JP2010056169A - 薄膜トランジスタ及びこれを用いた表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 画素領域と周辺回路領域とを有する表示装置の周辺回路領域に形成される薄膜トランジスタである。チャネルを構成する多結晶シリコン薄膜13のゲート幅方向両端部において、ゲート電極15のゲート長が拡大され突出部15Aが形成されている。薄膜トランジスタのゲート長は2μm以下であり、ゲート幅は10μm以上である。突出部15Aの突出長は2μm以上であり、突出幅は0.5μm以上である。
【選択図】 図3
Description
通常構造の薄膜トランジスタにおいて、ハンプ特性のW長依存性を調べた。作製した薄膜トランジスタは、Nチャンネル薄膜トランジスタであり、L長=2μm、TOX=80nm、Vd=0.05Vである。前記薄膜トランジスタにおいて、BTS前後のI−V特性からハンプのシフトΔ1nAVth(電流値1.E−09におけるBTS前後の電圧値の差)を求め、W長と前記ハンプのシフトΔ1nAVthの関係を調べた。なお、印加したBTSは、Vg=12V、Vs=Vd=0V、温度=900℃、印加時間=2000秒である。
ゲート電極をH型構造とすることによりハンプが抑制できる理由を解明するため、ゲート電極をノーマル型、H型、H型(内側)とした場合について、それぞれ端部電流が流れる経路における抵抗値をシミュレーションにより算出した。なお、薄膜トランジスタのサイズは、W長=50μm、L長=2μm、TOX=80nm、LDD=1.25μmとし、(1)多結晶シリコン薄膜のドーパントは深さ方向に均一、(2)多結晶シリコン薄膜は埋め込み型、(3)全層テーパ加工なし、(4)ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極はAl、(5)ソース電極及びドレイン電極はコンタクトホール上にしかない、(6)多結晶シリコン薄膜の端部に固定チャージ(厚さ10nm、幅1μm、濃度5×1017cm−3)がある、と仮定してシミュレーションを行った。
ノーマル型の薄膜トランジスタとH型の薄膜トランジスタについて、BTS前後のI−V特性を測定し、ハンプ特性の相違を調べた。なお、ノーマル型の薄膜トランジスタにおいては、W/L=50μm/2μm、TOX=50nmとした。H型の薄膜トランジスタにおいては、ゲート電極の突出部の突出長=8μm、突出幅=2.5μm、W/L=50μm/2μm、TOX=50nmとした。また、BTSは、Vg=12V、Vs=Vd=0V、温度=150℃、印加時間=2000秒とした。結果を図10(a)及び図10(b)に示す。なお、図10(a)はノーマル型の薄膜トランジスタのBTS前後のI−V特性を示すものであり、図10(b)はH型の薄膜トランジスタのBTS前後のI−V特性を示すものである。
先ず、H型の薄膜トランジスタにおいて、ゲート電極突出部の突出長を0μm(ノーマル型に相当)、2μm、5μm、8μmとし、それぞれについてBTS前後のI−V特性を測定し、ハンプのシフトΔ1nAVthを測定した。BTSは、Vg=12V、Vs=Vd=0V、温度=150℃、印加時間=2000秒である。
Claims (6)
- 画素領域と周辺回路領域とを有する表示装置の前記周辺回路領域に形成される薄膜トランジスタであって、
チャネルを構成する多結晶シリコン薄膜のゲート幅方向両端部において、ゲート電極のゲート長が拡大され突出部が形成されていることを特徴とする薄膜トランジスタ。 - ゲート長が2μm以下であり、ゲート幅が10μm以上であることを特徴とする請求項1記載の薄膜トランジスタ。
- 前記突出部の突出長が2μm以上であり、前記突出部の突出幅が0.5μm以上であることを特徴とする請求項2記載の薄膜トランジスタ。
- 前記突出部は、多結晶シリコン薄膜をチャネル方向に横切り、その両側に突出するように形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の薄膜トランジスタ。
- 前記突出部は、多結晶シリコン薄膜の端縁より内側に形成されていることを特徴とする請求項4記載の薄膜トランジスタ。
- 画素領域と周辺回路領域とを有し、それぞれに薄膜トランジスタが形成されてなる表示装置であって、
前記周辺回路領域に形成される薄膜トランジスタの少なくとも一部において、チャネルを構成する多結晶シリコン薄膜のゲート幅方向両端部におけるゲート電極のゲート長が拡大されて突出部が形成されていることを特徴とする表示装置。
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