JP2019192851A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本技術は、半導体膜を有する半導体装置に関する。 The present technology relates to a semiconductor device having a semiconductor film.
薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)等を含む半導体装置は、例えば、表示装置等に適用されている(例えば、特許文献1参照)。 A semiconductor device including a thin film transistor (TFT) is applied to, for example, a display device (see, for example, Patent Document 1).
このような薄膜トランジスタ等を有する半導体装置では、信頼性を向上させることが望まれている。 In a semiconductor device having such a thin film transistor or the like, it is desired to improve reliability.
信頼性を向上させることが可能な半導体装置を提供することが望ましい。 It is desirable to provide a semiconductor device capable of improving reliability.
本技術の一実施の形態に係る半導体装置は、ゲート電極と、酸化物半導体材料を含み、かつ、ゲート電極に対向するとともにチャネル幅方向の一対の端部に設けられた一対の第1チャネル領域と、一対の第1チャネル領域の間に配置された第2チャネル領域とを有する半導体膜と、半導体膜を間にしてゲート電極に対向し、一対の第1チャネル領域および第2チャネル領域のうち、一対の第1チャネル領域の少なくとも一部に重なる領域に選択的に配置された電極とを備えたものである。 A semiconductor device according to an embodiment of the present technology includes a pair of first channel regions that include a gate electrode and an oxide semiconductor material, and that are opposed to the gate electrode and that are provided at a pair of ends in the channel width direction. And a second channel region disposed between the pair of first channel regions, and the gate electrode with the semiconductor film interposed therebetween, and the first channel region and the second channel region. And an electrode selectively disposed in a region overlapping at least part of the pair of first channel regions.
本技術の一実施の形態に係る半導体装置では、一対の第1チャネル領域の少なくとも一部に重なる領域に選択的に電極が配置されているので、第2チャネル領域への電極の影響を抑えるとともに、第1チャネル領域に電極が作用する。これにより、ハンプの発生が抑えられる。 In the semiconductor device according to the embodiment of the present technology, the electrode is selectively disposed in a region that overlaps at least part of the pair of first channel regions, so that the influence of the electrode on the second channel region is suppressed. The electrode acts on the first channel region. Thereby, generation | occurrence | production of a hump is suppressed.
本技術の一実施の形態に係る半導体装置によれば、一対の第1チャネル領域の少なくとも一部に重なる領域に選択的に電極を配置するようにしたので、ハンプの発生を抑えることができる。よって、信頼性を向上させることが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。 According to the semiconductor device according to the embodiment of the present technology, since the electrodes are selectively disposed in the region overlapping at least part of the pair of first channel regions, generation of humps can be suppressed. Therefore, reliability can be improved. Note that the effects described here are not necessarily limited, and may be any effects described in the present disclosure.
以下、本技術の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態(一対の第1チャネル領域の半導体膜に重なる位置に選択的に電極が設けられた半導体装置の例)
2.適用例1(表示装置および撮像装置の例)
3.適用例2(電子機器の例)
Hereinafter, embodiments of the present technology will be described in detail with reference to the drawings. The description will be given in the following order.
