JP2017126693A - 半導体装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】信頼性の低下を抑制することが可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】絶縁基板10と、絶縁基板10の上方に位置するシリコン製の第1半導体層SC1と、第1半導体層SC1よりも上方に位置する金属酸化物製の第2半導体層SC2と、第1半導体層SC1と第2半導体層SC2との間に位置するシリコン窒化物製の第1絶縁膜12と、第1絶縁膜12と第2半導体層SC2との間に位置し、第1絶縁膜12よりも水素の拡散性が低いブロック層HBと、を備えている半導体装置。
【選択図】図1

Description

本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
薄膜トランジスタは、半導体層に用いる材料によって様々な特性を示す。例えば、低温ポリシリコン半導体を半導体層に用いた場合、信頼性が良好な薄膜トランジスタを得ることができる。また、酸化物半導体を半導体層に用いた場合、オフ電流が小さい薄膜トランジスタを得ることができる。ポリシリコン半導体層を備えた薄膜トランジスタと、酸化物半導体層を備えた薄膜トランジスタとを同一基板に作製する場合、ポリシリコン半導体層から酸化物半導体層への水素拡散に起因して、酸化物半導体層が低抵抗化し、所望の特性を得られなくなるおそれがある。
国際公開第2015/031037号
本実施形態の目的は、信頼性の低下を抑制することが可能な半導体装置を提供することにある。
本実施形態によれば、
絶縁基板と、前記絶縁基板の上方に位置するシリコン製の第1半導体層と、前記第1半導体層よりも上方に位置する金属酸化物製の第2半導体層と、前記第1半導体層と前記第2半導体層との間に位置するシリコン窒化物製の第1絶縁膜と、前記第1絶縁膜と前記第2半導体層との間に位置し、前記第1絶縁膜よりも水素の拡散性が低いブロック層と、を備えている半導体装置が提供される。
図1は、本実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。 図2は、ブロック層がパターニングされた変形例の構成を示す断面図である。 図3は、ブロック層の位置が異なる変形例の構成を示す断面図である。 図4は、ブロック層がパターニングされた変形例の構成を示す断面図である。 図5は、薄膜トランジスタTR2がトップゲート構造である変形例の構成を示す断面図である。 図6は、本実施形態に係る半導体装置を備えた表示装置の構成を示す図である。
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
なお、本実施形態の説明において、上(または上方)とは、方向Zの矢印の向きに相当し、下(または下方)とは、方向Zの矢印とは逆の向きに相当するものとする。
図1は、本実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。図示した半導体装置1は、複数の薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)TR1およびTR2を備えたTFT基板である。
半導体装置1は、絶縁基板10、アンダーコート層UC、半導体層SC1、絶縁膜11、ゲート電極ML1,ゲート電極ML2、絶縁膜12、絶縁膜13、ブロック層HB、半導体層SC2、絶縁膜14、絶縁膜15、等を備えている。
絶縁基板10は、例えば光透過性を有するガラス基板や樹脂基板などによって形成されている。絶縁基板10の上には絶縁性のアンダーコート層UCが位置している。アンダーコート層UCは、単層構造であっても多層構造であっても良く、例えば、シリコン窒化物膜とシリコン酸化物膜とを備えている。
半導体層SC1は、絶縁基板10の上方に位置し、図示した例ではアンダーコート層UCの上に形成されている。半導体層SC1は、絶縁基板10とブロック層HBとの間に位置している。半導体層SC1は、シリコン系半導体で形成されており、図示した例では、多結晶シリコン(ポリシリコン)製である。半導体層SC1は、高抵抗領域SCcと、高抵抗領域SCcよりも電気抵抗の低い低抵抗領域SCa,SCbと、を有している。低抵抗領域SCa,SCbは、それぞれ高抵抗領域SCcの両端側に位置している。低抵抗領域SCa,SCbは、高抵抗領域SCcよりも高濃度のイオン性不純物を含んでいる。
絶縁膜11は、半導体層SC1を覆っている。図示した例では、絶縁膜11は、アンダーコート層UCの上にも位置している。一例では、絶縁膜11は、シリコン酸化物製である。
ゲート電極ML1は、絶縁膜11の上に位置しており、絶縁膜11を介して半導体層SC1と対向している。ゲート電極ML1は、半導体層SC1の高抵抗領域SCcに対向している。ゲート電極ML2は、絶縁膜11の上に位置しており、ゲート電極ML1から離間している。ゲート電極ML1およびML2は、それぞれ導電性の良好な金属材料で形成された層を備えている。図示した例では、ゲート電極ML1およびML2は、同一層上に位置しているため、同じ材料で一括に形成することができる。
絶縁膜12は、半導体層SC1と半導体層SC2との間に位置している。絶縁膜12は、絶縁膜11の上に位置し、ゲート電極ML1およびML2を覆っている。絶縁膜12は、膜中に水素を含む絶縁性の材料で形成されている。一例では、絶縁膜12は、シリコン窒化物製である。
絶縁膜13は、絶縁膜12の上方に位置している。図示した例では、絶縁膜13は、絶縁膜12とブロック層HBとの間に位置しており、後述するブロック層HBの下面HBaに接している。絶縁膜13は、高温で酸素を放出することができる材料で形成されていることが望ましく、一例ではシリコン酸化物製である。
ブロック層HBは、絶縁膜12と半導体層SC2との間に位置している。ブロック層HBは、絶縁基板10に対向する下面HBaと、下面HBaとは反対体側に位置する上面HBbを有している。図示した例では、ブロック層HBは、絶縁膜13の上に位置している。図示した例では、ブロック層HBは、半導体層SC1と対向する位置、および半導体層SC2と対向する位置に亘って連続的に延在している。ブロック層HBは、絶縁膜12や絶縁膜13よりも水素の拡散性が低い。従って、ブロック層HBは、ブロック層HBの一方の面側から他方の面側への水素の拡散を抑制することができる。図示した例では、ブロック層HBは、下面HBa側に位置する絶縁膜11,12,13や、アンダーコート層UC、半導体層SC1などから、上面HBb側に位置する半導体層SC2への水素拡散を抑制することができる。
ブロック層HBの厚さは、均一であっても良く、不均一であっても良い。図示した例では、ブロック層HBは、後述する電極ML3a,ML3bの外縁部に対向する位置において上面HBbに段差を有しており、半導体層SC2に対向する領域の厚さが半導体層SC1に対向する領域の厚さより厚い。ブロック層HBは、ゲート電極ML1や半導体層SC1等の導電性部材との間での不要な容量の形成を抑制する観点や、ブロック層HBの上面HBbと半導体層SC2の下面SC2aとが接している場合のチャネル層の短絡を防止する観点から、絶縁性の材料で形成されていることが望ましい。ブロック層HBを形成する材料としては、例えば、金属酸化物であるAlO、TiO、ZrO、TaO、HfO等や、SiFを原材料の一つとして形成された水素含有量の少ないSiN、SiON等が挙げられる。水素の遮断性能や光透過性の観点からブロック層HBは、酸化アルミニウム(AlO)製であることが望ましい。
半導体層SC2は、絶縁基板10に対して、半導体層SC1よりも上方に位置している。半導体層SC2は、絶縁基板10に対向する側に下面SC2aを有している。図示した例では、半導体層SC2は、ブロック層HBの上に位置し、ブロック層HBの上面HBbに接している。半導体層SC2は、ゲート電極ML2と対向している。半導体層SC2は、金属酸化物系の半導体で形成されている。半導体特性の観点から、半導体層SC2を形成する金属酸化物は、インジウム、ガリウム、亜鉛、錫のうち少なくとも1種類の金属を含んでいることが望ましい。半導体層SC2の一方の端部は、電極ML3aに接触し、他方の端部は、電極ML3bに接触している。図示した例では、電極ML3a,ML3bは、それぞれ半導体層SC2の外側に延出し、ブロック層HBの上にも位置している。
絶縁膜14は、ブロック層HBの上に位置し、半導体層SC2および電極ML3a,ML3bを覆っている。絶縁膜14は、一例では、シリコン酸化物製であり、絶縁膜11,12および13よりも厚く形成されている。
絶縁膜15は、絶縁膜14の上に位置する。絶縁膜15は、一例ではシリコン窒化物製である。なお、絶縁膜15は、上方からの水分の侵入を抑制する観点から、高い水蒸気バリア性を有することが望ましい。
端子T1a,T1b,T2aおよびT2cは、絶縁膜15の上に位置している。端子T1aおよびT1bの各々は、絶縁膜11,12,13,14,15およびブロック層HBを貫通する様に形成され、それぞれ半導体層SC1の低抵抗領域SCaおよびSCbに電気的に接続されている。端子T2aは、絶縁膜14および15を貫通する様に形成され、電極ML3aに電気的に接続されている。端子T2cは、絶縁膜12,13,14,15およびブロック層HBを貫通する様に形成され、ゲート電極ML2に電気的に接続されている。端子T1a,T1b,T2aおよびT2cは、図示を省略した配線等と電気的に接続される。
図示した例では、薄膜トランジスタTR1は、ゲート電極ML1が半導体層SC1の上方に位置するいわゆるトップゲート構造のTFTである。また、薄膜トランジスタTR2は、ゲート電極ML2が半導体層SC2の下方に位置するいわゆるボトムゲート構造のTFTである。ただし、薄膜トランジスタTR1およびTR2の構造は、特に限定されるものではなく、薄膜トランジスタTR1はボトムゲート構造であっても良く、また、薄膜トランジスタTR2はトップゲート構造であっても良い。
以上のように、本実施形態によれば、半導体装置1は、絶縁基板10、シリコン製の半導体層SC1、金属酸化物製の半導体層SC2、半導体層SC1と半導体層SC2との間に位置するシリコン窒化物製の絶縁膜12、および絶縁膜12と半導体層SC2との間に位置するブロック層HBを備えている。このため、半導体層SC1および絶縁膜12から半導体層SC2への水素の拡散を抑制することができる。すなわち、水素による半導体層SC2の還元を抑制することで薄膜トランジスタTR2の信頼性の低下を抑制することができる。
半導体層SC1は、絶縁基板10とブロック層HBとの間に位置している。このため、絶縁基板10の上に各部材を積層していく製造工程において、半導体層SC2を形成する前に半導体層SC1の形成および活性化処理を行うことができる。これにより、半導体層SC1の活性化処理時の加熱による半導体層SC2の組成変化を防止することができる。従って、薄膜トランジスタTR2の信頼性の低下を抑制することができる。
半導体層SC2はブロック層HBに接しているため、半導体層SC2への下面SC2aからの水素の侵入をより抑制することができる。また、ブロック層HBは、半導体層SC1と対向する位置、および半導体層SC2と対向する位置に亘って連続的に延在しているため、絶縁膜12および半導体層SC1からの上方への水素拡散をより効果的に抑制することができる。
半導体装置1は、更にゲート電極ML1およびML2を備えている。ゲート電極ML1およびML2は、同一層(絶縁膜11)上に位置しており、同じ材料で形成されているので、同じ工程内で一括に形成することができる。すなわち、半導体装置1は、製造工程数を削減し、製造コストを抑制することができる。
ブロック層HBは、一例では酸化アルミニウム製であるため、酸化アルミニウムよりも成膜レートの高いアルミニウムを成膜し、アニール工程を利用して成膜したアルミニウムを酸化することで、ブロック層HBを形成することができる。従って、半導体装置1のリードタイムを短縮することができる。また、酸化アルミニウム製のブロック層HBが半導体層SC2と接している場合、ブロック層HBから半導体層SC2へアルミニウムが拡散しキャリアが供給されるため、半導体層SC2の移動度を向上させることができる。
次に、図2乃至図4で本実施形態の変形例について説明する。なお、これらの変形例においても、上記したのと同様の効果を得ることができる。
図2は、ブロック層がパターニングされた変形例の構成を示す断面図である。
本変形例は、ブロック層HBの形状が島状にパターニングされている点で、図1に図示した構成例と相違している。
図示した例では、ブロック層HBは、半導体層SC2の全面と対向する領域と、電極ML3aおよびML3bと対向する領域と、に島状に形成されている。ブロック層HBは、それ以外の領域には形成されておらず、例えば半導体層SC1と対向していない。図示したブロック層HBのパターニングは、半導体層SC2、電極ML3aおよびML3bをマスクとして利用することができる。なお、このようにブロック層HBを島状に形成する場合、半導体層SC2への水素の侵入を抑制する観点から、ブロック層HBの面積は、少なくとも半導体層SC2の面積よりも大きいことが望ましい。
本変形例によれば、ブロック層HBが島状にパターニングされているため、各々のTFTの間に位置する領域における界面の数を減らすことができる。これにより、本変形例は、TFT間の領域の透過率を向上させることができる。本実施形態の半導体装置1を透過型表示装置に応用する場合、TFT間の領域は光が透過する開口部に相当するため、輝度の高い表示装置を得ることができる。
図3は、ブロック層の位置が異なる変形例の構成を示す断面図である。
本変形例は、ブロック層HBと半導体層SC2との間に絶縁膜13が位置している点で、図1に図示した構成例と相違している。図示した例では、ブロック層HBは絶縁膜12の上に位置し、絶縁膜13はブロック層HBの上に位置し、半導体層SC2は絶縁膜13の上に位置している。すなわち、絶縁膜13は、ブロック層HBの上面HBbおよび半導体層SC2の下面SC2aにそれぞれ接している。
本変形例においては、絶縁膜12から絶縁膜13への水素の拡散を抑制することができる。すなわち、水素の拡散をより水素供給源に近い位置で抑制することができる。
図4は、ブロック層がパターニングされた変形例の構成を示す断面図である。
本変形例は、ブロック層HBの形状が島状にパターニングされている点で、図3に図示した変形例と相違している。本変形例によれば、図2を用いて説明した変形例と同様の効果を得ることができる。
図5は、薄膜トランジスタTR2がトップゲート構造である変形例の構成を示す断面図である。
本変形例は、半導体層SC2に対向配置されたゲート電極ML4を備えている点で、図1に図示した構成例と相違している。
ゲート電極ML4は、半導体層SC2の上方に位置し、図示した例では絶縁膜14と絶縁膜15との間に位置している。図示した例では、半導体層SC2の下方には、遮光層SHが半導体層SC2と対向する様に配置されている。遮光層SHは、ゲート電極ML1と同一層(絶縁膜11)上に位置し、ゲート電極ML1と同じ材料で一括に形成することができる。遮光層SHは、半導体装置1に下方から光が入射する場合に、半導体層SC2への光照射を阻害する。
本変形例によれば、半導体装置1は、光リーク電流による薄膜トランジスタTR2の性能低下を抑制することができる。
次に、表示装置DSPへの半導体装置1の適用例について説明する。
図6は、本実施形態に係る半導体装置を備えた表示装置の構成を示す図である。表示装置DSPは、例えば、液晶表示装置であるが、有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置などの他の表示装置であっても良い。
表示パネルPNLは、半導体装置1を内蔵している。表示パネルPNLは、画像を表示する表示領域DAと、表示領域DAの周囲に位置する非表示領域NDAとを有している。表示装置DSPは、非表示領域NDAにおいて、駆動回路Dr、信号線駆動回路SD、走査線駆動回路GD、等を備えている。
