JP3535301B2 - Active matrix display device - Google Patents

Active matrix display device

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JP3535301B2
JP3535301B2 JP05373496A JP5373496A JP3535301B2 JP 3535301 B2 JP3535301 B2 JP 3535301B2 JP 05373496 A JP05373496 A JP 05373496A JP 5373496 A JP5373496 A JP 5373496A JP 3535301 B2 JP3535301 B2 JP 3535301B2
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film transistors
signal line
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gate
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舜平 山崎
潤 小山
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置、プ
ラズマ表示装置、EL表示装置等のアクティブマトリク
ス表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active matrix display device such as a liquid crystal display device, a plasma display device and an EL display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図2(A)にアクティブマトリクス表示
装置の従来例の概略図を示す。図中の破線で囲まれた領
域104が表示領域であり、その中に薄膜トランジスタ
101がマトリクス状に配置されている。薄膜トランジ
スタ101のソース電極には、画像(データ)信号線1
06が接続されて、薄膜トランジスタ101のゲイト電
極には、ゲイト(選択)信号線105が接続されてい
る。ゲイト信号線105、画像信号線106は相互に概
略垂直となるように複数本配置されている。
2. Description of the Related Art FIG. 2A shows a schematic view of a conventional example of an active matrix display device. A region 104 surrounded by a broken line in the drawing is a display region, and the thin film transistors 101 are arranged in a matrix therein. The source electrode of the thin film transistor 101 has an image (data) signal line 1
A gate (selection) signal line 105 is connected to the gate electrode of the thin film transistor 101. A plurality of gate signal lines 105 and image signal lines 106 are arranged so as to be substantially perpendicular to each other.

【0003】ここで、駆動素子について着目すると、薄
膜トランジスタ101はデータのスイッチングを行い、
画素セル103を駆動する。補助容量102は、画素セ
ル103の容量を補強するためのコンデンサであり、画
像データの保持用として用いられる。前記薄膜トランジ
スタ101は画素セル103に印加する電圧の画像デー
タをスイッチングするのに用いられる。
Here, paying attention to the drive element, the thin film transistor 101 performs data switching,
The pixel cell 103 is driven. The auxiliary capacitance 102 is a capacitor for reinforcing the capacitance of the pixel cell 103, and is used for holding image data. The thin film transistor 101 is used to switch the image data of the voltage applied to the pixel cell 103.

【0004】一般に薄膜トランジスタでは、ゲイトに逆
バイアスを印加すると、ソース/ドレイン間に電流が流
れない状態(OFF状態)とはならずに、リーク電流
(OFF電流という)が流れるという現象が知られてい
た。このようなリーク電流により、画素セルの電位が変
動するということが問題となった。
It is generally known that in a thin film transistor, when a reverse bias is applied to the gate, a leak current (referred to as an OFF current) flows instead of a state in which no current flows (OFF state) between the source and the drain. It was There has been a problem that the potential of the pixel cell fluctuates due to such a leak current.

【0005】Nチャネル形薄膜トランジスタの場合、ゲ
イトを負にバイアスした時には半導体薄膜の表面に誘起
されるP型層と、ソース領域及びドレイン領域のN型層
との間に形成されるPN接合が発生するが、半導体薄膜
中には多くのトラップが存在するため、このPN接合は
不完全であり接合リーク電流が流れやすい。ゲイト電極
を負にバイアスするほどOFF電流が増加するのは、半
導体薄膜の表面に形成されるP型層のキャリア濃度が増
加してPN接合のエネルギー障壁の幅が狭くなるため、
電界の集中が起こり、接合リーク電流が増加することに
よるものである。
In the case of an N-channel type thin film transistor, when the gate is negatively biased, a PN junction is formed between the P-type layer induced on the surface of the semiconductor thin film and the N-type layers of the source region and the drain region. However, since many traps exist in the semiconductor thin film, this PN junction is incomplete and a junction leak current easily flows. The OFF current increases as the gate electrode is biased more negatively because the carrier concentration of the P-type layer formed on the surface of the semiconductor thin film increases and the width of the energy barrier of the PN junction narrows.
This is because the electric field is concentrated and the junction leak current is increased.

【0006】このようにして生じるOFF電流は、ソー
ス/ドレイン電圧に大きく依存する。例えば、薄膜トラ
ンジスタのソース/ドレイン間に印加される電圧が大き
くなるにしたがって、OFF電流が飛躍的に増大するこ
とが知られている。すなわち、ソース/ドレイン間に5
Vの電圧を加えた場合と10Vの電圧を加えた場合とで
は、後者のOFF電流は前者の2倍ではなく、10倍に
も100倍にもなる場合がある。また、このような非線
型性はゲイト電圧にも依存する。一般にゲイト電極の逆
バイアスの値が大きい場合(Nチャネル型では、大きな
マイナス電圧)には、両者の差が著しい。
The OFF current thus generated largely depends on the source / drain voltage. For example, it is known that the OFF current dramatically increases as the voltage applied between the source / drain of the thin film transistor increases. That is, 5 between the source and drain
In the case where the voltage of V is applied and the case where the voltage of 10 V is applied, the OFF current of the latter may be 10 times or 100 times as large as that of the former. Further, such non-linearity also depends on the gate voltage. Generally, when the reverse bias value of the gate electrode is large (a large negative voltage in the N-channel type), the difference between the two is remarkable.

【0007】この問題を解決するためには、例えば、特
公平5−44195と特公平5−44196に記述され
ているように、薄膜トランジスタを直列に接続する方法
(マルチゲイト法)が提案されている。これは、個々の
薄膜トランジスタのソース/ドレインに印加される電圧
を減少させることによって、個々の薄膜トランジスタの
OFF電流を低減せしめることを意図している。例え
ば、図2(B)のように2個の薄膜トランジスタ111
と112を直列に接続した場合、個々の薄膜トランジス
タのソース/ドレインに印加される電圧は半分になる。
ソース/ドレインに印加される電圧が半分になれば、前
述の議論からOFF電流は1/10にも1/100にも
なる。なお、図2(B)において、113は補助容量、
114は画素セル、115はゲイト信号線である。
In order to solve this problem, for example, a method of connecting thin film transistors in series (multigate method) has been proposed, as described in JP-B-5-44195 and JP-B-5-44196. . This is intended to reduce the OFF current of each thin film transistor by reducing the voltage applied to the source / drain of each thin film transistor. For example, as shown in FIG. 2B, two thin film transistors 111
When 112 and 112 are connected in series, the voltage applied to the source / drain of each thin film transistor is halved.
If the voltage applied to the source / drain is halved, the OFF current becomes 1/10 or 1/100 from the above discussion. Note that in FIG. 2B, 113 is an auxiliary capacitor,
Reference numeral 114 is a pixel cell, and 115 is a gate signal line.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液晶デ
ィスプレーの画像表示に要求される特性が厳しくなる
と、上記のマルチゲイト法でも必要なだけOFF電流を
下げることが難しくなった。すなわち、ゲイト電極の数
(薄膜トランジスタの数)を3個、4個、5個と増やし
たとしても、各薄膜トランジスタのソース/ドレインに
印加される電圧は1/3、1/4、1/5というように
わずかづつしか減らないからである。また、そのために
回路が複雑かつ専有面積が大きくなるという問題もあっ
た。
However, when the characteristics required for displaying an image on a liquid crystal display become strict, it becomes difficult to reduce the OFF current as much as necessary even in the above multigate method. That is, even if the number of gate electrodes (number of thin film transistors) is increased to 3, 4, and 5, the voltage applied to the source / drain of each thin film transistor is 1/3, 1/4, 1/5. This is because it decreases only slightly. Further, there is also a problem that the circuit is complicated and the occupied area becomes large.

