JP2016146506A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016146506A JP2016146506A JP2016082633A JP2016082633A JP2016146506A JP 2016146506 A JP2016146506 A JP 2016146506A JP 2016082633 A JP2016082633 A JP 2016082633A JP 2016082633 A JP2016082633 A JP 2016082633A JP 2016146506 A JP2016146506 A JP 2016146506A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- transistor
- insulating film
- silicon oxide
- semiconductor film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 209
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 61
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 61
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 61
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 51
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 31
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 30
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 18
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims 2
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 133
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 131
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 64
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 40
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 34
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 29
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 description 25
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 25
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 22
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 20
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 19
- 239000002585 base Substances 0.000 description 17
- 229910007541 Zn O Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 13
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 12
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 10
- 150000004706 metal oxides Chemical group 0.000 description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 9
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 9
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 8
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 4
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N alumane;titanium Chemical compound [AlH3].[Ti] UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 3
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 3
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 102100040844 Dual specificity protein kinase CLK2 Human genes 0.000 description 2
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 2
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101000749291 Homo sapiens Dual specificity protein kinase CLK2 Proteins 0.000 description 2
- 229910019092 Mg-O Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910019395 Mg—O Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 229910052795 boron group element Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 238000001095 inductively coupled plasma mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100040862 Dual specificity protein kinase CLK1 Human genes 0.000 description 1
- 101000749294 Homo sapiens Dual specificity protein kinase CLK1 Proteins 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018657 Mn—Al Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001591005 Siga Species 0.000 description 1
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020923 Sn-O Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002835 noble gases Chemical class 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000918 plasma mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005001 rutherford backscattering spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 238000001004 secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/7869—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising an oxide semiconductor material, e.g. zinc oxide, copper aluminium oxide, cadmium stannate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/4908—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET for thin film semiconductor, e.g. gate of TFT
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/51—Insulating materials associated therewith
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78603—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film characterised by the insulating substrate or support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78606—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
- H10B12/02—Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/05—Making the transistor
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B41/00—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
- H10B41/70—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates the floating gate being an electrode shared by two or more components
Abstract
Description
路に搭載されるパワーデバイス、メモリ、サイリスタ、コンバータ、イメージセンサなど
を含む半導体集積回路、液晶表示パネルに代表される電気光学装置、発光素子を有する発
光表示装置等を部品として搭載した電子機器に関する。また、半導体装置に用いられる酸
化物に関する。
全般を指し、電気光学装置、発光表示装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置
である。
ルファスシリコン、多結晶シリコンなどによって構成されている。アモルファスシリコン
を用いたトランジスタは電界効果移動度が低いもののガラス基板の大面積化に対応するこ
とができる。また、多結晶シリコンを用いたトランジスタの電界効果移動度は高いがガラ
ス基板の大面積化には適していないという欠点を有している。
製し、電子デバイスや光デバイスに応用する技術が注目されている。例えば、酸化物半導
体として、酸化亜鉛、In−Ga−Zn−O系酸化物を用いてトランジスタを作製し、表
示装置の画素のスイッチング素子などに用いる技術が特許文献1および特許文献2で開示
されている。
の一部がドナーとなりキャリアである電子を放出することが知られている。その結果、酸
化物半導体膜をトランジスタの活性層に用いると、酸素欠損が原因でしきい値電圧がマイ
ナス方向にシフトしてしまうことがある。また、酸化物半導体膜中に生じる酸素欠損は、
僅かでもトランジスタのしきい値電圧をマイナスシフトさせるため、ノーマリーオンの電
気特性となりやすい。
の加熱処理や減圧下への暴露における、微量の酸素の放出までも抑制することは困難であ
る。
い値電圧の制御が困難であり、ノーマリーオンの電気特性となりやすいことが問題となっ
ている。
安定した電気的特性を付与し、信頼性の高い半導体装置を作製することを課題の一とする
。
くとも負の固定電荷を有する酸化シリコン膜を用いることを技術的思想とする。
mic%以上10atomic%以下、好ましくは0.02atomic%以上5ato
mic%以下、さらに好ましくは0.05atomic%以上2atomic%以下含ま
れる酸化シリコン膜のことをいう。また、負の固定電荷を有する酸化シリコン膜として、
アルミニウムに代えて、ホウ素、ガリウム、インジウムなどの13族の元素が酸化シリコ
ン膜に含まれていてもよい。
コン膜を用いることで、負の固定電荷により活性層に負の電界が常に重畳していることに
なり、しきい値電圧をプラスシフトさせることができる。そのため、トランジスタに安定
した電気的特性を付与し、信頼性の高い半導体装置を作製することができる。
ムを酸化シリコン(石英)ターゲットに混ぜてスパッタリング法で成膜すればよい。また
は酸化シリコンターゲット上に酸化アルミニウム焼結体またはアルミニウム金属片を設置
してスパッタリング法で成膜すればよい。または、酸化シリコンターゲットおよび酸化ア
ルミニウムターゲットを用いた多元スパッタリング法によって成膜すればよい。
絶縁膜上の一対の電極と、ゲート絶縁膜を介して、ゲート電極と少なくとも一部が重畳し
、かつ一対の電極と少なくとも一部が接する半導体膜と、半導体膜上の絶縁膜と、を有し
、ゲート絶縁膜および絶縁膜の少なくともいずれかが負の固定電荷を有する酸化シリコン
膜を含む半導体装置である。
が1×1010cm−2以上5×1011cm−2以下であることが好ましい。また、負
の固定電荷を有する酸化シリコン膜は、0.01atomic%以上10atomic%
以下のアルミニウムを含むことが好ましい。また、負の固定電荷を有する酸化シリコン膜
は、0.01atomic%以上10atomic%以下のアルミニウムを含む酸化シリ
コンターゲットを用いたスパッタリング法、または酸化アルミニウム焼結体が設置された
酸化シリコンターゲットを用いたスパッタリング法により形成される。
、一対の電極は、絶縁膜に設けられた開口部を介して、半導体膜のソース領域およびドレ
イン領域とそれぞれ接する。
接する一対の電極と、半導体膜上のゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜を介して半導体膜と少
なくとも一部が重畳するゲート電極と、を有し、下地絶縁膜およびゲート絶縁膜の少なく
ともいずれかが負の固定電荷を有する酸化シリコン膜を含む半導体装置である。
