JPS6179257A - 薄膜トランジスタ装置 - Google Patents
薄膜トランジスタ装置Info
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- JPS6179257A JPS6179257A JP20088284A JP20088284A JPS6179257A JP S6179257 A JPS6179257 A JP S6179257A JP 20088284 A JP20088284 A JP 20088284A JP 20088284 A JP20088284 A JP 20088284A JP S6179257 A JPS6179257 A JP S6179257A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、非晶質シリコン(α−57)の如き遮光を必
要とする薄膜トランジスタ(TPT)に関するものであ
る。
要とする薄膜トランジスタ(TPT)に関するものであ
る。
α−s7や多結晶SZを用いたTPTは、液晶表示装置
をはじめ広く応用されつつある。しかしながら、中でも
α−8iは光に対し高感度なため光があたるとTNT特
性が変化する問題があり、遮光を必要とする。第2図は
、従来のα−5zTFTの断面構造例である。ガラス等
の絶縁基板1の上に設けられ、金属等のゲート電極2.
ゲート電極を被うゲート絶縁膜8.その上の高抵抗α−
81膜4.α−8i膜4に接しゲート電極20両側に配
された第1主電極5(例えばソース)第2主電極(例え
ばドレイン)よりα−81TPTが形成される。下方か
らの光に対してはゲート電極2で遮光できるが、上方か
らの光については遮光膜8を必要とする。遮光膜8は通
常金属等の不透明導電膜を用いるので、第1及び第2主
電極5゜6との絶縁のため遮光膜8f1′には絶縁膜7
が配される。絶縁膜7には、5iOc 、 81N$
、ポリイミド等が用いられ、遮光膜8にはA7 、 C
f等の金属や、α−B ZZGJT−Z等の半導体薄膜
が用いられ、堆積工程、マスク工程が必要であった1以
上、いわゆる逆スタガー構造のTPTについて説明した
が、ゲート電極が表面側にあるスタガー構造も同様で基
板側に遮光膜を必要としていた。
をはじめ広く応用されつつある。しかしながら、中でも
α−8iは光に対し高感度なため光があたるとTNT特
性が変化する問題があり、遮光を必要とする。第2図は
、従来のα−5zTFTの断面構造例である。ガラス等
の絶縁基板1の上に設けられ、金属等のゲート電極2.
ゲート電極を被うゲート絶縁膜8.その上の高抵抗α−
81膜4.α−8i膜4に接しゲート電極20両側に配
された第1主電極5(例えばソース)第2主電極(例え
ばドレイン)よりα−81TPTが形成される。下方か
らの光に対してはゲート電極2で遮光できるが、上方か
らの光については遮光膜8を必要とする。遮光膜8は通
常金属等の不透明導電膜を用いるので、第1及び第2主
電極5゜6との絶縁のため遮光膜8f1′には絶縁膜7
が配される。絶縁膜7には、5iOc 、 81N$
、ポリイミド等が用いられ、遮光膜8にはA7 、 C
f等の金属や、α−B ZZGJT−Z等の半導体薄膜
が用いられ、堆積工程、マスク工程が必要であった1以
上、いわゆる逆スタガー構造のTPTについて説明した
が、ゲート電極が表面側にあるスタガー構造も同様で基
板側に遮光膜を必要としていた。
従来構造では第2図の様に遮光膜8が電気的に浮いた形
になり、いわゆる浮遊ゲートとして働く。
になり、いわゆる浮遊ゲートとして働く。
そのため、遮光膜8側の半導体薄膜40表面は、ソース
・ドレイン電圧の影譬を受けた遮光膜8の電位でチャン
ネルが誘起し、たとえゲート電圧が0■でもリーク電流
が多くなってしまう問題があ−8〜 った、iた、堆積する膜の層数やマスク工程数も多いと
いう問題がある。
・ドレイン電圧の影譬を受けた遮光膜8の電位でチャン
ネルが誘起し、たとえゲート電圧が0■でもリーク電流
が多くなってしまう問題があ−8〜 った、iた、堆積する膜の層数やマスク工程数も多いと
いう問題がある。
本発明は、上記の遮光膜の浮遊ゲート効果をなくすこと
を第1の目的とし、製造工程数を減少できるTPT構造
を提供することを第2の目的とする。さらに、リーク電
流の少ないTPTの提供を第8の目的とする。
を第1の目的とし、製造工程数を減少できるTPT構造
を提供することを第2の目的とする。さらに、リーク電
流の少ないTPTの提供を第8の目的とする。
本発明では、半導体薄膜と、ゲート電極及びゲート絶縁
膜、半導体薄膜に接しゲート電極の両側に設けられた第
1及び第2主電極からなる横型単位TPTで、第1主電
極に半導体薄膜上及び第2主電極上に絶縁膜を介して延
在する第1主電極延在部を設けたものを、2つ用いる。
膜、半導体薄膜に接しゲート電極の両側に設けられた第
1及び第2主電極からなる横型単位TPTで、第1主電
極に半導体薄膜上及び第2主電極上に絶縁膜を介して延