1. Embodiment (an example of a semiconductor device in which an electrode is selectively provided at a position overlapping a semiconductor film of a pair of first channel regions)
2. Application example 1 (example of display device and imaging device)
3. Application Example 2 (Example of electronic equipment)
<実施の形態>
[構成]
図1A,図1Bは、本技術の一実施の形態に係る半導体装置(半導体装置1)の要部の構成を模式的に表したものである。図1Aは半導体装置1の平面構成、図1Bは図1Aに示したB−B’線に沿った断面構成を各々表している。この半導体装置1は、例えば、表示装置および撮像装置(後述の図11の表示装置2Aおよび図12の撮像装置2B)等の駆動素子に用いられる。半導体装置1は、トップゲート型の薄膜トランジスタを含んでおり、基板11上に、UC膜12、電極13、第1絶縁膜14、半導体膜15、第2絶縁膜16およびゲート電極17をこの順に有している。ゲート電極17上には、例えば、層間絶縁膜を介して、ソース・ドレイン電極が設けられている(図示せず)。
<Embodiment>
[Constitution]
1A and 1B schematically show the configuration of the main part of a semiconductor device (semiconductor device 1) according to an embodiment of the present technology. FIG. 1A shows a planar configuration of the
基板11は、例えば、ガラス,石英およびシリコンなどから構成されている。あるいは、基板11は、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート),PI(ポリイミド),PC(ポリカーボネート)またはPEN(ポリエチレンナフタレート)などの樹脂材料から構成されていてもよい。この他にも、ステンレス鋼(SUS)などの金属板に絶縁材料を成膜したものを基板11に用いることもできる。
The
UC膜12は、基板11から、上層に例えばナトリウムイオン等の物質が移動するのを防ぐためのものであり、窒化シリコン(SiN)膜および酸化シリコン(SiO)膜等の絶縁材料により構成されている。例えば、UC膜12では、基板11に近い位置から順にUC膜121およびUC膜122がこの順に積層されていてもよい。例えば、UC膜121は窒化シリコン(SiN)膜、UC膜122は酸化シリコン(SiO)膜により構成されている。UC膜12は、基板11全面にわたって設けられている。
The
半導体膜15は、UC膜12上の選択的な領域に、所定の方向(例えば図1A,図1BのX方向)に延在して設けられている。この延在方向がチャネル長方向であり、このチャネル長方向に対して垂直な方向(例えば図1A,図1BのY方向)がチャネル幅方向である。半導体膜15は、例えば、インジウム(In),ガリウム(Ga),亜鉛(Zn),スズ(Sn),チタン(Ti)およびニオブ(Nb)のうちの少なくとも1種の元素の酸化物を主成分として含む酸化物半導体から構成されている。具体的には、半導体膜15に酸化インジウムスズ亜鉛(ITZO),酸化インジウムガリウム亜鉛(IGZO:InGaZnO),酸化亜鉛(ZnO),酸化インジウム亜鉛(IZO),酸化インジウムガリウム(IGO),酸化インジウムスズ(ITO)および酸化インジウム(InO)等を用いることができる。
The
半導体膜15には、ゲート電極17に対向するチャネル領域(後述の第1チャネル領域15A,第2チャネル領域15B)と、チャネル領域よりも電気抵抗の低い低抵抗領域とが設けられている。例えば、半導体膜15のうち、ゲート電極17に非対向の領域は、低抵抗領域である。
The
半導体膜15のチャネル領域は、チャネル幅方向の一対の端部に設けられた第1チャネル領域15Aと、一対の第1チャネル領域15Aの間に設けられた第2チャネル領域15Bとを含んでいる。例えば、一対の第1チャネル領域15Aの大きさ(面積)と、第2チャネル領域15Bの大きさとは、略同じである。チャネル領域の中央部に設けられた第2チャネル領域15Bは、半導体装置1の主要なTFT特性を担っている領域である。チャネル領域の端部に設けられた第1チャネル領域15Aでは、第2チャネル領域15Bとは異なるTFT特性が発現する。即ち、第1チャネル領域15Aでは、寄生TFTが形成される。この寄生TFTは、例えば、第1チャネル領域15Aは、第2絶縁膜16の構成材料以外の材料(例えば、層間絶縁膜等)と接していること、あるいは、ウェットエッチングおよびドライエッチングの際に、端面からの影響を受けること等に起因する。