が1×1010cm−2以上5×1011cm−2以下であることが好ましい。また、負
の固定電荷を有する酸化シリコン膜は、アルミニウムを0.01atomic%以上10
atomic%以下含むことが好ましい。また、負の固定電荷を有する酸化シリコン膜は
、0.01atomic%以上10atomic%以下のアルミニウムを含む酸化シリコ
ンターゲットを用いたスパッタリング法、または酸化アルミニウム焼結体が設置された酸
化シリコンターゲットを用いたスパッタリング法により形成される。
、一対の電極と半導体膜との間に絶縁膜を有し、一対の電極は、絶縁膜に設けられた開口
部を介して、半導体膜の前記ソース領域およびドレイン領域とそれぞれ接する。
を含む酸化物半導体膜であることが好ましい。
特性を付与し、信頼性の高い半導体装置を作製することができる。
以下の説明に限定されず、その形態および詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれ
ば容易に理解される。また、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈さ
れるものではない。なお、図面を用いて発明の構成を説明するにあたり、同じものを指す
符号は異なる図面間でも共通して用いる。なお、同様のものを指す際にはハッチパターン
を同じくし、特に符号を付さない場合がある。
ランジスタのソースとドレインについては、本明細書においては、一方をドレインと呼ぶ
とき他方をソースと呼ぶ。すなわち、電位の高低によって、それらを区別しない。従って
、本明細書において、ソースとされている部分をドレインと読み替えることもできる。
す場合が多い。よって、電圧、電位、電位差を、各々、電位、電圧、電圧差と言い換える
ことが可能である。
、物理的な接続部分がなく、配線が延在している場合だけのこともある。
を示すものではない。また、本明細書において発明を特定するための事項として固有の名
称を示すものではない。
本実施の形態では、本発明の一態様の半導体装置であるトランジスタの一例について図1
を用いて説明する。
点鎖線C−Dにおける断面は、それぞれ図1(B)に示すA−B断面および図1(C)に
示すC−D断面に対応する。
ート電極104を覆うゲート絶縁膜112と、ゲート絶縁膜112を介してゲート電極1
04上にある半導体膜106と、半導体膜106上にあり半導体膜106と一部が接する
一対の電極116と、ゲート絶縁膜112、半導体膜106および一対の電極116を覆
う層間絶縁膜118と、を有する。
負の固定電荷を有する酸化シリコン膜として、酸化シリコン膜に、アルミニウムに代えて
、ホウ素、ガリウム、インジウムなどの13族の元素が酸化シリコン膜に含まれていても
よい。
mic%以上10atomic%以下、好ましくは0.02atomic%以上5ato
mic%以下、さらに好ましくは0.05atomic%以上2atomic%以下含ま
れる酸化シリコン膜のことをいう。酸化シリコン膜中で、アルミニウムは負の固定電荷を
生成する。酸化シリコン膜中のアルミニウム濃度が10atomic%を超えても酸化シ
リコン膜中の負の固定電荷は大きく増加しない。反対に、アルミニウム濃度が高すぎるこ
とで加熱により放出する酸素の量を低減してしまうこともある。また、アルミニウム濃度
が0.01atomic%以下としても酸化シリコン膜中に負の固定電荷を生成すること
は可能であるが、通常酸化シリコンターゲット中に意図せずに含まれるアルミニウムも上
記アルミニウム濃度範囲に含まれるため、しきい値電圧の制御の観点から好ましくない。
×1010cm−2以上5×1011cm−2以下、好ましくは1×1011cm−2以
上3×1011cm−2以下とする。
てもよいし、酸化シリコン膜中の格子間に含まれていてもよい。
以上10atomic%以下、好ましくは0.02atomic%以上5atomic%
以下、さらに好ましくは0.05atomic%以上2atomic%以下含む酸化シリ
コンターゲットを用いてスパッタリング法で成膜すればよい。または酸化シリコンターゲ
ット上に酸化アルミニウム焼結体またはアルミニウム金属片を適宜設置してスパッタリン
グ法で成膜すればよい。なお、酸化シリコンターゲットに代えて、シリコンターゲットを
用いても構わない。酸化アルミニウム焼結体またはアルミニウム金属片の設置量は、酸化
シリコンターゲット、酸化アルミニウム焼結体またはアルミニウム金属片の成膜レートに
応じて、酸化シリコン膜におけるアルミニウム濃度が0.01atomic%以上10a
tomic%以下、好ましくは0.02atomic%以上5atomic%以下、さら
に好ましくは0.05atomic%以上2atomic%以下含まれるように設定すれ
ばよい。または、酸化シリコンターゲットおよび酸化アルミニウムターゲットを用いた多
元スパッタリング法によって成膜すればよい。多元スパッタリング法を用いる場合、酸化
シリコンターゲットおよび酸化アルミニウムターゲットに印加する電力によって成膜レー
トを調整し、アルミニウム濃度が前述の範囲に収まるよう成膜条件を選択すればよい。
はない。パルスレーザ堆積法、プラズマCVD法、分子線エピタキシー法などを適用して
も構わない。
ミニウムを添加させる場合、アルミニウムの添加と同時に酸化シリコン膜にダメージが入
ってしまう。そのため、トランジスタの活性層と接する膜としては不適格である。即ち、
ダメージが入った酸化シリコン膜は欠陥を多く含むことにより、トランジスタの電気特性
を悪化させ、かつ信頼性を低下させてしまう。仮に、酸化シリコン膜の欠陥を修復すると
しても、高温の熱処理を行うなど負荷の高いプロセスを行わなくてはならない。よって、
スパッタリング法、パルスレーザ体積法などを用いて、成膜時にアルミニウムを含む酸化
シリコン膜を成膜することにより、酸化シリコン膜にダメージを与えずにアルミニウムを
添加することができるため、好ましい。
ic%以下の窒素、希ガス(ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、およびキセノン
など)、または炭素が含まれていてもよい。
てもよいし、積層構造で形成してもよい。積層構造で形成する場合、負の固定電荷を有す
る酸化シリコン膜に加えて、酸化シリコン膜(意図的に負の固定電荷を含ませた酸化シリ
コン膜を除く)、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、酸化イット
リウム膜、または酸化ジルコニウム膜などを組み合わせて用いることができる。例えば、
上述の膜は、熱酸化法、CVD法(プラズマCVD法、熱CVD法など)、スパッタリン
グ法などで形成すればよい。ゲート絶縁膜112を積層構造で形成する場合には、半導体
膜106と接する側の膜に、負の固定電荷を有する酸化シリコン膜を設けてもよいし、他
の絶縁膜を介して負の固定電荷を有する酸化シリコン膜が設けられていてもよい。
が好ましい。ゲート絶縁膜112と同様に、層間絶縁膜118も、負の固定電荷を有する
酸化シリコン膜の単層で形成してもよいし、積層構造で形成してもよい。積層構造で形成
する場合、負の固定電荷を有する酸化シリコン膜に加えて、窒化シリコン膜、酸化アルミ
ニウム膜、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、または酸化ジルコニウム膜などを組
み合わせて用いることができる。例えば、上述の膜は、熱酸化法、CVD法(プラズマC
VD法、熱CVD法など)、スパッタリング法などで形成すればよい。層間絶縁膜118
を積層構造で形成する場合には、半導体膜106と接する側の膜に、負の固定電荷を有す
る酸化シリコン膜を設けてもよいし、他の絶縁膜を介して負の固定電荷を有する酸化シリ
コン膜が設けられていてもよい。
18のいずれか一方に含まれていてもよく、両方に含まれていてもよい。例えば、層間絶
縁膜118に、負の固定電荷を有する酸化シリコン膜が含まれている場合には、ゲート絶
縁膜112は、他の絶縁膜を用いてもよい。
ずれか一方または両方に用いることで、負の固定電荷によりチャネル領域に負の電界が常
に重畳していることになり、チャネルを形成するためにゲートに印加する電圧を高くする
必要がある。そのため、しきい値電圧をプラスシフトさせることができる。
8のいずれか一方または両方に、加熱処理により酸素を放出する膜を用いることが好まし
い。加熱処理により酸素を放出する膜を用いることで、半導体膜106に生じる欠陥を修
復することができ、トランジスタの電気特性の劣化を抑制できる。また、負の固定電荷を
有する酸化シリコン膜が、加熱処理により酸素を放出する膜を兼ねていてもよいし、負の
固定電荷を有する酸化シリコン膜とは別に、加熱処理により酸素を放出する膜を設けても
よい。
Desorption Spectroscopy:昇温脱離ガス分光法)分析にて、
酸素原子に換算しての酸素の放出量が1.0×1018cm−3以上、好ましくは1.0
×1020cm−3以上であることをいう。
に説明する。
したイオン強度の積分値と、標準試料との比により、気体の放出量を計算することができ
る。標準試料の基準値とは、所定の密度の原子を含む試料において、当該原子に相当する
イオン強度の積分値に対する当該原子の密度の割合である。
び絶縁膜のTDS分析結果から、絶縁膜の酸素分子の放出量(NO2)は、数式1で求め
ることができる。ここで、TDS分析で得られる質量数32で検出されるガスの全てが酸
素分子由来と仮定する。質量数32のものとしてほかにCH3OHがあるが、存在する可
能性が低いものとしてここでは考慮しない。また、酸素原子の同位体である質量数17の
酸素原子および質量数18の酸素原子を含む酸素分子についても、自然界における存在比
率が極微量であるため考慮しない。
料をTDS分析したときのイオン強度の積分値である。ここで、標準試料の基準値を、N
H2/SH2とする。SO2は、絶縁膜をTDS分析したときのイオン強度の積分値であ
る。αは、TDS分析におけるイオン強度に影響する係数である。数式1の詳細に関して
は、特開平6−275697公報を参照する。なお、上記絶縁膜の酸素の放出量は、電子
科学株式会社製の昇温脱離分析装置EMD−WA1000S/Wを用い、標準試料として
1×1016cm−3の水素原子を含むシリコンウェハを用いて測定した。
子の比率は、酸素分子のイオン化率から算出することができる。なお、上述のαは酸素分
子のイオン化率を含むため、酸素分子の放出量を評価することで、酸素原子の放出量につ
いても見積もることができる。
の放出量の2倍となる。
iOX(X>2))であってもよい。酸素が過剰な酸化シリコン(SiOX(X>2))
とは、シリコン原子数の2倍より多い酸素原子を単位体積当たりに含むものである。単位
体積当たりのシリコン原子数および酸素原子数は、ラザフォード後方散乱法(RBS:R
utherford Backscattering Spectrometry)によ
り測定した値である。
膜である半導体膜106に酸素が供給されることで、半導体膜106とゲート絶縁膜11
2との界面準位、半導体膜106と層間絶縁膜118との界面準位のいずれか一方または
両方を低減できる。この結果、トランジスタの動作などに起因して、半導体膜106とゲ
ート絶縁膜112との界面、半導体膜106と層間絶縁膜118との界面のいずれか一方
または両方にキャリアが捕獲されることを抑制することができ、電気特性の劣化の少ない
トランジスタを得ることができる。
導体膜の酸素欠損は、一部がドナーとなりキャリアである電子を放出する。この結果、ト
ランジスタのしきい値電圧がマイナス方向にシフトしてしまう。ゲート絶縁膜112また
は層間絶縁膜118から半導体膜106に酸素が十分に供給されることにより、しきい値
電圧がマイナス方向へシフトする要因である、酸化物半導体膜の酸素欠損を低減すること
ができる。
を設けることで、半導体膜106とゲート絶縁膜112との界面の界面準位、または半導
体膜106と層間絶縁膜118との界面の界面準位、ならびに酸化物半導体膜である半導
体膜106の酸素欠損を低減し、酸化物半導体膜である半導体膜106とゲート絶縁膜1
12または層間絶縁膜118との界面におけるキャリア捕獲の影響を小さくすることがで
きる。
近傍に設け、さらに、半導体膜106のしきい値電圧がマイナスシフトする要因をできる
限り取り除くとより好ましい。
している必要がある。例えば、ガラス基板、セラミック基板、石英基板、サファイア基板
などを、基板100として用いてもよい。また、シリコンや炭化シリコンなどの単結晶半
導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウムなどの化合物半導体基板、SOI(
Silicon On Insulator)基板などを適用することも可能であり、こ
れらの基板上に半導体素子が設けられたものを、基板100として用いてもよい。
ランジスタを作製すればよい。なお、可とう性基板上にトランジスタを設ける方法として
は、非可とう性の基板上にトランジスタを作製した後、トランジスタを剥離し、可とう性
基板である基板100に転置する方法もある。その場合には、非可とう性基板とトランジ
スタとの間に剥離層を設けるとよい。
、Cu、Y、Zr、Mo、Ag、TaおよびW、それらの窒化物、酸化物ならびに合金か
ら一以上選択し、単層でまたは積層で用いればよい。また、ゲート電極104として酸化
物を用いる場合は、5×1019cm−3以上20atomic%以下、好ましくは1×
1020cm−3以上7atomic%以下の窒素を含んでもよい。例えば、1×102
0cm−3以上7atomic%以下の窒素を含み、かつIn、GaおよびZnを含む酸
化物膜を用いるとよい。酸化物膜をゲート電極104に用いる場合、酸化物膜は金属膜と
比べて抵抗が高いため、ゲート電極全体の抵抗を低減するために、シート抵抗が10Ω/
sq以下の低抵抗膜を積層して設けると好ましい。なお、単位がcm−3の濃度はSIM
S(Secondary Ion Mass Spectrometry)分析によって
定量化でき、単位がatomic%の濃度はXPS(X−ray Photoelect
ron Spectroscopy)分析によって定量化できる。
ことで半導体膜106の光による劣化、電荷の発生を抑制しているが、これに限定される
ものではない。半導体膜106がゲート電極104よりも、上面図において縦および横と
もに大きい形状としても構わない。
法、PLD(Pulse Laser Deposition)法、MBE(Molec
ular Beam Epitaxy)法または蒸着法などを用い、例えば、In、Ga
、ZnおよびSnから選ばれた二種以上を含む材料を用いればよい。
の材料や、三元系金属酸化物であるIn−Ga−Zn−O系の材料、In−Sn−Zn−
O系の材料、In−Al−Zn−O系の材料、Sn−Ga−Zn−O系の材料、Al−G
a−Zn−O系の材料、Sn−Al−Zn−O系の材料や、二元系金属酸化物であるIn
−Zn−O系の材料、Sn−Zn−O系の材料、Al−Zn−O系の材料、Zn−Mg−
O系の材料、Sn−Mg−O系の材料、In−Mg−O系の材料、In−Ga−O系の材
料や、In−O系の材料、Sn−O系の材料、Zn−O系の材料などを用いればよい。こ
