JPS6266291A - 薄膜走査回路 - Google Patents

薄膜走査回路

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JPS6266291A
JPS6266291A JP60207078A JP20707885A JPS6266291A JP S6266291 A JPS6266291 A JP S6266291A JP 60207078 A JP60207078 A JP 60207078A JP 20707885 A JP20707885 A JP 20707885A JP S6266291 A JPS6266291 A JP S6266291A
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gate
capacitor
analog switch
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利之 三澤
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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。

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(以下;1TFTと略記す
る。)より底るアクティブマトリクスパネル、固体撮像
装置等に内蔵された薄膜走査回路の構造に関する。
〔発明の概要〕
不発明は、アクティブマトリクスノくネル、固体撮像装
置等の薄膜走査回路において、TPTより成るアナログ
スイッチのゲートにMOSffiキャノ(シタを接続す
ることによって、前記アナログスイッチの負荷駆動能力
を増大させる様にしたものである。
〔従来の技術〕
従来の走査回路は、文献「商品化された液晶ポケットカ
ラーテレビ」(日経エレクトロニクス、1984年9月
10日)に示される様に、単結晶シリコンの0M08L
EI工として形成されティた。
アクティブマトリクスパネルのソース線駆動用の走査回
路の従来例fjr:第7図に示す。同図に示される様に
、CMOSシフトレジスタ1の被転送パルスでCMOS
トランスミッションゲート2.3.4、・・・・・・勿
順次選択することによって、ソース線5.6.7・・・
・・・に映像信号を書き込んでいた。
〔発明が解決しようとする問題点及び目的〕前述したご
とく、第7図の走査回路は単結晶シリコン基板に0MO
SLSIとして形成されており、その構成要素であるM
OSFETの移動度は200 [i/A働Sec ]〜
400 [m/As Sea )と大きく、トランスミ
ッションゲートの負荷駆動能力は十分大きなものであっ
た。しかしながら、アモルファスシリコン、多結晶シリ
コン等のシリコン薄膜で形成されたTNTを構成要素と
して、TPTより成るアクティブマトリクスパネルや固
体撮像装置と同一の絶縁基板上に薄膜走査回路全作り込
もうとした場合、該TIFTの移動度は前記単結晶シリ
コンMOEIFF!Tに比較して1桁乃至2桁低いもの
となる。この結果、走査回路特にアナログスイッチの負
荷駆動能力の不足が問題となる。
そこで、本発明は上述の問題点全解決するもので、その
目的とするところは、該薄膜走査回路特にアナログスイ
ッチの負荷駆動能力全飛躍的に増大させることにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の薄膜走査回路は、相補型TPTによるゲート選
択回路によりTPTより成るアナログスイッチのゲート
を順次選択して該アナログスイッチを一足期間ずつON
させる様に構成された薄膜走査回路であって、該アナロ
グスイッチのゲートに薄膜走査回路を構成しているTP
Tと同一構造のMoS型キャパシタの−1の電極ケ接続
し、薄膜走査回路の内部の端子の一つに該MOEI型キ
ャパシタの他方の電極全接続して成ること’に’FIN
徴とする。
〔作用〕
本発明の薄膜走査回路において、MoS型キャパシタは
第4因に示す様な特性ケ示す。ただし、ケート電圧VG
はMoS型キャパシタのサブストレート側電極からゲー
トをみた電位である。ゲート選択回路によつ℃ある特定
のアナログスイッチが選択されると、当該アナログスイ
ッチに接続されているMoS型キャパシタの動作点は非
選択時の10から選択時の11に移る。このため、該M