【0009】本発明は、上記のような問題を鑑みてなさ
れたものであり、画素電極に接続する薄膜トランジスタ
のソース/ドレインに印加される電圧を、通常の場合の
1/10以下、好ましくは1/100以下とすることに
よって、OFF電流を低減させる構造を有する画素回路
を提供することである。
The present invention has been made in view of the above problems, and the voltage applied to the source / drain of the thin film transistor connected to the pixel electrode is not more than 1/10 of that in the usual case, preferably 1 It is to provide a pixel circuit having a structure that reduces the OFF current by setting the ratio to / 100 or less.

【0010】また本発明に係るアクティブマトリクス表
示装置において、特徴的なことは、上記目的のための薄
膜トランジスタを効率的に配置することであり、以下に
示す実施例においては、本発明では5個の薄膜トランジ
スタによって、上記目標を達成する。
The active matrix display device according to the present invention is characterized by efficiently disposing the thin film transistors for the above purpose. In the embodiments described below, the present invention has five thin film transistors. The thin film transistor achieves the above goals.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
の一つは、マトリクス状に配置された画像信号線および
ゲイト信号線と、前記画像信号線およびゲイト信号線で
囲まれた領域に配置された画素電極と、を有し、前記画
素電極に隣接して同一導電型のn個の薄膜トランジスタ
が直列に接続されて配置されており、前記複数の薄膜ト
ランジスタのn=1番目の薄膜トランジスタのソースま
たはドレイン領域は前記画像信号線に接続されており、
前記複数の薄膜トランジスタのn番目の薄膜トランジス
タのドレインまたはソース領域は前記画素電極に接続さ
れており、(n−m)〔n>m〕個の薄膜トランジスタ
のゲイト電極は共通にゲイト信号線に接続されており、
m個の薄膜トランジスタにおいて、チャネル形成領域が
ソース及びドレイン領域と同一導電型となる電位にゲイ
ト電位が固定される構成となっていることを特徴とす
る。
One of the inventions disclosed in this specification is to provide an image signal line and a gate signal line arranged in a matrix and an area surrounded by the image signal line and the gate signal line. A plurality of thin film transistors, and n thin film transistors of the same conductivity type are connected in series adjacent to the pixel electrode. Alternatively, the drain region is connected to the image signal line,
The drain or source region of the nth thin film transistor of the plurality of thin film transistors is connected to the pixel electrode, and the gate electrodes of the (nm) [n> m] thin film transistors are commonly connected to the gate signal line. Cage,
In the m thin film transistors, the gate potential is fixed to a potential at which the channel formation region has the same conductivity type as the source and drain regions.

【0012】上記構成において、n、mはそれぞれ0を
除く自然数である。所定の効果を得るためには、n=5
以上であることが好ましい。
In the above structure, n and m are natural numbers except 0. N = 5 to obtain the desired effect
The above is preferable.

【0013】上記構成の具体的な構成例を図2(C)に
示す。図2(C)に示す構成においては、121〜12
5で示されるn=5個の薄膜トランジスタが配置されて
いる。図2(C)に示す場合の構成では、n=5、m=
2となる。
FIG. 2C shows a concrete example of the above-mentioned structure. In the structure shown in FIG.
N = 5 thin film transistors indicated by 5 are arranged. In the configuration shown in FIG. 2C, n = 5 and m =
It becomes 2.

【0014】そして、n=1個目の薄膜トランジスタ1
21のソース領域が画像信号線129に接続されてい
る。また、n番目(5番目)の薄膜トランジスタ123
のドレイン領域が画素セル127の一方の電極(画素電
極)と補助容量126に接続されている。
Then, n = 1th thin film transistor 1
21 source regions are connected to the image signal line 129. In addition, the n-th (fifth) thin film transistor 123
Of the pixel cell 127 is connected to one electrode (pixel electrode) of the pixel cell 127 and the auxiliary capacitance 126.

【0015】また、(n−m)〔n>m〕個の薄膜トラ
ンジスタ121、122、123のゲイト電極が共通の
ゲイト信号線128に接続されている。他方、m個の薄
膜トランジスタ124、125のゲイト電極は共通の容
量線130に接続されており、容量線130を適当な電
位に保つ構成となっている。
The gate electrodes of the (n−m) [n> m] thin film transistors 121, 122, 123 are connected to a common gate signal line 128. On the other hand, the gate electrodes of the m thin film transistors 124 and 125 are connected to the common capacitance line 130, and the capacitance line 130 is kept at an appropriate potential.

【0016】本明細書で開示する発明の基本的な思想
は、図2(C)に示すように、薄膜トランジスタ121
〜125を直列に接続し、このうち、薄膜トランジスタ
121〜123のゲイトをゲイト信号線128に接続
し、他の薄膜トランジスタ124、125のゲイトを容
量線130に接続することである。そして、画素の電位
を保持する時間においては、容量線130を適当な電位
に保つことにより、薄膜トランジスタ124、125の
チャネルとゲイト電極の間に容量を形成する。
The basic idea of the invention disclosed in this specification is that, as shown in FIG.
.About.125 are connected in series, of which the gates of the thin film transistors 121 to 123 are connected to the gate signal line 128, and the gates of the other thin film transistors 124 and 125 are connected to the capacitance line 130. Then, while the potential of the pixel is held, the capacitance line 130 is kept at an appropriate potential to form a capacitance between the channels of the thin film transistors 124 and 125 and the gate electrode.

【0017】すると、薄膜トランジスタ122、123
のソース/ドレイン間に現れる電圧が低下し、よって、
これらの薄膜トランジスタのOFF電流を低減させるこ
とができる。図では補助容量126も示したが、これは
必ずしも必要ではない。むしろ、書き込みの際の負担を
増大させるものであるので、画素セル127の容量と薄
膜トランジスタ124、125に生成する容量の比率が
最適なものであれば無いほうが好ましい場合もある。
Then, the thin film transistors 122 and 123
The voltage appearing between the source and drain of the
The OFF current of these thin film transistors can be reduced. Although the auxiliary capacitance 126 is also shown in the figure, this is not always necessary. Rather, since it increases the load at the time of writing, it may be preferable that the ratio of the capacitance of the pixel cell 127 and the capacitance generated in the thin film transistors 124 and 125 is not optimum if it is not optimal.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図2(C)に従って、具体的な動
作について述べる。ゲイト信号線128に選択信号が送
られたときに、薄膜トランジスタ121〜123はいず
れもONとなる。また、この際には薄膜トランジスタ1
24、125もONとなるべく、容量線130に信号が
印加される必要がある。この結果、画像信号線129の
信号に応じて、画素セル127が充電されるが、同時
に、薄膜トランジスタ124、125にも充電される。
十分に充電がなされた(平衡)段階では、薄膜トランジ
スタ122、123のソース/ドレイン間の電圧はほぼ
等しい状態となる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A specific operation will be described with reference to FIG. When the selection signal is sent to the gate signal line 128, all the thin film transistors 121 to 123 are turned on. At this time, the thin film transistor 1
It is necessary to apply a signal to the capacitance line 130 so that 24 and 125 are also turned on. As a result, the pixel cell 127 is charged according to the signal of the image signal line 129, but at the same time, the thin film transistors 124 and 125 are also charged.
At the fully charged (equilibrium) stage, the source / drain voltages of the thin film transistors 122 and 123 are substantially equal.

【0019】この状態で選択信号が切られると、薄膜ト
ランジスタ121〜123はいずれもOFFとなる。し
かし、この段階では、薄膜トランジスタ124、125
は依然としてON状態である。その後、画像信号線12
9には他の画素の信号が印加されており、薄膜トランジ
スタ121は有限のOFF電流があるので、薄膜トラン
ジスタ124に充電された電荷が放出され、電圧が低下
することとなる。しかし、この速度は、図2(A)で示
した通常のアクティブマトリクス回路の容量102の電
圧降下と同じ程度の速度で進行する。
When the selection signal is turned off in this state, all the thin film transistors 121 to 123 are turned off. However, at this stage, the thin film transistors 124 and 125 are
Is still in the ON state. After that, the image signal line 12
Since signals of other pixels are applied to the thin film transistor 9 and the thin film transistor 121 has a finite OFF current, the charges charged in the thin film transistor 124 are discharged, and the voltage drops. However, this speed progresses at the same speed as the voltage drop of the capacitor 102 of the normal active matrix circuit shown in FIG.

【0020】一方、薄膜トランジスタ122に関して
は、当初、ソース/ドレイン間の電圧がほぼ0であった
ために、OFF電流は極めて僅かであったが、その後、
薄膜トランジスタ124の電圧が降下するため、徐々に
ソース/ドレイン間の電圧が増加し、したがって、OF
F電流も増加することとなる。また、薄膜トランジスタ
123に関しても、同様に徐々にOFF電流が増加する
が、その速度は薄膜トランジスタ122にも増して小さ
いことは言うまでもない。以上のことから、これらの薄
膜トランジスタのOFF電流の増加による画素セル12
7の電圧降下が図2(A)に示す通常のアクティブマト
リクス回路におけるものよりも十分に緩やかであること
は言うまでもない。
On the other hand, regarding the thin film transistor 122, since the voltage between the source and the drain was almost 0 at the beginning, the OFF current was extremely small, but after that,
Since the voltage of the thin film transistor 124 drops, the voltage between the source and the drain gradually increases, and therefore the OF
The F current will also increase. Similarly, the OFF current of the thin film transistor 123 also gradually increases, but needless to say, the speed thereof is smaller than that of the thin film transistor 122. From the above, the pixel cell 12 due to the increase in the OFF current of these thin film transistors
It goes without saying that the voltage drop of 7 is much slower than that in the normal active matrix circuit shown in FIG.

【0021】このような回路は図1(A)に示されるよ
うな概略M字型の半導体領域100にゲイト信号線12
8と容量線130を重ねたような回路配置を取ることに
より、集積度を高めることができる。図1(B)〜
(D)はその際の可能な組合せであり、いずれを採用し
ても同様な効果が得られる。
In such a circuit, the gate signal line 12 is formed in the substantially M-shaped semiconductor region 100 as shown in FIG.
The degree of integration can be increased by adopting a circuit arrangement in which 8 and the capacitance line 130 are overlapped. FIG. 1 (B)-
(D) is a possible combination in that case, and the same effect can be obtained regardless of which is used.

【0022】なお、本発明において、薄膜トランジスタ
121〜125のチャネルにLDD領域及びオフセット
領域を形成したため、それらの領域はドレイン抵抗・ソ
ース抵抗となるため、ドレイン接合の電界強度を緩和さ
せ、さらにOFF電流を減少させることができる。
In the present invention, since the LDD region and the offset region are formed in the channels of the thin film transistors 121 to 125, these regions become the drain resistance and the source resistance, so that the electric field strength of the drain junction is relaxed and the OFF current is further reduced. Can be reduced.

【0023】図1(B)は最もオーソドックスな形状で
あり、半導体領域100とゲイト信号線128、容量線
130とが交差することにより薄膜トランジスタ121
〜125がその交点(ゲイト信号線との交点3つ、容量
線との交点2つ、全部で5つ)に形成される。半導体領
域のうち、ゲイト信号線、容量線で分離された(挟まれ
た)領域(図1(B)においては4つある)、および半
導体領域の両端の領域には、N型もしくはP型の不純物
が導入され、薄膜トランジスタのソース/ドレインとな
る。特に、ゲイト信号線をゲイト電極とする薄膜トラン
ジスタのソース/ドレインに低濃度不純物領域、所謂L
DDを形成することにより、OFF電流をより低下する
ことが可能になる。なお、画像信号線、画素電極は半導
体領域の両端のいずれかに接続するように形成されれば
よい。
FIG. 1B shows the most orthodox shape, and the thin film transistor 121 is formed by intersecting the semiconductor region 100 with the gate signal line 128 and the capacitance line 130.
.About.125 are formed at the intersections (3 intersections with the gate signal line, 2 intersections with the capacitance line, 5 in total). In the semiconductor region, there are N-type or P-type regions in the regions separated (sandwiched) by the gate signal line and the capacitance line (four in FIG. 1B) and the regions at both ends of the semiconductor region. Impurities are introduced to serve as the source / drain of the thin film transistor. In particular, a low concentration impurity region, so-called L, is formed in the source / drain of a thin film transistor using a gate signal line as a gate electrode.
By forming DD, the OFF current can be further reduced. Note that the image signal line and the pixel electrode may be formed so as to be connected to either end of the semiconductor region.

【0024】図1(C)のように、点a、bを容量線1
30が覆わない場合も可能である。なぜなら、薄膜トラ
ンジスタ124、125は容量としてのみ機能すれば十
分だからである。また、図1(D)のように半導体領域
100に対して、ゲイト信号線138と4ヶ所で交差さ
せ、また容量線140と2ヶ所で交差させて、6個の直
列接続された薄膜トランジスタ131〜136を構成す
ることも可能である。この場合の等価回路図は図2
(D)に示す回路に相当し、図2(D)において、13
7は画素セルであり、138はゲイト信号線であり、1
39は画像信号線であり、140は容量線である。図2
(C)の薄膜トランジスタ122を2つの直列した薄膜
トランジスタ132、133で置き換えたものに相当
し、図2(C)の回路と比較するとOFF電流を低減で
きる。
As shown in FIG. 1C, the points a and b are connected to the capacitance line 1
It is possible if 30 is not covered. This is because it is sufficient for the thin film transistors 124 and 125 to function only as capacitors. In addition, as shown in FIG. 1D, the semiconductor region 100 is crossed with the gate signal line 138 at four points and with the capacitance line 140 at two points, and the six thin film transistors 131 to 131 connected in series. It is also possible to configure 136. The equivalent circuit diagram in this case is shown in FIG.
2D, which corresponds to the circuit shown in FIG.
7 is a pixel cell, 138 is a gate signal line, and 1
Reference numeral 39 is an image signal line, and 140 is a capacitance line. Figure 2
This corresponds to the thin film transistor 122 of (C) replaced by two thin film transistors 132 and 133 connected in series, and the OFF current can be reduced as compared to the circuit of FIG.

【0025】[0025]

【実施例】【Example】

〔実施例1〕 本実施例はゲイト電極を陽極酸化するこ
とにより、オフセットゲイトを構成して、OFF電流を
より低減することを特色とする。なお、ゲイト電極を陽
極酸化する技術は特開平5−267667に開示されて
いる。図1に本実施例の回路を上面図を示し、図3に作
製工程断面図を示す。図3においては、左側には図1
(A)の点鎖線X−Yによる断面図を示し、右側には同
図の点鎖線X’−Y’による断面図を示す。ただし、点
鎖線X−Y、X’−Y’は図3では隣接して描かれてい
るが、実際には、同一直線上に無いことに注意が必要で
ある。
Example 1 This example is characterized in that an offset gate is formed by anodizing the gate electrode to further reduce the OFF current. A technique for anodizing the gate electrode is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-267667. FIG. 1 shows a top view of the circuit of this embodiment, and FIG. 3 shows a cross-sectional view of the manufacturing process. In FIG. 3, the left side of FIG.
A cross-sectional view taken along the dashed-dotted line XY in (A) is shown, and a cross-sectional view taken along the dashed-dotted line X′-Y ′ in FIG. However, it should be noted that the dashed-dotted lines XY and X′-Y ′ are drawn adjacent to each other in FIG. 3, but are not actually on the same straight line.

【0026】まず、基板151(コーニング7059、
100mm×100mm)上に、下地膜152として酸
化珪素膜を1000〜5000Åの厚さに、例えば、3
000Åに成膜した。この酸化珪素膜はTEOSをプラ
ズマCVD法によって分解・堆積して成膜する。或い
は、スパッタ法により成膜してもよい。
First, the substrate 151 (Corning 7059,
100 mm × 100 mm), a silicon oxide film as a base film 152 with a thickness of 1000 to 5000 Å, for example, 3
A film was formed at 000Å. This silicon oxide film is formed by decomposing / depositing TEOS by the plasma CVD method. Alternatively, the film may be formed by a sputtering method.

【0027】その後、プラズマCVD法やLPCVD法
によってアモルファスシリコン膜を300〜1500Å
の厚さに、例えば、500Å堆積して、これを550〜
600℃の雰囲気に8〜24時間静置して、結晶化させ
る。その際には、ニッケルをアモルファスシリコン膜に
微量添加すると、結晶化が促進される。特開平6−24
4104号等に、ニッケル等の触媒金属元素を添加する
ことによって結晶化を促進せしめ、結晶化温度・結晶化
時間を低下・短縮する技術が開示されている。なお、結
晶化工程は、レーザー照射等の光アニール、熱アニール
と光アニールを組み合わせて行うようにしてもよい。こ
の工程は、レーザー照射等の光アニールによっておこな
ってもよい。また、熱アニールと光アニールを組み合わ
せてもよい。
After that, an amorphous silicon film is formed in a thickness of 300 to 1500 Å by plasma CVD method or LPCVD method.
To the thickness of, for example, 500 Å
Let it stand in an atmosphere of 600 ° C. for 8 to 24 hours for crystallization. At that time, if a small amount of nickel is added to the amorphous silicon film, crystallization is promoted. JP-A-6-24
No. 4104 and the like disclose a technique for promoting crystallization by adding a catalytic metal element such as nickel, thereby lowering / shortening the crystallization temperature / crystallization time. The crystallization process may be performed by combining optical annealing such as laser irradiation, thermal annealing and optical annealing. This step may be performed by optical annealing such as laser irradiation. Also, thermal annealing and optical annealing may be combined.

【0028】そして、このように結晶化させたシリコン
膜をエッチングして、概略M字型の島状領域100を形
成した。さらに、この上にゲイト絶縁膜153を形成し
た。ここでは、プラズマCVD法によって厚さ700〜
1500Å、例えば、1200Åの酸化珪素膜を形成し
た。この工程はスパッタ法によっておこなってもよい。
(図1(A)、図3(A))
Then, the crystallized silicon film was etched to form a substantially M-shaped island region 100. Further, a gate insulating film 153 is formed on this. Here, the thickness is 700 to
A silicon oxide film having a thickness of 1500 Å, for example, 1200 Å, was formed. This step may be performed by a sputtering method.
(Fig. 1 (A), Fig. 3 (A))

【0029】その後、厚さ1000Å〜3μm、例え
ば、5000Åのアルミニウム(1wt%のSi、もし
くは0.1〜0.3wt%のScを含む)膜をスパッタ
法によって形成して、これをエッチングしてゲイト信号
線128、容量線130を形成した。これらはいずれも
薄膜トランジスタのゲイト電極となる。(図1(B)、
図3(B))
After that, an aluminum (containing 1 wt% Si or 0.1 to 0.3 wt% Sc) film having a thickness of 1000 Å to 3 μm, for example, 5000 Å, is formed by a sputtering method and is etched. The gate signal line 128 and the capacitance line 130 were formed. All of these become gate electrodes of thin film transistors. (Fig. 1 (B),
(Figure 3 (B))

【0030】この際に、図8に示すように基板806上
のアクティブマトリクス領域805の周囲にアルミニウ
ム膜領域802を残存し、ゲイト信号線128や容量線
13(図8ではアルミニウム配線801に相当する。)
がアルミニウム膜領域802に全て接続されるようにエ
ッチングするとよい。ただし、この際には周辺回路、す
なわちゲイトドライバ803及び、ソースドライバ80
4のゲイト電極等のアルミニウム配線はアルミニウム膜
領域802は、アルミニウム膜領域802から絶縁され
ているように設計すると、周辺回路のアルミニウム配線
を陽極酸化しないで済むため、集積度を向上させること
ができる。
At this time, as shown in FIG. 8, the aluminum film region 802 remains around the active matrix region 805 on the substrate 806, and the gate signal line 128 and the capacitor line 13 (corresponding to the aluminum wiring 801 in FIG. 8). .)
Are preferably etched so that they are all connected to the aluminum film region 802. However, in this case, the peripheral circuits, that is, the gate driver 803 and the source driver 80
If the aluminum wiring such as the gate electrode of No. 4 is designed so that the aluminum film region 802 is insulated from the aluminum film region 802, the aluminum wiring of the peripheral circuit does not have to be anodized, so that the degree of integration can be improved. .

【0031】そして、ゲイト電極に電解溶液中で電流を
通じて陽極酸化し、厚さ500〜2500Å、例えば、
2000Åの陽極酸化物154、155を形成した。用
いた電解溶液は、L−酒石酸をエチレングリコールに5
%の濃度に希釈し、アンモニアを用いてpHを7.0±
0.2に調整したものである。その溶液中に基板を浸
し、定電流源の+側を基板上のゲイト電極に接続し、−
側には白金の電極を接続して20mAの定電流状態で電
圧を印加し、150Vに達するまで酸化を継続した。さ
らに、150Vの定電圧状態で、電流が0.1mA以下
になるまで酸化を継続した。この結果、ゲイト信号線1
28および容量線130上に厚さ2000Åの陽極酸化
物154、155が得られた。(図3(C))
Then, an electric current is applied to the gate electrode in an electrolytic solution to carry out anodic oxidation to obtain a thickness of 500 to 2500Å, for example,
2000 liters of anodic oxide 154, 155 were formed. The electrolytic solution used was L-tartaric acid in ethylene glycol.
% To pH 7.0 with ammonia.
It is adjusted to 0.2. Immerse the substrate in the solution, connect the + side of the constant current source to the gate electrode on the substrate,
A platinum electrode was connected to the side and a voltage was applied in a constant current state of 20 mA, and oxidation was continued until it reached 150V. Further, oxidation was continued at a constant voltage of 150 V until the current became 0.1 mA or less. As a result, the gate signal line 1
On the 28 and the capacitance line 130, anodic oxides 154 and 155 having a thickness of 2000 Å were obtained. (Fig. 3 (C))

【0032】その後、イオンドーピング法によって、島
状領域100に、ゲイト電極部(すなわち、ゲイト信号
線128、容量線130とその周囲の陽極酸化物15
4、155)をマスクとして不純物(ここでは燐)を注
入し、N型不純物領域156〜159を自己整合的に形
成した。ここで、ドーピングガスとしてはフォスフィン
(PH3 )を用いた。この場合のドーズ量は1×1014
〜5×1015原子/cm2 、加速電圧は60〜90k
V、例えば、ドーズ量を1×1015原子/cm2 、加速
電圧は80kVとした。この結果、N型不純物領域15
6〜159が形成された。(図3(D))
After that, the gate electrode portion (that is, the gate signal line 128, the capacitor line 130 and the anodic oxide 15 around the gate electrode portion) is formed in the island region 100 by ion doping.
4, 155) was used as a mask to implant impurities (phosphorus in this case) to form N-type impurity regions 156 to 159 in a self-aligned manner. Here, phosphine (PH 3 ) was used as the doping gas. The dose amount in this case is 1 × 10 14.
〜5 × 10 15 atoms / cm 2 , accelerating voltage 60 ~ 90k
V, for example, the dose amount was 1 × 10 15 atoms / cm 2 , and the acceleration voltage was 80 kV. As a result, the N-type impurity region 15
6-159 were formed. (Fig. 3 (D))

【0033】さらに、KrFエキシマーレーザー(波長
248)nm、パルス幅20nsec)を照射して、ド
ーピングされた高濃度不純物領域317〜320、低濃
度不純物領域321〜324を活性化する。レーザーの
エネルギー密度は200〜400mJ/cm2 、好まし
くは250〜300mJ/cm2 が適当であった。この
工程は熱アニールによっておこなってもよい。特に触媒
元素(ニッケル)を含有しており、通常の場合に比較し
て低温の熱アニールで活性化できる(特開平6−267
989)。
Further, irradiation with a KrF excimer laser (wavelength 248 nm, pulse width 20 nsec) is performed to activate the doped high concentration impurity regions 317 to 320 and the low concentration impurity regions 321 to 324. The energy density of the laser was 200 to 400 mJ / cm 2 , preferably 250 to 300 mJ / cm 2 . This step may be performed by thermal annealing. In particular, it contains a catalytic element (nickel) and can be activated by low-temperature thermal annealing as compared with the usual case (Japanese Patent Laid-Open No. 6-267).
989).

【0034】次に、図3(E)に示すように、層間絶縁
膜160として、プラズマCVD法によって酸化珪素膜
を厚さ5000Åに成膜した。このとき、原料ガスにT
EOSと酸素を用いた。そして、層間絶縁膜160、ゲ
イト絶縁膜153をエッチングして、N型不純物領域1
56に、即ち図2(C)の薄膜トランジスタ121のソ
ースにコンタクトホールを形成して、アルミニウム膜を
スパッタ法によって形成し、エッチングしてソース電極
・配線161を形成した。ソース電極・配線161は画
像信号線129の延長である。
Next, as shown in FIG. 3E, a silicon oxide film having a thickness of 5000 Å was formed as an interlayer insulating film 160 by a plasma CVD method. At this time, the source gas is T
EOS and oxygen were used. Then, the interlayer insulating film 160 and the gate insulating film 153 are etched to form the N-type impurity region 1
At 56, that is, in the source of the thin film transistor 121 in FIG. 2C, a contact hole is formed, an aluminum film is formed by a sputtering method, and the source electrode / wiring 161 is formed by etching. The source electrode / wiring 161 is an extension of the image signal line 129.

【0035】図3(F)に示すように、パッシベーショ
ン膜162を形成する。ここでは、NH3 /SiH4
2 混合ガスを用いたプラズマCVD法によって窒化珪
素膜を2000〜8000Å、例えば、4000Åの膜
厚に成膜して、パッシベーション膜162とする。そし
て、パッシベーション膜162、層間絶縁膜160ゲイ
ト絶縁膜153をそれぞれエッチングして、高濃度不純
物領域159に、即ち、図2(C)の薄膜トランジスタ
123のドレインに対するコンタクトホールを形成し
た。そして、インディウム錫酸化物(ITO)被膜をス
パッタ法によって成膜し、これをエッチングして画素電
極163を形成した。画素電極163は画素セル127
の電極の一方である。
As shown in FIG. 3F, a passivation film 162 is formed. Here, NH 3 / SiH 4 /
A silicon nitride film having a thickness of 2000 to 8000 Å, for example, 4000 Å is formed by plasma CVD method using H 2 mixed gas to form a passivation film 162. Then, the passivation film 162 and the interlayer insulating film 160 and the gate insulating film 153 are each etched to form a contact hole in the high-concentration impurity region 159, that is, the drain of the thin film transistor 123 in FIG. 2C. Then, an indium tin oxide (ITO) film was formed by a sputtering method, and this was etched to form a pixel electrode 163. The pixel electrode 163 is the pixel cell 127.
One of the electrodes.

【0036】以上の工程により、Nチャネル型薄膜トラ
ンジスタ121〜125を有するスイッチング回路が形
成された。本実施例のスイッチング回路は図2(C)に
示されるものから、補助容量126を除いたものに相当
する。なお、薄膜トランジスタ122は図3(F)には
図示されていない。
Through the above steps, a switching circuit having N-channel type thin film transistors 121 to 125 was formed. The switching circuit of this embodiment corresponds to the switching circuit shown in FIG. 2C from which the auxiliary capacitance 126 is removed. Note that the thin film transistor 122 is not illustrated in FIG.

【0037】本実施例において、薄膜トランジスタ12
1〜125は多孔質の陽極酸化物154、155の厚さ
だけ低濃度不純物領域がゲイト電極から遠い、いわゆる
オフセットゲイト構造を有するため、OFF電流を低減
することができるので、画素マトリックスに配置される
素子として、好適である。
In this embodiment, the thin film transistor 12 is used.
Nos. 1-125 have a so-called offset gate structure in which the low-concentration impurity regions are distant from the gate electrode by the thickness of the porous anodic oxides 154 and 155, so that the OFF current can be reduced, so that they are arranged in the pixel matrix. It is suitable as an element.

【0038】〔実施例2〕 図4には、本発明を用いて
回路を形成する工程を示した。具体的なプロセスについ
ては、公知技術、もしくは実施例1、2に示される技術
を用いればよいので、ここでは詳述しない。なお、図5
は図4(C)における容量線207に沿った断面図であ
り、図6は図4(C)の回路の等価回路図である。
Example 2 FIG. 4 shows a step of forming a circuit by using the present invention. A publicly known technique or a technique shown in Embodiments 1 and 2 may be used for a specific process, and thus a detailed description thereof will not be given here. Note that FIG.
4C is a cross-sectional view taken along the capacitance line 207 in FIG. 4C, and FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of the circuit in FIG. 4C.

【0039】まず、実施例1、2(もしくは図1
(A))に記述されるような概略M字型の半導体領域
(活性層)201、202を形成した。その後、図5に
示すゲイト絶縁膜240を形成し、さらに、ゲイト信号
線203〜205、容量線206〜208を形成した。
ここで、ゲイト信号線203〜205、容量線206〜
208および活性層201、202の位置関係について
は実施例1と同様とした。また、その周囲に図5に示す
ように陽極酸化物241を形成する。(図4(A))
First, Examples 1 and 2 (or FIG. 1)
The substantially M-shaped semiconductor regions (active layers) 201 and 202 as described in (A)) were formed. After that, the gate insulating film 240 shown in FIG. 5 was formed, and further the gate signal lines 203 to 205 and the capacitance lines 206 to 208 were formed.
Here, the gate signal lines 203 to 205 and the capacitance line 206 to
The positional relationship between 208 and the active layers 201 and 202 was the same as in the first embodiment. Further, anodic oxide 241 is formed around it as shown in FIG. (Fig. 4 (A))

【0040】そして、活性層201、202にドーピン
グをおこなった後、図5に示す層間絶縁物242を形成
し、さらに、各活性層201、202の一端にコンタク
トホール210、211を形成し、画像信号線209を
形成した。(図4(B))
After doping the active layers 201 and 202, an interlayer insulator 242 shown in FIG. 5 is formed, and further contact holes 210 and 211 are formed at one end of each active layer 201 and 202 to form an image. The signal line 209 was formed. (Fig. 4 (B))

【0041】図5に示すようにパッシベーション膜24
3を形成した後に、図4(C)に示すように、ゲイト信
号線203〜205と画像信号線209によって囲まれ
た領域に画素電極212、213、214を形成した。
このようにして、アクティブマトリクス回路の薄膜トラ
ンジスタから成るスイッチング素子が形成される。な
お、図6において、画素電極213、214に直列接続
された薄膜トランジスタ221〜225、226〜23
0はそれぞれ、活性層201、201に形成される薄膜
トランジスタに相当する。
As shown in FIG. 5, the passivation film 24
3 is formed, pixel electrodes 212, 213, and 214 are formed in a region surrounded by the gate signal lines 203 to 205 and the image signal line 209 as illustrated in FIG.
In this way, a switching element composed of a thin film transistor of the active matrix circuit is formed. In FIG. 6, thin film transistors 221 to 225, 226 to 23 connected in series to the pixel electrodes 213 and 214.
0 corresponds to thin film transistors formed on the active layers 201 and 201, respectively.

【0042】本実施例では、図4(C)に示されるよう
に、容量線206は当該行の画素電極213とは重なら
ず、1行上の画素電極212と重なるように配置した。
このため、容量線207と画素電極212との間にも図
2(C)の補助容量126に相当する容量215が形成
できた。他の行についても同様である。
In this embodiment, as shown in FIG. 4C, the capacitance line 206 is arranged so as not to overlap with the pixel electrode 213 in the row but to overlap with the pixel electrode 212 in the row above.
Therefore, a capacitor 215 corresponding to the auxiliary capacitor 126 in FIG. 2C can be formed between the capacitor line 207 and the pixel electrode 212. The same applies to the other rows.

【0043】このように、ゲイト信号線を当該行の1行
上(もしくは下)の画素電極と重ねる配置を採用するこ
とによって、図6に示すような回路が構成されたが、容
量215は容量線207上に形成されるものであり、実
質的に開口率を低下させずに、容量215を付加するこ
とができ、回路の集積度を向上させる上で有効であっ
た。
In this way, the circuit as shown in FIG. 6 is constructed by adopting the arrangement in which the gate signal line is overlapped with the pixel electrode one row above (or below) the row concerned, but the capacitance 215 is the capacitance. It is formed on the line 207, and the capacitor 215 can be added without substantially lowering the aperture ratio, which is effective in improving the degree of integration of the circuit.

【0044】容量215をより大きくするには、この重
なり部分の層間絶縁物242をエッチングすればよい。
かくすることにより、電極207と213間距離が縮ま
り容量215を増大できる。その目的のためには、容量
線207の表面が陽極酸化物241で被覆されている
と、陽極酸化物241を誘電体して機能させることがで
きる。従って図5に示すように、陽極酸化物241の表
面の層間絶縁膜242を全て除去することができるの
で、容量215をより大きくする点で好ましい。
In order to increase the capacitance 215, the interlayer insulating material 242 in this overlapping portion may be etched.
By doing so, the distance between the electrodes 207 and 213 can be reduced and the capacitance 215 can be increased. For that purpose, when the surface of the capacitance line 207 is covered with the anodic oxide 241, the anodic oxide 241 can function as a dielectric. Therefore, as shown in FIG. 5, the interlayer insulating film 242 on the surface of the anodic oxide 241 can be entirely removed, which is preferable in that the capacitance 215 is further increased.

【0045】このように容量215のために当該部分に
エッチングを施すことは工程を増加させることとはなら
ない。すなわち、層間絶縁物241をエッチングして、
コンタクトホール210、211もしくは画素電極21
3のコンタクトホールを形成する際に、同時に容量線2
07の上にも孔を形成すればよい。図5に示されたもの
は後者の例である。適切なエッチング条件においては、
アルミニウムの陽極酸化物241等は全くエッチングさ
れない(例えば、酸化珪素をエッチングするドライエッ
チング条件)ので、コンタクトホールの開孔が終了する
まで、エッチングを継続できる。
Thus, the etching of the portion for the capacitance 215 does not increase the number of steps. That is, the interlayer insulator 241 is etched,
Contact holes 210, 211 or pixel electrode 21
Capacitor line 2 is formed at the same time when the contact hole 3 is formed.
A hole may be formed also on 07. The one shown in FIG. 5 is an example of the latter. Under proper etching conditions,
Since the aluminum anodic oxide 241 and the like are not etched at all (for example, dry etching conditions for etching silicon oxide), the etching can be continued until the opening of the contact hole is completed.

【0046】なお、図4(D)〜(F)に示すように、
半導体領域216に、上記の実施例と同様に容量線21
7、ゲイト信号線218を配して、更に半導体領域21
6の一辺を全て覆うように画像信号線219を形成する
ことで、開口率をより向上させることもできる。図4
(F)の状態では、図6に示す薄膜トランジスタ22
1、224の一部と画素信号線219が重なることにな
る。
As shown in FIGS. 4D to 4F,
In the semiconductor region 216, the capacitance line 21 is formed in the same manner as in the above embodiment.
7. The gate signal line 218 is arranged, and the semiconductor region 21
The aperture ratio can be further improved by forming the image signal line 219 so as to cover all one side of No. 6. Figure 4
In the state of (F), the thin film transistor 22 shown in FIG.
Part of 1 and 224 and the pixel signal line 219 will overlap.

【0047】また図7(A)に示すように、島状の半導
体領域701の屈曲をより多く、複雑にさせて、図7
(B)に示すように島状の半導体領域701上にゲイト
信号線702、容量線703を重ねることによって、よ
り多くのトランジスタを形成することができる。その結
果、OFF電流をより低減させることが可能となる。
Further, as shown in FIG. 7A, the island-shaped semiconductor region 701 is bent more and more complicatedly.
As shown in (B), by stacking the gate signal line 702 and the capacitor line 703 on the island-shaped semiconductor region 701, more transistors can be formed. As a result, the OFF current can be further reduced.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上、本発明に示したように、複数の薄
膜トランジスタのゲイトをゲイト信号線や容量線に接続
することにより、液晶セルの電圧降下を抑制することが
できる。一般に薄膜トランジスタの劣化はソース/ドレ
イン間の電圧に依存するが、本発明においては、特に図
2(C)の薄膜トランジスタ122、123のソース/
ドレイン間の電圧は全ての駆動過程において低く保た
れ、また、これらの薄膜トランジスタ122、123、
124にLDDを形成しているたため、本発明を利用す
ることにより、劣化を防止することもできる。
As described above, by connecting the gates of a plurality of thin film transistors to the gate signal line and the capacitance line as shown in the present invention, the voltage drop of the liquid crystal cell can be suppressed. In general, the deterioration of the thin film transistor depends on the voltage between the source and the drain, but in the present invention, the source / drain of the thin film transistors 122 and 123 of FIG.
The voltage between the drains is kept low during the whole driving process, and these thin film transistors 122, 123,
Since the LDD is formed in 124, deterioration can be prevented by utilizing the present invention.

【0049】本発明は、より高度な画像表示が要求され
る用途において効果的である。すなわち、256階調以
上の極めて微妙な濃淡を表現する場合には液晶セルの放
電は1フレームの間に1%以下に抑えられることが必要
である。従来の方式は図2(A)、(B)のいずれもこ
の目的には適したものではなかった。
The present invention is effective in applications in which higher image display is required. That is, in the case of expressing extremely delicate shades of 256 gradations or more, it is necessary to suppress the discharge of the liquid crystal cell to 1% or less during one frame. In the conventional method, neither of FIGS. 2A and 2B is suitable for this purpose.

【0050】また、本発明は特に行数の多いマトリクス
の表示等の目的に適した結晶性シリコン半導体の薄膜ト
ランジスタを用いたアクティブマトリクス表示装置にも
適している。一般に、行数の多いマトリクスでは、1行
あたりの選択時間が短いのでアモルファスシリコン半導
体の薄膜トランジスタは用いるのに適当でない。
The present invention is also suitable for an active matrix display device using a thin film transistor of a crystalline silicon semiconductor, which is particularly suitable for the purpose of displaying a matrix having a large number of rows. Generally, in a matrix having a large number of rows, the selection time per row is short, and therefore an amorphous silicon semiconductor thin film transistor is not suitable for use.

【0051】しかしながら、結晶性シリコン半導体を用
いた薄膜トランジスタはOFF電流が多いことが問題と
なっている。このため、OFF電流を低減できる本発明
はこの分野でも大きな貢献が可能である。もちろん、ア
モルファスシリコン半導体を用いた薄膜トランジスタに
おいても効果を有することは言うまでもない。
However, there is a problem that a thin film transistor using a crystalline silicon semiconductor has a large OFF current. Therefore, the present invention capable of reducing the OFF current can make a great contribution also in this field. Needless to say, the thin film transistor using an amorphous silicon semiconductor is also effective.

【0052】実施例においては、薄膜トランジスタの構
造としてはトップゲイト型のものを中心に説明したが、
ボトムゲイト型その他の構造のものであっても本発明の
効果が不変であることは言うまでもない。本発明は最小
の変更で最大の効果を得ることができる。特にトップゲ
イト型の薄膜トランジスタにおいては、薄い半導体領域
(活性層)を複雑な形状とする一方、ゲイト電極等は極
めて単純な形状とし、よって、上層配線の断線を防止す
ることができる。逆にゲイト電極を複雑な形状とした場
合には、開口率を低下させる一因となる。このように本
発明は工業上、有益な発明である。
In the embodiments, the structure of the thin film transistor has been described mainly about the top gate type.
It goes without saying that the effects of the present invention are invariable even if the structure is a bottom gate type or other structure. The present invention can obtain the maximum effect with the minimum change. Particularly in a top-gate type thin film transistor, the thin semiconductor region (active layer) has a complicated shape, while the gate electrode and the like have an extremely simple shape, so that disconnection of the upper wiring can be prevented. On the contrary, if the gate electrode has a complicated shape, it will be a cause of lowering the aperture ratio. Thus, the present invention is an industrially useful invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の半導体領域、ゲイト信号線、容量線
の配置例を示す。
FIG. 1 shows an arrangement example of a semiconductor region, a gate signal line, and a capacitance line of the present invention.

【図2】 従来および本発明のアクティブマトリクス回
路の概略を示す。
FIG. 2 is a schematic diagram of conventional and present invention active matrix circuits.

【図3】 実施例1におけるスイッチング素子の製造工
程(断面)を示す。
FIG. 3 shows a manufacturing process (cross section) of the switching element in the first embodiment.

【図4】 実施例2におけるスイッチング素子の製造工
程(断面)を示す。
FIG. 4 shows a manufacturing process (cross section) of a switching element according to a second embodiment.