こで、例えば、In−Ga−Zn−O系の材料とは、インジウム(In)、ガリウム(G
a)、亜鉛(Zn)を有する酸化物、という意味であり、その組成比は特に問わない。ま
た、InとGaとZn以外の元素を含んでいてもよい。このとき、酸化物半導体膜の化学
量論比に対し、Oを過剰にすると好ましい。Oを過剰にすることで酸化物半導体膜の酸素
欠損に起因するキャリアの生成を抑制することができる。
比で、In:Zn=0.5以上50以下:1、好ましくはIn:Zn=1以上20以下:
1、さらに好ましくはIn:Zn=3以上30以下:2とする。Znの原子数比を前述の
範囲とすることで、トランジスタの電界効果移動度を向上させることができる。ここで、
化合物の原子数比がIn:Zn:O=X:Y:Zのとき、Z>1.5X+Yとすると好ま
しい。
いてもよい。ここで、Mは、Ga、Al、MnおよびCoから選ばれた一または複数の金
属元素を示す。例えば、Mとして、Ga、GaおよびAl、GaおよびMnまたはGaお
よびCoなどを用いてもよい。
V以上、好ましくは3.0eV以上の材料を選択する。ただし、酸化物半導体膜に代えて
、バンドギャップが前述の範囲である半導体特性を示す材料を用いても構わない。
不純物濃度の低い酸化物半導体膜である。そのため、酸化物半導体膜をチャネル領域に用
いたトランジスタはオフ電流を小さくできる。
m−3以下、より好ましくは5×1017cm−3以下、さらに好ましくは1×1016
cm−3以下とする。
金属も、酸化物半導体を構成する元素ではない場合において、不純物となる。特に、アル
カリ金属のうちナトリウム(Na)は、酸化物半導体膜に接する絶縁膜が酸化物である場
合、当該絶縁膜中に拡散してNa+となる。また、Naは、酸化物半導体膜内において、
酸化物半導体を構成する金属と酸素の結合を分断する、または、その結合中に割り込む。
その結果、例えば、しきい値電圧がマイナス方向にシフトすることによるノーマリーオン
化、電界効果移動度の低下などの、トランジスタ特性の劣化が起こり、加えて、特性のば
らつきも生じる。この不純物によりもたらされるトランジスタ特性の劣化と、特性のばら
つきは、酸化物半導体膜中の水素濃度が十分に低い場合において顕著に現れる。従って、
酸化物半導体膜中の水素濃度が1×1018cm−3以下、より好ましくは1×1017
cm−3以下である場合には、上記不純物の濃度を低減することが望ましい。具体的に、
Na濃度の測定値は、5×1016cm−3以下、好ましくは1×1016cm−3以下
、更に好ましくは1×1015cm−3以下とするとよい。同様に、リチウム(Li)濃
度の測定値は、5×1015cm−3以下、好ましくは1×1015cm−3以下とする
とよい。同様に、カリウム(K)濃度の測定値は、5×1015cm−3以下、好ましく
は1×1015cm−3以下とするとよい。
小さくできる。具体的には、トランジスタのオフ電流を1×10−18A以下、または1
×10−21A以下、または1×10−24A以下とすることができる。
態をとる。
ystalline Oxide Semiconductor)膜とする。
は、非晶質相に結晶部および非晶質部を有する結晶−非晶質混相構造の酸化物半導体膜で
ある。なお、当該結晶部は、一辺が100nm未満の立方体内に収まる大きさであること
が多い。また、透過型電子顕微鏡(TEM:Transmission Electro
n Microscope)による観察像では、CAAC−OS膜に含まれる非晶質部と
結晶部との境界は明確ではない。また、TEMによってCAAC−OS膜には粒界(グレ
インバウンダリーともいう。)は確認できない。そのため、CAAC−OS膜は、粒界に
起因する電子移動度の低下が抑制される。
ルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向に揃い、かつab面に垂直な方向から見て三角
形状または六角形状の原子配列を有し、c軸に垂直な方向から見て金属原子が層状または
金属原子と酸素原子とが層状に配列している。なお、異なる結晶部間で、それぞれa軸お
よびb軸の向きが異なっていてもよい。本明細書において、単に垂直と記載する場合、8
5°以上95°以下の範囲も含まれることとする。また、単に平行と記載する場合、−5
°以上5°以下の範囲も含まれることとする。
C−OS膜の形成過程において、酸化物半導体膜の表面側から結晶成長させる場合、被形
成面の近傍に対し表面の近傍では結晶部の占める割合が高くなることがある。また、CA
AC−OS膜へ不純物を添加することにより、当該不純物添加領域において結晶部が非晶
質化することもある。
ルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向に揃うため、CAAC−OS膜の形状(被形成
面の断面形状または表面の断面形状)によっては互いに異なる方向を向くことがある。な
お、結晶部のc軸の方向は、CAAC−OS膜が形成されたときの被形成面の法線ベクト
ルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向となる。結晶部は、成膜することにより、また
は成膜後に加熱処理などの結晶化処理を行うことにより形成される。
を低減することが可能である。よって、当該トランジスタは、信頼性が高い。
半導体よりもバンドギャップが広く、真性キャリア密度がシリコンよりも低い、炭化シリ
コンや窒化ガリウムなどの化合物半導体を用いてもよい。
たは合金膜などを単層でまたは積層で用いればよい。
でも配線遅延等の発生を低減することができる。一対の電極116にCuを用いる場合、
基板100の材質によっては密着性が悪くなるため、基板100と密着性のよい膜との積
層構造にすることが好ましい。基板100と密着性のよい膜として、Ti、Mo、Mn、
CuまたはAlなどを含む膜を用いればよい。例えば、Cu−Mn−Al合金を用いても
よい。
荷を有する酸化シリコン膜を用いることで、負の固定電荷によりチャネル領域に負の電界
が常に重畳していることになり、トランジスタのしきい値電圧をプラスシフトさせること
ができる。そのため、トランジスタに安定した電気的特性を付与し、信頼性の高い半導体
装置を作製することができる。
本実施の形態では、実施の形態1に示したトランジスタとは異なる構造のトランジスタに
ついて説明する。
2(A)に示した一点鎖線A−Bおよび一点鎖線C−Dのおける断面は、それぞれ図2(
B)に示すA−B断面および図2(C)に示すC−D断面に対応する。
ート電極104を覆うゲート絶縁膜112と、ゲート絶縁膜112上の一対の電極216
と、ゲート絶縁膜112を介してゲート電極104上にある一対の電極216と一部が接
する半導体膜206と、ゲート絶縁膜112、一対の電極216および半導体膜206を
覆う層間絶縁膜218と、を有する。ここで、一対の電極216、半導体膜206および
層間絶縁膜218は、実施の形態1で示した一対の電極116、半導体膜106および層
間絶縁膜118と同様の構成とすればよい。
いずれか一方または両方に用いることで、負の固定電荷によりチャネル領域に負の電界が
常に重畳していることになり、しきい値電圧をプラスシフトさせることができる。そのた
め、トランジスタに安定した電気的特性を付与し、信頼性の高い半導体装置を作製するこ
とができる。
理により酸素を放出する膜を用いることが好ましい。加熱処理により酸素を放出する膜を
用いることで、半導体膜106に生じる欠陥を修復することができ、トランジスタの電気
特性の劣化を抑制できる。負の固定電荷を有する酸化シリコン膜が、加熱処理により酸素
を放出する膜を兼ねていてもよいし、負の固定電荷を有する酸化シリコン膜とは別に、加
熱処理により酸素を放出する膜を設けてもよい。
3(A)に示した一点鎖線A−Bおよび一点鎖線C−Dのおける断面は、それぞれ図3(
B)に示すA−B断面および図3(C)に示すC−D断面に対応する。
の半導体膜306と、半導体膜306上にあり半導体膜306と一部が接する一対の電極
316と、半導体膜306および一対の電極316を覆うゲート絶縁膜312と、ゲート
絶縁膜312を介して半導体膜306上にあるゲート電極304と、を有する。ここで、
一対の電極316、半導体膜306、ゲート電極304およびゲート絶縁膜312は、実
施の形態1で示した一対の電極116、半導体膜106、ゲート電極104およびゲート
絶縁膜112と同様の構成とすればよい。
し、積層構造で形成してもよい。積層構造で形成する場合、負の固定電荷を有する酸化シ
リコン膜に加えて、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、酸化イッ
トリウム膜、または酸化ジルコニウム膜などを組み合わせて用いることができる。例えば
、上述の膜は、熱酸化法、CVD法(プラズマCVD法、熱CVD法など)、スパッタリ
ング法などで形成すればよい。ゲート絶縁膜312を積層構造で形成する場合には、半導
体膜306と接する側の膜に、負の固定電荷を有する酸化シリコン膜を設けてもよいし、
他の絶縁膜を介して負の固定電荷を有する酸化シリコン膜が設けられていてもよい。
いずれか一方または両方に用いることで、負の固定電荷によりチャネル領域に負の電界が
常に重畳していることになり、しきい値電圧をプラスシフトさせることができる。そのた
め、トランジスタに安定した電気的特性を付与し、信頼性の高い半導体装置を作製するこ
とができる。
理により酸素を放出する膜を用いることが好ましい。加熱処理により酸素を放出する膜を
用いることで、半導体膜306に生じる欠陥を修復することができ、トランジスタの電気
特性の劣化を抑制できる。負の固定電荷を有する酸化シリコン膜が、加熱処理により酸素
を放出する膜を兼ねていてもよいし、負の固定電荷を有する酸化シリコン膜とは別に、加
熱処理により酸素を放出する膜を設けてもよい。
4(A)に示した一点鎖線A−Bおよび一点鎖線C−Dのおける断面は、それぞれ図4(
B)に示すA−B断面および図4(C)に示すC−D断面に対応する。
の一対の電極416と、一対の電極416上にあり一対の電極416と一部が接する半導
体膜406と、半導体膜406および一対の電極416を覆うゲート絶縁膜412と、ゲ
ート絶縁膜412を介して半導体膜406上にあるゲート電極404と、を有する。ここ
で、一対の電極416、半導体膜406、ゲート電極404およびゲート絶縁膜412は
、実施の形態1で示した一対の電極116、半導体膜106、ゲート電極104およびゲ
ート絶縁膜112と同様の構成とすればよい。
る酸化シリコン膜を用いることで、負の固定電荷によりチャネル領域に負の電界が常に重
畳していることになり、しきい値電圧をプラスシフトさせることができる。
ことで半導体膜406の光による劣化、電荷の発生を抑制しているが、これに限定される
ものではない。半導体膜406がゲート電極404よりも、上面図において縦および横と
もに大きい形状としても構わない。なお、図2に示すゲート電極104、半導体膜206
、図3に示すゲート電極304、半導体膜306についても同様である。
5(A)に示した一点鎖線A−Bおよび一点鎖線C−Dのおける断面は、それぞれ図5(
B)に示すA−B断面および図5(C)に示すC−D断面に対応する。
の領域526および領域521を有する半導体膜506と、領域521上のゲート絶縁膜
512と、ゲート絶縁膜512上のゲート電極504と、下地絶縁膜302、領域526
、ゲート絶縁膜512およびゲート電極504を覆う層間絶縁膜518と、層間絶縁膜5
18に設けられた領域526を露出する開口部を介して領域526と接する一対の電極5
16と、を有する。ここで、一対の電極516、半導体膜506、ゲート電極504、層
間絶縁膜518およびゲート絶縁膜512は、実施の形態1で示した一対の電極116、
半導体膜106、ゲート電極104、層間絶縁膜118およびゲート絶縁膜112と同様
の構成とすればよい。
いずれか一方または両方に用いることで、負の固定電荷によりチャネル領域に負の電界が
常に重畳していることになり、しきい値電圧をプラスシフトさせることができる。そのた
め、トランジスタに安定した電気的特性を付与し、信頼性の高い半導体装置を作製するこ
とができる。
理により酸素を放出する膜を用いることが好ましい。加熱処理により酸素を放出する膜を
用いることで、半導体膜506に生じる欠陥を修復することができ、トランジスタの電気
特性の劣化を抑制できる。負の固定電荷を有する酸化シリコン膜が、加熱処理により酸素
を放出する膜を兼ねていてもよいし、負の固定電荷を有する酸化シリコン膜とは別に、加
熱処理により酸素を放出する膜を設けてもよい。
。この形状は、ゲート電極504およびゲート絶縁膜512を同一のマスクを用いて加工
することで得られる。なお、ゲート電極504およびゲート絶縁膜512を形成後、プラ
ズマ処理または薬液処理によってゲート電極504の幅を細くしても構わない。
もよい。この形状は、ゲート絶縁膜512またはゲート電極504をマスクに半導体膜5
06の領域526を形成することで得られる。例えば、ゲート絶縁膜512またはゲート
電極504をマスクに、半導体膜506に直接的にまたは間接的にキャリアを生成する不
純物(ボロン、リン、水素、希ガス、窒素など)を導入し、低抵抗化された領域を領域5
26とすることができる。なお、領域521は、領域526以外の領域である。
、トランジスタのソース領域およびドレイン領域としての機能を有する。
6(A)に示した一点鎖線A−Bおよび一点鎖線C−Dのおける断面は、それぞれ図6(
B)に示すA−B断面および図6(C)に示すC−D断面に対応する。
604上のゲート絶縁膜612と、ゲート絶縁膜612を介してゲート電極604上にあ
る領域626および領域621を有する半導体膜606と、該半導体膜606およびゲー
ト絶縁膜612を覆う層間絶縁膜618と、層間絶縁膜618に設けられた領域626を
露出する開口部を介して領域626と接する一対の電極616と、を有する。ここで、一
対の電極616、半導体膜606、ゲート電極604、層間絶縁膜618およびゲート絶
縁膜612は、実施の形態1で示した一対の電極116、半導体膜106、ゲート電極1
04、層間絶縁膜118およびゲート絶縁膜112と同様の構成とすればよい。また、領
域621および領域626は領域521および領域526と同様の構成とすればよい。
いずれか一方または両方に用いることで、負の固定電荷によりチャネル領域に負の電界が
常に重畳していることになり、しきい値電圧をプラスシフトさせることができる。そのた
め、トランジスタに安定した電気的特性を付与し、信頼性の高い半導体装置を作製するこ
とができる。
理により酸素を放出する膜を用いることが好ましい。加熱処理により酸素を放出する膜を
用いることで、半導体膜606に生じる欠陥を修復することができ、トランジスタの電気
特性の劣化を抑制できる。負の固定電荷を有する酸化シリコン膜が、加熱処理により酸素
を放出する膜を兼ねていてもよいし、負の固定電荷を有する酸化シリコン膜とは別に、加
熱処理により酸素を放出する膜を設けてもよい。
として図示されているが、これに限定されない。ゲート絶縁膜612およびゲート電極6
04と領域621の形状が異なっていても構わない。
荷を有する酸化シリコン膜を用いることで、負の固定電荷によりチャネル領域に負の電界
が常に重畳していることになり、トランジスタのしきい値電圧をプラスシフトさせること
ができる。そのため、トランジスタに安定した電気的特性を付与し、信頼性の高い半導体
装置を作製することができる。
本実施の形態では、実施の形態1または実施の形態2に示したトランジスタを用いて作製
した液晶表示装置について説明する。なお、本実施の形態では液晶表示装置に本発明の一
形態を適用した例について説明するが、これに限定されるものではない。例えば、EL(
Electro Luminescence)表示装置に本発明の一形態を適用すること
も、当業者であれば容易に想到しうるものである。
ソース線SL_1乃至SL_a、ゲート線GL_1乃至GL_bおよび複数の画素200
を有する。画素200は、トランジスタ230と、キャパシタ220と、液晶素子210
と、を含む。こうした画素200が複数集まって液晶表示装置の画素部を構成する。なお
、単にソース線またはゲート線を指す場合には、ソース線SLまたはゲート線GLと記載
することもある。
。本発明の一態様であるトランジスタを用いることで、消費電力が小さく、電気特性が良
好かつ信頼性の高い表示装置を得ることができる。
0のソース電極と接続し、トランジスタ230のドレイン電極は、キャパシタ220の一
方の容量電極および液晶素子210の一方の画素電極と接続する。キャパシタ220の他
方の容量電極および液晶素子210の他方の画素電極は、共通電極と接続する。なお、共
通電極はゲート線GLと同一層かつ同一材料で設けてもよい。
または実施の形態2に示したトランジスタを含んでもよい。該トランジスタはしきい値電
圧が制御されているため、トランジスタをオン状態にするための電圧を小さくすることが
できる。そのため、消費電力を低減することができる。
または実施の形態2に示したトランジスタを含んでもよい。該トランジスタはしきい値電
圧が制御されているため、オフ電流を小さくでき、またトランジスタをオン状態にするた
めの電圧を小さくすることができる。そのため、消費電力を低減することができる。
板上に形成し、COG(Chip On Glass)、ワイヤボンディング、またはT
AB(Tape Automated Bonding)などの方法を用いて接続しても
よい。
ましい。保護回路は、非線形素子を用いて構成することが好ましい。
ソース線SLから供給された電荷がトランジスタ230のドレイン電流となってキャパシ
タ220に電荷が蓄積される。一列分の充電後、該列にあるトランジスタ230はオフ状
態となり、ソース線SLから電圧が掛からなくなるが、キャパシタ220に蓄積された電
荷によって必要な電圧を維持することができる。その後、次の列のキャパシタ220の充
電に移る。このようにして、1列からa列の充電を行う。
る期間を長くすることができる。この効果によって、動きの少ない画像(静止画を含む。
)では、表示の書き換え周波数を低減でき、さらなる消費電力の低減が可能となる。また
、キャパシタ220の容量をさらに小さくすることが可能となるため、充電に必要な消費
電力を低減することができる。
を得ることができる。
本実施の形態では、実施の形態1または実施の形態2に示したトランジスタを用いて、半
導体記憶装置を作製する例について説明する。
てキャパシタに電荷を蓄積することで、情報を記憶するDRAM(Dynamic Ra
ndom Access Memory)、フリップフロップなどの回路を用いて記憶内
容を保持するSRAM(Static Random Access Memory)が
ある。
にフローティングゲートを有し、当該フローティングゲートに電荷を保持することで記憶
を行うフラッシュメモリがある。
2で示したトランジスタを適用することができる。
いて図8を用いて説明する。
Trと、キャパシタCと、を有する(図8(A)参照。)。
B)に示すように徐々に低減していくことが知られている。当初V0からV1まで充電さ
れた電圧は、時間が経過するとdata1を読み出す限界点であるVAまで低減する。こ
の期間を保持期間T_1とする。即ち、2値DRAMの場合、保持期間T_1の間にリフ
レッシュをする必要がある。
用すると、しきい値電圧が制御されており、かつオフ電流が小さいため、保持期間T_1
を長くすることができる。即ち、リフレッシュ期間を長くとることが可能となるため、消
費電力を低減することができる。例えば、高純度化されオフ電流が1×10−21A以下
、好ましくは1×10−24A以下となった酸化物半導体膜を用いたトランジスタでDR
AMを構成すると、電力を供給せずに数日間〜数十年間に渡ってデータを保持することが
可能となる。
ることができる。
について図9を用いて説明する。
タTr_1と、トランジスタTr_1のゲートと接続するゲート線GL_1と、トランジ
スタTr_1のソースと接続するソース線SL_1と、トランジスタTr_2と、トラン
ジスタTr_2のソースと接続するソース線SL_2と、トランジスタTr_2のドレイ
ンと接続するドレイン線DL_2と、キャパシタCと、キャパシタCの一端と接続する容
量線CLと、キャパシタCの他端、トランジスタTr_1のドレインおよびトランジスタ
Tr_2のゲートと接続するフローティングゲートFGと、を有する。
、トランジスタTr_2のしきい値電圧が変動することを利用したものである。例えば、
図9(B)は容量線CLの電圧VCLと、トランジスタTr_2を流れるドレイン電流I
ds_2との関係を説明する図である。
ことができる。例えば、SL_1の電圧をVDDとする。このとき、ゲート線GL_1の
電圧をトランジスタTr_1のしきい値電圧VthにVDDを加えた電圧以上とすること
で、フローティングゲートFGの電圧をHIGHにすることができる。また、ゲート線G
L_1の電圧をトランジスタTr_1のしきい値電圧Vth以下とすることで、フローテ
ィングゲートFGの電圧をLOWにすることができる。
VCL−Ids_2カーブのいずれかを得ることができる。即ち、FG=LOWでは、V
CL=0VにてIds_2が小さいため、データ0となる。また、FG=HIGHでは、
VCL=0VにてIds_2が大きいため、データ1となる。このようにして、データを
記憶することができる。
を適用すると、該トランジスタはオフ電流を極めて小さくすることができるため、フロー
ティングゲートFGに蓄積された電荷がトランジスタTr_1を通して意図せずにリーク
することを抑制できる。そのため、長期間に渡ってデータを保持することができる。また
、本発明の一態様を用いることでトランジスタTr_1のしきい値電圧が制御されるため
、書き込みに必要な電圧を低減することが可能となり、フラッシュメモリなどと比較して
消費電力を低減することができる。
を適用しても構わない。
を用いて説明する。
r_1と、トランジスタTr_1のゲートと接続するゲート線GL_1と、トランジスタ
Tr_1のソースと接続するソース線SL_1と、トランジスタTr_2と、トランジス
タTr_2のソースと接続するソース線SL_2と、トランジスタTr_2のドレインと
接続するドレイン線DL_2と、トランジスタTr_1のドレインと接続するトランジス
タTr_2のゲートと、を有する。
なくてもトランジスタTr_1のドレインとトランジスタTr_2のゲートの間に電荷を
保持できる。キャパシタを設けない構成であるため、小面積化が可能となり、キャパシタ
を設けた場合と比べ集積化することができる。
が、これに限定されるものではない。例えば、ソース線SL_1とドレイン線DL_2を
共通にする構成としても構わない。また、NAND型不揮発性メモリに本発明の一態様を
適用しても構わない。
体記憶装置を得ることができる。
酸化物半導体を活性層に用いたトランジスタを少なくとも一部に用いてCPU(Cent
ral Processing Unit)を構成することができる。
PUは、基板1190上に、演算回路(ALU:Arithmetic logic u
nit)1191、ALUコントローラ1192、インストラクションデコーダ1193
、インタラプトコントローラ1194、タイミングコントローラ1195、レジスタ11
96、レジスタコントローラ1197、バスインターフェース(Bus I/F)119
8、書き換え可能なROM1199、およびROMインターフェース(ROM I/F)
1189を有している。基板1190は、半導体基板、SOI基板、ガラス基板などを用
いる。ROM1199およびROMインターフェース1189は、別チップに設けてもよ
い。もちろん、図11(A)に示すCPUは、その構成を簡略化して示した一例にすぎず
、実際のCPUはその用途によって多種多様な構成を有している。
デコーダ1193に入力され、デコードされた後、ALUコントローラ1192、インタ
ラプトコントローラ1194、レジスタコントローラ1197、タイミングコントローラ
1195に入力される。
ラ1197、タイミングコントローラ1195は、デコードされた命令に基づき、各種制
御を行なう。具体的にALUコントローラ1192は、ALU1191の動作を制御する
ための信号を生成する。また、インタラプトコントローラ1194は、CPUのプログラ
ム実行中に、外部の入出力装置や、周辺回路からの割り込み要求を、その優先度やマスク
状態から判断し、処理する。レジスタコントローラ1197は、レジスタ1196のアド
レスを生成し、CPUの状態に応じてレジスタ1196の読み出しや書き込みを行なう。
2、インストラクションデコーダ1193、インタラプトコントローラ1194、および
レジスタコントローラ1197の動作のタイミングを制御する信号を生成する。例えばタ
イミングコントローラ1195は、基準クロック信号CLK1を元に、内部クロック信号
CLK2を生成する内部クロック生成部を備えており、クロック信号CLK2を上記各種
回路に供給する。
スタ1196の記憶素子には、実施の形態4に記載されている記憶素子を用いることがで
きる。
からの指示に従い、レジスタ1196における保持動作の選択を行う。すなわち、レジス
タ1196が有する記憶素子において、位相反転素子によるデータの保持を行うか、容量
素子によるデータの保持を行うかを、選択する。位相反転素子によるデータの保持が選択
されている場合、レジスタ1196内の記憶素子への、電源電圧の供給が行われる。容量
素子におけるデータの保持が選択されている場合、容量素子へのデータの書き換えが行わ
れ、レジスタ1196内の記憶素子への電源電圧の供給を停止することができる。
源電位VDDまたは電源電位VSSの与えられているノード間に、スイッチング素子を設
けることにより行うことができる。以下に図11(B)および図11(C)の回路の説明
を行う。
ング素子に、酸化物半導体を活性層に用いたトランジスタを含む記憶回路の構成の一例を
示す。
有する記憶素子群1143とを有している。具体的に、各記憶素子1142には、実施の
形態4に記載されている記憶素子を用いることができる。記憶素子群1143が有する各
記憶素子1142には、スイッチング素子1141を介して、ハイレベルの電源電位VD
Dが供給されている。さらに、記憶素子群1143が有する各記憶素子1142には、信
号INの電位と、ローレベルの電源電位VSSの電位が与えられている。
プの大きい半導体を活性層に有するトランジスタを用いており、該トランジスタは、その
ゲートに与えられる信号SigAによりスイッチングが制御される。
成を示しているが、特に限定されず、トランジスタを複数有していてもよい。スイッチン
グ素子1141が、スイッチング素子として機能するトランジスタを複数有している場合
、上記複数のトランジスタは並列に接続されていてもよいし、直列に接続されていてもよ
いし、直列と並列が組み合わされて接続されていてもよい。
る各記憶素子1142への、ハイレベルの電源電位VDDの供給が制御されているが、ス
イッチング素子1141により、ローレベルの電源電位VSSの供給が制御されていても
よい。
ング素子1141を介して、ローレベルの電源電位VSSが供給されている、記憶装置の
一例を示す。スイッチング素子1141により、記憶素子群1143が有する各記憶素子
1142への、ローレベルの電源電位VSSの供給を制御することができる。
ッチング素子を設け、一時的にCPUの動作を停止し、電源電圧の供給を停止した場合に
おいてもデータを保持することが可能であり、消費電力の低減を行うことができる。例え
ば、パーソナルコンピュータのユーザーが、キーボードなどの入力装置への情報の入力を
停止している間でも、CPUの動作を停止することができ、それにより消費電力を低減す
ることができる。
rocessor)、カスタムLSI、FPGA(Field Programmabl
e Gate Array)等のLSIにも応用可能である。
本実施の形態では、実施の形態1乃至実施の形態3を適用した電子機器の例について説明
する。
ォン9302と、表示部9303と、スピーカ9304と、カメラ9305と、を具備し
、携帯型電話機としての機能を有する。本発明の一態様は、表示部9303およびカメラ
9305に適用することができる。また、図示しないが、本体内部にある演算装置、無線
回路または記憶回路に本発明の一態様を適用することもできる。
。本発明の一態様は、表示部9311に適用することができる。本発明の一態様を用いる
ことで、表示部9311のサイズを大きくしたときにも表示品位の高いディスプレイとす
ることができる。
イクロフォン9322と、表示部9323と、を具備する。本発明の一態様は、表示部9
323に適用することができる。また、図示しないが、記憶回路またはイメージセンサに
本発明の一態様を適用することもできる。
の高い表示装置を得ることができる。
て説明する。
ンターゲットを用いて作製した。具体的には、図13(A)に示す配置で直径300mm
の円形状の酸化シリコンターゲット4001上に10mm×10mmの酸化アルミニウム
焼結体4002を24個設置した。なお、酸化アルミニウム焼結体4002の設置箇所は
、酸化シリコンターゲット4001に形成されることになるエロージョン領域と重畳する
。
4003の位置関係を示す。図13(B)は図13(A)の一点鎖線A−Bに対応した断
面A−Bである。基板4003を図13(A)および図13(B)の位置に設置すること
で、酸化シリコン膜に、アルミニウムを意図的に添加し、基板4003面内に、アルミニ
ウムの濃度勾配を有する酸化シリコン膜を成膜した。また、比較例として上記と同じ酸化
シリコンターゲット4001を用い、酸化アルミニウム焼結体を設置せずに、酸化シリコ
ン膜を成膜した基板を用意した。
成膜した。基板4003とターゲット間の距離を60mmとし、DC電源を用いて2kW
の電力とし、圧力0.4Paにて成膜した。また、成膜中の基板温度を、100℃とし、
スパッタリングガスは、アルゴンの流量を25sccm、酸素の流量を25sccmとし
た。なお、基板4003は、シリコンウェハを用いた。
、point4014での酸化シリコン膜のアルミニウム濃度をそれぞれ、条件1、条件
2、条件3、条件4とした(図13(C))。また、アルミニウムが添加されていない酸
化シリコン膜は条件5とした。