The channel region of the
この半導体膜15とUC膜12との間には、半導体膜15側から第1絶縁膜14および電極13がこの順に設けられている。
Between the
第1絶縁膜14を間にして半導体膜15に対向する電極13には、所定の電位が印加されるようになっている。所定の電位とは、例えば、ソース電位、ゲート電位または0V以下の外部電位である。半導体膜15を間にしてゲート電極17に対向する位置に、このような電極13を設けることにより、例えば閾値電圧Vthがプラス方向に移動する。本実施の形態では、電極13が、一対の第1チャネル領域15Aおよび第2チャネル領域15Bのうち、一対の第1チャネル領域15Aの少なくとも一部に重なる位置に配置されている。即ち、第2チャネル領域15Bに平面視で重なる位置には、電極13が設けられていない。したがって、半導体膜15の第2チャネル領域15Bへの電極13の影響が抑えられ、かつ、第1チャネル領域15Aに電極13が作用する。詳細は後述するが、これにより、ハンプの発生を抑えることができる。
A predetermined potential is applied to the
電極13は、一対の第1チャネル領域15Aの両方に、平面(図1A,図1BのXY平面)視で重なる位置に設けられている。例えば、電極13は、一対の第1チャネル領域15Aの一方に平面視で重なる位置に設けられた第1部分13−1と、一対の第1チャネル領域15Aの他方に平面視で重なる位置に設けられた第2部分13−2とを含んでいる。例えば、第1部分13−1,第2部分13−2は各々、矩形の平面形状を有している。この第1部分13−1,第2部分13−2は各々、半導体膜15の延在方向(図1A,図1BのX方向)と平行方向に延在している。第1部分13−1,第2部分13−2の長さ(図1AのX方向の大きさ)は、ゲート電極17の幅(図1AのX方向の大きさ)よりも大きくなっており、第1部分13−1,第2部分13−2は各々、平面視でゲート電極17の両側に張り出している。即ち、第1部分13−1および第2部分13−2は各々、一対の第1チャネル領域15Aのチャネル長方向全部にわたって設けられている。第1部分13−1および第2部分13−2は各々、半導体膜15のチャネル幅方向の端部から外側に張り出している。即ち、第1部分13−1および第2部分13−2は各々、一対の第1チャネル領域15Aのチャネル幅方向全部に重なるように設けられている。例えば、第1部分13−1および第2部分13−2は、互いに分離して設けられている。
The
図2および図3は、電極13の平面構成の他の例を、半導体膜15およびゲート電極17とともに表したものである。電極13は、第1部分13−1および第2部分13−2に加えて、第1部分13−1の一端と第2部分13−2の一端とを連結する第3部分13−3を有していてもよい(図2)。第3部分13−3は、第1部分13−1,第2部分13−2の延在方向に対して垂直方向(図2のY方向)に延在している。あるいは、電極13は、額縁状の平面形状を有していてもよい(図3)。この額縁状の平面形状を有する電極13は、第1部分13−1、第2部分13−2および第3部分13−3に加えて、第1部分13−1の他端と第2部分13−2の他端とを連結する第4部分13−4を有している。第4部分13−4は、第3部分13−3の延在方向と平行方向に延在している。
2 and 3 illustrate another example of the planar configuration of the
電極13の構成材料としては、例えば、チタン(Ti),タングステン(W),タンタル(Ta),アルミニウム(Al),モリブデン(Mo),銀(Ag),ネオジウム(Nd)および銅(Cu)のうちの1種を含む単体および合金が挙げられる。あるいは、それらのうちの少なくとも1種を含む化合物および2種以上を含む積層膜であってもよい。また、例えばITO等の透明導電膜が用いられても構わない。電極13を遮光性材料により構成することにより、半導体膜15に入射する光に起因した半導体膜15の劣化を抑えることができる。電極13を構成する遮光性材料としては、例えば、モリブデン等が挙げられる。
Examples of the constituent material of the
電極13と半導体膜15との間の第1絶縁膜14は、例えば、電極13を覆うように基板11の全面に設けられている。この第1絶縁膜14は、保持容量を構成する一対の電極の間の絶縁膜であってもよい。第1絶縁膜14は、例えば、シリコン酸化膜(SiO)またはシリコン窒化膜(SiN)等により構成されている。
