JP3767602B2 - Liquid crystal display - Google Patents
Liquid crystal display Download PDFInfo
- Publication number
- JP3767602B2 JP3767602B2 JP2003421684A JP2003421684A JP3767602B2 JP 3767602 B2 JP3767602 B2 JP 3767602B2 JP 2003421684 A JP2003421684 A JP 2003421684A JP 2003421684 A JP2003421684 A JP 2003421684A JP 3767602 B2 JP3767602 B2 JP 3767602B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type
- tft
- low
- thin film
- film transistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims description 66
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 330
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 202
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 88
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 63
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 description 85
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 45
- 230000008569 process Effects 0.000 description 44
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 42
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 34
- -1 boron ions Chemical class 0.000 description 29
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 20
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 17
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 15
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 14
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 11
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 7
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 3
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- 238000004335 scaling law Methods 0.000 description 3
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 3
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 3
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100489577 Solanum lycopersicum TFT10 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001505 atmospheric-pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Description
本発明は薄膜トランジスタ(本願ではこれをTFTと略称する)から構成されたCMOS回路を備えた薄膜半導体装置、およびそれを備える液晶表示装置と電子機器に関するものである。更に詳しくは、各薄膜トランジスタの電気的特性をそれぞれ個別的に最適化するための技術に関するものである。 The present invention relates to a thin film semiconductor device provided with a CMOS circuit composed of a thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT), a liquid crystal display device including the same, and an electronic apparatus. More specifically, the present invention relates to a technique for individually optimizing the electrical characteristics of each thin film transistor.
従来液晶表示装置のアクティブマトリクス基板等に利用される薄膜半導体装置はドナー元素やアクセプター元素を高濃度に含むソース・ドレイン領域がゲート電極に対してセルフアライン的に形成されて居る構造を取るのが一般的で有る。
(本願では以下この構造をS/Aと略称する。)例えばシフトレジスタ等の駆動回路をアクティブマトリクス基板上にTFTにて内蔵する場合(これらのTFTを本願ではDr TFTと略称する。)、これらのDr TFTをN型TFTとP型TFTにて相補的に構成するので有るが(本願ではこれをCMOS TFTと略称する)、通常このCMOS TFTはS/A構造とされて居る。またアクティブマトリクス基板の画素領域にも各画素電極のスゥッチング素子としてTFTが形成され(本願ではこれをPi TFTと略称する)、このPi TFTも多くの場S/A構造とされている。
A thin film semiconductor device conventionally used for an active matrix substrate of a liquid crystal display device has a structure in which a source / drain region containing a high concentration of a donor element or an acceptor element is formed in a self-aligned manner with respect to a gate electrode. It is common.
(In the present application, this structure is hereinafter abbreviated as S / A.) For example, when a drive circuit such as a shift register is incorporated in a TFT on an active matrix substrate (these TFTs are abbreviated as Dr TFT in the present application), these. However, the CMOS TFT is normally formed as an S / A structure, although the Dr TFT is composed of an N-type TFT and a P-type TFT in a complementary manner (this is abbreviated as a CMOS TFT in the present application). A TFT is also formed as a switching element for each pixel electrode in the pixel region of the active matrix substrate (this is abbreviated as Pi TFT in the present application), and this Pi TFT also has many field S / A structures.
この様に従来の技術ではいずれのTFTもS/A構造を取っている。一方、通常TFTのチャンネル領域の不純物濃度(N型TFTで有ればアクセプターイオン濃度、P型TFTで有ればドナーイオン濃度)は窮めて低い為、LSIで見られたスケーリング則が働かず、斯くして従来のS/A TFTではチャネル長を5μm程度以上と長く取らざろう得なかった。この結果TFTのオン電流を増大し得ず、例えば駆動回路ではその動作の高速化を図れないとの問題点が生じて居た。加えてTFTのチャネル長を短くしえぬが故ゲート容量も減少し得ず、この点からも駆動回路動作の高速化を妨げているとの問題点もある。更に従来のS/A TFTより構成される回路では回路動作が時間と供に劣化し、著しきは僅か数分でその回路動作が停止して仕舞うとの問題(これを本願では回路の信頼性と略称する)が生じて居た。この回路の信頼性は回路規模が大きく成れば成る程、或いは回路構成が複雑に成れば成る程、更には動作速度が速く成れば成る程深刻と化し、それが故従来は高速動作をする高機能回路をTFTにて内蔵し得ないとの課題が有った。 Thus, in the prior art, all TFTs have an S / A structure. On the other hand, since the impurity concentration in the TFT channel region (acceptor ion concentration for N-type TFTs and donor ion concentration for P-type TFTs) is usually low, the scaling law found in LSIs works. Therefore, in the conventional S / A TFT, the channel length could not be taken as long as about 5 μm or more. As a result, the on-current of the TFT cannot be increased, and there has been a problem that, for example, the drive circuit cannot increase the operation speed. In addition, since the channel length of the TFT cannot be shortened, the gate capacity cannot be reduced. From this point of view, there is a problem that the speeding up of the driving circuit operation is hindered. Furthermore, in the circuit composed of the conventional S / A TFT, the circuit operation deteriorates with time, and the problem is that the circuit operation is stopped in a few minutes. Abbreviated). The reliability of this circuit becomes more serious as the circuit scale becomes larger, the circuit configuration becomes more complicated, and the operation speed becomes faster. Therefore, there is a problem that a high-performance circuit that performs the above cannot be built in the TFT.
一方、画素領域においても、S/A TFTのオフ電流が大きいため、フリッカや表示むらが発生しやすいとの問題点がある。 On the other hand, there is a problem that flicker and display unevenness are likely to occur in the pixel region because the off current of the S / A TFT is large.
そこで本発明は上述の如き諸課題の解決を目差し、その目的とする所はTFTのオン電流を増大し、且つゲート容量を低減させ、もって高速動作可能な回路を構成し得る薄膜半導体装置を提供する事に有る。又本発明の別な目的は信頼性が高い高機能回路を構成し得る薄膜半導体装置を提供する事に有る。更に本発明の別な目的は高性能高機能回路をTFTにて内蔵し、同時に表示品質の優れた液晶表示装置とその製造方法を提供する事に有る。 Accordingly, the present invention aims to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to provide a thin film semiconductor device capable of constructing a circuit capable of operating at high speed by increasing the on-current of the TFT and reducing the gate capacitance. It is in providing. Another object of the present invention is to provide a thin film semiconductor device capable of constituting a highly functional high-performance circuit. Furthermore, another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a high-performance and high-functional circuit incorporated in a TFT and having excellent display quality and a method for manufacturing the same.
上記課題を解決する為に、本願ではN型およびP型のTFTによりCMOS構成が取られた薄膜半導体装置(CMOS TFT)に於いて、N型及びP型のTFTはソース・ドレイン領域の内、ゲート電極の端部に対してゲート絶縁膜を介して対峙する部分に低濃度ソース・ドレイン領域を備える構造を取り(以下本願ではこの構造をLDDと略称し、低濃度ソース・ドレイン領域の事をLDD領域と呼ぶ。又LDD構造を取るTFTをLDD TFTと称する。)、このLDD領域のサイズや不純物濃度、更には各TFTのチャンネル長やチャンネル幅、TFTのソース・ドレイン領域やチャンネル領域を構成するシリコン等の半導体膜の膜厚とLDD領域の不純物濃度との関係などを最適化する事を特徴とする。又CMOS TFTから成る駆動回路を基板上に内蔵し、画素領域のスゥッチング素子としてTFTが利用されて居る、所謂アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示装置ではPi TFTもDr TFTもいずれもLDD TFTとし、これらのTFT間に於いても前述の関係を最適化する事を特徴とする。更には電子機器に斯様なCMOS TFTや液晶表示装置を用いた事を特徴とする。 In order to solve the above problems, in the present application, in a thin film semiconductor device (CMOS TFT) having a CMOS configuration with N-type and P-type TFTs, the N-type and P-type TFTs are included in the source / drain regions. A structure having a low-concentration source / drain region in a portion facing the end portion of the gate electrode through a gate insulating film is taken (hereinafter, this structure is abbreviated as LDD, and the low-concentration source / drain region is referred to as a low concentration source / drain region). The TFT having the LDD structure is referred to as an LDD TFT.) The size and impurity concentration of the LDD region, the channel length and channel width of each TFT, and the source / drain region and channel region of the TFT are configured. It is characterized in that the relationship between the film thickness of a semiconductor film such as silicon and the impurity concentration in the LDD region is optimized. In a liquid crystal display device using a so-called active matrix substrate in which a driving circuit composed of a CMOS TFT is incorporated on a substrate and a TFT is used as a switching element in a pixel region, both a Pi TFT and a Dr TFT are LDD TFTs. The above relationship is optimized between these TFTs. Further, such a CMOS TFT or a liquid crystal display device is used for an electronic device.
本願発明のLDD TFTにてCMOS回路を組んだ場合、上述の最適化が成されて居るが故、LDD領域のシート抵抗(TFT全体で見た時にはLDD領域に起因する寄生抵抗)を最小とし、同時にソース・ドレイン間の降伏電圧(本願ではこれをS/D耐圧と略称する。)とソース・ゲート間の降伏電圧(本願ではこれをS/G耐圧と略称する。)の両者を高められるので有る。こうした結果チャンネル長を短くしたり、或いはゲート絶縁膜を薄くすると云ったスケーリング則のTFTへの適応が可能と成り、オン電流の増大(低寄生抵抗、短チャンネル、薄ゲート絶縁膜)やゲート容量の低減(短チャンネル)が容易に実現し、高速動作する回路が得られるので有る。更にLDD構造はドレイン端での電界強度を緩和する為、トランジスタのオン状態ではインパクト・イオン化に依るトランジスタの劣化を最小限に止め、斯くして回路の信頼性を向上せしめる訳で有る。又オフ状態ではオフリーク電流を最小とする為、回路誤動作の発生を抑制すると供に回路全体の消費電流をも低減するので有る。加えて本願発明のCMOS TFTでは前述の最適化が成された結果、N型TFT及びP型TFTの素子サイズ(チャンネル領域の面積やチャンネル幅が等しい時のチャンネル長)をほぼ等しくした状態で且つ両者のオン電流値を同等とする事が可能で有る。即ち本願発明では電子と正孔との移動度の相違をLDD領域のシート抵抗の相違で相殺してオン電流を同等とするので有る。従ってN型TFTとP型TFTのゲート容量をほぼ同一とした儘両者のオン電流を揃えられ、これが故本願発明に依るCMOS回路はPNのバランス(ゲート容量のバランスとオン抵抗のバランス)が取れ、窮めて安定に且つその能力を最大限発揮して動作するので有る。 When the CMOS circuit is assembled with the LDD TFT of the present invention, the above-described optimization is performed, so the sheet resistance of the LDD region (parasitic resistance due to the LDD region when viewed in the entire TFT) is minimized, At the same time, both the breakdown voltage between the source and the drain (this is abbreviated as S / D breakdown voltage in this application) and the breakdown voltage between the source and gate (this is abbreviated as S / G breakdown voltage in this application) can be increased. Yes. As a result, it becomes possible to adapt the TFT to a scaling rule that shortens the channel length or thins the gate insulating film, increasing the on-current (low parasitic resistance, short channel, thin gate insulating film) and gate capacitance. This is because a circuit that operates at high speed can be obtained. Further, since the LDD structure relaxes the electric field strength at the drain end, the transistor deterioration due to impact ionization is minimized when the transistor is in an on state, thus improving the reliability of the circuit. Further, in order to minimize the off-leakage current in the off state, it is possible to reduce the current consumption of the entire circuit as well as to suppress the occurrence of circuit malfunction. In addition, in the CMOS TFT of the present invention, as a result of the above optimization, the element sizes of N-type TFT and P-type TFT (channel length when channel area and channel width are equal) are almost equal and It is possible to make both the on-current values equal. That is, in the present invention, the difference in mobility between electrons and holes is offset by the difference in sheet resistance in the LDD region, and the on-current is made equal. Therefore, the N-type TFT and the P-type TFT have almost the same gate capacitance, and the on-currents of the two can be made uniform. Therefore, the CMOS circuit according to the present invention can balance PN (balance of gate capacitance and balance of on-resistance). It works because it gives up and works stably with maximum performance.
さて液晶表示装置のDr TFTとPi TFTとではその作用目的が異なって居る。Dr TFTは上述の如く高機能回路が誤動作する事無く安定的に高速に働き、更に消費電流が低い事が望まれる。一方Pi TFTはDr TFTに比較してオン電流は差程大きな値が求められない反面、オフリーク電流はより確実に低減する事が強く求められる。従って本願発明は斯くたる事情を鑑みDr TFTとPi TFTとで其々独立に前述の諸パラメーターの最適化を施す事を特徴とする。こうする事で高機能高性能回路を内蔵し、美しい画質を表示する液晶表示装置が得られるので有る。 Now, the operation purpose of the Dr TFT and the Pi TFT of the liquid crystal display device are different. As described above, the Dr TFT is desired to operate stably and at high speed without causing malfunction of the high-function circuit and further to have low current consumption. On the other hand, Pi TFT is not required to have a large on-current value compared to Dr TFT, but it is strongly required to reduce off-leak current more reliably. Therefore, in view of such circumstances, the present invention is characterized in that the above-mentioned parameters are optimized independently for the Dr TFT and the Pi TFT. In this way, a liquid crystal display device that incorporates a high-performance and high-performance circuit and displays beautiful image quality can be obtained.
こうしたLDD構造の最適化は通常製造工程を冗長煩雑として仕舞う。そこで本願は第1導電型TFTにLDD領域濃度が異なる二種類のLDD TFTが有る場合、一方のLDD TFTのLDD領域には第2導電型不純物を導入して実質的な第1導電型不純物濃度を低下せしめる事を特徴とする。こうする事に依り例えば液晶表示装置に於いては第1導電型および第2導電型の駆動回路用TFTの製造工程を援用しながら、第1導電型の駆動回路用TFTとは異なる電気的特性をもつ第1導電型画素用TFTを形成する事が可能と成る。即ち製造工程を増やすことなく、TFTの電気的特性を画素領域および駆動回路部毎に最適化出来るので有る。それ故画素部では表示むらやちらつきなどが発生せず、且つ信頼性の高い高速動作駆動回路を内蔵した液晶表示装置を簡便に製造出来る訳で有る。 Such optimization of the LDD structure usually results in a redundant manufacturing process. Therefore, in the present application, when there are two types of LDD TFTs having different LDD region concentrations in the first conductivity type TFT, the second conductivity type impurity is introduced into the LDD region of one LDD TFT to obtain a substantial first conductivity type impurity concentration. It is characterized by lowering. Thus, for example, in a liquid crystal display device, the electric characteristics different from those of the first conductivity type driving circuit TFT while using the manufacturing process of the first conductivity type and second conductivity type driving circuit TFT. It is possible to form a first conductivity type pixel TFT having the following. That is, the electrical characteristics of the TFT can be optimized for each pixel region and drive circuit portion without increasing the number of manufacturing steps. Therefore, the pixel portion does not cause display unevenness or flicker, and a liquid crystal display device incorporating a highly reliable high-speed operation driving circuit can be easily manufactured.
本願発明は具体的には以下に記すが如き特徴を有する。
(本発明の第1形態)
本発明はN型およびP型の薄膜トランジスタによりCMOS回路が構成された薄膜半導体装置において、前記N型およびP型の薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域のうち、ゲート電極の端部に対して前記ゲート絶縁膜を介して対峙する部分に低濃度ソース・ドレイン領域を備えるとともに、前記P型の薄膜トランジスタにおける前記低濃度・ドレイン領域の不純物濃度は、前記N型の薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度に比較して高いことを特徴とする。前記P型の薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度は、前記N型の薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度に対して6倍から8倍までの範囲にあることを特徴とする。更には前記P型の薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度は、約1.5×1018cm-3から約3.0×1018cm-3までの範囲にあり、前記N型の薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度は、約0.2×1018cm-3から約0.5×1018cm-3までの範囲にあることを特徴とする。
The present invention specifically has the following characteristics.
(First embodiment of the present invention)
The present invention relates to a thin film semiconductor device in which a CMOS circuit is constituted by N-type and P-type thin film transistors, wherein the N-type and P-type thin film transistors have the gate insulation with respect to an end of a gate electrode in a source / drain region. A low-concentration source / drain region is provided in a portion facing the film, and the impurity concentration of the low-concentration / drain region in the P-type thin film transistor is the impurity concentration in the low-concentration source / drain region in the N-type thin film transistor. It is characterized by being higher than the concentration. The impurity concentration of the low-concentration source / drain region in the P-type thin film transistor is in the range of 6 to 8 times the impurity concentration of the low-concentration source / drain region in the N-type thin film transistor. And Furthermore, the impurity concentration of the low-concentration source / drain region in the P-type thin film transistor is in a range from about 1.5 × 10 18 cm −3 to about 3.0 × 10 18 cm −3 , and the N-type The impurity concentration of the low-concentration source / drain region in the thin film transistor is about 0.2 × 10 18 cm −3 to about 0.5 × 10 18 cm −3 .
前記N型およびP型の薄膜トランジスタは低温プロセスにて製造され、前記N型およびP型の薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域を構成する半導体膜の膜厚をtとし、更に前記P型の薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度をCDrPLDDとしたときに、tとCDrPLDDは次式 1.2×1012cm-2≦CDrPLDD・t≦1.8×1013cm-2を満たす範囲にあることを特徴とする。この時tは次式
1×10-6cm≦t≦4.5×10-6cm
を満たす範囲にあることを特徴とする。
The N-type and P-type thin film transistors are manufactured by a low-temperature process, and the thickness of the semiconductor film constituting the low-concentration source / drain region of the N-type and P-type thin film transistors is t. When the impurity concentration of the low-concentration source / drain region is C DrPLDD , t and C DrPLDD satisfy the following formula: 1.2 × 10 12 cm −2 ≦ C DrPLDD · t ≦ 1.8 × 10 13 cm −2 It is in the range to satisfy. At this time, t is the following formula: 1 × 10 −6 cm ≦ t ≦ 4.5 × 10 −6 cm
It is in the range which satisfy | fills.
前記N型およびP型の薄膜トランジスタは低温プロセスにて製造され、前記N型およびP型の薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域を構成する半導体膜の膜厚をtとし、更に前記N型の薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度をCDrNLDDとしたときに、tとCDrNLDDは次式 2.4×1011cm-2≦CDrNLDD・t≦6.0×1012cm-2を満たす範囲にあることを特徴とする。この時tは次式
1×10-6cm≦t≦4.5×10-6cm
を満たす範囲にあることを特徴とする。
The N-type and P-type thin film transistors are manufactured by a low-temperature process, and the thickness of the semiconductor film constituting the low-concentration source / drain regions of the N-type and P-type thin film transistors is t. When the impurity concentration of the low-concentration source / drain region is C DrNLDD , t and C DrNLDD satisfy the following formula: 2.4 × 10 11 cm −2 ≦ C DrNLDD · t ≦ 6.0 × 10 12 cm −2 It is in the range to satisfy. At this time, t is the following formula: 1 × 10 −6 cm ≦ t ≦ 4.5 × 10 −6 cm
It is in the range which satisfy | fills.
前記N型およびP型の薄膜トランジスタは低温プロセスにて製造され、前記N型の薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度、および前記P型の薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度をそれぞれCDrNLDDとCDrPLDDにて表現した時に、CDrNLDDとCDrPLDDは次式
3 ≦ CDrPLDD/CDrNLDD ≦ 5
を満たす範囲にあることを特徴とする。この時前記N型およびP型の薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域を構成する半導体膜の膜厚をtとしたときに、tは次式
1×10-6cm≦t≦4.5×10-6cm
を満たす範囲にあることを特徴とする。
The N-type and P-type thin film transistors are manufactured by a low-temperature process, and the impurity concentration of the low-concentration source / drain region in the N-type thin film transistor and the impurity concentration of the low-concentration source / drain region in the P-type thin film transistor are manufactured. the when expressed in C DrNLDD and C DrPLDD respectively, C DrNLDD and C DrPLDD the following
It is in the range which satisfy | fills. At this time, when the film thickness of the semiconductor film constituting the low-concentration source / drain regions of the N-type and P-type thin film transistors is t, t is expressed by the following formula: 1 × 10 −6 cm ≦ t ≦ 4.5 × 10 -6 cm
It is in the range which satisfy | fills.
前記N型およびP型の薄膜トランジスタは低温プロセスにて製造され、前記N型およびP型の薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域を構成する半導体膜の膜厚をtとし、更に前記N型の薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度、および前記P型の薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度をそれぞれCDrNLDDとCDrPLDDにて表現した時に、t及びCDrNLDDとCDrPLDDは次式
1.2×1012cm-2≦CDrPLDD・t≦1.8×1013cm-2 2.4×1011cm-2≦CDrNLDD・t≦6.0×1012cm-2 3 ≦ CDrPLDD/CDrNLDD ≦ 5
を満たす範囲にあることを特徴とする。この時tは次式
1×10-6cm≦t≦4.5×10-6cm
を満たす範囲にあることを特徴とする。
The N-type and P-type thin film transistors are manufactured by a low-temperature process, and the thickness of the semiconductor film constituting the low-concentration source / drain regions of the N-type and P-type thin film transistors is t. When the impurity concentration of the low-concentration source / drain region and the impurity concentration of the low-concentration source / drain region in the P-type thin film transistor are expressed by C DrNLDD and C DrPLDD , respectively, t, C DrNLDD and C DrPLDD are Formula 1.2 × 10 12 cm −2 ≦ C DrPLDD · t ≦ 1.8 × 10 13 cm −2 2.4 × 10 11 cm −2 ≦ C DrNLDD · t ≦ 6.0 × 10 12
It is in the range which satisfy | fills. At this time, t is the following formula: 1 × 10 −6 cm ≦ t ≦ 4.5 × 10 −6 cm
It is in the range which satisfy | fills.
本発明は薄膜半導体装置が形成された基板を構成要素の一部とする電子機器に於いて、該薄膜半導体装置は上述の特徴を備えている事を特徴とする。
(本発明の第2形態)
本発明による液晶表示装置はアクティブマトリクス基板上に、駆動回路部でCMOS回路を構成する第1導電型および第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタと、画素領域に形成された第1導電型の画素用薄膜トランジスタとを有する液晶表示装置において、前記駆動回路用薄膜トランジスタおよび前記画素用薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域のうち、ゲート電極の端部に対してゲート絶縁膜を介して対峙する部分に低濃度ソース・ドレイン領域を備えるLDD構造を有し、前記第1導電型の画素用薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度は、前記第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度に比較して低いことを特徴とする。この時前記第1導電型はN型であり、前記第2導電型はP型であることを特徴とする。或いは前記第1導電型はP型であり、前記第2導電型はN型であることを特徴とする。
The present invention is an electronic device having a substrate on which a thin film semiconductor device is formed as a component, and the thin film semiconductor device has the above-described characteristics.
(Second embodiment of the present invention)
A liquid crystal display device according to the present invention includes a first conductive type and a second conductive type thin film transistor for a driving circuit that constitute a CMOS circuit in a driving circuit portion on an active matrix substrate, and a first conductive type pixel formed in a pixel region. In the liquid crystal display device, the driver circuit thin film transistor and the pixel thin film transistor have a low concentration source in a portion of the source / drain region facing the end of the gate electrode through the gate insulating film. An LDD structure having a drain region, and the impurity concentration of the low-concentration source / drain region in the first-conductivity-type pixel thin-film transistor is the low-concentration source-drain in the first-conduction-type driver circuit thin-film transistor It is characterized by being lower than the impurity concentration of the region. At this time, the first conductivity type is an N type, and the second conductivity type is a P type. Alternatively, the first conductivity type is P-type, and the second conductivity type is N-type.
前記P型の駆動回路用薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度は、前記N型の駆動回路用薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度に比較して高いことを特徴とする。この時前記P型の駆動回路用薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度は、前記N型の駆動回路用薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度に対して6倍から8倍までの範囲にあることを特徴とする。 The impurity concentration of the low-concentration source / drain region in the P-type driver circuit thin film transistor is higher than the impurity concentration of the low-concentration source / drain region in the N-type driver circuit thin film transistor. . At this time, the impurity concentration of the low concentration source / drain region in the P-type driving circuit thin film transistor is 6 to 8 times the impurity concentration of the low concentration source / drain region in the N-type driving circuit thin film transistor. It is characterized by being in the range up to.
前記N型の駆動回路用薄膜トランジスタのチャネル長およびチャネル幅をそれぞれLDrN およびWDrN とし、前記P型の駆動回路用薄膜トランジスタのチャネル長およびチャネル幅をそれぞれLDrP 、WDrP としたときに、LDrN 、WDrN 、LDrP 、WDrP は、以下の式
0.8≦(LDrN ・WDrN )/(LDrP ・WDrP )≦1.25を満たすことを特徴とする。
(本発明の第3形態)
本発明による液晶表示装置の製造方法はアクティブマトリクス基板上に、駆動回路部でCMOS回路を構成する第1導電型および第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタと、画素領域に形成された第1導電型の画素用薄膜トランジスタとを有する液晶表示装置において、前記駆動回路用薄膜トランジスタおよび前記画素用薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域のうち、ゲート電極の端部に対してゲート絶縁膜を介して対峙する部分に低濃度ソース・ドレイン領域を備えるLDD構造を有し、前記画素用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域は、前記第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域と同等量の第1導電型の不純物と、該不純物のドーズ量よりも少なくて前記第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域と同等量の第2の導電型の不純物とが導入されていることにより、前記第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域よりも実質的に低濃度の第1導電型領域になっていることを特徴とする。この時前記第1導電型はN型であり、前記第2導電型はP型であることを特徴とする。或いは前記第1導電型はP型であり、前記第2導電型はN型であることを特徴とする。
When the channel length and channel width of the N-type driving circuit thin film transistor are L DrN and W DrN , respectively, and the channel length and channel width of the P-type driving circuit thin film transistor are L DrP and W DrP , respectively, DrN , W DrN , L DrP , and W DrP satisfy the following formula 0.8 ≦ (L DrN · W DrN ) / (L DrP · W DrP ) ≦ 1.25.
(Third embodiment of the present invention)
A method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention includes a first conductive type and a second conductive type thin film transistor for a driving circuit constituting a CMOS circuit in a driving circuit portion on an active matrix substrate, and a first conductive type formed in a pixel region. In the liquid crystal display device having a thin film transistor for a pixel, the thin film transistor for a driving circuit and the thin film transistor for a pixel are located in a portion of a source / drain region facing a gate electrode end portion through a gate insulating film. It has an LDD structure including a low concentration source / drain region, and the low concentration source / drain region of the pixel thin film transistor has the same amount of first light source / drain region as the low concentration source / drain region of the first conductivity type driving circuit thin film transistor. Conductive type impurity and less than the impurity dose amount for the second conductive type drive circuit By introducing the same amount of the second conductivity type impurity as the low concentration source / drain region of the film transistor, it is substantially more effective than the low concentration source / drain region of the first conductivity type driving circuit thin film transistor. It is characterized by being a low-concentration first conductivity type region. At this time, the first conductivity type is an N type, and the second conductivity type is a P type. Alternatively, the first conductivity type is P-type, and the second conductivity type is N-type.
前記第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタおよび前記第1導電型の画素用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域における第1導電型の不純物濃度をNI cm-3とし、前記第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域における第2導電型の不純物濃度をNIIcm-3としたときに、NI 、NIIは、下記の各式
0<NII<NI <10×1018 を満たすことを特徴とする。更にこの時
(NI −NII)≦3×1018
を満たすことを特徴とする。更にNI 、NIIは、下記の各式 0<NII ≦(4×1018)
NII<NI ≦(NII+3×1018)を満たすことを特徴とする。更にNI 、NIIは、下記の各式 0<NII<NI ≦(NII+3×1018) NI ≦(4×1018)
を満たすことを特徴とする。更にNI 、NIIは、下記の各式 0<NII<NI ≦(4×1018) (NI −3×1018)≦NII≦(3×1018)を満たすことを特徴とする。更に前記第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタのチャネル長LDr1をx(μm)とした時に、xとNI 、NIIは下記の各式 0<NII<NI ≦(x×1018)を満たすことを特徴とする。
The first conductivity type impurity concentration in the low concentration source / drain region of the first conductivity type thin film transistor for driver circuit and the first conductivity type pixel thin film transistor is N I cm −3, and the second conductivity type When the impurity concentration of the second conductivity type in the low-concentration source / drain region of the thin film transistor for driving circuit is N II cm −3 , N I and N II are expressed by the following
It is characterized by satisfying. Further, N I and N II are the following formulas: 0 <N II ≦ (4 × 10 18 )
N II <N I ≦ (N II + 3 × 10 18 ) is satisfied. Further, N I and N II are the following formulas: 0 <N II <N I ≦ (N II + 3 × 10 18 ) N I ≦ (4 × 10 18 )
It is characterized by satisfying. Further, N I and N II satisfy the following
本発明は上述の液晶表示装置の製造方法において、前記第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域を形成するための低濃度第2導電型不純物導入工程では、該ソース・ドレイン領域の形成予定領域に加えて前記画素用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の形成予定領域にも低濃度の第2導電型不純物を導入し、しかる後に、前記第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域を形成するための低濃度第1導電型不純物導入工程では、該ソース・ドレイン領域の形成予定領域に加えて前記画素用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の形成予定領域にも前記低濃度第2導電型不純物導入工程における第2導電型不純物のドーズ量よりも大きなドーズ量で第1導電型の不純物を導入し、前記低濃度第2導電型不純物導入工程において第2導電型として形成された前記画素用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の形成予定領域を第1導電型に反転させることによって、前記画素用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域を形成することを特徴とする。或いは前記第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域を形成するための低濃度第1導電型不純物導入工程では、該ソース・ドレイン領域の形成予定領域に加えて前記画素用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の形成予定領域にも低濃度の第1導電型不純物を導入し、しかる後に、前記第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域を形成するための低濃度第2導電型不純物導入工程では、該ソース・ドレイン領域の形成予定領域に加えて前記画素用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の形成予定領域にも前記低濃度第1導電型不純物導入工程における第1導電型不純物のドーズ量よりも小さなドーズ量の第2導電型不純物を導入し、前記低濃度第1導電型不純物導入工程において形成された前記画素用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の形成予定領域における不純物濃度を実質的に低濃度化することによって、前記画素用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域を形成することを特徴とする。 According to the present invention, in the above-described method for manufacturing a liquid crystal display device, in the low-concentration second conductivity type impurity introduction step for forming the low-concentration source / drain region of the thin film transistor for the second conductivity type drive circuit, A low-concentration second conductivity type impurity is introduced into a region where the low-concentration source / drain region of the pixel thin film transistor is to be formed in addition to the region where the region is scheduled to be formed. In the low-concentration first conductivity type impurity introduction step for forming the low-concentration source / drain region, the low-concentration source / drain region formation region of the pixel thin film transistor in addition to the source / drain region formation region In addition, the first conductivity is larger than the dose of the second conductivity type impurity in the low concentration second conductivity type impurity introduction step. In this step, the region where the low concentration source / drain region of the pixel thin film transistor formed as the second conductivity type is formed in the low concentration second conductivity type impurity introduction step is inverted to the first conductivity type. A low-concentration source / drain region of the pixel thin film transistor is formed. Alternatively, in the low-concentration first conductivity type impurity introduction step for forming the low-concentration source / drain region of the first-conductivity-type driving circuit thin-film transistor, the pixel thin-film transistor in addition to the region where the source / drain region is to be formed In order to form the low concentration source / drain regions of the second conductivity type thin film transistor for a driver circuit, a low concentration first conductivity type impurity is also introduced into the regions where the low concentration source / drain regions are to be formed. In the low concentration second conductivity type impurity introduction step, the low concentration first conductivity type impurity introduction step is performed not only in the source / drain region formation scheduled region but also in the low concentration source / drain region formation scheduled region of the pixel thin film transistor. And introducing a second conductivity type impurity having a dose smaller than the dose of the first conductivity type impurity in the first conductivity type impurity. The low concentration source / drain region of the pixel thin film transistor is formed by substantially reducing the impurity concentration in the region where the low concentration source / drain region of the pixel thin film transistor formed in the material introduction step is to be formed. It is characterized by that.
本発明によれば、LDD構造による効果に加えて、画素用TFTのオフ電流の一層の低減と、駆動回路用TFTのオン電流の一層の増大、駆動回路用TFTのオン電流やゲート容量バランスの確保などを達成できる。それ故、表示むらなどが発生せず、かつ、駆動回路部の動作速度がさらに高い液晶表示装置を実現できる。 According to the present invention, in addition to the effect of the LDD structure, the off current of the pixel TFT is further reduced, the on current of the drive circuit TFT is further increased, and the on current and gate capacitance balance of the drive circuit TFT are reduced. Securement can be achieved. Therefore, it is possible to realize a liquid crystal display device in which display unevenness does not occur and the operation speed of the drive circuit unit is higher.
(本発明の第4形態)
本発明による液晶表示装置はアクティブマトリクス基板上に、駆動回路部に形成されCMOS回路を構成する第1導電型および第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタと、画素領域に形成された第1導電型の画素用薄膜トランジスタとを有する液晶表示装置において、前記第1導電型の画素用薄膜トランジスタ、前記第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタ、および前記第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域のうち、ゲート電極の端部に対してゲート絶縁膜を介して対峙する部分に低濃度ソース・ドレイン領域を備えるLDD構造を有し、前記第1導電型の画素用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域の長さは、前記第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域の長さより長いことを特徴とする。この時前記第1導電型はN型であり、前記第2導電型はP型であることを特徴とする。或いは前記第1導電型はP型であり、前記第2導電型はN型であることを特徴とする。
(4th form of this invention)
A liquid crystal display device according to the present invention includes a first conductive type and a second conductive type thin film transistor for a driving circuit which are formed in a driving circuit portion and constitute a CMOS circuit on an active matrix substrate, and a first conductive type which is formed in a pixel region. The first conductive type pixel thin film transistor, the first conductive type drive circuit thin film transistor, and the second conductive type drive circuit thin film transistor include a source / drain region. The LDD structure having a low concentration source / drain region in a portion facing the end portion of the gate electrode through the gate insulating film, and the low concentration source / drain of the first conductivity type pixel thin film transistor. The length of the drain region is the low-concentration source / drain of the thin film transistor for the drive circuit of the first conductivity type. Wherein the longer than the length of the band. At this time, the first conductivity type is an N type, and the second conductivity type is a P type. Alternatively, the first conductivity type is P-type, and the second conductivity type is N-type.
前記P型の駆動回路用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域の長さは、前記N型の駆動回路用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域の長さより短いことを特徴とする。前記N型の駆動回路用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域の長さは、前記P型の駆動回路用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域の長さに対して1.5倍から3倍までの範囲にあることを特徴とする。 The length of the low concentration source / drain region of the P-type driving circuit thin film transistor is shorter than the length of the low concentration source / drain region of the N-type driving circuit thin film transistor. 1 relative to the length of the said low concentrations the length of the source and drain regions of the N type driving circuit TFT, the low concentration source and drain regions of the P type driving circuit thin film transistor. It is characterized by being in the range of 5 to 3 times.
前記N型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さおよび幅をそれぞれLDrNLDD、WDrNLDDとし、前記P型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さおよび幅をそれぞれLDrPLDD、WDrPLDDとしたときに、LDrNLDD、WDrNLDD、LDrPLDD、WDrPLDDは、以下の式 1.5<(LDrNLDD/WDrNLDD)/(LDrPLDD/WDrPLDD)<3.0を満たすことを特徴とする。 The length and width of the low concentration source / drain region of the N-type driving circuit thin film transistor are L DrNLDD and W DrNLDD , respectively, and the length and width of the low concentration source / drain region of the P type driving circuit thin film transistor are When L DrPLDD and W DrPLDD are used, L DrNLDD , W DrNLDD , L DrPLDD and W DrPLDD are expressed as follows: 1.5 <(L DrNLDD / W DrNLDD ) / (L DrPLDD / W DrPLDD ) <3.0 It is characterized by satisfying.
これらの液晶表示装置に於いて、前記N型の駆動回路用薄膜トランジスタのチャネル長およびチャネル幅をそれぞれLDrN およびWDrN とし、前記P型の駆動回路用薄膜トランジスタのチャネル長およびチャネル幅をそれぞれLDrP 、WDrP としたときに、LDrN 、WDrN 、LDrP 、WDrP は、以下の式 0.8≦(LDrN ・WDrN )/(LDrP ・WDrP )≦1.25を満たすことを特徴とする。
(本発明の第5形態)
本発明による液晶表示装置はアクティブマトリクス基板上に、駆動回路部に形成されCMOS回路を構成する第1導電型および第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタと、画素領域に形成された第1導電型の画素用薄膜トランジスタとを有する液晶表示装置において、前記第1導電型の画素用薄膜トランジスタ、前記第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタ、および前記第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域のうち、ゲート電極の端部に対してゲート絶縁膜を介して対峙する部分に低濃度ソース・ドレイン領域を備えるLDD構造を有し、前記第1導電型の画素用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域の長さは、前記第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域の長さより長く、前記第1導電型の画素用薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度は、前記第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度に比較して低いことを特徴とする。この時前記第1導電型はN型であり、前記第2導電型はP型であることを特徴とする。或いは前記第1導電型はP型であり、前記第2導電型はN型であることを特徴とする。
In these liquid crystal display devices, the channel length and channel width of the N-type driving circuit thin film transistor are set to L DrN and W DrN , respectively, and the channel length and channel width of the P-type driving circuit thin film transistor are set to L DrP , respectively . , W DrP , L DrN , W DrN , L DrP , W DrP satisfy the following formula 0.8 ≦ (L DrN · W DrN ) / (L DrP · W DrP ) ≦ 1.25 It is characterized by.
(Fifth embodiment of the present invention)
A liquid crystal display device according to the present invention includes a first conductive type and a second conductive type thin film transistor for a driving circuit which are formed in a driving circuit portion and constitute a CMOS circuit on an active matrix substrate, and a first conductive type which is formed in a pixel region. The first conductive type pixel thin film transistor, the first conductive type drive circuit thin film transistor, and the second conductive type drive circuit thin film transistor include a source / drain region. The LDD structure having a low concentration source / drain region in a portion facing the end portion of the gate electrode through the gate insulating film, and the low concentration source / drain of the first conductivity type pixel thin film transistor. The length of the drain region is the low-concentration source / drain of the thin film transistor for the drive circuit of the first conductivity type. The impurity concentration of the low-concentration source / drain region in the first conductivity type pixel thin film transistor is longer than the length of the region, and the impurity concentration of the low-concentration source / drain region in the first conductivity type driver circuit thin film transistor It is characterized by being low compared. At this time, the first conductivity type is an N type, and the second conductivity type is a P type. Alternatively, the first conductivity type is P-type, and the second conductivity type is N-type.
前記P型の駆動回路用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域の長さは、前記N型の駆動回路用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域の長さより短いことを特徴とする。この時前記N型の駆動回路用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域の長さは、前記P型の駆動回路用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域の長さに対して1.5倍から3倍までの範囲にあることを特徴とする。 The length of the low concentration source / drain region of the P-type driving circuit thin film transistor is shorter than the length of the low concentration source / drain region of the N-type driving circuit thin film transistor. The low concentration the length of the source and drain regions of this time the N type driving circuit TFT is 1 relative to the length of the low-concentration source and drain regions of the P type driving circuit thin film transistor. It is characterized by being in the range of 5 to 3 times.
前記P型の駆動回路用薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度は、前記N型の駆動回路用薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度に比較して高いことを特徴とする。この時前記P型の駆動回路用薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度は、前記N型の駆動回路用薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度に対して6倍から8倍までの範囲にあることを特徴とする。 The impurity concentration of the low-concentration source / drain region in the P-type driver circuit thin film transistor is higher than the impurity concentration of the low-concentration source / drain region in the N-type driver circuit thin film transistor. . At this time, the impurity concentration of the low concentration source / drain region in the P-type driving circuit thin film transistor is 6 to 8 times the impurity concentration of the low concentration source / drain region in the N-type driving circuit thin film transistor. It is characterized by being in the range up to.
前記N型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さおよび幅をそれぞれLDrNLDD、WDrNLDDとし、前記P型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さおよび幅をそれぞれLDrPLDD、WDrPLDDとしたときに、LDrNLDD、WDrNLDD、LDrPLDD、WDrPLDDは、以下の式 1.5<(LDrNLDD/WDrNLDD)/(LDrPLDD/WDrPLDD)<3.0を満たすことを特徴とする。 The length and width of the low concentration source / drain region of the N-type driving circuit thin film transistor are L DrNLDD and W DrNLDD , respectively, and the length and width of the low concentration source / drain region of the P type driving circuit thin film transistor are When L DrPLDD and W DrPLDD are used, L DrNLDD , W DrNLDD , L DrPLDD and W DrPLDD are expressed as follows: 1.5 <(L DrNLDD / W DrNLDD ) / (L DrPLDD / W DrPLDD ) <3.0 It is characterized by satisfying.
前記N型の駆動回路用薄膜トランジスタのチャネル長およびチャネル幅をそれぞれLDrN およびWDrN とし、前記P型の駆動回路用薄膜トランジスタのチャネル長およびチャネル幅をそれぞれLDrP 、WDrP としたときに、LDrN 、WDrN 、LDrP 、WDrP は、以下の式
0.8≦(LDrN ・WDrN )/(LDrP ・WDrP )≦1.25を満たすことを特徴とする。
(本発明の第6形態)
本発明はN型およびP型の薄膜トランジスタによりCMOS回路が構成された薄膜半導体装置において、前記N型の薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さおよび幅をそれぞれLDrNLDD、WDrNLDDとし、前記P型の薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さおよび幅をそれぞれLDrPLDD、WDrPLDDとしたときに、LDrNLDD、WDrNLDD、LDrPLDD、WDrPLDDは、以下の式 (LDrNLDD/WDrNLDD)≧(LDrPLDD/WDrPLDD)を満たすことを特徴とする。或いは薄膜半導体装置が形成された基板を構成要素の一部とする電子機器に於いて、該薄膜半導体装置は前述に記載されて居る物で有る事を特徴とする。
When the channel length and channel width of the N-type driving circuit thin film transistor are L DrN and W DrN , respectively, and the channel length and channel width of the P-type driving circuit thin film transistor are L DrP and W DrP , respectively, DrN , W DrN , L DrP , and W DrP satisfy the following formula 0.8 ≦ (L DrN · W DrN ) / (L DrP · W DrP ) ≦ 1.25.
(Sixth embodiment of the present invention)
According to the present invention, in a thin film semiconductor device in which a CMOS circuit is constituted by N-type and P-type thin film transistors, the length and width of the low-concentration source / drain region of the N-type thin film transistor are L DrNLDD and W DrNLDD , respectively. the type of the low-concentration source and drain regions of the thin film transistor length and width L DrPLDD respectively, when the W DrPLDD, L DrNLDD, W DrNLDD , L DrPLDD, W DrPLDD has the following formula (L DrNLDD / W DrNLDD) It is characterized by satisfying ≧ (L DrPLDD / W DrPLDD ). Alternatively, in an electronic device having a substrate on which a thin film semiconductor device is formed as a component, the thin film semiconductor device is a thing described above.
本発明による液晶表示装置はアクティブマトリクス基板上に、駆動回路部でCMOS回路を構成する第1導電型および第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタと、画素領域に形成された第1導電型の画素用薄膜トランジスタとを有する液晶表示装置において、前記駆動回路用薄膜トランジスタおよび前記画素用薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域のうち、ゲート電極の端部に対してゲート絶縁膜を介して対峙する部分に低濃度ソース・ドレイン領域を備えるLDD構造を有し、前記第1導電型の画素用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さおよび幅をそれぞれLPiILDD、WPiILDDとし、前記第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さおよび幅をそれぞれLDrILDD、WDrILDDとしたときに、LPiILDD、WPiILDD、LDrILDD、WDrILDDは、以下の式
(LPiILDD/WPiILDD)≧(LDrILDD/WDrILDD)を満たすことを特徴とする。
A liquid crystal display device according to the present invention includes a first conductive type and a second conductive type thin film transistor for a driving circuit that constitute a CMOS circuit in a driving circuit portion on an active matrix substrate, and a first conductive type pixel formed in a pixel region. In the liquid crystal display device, the driver circuit thin film transistor and the pixel thin film transistor have a low concentration source in a portion of the source / drain region facing the end of the gate electrode through the gate insulating film. A LDD structure having a drain region, and the length and width of the low-concentration source / drain region of the first conductive type pixel thin film transistor are L PiILDD and W PiILDD , respectively, for the drive circuit of the first conductive type the length and width of the low concentration source and drain regions of the thin film transistors each L DrILDD, was W DrILDD To come, L PiILDD, W PiILDD, L DrILDD, W DrILDD is characterized by satisfying the following formula (L PiILDD / W PiILDD) ≧ (L DrILDD / W DrILDD).
本発明に依る電子機器は(本発明の第2の形態)から(本発明の第6の形態)に記載の液晶表示装置を備えた事を特徴とする。 An electronic apparatus according to the present invention is characterized by including the liquid crystal display device according to (second embodiment of the present invention) to (sixth embodiment of the present invention).
以下図面を参照して、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
なお、以下に説明する
(本発明の第4形態)は主として請求項1から請求項2に関する。
The following (the fourth embodiment of the present invention) mainly relates to
(本発明の第5形態)は主として請求項3から請求項6に関する。
The fifth aspect of the present invention mainly relates to
但し本発明はこれら各発明の形態に記載される構成に限定されるものでなく、各発明の形態に記載の構成同士を適宜組み合わせてもよいことは勿論である。 However, the present invention is not limited to the configurations described in the embodiments of the invention, and it is needless to say that the configurations described in the embodiments of the invention may be appropriately combined.
なお以下に説明する発明の形態の多くは駆動回路内蔵型のアクティブマトリクス基板を用いた液晶表示装置に関する物で有る為、各発明の形態を詳述する前にアクティブマトリクス基板の構成を簡単に説明しておく。 Since many of the embodiments described below relate to a liquid crystal display device using an active matrix substrate with a built-in drive circuit, the configuration of the active matrix substrate will be briefly described before describing each embodiment in detail. Keep it.
まず駆動回路内蔵型のアクティブマトリクス基板の基本構成を図2を用いて説明する。駆動回路内蔵型のアクティブマトリクス基板は表示画素領域81とデータードライバ部82や走査ドライバ部83などから成る内蔵駆動回路部とから基本的に構成される。表示画素領域81は信号線90や走査線91で区画形成された画素領域を有し、そこには画素用TFT92を介して画像信号が入力される液晶セルの液晶容量94が存在する。データードライバ部82は信号線90を介して表示画素領域に接続し、例えばシフトレジスタ84やレベルシフタ85、ビデオライン87、アナログスイッチ86などから構成される。一方走査ドライバ部83は走査線91を介して表示画素領域に接続し、シフトレジスタ88やレベルシフタ89などから構成される。シフトレジスタ84や88と云った内蔵駆動回路の多くは図2(b)に示すインバータを基本構成要素としており、これらインバータはN型のTFTn1とP型TFTp1とによってCMOS構成が取られている。結局駆動回路内蔵型アクティブマトリクス基板上には少なくとも3つタイプのTFTが形成されるのが一般で有る。即ち画素TFT92と駆動回路に用いられるN型TFTと矢張り駆動回路に用いられるP型TFTである。これらを図1に模式的に示す。なお図1では層間絶縁膜のコンタクトホールやそこを介してソース・ドレイン領域に電気的に接続する電極などを省略してある。図1の左側に表されているのは画素用TFT10で有り、ここでは例としてN型として有る。無論これはP型で有っても構わないし、CMOS TFTで有っても良い。中央に表されているのはN型の駆動回路用TFT20であり、右側に表されているのがP型の駆動回路用TFT30である。これらのTFTのうちN型の駆動回路用TFT20とP型の駆動回路用TFT30はCMOS構成を取り、前述の如く駆動回路のインバータなどを構成するので有る。
First, a basic configuration of an active matrix substrate with a built-in drive circuit will be described with reference to FIG. A drive circuit built-in type active matrix substrate basically includes a
本発明のアクティブマトリクス基板1では、N型の画素用TFT10はソース・ドレイン領域11、12のうち、ゲート電極15に対してゲート絶縁膜14を介して対峙する部分に低濃度ソース・ドレイン領域111、121を備えるLDD構造を有している。従ってオフリーク電流が小さいため、表示むらやフリッカなどの発生を防止することができ、表示品質は可成り向上して居る。
In the
更にN型の駆動回路用TFT20とP型の駆動回路用TFT30もソース・ドレイン領域21、22、31、32のうち、ゲート電極25、35に対してゲート絶縁膜24、34を介して対峙する部分に低濃度ソース・ドレイン領域211、221、311、321を備えるLDD構造を有している。
Further, the N-type
このようなLDD構造のTFTに関し、チャネル幅Wが10μmのTFTにおけるドレイン耐圧(S/D耐圧)のチャネル長依存性を図3に示す。図3(a)は実線L21でLDD構造のN型のTFTにおけるドレイン耐圧のチャネル長依存性を示し、実線L23でセルフアライン構造のN型のTFTにおけるドレイン耐圧のチャネル長依存性を示している。又図3(b)は実線L22でLDD構造のP型のTFTにおけるドレイン耐圧のチャネル長依存性を示し、実線L24でセルフアライン構造のP型のTFTにおけるドレイン耐圧のチャネル長依存性を示している。これらの図が明瞭に示す様に、LDD構造のTFTはチャネル長をセルフアライン構造のTFTの約1/2まで短くしても十分なドレイン耐圧を有するので有る。例えばP型のLDD TFTでは1.5μm程度迄、又N型のLDD TFTでは2.5μm程度まで短チャネル長化が可能である。従ってこれらのLDD TFTで構成された駆動回路は短チャネル化に依りゲート容量を大幅に低減させ、同時にオン電流をも増大し得る。斯くして駆動周波数が上がったり、或いは電源電圧(Vdd)を下げる事ができ、アクティブマトリクス基板の特性向上に大きく寄与するので有る。
(本発明の第1形態)
(第1形態に係る各TFTの構成)
ここでは単純にN型の駆動回路用TFT20とP型の駆動回路用TFT30をLDD構造にしただけでは良好なCMOS TFTは得られ無い事を説明した後、本発明の第1形態を詳述する。一般にP型の駆動回路用TFT30のオン電流はN型の駆動回路用TFT20のオン電流に比して数十パーセント程度小さい。
これは正孔の移動度が電子の移動度の凡2/3程度で有る事に起因している。この事情は当然CMOS LDD TFTでも同様に成り立っている。即ちCMOS回路を構成するN型の駆動回路用TFT20とP型の駆動回路用TFT30をLDD構造にて同一素子サイズおよび同一製造条件にて形成すると、図4に示すが如くP型のLDD TFTのオン電流(図4に点線L2で示す。)はN型のLDD TFTのオン電流(図4に実線L1で示す。)に比較して小さく成って仕舞う。この様にP型およびN型のTFTの間でオン電流のバランスが悪いと、オン時またはオフ時のタイミングがずれ、回路の動作速度を抑制したり、誤動作の原因となるので有る。これに対してオン電流のバランスを取るためにチャンネル長などの素子サイズを変えると今度はP型およびN型TFT間のゲート容量バランスが崩れ、矢張り回路の動作速度を抑制したり、或いは誤動作の原因となって仕舞い良好なCMOS TFTは得られないので有る。
FIG. 3 shows the channel length dependence of the drain breakdown voltage (S / D breakdown voltage) in a TFT having such an LDD structure with a TFT having a channel width W of 10 μm. In FIG. 3A, the solid line L21 shows the channel length dependence of the drain breakdown voltage in the N-type TFT having the LDD structure, and the solid line L23 shows the channel length dependence of the drain breakdown voltage in the self-aligned N-type TFT. . In FIG. 3B, the solid line L22 shows the channel length dependence of the drain breakdown voltage in the P-type TFT with the LDD structure, and the solid line L24 shows the channel length dependence of the drain breakdown voltage in the self-aligned P-type TFT. Yes. As clearly shown in these figures, the TFT with the LDD structure has a sufficient drain breakdown voltage even if the channel length is shortened to about ½ of the TFT with the self-alignment structure. For example, it is possible to shorten the channel length to about 1.5 μm for a P-type LDD TFT and to about 2.5 μm for an N-type LDD TFT. Therefore, the drive circuit composed of these LDD TFTs can significantly reduce the gate capacitance due to the shortening of the channel, and at the same time increase the on-current. Thus, the drive frequency can be increased or the power supply voltage (Vdd) can be lowered, which greatly contributes to the improvement of the characteristics of the active matrix substrate.
(First embodiment of the present invention)
(Configuration of each TFT according to the first embodiment)
Here, after simply explaining that a good CMOS TFT cannot be obtained by simply forming the N-type
This is because the hole mobility is about 2/3 of the electron mobility. This situation naturally holds true for CMOS LDD TFTs as well. That is, when the N-type
そこで本発明はN型の駆動回路用TFT20とP型の駆動回路用TFT30の間でソース領域21、31、やドレイン領域22、32、およびチャネル形成領域23、33の長さや幅などを略同一寸法としてレイアウト上の対称性を確保し、その上で更にオン電流のバランスを向上させるので有る。これはP型LDD TFTのLDD領域に於ける不純物濃度をN型LDD TFTのそれに比較して高くする事で達成されるので有る。具体的にはN型の駆動回路用TFT20では低濃度ソース・ドレイン領域211、221の不純物濃度を約0.2×1018cm-3から約0.5×1018cm-3までの範囲に設定してあるのに対して、P型の駆動回路用TFT30では低濃度ソース・ドレイン領域311、321の不純物濃度を約1.5×1018cm-3から約3.0×1018cm-3までの範囲に設定してある。すなわちP型のTFT30における低濃度ソース・ドレイン領域311、321の不純物濃度をN型の駆動回路用TFT20における低濃度ソース・ドレイン領域211、221の不純物濃度に対して約6倍から約8倍までの範囲に設定してある。
Therefore, in the present invention, the length and width of the
一方、N型の画素用TFT10は、N型の駆動回路用TFT20と同時に形成されるため、その低濃度ソース・ドレイン領域111、121の不純物濃度は、N型の駆動回路用TFT20と同じく、約0.2×1018cm-3から約0.5×1018cm-3までの範囲である。
On the other hand, since the N-
なお、N型の画素用TFT10、およびN型の駆動回路用TFT20のソース領域11、21、およびドレイン領域12、22のうち、低濃度ソース・ドレイン領域111、121、211、221を除く領域は、不純物濃度が約0.5×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域112、122、212、222である。また、P型の駆動回路用TFT30のソース領域31およびドレイン領域32のうち、低濃度ソース・ドレイン領域311、321を除く領域は、不純物濃度が約2.0×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域312、322である。これらの高濃度領域に対して、各TFTに対する信号線や画素電極などの電極(図示せず。)が、層間絶縁膜4のコンタクトホールを介して電気的に接続している。
(第1形態に係る各TFTのオン・オフリーク電流特性)
このように構成した各TFTに関し、図5には実線L3でN型の画素用トランジスタ10、およびN型の駆動回路用TFT20のオン・オフリーク電流特性を示し、点線L4でP型の駆動回路用TFT30のオン・オフリーク電流特性を示してある。図5からわかるように、P型の駆動回路用TFT30では、低濃度ソース・ドレイン領域311、321の不純物濃度がN型のTFT(N型の画素用トランジスタ10および駆動回路用TFT20)のそれに比較して高いので、正孔の移動度が電子の移動度に比して小さくても、P型の駆動回路用TFT30のオン電流特性は、N型の駆動回路用TFT20と同等のレベルまで改善されている。それ故、シフトレジスタにおける動作条件に充分なマージンを確保できるので、オン電流のアンバランスに起因する誤動作が発生しない。しかも、P型のTFTとN型のTFTとの間では、素子サイズがほぼ同じであるため、ゲート容量もほぼ同等である。また、N型の駆動回路用TFT20、およびN型の駆動回路用TFT30では、オフリーク電流が小さいので、オフリーク電流に起因する誤動作が発生しないとともに、CMOS回路の電源端子間を貫通する電流が小さい。
Of the
(On / off leakage current characteristics of each TFT according to the first embodiment)
FIG. 5 shows the on / off leakage current characteristics of the N-
また、N型の画素用TFT10でも、オフリーク電流が小さいので、表示むらやフリッカなどが発生しない。また、オフ電流が小さいと、保持特性が向上するので、コントラストが向上するなどの利点もある。
(実施例1:第1形態に係る各TFTの製造方法)
このようなLDD構造のTFTは、以下の方法により製造できる。なお、以下の説明において、不純物濃度は、いずれも活性化アニール後の不純物濃度で表してある。
Further, even in the N-
(Example 1: Manufacturing method of each TFT according to the first embodiment)
Such an LDD structure TFT can be manufactured by the following method. In the following description, the impurity concentration is expressed by the impurity concentration after activation annealing.
まず、図6(a)に示すように、石英基板などの絶縁基板2の表面に、LPCVD法またはプラズマCVD法などを用いて半導体膜3(ポリシリコン薄膜)を形成する。また、アモルファスのシリコン薄膜を形成した後、レーザアニール法または固相成長法によりポリシリコン薄膜を形成する方法もある。
First, as shown in FIG. 6A, a semiconductor film 3 (polysilicon thin film) is formed on the surface of an insulating
次に、図6(b)に示すように、半導体膜3をフォトリソグラフィ法によってパタニングして、それを島状の半導体膜11a、21a、31aにする。
Next, as shown in FIG. 6B, the
次に、図6(c)に示すように、島状の半導体膜11a、21a、31aに対して、熱酸化法、TEOS−CVD法、LPCVD法、プラズマCVD法、HTO法などにより、厚さが約1200オングストロームのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜14、24、34を形成する(ゲート絶縁膜形成工程)。
Next, as shown in FIG. 6C, the thickness of the island-shaped
次に、図6(d)に示すように、ゲート絶縁膜14、24、34の表面に、ドープドシリコンやシリサイド膜などからなるゲート電極15、25、35を形成する。
Next, as shown in FIG. 6D,
次に、図7(a)に示すように、絶縁基板2の全面を覆うようにして、LPCVD法、APCVD法、プラズマCVD法、O3 TEOS法、O2 TEOS法などにより、厚さが1000オングストローム〜3000オングストロームのシリコン酸化膜からなる第1の層間絶縁膜41を形成する。その結果、ゲート電極15、25、35の端部では、ゲート電極15、25、35の厚さに相当する分だけ、第1の層間絶縁膜41が厚くなる。たとえば、ゲート電極15、25、35の厚さが約5000オングストローム、ゲート絶縁膜14、24、34の厚さが約1200オングストローム、第1の層間絶縁41の厚さが約2000オングストロームであれば、第1の層間絶縁41のうち、ゲート電極端から1μm程離れた位置では厚さが3200オングストロームであり、ゲート電極15、25、35付近では、厚さが約8200オングストロームである。かかる厚さの差を利用して、以降の工程において、LDD構造のTFTを形成する。
Next, as shown in FIG. 7A, the insulating
まず、図7(b)に示すように、絶縁基板2の表面側のうち、画素用TFT10の形成予定領域と、N型の駆動回路用TFT20の形成予定領域をレジストマスク51で覆う。この状態で、アクセプタ型の不純物、たとえばボロンイオンを2.0×1015cm-2のドーズ量でイオン注入して、ゲート電極35に対して自己整合的にソース領域31、およびドレイン領域32を形成する(P型の不純物導入工程)。なお、不純物導入方法としては、その他にも、イオンドーピング法、プラズマドーピング法、レーザドーピング法などがある。
First, as shown in FIG. 7B, a region where the
その結果、不純物が導入されなかった部分がチャネル形成領域33となる。但し、ソース領域31、およびドレイン領域32のうち、ゲート電極35の端部に対峙する部分では、そこを覆う第1の層間絶縁膜41が厚いため、その他の部分よりも、実際の不純物導入量が2桁ほど低い。従って、ソース領域31およびドレイン領域32では、ゲート電極35の端部に対峙する部分に不純物濃度が約2.0×1018cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域311、321が形成される。一方、そこを除く高濃度ソース・ドレイン領域312、322の不純物濃度は、約2.0×1020cm-3となる。このようにして、P型の駆動回路用TFT30が形成される。しかる後に、レジストマスク51を除去する。
As a result, the portion where no impurity is introduced becomes the
次に、図7(c)に示すように、P型の駆動回路用TFT30の形成領域をレジストマスク52で覆う。この状態で、ドナー型の不純物、たとえばリンイオンを0.5×1015cm-2のドーズ量でイオン注入して、ゲート電極15、25に対して自己整合的にソース領域11、21、およびドレイン領域12、22を形成する(N型の不純物導入工程)。
Next, as shown in FIG. 7C, the formation region of the P-type
その結果、不純物が導入されなかった部分がチャネル形成領域13、23となる。但し、ソース領域11、21、およびドレイン領域12、22のうち、ゲート電極15、25の端部に対峙する部分では、そこを覆う第1の層間絶縁膜41が厚いため、その他の部分よりも、実際の不純物導入量が2桁ほど低い。従って、ソース領域11、21、およびドレイン領域12、22では、ゲート電極15、25の端部に対峙する部分に不純物濃度が約0.5×1018cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域111、121、211、221が形成される。一方、そこを除く高濃度ソース・ドレイン領域112、122、212、222の不純物濃度は、約0.5×1020cm-3である。このようにして、画素用TFT10、およびN型の駆動回路用TFT20が形成される。しかる後に、レジストマスク52を除去する。
As a result, portions where impurities are not introduced become
次に、図7(d)に示すように、第1の層間絶縁膜41の表面に第2の層間絶縁膜42を形成した後に、活性化のためのアニールを行なうと、図1に示すアクティブマトリクス基板1が形成される。ここで、第1の層間絶縁膜41と第2の層間絶縁膜42との総膜厚は、約1.5μm〜約2.0μmである。なお、各TFTに対しては、第1および第2の層間絶縁膜41、42からなる層間絶縁膜4にコンタクトホールを形成した後、所定の電極(信号線および画素電極)を形成する。
Next, as shown in FIG. 7D, after forming the second
このような方法で形成すれば、少ない工程数でLDD構造のTFTを形成できるので、オフリーク電流を簡単に低減することができる。しかも、不純物導入工程で、ソース領域11、21、31、およびドレイン領域12、22、32を形成する際のドーズ量を制御するだけで、オン電流のバランスを確保できる。
(実施例2:第1形態に係る各TFTの別の製造方法)
また、図1に示す構造のTFTは、以下の方法でも製造できる。
If formed by such a method, a TFT having an LDD structure can be formed with a small number of steps, so that off-leakage current can be easily reduced. In addition, the balance of the on-current can be ensured only by controlling the dose amount when forming the
(Example 2: Another manufacturing method of each TFT according to the first embodiment)
The TFT having the structure shown in FIG. 1 can also be manufactured by the following method.
なお、以下に説明する方法でも、前記の製造方法と図6(a)〜(d)に示す工程が共通しているので、これらの工程の説明を省略し、図6(d)に示す工程の後に行なう工程のみを説明する。 In the method described below, the steps shown in FIGS. 6A to 6D are the same as those in the manufacturing method described above. Therefore, the description of these steps is omitted, and the step shown in FIG. Only the process performed after the process will be described.
まず、図8(a)に示すように、ゲート電極15、25、35を形成した後、P型の駆動回路用TFT30の形成予定領域をレジストマスク53で覆った状態で、画素用TFT10およびN型の駆動回路用TFT20の形成予定領域に対して、ドナー型の不純物、たとえば、リンイオンを約0.5×1013cm-2のドーズ量でイオン注入し、ゲート電極15、25に対して自己整合的に不純物濃度が約0.5×1018cm-3の低濃度のソース・ドレイン領域11b、12b、21b、22bを形成する。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル形成領域13、23となる。しかる後に、レジストマスク53を除去する。
First, as shown in FIG. 8A, after forming the
次に、図8(b)に示すように、P型の駆動回路用TFT30の形成予定領域に加えて、画素用TFT10およびN型の駆動回路用TFT20のゲート電極15、25をも広めに覆うレジストマスク54を形成した後、ドナー型の不純物、たとえばリンイオンを0.5×1015cm-2のドーズ量でイオン注入する。ここで、レジストマスク54の端部と、ゲート電極15、25の端部との距離は、0.5μm〜2.0μm程度が適している。その結果、低濃度のソース・ドレイン領域11b、12b、21b、22bには、不純物濃度が0.5×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域112、122、212、222が形成される。
一方、低濃度のソース・ドレイン領域11b、12b、21b、22bのうち、レジストマスク54で覆われていた部分は、そのまま不純物濃度が約0.5×1018cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域111、121、211、221となる。このようにして、画素用TFT10およびN型の駆動回路用TFT20が形成される。しかる後に、レジストマスク54を除去する。
Next, as shown in FIG. 8B, in addition to the region where the P-type
On the other hand, the portions of the low concentration source /
次に、図8(c)に示すように、画素用TFT10およびN型の駆動回路用TFT20をレジストマスク55で覆った状態で、P型の駆動回路用TFT30の形成予定領域に対して、アクセプター型の不純物、たとえばボロンイオンを約2.0×1013cm-2のドーズ量でイオン注入して、ゲート電極35に対して自己整合的に不純物濃度が約2.0×1018cm-3の低濃度のソース・ドレイン領域31b、32bを形成する。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル形成領域33となる。しかる後に、レジストマスク55を除去する。
Next, as shown in FIG. 8C, with the
次に、図8(d)に示すように、画素用TFT10およびN型の駆動回路用TFT20に加えて、P型の駆動回路用TFT30のゲート電極35をも広めに覆うレジストマスク56を形成した後、アクセプター型の不純物、たとえばボロンイオンを2.0×1015cm-2のドーズ量でイオン注入する。ここで、レジストマスク56の端部と、ゲート電極35の端部との距離は、0.5μm〜2.0μm程度が適している。その結果、低濃度のソース・ドレイン領域31b、32bには、不純物濃度が2.0×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域312、322が形成される。一方、低濃度のソース・ドレイン領域31、32のうち、レジストマスク56で覆われていた部分は、そのまま不純物濃度が約2.0×1018cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域311、321となる。このようにして、P型の駆動回路用TFT30を形成する。
Next, as shown in FIG. 8D, in addition to the
かかる製造方法の他にも、ゲート電極15、25、35の側面に異方性エッチングでサイドウォールを残し、このサイドウォールを用いてLDD構造のTFTを製造する方法もある。
(第1形態に於けるLDD濃度)
前述の実施例2ではTFTをアクティブマトリクス基板1の画素用TFTおよび駆動回路用TFTとして用いたときに、素子サイズを変えることなく、オン電流のバランスの悪さに起因する誤動作の発生を確実に防止しながら、オフリーク電流に起因するフリッカーの発生や無駄な電流の消費を確実に防止するという観点から、P型の駆動回路用TFT30の低濃度ソース・ドレイン領域311、321の不純物濃度を約2.0×1018cm-3に設定し、画素用TFT10およびN型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域111、121、211、221の不純物濃度を約0.5×1018cm-3に設定したが、P型のTFTの低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度が約1.5×1018cm-3から約3.0×1018cm-3までの範囲で、N型のTFTの低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度が約0.2×1018cm-3から約0.5×1018cm-3までの範囲にあればよいことを、図9および図10を参照して説明する。
In addition to such a manufacturing method, there is a method in which a sidewall is left on the side surfaces of the
(LDD concentration in the first form)
In Example 2 described above, when TFTs are used as pixel TFTs and drive circuit TFTs of the
図9には、LDD構造のN型のTFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度とオン電流との関係を実線L5で示し、LDD構造のP型のTFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度とオン電流との関係を実線L6で示してある。ここで、チャネルは、W/Lが10/10(μm)であり、ドレイン−ソース電圧は、5vであり、ゲート電圧は、10vである。これらの検討結果から、駆動回路のTFTに一般的に必要とされる2×10-5 A以上のオン電流を確保するには、N型のTFTでは、低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度が約0.2×1018cm-3以上であり、P型のTFTでは、低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度が約1.5×1018cm-3以上である。 FIG. 9 shows the relationship between the impurity concentration in the low concentration source / drain region and the on-current in the LDD structure N-type TFT by a solid line L5, and the impurity in the low concentration source / drain region in the LD type P type TFT. The relationship between the concentration and the on-current is indicated by a solid line L6. Here, the channel has a W / L of 10/10 (μm), a drain-source voltage of 5 v, and a gate voltage of 10 v. From these examination results, in order to secure an on-current of 2 × 10 −5 A or more, which is generally required for the TFT of the drive circuit, the impurity concentration of the low concentration source / drain region is low in the N type TFT. is about 0.2 × 10 18 cm -3 or more, the P TFT, and the impurity concentration of the low concentration source and drain regions is about 1.5 × 10 18 cm -3 or more.
一方、図10には、LDD構造のN型のTFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度とオフリーク電流との関係を実線L7で示し、LDD構造のP型のTFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度とオン電流との関係を実線L8で示してある。ここで、チャネルは、W/Lが10/10(μm)であり、ドレイン−ソース電圧は、5vであり、ゲート電圧は、0vである。
これらの検討結果から、一般的な駆動回路においてオフリーク電流をその上限とされる1×10-13 A以下のレベルとなるのは、N型のTFTでは、低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度が約1.3×1019cm-3以下であり、P型のTFTでは、低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度が約3.0×1018cm-3以下である。
On the other hand, FIG. 10 shows a relationship between the impurity concentration of the low concentration source / drain region and the off-leakage current in the LDD structure N-type TFT by a solid line L7, and the low concentration source / drain region in the LDD structure P-type TFT. The relationship between the impurity concentration and the on-current is indicated by a solid line L8. Here, the channel has a W / L of 10/10 (μm), a drain-source voltage of 5 v, and a gate voltage of 0 v.
From these examination results, the level of 1 × 10 −13 A or less, which is the upper limit of the off-leakage current in a general driving circuit, is that the impurity concentration of the low-concentration source / drain region is low in the N-type TFT. About 1.3 × 10 19 cm −3 or less, in a P-type TFT, the impurity concentration of the low-concentration source / drain region is about 3.0 × 10 18 cm −3 or less.
従って、P型のTFTでは、低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度を約1.5×1018cm-3から約3.0×1018cm-3までの範囲とすれば、そのオン電流特性およびオフリーク特性は、駆動回路用として充分なレベルとなる。一方、N型のTFTでは、低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度を約1.5×1018cm-3から約3.0×1018cm-3までの範囲としたP型のTFTと同じオン電流レベルとするには、低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度を約0.2×1018cm-3から約1.3×1019cm-3までの範囲のうち、約0.2×1018cm-3から約0.5×1018cm-3までの範囲とすればよい。このように設定した不純物濃度範囲では、オン電流のバランスを向上できるだけでなく、N型のTFTのオフリーク電流のレベルを約1×10-14 A以下にできるので、画素用TFTとして用いたときには充分な保持特性を発揮するという利点がある。 Accordingly, in the P-type TFT, if the impurity concentration in the low concentration source / drain region is in a range from about 1.5 × 10 18 cm −3 to about 3.0 × 10 18 cm −3 , its on-current characteristics are obtained. In addition, the off-leakage characteristic is a sufficient level for the drive circuit. On the other hand, the N-type TFT is the same as the P-type TFT in which the impurity concentration in the low-concentration source / drain region is in a range from about 1.5 × 10 18 cm −3 to about 3.0 × 10 18 cm −3. In order to obtain the on-current level, the impurity concentration of the low concentration source / drain region is about 0.2 × 10 18 cm −3 in the range from about 0.2 × 10 18 cm −3 to about 1.3 × 10 19 cm −3. The range may be from 10 18 cm −3 to about 0.5 × 10 18 cm −3 . In the impurity concentration range thus set, not only can the on-current balance be improved, but the level of the off-leak current of the N-type TFT can be reduced to about 1 × 10 −14 A or less, which is sufficient when used as a pixel TFT. Advantageous holding properties.
さらに、図9に示す検討結果からすれば、各種薄膜半導体装置におけるCMOS回路において、ゲート容量などのバランスを崩すことなく、オン電流のバランスを確保するという観点だけからすれば、P型のTFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度をN型のTFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度に対して高くすればよく、より正確にオン電流のバランスを確保する観点からすれば、6倍から8倍までの範囲とすればよい。
Further, according to the examination result shown in FIG. 9, in the CMOS circuit in various thin film semiconductor devices, from the viewpoint of ensuring the balance of the on-current without destroying the balance of the gate capacitance and the like, in the P-type TFT. the impurity concentration of the low concentration source and drain regions may be higher than the impurity concentration of the low concentration source and drain regions in the N TFT, and the from the viewpoint of ensuring a balance of more accurately on-current, from 6 times The range may be up to 8 times.
なお本発明のCMOS TFTの応用例としては、液晶表示装置の他にも、密着型イメージセンサやSRAM(static Random Access Memories)など、薄膜半導体装置が形成された基板を構成要素の一部とする電子機器がある。
(低温プロセスLDD TFTに於ける発明形態)
次に低温プロセスで製造された薄膜トランジスタに関する第1の発明形態を説明する。ここで低温プロセスとはTFTを作成する際の工程最高温度が、レーザー照射とか急速熱処理(RTA)と云った局所加熱を除いて600℃程度以下であるTFTの製造方法を示す。低温プロセスでは1000℃程度の熱酸化法を使用しない為、半導体膜はレーザー照射やRTAにて改質し、絶縁膜はCVD法やPVD法などで形成される。発明人がこうした低温プロセスにて製造されたTFTについて繰り返し実験を行った結果によれば、各TFTの低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度は、以下のように設定したときに、各TFTの電気的特性を最適化できる。
As an application example of the CMOS TFT of the present invention, in addition to a liquid crystal display device, a substrate on which a thin film semiconductor device such as a contact image sensor or SRAM (Static Random Access Memories) is formed is a part of the constituent elements. There are electronic devices.
(Invention form in low temperature process LDD TFT)
Next, a first aspect of the invention relating to a thin film transistor manufactured by a low temperature process will be described. Here, the low temperature process refers to a TFT manufacturing method in which the maximum process temperature when forming a TFT is about 600 ° C. or less excluding local heating such as laser irradiation or rapid thermal processing (RTA). Since a thermal oxidation method of about 1000 ° C. is not used in the low temperature process, the semiconductor film is modified by laser irradiation or RTA, and the insulating film is formed by a CVD method, a PVD method, or the like. According to the results of the inventor's repeated experiments with TFTs manufactured by such a low temperature process, the impurity concentration of the low concentration source / drain region of each TFT is set as follows. The target characteristics can be optimized.
まず、各LDD TFTの低濃度ソース・ドレイン領域を構成しているシリコンなどの半導体膜の膜厚をt(cm)とし、P型の駆動回路用TFT30における低濃度ソース・ドレイン領域311、321の不純物濃度をCDrPLDD(cm-3)としたときに、t、CDrPLDDは、以下の各式
1×10-6cm≦t≦4.5×10-6cm
1.2×1012cm-2≦CDrPLDD・t≦1.8×1013cm-2を満たすように設定する。同様にN型の駆動回路用TFT20における低濃度ソース・ドレイン領域211、221の不純物濃度をCDrNLDD(cm-3)としたときに、t、CDrNLDDは、以下の各式
1×10-6cm≦t≦4.5×10-6cm
2.4×1011cm-2≦CDrNLDD・t≦6.0×1012cm-2を満たすように設定する。或いはt、CDrNLDD、CDrPLDDは、以下の各式 1×10-6cm≦t≦4.5×10-6cm
3 ≦ CDrPLDD/CDrNLDD ≦ 5
を満たすように設定する。
First, the film thickness of a semiconductor film such as silicon constituting the low concentration source / drain region of each LDD TFT is t (cm), and the low concentration source /
1.2 × 10 12 cm −2 ≦ C DrPLDD · t ≦ 1.8 × 10 13 cm −2 is set. Similarly, when the impurity concentration of the low-concentration source /
2.4 × 10 11 cm −2 ≦ C DrNLDD · t ≦ 6.0 × 10 12 cm −2 is set. Alternatively, t, C DrNLDD and C DrPLDD are the following formulas: 1 × 10 −6 cm ≦ t ≦ 4.5 × 10 −6 cm
3 ≦ C DrPLDD / C DrNLDD ≦ 5
Set to satisfy.
たとえば、各LDD TFTの半導体膜の膜厚を40nmとした場合には、N型の駆動回路用TFT20における低濃度ソース・ドレイン領域211、221、およびP型の駆動回路用TFT30における低濃度ソース・ドレイン領域311、321において、以下のように不純物濃度の範囲を設定する。
For example, when the film thickness of the semiconductor film of each LDD TFT is 40 nm, the low-concentration source /
3.0×1017cm-3≦CDrPLDD≦4.5×1018cm-3 6.0×1016cm-3≦CDrNLDD≦1.5×1018cm-3 このように設定すれば、低温プロセスで形成したシリコン膜からTFTを形成した場合においても、N型の駆動回路用TFT20とP型の駆動回路用TFT30との間におけるオン電流のバランスを確保できるので有る。これは低温プロセスでは工程最高温度が600℃程度で有る為、LDD領域に注入したドナーやアクセプターの活性化率が低い事に起因して居る。膜厚が45nm程度以上有れば活性化は比較的楽に成る為、
1.2×1012cm-2≦CDrPLDD・t≦1.8×1013cm-2 2.4×1011cm-2≦CDrNLDD・t≦6.0×1012cm-2 3 ≦ CDrPLDD/CDrNLDD ≦ 5
これら各条件は膜厚に係わり無く成り立つ事と成る。
(本発明に係わるレイアウト)
本願の総ての発明に係わるトランジスタのレイアウトに関して説明する。
3.0 × 10 17 cm −3 ≦ C DrPLDD ≦ 4.5 × 10 18 cm −3 6.0 × 10 16 cm −3 ≦ C DrNLDD ≦ 1.5 × 10 18 cm −3 Even when a TFT is formed from a silicon film formed by a low-temperature process, a balance of on-current between the N-type
1.2 × 10 12 cm −2 ≦ C DrPLDD · t ≦ 1.8 × 10 13 cm −2 2.4 × 10 11 cm −2 ≦ C DrNLDD · t ≦ 6.0 × 10 12
Each of these conditions is satisfied regardless of the film thickness.
(Layout according to the present invention)
The transistor layout according to all the inventions of the present application will be described.
各LDD TFTのレイアウトについては、N型の駆動回路用TFT20とP型の駆動回路用TFT30との間におけるゲート容量のバランスを確保するという観点からは、以下のように構成すればよい。すなわち、図11にN型のTFT、およびP型のTFTの平面形状を模倣式に表し、N型のTFT(N型の駆動回路用TFT20)のチャネル長およびチャネル幅をそれぞれLDrN およびWDrN とし、前記P型の駆動回路用TFTのチャネル長およびチャネル幅をそれぞれLDrP 、WDrP としたときに、LDrN 、WDrN 、LDrP 、WDrP は、以下の式 LDrN ・WDrN =LDrP ・WDrP を満たすのが理想で有る。こうするとTFTのゲート容量は等しくなり、その上でオン電流値をP型TFTとN型TFTで同等に成る様に本願発明に従って調整すればゲート容量もオン電流も同時にバランスを取る事が出来る訳で有る。また、理想的とは言えぬがLDrN 、WDrN 、LDrP 、WDrP が以下の式 0.8≦(LDrN ・WDrN )/(LDrP ・WDrP )≦1.25を満たす範囲内であれば、ゲート容量のバランスを確保できる。たとえば、レイアウト面から、WDrN とWDrP とを等しくする必要がある場合には、LDrN とLDrP が以下の式
0.8≦ LDrN/LDrP ≦1.25
を満たすように設定する。
The layout of each LDD TFT may be configured as follows from the viewpoint of securing a balance of gate capacitance between the N-type
Set to satisfy.
更に図11に示すように、N型の画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121の長さおよび幅をそれぞれLPiNLDD、WPiNLDDとし、N型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221の長さおよび幅をそれぞれLDrNLDD、WDrNLDDとし、P型の駆動回路用TFT30の低濃度ソース・ドレイン領域311、321の長さおよび幅をそれぞれLDrPLDD、WDrPLDDとしたときに、LPiNLDD、WPiNLDD、LDrNLDD、WDrNLDDを、以下の式 (LPiNLDD/WPiNLDD)≧(LDrNLDD/WDrNLDD)を満たすように設定してもよい。すなわち、N型の画素用TFT10における低濃度ソース・ドレイン領域111、121の抵抗値を高めに設定し、N型の駆動回路用TFT20における低濃度ソース・ドレイン領域211、221の抵抗値を低めに設定してもよい。このように構成すれば、不純物濃度の面からCMOS回路における電気的特性を向上しながら、レイアウトの面から、画素用TFTのオフリーク電流を低減し、かつ、駆動回路用TFTにおけるオン電流の増大を図ることができる。
(本発明の第2形態)
(第2形態に係る各TFTの構成)
本発明の各LDD TFTの基本的な構成は第1形態と同様であるため、図1を参照して説明するとともに、対応する機能を有する部分については同じ符合を付してそれらの詳細な説明を省略する。
Further, as shown in FIG. 11, the length and width of the low concentration source /
(Second embodiment of the present invention)
(Configuration of each TFT according to the second embodiment)
Since the basic configuration of each LDD TFT of the present invention is the same as that of the first embodiment, it will be described with reference to FIG. 1 and the same reference numerals will be given to portions having corresponding functions, and detailed descriptions thereof will be given. Is omitted.
本発明でも図1に示すように、N型の画素用TFT10、N型の駆動回路TFT20、およびP型の駆動回路TFT30では、ソース領域11、21、31、およびドレイン領域12、22、32において、ゲート電極15、25、35の端部に対してゲート絶縁膜14、24、34を介して対峙する部分に低濃度ソース・ドレイン領域111、121、211、221、311、321が形成されており、いずれのTFTもLDD構造になっている。
In the present invention, as shown in FIG. 1, in the N-
本発明では図12に実線L11で示すように、N型の駆動回路用TFT20のオン電流を大きくするために、低濃度ソース・ドレイン領域211、221の不純物濃度を高濃度側にシフトさせたときに、N型の画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121でも、不純物濃度が高濃度側にシフトし、オフリーク電流が増大してしまうことを防止することを目的としている。逆にいえば、N型の画素用TFT10において、図12に一点鎖線L12で示すように、オフリーク電流を小さくしたとき、N型の駆動回路用TFT20において、オン電流が小さくなることを防止することを目的とする。
In the present invention, as indicated by a solid line L11 in FIG. 12, the impurity concentration of the low concentration source /
本発明の液晶表示装置はアクティブマトリクス基板上に、駆動回路部でCMOS回路を構成する第1導電型および第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタと、画素領域に形成された第1導電型の画素用薄膜トランジスタとを有し、駆動回路用薄膜トランジスタおよび前記画素用薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域のうち、ゲート電極の端部に対してゲート絶縁膜を介して対峙する部分に低濃度ソース・ドレイン領域を備えるLDD構造を有し、第1導電型の画素用薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度は、第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度に比較して低く成っている。たとえば第1導電型をN型とすると、図1に示すN型の画素用TFT10における低濃度ソース・ドレイン領域111、121の不純物濃度はN型の駆動回路用TFT20における低濃度ソース・ドレイン領域211、221の不純物濃度に比較して低く設定してある。すなわち、N型の画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121における不純物濃度は、約0.4×1018cm-3であるのに対し、N型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221における不純物濃度は、約0.7×1018cm-3である。無論第1導電型がP型で有っても同様で有る。
The liquid crystal display device of the present invention includes a first conductive type and a second conductive type thin film transistor for a driving circuit constituting a CMOS circuit in a driving circuit portion on an active matrix substrate, and a first conductive type pixel formed in a pixel region. The thin film transistor for a driving circuit and the thin film transistor for a pixel have a low concentration source / drain region in a portion of the source / drain region facing the end of the gate electrode through a gate insulating film. The impurity concentration of the low-concentration source / drain region in the first conductivity type pixel thin film transistor is compared with the impurity concentration of the low-concentration source / drain region in the first conductivity type driving circuit thin film transistor. And is low. For example, if the first conductivity type is N-type, the impurity concentration of the low-concentration source /
また、本発明ではP型の駆動回路用TFT30の低濃度ソース・ドレイン領域311、321における不純物濃度を、N型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221における不純物濃度に対して高く設定してある。たとえば、N型の駆動回路用TFT20では、低濃度ソース・ドレイン領域211、221の不純物濃度を約0.7×1018cm-3に設定してあるのに対して、P型の駆動回路用TFT30では、低濃度ソース・ドレイン領域311、321の不純物濃度を約5.0×1018cm-3に設定してある。すなわち、P型の駆動回路用TFT30における低濃度ソース・ドレイン領域311、321の不純物濃度をN型の駆動回路用TFT20における低濃度ソース・ドレイン領域211、221の不純物濃度に対して約6倍から約8倍までの範囲に設定してある。
In the present invention, the impurity concentration in the low-concentration source /
なお、N型の画素用TFT10、N型の駆動回路用TFT20、およびP型の駆動回路用TFT30のソース領域11、21、31、およびドレイン領域12、22、32のうち、低濃度ソース・ドレイン領域111、121、211、221、311、321を除く領域は、不純物濃度が約1.0×1019cm-3以上の高濃度ソース・ドレイン領域112、122、212、222、312、322である。本発明に於いても先のレイアウトの特徴は無論適応される。
(第2形態に係る各TFTのオン・オフリーク電流特性)
このように構成したTFTのオン・オフリーク電流特性では、図9に示すように駆動回路用TFTに於いては低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度を高くした分だけ、オン電流を増大させることができる。また、図10に示すように画素用TFTでは低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度を低くした分だけ、オフリーク電流を低減することができるといえる。さらに、CMOS回路において、ゲート容量などのバランスを崩すことなく、オン電流のバランスを確保するという観点から、P型のTFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度をN型のTFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度に対して約6倍から約8倍までの範囲設定してある。それ故本発明のアクティブマトリクス基板1では、まず、いずれのTFTをもLDD構造としたことに加えて、N型の駆動回路用TFT20は低濃度ソース・ドレイン領域211、221の不純物濃度が約0.7×1018cm-3まで高濃度側に設定されているので、図12に実線L11で示すようにオン電流が大きく、その一方N型の画素用TFT10は低濃度ソース領域111および低濃度ドレイン領域121の不純物濃度が約0.4×1018cm-3まで低濃度側に設定されているので、図12に一点鎖線L12で示すようにオフリーク電流が小さい。しかも、P型の駆動回路用TFT30は、低濃度ソース領域311および低濃度ドレイン領域321における不純物濃度が約5.0×1018cm-3までN型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース領域211および低濃度ドレイン領域221における不純物濃度よりも高濃度側に設定してあるので、図12に点線L13で示すようにオン電流がN型の駆動回路用TFT20のオン電流と同等のレベルまで改善されている。それ故、シフトレジスタの動作条件に充分なマージンを確保でき、オン電流のアンバランスに起因する誤動作が発生しない。しかもP型のTFTとN型のTFTとの間では素子サイズを略同等としてあるため、ゲート容量も略同等である。
(実施例3:第2形態に係るLDD TFTの製造方法)
このような構造のTFTは、たとえば、以下の方法により製造できる。なお、以下の説明において、不純物濃度は、いずれも活性化アニール後の不純物濃度で表してある。但し、半導体膜を形成してからゲート電極および層間絶縁膜を形成するまでの工程は、実施例1において、図4(a)〜図5(b)を参照して説明した工程と同様である。また、それ以降の工程も、基本的には同じである。従って、図13(a)に示すように、層間絶縁膜41を形成した以降の工程についてのみ説明するとともに、それ以降の工程についても、詳細な説明を省略する。なお、本例でも、層間絶縁膜41は、ゲート電極15、25、35の端部では、ゲート電極15、25、35の厚さに相当する分だけ厚く、かかる厚さの差を利用して、以降の工程において、LDD構造のTFTを形成する。
Of the
(On / off leakage current characteristics of each TFT according to the second embodiment)
In the on / off leakage current characteristics of the TFT configured as described above, in the driving circuit TFT, as shown in FIG. 9, the on-current can be increased by the amount of the impurity concentration in the low-concentration source / drain region. it can. Further, as shown in FIG. 10, in the pixel TFT, it can be said that the off-leakage current can be reduced as much as the impurity concentration in the low-concentration source / drain region is lowered. Further, in the CMOS circuit, the impurity concentration of the low concentration source / drain region in the P-type TFT is set to be the low concentration source in the N-type TFT from the viewpoint of ensuring the balance of the on-current without breaking the balance of the gate capacitance and the like. The range is set from about 6 times to about 8 times the impurity concentration of the drain region. Therefore, in the
(Example 3: Manufacturing method of LDD TFT according to the second embodiment)
A TFT having such a structure can be manufactured, for example, by the following method. In the following description, the impurity concentration is expressed as the impurity concentration after activation annealing. However, the steps from the formation of the semiconductor film to the formation of the gate electrode and the interlayer insulating film are the same as those described in
まず、図13(b)に示すように、絶縁基板2の表面側のうち、画素用TFT10の形成予定領域と、N型の駆動回路用TFT20の形成予定領域をレジストマスク51Aで覆う。この状態で、アクセプタ型の不純物、たとえばボロンイオンを5.0×1015cm-2のドーズ量でイオン注入して、ゲート電極35に対して自己整合的にソース領域31、およびドレイン領域32を形成する(P型の不純物導入工程)。
First, as shown in FIG. 13B, a region where the
その結果、不純物が導入されなかった部分がチャネル形成領域33となる。但し、ソース領域31およびドレイン領域32のうち、ゲート電極35の端部に対峙する部分では、そこを覆う層間絶縁膜41が厚いため、その他の部分よりも、実際の不純物導入量が2桁ほど低い。従って、ソース領域31およびドレイン領域32では、ゲート電極35の端部に対峙する部分に不純物濃度が約5.0×1018cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域311、321が形成される一方、そこを除く部分は、不純物濃度が約5.0×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域312、322となる。このようにして、P型の駆動回路用TFT30が形成される。しかる後に、レジストマスク51Aを除去する。
As a result, the portion where no impurity is introduced becomes the
次に、図13(c)に示すように、N型の画素用TFT10の形成領域およびP型の駆動回路用TFT30の形成領域をレジストマスク52Aで覆う。この状態で、ドナー型の不純物、たとえばリンイオンを0.7×1015cm-2のドーズ量でイオン注入して、ゲート電極25に対して自己整合的にソース領域21およびドレイン領域22を形成する(N型の不純物導入工程)。
Next, as shown in FIG. 13C, the formation region of the N-
その結果、不純物が導入されなかった部分がチャネル形成領域23となる。但し、ソース領域21およびドレイン領域22のうち、ゲート電極25の端部に対峙する部分では、そこを覆う層間絶縁膜41が厚いため、その他の部分よりも、実際の不純物導入量が2桁ほど低い。従って、ソース領域21およびドレイン領域22では、ゲート電極25の端部に対峙する部分に不純物濃度が約0.7×1018cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域211、221が形成される一方、そこを除く部分は、不純物濃度が約0.7×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域212、222となる。このようにして、N型の駆動回路用TFT20が形成される。しかる後に、レジストマスク52Aを除去する。
As a result, the portion where no impurity is introduced becomes the
次に、図13(d)に示すように、N型の駆動回路用TFT20の形成領域およびP型の駆動回路用TFT30の形成領域をレジストマスク53Aで覆う。この状態で、ドナー型の不純物、たとえばリンイオンを0.4×1015cm-2のドーズ量でイオン注入して、ゲート電極15に対して自己整合的にソース領域11およびドレイン領域12を形成する(N型の不純物導入工程)。
Next, as shown in FIG. 13D, the formation region of the N-type
その結果、不純物が導入されなかった部分がチャネル形成領域13となる。但し、ソース領域11およびドレイン領域12のうち、ゲート電極15の端部に対峙する部分では、そこを覆う層間絶縁膜41が厚いため、その他の部分よりも、実際の不純物導入量が2桁ほど低い。従って、ソース領域11およびドレイン領域12では、ゲート電極15の端部に対峙する部分に不純物濃度が約0.4×1018cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域111、121が形成される一方、そこを除く部分は、不純物濃度が約0.4×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域112、122となる。このようにして、N型の画素用TFT10が形成される。
As a result, the portion where no impurity is introduced becomes the
このような方法で形成すれば、最小限の工程数で、かつ、各不純物導入工程におけるドーズ量を制御するだけで、各TFTのオン電流・オフ電流特性を最適化できる。なお、上記の製造方法における工程順序は、図13(b)、(c)、(d)で示す工程の間で入れ換えてもよい。
(実施例4:第2形態に係るLDD TFTの別の製造方法)
また、本例のTFTは、以下の方法でも製造できる。
If formed by such a method, the on-current / off-current characteristics of each TFT can be optimized by controlling the dose amount in each impurity introduction step with a minimum number of steps. In addition, you may interchange the process order in said manufacturing method between the processes shown in FIG.13 (b), (c), (d).
(Example 4: Another manufacturing method of LDD TFT according to the second embodiment)
The TFT of this example can also be manufactured by the following method.
なお、以下に説明する方法では、半導体膜を形成してからゲート電極形成するまでの工程は、実施例1において、図4(a)〜図4(d)を参照して説明した工程と同様である。従って、図14(a)に示すように、ゲート電極15、25、35を形成した以降の工程について説明する。
In the method described below, the steps from the formation of the semiconductor film to the formation of the gate electrode are the same as those described in
まず、図14(a)に示すように、ゲート電極15、25、35を形成した以降、P型の駆動回路用TFT30の形成予定領域をレジストマスク54Aで覆った状態で、画素用TFT10およびN型の駆動回路用TFT20の形成予定領域に対して、ドナー型の不純物、たとえば、リンイオンを約0.4×1013cm-2のドーズ量でイオン注入し、ゲート電極15、25に対して自己整合的に不純物濃度が約0.4×1018cm-3の低濃度のソース・ドレイン領域11b、12b、21b、22bを形成する。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル形成領域13、23となる。しかる後に、レジストマスク54Aを除去する。
First, as shown in FIG. 14A, after forming the
次に、図14(b)に示すように、N型の画素用TFT10およびP型の駆動回路用TFT30の形成予定領域をレジストマスク55Aで覆った状態で、N型の駆動回路用TFT20の形成予定領域に対して、ドナー型の不純物、たとえば、リンイオンを約0.3×1013cm-2のドーズ量でイオン注入し、N型の駆動回路用TFT20の低濃度のソース・ドレイン領域21b、22bの不純物濃度を約0.7×1018cm-3まで高める。しかる後に、レジストマスク55Aを除去する。
Next, as shown in FIG. 14B, the N-type
次に、図14(c)に示すように、P型の駆動回路用TFT30の形成予定領域に加えて、N型の画素用TFT10およびN型の駆動回路用TFT20のゲート電極15、25をも広めに覆うレジストマスク56Aを形成した後、ドナー型の不純物、たとえばリンイオンを1.0×1015cm-2のドーズ量でイオン注入する。ここで、レジストマスク54Aの端部と、ゲート電極15、25の端部との距離は、0.5μm〜2.0μm程度が適している。その結果、低濃度のソース・ドレイン領域11b、12b、21b、22bには、不純物濃度が1.0×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域112、122、212、222が形成される。一方、低濃度のソース・ドレイン領域11b、12b、21b、22bのうち、レジストマスク56Aで覆われていた部分は、そのまま不純物濃度が約0.4×1018cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域111、121と、不純物濃度が約0.7×1018cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域211、221となる。このようにして、画素用TFT10およびN型の駆動回路用TFT20が形成される。しかる後に、レジストマスク56Aを除去する。
Next, as shown in FIG. 14C, in addition to the region where the P-type
次に、図14(d)に示すように、N型の画素用TFT10およびN型の駆動回路用TFT20をレジストマスク57Aで覆った状態で、P型の駆動回路用TFT30の形成予定領域に対して、アクセプター型の不純物、たとえばボロンイオンを約5.0×1013cm-2のドーズ量でイオン注入して、ゲート電極35に対して自己整合的に不純物濃度が約5.0×1018cm-3の低濃度のソース・ドレイン領域31b、32bを形成する。不純物が導入されなかった部分がチャネル形成領域33となる。しかる後に、レジストマスク57Aを除去する。
Next, as shown in FIG. 14D, the N-
次に、図14(e)に示すように、画素用TFT10およびN型の駆動回路用TFT20に加えて、P型の駆動回路用TFT30のゲート電極35をも広めに覆うレジストマスク58Aを形成した後、アクセプター型の不純物、たとえばボロンイオンを1.0×1015cm-2のドーズ量でイオン注入する。ここで、レジストマスク58Aの端部と、ゲート電極35の端部との距離は、0.5μm〜2.0μm程度が適している。その結果、低濃度のソース・ドレイン領域31b、32bには、不純物濃度が1.0×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域312、322が形成される。一方、低濃度のソース・ドレイン領域31b、32bのうち、レジストマスク58Aで覆われていた部分は、そのまま不純物濃度が約5.0×1018cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域311、321となる。このようにして、P型の駆動回路用TFT30を形成する。
Next, as shown in FIG. 14E, in addition to the
かかる製造方法の他にも、ゲート電極15、25、35の側面に異方性エッチングでサイドウォールを残し、このサイドウォールを用いてLDD構造のTFTを製造する方法もある。
(第2形態に係わる不純物濃度)
なお、本発明のアクティブマトリクス基板では、N型の画素用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度を約0.4×1018cm-3とし、N型の駆動回路用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度を約0.7×1018cm-3としたが、かかる不純物濃度に限定されることなく、N型の画素用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域における不純物濃度をN型の駆動回路用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域における不純物濃度に比較して低く設定さえすれば、画素領域におけるTFTのオフリーク電流の低減と、駆動回路部におけるTFTのオン電流の増大とを併せて実現できる。
In addition to such a manufacturing method, there is a method in which a sidewall is left on the side surfaces of the
(Impurity concentration related to the second form)
In the active matrix substrate of the present invention, the impurity concentration of the low-concentration source / drain region of the N-type pixel TFT is about 0.4 × 10 18 cm −3, and the low-concentration source of the N-type driver circuit TFT is used. Although the impurity concentration in the drain region is about 0.7 × 10 18 cm −3 , the impurity concentration in the low concentration source / drain region of the N-type pixel TFT is not limited to such an impurity concentration. As long as it is set lower than the impurity concentration in the low-concentration source / drain region of the driver circuit TFT, the reduction of the TFT off-leakage current in the pixel region and the increase of the on-current of the TFT in the driver circuit portion are combined. realizable.
またここではN型の駆動回路用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度を約0.7×1018cm-3とし、P型の駆動回路用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度を約5.0×1018cm-3としたが、かかる不純物濃度に限定されることなく、P型の駆動回路用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域における不純物濃度をN型の駆動回路用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域における不純物濃度に比較して高く設定さえすれば、駆動回路におけるオン電流のバランスを向上できる。特に、P型の駆動回路用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域における不純物濃度をN型の駆動回路用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域における不純物濃度に対して約6倍から約8倍までの範囲に設定すれば、それらのオン電流を略同等にすることができる。 Further, here, the impurity concentration of the low concentration source / drain region of the N type driving circuit TFT is about 0.7 × 10 18 cm −3, and the impurity concentration of the low concentration source / drain region of the P type driving circuit TFT is set. the it was about 5.0 × 10 18 cm -3, according to the impurity concentration without limitation, P-type low concentration source and the impurity concentration in the drain region N type driving circuit TFT of the driver circuit TFT As long as the impurity concentration is set higher than the impurity concentration in the low concentration source / drain region, the balance of the on-current in the drive circuit can be improved. In particular, the impurity concentration in the low-concentration source / drain region of the P-type driving circuit TFT is in the range of about 6 to about 8 times the impurity concentration in the low-concentration source / drain region of the N-type driving circuit TFT. If set to, their on-currents can be made substantially equal.
なお、本例では第1導電型をN型とし第2導電型をP型としたが、逆にしてもよく、画素用TFTをP型で構成してもよい。
(本発明の第3形態)
本発明の各LDD TFTの基本的な構成は第1、2形態と同様であるため、図1を参照して説明するとともに、対応する機能を有する部分については同じ符合を付してそれらの詳細な説明を省略する。
In this example, the first conductivity type is N-type and the second conductivity type is P-type, but it may be reversed, and the pixel TFT may be P-type.
(Third embodiment of the present invention)
Since the basic configuration of each LDD TFT of the present invention is the same as that of the first and second embodiments, it will be described with reference to FIG. 1 and parts having corresponding functions will be denoted by the same reference numerals and their details. The detailed explanation is omitted.
本発明の液晶表示装置では第1導電型の画素用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域は第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域と同等量の第1導電型の不純物と、この不純物のドーズ量よりも少なくて第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域と同等量の第2の導電型の不純物とが導入されている。これにより第1導電型の画素用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の第1導電型不純物濃度は駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域よりも実質的に低くなっている。例えば第1導電型をN型とすると、N型の画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121の不純物濃度は、N型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、222における不純物濃度に比較して実質的に低く設定してある。すなわち、N型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221における不純物濃度は、約3.0×1018cm-3であり、P型の駆動回路用TFT30の低濃度ソース・ドレイン領域311、321における不純物濃度は、約2.0×1018cm-3であるが、N型の画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121には、N型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221と同等量のN型の不純物(不純物濃度が約3.0×1018cm-3のリンイオン)と、P型の駆動回路用TFT30の低濃度ソース・ドレイン領域311、321と同等量のP型の不純物(不純物濃度が約2.0×1018cm-3のボロンイオン)とが導入されている。それ故、N型の画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121は、実質的には不純物濃度が約1.0×1018cm-3の低濃度N型領域である。かかる低濃度ソース・ドレイン領域111、121は不純物濃度が約1.0×1018cm-3のリンイオンのみが打ち込まれた低濃度N型領域と電気的特性において略等価である。
(実施例5:第3形態に係る各LDD TFTの製造方法)
このような構造のアクティブマトリクス基板1は、たとえば、以下の方法により製造できる。なお、以下の説明において、不純物濃度は、いずれも活性化アニール後の不純物濃度で表してある。
In the liquid crystal display device of the present invention, the low-concentration source / drain regions of the first conductivity type pixel thin film transistor have the same amount of the first conductivity type impurities as the low-concentration source / drain regions of the first conductivity type driving circuit thin film transistor. The second conductivity type impurity is introduced in an amount equal to that of the low-concentration source / drain region of the second conductivity type thin film transistor for driver circuit, which is smaller than the impurity dose. Thus, the first conductivity type impurity concentration of the low concentration source / drain region of the first conductivity type pixel thin film transistor is substantially lower than that of the low concentration source / drain region of the driver circuit thin film transistor. For example, when the first conductivity type is N-type, the impurity concentration of the low-concentration source /
(Example 5: Manufacturing method of each LDD TFT according to the third embodiment)
The
まず、図15(a)に示すように、石英基板などの絶縁基板2の表面に、LPCVD法またはプラズマCVD法などを用いて半導体膜を形成した後、半導体膜をフォトリソグラフィ法によってパタニングし、それを島状の半導体膜10a、20a、30aにする。なお、半導体膜は、アモルファス半導体膜を形成した後、レーザアニール法または固相成長法により半導体膜を形成する場合もある。次に、島状の半導体膜10a、20a、30aに対して、熱酸化法、TEOS−CVD法、LPCVD法、プラズマCVD法、HTO法などにより、厚さが約1200オングストロームのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜14、24、34を形成する。
First, as shown in FIG. 15A, a semiconductor film is formed on the surface of an insulating
次に、図15(b)に示すように、ゲート絶縁膜14、24、34の表面に、ドープドシリコンやシリサイド膜などからなるゲート電極15、25、35を形成する。
Next, as shown in FIG. 15B,
次に、N型の駆動回路用TFT20の形成予定領域をレジストマスク71で覆う一方、N型の画素用TFT10の形成予定領域については開放状態とする。この状態で、P型の駆動回路用TFT30の形成予定領域に対して、アクセプター型の不純物、たとえばボロンイオンを約2.0×1013cm-2のドーズ量でイオン注入し、ゲート電極35に対して自己整合的に不純物濃度が約2.0×1018cm-3の低濃度のソース・ドレイン領域31a、32aを形成する(1回目の不純物導入工程/低濃度第2導電型不純物導入工程)。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル形成予定領域33となる。このとき、N型の画素用TFT10は、開放状態にあるため、N型の画素用TFT10の形成予定領域においても、ゲート電極15に対して自己整合的にボロンイオンが約2.0×1013cm-2のドーズ量でイオン注入される。その結果、低濃度(不純物濃度が約2.0×1018cm-3)のP型のソース・ドレイン領域11b、12bが形成される。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル形成予定領域13となる。しかる後に、レジストマスク71を除去する。
Next, the region where the N-type
次に、図15(c)に示すように、P型の駆動回路用TFT30の形成予定領域をレジストマスク72で覆った状態で、N型の画素用TFT10およびN型の駆動回路用TFT20の形成予定領域に対して、ドナー型の不純物、たとえば、リンイオンを約3.0×1013cm-2のドーズ量でイオン注入する(2回目の不純物導入工程/低濃度第1導電型不純物導入工程)。その結果、N型の駆動回路用TFT20の形成予定領域では、低濃度のソース・ドレイン領域21a、22aが形成される。このとき、N型の画素用TFT10の形成予定領域には、先の低濃度第2導電型不純物導入工程において、低濃度(不純物濃度が約2.0×1018cm-3)のP型のソース・ドレイン領域11b、12bが形成されていたが、今回の不純物の導入によって、ソース・ドレイン領域11b、12bは、導電型がP型からN型に反転し、実質的には、低濃度N型のソース・ドレイン領域11a、12aとなる。ここで、低濃度のソース・ドレイン領域11a、12aのリンイオンの実質的な濃度は、先のP型の不純物導入量と、今回のN型の不純物導入量との差に相当するN型の不純物濃度、すなわち、約1.0×1018cm-3とみなすことができる。しかる後に、レジストマスク72を除去する。
Next, as shown in FIG. 15C, the N-
次に、図15(d)に示すように、N型の画素用TFT10およびN型の駆動回路用TFT20に加えて、P型の駆動回路用TFT30のゲート電極35をも広めに覆うレジストマスク73を形成した後、アクセプター型の不純物、たとえばボロンイオンを1.0×1015cm-2のドーズ量でイオン注入する(3回目の不純物導入工程/高濃度第2導電型不純物導入工程)。ここで、レジストマスク73の端部と、ゲート電極35の端部との距離は、0.5μm〜2.0μm程度が適している。その結果、低濃度のソース・ドレイン領域31a、32aには、不純物濃度が1.0×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域312、322が形成される。一方、低濃度のソース・ドレイン領域31a、32aのうち、レジストマスク73で覆われていた部分は、そのまま不純物濃度が約2.0×1018cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域311、321となる。このようにして、P型の駆動回路用TFT30を形成する。しかる後に、レジストマスク73を除去する。
Next, as shown in FIG. 15D, in addition to the N-
次に、図15(e)に示すように、P型の駆動回路用TFT30の形成領域に加えて、N型の画素用TFT10およびN型の駆動回路用TFT20のゲート電極15、25をも広めに覆うレジストマスク74を形成した後、ドナー型の不純物、たとえばリンイオンを1.0×1015cm-2のドーズ量でイオン注入する(4回目の不純物導入工程/高濃度第1導電型不純物導入工程)。ここで、レジストマスク74の端部と、ゲート電極15、25の端部との距離は、0.5μm〜2.0μm程度が適している。その結果、低濃度のソース・ドレイン領域11a、12a、21a、22aには、不純物濃度が1.0×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域112、122、212、222が形成される。一方、低濃度のソース・ドレイン領域11a、12aのうち、レジストマスク74で覆われていた部分は、そのまま不純物濃度が約1.0×1018cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域111、121となる。また、低濃度のソース・ドレイン領域21a、22aのうち、レジストマスク74で覆われていた部分は、そのまま不純物濃度が約3.0×1018cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域211、221となる。このようにして、N型の画素用TFT10およびN型の駆動回路用TFT20が形成される。
Next, as shown in FIG. 15E, in addition to the region where the P-type
このように本例のアクティブマトリクス基板1の製造方法では、P型の駆動回路用TFT30の低濃度ソース・ドレイン領域311、321を形成するための低濃度第2導電型不純物導入工程、およびN型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221を形成するための低濃度第1導電型不純物導入工程において、N型の画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121の形成予定領域にアクセプタ型およびドナー型の不純物をそれぞれ導入し、それらの不純物濃度の差によって、画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121を形成する。すなわち、N型およびP型の駆動回路用TFT20、30の製造工程を援用しながら、N型の駆動回路用TFT20とは異なる電気的特性をもつN型の画素用TFT10を形成できる。従って、レジストマスク71〜74を形成するための4回のマスク形成工程と、4回の不純物導入工程とによって、5種類(n+、p+、画素用n-、回路用n-、p-)の異なったソース・ドレイン領域が形成されるので有る。斯くして製造工程を増やすことなく、TFTの電気的特性を画素領域および駆動回路部毎に最適化することが可能と成り、表示むらなどが発生しにくく、かつ、駆動回路部の動作速度が高いアクティブマトリクス基板を安価に製造することができる。
(実施例6:第3形態に係る各LDD TFTの別の製造方法)
本発明の第3形態に係わる液晶表示装置用アクティブマトリクス基板1は以下に説明する方法でも製造できる。即ち、第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタ(Dr1 TFT)の低濃度ソース・ドレイン領域を形成するための低濃度第1導電型不純物導入工程では、Dr1 TFTのソース・ドレイン領域の形成予定領域に加えて画素用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の形成予定領域にも低濃度の第1導電型不純物を導入する。しかる後に第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタ(Dr2 TFT)の低濃度ソース・ドレイン領域を形成するための低濃度第2導電型不純物導入工程では、Dr2 TFTのソース・ドレイン領域の形成予定領域に加えて画素用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の形成予定領域にも先の低濃度第1導電型不純物導入工程における第1導電型不純物のドーズ量よりも小さなドーズ量の第2導電型不純物を導入する。こうして先に低濃度第1導電型不純物導入工程において形成された画素用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の形成予定領域における不純物濃度を実質的に低濃度化することによって、画素用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域を形成するので有る。具体的には以下の様に製造する。
As described above, in the manufacturing method of the
(Example 6: Another method for manufacturing each LDD TFT according to the third embodiment)
The liquid crystal display
まず、図16(a)に示すように、石英基板などの絶縁基板2の表面に、LPCVD法またはプラズマCVD法などを用いて半導体膜を形成した後、半導体膜をフォトリソグラフィ法によってパタニングして、それを島状の半導体膜10a、20a、30aにする。なお、半導体膜は、アモルファス半導体膜を形成した後、レーザアニール法または固相成長法により半導体膜を形成する場合もある。
次に、島状の半導体膜10a、20a、30aに対して、熱酸化法、TEOS−CVD法、LPCVD法、プラズマCVD法、HTO法などにより、厚さが約1200オングストローム程度のシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜14、24、34を形成する。ここで必要に応じてトランジスタの閾値電圧を調整する為のイオン注入(チャンネルドープ工程)を行っても良い。チャンネルドープの一例としては1×1012cm-2程度のドーズ量のボロンイオン打ち込みなどが可能で有る。
