JPS62213165A - 薄膜トランジスタ - Google Patents

薄膜トランジスタ

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JPS62213165A
JPS62213165A JP5617686A JP5617686A JPS62213165A JP S62213165 A JPS62213165 A JP S62213165A JP 5617686 A JP5617686 A JP 5617686A JP 5617686 A JP5617686 A JP 5617686A JP S62213165 A JPS62213165 A JP S62213165A
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JP
Japan
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electrode
semiconductor layer
gate electrode
gate
film transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP5617686A
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English (en)
Inventor
Yoshiharu Ichikawa
市川 祥治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS62213165A publication Critical patent/JPS62213165A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor 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
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types 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
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Thin Film Transistor (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は薄膜トランジスタに関し、特に寄生容量の非常
に少ない絶縁ゲート薄膜トランジスタを含む薄膜I・ラ
ンジスタに関する。
〔従来の技術〕
近年、オフィスオートメーションの進展に伴い、マンマ
シンインタフェースとしての平板表示デバイスの開発が
活発に進められている。液晶表示装置においてらCRT
と同等以上の表示情報量を得るためアクティブマトリク
ススイッチングアレーの開発が盛んである。アクティブ
マトリクススイッチングアレーは金属・絶縁物・金属(
MIM)素子等の二端子素子や薄膜トランジスタ等の三
端子素子で構成される。このうち、中間調表示には薄膜
トランジスタ等の三端子素子が優れている。
第5図は従来の薄膜トランジスタの第1の例の断面図、
第6図(a)〜(e)は従来の薄膜トランジスタの第2
の例の製造方法を説明するための工程順に示した半導体
チップの断面図である。
従来の第1の例の薄膜トランジスタは、第5図に示すよ
うに、絶縁基板11の上に設けたゲート電極12を覆う
ようにゲート絶縁膜13を設け、ゲート電極12の上に
ゲート絶縁膜13を介して半導体層14を設け、更に半
導体層14の上に一部がゲート電極12と重なるように
対向してドレイン電極15及びソース電極16を設けた
構造をしている9しかし、この従来の第1の例の薄膜1
〜ランジスタでは、ゲート電極12とドレイン電極15
及びソース電極16との重なりによる寄生容量のため表
示装置の中間調表示か非常に難しかった。
そこで第6(a)〜(e)図に示すような製造工程で作
られる従来の第2の例の薄膜I・ランジスタが考えられ
た。これはソリッド・ステート・エレクトロニクス(5
olid 5tate Electronics)第7
巻、7号、701〜702頁(1964>に記載されて
いるものである。
第2の例の薄膜トランジスタを製造するには、先ず、第
6図(a)に示すように、絶縁基板21の上に設けたゲ
ート電極22を覆うようにグー1〜絶縁膜23及び半導
体層24を順次積層する。
次に、第6図(b)に示すように、半導体層24の上に
ホトレジスト28を形成する。
次に、第6図(c)に示すように、ゲート電極22をマ
スクとして裏面から露光し、ゲート電極22と同一のパ
ターンを形成する。
更に、第6図(d)に示すように、ホトレジスト28を
覆うように導体層27を形成する。
最後に、第6図(e)に示すように、リフトオフ法によ
りホトレジスト28と共にその上の導体層27を除去す
ることにより、ドレイン電極25及びソース電極26を
形成し、従来の第2の例のゲート環ti22とドレイン
電極25及びソース電極26とが重ならずに寄生容量が
非常に小さい薄膜1〜ランジスタができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来の薄膜トランジスタは、第1の例で示した
ように、ゲート電極とドレイン電極及びソース電極とが
重なっているので、寄生容量が大きくこれを表示装置の
駆動回路に使った場合には中間調表示が非常に難かしい
という欠点があった。
又、第2の例で示したように、ゲート電極とドレイン電
極及びソース電極とが重ならない従来の薄膜トランジス
タでは、単体の素子の場合は比較的容易に作れるが、薄
膜トランジスタアレーを形成したときゲート電極のパタ
ーンを使ってドレイン電極及びソース電極を作るため製
造上の制約が大きく、又ホトレジストのリフトオフ工程
が難しいので、製造歩留りが低いという欠点があった。
本発明の目的は、寄生容量が非常に小さくしかも製造工
程が比較的簡単な薄膜トランジスタを提供す乞ことにあ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本第1の発明の薄膜トランジスタは、絶縁基板上に設け
られた遮光性のゲート電極と、該ゲート電極を覆うよう
に設けられたゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上に積層
するように設けられた光導電性の半導体層と、該半導体
層上に前記ゲート電極と重ならないように所定の間隔を
置いて対向するように設けられたドレイン電極及びソー
ス電極とを有している。
本革2の発明の薄膜トランジスタは、絶縁基板上に設け
られた遮光性のゲート電極と、該ゲート電極を覆うよう
に設けられたゲート絶縁膜と、該チー1〜絶縁膜上に前
記ゲーI−電極と重ならないように所定の間隔を置いて
対向するように設けられたドレイン電極及びソース電極
と、該ドレイン電極及び該ソース電極並びに前記ドレイ
ン電極及び前記ソース電極に挟まれた前記ゲート絶縁膜
の上を覆うように設けられた光導電性の半導体層とを有
している。
なお、光導電性の半導体層の層厚をdsとし、光を照射
したときの半導体層の比抵抗をρphotoとし、チャ
ネル幅をWとし、半導体層表面の垂直の方向から見たゲ
ート電極とドレイン電極との間及びゲート電極とソース
電極との間に半導体層の長さをそhぞれe+及び22と
し、薄膜1〜ランジスタのオン抵抗をRonとしたとき
、 ρphoLo・(e1+2□)/ (W−ds)≦Ro
nとなるようにds、 p photo、W及びg+ 
+e2を設定する必要がある。
〔作用〕
本発明によれば、ドレイン電極とゲート電極及びソース
電極とを重ならないように形成し実質的なドレイン電極
とソース電極の作用をする部分は、光を照射することに
より低抵抗化した半導体層の部分いわゆるオフセット領
域である。従って、ゲート電極によって遮光された部分
は高抵抗のままであるため電極の重なりによる寄生容量
はほとんどない。
又、このとき ρphoLo・Ce r +(Z2) / (W−ds
)≦Ronとなるようにds、ρphoto 、W、 
e H+(2zを設定するため薄膜トランジスタのオン
特性は従来の薄膜トランジスタとほぼ同じになる。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図(a>は本革1の発明の一実施例の平面図、第1
図(b)は第1図(a)のA−A線断面図である。
この実施例の薄膜トランジスタは、第1図(a)に示す
ように、表示装置のマトリックスアレーの1素子分に相
当し、絶縁基板1の上にゲート走査電極線7と接続する
形で設けられた遮光性のゲート電極2と、ゲート電極2
を覆うように設けられた光導電性の半導体層4と、ゲー
ト電極2の上のチャネル領域とはオフセット領域4a及
び4bを介してそれぞれドレイン信号電極線8と接続し
たドレイン電極5及び表示電極9と接続したソース電極
6とで構成されている。
又、このような薄膜トランジスタを絶縁基板1に実際に
形成するには、第1図(b)に示すように、絶縁基板1
上に遮光性のゲート電極2として例えばCrをアルゴン
スパッタ法により0.2μmの厚さで形成し、ホトレジ
スI・法でバターニングした後、例えばプラズマCVD
法によりゲート絶縁膜3として例えば窒化シリコン膜を
0.5μmの厚さで形成し、更に光導電性の半導体層4
、例えば無定形シリコンを1μmの厚さに積層してさら
にホトレジスト法により無定形シリコンをバターニング
する。その後、更にドレイン電極5とソース電極6とを
Crのアルゴンスパッタ法によりO,IBmの厚さに形
成し、又ホトレジスト法によりバターニングすることに
より完成する。
第2図は半導体層の照度−比抵抗特性図、第3図は本革
1の発明の一実施剥のV。S  IDS特性図である。
第2図に示すように、半導体層の層厚dsが1μmのと
き、半導体層の比抵抗ρphotoは照射光の照度に対
して、第2図に示すように変化をする。
従って、照度を30004’xとすると比抵抗ρpho
t、oは約3X10’Ω・cmとなるので、例えば30
cm角の基板を使用したときのホトレジス1〜法による
加工精度±5μmを満たすように、チャネル幅Wを30
0μm、オフセ・ソト領域e1及びe2(1)和t’l
+e2を10μmとすると、コノ実施例の薄膜トランジ
スタは、第3図に示すような静特性となる。ここで比較
のために、半導体層の層厚dsが0.2μmのものの静
特性を岐線で示した。しかし、半導体層の層厚ds・0
,2μmでは、要求されるオン抵抗Ron (例えば1
07Ω)よりも高いものしか得られなかったがds= 
1μmとすれば要求性能を満たすことができる。
又、寄生容量は非常に小さくなり、これは実質的なドレ
イン電極とソース電極の作用をする部分が光(例えばバ
ックライト)の照射により低抵抗化した半導体層の部分
でありゲート電極とはほとんど重ならないということが
検証できた。
第4図は本革2の発明の一実施例の断面図である。
この実施例を構成するには、第4図に示すように、先ず
、絶縁基板1上に遮光性のゲート電!2として例えばC
「をアルゴンスパッタ法により0.2μmの厚さに形成
し、ホトレジスト法によりバターニングしたのち、プラ
ズマCVD法でゲート絶縁膜3として例えば窒化シリコ
ン膜を0.5μmの厚さに形成する。次に、ドレイン電
極5′とソース電極6′として例えばC「をアルゴンス
パッタ法により0.1μmの厚さに形成し、ホトレジス
ト法によりバターニングする。その後、光導電性の半導
体層4′として例えばプラズマCVD法によるアモルフ
ァスシリコンを1μmの厚さに形成し、更にホトレジス
ト法によりバターニングすることにより本革2の発明の
一実施例の薄膜トランジスタができる。
本革2の発明の一実施例は、ドレイン電極5′とソース
電8i6′とがゲート絶縁膜3と半導体層4′の間に設
けた構造となっているが、本革2の発明と同様、寄生容
量は非常に小さい特性を示した。
なお、上記実施例では半導体層にプラズマCVD法によ
る水素化無定形シリコンを用いたが光(例えばバックラ
イト)の波長に感度を持つ他の光導電性の半導体例えば
CdSやCdSeまたはこれらの混晶を使用できること
は明らかである。また、以上の実施例は、液晶表示装置
用のマトリクスアレーで光の照射は強度3000&x以
上、表示画面180×240ffi112 、表示画素
72o×960、画素ピッチ400μmを想定した薄膜
トランジスタとした。この場合オン抵抗Ron<10’
Ω、オフ抵抗Rorr> 10 ”Ω程度の薄膜トラン
ジスタ特性が必要である。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、薄膜トランジスタのチャ
ネル領域に接する光導電性の半導体層のドレイン及びソ
ースのオフセット領域を少くとも動作時に光を照射して
オン抵抗よりも充分に低い導電性の領域にすることによ
って、薄膜トランジスタの特性を損わずに寄生容量を大
幅に低減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)、(b)は本革1の発明の一実施例の平面
図及びA−A線断面図、第2図は半導体層の照度−比抵
抗特性図、第3図は本革1の発明の一実施例のVos 
 Ios特性図、第4図は本革2の発明の一実施例の断
面図、第5図は従来の薄膜トランジスタの第1の例の断
面図、第6図(a)〜(e)は従来の薄膜トランジスタ
の第2の例の製造方法を説明するための工程順に示した
半導体チップの断面図である。 1・・・絶縁基板、2・・・ゲート電極、3・・・ゲー
ト絶縁膜、4.4′・・・半導体層、4a、4a’ 、
4b、4b’・・・オフセット領域、5,5′・・・ド
レイン電極、6.6′・・・ソース電極、7・・・ゲー
ト走査電極線、8・・・ドレイン信号電極線、9・・・
表示電極、11・・・絶縁基板、12・・・ゲート電極
、13・・・ゲート絶縁膜、14・・・半導体層、15
・・・ドレイン電極、16・・・ソース電極、21・・
・絶縁基板、22・・・ゲート電極、23・・・ゲート
絶縁膜、24・・・半導体層、25・・・ゲート電極、
26・・・ソース電極、27・・・導体層、28・・・
ホトレジスト、ds・・・半導体層の層厚、IDS・・
・ドレイン電流、L・・・チャネル長、1!r、e2・
・・オフセット領域の長さ、VDS・・・ドレイン・ソ
ース間電圧、VOS・・・ゲート・ソース間電−一\ 巖/F と贋 (1K) 第 2 乏 ゾQδ(ジ 唇3 図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絶縁基板上に設けられた遮光性のゲート電極と、
    該ゲート電極を覆うように設けられたゲート絶縁膜と、
    該ゲート絶縁膜上に積層するように設けられた光導電性
    の半導体層と、該半導体層上に前記ゲート電極と重なら
    ないように所定の間隔を置いて対向するように設けられ
    たドレイン電極及びソース電極とを有することを特徴と
    する薄膜トランジスタ。
  2. (2)絶縁基板上に設けられた遮光性のゲート電極と、
    該ゲート電極を覆うように設けられたゲート絶縁膜と、
    該ゲート絶縁膜上に前記ゲート電極と重ならないように
    所定の間隔を置いて対向するように設けられたドレイン
    電極及びソース電極と、該ドレイン電極及び該ソース電
    極並びに前記ドレイン電極及び前記ソース電極に挟まれ
    た前記ゲート絶縁膜の上を覆うように設けられた光導電
    性の半導体層とを有することを特徴とする薄膜トランジ
    スタ。
  3. (3)光導電性の半導体層の層厚をdsとし、光を照射
    したときの半導体層の比抵抗をρphotoとし、チャ
    ネル幅をWとし、半導体層の表面の垂直の方向から見た
    ゲート電極とドレイン電極との間及びゲート電極とソー
    ス電極との間に半導体層の長さをそれぞれl_1及びl
    _2とし、薄膜トランジスタのオン抵抗をRonとした
    とき、 ρphoto・(l_1+l_2)/(W・ds)≦R
    onとなるようにds、ρphoto、W及びl_1+
    l_2を設定した特許請求の範囲第1項又は第2項記載
    の薄膜トランジスタ。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0319371A (ja) * 1989-05-24 1991-01-28 Xerox Corp 高電圧薄膜トランジスタ
JPH03105927A (ja) * 1989-09-13 1991-05-02 Xerox Corp 電子装置
US5021850A (en) * 1988-07-13 1991-06-04 Seikosha Co., Ltd. Silicon thin film transistor
JPH05175237A (ja) * 1991-05-31 1993-07-13 American Teleph & Telegr Co <Att> 集積回路デバイスの製造方法
US5270567A (en) * 1989-09-06 1993-12-14 Casio Computer Co., Ltd. Thin film transistors without capacitances between electrodes thereof
JPH06112486A (ja) * 1992-09-28 1994-04-22 Alps Electric Co Ltd 薄膜トランジスタと液晶表示装置用基板および薄膜トランジスタの製造方法
US5773848A (en) * 1995-11-01 1998-06-30 Industrial Technology Research Institute Thin film transistor with light antireflection layer

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5021850A (en) * 1988-07-13 1991-06-04 Seikosha Co., Ltd. Silicon thin film transistor
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
JPH0319371A (ja) * 1989-05-24 1991-01-28 Xerox Corp 高電圧薄膜トランジスタ
US5270567A (en) * 1989-09-06 1993-12-14 Casio Computer Co., Ltd. Thin film transistors without capacitances between electrodes thereof
JPH03105927A (ja) * 1989-09-13 1991-05-02 Xerox Corp 電子装置
JPH05175237A (ja) * 1991-05-31 1993-07-13 American Teleph & Telegr Co <Att> 集積回路デバイスの製造方法
JPH06112486A (ja) * 1992-09-28 1994-04-22 Alps Electric Co Ltd 薄膜トランジスタと液晶表示装置用基板および薄膜トランジスタの製造方法
US5773848A (en) * 1995-11-01 1998-06-30 Industrial Technology Research Institute Thin film transistor with light antireflection layer

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