tively Coupled Plasma Mass Spectrometry)
で定量化し、その結果を表1に示す。なお、cm−3単位をatomic%に換算する際
に、酸化シリコン膜の膜密度は別途行ったRBSにより導出した値6.4×1022cm
−3を用いた。なお、ICP−MSのサンプルは基板面内の平均膜厚が100nm程度と
なるように酸化シリコン膜を成膜した。
や量によって、酸化シリコン膜中のアルミニウム濃度を制御することができることが示さ
れた。また、基板面内において、酸化シリコン膜に含まれるアルミニウムの濃度を異なら
せることができることが示された。
Semiconductor)キャパシタを作製し、C−V(Capacitance
−Voltage)測定を行った。なお、MOSキャパシタは基板面内の平均膜厚が10
0nm程度となるように酸化シリコン膜を成膜し、その酸化シリコン膜上に直径が1mm
の円形状に加工されたアルミニウムチタン(チタン1weight%)を形成することで
作製した。また、比較例として、アルミニウムが添加されていない条件5で成膜した酸化
シリコン膜を用いて、MOSキャパシタを作製し、C−V測定を行った。
2種類のMOSキャパシタを作製した。なお、C−V測定前にMOSキャパシタに対し、
100%水素雰囲気、350℃にて1時間の水素化処理を行った。
ウェハを用いたときのC−Vカーブである。縦軸は酸化膜の容量値で規格化した容量値(
C/COX)、横軸はゲート電極であるアルミニウムチタンに印加した電圧(Vg)を示
す。
−Vカーブであり、4023は条件3のC−Vカーブであり、4024は条件4のC−V
カーブであり、4025は条件5のC−Vカーブである。また、図14(B)において、
4031が条件1のC−Vカーブであり、4032は条件2のC−Vカーブであり、40
33は条件3のC−Vカーブであり、4034は条件4のC−Vカーブであり、4035
は条件5のC−Vカーブである。
b)、酸化膜容量値(COX)、酸化膜の膜厚(tOX)、比誘電率(εOX)および界
面電荷密度(QSS/q)を表2に、p型シリコンウェハを用いたときのC−Vカーブか
ら導出したVfb、COX、tOX、εOXおよびQSS/qを表3にそれぞれ示す。
測定によりCOXを、光干渉式膜厚測定機(NANO Metrics社製NanoSp
ec6100)にて膜厚測定を行うことによりtOXを導出し、数式2を適用してεOX
を算出した。
引いた値である。なお、ゲート電極であるアルミニウムチタンの仕事関数は大気中光電子
分光装置(理研計器株式会社製 AC−2)にて測定したところ、4.26eVであった
。また、n型シリコンウェハおよびp型シリコンウェハの仕事関数を抵抗率から導出する
と、それぞれ4.34eVおよび4.90eVであった。即ち、φMSは、n型シリコン
ウェハでは−0.084eV、p型シリコンウェハでは−0.641eVと見積もれる。
件1から条件4は、VfbがφMSよりも小さいため、負の固定電荷を有することがわか
る。一方、条件5は、VfbがφMSよりも大きいため、正の固定電荷を有することがわ
かる。
ルミニウム濃度とQSS/qの関係を、それぞれ図15(A)および図15(B)に示す
。ここで、n型シリコンウェハのVfbを黒抜き丸で、p型シリコンウェハのVfbを黒
丸で示す。
ンウェハ、p型シリコンウェハによらずVfbが高くなることがわかる。また、図15(
B)より、酸化シリコン膜中のアルミニウム濃度が高くなるに従い、n型シリコンウェハ
、p型シリコンウェハによらず酸化シリコン膜中の負の固定電荷が増加することがわかる
。
った。
J−Eカーブを示す。図16(A)はn型シリコンウェハを用いた場合を、図16(B)
はp型シリコンウェハを用いた場合である。図16より、条件4の酸化シリコン膜はトラ
ンジスタの動作に耐える十分な耐圧を有することがわかる。
4で作製した膜を含む)についてTDSを行い、酸素放出量を調査した。代表として条件
1のTDSスペクトルを図17に示す。ここで、図17(A)はm/z=16におけるT
DSスペクトル、図17(B)はm/z=32におけるTDSスペクトルである。
算出すると、条件1は1.7×1020cm−3、条件2は1.5×1020cm−3、
条件3は1.6×1020cm−3、条件4は1.7×1020cm−3であった。この
結果より、条件1から条件4で得られた酸化シリコン膜は加熱処理により酸素放出する膜
であることがわかる。
負の固定電荷が増加することがわかった。また、酸化シリコン膜の成膜時にアルミニウム
を添加することよって、酸化シリコン膜の特性を低下させないことがわかった。
104 ゲート電極
106 半導体膜
112 ゲート絶縁膜
116 電極
118 層間絶縁膜
200 画素
206 半導体膜
210 液晶素子
216 電極
218 層間絶縁膜
220 キャパシタ
230 トランジスタ
302 下地絶縁膜
304 ゲート電極
306 半導体膜
312 ゲート絶縁膜
316 電極
404 ゲート電極
406 半導体膜
412 ゲート絶縁膜
416 電極
504 ゲート電極
506 半導体膜
512 ゲート絶縁膜
516 電極
518 層間絶縁膜
521 領域
526 領域
604 ゲート電極
606 半導体膜
612 ゲート絶縁膜
616 電極
618 層間絶縁膜
621 領域
626 領域
1141 スイッチング素子
1142 記憶素子
1143 記憶素子群
1189 ROMインターフェース
1190 基板
1191 ALU
1192 ALUコントローラ
1193 インストラクションデコーダ
1194 インタラプトコントローラ
1195 タイミングコントローラ
1196 レジスタ
1197 レジスタコントローラ
1198 バスインターフェース
1199 ROM
4001 酸化シリコンターゲット
4002 酸化アルミニウム焼結体
4003 基板
4011 point
4012 point
4013 point
4014 point
9300 筐体
9301 ボタン
9302 マイクロフォン
9303 表示部
9304 スピーカ
9305 カメラ
9310 筐体
9311 表示部
9320 筐体
9321 ボタン
9322 マイクロフォン
9323 表示部
Claims (2)
- ゲート電極と、
前記ゲート電極と重なる領域に、チャネル形成領域を有する酸化物半導体膜と、
前記酸化物半導体膜と電気的に接続された、ソース電極と、
前記酸化物半導体膜と電気的に接続された、ドレイン電極と、
前記ゲート電極と、前記酸化物半導体膜との間の、第1の絶縁膜及び第2の絶縁膜とを有し、
前記第1の絶縁膜は、シリコンと、酸素と、アルミニウムと、を有し、
前記第2の絶縁膜は、ハフニウムと、酸素と、を有し、
前記第1の絶縁膜のアルミニウムの濃度は、0.01atomic%以上10atomic%以下であり、
前記酸化物半導体膜は、Inと、Gaと、Znと、を有し、
前記酸化物半導体膜は、第1の結晶部と第2の結晶部とを有し、
前記第1の結晶部のc軸は、前記酸化物半導体膜表面の法線ベクトルに平行な方向に沿い、
前記第2の結晶部のc軸は、前記酸化物半導体膜表面の法線ベクトルに平行な方向に沿い、
前記第1の結晶部のa軸は、前記第2の結晶部のa軸と向きが異なり、
前記第1の結晶部のb軸は、前記第2の結晶部のb軸と向きが異なることを特徴とする半導体装置。 - ゲート電極と、
前記ゲート電極と重なる領域に、チャネル形成領域を有する酸化物半導体膜と、
前記酸化物半導体膜と電気的に接続された、ソース電極と、
前記酸化物半導体膜と電気的に接続された、ドレイン電極と、
前記ゲート電極と、前記酸化物半導体膜との間の、ゲート絶縁膜とを有し、
前記ゲート絶縁膜は、第1の絶縁膜及び第2の絶縁膜を有し、
前記第1の絶縁膜は、シリコンと、酸素と、アルミニウムと、を有し、
前記第2の絶縁膜は、ハフニウムと、酸素と、を有し、
前記第1の絶縁膜のアルミニウムの濃度は、0.01atomic%以上10atomic%以下であり、
前記酸化物半導体膜は、Inと、Gaと、Znと、を有し、
前記酸化物半導体膜は、第1の結晶部と第2の結晶部とを有し、
前記第1の結晶部のc軸は、前記酸化物半導体膜表面の法線ベクトルに平行な方向に沿い、
前記第2の結晶部のc軸は、前記酸化物半導体膜表面の法線ベクトルに平行な方向に沿い、
前記第1の結晶部のa軸は、前記第2の結晶部のa軸と向きが異なり、
前記第1の結晶部のb軸は、前記第2の結晶部のb軸と向きが異なることを特徴とする半導体装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011047098 | 2011-03-04 | ||
JP2011047098 | 2011-03-04 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012042715A Division JP5923342B2 (ja) | 2011-03-04 | 2012-02-29 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016146506A true JP2016146506A (ja) | 2016-08-12 |
JP6127180B2 JP6127180B2 (ja) | 2017-05-10 |
Family
ID=46752765
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012042715A Active JP5923342B2 (ja) | 2011-03-04 | 2012-02-29 | 半導体装置 |
JP2016082633A Active JP6127180B2 (ja) | 2011-03-04 | 2016-04-18 | 半導体装置 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012042715A Active JP5923342B2 (ja) | 2011-03-04 | 2012-02-29 | 半導体装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8841664B2 (ja) |
JP (2) | JP5923342B2 (ja) |
KR (1) | KR20120100778A (ja) |
CN (1) | CN102683386B (ja) |
TW (1) | TWI536569B (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8624239B2 (en) * | 2010-05-20 | 2014-01-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
US8772849B2 (en) * | 2011-03-10 | 2014-07-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor memory device |
WO2014061535A1 (en) * | 2012-10-17 | 2014-04-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
TWI639235B (zh) * | 2013-05-16 | 2018-10-21 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 半導體裝置 |
US20150008428A1 (en) | 2013-07-08 | 2015-01-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
US9312349B2 (en) * | 2013-07-08 | 2016-04-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
JP6345023B2 (ja) * | 2013-08-07 | 2018-06-20 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置およびその作製方法 |
US9601591B2 (en) | 2013-08-09 | 2017-03-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
KR102304824B1 (ko) * | 2013-08-09 | 2021-09-23 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 |
US9449853B2 (en) | 2013-09-04 | 2016-09-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device comprising electron trap layer |
US20160005871A1 (en) * | 2014-07-04 | 2016-01-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
CN107406966B (zh) | 2015-03-03 | 2020-11-20 | 株式会社半导体能源研究所 | 氧化物半导体膜、包括该氧化物半导体膜的半导体装置以及包括该半导体装置的显示装置 |
CN107403732B (zh) * | 2017-06-21 | 2019-10-25 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 改善氧化物半导体薄膜晶体管阈值电压的方法 |
CN109560044A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-04-02 | 复旦大学 | 一种抑制薄膜晶体管阈值电压漂移的方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6379791A (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜製造法 |
JP2007214319A (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Toppan Printing Co Ltd | 薄膜トランジスタ及びその電子ディスプレー |
JP2010040815A (ja) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Sony Corp | 縦型電界効果トランジスタ及び画像表示装置 |
JP2010080617A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Toshiba Corp | 電界効果トランジスタおよびその製造方法 |
US20100193772A1 (en) * | 2009-02-04 | 2010-08-05 | Sony Corporation | Thin film transistor and display device |
JP2011091375A (ja) * | 2009-09-24 | 2011-05-06 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 酸化物半導体膜及び半導体装置 |
JP2011100979A (ja) * | 2009-10-08 | 2011-05-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 酸化物半導体膜、および半導体装置 |
US20120032730A1 (en) * | 2010-08-06 | 2012-02-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor integrated device |
Family Cites Families (137)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60198861A (ja) | 1984-03-23 | 1985-10-08 | Fujitsu Ltd | 薄膜トランジスタ |
JPH0244256B2 (ja) | 1987-01-28 | 1990-10-03 | Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho | Ingazn2o5deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho |
JPH0244260B2 (ja) | 1987-02-24 | 1990-10-03 | Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho | Ingazn5o8deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho |
JPS63210023A (ja) | 1987-02-24 | 1988-08-31 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | InGaZn↓4O↓7で示される六方晶系の層状構造を有する化合物およびその製造法 |
JPH0244258B2 (ja) | 1987-02-24 | 1990-10-03 | Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho | Ingazn3o6deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho |
JPH0244262B2 (ja) | 1987-02-27 | 1990-10-03 | Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho | Ingazn6o9deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho |
JPH0244263B2 (ja) | 1987-04-22 | 1990-10-03 | Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho | Ingazn7o10deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho |
JPH0437168A (ja) | 1990-06-01 | 1992-02-07 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
JPH05251705A (ja) | 1992-03-04 | 1993-09-28 | Fuji Xerox Co Ltd | 薄膜トランジスタ |
JP3298974B2 (ja) | 1993-03-23 | 2002-07-08 | 電子科学株式会社 | 昇温脱離ガス分析装置 |
JP3386863B2 (ja) * | 1993-09-29 | 2003-03-17 | 三菱電機株式会社 | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 |
JP3479375B2 (ja) | 1995-03-27 | 2003-12-15 | 科学技術振興事業団 | 亜酸化銅等の金属酸化物半導体による薄膜トランジスタとpn接合を形成した金属酸化物半導体装置およびそれらの製造方法 |
EP0820644B1 (en) | 1995-08-03 | 2005-08-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Semiconductor device provided with transparent switching element |
JP3625598B2 (ja) | 1995-12-30 | 2005-03-02 | 三星電子株式会社 | 液晶表示装置の製造方法 |
JPH1010558A (ja) | 1996-06-21 | 1998-01-16 | Toyobo Co Ltd | 電極基板 |
JP3556407B2 (ja) | 1996-09-19 | 2004-08-18 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
JP3460170B2 (ja) | 1997-02-03 | 2003-10-27 | シャープ株式会社 | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 |
JP3393063B2 (ja) | 1998-04-21 | 2003-04-07 | 信越石英株式会社 | 不純物金属遮蔽用耐熱性合成シリカガラス及びその製造方法 |
JP4170454B2 (ja) | 1998-07-24 | 2008-10-22 | Hoya株式会社 | 透明導電性酸化物薄膜を有する物品及びその製造方法 |
JP2000150861A (ja) | 1998-11-16 | 2000-05-30 | Tdk Corp | 酸化物薄膜 |
JP3276930B2 (ja) | 1998-11-17 | 2002-04-22 | 科学技術振興事業団 | トランジスタ及び半導体装置 |
TW460731B (en) | 1999-09-03 | 2001-10-21 | Ind Tech Res Inst | Electrode structure and production method of wide viewing angle LCD |
JP4089858B2 (ja) | 2000-09-01 | 2008-05-28 | 国立大学法人東北大学 | 半導体デバイス |
JP2002110973A (ja) | 2000-09-29 | 2002-04-12 | Seiko Instruments Inc | 半導体装置の製造方法 |
KR20020038482A (ko) | 2000-11-15 | 2002-05-23 | 모리시타 요이찌 | 박막 트랜지스터 어레이, 그 제조방법 및 그것을 이용한표시패널 |
US6844604B2 (en) | 2001-02-02 | 2005-01-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Dielectric layer for semiconductor device and method of manufacturing the same |
JP3997731B2 (ja) | 2001-03-19 | 2007-10-24 | 富士ゼロックス株式会社 | 基材上に結晶性半導体薄膜を形成する方法 |
JP2002289859A (ja) | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Minolta Co Ltd | 薄膜トランジスタ |
JP3925839B2 (ja) | 2001-09-10 | 2007-06-06 | シャープ株式会社 | 半導体記憶装置およびその試験方法 |
JP4090716B2 (ja) | 2001-09-10 | 2008-05-28 | 雅司 川崎 | 薄膜トランジスタおよびマトリクス表示装置 |
EP1443130B1 (en) | 2001-11-05 | 2011-09-28 | Japan Science and Technology Agency | Natural superlattice homologous single crystal thin film, method for preparation thereof, and device using said single crystal thin film |
JP4164562B2 (ja) | 2002-09-11 | 2008-10-15 | 独立行政法人科学技術振興機構 | ホモロガス薄膜を活性層として用いる透明薄膜電界効果型トランジスタ |
JP4083486B2 (ja) | 2002-02-21 | 2008-04-30 | 独立行政法人科学技術振興機構 | LnCuO(S,Se,Te)単結晶薄膜の製造方法 |
US7049190B2 (en) | 2002-03-15 | 2006-05-23 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method for forming ZnO film, method for forming ZnO semiconductor layer, method for fabricating semiconductor device, and semiconductor device |
JP3933591B2 (ja) | 2002-03-26 | 2007-06-20 | 淳二 城戸 | 有機エレクトロルミネッセント素子 |
US7339187B2 (en) | 2002-05-21 | 2008-03-04 | State Of Oregon Acting By And Through The Oregon State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University | Transistor structures |
JP2004022625A (ja) | 2002-06-13 | 2004-01-22 | Murata Mfg Co Ltd | 半導体デバイス及び該半導体デバイスの製造方法 |
US7105868B2 (en) | 2002-06-24 | 2006-09-12 | Cermet, Inc. | High-electron mobility transistor with zinc oxide |
US7067843B2 (en) | 2002-10-11 | 2006-06-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Transparent oxide semiconductor thin film transistors |
JP4166105B2 (ja) | 2003-03-06 | 2008-10-15 | シャープ株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2004273732A (ja) | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Sharp Corp | アクティブマトリクス基板およびその製造方法 |
JP4040534B2 (ja) * | 2003-06-04 | 2008-01-30 | 株式会社東芝 | 半導体記憶装置 |
JP4108633B2 (ja) | 2003-06-20 | 2008-06-25 | シャープ株式会社 | 薄膜トランジスタおよびその製造方法ならびに電子デバイス |
US7262463B2 (en) | 2003-07-25 | 2007-08-28 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Transistor including a deposited channel region having a doped portion |
EP2246894B2 (en) | 2004-03-12 | 2018-10-10 | Japan Science and Technology Agency | Method for fabricating a thin film transistor having an amorphous oxide as a channel layer |
US7145174B2 (en) | 2004-03-12 | 2006-12-05 | Hewlett-Packard Development Company, Lp. | Semiconductor device |
US7297977B2 (en) | 2004-03-12 | 2007-11-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Semiconductor device |
US7282782B2 (en) | 2004-03-12 | 2007-10-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Combined binary oxide semiconductor device |
US7211825B2 (en) | 2004-06-14 | 2007-05-01 | Yi-Chi Shih | Indium oxide-based thin film transistors and circuits |
JP2006005294A (ja) * | 2004-06-21 | 2006-01-05 | Renesas Technology Corp | 半導体装置 |
JP2006100760A (ja) | 2004-09-02 | 2006-04-13 | Casio Comput Co Ltd | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
US7285501B2 (en) | 2004-09-17 | 2007-10-23 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method of forming a solution processed device |
US7298084B2 (en) | 2004-11-02 | 2007-11-20 | 3M Innovative Properties Company | Methods and displays utilizing integrated zinc oxide row and column drivers in conjunction with organic light emitting diodes |
US7863611B2 (en) | 2004-11-10 | 2011-01-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Integrated circuits utilizing amorphous oxides |
US7868326B2 (en) | 2004-11-10 | 2011-01-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Field effect transistor |
US7453065B2 (en) | 2004-11-10 | 2008-11-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Sensor and image pickup device |
US7829444B2 (en) | 2004-11-10 | 2010-11-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Field effect transistor manufacturing method |
US7791072B2 (en) | 2004-11-10 | 2010-09-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Display |
KR20070085879A (ko) | 2004-11-10 | 2007-08-27 | 캐논 가부시끼가이샤 | 발광 장치 |
RU2402106C2 (ru) | 2004-11-10 | 2010-10-20 | Кэнон Кабусики Кайся | Аморфный оксид и полевой транзистор с его использованием |
US7579224B2 (en) | 2005-01-21 | 2009-08-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing a thin film semiconductor device |
TWI445178B (zh) | 2005-01-28 | 2014-07-11 | Semiconductor Energy Lab | 半導體裝置,電子裝置,和半導體裝置的製造方法 |
TWI412138B (zh) | 2005-01-28 | 2013-10-11 | Semiconductor Energy Lab | 半導體裝置,電子裝置,和半導體裝置的製造方法 |
US7858451B2 (en) | 2005-02-03 | 2010-12-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic device, semiconductor device and manufacturing method thereof |
US7948171B2 (en) | 2005-02-18 | 2011-05-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device |
US20060197092A1 (en) | 2005-03-03 | 2006-09-07 | Randy Hoffman | System and method for forming conductive material on a substrate |
US8681077B2 (en) | 2005-03-18 | 2014-03-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, and display device, driving method and electronic apparatus thereof |
WO2006105077A2 (en) | 2005-03-28 | 2006-10-05 | Massachusetts Institute Of Technology | Low voltage thin film transistor with high-k dielectric material |
US7645478B2 (en) | 2005-03-31 | 2010-01-12 | 3M Innovative Properties Company | Methods of making displays |
US8300031B2 (en) | 2005-04-20 | 2012-10-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device comprising transistor having gate and drain connected through a current-voltage conversion element |
JP2006344849A (ja) | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Casio Comput Co Ltd | 薄膜トランジスタ |
US7691666B2 (en) * | 2005-06-16 | 2010-04-06 | Eastman Kodak Company | Methods of making thin film transistors comprising zinc-oxide-based semiconductor materials and transistors made thereby |
US7402506B2 (en) | 2005-06-16 | 2008-07-22 | Eastman Kodak Company | Methods of making thin film transistors comprising zinc-oxide-based semiconductor materials and transistors made thereby |
US7507618B2 (en) | 2005-06-27 | 2009-03-24 | 3M Innovative Properties Company | Method for making electronic devices using metal oxide nanoparticles |
KR100711890B1 (ko) | 2005-07-28 | 2007-04-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 발광표시장치 및 그의 제조방법 |
JP2007059128A (ja) | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Canon Inc | 有機el表示装置およびその製造方法 |
JP4560502B2 (ja) * | 2005-09-06 | 2010-10-13 | キヤノン株式会社 | 電界効果型トランジスタ |
JP4850457B2 (ja) | 2005-09-06 | 2012-01-11 | キヤノン株式会社 | 薄膜トランジスタ及び薄膜ダイオード |
JP5116225B2 (ja) | 2005-09-06 | 2013-01-09 | キヤノン株式会社 | 酸化物半導体デバイスの製造方法 |
JP2007073705A (ja) | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Canon Inc | 酸化物半導体チャネル薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
JP4280736B2 (ja) | 2005-09-06 | 2009-06-17 | キヤノン株式会社 | 半導体素子 |
JP5064747B2 (ja) | 2005-09-29 | 2012-10-31 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、電気泳動表示装置、表示モジュール、電子機器、及び半導体装置の作製方法 |
EP1998375A3 (en) | 2005-09-29 | 2012-01-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. | Semiconductor device having oxide semiconductor layer and manufacturing method |
JP5078246B2 (ja) | 2005-09-29 | 2012-11-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、及び半導体装置の作製方法 |
JP5037808B2 (ja) | 2005-10-20 | 2012-10-03 | キヤノン株式会社 | アモルファス酸化物を用いた電界効果型トランジスタ、及び該トランジスタを用いた表示装置 |
KR20090115222A (ko) | 2005-11-15 | 2009-11-04 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체장치 제조방법 |
TWI292281B (en) | 2005-12-29 | 2008-01-01 | Ind Tech Res Inst | Pixel structure of active organic light emitting diode and method of fabricating the same |
US7867636B2 (en) | 2006-01-11 | 2011-01-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Transparent conductive film and method for manufacturing the same |
JP4977478B2 (ja) | 2006-01-21 | 2012-07-18 | 三星電子株式会社 | ZnOフィルム及びこれを用いたTFTの製造方法 |
US7576394B2 (en) | 2006-02-02 | 2009-08-18 | Kochi Industrial Promotion Center | Thin film transistor including low resistance conductive thin films and manufacturing method thereof |
US7977169B2 (en) | 2006-02-15 | 2011-07-12 | Kochi Industrial Promotion Center | Semiconductor device including active layer made of zinc oxide with controlled orientations and manufacturing method thereof |
KR20070101595A (ko) | 2006-04-11 | 2007-10-17 | 삼성전자주식회사 | ZnO TFT |
US20070252928A1 (en) | 2006-04-28 | 2007-11-01 | Toppan Printing Co., Ltd. | Structure, transmission type liquid crystal display, reflection type display and manufacturing method thereof |
JP5028033B2 (ja) | 2006-06-13 | 2012-09-19 | キヤノン株式会社 | 酸化物半導体膜のドライエッチング方法 |
JP4999400B2 (ja) | 2006-08-09 | 2012-08-15 | キヤノン株式会社 | 酸化物半導体膜のドライエッチング方法 |
JP4609797B2 (ja) | 2006-08-09 | 2011-01-12 | Nec液晶テクノロジー株式会社 | 薄膜デバイス及びその製造方法 |
JP4332545B2 (ja) | 2006-09-15 | 2009-09-16 | キヤノン株式会社 | 電界効果型トランジスタ及びその製造方法 |
JP4274219B2 (ja) | 2006-09-27 | 2009-06-03 | セイコーエプソン株式会社 | 電子デバイス、有機エレクトロルミネッセンス装置、有機薄膜半導体装置 |
JP5164357B2 (ja) | 2006-09-27 | 2013-03-21 | キヤノン株式会社 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
US7622371B2 (en) | 2006-10-10 | 2009-11-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fused nanocrystal thin film semiconductor and method |
US7772021B2 (en) | 2006-11-29 | 2010-08-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Flat panel displays comprising a thin-film transistor having a semiconductive oxide in its channel and methods of fabricating the same for use in flat panel displays |
JP2008140684A (ja) | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Toppan Printing Co Ltd | カラーelディスプレイおよびその製造方法 |
JP5305630B2 (ja) * | 2006-12-05 | 2013-10-02 | キヤノン株式会社 | ボトムゲート型薄膜トランジスタの製造方法及び表示装置の製造方法 |
KR101303578B1 (ko) | 2007-01-05 | 2013-09-09 | 삼성전자주식회사 | 박막 식각 방법 |
US8420483B2 (en) * | 2007-01-09 | 2013-04-16 | Maxpower Semiconductor, Inc. | Method of manufacture for a semiconductor device |
US8207063B2 (en) | 2007-01-26 | 2012-06-26 | Eastman Kodak Company | Process for atomic layer deposition |
TWI478347B (zh) * | 2007-02-09 | 2015-03-21 | Idemitsu Kosan Co | A thin film transistor, a thin film transistor substrate, and an image display device, and an image display device, and a semiconductor device |
