JP2023134840A5 - トランジスタ、発光表示装置、半導体装置 - Google Patents

Claims (11)

1. 第１の絶縁層と、
   前記第１の絶縁層上の第１のゲート電極層と、
   前記第１のゲート電極層上の第１のゲート絶縁層と、
   前記第１のゲート絶縁層上の酸化物半導体層と、
   前記酸化物半導体層上のソース電極層と、
   前記酸化物半導体層上のドレイン電極層と、
   前記酸化物半導体層上の第２のゲート絶縁層と、
   前記第２のゲート絶縁層上の第２のゲート電極層と、を有し、
   前記酸化物半導体層は、Ｉｎと、Ｇａと、Ｚｎと、を有し、
   １５０℃１時間の＋ＢＴ試験前後におけるしきい値電圧の変動幅が２Ｖ以下であり、
   １５０℃１時間の－ＢＴ試験前後におけるしきい値電圧の変動幅が２Ｖ以下であるトランジスタ。
2. 第１の絶縁層と、
   前記第１の絶縁層上の第１のゲート電極層と、
   前記第１のゲート電極層上の第１のゲート絶縁層と、
   前記第１のゲート絶縁層上の酸化物半導体層と、
   前記酸化物半導体層上のソース電極層と、
   前記酸化物半導体層上のドレイン電極層と、
   前記酸化物半導体層上の第２のゲート絶縁層と、
   前記第２のゲート絶縁層上の第２のゲート電極層と、を有、
   前記酸化物半導体層は、Ｉｎと、Ｇａと、Ｚｎと、を有し、
   前記酸化物半導体層は、結晶を有し、
   １５０℃１時間の＋ＢＴ試験前後におけるしきい値電圧の変動幅が２Ｖ以下であり、
   １５０℃１時間の－ＢＴ試験前後におけるしきい値電圧の変動幅が２Ｖ以下であるトランジスタ。
3. 第１の絶縁層と、
   前記第１の絶縁層上の第１のゲート電極層と、
   前記第１のゲート電極層上の第１のゲート絶縁層と、
   前記第１のゲート絶縁層上の酸化物半導体層と、
   前記酸化物半導体層上のソース電極層と、
   前記酸化物半導体層上のドレイン電極層と、
   前記酸化物半導体層上の第２のゲート絶縁層と、
   前記第２のゲート絶縁層上の第２のゲート電極層と、を有し、
   前記第１の絶縁層に含まれるハロゲン元素の濃度は、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析計）を用いた分析により得られる濃度ピークにおいて、１×１０^１５ｃｍ^３以上１×１０^２０ｃｍ^３以下であり、
   前記酸化物半導体層は、Ｉｎと、Ｇａと、Ｚｎと、を有し、
   １５０℃１時間の＋ＢＴ試験前後におけるしきい値電圧の変動幅が２Ｖ以下であり、
   １５０℃１時間の－ＢＴ試験前後におけるしきい値電圧の変動幅が２Ｖ以下であるトランジスタ。
4. 第１の絶縁層と、
   前記第１の絶縁層上の第１のゲート電極層と、
   前記第１のゲート電極層上の第１のゲート絶縁層と、
   前記第１のゲート絶縁層上の酸化物半導体層と、
   前記酸化物半導体層上のソース電極層と、
   前記酸化物半導体層上のドレイン電極層と、
   前記酸化物半導体層上の第２のゲート絶縁層と、
   前記第２のゲート絶縁層上の第２のゲート電極層と、を有し、
   前記酸化物半導体層は、Ｉｎと、Ｇａと、Ｚｎと、を有し、
   前記ソース電極層および前記ドレイン電極層のそれぞれは、第１のチタン層と、前記第１のチタン層上のアルミニウム層と、前記アルミニウム層上の第２のチタン層と、を有し、
   １５０℃１時間の＋ＢＴ試験前後におけるしきい値電圧の変動幅が２Ｖ以下であり、
   １５０℃１時間の－ＢＴ試験前後におけるしきい値電圧の変動幅が２Ｖ以下であるトランジスタ。
5. 第１の絶縁層と、
   前記第１の絶縁層上の第１のゲート電極層と、
   前記第１のゲート電極層上の第１のゲート絶縁層と、
   前記第１のゲート絶縁層上の酸化物半導体層と、
   前記酸化物半導体層上のソース電極層と、
   前記酸化物半導体層上のドレイン電極層と、
   前記酸化物半導体層上の第２のゲート絶縁層と、
   前記第２のゲート絶縁層上の第２のゲート電極層と、を有し、
   前記酸化物半導体層は、Ｉｎと、Ｇａと、Ｚｎと、を有し、
   前記酸化物半導体層は、結晶を有し、
   前記第１の絶縁層に含まれるハロゲン元素の濃度は、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析計）を用いた分析により得られる濃度ピークにおいて、１×１０^１５ｃｍ^３以上１×１０^２０ｃｍ^３以下であり、
   前記ソース電極層および前記ドレイン電極層のそれぞれは、第１のチタン層と、前記第１のチタン層上のアルミニウム層と、前記アルミニウム層上の第２のチタン層と、を有し、
   １５０℃１時間の＋ＢＴ試験前後におけるしきい値電圧の変動幅が２Ｖ以下であり、
   １５０℃１時間の－ＢＴ試験前後におけるしきい値電圧の変動幅が２Ｖ以下であるトランジスタ。
6. 請求項１乃至５のいずれか一において、
   前記第１のゲート電極層と前記第２のゲート電極層とには、同じ電位が与えられ、
   前記１５０℃１時間の＋ＢＴ試験において、前記第１のゲート電極層と、前記ソース電極層との電位差が＋２０Ｖになり、かつ前記第１のゲート電極層と、前記ドレイン電極層との電位差が＋２０Ｖになるように、前記第１のゲート電極層に電位が与えられ、
   前記１５０℃１時間の－ＢＴ試験において、前記第１のゲート電極層と、前記ソース電極層との電位差が－２０Ｖになり、かつ前記第１のゲート電極層と、前記ドレイン電極層との電位差が－２０Ｖになるように、前記第１のゲート電極層に電位が与えられるトランジスタ。
7. 請求項１乃至５のいずれか一において、
   前記第１のゲート電極層と前記第２のゲート電極層とには、同じ電位が与えられ、
   前記１５０℃１時間の＋ＢＴ試験において、電界強度が２ＭＶ／ｃｍとなるように、前記第１のゲート電極層に電位が与えられ、
   前記１５０℃１時間の－ＢＴ試験において、電界強度が２ＭＶ／ｃｍとなるように、前記第１のゲート電極層に電位が与えられるトランジスタ。
8. 請求項６または７において、
   前記１５０℃１時間の＋ＢＴ試験において、前記ソース電極層の電位を０Ｖとし、かつ前記ドレイン電極層の電位を０Ｖとし、
   前記１５０℃１時間の－ＢＴ試験において、前記ソース電極層の電位を０Ｖとし、かつ前記ドレイン電極層の電位を０Ｖとするトランジスタ。
9. 請求項１乃至８のいずれか一において、
   前記しきい値電圧を求める際に、前記ソース電極層と、前記ドレイン電極層との間には１０Ｖが与えられるトランジスタ。
10. 請求項１乃至９のいずれか一に記載のトランジスタを画素部に有する発光表示装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一に記載のトランジスタを有する半導体装置。