JPS59204274A - 薄膜トランジスタ - Google Patents
薄膜トランジスタInfo
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- JPS59204274A JPS59204274A JP58078939A JP7893983A JPS59204274A JP S59204274 A JPS59204274 A JP S59204274A JP 58078939 A JP58078939 A JP 58078939A JP 7893983 A JP7893983 A JP 7893983A JP S59204274 A JPS59204274 A JP S59204274A
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- shielding film
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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
- H01L29/78606—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
- H01L29/78633—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device with a light shield
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Thin Film Transistor (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、形成が容易な遮光膜を有し、外部光が入射し
ても特性の変化しない薄膜トランジスタの実現に関する
。
ても特性の変化しない薄膜トランジスタの実現に関する
。
近年、ガラスなどの絶縁性基板上に形成できる薄膜トラ
ンジスタの開発が各所で盛んである。絶縁性基板上に、
薄膜トランジスタからなるスイッチ累子をプレイ状に設
けたマトリクス液晶（エレクトロルミネセンス、エレク
トロクロミック）表示装置は、ＴＶ画像などの表示を可
能にする。薄膜トランジスタに用いる半導体膜としては
、プラズマＣＶＤ法によって、ガラスなどの基板上に、
大面積かつ安価に形成できる水素化非晶質シリコン膜が
有望とされている。しかし、水素化非晶質シリコンは、
太陽電池への応用で知られているように大きな光導電性
を有するので、表示装置への応用の場合、必ず遮光を行
なって使用する必要がある。
ンジスタの開発が各所で盛んである。絶縁性基板上に、
薄膜トランジスタからなるスイッチ累子をプレイ状に設
けたマトリクス液晶（エレクトロルミネセンス、エレク
トロクロミック）表示装置は、ＴＶ画像などの表示を可
能にする。薄膜トランジスタに用いる半導体膜としては
、プラズマＣＶＤ法によって、ガラスなどの基板上に、
大面積かつ安価に形成できる水素化非晶質シリコン膜が
有望とされている。しかし、水素化非晶質シリコンは、
太陽電池への応用で知られているように大きな光導電性
を有するので、表示装置への応用の場合、必ず遮光を行
なって使用する必要がある。
第１図に、従来の遮光をした薄膜トランジスタの断面構
造図を示す。第１図で、１はガラス基板、２はゲート電
極で、アルミニウム、クロム等の金属材料よシなる。３
はゲート絶縁膜で、二酸化シリコン、チツ化シリコン等
よシなる。４は水素化非晶質シリコン膜、５および６は
それぞれ、ソースおよびドレイン電極で、アルミニウム
、クロム等の金属材料よシなる。７および８は絶縁膜で
、二酸化シリコン、チッ化シリコン等よりなる。）９は
遮光膜でアルミニウム、クロム等の金属材料よシなる。
造図を示す。第１図で、１はガラス基板、２はゲート電
極で、アルミニウム、クロム等の金属材料よシなる。３
はゲート絶縁膜で、二酸化シリコン、チツ化シリコン等
よシなる。４は水素化非晶質シリコン膜、５および６は
それぞれ、ソースおよびドレイン電極で、アルミニウム
、クロム等の金属材料よシなる。７および８は絶縁膜で
、二酸化シリコン、チッ化シリコン等よりなる。）９は
遮光膜でアルミニウム、クロム等の金属材料よシなる。
第１図で示した、薄膜トランジスタはゲート電極２に加
える電圧によシ、ソース電極５とドレイン電極６０間の
非晶質シリコン膜４とゲート絶縁膜３の界面にチャンネ
ルを形成し、絶縁ゲート電界効果型トランジスタの動作
をする。
える電圧によシ、ソース電極５とドレイン電極６０間の
非晶質シリコン膜４とゲート絶縁膜３の界面にチャンネ
ルを形成し、絶縁ゲート電界効果型トランジスタの動作
をする。
また、第１図の薄膜トランジスタのチャンネル部は遮光
膜７によシ上からの入射光を、ゲート電極２により下か
らの入射光を遮られるので、ソース、ドレイン電極５，
６間に光電流が流れず明かるい場所で、パッケージなし
でも正常なトランジスタ動作をする。
膜７によシ上からの入射光を、ゲート電極２により下か
らの入射光を遮られるので、ソース、ドレイン電極５，
６間に光電流が流れず明かるい場所で、パッケージなし
でも正常なトランジスタ動作をする。
しかし、第１図の薄膜トランジスタは以下に記す欠点を
有する。
有する。
工、遮光膜９と絶縁膜８を形成するフォトプロセスが２
回通常の薄膜トランジスタよ多多ぐなる。
回通常の薄膜トランジスタよ多多ぐなる。
２゜遮光膜９と非晶質シリコン膜４の容量結合のため、
トランジスタの動作速度が小さくなる。
トランジスタの動作速度が小さくなる。
３゜遮光膜９とソース・ドレイン電極５，６とのショー
トによる製造歩留りの低下を招く。
トによる製造歩留りの低下を招く。
本発明の目的は、上記のごとき従来の欠点を除き、容易
なプロセスで形成でき、遮光膜によっての電気特性の劣
化しない薄膜トランジスタを提供することにある。
なプロセスで形成でき、遮光膜によっての電気特性の劣
化しない薄膜トランジスタを提供することにある。
以下、実施例に基づいて、図面によシ本発明を説明する
。第２図は、本発明の遮光をした劾カ必トヲンジスタの
断面構造を示す図である。１０はガラス基板、１１はゲ
ート電極で、アルミニウム、クロム等の電極材料よりな
る。１２σゲート絶縁膜で、二酸化シリコン、チツ化シ
リコン等よシなる。１３は水素化非晶質シリコン膜であ
る。１４および１５はそれぞれ、ソースおよびドレイン
電極で、アルミニウム、クロム等の金属材料よシなる。
。第２図は、本発明の遮光をした劾カ必トヲンジスタの
断面構造を示す図である。１０はガラス基板、１１はゲ
ート電極で、アルミニウム、クロム等の電極材料よりな
る。１２σゲート絶縁膜で、二酸化シリコン、チツ化シ
リコン等よシなる。１３は水素化非晶質シリコン膜であ
る。１４および１５はそれぞれ、ソースおよびドレイン
電極で、アルミニウム、クロム等の金属材料よシなる。
１６ｔ／ｉ非晶質ゲルマニウム膜よシなる遮光膜、１７
は絶縁膜で、二酸化シリコン、チツ化シリコン等よシな
る。トランジスタとしての動作は第１図で説明した従来
の薄膜トランジスタと同様である。遮光＃１７は、ゲル
マニウム系の非晶質膜で形成されている。プラズマ・Ｃ
ＶＤ法で形成したシリコン及びゲルマニウムの合金の非
晶質膜は第３図に示す様な光伝導特性を示す。第３図で
横軸は−Ｇｅ原子数の（Ｓｊ＋Ｇ、 ）原子数に対する
割合、タテ軸は光体導度である。即ち、ゲルマニウムと
シリ、・コンの比がｌ：１の付近で１［）−’！ Ｑ＋
・７ｍ−１と最小を示し、シリコンを含まない膜でも１
０ 、 、Ｑ 、ｃｍ台の小さな光体導度である。
は絶縁膜で、二酸化シリコン、チツ化シリコン等よシな
る。トランジスタとしての動作は第１図で説明した従来
の薄膜トランジスタと同様である。遮光＃１７は、ゲル
マニウム系の非晶質膜で形成されている。プラズマ・Ｃ
ＶＤ法で形成したシリコン及びゲルマニウムの合金の非
晶質膜は第３図に示す様な光伝導特性を示す。第３図で
横軸は−Ｇｅ原子数の（Ｓｊ＋Ｇ、 ）原子数に対する
割合、タテ軸は光体導度である。即ち、ゲルマニウムと
シリ、・コンの比がｌ：１の付近で１［）−’！ Ｑ＋
・７ｍ−１と最小を示し、シリコンを含まない膜でも１
０ 、 、Ｑ 、ｃｍ台の小さな光体導度である。
、また、非晶質ゲルマニウムの光吸収係数は第４図に示
すとうシである。
すとうシである。
第４図で横軸はフォトンのエネルギー、タテ軸はその吸
収係数である。非晶質シリコンについては実線で、非晶
質ゲルマニウムについては破線で示しである。第４図の
全スペクトル範囲で非晶質ゲルマニウムは非晶質シリコ
ンよシも１０３〜１０２大きな吸収係数を示す。第３図
及び第４図から、非晶質ゲルマニウム系の合金は、光照
射下でも１（）９Ω・α台の大きな電気抵抗を有し、非
晶質シリコンが光を吸収する領域で、ｗ番〜Ｈ１’ ｃ
ｍ−”と大きな吸収係数を示す。これにより厚さ１００
ＯＡ〜２μｍの非晶質ゲルマニウム膜は面内方向に対し
ては実質的に絶縁膜でかつ、厚さ方向に対しては遮光膜
として働く、（光体導度１１）Ω ・ｍ 、吸収係数１
０ ｃｍ−”のとき、厚さ０．５μｍ、長さ１０μｍ、
巾１０μｍの膜のシート抗抗はＨ１１４Ω−ｃ’ｍ、光
透過率は５×１０−’ ）この様にして、非晶質でゲル
マニウムを含む膜は、非晶質シリコン系の半導体膜より
なる薄膜トランジスタの遮光膜として充分な特性を有す
る。また、第２図で、ゲート絶縁膜１２．非晶質シリコ
ンＭ１３．遮光膜１６．絶縁膜１７の各膜は、いずれも
プラズマＣＶＤ法あるいはスパッタ法などで形成できる
ことが知らｔているので、同−の装置内で連結形成が可
能である。また遮光膜のパターンは絶縁膜と同一で良い
ので遮光膜形成の為の余分なフォトプロセスを必要とし
ない。
収係数である。非晶質シリコンについては実線で、非晶
質ゲルマニウムについては破線で示しである。第４図の
全スペクトル範囲で非晶質ゲルマニウムは非晶質シリコ
ンよシも１０３〜１０２大きな吸収係数を示す。第３図
及び第４図から、非晶質ゲルマニウム系の合金は、光照
射下でも１（）９Ω・α台の大きな電気抵抗を有し、非
晶質シリコンが光を吸収する領域で、ｗ番〜Ｈ１’ ｃ
ｍ−”と大きな吸収係数を示す。これにより厚さ１００
ＯＡ〜２μｍの非晶質ゲルマニウム膜は面内方向に対し
ては実質的に絶縁膜でかつ、厚さ方向に対しては遮光膜
として働く、（光体導度１１）Ω ・ｍ 、吸収係数１
０ ｃｍ−”のとき、厚さ０．５μｍ、長さ１０μｍ、
巾１０μｍの膜のシート抗抗はＨ１１４Ω−ｃ’ｍ、光
透過率は５×１０−’ ）この様にして、非晶質でゲル
マニウムを含む膜は、非晶質シリコン系の半導体膜より
なる薄膜トランジスタの遮光膜として充分な特性を有す
る。また、第２図で、ゲート絶縁膜１２．非晶質シリコ
ンＭ１３．遮光膜１６．絶縁膜１７の各膜は、いずれも
プラズマＣＶＤ法あるいはスパッタ法などで形成できる
ことが知らｔているので、同−の装置内で連結形成が可
能である。また遮光膜のパターンは絶縁膜と同一で良い
ので遮光膜形成の為の余分なフォトプロセスを必要とし
ない。
更に、第２図のごとく、遮光膜１６上に絶縁膜１７を形
成すると遮光膜１６の膜厚方向に対する絶縁性も充分な
ものとなる。
成すると遮光膜１６の膜厚方向に対する絶縁性も充分な
ものとなる。
以上に記した本発明の遮光膜を有する薄膜トランジスタ
は １、遮光膜を有するトランジスタの形成プロセスが容易
である。
は １、遮光膜を有するトランジスタの形成プロセスが容易
である。
２、遮光膜は絶縁性なのでトランジスタの浮遊Ｑ 容易
が増えない。
が増えない。
３、遮光膜は絶縁性なので、遮光膜ショートによるトラ
ンジスタ不良が起きない。
ンジスタ不良が起きない。
などの特徴を有して、光照射のもとて使用できる。
以上の説明では、半導体膜としては、非晶質シリコンと
したが、遮光膜より大きなバンドギャップを有する半導
体膜を有する薄膜トランジスタにも本発明が適用できる
ことは明らかである。
したが、遮光膜より大きなバンドギャップを有する半導
体膜を有する薄膜トランジスタにも本発明が適用できる
ことは明らかである。
第１図は、従来の遮光膜を有する＃膜トヲンジスタの断
面図、第２図は本発明の遮光膜を有する薄膜トランジス
タ断面図である。第３図は光体導度、第４図は光吸収係
数を示す図である。 １・・ガラス基板 ２・−ゲート電極 ３・・グー４絶
縁膜 ４ｄ・非晶質シリコン膜 ５・・ソース電極 ６
・・ドレイン電極 ７，８・−絶縁膜 ９・・遮光膜
１０・・ガラス基板 １１・・ゲート電極 １２・・ゲ
ート絶縁膜 １３・・非晶質シリコン膜 １４−＠ソー
ス電極 １５−・ドレイン電極 １６・・遮光膜 １７
・・絶縁膜。 以 上 出願人 株式会社第二精工舎 代理人 弁理士 最 上 務 第１図 第２図 第３［２１ 第４図
面図、第２図は本発明の遮光膜を有する薄膜トランジス
タ断面図である。第３図は光体導度、第４図は光吸収係
数を示す図である。 １・・ガラス基板 ２・−ゲート電極 ３・・グー４絶
縁膜 ４ｄ・非晶質シリコン膜 ５・・ソース電極 ６
・・ドレイン電極 ７，８・−絶縁膜 ９・・遮光膜
１０・・ガラス基板 １１・・ゲート電極 １２・・ゲ
ート絶縁膜 １３・・非晶質シリコン膜 １４−＠ソー
ス電極 １５−・ドレイン電極 １６・・遮光膜 １７
・・絶縁膜。 以 上 出願人 株式会社第二精工舎 代理人 弁理士 最 上 務 第１図 第２図 第３［２１ 第４図
Claims (4)
- （１）絶縁性基板上に設けたゲート電極、ゲート絶縁膜
、シリコンを含む非晶質半導体膜、及びソース・ドレイ
ン電極を有し、少なくとも一層のゲルマニウムを原子濃
度で３０％以上含む非晶質膜よシなる遮光膜を有するこ
とを特徴とする絶縁ゲート電界効果型の薄膜トランジス
タ。 - （２）非晶質半導体膜上には少なくとも一層の絶縁膜を
有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の薄
膜トランジスタ。 - （３） ゲート絶縁膜、非晶質半導体膜、遮光膜は、
スパッタ法、プラズマＣＶＤ法などによシ同一の装置内
で連続的に形成されることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の薄膜トランジスタ。 - （４） ゲート絶縁膜、非晶質半導体膜、遮光膜、絶縁
膜はスパッタ法ブヲズマｃｖＤ法などによル同一の装置
内で連続的に形成されることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の薄膜トランジスタ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58078939A JPS59204274A (ja) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | 薄膜トランジスタ |
| US06/607,418 US4609930A (en) | 1983-05-06 | 1984-05-07 | Thin film transistor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58078939A JPS59204274A (ja) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | 薄膜トランジスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59204274A true JPS59204274A (ja) | 1984-11-19 |
Family
ID=13675847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58078939A Pending JPS59204274A (ja) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | 薄膜トランジスタ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4609930A (ja) |
| JP (1) | JPS59204274A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6189672A (ja) * | 1984-10-09 | 1986-05-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 薄膜トランジスタ |
| JPS62299082A (ja) * | 1986-06-18 | 1987-12-26 | Fujitsu Ltd | 薄膜トランジスタ |
| JPH03295275A (ja) * | 1990-04-13 | 1991-12-26 | Fuji Xerox Co Ltd | 薄膜スイッチング素子アレイ |
| CN107316906A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-11-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | Ltps基板及其制作方法、薄膜晶体管、阵列基板和显示装置 |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0752776B2 (ja) * | 1985-01-24 | 1995-06-05 | シャープ株式会社 | 薄膜トランジスタおよびその製造法 |
| US5166086A (en) * | 1985-03-29 | 1992-11-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Thin film transistor array and method of manufacturing same |
| EP0196915B1 (en) * | 1985-03-29 | 1991-08-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Thin film transistor array and method of manufacturing same |
| US5273919A (en) * | 1985-06-20 | 1993-12-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of producing a thin film field effect transistor |
| US5686326A (en) * | 1985-08-05 | 1997-11-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of making thin film transistor |
| FR2586859B1 (fr) * | 1985-08-27 | 1987-11-20 | Thomson Csf | Procede de fabrication d'un transistor de commande pour ecran plat de visualisation et element de commande realise selon ce procede |
| JPS6319876A (ja) * | 1986-07-11 | 1988-01-27 | Fuji Xerox Co Ltd | 薄膜トランジスタ装置 |
| DE3752301T2 (de) * | 1986-11-29 | 2000-03-23 | Sharp Kk | Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors |
| JPS63157476A (ja) * | 1986-12-22 | 1988-06-30 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 薄膜トランジスタ |
| JPS6437057A (en) * | 1987-07-15 | 1989-02-07 | Ibm | Thin film field effect transistor |
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