JPH1197699A - Thin-film transistor - Google Patents

Thin-film transistor

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JPH1197699A
JPH1197699A JP25882297A JP25882297A JPH1197699A JP H1197699 A JPH1197699 A JP H1197699A JP 25882297 A JP25882297 A JP 25882297A JP 25882297 A JP25882297 A JP 25882297A JP H1197699 A JPH1197699 A JP H1197699A
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JP
Japan
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gate
electrode
gate electrode
insulating film
channel region
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JP25882297A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Ozeki
茂樹 大関
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the performance and reliability by forming a gate electrode, such that the outline thereof is confined within the outline of the upper surface of a channel region and connecting the gate electrode with a gate line through a connection electrode provided on a gate electrode via an insulation film. SOLUTION: An array substrate constituting a liquid crystal display comprises a signal line 12 and a gate line 14 formed, in a matrix form on an insulating substrate, i.e., a glass substrate 10, and a pixel electrode 16 is provided in a region surrounded by the signal line and the gate line. A TFT which functions as a switching element is provided in the vicinity of the intersection between the signal line 12 and the gate line 14 which are connected with the pixel electrode 16 via the TFT. According to the arrangement, the breakdown strength of gate insulation film and the threshold voltage are prevented from being lowered which results in a thin-film transistor superior in the electrical characteristics and reliability.

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】この発明は、薄膜トランジス
タ、特に、多結晶シリコンを半導体層とするコプラナー
型の薄膜トランジスタに関する。
The present invention relates to a thin film transistor, and more particularly to a coplanar thin film transistor using polycrystalline silicon as a semiconductor layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】MOS型電界効果トランジスタ(MOS
FET)は、アクティブマトリクス型液晶表示装置の画
素スイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ
(以下TFTと称する)や半導体集積回路等に用いられ
ている。TFTの場合、半導体層に多結晶シリコンや非
晶質シリコンを用いることが多い。中でも半導体層に多
結晶シリコンを用いたTFTでは、ほとんどの場合、多
結晶シリコンの製法の必然性により、コプラナ構造、つ
まり、ゲート上置き構造を採用している。
2. Description of the Related Art MOS type field effect transistors (MOS)
An FET is used in a thin film transistor (hereinafter, referred to as a TFT) functioning as a pixel switching element of an active matrix liquid crystal display device, a semiconductor integrated circuit, and the like. In the case of a TFT, polycrystalline silicon or amorphous silicon is often used for a semiconductor layer. Above all, TFTs using polycrystalline silicon for the semiconductor layer generally adopt a coplanar structure, that is, a gate-placed structure, due to the necessity of the polycrystalline silicon manufacturing method.

【0003】ゲート上置き構造のTFTは、アンダーコ
ートを成膜したガラス基板上に多結晶シリコン層を形成
し、この多結晶シリコン層を島状にエッチングして素子
分離し、更に、多結晶シリコン層上に、ゲート絶縁膜、
ゲート電極を積層した構造を有している。
In a TFT having a gate-on-top structure, a polycrystalline silicon layer is formed on a glass substrate on which an undercoat is formed, and the polycrystalline silicon layer is etched into islands to separate elements. A gate insulating film on the layer,
It has a structure in which gate electrodes are stacked.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このようなゲート上置
き構造のTFTにおいて、通常、多結晶シリコン層は台
形状となり、その多結晶シリコン層上端面の角部はゲー
ト絶縁膜と接触した状態となっている。また、ゲート電
極も同様に、ゲート絶縁膜を介して台形上の多結晶シリ
コン層上端面の角部を覆うように形成されているため、
nチャネル型のTFT素子を動作させるためゲート電極
に電圧を負側から掃引していく際(pチャネル型TFT
であれば正側から掃引)、多結晶シリコン層のチャネル
領域角部とゲート電極との間に局部的に電界が集中し、
ゲート絶縁膜破壊を引き起こす。
In such a TFT having a gate-on-top structure, the polycrystalline silicon layer usually has a trapezoidal shape, and the corner of the upper surface of the polycrystalline silicon layer is in contact with the gate insulating film. Has become. Similarly, since the gate electrode is also formed so as to cover the corner of the upper end surface of the polycrystalline silicon layer on the trapezoid via the gate insulating film,
When sweeping the voltage from the negative side to the gate electrode to operate the n-channel TFT element (p-channel TFT
If so, sweep from the positive side), the electric field is locally concentrated between the corner of the channel region of the polycrystalline silicon layer and the gate electrode,
Causes gate insulating film breakdown.