KR100851215B1 (ko) | 2007-03-14 | 2008-08-07 | 삼성에스디아이 주식회사 | 박막 트랜지스터 및 이를 이용한 유기 전계 발광표시장치 |
US7795613B2 (en) | 2007-04-17 | 2010-09-14 | Toppan Printing Co., Ltd. | Structure with transistor |
KR101325053B1 (ko) | 2007-04-18 | 2013-11-05 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 트랜지스터 기판 및 이의 제조 방법 |
KR20080094300A (ko) | 2007-04-19 | 2008-10-23 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 및 그 제조 방법과 박막 트랜지스터를포함하는 평판 디스플레이 |
KR101334181B1 (ko) | 2007-04-20 | 2013-11-28 | 삼성전자주식회사 | 선택적으로 결정화된 채널층을 갖는 박막 트랜지스터 및 그제조 방법 |
CN101663762B (zh) | 2007-04-25 | 2011-09-21 | 佳能株式会社 | 氧氮化物半导体 |
KR101345376B1 (ko) | 2007-05-29 | 2013-12-24 | 삼성전자주식회사 | ZnO 계 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 |
JP5406449B2 (ja) * | 2007-05-30 | 2014-02-05 | キヤノン株式会社 | 酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタの製造方法および表示装置 |
US20080296567A1 (en) * | 2007-06-04 | 2008-12-04 | Irving Lyn M | Method of making thin film transistors comprising zinc-oxide-based semiconductor materials |
US8063901B2 (en) * | 2007-06-19 | 2011-11-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus for efficient client-server visualization of multi-dimensional data |
WO2009011084A1 (ja) * | 2007-07-17 | 2009-01-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | 薄膜トランジスタを備えた半導体装置およびその製造方法 |
US8202365B2 (en) | 2007-12-17 | 2012-06-19 | Fujifilm Corporation | Process for producing oriented inorganic crystalline film, and semiconductor device using the oriented inorganic crystalline film |
KR100976459B1 (ko) * | 2007-12-27 | 2010-08-17 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 박막 트랜지스터 및 제조방법 및 그를 구비하는평판표시장치 |
KR101412761B1 (ko) * | 2008-01-18 | 2014-07-02 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 트랜지스터 기판 및 이의 제조 방법 |
JP5374980B2 (ja) * | 2008-09-10 | 2013-12-25 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置 |
JP4623179B2 (ja) | 2008-09-18 | 2011-02-02 | ソニー株式会社 | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
WO2010032638A1 (en) * | 2008-09-19 | 2010-03-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
JP5451280B2 (ja) | 2008-10-09 | 2014-03-26 | キヤノン株式会社 | ウルツ鉱型結晶成長用基板およびその製造方法ならびに半導体装置 |
JP5587591B2 (ja) * | 2008-11-07 | 2014-09-10 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
JP5587592B2 (ja) * | 2008-11-07 | 2014-09-10 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
JP2010153586A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Toshiba Corp | 電界効果トランジスタおよびその製造方法 |
US8278657B2 (en) * | 2009-02-13 | 2012-10-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Transistor, semiconductor device including the transistor, and manufacturing method of the transistor and the semiconductor device |
JP4924634B2 (ja) | 2009-03-04 | 2012-04-25 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子及びその製造方法、撮像装置 |
GB2471128A (en) * | 2009-06-18 | 2010-12-22 | Rec Solar As | Surface passivation of silicon wafers |
WO2011004723A1 (en) * | 2009-07-10 | 2011-01-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method the same |
TWI596741B (zh) * | 2009-08-07 | 2017-08-21 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 半導體裝置和其製造方法 |
JP5679143B2 (ja) * | 2009-12-01 | 2015-03-04 | ソニー株式会社 | 薄膜トランジスタならびに表示装置および電子機器 |
CN101853850B (zh) * | 2010-03-17 | 2011-10-26 | 无锡新洁能功率半导体有限公司 | 一种超势垒半导体整流器件及其制造方法 |
KR101806271B1 (ko) * | 2010-05-14 | 2017-12-07 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치의 제작 방법 |
KR101108177B1 (ko) * | 2010-07-07 | 2012-01-31 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 박막 트랜지스터의 ldd 형성방법, 이를 이용한 박막 트랜지스터 및 유기 전계 발광 장치의 제조 방법 |
-
2012
- 2012-02-24 US US13/404,516 patent/US8841664B2/en active Active
- 2012-02-29 JP JP2012042715A patent/JP5923342B2/ja active Active
- 2012-02-29 CN CN201210058573.0A patent/CN102683386B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-02-29 KR KR1020120021174A patent/KR20120100778A/ko not_active Application Discontinuation
- 2012-03-02 TW TW101106989A patent/TWI536569B/zh active
-
2016
- 2016-04-18 JP JP2016082633A patent/JP6127180B2/ja active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6379791A (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜製造法 |
JP2007214319A (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Toppan Printing Co Ltd | 薄膜トランジスタ及びその電子ディスプレー |
JP2010040815A (ja) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Sony Corp | 縦型電界効果トランジスタ及び画像表示装置 |
JP2010080617A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Toshiba Corp | 電界効果トランジスタおよびその製造方法 |
US20100193772A1 (en) * | 2009-02-04 | 2010-08-05 | Sony Corporation | Thin film transistor and display device |
JP2010182819A (ja) * | 2009-02-04 | 2010-08-19 | Sony Corp | 薄膜トランジスタおよび表示装置 |
JP2011091375A (ja) * | 2009-09-24 | 2011-05-06 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 酸化物半導体膜及び半導体装置 |
JP2011100979A (ja) * | 2009-10-08 | 2011-05-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 酸化物半導体膜、および半導体装置 |
US20120032730A1 (en) * | 2010-08-06 | 2012-02-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor integrated device |
JP2012257187A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-12-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体集積回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20120223305A1 (en) | 2012-09-06 |
TWI536569B (zh) | 2016-06-01 |
JP6127180B2 (ja) | 2017-05-10 |
CN102683386A (zh) | 2012-09-19 |
CN102683386B (zh) | 2017-10-24 |
US8841664B2 (en) | 2014-09-23 |
TW201251022A (en) | 2012-12-16 |
JP5923342B2 (ja) | 2016-05-24 |
KR20120100778A (ko) | 2012-09-12 |
JP2012199526A (ja) | 2012-10-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6127180B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP6676742B2 (ja) | トランジスタの作製方法 | |
JP6378721B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP6149141B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP6375404B2 (ja) | 半導体記憶装置 | |
JP6310042B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP6110975B2 (ja) | 積層構造体、及びその作製方法 | |
JP5975635B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP6110593B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP6259499B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2017175169A (ja) | 半導体装置 | |
JP6324445B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP5964090B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2013038396A (ja) | 半導体装置およびその作製方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170323 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170328 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170410 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6127180 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |