JP2016181904A - 位相同期回路 - Google Patents
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Abstract
Description
関する。
周期信号に同期した周期信号を生成する機能や、外部から入力された周期信号に対してN
倍(Nは自然数)の周期を持つ周期信号を生成する機能を有する。あるいは、位相同期回
路は、周期信号に近いデータ信号が入力されると、安定した周期信号を生成する機能を有
する。
較器102(PFD:Phase Frequency Detector)、チャージ
ポンプ104(CP:Charge Pump)、ループフィルタ106(LPF:Lo
oP Filter)、電圧制御発振器108(VCO;Voltage Contro
lled Oscillator)、分周器110を備えた構成がある。なお、ループフ
ィルタ106は、容量素子122を備えている。
力信号を分周器110で分周した周期信号、の2つの周期信号が入力され、2つの周期信
号の位相差に応じた信号(以下、位相差信号と記載する場合もある)を出力する。
ルタ106によって電圧信号に変換される。そして、当該電圧信号が電圧制御発振器10
8に入力される。
周器110および外部に周期信号を出力し、再び分周器110から位相比較器102に周
期信号が入力される。
的に行われ、外部から位相比較器102に入力される周期信号と、分周器110から位相
比較器102に入力される周期信号の位相差がゼロになった時点で、位相同期回路100
はロックされる。つまり、電圧制御発振器108に入力される電圧信号が一定(以下、安
定電圧と略記する場合もある)となり、電圧制御発振器108から出力される周期信号の
周期(周波数)が一定となる。
電圧信号に変換するにあたり、電圧信号の安定性や応答性はチャージポンプ104および
ループフィルタ106に大きく依存している。そして、電圧信号の安定性と応答性はトレ
ードオフの関係にある。
(A)は、「応答性は悪いが安定性は良い」場合の一例であり、電圧信号の変化は遅いも
のの、電圧信号が安定するまでの時間(以下、安定化時間と略記する場合もある。図2(
A)の安定化時間Aに相当)は短い。これに対し、図2(B)は、「応答性は良いが安定
性が悪い」場合の一例であり、電圧信号の変化は早いものの、早すぎるが故に電圧信号が
発振してしまい、安定化時間(図2(B)の安定化時間Bに相当)が長い。
高い応答性」を両立することが理想的ではあるが、前述のとおり、電圧信号の安定性と応
答性はトレードオフの関係にあるため、どのような位相同期回路においても安定化時間が
必要となる。
を指すものではなく、電圧信号の変動が、各々の装置を動作させるための許容範囲内に収
まっている状態を含めたものである。
位相同期回路の動作を全て停止することで、消費電力を大幅に抑えることができる。しか
し、位相同期回路をスタンバイ状態にすると、チャージポンプや電圧制御発振器の動作も
停止するため、ループフィルタ中の容量素子に蓄えられた電位(電荷)が無くなってしま
う。このため、スタンバイ状態から復帰した後に、チャージポンプとループフィルタによ
り、電圧制御発振器に入力される電圧信号を再度安定電圧に戻す動作が必要となるため、
当該動作に時間を要するという問題がある。また、電圧信号を一定状態に戻すまでの間に
、無駄な電力を消費してしまう。
状態からの復帰後、電圧制御発振器に入力される電圧信号が短時間で一定となる、消費電
力の低減された位相同期回路を提供することを課題とする。
、ループフィルタを構成する容量素子の間に、半導体層(少なくともチャネル形成領域)
に酸化物半導体材料を含むトランジスタ(以下、OS(Oxide Semicondu
ctor)トランジスタと略記する場合もある)を設け、位相同期回路が通常動作状態の
時にはOSトランジスタをオン状態に、位相同期回路がスタンバイ状態の時にはOSトラ
ンジスタをオフ状態とする。
オフ状態とした場合、容量素子に蓄えられた電位(電荷)を長期間に渡って保持すること
ができる。
圧信号が一定となり、電圧制御発振器から出力される周期信号の周期が一定となった状態
)で位相同期回路をスタンバイ状態とし、チャージポンプや電圧制御発振器の動作を停止
しても、容量素子には位相同期回路がロックされた状態に対応した電位(電荷)が蓄えら
れている。
位(電荷)が速やかに電圧制御発振器に入力されるため、位相同期回路は短時間でロック
された状態に移行する。
える位相同期回路であり、トランジスタの半導体層は酸化物半導体材料を含み、トランジ
スタがオフ状態となった後に位相同期回路がスタンバイ状態となり、トランジスタがオン
状態となった後に位相同期回路がスタンバイ状態から復帰する位相同期回路である。
た一種以上の元素を含んでなる層を用いることができる。
信号および第2の周期信号の位相差に応じた第3の周期信号を出力する位相比較器と、第
3の周期信号が入力され、第3の周期信号に応じた第1のアナログ信号を出力するチャー
ジポンプと、第1のアナログの信号が入力され、第1のアナログ信号を平滑化した第2の
アナログ信号を出力するループフィルタと、第2のアナログ信号が入力され、第2のアナ
ログ信号に応じた第4の周期信号を出力する電圧制御発振器と、第4の周期信号が入力さ
れ、第4の周期信号を分周した第1の周期信号を出力する分周器を備え、ループフィルタ
はトランジスタおよび容量素子を有し、トランジスタの半導体層は酸化物半導体材料を含
み、トランジスタのソース電極またはドレイン電極の一方はチャージポンプおよび電圧制
御発振器と電気的に接続され、かつ、トランジスタのソース電極またはドレイン電極の他
方は容量素子と電気的に接続され、トランジスタがオフ状態となった後に位相同期回路が
スタンバイ状態となり、トランジスタがオン状態となった後に位相同期回路がスタンバイ
状態から復帰する位相同期回路である。
た一種以上の元素を含んでなる層を用いることができる。
位相同期回路を提供することができる。
ドレイン電流を指す。
しきい値電圧より低い状態を指し、pチャネル型トランジスタにおいて、ゲート電圧がし
きい値電圧より高い状態を指す。
とは、ソース電位を基準としたときのゲート電位との電位差を指す。
は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態
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。従って、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。
際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必
ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。
本実施の形態では、本発明の一態様に係る位相同期回路300のブロック図の一例を、図
1を用いて説明すると共に、本発明において特異な効果を発揮するループフィルタ306
に着目して位相同期回路300の駆動方法について説明を行う。
本実施の形態に示す位相同期回路300は、位相比較器302と、チャージポンプ304
と、ループフィルタ306と、電圧制御発振器308と、分周器310を有する構造であ
り、ループフィルタ306は内部にトランジスタ320および容量素子322を備えてい
る。
器308から出力された後に分周器310により分周された周期信号が入力され、これら
2つの周期信号の位相差に応じた周期信号(位相差信号)をチャージポンプ304に出力
する機能を有している。なお、位相同期回路300がロックされた状態(つまり、電圧制
御発振器308に入力される電圧信号が一定となり、電圧制御発振器308から出力され
る周期信号の周期が一定となった状態)では、位相比較器302に入力される2つの周期
信号に位相差が無いため、位相比較器302から周期信号は出力されない状態となる。
し、当該電流信号をループフィルタ306に出力する機能を有している。
換する機能を有し、変換された電圧信号を電圧制御発振器308に出力する機能を有して
いる。
の容量をCとすると、以下の式により表すことができる。
成分)をフィルタリングし平滑化する役割がある。これは、制御を安定動作させるために
重要であり、Cを大きくすることで応答性は悪くなるが安定性は良くなる。
間に、半導体層(少なくともチャネル形成領域)に酸化物半導体材料を含むOSトランジ
スタ320(図中では通常のトランジスタと差別化するため、トランジスタ符号に「OS
」の文字を付して記載する)を有している。OSトランジスタ320は、位相同期回路3
00が通常動作状態の際はオン状態としておき、位相同期回路300をスタンバイ状態と
する直前にオフ状態とする。OSトランジスタ320はオフ電流が極めて小さいため、位
相同期回路300をスタンバイ状態とした後においても、容量素子322には、OSトラ
ンジスタ320をオフ状態にした際の電位(電荷)が長期間保持される。また、位相同期
回路300をスタンバイ状態から復帰させる直前にOSトランジスタ320をオン状態と
する。これにより、容量素子322に保持された、OSトランジスタ320をオフ状態に
した際の電位(電荷)を、電圧制御発振器308に速やかに供給できるため、電圧制御発
振器308に入力される電圧信号を安定電圧に戻す時間を短縮することができる。なお、
OSトランジスタ320の作製方法等については、実施の形態2にて詳細説明を行う。
ら出力される電流信号の大きさに応じて容量素子322が充放電を繰り返し、位相同期回
路300がロックした時点で電圧信号が一定に安定する。近年では位相同期回路300は
無線LAN、携帯電話、デジタル放送などの、周波数を高速に切り替える用途にも多用さ
れており、これに伴いループフィルタ306には非常に高い(早い)応答特性が求められ
ている。このため、電圧制御発振器308と容量素子322の間に設けるOSトランジス
タにおいても、高い(早い)応答特性、つまり高い移動度が求められる。本明細書におい
て説明する、半導体層(少なくともチャネル形成領域)に酸化物半導体材料を含むトラン
ジスタは、上述の高い移動度が求められる用途への使用にも十分に耐えうるだけの特性を
有している。OSトランジスタ320の有する当該特性については、実施の形態2および
実施の形態3にて詳細説明を行う。
号を出力端子309および分周器310に出力する機能を有している。
02に出力する機能を有している。
本実施の形態における位相同期回路300の駆動方法は、基本的には、前述した一般的な
位相同期回路の駆動方法と同様である。しかし、本実施の形態のように、ループフィルタ
306中にOSトランジスタ320を用いる事により、位相同期回路300をスタンバイ
状態から復帰した際の、ループフィルタ306から出力される電圧信号の変動に特異な効
果が見られる。
ら所望の周期(周波数)の周期信号が得られた後に位相同期回路300をスタンバイ状態
とし、一定時間後に位相同期回路300をスタンバイ状態から復帰して再度出力端子30
9から所望の周期(周波数)の周期信号が得られるまでの期間に、ループフィルタ306
から出力される電圧信号の変動が、一般的な位相同期回路100の電圧信号の変動とどの
ように異なっているかについて、図4を用いて説明する。
6と306、電圧制御発振器108と308、分周器110と310および容量素子12
2と322は、それぞれ同じ機能および特性を有しているものと仮定して説明を行う。
フィルタ106から出力される電圧信号の変動(図4(A−1))および容量素子122
の電荷の変動(図4(A−2))を示す概要図であり、図4(B−1)および図4(B−
2)は、本実施の形態の位相同期回路300における、ループフィルタ306から出力さ
れる電圧信号の変動(図4(B−1))および容量素子322の電荷の変動(図4(B−
2))を示す概要図である。
の後、位相同期回路をスタンバイ状態とするまでの期間(図4(A−1)、図4(A−2
)図4(B−1)および図4(B−2)の期間401に相当)においては、位相同期回路