在する第1主電極延在部を設けたものを、2つ用いる。
そして、各単位TPTのゲート電極同志、第2主電極同
志を短絡し、1つの単位T]ll’TO第1主電極をソ
ース、他の単位TPTの第1主電&をドレイン、2つの
短絡したゲート電極をゲートとして、1つのTPTとし
て動作せしめるものである。
志を短絡し、1つの単位T]ll’TO第1主電極をソ
ース、他の単位TPTの第1主電&をドレイン、2つの
短絡したゲート電極をゲートとして、1つのTPTとし
て動作せしめるものである。
第1主電極延在部が、遮光膜の働きを兼ねるため、TP
Tは特に遮光膜を必要としない、1つの単位TPTの第
1主電極延在部が第1主電極と同電位になるため、第1
主電極をソースとして動作するとき、半導体薄膜表面に
チャンネルが誘起されることはない。
Tは特に遮光膜を必要としない、1つの単位TPTの第
1主電極延在部が第1主電極と同電位になるため、第1
主電極をソースとして動作するとき、半導体薄膜表面に
チャンネルが誘起されることはない。
しかし、第2主電極をソースとして働かせたときには、
第1主電極及びその延在部にドレイン電圧がかかり、リ
ーク電流を増加させてしまう1本発明では、この1つの
単位TPTの特性を利用し、2つの単位TFTt−組み
合わせることにより、双方向性をもった1つのTPTと
して動作せしめている。それ故、リーク電流は、2つの
うちの1つの単位TPTの第1主電極接地特性からきま
り。
第1主電極及びその延在部にドレイン電圧がかかり、リ
ーク電流を増加させてしまう1本発明では、この1つの
単位TPTの特性を利用し、2つの単位TFTt−組み
合わせることにより、双方向性をもった1つのTPTと
して動作せしめている。それ故、リーク電流は、2つの
うちの1つの単位TPTの第1主電極接地特性からきま
り。
これは上述の様に遮光膜の浮遊ゲート効果をもたないた
め、リーク電流は少ない。
め、リーク電流は少ない。
以下に図面を用いて本発明を詳述する。
縞1図は、本発明によるTPTの断面栴造例である。1
つの単位T P T Tlは、ガラス、石英、セラミッ
クス、絶縁物コートされたSZや金属等の絶縁基板1上
に選択的に形成されたゲート電極12 、その上のゲー
ト絶縁膜13 、さらにその上のα−s4Hm 等の半
導体薄膜14.半導体薄膜14に接しゲート電極12と
平面的に一部重なる第1主電極15、第2主電極16か
ら成り、第1主電極15は延在部115を有し半導体薄
膜14及び第2主電極16の一部と絶縁膜17を介して
平面的に重なっている。他の単位TPTT1も同様な構
造を有し、絶縁基板1、ゲート電極22.ゲート絶縁1
L半導体薄膜24、第1主電極5.第2主電極あ、絶縁
膜27.第1主電極延在部125から成る。本発明は単
位TFTT1とT8の組み合せより成り、それぞれの第
2主電極16 、26を短絡、ゲート電極12 、22
の短絡している。第1図の例では、ゲート電極12 、
22は共通に設けている。ゲート電極12 、22は、
不透明導電膜よりなりA、#、Cr、MO,Tα、W。
つの単位T P T Tlは、ガラス、石英、セラミッ
クス、絶縁物コートされたSZや金属等の絶縁基板1上
に選択的に形成されたゲート電極12 、その上のゲー
ト絶縁膜13 、さらにその上のα−s4Hm 等の半
導体薄膜14.半導体薄膜14に接しゲート電極12と
平面的に一部重なる第1主電極15、第2主電極16か
ら成り、第1主電極15は延在部115を有し半導体薄
膜14及び第2主電極16の一部と絶縁膜17を介して
平面的に重なっている。他の単位TPTT1も同様な構
造を有し、絶縁基板1、ゲート電極22.ゲート絶縁1
L半導体薄膜24、第1主電極5.第2主電極あ、絶縁
膜27.第1主電極延在部125から成る。本発明は単
位TFTT1とT8の組み合せより成り、それぞれの第
2主電極16 、26を短絡、ゲート電極12 、22
の短絡している。第1図の例では、ゲート電極12 、
22は共通に設けている。ゲート電極12 、22は、
不透明導電膜よりなりA、#、Cr、MO,Tα、W。
等の金属や硅化物、それらの多層膜、場合によれば低抵
抗半導体膜が使用される。ゲート絶縁膜13.23は、
プラズマCVDや光CVD等で堆積した酸化硅素(8z
O$)膜や窒化硅素(5iN2H)膜等が用いられる。
抗半導体膜が使用される。ゲート絶縁膜13.23は、
プラズマCVDや光CVD等で堆積した酸化硅素(8z
O$)膜や窒化硅素(5iN2H)膜等が用いられる。
必要に応じては、ゲート電極12 、22材料の酸化膜
も用いることができる。半導体薄膜14.24ハ、ブ7
ズーqcVDJp光CVD、、Xバッター、イオンビー
ム堆積等によるa−siHm −?) a−si:ir
またはその混合物が用いられる。場合によれば、多結晶
Si膜や単結晶ez膜も用いることができる。
も用いることができる。半導体薄膜14.24ハ、ブ7
ズーqcVDJp光CVD、、Xバッター、イオンビー
ム堆積等によるa−siHm −?) a−si:ir
またはその混合物が用いられる。場合によれば、多結晶
Si膜や単結晶ez膜も用いることができる。
第1及び第2主電極15 、16 、2.’5 、あは
導電膜から成り、IL A 、 Cr 、 M o 、
T a 、 W等の金属やその硅化物、ITO@;の
透明専ML膜、それらの多層膜が用いられ、半導体薄膜
14 、24との接触部には+ nα−Bi :Hの如き低抵抗半導体薄膜が挿入される
ことがある。低抵抗半導体温゛膜はPα−si:Hも勿
論用いられるし、nまたはPα−8i:I!′、nまた
は+ P多結晶SZ等も適用できる。絶縁膜17,27は上述
の8i07や5iN2Hの他に、ポリイミドや塗布Sz
O$等も用いられる。第1主電極延在部115,125
は第1主電極と同様な材料で不透明導電膜が使われる。
導電膜から成り、IL A 、 Cr 、 M o 、
T a 、 W等の金属やその硅化物、ITO@;の
透明専ML膜、それらの多層膜が用いられ、半導体薄膜
14 、24との接触部には+ nα−Bi :Hの如き低抵抗半導体薄膜が挿入される
ことがある。低抵抗半導体温゛膜はPα−si:Hも勿
論用いられるし、nまたはPα−8i:I!′、nまた
は+ P多結晶SZ等も適用できる。絶縁膜17,27は上述
の8i07や5iN2Hの他に、ポリイミドや塗布Sz
O$等も用いられる。第1主電極延在部115,125
は第1主電極と同様な材料で不透明導電膜が使われる。
第1図のTPTでは、単位TPTT、の第1主電極及び
単位TE’TT、の第1主電極がソ一ス及びドレインと
して、各単位TPTのゲート電極12 、22が共通ゲ
ートとして動作させられる。
単位TE’TT、の第1主電極がソ一ス及びドレインと
して、各単位TPTのゲート電極12 、22が共通ゲ
ートとして動作させられる。
第8図は、本発明を液晶表示装置用TPT基板に適用し
た例を示す。単位TPTはそれぞれ分割されたゲート電
極12.22を有し、他の部分で短絡している(図示せ
ず)例を示した。また、半導体薄膜14 、24は2つ
の単位TF’Tにつき共通薄膜4とし、画素電極9と同
時に2つの単位TPTの共通第2主電極106を必要に
より単位T F T Tlの第1主電極15の補助電極
105を形成した構造を示した。画素電極9は工TOや
SnO2などの透明導電膜より形成される。本例では単
位T P T T。
た例を示す。単位TPTはそれぞれ分割されたゲート電
極12.22を有し、他の部分で短絡している(図示せ
ず)例を示した。また、半導体薄膜14 、24は2つ
の単位TF’Tにつき共通薄膜4とし、画素電極9と同
時に2つの単位TPTの共通第2主電極106を必要に
より単位T F T Tlの第1主電極15の補助電極
105を形成した構造を示した。画素電極9は工TOや
SnO2などの透明導電膜より形成される。本例では単
位T P T T。
の第1主電i15がデータ(またはドレイン)ラインと
して、ゲート電極12 、22がアドレス(またはゲー
ト)ラインとしてマトリックス状に配置することができ
る単位画素構造例を示した。
して、ゲート電極12 、22がアドレス(またはゲー
ト)ラインとしてマトリックス状に配置することができ
る単位画素構造例を示した。
第4図には、本発明をやはりアクティブマトリクス液晶
表示装置に適用したときの単位画素構造例を示す。本例
においては、単位TPTT1 、T2に対し分割された
ゲート電極12 、22を有し、ゲ一ト絶縁膜8 (I
(、23) 、半導体薄膜4は共通領域として形成して
いる。第1主電極1.5 、25と半導体薄膜4との接
触は、n半導体薄膜35 、45 、 I T O等の
透明導電膜105.9fc介して形成され、単位TPT
T!の透明導電膜9は、画素電極9としても働く。第2
主電極106は、透明導電膜から成り、半導体薄膜4と
の接触部はn半導体薄M36を介している。本例におい
ても、単位TPTT1の第1主電極15がドレインライ
ンとして、単位TFTT、の第1主電極5が各画素のソ
ースとして短絡されたゲート電極12 、22がゲート
ラインとして働く。
表示装置に適用したときの単位画素構造例を示す。本例
においては、単位TPTT1 、T2に対し分割された
ゲート電極12 、22を有し、ゲ一ト絶縁膜8 (I
(、23) 、半導体薄膜4は共通領域として形成して
いる。第1主電極1.5 、25と半導体薄膜4との接
触は、n半導体薄膜35 、45 、 I T O等の
透明導電膜105.9fc介して形成され、単位TPT
T!の透明導電膜9は、画素電極9としても働く。第2
主電極106は、透明導電膜から成り、半導体薄膜4と
の接触部はn半導体薄M36を介している。本例におい
ても、単位TPTT1の第1主電極15がドレインライ
ンとして、単位TFTT、の第1主電極5が各画素のソ
ースとして短絡されたゲート電極12 、22がゲート
ラインとして働く。
以上、いわゆる逆スタガー構造のTF’Tについて説明
してきたが、第5図にはスタガー構造TPTに本発明を
適用し、単位画素について説明する。
してきたが、第5図にはスタガー構造TPTに本発明を
適用し、単位画素について説明する。
絶縁基板1上に、単位TPTTl 、T2の第1主電極
15 、16及び第1主電極延在部115,125が、
絶縁膜7を介して共通第2主電極106が形成される。
15 、16及び第1主電極延在部115,125が、
絶縁膜7を介して共通第2主電極106が形成される。
共通第2主電極106と同時に絶縁膜7の開孔全通して
単位T P T Tlの紀1主電極5に接する画素電極
9を形成できるので、共通第2主電極106の少なく共
一部は透明導電膜が好ましい、第1主電極15,5上の
絶縁膜7に開孔を設はて、半導体薄膜4を選択的に設け
、さらにゲート絶縁M8I共通ゲート電極2を形成する
。必要、に応じ同時に単位TFTT、の第1主電極15
に接するドレインライン5′f:設けることもできる。
単位T P T Tlの紀1主電極5に接する画素電極
9を形成できるので、共通第2主電極106の少なく共
一部は透明導電膜が好ましい、第1主電極15,5上の
絶縁膜7に開孔を設はて、半導体薄膜4を選択的に設け
、さらにゲート絶縁M8I共通ゲート電極2を形成する
。必要、に応じ同時に単位TFTT、の第1主電極15
に接するドレインライン5′f:設けることもできる。
第1主電極15 、25及び第1主電極延在部115,
125は、金属等の不透明導電膜から成り、必要に応じ
その上に低抵抗半導体膜を積める。また共通第2主電極
106や画素電極9も低抵抗半導体膜と透明導電膜の2
層構造も適用でき、画素電極9の低抵抗半導体膜は半導
体薄膜4の選択エッチ時に同時に除去できる。
125は、金属等の不透明導電膜から成り、必要に応じ
その上に低抵抗半導体膜を積める。また共通第2主電極
106や画素電極9も低抵抗半導体膜と透明導電膜の2
層構造も適用でき、画素電極9の低抵抗半導体膜は半導
体薄膜4の選択エッチ時に同時に除去できる。
以上の様に、本発明によるTIFTは、(1)遮光膜を
特に堆積する必要がない、(2)2つの単位TIrTか
ら成っているのでリーク電流が少ない、という利点t−
もつ、特にアクティブマトリクス表示装置に本発明のT
PTを適用したときには、(8)画累電lO− 極と第2主電極を同時に形成でき、工程を簡単化できる
特徴をも有する。本発明のTPTは、第2主電極に接す
る部分の半導体薄膜については充分な遮光は行なわれな
いが、この部分の半導体薄膜の低抵抗化はむしろ特性上
望ましい。そのため場合によれば、第2主電極は特に設
ける必要のないこともある。
特に堆積する必要がない、(2)2つの単位TIrTか
ら成っているのでリーク電流が少ない、という利点t−
もつ、特にアクティブマトリクス表示装置に本発明のT
PTを適用したときには、(8)画累電lO− 極と第2主電極を同時に形成でき、工程を簡単化できる
特徴をも有する。本発明のTPTは、第2主電極に接す
る部分の半導体薄膜については充分な遮光は行なわれな
いが、この部分の半導体薄膜の低抵抗化はむしろ特性上
望ましい。そのため場合によれば、第2主電極は特に設
ける必要のないこともある。
以上主に半導体薄膜としてα−Bi:Rf用いた例を述
べてきたが、多結晶81や単結晶s4薄膜についても、
さらにs7に限らず他の半導体薄膜についても本発明は
適用できる。
べてきたが、多結晶81や単結晶s4薄膜についても、
さらにs7に限らず他の半導体薄膜についても本発明は
適用できる。
本発明によりTPT装置のコストが低減され、リーク電
流性能が向上するので、その工業的意義は大きい。
流性能が向上するので、その工業的意義は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるTPTの断面図、第2図は従来の
1“FTの断面図、第8図乃至第5図はそれぞれ本発明
を了クチイブマトリクス液晶表示装置用基板の単位画素
に適用したときの断面図である。 1・・絶縁基板 2 、12 、22・・ゲート電極8
、13 、23・・ゲート絶縁膜 4 、14 、2
4・・半導体薄膜 5,15,25@・第1主電極 6
、16 。 26.106・・あ2主電極 ’1,17,27・・絶
縁膜 115,125・・第1主電極延在部以 上
1“FTの断面図、第8図乃至第5図はそれぞれ本発明
を了クチイブマトリクス液晶表示装置用基板の単位画素
に適用したときの断面図である。 1・・絶縁基板 2 、12 、22・・ゲート電極8
、13 、23・・ゲート絶縁膜 4 、14 、2
4・・半導体薄膜 5,15,25@・第1主電極 6
、16 。 26.106・・あ2主電極 ’1,17,27・・絶
縁膜 115,125・・第1主電極延在部以 上
Claims (2)
- (1)絶縁基板と、半導体薄膜と、前記半導体薄膜とゲ
ート絶縁膜を介して平面的に接するゲート電極と、前記
ゲート電極と少なく共ゲート絶縁膜を介して平面的に重
なる部分を有し前記半導体薄膜に接する第1主電極及び
第2主電極とから成り、前記第1主電極が前記半導体薄
膜のゲート電極に対し反対側表面に絶縁膜を介して延在
し、かつ前記第2主電極の一部と前記絶縁膜を介して平
面的に重なる第1主電極延在部を有する構造をそれぞれ
有する第1及び第2の単位薄膜トランジスタから成り、
前記第1及び第2の単位トランジスタの第2主電極同志
を短絡し、かつゲート電極同志を短絡して1つのトラン
ジスタとして動作せしめることを特徴とする薄膜トラン
ジスタ装置。 - (2)前記第2主電極の少なく共一部が透明導電膜より
成り、前記第1主電極の少なく共一部が不透明導電膜よ
り成ることを特徴とした特許請求の範囲第1項記載の薄
膜トランジスタ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20088284A JPH0620137B2 (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 薄膜トランジスタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20088284A JPH0620137B2 (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 薄膜トランジスタ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6179257A true JPS6179257A (ja) | 1986-04-22 |
JPH0620137B2 JPH0620137B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=16431806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20088284A Expired - Lifetime JPH0620137B2 (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 薄膜トランジスタ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0620137B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5111261A (en) * | 1988-07-13 | 1992-05-05 | Seikosha Co., Ltd. | Silicon thin film transistor with an intrinsic silicon active layer formed within the boundary defined by the edges of the gate electrode and the impurity containing silicon layer |
US6713783B1 (en) | 1991-03-15 | 2004-03-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Compensating electro-optical device including thin film transistors |
-
1984
- 1984-09-26 JP JP20088284A patent/JPH0620137B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5111261A (en) * | 1988-07-13 | 1992-05-05 | Seikosha Co., Ltd. | Silicon thin film transistor with an intrinsic silicon active layer formed within the boundary defined by the edges of the gate electrode and the impurity containing silicon layer |
US6713783B1 (en) | 1991-03-15 | 2004-03-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Compensating electro-optical device including thin film transistors |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0620137B2 (ja) | 1994-03-16 |
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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 |
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EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |