JP6349440B2 - 半導体装置の作製方法 - Google Patents
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Description
度)を用いて絶縁ゲート型トランジスタを構成する技術が注目されている。絶縁ゲート型
トランジスタはICや電気光学装置のような電子デバイスに広く応用され、特に画像表示
装置のスイッチング素子として開発が急がれている。金属酸化物は多様に存在し、様々な
用途に用いられている。酸化インジウムはよく知られた材料であり、液晶ディスプレイな
どで必要とされる透明電極材料として用いられている。
、例えば、酸化タングステン、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛などがあり、このよ
うな半導体特性を示す金属酸化物をチャネル形成領域とする絶縁ゲート型トランジスタが
既に知られている(特許文献1及び特許文献2)。
ッチング用途だけでなく、駆動回路にも適用できる。また、記憶素子や撮像素子など従来
バルクトランジスタが用いられていたデバイスにも適用可能である。
ているが、その限界は材料の特性や物理的な加工技術だけでなく、例えば短チャネル効果
の様に構造との複合要因で起こる問題を考慮する必要がある。
ート型トランジスタを提供することを目的とする。
に、脱水または脱水素化の工程及び酸素を添加する工程を施した高純度化酸化物半導体を
用いることに関する。
力除去することで、真性又は実質的に真性な半導体であって、シリコン半導体よりもエネ
ルギーギャップが大きい。具体的には、酸化物半導体のエネルギーギャップは2eV以上
、好ましくは2.5eV以上、より好ましくは3eV以上とする。
SIMS:Secondary Ion Mass Spectrometry)におけ
る最低値で5×1019/cm3以下、好ましくは5×1018/cm3以下、より好ま
しくは5×1017/cm3以下、または1×1016/cm3以下として、酸化物半導
体に含まれる水素若しくはOH基を除去し、キャリア濃度を1×1012/cm3未満、
好ましくは1×1011/cm3未満、より好ましくはシリコンの真性キャリア濃度1.
45×1010/cm3と同等、もしくはそれ以下とした酸化物半導体でチャネル領域が
形成される絶縁ゲート型トランジスタである。通常、用いられるシリコンあるいはガリウ
ムヒ素においては、ドナーやアクセプタの濃度を十分に低くしても、このような極めて低
いキャリア濃度を達成することはできない。なぜならば、シリコンやガリウムヒ素のエネ
ルギーギャップは1eV強であり、その程度のエネルギーギャップであれば、室温付近で
は熱励起によってキャリアが生じてしまうからである。また、炭化珪素や窒化ガリウム等
のワイドバンドギャップ半導体においては、熱励起によるキャリアは極めて少なくなるも
のの、これらの半導体材料においては、結晶欠陥、化学量論比の局所的なずれ等がキャリ
アの発生源となるため、欠陥がほとんどない理想的な結晶でないかぎり、このような極め
て低いキャリア濃度を達成することはできない。すなわち、本発明で用いる酸化物半導体
のキャリア濃度は、上記のように2eV以上、好ましくは2.5eV以上、より好ましく
は3eV以上のエネルギーギャップであることと、結晶欠陥等によってキャリアが発生し
ないという、酸化物半導体に特有の物性を有しているがために初めてなしえるものである
。本発明者らの知見によれば、多くの酸化物半導体、特に、亜鉛を含む酸化物半導体にお
いては、水素や酸素、窒素等の少数の例外を除いて不純物はドナーやアクセプタとならず
、また、水素もそのイオン化率はかなり低い。これらの酸化物半導体においては、酸素欠
陥(酸素欠損)がキャリアの源泉となることがわかっているが、これは適切な熱処理によ
って除去できる。すなわち、本発明では、酸化物半導体中の水素濃度を上記のような水準
とすること、および、その後に酸素雰囲気での加熱処理により酸素欠陥(酸素欠損)を埋
めることにより、上記のような極めてキャリア濃度の低い、真性または実質的に真性な半
導体を得ることができる。
域に用いることで、電気特性がノーマリーオフを呈し、ドレイン電圧が1Vから10Vの
範囲のいずれかの電圧において、オフ電流(ゲートソース間の電圧を0V以下としたとき
のソースドレイン間に流れる電流)が、1×10−13A以下、またはオフ電流密度(オ
フ電流を絶縁ゲート型トランジスタのチャネル幅で除した数値)は、100aA/μm(
aA:アトアンペア、a(アト)は10−18倍)以下、好ましくは10aA/μm以下
、更に好ましくは1aA/μm以下とできる。
は実質的に真性な半導体をチャネル形成領域に用いているがために空乏層が広がりやすく
、短チャネル効果が起きやすい構成となっている。特に、上記で指摘したように、本発明
で扱う酸化物半導体は、極端に低いキャリア濃度を有するがために、これまでの常識では
短チャネル効果など考えられなかったような十分に大きなチャネル長の絶縁ゲート型トラ
ンジスタでも短チャネル効果が生じるが、そのことに関する研究はこれまで十分になされ
てこなかった。本発明者らは、その点を鑑みて検討を進めた結果、そのような短チャネル
効果の抑制には酸化物半導体層の厚さおよびゲート絶縁層の厚さを最適化することが有効
であることを見いだした。本発明においては、チャネル長が0.2μm以上3.0μm以
下の絶縁ゲート型トランジスタにおいて、短チャネル効果によって生じるしきい値電圧変
動量(ΔVth)の最大値を0.5V未満、好ましくは0.25V以下、さらに好ましく
は0.1V以下に抑制することができる。
縁層と、ゲート電極層とゲート絶縁層を介して重なる酸化物半導体層と、酸化物半導体層
の一部と重なるソース電極層及びドレイン電極層と、酸化物半導体層と接する酸化物絶縁
層と、を有し、酸化物半導体層のキャリア濃度が1×1012/cm3未満であり、酸化
物半導体層に形成されるチャネルの長さが0.2μm以上3.0μm以下であり、酸化物
半導体層の厚さが15nm以上30nm以下であり、ゲート絶縁層の厚さが20nm以上
50nm以下であることを特徴とする絶縁ゲート型トランジスタである。
るゲート絶縁層と、ゲート電極層とゲート絶縁膜を介して重なる酸化物半導体層と、酸化
物半導体層の一部と重なるソース電極層及びドレイン電極層と、酸化物半導体層と接する
酸化物絶縁層と、を有し、酸化物半導体層のキャリア濃度が1×1012/cm3未満で
あり、酸化物半導体層に形成されるチャネルの長さが0.2μm以上3.0μm以下であ
り、酸化物半導体層の厚さが15nm以上100nm以下であり、ゲート絶縁層の厚さが
10nm以上20nm以下であることを特徴とする絶縁ゲート型トランジスタである。
最大値を0.5V未満、好ましくはΔVth=0.25V以下とすることであり、更に好
ましくはΔVth=0.1V以下とすることである。ΔVth=0.25V以下とするに
は、ゲート絶縁層の膜厚が10nm以上20nm以下とし、かつ酸化物半導体層の膜厚が
15nm以上50nm以下、またはゲート絶縁層の膜厚が20nm以上50nm以下とし
、かつ酸化物半導体の膜厚が15nm以下とすることが好ましい。また、ΔVth=0.