For example, the first insulating
図4に示したように、第1絶縁膜14は、複数の絶縁膜(絶縁膜141,142)の積層膜により構成されていてもよい。第1絶縁膜14は、例えば、UC膜12側から、絶縁膜141および絶縁膜142がこの順積層された積層膜により構成されている。絶縁膜141が、絶縁膜142の構成材料よりも酸化しにくい材料により構成されていることが好ましい。第1絶縁膜14がこのような構成を有することにより、半導体膜15からの酸素の引き抜きが抑えられ、半導体膜15の酸素を維持することができる。例えば、絶縁膜141がシリコン窒化膜、絶縁膜142がシリコン酸化膜により構成されている。あるいは、絶縁膜141,142を、互いに膜質の異なるシリコン酸化膜により構成するようにしてもよい。第1絶縁膜14は、3つ以上の絶縁膜の積層膜により構成されていてもよい。
As shown in FIG. 4, the first insulating
半導体膜15とゲート電極17との間に設けられた第2絶縁膜16は、トランジスタのゲート絶縁膜として機能するものである。第2絶縁膜16は、例えば、ゲート電極17の平面形状と同一の平面形状を有しており、第2絶縁膜16の端面は、ゲート電極17の端面と平面視で同じ位置に設けられている。このように、半導体装置1のトランジスタがセルフアライン構造を有していてもよい。第2絶縁膜16は、例えば、シリコン酸化膜(SiO)、シリコン窒化膜(SiN)、シリコン窒化酸化膜(SiON)および酸化アルミニウム膜(AlO)のうちの1種よりなる単層膜、またはそれらのうちの2種以上よりなる積層膜により構成されている。
The second insulating
ゲート電極17は、第2絶縁膜16を間にして半導体膜15(第1チャネル領域15A,第2チャネル領域15B)に対向して設けられ、半導体膜15の延在方向と垂直方向(図1AのY方向)に延在している。このゲート電極17は、印加されるゲート電圧(Vg)によって第1チャネル領域15A,第2チャネル領域15B中のキャリア密度を制御すると共に、電位を供給する配線としての機能を有するものである。このゲート電極17の構成材料は、例えば、チタン(Ti),タングステン(W),タンタル(Ta),アルミニウム(Al),モリブデン(Mo),銀(Ag),ネオジウム(Nd)および銅(Cu)のうちの1種を含む単体および合金が挙げられる。あるいは、それらのうちの少なくとも1種を含む化合物および2種以上を含む積層膜であってもよい。また、例えばITO等の透明導電膜が用いられても構わない。
The
[動作]
半導体装置1では、ゲート電極17に閾値電圧以上のオン電圧が印加されると、半導体膜15の第1チャネル領域15A,第2チャネル領域15Bが活性化される。これにより、ソース・ドレイン電極間(半導体膜15のチャネル長方向)に電流が流れる。
[Operation]
In the
[作用、効果]
本実施の形態の半導体装置1では、一対の第1チャネル領域15Aの少なくとも一部に重なる領域に選択的に電極13が配置されているので、第2チャネル領域15Bへの電極13の影響を抑えるとともに、第1チャネル領域15Aに電極13が作用する。これにより、ハンプの発生が抑えられる。以下、この作用効果について、比較例を用いて説明する。
[Action, effect]
In the
図5A,図5Bは、比較例に係る半導体装置(半導体装置100)の要部の模式的な構成を表したものである。図5Aは半導体装置100の平面構成、図5Bは図5Aに示したB−B’線に沿った断面構成を各々表している。この半導体装置100は、半導体膜15を間にして、ゲート電極17に対向する電極(電極113)を有している。この電極113には、例えば、ソース電位が印加されるようになっている。電極113は、平面視で、半導体膜15のチャネル領域よりも大きい面積を有し、第1チャネル領域15Aおよび第2チャネル領域15Bの両方に重なる位置に配置されている。
5A and 5B show a schematic configuration of a main part of a semiconductor device (semiconductor device 100) according to a comparative example. 5A shows a planar configuration of the
図6Aは、半導体装置100の初期状態のTFT特性を表したものである。第2チャネル領域15Bにより形成されるTFTの特性成分(成分B)と、第1チャネル領域15Aにより形成される寄生TFTの特性成分(成分A)との和が、半導体装置100全体のTFT特性となる。半導体装置100には、電極113が設けられているので、電極が設けられていない半導体装置の閾値電圧Vth(図6AのR)に比べて、閾値電圧Vthがプラス方向に移動する。
FIG. 6A shows the TFT characteristics in the initial state of the
図6Bは、図6Aに示した初期状態の測定から一定期間経過後の半導体装置100のTFT特性を表したものである。プラスのゲート電圧Vgを印加し続けることにより、半導体装置100の閾値電圧Vthは、プラス方向に移動する。このとき、成分Bの閾値電圧Vthのシフト量に比べて、成分Aの閾値電圧Vthのシフト量は小さくなる。これは、第1チャネル領域15Aのキャリア密度が高いことに起因している。このような閾値電圧Vthのシフト量の違いにより、成分Bの範囲内に成分Aが収まりきらず、ハンプが発生する。即ち、半導体装置100全体のTFT特性に占める寄生TFTの影響が大きくなる。
FIG. 6B shows the TFT characteristics of the
これに対し、半導体装置1では、第2チャネル領域15Bに平面視で重なる位置に電極13が設けられていないので、第1チャネル領域15Aおよび第2チャネル領域15Bのうち、第1チャネル領域15Aのみに電極13が作用する。
On the other hand, in the
図7Aは、半導体装置1の初期状態のTFT特性を表したものである。半導体装置1では、第2チャネル領域15Bへの電極13の影響が小さくなるので、第2チャネル領域15Bにより形成されるTFTの特性成分(成分B)の閾値電圧Vthは、R(図6A参照)と略同じとなる。一方、第1チャネル領域15Aにより形成される寄生TFTの特性成分(成分A)の閾値電圧Vthは、プラス方向に移動する。
FIG. 7A shows the TFT characteristics in the initial state of the
図7Bは、図7Aに示した初期状態の測定から一定期間経過後の半導体装置1のTFT特性を表したものである。半導体装置100と同様に、半導体装置1の閾値電圧Vthも、プラス方向に移動する。しかし、半導体装置1は、半導体装置100のTFT特性と初期状態が異なるため、成分Bの閾値電圧がプラス方向に移動しても、成分Bの範囲内に成分Aが収まる状態が維持される。これにより、ハンプの発生を抑え、寄生TFTの影響を小さくすることができる。
FIG. 7B shows the TFT characteristics of the
また、半導体装置1では、半導体装置100に比べて、電流劣化を抑えることができる。
Further, in the
図8は、半導体装置1,100,101,102のストレス時間(秒)と電流劣化(%)との関係を表している。なお、図9,図10に半導体装置101,102の要部の模式的な平面構成を表す。この半導体装置101,102では、平面視で第1チャネル領域15A,第2チャネル領域15Bに重ならない位置に電極(電極113A,113B)が配置されている。半導体装置1は、半導体装置100,101,102のいずれよりも電流劣化を抑えることができる。
FIG. 8 shows the relationship between the stress time (seconds) and current degradation (%) of the
以上説明したように本実施の形態では、一対の第1チャネル領域15Aの少なくとも一部に重なる領域に選択的に電極13を配置するようにしたので、ハンプの発生および電流劣化を抑えることができる。よって、信頼性を向上させることが可能となる。
As described above, in the present embodiment, since the
また、半導体装置1は、半導体装置100と比較して、工程数を増加させることなく製造することが可能である。
Further, the
<適用例1>
上記実施の形態において説明した半導体装置1は、例えば表示装置(後述の図11の表示装置2A)および撮像装置(後述の図12の撮像装置2B)等の駆動回路に用いることができる。
<Application example 1>
The
図11は、表示装置2Aの機能ブロック構成を示したものである。表示装置2Aは、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、映像として表示するものであり、有機ELディスプレイまたは液晶ディスプレイ等に適用される。表示装置2Aは、例えばタイミング制御部31と、信号処理部32と、駆動部33と、表示画素部34とを備えている。
FIG. 11 shows a functional block configuration of the display device 2A. The display device 2A displays a video signal input from the outside or a video signal generated inside as a video, and is applied to an organic EL display or a liquid crystal display. The display device 2 </ b> A includes, for example, a
タイミング制御部31は、各種のタイミング信号(制御信号)を生成するタイミングジェネレータを有しており、これらの各種のタイミング信号を基に、信号処理部32等の駆動制御を行うものである。信号処理部32は、例えば、外部から入力されたデジタルの映像信号に対して所定の補正を行い、それにより得られた映像信号を駆動部33に出力するものである。駆動部33は、例えば走査線駆動回路および信号線駆動回路などを含んで構成され、各種制御線を介して表示画素部34の各画素を駆動するものである。表示画素部34は、例えば有機電界発光素子または液晶表示素子等の表示素子と、表示素子を画素毎に駆動するための画素回路とを含んで構成されている。これらのうち、例えば、駆動部33または表示画素部34の一部を構成する各種回路に、上述の半導体装置1が用いられる。特に、電極13を有するトランジスタが駆動トランジスタを構成していることが好ましい。
The
図12は、撮像装置2Bの機能ブロック構成を示したものである。撮像装置2Bは、例えば画像を電気信号として取得する固体撮像装置であり、例えばCCD(Charge Coupled Device)またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサなどから構成されている。撮像装置2Bは、例えばタイミング制御部35と、駆動部36と、撮像画素部37と、信号処理部38とを備えている。
FIG. 12 shows a functional block configuration of the imaging apparatus 2B. The imaging device 2B is, for example, a solid-state imaging device that acquires an image as an electrical signal, and includes, for example, a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor. The imaging device 2B includes, for example, a
タイミング制御部35は、各種のタイミング信号(制御信号)を生成するタイミングジェネレータを有しており、これらの各種のタイミング信号を基に、駆動部36の駆動制御を行うものである。駆動部36は、例えば行選択回路、AD変換回路および水平転送走査回路などを含んで構成され、各種制御線を介して撮像画素部37の各画素から信号を読み出す駆動を行うものである。撮像画素部37は、例えばフォトダイオードなどの撮像素子(光電変換素子)と、信号読み出しのための画素回路とを含んで構成されている。信号処理部38は、撮像画素部37から得られた信号に対して様々な信号処理を施すものである。これらのうち、例えば、駆動部36または撮像画素部37の一部を構成する各種回路に、上述の半導体装置が用いられる。
The
<電子機器の例>
上記表示装置2Aおよび撮像装置2B等は、様々なタイプの電子機器に用いることができる。図13に、電子機器3の機能ブロック構成を示す。電子機器3としては、例えばテレビジョン装置、パーソナルコンピュータ(PC)、スマートフォン、タブレット型PC、携帯電話機、デジタルスチルカメラおよびデジタルビデオカメラ等が挙げられる。
<Examples of electronic devices>
The display device 2A, the imaging device 2B, and the like can be used for various types of electronic devices. FIG. 13 shows a functional block configuration of the electronic device 3. Examples of the electronic device 3 include a television device, a personal computer (PC), a smartphone, a tablet PC, a mobile phone, a digital still camera, and a digital video camera.
電子機器3は、例えば上述の表示装置2A(または撮像装置2B)と、インターフェース部40とを有している。インターフェース部40は、外部から各種の信号および電源等が入力される入力部である。このインターフェース部40は、また、例えばタッチパネル、キーボードまたは操作ボタン等のユーザインターフェースを含んでいてもよい。
The electronic device 3 includes, for example, the above-described display device 2A (or imaging device 2B) and an
以上、実施の形態を挙げて説明したが、本技術は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態に記載した各層の材料および厚みは列挙したものに限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよい。 Although the embodiments have been described above, the present technology is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made. For example, the material and thickness of each layer described in the above embodiment are not limited to those listed, and other materials and thicknesses may be used.
また、上記実施の形態では、一対の第1チャネル領域15Aの全部に平面視で重なる位置に電極13(第1部分13−1,第2部分13−2)を設ける場合について説明したが、電極13は、一対の第1チャネル領域15Aの少なくとも一部に重なる位置に設けられていればよい。例えば、第1部分13−1または第2部分13−2のいずれか一方のみにより、電極13を構成するようにしてもよい。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the electrode 13 (1st part 13-1 and 2nd part 13-2) was provided in the position which overlaps with a planar view all over a pair of 1st channel area |
また、上記実施の形態では、半導体装置1がトップゲート型のトランジスタを有する場合について説明したが、半導体装置1はボトムゲート型のトランジスタを有していてもよい。
In the above embodiment, the case where the
上記実施の形態等において説明した効果は一例であり、本開示の効果は、他の効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。 The effects described in the above-described embodiments and the like are examples, and the effects of the present disclosure may be other effects or may include other effects.
尚、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
(1)
ゲート電極と、
酸化物半導体材料を含み、かつ、前記ゲート電極に対向するとともにチャネル幅方向の一対の端部に設けられた一対の第1チャネル領域と、一対の前記第1チャネル領域の間に配置された第2チャネル領域とを有する半導体膜と、
前記半導体膜を間にして前記ゲート電極に対向し、一対の前記第1チャネル領域および前記第2チャネル領域のうち、一対の前記第1チャネル領域の少なくとも一部に重なる領域に選択的に配置された電極と
を備えた半導体装置。
(2)
前記電極は、一対の前記第1チャネル領域の一方に重なる第1部分と、一対の前記第1チャネル領域の他方に重なる第2部分とを含む
前記(1)に記載の半導体装置。
(3)
前記第1部分および前記第2部分は、一対の前記第1チャネル領域のチャネル長方向全部にわたって設けられている
前記(2)に記載の半導体装置。
(4)
前記第1部分および前記第2部分は、分離して設けられている
前記(2)または(3)に記載の半導体装置。
(5)
前記第1部分および前記第2部分は、連結して設けられている
前記(2)または(3)に記載の半導体装置。
(6)
前記電極は、額縁状の平面形状を有する
前記(1)ないし(5)のうちいずれか1つに記載の半導体装置。
(7)
前記電極には、所定の電位が印加可能である
前記(1)ないし(6)のうちいずれか1つに記載の半導体装置。
(8)
前記電位は、ソース電位、ゲート電位または0V以下の外部電位である
前記(7)に記載の半導体装置。
(9)
更に、前記半導体膜と前記電極との間に設けられた第1絶縁膜と、
前記ゲート電極と前記半導体膜との間に設けられた第2絶縁膜とを含む
前記(1)ないし(8)のうちいずれか1つに記載の半導体装置。
(10)
前記第1絶縁膜は、積層膜により構成されている
前記(9)に記載の半導体装置。
In addition, this technique can also take the following structures.
(1)
A gate electrode;
A first channel region that includes an oxide semiconductor material and that faces the gate electrode and is provided at a pair of ends in a channel width direction; and a first channel region disposed between the pair of first channel regions A semiconductor film having a two-channel region;
The gate electrode is opposed to the semiconductor film, and is selectively disposed in a region of the pair of the first channel region and the second channel region that overlaps at least a part of the pair of the first channel regions. And a semiconductor device.
(2)
The semiconductor device according to (1), wherein the electrode includes a first portion that overlaps one of the pair of first channel regions and a second portion that overlaps the other of the pair of first channel regions.
(3)
The semiconductor device according to (2), wherein the first portion and the second portion are provided over the entire channel length direction of the pair of first channel regions.
(4)
The semiconductor device according to (2) or (3), wherein the first portion and the second portion are provided separately.
(5)
The semiconductor device according to (2) or (3), wherein the first portion and the second portion are connected to each other.
(6)
The semiconductor device according to any one of (1) to (5), wherein the electrode has a frame-like planar shape.
(7)
The semiconductor device according to any one of (1) to (6), wherein a predetermined potential can be applied to the electrode.
(8)
The semiconductor device according to (7), wherein the potential is a source potential, a gate potential, or an external potential of 0 V or less.
(9)
A first insulating film provided between the semiconductor film and the electrode;
The semiconductor device according to any one of (1) to (8), further including a second insulating film provided between the gate electrode and the semiconductor film.
(10)
The semiconductor device according to (9), wherein the first insulating film is formed of a stacked film.
1…半導体装置、11…基板、12,121,122…UC膜、13…電極、13−1…第1部分、13−2…第2部分、13−3…第3部分、13−4…第4部分、14…第1絶縁膜、141,142…絶縁膜、15…半導体膜、15A…第1チャネル領域、15B…第2チャネル領域、16…第2絶縁膜、17…ゲート電極、2A…表示装置、2B…撮像装置、3…電子機器、31,35…タイミング制御部、32,38…信号処理部、33,36…駆動部、34…表示画素部、37…撮像画素部、40…インターフェース部。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
酸化物半導体材料を含み、かつ、前記ゲート電極に対向するとともにチャネル幅方向の一対の端部に設けられた一対の第1チャネル領域と、一対の前記第1チャネル領域の間に配置された第2チャネル領域とを有する半導体膜と、
前記半導体膜を間にして前記ゲート電極に対向し、一対の前記第1チャネル領域および前記第2チャネル領域のうち、一対の前記第1チャネル領域の少なくとも一部に重なる領域に選択的に配置された電極と
を備えた半導体装置。 A gate electrode;
A first channel region that includes an oxide semiconductor material and that faces the gate electrode and is provided at a pair of ends in a channel width direction; and a first channel region disposed between the pair of first channel regions A semiconductor film having a two-channel region;
The gate electrode is opposed to the semiconductor film, and is selectively disposed in a region of the pair of the first channel region and the second channel region that overlaps at least a part of the pair of the first channel regions. And a semiconductor device.
請求項1に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the electrode includes a first portion that overlaps one of the pair of first channel regions and a second portion that overlaps the other of the pair of first channel regions.
請求項2に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 2, wherein the first portion and the second portion are provided over the entire channel length direction of the pair of first channel regions.
請求項2に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 2, wherein the first portion and the second portion are provided separately.
請求項2に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 2, wherein the first portion and the second portion are connected to each other.
請求項1に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the electrode has a frame-like planar shape.
請求項1に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein a predetermined potential can be applied to the electrode.
請求項7に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 7, wherein the potential is a source potential, a gate potential, or an external potential of 0 V or less.
前記ゲート電極と前記半導体膜との間に設けられた第2絶縁膜とを含む
請求項1に記載の半導体装置。 A first insulating film provided between the semiconductor film and the electrode;
The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a second insulating film provided between the gate electrode and the semiconductor film.
請求項9に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 9, wherein the first insulating film is configured by a laminated film.
Priority Applications (1)
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JP2018086325A JP2019192851A (en) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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ID=68390911
Family Applications (1)
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JP2018086325A Pending JP2019192851A (en) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | Semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
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2018
- 2018-04-27 JP JP2018086325A patent/JP2019192851A/en active Pending
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