【0005】更に、ソース・ドレイン領域間を流れる電
流が、多結晶シリコン層上端部から流れ始まってしま
い、閾値電圧(Vth)の低下を引き起こすことにな
る。これらは、TFTの性能劣化および信頼性低下の大
きな要因となっている。
Furthermore, a current flowing between the source and drain regions starts to flow from the upper end of the polycrystalline silicon layer, causing a decrease in the threshold voltage (Vth). These are major factors for deterioration of TFT performance and reliability.

【0006】この発明は以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、性能および信頼性の向上した薄膜トラ
ンジスタを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a thin film transistor having improved performance and reliability.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る薄膜トランジスタは、絶縁基板上に
設けられているとともに、チャネル領域と、チャネル領
域の両側にそれぞれ位置したソース領域およびドレイン
領域とを有する半導体層と、上記半導体層上に形成され
たゲート絶縁膜と、上記チャネル領域に対向してゲート
絶縁膜上に形成されたゲート電極と、上記ゲート絶縁膜
およびゲート電極上に形成された層間絶縁層と、を備
え、上記ゲート電極は、上記ゲート電極は、その輪郭線
が上記チャネル領域の上面の輪郭線の内側に含まれれる
よう形成され、上記絶縁膜を介してゲート電極上に設け
られた接続電極を通してゲート線に接続されていること
を特徴としている。
In order to achieve the above object, a thin film transistor according to the present invention is provided on an insulating substrate and has a channel region, and a source region and a drain region located on both sides of the channel region. A gate insulating film formed on the semiconductor layer, a gate electrode formed on the gate insulating film facing the channel region, and formed on the gate insulating film and the gate electrode. An interlayer insulating layer, wherein the gate electrode is formed such that a contour thereof is included inside a contour of an upper surface of the channel region, and is formed on the gate electrode via the insulating film. Is connected to the gate line through the connection electrode provided in the first line.

【0008】このように、ゲート電極を、チャネル領域
の輪郭の内側に配置することにより、TFT駆動時、チ
ャネル領域端での電界集中の発生を抑制することができ
る。
As described above, by disposing the gate electrode inside the contour of the channel region, it is possible to suppress the occurrence of electric field concentration at the edge of the channel region during TFT driving.

【0009】これによって、半導体層上端部での電界集
中に起因したゲート絶緑膜破壊および閾値電圧の低下を
防ぐことができ、ゲート絶縁膜破壊耐性に優れ、かつ閾
値電圧がよく制御されたTFTを得ることが可能とな
る。
As a result, it is possible to prevent the breakdown of the gate insulating film and the decrease in the threshold voltage due to the electric field concentration at the upper end portion of the semiconductor layer, and to provide a TFT having excellent gate insulating film breakdown resistance and well controlled threshold voltage. Can be obtained.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明に係る薄膜トランジスタを液晶表示装置のスイッチ
ング素子に用いた実施の形態について詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, with reference to the drawings, an embodiment in which a thin film transistor according to the present invention is used as a switching element of a liquid crystal display device will be described in detail.

【0011】図1は、液晶表示装置を構成するアレイ基
板の一部を示したもので、このアレイ基板は、絶縁基板
としてのガラス基板10上にマトリクス状に形成された
信号線12およびゲート線14を備え、信号線およびゲ
ート線で囲まれた領域には画素電極16が設けられてい
る。また、信号線12とゲート線14との交差部近傍に
は、スイッチング素子として機能するTFT18が設け
られ、画素電極16はTFT18を介して信号線12お
よびゲート線14に接続されている。
FIG. 1 shows a part of an array substrate constituting a liquid crystal display device. This array substrate is composed of a signal line 12 and a gate line formed in a matrix on a glass substrate 10 as an insulating substrate. The pixel electrode 16 is provided in a region surrounded by the signal line and the gate line. In the vicinity of the intersection between the signal line 12 and the gate line 14, a TFT 18 functioning as a switching element is provided, and the pixel electrode 16 is connected to the signal line 12 and the gate line 14 via the TFT 18.