1V以下とするには、ゲート絶縁層の膜厚が10nm以上20nm以下とし、かつ酸化物
半導体層の膜厚が15nm以下とすることが好ましい。
リブデン、チタン、クロム、タンタル、タングステン、ネオジム、スカンジウムから選ば
れた金属元素を主成分とする膜、合金膜または、それらを二層以上の積層した積層膜を用
いることができる。
元素の他に、アルミニウム、銅などの金属層上方もしくは下方の一方または双方にクロム
、タンタル、チタン、モリブデン、タングステンなどの高融点金属層を積層させた構成と
しても良い。また、アルミニウムを用いる場合には、純粋なアルミニウム以外に、シリコ
ン、チタン、タンタル、タングステン、モリブデン、クロム、ネオジム、イットリウムな
どアルミニウム膜に生ずるヒロックやウィスカーの発生を防止する元素が添加されている
アルミニウム材料を用いても良い。
コン、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化タンタルなどの単層膜または積層膜を用
いることができる。
層を有し、該酸化物絶縁層には無機絶縁膜、代表的には酸化シリコン膜、窒化酸化シリコ
ン膜、酸化アルミニウム膜、または酸化窒化アルミニウム膜などを用いてもよい。
ことができる。ここで、Mは、Ga、Al、MnおよびCoから選ばれた一つまたは複数
の金属元素を示す。例えばMとして、Ga、Ga及びAl、Ga及びMn、またはGa及
びCoなどがある。
をチャネル形成領域に用いた場合においても短チャネル効果を極力抑えることが可能とな
り、上記のチャネル長の範囲において、しきい値電圧の変動量の最大値は0.5V未満に
抑えることができる。
全般を指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。
ゲート型トランジスタにおいて、適切な酸化物半導体層の膜厚及びゲート絶縁層の膜厚を
選択することでチャネル長が短い構造においても、短チャネル効果を抑えることができる
。
れず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及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。なお、以下に説明する発明の構成において
、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、
その繰り返しの説明は省略する。
本実施の形態では、本発明の一態様である絶縁ゲート型トランジスタの構造及び作製方法
について説明する。
1に示す。なお、構造は逆スタガ型に限らず、他のボトムコンタクト型やトップゲート型
などを用いても良い。
縁層402、酸化物半導体層404、ソース電極層445aとドレイン電極層445b、
酸化物絶縁層427及び保護膜となる絶縁層428が設けられている。
ル長を示しており、ソース電極層445aとドレイン電極層445bとの間の距離で定義
される。一般的にこの距離が短くなると、ソース領域及びドレイン領域の空乏層がチャネ
ル領域に及ぶ割合が高くなり、ゲート電圧による電流制御が困難となる所謂短チャネル効
果が発生しやすくなる。特に本発明の一態様である絶縁ゲート型トランジスタは、キャリ
ア濃度の非常に低い真性又は実質的に真性な半導体である酸化物半導体層をチャネル形成
領域に用いているため、空乏層が広がりやすく、短チャネル効果が起きやすい構成となっ
ている。
値及びオフ電流の増大、ソースドレイン間の耐圧低下などトランジスタの特性が著しく悪
化する。短チャネル効果の抑制には、チャネル形成層である酸化物半導体層を薄膜化して
ドレイン電界による空乏層の広がりを抑えると共に、ゲート絶縁層を薄膜化してゲート電
界を強くすることにより相対的にドレイン電界の影響を小さくさせることが有効である。
体である酸化物半導体層をチャネル形成領域に用いる場合、ある範囲のチャネル長に対し
ては酸化物半導体層とゲート絶縁層に短チャネル効果を抑制する好適な膜厚範囲がある。
下記の説明に示す酸化物半導体層及びゲート絶縁層膜厚は、チャネル長が0.2μm以上
3.0μm以下の絶縁ゲート型トランジスタについて、その範囲内におけるしきい値電圧
変動量の最大値が0.5V未満に抑制できる範囲を示すものである。
ングステン、ネオジム、スカンジウムなどの金属材料、またはこれらの金属材料を主成分
とする合金材料、またはこれらの金属材料を成分とする窒化物を用いて、単層又は積層で
形成することができる。好ましくはアルミニウムや銅などの低抵抗金属材料での形成が有
効であるが、耐熱性や腐食性の問題から高融点金属材料と組み合わせて用いると良い。高
融点金属材料としては、モリブデン、チタン、クロム、タンタル、タングステン、ネオジ
ム、スカンジウム等を用いることができる。
線層を含む)は、上記ゲート電極層に用いることのできる金属元素の他に、アルミニウム
、銅などの金属層上方もしくは下方の一方または双方にクロム、タンタル、チタン、モリ
ブデン、タングステンなどの高融点金属層を積層させた構成としても良い。また、シリコ
ン、チタン、タンタル、タングステン、モリブデン、クロム、ネオジム、イットリウムな
どアルミニウム膜に生ずるヒロックやウィスカーの発生を防止する元素が添加されている
アルミニウム材料を用いることで耐熱性を向上させることが可能となる。
線層を含む)は、導電性の金属酸化物で形成しても良い。導電性の金属酸化物としては酸
化インジウム(In2O3)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジ
ウム酸化スズ合金(In2O3―SnO2、ITOと略記する)、酸化インジウム酸化亜
鉛合金(In2O3―ZnO)または前記金属酸化物材料にシリコン若しくは酸化シリコ
ンを含ませたものを用いることができる。
コン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化タン
タルなどの単層膜または積層膜を用いることができる。膜厚は、10nm以上20nm以
下もしくは20nm以上50nm以下とし、後述する酸化物半導体層の膜厚例と選択的に
組み合わせる。
−Zn−O系の材料や、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−Ga−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−G
a−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
ることができる。また、上記の材料にSiO2を含ませてもよい。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(Ga)、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Z
n以外の元素を含んでいてもよい。
nm以上20nm以下であれば、酸化物半導体層404の膜厚は、15nm以上100n
m以下が好ましく、ゲート絶縁層402の膜厚が20nm以上50nm以下であれば、酸
化物半導体層404の膜厚は、15nm以上30nm以下が好ましい。これらの組み合わ
せで構成することにより短チャネル効果を極力抑えることができる。
neal)装置等で脱水化または脱水素化処理を施す。脱水化または脱水素化処理は、不
活性ガス雰囲気下において400℃以上750℃以下で行う。なお、基板としてガラス等
を用いる場合には、その歪み点以下の温度で行う必要がある。例えば、電気炉を用いて4
50℃で1時間の加熱を行えば良い。また、RTA装置を用いれば、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。
ネル保護層として機能する酸化物絶縁層427を有する。酸化物絶縁層427には無機絶
縁膜を用い、代表的には酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸
化アルミニウム膜、または酸化窒化アルミニウムなどを用いる。
化酸化シリコン膜、または窒化アルミニウムを用いると良い。
ャネル形成領域と重なるように設け、バックゲート電極層を形成しても良い。バックゲー
ト電極層は特定の電位(例えば、接地電位)に固定しておくと、しきい値の変動を抑制す
る上で効果的である。
いて説明する。
工程によりレジストマスクを形成し、導電膜を選択的にエッチングしてゲート電極層42
1を形成する。
トマスクを使用しないため、製造コストを低減することができる。
、クロム、タンタル、タングステン、ネオジム、スカンジウムから選ばれた元素、または
上記元素を主成分とする金属材料か、上記元素あるいは前記金属材料を組み合わせた合金
膜、上記元素、前記金属材料および前記合金膜の積層膜等が挙げられる。
基板を用いると良い。例えば、アルミノシリケートガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、
バリウムホウケイ酸ガラスなどのガラス材料を用いることができる。
縁体でなる基板を用いても良い。他にも、結晶化ガラス基板などを用いることができる。
もよい。下地膜は、基板400からの不純物元素の拡散を防止する機能があり、窒化シリ
コン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、又は酸化窒化シリコン膜から選ばれた一
つ又は複数の膜による積層構造により形成することができる。
る。例えば、ターゲットに石英(好ましくは合成石英)を用い、基板温度108℃、基板
とターゲットの間との距離(T−S間距離)を60mm、圧力0.4Pa、高周波電源1
.5kW、酸素及びアルゴン(酸素流量25sccm:アルゴン流量25sccm=1:
1)雰囲気下でRFスパッタ法により酸化シリコン膜を成膜する。膜厚は100nmとす
る。これらの条件は、実施する者が適宜、変更してもよい。なお、石英(好ましくは合成
石英)に代えてシリコンをターゲットとして用いることもできる。なお、スパッタガスと
して酸素又は、酸素及びアルゴンの混合ガスを用い、RFスパッタ法にて行う。
い。絶縁層に水素、水酸基又は水分が含まれないようにするためである。
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を用いることが
好ましい。また、排気手段としては、ターボ分子ポンプにコールドトラップを加えたもの
であってもよい。クライオポンプを用いて排気した成膜室は、例えば、水素原子や、水(
H2O)など水素原子を含む化合物等が排気されるため、当該成膜室で成膜し絶縁層に含
まれる不純物(特に水素)の濃度を低減することができる。
物が数ppmから数ppb程度の濃度まで除去された高純度ガスを用いることが好ましい
。
ッタ法と、DCスパッタ法があり、さらにパルス的にバイアスを与えるパルスDCスパッ
タ法もある。RFスパッタ法は主に絶縁膜を成膜する場合に用いられ、DCスパッタ法は
主に金属導電膜を成膜する場合に用いられる。
装置は、同一チャンバーで異なる材料膜を積層成膜することも、同一チャンバーで複数種
類の材料を同時にスパッタして成膜することもできる。
や、グロー放電を使わずマイクロ波を用いて発生させたプラズマを用いるECRスパッタ
法を用いるスパッタ装置がある。
とを化学反応させてそれらの化合物薄膜を形成するリアクティブスパッタ法や、成膜中に
基板にも電圧をかけるバイアススパッタ法もある。これらのスパッタ法は、実施する者が
適宜選択すればよい。
ン層、窒化アルミニウム層、又は窒化酸化アルミニウム層などの窒化物絶縁層と、上記酸
化物絶縁層との積層構造としてもよい。
ゲットを用いて、酸化シリコン層と基板との間に窒化シリコン層を成膜する。この場合に
おいても、酸化シリコン層と同様に、処理室内の残留水分を除去しつつ窒化シリコン層を
成膜することが好ましい。
シリコン層と酸化シリコン層を同じ処理室において、共通のシリコンターゲットを用いて
成膜することができる。先に窒素を含むスパッタガスを導入して、処理室内に装着された
シリコンターゲットを用いて窒化シリコン層を形成し、次にスパッタガスを酸素を含むス
パッタガスに切り替えて同じシリコンターゲットを用いて酸化シリコン層を成膜する。か
くすると窒化シリコン層と酸化シリコン層とを大気に曝露せずに連続して形成することが
できるため、窒化シリコン層表面に水素や水分などの不純物が吸着することを防止するこ
とができる。
真性な酸化物半導体(高純度化された酸化物半導体)であり、界面準位、界面電荷に対し
て極めて敏感であるため、ゲート絶縁層との界面が重要となる。そのため高純度化された
酸化物半導体に接するゲート絶縁層は、高品質化が要求される。
圧の高い高品質な絶縁膜を形成できるので好ましい。高純度化された酸化物半導体と高品
質ゲート絶縁層とが密接することにより、界面準位を低減して界面特性を良好なものとす
ることができるからである。もちろん、ゲート絶縁層として良質な絶縁層を形成できるも
のであれば、スパッタ法やプラズマCVD法など他の成膜方法を適用することができる。
また、成膜後の熱処理によってゲート絶縁層の膜質、酸化物半導体との界面特性が改質さ
れる絶縁層であっても良い。いずれにしても、ゲート絶縁層としての膜質が良好であるこ
とは勿論のこと、酸化物半導体との界面準位密度を低減し、良好な界面を形成できるもの
であれば良い。
T試験)においては、不純物が酸化物半導体に添加されていると、不純物と酸化物半導体
の主成分との結合手が、強電界(B:バイアス)と高温(T:温度)により切断され、生
成された未結合手がしきい値電圧(Vth)のドリフトを誘発することとなる。これに対
して、本発明は、酸化物半導体の不純物、特に水素や水等を極力除去し、上記のようにゲ
ート絶縁層との界面特性を良好にすることにより、BT試験に対しても安定な絶縁ゲート
型トランジスタを得ることを可能としている。
用いた高密度プラズマCVD装置により行う。ここで、高密度プラズマCVD装置とは、
1×1011/cm3以上のプラズマ密度を達成できる装置を指している。例えば、3k
W以上6kW以下のマイクロ波電力を印加してプラズマを発生させる。
ガスを導入し、10Pa〜30Paの圧力下で高密度プラズマを発生させて基板上に絶縁
層を形成する。その後、モノシランガスの供給を停止し、大気に曝すことなく亜酸化窒素
(N2O)と希ガスとを導入して絶縁層表面にプラズマ処理を行ってもよい。少なくとも
亜酸化窒素(N2O)と希ガスとを導入して絶縁層表面に行われるプラズマ処理は、絶縁
層の成膜より後に行う。上記プロセス順序を経た絶縁層は、膜厚が薄く、例えば100n
m未満であっても信頼性を確保することができる絶縁層である。
酸化窒素(N2O)との流量比は、1:10から1:200の範囲とする。また、チャン
バーに導入する希ガスとしては、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、キセノンなどを用い
ることができるが、中でも安価であるアルゴンを用いることが好ましい。
れている。
置で得られる絶縁層とは膜質が大きく異なっている。例えば、同じエッチャントを用いて
比較した場合、高密度プラズマCVD装置で形成された絶縁層のエッチング速度は、平行
平板型のプラズマ装置で形成された絶縁層のエッチング速度より10%以上または20%
以上遅い。つまり、高密度プラズマCVD装置で得られる絶縁層は緻密な膜であると言え
る。
nm以上50nm以下の酸化窒化シリコン膜(SiOxNyとも呼ぶ、ただし、x>y>
0)を用いる。
化シリコン層、酸化窒化シリコン層、窒化酸化シリコン層、酸化アルミニウム層、酸化ハ
フニウム、又は酸化タンタルを単層で又は積層して形成することもできる。なお、ゲート
絶縁層402中に水素が多量に含まれないようにするためには、スパッタ法でゲート絶縁
層402を成膜することも好ましい。スパッタ法により酸化シリコン膜を成膜する場合に
は、ターゲットとしてシリコンターゲット又は石英ターゲットを用い、スパッタガスとし
て酸素又は、酸素及びアルゴンの混合ガスを用いて行う。また、前述した絶縁層(下地膜
)の形成方法と同様の手法を用い、処理室内の残留水分を除去しつつ成膜することが好ま
しい。
きる。例えば、第1のゲート絶縁層として酸化シリコン層(SiOx(x>0))を形成
し、第1のゲート絶縁層上に第2のゲート絶縁層としてスパッタ法により窒化シリコン層
(SiNy(y>0))を積層して、両者の総厚で膜厚10nm以上50nm以下となる
ゲート絶縁層としてもよい。
形成する(図2(A)参照)。
μm以上3.0μm以下で、その範囲内においてしきい値電圧変動量の最大値が0.5V
未満に抑制できる組み合わせに従う。
できる。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及びAl、Ga及びMn、またはGa及びCoな
どがある。
用いてスパッタ法により成膜する。また、スパッタガスには、希ガス(代表的にはアルゴ
ン)、酸素、又は希ガス(代表的にはアルゴン)及び酸素混合ガスを用いることができる
。
ppb程度の濃度まで除去された高純度ガスを用いることが好ましい。
a2O3:ZnO=1:1:1[mol数比]の金属酸化物を用いる。また、In2O3
:Ga2O3:ZnO=1:1:2[mol数比]の金属酸化物を用いてもよい。
0%以下である。充填率の高い成膜用ターゲットを用いることにより、成膜した酸化物半
導体膜は緻密な膜とすることができる。
び水分が除去されたスパッタガスを導入し、金属酸化物をターゲットとして絶縁層上に酸
化物半導体膜を成膜する。処理室内の残留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
ョンポンプを用いることが好ましい。また、排気手段としては、ターボ分子ポンプにコー
ルドトラップを加えたものであってもよい。クライオポンプを用いて排気した成膜室は、
例えば、水素原子、水(H2O)など水素原子を含む化合物(より好ましくは炭素原子を
含む化合物も)等が排気されるため、当該成膜室で成膜した酸化物半導体膜に含まれる不
純物の濃度を低減できる。また、酸化物半導体膜成膜時に基板を加熱してもよい。
圧力0.4Pa、直流(DC)電源0.5kW、酸素及びアルゴン(酸素流量15scc
m:アルゴン流量30sccm)雰囲気下の条件が適用される。なお、パルス直流(DC
)電源を用いると、パーティクル(成膜時に発生する粉状物質、ゴミともいう)が軽減で
き、膜厚分布も均一となるために好ましい。
マを発生させる逆スパッタを行い、形成面の付着物を除去しても良い。ここで、逆スパッ
タとは、通常のスパッタにおいては、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。なお、アルゴン雰囲気に代えて窒素、ヘリウム、酸素などを用いてもよい。
アルゴン等)下において加熱処理(400℃以上基板の歪み点未満)を行い、ゲート絶縁
層内に含まれる水素及び水などの不純物を除去してもよい。
加工する。すなわち、酸化物半導体膜上にレジストを塗布し、これを公知のフォトリソグ
ラフィ法にて加工して、レジストマスクを形成する。レジストマスクをインクジェット法
で形成してもよい。インクジェット法では、製造コストを低減できる(図2(B)参照)
。
℃以上750℃以下、好ましくは400℃以上基板の歪み点未満とする。ここでは、加熱
処理装置の一つである電気炉に基板を導入し、酸化物半導体層に対して窒素雰囲気下45
0℃において1時間の加熱処理を行う。この第1の加熱処理によって酸化物半導体層40
4の脱水化または脱水素化を行うことができる。加熱処理温度からの降温時に雰囲気を酸
素に切り替えても良い。降温時に、酸素雰囲気に切り替えると、酸化物半導体中の酸素欠
損部に酸素が補充される。酸素欠損はキャリアを生成するのであるが、それが消滅するこ
とでキャリアが著しく減少し、本発明の特徴である極めてキャリア濃度の低い酸化物半導
体を得ることができる。
または脱水素化のための加熱処理と呼ぶ。本明細書では、この加熱処理によってH2とし
て脱離させていることのみを脱水素化と呼んでいるわけではなく、H、OHなどを脱離す
ることを含めて脱水化または脱水素化と便宜上呼ぶこととする。
輻射によって、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
Rapid Thermal Anneal)装置、LRTA(Lamp Rapid
Thermal Anneal)装置等のRTA(Rapid Thermal An
neal)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、または窒素のような、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。
中に基板を移動させて入れ、数分間加熱した後、基板を移動させて高温に加熱した不活性
ガス中から出すGRTAを行ってもよい。GRTAを用いると短時間での高温加熱処理が
可能となる。
等、処理時の雰囲気に、水、水素などが含まれないことが好ましい。そのため、加熱処理
装置に導入する窒素、またはヘリウム、ネオン、アルゴン等の希ガスの純度を、6N(9
9.9999%)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)とすることが好ましい。酸素を用いる場
合も同様の純度であることが好ましい。
は結晶化し、微結晶膜または多結晶膜となる場合もある。例えば、結晶化率が90%以上
、または80%以上の微結晶の酸化物半導体層となる場合もある。また、第1の加熱処理
の条件、または酸化物半導体層の材料によっては、結晶成分を含まない非晶質の酸化物半
導体層となる場合もある。また、非晶質の酸化物半導体層の中に微結晶部(粒径1nm以
上20nm以下(代表的には2nm以上4nm以下))が混在する酸化物半導体層となる
場合もある。
半導体膜に行うこともできる。その場合には、第1の加熱処理後に、加熱装置から基板を
取り出し、フォトリソグラフィ工程を行う。ただし、その後の工程で酸化物半導体層が水
に触れないようにすることが望ましい。
酸化物半導体層上にソース電極層及びドレイン電極層を積層させた後、ソース電極層及び
ドレイン電極層上に酸化物絶縁層を形成した後、のいずれで行っても良い。
(TDS:Thermal Desorption Spectroscopy)で45
0℃まで昇温しても、そのスペクトルには、水分の脱離を示す2つのピークのうち、少な
くとも250〜300℃付近に現れる1つのピークが検出されない。
4上に導電膜を形成する。
テン、ネオジム、スカンジウムから選ばれた金属元素、または上記元素を主成分とする合
金か、上記元素を組み合わせた合金等を用いる。また、アルミニウム、銅などの金属層上
方もしくは下方の一方または双方にクロム、タンタル、チタン、モリブデン、タングステ
ンなどの高融点金属層を積層させた構成としても良い。また、アルミニウムを使用する場
合はシリコン、チタン、タンタル、タングステン、モリブデン、クロム、ネオジム、イッ
トリウムなどアルミニウム膜に生ずるヒロックやウィスカーの発生を防止する元素が添加
されているアルミニウム材料を用いることで耐熱性を向上させることが可能となる。
インジウム(In2O3)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウ
ム酸化スズ合金(In2O3―SnO2、ITOと略記する)、酸化インジウム酸化亜鉛
合金(In2O3―ZnO)または前記金属酸化物材料にシリコン若しくは酸化シリコン
を含ませたものを用いることができる。
にエッチングしてソース電極層445a、ドレイン電極層445bを形成した後、レジス
トマスクを除去する(図2(C)参照)。
をインクジェット法で形成してもよい。インクジェット法ではフォトマスクを使用しない
ため、製造コストを低減することができる。
酸化物絶縁層427を形成する(図2(D)参照)。酸化物絶縁層427としては、酸化
シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、または酸化窒化アルミニウム膜
などを用いる。本実施の形態では、スパッタ法を用いて酸化シリコン膜の酸化物絶縁層4
27を形成する。
素等の不純物を混入させない方法を適宜用いて形成することができる。本実施の形態では
、酸化物絶縁層427として酸化シリコン膜をスパッタ法を用いて成膜する。成膜時の基
板温度は、室温以上300℃以下とすればよく、本実施の形態では100℃とする。ここ
で、成膜時に水、水素等の不純物を混入させない方法として、成膜前に減圧下で150℃
以上350℃以下の温度で2分間以上10分間以下のプリベークを行い、表面に付着して
いた水分等を揮発させた後、大気に触れることなく酸化物絶縁層427を形成することが
望ましい。酸化シリコン膜のスパッタ法による成膜は、希ガス(代表的にはアルゴン)雰
囲気下、酸素雰囲気下、または希ガス(代表的にはアルゴン)及び酸素混合雰囲気下にお
いて行うことができる。また、ターゲットとして酸化シリコンターゲットまたはシリコン
ターゲットを用いることができる。例えば、シリコンターゲットを用いて、酸素、及び希
ガス雰囲気下でスパッタ法により酸化シリコンを形成することができる。酸化物半導体層
に接して形成する酸化物絶縁層は、水分や、水素イオンや、OH−などの不純物を含まず
、これらが外部から侵入することをブロックする無機絶縁膜を用いる。
200℃以上400℃以下、例えば250℃以上350℃以下)を行う。例えば、窒素雰
囲気下で250℃、1時間の第2の加熱処理を行う。または、高温短時間のRTA処理を
行っても良い。第2の加熱処理を行うと、酸化物絶縁層427と酸化物半導体層404の
一部が接した状態で加熱される。なお、第2の加熱処理を行うと、第1の加熱処理(脱水
もしくは脱水素化)で低抵抗化された酸化物半導体層404が酸素過剰な状態となり、高
抵抗化(i型化)することができる。
ミングは酸化シリコン膜成膜以降であれば問題なく、酸化シリコン膜成膜直後に限定され
るものではない。なお、加熱処理は、このタイミングに限らず、フォトリソグラフィ工程
や成膜工程の前後などで複数回行っても良い。
てもよい。この加熱処理は一定の加熱温度を保持して加熱してもよいし、室温から、10
0℃以上200℃以下の加熱温度への昇温と、加熱温度から室温までの降温を複数回くり
かえして行ってもよい。また、この加熱処理を、酸化物絶縁層の形成前に、減圧下で行っ
てもよい。減圧下で加熱処理を行うと、加熱時間を短縮することができる。
参照)。絶縁層428としては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、または窒化アル
ミニウム膜などを用いる。本実施の形態では、スパッタ法を用いて窒化シリコン膜を絶縁
層428として形成する。
よる膜中の水分を除去することで、該酸化物半導体膜中の水素及び水素化物の濃度を低減
することができる。加えて、酸素を有する雰囲気でのアニール処理や酸化物絶縁層に接触
させた状態でのアニール処理により、酸素欠損に酸素を補充することができる。それによ
りキャリア濃度が1×1012/cm3未満、好ましくは1×1011/cm3未満、よ
り好ましくはシリコンの真性キャリア濃度1.45×1010/cm3以下の真性又は実
質的に真性な酸化物半導体を用いた絶縁ゲート型トランジスタを提供することができる。
ンジスタのチャネル長、酸化物半導体層の膜厚及びゲート絶縁層の膜厚を好適に制御する
ことで短チャネル効果を極力抑制することができる。
ることができることとする。
本発明の一形態は、酸化物半導体中でキャリアの供与体(ドナー又はアクセプタ)となり
得る不純物を極めて少ないレベルにまで除去することで、真性又は実質的に真性な半導体
であって、当該酸化物半導体を絶縁ゲート型トランジスタに適用するものである。本実施
の形態では、評価用素子(TEGとも呼ぶ)でのオフ電流の測定値及びバンド図を用いて
、当該絶縁ゲート型トランジスタが真性又は実質的に真性な半導体を有していることを説
明する。
L/W=3μm/10000μmの絶縁ゲート型トランジスタの初期特性を示す。また、
上面図を図4(A)に示し、その一部を拡大した上面図を図4(B)に示す。図4(B)
の点線で囲んだ領域がL/W=3μm/50μm、Lov=1.5μmの1段分の絶縁ゲ
ート型トランジスタである。絶縁ゲート型トランジスタの初期特性を測定するため、基板
温度を室温とし、ソース−ドレイン間電圧(以下、ドレイン電圧またはVDという)を1
0Vとし、ソース−ゲート間電圧(以下、ゲート電圧またはVGという)を−20V〜+
20Vまで変化させたときのソース−ドレイン電流(以下、ドレイン電流またはIDとい
う)の変化特性、すなわちVG−ID特性を測定した。なお、図3では、VGを−20V
〜+5Vまでの範囲で示している。
1V及び10Vにおいてオフ電流は1×10−13[A]以下となっており、測定機(半
導体パラメータ・アナライザ、Agilent 4156C;Agilent社製)の分
解能(100fA)以下となっている。
イン電圧が1Vから10Vの範囲のいずれかの電圧においても、絶縁ゲート型トランジス
タの単位チャネル幅あたりのドレイン電流(すなわち、ドレイン電流をチャネル幅(単位
μm)で除した値)は、100aA/μm以下、好ましくは10aA/μm以下、更に好
ましくは1aA/μm以下となるように作用させることができる。
コン層上に酸化窒化シリコン層を形成した。酸化窒化シリコン層上にゲート電極層として
スパッタ法によりタングステン層を形成した。ここで、タングステン層を選択的にエッチ
ングしてゲート電極層を形成した。
リコン層を形成した。
ーゲット(mol数比で、In2O3:Ga2O3:ZnO=1:1:2)を用いて、厚
さ50nmの酸化物半導体膜を形成した。ここで、酸化物半導体膜を選択的にエッチング
し、島状の酸化物半導体層を形成した。
熱処理を行った。
nm)をスパッタ法により形成した。ここで、チタン層を選択的にエッチングすることで
ソース電極層及びドレイン電極層を形成し、1つの絶縁ゲート型トランジスタのチャネル
長Lが3μm、チャネル幅Wが50μmとし、200個を並列とすることで、L/W=3
μm/10000μmとなるようにした。
化シリコン層を膜厚300nmで形成した。ここで、保護層である酸化シリコン層を選択
的にエッチングし、ゲート電極層、ソース電極層及びドレイン電極層上に開口部を形成し
た。その後、窒素雰囲気下、250℃で1時間、第2の熱処理を行った。
あるのは、上記作製工程において酸化物半導体層中における水素濃度や酸素欠損を十分に
低減できたためである。酸化物半導体層中の水素濃度は、5×1019atoms/cm
3以下、好ましくは5×1018atoms/cm3以下、さらに好ましくは5×101
7atoms/cm3以下、または1×1016atoms/cm3以下とする。なお、
酸化物半導体層中の水素濃度は、二次イオン質量分析法(SIMS:Secondary
Ion Mass Spectroscopy)で得られたものである。
、他の酸化物半導体材料、例えば、In−Sn−Zn−O系、Sn−Ga−Zn−O系、
Al−Ga−Zn−O系、Sn−Al−Zn−O系、In−Zn−O系、In−Sn−O
系、Sn−Zn−O系、Al−Zn−O系、In−O系、Sn−O系、Zn−O系などを
用いることができる。また、酸化物半導体材料として、Alを2.5wt%以上10wt
%以下混入したIn−Al−Zn−O系や、Siを2.5wt%以上10wt%以下混入
したIn−Zn−O系を用いることもできる。
度と同等、もしくはそれ以下である。
ことも可能であり、回路の動作速度を高速化でき、オフ電流値が極めて小さいため、さら
に低消費電力化も図ることができる。
て回路設計を行うことができる。
を評価した。温度特性は、絶縁ゲート型トランジスタが使われる最終製品の耐環境性や、
性能の維持などを考慮する上で重要である。当然ながら、変化量が小さいほど好ましく、
製品設計の自由度が増す。
℃のそれぞれの温度で絶縁ゲート型トランジスタを形成した基板を一定温度とし、ドレイ
ン電圧を6V、ゲート電圧を−20V〜+20Vまで変化させてVG−ID特性を取得し
た。
のであり、点線で囲むオフ電流の領域を拡大したものを図5(B)に示す。図中の矢印で
示す右端の曲線が−30℃、左端が120℃で取得した曲線で、その他の温度で取得した
曲線は、その間に位置する。オン電流の温度依存性はほとんど見られない。一方、オフ電
流は拡大図の図5(B)においても明かであるように、ゲート電圧が−20V近傍を除い
て、全ての温度で測定機の分解能近傍の1×10−12[A]以下となっており、温度依
存性も見えていない。すなわち、120℃の高温においても、オフ電流が1×10−12
[A]以下を維持しており、チャネル幅Wが10000μmであることを考慮すると、オ
フ電流が非常に小さいことがわかる。
oxide semiconductor)を用いた絶縁ゲート型トランジスタは、オフ
電流の温度依存性がほとんど現れない。これは、図7(A)のバンド図で示すように、酸
化物半導体が高純度化されることによって、導電型が限りなく真性型に近づき、フェルミ
準位が禁制帯の中央に位置するため、温度依存性を示さなくなると言える。また、これは
、酸化物半導体のエネルギーが3eV以上であり、熱励起キャリアが極めて少ないことに
も起因する。また、ソース領域及びドレイン領域は縮退した状態にあるのでやはり温度依
存性が現れない要因となっている。絶縁ゲート型トランジスタの動作は、縮退したソース
領域から酸化物半導体に注入されたキャリアによるものがほとんどであり、キャリア濃度
の温度依存性がないことから上記特性(オフ電流の温度依存性無し)を説明することがで
きる。また、この極めて低いオフ電流について、以下にバンド図を用いて説明する。
。ゲート電極層(GE1)上にゲート絶縁層(GI)を介して酸化物半導体層(OS)が
設けられ、その上にソース電極層(S)及びドレイン電極層(D)が設けられている。
A)はソースとドレインの間の電圧を等電位(VD=0V)とした場合を示し、図7(B
)はソースに対しドレインに正の電位(VD>0)を加えた場合を示す。
8(A)はゲート(G1)に正の電位(VG>0)が印加された状態であり、ソースとド
レイン間にキャリア(電子)が流れるオン状態を示している。また、図8(B)は、ゲー
ト(G1)に負の電位(VG<0)が印加された状態であり、オフ状態(少数キャリアは
流れない)である場合を示す。
示す。
ギャップ中央に位置する真性フェルミ準位(Ei)から離れて、伝導帯寄りに位置してい
る。なお、酸化物半導体において水素の一部はドナーとなり、n型化する一つの要因であ
ることが知られている。
去し、酸化物半導体の主成分以外の不純物が極力含まれないように高純度化することによ
り真性(i型)とし、又は実質的に真性型としたものである。すなわち、不純物を添加し
てi型化するのでなく、水素や水等の不純物を極力除去したことにより、高純度化された
i型(真性半導体)又はそれに近づけることを特徴としている。そうすることにより、フ
ェルミ準位(Ef)は真性フェルミ準位(Ei)と同じレベルにまですることができる。
4.3eVと言われている。ソース電極層及びドレイン電極層を構成するチタン(Ti)
の仕事関数は、酸化物半導体の電子親和力(χ)とほぼ等しい。この場合、金属−酸化物
半導体界面において、電子に対してショットキー型の障壁は形成されない。
者が接触すると図7(A)で示すようなエネルギーバンド図(模式図)が示される。
はバリア(h)をこえて酸化物半導体に注入され、ドレインに向かって流れる。この場合
、バリア(h)の高さは、ゲート電圧とドレイン電圧に依存して変化するが、正のドレイ
ン電圧が印加された場合には、電圧印加のない図7(A)のバリアの高さすなわちバンド
ギャップ(Eg)の1/2よりもバリアの高さ(h)は小さい値となる。
れる。また、図8(B)において、ゲート電極(G1)に負の電位が印加されると、少数
キャリアであるホールは実質的にゼロであるため、電流は限りなくゼロに近い値となる。
ネル長が3μmの素子であっても、室温でのオフ電流が10−13A以下であり、サブス
レッショルドスイング値(S値)が0.1V/dec.(ゲート絶縁層膜厚100nm)
が得られる。
あり、室温においてもキャリアが存在している。これは、室温においても、熱励起キャリ
アが存在していることを意味している。さらに、シリコン半導体のバンドギャップは1.
12eVであるので、シリコン半導体を用いたトランジスタは温度に依存してオフ電流が
大きく変動することとなる。
酸化物半導体の主成分以外の不純物が極力含まれないように高純度化することにより、キ
ャリア濃度を1×1012/cm3未満、好ましくは1×1011/cm3未満、より好
ましくはシリコンの真性キャリア濃度1.45×1010/cm3と同等、もしくはそれ
以下となるようにすることで、実用的な動作温度で熱的に励起されるキャリアがほとんど
なく、ソース側から注入される電子のみによってトランジスタを動作させることができる
。それにより、オフ電流を1×10−13[A]以下にまで下げると共に、温度変化によ
ってオフ電流がほとんど変化しない極めて安定に動作するトランジスタを得ることができ
る。
する水、水素という不純物を除去することにより、酸化物半導体自体を高純度化すること
にある。すなわち、ドナー準位を作る水または水素を除去し、これと同時に酸素欠乏状態
となった酸化物半導体に酸素補填することにより、酸化物半導体自体を高純度化すること
を特徴としている。
質量分析)で観察される。ドナー準位を作る水または水素を意図的に除去し、更に水また
は水素の除去に伴い同時に減少してしまう酸素を補填することにより、酸化物半導体を高
純度化し、電気的にi型(真性)半導体とすることを技術思想の一つとしている。
れば少ないほど良い。酸化物半導体は、絶縁ゲート型トランジスタに用いる場合に電流の
担い手としてのキャリアを意図的に有するというよりも、逆に酸化物半導体中のキャリア
は無くしてしまい、ソースから供給されるキャリア(電子)を通過させる通路としての意
味を与えた、いわゆる高純度化したi型(真性)半導体である。
縁ゲート型トランジスタのオフ電流が少なくなるというのが本発明の一態様における技術
思想である。すなわち、その指標として水素は5×1019/cm3以下、好ましくは5
×1018/cm3以下、さらに好ましくは5×1017/cm3以下か、または1×1
016/cm3以下、またキャリア濃度は1×1012/cm3未満、好ましくは1×1
011/cm3未満、より好ましくはシリコンの真性キャリア濃度1.45×1010/
cm3と同等、もしくはそれ以下が求められる。本発明の技術思想的には、ゼロまたはゼ
ロに近いことが理想である。
アを供給しない、またはほとんど供給しないように高純度化したi型(真性)とし、キャ
リアはソースまたはドレイン側の電極により供給される。
電圧を印加しての絶縁ゲート型トランジスタ特性において、100aA/μm(チャネル
幅w=1μm当たりの電流)以下、好ましくは10aA/μm以下、さらに好ましくは1
aA/μm以下であることを特徴の一つとしている。
である。
本発明の一形態は、真性又は実質的に真性な半導体とした酸化物半導体を絶縁ゲート型ト
ランジスタに適用するものである。真性又は実質的に真性な半導体では、空乏層が広がり
やすく、短チャネル効果が起きやすいと言える。本実施の形態ではn型のゲート絶縁型ト
ランジスタについて、短チャネル効果を抑制できるチャネル長、酸化物半導体層及びゲー
ト絶縁層の膜厚の範囲について説明する。
て空乏層が広がり、ゲート電圧によるオンオフ制御が困難となる所謂短チャネル効果が発
生しやすくなる。空乏層の幅はチャネル中のドナー濃度に依存し、ドナー濃度が薄くなる
ほど広がりやすい。特に本発明の一態様である絶縁ゲート型トランジスタは、キャリア濃
度の非常に低い真性又は実質的に真性な半導体である酸化物半導体層をチャネル形成領域
に用いているため、短チャネル効果が起きやすい構成となっている。
びオフ電流の増大、ソースドレイン間の耐圧低下などトランジスタの特性が著しく悪化す
る。従来、シリコン半導体においては、短チャネル効果の抑制には、チャネルのドナーや
アクセプタの濃度を高めることが一般的であった。それは、絶縁ゲート型トランジスタの
ソースまたはドレインとチャネルとをpn接合によって制御できるからである。しかしな
がら、本発明で用いる酸化物半導体においては、一般に、アクセプタの濃度を高めてホー
ルを増加させることやpn接合の形成は困難であり、チャネルのドナー濃度を高めること
はオフ電流の増加をもたらすので好ましくない。本発明の一態様は、真性又は実質的に真
性な酸化物半導体層をチャネル形成層に用いるものである。そのため、チャネルのドナー
やアクセプタの濃度を高めるのではなく、該酸化物半導体層を薄膜化してドレイン電界に
よる空乏層の広がりを抑えると共に、ゲート絶縁層を薄膜化してゲート電界を強くするこ
とにより相対的にドレイン電界の影響を弱めることが短チャネル効果を抑制する上で有効
となる。本実施の形態では、しきい値電圧に着目し、限定されたチャネル長の範囲に対し
て、短チャネル効果を極力抑制できる酸化物半導体層及びゲート絶縁層の好適な膜厚範囲
を科学計算によって算出した結果を説明する。
1及び2の説明と同様の逆スタガ型であり、ゲート電極層、ゲート絶縁層、酸化物半導体
層、ソース電極層及びドレイン電極層と酸化物半導体層と接する様に酸化物絶縁層が形成
されている。なお、ボトムコンタクト型やトップゲート型の構成モデルを用いても良く、
後述するΔVthは同等の値が算出される。
シリコン膜、酸化物半導体層にはIn−Ga−Zn−O膜、ソース電極層及びドレイン電
極層にはチタンを例として用い、科学計算に用いたパラメータを表1に示す。ここで、N
dはドナー濃度、Egはバンドギャップ、φmは仕事関数、χは電子親和力である。なお
、計算は各パラメータの数値を用いて行うものであり、各数値が同等であれば、他の材料
を用いても良い。また、表中にハイフンで示した項目は計算に利用されない項目である。
果が顕著となり始める範囲と酸化物半導体を用いたデバイスの実用的な範囲を考慮して、
0.2μm≦L≦3.0μm(0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.
7μm、1.0μm、2.0μm、3.0μm)とした。ゲート絶縁層の膜厚(Tox)
範囲は10nm≦Tox≦100nm(10nm、20nm、50nm、100nm)、
酸化物半導体層の膜厚(Tos)範囲は15nm≦Tox≦500nm(15nm、30
nm、50nm、100nm)とした。また、チャネルのドナー濃度Ndは酸化物半導体
の真性キャリア濃度Niを仮定し、1.7×10−8/cm3とした。その他の項目も表
1に示した数値に仮定し、計算にはデバイスシミュレータAtlas(Silvaco
Data System Inc.)を用いた。移動度モデルには、「Constant
Low Field Mobility Model」を使用し、電子の真性移動度は
15cm2/V・sec、正孔の真性移動度は0.1cm2/V・secを仮定した。ま
た、伝導帯の実効状態密度(300K時)及び価電子帯の実効状態密度(300K時)に
は5×1018/cm3を仮定し、得られた電流電圧特性からドレイン電圧1V時のしき
い値電圧を算出した。
、酸化物半導体層の各膜厚(Tos)における計算結果をプロットしたグラフである。な
お、(A)〜(D)はゲート絶縁層の膜厚(Tox)別に結果をまとめたものである。
向を示している。これが短チャネル効果によるしきい値電圧の変動である。この中で、酸
化物半導体層の膜厚及びゲート絶縁層の膜厚が薄いほどしきい値電圧の変動が抑えられて
いることがわかる。
のそれぞれのしきい値電圧の差分(ΔVth=Vth(L=3.0μm)−Vth(L=
0.2μm))とし、まとめた結果を表2に示す。
h=0.5V未満、好ましくは0.25V以下、より好ましくは0.1V以下となるよう
に酸化物半導体層の膜厚とゲート絶縁層の膜厚を選択して素子を構成する。
し、かつ酸化物半導体層の膜厚が15nm以上100nm以下、またはゲート絶縁層の膜
厚が20nm以上50nm以下とし、かつ酸化物半導体層の膜厚が15nm以上30nm
以下とすることが好ましい。また、ΔVth=0.25V以下とするには、ゲート絶縁層
の膜厚が10nm以上20nm以下とし、かつ酸化物半導体層の膜厚が15nm以上50
nm以下、またはゲート絶縁層の膜厚が20nm以上50nm以下とし、かつ酸化物半導
体層の膜厚が15nm以下とすることが好ましい。更に、ΔVth=0.1V以下とする
には、ゲート絶縁層の膜厚が10nm以上20nm以下とし、かつ酸化物半導体層の膜厚
が15nm以下とすることが好ましい。
さくするように酸化物半導体層の膜厚とゲート絶縁層の膜厚を選択してデバイスを構成す
ることで、半導体装置の設計の自由度を高めることができる。
である。
実施の形態1乃至3に示す絶縁ゲート型トランジスタを用いた半導体装置は、様々な電子
機器(遊技機も含む)に適用することができる。電子機器としては、例えば、テレビジョ
ン装置(テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう)、コンピュータ及びその周辺機器
、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機(携帯
電話、携帯電話装置ともいう)、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチン
コ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。
筐体9601に表示部9603が組み込まれている。表示部9603により、映像を表示
することが可能である。また、ここでは、スタンド9605により筐体9601を支持し
た構成を示している。
コン操作機9610により行うことができる。リモコン操作機9610が備える操作キー
9609により、チャンネルの切り替えや音量の操作を行うことができ、表示部9603
に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機9610に、当該リモ
コン操作機9610から出力する情報を表示する表示部9607を設ける構成としてもよ
い。
より一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線に
よる通信ネットワークに接続することにより、一方向(送信者から受信者)または双方向
(送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など)の情報通信を行うことも可能である。
フレーム9700は、筐体9701に表示部9703が組み込まれている。表示部970
3は、各種画像を表示することが可能であり、例えばデジタルカメラなどで撮影した画像
データを表示させることで、通常の写真立てと同様に機能させることができる。
Bケーブルなどの各種ケーブルと接続可能な端子など)、記録媒体挿入部などを備える構
成とする。これらの構成は、表示部と同一面に組み込まれていてもよいが、側面や裏面に
備えるとデザイン性が向上するため好ましい。例えば、デジタルフォトフレームの記録媒
体挿入部に、デジタルカメラで撮影した画像データを記憶したメモリを挿入して画像デー
タを取り込み、取り込んだ画像データを表示部9703に表示させることができる。
。無線により、所望の画像データを取り込み、表示させる構成とすることもできる。
れており、連結部9893により、開閉可能に連結されている。筐体9881には表示部
9882が組み込まれ、筐体9891には表示部9883が組み込まれている。また、図
13(A)に示す携帯型遊技機は、その他、スピーカ部9884、記録媒体挿入部988
6、LEDランプ9890、入力手段(操作キー9885、接続端子9887、センサ9
888(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、
化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振
動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン9889)等を備え
ている。もちろん、携帯型遊技機の構成は上述のものに限定されず、少なくとも本発明に
係る半導体装置を備えた構成であればよく、その他付属設備が適宜設けられた構成とする
ことができる。図13(A)に示す携帯型遊技機は、記録媒体に記録されているプログラ
ム又はデータを読み出して表示部に表示する機能や、他の携帯型遊技機と無線通信を行っ
て情報を共有する機能を有する。なお、図13(A)に示す携帯型遊技機が有する機能は
これに限定されず、様々な機能を有することができる。
900は、筐体9901に表示部9903が組み込まれている。また、スロットマシン9
900は、その他、スタートレバーやストップスイッチなどの操作手段、コイン投入口、
スピーカなどを備えている。もちろん、スロットマシン9900の構成は上述のものに限
定されず、少なくとも本発明に係る半導体装置を備えた構成であればよく、その他付属設
備が適宜設けられた構成とすることができる。
に組み込まれた表示部1002の他、操作ボタン1003、外部接続ポート1004、ス
ピーカ1005、マイク1006などを備えている。
報を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを打つなどの操作は、表
示部1002を指などで触れることにより行うことができる。
示モードであり、第2は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第3は表示
モードと入力モードの2つのモードが混合した表示+入力モードである。
主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合
、表示部1002の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好
ましい。
有する検出装置を設けることで、携帯電話機1000の向き(縦か横か)を判断して、表
示部1002の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
ボタン1003の操作により行われる。また、表示部1002に表示される画像の種類に
よって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画の
データであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
部1002のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モード
から表示モードに切り替えるように制御してもよい。
02に掌や指を触れることで、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことがで
きる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライトまたは近赤外光を発光するセンシ
ング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
、表示部9412、及び操作ボタン9413を含む表示装置9410と、筐体9401に
操作ボタン9402、外部入力端子9403、マイク9404、スピーカ9405、及び
着信時に発光する発光部9406を含む通信装置9400とを有しており、表示機能を有
する表示装置9410は電話機能を有する通信装置9400と矢印の2方向に脱着可能で
ある。よって、表示装置9410と通信装置9400の短軸同士を取り付けることも、表
示装置9410と通信装置9400の長軸同士を取り付けることもできる。また、表示機
能のみを必要とする場合、通信装置9400より表示装置9410を取り外し、表示装置
9410を単独で用いることもできる。通信装置9400と表示装置9410とは無線通
信又は有線通信により画像又は入力情報を授受することができ、それぞれ充電可能なバッ
テリーを有する。
ることができることとする。
酸化物半導体層の膜厚範囲で構成された絶縁ゲート型トランジスタを作製した結果につい
て説明する。
の電気特性を評価した結果を説明する。図15に示す絶縁ゲート型トランジスタはTGT
C型と呼ばれるトップゲートトップコンタクト型のトランジスタであり、基板500上に
下地膜である絶縁層501として酸化シリコン膜、酸化物半導体層504として30nm
のIn−Ga−Zn−O膜、ソース電極層545a及びドレイン電極層545bとして5
0nmのタングステン膜、ゲート絶縁層502として15nmの酸化窒化シリコン膜、ゲ
ート電極層521としてゲート絶縁層502側から30nmの窒化タンタル膜、370n
mのタングステン膜の積層、層間絶縁層527として、300nmの酸化シリコン膜を含
む構成とした。
電極層545a、ドレイン電極層545b、及びゲート電極層521のそれぞれと接続さ
れる配線層として、50nmのチタン膜、100nmのアルミニウム膜、及び5nmのチ
タン膜を形成した。これらは、絶縁ゲート型トランジスタ電気特性の取得を容易するため
に形成したものである。また、図中のLはチャネル長を表している。
て詳細を説明しているが、該作製方法の順序を入れ替えることによりトップゲート型の絶
縁ゲート型トランジスタを作製することができる。従って、作製方法の詳細は実施の形態
1を参照することができる。
=0.5V未満とするには、ゲート絶縁層の膜厚が10nm以上20nm以下、かつ酸化
物半導体層の膜厚が15nm以上100nm以下、またはゲート絶縁層の膜厚が20nm
以上50nm以下、かつ酸化物半導体層の膜厚が15nm以上30nm以下である。本実
施例で評価した絶縁ゲート型トランジスタは、上記の膜厚範囲の一例として、酸化物半導
体層504の膜厚を30nm、ゲート絶縁層502の膜厚を15nmとし、チャネル長は
L=0.8μm、W=10.1μmとした。
0.1V、3Vの条件で25個測定し、重ね書きしたVG−ID特性を示す。図中の実線
は電流、破線は電界効果移動度を示す。これらの絶縁ゲート型トランジスタのしきい値電
圧は、中央値で約0.25V、平均値で約0.27Vを示した。この結果を図17に示す
科学計算結果(ゲート絶縁層の膜厚=10nm、20nm、酸化物半導体層の膜厚=30
nm)と比較すると、よく近似していることがわかり、短チャネル効果が抑制されている
ことが確かめられた。
402 ゲート絶縁層
404 酸化物半導体層
421 ゲート電極層
427 酸化物絶縁層
428 絶縁層
445a ソース電極層
445b ドレイン電極層
500 基板
501 絶縁層
502 ゲート絶縁層
504 酸化物半導体層
521 ゲート電極層
527 層間絶縁層
545a ソース電極層
545b ドレイン電極層
1000 携帯電話機
1001 筐体
1002 表示部
1003 操作ボタン
1004 外部接続ポート
1005 スピーカ
1006 マイク
9400 通信装置
9401 筐体
9402 操作ボタン
9403 外部入力端子
9404 マイク
9405 スピーカ
9406 発光部
9410 表示装置
9411 筐体
9412 表示部
9413 操作ボタン
9600 テレビジョン装置
9601 筐体
9603 表示部
9605 スタンド
9607 表示部
9609 操作キー
9610 リモコン操作機
9700 デジタルフォトフレーム
9701 筐体
9703 表示部
9881 筐体
9882 表示部
9883 表示部
9884 スピーカ部
9885 操作キー
9886 記録媒体挿入部
9887 接続端子
9888 センサ
9889 マイクロフォン
9890 LEDランプ
9891 筐体
9893 連結部
9900 スロットマシン
9901 筐体
9903 表示部
Claims (6)
- ゲート電極層を形成し、
前記ゲート電極層と重なる領域を有する、ゲート絶縁層を形成し、
前記ゲート絶縁層を介して、前記ゲート電極層と重なる領域を有する、酸化物半導体層を形成し、
前記酸化物半導体層に対し、窒素を有する雰囲気での加熱処理、及び酸素を含む雰囲気での降温処理を行い、
前記酸化物半導体層と電気的に接続された、ソース電極層及びドレイン電極層を形成し、
前記酸化物半導体層と接する領域を有する、酸化物絶縁層と、を形成し、
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、結晶性を有し、
前記酸化物絶縁層は、酸化珪素を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - ガラス基板上にゲート電極層を形成し、
前記ゲート電極層と重なる領域を有する、ゲート絶縁層を形成し、
前記ゲート絶縁層を介して、前記ゲート電極層と重なる領域を有する、酸化物半導体層を形成し、
前記酸化物半導体層に対し、窒素を有する雰囲気での加熱処理、及び酸素を含む雰囲気での降温処理を行い、
前記酸化物半導体層と電気的に接続された、ソース電極層及びドレイン電極層を形成し、
前記酸化物半導体層と接する領域を有する、酸化物絶縁層と、を形成し、
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、結晶性を有し、
前記酸化物絶縁層は、酸化珪素を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項1又は請求項2において、
前記酸化物半導体層の膜厚は、15nm以上100nm以下であり、
前記ゲート絶縁層の膜厚は、10nm以上20nm以下であり、
前記ゲート電極層に印加するゲート電圧を−6V〜+6Vとし、ドレイン電圧を0.1Vとしたときのしきい値電圧の変動量は、0.5V未満であることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項1又は請求項2において、
前記酸化物半導体層の膜厚は、15nm以上100nm以下であり、
前記ゲート絶縁層の膜厚は、10nm以上20nm以下であり、
前記ゲート電極層に印加するゲート電圧を−6V〜+6Vとし、ドレイン電圧を3Vとしたときのしきい値電圧の変動量は、0.5V未満であることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項1又は請求項2において、
前記酸化物半導体層の膜厚は、15nm以上30nm以下であり、
前記ゲート絶縁層の膜厚は、20nm以上50nm以下であり、
前記ゲート電極層に印加するゲート電圧を−6V〜+6Vとし、ドレイン電圧を0.1Vとしたときのしきい値電圧の変動量は、0.5V未満であることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項1又は請求項2において、
前記酸化物半導体層の膜厚は、15nm以上30nm以下であり、
前記ゲート絶縁層の膜厚は、20nm以上50nm以下であり、
前記ゲート電極層に印加するゲート電圧を−6V〜+6Vとし、ドレイン電圧を3Vとしたときのしきい値電圧の変動量は、0.5V未満であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
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WO2013001579A1 (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | パナソニック株式会社 | 薄膜トランジスタ装置及び薄膜トランジスタ装置の製造方法 |
CN102969362B (zh) * | 2011-09-01 | 2016-03-30 | 中国科学院微电子研究所 | 高稳定性非晶态金属氧化物tft器件 |
JP5825744B2 (ja) | 2011-09-15 | 2015-12-02 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | パワー絶縁ゲート型電界効果トランジスタ |
TWI613822B (zh) | 2011-09-29 | 2018-02-01 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 半導體裝置及其製造方法 |
US8860023B2 (en) | 2012-05-01 | 2014-10-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
US20140027762A1 (en) * | 2012-07-27 | 2014-01-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co. Ltd. | Semiconductor device |
CN102789107A (zh) * | 2012-09-07 | 2012-11-21 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 液晶显示面板 |
WO2014042187A1 (ja) * | 2012-09-14 | 2014-03-20 | シャープ株式会社 | アクティブマトリクス基板、表示パネル及び表示装置 |
WO2014054558A1 (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-10 | シャープ株式会社 | 半導体装置及び表示装置 |
CN102856392B (zh) * | 2012-10-09 | 2015-12-02 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 薄膜晶体管主动装置及其制作方法 |
CN103048840B (zh) * | 2012-11-12 | 2015-04-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及其制作方法、液晶显示面板和显示装置 |
KR102101863B1 (ko) * | 2013-01-07 | 2020-04-21 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 트랜지스터, 이의 제조 방법 및 이를 구비하는 표시 장치 |
JP2015032520A (ja) * | 2013-08-05 | 2015-02-16 | 株式会社神戸製鋼所 | 有機elディスプレイ |
KR101512726B1 (ko) * | 2013-10-15 | 2015-04-20 | 연세대학교 산학협력단 | 패시베이션층 조성물, 패시베이션 방법, 박막 트랜지스터 및 박막 트랜지스터 제조 방법 |
CN103700699A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-04-02 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种栅金属结构及其制造方法 |
JP6227396B2 (ja) * | 2013-12-20 | 2017-11-08 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 薄膜トランジスタ及びそれを用いた表示装置 |
JP6613116B2 (ja) * | 2014-12-02 | 2019-11-27 | 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 |
CN104992951A (zh) * | 2015-06-19 | 2015-10-21 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种阵列基板及其制成方法、显示面板 |
KR101788929B1 (ko) * | 2015-09-25 | 2017-11-15 | 아주대학교산학협력단 | 금속산화물 박막의 전기 전도도 향상 방법 및 이에 의해 전도도가 조절된 금속산화물 박막을 포함하는 박막트랜지스터 |
WO2017066332A1 (en) | 2015-10-13 | 2017-04-20 | Amorphyx, Inc. | Amorphous metal thin film nonlinear resistor |
US9806179B2 (en) * | 2016-01-14 | 2017-10-31 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Method for fabricating conducting structure and thin film transistor array panel |
KR102443767B1 (ko) | 2016-07-07 | 2022-09-15 | 아모르픽스, 인크 | 비정질 금속 열전자 트랜지스터 |
KR101914835B1 (ko) * | 2016-11-18 | 2018-11-02 | 아주대학교산학협력단 | 금속산화물 이종 접합 구조, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 박막트랜지스터 |
CN107799608A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-03-13 | 华南理工大学 | 一种薄膜晶体管及其制备方法和应用 |
CN107978610B (zh) * | 2017-11-30 | 2020-04-24 | 上海天马微电子有限公司 | 一种阵列基板、显示面板、显示装置及阵列基板的制造方法 |
JP2019161182A (ja) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 株式会社リコー | 電界効果型トランジスタ及びその製造方法、表示素子、表示装置、システム |
KR20200130466A (ko) * | 2018-03-30 | 2020-11-18 | 아모르픽스, 인크 | 비정질 금속 박막 트랜지스터 |
CN109638082B (zh) * | 2018-12-12 | 2021-05-25 | 华南理工大学 | 薄膜晶体管以及制备方法 |
CN109638070B (zh) * | 2018-12-12 | 2021-01-15 | 广州新视界光电科技有限公司 | 氧化物半导体材料、薄膜晶体管及制备方法和显示面板 |
US20220230878A1 (en) * | 2019-09-05 | 2022-07-21 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Semiconductor composite layers |
CN111129162B (zh) * | 2019-12-31 | 2022-10-04 | 华南理工大学 | 一种薄膜晶体管、显示基板、显示面板及显示装置 |
CN113661574B (zh) * | 2020-03-12 | 2024-04-09 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示基板及其制备方法、显示面板 |
TW202220193A (zh) | 2020-06-12 | 2022-05-16 | 美商非結晶公司 | 用於電子裝置之包括非線性組件的電路 |
Family Cites Families (130)
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 |
JPH0244258B2 (ja) | 1987-02-24 | 1990-10-03 | Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho | Ingazn3o6deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho |
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 |
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 |
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 |
JPH11505377A (ja) * | 1995-08-03 | 1999-05-18 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | 半導体装置 |
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 |
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 |
JP2002222973A (ja) * | 2001-01-29 | 2002-08-09 | Sharp Corp | 光電変換素子およびその製造方法 |
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 |
JP4439766B2 (ja) * | 2001-08-02 | 2010-03-24 | シャープ株式会社 | 薄膜トランジスタ装置及びその製造方法 |
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 |
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 |
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 |
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 |
US7297977B2 (en) * | 2004-03-12 | 2007-11-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | 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 |
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 |
EP2455975B1 (en) * | 2004-11-10 | 2015-10-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Field effect transistor with amorphous oxide |
US7791072B2 (en) * | 2004-11-10 | 2010-09-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Display |
US7863611B2 (en) * | 2004-11-10 | 2011-01-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Integrated circuits utilizing amorphous oxides |
US7829444B2 (en) * | 2004-11-10 | 2010-11-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Field effect transistor manufacturing method |
AU2005302963B2 (en) * | 2004-11-10 | 2009-07-02 | Cannon Kabushiki Kaisha | Light-emitting device |
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 |
KR20060064264A (ko) * | 2004-12-08 | 2006-06-13 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법 |
US7579224B2 (en) * | 2005-01-21 | 2009-08-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing a thin film semiconductor device |
TWI390735B (zh) * | 2005-01-28 | 2013-03-21 | 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 |
JP4851103B2 (ja) * | 2005-03-01 | 2012-01-11 | 学校法人常翔学園 | 酸化亜鉛系トランジスタ |
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 |
US7544967B2 (en) * | 2005-03-28 | 2009-06-09 | Massachusetts Institute Of Technology | Low voltage flexible organic/transparent transistor for selective gas sensing, photodetecting and CMOS device applications |
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 |
JP5127161B2 (ja) * | 2005-05-30 | 2013-01-23 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
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 |
JP2007035867A (ja) | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
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 |
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 |
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 |
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 |
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 |
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 |
EP1995787A3 (en) * | 2005-09-29 | 2012-01-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. | Semiconductor device having oxide semiconductor layer and manufacturing method therof |
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 |
CN101667544B (zh) * | 2005-11-15 | 2012-09-05 | 株式会社半导体能源研究所 | 半导体器件及其制造方法 |
JP5089139B2 (ja) * | 2005-11-15 | 2012-12-05 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
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 |
JP5015471B2 (ja) * | 2006-02-15 | 2012-08-29 | 財団法人高知県産業振興センター | 薄膜トランジスタ及びその製法 |
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 |
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 |
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 |
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 |
JP5500771B2 (ja) * | 2006-12-05 | 2014-05-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置及びマイクロプロセッサ |
WO2008069255A1 (en) | 2006-12-05 | 2008-06-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing thin film transistor using oxide semiconductor and display apparatus |
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 |
KR101146574B1 (ko) | 2006-12-05 | 2012-05-16 | 캐논 가부시끼가이샤 | 산화물 반도체를 이용한 박막 트랜지스터의 제조방법 및 표시장치 |
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 |
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 |
JP5466939B2 (ja) | 2007-03-23 | 2014-04-09 | 出光興産株式会社 | 半導体デバイス、多結晶半導体薄膜、多結晶半導体薄膜の製造方法、電界効果型トランジスタ、及び、電界効果型トランジスタの製造方法 |
JP4727684B2 (ja) * | 2007-03-27 | 2011-07-20 | 富士フイルム株式会社 | 薄膜電界効果型トランジスタおよびそれを用いた表示装置 |
WO2008126879A1 (en) | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-emitting apparatus and production method thereof |
JP5197058B2 (ja) | 2007-04-09 | 2013-05-15 | キヤノン株式会社 | 発光装置とその作製方法 |
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 |
US8748879B2 (en) | 2007-05-08 | 2014-06-10 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Semiconductor device, thin film transistor and a method for producing the same |
US7851352B2 (en) * | 2007-05-11 | 2010-12-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd | Manufacturing method of semiconductor device and electronic device |
KR101334182B1 (ko) * | 2007-05-28 | 2013-11-28 | 삼성전자주식회사 | ZnO 계 박막 트랜지스터의 제조방법 |
KR101345376B1 (ko) * | 2007-05-29 | 2013-12-24 | 삼성전자주식회사 | ZnO 계 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 |
JP5430846B2 (ja) * | 2007-12-03 | 2014-03-05 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
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 |
JP2009260315A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-11-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Soi基板の作製方法及び半導体装置の作製方法 |
JP5704790B2 (ja) * | 2008-05-07 | 2015-04-22 | キヤノン株式会社 | 薄膜トランジスタ、および、表示装置 |
JP5305730B2 (ja) * | 2008-05-12 | 2013-10-02 | キヤノン株式会社 | 半導体素子の製造方法ならびにその製造装置 |
JP5403390B2 (ja) * | 2008-05-16 | 2014-01-29 | 出光興産株式会社 | インジウム、ガリウム及び亜鉛を含む酸化物 |
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 |
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 |
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