表示パネルPNLは、表示領域DAにおいて、複数の画素PXを備えている。また、表示パネルPNLは、表示領域DAにおいて、複数本の走査線G(G1〜Gn)、複数本の信号線S(S1〜Sm)などを備えている。
走査線Gは、表示領域DAの外側に引き出され、走査線駆動回路GDに接続されている。走査線駆動回路GDは、相補型TFT素子CCを備えている。信号線Sは、表示領域DAの外側に引き出され、信号線駆動回路SDに接続されている。共通電極CEは、複数の画素PXで共用されている。共通電極CEは、表示領域DAの外側に引き出され、駆動回路Drに接続されている。各々の駆動回路GD,SD,およびDrは、走査線G、信号線S、共通電極CEを介した表示領域DAへの電気信号の供給を制御している。
各画素PXは、スイッチング素子SW、画素電極PE、共通電極CE、液晶層LQ等を備えている。スイッチング素子SWは、例えば薄膜トランジスタによって構成されている。スイッチング素子SWは、走査線Gおよび信号線Sと電気的に接続されており、画素PXの輝度を制御している。画素電極PEは、スイッチング素子SWに電気的に接続されている。画素電極PEは、共通電極CEと対向している。保持容量CSは、例えば、共通電極CEと画素電極PEとの間に形成される。
図示した例では、相補型TFT素子CCは、薄膜トランジスタTR1で構成されており、スイッチング素子SWは、薄膜トランジスタTR2で構成されている。薄膜トランジスタTR1は、相補型TFT素子CCに限定されるものではなく、p型TFT素子またはn型TFT素子として使用されていても良い。薄膜トランジスタTR1は、走査線駆動回路GDに限定されるものではなく、信号線駆動回路SDに備えられていても良く、駆動回路Drに備えられていても良い。また、薄膜トランジスタTR1がスイッチング素子SWを構成していても良く、薄膜トランジスタTR2が駆動回路Dr、信号線駆動回路SD、走査線駆動回路GD等の周辺駆動回路を構成していても良い。
以上の様に、表示装置DSPは、本実施形態に係る半導体装置1を備えている。薄膜トランジスタTR1は、例えば、薄膜トランジスタTR2よりも閾値電圧の変動が小さい。一方で、薄膜トランジスタTR2は、例えば、薄膜トランジスタTR1よりもオフ電流が小さい。このとき、表示装置DSPは、周辺回路に信頼性の高い薄膜トランジスタTR1を配置し、画素PXに電荷の漏出を抑制可能な薄膜トランジスタTR2を配置することができる。従って、本実施形態によれば、信頼性が高く消費電力の低い表示装置DSPを提供することができる。このように、半導体装置1は、1つの基板上に特性の異なる薄膜トランジスタTR1およびTR2を備えているため、TFTの要求特性に合わせて適宜薄膜トランジスタTR1およびTR2を配置することができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、信頼性の低下を抑制することが可能な半導体装置を提供することができる。
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…半導体装置 10…絶縁基板 SC1,SC2…半導体層
SCa,SCb…低抵抗領域 SCc…高抵抗領域 ML1,ML2…ゲート電極
ML3a,ML3b…電極
11,12,13,14,15…絶縁膜 HB…ブロック層

Claims (11)

  1. 絶縁基板と、
    前記絶縁基板の上方に位置するシリコン製の第1半導体層と、
    前記第1半導体層よりも上方に位置する金属酸化物製の第2半導体層と、
    前記第1半導体層と前記第2半導体層との間に位置するシリコン窒化物製の第1絶縁膜と、
    前記第1絶縁膜と前記第2半導体層との間に位置し、前記第1絶縁膜よりも水素の拡散性が低いブロック層と、を備えている半導体装置。
  2. 前記第2半導体層は、前記ブロック層の上面に接している、請求項1に記載の半導体装置。
  3. さらに、前記第1絶縁膜と前記ブロック層との間にシリコン酸化物製の第2絶縁膜を備え、
    前記第2絶縁膜は、前記ブロック層の下面に接している、請求項2に記載の半導体装置。
  4. さらに、前記第2半導体層と前記ブロック層との間にシリコン酸化物製の第2絶縁膜を備え、
    前記第2絶縁膜は、前記ブロック層の上面および前記第2半導体層の下面にそれぞれ接している、請求項1に記載の半導体装置。
  5. 前記ブロック層は、前記第1半導体層と対向する位置、および、前記第2半導体層と対向する位置に亘って連続的に延在している、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の半導体装置。
  6. 前記ブロック層は、前記第1半導体層と対向することなく前記第2半導体層の全面と対向した島状に形成されている、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の半導体装置。
  7. 更に、前記第1半導体層と対向する第1ゲート電極と、
    前記第1ゲート電極と同一層上に位置し前記第2半導体層と対向し前記第1ゲート電極と同じ材料で形成された第2ゲート電極と、を備えている、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の半導体装置。
  8. 前記シリコンは、多結晶シリコンである、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の半導体装置。
  9. 前記金属酸化物は、インジウム、ガリウム、亜鉛、錫のうち少なくとも1種類の金属を含んでいる、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の半導体装置。
  10. 前記ブロック層は、酸化アルミニウム製である、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の半導体装置。
  11. 前記半導体装置は、画像を表示する表示領域と前記表示領域の周囲に位置する非表示領域とを有する表示パネルに内蔵される半導体装置であって、
    前記第1半導体層を有する第1薄膜トランジスタは、前記非表示領域に位置し前記表示領域への電気信号の供給を制御する駆動回路を構成し、
    前記第2半導体層を有する第2薄膜トランジスタは、前記表示領域に位置し画素の輝度を制御するスイッチング素子を構成している、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の半導体装置。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020161995A1 (ja) * 2019-02-06 2020-08-13 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
US10847594B2 (en) 2018-02-12 2020-11-24 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting display device
US11362113B2 (en) 2019-08-26 2022-06-14 Japan Display Inc. Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
JP2022159307A (ja) * 2017-10-26 2022-10-17 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP2022191221A (ja) * 2017-12-19 2022-12-27 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 表示装置
US11871618B2 (en) 2017-12-19 2024-01-09 Lg Display Co., Ltd. Display device having multiple transistors
WO2024029429A1 (ja) * 2022-08-01 2024-02-08 株式会社ジャパンディスプレイ 積層構造体及び薄膜トランジスタ

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017103408A (ja) * 2015-12-04 2017-06-08 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP6751613B2 (ja) * 2016-07-15 2020-09-09 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN107026178B (zh) * 2017-04-28 2019-03-15 深圳市华星光电技术有限公司 一种阵列基板、显示装置及其制作方法
KR20190071198A (ko) * 2017-12-14 2019-06-24 엘지디스플레이 주식회사 디지털 엑스레이 검출기용 기판, 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출기 및 제조 방법
JP7210179B2 (ja) * 2018-07-25 2023-01-23 株式会社ジャパンディスプレイ 半導体装置および半導体装置の製造方法
KR20200039867A (ko) * 2018-10-05 2020-04-17 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
JP2020129635A (ja) * 2019-02-12 2020-08-27 株式会社ジャパンディスプレイ 半導体装置および半導体装置の製造方法
US11088078B2 (en) * 2019-05-22 2021-08-10 Nanya Technology Corporation Semiconductor device and method for manufacturing the same
CN112838098A (zh) * 2020-12-30 2021-05-25 厦门天马微电子有限公司 一种显示面板及显示装置
KR20230032187A (ko) * 2021-08-30 2023-03-07 엘지디스플레이 주식회사 산화물 반도체를 포함하는 디스플레이 장치

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012216806A (ja) * 2011-04-01 2012-11-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置の作製方法
JP2013179295A (ja) * 2012-02-09 2013-09-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
JP2013225620A (ja) * 2012-04-23 2013-10-31 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置、表示装置の作製方法および電子機器
JP2015015458A (ja) * 2013-06-05 2015-01-22 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
US20150243689A1 (en) * 2014-02-24 2015-08-27 Lg Display Co., Ltd. Thin film transistor substrate and display using the same
JP2015179838A (ja) * 2014-02-28 2015-10-08 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
JP2015207764A (ja) * 2014-04-11 2015-11-19 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置および電子機器

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5771110A (en) * 1995-07-03 1998-06-23 Sanyo Electric Co., Ltd. Thin film transistor device, display device and method of fabricating the same
US6380558B1 (en) * 1998-12-29 2002-04-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method of fabricating the same
JP2002299632A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置及びアクティブマトリクス型表示装置
JP3939140B2 (ja) * 2001-12-03 2007-07-04 株式会社日立製作所 液晶表示装置
KR100532082B1 (ko) * 2001-12-28 2005-11-30 엘지.필립스 엘시디 주식회사 다결정 박막트랜지스터 및 그 제조방법
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
US7868320B2 (en) * 2005-05-31 2011-01-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
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
EP2924498A1 (en) * 2006-04-06 2015-09-30 Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. Liquid crystal desplay device, semiconductor device, and electronic appliance
JP5505757B2 (ja) * 2008-03-25 2014-05-28 Nltテクノロジー株式会社 液晶表示装置の製造方法および液晶表示装置
EP2491585B1 (en) * 2009-10-21 2020-01-22 Semiconductor Energy Laboratory Co. Ltd. Semiconductor device
US9111795B2 (en) * 2011-04-29 2015-08-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device with capacitor connected to memory element through oxide semiconductor film
JP6082562B2 (ja) * 2011-10-27 2017-02-15 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
JP6310194B2 (ja) * 2012-07-06 2018-04-11 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
US9564478B2 (en) 2013-08-26 2017-02-07 Apple Inc. Liquid crystal displays with oxide-based thin-film transistors
US9818765B2 (en) 2013-08-26 2017-11-14 Apple Inc. Displays with silicon and semiconducting oxide thin-film transistors
WO2015060133A1 (en) * 2013-10-22 2015-04-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US9593414B2 (en) * 2013-12-31 2017-03-14 Intermolecular, Inc. Hydrogenated amorphous silicon dielectric for superconducting devices
US9543370B2 (en) * 2014-09-24 2017-01-10 Apple Inc. Silicon and semiconducting oxide thin-film transistor displays

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012216806A (ja) * 2011-04-01 2012-11-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置の作製方法
JP2013179295A (ja) * 2012-02-09 2013-09-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
JP2013225620A (ja) * 2012-04-23 2013-10-31 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置、表示装置の作製方法および電子機器
JP2015015458A (ja) * 2013-06-05 2015-01-22 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
US20150243689A1 (en) * 2014-02-24 2015-08-27 Lg Display Co., Ltd. Thin film transistor substrate and display using the same
JP2015179838A (ja) * 2014-02-28 2015-10-08 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
JP2015207764A (ja) * 2014-04-11 2015-11-19 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置および電子機器

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022159307A (ja) * 2017-10-26 2022-10-17 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP7414899B2 (ja) 2017-10-26 2024-01-16 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP2022191221A (ja) * 2017-12-19 2022-12-27 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 表示装置
JP7314380B2 (ja) 2017-12-19 2023-07-25 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 表示装置
US11765937B2 (en) 2017-12-19 2023-09-19 Lg Display Co., Ltd. Display device
US11871618B2 (en) 2017-12-19 2024-01-09 Lg Display Co., Ltd. Display device having multiple transistors
JP7478784B2 (ja) 2017-12-19 2024-05-07 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 表示装置
US10847594B2 (en) 2018-02-12 2020-11-24 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting display device
WO2020161995A1 (ja) * 2019-02-06 2020-08-13 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
US11362113B2 (en) 2019-08-26 2022-06-14 Japan Display Inc. Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
WO2024029429A1 (ja) * 2022-08-01 2024-02-08 株式会社ジャパンディスプレイ 積層構造体及び薄膜トランジスタ

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