oS型キャパシタはブートストラップ容量として働き、
ゲート選択回路から出力されるパルスの立上り(、又は
立下り)時にアナログスイッチのゲート電圧VGの大き
さt電源電圧以上に増大させる。
この結果、当該アナログスイッチの負荷駆動能力を飛躍
的に高める。
〔実施例〕
以下、9面に足って本発明の実施例全詳細に説明する。
第1図は、本発明の薄膜走査回路の基本的な構成?示し
た図である。同図において、12は相補型TFTi用い
たロジック回路で実現されたゲート選択回路である。ゲ
ート選択回路は、具体的には、シフトレジスタでも、カ
ウンターとデコーダの組会せでも、フェーズロックルー
プでモ、アルいはその他のロジック回路でも構わない。
25〜27は、ゲート選択回路12の第一の出力群、1
6〜18はTPTで構成されたスイッチ手段、28〜6
0はゲート選択回路12の第二の出力群である。前記ス
イッチ手段は、トランスミッションゲート、トライステ
ートインバータ等で構成される。
前記第二の出力群には便宜上ゲート選択回路のクロック
信号も含まれるものとする。13〜15は、TF’Tと
同一構造のMoS型キャパシタ、19〜21はTPTよ
り成るアナログスイッチ、22〜24は、アクティブマ
) IJクスパネルの映像信号線、固体撮像装置の読み
出し信号線等の信号線である。信号線は、モノクロ信号
ならば1本、カラー信号ならばR,GSBの6本等が考
えられる。
第2図は、MoS型キャパシタのシンボル函である。同
(閾において、8はゲート′!IE極、9はサブストレ
ート側電極であり、VGはサブストレート側電極からゲ
ート金みた電位、即ちゲート電圧である。
83図に、前記MoS型キャパシタの断面構造の一例を
示す。同囚において、51は絶縁基板、52.33.3
4は不純物ドープされたシリコンク1膜、35.36は
不純物ドーグされないか又は32〜64より低#度に不
純物ドープされたシリコン薄膜、57.38はゲート絶
縁膜、39.40は金属薄膜又は不純物ドープされたシ
リコン?!Ji、41.42は層間絶縁膜、43.44
.45は金y4薄膜、透明溝1!膜、シリコン、薄膜等
で形成された配線jである。
同図において、47がM OS iキヤパシタであり、
40がそのゲート電極、36がサブストレート、34が
サブストレート側電極である。また、46はTPTであ
り、39がゲー)[極、35がサブストレート、52が
ソース(又はドレイン〕、33がドレイン(又はソース
)である。この図より、TPTとMOS型キャパシタが
全く同一の断面構造?していることがわかる。
鷹4図は、前jCMOS!キャパシタのゲート電圧VG
対容−1cの関GMf示したものである。ゲート電圧V
 Gの大き゛さIVGIがしきい値IVTHIより大ぎ
げれば、MOS型キャパシタの容tCはゲート酸化膜の
認容】・C0となり、しきい値より小さければ寄生容量
分だけとなる。
第5図に、本発明σす′4膜走査回路の具体的な構成例
ケ示す。同一において、48.51.54.57.61
.65は相補型TFTによるインバータ、49.50.
52.53.55.56.58.59は相補型TFTに
よるトライステートインバータであり、以上によってゲ
ート選択回路が構成される。この例の場合、ゲート選択
回路はシフトレジスタとして構成されている。ここで、
49.50.55.56は、転送りロックφがローのと
き活性、ノ・イのとぎノ蔦イインピーダンスとなるトラ
イステートインバータであり、52.53.58.59
はその逆の動作上するトライステートインバータである
。また、60.62は転送りロックφがハイのとぎ活性
、ローのトキハイインピーダンスとなるトライステート
インバータで形成されたスイッチ手段、64.65はN
型のMOS型キャパシタ、66.67は同じくN型TF
Tによるアナログスイッチ、6日、69.70は信号線
である。ゲート選択回路の講−の出力端子71.73は
スイッチ手段60.62を介してMOS型キャパシタ6
4.65のゲート及びアナログスイッチ66.67のゲ
ートに接続され、第二の出力端子72.74はMOS型
キャパシタ、64.65のサブストレート側[極に接続
される。
次に、第6図を用いて、第5囚に示した薄膜走査回路の
動作を説明しよう。データが転送されて来ていない状態
において、ゲート選択回路の第一の出力端子71はハイ
、MOB型キャパシタ64及びアナログスイッチ66の
ゲート75はローとなっている。この時、MOB型キャ
パシタ64の動作点は、wJ4図の10であって第二の
出刃端子72にいかなる信号が来ようとも端子75の状
態はローに固定されたままである。次に、データの転送
されて米ている状態では、第一の出力端子71には転送
りロックφの立ち上がりでトリガーされたパルスAが出
力される。期間P1において、トライステートインバー
タ60が活性となり、MOS型キャパシタ64及びアナ
ログスイッチ66のゲート75をローからハイに反転す
る。この結果、MO3型キャパシタ64の動作点は第4
図の11に移る。
次に、期間P1から期間P2に移る、転送りロックφの
立ち下がりの時点で、トライステートインバータ60は
ハイインピーダンスとなる。同時にMOEI型キャパシ
タ64のプートストラップ効果によって、φの立ち下が
り(φの立ち上がり〕に同期して端子75の電位は電源
電圧の二倍近くにまで持ち上げられる。持ち上げられた
電位は期間P2の間保持され、φの立ち上がりと同時に
ローレベルの電位に引き下げられる。ここで、TPTは
絶縁基板上に形成されているため、端子75の電位はダ
イオードでクランプされることはない。
アナログスイッチ66はPl及びP2のM1…ON状態
であるが、荷にP2の期間に16いてはゲート電圧が高
いためインビーダースが極めて低く負荷駆動能力が大き
くなっている。
〔効果〕
上述のごとく、本発明によると、走査回路中のアナログ
スイッチのゲートσ)゛電位がt源電圧の二倍近くにま
で引き上げられるため前記アナログスイッチの負荷駆動
能力は極めて大ぎなものとなる。
アクティブマトリクスパネル、密層型イメージセンサ−
等、大面漬に安価でTFTi形成する要請の強いデバイ
スでは、レーザーアニール等ケ用いることな(TPTの
性能を高めることが必要であり、この様な用途には本発
明は特に大きな効果をもたらす。本発明によると、プー
トストラップ容量として重要な役割りを果たすMoS型
キャパシタは、アクティブマトリクスパネル、固体撮像
装置等における他のTF’Tと同一の構造金有しており
、従って、全く同一の大造プロセスで形成される。従っ
て、レーザーアニール等と異なり、製造コストケ上昇さ
せることなしに走査回路の高性能化を達成することが出
来る。
また、本発明によると、走査回路のロジック部はすべて
相補型TPTで構成されるとともに、アナログスイッチ
のゲートはブートストラップ効果で持ち上げられるため
消費電力が極めて低い。
【図面の簡単な説明】
Wc1図は、本発明の実施例の基本的な構成囚を示した
。 第2図は、MoS型キャパシタのシンボル図。 第5図は、MoS型キャパシタの断面図全示した。 第4図は、MoS型キャパシタの特性図を示した。 第5図は、本発明の実施例の具体的な構収図金示した。 第6図は、本発明の実施例の動作を峠、明するためのタ
イミング図。 第7図は、従来例金示した構成図。 以上 1う〜IG、  MO’s鴨1キャ八1シへ薄燻亀i回
路1槙呪圀 第1図 MIllff+ヤ〆ンクのンン爪゛ル巳第2図 4、 7’FT 4’?、  HO5V!、キy/fシフしOS型今ヤノ
マシ々^ぎ「伽1目 第3図 ”Is型キマlぐシヲ^ソー1−17L愛J宸(狩上碍
第4図 bQ、b2.   )ウイステートインノ?−7IA&
&’、   HDS型”tvR’/?b&、 b’r、
y↑bり゛ス4−/すh+、rr3.  1r゛−ト1
sx19Theヤー^出、力xq葎膜Lt田烙A構べ旧 第5図 づ1111目鵞1−めタイミンク”間 第6図 4L十〇更査1回路び礪六岨

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 相補型薄膜トランジスタによるゲート選択回路によつて
    、薄膜トランジスタより成るアナログスイッチのゲート
    を順次選択する様に構成された薄膜走査回路において、
    前記アナログスイッチのゲートに前記薄膜トランジスタ
    と同一構造のMOS型キャパシタの第一の電極を接続し
    、前記薄膜走査回路の内部端子の一つに該MOS型キャ
    パシタの第二の電極を接続して成ることを特徴とする薄
    膜走査回路。
JP60207078A 1985-09-19 1985-09-19 薄膜走査回路 Expired - Lifetime JPH07104661B2 (ja)

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