[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管及一种至少在像素部中使用薄膜晶 体管的显示装置。

背景技术

近年来，使用形成在具有绝缘表面的衬底上的半导体薄膜(厚度 为几十nm至几百nm左右)构成薄膜晶体管的技术引人注目。薄膜 晶体管在诸如IC和电光学装置的电子装置中获得了广泛应用，特别 地，正在加快开发作为显示装置的开关元件的薄膜晶体管。

作为图像显示装置的开关元件，使用将非晶半导体膜用于沟道形 成区域的薄膜晶体管、将晶体粒径为100nm以上的多晶半导体膜用于 沟道形成区域的薄膜晶体管等。作为形成多晶半导体膜的方法，已知 的是利用光学系统将脉冲振荡的受激准分子激光束加工成线形并在 将该加工后的线形激光束对非晶硅膜进行扫描的同时照射该非晶硅 膜来使非晶硅膜结晶化的技术。

另外，作为图像显示装置的开关元件，使用将晶体粒径为小于 100nm的微晶半导体膜用于沟道形成区域的薄膜晶体管(专利文献1 及2)。

[专利文献1]日本专利申请公开H4-242724号公报

[专利文献2]日本专利申请公开2005-49832号公报

与将非晶半导体膜用于沟道形成区域的薄膜晶体管相比，将多晶 半导体膜用于沟道形成区域的薄膜晶体管的电场效应迁移率高2数 位，并且具有可以在同一个衬底上集成地形成半导体显示装置的像素 部和其外围驱动电路的优点。然而，存在着以下问题：因为使半导体 膜结晶化，所以步骤比利用非晶半导体膜的情况复杂，因此，成品率 降低且成本增加。

另外，利用微晶半导体膜的反交错型薄膜晶体管具有栅极绝缘膜 及微晶半导体膜的界面区域的结晶性低且薄膜晶体管的电特性不好 的问题。

另外，与将非晶半导体膜用于沟道形成区域的反交错型薄膜晶体 管相比，将微晶半导体膜用于沟道形成区域的反交错型薄膜晶体管可 以提高导通电流，然而，截止电流也与此同时上升。利用截止电流高 的薄膜晶体管的显示装置具有随着对比度的降低，功耗也增加的问 题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于：降低薄膜晶体管的截止电流； 提高薄膜晶体管的电特性；提高利用薄膜晶体管的显示装置的图像质 量。

本发明的技术方案之一为一种薄膜晶体管，包括：栅电极上的隔 着栅极绝缘膜设置在不到达该栅电极的端部的内侧区域的半导体膜； 至少覆盖半导体膜的侧面的膜；以及形成在覆盖半导体膜的侧面的膜 上的一对布线，其中，半导体膜中添加有用作供体的杂质元素。覆盖 半导体膜的侧面的膜为非晶半导体膜或绝缘膜。另外，也可以以与覆 盖半导体膜的侧面的膜接触的方式形成分别形成源区及漏区的添加 有给予一导电类型的杂质元素的杂质半导体膜。

本发明的技术方案之一为一种薄膜晶体管，包括：栅电极上的隔 着栅极绝缘膜设置在不到达该栅电极的端部的内侧区域的半导体膜； 覆盖半导体膜的顶面及侧面的非晶半导体膜；以及非晶半导体膜上的 分别形成源区及漏区的添加有给予一导电类型的杂质元素的杂质半 导体膜，其中，半导体膜中添加有用作供体的杂质元素。另外，半导 体膜的源区及漏区一侧的端部也可以与非晶半导体膜、杂质半导体膜 重叠。另外，非晶半导体膜的端部也可以超出源区及漏区外侧。

而且，在上述发明中，也可以在半导体膜的顶面设置有与上述非 晶半导体膜不同的非晶半导体膜。

本发明的技术方案之一为一种薄膜晶体管，包括：栅电极上的隔 着栅极绝缘膜设置在不到达该栅电极的端部的内侧区域的半导体膜； 形成在半导体膜上的非晶半导体膜；非晶半导体膜上的分别形成源区 及漏区的添加有给予一导电类型的杂质元素的杂质半导体膜；覆盖半 导体膜、非晶半导体膜、以及杂质半导体膜的侧面的绝缘膜；以及形 成在绝缘膜上且与杂质半导体膜接触的一对布线，其中，半导体膜中 添加有用作供体的杂质元素。

本发明的技术方案之一为一种薄膜晶体管，包括：栅电极上的隔 着栅极绝缘膜设置在不到达该栅电极的端部的内侧区域的半导体膜； 形成在半导体膜上的非晶半导体膜；覆盖半导体膜及非晶半导体膜的 侧面的绝缘膜；绝缘膜上的分别形成源区及漏区的添加有给予一导电 类型的杂质元素的杂质半导体膜；以及与杂质半导体膜接触的一对布 线，其中，半导体膜中添加有用作供体的杂质元素。

另外，半导体膜的源区及漏区一侧的端部与绝缘膜重叠。