【図5】 実施例2におけるスイッチング素子の断面図
を示す。
FIG. 5 shows a cross-sectional view of a switching element according to a second embodiment.

【図6】 実施例2におけるスイッチング素子の回路図
を示す。
FIG. 6 shows a circuit diagram of a switching element according to a second embodiment.

【図7】 実施例2の半導体領域、ゲイト信号線、容量
線の配置例を示す。
FIG. 7 shows an arrangement example of a semiconductor region, a gate signal line, and a capacitance line of the second embodiment.

【図8】 実施例のゲイト信号線、容量線、周辺回路の
配置例を示す。
FIG. 8 shows an arrangement example of a gate signal line, a capacitance line, and a peripheral circuit of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 ・・・半導体領域 121〜125・・・薄膜トランジスタ 126 ・・・補助容量 127 ・・・画素セル 128 ・・・ゲイト信号線 129 ・・・画像信号線 130 ・・・容量線 131〜136・・・・薄膜トランジスタ 137 ・・・・画素セル 138 ・・・・ゲイト信号線 139 ・・・・画像信号線 140 ・・・・容量線 151 ・・・・基板 152 ・・・・下地膜(酸化珪素) 153 ・・・・ゲイト絶縁膜(酸化珪素) 154、155・・・・陽極酸化物 156〜159・・・・N型不純物領域 160 ・・・・層間絶縁物(酸化珪素) 161 ・・・・ソース電極・配線 162 ・・・・パッシベーション膜(窒化珪
素) 163 ・・・・画素電極(ITO) 201、202・・・活性層 203〜205・・・ゲイト信号線 206〜209・・・容量線 209 ・・・画像信号線 210、211・・・コンタクトホール 212〜214・・・画素電極 215 ・・・容量 221〜230・・・薄膜トランジスタ 240 ・・・ゲイト絶縁膜 241 ・・・陽極酸化物 242 ・・・層間絶縁膜 243 ・・・パッシベーション膜
100 ... Semiconductor regions 121 to 125 ... Thin film transistor 126 ... Auxiliary capacitance 127 ... Pixel cell 128 ... Gate signal line 129 ... Image signal line 130 ... Capacitance lines 131 to 136 ... ... Thin film transistor 137 ... Pixel cell 138 ... Gate signal line 139 ... Image signal line 140 ... Capacitance line 151 ... Substrate 152 ... Underlayer film (silicon oxide) 153 ... Gate insulating film (silicon oxide) 154, 155 ... Anodic oxides 156 to 159 ... N-type impurity region 160 ... Interlayer insulator (silicon oxide) 161. Source electrode / wiring 162 ... Passivation film (silicon nitride) 163 Pixel electrodes (ITO) 201, 202 ... Active layers 203-205 Gate signal line 20 6 to 209 ... Capacitance line 209 ... Image signal lines 210, 211 ... Contact holes 212-214 ... Pixel electrode 215 ... Capacitors 221-230 ... Thin film transistor 240 ... Gate insulating film 241 ... Anodic oxide 242 ... Interlayer insulating film 243 ... Passivation film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 29/786 H01L 21/336 G02F 1/1368 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 29/786 H01L 21/336 G02F 1/1368

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】マトリクス状に配置された画像信号線およ
びゲイト信号線と、 前記画像信号線および前記ゲイト信号線で囲まれた領域
に配置された画素電極と、 前記画素電極に直列に接続された同一導電型のn個(n
以上の整数)の薄膜トランジスタと、を有するアク
ティブマトリクス表示装置において、 前記n個の薄膜トランジスタのn=1番目の薄膜トラン
ジスタのソース領域またはドレイン領域は前記画像信号
線に接続され、 前記n個の薄膜トランジスタのn=n番目の薄膜トラン
ジスタのソース領域またはドレイン領域は前記画素電極
に接続され、 前記n個の薄膜トランジスタのうちの(n−m)個の
(n>m、mは1以上の整数)薄膜トランジスタのゲイ
ト電極は、前記ゲイト信号線に接続され、 前記n個の薄膜トランジスタのうちのm個の薄膜トラン
ジスタのゲイト電極は、共通の容量線に接続されている
ことを特徴とするアクティブマトリクス表示装置。
1. An image signal line and a gate signal line arranged in a matrix, a pixel electrode arranged in a region surrounded by the image signal line and the gate signal line, and connected in series to the pixel electrode. N of the same conductivity type (n
Is an integer of 5 or more), and a source region or a drain region of the n = 1st thin film transistor of the n thin film transistors is connected to the image signal line, and the n thin film transistors are formed. The source region or the drain region of the n = nth thin film transistor is connected to the pixel electrode, and (n−m) of the n thin film transistors (n> m, m is an integer of 1 or more) An active matrix display device, wherein a gate electrode is connected to the gate signal line, and gate electrodes of m thin film transistors of the n thin film transistors are connected to a common capacitance line.
【請求項2】請求項1において、前記n個の薄膜トラン
ジスタは、それぞれLDD領域を有していることを特徴
とするアクティブマトリクス表示装置。
2. The active matrix display device according to claim 1, wherein each of the n thin film transistors has an LDD region.
【請求項3】請求項1において、前記(n−m)個の薄
膜トランジスタは、それぞれLDD領域を有しているこ
とを特徴とするアクティブマトリクス表示装置。
3. The active matrix display device according to claim 1, wherein each of the (nm) thin film transistors has an LDD region.
【請求項4】請求項1において、前記n個の薄膜トラン
ジスタは、それぞれオフセットゲイト構造を有している
ことを特徴とするアクティブマトリクス表示装置。
4. The active matrix display device according to claim 1, wherein each of the n thin film transistors has an offset gate structure.
【請求項5】請求項1乃至4のいずれか一において、前
記n個の薄膜トランジスタは、それぞれトップゲイト型
の薄膜トランジスタであることを特徴とするアクティブ
マトリクス表示装置。
5. The active matrix display device according to claim 1, wherein the n thin film transistors are top gate type thin film transistors.
【請求項6】請求項1乃至5のいずれか一において、前
記ゲイト信号線に接続されている(n−m)個の薄膜ト
ランジスタと、前記容量線に接続されているm個の薄膜
トランジスタは、個数において、m−1≦(n−m)≦
m+1なる関係式を満たし、かつ、交互に直列に接続さ
れていることを特徴とするアクティブマトリクス表示装
置。
6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein
(Nm) thin film transistors connected to the gate signal line
A transistor and m thin films connected to the capacitance line.
The number of transistors is m−1 ≦ (n−m) ≦
m + 1 is satisfied, and they are connected in series alternately.
Active matrix display device characterized by
Place
【請求項7】請求項1乃至6のいずれか一において、前
記アクティブマトリクス表示装置は、液晶表示装置また
はEL表示装置であることを特徴とするアクティブマト
リクス表示装置。
7. The method according to any one of claims 1 to 6, wherein
The active matrix display device is a liquid crystal display device or
Is an EL display device.
Rix display device.
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