300中のOSトランジスタ320は通常動作状態ではオン状態となっており、出力電圧
の変動に影響を及ぼさないため、ループフィルタ106からの出力電圧とループフィルタ
306からの出力電圧は同様の変動を示す。
A−1)、図4(A−2)、図4(B−1)および図4(B−2)の期間402に相当)
においては、ループフィルタ106からの出力電圧とループフィルタ306からの出力電
圧は期間401と同じく同様の変動を示す。しかし、容量素子122と容量素子322の
電荷を比較すると、容量素子122についてはスタンバイ状態になると同時に電荷は急速
に放電されて短時間で0となる(図4(A−2)参照)のに対し、容量素子322では、
電圧制御発振器308の入力端子と容量素子322の間にOSトランジスタ320が設置
されており、当該トランジスタはスタンバイ状態となる直前にオフ状態となるため、容量
素子322の電荷はスタンバイ状態となる直前の容量を保持することができる(図4(B
−2)参照)。
量素子122を再度充電する必要があるため、電圧信号が安定化するまでに時間を要する
(図4(A−1)の期間403に対応)。これに対し、位相同期回路300では、容量素
子322にスタンバイ状態となる直前の電荷が保持されており、復帰して直ちに、容量素
子322に保持された電位(電荷)が電圧制御発振器308に入力されるため、位相同期
回路100と比較して短時間で電圧信号が安定化する(図4(B−1)の期間403に対
応)。つまり、位相同期回路300はスタンバイ状態から復帰後、短時間でロックされた
状態に移行するといえる。これにより、ロックされた状態に至るまでに消費する電力を抑
制することができるため、位相同期回路の消費電力低減にも繋がる。
素子322の間に、OSトランジスタ320を設け、通常動作状態の時にはOSトランジ
スタ320をオン状態に、スタンバイ状態の時にはOSトランジスタ320をオフ状態と
することで、位相同期回路300は、スタンバイ状態からの復帰後に短時間でロックされ
た状態に移行することが可能となり、また、消費電力を低減することが可能となる。
本実施の形態では、先の実施の形態にて記載した、半導体層(少なくともチャネル形成領
域)に酸化物半導体材料を含むトランジスタの構成例および作製方法例について、図5か
ら図7を用いて説明するとともに、当該トランジスタの諸特性についての説明を行う。
図5は、コプラナー型であるトップゲート・トップコンタクト構造のトランジスタの上面
図および断面図である。図5(A)にトランジスタの上面図を示すと共に、図5(A)の
一点鎖線A−Bに対応する断面図を図5(B)に示す。なお、図5(A)では、一部の構
成要素を記載していないが、これは図面の理解を容易にするためである。
502と、下地絶縁層502上に設けられた保護絶縁層504と、下地絶縁層502およ
び保護絶縁層504上に設けられた高抵抗領域506a(「真性の半導体領域」と記載す
る場合もある。)および低抵抗領域506b(「半導体領域」と記載する場合もある)を
有する酸化物半導体層506と、酸化物半導体層506上に設けられたゲート絶縁層50
9と、ゲート絶縁層509を介して高抵抗領域506aと重畳して設けられたゲート電極
510と、ゲート電極510の側壁と接する側壁絶縁層512と、少なくとも低抵抗領域
506bおよび側壁絶縁層512と接する一対の電極514を有する。なお、保護絶縁層
504は、酸化物半導体層506の端部と重なり、一対の電極514と接することが好ま
しい。また、当該トランジスタを覆って設けられた層間絶縁層516と、層間絶縁層51
6に設けられた開口部を介して一対の電極514と接続する配線518を有しても構わな
い。
化物半導体層506の低抵抗領域506bを形成することができる。そのため、低抵抗領
域506b(および同時に形成される高抵抗領域506a)のためのフォトリソグラフィ
工程を省略することができる。また、低抵抗領域506bとゲート電極510との重なり
がほとんどないため、低抵抗領域506b、ゲート絶縁層509およびゲート電極510
による寄生容量が生じず、トランジスタの高速動作が可能となる。なお、高抵抗領域50
6aは、ゲート電極510とソース電極の間にトランジスタのしきい値電圧以上の電圧が
印加されたときにチャネル領域が形成される。
時には、低抵抗領域506bを介して、一対の電極514から高抵抗領域506aに電界
が印加されることになる。低抵抗領域506bを介することで、高抵抗領域506aに印
加される電界が緩和され、チャネル長の短い微細なトランジスタにおいてもホットキャリ
ア劣化などの劣化を抑制でき、信頼性の高いトランジスタを得ることができる。
まず、基板500上に下地絶縁層502を形成する(図6(A)参照)。
ウケイ酸ガラス基板等)、絶縁体でなる基板(セラミック基板、石英基板、サファイア基
板等)、結晶化ガラス基板、プラスチック基板、または、半導体基板(シリコン基板等)
を用いることができる。なお、基板500としてプラスチック基板等の高い可撓性を有す
る基板を用いる場合、ガラス基板等の可撓性の低い基板上に剥離層を介して本実施の形態
に記載するトランジスタを含む回路を形成した後、当該回路をガラス基板等の可撓性の低
い基板から剥離して、可撓性基板に転載する方法を用いることもできる。
ッタリング法等のPVD(Physical Vapor Deposition)法、
熱CVD法やプラズマCVD法等のCVD(Chemical Vapor Depos
ition)法などを用いて下地絶縁膜を成膜し、当該下地絶縁膜上にフォトリソグラフ
ィ法やインクジェット法などの公知の技術を用いて、加工したいパターン形状に応じたレ
ジストを形成し、ドライエッチング法やウェットエッチング法などの公知の技術を用いて
下地絶縁膜の不要部分を選択的に除去して、下地絶縁層502を形成すればよい。
素、窒化酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化
酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、酸化ランタ
ン、酸化セシウム、酸化タンタルおよび酸化マグネシウムの少なくとも一以上を選択して
成膜すればよい。
は、前述の膜を組み合わせて形成すればよい。また、下地絶縁層502の厚さは特に限定
されないが、例えば、10nm以上500nm以下とすることが望ましい。10nmより
薄い膜厚では、成膜装置に起因した基板面内の膜厚分布により、下地絶縁層502が形成
されない領域が発生する可能性がある。また、500nmより厚い膜厚は、成膜時間や生
産コストの増加に繋がる懸念がある。
の工程にて形成する酸化物半導体層506と接する膜に、加熱処理により酸素を放出する
絶縁膜を用いることで、下地絶縁層502から酸化物半導体層506に酸素が供給され酸
化物半導体層506の内部や酸化物半導体層506とゲート絶縁層509の界面近傍に生
じる酸素欠陥を修復することができる。この結果、トランジスタの電気特性の劣化を抑制
できる。
orption 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1.0×1018/cm3以上、好ましくは3.0×102
0/cm3以上であることをいう。
。
パッタリング法等のPVD(Physical Vapor Deposition)法
、熱CVD法やプラズマCVD法等のCVD(Chemical Vapor Depo
sition)法などを用いて保護絶縁層504として機能する保護絶縁膜を成膜した後
に、化学機械研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishi
ng)処理によって、下地絶縁層502と表面が揃うように保護絶縁膜を研磨することで
、保護絶縁層504を形成する。なお、下地絶縁層502と保護絶縁層504の表面は、
概略表面の高さが一致していればよいが、両者の段差が3nm以下、好ましくは1nm以
下、さらに好ましくは0.5nm以下であることが望ましい。
絶縁層502および保護絶縁層504の表面を極力平坦にすることが望ましい。具体的に
は、平均面粗さ(Ra)を1nm以下、好ましくは0.3nm以下とすることが望ましい
。
きるよう三次元に拡張したものであり、「基準面から指定面までの偏差の絶対値を平均し
た値」と表現でき、以下の式にて定義される。
)(x2,y2)の4点で表される四角形の領域)の面積を指し、Z0は測定面の平均高
さを指す。Raは原子間力顕微鏡(AFM:Atomic Force Microsc
ope)にて評価可能である。
ルミニウム、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸
化セシウム、酸化タンタルおよび酸化マグネシウムの一種以上を選択して成膜すればよい
。
は、前述の膜を組み合わせて形成すればよい。また、保護絶縁層504の厚さは特に限定
されないが、前述のように下地絶縁層502と表面を概略揃える事が望ましい。
の温度範囲において、例えば1時間の加熱処理を行っても酸素を透過しない性質を有する
ことが望ましい。
導体層506の端部と重なるよう下地絶縁層502上に設ける構造とすることで、加熱処
理によって下地絶縁層502から放出された酸素がトランジスタの外方へ拡散していくこ
とを抑制できるため、後の工程にて形成する酸化物半導体層506に対して効率的に酸素
を供給することができる。これにより、トランジスタの電気的特性および信頼性を高める
ことができる。
504は必ずしも設ける必要はなく、設けるか否かについては、トランジスタの必要特性
等に応じて適宜選択すればよい。
図6(C)参照)。
504上にスパッタリング法、蒸着法、PCVD法、PLD法、ALD法またはMBE法
などを用いて酸化物半導体膜を形成し、当該酸化物半導体膜上にフォトリソグラフィ法や
インクジェット法などの公知の技術を用いて、加工したいパターン形状に応じたレジスト
を形成し、ドライエッチング法やウェットエッチング法などの公知の技術を用いて酸化物
半導体膜の不要部分を選択的に除去して、酸化物半導体層506を形成すればよい。
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。
入しにくいスパッタリング法により、基板加熱温度を100℃以上600℃以下、好まし
くは150℃以上550℃以下、さらに好ましくは200℃以上500℃以下とし、酸素
ガス雰囲気で成膜する。酸化物半導体層の厚さは、1nm以上40nm以下、好ましくは
3nm以上20nm以下とする。成膜時の基板加熱温度が高いほど、得られる酸化物半導
体膜の不純物濃度は低くなる。また、酸化物半導体膜中の原子配列が整い、高密度化され
、多結晶膜またはCAAC−OS膜などの結晶性を有する膜が形成されやすくなる。さら
に、酸素ガス雰囲気で成膜することでも、希ガスなどの余分な原子が含まれないため、多
結晶膜またはCAAC−OS膜などの結晶性を有する膜が形成されやすくなる。ただし、
酸素ガスと希ガスの混合雰囲気としてもよく、その場合は酸素ガスの割合は30体積%以
上、好ましくは50体積%以上、さらに好ましくは80体積%以上とする。なお、酸化物
半導体層は薄いほど、トランジスタの短チャネル効果が低減される。ただし、薄くしすぎ
ると界面散乱の影響が強くなり、電界効果移動度の低下が起こることがある。
スとしては、塩素を含むガス(塩素系ガス、例えば塩素(Cl2)、三塩化硼素(BCl
3)、四塩化珪素(SiCl4)、四塩化炭素(CCl4)など)が好ましい。また、フ
ッ素を含むガス(フッ素系ガス、例えば四弗化炭素(CF4)、六弗化硫黄(SF6)、
三弗化窒素(NF3)、トリフルオロメタン(CHF3)など)、臭化水素(HBr)、
酸素(O2)、これらのガスにヘリウム(He)やアルゴン(Ar)などの希ガスを添加
したガス、などを用いることができる。
ing)法や、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導
結合型プラズマ)エッチング法を用いることができる。所望の形状にエッチングできるよ
うに、エッチング条件(コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に印加される
電力量、基板側の電極温度等)を適宜調節する。
ン酸やシュウ酸などの有機酸を用いることができる。例えば、ITO−07N(関東化学
社製)を用いることができる。
るいは亜鉛(Zn)を含むことが好ましい。特にInとZnを含むことが好ましい。また
、当該酸化物半導体を用いたトランジスタの電気特性のばらつきを減らすためのスタビラ
イザーとして、それらに加えてガリウム(Ga)を有することが望ましい。また、スタビ
ライザーとしてスズ(Sn)を有することが望ましい。また、スタビライザーとしてハフ
ニウム(Hf)を有することが望ましい。また、スタビライザーとしてアルミニウム(A
l)を有することが望ましい。
Ce)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム
(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホル
ミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、ル
テチウム(Lu)のいずれか一種あるいは複数種を有してもよい。
物であるIn−Zn系酸化物、Sn−Zn系酸化物、Al−Zn系酸化物、Zn−Mg系
酸化物、Sn−Mg系酸化物、In−Mg系酸化物、In−Ga系酸化物、三元系金属の
酸化物であるIn−Ga−Zn系酸化物(IGZOとも表記する)、In−Al−Zn系
酸化物、In−Sn−Zn系酸化物、Sn−Ga−Zn系酸化物、Al−Ga−Zn系酸
化物、Sn−Al−Zn系酸化物、In−Hf−Zn系酸化物、In−La−Zn系酸化
物、In−Ce−Zn系酸化物、In−Pr−Zn系酸化物、In−Nd−Zn系酸化物
、In−Sm−Zn系酸化物、In−Eu−Zn系酸化物、In−Gd−Zn系酸化物、
In−Tb−Zn系酸化物、In−Dy−Zn系酸化物、In−Ho−Zn系酸化物、I
n−Er−Zn系酸化物、In−Tm−Zn系酸化物、In−Yb−Zn系酸化物、In
−Lu−Zn系酸化物、四元系金属の酸化物であるIn−Sn−Ga−Zn系酸化物、I
n−Hf−Ga−Zn系酸化物、In−Al−Ga−Zn系酸化物、In−Sn−Al−
Zn系酸化物、In−Sn−Hf−Zn系酸化物、In−Hf−Al−Zn系酸化物を用
いることができる。
て有する酸化物という意味であり、InとGaとZnの比率は問わない。また、InとG
aとZn以外の金属元素が入っていてもよい。
n=2:2:1(=2/5:2/5:1/5)の原子数比のIn−Ga−Zn系酸化物や
その組成の近傍の酸化物を用いることができる。あるいは、In:Sn:Zn=1:1:
1(=1/3:1/3:1/3)、In:Sn:Zn=2:1:3(=1/3:1/6:
1/2)あるいはIn:Sn:Zn=2:1:5(=1/4:1/8:5/8)の原子数
比のIn−Sn−Zn系酸化物やその組成の近傍の酸化物を用いるとよい。
応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とする半導体特性を得るために、キ
ャリア濃度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間結合距離、密度
等を適切なものとすることが好ましい。
場合、好ましくは、原子数比がIn:Ga:Zn=1:1:1、4:2:3、3:1:2
、1:1:2、2:1:3、または3:1:4で示されるIn−Ga−Zn−Oターゲッ
トを用いる。前述の原子数比を有するIn−Ga−Zn−Oターゲットを用いて酸化物半
導体膜を成膜することで、多結晶膜またはCAAC−OS膜が形成されやすくなる。
場合、好ましくは、原子数比がIn:Sn:Zn=1:1:1、2:1:3、1:2:2
、または20:45:35で示されるIn−Sn−Zn−Oターゲットを用いる。前述の
原子数比を有するIn−Sn−Zn−Oターゲットを用いて酸化物半導体膜を成膜するこ
とで、多結晶膜またはCAAC−OS膜が形成されやすくなる。
に好ましくは99.9%以上であることが望ましい。相対密度の高いターゲットを用いる
ことにより、緻密な構造の酸化物半導体膜を成膜することが可能である。
ukumoto,Toshiaki Arai,Narihiro Morosawa,
Kazuhiko Tokunaga,Yasuhiro Terai,Takashi
ge Fujimori,Tatsuya Sasaoka、「High Mobili
ty Oxide Semiconductor TFT for Circuit I
ntegration of AM−OLED」、IDW’10、p.631−p634
)。しかしながら、In−Ga−Zn系酸化物においても、バルク内欠陥密度を低減する
ことにより移動度を上げることができる。
c=1)である酸化物の組成が、原子数比がIn:Ga:Zn=A:B:C(A+B+C
=1)の酸化物の組成の近傍であるとは、a、b、cが、(a―A)2+(b―B)2+
(c―C)2≦r2を満たすことをいい、rとしては、例えば、0.05とすればよい。
他の酸化物でも同様である。
る酸化物半導体材料を含むトランジスタを作製する場合、基板を意図的に加熱して成膜す
る及び/又は成膜後に熱処理することにより、作製されるトランジスタの諸特性を良好な
ものとできる。詳細については、実施の形態3にて説明を行う。
もよい。後者の場合、アモルファスでも、微結晶(マイクロクリスタル、ナノクリスタル
など)でも、多結晶でもよい。また、アモルファス中に結晶性を有する部分を含む構造で
も、非アモルファスでもよい。
CAAC−OS膜の具体的な説明は、実施の形態4にて詳細に行う。
ため、これを用いてトランジスタを作製した際の界面散乱を低減でき、比較的容易に、比
較的高い移動度を得ることができる。
の平坦性を高めればアモルファス状態の酸化物半導体以上の移動度を得ることができる。
このため、前述のとおり、下地絶縁層502と保護絶縁層504の表面を極力平坦にする
ことが望ましい。
た処理室内に被処理物を保持し、被処理物の温度が100℃以上600℃以下、好ましく
は150℃以上550℃以下、更に好ましくは200℃以上500℃以下となるように被
処理物を熱する。または、酸化物半導体膜の成膜の際の被処理物の温度は、室温としても
よい。そして、処理室内の水分を除去しつつ、水分、水素、窒素、などが除去されたスパ
ッタガスを導入し、上記ターゲットを用いて酸化物半導体膜を成膜する。被処理物を熱し
ながら酸化物半導体膜を成膜することにより、酸化物半導体膜に取り込まれる水素や水な
どの不純物を低減することができ、電界効果移動度を向上させる効果が見込める。また、
スパッタによる損傷を軽減することができる。処理室内の水分を除去するためには、吸着
型の真空ポンプを用いることが好ましい。例えば、クライオポンプ、イオンポンプ、チタ
ンサブリメーションポンプなどを用いることが望ましい。また、ターボポンプにコールド
トラップを加えたものを用いることもできる。クライオポンプなどを用いて排気すること
で、処理室から水分などの不純物を除去することができるため、酸化物半導体膜中の不純
物濃度を低減できる。
ットの間との距離が170mm、圧力が0.4Pa、直流(DC)電力が0.5kW、雰
囲気が酸素(酸素100%)雰囲気、またはアルゴン(アルゴン100%)雰囲気、また
は酸素とアルゴンの混合雰囲気、といった条件を適用することができる。なお、パルス直
流(DC)電源を用いると、パーティクル(成膜時に形成される粉状の物質など)を低減
でき、膜厚分布も均一となるため好ましい。酸化物半導体膜の厚さは、1nm以上50n
m以下、好ましくは1nm以上30nm以下、より好ましくは1nm以上10nm以下と
することが望ましい。このような厚さの酸化物半導体膜を用いて酸化物半導体層506を
形成することで、微細化に伴う短チャネル効果を抑制することが可能となる。ただし、適
用する酸化物半導体材料や、半導体装置の用途などにより適切な厚さは異なるため、その
厚さは、用いる材料や用途などに応じて適宜選択すればよい。
てプラズマを発生させる逆スパッタを行い、成膜面の付着物を除去することが好ましい。
ここで、逆スパッタとは、通常のスパッタリング法においては、スパッタターゲットにイ
オンを衝突させるところを、逆に、処理表面にイオンを衝突させることによってその表面
を改質する方法のことをいう。処理表面にイオンを衝突させる方法としては、アルゴン雰
囲気下で処理表面側に高周波電圧を印加して、被処理物付近にプラズマを生成する方法な
どがある。なお、アルゴン雰囲気に代えて窒素、ヘリウム、酸素などによる雰囲気を適用
してもよい。
分又は水素(水酸基を含む)が含まれていることがある。水分又は水素はドナー準位を形
成しやすいため、酸化物半導体にとっては不純物である。そこで、酸化物半導体膜中の水
分又は水素などの不純物を低減(脱水化または脱水素化)するために、酸化物半導体膜に
対して、減圧雰囲気下、窒素や希ガスなどの不活性ガス雰囲気下、酸素ガス雰囲気下など
において、脱水化または脱水素化の加熱処理(以下、第1の加熱処理と略記する)を行っ
てもよい。
を脱離させることができる。具体的には、250℃以上750℃以下、好ましくは400
℃以上基板の歪み点未満の温度で加熱処理を行えば良い。例えば、500℃、3分間以上
6分間以下程度で行えばよい。加熱処理にRTA法を用いれば、短時間に脱水化または脱
水素化が行えるため、ガラス基板の歪点を超える温度でも処理することができる。
って、被処理物を加熱する装置を備えていてもよい。例えば、GRTA(Gas Rap
id Thermal Anneal)装置、LRTA(Lamp Rapid The
rmal Anneal)装置等のRTA(Rapid Thermal Anneal
)装置を用いることができる。LRTA装置は、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ
、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、高圧ナトリウムランプ、高圧水銀ラン
プなどのランプから発する光(電磁波)の輻射により、被処理物を加熱する装置である。
GRTA装置は、高温のガスを用いて加熱処理を行う装置である。気体には、アルゴンな
どの希ガス、又は窒素のような、加熱処理によって被処理物と反応しない不活性気体が用
いられる。
不活性雰囲気で行う。なお、水分又は水素などが含まれないことが望ましい。また、加熱
処理装置に導入する窒素、又はヘリウム、ネオン、アルゴン等の希ガスの純度を、6N(
99.9999%)以上、好ましくは7N(99.99999%)以上、(即ち不純物濃
度を1ppm以下、好ましくは0.1ppm以下)とすることが望ましい。
の加熱処理は、酸化性雰囲気にて加熱処理することにより酸化物半導体膜中に酸素を供給
して、第1の加熱処理の際に酸化物半導体膜中に生じた酸素欠損を補填する目的がある。
このため、第2の加熱処理は加酸素化処理ということもできる。第2の加熱処理は、例え
ば200℃以上基板の歪み点未満で行えばよい。好ましくは、250℃以上450℃以下
とする。処理時間は3分〜24時間とする。処理時間を長くするほど非晶質領域に対して
結晶領域の割合の多い酸化物半導体層506を形成することができるが、24時間を超え
る熱処理は生産性の低下を招くため好ましくない。
亜酸化窒素などであって、水、水素などが含まれないことが好ましい。例えば、熱処理装
置に導入する酸素、オゾン、亜酸化窒素の純度を、6N(99.9999%)以上、好ま
しくは7N(99.99999%)以上、(即ち不純物濃度を1ppm未満、好ましくは
0.1ppm未満)とすることが望ましい。酸化性雰囲気は、酸化性ガスを不活性ガスと
混合して用いてもよい。その場合、酸化性ガスが少なくとも10ppm以上含まれるもの
とする。また、不活性雰囲気とは、窒素、希ガス(ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプ
トン、キセノン)などの不活性ガスを主成分とする雰囲気である。具体的には、酸化性ガ
スなどの反応性ガスが10ppm未満とする。
いることができる。また、脱水化または脱水素化の加熱処理である第1の加熱処理と、加
酸素化の加熱処理である第2の加熱処理は連続して行うことが好ましい。連続して行うこ
とで、半導体装置の生産性を向上させることができる。
を極めて小さくすることが可能となる。その結果、トランジスタの電界効果移動度を後述
する理想的な電界効果移動度近くまで高めることが可能となる。
、酸化物半導体層506を形成した後に、第1の加熱処理や第2の加熱処理を行ってもよ
い。
において、酸化物半導体層506(または、酸化物半導体膜)に酸素添加処理を行い、熱
処理により該酸化物半導体に含まれる水素や水酸基若しくは水分を放出させ、その熱処理
と同時に又はその後の熱処理により酸化物半導体を結晶化させてもよい。このような結晶
化若しくは再結晶化の処理により、酸化物半導体層506(または、酸化物半導体膜)の
結晶性をより高めることができる。
のいずれかを含む)を酸化物半導体層506(または、酸化物半導体膜)のバルクに添加
することをいう。なお、当該「バルク」の用語は、酸素を、薄膜表面のみでなく薄膜内部
に添加することを明確にする趣旨で用いている。また、「酸素ドープ」には、プラズマ化
した酸素をバルクに添加する「酸素プラズマドープ」が含まれる。酸素添加処理を行うこ
とにより、酸化物半導体層506に含まれる酸素を、化学量論的組成比より多くすること
ができる。また、後の工程にてゲート絶縁層509(または、ゲート絶縁層509の形成
に用いる絶縁層)を形成した後、ゲート絶縁層509(または、ゲート絶縁層509の形
成に用いる絶縁層)に酸素添加処理を行い、ゲート絶縁層509(または、ゲート絶縁層
509の形成に用いる絶縁層)に含まれる酸素を、化学量論的組成比より多くすることが
できる。
誘導結合型プラズマ)方式を用いて、マイクロ波(例えば、周波数2.45GHz)によ
り励起された酸素プラズマを用いて行うことが望ましい。
(またはゲート絶縁層509)等に含まれる酸素を、化学量論比的組成比よりも多くする
処理であるため、過酸素化処理とも言える。過剰酸素は主に格子間に存在する酸素であり
、その酸素濃度は1×1016/cm3以上2×1020/cm3以下とすれば、結晶に
歪み等を与えることなく酸化物半導体中に含ませることができる。
508上に酸化物半導体層506と重畳するゲート電極510を形成する(図6(D)参
照)。
い。
タリング法等のPVD(Physical Vapor Deposition)法など
を用いて導電膜を成膜した後に、下地絶縁層502と同様に不要部分を選択的に除去して
、ゲート電極510を形成すればよい。
ルト、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタルおよびタ
ングステン、それらの窒化物、酸化物ならびに合金から一種以上選択し、単層でまたは積
層で用いればよい。また、酸化物半導体層506と同様の材料を用いてもよい。
機能を有する不純物元素520を、絶縁層508を介して酸化物半導体層506中に添加
し、酸化物半導体層506に自己整合的に高抵抗領域506aおよび低抵抗領域506b
を形成する(図6(E)参照)。
ばリン、窒素、ボロンなどの元素を用いることができる。当該元素を酸化物半導体層50
6中に添加する方法としては、イオン注入法やイオンドーピング法などを用いることがで
きる。なお、酸化物半導体層506に水素が添加される事を極力抑制する事が望ましいた
め、添加元素の質量分析を行うイオン注入法(イオンインプランテーション法とも言われ
る)を用いることが望ましい。
を添加する際に酸化物半導体層506に生じるダメージを低減することができる。
とともに、側壁絶縁層512をマスクとして絶縁層508を加工してゲート絶縁層509
を形成する(図7(A)参照)。
に電子ビーム蒸着法やスパッタリング法等のPVD(Physical Vapor D
eposition)法、熱CVD法やプラズマCVD法等のCVD(Chemical
Vapor Deposition)法などを用いて絶縁膜を成膜し、当該絶縁膜上に
フォトリソグラフィ法やインクジェット法などの公知の技術を用いて、加工したいパター
ン形状に応じたレジストを形成し、ドライエッチング法やウェットエッチング法などの公
知の技術を用いて絶縁膜の不要部分を選択的に除去して、側壁絶縁層512を形成すれば
よい。また、側壁絶縁層512を形成後、側壁絶縁層512をマスクとして絶縁層508
に対してエッチング処理行うことにより、ゲート絶縁層509を形成することができる。
により、側壁絶縁層512を自己整合的に形成することができる。ここで、異方性の高い
エッチングとしては、ドライエッチングが好ましく、例えば、エッチングガスとして、ト
リフルオロメタン(CHF3)、オクタフルオロシクロブタン(C4F8)、テトラフル
オロメタン(CF4)などのフッ素を含むガスを用いることができ、ヘリウム(He)や
アルゴン(Ar)などの希ガスまたは水素(H2)を添加しても良い。さらに、ドライエ
ッチングとして、基板に高周波電圧を印加する、反応性イオンエッチング法(RIE法)
を用いるのが望ましい。
絶縁膜と同様の膜を用いればよい。
Deposition)法、プラズマCVD法等のCVD(Chemical Vap
or Deposition)法などを用いて導電膜を形成し、当該導電膜上にフォトリ
ソグラフィ法やインクジェット法などの公知の技術を用いて、加工したいパターン形状に
応じたレジストを形成し、ドライエッチング法やウェットエッチング法などの公知の技術
を用いて導電膜の不要部分を選択的に除去して、一対の電極514を形成する(図7(B
)参照)。
Deposition)法、プラズマCVD法等のCVD(Chemical Vap
or Deposition)法などを用いて層間絶縁層516を成膜し、層間絶縁層5
16上にフォトリソグラフィ法やインクジェット法などの公知の技術を用いて、加工した
いパターン形状に応じたレジストを形成し、ドライエッチング法やウェットエッチング法
などの公知の技術を用いて層間絶縁層516の一部に開口部を形成した後、ゲート電極5
10と同様の方法で、一対の電極514と電気的に接続された配線518を形成する(図
7(C)参照)。
ることができる。当該トランジスタは、半導体層(少なくともチャネル形成領域)に酸化
物半導体材料を含んでなり、オフ電流を十分に小さくすることができる。また、高い移動
度を有することができる(移動度についての詳細内容は、実施の形態2および実施の形態
3を参照)。
ジスタに限らず、実際に測定される絶縁ゲート型トランジスタの電界効果移動度は、さま
ざまな理由によって本来の移動度よりも低くなる。移動度を低下させる要因としては半導
体内部の欠陥や半導体と絶縁膜との界面の欠陥があるが、Levinsonモデルを用い
ると、半導体内部に欠陥がないと仮定した場合の電界効果移動度を理論的に導き出せる。
テンシャル障壁(粒界等)が存在すると仮定すると、以下の式で表される。
、ポテンシャル障壁が欠陥に由来すると仮定すると、Levinsonモデルでは、以下
の式で表される。
誘電率、nは単位面積当たりのチャネルに含まれるキャリア数、Coxは単位面積当たり
の容量、Vgはゲート電圧、tはチャネルの厚さである。なお、厚さ30nm以下の半導
体層であれば、チャネルの厚さは半導体層の厚さと同一として差し支えなく、線形領域に
おけるドレイン電流Idは、以下の式となる。
また、Vdはドレイン電圧である。なお、上式の両辺をVgで割り、更に両辺の対数を取
ると、以下の式のようになる。
横軸を1/Vgとして実測値をプロットして得られるグラフの直線の傾きから欠陥密度N
が求められる。すなわち、トランジスタのId―Vg特性から、欠陥密度を評価できる。
例えば、酸化物半導体として、インジウム(In)、スズ(Sn)、亜鉛(Zn)の比率
がIn:Sn:Zn=1:1:1のものでは、欠陥密度Nは1×1012/cm2程度で
ある。
が導出される。なお、欠陥のあるIn−Sn−Zn酸化物で測定される移動度は30cm
2/Vs程度であるが、半導体内部および半導体と絶縁膜との界面の欠陥が無い酸化物半
導体の移動度μ0は120cm2/Vsとなると予想できる。
てトランジスタの輸送特性は影響を受ける。すなわち、ゲート絶縁層界面からxだけ離れ
た場所における移動度μ1は、以下の式で表される。
り求めることができ、上記の測定結果からは、B=4.75×107cm/s、G=10
nm(界面散乱が及ぶ深さ)である。Dが増加する(すなわち、ゲート電圧が高くなる)
と数7の第2項が増加するため、移動度μ1は低下することがわかる。
μ2を計算した結果を図8に示す。なお、計算にはシノプシス社製デバイスシミュレーシ
ョンソフト、Sentaurus Deviceを使用し、酸化物半導体のバンドギャッ
プ、電子親和力、比誘電率、厚さをそれぞれ、2.8電子ボルト、4.7電子ボルト、1
5、15nmとした。これらの値は、スパッタリング法により形成された薄膜を測定して
得られたものである。
子ボルト、4.6電子ボルトとした。また、ゲート絶縁層の厚さは100nm、比誘電率
は4.1とした。チャネル長およびチャネル幅はともに10μm、ドレイン電圧Vdは0
.1Vである。
けるが、ゲート電圧がさらに高くなると、界面散乱が大きくなり、移動度が低下する。な
お、界面散乱を低減するためには、半導体層表面を原子レベルで平坦にすること(Ato
mic Layer Flatness)が望ましい。
性を計算した結果を図9乃至図11に示す。なお、計算に用いたトランジスタの断面構造
を図12に示す。図12に示すトランジスタは酸化物半導体層にn+の導電型を呈する半
導体領域1203aおよび半導体領域1203cを有する。半導体領域1203aおよび
半導体領域1203cの抵抗率は2×10−3Ωcmとする。
込まれるように形成された酸化アルミニウムよりなる保護絶縁層1202の上に形成され
る。トランジスタは半導体領域1203a、半導体領域1203cと、それらに挟まれ、
チャネル形成領域となる真性の半導体領域1203bと、ゲート電極1205を有する。
ゲート電極1205の幅を33nmとする。
た、ゲート電極1205の両側壁には側壁絶縁層1206aおよび側壁絶縁層1206b
、ゲート電極1205の上部には、ゲート電極1205と他の配線との短絡を防止するた
めの絶縁層1207を有する。側壁絶縁層の幅は5nmとする。また、半導体領域120
3aおよび半導体領域1203cに接して、ソース電極1208aおよびドレイン電極1
208bを有する。なお、このトランジスタにおけるチャネル幅を40nmとする。
保護絶縁層1202の上に形成され、半導体領域1203a、半導体領域1203cと、
それらに挟まれた真性の半導体領域1203bと、幅33nmのゲート電極1205とゲ
ート絶縁層1204と側壁絶縁層1206aおよび側壁絶縁層1206bと絶縁層120
7とソース電極1208aおよびドレイン電極1208bを有する点で図12(A)に示
すトランジスタと同じである。
縁層1206aおよび側壁絶縁層1206bの下の半導体領域の導電型である。図12(
A)に示すトランジスタでは、側壁絶縁層1206aおよび側壁絶縁層1206bの下の
半導体領域はn+の導電型を呈する半導体領域1203aおよび半導体領域1203cで
あるが、図12(B)に示すトランジスタでは、真性の半導体領域1203bである。す
なわち、図12(B)に示す半導体層において、半導体領域1203a(半導体領域12
03c)とゲート電極1205がLoffだけ重ならない領域ができている。この領域を
オフセット領域といい、その幅Loffをオフセット長という。図から明らかなように、
オフセット長は、側壁絶縁層1206a(側壁絶縁層1206b)の幅と同じである。
スシミュレーションソフト、Sentaurus Deviceを使用した。図9は、図
12(A)に示される構造のトランジスタのドレイン電流(Id、実線)および移動度(
μ、点線)のゲート電圧(Vg、ゲートとソースの電位差)依存性を示す。ドレイン電流
Idは、ドレイン電圧(ドレインとソースの電位差)を+1Vとし、移動度μはドレイン
電圧を+0.1Vとして計算したものである。
したものであり、図9(C)は5nmとしたものである。ゲート絶縁層が薄くなるほど、
特にオフ状態でのドレイン電流Id(オフ電流)が顕著に低下する。一方、移動度μのピ
ーク値やオン状態でのドレイン電流Id(オン電流)には目立った変化が無い。ゲート電
圧1V前後で、ドレイン電流はメモリ素子等で必要とされる10μAを超えることが示さ
れた。
mとしたもののドレイン電流Id(実線)および移動度μ(点線)のゲート電圧Vg依存
性を示す。ドレイン電流Idは、ドレイン電圧を+1Vとし、移動度μはドレイン電圧を
+0.1Vとして計算したものである。図10(A)はゲート絶縁層の厚さを15nmと
したものであり、図10(B)は10nmとしたものであり、図10(C)は5nmとし
たものである。
を15nmとしたもののドレイン電流Id(実線)および移動度μ(点線)のゲート電圧
依存性を示す。ドレイン電流Idは、ドレイン電圧を+1Vとし、移動度μはドレイン電
圧を+0.1Vとして計算したものである。図11(A)はゲート絶縁層の厚さを15n
mとしたものであり、図11(B)は10nmとしたものであり、図11(C)は5nm
としたものである。
ク値やオン電流には目立った変化が無い。
m2/Vs程度、図11では40cm2/Vs程度と、オフセット長Loffが増加する
ほど低下する。また、オフ電流も同様な傾向がある。一方、オン電流にはオフセット長L
offの増加にともなって減少するが、オフ電流の低下に比べるとはるかに緩やかである
。また、いずれもゲート電圧1V前後で、ドレイン電流はメモリ素子等で必要とされる1
0μAを超えることが示された。
ルタ306を構成する容量素子322の間に設けることにより、通常動作状態の時には当
該トランジスタをオン状態に、スタンバイ状態の時には当該トランジスタをオフ状態とす
ることで、位相同期回路がスタンバイ状態からの復帰後、短時間でロックされた状態に移
行することが可能となり、消費電力を低減することが可能となる。さらに、上述のように
、半導体層(少なくともチャネル形成領域)に酸化物半導体を含むトランジスタは移動度
が十分に高く、位相同期回路300に用いても、位相同期回路300が組み込まれた半導
体装置の動作状態に遅延を生じさせるようなことはない。
本実施の形態では、実施の形態1にて記載した、半導体層(少なくともチャネル形成領域
)にIn、Sn、Znを主成分とする酸化物半導体材料を含むトランジスタを作製する際
において、基板に対して意図的に加熱して成膜する及び/又は成膜後に熱処理する内容や
、当該内容の熱処理を行うことによるトランジスタの諸特性についての説明を行う。
により、トランジスタの電界効果移動度を向上させることが可能となる。また、トランジ
スタのしきい値電圧をプラスシフトさせ、ノーマリ・オフ化させることが可能となる。な
お、ここでいう主成分とは組成比で5atomic%以上含まれる元素をいう。
Lが3μm、チャネル幅Wが10μmである酸化物半導体膜と、厚さ100nmのゲート
絶縁膜を用いたトランジスタの特性である。なお、Vdは10Vとした。
とする酸化物半導体膜を形成したときのトランジスタ特性である。このとき電界効果移動
度は18.8cm2/Vsecが得られている。一方、基板を意図的に加熱してIn、S
n、Znを主成分とする酸化物半導体膜を形成すると電界効果移動度を向上させることが
可能となる。図13(B)は基板を200℃に加熱してIn、Sn、Znを主成分とする
酸化物半導体膜を形成したトランジスタ特性を示す。電界効果移動度は32.2cm2/
Vsecが得られている。
理をすることによって、さらに高めることができる。図13(C)は、In、Sn、Zn
を主成分とする酸化物半導体膜を200℃でスパッタリング法により成膜した後、650
℃で熱処理をしたトランジスタ特性を示す。電界効果移動度は34.5cm2/Vsec
が得られている。
水素や水分などが酸化物半導体膜中に取り込まれるのを低減する効果が期待できる。また
、成膜後に熱処理をすることによっても、酸化物半導体膜から水素や水酸基若しくは水分
を放出させ除去することができ、上記のように電界効果移動度を向上させることができる
。このような電界効果移動度の向上は、脱水化・脱水素化による不純物の除去のみならず
、高密度化により原子間距離が短くなるためとも推定される。また、酸化物半導体から不
純物を除去して高純度化することで結晶化を図ることができる。このように高純度化され
た非単結晶酸化物半導体は、理想的には100cm2/Vsecを超える電界効果移動度
を実現することも可能になると推定される。
化物半導体に含まれる水素や水酸基若しくは水分を放出させ、その熱処理と同時に又はそ
の後の熱処理により酸化物半導体を結晶化させても良い。このような結晶化若しくは再結
晶化の処理により結晶性の良い非単結晶酸化物半導体を得ることができる。
効果移動度の向上のみならず、トランジスタのノーマリ・オフ化を図ることにも寄与して
いる。基板を意図的に加熱しないで形成されたIn、Sn、Znを主成分とする酸化物半
導体膜をチャネル形成領域としたトランジスタは、しきい値電圧がマイナスシフトしてし
まう傾向がある。しかし、基板を意図的に加熱して形成された酸化物半導体膜を用いた場
合、このしきい値電圧のマイナスシフト化は解消される。つまり、しきい値電圧はトラン
ジスタがノーマリ・オフとなる方向に動き、このような傾向は図13(A)と図13(B
)の対比からも確認することができる。
可能であり、組成比としてIn:Sn:Zn=2:1:3とすることでトランジスタのノ
ーマリ・オフ化を期待することができる。また、ターゲットの組成比をIn:Sn:Zn
=2:1:3とすることで結晶性の高い酸化物半導体膜を得ることができる。
より好ましくは400℃以上であり、より高温で成膜し或いは熱処理することでトランジ
スタのノーマリ・オフ化を図ることが可能となる。
アス・ストレスに対する安定性を高めることができる。例えば、2MV/cm、150℃
、1時間印加の条件において、ドリフトがそれぞれ±1.5V未満、好ましくは1.0V
未満を得ることができる。
を行った試料2のトランジスタに対してBT試験を行った。
行った。次に、基板温度を150℃とし、Vdを0.1Vとした。次に、ゲート絶縁膜に
印加される電界強度が2MV/cmとなるようにVgに20Vを印加し、そのまま1時間
保持した。次に、Vgを0Vとした。次に、基板温度25℃とし、Vdを10Vとし、ト
ランジスタのVg−Id測定を行った。これをプラスBT試験と呼ぶ。
の測定を行った。なお、Vdはドレイン電圧(ドレインとソースの電位差)を示す。次に
、基板温度を150℃とし、Vdを0.1Vとした。次に、ゲート絶縁膜に印加される電
界強度が−2MV/cmとなるようにVgに−20Vを印加し、そのまま1時間保持した
。次に、Vgを0Vとした。次に、基板温度25℃とし、Vdを10Vとし、トランジス
タのVg−Id測定を行った。これをマイナスBT試験と呼ぶ。
)に示す。また、試料2のプラスBT試験の結果を図15(A)に、マイナスBT試験の
結果を図15(B)に示す。
1.80Vおよび−0.42Vであった。また、試料2のプラスBT試験およびマイナス
BT試験によるしきい値電圧の変動は、それぞれ0.79Vおよび0.76Vであった。
試料1および試料2のいずれも、BT試験前後におけるしきい値電圧の変動が小さく、信
頼性が高いことがわかる。
下で熱処理を行ってから酸素を含む雰囲気中で熱処理を行っても良い。最初に脱水化・脱
水素化を行ってから酸素を酸化物半導体に加えることで、熱処理の効果をより高めること
ができる。また、後から酸素を加えるには、実施の形態1にて記載したとおり、酸素イオ
ンを電界で加速して酸化物半導体膜に注入する方法を適用しても良い。
されやすいが、熱処理により酸化物半導体中に酸素を過剰に含ませることにより、定常的
に生成される酸素欠損を過剰な酸素によって補償することが可能となる。過剰酸素は主に
格子間に存在する酸素であり、その酸素濃度は1×1016/cm3以上2×1020/
cm3以下とすれば、結晶に歪み等を与えることなく酸化物半導体中に含ませることがで
きる。
、より安定な酸化物半導体膜を得ることができる。例えば、組成比In:Sn:Zn=1
:1:1のターゲットを用いて、基板を意図的に加熱せずにスパッタリング成膜した酸化
物半導体膜は、X線回折(XRD:X−Ray Diffraction)でハローパタ
ンが観測される。この成膜された酸化物半導体膜を熱処理することによって結晶化させる
ことができる。熱処理温度は任意であるが、例えば650℃の熱処理を行うことで、X線
回折により明確な回折ピークを観測することができる。
AXS社製X線回折装置D8 ADVANCEを用い、Out−of−Plane法で
測定した。
料Bの作製方法を説明する。
。
DC)として成膜した。ターゲットは、原子数比で、In:Sn:Zn=1:1:1のI
n−Sn−Zn−Oターゲットを用いた。なお、成膜時の基板加熱温度は200℃とした
。このようにして作製した試料を試料Aとした。
熱処理は、はじめに窒素雰囲気で1時間の加熱処理を行い、温度を下げずに酸素雰囲気で
さらに1時間の加熱処理を行っている。このようにして作製した試料を試料Bとした。
が観測されなかったが、試料Bでは、2θが35deg近傍および37deg〜38de
gに結晶由来のピークが観測された。
こと及び/又は成膜後に熱処理することによりトランジスタの特性を向上させることがで
きる。
に含ませないようにすること、或いは膜中から除去する作用がある。すなわち、酸化物半
導体中でドナー不純物となる水素を除去することで高純度化を図ることができ、それによ
ってトランジスタのノーマリ・オフ化を図ることができ、酸化物半導体が高純度化される
ことによりオフ電流を1aA/μm以下にすることができる。ここで、上記オフ電流値の
単位は、チャネル幅1μmあたりの電流値を示す。
す。ここでは、簡単のため測定時の基板温度の逆数に1000を掛けた数値(1000/
T)を横軸としている。
×10−19A/μm)以下、85℃の場合には10zA/μm(1×10−20A/μ
m)以下であった。電流値の対数が温度の逆数に比例することから、室温(27℃)の場
合には0.1zA/μm(1×10−22A/μm)以下であると予想される。従って、
オフ電流を125℃において1aA/μm(1×10−18A/μm)以下に、85℃に
おいて100zA/μm(1×10−19A/μm)以下に、室温において1zA/μm
(1×10−21A/μm)以下にすることができる。これらのオフ電流は、Siを半導
体膜として用いたトランジスタに比べ、極めて低いものであることは明らかである。
からのリークや成膜室内の内壁からの脱ガスを十分抑え、スパッタガスの高純度化を図る
ことが好ましい。例えば、スパッタガスは水分が膜中に含まれないように露点−70℃以
下であるガスを用いることが好ましい。また、ターゲットそのものに水素や水分などの不
純物が含まれていていないように、高純度化されたターゲットを用いることが好ましい。
In、Sn、Znを主成分とする酸化物半導体は熱処理によって膜中の水分を除去するこ
とができるが、In、Ga、Znを主成分とする酸化物半導体と比べて水分の放出温度が
高いため、好ましくは最初から水分の含まれない膜を形成しておくことが好ましい。
において、基板温度と電気的特性の関係について評価した。
が0μm、dWが0μmである。なお、Vdは10Vとした。なお、基板温度は−40℃
、−25℃、25℃、75℃、125℃および150℃で行った。ここで、トランジスタ
において、ゲート電極と一対の電極との重畳する幅をLovと呼び、酸化物半導体膜に対
する一対の電極のはみ出しをdWと呼ぶ。
9(A)に基板温度としきい値電圧の関係を、図19(B)に基板温度と電界効果移動度
の関係を示す。
の範囲は−40℃〜150℃で1.09V〜−0.23Vであった。
なお、その範囲は−40℃〜150℃で36cm2/Vs〜32cm2/Vsであった(
図18参照)。従って、上述の温度範囲において電気的特性の変動が小さいことがわかる
。
ランジスタは、オフ電流を1aA/μm以下に保ちつつ、電界効果移動度を30cm2/
Vsec以上、好ましくは40cm2/Vsec以上、より好ましくは60cm2/Vs
ec以上とし、LSIで要求されるオン電流の値を満たすことができる。例えば、L/W
=33nm/40nmのFETで、ゲート電圧2.7V、ドレイン電圧1.0Vのとき1
2μA以上のオン電流を流すことができる。またトランジスタの動作に求められる温度範
囲においても、十分な電気的特性を確保することができる。このような特性であれば、S
i半導体で作られる集積回路の中に酸化物半導体で形成されるトランジスタを混載しても
、動作速度を犠牲にすることなく新たな機能を有する集積回路を実現することができる。
本実施の形態では、上述実施の形態にて記載したCAAC−OS膜に含まれる結晶構造の
一例ついて図20から図22を用いて詳細に説明する。なお、特に断りがない限り、図2
0から図22は上方向をc軸方向とし、c軸方向と直交する面をab面とする。なお、単
に上半分、下半分という場合、ab面を境にした場合の上半分、下半分をいう。また、図
20において、丸で囲まれたOは4配位のOを示し、二重丸で囲まれたOは3配位のOを
示す。
配位のO)と、を有する構造を示す。ここでは、金属原子が1個に対して、近接の酸素原
子のみ示した構造を小グループと呼ぶ。図20(A)の構造は、八面体構造をとるが、簡
単のため平面構造で示している。なお、図20(A)の上半分および下半分にはそれぞれ
3個ずつ4配位のOがある。図20(A)に示す小グループは電荷が0である。
配位のO)と、Gaに近接の2個の4配位のOと、を有する構造を示す。3配位のOは、
いずれもab面に存在する。図20(B)の上半分および下半分にはそれぞれ1個ずつ4
配位のOがある。また、Inも5配位をとるため、図20(B)に示す構造をとりうる。
図20(B)に示す小グループは電荷が0である。
造を示す。図20(C)の上半分には1個の4配位のOがあり、下半分には3個の4配位
のOがある。図20(C)に示す小グループは電荷が0である。
造を示す。図20(D)の上半分には3個の4配位のOがあり、下半分には3個の4配位
のOがある。図20(D)に示す小グループは電荷が+1となる。
4配位のOがあり、下半分には1個の4配位のOがある。図20(E)に示す小グループ
は電荷が−1となる。
大グループ(ユニットセルともいう。)と呼ぶ。
6配位のInの上半分の3個のOは下方向にそれぞれ3個の近接Inを有し、下半分の3
個のOは上方向に3個の近接Inを有する。図20(B)に示す5配位のGaの上半分の
1個のOは下方向に1個の近接Gaを有し、下半分の1個のOは上方向に1個の近接Ga
を有する。図20(C)に示す4配位のZnの上半分の1個のOは下方向に1個の近接Z
nを有し、下半分の3個のOは上方向にそれぞれ3個の近接Znを有する。この様に、金
属原子の上方向の4配位のOの数と、そのOの下方向にある近接金属原子の数は等しく、
同様に金属原子の下方向の4配位のOの数と、そのOの上方向にある近接金属原子の数は
等しい。Oは4配位なので、下方向にある近接金属原子の数と、上方向にある近接金属原
子の数の和は4になる。従って、金属原子の上方向にある4配位のOの数と、別の金属原
子の下方向にある4配位のOの数との和が4個のとき、金属原子を有する二種の小グルー
プ同士は結合することができる。その理由を以下に示す。例えば、6配位の金属原子(I
nまたはSn)が上半分の4配位のOを介して結合する場合、4配位のOが3個であるた
め、5配位の金属原子(GaまたはIn)の上半分の4配位のO、5配位の金属原子(G
aまたはIn)の下半分の4配位のOまたは4配位の金属原子(Zn)の上半分の4配位
のOのいずれかと結合することになる。
また、このほかにも、層構造の合計の電荷が0となるように複数の小グループが結合して
中グループを構成する。
す。図21(B)に、3つの中グループで構成される大グループを示す。なお、図21(
C)は、図21(B)の層構造をc軸方向から観察した場合の原子配列を示す。
、例えば、Snの上半分および下半分にはそれぞれ3個ずつ4配位のOがあることを丸枠
の3として示している。同様に、図21(A)において、Inの上半分および下半分には
それぞれ1個ずつ4配位のOがあり、丸枠の1として示している。また、同様に、図21
(A)において、下半分には1個の4配位のOがあり、上半分には3個の4配位のOがあ
るZnと、上半分には1個の4配位のOがあり、下半分には3個の4配位のOがあるZn
とを示している。
ら順に4配位のOが3個ずつ上半分および下半分にあるSnが、4配位のOが1個ずつ上
半分および下半分にあるInと結合し、そのInが、上半分に3個の4配位のOがあるZ
nと結合し、そのZnの下半分の1個の4配位のOを介して4配位のOが3個ずつ上半分
および下半分にあるInと結合し、そのInが、上半分に1個の4配位のOがあるZn2
個からなる小グループと結合し、この小グループの下半分の1個の4配位のOを介して4
配位のOが3個ずつ上半分および下半分にあるSnと結合している構成である。この中グ
ループが複数結合して大グループを構成する。
67、−0.5と考えることができる。例えば、In(6配位または5配位)、Zn(4
配位)、Sn(5配位または6配位)の電荷は、それぞれ+3、+2、+4である。従っ
て、Snを含む小グループは電荷が+1となる。そのため、Snを含む層構造を形成する
ためには、電荷+1を打ち消す電荷−1が必要となる。電荷−1をとる構造として、図2
0(E)に示すように、2個のZnを含む小グループが挙げられる。例えば、Snを含む
小グループが1個に対し、2個のZnを含む小グループが1個あれば、電荷が打ち消され
るため、層構造の合計の電荷を0とすることができる。
−O系の結晶(In2SnZn3O8)を得ることができる。なお、得られるIn−Sn
−Zn−O系の層構造は、In2SnZn2O7(ZnO)m(mは0または自然数。)
とする組成式で表すことができる。
、三元系金属の酸化物であるIn−Ga−Zn−O系酸化物(IGZOとも表記する。)
、In−Al−Zn−O系酸化物、Sn−Ga−Zn−O系酸化物、Al−Ga−Zn−
O系酸化物、Sn−Al−Zn−O系酸化物や、In−Hf−Zn−O系酸化物、In−
La−Zn−O系酸化物、In−Ce−Zn−O系酸化物、In−Pr−Zn−O系酸化
物、In−Nd−Zn−O系酸化物、In−Sm−Zn−O系酸化物、In−Eu−Zn
−O系酸化物、In−Gd−Zn−O系酸化物、In−Tb−Zn−O系酸化物、In−
Dy−Zn−O系酸化物、In−Ho−Zn−O系酸化物、In−Er−Zn−O系酸化
物、In−Tm−Zn−O系酸化物、In−Yb−Zn−O系酸化物、In−Lu−Zn
−O系酸化物や、二元系金属の酸化物であるIn−Zn−O系酸化物、Sn−Zn−O系
酸化物、Al−Zn−O系酸化物、Zn−Mg−O系酸化物、Sn−Mg−O系酸化物、
In−Mg−O系酸化物や、In−Ga−O系酸化物、一元系金属の酸化物であるIn−
O系酸化物、Sn−O系酸化物、Zn−O系酸化物などを用いた場合も同様である。
ル図を示す。
ら順に4配位のOが3個ずつ上半分および下半分にあるInが、4配位のOが1個上半分
にあるZnと結合し、そのZnの下半分の3個の4配位のOを介して、4配位のOが1個
ずつ上半分および下半分にあるGaと結合し、そのGaの下半分の1個の4配位のOを介
して、4配位のOが3個ずつ上半分および下半分にあるInと結合している構成である。
この中グループが複数結合して大グループを構成する。
、図22(B)の層構造をc軸方向から観察した場合の原子配列を示している。
ぞれ+3、+2、+3であるため、In、ZnおよびGaのいずれかを含む小グループは
、電荷が0となる。そのため、これらの小グループの組み合わせであれば中グループの合
計の電荷は常に0となる。
中グループに限定されず、In、Ga、Znの配列が異なる中グループを組み合わせた大
グループも取りうる。
−O系の結晶を得ることができる。なお、得られるIn−Ga−Zn−O系の層構造は、
InGaO3(ZnO)n(nは自然数。)とする組成式で表すことができる。
。なお、図23(A)に示す結晶構造において、図21(B)で説明したように、Ga及
びInは5配位をとるため、GaがInに置き換わった構造も取りうる。
取りうる。なお、図23(B)に示す結晶構造において、図21(B)で説明したように
、Ga及びInは5配位をとるため、GaがInに置き換わった構造も取りうる。
状の原子配列を有し、c軸においては金属原子が層状または金属原子と酸素原子とが層状
に配列しており、ab面においてはa軸またはb軸の向きが異なる(c軸を中心に回転し
た)結晶(CAAC:C Axis Aligned Crystalともいう。)を含
む酸化物についての説明である。
本実施の形態では、先の実施の形態で説明した位相同期回路を半導体装置に適用する場合
について、図24を用いて説明する。なお、本実施の形態の説明に用いる図面において、
先の実施の形態に用いた図面と同じ部分については同じ符号を用いて示し、説明を省略す
る。また、ここでは半導体装置としてFM復調装置およびモーター制御装置を一例として
説明を行うが、無論これに限定されることはない。
320を有する位相同期回路をFM復調装置に適用した場合のブロック図の一例である。
当該FM復調装置は、入力端子2301と、出力端子2302と、位相比較器302と、
チャージポンプ304と、OSトランジスタ320および容量素子322を有するループ
フィルタ306と、電圧制御発振器308と、分周器310(通常、分周率は1)を備え
ている。なお、分周器310は必ずしも設ける必要はない。
プフィルタ306からの出力をFM復調信号(FM変調信号を、周波数の変化に対応させ
た信号に変換して復調させた信号)として出力させる構成である。FM復調装置がロック
されている状態では、電圧制御発振器308の出力が、入力端子2301より入力される
FM変調信号に同期するので、その周波数の変化に対応した電圧信号が出力端子2302
より出力される。
イ状態から復帰した後、FM復調できるようになるまでの時間を短縮でき、その結果、消
費電力を低減することができる。
320を有する位相同期回路をモーター制御装置に適用した場合のブロック図の一例であ
る。当該モーター制御装置は、入力端子2311と、位相比較器302と、チャージポン
プ304と、OSトランジスタ320および容量素子322を有するループフィルタ30
6と、分周器310と、駆動回路2312と、モーター2313と、光学式エンコーダ2
314を備えている。なお、駆動回路2312、モーター2313および光学式エンコー
ダ2314が、電圧制御発振器308に相当する機能を有している。
10より出力される信号と位相差比較が行われ、位相比較器302より位相差信号が出力
され、位相差信号はチャージポンプ304およびループフィルタ306により電圧信号に
変換されて駆動回路2312に入力され、駆動回路2312は入力される電圧信号に応じ
てモーター2313の回転数を決定する信号を出力する。また、モーター2313の回転
数は光学式エンコーダ2314により検出され、回転数に応じた周期信号が光学式エンコ
ーダ2314より出力され、分周器310により分周された後に位相比較器302に入力
される。つまり、この回路は、入力端子2311より入力される基準周期信号の周波数に
よってモーターの回転数を正確にコントロールすることができる。
ンバイ状態から復帰した後、モーターの回転数が安定するまでの時間を短縮することがで
き、その結果、消費電力を低減することができる。
102 位相比較器
104 チャージポンプ
106 ループフィルタ
108 電圧制御発振器
110 分周器
122 容量素子
300 位相同期回路
301 入力端子
302 位相比較器
304 チャージポンプ
306 ループフィルタ
308 電圧制御発振器
309 出力端子
310 分周器
320 トランジスタ
322 容量素子
401 期間
402 期間
403 期間
500 基板
502 下地絶縁層
504 保護絶縁層
506 酸化物半導体層
506a 高抵抗領域
506b 低抵抗領域
508 絶縁層
509 ゲート絶縁層
510 ゲート電極
512 側壁絶縁層
514 一対の電極
516 層間絶縁層
518 配線
520 不純物元素
1201 下地絶縁層
1202 保護絶縁層
1203a 半導体領域
1203b 半導体領域
1203c 半導体領域
1204 ゲート絶縁層
1205 ゲート電極
1206a 側壁絶縁層
1206b 側壁絶縁層
1207 絶縁層
1208a ソース電極
1208b ドレイン電極
2301 入力端子
2302 出力端子
2311 入力端子
2312 駆動回路
2313 モーター
2314 光学式エンコーダ
Claims (3)
- トランジスタと、容量素子と、を有する位相同期回路であり、
前記トランジスタの半導体層は、酸化物半導体を含み、
前記位相同期回路は、前記トランジスタがオフ状態となった後にスタンバイ状態となり、
前記位相同期回路は、前記トランジスタがオン状態となった後にスタンバイ状態から復帰することを特徴とする位相同期回路。 - トランジスタと、容量素子と、電圧制御発振器と、を有する位相同期回路であり、
前記トランジスタの半導体層は、酸化物半導体を含み、
前記容量素子は、前記トランジスタがオフ状態のときに前記電圧制御発振器を制御する電圧を保持する機能を有することを特徴とする位相同期回路。 - 請求項2または請求項3において、
前記半導体層は、In、Ga、Sn及びZnから選ばれた一種以上の元素を含むことを特徴とする位相同期回路。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019174621A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 日鉄ソリューションズ株式会社 | 情報処理装置、システム、情報処理方法及びプログラム |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI614995B (zh) * | 2011-05-20 | 2018-02-11 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 鎖相迴路及使用此鎖相迴路之半導體裝置 |
US9002304B2 (en) * | 2012-08-31 | 2015-04-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Analog baseband filter apparatus for multi-band and multi-mode wireless transceiver and method for controlling the filter apparatus |
ITTO20130307A1 (it) | 2013-04-17 | 2014-10-18 | Itt Italia Srl | Metodo per realizzare un elemento frenante, in particolare una pastiglia freno, sensorizzato, pastiglia freno sensorizzata, impianto frenante di veicolo e metodo associato |
JP2015084418A (ja) * | 2013-09-23 | 2015-04-30 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
US9154144B2 (en) * | 2013-12-18 | 2015-10-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Stacked CMOS phase-locked loop |
CN106134078B (zh) | 2014-03-07 | 2019-05-28 | 株式会社半导体能源研究所 | 用于驱动半导体装置的方法 |
US9939035B2 (en) | 2015-05-28 | 2018-04-10 | Itt Italia S.R.L. | Smart braking devices, systems, and methods |
ITUB20153706A1 (it) | 2015-09-17 | 2017-03-17 | Itt Italia Srl | Dispositivo frenante per veicolo pesante e metodo di prevenzione del surriscaldamento dei freni in un veicolo pesante |
ITUB20153709A1 (it) | 2015-09-17 | 2017-03-17 | Itt Italia Srl | Dispositivo di analisi e gestione dei dati generati da un sistema frenante sensorizzato per veicoli |
ITUA20161336A1 (it) | 2016-03-03 | 2017-09-03 | Itt Italia Srl | Dispositivo e metodo per il miglioramento delle prestazioni di un sistema antibloccaggio e antiscivolamento di un veicolo |
TWI730091B (zh) | 2016-05-13 | 2021-06-11 | 日商半導體能源研究所股份有限公司 | 半導體裝置 |
US10128783B2 (en) * | 2016-05-31 | 2018-11-13 | Infineon Technologies Ag | Synchronization of internal oscillators of components sharing a communications bus |
IT201600077944A1 (it) | 2016-07-25 | 2018-01-25 | Itt Italia Srl | Dispositivo per il rilevamento della coppia residua di frenatura in un veicolo equipaggiato con freni a disco |
KR101938674B1 (ko) | 2017-11-27 | 2019-01-15 | 주식회사 아나패스 | 위상 고정 루프 및 지연 고정 루프 |
JP7111163B2 (ja) * | 2018-07-23 | 2022-08-02 | 日本電気株式会社 | 測定装置及び電圧生成方法 |
EP3725723B1 (en) * | 2019-04-15 | 2024-05-29 | Otis Elevator Company | Brake lining monitoring system |
IT201900015839A1 (it) | 2019-09-06 | 2021-03-06 | Itt Italia Srl | Pastiglia freno per veicoli e suo processo di produzione |
CN117377603A (zh) | 2021-05-25 | 2024-01-09 | 意大利Itt有限责任公司 | 用于估计车辆的被制动元件和制动元件之间的残余扭矩的方法和装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0629837A (ja) * | 1992-07-09 | 1994-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | 位相同期回路 |
JPH0795065A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-04-07 | Toshiba Corp | 間欠動作周波数シンセサイザ装置 |
JP2011087286A (ja) * | 2009-09-16 | 2011-04-28 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置及び電子機器 |
WO2011052351A1 (en) * | 2009-10-29 | 2011-05-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
Family Cites Families (113)
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 |
JPH05251705A (ja) | 1992-03-04 | 1993-09-28 | Fuji Xerox Co Ltd | 薄膜トランジスタ |
JP2864860B2 (ja) * | 1992-04-10 | 1999-03-08 | 日本電気株式会社 | 周波数シンセサイザ |
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 |
DE69635107D1 (de) | 1995-08-03 | 2005-09-29 | Koninkl Philips Electronics Nv | Halbleiteranordnung mit einem transparenten schaltungselement |
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 |
JPH1065525A (ja) | 1996-08-14 | 1998-03-06 | Fujitsu Ltd | Pll回路 |
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 |
KR20020038482A (ko) | 2000-11-15 | 2002-05-23 | 모리시타 요이찌 | 박막 트랜지스터 어레이, 그 제조방법 및 그것을 이용한표시패널 |
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 |
US6856180B1 (en) * | 2001-05-06 | 2005-02-15 | Altera Corporation | Programmable loop bandwidth in phase locked loop (PLL) circuit |
JP4204210B2 (ja) | 2001-08-29 | 2009-01-07 | 株式会社リコー | Pll回路 |
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 |
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 |
US7061014B2 (en) | 2001-11-05 | 2006-06-13 | Japan Science And Technology Agency | Natural-superlattice homologous single crystal thin film, method for preparation thereof, and device using said single crystal thin film |
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 |
CN1445821A (zh) | 2002-03-15 | 2003-10-01 | 三洋电机株式会社 | ZnO膜和ZnO半导体层的形成方法、半导体元件及其制造方法 |
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 |
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 |
US7282782B2 (en) | 2004-03-12 | 2007-10-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Combined binary oxide semiconductor device |
KR101019337B1 (ko) | 2004-03-12 | 2011-03-07 | 도꾸리쯔교세이호징 가가꾸 기쥬쯔 신꼬 기꼬 | 아몰퍼스 산화물 및 박막 트랜지스터 |
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 |
US7211825B2 (en) | 2004-06-14 | 2007-05-01 | Yi-Chi Shih | Indium oxide-based thin film transistors and circuits |
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 |
US7791072B2 (en) | 2004-11-10 | 2010-09-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Display |
CA2585071A1 (en) | 2004-11-10 | 2006-05-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Field effect transistor employing an amorphous oxide |
EP1812969B1 (en) | 2004-11-10 | 2015-05-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Field effect transistor comprising an amorphous oxide |
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 |
CA2585063C (en) | 2004-11-10 | 2013-01-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-emitting device |
US7863611B2 (en) | 2004-11-10 | 2011-01-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Integrated circuits utilizing amorphous oxides |
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 |
TWI505473B (zh) | 2005-01-28 | 2015-10-21 | 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 |
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 |
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 |
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 |
EP1770788A3 (en) | 2005-09-29 | 2011-09-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having oxide semiconductor layer and manufacturing method thereof |
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 |
CN101577231B (zh) | 2005-11-15 | 2013-01-02 | 株式会社半导体能源研究所 | 半导体器件及其制造方法 |
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 |
US7973608B2 (en) | 2006-11-30 | 2011-07-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Phase locked loop, semiconductor device, and wireless tag |
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 |
KR101303578B1 (ko) | 2007-01-05 | 2013-09-09 | 삼성전자주식회사 | 박막 식각 방법 |
US8207063B2 (en) | 2007-01-26 | 2012-06-26 | Eastman Kodak Company | Process for atomic layer deposition |
US7675332B1 (en) * | 2007-01-31 | 2010-03-09 | Altera Corporation | Fractional delay-locked loops |
KR100851215B1 (ko) | 2007-03-14 | 2008-08-07 | 삼성에스디아이 주식회사 | 박막 트랜지스터 및 이를 이용한 유기 전계 발광표시장치 |
KR100869227B1 (ko) * | 2007-04-04 | 2008-11-18 | 삼성전자주식회사 | 프리 캘리브레이션 모드를 가진 위상동기루프 회로 및위상동기루프 회로의 프리 캘리브레이션 방법 |
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 |
WO2008133345A1 (en) | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Oxynitride semiconductor |
JP2008310312A (ja) * | 2007-05-17 | 2008-12-25 | Fujifilm Corp | 有機電界発光表示装置 |
KR101345376B1 (ko) | 2007-05-29 | 2013-12-24 | 삼성전자주식회사 | ZnO 계 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 |
JP5215158B2 (ja) | 2007-12-17 | 2013-06-19 | 富士フイルム株式会社 | 無機結晶性配向膜及びその製造方法、半導体デバイス |
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 |
KR101660327B1 (ko) * | 2008-09-19 | 2016-09-27 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시장치 |
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 |
TWI634642B (zh) * | 2009-08-07 | 2018-09-01 | 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 |
KR102329497B1 (ko) * | 2009-11-13 | 2021-11-22 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시 장치 및 이 표시 장치를 구비한 전자 기기 |
KR101751560B1 (ko) * | 2009-11-13 | 2017-06-27 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 |
TWI614995B (zh) * | 2011-05-20 | 2018-02-11 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 鎖相迴路及使用此鎖相迴路之半導體裝置 |
-
2012
- 2012-05-15 TW TW101117215A patent/TWI614995B/zh not_active IP Right Cessation
- 2012-05-16 US US13/472,768 patent/US8729938B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-05-18 KR KR1020120052925A patent/KR101925770B1/ko active IP Right Grant
- 2012-05-18 JP JP2012113955A patent/JP5933336B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-05-13 US US14/276,256 patent/US9000816B2/en active Active
-
2016
- 2016-04-28 JP JP2016090589A patent/JP6276320B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0629837A (ja) * | 1992-07-09 | 1994-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | 位相同期回路 |
JPH0795065A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-04-07 | Toshiba Corp | 間欠動作周波数シンセサイザ装置 |
JP2011087286A (ja) * | 2009-09-16 | 2011-04-28 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置及び電子機器 |
WO2011052351A1 (en) * | 2009-10-29 | 2011-05-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019174621A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 日鉄ソリューションズ株式会社 | 情報処理装置、システム、情報処理方法及びプログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI614995B (zh) | 2018-02-11 |
TW201315157A (zh) | 2013-04-01 |
US9000816B2 (en) | 2015-04-07 |
KR101925770B1 (ko) | 2018-12-06 |
JP6276320B2 (ja) | 2018-02-07 |
US8729938B2 (en) | 2014-05-20 |
JP5933336B2 (ja) | 2016-06-08 |
US20120293223A1 (en) | 2012-11-22 |
KR20120130130A (ko) | 2012-11-29 |
JP2013009345A (ja) | 2013-01-10 |
US20140247093A1 (en) | 2014-09-04 |
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