First, as shown in FIG. 16A, a semiconductor film is formed on the surface of an insulating
Next, the island-shaped
次に、図16(b)に示すように、ゲート絶縁膜14、24、34の表面に、ドープドシリコンやシリサイド膜などからなるゲート電極15、25、35を形成する。次に、P型の駆動回路用TFT30の形成予定領域をレジストマスク81で覆った状態で、N型の画素用TFT10およびN型の駆動回路用TFT20の形成予定領域に対して、ドナー型の不純物、たとえば、リンイオンを約3.0×1013cm-2のドーズ量でイオン注入する(1回目の不純物導入工程/低濃度第1導電型不純物導入工程)。その結果、N型の駆動回路用TFT20の形成予定領域では、不純物濃度が約3.0×1018cm-3の低濃度のソース・ドレイン領域21a、22aが形成される。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル形成予定領域23となる。この時点に於いてはN型の画素用TFT10の形成予定領域も低濃度(不純物濃度が約3.0×1018cm-3)のソース・ドレイン領域11a、12aが形成されている。しかる後に、レジストマスク81を除去する。
Next, as shown in FIG. 16B,
次に、図16(c)に示すように、N型の駆動回路用TFT20の形成予定領域をレジストマスク82で覆う一方、N型の画素用TFT10の形成予定領域については開放状態とする。この状態で、P型の駆動回路用TFT30の形成予定領域に対して、アクセプター型の不純物、たとえばボロンイオンを約2.0×1013cm-2のドーズ量でイオン注入して、ゲート電極35に対して自己整合的に不純物濃度が約2.0×1018cm-3の低濃度のソース・ドレイン領域31a、32aを形成する(2回目の不純物導入工程/低濃度第2導電型不純物導入工程)。ここでN型の画素用TFT10は開放状態にあるため、そこにもボロンイオンが約2.0×1013cm-2のドーズ量でイオン注入される。その結果、不純物濃度が当初約3.0×1018cm-3であったN型のソース・ドレイン領域11a、12aは今回の不純物の導入によって不純物濃度が実質的に低下する。すなわち、ソース・ドレイン領域11a、12aは、先のN型の不純物導入量と今回のP型の不純物導入量との差に相当するドナー型の不純物濃度(約1.0×1018cm-3のリンイオン)のみが導入された低濃度N型領域と電気的特性が略等価な領域となる。しかる後に、レジストマスク82を除去する。
Next, as shown in FIG. 16C, the region where the N-type
次に、図16(d)に示すように、N型の画素用TFT10およびN型の駆動回路用TFT20の形成予定領域に加えて、P型の駆動回路用TFT30のゲート電極35をも広めに覆うレジストマスク83を形成した後、アクセプター型の不純物、たとえばボロンイオンを1.0×1015cm-2のドーズ量でイオン注入する(3回目の不純物導入工程/高濃度第2導電型不純物導入工程)。その結果、低濃度のソース・ドレイン領域31a、32aには、不純物濃度が1.0×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域312、322が形成される。一方、低濃度のソース・ドレイン領域31a、32aのうち、レジストマスク83で覆われていた部分は、そのまま不純物濃度が約2.0×1018cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域311、321となる。このようにして、P型の駆動回路用TFT30を形成する。しかる後に、レジストマスク83を除去する。
Next, as shown in FIG. 16D, in addition to the regions where the N-
次に、図16(e)に示すように、P型の駆動回路用TFT30の形成予定領域に加えて、N型の画素用TFT10およびN型の駆動回路用TFT20のゲート電極15、25をも広めに覆うレジストマスク84を形成した後、ドナー型の不純物、たとえばリンイオンを1.0×1015cm-2のドーズ量でイオン注入する(4回目の不純物導入工程/高濃度第1導電型不純物導入工程)。その結果、低濃度のソース・ドレイン領域11a、12a、21a、22aには、不純物濃度が1.0×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域112、122、212、222が形成される。一方、低濃度のソース・ドレイン領域11a、12aのうち、レジストマスク84で覆われていた部分は、そのまま不純物濃度が約1.0×1018cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域111、121となる。また、低濃度のソース・ドレイン領域21a、22aのうち、レジストマスク84で覆われていた部分は、そのまま不純物濃度が約3.0×1018cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域211、221となる。このようにして、N型の画素用TFT10およびN型の駆動回路用TFT20が形成される。
Next, as shown in FIG. 16E, in addition to the region where the P-type
このような製造方法もN型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221を形成するための低濃度第1導電型不純物導入工程とP型の駆動回路用TFT30の低濃度ソース・ドレイン領域311、321を形成するための低濃度第2導電型不純物導入工程で打ち込んだ各不純物濃度の差を利用して画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121を形成出来る。すなわち、N型およびP型の駆動回路用TFT20、30の製造工程を援用しながら、N型の駆動回路用TFT20とは異なる電気的特性をもつN型の画素用TFT10が形成されるので有る。従ってレジストマスク81〜84を形成するための4回のマスク形成工程と4回の不純物導入工程とによって、先と同様5種類のソース・ドレインがアクティブマトリクス基板1上に製造される。それ故、製造工程を増やすことなく、TFTの電気的特性を画素領域および駆動回路部毎に最適化することが可能と成り、表示むらなどが発生しにくく、かつ、駆動回路部の動作速度が高いアクティブマトリクス基板を用いた液晶表示装置を安価に製造することができるので有る。
(第3形態に係る各LDD TFTのその他の製造方法)
なお、不純物の導入方法については、イオン注入法に他に、イオンドーピング法、プラズマドーピング法、レーザドーピング法などを用いてもよい。
In this manufacturing method, the low-concentration first conductivity type impurity introduction step for forming the low-concentration source /
(Other manufacturing method of each LDD TFT according to the third embodiment)
In addition to the ion implantation method, an impurity doping method, an ion doping method, a plasma doping method, a laser doping method, or the like may be used.
また、低濃度ソース・ドレイン領域を形成するにあたっては、マスクを用いる方法の他にも、ゲート電極15、25、35の側面に異方性エッチングでサイドウォールを残し、このサイドウォールを用いて低濃度ソース・ドレイン領域を形成してもよい。また、マスク材質についてもレジストマスクに限定されない。
In forming the low concentration source / drain regions, in addition to a method using a mask, sidewalls are left on the side surfaces of the
さらに、N型の画素用TFT10における低濃度ソース・ドレイン領域111、121の形成予定領域に第1導電型および第2導電型の不純物を導入し、それらの不純物濃度の差によって、画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121をN型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221に比して実質的に低濃度に形成するのであれば、高濃度ソース・ドレイン領域を形成する工程などの順序などについては、限定がない。
Further, impurities of the first conductivity type and the second conductivity type are introduced into regions where the low concentration source /
たとえば、表1〜表3において、チャネルドープ工程をC/D、ゲート電極形成工程をG、低濃度N型の不純物導入工程をN- 、高濃度N型の不純物導入工程をN+ 、低濃度P型の不純物導入工程をP- 、高濃度P型の不純物導入工程をP+ で表すように、チャネルドープ工程についてはゲート電極形成工程の前に行い、低濃度N型の不純物導入工程および低濃度P型の不純物導入工程をゲート電極形成工程の後に行うのであれば、いずれの工程順序であってもよい。また、チャネルドープ工程については省略してもよい。 For example, in Tables 1 to 3, the channel doping process is C / D, the gate electrode forming process is G, the low concentration N-type impurity introduction step is N − , the high concentration N-type impurity introduction step is N + , and the low concentration The channel doping step is performed before the gate electrode forming step, so that the P-type impurity introduction step is represented by P − and the high-concentration P-type impurity introduction step is represented by P +. As long as the concentration P-type impurity introduction step is performed after the gate electrode formation step, any sequence may be employed. Further, the channel doping process may be omitted.
本発明の第3形態に関し、先の例ではN型の画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121の不純物濃度を約1.0×1018cm-3とし、N型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221の不純物濃度を約3.0×1018cm-3としたが、画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121をN型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221に比して実質的に低濃度に形成して、画素領域におけるTFTのオフリーク電流の低減と、駆動回路部におけるTFTのオン電流の増大とを併せて実現できる条件であれば、上記実施例に記載の不純物濃度に限定されるものではない。たとえばN型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221の不純物濃度を約1.0×1017cm-3以下とした場合にはそのオフリーク電流を1×10-14 A以下にまで確実に低減できるので、液晶表示装置における表示の品位が大幅に向上する。
With respect to the third embodiment of the present invention, in the previous example, the impurity concentration of the low-concentration source /
ここで第3形態に於けるLDD不純物濃度が満たすべき好ましい関係を説明しておく。まず第1導電型の駆動回路用TFT(Dr1 TFT)および第1導電型の画素用TFT(Pi1 TFT)の低濃度ソース・ドレイン領域に打ち込まれた不純物量をNI cm-3とし、第2導電型の駆動回路用TFT(Dr2 TFT)の低濃度ソース・ドレイン領域に打ち込まれた第2導電型不純物量をNIIcm-3とする。この時NI 、NIIが
0<NII<NI <10×1018 ・・・(1)の関係を満たせばPi1 TFTが第1導電型LDD TFTとなり、Dr1TFTもDr2 TFTもLDD TFTと成る。この条件範囲は図17に於いて(A)(D)(H)で囲まれた三角形領域に相当する。更に条件(1)を満たし且つ
(NI −NII)≦3×1018 ・・・(2)を満たせば、Pi1 TFTのオフリーク電流は十分小さく成る。この条件範囲は図17に於いて(A)(D)(C)(B)で囲まれた四角形領域に相当する。
更にNI 、NIIが
0<NII ≦(4×1018)
NII<NI ≦(NII+3×1018) ・・・(3)を満たせば、Dr2 TFTのチャンネル長が4μm程度以下と短く成ってもDr2 TFTは十分高いS/D耐圧を有する様に成り、Vdsの違いに依りトランジスタの閾値電圧(Vth)が変動するとの悪要件を回避し得る。即ち、Dr2 TFTにスケーリング則を適応し得るので有る。この条件範囲は図17に於いて(F)(D)(C)(I)で囲まれた四角形領域に相当する。更にNI 、NIIが
0<NII<NI ≦(NII+3×1018) NI ≦(4×1018) ・・・(4)
を満たせば、Dr1 TFTのチャンネル長が4μm程度以下と短く成ってもDr1 TFTも十分高いS/D耐圧を有する様に成る。即ちDr1 TFTにもDr2 TFTにも両者にスケーリング則を適応し得るので有る。この条件範囲は図17に於いて(F)(D)(C)(E)で囲まれた四角形領域に相当する。
更に第1導電型がN型で第2導電型がP型の時NI 、NIIが 0<NII<NI ≦(4×1018) (NI −3×1018)≦NII≦(3×1018) ・・・(5)を満たせば、Dr2 TFT(P型 TFT)のチャンネル長が3μm程度以下と短く成ってもDr2 TFTは十分高いS/D耐圧を有する様に成る。即ちDr2 TFTの超微細化が可能と成る。この条件範囲は図17に於いて(G)(D)(C)(E)(J)で囲まれた五角形領域に相当する。更に第1導電型(N型)の駆動回路用薄膜トランジスタのチャネル長LDr1をx(μm)とした時に(但し、0<x ≦3)、xとNI 、NIIが
0<NII<NI ≦(x×1018) ・・・(6)を満たせば、N型のDr1 TFTのチャンネル長が3μm程度以下と短く成ってもDr1 TFTも十分高いS/D耐圧を有する様に成る。即ちこの条件下ではDr1 TFTもDr2 TFTも両者の超微細化が可能と成る。この条件範囲は図17に於いて(G)(D)(C)で囲まれた三角形領域に相当する。
(第3形態に於ける導電型)
上記の説明では第1導電型をN型とし第2導電型をP型としたが、条件式(5)と(6)を除いてこれら導電型を逆にしてもよい。すなわち第1導電型をP型とし第2導電型をN型とするので有る。この場合画素用TFTはP型で構成される事と成る。一般にP型のTFTの方がオフリーク電流のゲート電圧依存性が小さいので(P型TFTのゲート電圧を正の大きな値に設定してもリーク電流は差程大きく成らない)、表示品質が著しく向上するという利点がある。加えてこの場合DrP TFTのLDD濃度はDrN TFTのLDD濃度よりも高く成るので本発明の第1形態の条件を満たし、第1形態の効果をも得られる。ドーズ量の一例としてはP型の駆動回路TFTの低濃度ソース・ドレイン領域に6×1018cm-3のP型不純物を打ち込み、N型の駆動回路TFTの低濃度ソース・ドレイン領域に1×1018cm-3のN型不純物を打ち込めば、P型の画素用TFTの不純物濃度は実質的に5×1018cm-3と成る。第1導電型と第2導電型を入れ換えた場合に於けるLDD領域の適正な不純物濃度は、図17で横軸と縦軸とを入れ代えた条件範囲で有る。
(第3形態に於けるレイアウト)
第3形態に於いても無論第1形態の(本発明に係わるレイアウト)の章で説明したレイアウトは適応される。それに加えて図11に示すように、N型の画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121の長さおよび幅をそれぞれLPiNLDD、WPiNLDDとし、N型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221の長さおよび幅をそれぞれLDrNLDD、WDrNLDDとし、P型の駆動回路用TFT30の低濃度ソース・ドレイン領域311、321の長さおよび幅をそれぞれLDrPLDD、WDrPLDDとしたときに、LPiNLDD、WPiNLDD、LDrNLDD、WDrNLDDは
(LPiNLDD/WPiNLDD)≧(LDrNLDD/WDrNLDD)の式を満たして居る事が望ましい。こうする事でPi TFTではより確実にオフリーク電流を押さえ、Dr TFTでは十分に高いオン電流が得られるからで有る。更にLDrNLDD、WDrNLDDとLDrPLDD、WDrPLDDは (LDrNLDD/WDrNLDD)>(LDrPLDD/WDrPLDD)の式を満たして居ることが望ましい。第3形態の発明で第1導電型をN型とすると、駆動回路用P型TFTのLDD濃度は必ず駆動回路用N型TFTのLDD濃度よりも低く成って仕舞い、本発明の第1形態の条件を満たし得ない。即ちN型に比べて移動度の低いP型LDD TFTのLDD領域に起因する寄生抵抗のほうがN型LDDのそれよりも高く成って仕舞う。そこでLDD領域のレイアウトを上式の様に設定すると、第1形態の条件を満たし得ずともP型TFTと型TFTのオン電流値を揃える事が可能と成る訳で有る。即ち第3形態に於いてもこうする事に依りゲート容量バランスが取れ、同時にオン電流のバランスも取れる様に成るので有る。
(本発明の第4形態)
本発明の第1形態から第3形態では各TFTの特性を最適化するにあたって低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度を最適化したが、本発明ではその構造によって、各TFTの特性を最適化する。但し、各TFTの基本的な構成は、第1形態ないし第3形態と同様であるため、図1を参照して説明するとともに、対応する機能を有する部分については同じ符合を付してそれらの詳細な説明を省略する。
Here, a preferable relationship to be satisfied by the LDD impurity concentration in the third embodiment will be described. First, the amount of impurities implanted in the low concentration source / drain regions of the first conductivity type driving circuit TFT (Dr1 TFT) and the first conductivity type pixel TFT (Pi1 TFT) is defined as N I cm −3 . The amount of the second conductivity type impurity implanted into the low concentration source / drain region of the conductivity type driving circuit TFT (Dr2 TFT) is N II cm −3 . At this time, if N I and N II satisfy the
Furthermore, N I and N II are 0 <N II ≦ (4 × 10 18 )
If N II <N I ≦ (N II + 3 × 10 18 ) (3) is satisfied, the Dr2 TFT has a sufficiently high S / D breakdown voltage even if the channel length of the Dr2 TFT is as short as about 4 μm or less. Therefore, it is possible to avoid the bad requirement that the threshold voltage (Vth) of the transistor varies depending on the difference in Vds. That is, the scaling law can be applied to Dr2 TFT. This condition range corresponds to a rectangular region surrounded by (F), (D), (C), and (I) in FIG. Further, N I and N II are 0 <N II <N I ≦ (N II + 3 × 10 18 ) N I ≦ (4 × 10 18 ) (4)
If the condition is satisfied, the Dr1 TFT has a sufficiently high S / D breakdown voltage even if the channel length of the Dr1 TFT is as short as about 4 μm or less. That is, the scaling law can be applied to both the Dr1 TFT and the Dr2 TFT. This condition range corresponds to a rectangular region surrounded by (F), (D), (C), and (E) in FIG.
Further, when the first conductivity type is N type and the second conductivity type is P type, N I and N II are 0 <N II <N I ≦ (4 × 10 18 ) (N I −3 × 10 18 ) ≦ N II ≦ (3 × 10 18 ) (5) If the channel length of the Dr2 TFT (P-type TFT) is as short as about 3 μm or less, the Dr2 TFT has a sufficiently high S / D breakdown voltage. . That is, the Dr2 TFT can be miniaturized. This condition range corresponds to a pentagonal region surrounded by (G) (D) (C) (E) (J) in FIG. Further, when the channel length L Dr1 of the first conductive type (N-type) driving circuit thin film transistor is x (μm) (where 0 <x ≦ 3), x and N I and N II are 0 <N II < If N I ≦ (x × 10 18 ) (6) is satisfied, even if the channel length of the N-type Dr1 TFT is as short as 3 μm or less, the Dr1 TFT has a sufficiently high S / D breakdown voltage. . That is, under these conditions, both the Dr1 TFT and the Dr2 TFT can be miniaturized. This condition range corresponds to a triangular region surrounded by (G), (D), and (C) in FIG.
(Conductive type in the third form)
In the above description, the first conductivity type is N-type and the second conductivity type is P-type, but these conductivity types may be reversed except for the conditional expressions (5) and (6). That is, the first conductivity type is P-type and the second conductivity type is N-type. In this case, the pixel TFT is configured as a P-type. In general, the P-type TFT has less dependency on the gate voltage of the off-leakage current (the leakage current does not become so large even if the gate voltage of the P-type TFT is set to a large positive value), so the display quality is remarkably improved. There is an advantage of doing. In addition, in this case, since the LDD concentration of the DrP TFT is higher than the LDD concentration of the DrN TFT, the condition of the first embodiment of the present invention is satisfied and the effect of the first embodiment can be obtained. As an example of the dose, a P type impurity of 6 × 10 18 cm −3 is implanted into the low concentration source / drain region of the P-type drive circuit TFT, and 1 × in the low concentration source / drain region of the N type drive circuit TFT. If an N-type impurity of 10 18 cm −3 is implanted, the impurity concentration of the P-type pixel TFT is substantially 5 × 10 18 cm −3 . An appropriate impurity concentration in the LDD region when the first conductivity type and the second conductivity type are interchanged is in a condition range in which the horizontal axis and the vertical axis are interchanged in FIG.
(Layout in the third form)
Of course, in the third embodiment, the layout described in the section of the first embodiment (the layout according to the present invention) is applied. In addition, as shown in FIG. 11, the length and width of the low-concentration source /
(4th form of this invention)
In the first to third embodiments of the present invention, the impurity concentration of the low-concentration source / drain region is optimized in optimizing the characteristics of each TFT. In the present invention, the characteristics of each TFT are optimized by the structure. . However, since the basic configuration of each TFT is the same as that of the first to third embodiments, it will be described with reference to FIG. 1 and parts having corresponding functions will be denoted by the same reference numerals. Detailed description is omitted.
本発明の液晶表示装置はアクティブマトリクス基板上に駆動回路部に形成されCMOS回路を構成する第1導電型および第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタと、画素領域に形成された第1導電型の画素用薄膜トランジスタとを少なくとも有する。これら第1導電型の画素用薄膜トランジスタ及び第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタ、第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタはいずれもソース・ドレイン領域のうちゲート電極の端部に対してゲート絶縁膜を介して対峙する部分に低濃度ソース・ドレイン領域を備えるLDD構造を有しており、第1導電型の画素用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さは第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さより長く設定されて居る。これを図1を用いて具体的に説明する。なおここでは第1導電型をN型とし第2導電型をP型として説明するが、無論この反対で第1導電型をP型とし第2導電型をN型としてとしても良い。 The liquid crystal display device of the present invention includes a first conductive type thin film transistor for a driving circuit and a second conductive type which are formed in a driving circuit portion on an active matrix substrate and constitute a CMOS circuit, and a first conductive type thin film transistor formed in a pixel region. At least a pixel thin film transistor. The first conductivity type pixel thin film transistor, the first conductivity type drive circuit thin film transistor, and the second conductivity type drive circuit thin film transistor all have a gate insulating film on the end of the gate electrode in the source / drain regions. A low-concentration source / drain region having a low-concentration source / drain region in a portion opposed to the first-conductivity-type pixel thin film transistor. It is set longer than the length of the low concentration source / drain region. This will be specifically described with reference to FIG. Here, the first conductivity type is described as N-type and the second conductivity type is described as P-type. Of course, the first conductivity type may be P-type and the second conductivity type may be N-type.
図1ではN型の画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121の長さはN型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221の長さより長く設定してある。例えばN型の画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121の長さが約2μmであるのに対し、N型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221の長さは約1.5μmである。
In FIG. 1, the lengths of the low concentration source /
更に本発明の液晶表示装置はP型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さがN型の駆動回路用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域の長さより短く設定されている。即ち図1のP型の駆動回路用TFT30の低濃度ソース・ドレイン領域311、321の長さをN型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221の長さに対して短く設定してある。たとえばN型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221の長さが約1.5μmで有れば、P型の駆動回路用TFT30の低濃度ソース領域311の長さ及び低濃度ドレイン領域321の長さは約0.8μmで有る。このLDD長の長さの関係は、N型の駆動回路用TFT20で好ましくは低濃度ソース・ドレイン領域211、221の長さを約0.8から2μmに設定し、P型の駆動回路用TFT30では低濃度ソース・ドレイン領域311、321の長さを約0.5から1μmに設定する。更にこの条件下でN型の駆動回路用TFT30における低濃度ソース・ドレイン領域311、321の長さをP型の駆動回路用TFT20における低濃度ソース・ドレイン領域211、221の長さに対して約1.5倍から約3倍までの範囲に設定するば、理想的で有る。なお第4形態のCMOS TFTでも第1形態の(本発明に係わるレイアウト)の章で説明した事柄が適応される。即ちLDrN 、WDrN 、LDrP 、WDrP が以下の式
0.8≦(LDrN ・WDrN )/(LDrP ・WDrP )≦1.25を満たす範囲内であれば、ゲート容量のバランスを確保できる。たとえば、レイアウト面から、WDrN とWDrP とを等しくする必要がある場合には、LDrN とLDrP が以下の式
0.8≦ LDrN/LDrP ≦1.25
を満たすように設定する。
Furthermore, in the liquid crystal display device of the present invention, the length of the low concentration source / drain region of the P-type driving circuit thin film transistor is set shorter than the length of the low concentration source / drain region of the N type driving circuit thin film transistor. That is, the lengths of the low concentration source /
Set to satisfy.
更に図11に示すように、N型の画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121の長さおよび幅をそれぞれLPiNLDD、WPiNLDDとし、N型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221の長さおよび幅をそれぞれLDrNLDD、WDrNLDDとし、P型の駆動回路用TFT30の低濃度ソース・ドレイン領域311、321の長さおよび幅をそれぞれLDrPLDD、WDrPLDDとしたときに、LPiNLDD、WPiNLDD、LDrNLDD、WDrNLDDを、以下の式 (LPiNLDD/WPiNLDD)≧(LDrNLDD/WDrNLDD) 1.5<(LDrNLDD/WDrNLDD)/(LDrPLDD/WDrPLDD)<3.0の式を満たして居ることが望ましい。こうする事に依りゲート容量バランスが取れ、同時にオン電流のバランスも取れるからで有る。
Further, as shown in FIG. 11, the lengths and widths of the low concentration source /
このように構成した各TFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の長さと、オン、オフ電流特性との関係を、図18および図19に示す。まず、図18には、LDD構造のN型のTFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の長さとオン電流との関係を実線L28で示し、LDD構造のP型のTFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の長さとオン電流との関係を実線L29で示してある。ここで低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度はP型及びN型のいずれのTFTでも約2×1018cm-3としてある。TFTのチャネルサイズはW/L=10/10(μm)であり、ソース・ドレイン電圧はVds=5Vであり、ゲート電圧はVgs=10Vである。この検討結果によれば、TFTではP型及びN型のいずれのタイプでも、低濃度ソース・ドレイン領域の長さを短くする方が、この部分における寄生抵抗値が小さくなる分だけ、大きなオン電流を得ることができるといえる。従ってCMOS回路のゲート容量バランスを崩すことなく、同時にオン電流のバランスを確保するという観点からすれば、N型のTFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の長さをP型のTFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の長さに対して約1.5倍から約3倍までの範囲とすればよい。 FIG. 18 and FIG. 19 show the relationship between the length of the low concentration source / drain region and the on / off current characteristics in each TFT configured as described above. First, in FIG. 18, the relationship between the length of the low concentration source / drain region in the LDD structure N-type TFT and the on-current is indicated by a solid line L28. The relationship between the length and the on-current is indicated by a solid line L29. Here, the impurity concentration of the low concentration source / drain region is about 2 × 10 18 cm −3 in both the P-type and N-type TFTs. The channel size of the TFT is W / L = 10/10 (μm), the source / drain voltage is Vds = 5V, and the gate voltage is Vgs = 10V. According to this examination result, in both the P-type and N-type TFTs, when the length of the low-concentration source / drain region is shortened, the parasitic resistance value in this portion becomes smaller, so that a larger on-current. It can be said that can be obtained. Therefore, from the viewpoint of ensuring the balance of on-current at the same time without destroying the gate capacitance balance of the CMOS circuit, the length of the low-concentration source / drain region in the N-type TFT is reduced to the low-concentration source / drain in the P-type TFT. A range from about 1.5 times to about 3 times the length of the drain region may be used.
一方図19にはLDD構造のN型のTFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の長さとオフリーク電流との関係を実線L30で示し、LDD構造のP型のTFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の長さとオフリーク電流との関係を実線L31で示してある。ここで、低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度は、P型及びN型のいずれのTFTでも、約2×1018cm-3としてある。チャネルサイズはW/L=10/10(μm)であり、ソース・ドレイン電圧はVds=5Vであり、ゲート電圧Vgs=0Vである。この検討結果によれば低濃度ソース・ドレイン領域の長さを長くする方が、ドレイン端での電界緩和がより効率的に進み、それ故オフリーク電流を低減することができるといえる。
On the other hand, FIG. 19 shows a relationship between the length of the low concentration source / drain region and the off-leakage current in the LDD N-type TFT by a solid line L30. The relationship with the off-leakage current is indicated by a solid line L31. Here, the impurity concentration of the low-concentration source / drain regions is about 2 × 10 18 cm −3 in both the P-type and N-type TFTs. The channel size is W / L = 10/10 (μm), the source-drain voltage is Vds = 5V, and the gate voltage Vgs = 0V. According to this examination result, it can be said that the longer the length of the low-concentration source / drain region, the more efficient the electric field relaxation at the drain end, and hence the reduction of the off-leakage current.
この様に本発明の液晶表示装置に用いられるアクティブマトリクス基板では各TFTをLDD構造にしてあることに加えて、N型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221の長さをN型の画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121の長さよりも短く設定して有り、その値は約0.8から2μm程度と成って居る。一方、N型の画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121の長さは約1から2.5μm程度で有る。こうした事実を反映して、図20に実線L42で示すようにN型の駆動回路用TFT20のオン電流は十分大きく、その一方で一点鎖線L43で示すようにN型の画素用TFT10のオフリーク電流は窮めて小さく成って居る。しかもP型の駆動回路用TFT30の低濃度ソース・ドレイン領域311、321の長さをN型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221の長さよりも短くして有り、その値は約0.5から1μm程度で有る。これにより図20に点線L44で示すようにP型の駆動回路用TFT30のオン電流がN型の駆動回路用TFT20のオン電流と同等のレベルまで改善されている。それ故、シフトレジスタの動作条件に充分なマージンを確保でき、更にオン電流のアンバランスに起因する誤動作も発生しない。しかもP型のTFTとN型のTFTとの間では素子サイズが略同じであるため、ゲート容量もほぼ同等である。
(第4形態に於けるLDD長)
これまでの説明ではN型の画素用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域の長さを2μmとし、N型の駆動回路用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域の長さを1.5μmとして来たが、かかる長さに限定されることは無い。N型の画素用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域の長さをN型の駆動回路用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域の長さより長く設定さえすれば、画素領域におけるTFTのオフリーク電流の低減と、駆動回路部におけるTFTのオン電流の増大とを併せて実現できる。又N型の駆動回路用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域の長さを0.8〜2.0μmとし、P型の駆動回路用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域の長さを0.5〜1.0μmとして説明して来たが、矢張りかかる長さに限定される物では無い。P型の駆動回路用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域の長さをN型の駆動回路用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域の長さより短く設定しさえすれば、駆動回路におけるオン電流のバランスを向上できる。特に、P型の駆動回路用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域の長さをN型の駆動回路用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域の長さに対して約1/3から約1/1.5倍までの範囲に設定すれば、それらのオン電流を略同等にすることができる。
(本発明の第5形態)
本発明の第5形態では各LDD TFTの特性を低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度及びその構造に依りを最適化する。但し、各TFTの基本的な構成は、第1形態ないし第4形態と同様であるため、図1を参照して説明するとともに、対応する機能を有する部分については同じ符合を付してそれらの詳細な説明を省略する。
As described above, in the active matrix substrate used in the liquid crystal display device of the present invention, in addition to each TFT having an LDD structure, the lengths of the low concentration source /
(LDD length in the fourth form)
In the above description, the length of the low-concentration source / drain region of the N-type pixel TFT is 2 μm, and the length of the low-concentration source / drain region of the N-type driver TFT is 1.5 μm. The length is not limited to this. If the length of the low concentration source / drain region of the N-type pixel TFT is set to be longer than the length of the low concentration source / drain region of the N-type driving circuit TFT, the off-leak current of the TFT in the pixel region can be reduced. In addition, an increase in the on-current of the TFT in the drive circuit portion can be realized. The length of the low concentration source / drain region of the N type driving circuit TFT is 0.8 to 2.0 μm, and the length of the low concentration source / drain region of the P type driving circuit TFT is 0.5 to 2.0 μm. Although it has been described as 1.0 μm, it is not limited to the length of the arrow. As long as the length of the lightly doped source / drain region of the P-type driver circuit TFT is set shorter than the length of the lightly doped source / drain region of the N-type driver circuit TFT, the on-current balance in the driver circuit is reduced. It can be improved. In particular, the length of the low concentration source / drain region of the P-type driving circuit TFT is set to about 1/3 to about 1/1. If the range is up to 5 times, their on-currents can be made substantially equal.
(Fifth embodiment of the present invention)
In the fifth embodiment of the present invention, the characteristics of each LDD TFT are optimized depending on the impurity concentration of the low concentration source / drain region and its structure. However, since the basic configuration of each TFT is the same as that of the first to fourth embodiments, it will be described with reference to FIG. 1 and parts having corresponding functions will be denoted by the same reference numerals. Detailed description is omitted.
本発明の液晶表示装置はアクティブマトリクス基板上に駆動回路部に形成されCMOS回路を構成する第1導電型および第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタと、画素領域に形成された第1導電型の画素用薄膜トランジスタとを少なくとも有する。これら第1導電型の画素用薄膜トランジスタ及び第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタ、第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタはいずれもソース・ドレイン領域のうちゲート電極の端部に対してゲート絶縁膜を介して対峙する部分に低濃度ソース・ドレイン領域を備えるLDD構造を有しており、第1導電型の画素用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さは第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さより長く設定されて居る。更に第1導電型の画素用薄膜トランジスタにおける低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度は第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタにおける低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度に比較して低く成って居る。
これを図1を用いて具体的に説明する。なおここでは第1導電型をN型とし第2導電型をP型として説明するが、無論この反対で第1導電型をP型とし第2導電型をN型としてとしても良い。
The liquid crystal display device according to the present invention includes a first conductive type thin film transistor for a driving circuit and a second conductive type which are formed in a driving circuit portion on an active matrix substrate and constitute a CMOS circuit, and a first conductive type thin film transistor formed in a pixel region. At least a pixel thin film transistor. The first conductivity type pixel thin film transistor, the first conductivity type drive circuit thin film transistor, and the second conductivity type drive circuit thin film transistor all have a gate insulating film on the edge of the gate electrode in the source / drain regions. A low-concentration source / drain region having a low-concentration source / drain region in a portion opposed to the first-conductivity-type pixel thin-film transistor. It is set longer than the length of the low concentration source / drain region. Further, the impurity concentration of the low concentration source / drain region in the first conductivity type pixel thin film transistor is lower than the impurity concentration of the low concentration source / drain region in the first conductivity type driving circuit thin film transistor.
This will be specifically described with reference to FIG. Here, the first conductivity type is described as N-type and the second conductivity type is described as P-type. Of course, the first conductivity type may be P-type and the second conductivity type may be N-type.
図1ではN型の画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121の長さはN型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221の長さより長く設定してある。例えばN型の画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121の長さが約2μmであるのに対し、N型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221の長さは約1.5μmである。同時にN型の画素用TFT10における低濃度ソース・ドレイン領域111、121の不純物濃度はN型の駆動回路用TFT20における低濃度ソース・ドレイン領域211、221の不純物濃度に比較して低く設定してある。一例としてはN型の画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121における不純物濃度を約0.4×1018cm-3とし、N型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221における不純物濃度を約0.7×1018cm-3とする。
In FIG. 1, the lengths of the low concentration source /
更に本発明の液晶表示装置はP型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域311、321の長さがN型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域211、221の長さより短く設定されている。たとえばN型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221の長さが約1.5μmで有れば、P型の駆動回路用TFT30の低濃度ソース領域311の長さ及び低濃度ドレイン領域321の長さは約0.8μmで有る。
このLDD領域の長さの関係は、N型の駆動回路用TFT20で好ましくは低濃度ソース・ドレイン領域211、221の長さを約0.8から2μmに設定し、P型の駆動回路用TFT30では低濃度ソース・ドレイン領域311、321の長さを約0.5から1μmに設定する。更にこの条件下でN型の駆動回路用TFT30における低濃度ソース・ドレイン領域311、321の長さをP型の駆動回路用TFT20における低濃度ソース・ドレイン領域211、221の長さに対して約1.5倍から約3倍までの範囲に設定するば、理想的で有る。又本発明ではP型の駆動回路用TFT30の低濃度ソース・ドレイン領域311、321における不純物濃度を、N型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・ドレイン領域211、221における不純物濃度に対して高く設定してある。たとえば、N型の駆動回路用TFT20では、低濃度ソース・ドレイン領域211、221の不純物濃度を約0.7×1018cm-3に設定してあるのに対して、P型の駆動回路用TFT30では、低濃度ソース・ドレイン領域311、321の不純物濃度を約5.0×1018cm-3に設定してある。すなわち、P型の駆動回路用TFT30における低濃度ソース・ドレイン領域311、321の不純物濃度をN型の駆動回路用TFT20における低濃度ソース・ドレイン領域211、221の不純物濃度に対して約6倍から約8倍までの範囲に設定してある。なお第5形態のCMOS TFTでも第1形態の(本発明に係わるレイアウト)の章で説明した事柄が適応される。即ちLDrN 、WDrN 、LDrP 、WDrP が以下の式 0.8≦(LDrN ・WDrN )/(LDrP ・WDrP )≦1.25を満たす範囲内であれば、ゲート容量のバランスを確保できる。更にN型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さおよび幅をそれぞれLDrNLDD、WDrNLDDとし、P型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さおよび幅をそれぞれLDrPLDD、WDrPLDDとしたときに、LDrNLDD、WDrNLDD、LDrPLDD、WDrPLDDが 1.5<(LDrNLDD/WDrNLDD)/(LDrPLDD/WDrPLDD)<3.0の式を満たして居ることが望ましい。こうする事に依りオン抵抗を揃え、同時にゲート容量バランスが取れるからで有る。
Further, in the liquid crystal display device of the present invention, the lengths of the low concentration source /
This LDD region length relationship is such that the length of the low-concentration source /
なお第5形態に於けるLDD長の関係は(第4形態に於けるLDD長)に準ずる。又LDD領域に於ける不純物濃度の関係は(第2形態に係わる不純物濃度)に準ずる。
(本発明の第6形態)
本発明の第6形態はN型およびP型の薄膜トランジスタによりCMOS回路が構成された薄膜半導体装置に関する。ここでは図11に示す様にN型の薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さおよび幅をそれぞれLDrNLDD、WDrNLDDとし、P型の薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さおよび幅をそれぞれLDrPLDD、WDrPLDDとしたときに、LDrNLDD、WDrNLDD、LDrPLDD、WDrPLDDは、以下の式
(LDrNLDD/WDrNLDD)≧(LDrPLDD/WDrPLDD)を満たして居る。更に本発明は斯様な薄膜半導体装置が形成された基板を構成要素の一部とする電子機器で有る。
Note that the relationship of the LDD length in the fifth embodiment conforms to (LDD length in the fourth embodiment). Further, the relationship of the impurity concentration in the LDD region is in accordance with (impurity concentration related to the second embodiment).
(Sixth embodiment of the present invention)
The sixth embodiment of the present invention relates to a thin film semiconductor device in which a CMOS circuit is constituted by N-type and P-type thin film transistors. Here, as shown in FIG. 11, the length and width of the low concentration source / drain region of the N-type thin film transistor are L DrNLDD and W DrNLDD , respectively, and the length and width of the low concentration source / drain region of the P type thin film transistor are When L DrPLDD and W DrPLDD are used, L DrNLDD , W DrNLDD , L DrPLDD and W DrPLDD satisfy the following formula (L DrNLDD / W DrNLDD ) ≧ (L DrPLDD / W DrPLDD ), respectively . Furthermore, the present invention is an electronic apparatus having a substrate on which such a thin film semiconductor device is formed as a component.
これ迄説明して来た様にLDD TFTのオン抵抗を決めるのは移動度などに代表されるチャンネル抵抗とLDD領域に起因するLDD抵抗の両者で有る。一方P型の移動度は通常N型の移動度よりも低いから必然的にP型TFTのチャンネル抵抗はN型TFTのチャンネル抵抗よりも高く成って仕舞う。そこで本発明ではこのチャンネル抵抗の相違をLDD抵抗の相違にて相殺するので有る。P型の駆動回路用TFT30ではこうして低濃度ソース・ドレイン領域311、321における抵抗値がN型よりも小さくなる為、P型TFTのオン電流とN型TFTのオン電流をチャンネルサイズを両者の間でほぼ同等とした儘揃える事が出来るので有る。ゲート容量バランスを取るとの視点からはLDrN 、WDrN 、LDrP 、WDrP が
0.8≦(LDrN ・WDrN )/(LDrP ・WDrP )≦1.25の式を満たして居る事が望まれる。特にWDrN=WDrPで有ったり、LDrN=LDrPで有れば複雑な回路のレイアウトも容易と成り、より高機能を備えたCMOS薄膜半導体装置と成る。従ってこの様な薄膜半導体装置を利用して各種回路が形成され、高性能化した携帯様コンピューターなどの電子機器が実現されるので有る。なお第6形態の発明ではLDD領域の不純物濃度になんの制限も設けられない。即ち第1形態の条件を組み合わせる事も可能で有るし、或いはLDD領域の不純物濃度をチャンネル形成領域の不純物濃度と同一とした所謂オフセット構造と組み合わせる事も可能で有る。
As described above, the on-resistance of the LDD TFT is determined by both the channel resistance represented by mobility and the LDD resistance caused by the LDD region. On the other hand, since the P-type mobility is usually lower than the N-type mobility, the channel resistance of the P-type TFT is necessarily higher than that of the N-type TFT. Therefore, in the present invention, this difference in channel resistance is offset by the difference in LDD resistance. In the P-type
上記と同様の思想はLDD TFTを用いた液晶表示装置に対しても適応する事が出来る。即ち本発明の液晶表示装置はアクティブマトリクス基板上に駆動回路部でCMOS回路を構成する第1導電型および第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタと、画素領域に形成された第1導電型の画素用薄膜トランジスタとを有し、駆動回路用薄膜トランジスタおよび画素用薄膜トランジスタはソース・ドレイン領域のうち、ゲート電極の端部に対してゲート絶縁膜を介して対峙する部分に低濃度ソース・ドレイン領域を備えるLDD構造と成って居る。この際第1導電型の画素用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域111、121の長さおよび幅をそれぞれLPiILDD、WPiILDDとし、第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域211、221の長さおよび幅をそれぞれLDrILDD、WDrILDDとすると、LPiILDD、WPiILDD、LDrILDD、WDrILDDは、
(LPiILDD/WPiILDD)≧(LDrILDD/WDrILDD)の式を満たしている。
The same idea as described above can be applied to a liquid crystal display device using LDD TFTs. That is, the liquid crystal display device of the present invention includes a first conductive type and a second conductive type thin film transistor for a driving circuit constituting a CMOS circuit in a driving circuit portion on an active matrix substrate, and a first conductive type pixel formed in a pixel region. The thin film transistor for driving circuit and the thin film transistor for pixel have a low concentration source / drain region in a portion of the source / drain region facing the end of the gate electrode through the gate insulating film. It consists of a structure. At this time, the length and width of the low-concentration source /
The expression (L PiILDD / W PiILDD ) ≧ (L DrILDD / W DrILDD ) is satisfied.
このように構成すると、N型の駆動回路用TFT20では低濃度ソース・ドレイン領域211、221における抵抗値が小さくなる分だけ、大きなオン電流を得ることができる。一方、N型の画素用TFT10では、低濃度ソース・ドレイン領域111、121に電界緩和が進む為、オフリーク電流を小さくすることができるので有る。
(本願発明の構成)
第1形態ないし第3形態で説明したように、各TFTにおいて低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度を最適化することによってTFTの電気的特性を向上する発明と、第4形態及第6形態で説明したように、各TFTにおいて低濃度ソース・ドレイン領域のサイズを最適化することによってTFTの電気的特性を向上する発明とについては、それぞれ個別に用いてもよいが、各発明形態に記載の構成をそれぞれ組み合わせてもよい。例えば第3形態と第6形態とを組み合わせれば、各領域に対する不純物導入量についての制約が有るが故各TFTにおいて低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度を変えただけでは達成できないような駆動回路用TFT同士のオン電流のバランス確保をも各TFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域のサイズを最適化することによって達成することができる。
With this configuration, the N-type
(Configuration of the present invention)
As described in the first to third embodiments, the invention improves the electrical characteristics of the TFT by optimizing the impurity concentration of the low-concentration source / drain region in each TFT, and the fourth and sixth embodiments. As described above, the invention for improving the electrical characteristics of the TFT by optimizing the size of the low-concentration source / drain region in each TFT may be used individually. Each configuration may be combined. For example, when the third embodiment and the sixth embodiment are combined, there is a restriction on the amount of impurities introduced into each region, so that a drive circuit that cannot be achieved simply by changing the impurity concentration of the low concentration source / drain region in each TFT. The balance of the on-current between the TFTs for the TFT can also be achieved by optimizing the size of the low concentration source / drain regions in each TFT.
又いずれの発明形態に於いても1画素あたり1つのTFTを介して画素への書き込みを行う構成になっているが、本発明のTFTを用いたCMOS回路を介して画素への書き込みを行ってもよい。 In any of the embodiments, writing to the pixel is performed via one TFT per pixel. Writing to the pixel is performed via a CMOS circuit using the TFT of the present invention. Also good.
(本発明の液晶表示装置を用いた電子機器)
本発明により得られた液晶表示装置をフルカラーの携帯型パーソナルコンピューター(ノートPC)の筐体に組み込んだ。クロック生成回路、シフトレジスター回路、NORゲート、デジタル映像信号線、ラッチ回路1、ラッチパルス線、ラッチ回路2、リセット線1、ANDゲート、規準電位線、リセット線2、容量分割に依る6ビットD/Aコンバーター、CMOSアナログスウィッチなどから成る6ビットデジダルデータドライバーをアクティブマトリクス基板が内蔵して居り、これら高なの回路も総て本発明のCMOS薄膜半導体装置から出来上がっている。この液晶表示装置ではコンピューターからのデジタル映像信号を直接液晶表示装置に入力出来る為、外部回路構成が簡素と化し、同時に消費電力も窮めて小さく成った。加えて表示ぶに用いられているPi TFTも高性能で有る為、このノートPCは非常に美しい表示画面を有する良好な電子機器で有る。これにより長時間使用可能で、且つ綺麗な表示画面を有する超小型軽量電子機器が作成された。
(Electronic device using the liquid crystal display device of the present invention)
The liquid crystal display device obtained according to the present invention was incorporated in the casing of a full-color portable personal computer (notebook PC). Clock generation circuit, shift register circuit, NOR gate, digital video signal line,
以上説明したように、本発明の第1形態に係る薄膜半導体装置では、CMOS回路が構成する前記N型およびP型のTFTは、LDD構造を有しているとともに、P型のTFTにおける低濃度・ドレイン領域の不純物濃度は、N型のTFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度に比較して高いことを特徴とする。従って、本発明によれば、ゲート電極の端部に対して対峙する部分が低濃度ソース領域および低濃度ドレイン領域になっているため、ドレイン端における電界強度が緩和される。このためS/D耐圧やS/G耐圧が高くなり、TFTの短チャネル長化等の微細化が可能である。これに依りオン電流は増大し、駆動回路の高速動作が可能となる。しかも短チャネル長化によってゲート容量が小さくなるので、この点からも、駆動回路の高速動作が可能となる。また、駆動回路では、TFTのオフリーク電流が小さいので、誤動作が発生しにくいとともに、CMOS回路の消費電流も小さく成る。さらに、P型のTFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度はN型のTFTのそれに比して高いため、各TFT間で素子サイズをほぼ同一、或いは同一とした儘、N型およびP型のTFT間におけるオン電流特性を同等にすることができ、ゲート容量のバランスも崩れず、それ故回路の誤動作も生じにくい。又、ドレイン端での電界緩和が進む結果回路の信頼性も著しく向上するので有る。 As described above, in the thin film semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, the N-type and P-type TFTs included in the CMOS circuit have an LDD structure and the low concentration in the P-type TFT. The impurity concentration in the drain region is higher than the impurity concentration in the low concentration source / drain region in the N-type TFT. Therefore, according to the present invention, since the portions facing the end portion of the gate electrode are the low concentration source region and the low concentration drain region, the electric field strength at the drain end is reduced. For this reason, the S / D breakdown voltage and the S / G breakdown voltage are increased, and the TFT can be miniaturized such as a short channel length. As a result, the on-current increases and the drive circuit can operate at high speed. In addition, since the gate capacitance is reduced by shortening the channel length, the driving circuit can be operated at high speed also from this point. Further, in the drive circuit, since the off-leakage current of the TFT is small, malfunctions are unlikely to occur, and the current consumption of the CMOS circuit is also small. Further, since the impurity concentration of the low-concentration source / drain region in the P-type TFT is higher than that in the N-type TFT, the element sizes are almost the same or the same between the TFTs. The on-current characteristics between the TFTs can be made equal, the balance of the gate capacitance is not lost, and the malfunction of the circuit is less likely to occur. In addition, since the electric field relaxation at the drain end proceeds, the reliability of the circuit is remarkably improved.
本発明の第2形態に係る液晶表示装置では、各TFTがLDD構造を有しているとともに、第1導電型の画素用TFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度は、第1導電型の駆動回路用TFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度に比較して低いことを特徴とする。従って、本発明では、LDD構造による効果に加えて、画素用TFTのオフ電流の一層の低減と、駆動回路用TFTのオン電流の一層の増大とを併せて達成できる。それ故、表示むらなどが発生せず、かつ、駆動回路部の動作速度がさらに高い液晶表示装置を実現できる。 In the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention, each TFT has an LDD structure, and the impurity concentration of the low concentration source / drain region in the first conductivity type pixel TFT is the first conductivity type. It is characterized by being lower than the impurity concentration of the low concentration source / drain region in the TFT for driving circuit. Therefore, according to the present invention, in addition to the effect of the LDD structure, it is possible to achieve further reduction of the off current of the pixel TFT and further increase of the on current of the driving circuit TFT. Therefore, it is possible to realize a liquid crystal display device in which display unevenness does not occur and the operation speed of the drive circuit unit is higher.
本発明の第3形態では、各TFTがLDD構造を有しているとともに、画素用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域は、第1導電型および第2導電型の不純物が導入されていることにより、第1導電型の駆動回路用TFTの低濃度ソース・ドレイン領域よりも実質的に低濃度の第1導電型領域になっていることを特徴とする。従って、本発明によれば、第1導電型および第2導電型の駆動回路用TFTの製造工程を援用しながら、第1導電型の駆動回路用TFTとは異なる電気的特性をもつ画素用TFTを形成できる。それ故、製造工程を増やすことなく、TFTの電気的特性を画素領域および駆動回路部毎に最適化することによって、表示むらなどが発生しにくく、かつ、駆動回路部の動作速度が高いアクティブマトリクス基板を製造することができる。 In the third embodiment of the present invention, each TFT has an LDD structure, and the low-concentration source / drain regions of the pixel TFT are doped with impurities of the first conductivity type and the second conductivity type. The first conductivity type region is substantially lower in concentration than the low concentration source / drain region of the first conductivity type driving circuit TFT. Therefore, according to the present invention, a pixel TFT having electrical characteristics different from that of the first conductivity type driving circuit TFT while utilizing the manufacturing process of the first conductivity type and second conductivity type driving circuit TFTs. Can be formed. Therefore, by optimizing the TFT electrical characteristics for each pixel region and drive circuit section without increasing the number of manufacturing steps, an active matrix that is less likely to cause display unevenness and has a high operation speed of the drive circuit section. A substrate can be manufactured.
本発明の第4及び第6形態に係る液晶表示装置では、各TFTがLDD構造を有しているとともに、各TFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の面積を最適化することを特徴とする。従って、本発明によれば、LDD構造による効果に加えて、画素用TFTのオフ電流の一層の低減と、駆動回路用TFTのオン電流の一層の増大、駆動回路用TFTのオン電流やゲート容量バランスの確保などを達成できる。それ故、表示むらなどが発生せず、かつ、駆動回路部の動作速度がさらに高い液晶表示装置を実現できる。 In the liquid crystal display devices according to the fourth and sixth embodiments of the present invention, each TFT has an LDD structure, and the area of the low concentration source / drain region in each TFT is optimized. Therefore, according to the present invention, in addition to the effect of the LDD structure, the off current of the pixel TFT is further reduced, the on current of the drive circuit TFT is further increased, the on current and the gate capacitance of the drive circuit TFT. A balance can be secured. Therefore, it is possible to realize a liquid crystal display device in which display unevenness does not occur and the operation speed of the drive circuit unit is higher.
本発明の第5形態に係る液晶表示装置では、各TFTがLDD構造を有しているとともに、各TFTにおける低濃度ソース・ドレイン領域の面積を最適化し更にLDD領域の不純物濃度をも最適化することを特徴とする。従って、本発明によれば、LDD構造による効果に加えて、画素用TFTのオフ電流の一層の低減と、駆動回路用TFTのオン電流の一層の増大、駆動回路用TFTのオン電流やゲート容量バランスの確保などを達成できる。それ故、表示むらなどが発生せず、かつ、駆動回路部の動作速度がさらに高い液晶表示装置を実現できる。 In the liquid crystal display device according to the fifth embodiment of the present invention, each TFT has an LDD structure, and the area of the low concentration source / drain region in each TFT is optimized, and the impurity concentration in the LDD region is also optimized. It is characterized by that. Therefore, according to the present invention, in addition to the effect of the LDD structure, the off current of the pixel TFT is further reduced, the on current of the drive circuit TFT is further increased, the on current and the gate capacitance of the drive circuit TFT. A balance can be secured. Therefore, it is possible to realize a liquid crystal display device in which display unevenness does not occur and the operation speed of the drive circuit unit is higher.
1・・・アクティブマトリクス基板
2・・・絶縁基板
10・・・N型の画素用TFT
20・・・N型の駆動回路用TFT
30・・・P型の駆動回路用TFT
n1、n2・・・N型のTFT
p1、p2・・・P型のTFT
11、21、31・・・ソース領域
12、22、32・・・ドレイン領域
13、23、33・・・チャネル形成領域
14、24、34・・・ゲート絶縁膜
15、25、35・・・ゲート電極
82・・・データドライバ部(駆動回路)
83・・・走査ドライバ部(駆動回路)
84、88・・・シフトレジスタ
85、89・・・レベルシフタ
90・・・信号線
91・・・走査線
92・・・画素用TFT
94・・・液晶セルの容量
111、121、211、221、311、321・・・低濃度ソース・ドレイン領域
112、122、212、222、312、322・・・高濃度ソース・ドレイン領域
DESCRIPTION OF
20 ... TFT for N-type drive circuit
30 ... P-type drive circuit TFT
n1, n2 ... N-type TFT
p1, p2 ... P-type TFT
11, 21, 31 ...
83 ... Scanning driver section (drive circuit)
84, 88 ... shift registers 85, 89 ... level shifter 90 ... signal line 91 ... scanning
94:
Claims (6)
前記第1導電型の画素用薄膜トランジスタ、前記第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタ、および前記第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域のうち、ゲート電極の端部に対してゲート絶縁膜を介して対峙する部分に同濃度の不純物濃度を有する低濃度ソース・ドレイン領域を備えるLDD構造を有し、
前記第1導電型の画素用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域の長さは、前記第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域の長さより長く、
前記P型の駆動回路用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域の長さは、前記N型の駆動回路用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域の長さより短く、かつ
前記N型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さおよび幅をそれぞれLDrNLDD、WDrNLDDとし、前記P型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さおよび幅をそれぞれLDrPLDD、WDrPLDDとしたときに、LDrNLDD、WDrNLDD、LDrPLDD、WDrPLDDは、以下の式
1.5<(LDrNLDD/WDrNLDD)/(LDrPLDD/WDrPLDD)<3.0
を満たし
前記N型の駆動回路用薄膜トランジスタのチャネル長およびチャネル幅をそれぞれLDrNおよびWDrNとし、前記P型の駆動回路用薄膜トランジスタのチャネル長およびチャネル幅をそれぞれLDrP、WDrPとしたときに、LDrN、WDrN、LDrP、WDrPは、以下の式
0.8≦(LDrN・WDrN)/(LDrP・WDrP)≦1.25
を満たすことを特徴とする液晶表示装置。 On the active matrix substrate, there are provided first conductive type and second conductive type thin film transistors for driving circuits constituting the driving circuit unit, and first conductive type thin film transistors for pixels formed in the pixel region, and the first conductive type thin film transistors. In a liquid crystal display device in which the conductivity type is N-type and the second conductivity type is P-type, or the first conductivity type is P-type and the second conductivity type is N-type,
The first conductive type thin film transistor for a pixel, the first conductive type thin film transistor for a drive circuit, and the second conductive type thin film transistor for a drive circuit are gated with respect to an end portion of a gate electrode in a source / drain region. Having an LDD structure including low-concentration source / drain regions having the same impurity concentration in a portion facing through the insulating film;
The length of the low-concentration source / drain region of the first conductivity type pixel thin film transistor is longer than the length of the low-concentration source / drain region of the first conductivity type driving circuit thin film transistor,
The length of the low concentration source / drain region of the P-type driving circuit thin film transistor is shorter than the length of the low concentration source / drain region of the N type driving circuit thin film transistor, and the length of the N type driving circuit the thin film transistor of the low concentration source and drain regions of the length and width, respectively L DrNLDD, W and DrNLDD, the P-type driving circuit TFT of low concentration source and drain regions of the length and width, respectively L DrPLDD, and W DrPLDD L DrNLDD , W DrNLDD , L DrPLDD , W DrPLDD can be expressed by the following formula 1.5 <(L DrNLDD / W DrNLDD ) / (L DrPLDD / W DrPLDD ) <3.0
When the channel length and channel width of the N-type driving circuit thin film transistor are L DrN and W DrN , respectively, and the channel length and channel width of the P-type driving circuit thin film transistor are L DrP and W DrP , respectively. , L DrN , W DrN , L DrP , W DrP have the following formula: 0.8 ≦ (L DrN · W DrN ) / (L DrP · W DrP ) ≦ 1.25
The liquid crystal display device characterized by satisfy | filling.
前記第1導電型の画素用薄膜トランジスタ、前記第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタ、および前記第2導電型の駆動回路用薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域のうち、ゲート電極の端部に対してゲート絶縁膜を介して対峙する部分に低濃度ソース・ドレイン領域を備えるLDD構造を有し、
前記第1導電型の画素用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域の長さは、前記第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域の長さより長く、
前記N型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さおよび幅をそれぞれLDrNLDD、WDrNLDDとし、前記P型の駆動回路用薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域の長さおよび幅をそれぞれLDrPLDD、WDrPLDDとしたときに、LDrNLDD、WDrNLDD、LDrPLDD、WDrPLDDは、以下の式
1.5<(LDrNLDD/WDrNLDD)/(LDrPLDD/WDrPLDD)<3.0
を満たし、
前記N型の駆動回路用薄膜トランジスタのチャネル長およびチャネル幅をそれぞれLDrNおよびWDrNとし、前記P型の駆動回路用薄膜トランジスタのチャネル長およびチャネル幅をそれぞれLDrP、WDrPとしたときに、LDrN、WDrN、LDrP、WDrPは、以下の式
0.8≦(LDrN・WDrN)/(LDrP・WDrP)≦1.25
を満たし、さらに
前記第1導電型の画素用薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度は、前記第1導電型の駆動回路用薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度に比較して低く、
前記P型の駆動回路用薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度は、前記N型の駆動回路用薄膜トランジスタにおける前記低濃度ソース・ドレイン領域の不純物濃度に比較して高いことを特徴とする液晶表示装置。 On the active matrix substrate, there are provided first conductive type and second conductive type thin film transistors for driving circuits constituting the driving circuit unit, and first conductive type thin film transistors for pixels formed in the pixel region, and the first conductive type thin film transistors. In a liquid crystal display device in which the conductivity type is N-type and the second conductivity type is P-type, or the first conductivity type is P-type and the second conductivity type is N-type,
The first conductive type thin film transistor for a pixel, the first conductive type thin film transistor for a drive circuit, and the second conductive type thin film transistor for a drive circuit are gated with respect to an end portion of a gate electrode in a source / drain region. It has an LDD structure having a low concentration source / drain region in a portion facing through an insulating film,
The length of the low-concentration source / drain region of the first conductivity type pixel thin film transistor is longer than the length of the low-concentration source / drain region of the first conductivity type driving circuit thin film transistor,
The length and width of the low concentration source / drain region of the N-type driving circuit thin film transistor are L DrNLDD and W DrNLDD , respectively, and the length and width of the low concentration source / drain region of the P type driving circuit thin film transistor are When L DrPLDD and W DrPLDD are used, L DrNLDD , W DrNLDD , L DrPLDD and W DrPLDD are expressed as follows: 1.5 <(L DrNLDD / W DrNLDD ) / (L DrPLDD / W DrPLDD ) <3.0
The filling,
When the channel length and channel width of the N-type driving circuit thin film transistor are L DrN and W DrN , respectively, and the channel length and channel width of the P-type driving circuit thin film transistor are L DrP and W DrP , respectively, DrN , W DrN , L DrP , W DrP are expressed by the following formula 0.8 ≦ (L DrN · W DrN ) / (L DrP · W DrP ) ≦ 1.25
And the impurity concentration of the low-concentration source / drain region in the first-conductivity-type pixel thin-film transistor is compared with the impurity concentration of the low-concentration source-drain region in the first-conduction-type driver circuit thin-film transistor. Low,
The impurity concentration of the low-concentration source / drain region in the P-type driver circuit thin film transistor is higher than the impurity concentration of the low-concentration source / drain region in the N-type driver circuit thin film transistor. Liquid crystal display device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003421684A JP3767602B2 (en) | 1994-12-27 | 2003-12-18 | Liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32649594 | 1994-12-27 | ||
JP1613195 | 1995-02-02 | ||
JP19228295 | 1995-07-27 | ||
JP20454195 | 1995-08-10 | ||
JP2003421684A JP3767602B2 (en) | 1994-12-27 | 2003-12-18 | Liquid crystal display |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33975095A Division JPH09116167A (en) | 1994-12-27 | 1995-12-26 | Thin film semiconductor device, liquid crystal display device and manufacturing method thereof, and electronic device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004170999A JP2004170999A (en) | 2004-06-17 |
JP3767602B2 true JP3767602B2 (en) | 2006-04-19 |
Family
ID=32719553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003421684A Expired - Lifetime JP3767602B2 (en) | 1994-12-27 | 2003-12-18 | Liquid crystal display |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3767602B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100368911C (en) * | 2005-02-03 | 2008-02-13 | 广辉电子股份有限公司 | Liquid crystal display device having a plurality of pixel electrodes |
CN100368912C (en) * | 2005-02-03 | 2008-02-13 | 广辉电子股份有限公司 | Method for manufacturing liquid crystal display device |
US8754418B2 (en) | 2010-05-18 | 2014-06-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor device, and method for producing same |
-
2003
- 2003-12-18 JP JP2003421684A patent/JP3767602B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004170999A (en) | 2004-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6172671B1 (en) | Active matrix type display device and fabrication method of the same | |
KR100374737B1 (en) | METHOD FOR FORMING TRANSISTOR, CIRCUIT CONTAINING THE TRANSISTOR, METHOD FOR PRODUCING ACTIVE MATRIX SUBSTRATE, METHOD FOR MANUFACTURING DISPLAY DEVICE, | |
EP0488801B1 (en) | Thin-film semiconductor device | |
US7897445B2 (en) | Fabrication methods for self-aligned LDD thin-film transistor | |
US7800177B2 (en) | Thin film transistor plate and method of fabricating the same | |
US20050161673A1 (en) | Thin film transistor device and method of manufacturing the same, and liquid crystal display device | |
JP2000196093A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP3338481B2 (en) | Liquid crystal display | |
JPH09116167A (en) | Thin film semiconductor device, liquid crystal display device and manufacturing method thereof, and electronic device | |
US7145209B2 (en) | Thin film transistor and fabrication method thereof | |
JP4537029B2 (en) | THIN FILM TRANSISTOR DEVICE AND ITS MANUFACTURING METHOD, AND THIN FILM TRANSISTOR SUBSTRATE AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME | |
JPH10308514A (en) | Semiconductor element and liquid crystal display device using the same | |
JP3643025B2 (en) | Active matrix display device and manufacturing method thereof | |
US7678627B2 (en) | Process for producing thin film transistor having LDD region | |
JPH10268254A (en) | Liquid crystal display | |
JP3767602B2 (en) | Liquid crystal display | |
JP3767613B2 (en) | LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, ITS MANUFACTURING METHOD, AND ELECTRONIC DEVICE | |
US20130063329A1 (en) | Semiconductor device, display device, and method for manufacturing semiconductor device | |
JP4238155B2 (en) | Thin film transistor substrate, liquid crystal display device including the same, and manufacturing method thereof | |
JPH0864830A (en) | Active matrix substrate and method of fabrication thereof | |
US20190006523A1 (en) | Semiconductor device, and method for manufacturing same | |
JP2005072531A (en) | Apparatus furnished with thin-film transistor, and method of manufacturing the same | |
JP2008258579A (en) | Thin film transistor and display device | |
US20240395865A1 (en) | Thin film transistor and manufacturing method thereof | |
JP3792694B2 (en) | Liquid crystal display |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050523 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050621 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050822 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050927 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051122 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20051130 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060110 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060123 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090210 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100210 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110210 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110210 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120210 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130210 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130210 Year of fee payment: 7 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |