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JP2011009490A - Thin film transistor and method of manufacturing the same, and electro-optical device and electronic apparatus - Google Patents

Thin film transistor and method of manufacturing the same, and electro-optical device and electronic apparatus Download PDF

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JP2011009490A
JP2011009490A JP2009151909A JP2009151909A JP2011009490A JP 2011009490 A JP2011009490 A JP 2011009490A JP 2009151909 A JP2009151909 A JP 2009151909A JP 2009151909 A JP2009151909 A JP 2009151909A JP 2011009490 A JP2011009490 A JP 2011009490A
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JP
Japan
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ldd region
tft
thin film
semiconductor layer
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Application number
JP2009151909A
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Inventor
Masatsugu Nakagawa
雅嗣 中川
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】例えば液晶装置等の電気光学装置に用いた際に、表示画像におけるフリッカの発生を効果的に抑制することで、高品位な画像表示を図る。
【解決手段】薄膜トランジスタ(30)は、基板(10)上に、ソース領域(1s)、チャネル領域(1c)、ドレイン領域(1d)、第1LDD領域(1sc)及び第2LDD領域(1cd)を有する半導体層(1a)と、チャネル領域に対向配置されたゲート電極(2a)とを備える。第1LDD領域及び第2LDD領域のうち、一方はドープされた不純物の濃度が半導体層のチャネル長方向に沿って段階的に変化し、他方はドープされた不純物の濃度が前記一方と比べて段階的に変化しない。
【選択図】図6
For example, when used in an electro-optical device such as a liquid crystal device, high-quality image display is achieved by effectively suppressing the occurrence of flicker in a display image.
A thin film transistor (30) has a source region (1s), a channel region (1c), a drain region (1d), a first LDD region (1sc), and a second LDD region (1cd) on a substrate (10). A semiconductor layer (1a) and a gate electrode (2a) disposed opposite to the channel region are provided. One of the first LDD region and the second LDD region has a stepwise change in the concentration of the doped impurity along the channel length direction of the semiconductor layer, and the other has a stepwise concentration in the doped impurity compared to the one. Does not change.
[Selection] Figure 6

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置において素子基板上の画素毎に配置されたスイッチング用薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下、適宜TFTと呼ぶ)及びその製造方法、並びに薄膜トランジスタを備えた電気光学装置及び電子機器に関する。   The present invention relates to a switching thin film transistor (hereinafter referred to as a TFT as appropriate) arranged for each pixel on an element substrate in an electro-optical device such as a liquid crystal device, a manufacturing method thereof, and an electro-optical device including the thin film transistor. The present invention relates to an apparatus and an electronic device.

この種の薄膜トランジスタの一例である画素スイッチング用TFTは、直視型ディスプレイやライトバルブ等の電気光学装置に用いられる。このような用途に用いられる薄膜トランジスタは、画素の保持特性を向上させるために、リーク電流の発生を抑制することが求められる。   A pixel switching TFT, which is an example of this type of thin film transistor, is used in an electro-optical device such as a direct-view display or a light valve. Thin film transistors used for such applications are required to suppress the occurrence of leakage current in order to improve the retention characteristics of the pixels.

例えば、特許文献1から3では、ソース領域及びチャネル領域間、並びにチャネル領域及びドレイン領域間にLDD(Lightly doped drain)領域を設けることによってリーク電流の発生を軽減するための技術が開示されている。特に特許文献1には、半導体層上に形成された絶縁膜に開孔されたコンタクトホールを介して不純物を注入することにより、LDD領域を形成する技術が開示されている。また、特許文献2には、分割されたチャネル領域間に異なる不純物濃度を有する複数の領域を形成することで、リーク電流を軽減する技術が開示されている。特許文献3には、ソース領域及びチャネル領域間、並びにチャネル領域及びドレイン領域間の双方に、段階的に濃度が変化するようにLDD領域を形成する技術が開示されている。   For example, Patent Documents 1 to 3 disclose techniques for reducing the occurrence of leakage current by providing LDD (Lightly doped drain) regions between a source region and a channel region, and between a channel region and a drain region. . In particular, Patent Document 1 discloses a technique for forming an LDD region by injecting impurities through a contact hole opened in an insulating film formed on a semiconductor layer. Patent Document 2 discloses a technique for reducing leakage current by forming a plurality of regions having different impurity concentrations between the divided channel regions. Patent Document 3 discloses a technique for forming LDD regions so that the concentration varies stepwise between the source region and the channel region, and between the channel region and the drain region.

特開2003−115498号公報JP 2003-115498 A 特開2000−286422号公報JP 2000-286422 A 特開2002−353239号公報JP 2002-353239 A

しかしながら、上記特許文献1では、LDD領域の位置が絶縁膜に開孔されたコンタクトホールの位置によって規定されるため、薄膜トランジスタの設計自由度が著しく制限されてしまう。このため、リーク電流を軽減するための微妙な調整を行うことが困難であるという技術的な問題点がある。また、特許文献2では、チャネル領域を分割した上に、分割されたチャネル領域間に複数の不純物領域を形成する必要があるため、薄膜トランジスタの構造が非常に複雑になってしまう。このため、やはりリーク電流を軽減するための調整が困難であると共に、個体差による特性バラツキの増大を招くため、均一な品質が要求される画素スイッチング用として用いた場合に、表示画像にムラを生じさせる原因となってしまう。また、特許文献3では、両側のLDD領域における不純物濃度を段階的に変化させる必要がある。このため、製造工程が複雑になってしまうという問題がある。   However, in Patent Document 1, since the position of the LDD region is defined by the position of the contact hole opened in the insulating film, the design freedom of the thin film transistor is significantly limited. For this reason, there is a technical problem that it is difficult to perform a fine adjustment for reducing the leakage current. In Patent Document 2, it is necessary to divide the channel region and to form a plurality of impurity regions between the divided channel regions, so that the structure of the thin film transistor becomes very complicated. For this reason, adjustment for reducing the leakage current is also difficult, and the characteristic variation due to individual differences is increased. Therefore, when used for pixel switching that requires uniform quality, the display image is uneven. It will cause to occur. In Patent Document 3, it is necessary to change the impurity concentration in the LDD regions on both sides in a stepwise manner. For this reason, there exists a problem that a manufacturing process will become complicated.

本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば液晶装置等の電気光学装置に用いた場合に、表示画像におけるフリッカの発生を効果的に抑制することができ、高品位な画像表示が可能な薄膜トランジスタ及びその製造方法、並びにそのような薄膜トランジスタを備えた電気光学装置及び電子機器を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems. For example, when used in an electro-optical device such as a liquid crystal device, the occurrence of flicker in a display image can be effectively suppressed, and a high-quality image can be obtained. It is an object to provide a thin film transistor capable of display, a manufacturing method thereof, and an electro-optical device and an electronic apparatus including the thin film transistor.

本発明に係る薄膜トランジスタは上記課題を解決するために、基板上に形成された薄膜トランジスタであって、ソース領域、チャネル領域、ドレイン領域、前記ソース領域及び前記チャネル領域間に形成された第1LDD領域、並びに前記チャネル領域及び前記ドレイン領域間に形成された第2LDD領域を有する半導体層と、前記チャネル領域にゲート絶縁膜を介して対向するように配置されたゲート電極とを備え、前記第1LDD領域及び第2LDD領域のうち、一方において、ドープされた不純物の濃度が前記半導体層のチャネル長方向に沿って段階的に変化し、他方においてドープされた不純物の濃度が前記一方と比べて前記半導体層のチャネル長方向に沿って段階的に変化しない。   In order to solve the above problems, a thin film transistor according to the present invention is a thin film transistor formed on a substrate, and includes a source region, a channel region, a drain region, a first LDD region formed between the source region and the channel region, And a semiconductor layer having a second LDD region formed between the channel region and the drain region, and a gate electrode disposed to face the channel region with a gate insulating film interposed therebetween, the first LDD region, In one of the second LDD regions, the concentration of the doped impurity is changed stepwise along the channel length direction of the semiconductor layer, and the concentration of the doped impurity in the other is compared with the one in the semiconductor layer. It does not change stepwise along the channel length direction.

本発明に係る薄膜トランジスタは、基板上に形成され、半導体層とゲート電極とを備えてなる。薄膜トランジスタが形成される基板は、例えば石英やガラス等の透明材料から形成されていてもよいし、シリコン等の非透明材料であってもよく、薄膜トランジスタの用途に応じて、適宜、選択可能するとよい。   The thin film transistor according to the present invention is formed on a substrate and includes a semiconductor layer and a gate electrode. The substrate on which the thin film transistor is formed may be formed of a transparent material such as quartz or glass, or may be a non-transparent material such as silicon, and may be appropriately selected according to the use of the thin film transistor. .

半導体層は、ソース領域、チャネル領域、ドレイン領域、第1LDD領域及び第2LDD領域を有する。第1LDD領域はソース領域及びチャネル領域間に、第2LDD領域はチャネル領域及びドレイン領域間に、夫々、挟まれるように配置される。半導体層におけるこれらの各領域は、夫々、例えばイオンインプランテーション法等の不純物をドープすることによって形成可能である。第1LDD領域及び第2LDD領域は、ソース領域及びドレイン領域に比べて低濃度で不純物がドープされることにより形成される。   The semiconductor layer has a source region, a channel region, a drain region, a first LDD region, and a second LDD region. The first LDD region is disposed between the source region and the channel region, and the second LDD region is disposed between the channel region and the drain region. Each of these regions in the semiconductor layer can be formed by doping impurities such as ion implantation, for example. The first LDD region and the second LDD region are formed by doping impurities at a lower concentration than the source region and the drain region.

ゲート電極は、チャネル領域にゲート絶縁膜を介して対向するように配置される。尚、本発明に係る薄膜トランジスタは、基板面を基準としてゲート電極が半導体層の上層側に配置されたトップゲート型であってもよいし、ゲート電極が半導体層の下層側に配置されたボトムゲート型であってもよいし、更にはダブルゲート型でもよい。ゲート電極は、薄膜トランジスタが液晶装置等の画素スイッチング用トランジスタとして用いられる場合には、例えば、走査線に電気的に接続され、画素電極のオンオフ駆動を制御するために供給される走査信号に応じて、トランジスタのスイッチング制御を実現する。尚、ゲート電極は、例えばポリシリコン等の導電性材料から形成することができる。   The gate electrode is disposed so as to face the channel region with a gate insulating film interposed therebetween. The thin film transistor according to the present invention may be a top gate type in which the gate electrode is disposed on the upper layer side of the semiconductor layer with respect to the substrate surface, or a bottom gate in which the gate electrode is disposed on the lower layer side of the semiconductor layer. A mold may be used, and a double gate type may be used. When the thin film transistor is used as a pixel switching transistor of a liquid crystal device or the like, the gate electrode is electrically connected to the scanning line, for example, according to a scanning signal supplied to control on / off driving of the pixel electrode. Realize switching control of transistors. The gate electrode can be formed from a conductive material such as polysilicon.

本発明に係る薄膜トランジスタでは特に、第1LDD領域及び第2LDD領域のうち一方は、ドープされた不純物の濃度が半導体層のチャネル長方向に沿って段階的に変化するように形成される。第1LDD領域及び第2LDD領域のうち他方は、ドープされた不純物の濃度は、前記一方と比べて半導体層のチャネル長方向に沿って段階的に変化せず、ほぼ均一分布するように形成される。拡散効果によって多少は変化するとしても段階的ではなく滑らかに変化する分布となる。   Particularly in the thin film transistor according to the present invention, one of the first LDD region and the second LDD region is formed so that the concentration of the doped impurity changes stepwise along the channel length direction of the semiconductor layer. The other of the first LDD region and the second LDD region is formed so that the concentration of the doped impurity does not change stepwise along the channel length direction of the semiconductor layer as compared to the one, but is distributed almost uniformly. . Even if it changes somewhat due to the diffusion effect, the distribution changes smoothly instead of stepwise.

液晶装置等の電気光学装置では、薄膜トランジスタが形成された基板(以下適宜素子基板という)上に形成される画素電極と、素子基板に対向配置された基板(以下適宜対向基板という)上に形成された対向電極との間に、画像信号に対応する所定の電位差を印加することによって、素子基板及び対向基板間に挟持されるように配置された液晶等の電気光学物質の配向状態を制御し、画像表示を実現する。この所定の電位差は、薄膜トランジスタのオンオフ制御に応じて、好適なタイミングで印加される。ここで、薄膜トランジスタがオフ状態にある場合、画素電極における電位は一定に保持されることが最適であるが、実際には、薄膜トランジスタのリーク電流の発生により、画素電極における電位が変化してしまう。   In an electro-optical device such as a liquid crystal device, it is formed on a pixel electrode formed on a substrate on which a thin film transistor is formed (hereinafter referred to as an element substrate as appropriate) and a substrate (hereinafter referred to as an opposite substrate as appropriate) disposed opposite the element substrate. By applying a predetermined potential difference corresponding to the image signal between the counter electrode and the counter electrode, the orientation state of the electro-optical material such as liquid crystal disposed so as to be sandwiched between the element substrate and the counter substrate is controlled, Realize image display. This predetermined potential difference is applied at a suitable timing in accordance with the on / off control of the thin film transistor. Here, when the thin film transistor is in an OFF state, it is optimal that the potential of the pixel electrode is kept constant. However, in reality, the potential of the pixel electrode changes due to generation of a leakage current of the thin film transistor.

本願発明者の研究によれば、このリーク電流の発生にしやすさの程度は、画素電極の電位が対向電極の電位よりも高い場合(即ちプラスフィールドの場合)と、画素電極の電位が対向電極の電位よりも低い場合(即ちマイナスフィールドの場合)との間で異なることが判明している。つまり、仮に絶対値が同じで極性が異なる電位をプラスフィールド及びマイナスフィールドで印加すると、薄膜トランジスタに生じるリーク電流の大きさは互いに異なるとされている。上述のように、リーク電流の発生は画素電極の電位を変化させる要因となるため、このように画素電極及び対向電極間の電圧の印加条件によって(つまり、プラスフィールドかマイナスフィールドかによって)、発生するリーク電流の大きさが変化してしまうと、画素電極の電位が不安定になり、フリッカの発生等によって表示画像の画質が低下してしまう原因となってしまう。   According to the research of the present inventor, the degree of ease of occurrence of this leakage current is determined when the potential of the pixel electrode is higher than the potential of the counter electrode (that is, in the case of the plus field) and when the potential of the pixel electrode is It has been found that there is a difference between the case where the potential is lower than the potential (ie, the case of the minus field). That is, if potentials having the same absolute value but different polarities are applied in the plus field and the minus field, the magnitudes of leak currents generated in the thin film transistors are different from each other. As described above, the occurrence of a leak current causes a change in the potential of the pixel electrode, and thus occurs depending on the voltage application condition between the pixel electrode and the counter electrode (that is, depending on whether the field is a plus field or a minus field). If the magnitude of the leak current changes, the potential of the pixel electrode becomes unstable, which causes the display image quality to deteriorate due to the occurrence of flicker.

本願発明者の研究によれば、リーク電流の大きさは、第1LDD領域及び第2LDD領域における不純物の濃度を変化させることによって調整可能であることが判明している。この研究によれば、プラスフィールドにおけるリーク電流の大きさは、第2LDD領域にドープされた不純物の濃度に依存することが判明している。特に、第2LDD領域の不純物の濃度を低くするに従い、プラスフィールドにおけるリーク電流の大きさは小さくなるとされている。一方、マイナスフィールドにおけるリーク電流の大きさは、第1LDD領域にドープされた不純物の濃度に依存することが判明している。特に、第1LDD領域の不純物濃度を低くするに従い、マイナスフィールドにおけるリーク電流の大きさは小さくなるとされている。   According to the research of the present inventor, it has been found that the magnitude of the leakage current can be adjusted by changing the impurity concentration in the first LDD region and the second LDD region. According to this study, it has been found that the magnitude of the leakage current in the plus field depends on the concentration of the impurity doped in the second LDD region. In particular, as the impurity concentration in the second LDD region is lowered, the magnitude of the leak current in the plus field is supposed to be reduced. On the other hand, it has been found that the magnitude of the leakage current in the minus field depends on the concentration of impurities doped in the first LDD region. Particularly, as the impurity concentration of the first LDD region is lowered, the magnitude of the leakage current in the minus field is supposed to be reduced.

本発明に係る薄膜トランジスタでは、プラスフィールド及びマイナスフィールドにおけるリーク電流の差が小さくなるように、第1LDD領域及び第2LDD領域のうち一方の領域において、不純物の濃度が段階的に変化するように形成されている。例えば、プラスフィールドにおけるリーク電流が大きすぎる場合には、第2LDD領域に不純物濃度の低い領域を追加形成することにより、プラスフィールドにおけるリーク電流を低く調整することができる。つまり、不純物濃度の低い領域を形成することで、第2LDD領域全体における不純物の平均濃度を低下させ、プラスフィールドにおけるリーク電流を低下させることによって、マイナスフィールドでのリーク電流との差を軽減することができる。   The thin film transistor according to the present invention is formed such that the impurity concentration changes stepwise in one of the first LDD region and the second LDD region so that the difference in leakage current between the plus field and the minus field is reduced. ing. For example, when the leak current in the plus field is too large, the leak current in the plus field can be adjusted to be low by additionally forming a region having a low impurity concentration in the second LDD region. That is, by forming a region having a low impurity concentration, the average concentration of impurities in the entire second LDD region is reduced, and the leakage current in the plus field is reduced, thereby reducing the difference from the leakage current in the minus field. Can do.

一方、マイナスフィールドにおけるリーク電流が小さすぎる場合には、第1LDD領域に不純物濃度が高い領域を追加形成することにより、マイナスフィールドにおけるリーク電流が大きくなるように調整することができる。つまり、第1LDD領域に不純物濃度の高い領域を形成することで、第1LDD領域全体における不純物の平均濃度を増加させ、マイナスフィールドにおけるリーク電流を増加させることによって、プラスフィールドでのリーク電流との差を軽減することができる。   On the other hand, when the leak current in the minus field is too small, the leak current in the minus field can be adjusted to be large by additionally forming a region having a high impurity concentration in the first LDD region. That is, by forming a region having a high impurity concentration in the first LDD region, the average impurity concentration in the entire first LDD region is increased, and the leakage current in the minus field is increased, so that the difference from the leakage current in the plus field is increased. Can be reduced.

ここで、「段階的に変化するように形成されている」とは、互いに異なる不純物濃度を有する複数の領域が存在するように形成されることを意味する。つまり、プラスフィールド及びマイナスフィールドにおけるリーク電流の差が小さくなるように、第1LDD領域及び第2LDD領域のうち一方が、異なる不純物濃度を有する複数の領域から構成されるように形成されていれば足りる意味である。尚、互いに異なる不純物濃度を有する複数の領域の境界近傍では、必ずしも、不純物濃度が厳密に非連続的に異なるように形成されていなくともよい。例えば半導体層にイオンプランテーション法等の不純物打ち込みによってこれら領域を形成する場合、半導体層に打ちこまれた不純物は、その打ち込まれた箇所の周辺に向かって少なからず拡散する。そのため、複数の領域の境界近傍では、少なからず濃度が連続的に(即ち濃度勾配を持つように)変化していてもよい。   Here, “formed so as to change stepwise” means that a plurality of regions having different impurity concentrations exist. That is, it is sufficient that one of the first LDD region and the second LDD region is formed of a plurality of regions having different impurity concentrations so that the difference in leakage current between the plus field and the minus field is reduced. Meaning. It should be noted that the impurity concentration is not necessarily strictly different in the vicinity of the boundary between a plurality of regions having different impurity concentrations. For example, when these regions are formed in the semiconductor layer by impurity implantation such as an ion plantation method, the impurity implanted in the semiconductor layer diffuses not less than the periphery of the implanted portion. Therefore, in the vicinity of the boundaries between the plurality of regions, the concentration may change not a little continuously (that is, so as to have a concentration gradient).

逆に「段階的ではなく滑らかに変化するように形成されている」とは、不純物濃度が所定の濃度勾配を持って連続的に変化するように形成されることを意味する。厳密には、チャネル長方向に沿って完全に滑らかに変化する必要はないが、一方と比べた場合に滑らかに変化することになる。   Conversely, “formed so as to change smoothly rather than stepwise” means that the impurity concentration is formed to continuously change with a predetermined concentration gradient. Strictly speaking, it is not necessary to change completely smoothly along the channel length direction, but it changes smoothly when compared with one.

以上説明したように、本発明に係る薄膜トランジスタによれば、第1LDD領域及び第2LDD領域のうち一方において、不純物の濃度を段階的に変化させることによって、プラスフィールド及びマイナスフィールドにおけるリーク電流の差を軽減することが可能となる。その結果、液晶装置等の電気光学装置に適用した場合に、表示画像におけるフリッカの発生を効果的に抑制することができ、高品位な画像表示が可能となる。   As described above, according to the thin film transistor of the present invention, the difference in leakage current between the plus field and the minus field can be reduced by gradually changing the impurity concentration in one of the first LDD region and the second LDD region. It becomes possible to reduce. As a result, when applied to an electro-optical device such as a liquid crystal device, the occurrence of flicker in the display image can be effectively suppressed, and high-quality image display becomes possible.

本発明の薄膜トランジスタの一の態様では、前記第1LDD領域における前記不純物の平均濃度は、前記第2LDD領域における前記不純物の平均濃度に比べて高い。   In one aspect of the thin film transistor of the present invention, the average concentration of the impurity in the first LDD region is higher than the average concentration of the impurity in the second LDD region.

この態様によれば、第1LDD領域における不純物の平均濃度は、第2LDD領域における不純物の平均濃度に比べて高くなるように、第1LDD領域及び第2LDD領域のうち一方において、不純物の濃度が段階的に変化するように形成されている。本願発明者の研究によれば、例えば液晶装置等の電気光学装置に用いられる薄膜トランジスタは、プラスフィールドではマイナスフィールドに比べてリーク電流が大きいとされている。そこで、第1LDD領域の一領域において不純物濃度が高くなるように段階的に濃度を変化させたり、第2LDD領域の一領域において不純物濃度が低くなるように段階的に濃度を変化させることによって、第1LDD領域における不純物の平均濃度が第2LDD領域における不純物の平均濃度に比べて高くなるように設定することで、マイナスフィールドにおけるリーク電流を増加させることができる(逆に言えば、第2LDD領域における不純物の平均濃度を、第1LDD領域に対して相対的に低く設定することによって、プラスフィールドにおけるリーク電流を減少させることができる)。   According to this aspect, the impurity concentration in one of the first LDD region and the second LDD region is stepwise so that the average concentration of the impurity in the first LDD region is higher than the average concentration of the impurity in the second LDD region. It is formed to change. According to the research of the present inventor, for example, a thin film transistor used in an electro-optical device such as a liquid crystal device has a larger leakage current in the plus field than in the minus field. Therefore, by changing the concentration stepwise so that the impurity concentration increases in one region of the first LDD region, or by changing the concentration stepwise so that the impurity concentration decreases in one region of the second LDD region, By setting the average concentration of impurities in the 1LDD region to be higher than the average concentration of impurities in the second LDD region, the leakage current in the minus field can be increased (in other words, the impurity concentration in the second LDD region is increased). The leakage current in the plus field can be reduced by setting the average concentration of the first layer relatively low with respect to the first LDD region.

その結果、プラスフィールド及びマイナスフィールドにおけるリーク電流の差を軽減することができ、液晶装置等の電気光学装置に適用した場合に、表示画像におけるフリッカの発生を効果的に抑制することが可能な薄膜トランジスタを実現することができる。   As a result, the difference in leakage current between the plus field and the minus field can be reduced, and when applied to an electro-optical device such as a liquid crystal device, a thin film transistor capable of effectively suppressing the occurrence of flicker in a display image Can be realized.

本発明の薄膜トランジスタの他の態様では、前記第1LDD領域は、前記第2LDD領域より前記半導体層のチャネル長方向に沿った長さが大きい。   In another aspect of the thin film transistor of the present invention, the first LDD region has a length along the channel length direction of the semiconductor layer larger than that of the second LDD region.

この態様によれば、第1LDD領域の半導体層のチャネル長方向に沿った長さが大きなるように形成することによって、プラスフィールド及びマイナスフィールドにおけるリーク電流の差を軽減することができる。本願発明者の研究によると、第1LDD領域の長さが第2LDD領域に対して相対的に大きくなるほど、マイナスフィールドにおけるリーク電流の値を大きく調整することができ、プラスフィールドにおけるリーク電流との差を軽減することができる。   According to this aspect, the difference in leakage current between the plus field and the minus field can be reduced by forming the semiconductor layer of the first LDD region so that the length along the channel length direction is large. According to the research of the present inventor, as the length of the first LDD region becomes relatively larger than that of the second LDD region, the value of the leakage current in the minus field can be adjusted to be larger, and the difference from the leakage current in the plus field Can be reduced.

上記説明したように、第1LDD領域及び第2LDD領域のうち一方の領域において、不純物の濃度を段階的に変化させることによって、プラスフィールド及びマイナスフィールドにおけるリーク電流の差を軽減することができるが、それでもなお、リーク電流の差が大きい場合には、本態様では、LDD領域の長さを調整することによって、より好適にリーク電流の差を軽減することが可能である。   As described above, in one of the first LDD region and the second LDD region, the difference in leakage current in the plus field and the minus field can be reduced by changing the impurity concentration stepwise. Nevertheless, when the difference in leak current is large, in this embodiment, the difference in leak current can be more suitably reduced by adjusting the length of the LDD region.

本発明の薄膜トランジスタの他の態様では、前記第2LDD領域を少なくとも部分的に囲うように形成された遮光層を備える。   In another aspect of the thin film transistor of the present invention, the thin film transistor includes a light shielding layer formed so as to at least partially surround the second LDD region.

この態様によれば、リーク電流が増大する要因の一つである、第2LDD領域への光の照射を防止すべく、第2LDD領域は、遮光層で少なくとも部分的に囲まれている。上述のように、プラスフィールドにおけるリーク電流は、マイナスフィールドにおけるリーク電流に比べて大きくなる傾向があるため、仮に第2LDD領域の遮光性が十分でないと、プラスフィールド及びマイナスフィールドにおける夫々のリーク電流の差が広がってしまうおそれがある。そこで、本態様では、第2LDD領域を遮光層によって遮光することによって、プラスフィールド及びマイナスフィールドにおける夫々のリーク電流の差を軽減し、表示画像におけるフリッカを効果的に抑制することができる。   According to this aspect, the second LDD region is at least partially surrounded by the light shielding layer in order to prevent light irradiation to the second LDD region, which is one of the factors that increase the leakage current. As described above, since the leakage current in the plus field tends to be larger than the leakage current in the minus field, if the light shielding property of the second LDD region is not sufficient, the leakage current in each of the plus field and the minus field is not sufficient. There is a risk that the difference will widen. Therefore, in this aspect, the second LDD region is shielded by the light shielding layer, so that the difference between the leak currents in the plus field and the minus field can be reduced, and flicker in the display image can be effectively suppressed.