【0012】図1および図2に示すように、TFT18
は、不純物の拡散を防止するためのアンダーコート層2
0を介してガラス基板10表面上に設けられた半導体層
22を備えている。半導体層22は、多結晶シリコンに
より、ほぼ矩形状に形成されている。この半導体層22
は、チャネル領域22a、並びにチャネル領域の両側に
それぞれ位置したソース領域22bおよびドレイン領域
22cを有している。
As shown in FIG. 1 and FIG.
Is an undercoat layer 2 for preventing diffusion of impurities.
And a semiconductor layer 22 provided on the surface of the glass substrate 10 via the first substrate. The semiconductor layer 22 is formed in a substantially rectangular shape from polycrystalline silicon. This semiconductor layer 22
Has a channel region 22a, and a source region 22b and a drain region 22c located on both sides of the channel region, respectively.

【0013】半導体層22およびガラス基板10の表面
上にはゲート絶縁膜23が形成され、更に、ゲート絶縁
膜23上には、半導体層22のチャネル領域22aと対
向してゲート電極24が形成されている。また、このゲ
ート電極24に重ねて層間絶縁膜26が形成されてい
る。
A gate insulating film 23 is formed on the surfaces of the semiconductor layer 22 and the glass substrate 10, and a gate electrode 24 is formed on the gate insulating film 23 so as to face the channel region 22a of the semiconductor layer 22. ing. Further, an interlayer insulating film 26 is formed on the gate electrode 24.

【0014】層間絶縁膜26上には、ソース領域22b
およびドレイン領域22cにそれぞれ対向してソース電
極28およびドレイン電極30が形成されている。そし
て、ソース電極28およびドレイン電極30は、コンタ
クトホール34、36を介してソース領域22bおよび
ドレイン領域22cにそれぞれ接続されている。また、
ドレイン電極30は、層間絶縁膜26上に形成されたI
TOからなる画素電極16に接続されているとともに、
ソース電極22およびドレイン電極24を覆ってパシベ
ーション32が形成されている。なお、図1において
は、図面の複雑化を避けるため、層間絶縁膜26および
パシベーション32を省略して示している。
On the interlayer insulating film 26, a source region 22b
A source electrode 28 and a drain electrode 30 are formed facing the drain region 22c, respectively. Then, the source electrode 28 and the drain electrode 30 are connected to the source region 22b and the drain region 22c via contact holes 34 and 36, respectively. Also,
The drain electrode 30 is formed on the I-layer formed on the interlayer insulating film 26.
While being connected to the pixel electrode 16 made of TO,
A passivation 32 is formed to cover the source electrode 22 and the drain electrode 24. In FIG. 1, the interlayer insulating film 26 and the passivation 32 are omitted for simplicity of the drawing.

【0015】図1および図3に示すように、ゲート電極
24は矩形状に形成され、その面積は、半導体層22の
チャネル領域22aの面積よりも小さく形成されてい
る。また、ゲート電極24は、半導体層22のチャネル
長L1とほぼ等しい長さを有しているとともに、チャネ
ル幅L2よりも短い幅に形成されている。そして、ゲー
ト電極24は、その輪郭線がチャネル領域22aの輪郭
線の内側に含まれるように形成され、チャネル用域22
aの上端面角部と重ならない位置で半導体層22と対向
配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the gate electrode 24 is formed in a rectangular shape, and the area thereof is smaller than the area of the channel region 22a of the semiconductor layer 22. The gate electrode 24 has a length substantially equal to the channel length L1 of the semiconductor layer 22, and is formed to have a width shorter than the channel width L2. The gate electrode 24 is formed such that its contour is included inside the contour of the channel region 22a.
The semiconductor layer 22 is disposed to face the semiconductor layer 22 at a position that does not overlap with the corner of the upper end face of “a”.

【0016】そして、ゲート電極24は、層間絶縁膜2
6上に形成された接続電極40を介してゲート線14に
接続されている。つまり、接続電極40の一端はコンタ
クトホール42を介してゲート電極24に接続され、他
端は、コンタクトホール44を介してゲート線14に接
続されている。
The gate electrode 24 is formed on the interlayer insulating film 2.
6 is connected to the gate line 14 via a connection electrode 40 formed on the gate electrode 6. That is, one end of the connection electrode 40 is connected to the gate electrode 24 via the contact hole 42, and the other end is connected to the gate line 14 via the contact hole 44.

【0017】上記構成を有するTFT18は、以下の工
程により製造される。まず、ガラス基板10上に、基板
からの不純物拡散を防ぐためにアンダーコート層20を
形成する。アンダーコート層20は、化学気相反応法や
スパッタリング法により形成されたSiOを用いる。
アンダーコート層20には、この他にもSiやS
と、SiOとの2層構造を有する薄膜を用い
てもよい。
The TFT 18 having the above configuration is manufactured by the following steps. First, an undercoat layer 20 is formed on a glass substrate 10 in order to prevent impurity diffusion from the substrate. The undercoat layer 20 uses SiO 2 formed by a chemical vapor reaction method or a sputtering method.
The undercoat layer 20 may further include Si 3 N 4 or S
A thin film having a two-layer structure of i 3 N 4 and SiO 2 may be used.

【0018】続いて、アンダーコート層20上に、半導
体層22としての多結晶シリコン(ポリシリコン)を形
成する。このポリシリコン膜は、例えば、プラズマCV
D法、LPCVD法、スパッタリング法などの成膜方法
によりアモルファスシリコン膜を形成した後、このアモ
ルファスシリコン膜にレーザーアニールを施し、多結晶
化をすることにより形成する。
Subsequently, polycrystalline silicon (polysilicon) as the semiconductor layer 22 is formed on the undercoat layer 20. This polysilicon film is formed, for example, by plasma CV.
After an amorphous silicon film is formed by a film forming method such as a D method, an LPCVD method, or a sputtering method, the amorphous silicon film is subjected to laser annealing and polycrystallized.

【0019】また、他の形成方法としては、例えば、ア
モルファスシリコン(種)から固相成長により形成する
方法や、SiH・SiF・Hなどを原料ガスとし
たプラズマCVD法により、直接ポリシリコン膜を形成
する方法を用いてもよい。なお、半導体層22として
は、ポリシリコン膜の他に、アモルファスシリコン膜を
用いても良い。アモルファスシリコン膜は、例えば、プ
ラズマCVD法、LPCVD法、スパッタリング法など
の成膜方法により形成する。
Further, as another forming method, for example, a method of forming a solid-phase growth of amorphous silicon (species), by a plasma CVD method or the like SiH 4 · SiF 4 · H 2 as the raw material gas, directly poly A method for forming a silicon film may be used. Note that an amorphous silicon film may be used as the semiconductor layer 22 in addition to the polysilicon film. The amorphous silicon film is formed by a film forming method such as a plasma CVD method, an LPCVD method, and a sputtering method.

【0020】次に、形成されたポリシリコン膜をエッチ
ングして島状にする。エッチングは例えば、CF・O
ガスを用いたケミカルドライエッチング(CDE)で
行う。エッチング条件は、をO/CF流量比:4、
エッチング圧力=40(Pa)、マイクロ波電源パワ
ー:800(W)、基板温度:60(℃)とする。この
ようなエッチングにより、ガラス基板10表面と、半導
体層22のチャネル幅方向の側面とのなす角度は約30
度となり、台形状のポリシリコン膜が形成される。
Next, the formed polysilicon film is etched into an island shape. Etching is, for example, CF 4 .O
This is performed by chemical dry etching (CDE) using two gases. The etching conditions were as follows: O 2 / CF 4 flow ratio: 4,
Etching pressure = 40 (Pa), microwave power supply: 800 (W), substrate temperature: 60 (° C.). Due to such etching, the angle between the surface of the glass substrate 10 and the side surface of the semiconductor layer 22 in the channel width direction is about 30 degrees.
And a trapezoidal polysilicon film is formed.

【0021】続いて、ゲート絶縁膜23としてのSiO
膜を、テトラエチルオルソシリケート(TEOS)・
を原料ガスとするプラズマCVD法により形成す
る。ゲート絶縁膜23の形成方法としては、その他、常
圧CVD法、LPCVD法、ECRプラズマCVD法、
リモートプラズマCVD法等の他のCVD法や、スパッ
タリング法などを用いても良い。原料ガスとしてもTE
OS−Oガス以外に、SiH・Oを用いてもよ
い。
Subsequently, SiO 2 as the gate insulating film 23 is used.
The two films are made of tetraethylorthosilicate (TEOS)
It is formed by a plasma CVD method using O 2 as a source gas. Other methods for forming the gate insulating film 23 include a normal pressure CVD method, an LPCVD method, an ECR plasma CVD method,
Another CVD method such as a remote plasma CVD method, a sputtering method, or the like may be used. TE as raw material gas
Instead of the OS-O 2 gas, SiH 4 .O 2 may be used.

【0022】ゲート絶緑膜23を形成した後に、ゲート
絶縁膜の膜質をさらに向上させることを目的として、例
えば、窒素雰囲気中で、600℃、5時間の条件でアニ
ールしても良い。
After the gate insulating film 23 is formed, annealing may be performed, for example, in a nitrogen atmosphere at 600 ° C. for 5 hours in order to further improve the film quality of the gate insulating film.

【0023】続いて、ゲート絶縁膜22上に、ゲート電
極24およびゲート線14を形成するための電極形成層
を成膜する。電極形成層としては、モリブデン−タング
ステン合金(Mo−W)やアルミニウム(AI)など低
抵抗金属や、不純物が導入された多結晶シリコンなどを
用いる。
Subsequently, an electrode forming layer for forming the gate electrode 24 and the gate line 14 is formed on the gate insulating film 22. As the electrode formation layer, a low-resistance metal such as a molybdenum-tungsten alloy (Mo-W) or aluminum (AI), or polycrystalline silicon into which an impurity is introduced is used.

【0024】次に、図4に示すように、上記電極形成層
をパターニングしてゲート線14およびゲート電極24
aを形成する。この時、ゲート電極24aは、チャネル
長さL1方向の長さはチャネル長L1の設計値通りに、
また、チャネル幅L2方向の幅は半導体層22の周縁角
部を覆うように形成する。これは次工程で行なう不純物
注入の際、ゲート電極24aをマスクとして使用するこ
とにより、半導体層22のチャネル幅方向端部に不純物
が注入されないようにするためである。
Next, as shown in FIG. 4, the electrode forming layer is patterned to form a gate line 14 and a gate electrode 24.
a is formed. At this time, the gate electrode 24a has a length in the channel length L1 direction according to the design value of the channel length L1.
The width in the direction of the channel width L2 is formed so as to cover the peripheral corner of the semiconductor layer 22. This is to prevent the impurity from being implanted into the channel width direction end of the semiconductor layer 22 by using the gate electrode 24a as a mask at the time of impurity implantation in the next step.

【0025】続いて、このゲート電極24aをマスクと
して用い、半導体層22にn型不純物であるリン(P)
を、例えば、5E16cm−2の条件でイオン注入する
ことにより、ソース領域22bおよびドレイン領域22
cを形成する。その後、レーザーアニールや熱アニール
等のアニールにより、上記イオン注入により導入された
リンを活性化する。なお、p型チャンネルTFTを製造
する場合には、ボロン(B)等のp型不純物をイオン注
入する。
Then, using the gate electrode 24a as a mask, the semiconductor layer 22 is doped with phosphorus (P) which is an n-type impurity.
Of the source region 22b and the drain region 22
Form c. After that, phosphorus introduced by the above-described ion implantation is activated by annealing such as laser annealing or thermal annealing. When manufacturing a p-type channel TFT, a p-type impurity such as boron (B) is ion-implanted.

【0026】次に、図1に示すように、ゲート電極24
aを半導体層22の上端部の面積より小さくなるよう
に、かつ、チャネル幅L2よりも短くなるようにパタ−
ニングし、ゲート線14から分離し半導体層22上にの
みに位置したゲート電極24を形成する。
Next, as shown in FIG.
a is smaller than the area of the upper end of the semiconductor layer 22 and is shorter than the channel width L2.
Then, a gate electrode 24 separated from the gate line 14 and located only on the semiconductor layer 22 is formed.

【0027】その後、層間絶縁膜26を全面に形成し、
この層間絶縁膜26に、ソース領域22b、ドレイン領
域22cにそれぞれ連続したコンタクトホール34、3
6、およびゲート電極24およびゲート線14にそれぞ
れ連続したコンタクトホール42、44を形成する。
Thereafter, an interlayer insulating film 26 is formed on the entire surface,
In the interlayer insulating film 26, contact holes 34, 3 continuous with the source region 22b and the drain region 22c, respectively.
6, and contact holes 42 and 44 continuous with the gate electrode 24 and the gate line 14, respectively.

【0028】そして、層間絶縁膜26上にAl等の金属
膜を形成した後、この金属膜をパターニングすることに
より、信号線12、ソース電極28、ドレイン電極3
0、および接続電極40をそれぞれ形成する。その後、
パシベーション32を形成することにより、TFT18
が完成する。
After a metal film such as Al is formed on the interlayer insulating film 26, the metal film is patterned to form the signal line 12, the source electrode 28 and the drain electrode 3.
0 and the connection electrode 40 are respectively formed. afterwards,
By forming the passivation 32, the TFT 18
Is completed.

【0029】本発明者は、上記のように構成された本実
施の形態に係るTFT18と、従来型のnチャネルTF
T(チャネル幅=9ミクロン、チャネル長=4.5ミク
ロン)とを作製し、TFT特性のゲート耐圧および閾値
電圧との関係を調べた。その結果を以下の表1に示す。
The present inventor has proposed a TFT 18 according to the present embodiment having the above-described structure and a conventional n-channel TF.
T (channel width = 9 μm, channel length = 4.5 μm) was fabricated, and the relationship between TFT characteristics and gate withstand voltage and threshold voltage was examined. The results are shown in Table 1 below.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】上記表1から分かるように、半導体層上に
ゲート絶縁膜を介して形成するゲート電極の面積が半導
体層の面積よりも小さく、かつ、ゲート電極がチャネル
幅よりも短い構造とすることで、従来のTFTに比較し
てゲート耐圧の向上を図り、かつ、閾値電圧の低下を抑
制し、本来の値にすることが出来た。
As can be seen from Table 1, the area of the gate electrode formed on the semiconductor layer via the gate insulating film is smaller than the area of the semiconductor layer, and the gate electrode is shorter than the channel width. Thus, as compared with the conventional TFT, the gate withstand voltage was improved, and the decrease in the threshold voltage was suppressed, thereby achieving the original value.

【0032】以上のように構成された本実施の形態に係
るTFTによれば、半導体層上にゲート絶縁膜を介して
形成されたゲート電極は、その輪郭線が上記チャネル領
域の上面の輪郭線の内側に含まれれるよう形成され、つ
まり、その面積がチャネル領域の面積よりも小さく形成
され、かつ、チャネル領域周縁角部と重ならない位置に
設けられていることから、ゲート電圧掃引の際、半導体
層上端部で起こる電界集中によるゲート絶緑膜耐圧の低
下、および閾値電圧の低下を抑制することができる。こ
れにより、電気的特性および信頼性に優れた薄膜卜ラン
ジスタを提供することができる。
According to the TFT according to the present embodiment configured as described above, the contour of the gate electrode formed on the semiconductor layer via the gate insulating film has the contour of the upper surface of the channel region. Is formed so as to be included in the inside, that is, the area is formed smaller than the area of the channel region, and is provided at a position that does not overlap with the corner of the peripheral edge of the channel region. It is possible to suppress a decrease in gate dielectric breakdown voltage and a decrease in threshold voltage due to electric field concentration occurring at the upper end portion of the semiconductor layer. Thus, a thin-film transistor having excellent electrical characteristics and reliability can be provided.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、多結晶シリコンを半導体層とするコプラナー型の薄
膜トランジスタにおいて、半導体層上にゲート絶縁膜を
介して形成されたゲート電極は、その輪郭線が上記チャ
ネル領域の上面の輪郭線の内側に含まれれるよう形成さ
れ、動作の際に半導体層上端部での電界集中の発生を抑
制することができる。これによって、ゲート絶縁膜破壊
および閾値電圧の低下を防止し、ゲート絶緑膜破壊耐性
に優れ、かつ閾値電圧がよく制御された薄膜トランジス
タを提供することができる。
As described above in detail, according to the present invention, in a coplanar thin film transistor using polycrystalline silicon as a semiconductor layer, the gate electrode formed on the semiconductor layer via the gate insulating film has The outline is formed so as to be included inside the outline on the upper surface of the channel region, and the occurrence of electric field concentration at the upper end portion of the semiconductor layer during operation can be suppressed. Thus, it is possible to provide a thin film transistor which prevents gate insulating film breakdown and lowering of the threshold voltage, has excellent gate insulating film breakdown resistance, and has a well-controlled threshold voltage.

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

【図1】この発明の実施の形態に係る薄膜トランジスタ
の平面図。
FIG. 1 is a plan view of a thin film transistor according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の線A−Aに沿った断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1;

【図3】図1の線B−Bに沿った断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG. 1;

【図4】製造工程中における上記薄膜トランジスタの平
面図。
FIG. 4 is a plan view of the thin film transistor during a manufacturing process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ガラス基板 12…信号線 14…ゲート線 16…画素電極 18…TFT 22…半導体層 22a…チャネル領域 22b…ソース領域 22c…ドレイン領域 23…ゲート絶縁膜 24…ゲート電極 26…層間絶縁膜 28…ソース電極 30…ドレイン電極 40…接続電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Glass substrate 12 ... Signal line 14 ... Gate line 16 ... Pixel electrode 18 ... TFT 22 ... Semiconductor layer 22a ... Channel region 22b ... Source region 22c ... Drain region 23 ... Gate insulating film 24 ... Gate electrode 26 ... Interlayer insulating film 28 ... Source electrode 30 ... Drain electrode 40 ... Connection electrode

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】絶縁基板上に設けられているとともに、チ
ャネル領域と、チャネル領域の両側にそれぞれ位置した
ソース領域およびドレイン領域とを有する半導体層と、 上記半導体層上に形成されたゲート絶縁膜と、 上記チャネル領域に対向してゲート絶縁膜上に形成され
たゲート電極と、を備え、 上記ゲート電極は、その輪郭線が上記チャネル領域の上
面の輪郭線の内側に含まれれるよう形成され、 上記ゲート電極は、層間絶縁膜を介してゲート電極上に
形成された接続電極によりゲート線に接続されているこ
とを特徴とする薄膜トランジスタ。
A semiconductor layer provided on an insulating substrate and having a channel region and source and drain regions located on both sides of the channel region; and a gate insulating film formed on the semiconductor layer. And a gate electrode formed on a gate insulating film so as to face the channel region. The gate electrode is formed so that its contour is included inside the contour of the upper surface of the channel region. The thin film transistor, wherein the gate electrode is connected to a gate line by a connection electrode formed on the gate electrode via an interlayer insulating film.
【請求項2】上記ゲート電極は、上記チャネル領域のチ
ャネル長とほぼ等しい長さと、上記チャネル領域のチャ
ネル幅よりも短い幅と、を有していることを特徴とする
請求項1に記載の薄膜トランジスタ。
2. The device according to claim 1, wherein said gate electrode has a length substantially equal to a channel length of said channel region and a width shorter than a channel width of said channel region. Thin film transistor.
【請求項3】上記層間絶縁層上に形成されているととも
に上記ソース領域およびドレイン領域にそれぞれ接続さ
れたソース電極およびドレイン電極と、を備え、 上記接続電極は、上記ソース電極およびドレイン電極と
同一の電極形成層によって形成されていることを特徴と
する請求項1又は2に記載の薄膜トランジスタ。
3. A source electrode and a drain electrode formed on the interlayer insulating layer and connected to the source region and the drain region, respectively, wherein the connection electrode is the same as the source electrode and the drain electrode. The thin film transistor according to claim 1, wherein the thin film transistor is formed by the electrode forming layer.
【請求項4】上記ゲート電極は、上記ゲート線と同一の
形成層によって形成されていることを特徴とする請求項
1ないし3のいずれ1項に記載の薄膜トランジスタ。
4. The thin film transistor according to claim 1, wherein said gate electrode is formed of the same layer as said gate line.
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