(57)【要約】【課題】      ボディコンタクトのある薄型トランジスター（ＴＦＴ）を提供すること。【解決手段】  本発明は、ポリシリコンのＴＦＴのＬＣＤに利用されるものである。ＴＦＴ内にゲート電極と、ソース領域と、ドレイン領域とを区別するボディコンタクト領域ができる。ボディコンタクト領域中のド―パンとソース領域中およびドレイン領域の異なった不純物とを通じて、ボディトリガバイアスがＴＦＴ本体に提供される。これによってＴＦＴ駆動回路のしきい電圧を低下させ、駆動電流を上昇させることが可能である。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体と、
ポリシリコンレイヤと、
絶縁レイヤと、
ゲート電極とを有し、
前記ポリシリコンレイヤは、チャンネル領域と、ソース領域と、ドレイン領域とを有し、
前記ソース領域とドレイン領域が適切な第一不純物（ＩＭＰＵＲＩＴＹ）でドープされてチャンネル領域に接続され、
前記チャンネル領域が、絶縁体と絶縁レイヤとを接続するボディコンタクト領域を有し、
前記ボディコンタクト領域の表面に、絶縁レイヤに侵入するコンタクトレイヤを有し、
前記コンタクトレイヤが、ゲート電極との接触を回避する位置に配置され、
ボディコンタクト領域が、ソース領域とドレイン領域中でドープされたのとは異なった第二不純物でドープされることを特徴とする、
ボディコンタクトを有した、薄膜トランジスター。
【請求項２】
第一不純物が、グループＶレシピエントである場合、第二不純物が、グループＩＩＩドナーであり、第一不純物がグループＩＩＩドナーである場合、第二不純物が、グループＶレシピエントであることを特徴とする、
請求項１に記載の薄膜トランジスター。
【請求項３】
ゲート電極のボーダーに、チャンネル領域に伸びる溝が形成され、溝領域（ＥＸＣＡＶＡＴＥＤ  ＲＥＧＩＯＮ）が、ボディコンタクト領域とコンタクトレイヤによって形成されることを特徴とする、
請求項１に記載の薄膜トランジスター。
【請求項４】
絶縁体と、
ポリシリコンレイヤと、
絶縁レイヤと、
ゲート電極とを有し、
前記ポリシリコンレイヤは、チャンネル領域と、ソース領域と、ドレイン領域とを有し、
前記ソース領域とドレイン領域が適当な第一不純物でドープされてチャンネル領域に接続され、
前記チャンネル領域が、絶縁体と絶縁レイヤとを接続するボディコンタクト領域を有し、
前記ボディコンタクト領域の表面に、絶縁レイヤに侵入するコンタクトレイヤを有し、
前記ボディコンタクト領域とコンタクトレイヤが、ゲート電極に囲まれる領域内に形成され、
コンタクト領域が、ゲート電極と接触するのを回避する位置に配置し、
ボディコンタクト領域が、絶縁体上にボディトリガバイアスを提供するために、ソース領域とドレイン領域中でドープされたのとは異なった第二不純物でドープされることを特徴とする、
ボディコンタクトを有した、薄膜トランジスター。
【請求項５】
第一不純物が、グループＶレシピエントである場合、第二不純物が、グループＩＩＩドナーであり、第一不純物がグループＩＩＩドナーである場合、第二不純物が、グループＶレシピエントであることを特徴とする、
請求項４に記載の薄膜トランジスター。
【請求項６】
ゲート電極のボーダーに、チャンネル領域に伸びる溝が形成され、溝領域が、ボディコンタクト領域とコンタクトレイヤによって形成されることを特徴とする、
請求項４に記載の薄膜トランジスター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）に関するものであり、特に低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）のＴＦＴのＬＣＤに利用されるボディコンタクトのあるＴＦＴに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスター（ＴＦＴ）は、ＴＦＴ液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）技術において重要な意味を成す。ＴＦＴ技術は、主に２つのタイプに分かれ、一方はアモルファスシリコン、他方はポリシリコンである。アモルファスシリコンの技術は、既に完成域に達しており、従って主なＬＣＤ製品に利用されている。一方、ポリシリコン技術には、アモルファスから再結晶化をしてポリシリコンを形成するといった工程が必要となる。製品の製造コストと表示品質を考慮に入れ、低温ポリシリコン技術が、現在の開発主流となっている。
【０００３】
ポリシリコントランジスターの電子移動度は、アモルファスシリコンの数百倍速い。従って、ポリシリコントランジスターは、ディスプレイ表示時の反動速度、光度、高解像度に関して大きな利点がある。電子移動度の高速化によって、周辺駆動回路が、ポリシリコンクラス基板に一体化可能であり、重量を減らすことにつながる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、現行のＴＦＴおよびその駆動回路をポリシリコングラス基板上に一体搭載をする製造工程においては、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）用と比較して、高しきい電圧および低移動度であるといった問題がある。従って、ＴＦＴからの駆動電流が、同じサイズのＣＭＯＳ装置からの駆動電流よりも小さいといった問題があった。ＴＦＴのＬＣＤサイズは、次第に大きくなり、高解像度となり、そして更に効率の良いＴＦＴ駆動電流を必要とするようになった。同時に、ポリシリコングラス基板上の駆動回路領域は、ピクセルスパンによって制限される。この制限された領域内でいかに効率の良いＴＦＴ装置を作るかといったことは、現在重要な研究課題の一つとなっている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、これらの従来の問題を解決するためになされたものであり、そのためには、制限された駆動回路領域におけるＴＦＴ駆動電流の増加が必要となる。そこで、本発明は、ボディコンタクトのあるＴＦＴを提供し、ボディトリガバイアスがＴＦＴボディ上に提供され、駆動電流を上昇させるためにしきい電圧を減少させる。
【０００６】
この目的を達成するために、ここに開示されるボディコンタクトＴＦＴは、絶縁体と、ポリシリコンレイヤと、（例えばシリコンオキサイドの）絶縁レイヤと、ゲート電極とを有する。ポリシリコンレイヤは、絶縁体の表面上に形成され、チャンネル領域と、ソース領域と、ドレイン領域とを有する。ソース領域とドレイン領域とは、適当は不純物（ＩＭＰＵＲＩＴＩＥＳ）にドープされ、チャンネル領域に接続される。絶縁レイヤは、ポリシリコンレイヤのチャンネル領域とドレイン領域の表面一部をカバーする。ゲート電極は、ポリシリコンレイヤ中のチャンネル領域のシリコンオキサイドレイヤ上に形成される。チャンネル領域は、絶縁体と絶縁レイヤとを接続するボディコンタクト領域を持つ。ボディコンタクト領域の表面には、絶縁レイヤに侵入する（ＰＥＮＥＴＲＡＴＩＮＧ ＴＨＲＯＵＧＨ）コンタクトレイヤがあり、コンタクトレイヤは、ゲート電極と接触していない。ボディコンタクト領域は、ソース領域とドレイン領域のとは違う不純物にドープされる必要があり、これによって絶縁体上にボディトリガバイアスを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
実際の回路を例にとって本発明の機能的原理について説明する。図１を参照すると、ボディコンタクトのあるＰタイプとＮタイプのＴＦＴ装置（ＭｐとＭｎ）があり、これらが荷重キャパシタＣＬ，電源ＶＣＣ，入力ターミナルＩｎ，そして出力ターミナルＯｕｔに接続される。入力ターミナルが、低電圧から高電圧に変わる信号を受信すると、ボディトリガ回路からのバイアスが、夫々のＰタイプおよびＮタイプのＴＦＴ装置に供給される。同時に、ＰタイプＴＦＴのしきい電圧が上昇する一方、ＮタイプＴＦＴのしきい電圧は低下する。従って、ＰタイプＴＦＴの駆動電流が低下する一方、ＮタイプＴＦＴ上の駆動電流は上昇する。出力ターミナルでの下降時間は減少する。
【０００８】
一方、入力ターミナルが、高電圧から低電圧に変わる信号を受信すると、ボディトリガ回路からのバイアスが、夫々のＰタイプおよびＮタイプのＴＦＴ装置に供給される。同時に、ＰタイプＴＦＴのしきい電圧が低下する一方、ＮタイプＴＦＴのしきい電圧は上昇する。従って、ＰタイプＴＦＴの駆動電流が上昇する一方、ＮタイプＴＦＴ上の駆動電流は低下する。出力ターミナルでの上昇時間は減少する。
【０００９】
ボディトリガバイアスの影響で、ＰタイプとＮタイプのＴＦＴの駆動電流が上昇可能であり、これによって反応中の上昇と下降時間を減少させる。従って、前提として、ＴＦＴのサイズを減少させ、反動スピードに悪影響を及ぼすことが無い。よって、より多くの駆動回路と装置を制限領域で製造することができる。信頼性を高める一方コストを削減することとなるのである。
【００１０】
図２と図３を参照しながら説明する。図３は、図２のＡ’−Ａ部分の断面図である。ここに示された第一実施例は、ＮタイプのＴＦＴである。このＮタイプのＴＦＴは、基板１０上に下から重ねられた、絶縁体２０と、ポリシリコンレイヤと、シリコンオキサイドレイヤ４０と、ゲート電極５０とより成る。
【００１１】
ポリシリコンレイヤは、チャンネル領域２３と、ソース領域２１と、ドレイン領域２２とを有する。ソース領域２１とドレイン領域２２は、適切なグループＶドナーにドープされ、チャンネル領域２３に接続される。チャンネル領域２３の２端は、絶縁体２０とシリコンオキサイド４０とに接続されたボディコンタクト領域３０を持つ。
【００１２】
ボディコンタクト領域３０の表面は、シリコンオキサイドレイヤ４０に侵入するコンタクトレイヤ３１を有する。コンタクトレイヤ３１は、ゲート電極５０と接触していない。ボディコンタクト領域３０は、絶縁ボディ２０上のボディトリガバイアスを提供するために、グループＩＩＩレシピエント（ＲＥＣＩＰＩＥＮＴ）にドープされる。
【００１３】
図３は実際に積層搭載した図を示している。ポリシリコンレイヤは、絶縁ボディ２０の表面上に形成される。シリコンオキサイドレイヤ４０は、ポリシリコンチャンネル領域２３の表面上にカバーされる。ゲート電極５０は、ポリシリコンレイヤチャンネル領域２３のシリコンオキサイド４０上に形成される。ボディコンタクト領域３０の表面には、シリコンオキサイドレイヤ４０に侵入するコンタクトレイヤ３１がある。コンタクトレイヤ３１は、ゲート電極５０に接触していない。
【００１４】
ボディコンタクト領域３０は、ソース領域２１とドレイン領域２２中のとは異なるグループＩＩＩレシピエントにドープされ、絶縁体２０上にボディトリガバイアスを与える。ドレイン領域２１および２２は、シリコンオキサイドレイヤ４０に侵入するコンタクトレイヤ３１を有する。
【００１５】
特に、ボディコンタクト領域は、コンタクトレイヤがゲート電極に接触しない前提で、チャンネル領域の様々な位置に形成可能である。ゲート電極には、ボディコンタクト領域とコンタクトレイヤを形成するために、貫通穴が形成可能である。これは、図４に示す本発明の第２実施例である。
【００１６】
ボディコンタクトを持つＴＦＴには、ゲート電極５０中のシリコンオキサイドレイヤ４０を露出させるために、八角形の貫通穴が設けられる。ボディコンタクト領域３０とコンタクトレイヤ３１とは、八角形貫通穴内部５１に形成される。すなわち、ゲート電極５０が、ボディコンタクト領域３０とコンタクトレイヤ３１とを囲むこととなる。
【００１７】
図５を利用して、この構成を更に説明する。図４にあるＡ’−Ａ部分の断面図を参照すると、これはゲート電極５０と、ボディコンタクト領域３０と、コンタクトレイヤ３１との相対位置を示すものである。図６を参照すると、これは図４のＢ’−Ｂ部分の断面図である。これは、ゲート電極５０と、ボディコンタクト領域３０と、コンタクト例や３１との相対図を示すばかりでなく、ポリシリコンレイヤのチャンネル領域２３と、ソース領域２１と、ドレイン領域２２との関係も示している。
【００１８】
更に、図７に示すように、ゲート電極のボーダーからチャンネル領域への伸びる適当な溝を形成し、溝となった領域中のボディコンタクト領域とコンタクトレイヤとを形成することが可能である。ゲート電極５０は、Ｈ形領域を形成する。グループＩＩＩレシピエントにドープされた幾つかのボディコンタクト領域とコンタクトレイヤは、チャンネル領域２３に伸びる溝５２に形成される。
【００１９】
グループＶドナーにドープされたソース領域２１とドレイン領域２２とは、ゲート電極下のチャンネル領域２３に接続される。ここで、図８の断面図を参照して本発明の第三実施例の構成について説明する。
【００２０】
図８は、図７のＡ−Ａ部分の断面図であり、ゲート電極５０と、ボディコンタクト領域３０と、コンタクトレイヤ３１と、ポリシリコンチャンネル領域２３と、ソース領域２１と、ドレイン領域２２との相対位置を示している。
【００２１】
特に、上述の実施例から、ソース領域とドレイン領域が、コンタクト領域付近にあることが判った。ボディトリガバイアスは、ボディコンタクト領域中にドープされた異なった不純物を通じて提供される。ここで開示したゲート電極は、ＣｒまたはＡｌで形成することが可能である。上記の方法は、ＰタイプのＴＦＴに利用が可能であり、これによって駆動電流を上昇させることが可能である。
【００２２】
ここに記載された本発明に関するある程度の変更が当業者にとって可能であることは明白であり、これらの変更は本発明の精神と請求の範囲内に位置するものであると考えられる。
【００２３】
本発明は、以下に説明の目的でのみ記載した詳細な説明で充分に理解が可能となるが、この詳細な説明は本発明をこれに限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のＴＦＴ駆動回路レイアウトの概略図。
【図２】本発明の第一実施例の構造を説明する概略上面図。
【図３】本発明の第一実施例の構造を説明する概略断面図。
【図４】本発明の第二実施例の構造を説明する概略上面図。
【図５】本発明の第二実施例の構造を説明する概略断面図。
【図６】本発明の第二実施例の構造を説明するその他の概略断面図。
【図７】本発明の第三実施例の構造を説明する概略上面図。
【図８】本発明の第三実施例の構造を説明する概略断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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