ここで、「少なくとも部分的に囲うように形成」とは、全く遮光対策が施されていない場合に比べて、照射光が少なくなるように遮光効果を得られる程度に、何らかの形状を有する遮光層が存在すれば足りる意味であり、第2LDD領域があらゆる角度から見て完全に囲まれるように遮光層が形成されていることまでを要求するものではない。特に、ある特定の方向から光が入射しやすい場合には、当該方向に面するように平面的な構造を有する遮光膜を設けるなど、重点的に遮光対策を施すことが好ましい。   Here, “formed so as to at least partially surround” means a light shielding layer having a certain shape to such an extent that a light shielding effect can be obtained so that irradiation light is reduced compared to a case where no light shielding measures are taken. Is sufficient, and does not require that the light shielding layer be formed so that the second LDD region is completely surrounded when viewed from all angles. In particular, when light is likely to enter from a specific direction, it is preferable to take a light shielding measure intensively, such as providing a light shielding film having a planar structure so as to face the direction.

本発明の薄膜トランジスタ(但し、その各種態様も含む)の製造方法は上記課題を解決するために、前記基板上に、前記半導体層のうち前記ソース領域及び前記ドレイン領域を除く第1領域に前記不純物をドープする第1工程と、前記第1領域より狭い第2領域に前記不純物をドープする第2工程と、前記第2領域より更に狭い第3領域に前記不純物をドープする第3工程とを含む。   In order to solve the above-described problem, a method of manufacturing a thin film transistor (including various aspects thereof) of the present invention provides the impurity in the first region of the semiconductor layer excluding the source region and the drain region on the substrate. A second step of doping the impurity into a second region narrower than the first region, and a third step of doping the impurity into a third region narrower than the second region. .

本発明によれば、上述の各種態様に係る薄膜トランジスタを好適に形成することが可能となる。   According to the present invention, the thin film transistor according to the above-described various aspects can be suitably formed.

本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、上述した本発明に係る薄膜トランジスタ(但し、その各種態様も含む)と、前記基板と、前記基板に対向するように配置された他方の基板と、前記基板及び前記他方の基板間に挟持された電気光学物質とを備える。   In order to solve the above problems, an electro-optical device according to the present invention includes the above-described thin film transistor (including various aspects thereof) according to the present invention, the substrate, and the other substrate disposed to face the substrate. And an electro-optic material sandwiched between the substrate and the other substrate.

本発明の電気光学装置によれば、例えば、薄膜トランジスタが形成された基板である素子基板上に形成される画素電極と、素子基板に対向配置された基板である対向基板上に形成された対向電極との間に、所定の電位差を印加することによって、素子基板及び対向基板間に挟持されるように封入された液晶等の電気光学物質の配向状態を制御することで、画像表示を行うことが可能である。素子基板上に、上述した各種態様を含む薄膜トランジスタを備えることによって、フリッカの少ない高品位な画像表示が可能な電気光学装置を実現することができる。   According to the electro-optical device of the present invention, for example, a pixel electrode formed on an element substrate which is a substrate on which a thin film transistor is formed, and a counter electrode formed on a counter substrate which is a substrate disposed to face the element substrate. By controlling the orientation state of the electro-optical material such as liquid crystal sealed so as to be sandwiched between the element substrate and the counter substrate by applying a predetermined potential difference between them, image display can be performed. Is possible. By providing the thin film transistor including the above-described various aspects on the element substrate, an electro-optical device capable of displaying a high-quality image with less flicker can be realized.

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置(但し、その各種態様も含む)を備える。   In order to solve the above problems, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described electro-optical device according to the present invention (including various aspects thereof).

本発明の電子機器によれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、高品質な画像を表示することが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置等も実現することも可能である。   According to the electronic apparatus of the present invention, since the electro-optical device according to the present invention described above is provided, a projection display device capable of displaying a high-quality image, a television, a mobile phone, an electronic notebook, Various electronic devices such as a word processor, a viewfinder type or a monitor direct-view type video tape recorder, a workstation, a videophone, a POS terminal, and a touch panel can be realized. Further, as the electronic apparatus of the present invention, for example, an electrophoretic device such as electronic paper can be realized.

本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。   The effect | action and other gain of this invention are clarified from the form for implementing invention demonstrated below.

第1実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図である。It is a top view which shows the whole structure of the liquid crystal device which concerns on 1st Embodiment. 図1のH−H´断面図である。It is HH 'sectional drawing of FIG. 第1実施形態に係る液晶装置の要部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the principal part of the liquid crystal device which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る液晶装置の複数の画素部の等価回路図である。3 is an equivalent circuit diagram of a plurality of pixel units of the liquid crystal device according to the first embodiment. FIG. 第1実施形態に係る液晶装置における相隣接する複数の画素部の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a plurality of adjacent pixel units in the liquid crystal device according to the first embodiment. 図5のA−A´断面図である。It is AA 'sectional drawing of FIG. 第1実施形態及び比較例における半導体層の平面構造を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the planar structure of the semiconductor layer in 1st Embodiment and a comparative example. 第1実施形態及び比較例のプラスフィールドにおけるTFTの電気的特性を表すグラフ図である。It is a graph showing the electrical property of TFT in the plus field of 1st Embodiment and a comparative example. 第1実施形態に係る液晶装置の駆動回路用のTFTを画素スイッチング用のTFTと併せて表した断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a driving circuit TFT of the liquid crystal device according to the first embodiment together with a pixel switching TFT. 第2実施形態及び比較例における半導体層の平面構造を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the planar structure of the semiconductor layer in 2nd Embodiment and a comparative example. 第2実施形態及び比較例のプラスフィールドにおけるTFTの電気的特性を表すグラフ図である。It is a graph showing the electrical property of TFT in the plus field of 2nd Embodiment and a comparative example. 第1実施形態に係る液晶装置におけるTFTを製造する一連の製造工程を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows a series of manufacturing processes which manufacture TFT in the liquid crystal device which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る液晶装置におけるTFTを製造する一連の製造工程を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows a series of manufacturing processes which manufacture TFT in the liquid crystal device which concerns on 2nd Embodiment. 電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the projector which is an example of the electronic device to which the electro-optical apparatus is applied.

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、本発明の薄膜トランジスタを備える電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のTFTアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, a TFT active matrix driving liquid crystal device with a built-in driving circuit, which is an example of an electro-optical device including the thin film transistor of the present invention, is taken as an example.

<1.液晶装置>
<1−1.第1実施形態>
先ず、本実施形態に係る液晶装置の全体構成について、図1及び図2を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図であり、図2は、図1のH−H´断面図である。
<1. Liquid crystal device>
<1-1. First Embodiment>
First, the overall configuration of the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the liquid crystal device according to the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line HH ′ of FIG.

図1及び図2において、本実施形態に係る液晶装置では、TFTアレイ基板10と対向基板20とが対向配置されている。TFTアレイ基板10と対向基板20との間に液晶層50が封入されており、TFTアレイ基板10と対向基板20とは、画像表示領域10aの周囲に設けられたシール材52により相互に接着されている。   1 and 2, in the liquid crystal device according to the present embodiment, a TFT array substrate 10 and a counter substrate 20 are arranged to face each other. A liquid crystal layer 50 is sealed between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20, and the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 are bonded to each other by a sealing material 52 provided around the image display region 10a. ing.

図1において、シール材52の内側に並行して、遮光性の額縁遮光膜53が、対向基板20側に設けられている。画像表示領域10aの周辺のうち、シール材52の外側に位置する領域には、データ線駆動回路101、及び外部回路接続端子102がTFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられている。サンプリング回路7は、この一辺に沿ったシール材52よりも内側に、額縁遮光膜53に覆われるように設けられている。また、走査線駆動回路104は、この一辺に隣接する2辺に沿ったシール材52の内側に、額縁遮光膜53に覆われるように設けられている。更に、このように画像表示領域10aの両側に設けられた二つの走査線駆動回路104間をつなぐために、TFTアレイ基板10の残る一辺に沿って、且つ、額縁遮光膜53に覆われるようにして複数の配線105が設けられている。また、TFTアレイ基板10上には、対向基板20の4つのコーナー部に対向する位置に、両基板間を上下導通材107で接続するための上下導通端子106が配置されている。これらにより、TFTアレイ基板10と対向基板20との間で電気的な導通をとることができるように構成されている。   In FIG. 1, a light-shielding frame light-shielding film 53 is provided on the counter substrate 20 side in parallel with the inside of the sealing material 52. A data line driving circuit 101 and an external circuit connection terminal 102 are provided along one side of the TFT array substrate 10 in a region located outside the sealing material 52 in the periphery of the image display region 10a. The sampling circuit 7 is provided inside the sealing material 52 along the one side so as to be covered with the frame light shielding film 53. Further, the scanning line driving circuit 104 is provided inside the sealing material 52 along two sides adjacent to the one side so as to be covered with the frame light shielding film 53. Further, in order to connect the two scanning line drive circuits 104 provided on both sides of the image display region 10a in this way, the TFT array substrate 10 is covered with the frame light shielding film 53 along the remaining side. A plurality of wirings 105 are provided. On the TFT array substrate 10, vertical conduction terminals 106 for connecting the two substrates with the vertical conduction material 107 are disposed at positions facing the four corner portions of the counter substrate 20. As a result, the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 can be electrically connected.

TFTアレイ基板10上には、外部回路接続端子102と、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104、上下導通端子106等とを電気的に接続するための引回配線90が形成されている。   On the TFT array substrate 10, a lead wiring 90 is formed for electrically connecting the external circuit connection terminal 102 to the data line driving circuit 101, the scanning line driving circuit 104, the vertical conduction terminal 106, and the like. .

図2において、TFTアレイ基板10上の画像表示領域10aには、画素スイッチング用のTFTや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。また、画像表示領域10aの周辺には、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104及びサンプリング回路7を夫々構成する駆動回路用のTFTや引回配線90等が作りこまれた積層構造が形成される。   In FIG. 2, in the image display region 10a on the TFT array substrate 10, a laminated structure is formed in which wiring for TFTs for pixel switching, scanning lines, data lines, and the like is made. In addition, a laminated structure in which TFTs for driving circuits, routing wirings 90, and the like constituting the data line driving circuit 101, the scanning line driving circuit 104, and the sampling circuit 7 are formed around the image display area 10a. Is done.

TFTアレイ基板10に形成された画素電極9a上には、図不示の配向膜が形成されている。他方、対向基板20におけるTFTアレイ基板10との対向面上には、遮光性材料からなるブラックマトリクス23が形成されている。そして、ブラックマトリクス23上に、ITO等の透明材料からなる対向電極21が複数の画素電極9aに対向するように形成されている。対向電極21上には図不示の配向膜が形成されている。また、液晶層50は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。   On the pixel electrode 9a formed on the TFT array substrate 10, an alignment film (not shown) is formed. On the other hand, a black matrix 23 made of a light shielding material is formed on the surface of the counter substrate 20 facing the TFT array substrate 10. A counter electrode 21 made of a transparent material such as ITO is formed on the black matrix 23 so as to face the plurality of pixel electrodes 9a. An alignment film (not shown) is formed on the counter electrode 21. Further, the liquid crystal layer 50 is made of, for example, a liquid crystal in which one or several types of nematic liquid crystals are mixed, and takes a predetermined alignment state between the pair of alignment films.

尚、ここでは図示を省略しているが、TFTアレイ基板10上には、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104の他に、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路、検査用パターン等が形成されていてもよい。   Although not shown here, on the TFT array substrate 10, in addition to the data line driving circuit 101 and the scanning line driving circuit 104, the quality, defects, etc. of the liquid crystal device during manufacturing or at the time of shipment are displayed. An inspection circuit for inspection, an inspection pattern, or the like may be formed.

次に、本実施形態に係る液晶装置の主要な構成について、図3を参照して説明する。図3は、本実施形態に係る液晶装置の要部の構成を示すブロック図である。   Next, a main configuration of the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of the liquid crystal device according to the present embodiment.

図3において、本実施形態に係る液晶装置には、そのTFTアレイ基板10上の画像表示領域10aの周辺に、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104、サンプリング回路7等の駆動回路が形成されている。   3, in the liquid crystal device according to the present embodiment, drive circuits such as a data line drive circuit 101, a scan line drive circuit 104, and a sampling circuit 7 are formed around the image display region 10a on the TFT array substrate 10. Has been.

走査線駆動回路104には、外部回路から外部回路接続端子102を介してYクロック信号(及び反転Yクロック信号)及びYスタートパルス信号等の各種制御信号が供給される。走査線駆動回路104は、これらの信号に基づいて走査信号G1、・・・Gmをこの順に順次生成して走査線3aに出力する。また、走査線駆動回路104には、外部回路接続端子102を介して走査線駆動回路104を駆動するための電源VDDY及びVSSYや各種制御信号が供給される。   The scanning line driving circuit 104 is supplied with various control signals such as a Y clock signal (and an inverted Y clock signal) and a Y start pulse signal from an external circuit via the external circuit connection terminal 102. Based on these signals, the scanning line driving circuit 104 sequentially generates scanning signals G1,... Gm in this order and outputs them to the scanning line 3a. Further, the power supply VDDY and VSSY for driving the scanning line driving circuit 104 and various control signals are supplied to the scanning line driving circuit 104 via the external circuit connection terminal 102.

データ線駆動回路101には、外部回路から外部回路接続端子102を介してXクロック信号及びXスタートパルス信号が供給される。データ線駆動回路101は、Xスタートパルスが入力されると、Xクロック信号に基づくタイミングで、サンプリング信号S1、・・・、Snを順次生成して出力する。また、データ線駆動回路101には、外部回路接続端子102を介してデータ線駆動回路101を駆動するための電源VDDX及びVSSXや各種制御信号が供給される。サンプリング回路7は、Nチャネル型のTFTから構成されたサンプリングスイッチ7sを複数備えている。   The data line driving circuit 101 is supplied with an X clock signal and an X start pulse signal from an external circuit via the external circuit connection terminal 102. When the X start pulse is input, the data line driving circuit 101 sequentially generates and outputs sampling signals S1,..., Sn at a timing based on the X clock signal. The data line driving circuit 101 is supplied with power supplies VDDX and VSSX and various control signals for driving the data line driving circuit 101 via the external circuit connection terminal 102. The sampling circuit 7 includes a plurality of sampling switches 7s made of N-channel TFTs.

図3において、本実施形態に係る液晶装置には、更に、そのTFTアレイ基板10の中央を占める画像表示領域10aに、マトリクス状に配列された複数の画素部700が設けられている。   In FIG. 3, the liquid crystal device according to the present embodiment is further provided with a plurality of pixel units 700 arranged in a matrix in an image display region 10 a occupying the center of the TFT array substrate 10.

ここで、本実施形態に係る液晶装置の画素部700における構成について、図3に加えて図4を参照して説明する。図4は、本実施形態に係る液晶装置の複数の画素部700における各種素子、配線等の等価回路図である。   Here, the configuration of the pixel unit 700 of the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 4 in addition to FIG. 3. FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of various elements, wirings, and the like in the plurality of pixel units 700 of the liquid crystal device according to the present embodiment.

複数の画素部700にはそれぞれ、画素電極9aと当該画素電極9aをスイッチング制御するためのTFT30とが形成されており、画像信号VS1、VS2、・・・、VSnが供給されるデータ線6aが当該TFT30のソースに電気的に接続されている。尚、TFT30は、画素スイッチング用のTFT、即ち本発明に係る「薄膜トランジスタ」の一例であり、N型のTFTとして構成されている。   Each of the plurality of pixel portions 700 is formed with a pixel electrode 9a and a TFT 30 for switching control of the pixel electrode 9a, and a data line 6a to which image signals VS1, VS2,. The TFT 30 is electrically connected to the source. The TFT 30 is an example of a TFT for pixel switching, that is, an example of a “thin film transistor” according to the present invention, and is configured as an N-type TFT.

また、TFT30のゲートに走査線3aが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線3aにパルス的に走査信号G1、G2、・・・、Gmを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極9aは、TFT30のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるTFT30を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線6aから供給される画像信号VS1、VS2、・・・、VSnを所定のタイミングで書き込む。   Further, the scanning line 3a is electrically connected to the gate of the TFT 30, and the scanning signals G1, G2,..., Gm are applied to the scanning line 3a in a pulse-sequential manner in this order at a predetermined timing. It is configured as follows. The pixel electrode 9a is electrically connected to the drain of the TFT 30, and the image signal VS1, VS2,... Supplied from the data line 6a is closed by closing the TFT 30 as a switching element for a certain period. VSn is written at a predetermined timing.

画素電極9aを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号VS1、VS2、・・・、VSnは、対向基板に形成された対向電極21(図2参照)との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。   Image signals VS1, VS2,..., VSn written to the liquid crystal via the pixel electrode 9a are held for a certain period with the counter electrode 21 (see FIG. 2) formed on the counter substrate. . The liquid crystal modulates light and enables gradation display by changing the orientation and order of the molecular assembly depending on the applied voltage level. In the normally white mode, the transmittance for incident light is reduced according to the voltage applied in units of each pixel, and in the normally black mode, the light is incident according to the voltage applied in units of each pixel. The light transmittance is increased, and light having a contrast corresponding to an image signal is emitted from the liquid crystal device as a whole.

ここで保持された画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極9aと対向電極21との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量70が付加されている。蓄積容量70は、走査線3aに並んで設けられ、固定電位側容量電極を含むと共に所定電位とされた容量線300を含んでいる。このように蓄積容量70を設けることによって、各画素電極9aにおける電荷保持特性の向上が図られている。尚、容量線300の電位は、一つの電圧値に常時固定してもよいし、複数の電圧値に所定周期で振りつつ固定してもよい。   In order to prevent the image signal held here from leaking, a storage capacitor 70 is added in parallel with the liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 9 a and the counter electrode 21. The storage capacitor 70 is provided side by side with the scanning line 3a, and includes a capacitor line 300 including a fixed potential side capacitor electrode and a predetermined potential. By providing the storage capacitor 70 in this way, the charge retention characteristics of each pixel electrode 9a are improved. Note that the potential of the capacitor line 300 may be constantly fixed to one voltage value, or may be fixed while being swung to a plurality of voltage values at a predetermined period.

本実施形態に係る液晶装置では、以上のような画素部700が、画像表示領域10aにマトリクス状に配列されることにより、アクティブマトリクス駆動が可能となっている。   In the liquid crystal device according to the present embodiment, the pixel unit 700 as described above is arranged in a matrix in the image display region 10a, so that active matrix driving is possible.

図3に示すように、画像信号は、6相にシリアル−パラレル展開された画像信号VID1〜VID6の各々に対応して、6本のデータ線6aの組に対してグループ毎に供給されるよう構成されている。尚、画像信号の相展開数(即ち、シリアル−パラレル展開される画像信号の系列数)に関しては、6相に限られるものでなく、例えば、9相、12相、24相など、複数相に展開された画像信号が、その展開数に対応した数を一組としたデータ線6aの組に対して供給されるよう構成してもよい。また、シリアル−パラレル展開しないで、データ線6aに対して線順次に供給されるように構成してもよい。   As shown in FIG. 3, the image signal is supplied for each group to a set of six data lines 6a corresponding to each of the image signals VID1 to VID6 which are serially and parallelly developed in six phases. It is configured. Note that the number of phase development of the image signal (that is, the number of series of image signals that are serial-parallel-developed) is not limited to six phases, and may be, for example, a plurality of phases such as nine phases, twelve phases, and twenty-four phases. The developed image signal may be supplied to a set of data lines 6a in which the number corresponding to the number of development is set as one set. Alternatively, the data lines 6a may be supplied line-sequentially without being serial-parallel developed.

次に、本実施形態に係る液晶装置の画素部の具体的な構成について、図5及び図6を参照して説明する。図5は、本実施形態に係る液晶装置における相隣接する複数の画素部700の平面図であり、図6は、図5のA−A´断面図である。尚、図5では画素部700におけるTFT30の配置をわかりやすく示すために、便宜上、一部の配線及び積層構造の図示を適宜省略している。   Next, a specific configuration of the pixel portion of the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a plan view of a plurality of adjacent pixel units 700 in the liquid crystal device according to the present embodiment, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. In FIG. 5, for the sake of convenience, illustration of some wirings and laminated structures is omitted as appropriate in order to clearly show the arrangement of the TFTs 30 in the pixel portion 700.

図5に示すように、画素電極9aは、TFTアレイ基板10上に、マトリクス状に配列されており(点線部9a'により輪郭が示されている)、画素電極9aの縦横の境界に各々沿ってデータ線6a及び走査線3aが設けられている。データ線6aは、例えばアルミニウム膜等の金属膜あるいは合金膜からなり、走査線3aは、例えば導電性のポリシリコン膜等からなる。   As shown in FIG. 5, the pixel electrodes 9a are arranged in a matrix on the TFT array substrate 10 (the outline is indicated by a dotted line portion 9a ′), and are respectively along the vertical and horizontal boundaries of the pixel electrode 9a. A data line 6a and a scanning line 3a are provided. The data line 6a is made of, for example, a metal film such as an aluminum film or an alloy film, and the scanning line 3a is made of, for example, a conductive polysilicon film.

画素スイッチング用のTFT30は、本発明に係る薄膜トランジスタの一例であり、TFT走査線3a及びデータ線6aの交差に対応して配置されている。TFT30は、そのチャネル長方向がY方向に沿うように配置されており、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、データ線6aに重なるように形成されている。データ線6aは非開口領域(即ち画像表示領域10aのうち光源光が透過しない領域)を少なくとも部分的に構成することから、TFT30aをこのように配置することによって、半導体層に光が照射することによりリーク電流が増大することを抑制することができる。   The pixel switching TFT 30 is an example of a thin film transistor according to the present invention, and is arranged corresponding to the intersection of the TFT scanning line 3a and the data line 6a. The TFT 30 is arranged so that its channel length direction is along the Y direction, and is formed so as to overlap the data line 6 a when viewed in plan on the TFT array substrate 10. Since the data line 6a at least partially configures a non-opening region (that is, a region in the image display region 10a through which the light source light does not pass), the semiconductor layer is irradiated with light by arranging the TFT 30a in this way. As a result, an increase in leakage current can be suppressed.

図6に示すように、本実施形態に係る液晶装置は、透明なTFTアレイ基板10と、これに対向配置された透明な対向基板20とを備えている。TFTアレイ基板10及び対向基板20は、夫々、例えばガラス基板や石英基板からなる。   As shown in FIG. 6, the liquid crystal device according to this embodiment includes a transparent TFT array substrate 10 and a transparent counter substrate 20 disposed to face the TFT array substrate 10. The TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 are each made of, for example, a glass substrate or a quartz substrate.

TFTアレイ基板10上には、非開口領域を少なくとも部分的に規定するための遮光膜11aが形成されている。尚、遮光膜11aは、導電性のある非透過性の金属、例えばタングステンやアルミニウム等から形成されることによって、走査線3aの一部として機能するように形成してもよい。   On the TFT array substrate 10, a light shielding film 11a for at least partially defining a non-opening region is formed. The light shielding film 11a may be formed so as to function as a part of the scanning line 3a by being formed of a conductive non-transparent metal such as tungsten or aluminum.

遮光膜11a上には、下地絶縁膜12が形成される。TFT30は、下地絶縁膜12上に形成されており、半導体層1a及びゲート絶縁膜2aを介して半導体層1aに対向配置されたゲート電極3aから構成される。   A base insulating film 12 is formed on the light shielding film 11a. The TFT 30 is formed on the base insulating film 12, and includes a gate electrode 3a disposed to face the semiconductor layer 1a via the semiconductor layer 1a and the gate insulating film 2a.

ここで、図7を参照して、TFT30の半導体層1aの平面構造について詳細に説明する。図7は、TFTの半導体層1aの平面構造を表す模式図である。   Here, the planar structure of the semiconductor layer 1a of the TFT 30 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic diagram showing a planar structure of the semiconductor layer 1a of the TFT.

図7(a)に示すように、本実施形態における半導体層1aは、ソース領域1s、チャネル領域1c、ドレイン領域1d、ソース側LDD領域1sc及びドレイン側LDD領域1cdを有する。ここで、ソース側LDD領域1scは、本発明における「第1LDD領域」の一例であり、ソース領域1s及びチャネル領域1c間に挟み込まれるように配置されている。また、ドレイン側LDD領域1cdは、本発明における「第2LDD領域」の一例であり、チャネル領域1c及びドレイン領域1d間に挟み込まれるように配置されている。半導体層1aにおけるこれらの各領域は、例えばイオンインプランテーション法によって不純物打ち込みによって、半導体層1aに不純物をドープすることにより形成されている。本実施形態では、これらの各領域には、例えばソース領域1s、ドレイン領域1d、第1LDD領域、および第2LDD領域にはリン(P)イオン等のN型の不純物イオンが、チャネル領域1cにはボロン(B)イオン等のP型の不純物イオンがドープされており、TFT30は、N型のTFTとして形成されている。   As shown in FIG. 7A, the semiconductor layer 1a in this embodiment includes a source region 1s, a channel region 1c, a drain region 1d, a source side LDD region 1sc, and a drain side LDD region 1cd. Here, the source-side LDD region 1sc is an example of the “first LDD region” in the present invention, and is disposed so as to be sandwiched between the source region 1s and the channel region 1c. The drain-side LDD region 1cd is an example of the “second LDD region” in the present invention, and is disposed so as to be sandwiched between the channel region 1c and the drain region 1d. Each of these regions in the semiconductor layer 1a is formed by doping impurities into the semiconductor layer 1a, for example, by implanting impurities by an ion implantation method. In the present embodiment, for example, the source region 1s, the drain region 1d, the first LDD region, and the second LDD region have N-type impurity ions such as phosphorus (P) ions in the respective regions, and the channel region 1c has the channel region 1c. P-type impurity ions such as boron (B) ions are doped, and the TFT 30 is formed as an N-type TFT.

本実施形態では特に、ドレイン側LDD領域1cdは、不純物濃度が互いに異なる高濃度領域1cd1及び低濃度領域1cd2から構成されている。つまり、ドレイン側LDD領域1cdは、不純物濃度が半導体層1aのチャネル長方向(つまりY方向)に沿って段階的に変化するように形成されている。一方、ソース側LDD領域1scでは、不純物濃度が段階的に変化することはない。本実施形態では特に、ドレイン側LDD領域1cdのうち高濃度領域1cd1は、ソース側LDD領域1scと同じ不純物濃度を有するように形成されている。尚、低濃度領域1cd2は、高濃度領域1cd1及びソース側LDD領域1scに比べて不純物濃度が低くなるように設定されている。   Particularly in the present embodiment, the drain side LDD region 1cd is composed of a high concentration region 1cd1 and a low concentration region 1cd2 having different impurity concentrations. That is, the drain side LDD region 1cd is formed such that the impurity concentration changes stepwise along the channel length direction (that is, the Y direction) of the semiconductor layer 1a. On the other hand, in the source side LDD region 1sc, the impurity concentration does not change stepwise. Particularly in the present embodiment, the high concentration region 1cd1 of the drain side LDD region 1cd is formed to have the same impurity concentration as that of the source side LDD region 1sc. The low concentration region 1cd2 is set so that the impurity concentration is lower than that of the high concentration region 1cd1 and the source side LDD region 1sc.

このように、ドレイン側LDD領域1cdを、濃度の異なる2つの領域(即ち高濃度領域1cd1及び低濃度領域1cd2)から構成することにより、図7(b)のようにドレイン側LDD領域1cdがソース側LDD領域1scと同じ不純物濃度を有する単一領域によって構成されている比較例の場合に比べて、プラスフィールド及びマイナスフィールドにおけるリーク電流の差が小さくすることが可能となる。   As described above, the drain side LDD region 1cd is composed of two regions having different concentrations (ie, the high concentration region 1cd1 and the low concentration region 1cd2), so that the drain side LDD region 1cd is the source as shown in FIG. Compared with the comparative example configured by a single region having the same impurity concentration as that of the side LDD region 1sc, the difference in leakage current between the plus field and the minus field can be reduced.

ここで、図8を参照して、TFT30の特性について具体的に説明する。図8は、TFTの電気的特性を表すグラフ図である。図8において、横軸はゲート電極2a及びソース領域1s間に印加される電位差Vgsを表し、縦軸はソース領域1s及びドレイン領域1d間に流れる電流値Idsを表している。尚、図8において縦軸は、Idsの特性がわかりやすいように対数表示を行っている。図8(a)は、本実施形態に係るTFT30の特性を示し、図8(b)はドレイン側LDD領域1cdがソース側LDD領域1scと同じ不純物濃度を有する単一領域によって構成されている比較例に係るTFTの特性を示している。   Here, the characteristics of the TFT 30 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 8 is a graph showing the electrical characteristics of the TFT. In FIG. 8, the horizontal axis represents the potential difference Vgs applied between the gate electrode 2a and the source region 1s, and the vertical axis represents the current value Ids flowing between the source region 1s and the drain region 1d. In FIG. 8, the vertical axis is logarithmic so that the Ids characteristics can be easily understood. FIG. 8A shows the characteristics of the TFT 30 according to this embodiment, and FIG. 8B shows a comparison in which the drain side LDD region 1cd is composed of a single region having the same impurity concentration as the source side LDD region 1sc. The characteristic of the TFT which concerns on an example is shown.

図8(a)及び(b)ともに、Vgsが正領域にある場合(つまり、TFTがオン状態にある場合)には、Vgsが増加するに従いIdsの値は急激に増加する。更にVgsを増加させると、IdsのVgsに対する変化率は減少していく。一方、Vgsが負領域にある場合(つまり、TFTがオフ状態にある場合)は、Vgsを変化させても、Vgsが正の領域にある場合に比べると殆ど変化しない。但し、上述のようにTFTがオフ状態にある場合であってもリーク電流が発生するので、Vgsを減少させるに従いIdsが少なからず増加する。   In both FIGS. 8A and 8B, when Vgs is in the positive region (that is, when the TFT is in the on state), the value of Ids increases rapidly as Vgs increases. When Vgs is further increased, the rate of change of Ids with respect to Vgs decreases. On the other hand, when Vgs is in the negative region (that is, when the TFT is in the off state), even if Vgs is changed, there is almost no change compared to when Vgs is in the positive region. However, since the leak current is generated even when the TFT is in the OFF state as described above, Ids increases not less as Vgs decreases.

ここで、図8(a)に示す本実施形態に係るTFT30の特性に注目すると、図8(b)に示す比較例に係るTFTの特性に比べて、負領域におけるIdsの増加度が少なくなっている。即ち、本実施形態に係るTFT30は、比較例に係るTFTに比べてリーク電流が発生しにくいという特性を有している。   Here, paying attention to the characteristics of the TFT 30 according to the present embodiment shown in FIG. 8A, the increase in Ids in the negative region is smaller than the characteristics of the TFT according to the comparative example shown in FIG. ing. That is, the TFT 30 according to the present embodiment has a characteristic that a leak current is less likely to occur than the TFT according to the comparative example.

このように、本実施形態では、ドレイン側LDD領域1cdを、濃度の異なる2つの領域(即ち高濃度領域1cd1及び低濃度領域1cd2)から構成することにより、プラスフィールドにおける光リーク電流を減少させることが可能である。一方、マイナスフィールドにおける光リーク電流は、主にソース側LDD領域1cdにおける不純物濃度に依存するが、図7(a)及び(b)に示すように、本実施形態と比較例との間ではソース側LDD領域1cdの不純物濃度において違いがないため、マイナスフィールドでは同程度のリーク電流が発生することとなる。従って、本実施形態に係るTFT30は、プラスフィールドにおけるリーク電流が減少した分、比較例に比べてプラスフィールド及びマイナスフィールド間のリーク電流の差が小さくなる。その結果、表示画像におけるフリッカの発生を効果的に抑制することが可能となる。   As described above, in this embodiment, the drain side LDD region 1cd is composed of two regions having different concentrations (that is, the high concentration region 1cd1 and the low concentration region 1cd2), thereby reducing the light leakage current in the plus field. Is possible. On the other hand, the light leakage current in the minus field mainly depends on the impurity concentration in the source-side LDD region 1cd, but as shown in FIGS. 7A and 7B, the source leaks between this embodiment and the comparative example. Since there is no difference in the impurity concentration of the side LDD region 1cd, a similar leakage current is generated in the minus field. Therefore, in the TFT 30 according to this embodiment, the difference in the leakage current between the plus field and the minus field is reduced as compared with the comparative example because the leakage current in the plus field is reduced. As a result, it is possible to effectively suppress the occurrence of flicker in the display image.

本実施形態ではドレイン側LDD領域1cdを高濃度領域1cd1と低濃度領域1cd2とから構成することにより、不純物濃度が段階的に変化するように形成されている。但し、実際に不純物を半導体層に打ち込んで各領域を形成する場合、打ち込まれた不純物は半導体層の内部で少なからず拡散するため、必ずしも、図6及び図7(a)に示すように、高濃度領域1cd1と低濃度領域1cd2との境界が明確に規定されていなくともよい。   In the present embodiment, the drain side LDD region 1cd is composed of a high concentration region 1cd1 and a low concentration region 1cd2, so that the impurity concentration is changed stepwise. However, when each region is formed by actually implanting an impurity into the semiconductor layer, the implanted impurity diffuses not a little inside the semiconductor layer, and therefore, as shown in FIGS. The boundary between the concentration region 1cd1 and the low concentration region 1cd2 may not be clearly defined.

また、本実施形態ではドレイン側LDD領域1cdを高濃度領域1cd1と低濃度領域1cd2との2つの領域から構成しているが、不純物濃度が段階的に変化する限りにおいて、ドレイン側LDD領域1cdが3つ以上の相異なる濃度を有する複数の領域から構成されていてもよい。   In the present embodiment, the drain side LDD region 1cd is composed of two regions of the high concentration region 1cd1 and the low concentration region 1cd2. However, as long as the impurity concentration changes stepwise, the drain side LDD region 1cd You may be comprised from the several area | region which has 3 or more different density | concentrations.

また、図6及び図7(a)に示すように、本実施形態における半導体層1aのソース側LDD領域1scは、ドレイン側LDD領域1cdに比べてY方向の長さが大きくなるように形成されている。本願発明者の研究によると、ソース側LDD領域1scを長くするように設計すると、プラスフィールド及びマイナスフィールドにおけるリーク電流の差が小さくなり、フリッカが改善することが判明している。上述のように、ドレイン側LDD領域1cdの濃度が段階的に変化するように形成することによって、プラスフィールド及びマイナスフィールド間におけるリーク電流の大きさの差をある程度軽減することが可能であるが、本願研究者が行った限りでは、それでもなお、リーク電流の差が十分に小さくならない場合が生じうる。このような場合、LDD領域における不純物濃度を段階的に変化させることに加えて、ソース側LDD領域1scのY方向の長さを調整することによって、リーク電流の差をより一層抑制することが可能となる。尚、逆にドレイン側LDD領域1cdのY方向における長さを、ソース側LDD領域1scに対して相対的に短く調整しても同様の効果を得ることができる。   As shown in FIGS. 6 and 7A, the source side LDD region 1sc of the semiconductor layer 1a in the present embodiment is formed to have a length in the Y direction larger than that of the drain side LDD region 1cd. ing. According to the research of the present inventor, it has been found that if the source side LDD region 1sc is designed to be long, the difference between the leak currents in the plus field and the minus field is reduced and flicker is improved. As described above, by forming the drain-side LDD region 1cd so that the concentration changes stepwise, the difference in magnitude of the leakage current between the plus field and the minus field can be reduced to some extent. As far as the researchers of the present application have done, there may still be cases where the difference in leakage current does not become sufficiently small. In such a case, in addition to stepwise changing the impurity concentration in the LDD region, the difference in the leakage current can be further suppressed by adjusting the length of the source side LDD region 1sc in the Y direction. It becomes. Conversely, the same effect can be obtained by adjusting the length of the drain side LDD region 1cd in the Y direction to be relatively short with respect to the source side LDD region 1sc.

再び図5及び図6に戻って、TFT30上には第1層間絶縁膜41を介して上層側に、TFT30のドレイン領域1d及び画素電極9aに電気的に接続された画素電位側容量電極としての中継層71と、固定電位側容量電極としての容量線300の一部とが、誘電体膜75を介して対向配置されることにより、蓄積容量70が形成されている。容量線300は、例えば、Ti(チタン)、Cr(クロム)、W(タングステン)、Ta(タンタル)、Mo(モリブデン)等の高融点金属のうち少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等からなる。或いは、Al(アルミニウム)膜から形成することも可能である。   Referring back to FIGS. 5 and 6 again, on the TFT 30 as a pixel potential side capacitor electrode electrically connected to the drain region 1d of the TFT 30 and the pixel electrode 9a on the upper layer side via the first interlayer insulating film 41. A storage capacitor 70 is formed by disposing the relay layer 71 and a part of the capacitor line 300 serving as a fixed potential side capacitor electrode through the dielectric film 75. The capacitor line 300 includes, for example, at least one of refractory metals such as Ti (titanium), Cr (chromium), W (tungsten), Ta (tantalum), and Mo (molybdenum). It consists of silicide, polysilicide, or a laminate of these. Alternatively, it can be formed from an Al (aluminum) film.

中継層71は、例えば導電性のポリシリコン膜からなり蓄積容量70の画素電位側容量電極として機能する。ただし、中継層71は、容量線300と同様に、金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜から構成してもよい。中継層71は、画素電位側容量電極としての機能のほか、コンタクトホール83及び85を介して、画素電極9aとTFT30のドレイン領域1dとを中継接続する機能を有する。   The relay layer 71 is made of, for example, a conductive polysilicon film and functions as a pixel potential side capacitor electrode of the storage capacitor 70. However, the relay layer 71 may be composed of a single layer film or a multilayer film containing a metal or an alloy, like the capacitor line 300. The relay layer 71 has a function of relaying and connecting the pixel electrode 9a and the drain region 1d of the TFT 30 via the contact holes 83 and 85, in addition to the function as a pixel potential side capacitor electrode.

蓄積容量70上には、第2層間絶縁膜42を介してデータ線6aが形成されている。データ線6aは、第1層間絶縁膜41及び第2層間絶縁膜42に開孔されたコンタクトホール81を介して、半導体層1aのソース領域1sに電気的に接続されている。   A data line 6 a is formed on the storage capacitor 70 via the second interlayer insulating film 42. The data line 6a is electrically connected to the source region 1s of the semiconductor layer 1a through a contact hole 81 opened in the first interlayer insulating film 41 and the second interlayer insulating film.

データ線6a上には、第3層間絶縁膜43を介して更に上層側に、画素電極9aが形成されている。画素電極9aは、第2層間絶縁膜42及び第3層間絶縁膜43に開孔されたコンタクトホール85を介して中継層71に接続されることにより、半導体層1aのドレイン領域1dに電気的に接続されている。尚、画素電極9aは、例えばITO(Indium Tin Oxide)膜等の透明導電性膜から形成されており、その上層側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜16が設けられている。配向膜16は、例えばポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。   A pixel electrode 9 a is formed on the data line 6 a on the upper layer side with the third interlayer insulating film 43 interposed therebetween. The pixel electrode 9a is electrically connected to the drain region 1d of the semiconductor layer 1a by being connected to the relay layer 71 through the contact hole 85 opened in the second interlayer insulating film 42 and the third interlayer insulating film 43. It is connected. The pixel electrode 9a is formed of a transparent conductive film such as an ITO (Indium Tin Oxide) film, for example, and an alignment film 16 subjected to a predetermined alignment process such as a rubbing process is provided on the upper layer side. It has been. The alignment film 16 is made of a transparent organic film such as a polyimide film.

他方、対向基板20上には、その全面に渡って対向電極21が設けられており、対向電極21上(図6では下側)には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜22が設けられている。対向電極21は、上述の画素電極9aと同様に、例えばITO膜等の透明導電性膜からなる。配向膜22も、上述の配向膜16と同様に、例えばポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。   On the other hand, a counter electrode 21 is provided over the entire surface of the counter substrate 20, and an alignment subjected to a predetermined alignment process such as a rubbing process is performed on the counter electrode 21 (the lower side in FIG. 6). A membrane 22 is provided. The counter electrode 21 is made of a transparent conductive film such as an ITO film, for example, like the pixel electrode 9a described above. The alignment film 22 is also made of a transparent organic film such as a polyimide film, for example, like the alignment film 16 described above.

TFTアレイ基板10及び対向基板20上に夫々形成された配向膜16及び22によって挟持されるように封入された液晶層50は、画素電極9aからの電界が印加されていない状態で配向膜16及び22により所定の配向状態をとり、画素電極9aから電界を印加されることによってその配向状態を適宜変化させる。   The liquid crystal layer 50 encapsulated so as to be sandwiched between the alignment films 16 and 22 formed on the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 respectively has the alignment film 16 and the liquid crystal layer 50 in a state where an electric field from the pixel electrode 9a is not applied. A predetermined alignment state is taken by 22 and the alignment state is appropriately changed by applying an electric field from the pixel electrode 9a.

次に、本実施形態に係る液晶装置の駆動回路用のTFT400について、図9を参照して説明する。図9は、本実施形態に係る液晶装置のTFTアレイ基板10上に形成された駆動回路用のTFT400の断面図であり、同じくTFTアレイ基板10上に形成された画素スイッチング用のTFT30と比較して示す図である。   Next, the TFT 400 for the drive circuit of the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view of a driving circuit TFT 400 formed on the TFT array substrate 10 of the liquid crystal device according to the present embodiment. Compared with the pixel switching TFT 30 also formed on the TFT array substrate 10. FIG.

上述したように、TFTアレイ基板10上の画像表示領域10aの周辺に位置する周辺領域には、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104、サンプリング回路7等の駆動回路が形成されている(図3参照)。これら駆動回路は、駆動回路用のTFT400を含んで構成されている。   As described above, driving circuits such as the data line driving circuit 101, the scanning line driving circuit 104, and the sampling circuit 7 are formed in the peripheral area located around the image display area 10a on the TFT array substrate 10 (see FIG. (See FIG. 3). These drive circuits are configured to include a TFT 400 for the drive circuit.

駆動回路用のTFT400は、ゲート電極430、ポリシリコン膜からなる半導体層410、及びゲート電極430と半導体層410とを絶縁するゲート絶縁膜2bを備える。半導体層410は、チャネル領域410c、ソース領域410s、ドレイン領域410d、ソース側LDD領域410sc及びドレイン側LDD領域410cdを有する。   The driving circuit TFT 400 includes a gate electrode 430, a semiconductor layer 410 made of a polysilicon film, and a gate insulating film 2 b that insulates the gate electrode 430 from the semiconductor layer 410. The semiconductor layer 410 includes a channel region 410c, a source region 410s, a drain region 410d, a source side LDD region 410sc, and a drain side LDD region 410cd.

駆動回路用のTFT400の半導体層410は、上述した画素スイッチング用のTFT30と同様に、例えばリン(P)イオン等のN型の不純物イオンが注入されることにより、N型のTFTとして形成されている。即ち、ここに記載されている駆動回路用のTFT400は、画素スイッチング用のTFT30と同じ導電型を有するトランジスタとして形成されている。   The semiconductor layer 410 of the driving circuit TFT 400 is formed as an N-type TFT by implanting N-type impurity ions such as phosphorus (P) ions, for example, in the same manner as the pixel switching TFT 30 described above. Yes. That is, the driving circuit TFT 400 described here is formed as a transistor having the same conductivity type as the pixel switching TFT 30.

更に、ゲート電極430上には、第1層間絶縁膜41及び第2層間絶縁膜42が形成されている。第2層間絶縁膜42上にはソース電極450s及びドレイン電極450dが配置されている。   Further, a first interlayer insulating film 41 and a second interlayer insulating film 42 are formed on the gate electrode 430. A source electrode 450 s and a drain electrode 450 d are disposed on the second interlayer insulating film 42.

ソース電極450sは、ソース領域410sと、第1層間絶縁膜41及び第2層間絶縁膜42並びにゲート絶縁膜2bを貫通して開孔されたコンタクトホール491を介して、電気的に接続されている。ドレイン電極450dは、ドレイン領域410dと第1層間絶縁膜41及び第2層間絶縁膜42並びにゲート絶縁膜2bを貫通して開孔されたコンタクトホール492を介して電気的に接続されている。ソース電極450s及びドレイン電極450d上には、第3層間絶縁膜43が積層されている。   The source electrode 450s is electrically connected to the source region 410s through a contact hole 491 that is opened through the first interlayer insulating film 41, the second interlayer insulating film 42, and the gate insulating film 2b. . The drain electrode 450d is electrically connected to the drain region 410d through a contact hole 492 opened through the first interlayer insulating film 41, the second interlayer insulating film 42, and the gate insulating film 2b. A third interlayer insulating film 43 is stacked on the source electrode 450s and the drain electrode 450d.

本実施形態においてTFTアレイ基板10上に形成された画素スイッチング用のTFT30と、ここに記載されている駆動回路用のTFT400とは、同じ導電型を有するように形成されている。同じ導電型のトランジスタであっても、駆動回路用と画素スイッチング用のTFTでは、LDD濃度を夫々最適化する場合があるが、夫々最適化するプロセスを用いると、プロセス数を増加させることなく本発明の段階的なLDD領域を形成することが出来る。尚、製造工程に関しては、後に詳述する。   In this embodiment, the pixel switching TFT 30 formed on the TFT array substrate 10 and the driving circuit TFT 400 described here are formed to have the same conductivity type. Even if transistors of the same conductivity type are used, the LDD concentration may be optimized in the drive circuit TFT and the pixel switching TFT respectively. However, if each optimized process is used, this process can be achieved without increasing the number of processes. Inventive stepwise LDD regions can be formed. The manufacturing process will be described in detail later.

以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置によれば、半導体層1aのうちドレイン側LDD領域1cdを、不純物の濃度が異なる高濃度領域1cd1及び低濃度領域1cd2から構成することによって、プラスフィールド及びマイナスフィールドにおけるリーク電流の差を軽減することが可能となる。その結果、表示画像におけるフリッカの発生を効果的に抑制することができ、高品位な画像表示が可能な液晶装置を実現することが可能となる。   As described above, according to the liquid crystal device according to the present embodiment, the drain side LDD region 1cd of the semiconductor layer 1a is composed of the high concentration region 1cd1 and the low concentration region 1cd2 having different impurity concentrations. It is possible to reduce the difference in leakage current between the field and the minus field. As a result, the occurrence of flicker in the display image can be effectively suppressed, and a liquid crystal device capable of displaying a high-quality image can be realized.

<1−2.第2実施形態>
続いて、第2実施形態に係る液晶装置について図10及び図11を参照して説明する。第2実施形態では、ソース側LDD領域1scにおいて不純物濃度が段階的に変化するように形成されている点で、第1実施形態と異なる。つまり、第1実施形態ではドレイン側LDD領域1cdにおける不純物濃度が段階的に変化するように形成した実施例を説明したが、ここでは、ソース側LDD領域1scにおける不純物濃度が段階的に変化するように形成した実施例について説明する。
<1-2. Second Embodiment>
Next, the liquid crystal device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. The second embodiment differs from the first embodiment in that the impurity concentration in the source-side LDD region 1sc is changed stepwise. That is, in the first embodiment, the example in which the impurity concentration in the drain side LDD region 1cd is changed stepwise has been described, but here, the impurity concentration in the source side LDD region 1sc is changed stepwise. Examples formed in the following will be described.

ここで、図10は、本実施形態に係るTFTの半導体層1aの平面構造を表す模式図である。図10(a)に示すように、本実施形態における半導体層1aは、第1実施形態と同様に、ソース領域1s、チャネル領域1c、ドレイン領域1d、ソース側LDD領域1sc及びドレイン側LDD領域1cdを有しており、これらの各領域は、例えばリン(P)イオン等のN型の不純物イオン及びボロン(B)イオン等のP型の不純物イオンがドープされることにより形成されている。   Here, FIG. 10 is a schematic diagram showing a planar structure of the semiconductor layer 1a of the TFT according to this embodiment. As shown in FIG. 10A, the semiconductor layer 1a in this embodiment includes a source region 1s, a channel region 1c, a drain region 1d, a source-side LDD region 1sc, and a drain-side LDD region 1cd, as in the first embodiment. These regions are formed by doping N-type impurity ions such as phosphorus (P) ions and P-type impurity ions such as boron (B) ions.

本実施形態では特に、ソース側LDD領域1scは、不純物濃度が互い異なる高濃度領域1sc1及び低濃度領域1sc2から構成されている。つまり、ソース側LDD領域scは、不純物濃度が半導体層1aのチャネル長方向(つまりY方向)に沿って段階的に変化するように形成されている。一方、ドレイン側LDD領域1cdにおいては、不純物濃度が段階的に変化しない。尚、ソース側LDD領域1scのうち低濃度領域1sc2は、ドレイン側LDD領域1cdと同じ濃度で不純物が打ち込まれることによって形成されている。尚、ソース側LDD領域1scのうち高濃度領域1sc1は、低濃度領域1sc2及びドレイン側LDD領域1cdに比べて高い濃度で不純物が打ち込まれているが、その不純物濃度は、ソース領域1s及びドレイン領域1dに比べて低くなるように設定されている。このように、ソース側LDD領域1scは、濃度の異なる2つの領域(即ち高濃度領域1sc1及び低濃度領域1sc2)から形成されている。尚、本実施形態においても、第1実施形態と同様に、ソース側LDD領域1sc全体における不純物の平均濃度は、ドレイン領域1cd全体における不純物の平均濃度に比べて高くなるように設定されている。   Particularly in the present embodiment, the source-side LDD region 1sc is composed of a high concentration region 1sc1 and a low concentration region 1sc2 having different impurity concentrations. That is, the source side LDD region sc is formed so that the impurity concentration changes stepwise along the channel length direction (that is, the Y direction) of the semiconductor layer 1a. On the other hand, in the drain side LDD region 1cd, the impurity concentration does not change stepwise. In the source side LDD region 1sc, the low concentration region 1sc2 is formed by implanting impurities at the same concentration as the drain side LDD region 1cd. In the high-concentration region 1sc1 of the source-side LDD region 1sc, impurities are implanted at a higher concentration than the low-concentration region 1sc2 and the drain-side LDD region 1cd, but the impurity concentration depends on the source region 1s and the drain region. It is set to be lower than 1d. Thus, the source-side LDD region 1sc is formed of two regions having different concentrations (that is, the high concentration region 1sc1 and the low concentration region 1sc2). In the present embodiment, as in the first embodiment, the average impurity concentration in the entire source-side LDD region 1sc is set to be higher than the average impurity concentration in the entire drain region 1cd.

このようにソース側LDD領域1sc及びドレイン側LDD領域1cdにおける不純物濃度を設定することにより、図10(b)のようにソース側LDD領域1scを、ドレイン側LDD領域1cdと同じ不純物濃度を有する単一の領域で形成した場合に比べて、プラスフィールド及びマイナスフィールドにおけるリーク電流の差を小さくすることが可能となる。   By setting the impurity concentration in the source-side LDD region 1sc and the drain-side LDD region 1cd in this way, the source-side LDD region 1sc is made to have the same impurity concentration as the drain-side LDD region 1cd as shown in FIG. Compared with the case of forming in one region, the difference in leak current between the plus field and the minus field can be reduced.

ここで、図11を参照して、マイナスフィールドにおけるTFT30の特性について具体的に説明する。図11は、TFTの電気的特性を表すグラフ図である。図11において、横軸はゲート電極2a及びソース領域1s間の電位差Vgsを表し、縦軸はソース領域1s及びドレイン領域1dに流れる電流値Idsを表している。尚、図11において縦軸は、電流値Idsの特徴がわかりやすいように対数表示を行っている。図11(a)は、本実施形態に係るTFT30の特性を示し、図11(b)はソース側LDD領域1scがドレイン側LDD領域1cdと同じ不純物濃度を有する単一領域によって構成されている比較例に係るTFTの特性を示している。ただし、マイナスフィールドの保持特性をみるため、ソース領域1sの方をプラス(トランジスタで言えばドレイン)、ドレイン領域1dをマイナス(トランジスタで言えばソース)となるように電圧をかけて特性を測っている。   Here, the characteristics of the TFT 30 in the minus field will be specifically described with reference to FIG. FIG. 11 is a graph showing the electrical characteristics of the TFT. In FIG. 11, the horizontal axis represents the potential difference Vgs between the gate electrode 2a and the source region 1s, and the vertical axis represents the current value Ids flowing through the source region 1s and the drain region 1d. In FIG. 11, the vertical axis indicates logarithm so that the characteristics of the current value Ids can be easily understood. FIG. 11A shows the characteristics of the TFT 30 according to the present embodiment, and FIG. 11B shows a comparison in which the source side LDD region 1sc is composed of a single region having the same impurity concentration as the drain side LDD region 1cd. The characteristic of the TFT which concerns on an example is shown. However, in order to see the holding characteristics of the minus field, the characteristics are measured by applying a voltage so that the source region 1s is positive (drain in terms of a transistor) and the drain region 1d is negative (source in terms of a transistor). Yes.

図11(a)及び(b)ともに、Vgsが正領域にある場合(つまり、TFTがオン状態にある場合)には、Vgsが増加するに従いIdsの値は急激に増加する。更にVgsを増加させると、IdsのVgsに対する変化率は減少していく。一方、Vgsが負領域にある場合(つまり、TFTがオフ状態にある場合)は、Vgsを変化させても、Vgsが正の領域にある場合に比べて殆ど変化しない。但し、上述のようにTFTがオフ状態にある場合であってもリーク電流の発生によって、Vgsが負領域においても、Vgsを減少させるに従ってIdsが少なからず増加する。   In both FIGS. 11A and 11B, when Vgs is in the positive region (that is, when the TFT is in the on state), the value of Ids increases rapidly as Vgs increases. When Vgs is further increased, the rate of change of Ids with respect to Vgs decreases. On the other hand, when Vgs is in the negative region (that is, when the TFT is in the OFF state), even if Vgs is changed, there is almost no change compared to when Vgs is in the positive region. However, even when the TFT is in the off state as described above, Ids increases not less than a little as Vgs is decreased even when Vgs is in a negative region due to the generation of leakage current.

ここで、図11(a)に示す本実施形態に係るTFT30の特性に注目すると、図11(b)に示す比較例に係るTFTの特性に比べて、負領域におけるIdsの増加度が大きくなっている。つまり、本実施形態に係るTFT30は、比較例に係るTFTに比べてリーク電流が発生しやすくなっている。   Here, paying attention to the characteristics of the TFT 30 according to the present embodiment shown in FIG. 11A, the degree of increase in Ids in the negative region is larger than the characteristics of the TFT according to the comparative example shown in FIG. ing. That is, the TFT 30 according to this embodiment is more likely to generate a leakage current than the TFT according to the comparative example.

このように、本実施形態では、ソース側LDD領域1scを、濃度の異なる2つの領域(即ち高濃度領域1sc1及び低濃度領域1sc2)から構成することにより、マイナスフィールドにおけるリーク電流を増加させることができる。一方、プラスフィールドにおけるリーク電流は、主にドレイン側LDD領域1cdにおける不純物濃度に依存するが、図10(a)及び(b)に示すように、本実施形態と比較例との間ではドレイン側LDD領域1cdの不純物濃度に違いがないため、プラスフィールドにおけるリーク電流の大きさは同程度である。従って、本実施形態に係るTFT30は、マイナスフィールドにおけるリーク電流が増加した分、比較例に比べてプラスフィールド及びマイナスフィールド間のリーク電流の差が小さくなる。その結果、表示画像におけるフリッカの発生を効果的に抑制することが可能となる。   As described above, in this embodiment, the source side LDD region 1sc is composed of two regions having different concentrations (that is, the high concentration region 1sc1 and the low concentration region 1sc2), thereby increasing the leakage current in the minus field. it can. On the other hand, the leakage current in the plus field mainly depends on the impurity concentration in the drain side LDD region 1cd, but as shown in FIGS. 10A and 10B, between this embodiment and the comparative example, the drain side Since there is no difference in the impurity concentration of the LDD region 1cd, the magnitude of the leakage current in the plus field is about the same. Therefore, in the TFT 30 according to the present embodiment, the difference in leakage current between the plus field and the minus field becomes smaller than the comparative example because the leakage current in the minus field increases. As a result, it is possible to effectively suppress the occurrence of flicker in the display image.

本実施形態においても、第1実施形態と同様に、高濃度領域1sc1と低濃度領域1sc2との境界が明確に規定されていなくともよい。また、本実施形態ではソース側LDD領域1scを高濃度領域1sc1と低濃度領域1sc2との2つの領域から構成しているが、不純物濃度が段階的に変化する限りにおいて、ソース側LDD領域1scが3つ以上の相異なる濃度を有する複数の領域から構成されていてもよい。更に、LDD領域における不純物濃度を段階的に変化させることに加えて、ソース側LDD領域1sc及びドレイン側LDD領域1cdのY方向の長さを調整することによって、リーク電流の差を抑制してもよい。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the boundary between the high concentration region 1sc1 and the low concentration region 1sc2 may not be clearly defined. In the present embodiment, the source side LDD region 1sc is composed of two regions of the high concentration region 1sc1 and the low concentration region 1sc2. However, as long as the impurity concentration changes stepwise, the source side LDD region 1sc You may be comprised from the several area | region which has 3 or more different density | concentrations. Further, in addition to gradually changing the impurity concentration in the LDD region, the difference in leakage current can be suppressed by adjusting the lengths in the Y direction of the source side LDD region 1sc and the drain side LDD region 1cd. Good.

以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置によれば、半導体層1aのうちソース側LDD領域1scを、不純物の濃度が異なる高濃度領域1sc1及び低濃度領域1sc2から構成することによって、プラスフィールド及びマイナスフィールドにおけるリーク電流の差を軽減することが可能となる。その結果、表示画像におけるフリッカの発生を効果的に抑制することができ、高品位な画像表示が可能な液晶装置を実現することが可能となる。   As described above, according to the liquid crystal device according to the present embodiment, the source-side LDD region 1sc in the semiconductor layer 1a is formed by the high-concentration region 1sc1 and the low-concentration region 1sc2 having different impurity concentrations. It is possible to reduce the difference in leakage current between the field and the minus field. As a result, the occurrence of flicker in the display image can be effectively suppressed, and a liquid crystal device capable of displaying a high-quality image can be realized.

<2.製造方法>
次に、上述した本実施形態に係る液晶装置の製造方法について、図12及び図13を参照して説明する。図12及び図13は、夫々、上述の第1及び第2実施形態に係る液晶装置において、基板上にTFT30及び400を製造する一連の製造工程を示す工程断面図である。
<2. Manufacturing method>
Next, a manufacturing method of the liquid crystal device according to this embodiment described above will be described with reference to FIGS. 12 and 13 are process cross-sectional views showing a series of manufacturing steps for manufacturing TFTs 30 and 400 on a substrate in the liquid crystal devices according to the first and second embodiments described above, respectively.

先ず、図12を参照して第1実施形態に係る液晶装置におけるTFT30及び400の製造方法について説明する。   First, a manufacturing method of the TFTs 30 and 400 in the liquid crystal device according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

図12(a)に示すように、例えば石英基板、ガラス基板からなるTFTアレイ基板10を用意する。ここで、好ましくはN2(窒素)等の不活性ガス雰囲気且つ約850〜1300℃の高温でアニール処理し、後に実施される高温プロセスにおけるTFTアレイ基板10に生じる歪みが少なくなるように前処理しておく。TFTアレイ基板10上に、Ti、Cr、W、Ta、Mo及びPb等の金属や金属シリサイド等の金属合金膜を、スパッタにより、100〜500nm程度の膜厚の遮光膜を形成した後、エッチングを行うことによりパターニングし、遮光膜11aを形成し、TFTアレイ基板10の全面に下地絶縁膜12を形成する。   As shown in FIG. 12A, a TFT array substrate 10 made of, for example, a quartz substrate or a glass substrate is prepared. Here, annealing is preferably performed in an inert gas atmosphere such as N 2 (nitrogen) and at a high temperature of about 850 to 1300 ° C., and pre-processing is performed so as to reduce distortion generated in the TFT array substrate 10 in a high-temperature process performed later. Keep it. On the TFT array substrate 10, a light shielding film having a thickness of about 100 to 500 nm is formed by sputtering a metal alloy film such as a metal such as Ti, Cr, W, Ta, Mo and Pb or a metal silicide, and then etching. Then, patterning is performed to form a light shielding film 11a, and a base insulating film 12 is formed on the entire surface of the TFT array substrate 10.

次に、図12(b)に示すように、下地絶縁層12上に、減圧CVD法等もしくは減圧CVD法で形成されたアモルファスシリコンを固相成長するなどによりポリシリコン膜を形成する。続いて、このポリシリコン膜に対し、例えばフォトリソグラフィ法及びエッチング処理を施すことにより、画像表示領域10a及びその周囲の周辺領域に所定パターンを有する半導体層1a及び410をそれぞれ形成する。半導体層1a及び410上には、夫々、ゲート絶縁膜2a及び2bを介してゲート電極3a及び430を形成する。   Next, as shown in FIG. 12B, a polysilicon film is formed on the base insulating layer 12 by solid phase growth of amorphous silicon formed by a low pressure CVD method or the like or a low pressure CVD method. Subsequently, the polysilicon film is subjected to, for example, a photolithography method and an etching process, thereby forming semiconductor layers 1a and 410 having a predetermined pattern in the image display region 10a and the surrounding peripheral region, respectively. On the semiconductor layers 1a and 410, gate electrodes 3a and 430 are formed via gate insulating films 2a and 2b, respectively.

続いて、図12(c)から(e)に示すように、半導体層1a及び410に対して、図中で下向き矢印N−として示すように、例えばリン(P)イオン等のN型の不純物イオンを複数の段階に分けて注入する。   Subsequently, as shown in FIGS. 12C to 12E, N-type impurities such as phosphorus (P) ions, for example, with respect to the semiconductor layers 1a and 410 as indicated by a downward arrow N− in the figure. Ions are implanted in multiple stages.

まず、図12(c)に示すように、チャネル領域1c及びドレイン側LDD領域1cdのうち低濃度領域1cd1に相当する領域を除く半導体層1a上、並びに、チャネル領域410cに相当する領域を除く半導体層410a上にレジスト膜500を形成する。そして、半導体層1a及び410の上方側から例えばリン(P)イオン等のN型の不純物をドープする。   First, as shown in FIG. 12C, the semiconductor excluding the region corresponding to the low concentration region 1cd1 in the channel region 1c and the drain side LDD region 1cd, and the semiconductor excluding the region corresponding to the channel region 410c. A resist film 500 is formed over the layer 410a. Then, N-type impurities such as phosphorus (P) ions are doped from above the semiconductor layers 1a and 410.

次に、図12(d)に示すように、レジスト膜500を除去した後、半導体層1a及び410の上方側から、更に不純物をドープする。このとき、チャネル領域1c及び410cに相当する領域上には、先にゲート電極3a及び430が形成されているので、これらの領域には、不純物はドープされない。   Next, as shown in FIG. 12 (d), after removing the resist film 500, impurities are further doped from above the semiconductor layers 1 a and 410. At this time, since the gate electrodes 3a and 430 are formed on the regions corresponding to the channel regions 1c and 410c, impurities are not doped in these regions.

続いて、図12(e)に示すように、ソース領域1s及びドレイン領域1dを除く半導体層1a上、並びにソース領域410s及びドレイン領域410dを除く半導体層410上にレジスト膜510を形成する。そして、半導体層1aのソース領域1s及びドレイン領域1d、並びに半導体層410のソース領域及びドレイン領域に対して、上方側から更に不純物をドープする。   Subsequently, as shown in FIG. 12E, a resist film 510 is formed on the semiconductor layer 1a excluding the source region 1s and the drain region 1d and on the semiconductor layer 410 excluding the source region 410s and the drain region 410d. Then, impurities are further doped from above into the source region 1 s and drain region 1 d of the semiconductor layer 1 a and the source region and drain region of the semiconductor layer 410.

その結果、ドレイン側LDD領域1cdは、高濃度領域1cd1と低濃度領域1cd2を含んで構成され、不純物の濃度が段階的に変化するように形成される。このようにして、第1実施形態におけるTFT30及び駆動回路用のTFT400を形成することができる。   As a result, the drain side LDD region 1cd includes the high concentration region 1cd1 and the low concentration region 1cd2, and is formed so that the impurity concentration changes stepwise. In this manner, the TFT 30 and the driving circuit TFT 400 in the first embodiment can be formed.

なお不純物ドープを行った後におけるアニール工程或いは熱処理工程を経ると、不純物濃度の段階的な変化は、多少は滑らかにされる場合もある。但し、その場合にも、完成後におけるドレイン側LDD領域1cdでは、ソース側LDD領域1scに比べると明らかに段階的に変化する不純物濃度が、観察されることになる。言い換えれば、完成後におけるソース側LDD領域1scでは、ドレイン側LDD領域1cdに比べると明らかに滑らかに連続的に変化する不純物濃度が、観察されることになる。   Note that the stepwise change in the impurity concentration may be smoothed somewhat after the annealing process or the heat treatment process after the impurity doping. However, even in that case, in the drain side LDD region 1cd after completion, an impurity concentration that clearly changes in a step as compared with the source side LDD region 1sc is observed. In other words, in the source side LDD region 1sc after completion, an impurity concentration that is clearly and continuously changed as compared with the drain side LDD region 1cd is observed.

次に、図13を参照して第2実施形態に係る液晶装置におけるTFT30及び400の製造方法について説明する。図12の場合と同様に、TFTアレイ基板10上には、遮光膜11a及び下地絶縁膜12が形成され、その上にTFT30及び400が形成される。第2実施形態に係る液晶装置を製造する場合、図13(a)から(c)に示すように、半導体層1a及び410に対して、図中で下向き矢印N−として示すように、例えばリン(P)イオン等のN型の不純物イオンを複数の段階に分けて注入する。   Next, a manufacturing method of the TFTs 30 and 400 in the liquid crystal device according to the second embodiment will be described with reference to FIG. As in the case of FIG. 12, the light shielding film 11a and the base insulating film 12 are formed on the TFT array substrate 10, and the TFTs 30 and 400 are formed thereon. When the liquid crystal device according to the second embodiment is manufactured, as shown in FIGS. 13A to 13C, the semiconductor layers 1a and 410 are, for example, phosphorous as shown by a downward arrow N− in the drawing. (P) N-type impurity ions such as ions are implanted in a plurality of stages.

まず、図13(a)に示すように、チャネル領域1c、ソース側LDD領域1sc及びドレイン側LDD領域1cdに相当する領域の半導体層1a上にレジスト膜520を形成する。そして、半導体層1a及び410の上方側から例えばリン(P)イオン等のN型の不純物をドープする。   First, as shown in FIG. 13A, a resist film 520 is formed on the semiconductor layer 1a in regions corresponding to the channel region 1c, the source side LDD region 1sc, and the drain side LDD region 1cd. Then, N-type impurities such as phosphorus (P) ions are doped from above the semiconductor layers 1a and 410.

次に、図13(b)に示すように、レジスト膜520を除去した後、半導体層1a及び410の上方側から、更に不純物をドープする。このとき、チャネル領域1c及び410cに相当する領域上には、先にゲート電極3a及び430が形成されているので、これらの領域には、不純物はドープされない。   Next, as shown in FIG. 13B, after removing the resist film 520, impurities are further doped from above the semiconductor layers 1 a and 410. At this time, since the gate electrodes 3a and 430 are formed on the regions corresponding to the channel regions 1c and 410c, impurities are not doped in these regions.

続いて、図13(c)に示すように、ソース領域1s、ソース側LDD領域1scのうち高濃度領域1sc1及びドレイン領域1dを除く半導体層1a上、並びにソース領域410s及びドレイン領域410dを除く半導体層410上にレジスト膜530を形成する。そして、半導体層1aのソース領域1s及びドレイン領域1d、並びに半導体層410のソース領域及びドレイン領域に対して、上方側から更に不純物をドープする。   Subsequently, as shown in FIG. 13C, the semiconductor excluding the high concentration region 1sc1 and the drain region 1d in the source region 1s and the source side LDD region 1sc, and the semiconductor excluding the source region 410s and the drain region 410d. A resist film 530 is formed over the layer 410. Then, impurities are further doped from above into the source region 1 s and drain region 1 d of the semiconductor layer 1 a and the source region and drain region of the semiconductor layer 410.

その結果、ソース側LDD領域1scは、高濃度領域1sc1と低濃度領域1sc2を含んで構成され、不純物の濃度が段階的に変化するように形成される。このようにして、第2実施形態におけるTFT30及び駆動回路用のTFT400を形成することができる。   As a result, the source-side LDD region 1sc includes the high concentration region 1sc1 and the low concentration region 1sc2, and is formed so that the impurity concentration changes stepwise. In this manner, the TFT 30 and the driving circuit TFT 400 in the second embodiment can be formed.

以上説明したように、TFTアレイ基板10上に、画素スイッチング用のTFT30と、駆動回路用のTFT400とを、従来から夫々のLDD濃度を異ならしている場合、従来より工程数を増加することなく製造することが可能となる。即ち、各工程のレジストパターンによって各領域を形成することができるので、製造工程を変更することも不要である。その結果、工程数の従来と同じ製造フローによって、歩留および表示特性の向上に貢献することが可能となる。   As described above, when the LDD concentrations of the pixel switching TFT 30 and the driving circuit TFT 400 are different from each other on the TFT array substrate 10, the number of processes is not increased as compared with the prior art. It can be manufactured. That is, since each region can be formed by the resist pattern in each step, it is not necessary to change the manufacturing process. As a result, it is possible to contribute to the improvement of the yield and display characteristics by the same manufacturing flow as the number of processes.

<3.電子機器>
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。以下では、液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。ここに図14は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。
<3. Electronic equipment>
Next, the case where the liquid crystal device which is the above-described electro-optical device is applied to various electronic devices will be described. Hereinafter, a projector using a liquid crystal device as a light valve will be described. FIG. 14 is a plan view showing a configuration example of the projector.

図14に示すように、プロジェクタ1100内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット1102が設けられている。このランプユニット1102から射出された投射光は、ライトガイド1104内に配置された4枚のミラー1106および2枚のダイクロイックミラー1108によってRGBの3原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gに入射される。   As shown in FIG. 14, a projector 1100 includes a lamp unit 1102 made of a white light source such as a halogen lamp. The projection light emitted from the lamp unit 1102 is separated into three primary colors of RGB by four mirrors 1106 and two dichroic mirrors 1108 arranged in the light guide 1104, and serves as a light valve corresponding to each primary color. The light enters the liquid crystal panels 1110R, 1110B, and 1110G.

液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるR、G、Bの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム1112に3方向から入射される。このダイクロイックプリズム1112においては、RおよびBの光が90度に屈折する一方、Gの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ1114を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。   The configurations of the liquid crystal panels 1110R, 1110B, and 1110G are the same as those of the liquid crystal device described above, and are driven by R, G, and B primary color signals supplied from the image signal processing circuit. The light modulated by these liquid crystal panels enters the dichroic prism 1112 from three directions. In this dichroic prism 1112, R and B light is refracted at 90 degrees, while G light travels straight. Accordingly, as a result of the synthesis of the images of the respective colors, a color image is projected onto the screen or the like via the projection lens 1114.

ここで、各液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gによる表示像について着目すると、液晶パネル1110Gによる表示像は、液晶パネル1110R、1110Bによる表示像に対して左右反転することが必要となる。   Here, paying attention to the display images by the liquid crystal panels 1110R, 1110B, and 1110G, the display image by the liquid crystal panel 1110G needs to be horizontally reversed with respect to the display images by the liquid crystal panels 1110R, 1110B.

尚、液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gには、ダイクロイックミラー1108によって、R、G、Bの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。   Since light corresponding to the primary colors R, G, and B is incident on the liquid crystal panels 1110R, 1110B, and 1110G by the dichroic mirror 1108, it is not necessary to provide a color filter.

尚、図14を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた装置等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。   In addition to the electronic device described with reference to FIG. 14, a mobile personal computer, a mobile phone, a liquid crystal television, a viewfinder type, a monitor direct view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, and an electronic notebook , Calculators, word processors, workstations, videophones, POS terminals, devices with touch panels, and the like. Needless to say, the present invention can be applied to these various electronic devices.

また本発明は、上述の実施形態で説明した液晶装置以外にも、シリコン基板上に素子を形成する反射型液晶装置(LCOS)、プラズマディスプレイ(PDP)、電界放出型ディスプレイ(FED、SED)、有機ELディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)、電気泳動装置等にも適用可能である。   In addition to the liquid crystal device described in the above embodiment, the present invention also includes a reflective liquid crystal device (LCOS) in which elements are formed on a silicon substrate, a plasma display (PDP), a field emission display (FED, SED), The present invention can also be applied to an organic EL display, a digital micromirror device (DMD), an electrophoresis apparatus, and the like.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う半導体装置及びその製造方法、電気光学装置及びその製造方法、並びに該電気光学装置を備えてなる電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. The manufacturing method, the electro-optical device, the manufacturing method thereof, and the electronic apparatus including the electro-optical device are also included in the technical scope of the present invention.

1a…半導体層、1a'…チャネル領域、1s…ソース領域、1d…ドレイン領域、1sc…ソース側LDD領域、1cd…ドレイン側LDD領域、2a、2b…ゲート絶縁膜、3a…走査線、6a…データ線、7…サンプリング回路、9a…画素電極、10…TFTアレイ基板、10a…画像表示領域、11a…遮光膜、20…対向基板、21…対向電極、30…TFT、41、42、43…層間絶縁膜、50…液晶層、101…データ線駆動回路、102…外部回路接続端子、104…走査線駆動回路、400…TFT、410…半導体層、410c…チャネル領域、410s…ソース領域、410d…ドレイン領域   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a ... Semiconductor layer, 1a '... Channel region, 1s ... Source region, 1d ... Drain region, 1sc ... Source side LDD region, 1cd ... Drain side LDD region, 2a, 2b ... Gate insulating film, 3a ... Scan line, 6a ... Data line, 7 ... Sampling circuit, 9a ... Pixel electrode, 10 ... TFT array substrate, 10a ... Image display area, 11a ... Light-shielding film, 20 ... Counter substrate, 21 ... Counter electrode, 30 ... TFT, 41, 42, 43 ... Interlayer insulating film, 50 ... Liquid crystal layer, 101 ... Data line driving circuit, 102 ... External circuit connection terminal, 104 ... Scanning line driving circuit, 400 ... TFT, 410 ... Semiconductor layer, 410c ... Channel region, 410s ... Source region, 410d ... Drain region

Claims (7)

基板上に形成された薄膜トランジスタであって、
ソース領域、チャネル領域、ドレイン領域、前記ソース領域及び前記チャネル領域間に形成された第1LDD領域、並びに前記チャネル領域及び前記ドレイン領域間に形成された第2LDD領域を有する半導体層と、
前記チャネル領域にゲート絶縁膜を介して対向するように配置されたゲート電極と
を備え、
前記第1LDD領域及び第2LDD領域のうち、一方においてドープされた不純物の濃度が前記半導体層のチャネル長方向に沿って段階的に変化し、他方においてドープされた不純物の濃度が前記一方と比べて前記半導体層のチャネル長方向に沿って段階的に変化しないことを特徴とする薄膜トランジスタ。
A thin film transistor formed on a substrate,
A semiconductor layer having a source region, a channel region, a drain region, a first LDD region formed between the source region and the channel region, and a second LDD region formed between the channel region and the drain region;
A gate electrode disposed to face the channel region with a gate insulating film interposed therebetween,
The concentration of the doped impurity in one of the first LDD region and the second LDD region changes stepwise along the channel length direction of the semiconductor layer, and the concentration of the doped impurity in the other is higher than that of the one. A thin film transistor which does not change stepwise along a channel length direction of the semiconductor layer.
前記第1LDD領域における前記不純物の平均濃度は、前記第2LDD領域における前記不純物の平均濃度に比べて高いことを特徴とする請求項1に記載の薄膜トランジスタ。   2. The thin film transistor according to claim 1, wherein an average concentration of the impurity in the first LDD region is higher than an average concentration of the impurity in the second LDD region. 前記第1LDD領域は、前記第2LDD領域より前記半導体層のチャネル長方向に沿った長さが大きいことを特徴とする請求項1又は2に記載の薄膜トランジスタ。   3. The thin film transistor according to claim 1, wherein the first LDD region has a length along the channel length direction of the semiconductor layer larger than that of the second LDD region. 前記第2LDD領域を少なくとも部分的に囲うように形成された遮光層を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の薄膜トランジスタ。   4. The thin film transistor according to claim 1, further comprising a light shielding layer formed so as to at least partially surround the second LDD region. 請求項1から5のいずれか一項に記載の薄膜トランジスタの製造方法であって、
前記基板上に、
前記半導体層のうち前記ソース領域及び前記ドレイン領域を除く第1領域に前記不純物をドープする第1工程と、
前記第1領域より狭い第2領域に前記不純物をドープする第2工程と、
前記第2領域より更に狭い第3領域に前記不純物をドープする第3工程と
を含むことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
A method for producing a thin film transistor according to any one of claims 1 to 5,
On the substrate,
A first step of doping the impurity into a first region of the semiconductor layer excluding the source region and the drain region;
A second step of doping the impurity into a second region narrower than the first region;
And a third step of doping the impurity in a third region that is narrower than the second region.
請求項1から4のいずれか一項に記載の薄膜トランジスタと、
前記基板と、
前記基板に対向するように配置された他方の基板と、
前記基板及び前記他方の基板間に挟持された電気光学物質と
を具備してなることを特徴とする電気光学装置。
The thin film transistor according to any one of claims 1 to 4,
The substrate;
The other substrate disposed to face the substrate;
And an electro-optical material sandwiched between the substrate and the other substrate.
請求項6に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 6.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015107606A1 (en) * 2014-01-15 2015-07-23 株式会社Joled Display device and thin film transistor substrate
JP2020071323A (en) * 2018-10-30 2020-05-07 キヤノン株式会社 Display device and electronic apparatus
CN116351352A (en) * 2021-12-28 2023-06-30 彩科(苏州)生物科技有限公司 Transistor optical tweezers with symmetrical leakage current and microfluidic devices including the optical tweezers
JP2024529582A (en) * 2022-07-01 2024-08-08 武漢華星光電技術有限公司 Display panel and display terminal

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015107606A1 (en) * 2014-01-15 2015-07-23 株式会社Joled Display device and thin film transistor substrate
JPWO2015107606A1 (en) * 2014-01-15 2017-03-23 株式会社Joled Display device and thin film transistor substrate
US10204973B2 (en) 2014-01-15 2019-02-12 Joled Inc. Display device and thin-film transistors substrate
JP2020071323A (en) * 2018-10-30 2020-05-07 キヤノン株式会社 Display device and electronic apparatus
JP7117974B2 (en) 2018-10-30 2022-08-15 キヤノン株式会社 Displays and electronics
CN116351352A (en) * 2021-12-28 2023-06-30 彩科(苏州)生物科技有限公司 Transistor optical tweezers with symmetrical leakage current and microfluidic devices including the optical tweezers
JP2024529582A (en) * 2022-07-01 2024-08-08 武漢華星光電技術有限公司 Display panel and display terminal
JP7604508B2 (en) 2022-07-01 2024-12-23 武漢華星光電技術有限公司 Display panel and display terminal
US12379633B2 (en) 2022-07-01 2025-08-05 Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Display panel and display terminal

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