). Further, in the pixel part (a), LD (lightly dope) n-type lightly doped on both sides of the channel region (11nd) is self-aligned with the gate electrode (13G).
d) The n-type heavily doped source and drain regions (11S, 11D) are formed outside the region (11L) and the LD region (11L), and LDD (ligh
tly doped drain) structure. In the shift register part (b) and the p-ch part (c), n-type and p-type high-concentration doping was performed on both sides of the channel region (11pc, 11nd) in a self-aligned relationship with the gate electrode (13G). Source and drain regions (1
1S, 11D) are formed. Also, the pixel portion (a)
Then, the first auxiliary capacitance electrode (11C) is formed of the p-Si layer integrated with the source region (11S) and is covered with the gate insulating film (12). A second auxiliary capacitance electrode (13C) made of polycide of the same material as that of the gate electrode (13G) is formed on the first auxiliary capacitance electrode (11C) with the gate insulating film (12) interposed therebetween, and holds a charge. Forming the auxiliary capacitance of. On the gate electrode (13G) and the first auxiliary capacitance electrode (13C), an injection stopper (1
4) is formed in the same pattern. A spacer (15) such as SiO2 is formed on the side walls of the gate line and electrode, the auxiliary capacitance electrode (13) and the injection stopper (14).
Are formed. A first interlayer insulating film (16) made of SiO2 or the like is formed on the entire surface covering these,
A drain electrode (18) and a source electrode (17) made of Al or the like are formed on the inter-layer insulating film (16), and the gate insulating film (12) and the first inter-layer insulating film (16) are respectively formed.
Through the contact holes (CT1, CT2) formed therein, the drain region (11D) and the source region (11
S). A second interlayer insulating film (19) made of a flattening film such as an SOG film is formed on the entire surface covering the drain electrode (18) and the source electrode (17). Further, in the pixel portion (a), the second interlayer insulating film (1
9) A display electrode (20) made of ITO (indium tin oxide) is formed on the same, and connected to the source electrode (17) through a contact hole (CT3) formed in the second interlayer insulating film (18). Has been done.

【0016】これらTFTの伝達特性を図3に示す。図
3は、閾値電圧付近でのゲート電圧Vgとドレイン・ソ
ース間電流Isとの関係を示している。図1の(a)に
示す画素部のTFTでは、チャンネル領域(11nd)
は、ノンドープのpoly−Si層により形成してい
る。従って、その伝達特性は図3において、グラフ
(I)に示す如く、Vg=0近傍において閾値がある特
徴を示している。また、図1の(b)に示すシフトレジ
スタ部のTFTでは、チャンネル領域(11pc)は、
p型に低濃度にドーピングしたpoly−Siにより形
成しており、反転層の形成に要する電圧分のため、図3
のグラフ(II)に示す如く、グラフ(I)よりも右へ
シフトした形で、閾値はグラフ(I)の場合よりも高く
なる。
The transfer characteristics of these TFTs are shown in FIG. FIG. 3 shows the relationship between the gate voltage Vg and the drain-source current Is near the threshold voltage. In the TFT of the pixel portion shown in FIG. 1A, the channel region (11nd)
Is formed of a non-doped poly-Si layer. Therefore, as shown in the graph (I) in FIG. 3, the transfer characteristic shows a characteristic that there is a threshold value near Vg = 0. Further, in the TFT of the shift register portion shown in FIG. 1B, the channel region (11 pc) is
Since it is formed of poly-Si that is p-type doped at a low concentration and the voltage required for forming the inversion layer is shown in FIG.
As shown in the graph (II) of (1), the threshold value becomes higher than that of the graph (I) in the form shifted to the right of the graph (I).

【0017】一方、図4の(a)及び(b)には、それ
ぞれ、図1の(a)に示す画素部TFTの各電極電圧
と、図1の(b)に示すシフトレジスタ部のTFTの各
電極電圧を示した。Vgはゲート電圧、Vdはドレイン
電圧である。図4の(a)より分かるように、図1の
(a)に示す画素部TFTの電極へ印加される電圧のう
ち、ドレイン電圧Vdは正負反転しており、かつ、1水
平期間毎に、表示階調に対応してレベルが変わるアナロ
グ信号電圧である。非選択期間中、即ち、TFTがOF
Fの期間ではゲート電圧Vgは負で、ゲート・ドレイン
間の電圧Vgdは負に設定されている。通常の駆動にお
いて、ゲート・ドレイン間電圧Vgdは最低でも−2V
程度あり、ドレイン電圧Vdが正の時は−15Vにもな
る。また、映像信号よりドレイン電圧をサンプリングす
るサンプリング部においても、TFTの動作は、これと
同様の電極電圧により駆動される。従って、図1の
(a)に示す画素部のTFT及びサンプリング部のTF
Tは、図3のグラフ(I)で示す如く、Vg=0Vで閾
値がある特性が好ましい。即ち、チャンネル領域(11
nd)がノンドープ層であるため、ゲート・ドレイン間
電圧Vgdが負に大きくなっても、p型キャリアにより
OFF電流が増大することが無くなり、また、チャンネ
ル領域(11nd)がノンドープであるため、移動度が
高く、充電能力が向上するため、トランジスタサイズの
小型化、高精細化、及び画素数の増加によって1水平走
査期間が短縮しても、良好な表示がなされる。また、ゲ
ート・ドレイン間電圧Vgdの閾値が小さくなったこと
により、駆動電圧レベルを全体に下げることができ、消
費電力が減少する。更に、画素部のTFTのチャンネル
幅は、2μmであるのに対して、サンプリング部のTF
Tのチャンネル幅は、600μm程度あり、チャンネル
ドープにより、閾値は大幅に上がる。即ち、画素部とサ
ンプリング部において、閾値がばらついてしまう。従っ
て、サンプリング部において、チャンネルドープを行わ
ないことにより、閾値制御が容易となるため、設計コス
トが下がり、歩留まりが向上する。
On the other hand, FIGS. 4A and 4B respectively show the electrode voltages of the pixel section TFT shown in FIG. 1A and the shift register TFT shown in FIG. 1B. The voltage of each electrode is shown. Vg is a gate voltage and Vd is a drain voltage. As can be seen from FIG. 4A, of the voltages applied to the electrodes of the pixel portion TFT shown in FIG. 1A, the drain voltage Vd is inverted between positive and negative, and every horizontal period, It is an analog signal voltage whose level changes according to the display gradation. During the non-selection period, that is, the TFT is OF
In the period F, the gate voltage Vg is negative and the gate-drain voltage Vgd is set negative. In normal driving, the gate-drain voltage Vgd is at least -2V
There is a degree, and when the drain voltage Vd is positive, it becomes as high as -15V. Also, in the sampling unit that samples the drain voltage from the video signal, the operation of the TFT is driven by the same electrode voltage as this. Therefore, the TFT of the pixel portion and the TF of the sampling portion shown in FIG.
As shown in the graph (I) of FIG. 3, T preferably has a characteristic that Vg = 0V and has a threshold value. That is, the channel area (11
nd) is a non-doped layer, the OFF current does not increase due to the p-type carriers even when the gate-drain voltage Vgd becomes negative, and the channel region (11nd) is non-doped. Since the frequency is high and the charging capability is improved, even if one horizontal scanning period is shortened due to miniaturization of transistor size, high definition, and increase in the number of pixels, excellent display can be performed. Further, since the threshold value of the gate-drain voltage Vgd is reduced, the drive voltage level can be lowered as a whole, and the power consumption is reduced. Further, while the channel width of the TFT of the pixel portion is 2 μm, the TF of the sampling portion is
The channel width of T is about 600 μm, and the threshold is greatly increased by channel doping. That is, the threshold value varies between the pixel section and the sampling section. Therefore, since the threshold value control is facilitated by not performing the channel doping in the sampling unit, the design cost is reduced and the yield is improved.

【0018】また、図4の(b)に示す如く、図1の
(b)のシフトレジスタ部のTFTは、ゲート電圧Vg
とドレイン電圧Vdは、ハイレベルとローレベルが同じ
電圧となるデジタル動作である。従って、OFF中にゲ
ート・ドレイン間電圧Vgdが0Vとなるので、OFF
電流を遮断するためには、閾値が0Vよりも高くなって
いることが好ましい。即ち、ゲート電圧Vgがローレベ
ルのスタンバイ時、ゲート・ドレイン電圧Vgdが若干
のマージンをもって閾値以下となる設定により、サブシ
ュレッシュホールド電流が防がれ、リーク電流が抑えら
れるので、誤動作が防止される。
Further, as shown in FIG. 4B, the TFT of the shift register portion of FIG. 1B has a gate voltage Vg.
The drain voltage Vd is a digital operation in which the high level and the low level are the same voltage. Therefore, since the gate-drain voltage Vgd becomes 0 V during OFF,
In order to cut off the current, the threshold value is preferably higher than 0V. That is, when the gate voltage Vg is at a low level in standby, the sub-threshold current is prevented and the leak current is suppressed by setting the gate-drain voltage Vgd to be less than or equal to the threshold value with a slight margin. Therefore, malfunction is prevented. It

【0019】即ち、本発明では、画素部及びサンプリン
グ部では、ドレイン電圧がアナログ信号電圧であり、ゲ
ート・ドレイン間電圧を負とすることにより、導通を遮
断することに着目し、チャンネルドープにより閾値を上
げることをせず、かつ、これにより、ゲート・ドレイン
間電圧が負に大きくなっても、p型電導が無くなり、O
FF電流が抑制される。また、ON時の移動度が向上す
るため、高精細化、大画面化にも対応することができる
ものである。更に、pn接合障壁によるOFF電流の遮
断が不能となる点は、LDD構造によりOFF電流を抑
えることで補償している。同時に、デジタル動作を行う
シフトレジスタ部では、チャンネルドープを行い、閾値
を上げることで信号電圧レベルのシフトに対するマージ
ンを高め、誤動作を防ぎ、信頼性を向上するものであ
る。
That is, in the present invention, in the pixel section and the sampling section, the drain voltage is the analog signal voltage, and attention is paid to the fact that the gate-drain voltage is made negative to interrupt the conduction, and the threshold value is set by the channel doping. In addition, even if the gate-drain voltage becomes negatively large, the p-type conduction is eliminated and the O
The FF current is suppressed. Further, since the mobility at the time of ON is improved, it is possible to cope with high definition and large screen. Furthermore, the point that the OFF current cannot be cut off by the pn junction barrier is compensated by suppressing the OFF current by the LDD structure. At the same time, in the shift register section that performs a digital operation, channel doping is performed and the threshold value is increased to increase the margin for the shift of the signal voltage level, prevent malfunction, and improve reliability.

【0020】続いて、図1に示す液晶表示装置の製造方
法を説明する。図5から図15は、製造方法を示す工程
断面図である。各図の(a)は図1の(a)に対応する
画素部のTFTであり、(b)は図2の(b)に対応す
るシフトレジスタ部のn−chTFTであり、(c)は
図1の(c)に対応するp−chTFTである。サンプ
リング部のTFTは、(a)と同様の方法で製造され
る。
Next, a method of manufacturing the liquid crystal display device shown in FIG. 1 will be described. 5 to 15 are process cross-sectional views showing the manufacturing method. 1A is a TFT of a pixel portion corresponding to FIG. 1A, FIG. 2B is an n-ch TFT of a shift register portion corresponding to FIG. 2B, and FIG. It is a p-ch TFT corresponding to (c) of FIG. The TFT of the sampling section is manufactured by the same method as in (a).

【0021】まず図5において、ガラスからなる基板
(10)上に、シランSiH4を材料ガスとしたCVD
によりアモルファスシリコン(a−Si)を積層する。
このa−Siを400℃のエキシマレーザーアニールに
より多結晶化し、ポリシリコン(p−Si)(11)と
する。これを、反応性イオンエッチ、即ち、RIE(re
active ion etch)によりエッチングしてTFT部の島
層及び第1の補助容量電極(11C)を形成する。
First, in FIG. 5, a CVD process using silane SiH 4 as a material gas is performed on a glass substrate (10).
Then, amorphous silicon (a-Si) is laminated.
This a-Si is polycrystallized by excimer laser annealing at 400 ° C. to obtain polysilicon (p-Si) (11). This is a reactive ion etch, that is, RIE (re
Etching is performed by active ion etching to form the island layer of the TFT portion and the first auxiliary capacitance electrode (11C).

【0022】次に、図6において、画素部(a)及びp
−ch部(c)をレジスト(R)で覆った後、p型不純
物であるボロン(B)のイオン打ち込みを行うことによ
り、シフトレジスタ部(b)のp−Si(11)層をp
型に低濃度にドーピングする。レジスト剥離後、図7に
示す如く、これらの上に、440℃の減圧CVDによ
り、SiO2を1000Åの厚さに積層し、ゲート絶縁
膜(12)を形成する。そして全TFT部上にレジスト
(R)を被覆して、燐(P)などのn型不純物のイオン
打ち込みを行い、第1の補助容量電極(11C)を低抵
抗化する。
Next, referring to FIG. 6, the pixel portion (a) and p
After the -ch portion (c) is covered with the resist (R), the p-Si (11) layer of the shift register portion (b) is p-typed by performing ion implantation of boron (B) which is a p-type impurity.
Dope the mold lightly. After stripping the resist, as shown in FIG. 7, SiO2 is laminated to a thickness of 1000 L by low pressure CVD at 440 [deg.] C. to form a gate insulating film (12). Then, a resist (R) is coated on all the TFT portions, and n-type impurities such as phosphorus (P) are ion-implanted to reduce the resistance of the first auxiliary capacitance electrode (11C).

【0023】次に図8に示す如く、この上に、SiH4
を材料ガスとした580℃の高温CVDによりpoly
−Siを積層して、燐のイオン注入を行って低抵抗化し
た後、タングステンシリサイド(WSi)をスパッタリ
ングする。引き続き、410℃の常圧CVDにより、注
入ストッパー(14)となるSiO2を積層する。そし
て、これらSiO2、及びpoly−SiとWSiのポ
リサイド層をRIEにより同一パターンでエッチングし
て、ゲート電極(13G)と画素部においてこれを行に
ついて互いに接続するゲートライン(13L)、第2の
補助容量電極(13C)、及び、これらゲート電極(1
3G)とそのライン及び第2の補助容量電極(13C)
上に被覆された注入ストッパー(14)を形成する。
Next, as shown in FIG.
By high-temperature CVD at 580 ° C with helium as a material gas
After stacking —Si and reducing the resistance by ion implantation of phosphorus, tungsten silicide (WSi) is sputtered. Successively, SiO2 serving as an injection stopper (14) is laminated by atmospheric pressure CVD at 410 ° C. Then, the SiO2 and the poly-side layers of poly-Si and WSi are etched in the same pattern by RIE, and the gate electrode (13G) and the gate line (13L) for connecting the gate electrode (13L) to each other in the pixel portion, the second auxiliary. The capacitor electrode (13C) and these gate electrodes (1
3G) and its line and the second auxiliary capacitance electrode (13C)
Form an injection stopper (14) coated on top.

【0024】図9に示す如く、再び、410℃の常圧C
VDにより、SiO2を積層し、これをRIEによりエ
ッチングすることにより、ゲート電極(13G)とその
上の注入ストッパー(14)に側壁スペーサ(15)を
形成する。次に、図10に示す如く、p−chTFT
(c)を覆うレジスト(R)を形成した後、燐(P)な
どのn型不純物の第1回のイオン打ち込みを低ドーズ量
(3〜5×10↑13/cm↑2)で行い、ゲート電極
(13G)をマスクにソース及びドレイン領域(11
S,11D)とLD領域(11L)となる領域を低濃度
(n-)にドーピングする。この時、画素部(a)では
ゲート電極(13G)の直下はノンドープのチャンネル
領域(11nd)に、シフトレジスタ部(b)のn−c
hTFTではp型にドーピングされたチャンネル領域
(11pc)として残っている。なお、スペーサ(1
5)は、この工程において、燐イオン注入後のアニール
による横方向の拡散に対するマージンを設けるためと、
チャンネル領域端の不純物濃度を低下してドレイン電界
を緩和し、耐圧を向上する働きを有している。
As shown in FIG. 9, again, the normal pressure C at 410 ° C.
By depositing SiO2 by VD and etching it by RIE, sidewall spacers (15) are formed on the gate electrode (13G) and the injection stopper (14) thereon. Next, as shown in FIG.
After forming the resist (R) covering (c), the first ion implantation of n-type impurities such as phosphorus (P) is performed at a low dose amount (3 to 5 × 10 ↑ 13 / cm ↑ 2), With the gate electrode (13G) as a mask, the source and drain regions (11
The regions to be S, 11D) and the LD region (11L) are lightly doped (n-). At this time, in the pixel part (a), the undoped channel region (11nd) is provided immediately below the gate electrode (13G), and the n-c part of the shift register part (b) is used.
In the hTFT, it remains as a p-type doped channel region (11 pc). The spacer (1
5) is to provide a margin for lateral diffusion due to annealing after phosphorus ion implantation in this step,
It has a function of reducing the impurity concentration at the end of the channel region, relaxing the drain electric field, and improving the breakdown voltage.

【0025】引き続き図11に示す如く、画素部(a)
にゲート電極(13G)よりもサイズの大きなレジスト
(R1)を被覆してこれをマスクに燐(P)の第2回の
イオン打ち込みを高ドーズ量(3×10↑15/cm↑
2)で行う。これにより、画素部(a)のレジスト(R
1)直下が、低濃度のドーピング領域(n-)に保たれ
てLD領域(11L)が形成されるとともに、このLD
領域(11L)の外側には、高濃度にドーピングされた
n+層からなるソース領域(11S)及びドレイン領域
(11D)が形成される。シフトレジスタ部(b)で
は、LD領域が無く、チャンネル領域(11pc)の両
側に高濃度にドーピングされたn+層からなるソース領
域(11S)及びドレイン領域(11D)が形成され
る。
Subsequently, as shown in FIG. 11, the pixel portion (a)
Is covered with a resist (R1) having a size larger than that of the gate electrode (13G), and the second ion implantation of phosphorus (P) is performed with the resist (R1) as a mask at a high dose (3 × 10 ↑ 15 / cm ↑).
Perform in 2). As a result, the resist (R
1) The LD region (11L) is formed immediately under the LD region (n-) with a low concentration, and the LD region is formed.
Outside the region (11L), a source region (11S) and a drain region (11D) made of a heavily doped n + layer are formed. In the shift register part (b), there is no LD region, and a source region (11S) and a drain region (11D) made of highly doped n + layers are formed on both sides of the channel region (11pc).

【0026】レジストを剥離し後、図12に示す如く、
画素部(a)及びシフトレジスタ部(b)のn−chT
FTを覆うレジスト(R)を形成し、p型不純物である
ボロン(B)のイオン打ち込みを行い、p型の高濃度層
(p+)によりp−chTFT(c)のソース領域(1
1S)及びドレイン領域(11D)を形成する。この
時、ゲート電極(13G)直下では、ノンドープに保た
れてチャンネル領域(11nd)が形成される。また、
注入ストッパー(14)は、n型にドーピングされて低
抵抗化されたゲート電極とそのラインへボロンがカウン
タードープされて、抵抗を上げてしまうことを防いでい
る。
After removing the resist, as shown in FIG.
N-chT of pixel section (a) and shift register section (b)
A resist (R) covering the FT is formed, boron (B) which is a p-type impurity is ion-implanted, and a source region (1) of the p-chTFT (c) is formed by the p-type high concentration layer (p +).
1S) and the drain region (11D) are formed. At this time, the channel region (11nd) is formed immediately under the gate electrode (13G) while being kept undoped. Also,
The implantation stopper (14) prevents the resistance from increasing due to counter-doping of boron into the gate electrode and its line which are n-type doped and have a low resistance.

【0027】ランプアニールまたはエキシマレーザーア
ニールにより、p−Siのドープド領域(11cp,1
1L,11S,11D)を活性化した後、図13に示す
如く、410℃の常圧CVDによりSiO2を2000
Å形成し、600℃でアニールした後、更に、300℃
のプラズマCVDによりSiO2を3000Åの厚さに
成膜して、第1の層間絶縁膜(16)を形成する。その
後、シリコン中の未結合手終端の目的で、450℃のH
2アニールを行った後、RIEによりドレイン及びソー
ス領域(11D,11S)上のゲート絶縁膜(12)及
び第1の層間絶縁膜(16)中にコンタクトホール(C
T1,CT2)を形成する。
By lamp annealing or excimer laser annealing, p-Si doped regions (11 cp, 1
1L, 11S, 11D), and then, as shown in FIG.
Å After forming and annealing at 600 ℃, further 300 ℃
SiO2 is deposited to a thickness of 3000 Å by plasma CVD to form a first interlayer insulating film (16). After that, for the purpose of dangling bonds termination in silicon, H at 450 ℃
2 After annealing, contact holes (C) are formed in the gate insulating film (12) and the first interlayer insulating film (16) on the drain and source regions (11D, 11S) by RIE.
T1, CT2) are formed.

【0028】そして、図14に示す如く、Ti/AlS
iをスパッタリングにより、7000Åの厚さに積層
し、これをRIEにより、パターニングしてドレイン電
極(17)及びソース電極(18)を形成し、各々、コ
ンタクトホール(CT1,CT2)を介してドレイン及
びソース領域(11D,11S)に接続される。再び、
シリコン中の未結合手終端のために、390℃のHプラ
ズマ処理を行った後、図15に示す如く、410℃のC
VDにより、SiO2を2000Åの厚さに積層した
後、SOG膜、即ち、スピン塗布及び焼成により形成す
るSiO2膜を被覆して、平坦化した後、更に、410
℃のCVDにより、SiO2を1000Åの厚さに積層
して第2の層間絶縁膜(19)を完成する。そして、R
IEにより画素部(a)のソース電極(18)上の第2
の層間絶縁膜(19)中にコンタクトホール(CT3)
を形成する。
Then, as shown in FIG. 14, Ti / AlS
i was deposited by sputtering to a thickness of 7,000 Å, and this was patterned by RIE to form a drain electrode (17) and a source electrode (18), which were respectively formed through the contact holes (CT1, CT2) to form the drain and It is connected to the source region (11D, 11S). again,
After the H plasma treatment at 390 ° C. for the dangling bonds termination in silicon, as shown in FIG.
After stacking SiO2 to a thickness of 2000Å by VD, the SOG film, that is, the SiO2 film formed by spin coating and baking is coated and flattened, and then 410
The second interlayer insulating film (19) is completed by laminating SiO2 to a thickness of 1000Å by CVD at ℃. And R
The second on the source electrode (18) of the pixel portion (a) by IE
Hole (CT3) in the interlayer insulating film (19) of
To form

【0029】最後に、ITOをスパッタリングにより成
膜し、これをRIEによりパターニングして表示電極
(20)を形成し、ソース電極(18)に接続され、図
1に示すTFT基板が完成される。
Finally, an ITO film is formed by sputtering, and this is patterned by RIE to form a display electrode (20), which is connected to the source electrode (18) to complete the TFT substrate shown in FIG.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明
は、多結晶シリコン薄膜トランジスタにより、画素部と
同様に駆動回路部を基板上に一体形成した液晶表示装置
において、駆動回路部のシフトレジスタ部にチャンネル
ドープを行うとともに、画素部及び駆動回路部のサンプ
リング部にはチャンネルドープを行わない構成である。
これにより、シフトレジスタ部において、閾値が上が
り、相補動作の導通・不導通制御マージンが得られ、誤
動作が防がれ、信頼性が高まるとともに、画素部及びサ
ンプリング部においては、p型導電によるOFF電流が
防がれ、コントラスト比が向上され、かつ、ON抵抗が
低下して充電効率が良くなるため、高精細、大画面にも
最適な表示装置が得られる。また、閾値が低いため低電
圧駆動が可能となり、消費電力が低減される。
As is apparent from the above description, according to the present invention, in a liquid crystal display device in which a driving circuit section is integrally formed on a substrate by a polycrystalline silicon thin film transistor like a pixel section, a shift register section of the driving circuit section is provided. The structure is such that the channel doping is performed on the pixel section and the sampling section of the pixel section and the driving circuit section is not channel-doped.
This increases the threshold value in the shift register section, provides a conduction / non-conduction control margin for complementary operation, prevents malfunctions, and improves reliability. In addition, the pixel section and the sampling section are turned off by p-type conductivity. Since the current is prevented, the contrast ratio is improved, and the ON resistance is lowered to improve the charging efficiency, a display device suitable for high definition and large screen can be obtained. In addition, since the threshold value is low, low voltage driving is possible and power consumption is reduced.

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

【図1】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の各部の
TFTの断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a TFT of each part of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の単位画
素部の平面図である。
FIG. 2 is a plan view of a unit pixel portion of a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の各部の
TFTの伝達特性特性である。
FIG. 3 is a transfer characteristic characteristic of the TFT of each part of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の各部の
TFTの電圧波形図である。
FIG. 4 is a voltage waveform diagram of a TFT in each part of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方
法を示す工程断面図である。
FIG. 5 is a process cross-sectional view showing the method of manufacturing the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方
法を示す工程断面図である。
FIG. 6 is a process cross-sectional view showing the method of manufacturing the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方
法を示す工程断面図である。
FIG. 7 is a process cross-sectional view showing the method of manufacturing the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方
法を示す工程断面図である。
FIG. 8 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方
法を示す工程断面図である。
FIG. 9 is a process cross-sectional view showing the method of manufacturing the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造
方法を示す工程断面図である。
FIG. 10 is a process cross-sectional view showing the method of manufacturing the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造
方法を示す工程断面図である。
FIG. 11 is a process cross-sectional view showing the method of manufacturing the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造
方法を示す工程断面図である。
FIG. 12 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造
方法を示す工程断面図である。
FIG. 13 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造
方法を示す工程断面図である。
FIG. 14 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.

【図15】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造
方法を示す工程断面図である。
FIG. 15 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.

【図16】液晶表示装置の構成図である。FIG. 16 is a configuration diagram of a liquid crystal display device.

【図17】液晶表示装置の単位画素部の平面図である。FIG. 17 is a plan view of a unit pixel portion of a liquid crystal display device.

【図18】図17のB−B線に沿った断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.

【図19】駆動回路部の断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view of a drive circuit unit.

【図20】従来の液晶表示装置の問題点を説明するTF
Tの伝達特性である。
FIG. 20 is a TF explaining a problem of a conventional liquid crystal display device.
It is a transfer characteristic of T.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 基板 11 p−Si 12 ゲート絶縁膜 13 ゲート電極配線 14 注入ストッパー 15 スペーサ 16 第1の層間絶縁膜 17 ドレイン電極 18 ソース電極 19 第2の層間絶縁膜 20 表示電極 CT1,CT2,CT3 コンタクトホール R レジスト 10 substrate 11 p-Si 12 gate insulating film 13 gate electrode wiring 14 injection stopper 15 spacer 16 first interlayer insulating film 17 drain electrode 18 source electrode 19 second interlayer insulating film 20 display electrode CT1, CT2, CT3 contact hole R Resist

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に、表示画素がマトリクス状に配
置されてなる画素部と、シフトレジスタ回路及びサンプ
リング回路からなり、前記表示画素を駆動する駆動回路
部とが形成され、前記画素部及び駆動回路部は、チャン
ネル層として多結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタ
により構成された液晶表示装置において、 前記シフトレジスタ回路を構成する前記薄膜トランジス
タは、島状に形成され第1導電型不純物を含有するチャ
ンネル領域と、このチャンネル領域の両側に第2の導電
型不純物を含有するソース領域及びドレイン領域とを含
む多結晶シリコン層と、絶縁膜を挟んで前記チャンネル
領域に対向配置されたゲート電極とからなり、 前記画素部及び前記サンプリング回路を構成する前記薄
膜トランジスタは、島状に形成され不純物をイントリン
シック層からなるチャンネル領域と、このチャンネル領
域の両側に第2の導電型不純物を高濃度に含有するソー
ス領域及びドレイン領域とを含む多結晶シリコン層と、
絶縁膜を挟んで前記チャンネル領域に対向配置されたゲ
ート電極とからなることを特徴とする液晶表示装置。
1. A pixel portion in which display pixels are arranged in a matrix and a drive circuit portion including a shift register circuit and a sampling circuit for driving the display pixels are formed on a substrate. In the liquid crystal display device, wherein the driving circuit portion is formed of a thin film transistor using polycrystalline silicon as a channel layer, the thin film transistor forming the shift register circuit is formed in an island shape and includes a channel region containing impurities of the first conductivity type. And a polycrystalline silicon layer including a source region and a drain region containing a second conductivity type impurity on both sides of the channel region, and a gate electrode arranged to face the channel region with an insulating film interposed therebetween. The thin film transistors forming the pixel portion and the sampling circuit are formed in an island shape and are impure. A channel region formed of intrinsic layer, and a polycrystalline silicon layer containing a source region and a drain region containing a high concentration of the second conductivity type impurity into both sides of the channel region,
A liquid crystal display device, comprising: a gate electrode arranged to face the channel region with an insulating film interposed therebetween.
【請求項2】 前記画素部を構成する薄膜トランジスタ
は、チャンネル領域と、ソース領域及びドレイン領域の
間に、前記第2の導電型不純物を低濃度に含有するLD
領域を介在したことを特徴とする請求項1記載の液晶表
示装置。
2. The thin film transistor forming the pixel portion is an LD containing a low concentration of the second conductivity type impurity between a channel region and a source region and a drain region.
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a region is interposed.
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