JP6765481B2 - 表示装置 - Google Patents
表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6765481B2 JP6765481B2 JP2019131659A JP2019131659A JP6765481B2 JP 6765481 B2 JP6765481 B2 JP 6765481B2 JP 2019131659 A JP2019131659 A JP 2019131659A JP 2019131659 A JP2019131659 A JP 2019131659A JP 6765481 B2 JP6765481 B2 JP 6765481B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide semiconductor
- semiconductor film
- film
- transistor
- oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 760
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 75
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 33
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1213
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 156
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 123
- 238000000034 method Methods 0.000 description 118
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 111
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 105
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 96
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 96
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 96
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 96
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 86
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 66
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 62
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 53
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 49
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 48
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 41
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 40
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 38
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 38
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 38
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 38
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 36
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 35
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 33
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 31
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 31
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 31
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 30
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 28
- 230000006870 function Effects 0.000 description 27
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 25
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 23
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 22
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 22
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 21
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 21
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 19
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 18
- 238000002173 high-resolution transmission electron microscopy Methods 0.000 description 18
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 17
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 17
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 17
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 17
- VUFNLQXQSDUXKB-DOFZRALJSA-N 2-[4-[4-[bis(2-chloroethyl)amino]phenyl]butanoyloxy]ethyl (5z,8z,11z,14z)-icosa-5,8,11,14-tetraenoate Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCC(=O)OCCOC(=O)CCCC1=CC=C(N(CCCl)CCCl)C=C1 VUFNLQXQSDUXKB-DOFZRALJSA-N 0.000 description 16
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 16
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 16
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 16
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 15
- 238000002003 electron diffraction Methods 0.000 description 15
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 15
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 14
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 14
- 230000005685 electric field effect Effects 0.000 description 13
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 13
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 13
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 12
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 12
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 11
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 11
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 10
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 10
- 238000001004 secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 description 10
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 description 10
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 description 10
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 9
- 238000002524 electron diffraction data Methods 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- HPDFFVBPXCTEDN-UHFFFAOYSA-N copper manganese Chemical compound [Mn].[Cu] HPDFFVBPXCTEDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 8
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 8
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 8
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 6
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 5
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 5
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 4
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 4
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 4
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical group [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 3
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 201000003373 familial cold autoinflammatory syndrome 3 Diseases 0.000 description 3
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007645 offset printing Methods 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 3
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical compound Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052800 carbon group element Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N disilane Chemical compound [SiH3][SiH3] PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEDJZFSRVVQBIL-UHFFFAOYSA-N trisilane Chemical compound [SiH3][SiH2][SiH3] VEDJZFSRVVQBIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UWCWUCKPEYNDNV-LBPRGKRZSA-N 2,6-dimethyl-n-[[(2s)-pyrrolidin-2-yl]methyl]aniline Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1NC[C@H]1NCCC1 UWCWUCKPEYNDNV-LBPRGKRZSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920000298 Cellophane Polymers 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 229910005555 GaZnO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004129 HfSiO Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BKAYIFDRRZZKNF-VIFPVBQESA-N N-acetylcarnosine Chemical compound CC(=O)NCCC(=O)N[C@H](C(O)=O)CC1=CN=CN1 BKAYIFDRRZZKNF-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 229910002089 NOx Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910007541 Zn O Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002156 adsorbate Substances 0.000 description 1
- 239000005407 aluminoborosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000001362 electron spin resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- NPEOKFBCHNGLJD-UHFFFAOYSA-N ethyl(methyl)azanide;hafnium(4+) Chemical group [Hf+4].CC[N-]C.CC[N-]C.CC[N-]C.CC[N-]C NPEOKFBCHNGLJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- NJWNEWQMQCGRDO-UHFFFAOYSA-N indium zinc Chemical compound [Zn].[In] NJWNEWQMQCGRDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical group 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- CUZHTAHNDRTVEF-UHFFFAOYSA-N n-[bis(dimethylamino)alumanyl]-n-methylmethanamine Chemical compound [Al+3].C[N-]C.C[N-]C.C[N-]C CUZHTAHNDRTVEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen(.) Chemical compound [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000009993 protective function Effects 0.000 description 1
- 238000004549 pulsed laser deposition Methods 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000004098 selected area electron diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QEMXHQIAXOOASZ-UHFFFAOYSA-N tetramethylammonium Chemical compound C[N+](C)(C)C QEMXHQIAXOOASZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- LXEXBJXDGVGRAR-UHFFFAOYSA-N trichloro(trichlorosilyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)[Si](Cl)(Cl)Cl LXEXBJXDGVGRAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N triisobutylaluminium Chemical compound CC(C)C[Al](CC(C)C)CC(C)C MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/1222—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer
- H01L27/1225—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer with semiconductor materials not belonging to the group IV of the periodic table, e.g. InGaZnO
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/1248—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition or shape of the interlayer dielectric specially adapted to the circuit arrangement
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/1251—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs comprising TFTs having a different architecture, e.g. top- and bottom gate TFTs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/7869—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising an oxide semiconductor material, e.g. zinc oxide, copper aluminium oxide, cadmium stannate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78696—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film characterised by the structure of the channel, e.g. multichannel, transverse or longitudinal shape, length or width, doping structure, or the overlap or alignment between the channel and the gate, the source or the drain, or the contacting structure of the channel
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
- H10K59/121—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
- H10K59/1213—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being TFTs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78645—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with multiple gate
- H01L29/78648—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with multiple gate arranged on opposing sides of the channel
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
- H10K59/1201—Manufacture or treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Geometry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Description
ン、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション・オブ・マター)に関する。特
に、本発明の一態様は、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、それら
の駆動方法、またはそれらの製造方法に関する。特に、本発明の一態様は、電界効果トラ
ンジスタを有する半導体装置に関する。
装置全般を指す。トランジスタなどの半導体素子をはじめ、半導体回路、演算装置、記憶
装置は、半導体装置の一態様である。撮像装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、電
気光学装置、発電装置(薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等を含む)、及び電子機器は、
半導体装置を有している場合がある。
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。
物半導体の一種である。化合物半導体とは、2種以上の原子が結合してできる半導体であ
る。一般的に、金属酸化物は絶縁体となる。しかし、金属酸化物を構成する元素の組み合
わせによっては、半導体となることが知られている。
どは半導体特性を示すことが知られている。
スタを表示装置の画素のスイッチング素子などに用いる技術が開示されている(特許文献
1及び特許文献2参照)。
ジスタに比べ、電界効果移動度が高い。そのため、当該トランジスタを用いて、表示装置
などの駆動回路を構成することもできる。
高精細な表示が可能であるアクティブマトリクス型EL表示装置が注目を集めている。ア
クティブマトリクス型EL表示装置では、画素に複数のスイッチング素子(画素トランジ
スタとも呼ばれる)を配置し、そのうちの少なくとも一つのスイッチング素子と電気的に
接続する発光素子に電圧を印加することにより、一対の電極から電子および正孔がそれぞ
れ発光性の有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。そして、それらキャリア(電
子および正孔)が再結合することにより、発光性の有機化合物が励起状態を形成し、その
励起状態が基底状態に戻る際に発光する。このようなメカニズムから、このような発光素
子は、電流励起型の発光素子と呼ばれる。
面積化、高精細化及び高開口率化の要求が高まっている。また、アクティブマトリクス型
表示装置の生産方法には高い生産性及び生産コストの低減が求められる。
作時に流れるドレイン電流)を十分低くすることが重要である。また、オフ電流値を十分
低くすると低消費電力化も図ることができる。
ンなどのシリコン材料や、酸化物半導体などが用いられる。
る基板(ガラス基板やプラスチック基板)を用いて製造することが好ましい。
り、且つ、単位時間あたりの照射面積が限られているため、大面積を有する絶縁表面を有
する基板を短時間に処理することは困難である。
い。また、レーザ照射装置を用いない製造プロセスであるアモルファスシリコンを用いた
トランジスタに比べ、酸化物半導体を適用したトランジスタは、電界効果移動度が高い。
そのため、酸化物半導体を適用したトランジスタを用いて、表示装置などの駆動回路を構
成することもできる。
ば、画素部と駆動回路を同一基板上に形成する場合には、画素部に用いるトランジスタは
、優れたスイッチング特性、例えばオンオフ比が大きいことが要求され、駆動回路に用い
るトランジスタには動作速度が速いことが要求される。特に、表示装置の精細度が高精細
であればあるほど、表示画像の書き込み時間が短くなるため、駆動回路に用いるトランジ
スタは速い動作速度とすることが好ましい。
トランジスタを備えた表示装置を提供することを課題の一とする。
回路を形成し、複数種の回路の特性にそれぞれ合わせた複数種のトランジスタを備えた半
導体装置を提供することも課題の一とする。
頼性の高い表示装置を作製することも課題の一とする。
る。画像信号を供給する装置(例えば電子機器本体等)と表示装置の接続には、多数(例
えばVGAにおいて640程度)の配線が必要とされる。そして、当該配線の容積が表示
装置の一部を占有し、電子機器の大きさや表示装置の配置など、設計の自由度を制限して
しまう場合がある。
が望ましい。
呼ぶ)及び信号配線数が増加する。画素部と駆動回路を同一基板上に形成することで、駆
動回路を同一基板上に形成しない表示モジュールに比べて、外部接続の端子数及び信号配
線数を抑えることができる。
画素部は、第1の酸化物半導体膜を有する第1のトランジスタを有し、駆動回路は、第2
の酸化物半導体膜を有する第2のトランジスタを有し、第1の酸化物半導体膜と第2の酸
化物半導体膜は、同一絶縁表面上に形成され、第1のトランジスタのチャネル長は、第2
のトランジスタのチャネル長よりも長く、第1のトランジスタのチャネル長は、2.5μ
m以上の表示装置である。
を有し、画素部は、第1の酸化物半導体膜を有する第1のトランジスタを有し、駆動回路
は、第2の酸化物半導体膜及び第3の酸化物半導体膜を有する第2のトランジスタを有し
、第1の酸化物半導体膜と、第1の酸化物半導体膜と組成の異なる第2の酸化物半導体膜
は、同一絶縁表面上に形成され、第1のトランジスタのチャネル長は、第2のトランジス
タのチャネル長よりも長く、第3の酸化物半導体膜は第2の酸化物半導体膜の側面に接す
る表示装置である。
される。また、上記構成において、第1のトランジスタのチャネル長は、2.5μm以上
である。
る。また、第1のトランジスタのチャネル長は、1μm以上2.1μm以下である。
膜と、第2の酸化物半導体膜上に絶縁層と、絶縁層上に導電層とを有し、絶縁層は第2の
酸化物半導体膜を覆い、かつゲート絶縁層と接して設けられ、第2のトランジスタの第2
の酸化物半導体膜のチャネル幅方向において、導電層は、第2の酸化物半導体膜のチャネ
ル形成領域と重なり、かつゲート電極層と電気的に接続して設けられる表示装置である。
を有し、画素部は、第1の酸化物半導体膜を有する第1のトランジスタを有し、駆動回路
は、第2の酸化物半導体膜と、第2の酸化物半導体膜上に第3の酸化物半導体膜と、第3
の酸化物半導体膜上に第4の酸化物半導体膜とを有する第2のトランジスタを有し、第1
の酸化物半導体膜、及び第2の酸化物半導体膜は、同一絶縁表面上に形成され、第1のト
ランジスタのチャネル長は、第2のトランジスタのチャネル長よりも長く、第3の酸化物
半導体膜の上面及び側面は、第4の酸化物半導体膜で覆われ、第3の酸化物半導体膜の下
面は、第2の酸化物半導体膜の上面と接している表示装置である。
され、同じターゲットを用いて成膜されている。
きる。
装置を含んで構成される。これにより、電子機器の大きさやそこに設ける表示装置の配置
など、設計の自由度が高められ、その結果、小型化や軽量化された可搬性に優れた電子機
器を提供できる。
続の端子が一つでも接触不良であれば、不良品となってしまう。従って、外部接続の端子
数の減少により、実装時の歩留まりを高くすることができる。
る。または、本発明の一態様により、新規な半導体装置を提供することができる。
は以下の説明に限定されず、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及び実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。また
、以下に説明する実施の形態及び実施例において、同一部分または同様の機能を有する部
分には、同一の符号または同一のハッチパターン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。
明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されな
い。
めに付したものであり、数的に限定するものではない。そのため、例えば、「第1の」を
「第2の」または「第3の」などと適宜置き換えて説明することができる。
で配置されている状態をいう。従って、−5°以上5°以下の場合も含まれる。また、「
垂直」とは、二つの直線が80°以上100°以下の角度で配置されている状態をいう。
従って、85°以上95°以下の場合も含まれる。
す。
合などには入れ替わることがある。このため、本明細書においては、「ソース」や「ドレ
イン」の用語は、入れ替えて用いることができるものとする。
の中にある単位電荷が持つ静電エネルギー(電気的な位置エネルギー)のことをいう。た
だし、一般的に、ある一点における電位と基準となる電位(例えば接地電位)との電位差
のことを、単に電位もしくは電圧と呼び、電位と電圧が同義語として用いられることが多
い。このため、本明細書では特に指定する場合を除き、電位を電圧と読み替えてもよいし
、電圧を電位と読み替えてもよいこととする。
本明細書において、ゲート電圧が0Vの場合、ドレイン電流が流れていないとみなすこと
ができるトランジスタを、ノーマリーオフ特性を有するトランジスタと定義する。また、
ゲート電圧が0Vの場合、ドレイン電流が流れているとみなすことができるトランジスタ
を、ノーマリーオン特性を有するトランジスタと定義する。
たはトランジスタがオン状態のときに酸化物半導体膜の中で電流の流れる部分)とゲート
電極とが重なる領域、またはチャネルが形成される領域における、ソース(ソース領域ま
たはソース電極)とドレイン(ドレイン領域またはドレイン電極)との間の距離をいう。
なお、一つのトランジスタにおいて、チャネル長が全ての領域で同じ値をとるとは限らな
い。即ち、一つのトランジスタのチャネル長は、一つの値に定まらない場合がある。その
ため、本明細書では、チャネル長は、チャネルの形成される領域における、いずれか一の
値、最大値、最小値または平均値とする。
化物半導体膜の中で電流の流れる部分)とゲート電極とが重なる領域、またはチャネルが
形成される領域における、ソースとドレインとが向かい合っている部分の長さをいう。な
お、一つのトランジスタにおいて、チャネル幅がすべての領域で同じ値をとるとは限らな
い。即ち、一つのトランジスタのチャネル幅は、一つの値に定まらない場合がある。その
ため、本明細書では、チャネル幅は、チャネルの形成される領域における、いずれか一の
値、最大値、最小値または平均値とする。
ネル幅(以下、実効的なチャネル幅とよぶ。)と、トランジスタの上面図において示され
るチャネル幅(以下、見かけ上のチャネル幅とよぶ。)と、が異なる場合がある。例えば
、立体的な構造を有するトランジスタでは、実効的なチャネル幅が、トランジスタの上面
図において示される見かけ上のチャネル幅よりも大きくなり、その影響が無視できなくな
る場合がある。例えば、微細かつ立体的な構造を有するトランジスタでは、酸化物半導体
膜の上面に形成されるチャネル領域の割合に対して、酸化物半導体膜の側面に形成される
チャネル領域の割合が大きくなる場合がある。その場合は、上面図において示される見か
け上のチャネル幅よりも、実際にチャネルの形成される実効的なチャネル幅の方が大きく
なる。
測による見積もりが困難となる場合がある。例えば、設計値から実効的なチャネル幅を見
積もるためには、酸化物半導体膜の形状が既知という仮定が必要である。したがって、酸
化物半導体膜の形状が正確にわからない場合には、実効的なチャネル幅を正確に測定する
ことは困難である。
とが重なる領域における、ソースとドレインとが向かい合っている部分の長さである見か
け上のチャネル幅を、「囲い込みチャネル幅(SCW:Surrounded Chan
nel Width)」とよぶ場合がある。また、本明細書では、単にチャネル幅と記載
した場合には、囲い込みチャネル幅または見かけ上のチャネル幅を指す場合がある。また
は、本明細書では、単にチャネル幅と記載した場合には、実効的なチャネル幅を指す場合
がある。なお、チャネル長、チャネル幅、実効的なチャネル幅、見かけ上のチャネル幅、
囲い込みチャネル幅などは、断面TEM像などを取得して、その画像を解析することなど
によって、値を決定することができる。
める場合、囲い込みチャネル幅を用いて計算する場合がある。その場合には、実効的なチ
ャネル幅を用いて計算する場合とは異なる値をとる場合がある。
本実施の形態では、本発明の一態様である半導体装置、及びその作製方法について図面
を参照して説明する。ここでは、半導体装置の一例として、液晶表示装置及び発光装置に
ついて、図1乃至図5を用いて説明する。本実施の形態においては、半導体装置において
、第1のトランジスタと第2のトランジスタを用いており、第1のトランジスタと第2の
トランジスタに含まれる酸化物半導体膜の構造が異なる。
はじめに、液晶表示装置について説明する。
を示し、C−Dに画素部に形成されるトランジスタを示す。
と、基板11及びゲート電極13c上に形成されるゲート絶縁膜15と、ゲート絶縁膜1
5を介して、ゲート電極13cと重なる酸化物半導体膜82と、酸化物半導体膜82に接
する一対の電極19c及び20cとを有する。また、ゲート絶縁膜15、酸化物半導体膜
82、及び一対の電極19c及び20c上には、保護膜21が形成される。また、保護膜
21上に導電膜87を有してもよい。導電膜87は遮光性を有する導電膜を用いると、遮
光膜としても機能する。
素を含む酸化物絶縁膜25、及び窒化物絶縁膜27を有する。
と、基板11及びゲート電極13d上に形成されるゲート絶縁膜15と、ゲート絶縁膜1
5を介して、ゲート電極13dと重なる酸化物半導体膜84と、酸化物半導体膜84に接
する一対の電極19d、20dとを有する。また、ゲート絶縁膜15、酸化物半導体膜8
4、及び一対の電極19d及び20d上には、保護膜21が形成される。また、保護膜2
1上に有機絶縁膜88を有してもよい。
電性を有する酸化物半導体膜85は、酸化物半導体膜82及び酸化物半導体膜84と同時
に形成された酸化物半導体膜が窒化物絶縁膜27と接することで、酸素欠損及び水素濃度
が上昇し、導電性が高められた膜である。
素電極86が保護膜21上に設けられる。画素電極86は、透光性を有する導電膜を用い
ることができる。
素子89を構成する。導電性を有する酸化物半導体膜85及び画素電極86はそれぞれ透
光性を有するため、容量素子89も透光性を有する。よって、画素における容量素子89
の面積を増大させることが可能である。このため、開口率が高く、且つ容量値の高い容量
素子89が設けられた画素を作製することができる。
が設けられる。
対向電極91と配向膜92bが対向基板90側から順に設けられる。
層93、対向電極91により、液晶素子94を構成する。
タに含まれる酸化物半導体膜の構造が異なることを特徴とする。
タのチャネル長が異なる。
、好ましくは1.45μm以上2.2μm以下である。一方、画素部に含まれるトランジ
スタ10mのチャネル長は、2.5μm以上、好ましくは2.5μm以上20μm以下で
ある。
は1.45μm以上2.2μm以下とすることで、電界効果移動度を高めることが可能で
あり、オン電流を増大させることができる。この結果、高速動作が可能な駆動回路部を作
製することができる。
体膜82を覆う導電膜87を有する。導電膜87は、接地電位または任意の電位とするこ
とが可能である。または、導電膜87がゲート電極13cと接続されることで、電界効果
移動度が高く、オン電流の大きいトランジスタとなる。
形成され、代表的には、In−Ga酸化物、In−M−Zn酸化物(MはAl、Ga、Y
、Zr、La、Ce、またはNd)等で形成される。
元素の原子数比の代表例としては、In:M:Zn=2:1:1.5、In:M:Zn=
2:1:2.3、In:M:Zn=2:1:3、In:M:Zn=3:1:2、In:M
:Zn=3:1:3、In:M:Zn=3:1:4、In:M:Zn=1:1:1、In
:M:Zn=1:1:1.2、In:M:Zn=1:3:2、In:M:Zn=1:3:
4、In:M:Zn=1:3:6、In:M:Zn=1:3:8、In:M:Zn=1:
4:4、In:M:Zn=1:4:5、In:M:Zn=1:4:6、In:M:Zn=
1:4:7、In:M:Zn=1:4:8、In:M:Zn=1:5:5、In:M:Z
n=1:5:6、In:M:Zn=1:5:7、In:M:Zn=1:5:8、In:M
:Zn=1:6:8等がある。
好ましくは3nm以上100nm以下、さらに好ましくは30nm以上50nm以下であ
る。
して機能するため、酸化物半導体膜82、及び酸化物半導体膜84は、エネルギーギャッ
プが2eV以上、好ましくは2.5eV以上、より好ましくは3eV以上である。このよ
うに、エネルギーギャップの広い酸化物半導体を用いることで、トランジスタ10k、1
0mのオフ電流を低減することができる。
導体膜を用いる。例えば、酸化物半導体膜82、及び酸化物半導体膜84は、キャリア密
度が1×1017個/cm3以下、好ましくは1×1015個/cm3以下、さらに好ま
しくは1×1013個/cm3以下、より好ましくは1×1011個/cm3以下の酸化
物半導体膜を用いる。
果移動度、しきい値電圧等)に応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とす
るトランジスタの半導体特性を得るために酸化物半導体膜82、及び酸化物半導体膜84
のキャリア密度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度
等を適切なものとすることが好ましい。
準位密度の低い酸化物半導体膜を用いることで、さらに優れた電気特性を有するトランジ
スタを作製することができる。ここでは、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い(酸素
欠損の少ない)ことを高純度真性または実質的に高純度真性とよぶ。高純度真性または実
質的に高純度真性である酸化物半導体は、キャリア発生源が少ないため、キャリア密度を
低くすることができる場合がある。従って、当該酸化物半導体膜にチャネル領域が形成さ
れるトランジスタは、しきい値電圧がマイナスとなる電気特性(ノーマリーオンともいう
。)になることが少ない。また、高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導
体膜は、欠陥準位密度が低いため、トラップ準位密度も低くなる場合がある。また、高純
度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、オフ電流が著しく小さく、チ
ャネル幅が1×106μmでチャネル長Lが10μmの素子であっても、ソース電極とド
レイン電極間の電圧(ドレイン電圧)が1Vから10Vの範囲において、オフ電流が、半
導体パラメータアナライザの測定限界以下、すなわち1×10−13A以下という特性を
得ることができる。従って、当該酸化物半導体膜にチャネル領域が形成されるトランジス
タは、電気特性の変動が小さく、信頼性の高いトランジスタとなる。不純物としては、水
素、窒素、アルカリ金属、またはアルカリ土類金属等がある。
酸素が脱離した格子(または酸素が脱離した部分)に酸素欠損が形成される。当該酸素欠
損に水素が入ることで、キャリアである電子が生成される場合がある。また、水素の一部
が金属原子と結合する酸素と結合することで、キャリアである電子を生成する場合がある
。従って、水素が含まれている酸化物半導体を用いたトランジスタはノーマリーオン特性
となりやすい。
きる限り低減されていることが好ましい。具体的には、酸化物半導体膜82、及び酸化物
半導体膜84において、二次イオン質量分析法(SIMS:Secondary Ion
Mass Spectrometry)により得られる水素濃度を、5×1019at
oms/cm3以下、より好ましくは1×1019atoms/cm3以下、好ましくは
5×1018atoms/cm3以下、好ましくは1×1018atoms/cm3以下
、より好ましくは5×1017atoms/cm3以下、さらに好ましくは1×1016
atoms/cm3以下とする。
リコンや炭素が含まれると、酸化物半導体膜82、及び酸化物半導体膜84において酸素
欠損が増加し、n型化してしまう。このため酸化物半導体膜82、及び酸化物半導体膜8
4におけるシリコンや炭素の濃度(二次イオン質量分析法により得られる濃度)を、2×
1018atoms/cm3以下、好ましくは2×1017atoms/cm3以下とす
る。
により得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、1×1018atoms
/cm3以下、好ましくは2×1016atoms/cm3以下にする。アルカリ金属及
びアルカリ土類金属は、酸化物半導体と結合するとキャリアを生成する場合があり、トラ
ンジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため、酸化物半導体膜82、及び
酸化物半導体膜84のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を低減することが好ま
しい。
アである電子が生じ、キャリア密度が増加し、n型化しやすい。この結果、窒素が含まれ
ている酸化物半導体を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。従って、
当該酸化物半導体膜において、窒素はできる限り低減されていることが好ましい、例えば
、二次イオン質量分析法により得られる窒素濃度は、5×1018atoms/cm3以
下にすることが好ましい。
い。基板の一例としては、半導体基板(例えば単結晶基板又はシリコン基板)、SOI基
板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ス
テンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有
する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルム
などがある。ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ
酸ガラス、又はソーダライムガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材
フィルムなどの一例としては、以下のものがあげられる。例えば、ポリエチレンテレフタ
レート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(P
ES)に代表されるプラスチックがある。または、一例としては、アクリル等の合成樹脂
などがある。または、一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル
、又はポリ塩化ビニルなどがある。または、一例としては、ポリアミド、ポリイミド、ア
ラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又は紙類などがある。特に、半導体基板、単結晶
基板、又はSOI基板などを用いてトランジスタを製造することによって、特性、サイズ
、又は形状などのばらつきが少なく、電流能力が高く、サイズの小さいトランジスタを製
造することができる。このようなトランジスタによって回路を構成すると、回路の低消費
電力化、又は回路の高集積化を図ることができる。
、10mを形成してもよい。または、基板11とトランジスタ10k、10mの間に剥離
層を設けてもよい。剥離層は、その上に半導体装置を一部あるいは全部完成させた後、基
板11より分離し、他の基板に転載するのに用いることができる。その際、トランジスタ
10k、10mは耐熱性の劣る基板や可撓性の基板にも転載できる。なお、上述の剥離層
には、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜との無機膜の積層構造の構成や、基板上
にポリイミド等の有機樹脂膜が形成された構成等を用いることができる。
が可能な基板に加え、紙基板、セロファン基板、アラミドフィルム基板、ポリイミドフィ
ルム基板、石材基板、木材基板、布基板(天然繊維(絹、綿、麻)、合成繊維(ナイロン
、ポリウレタン、ポリエステル)若しくは再生繊維(アセテート、キュプラ、レーヨン、
再生ポリエステル)などを含む)、皮革基板、又はゴム基板などがある。これらの基板を
用いることにより、特性のよいトランジスタの形成、消費電力の小さいトランジスタの形
成、壊れにくい装置の製造、耐熱性の付与、軽量化、又は薄型化を図ることができる。
絶縁膜としては、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、
酸化ガリウム、酸化ハフニウム、酸化イットリウム、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミ
ニウム等がある。なお、下地絶縁膜として、窒化シリコン、酸化ガリウム、酸化ハフニウ
ム、酸化イットリウム、酸化アルミニウム等を用いることで、基板11から不純物、代表
的にはアルカリ金属、水、水素等の酸化物半導体膜82、84への拡散を抑制することが
できる。
デン、タングステンから選ばれた金属元素、または上述した金属元素を成分とする合金か
、上述した金属元素を組み合わせた合金等を用いて形成することができる。また、マンガ
ン、ジルコニウムのいずれか一または複数から選択された金属元素を用いてもよい。また
、ゲート電極13c、13dは、単層構造でも、二層以上の積層構造としてもよい。例え
ば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、アルミニウム膜上にチタン膜を積層する
二層構造、窒化チタン膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にタングステ
ン膜を積層する二層構造、窒化タンタル膜または窒化タングステン膜上にタングステン膜
を積層する二層構造、チタン膜と、そのチタン膜上にアルミニウム膜を積層し、さらにそ
の上にチタン膜を形成する三層構造等がある。また、アルミニウムに、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、スカンジウムから選ばれた元素の一ま
たは複数を組み合わせた合金膜、もしくは窒化膜を用いてもよい。
ンジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むイン
ジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化シリ
コンを含むインジウム錫酸化物等の透光性を有する導電性材料を適用することもできる。
また、上記透光性を有する導電性材料と、上記金属元素の積層構造とすることもできる。
化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化ガリウムまたはGa−Zn系金属
酸化物などを用いればよく、積層または単層で設ける。なお、酸化物半導体膜82、84
との界面特性を向上させるため、ゲート絶縁膜15において少なくとも酸化物半導体膜8
2、84と接する領域は酸化物絶縁膜で形成することが好ましい。
されたハフニウムシリケート(HfSixOyNz)、窒素が添加されたハフニウムアル
ミネート(HfAlxOyNz)、酸化ハフニウム、酸化イットリウムなどのhigh−
k材料を用いることでトランジスタのゲートリークを低減できる。
300nm以下、より好ましくは50nm以上250nm以下とするとよい。
よい。
、酸化窒化アルミニウム膜等がある。なお、酸化窒化シリコン膜、酸化窒化アルミニウム
膜とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い膜を指し、窒化酸化シリコン膜
、窒化酸化アルミニウム膜とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い膜を指
す。
おいてg値が2.037以上2.039以下の第1のシグナル、g値が2.001以上2
.003以下の第2のシグナル、及びg値が1.964以上1.966以下である第3の
シグナルが観測される。なお、第1のシグナル及び第2のシグナルのスプリット幅、並び
に第2のシグナル及び第3のシグナルのスプリット幅は、XバンドのESR測定において
約5mTである。また、g値が2.037以上2.039以下の第1のシグナル、g値が
2.001以上2.003以下の第2のシグナル、及びg値が1.964以上1.966
以下である第3のシグナルのスピンの密度の合計が1×1018spins/cm3未満
であり、代表的には1×1017spins/cm3以上1×1018spins/cm
3未満である。
の第1のシグナル、g値が2.001以上2.003以下の第2のシグナル、及びg値が
1.964以上1.966以下である第3のシグナルは、窒素酸化物(NOx、xは0以
上2以下、好ましくは1以上2以下)起因のシグナルに相当する。窒素酸化物の代表例と
しては、一酸化窒素、二酸化窒素等がある。即ち、g値が2.037以上2.039以下
の第1のシグナル、g値が2.001以上2.003以下の第2のシグナル、及びg値が
1.964以上1.966以下である第3のシグナルのスピンの密度の合計が少ないほど
、酸化物絶縁膜に含まれる窒素酸化物の含有量が少ないといえる。
3と、酸化物半導体膜82、84との界面におけるキャリアのトラップを低減することが
可能である。この結果、トランジスタのしきい値電圧のシフトを低減することが可能であ
り、トランジスタの電気特性の変動を低減することができる。
/cm3以下であることが好ましい。この結果、酸化物絶縁膜23において、窒素酸化物
が生成されにくくなり、酸化物絶縁膜23と、酸化物半導体膜82、84との界面におけ
るキャリアのトラップを低減することが可能である。また、半導体装置に含まれるトラン
ジスタのしきい値電圧のシフトを低減することが可能であり、トランジスタの電気特性の
変動を低減することができる。
用いてもよい。この結果、ゲート絶縁膜15と、酸化物半導体膜82、84との界面にお
けるキャリアのトラップを低減することが可能である。また、半導体装置に含まれるトラ
ンジスタのしきい値電圧のシフトを低減することが可能であり、トランジスタの電気特性
の変動を低減することができる。
酸化物絶縁膜を用いて形成してもよい。化学量論的組成を満たす酸素よりも多くの酸素を
含む酸化物絶縁膜は、加熱により酸素の一部が脱離する。化学量論的組成を満たす酸素よ
りも多くの酸素を含む酸化物絶縁膜は、TDS分析にて、酸素原子に換算しての酸素の脱
離量が1.0×1018atoms/cm3以上、好ましくは3.0×1020atom
s/cm3以上である酸化物絶縁膜である。なお、上記TDS分析時における膜の表面温
度としては100℃以上700℃以下、または100℃以上500℃以下の範囲が好まし
い。
以上400nm以下の、酸化シリコン、酸化窒化シリコン等を用いることができる。窒化
物絶縁膜27は、少なくとも、水素及び酸素のブロッキング効果を有する膜を用いる。さ
らに、好ましくは、酸素、水素、水、アルカリ金属、アルカリ土類金属等のブロッキング
効果を有する。窒化物絶縁膜27を設けることで、酸化物半導体膜82、84からの酸素
の外部への拡散と、外部から酸化物半導体膜82、84への水素、水等の侵入を防ぐこと
ができる。
m以上200nm以下の、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化アルミニウム、窒化酸
化アルミニウム等がある。
化物絶縁膜を設けてもよい。酸素、水素、水等のブロッキング効果を有する酸化物絶縁膜
としては、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化窒化ガリウム
、酸化イットリウム、酸化窒化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化窒化ハフニウム等が
ある。
分離された有機絶縁膜88が設けられることが好ましい。有機絶縁膜88は、例えば、ポ
リイミド、アクリル、ポリアミド、エポキシ等を用いることができる。有機絶縁膜88は
、厚さが500nm以上10μm以下であることが好ましい。
半導体装置内に拡散しないため好ましい。
印加されることによって発生する電場が有機絶縁膜88の表面にまで影響せず、有機絶縁
膜88の表面に正の電荷が帯電しにくい。また、空気中に含まれる正の荷電粒子が、有機
絶縁膜88の表面に吸着しても、有機絶縁膜88は、500nm以上と厚さが厚いため、
有機絶縁膜88の表面に吸着した正の荷電粒子の電場は、酸化物半導体膜84及び保護膜
21の界面まで影響しにくい。この結果、酸化物半導体膜84及び保護膜21の界面にお
いて、実質的に正のバイアスが印加された状態とならず、トランジスタのしきい値電圧の
変動が少ない。なお、トランジスタ10mのチャネル長を2.5μm以上としてもよい。
kを示し、C−Dに画素部に形成されるトランジスタ10mを示す。
トランジスタ10mに含まれる電極20dと接続する第1の電極86aが設けられる。第
1の電極86aは、透光性を有する導電膜または反射性を有する導電膜を用いて形成する
ことができる。
96は、第1の電極86aの一部を露出する開口部を有する。絶縁膜96及び第1の電極
86a上にEL層97が設けられ、絶縁膜96及びEL層97上に第2の電極98が設け
られる。第1の電極86a、EL層97、及び第2の電極98により、有機EL素子99
を構成することができる。
る。有機樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、シロ
キサン樹脂、エポキシ樹脂、又はフェノール樹脂等を用いることができる。無機絶縁材料
としては、酸化シリコン、酸化窒化シリコン等を用いることができる。絶縁膜95及び絶
縁膜96の作製が容易となるため、特に感光性の樹脂を用いることが好ましい。絶縁膜9
5及び絶縁膜96の形成方法は、特に限定されず、例えば、フォトリソグラフィ法、スパ
ッタ法、蒸着法、液滴吐出法(インクジェット法等)、印刷法(スクリーン印刷、オフセ
ット印刷等)等を用いればよい。
ましい。該金属膜としては、例えば、アルミニウム、銀、またはこれらの合金等を用いる
ことができる。
が再結合し発光できる発光材料を用いればよい。また、該EL層の他に、正孔注入層、正
孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などの機能層を必要に応じて形成してもよい。
しい。該導電膜としては、例えば、インジウム(In)、亜鉛(Zn)、錫(Sn)の中
から選ばれた一種を含む材料を用いるとよい。また、第2の電極98としては、例えば、
酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化
物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジ
ウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物、酸化シリコンを添加したインジウム錫
酸化物などの透光性を有する導電性材料を用いることができる。とくに、第2の電極98
に酸化シリコンを添加したインジウム錫酸化物を用いると、発光装置を折り曲げる際に、
第2の電極98にクラック等が入りづらいため好適である。
ここで、表示装置に含まれるトランジスタの作製方法について説明する。ここでは、表
示装置の一例として、図29に示す発光装置を用い、トランジスタ10k_4及びトラン
ジスタ10m_4の作製方法を、図3乃至図5を用いて説明する。
体膜、金属酸化物膜、導電膜等)は、スパッタリング法、化学気相堆積(CVD)法、真
空蒸着法、パルスレーザー堆積(PLD)法を用いて形成することができる。あるいは、
塗布法や印刷法で形成することができる。成膜方法としては、スパッタリング法、プラズ
マ化学気相堆積(PECVD)法が代表的であるが、熱CVD法でもよい。熱CVD法の
例として、MOCVD(有機金属化学堆積)法やALD(原子層成膜)法を使ってもよい
。
ャンバー内に送り、基板近傍または基板上で反応させて基板上に堆積させることで成膜を
行う。このように、熱CVD法は、プラズマを発生させない成膜方法であるため、プラズ
マダメージにより欠陥が生成されることが無いという利点を有する。
順次にチャンバーに導入され、そのガス導入の順序を繰り返すことで成膜を行う。例えば
、それぞれのスイッチングバルブ(高速バルブともよぶ)を切り替えて2種類以上の原料
ガスを順番にチャンバーに供給し、複数種の原料ガスが混ざらないように第1の原料ガス
と同時またはその後に不活性ガス(アルゴン、或いは窒素など)などを導入し、第2の原
料ガスを導入する。なお、同時に不活性ガスを導入する場合には、不活性ガスはキャリア
ガスとなり、また、第2の原料ガスの導入時にも同時に不活性ガスを導入してもよい。ま
た、不活性ガスを導入する代わりに真空排気によって第1の原料ガスを排出した後、第2
の原料ガスを導入してもよい。第1の原料ガスが基板の表面に吸着して第1の単原子層を
成膜し、後から導入される第2の原料ガスと反応して、第2の単原子層が第1の単原子層
上に積層されて薄膜が形成される。
性に優れた薄膜を形成することができる。薄膜の厚さは、ガス導入順序を繰り返す回数に
よって調節することができるため、精密な膜厚調節が可能であり、微細なトランジスタを
作製する場合に適している。
5を形成する。次に、ゲート絶縁膜15上に、酸化物半導体膜83及び酸化物半導体膜8
1の積層膜、及び酸化物半導体膜83a及び酸化物半導体膜81aの積層膜を形成する。
空蒸着法、パルスレーザー堆積(PLD)法、熱CVD法等により導電膜を形成し、導電
膜上にフォトリソグラフィ工程によりマスクを形成する。次に、該マスクを用いて導電膜
の一部をエッチングして、ゲート電極13c、13dを形成する。この後、マスクを除去
する。
、インクジェット法等で形成してもよい。
できる。この場合には、WF6ガスとB2H6ガスを順次繰り返し導入して初期タングス
テン膜を形成し、その後、WF6ガスとH2ガスを同時に導入してタングステン膜を形成
する。なお、B2H6ガスに代えてSiH4ガスを用いてもよい。
、フォトリソグラフィ工程によりマスクを形成し、当該マスクを用いてタングステン膜を
ドライエッチングして、ゲート電極13c、13dを形成する。
(PLD)法、熱CVD法等で形成する。
料ガスとしては、シリコンを含む堆積性気体及び酸化性気体を用いることが好ましい。シ
リコンを含む堆積性気体の代表例としては、シラン、ジシラン、トリシラン、フッ化シラ
ン等がある。酸化性気体としては、酸素、オゾン、一酸化二窒素、二酸化窒素等がある。
l Organic Chemical Vapor Deposition)法を用い
て形成することができる。
酸化ハフニウム膜を形成する場合には、溶媒とハフニウム前駆体化合物を含む液体(ハフ
ニウムアルコキシド溶液、代表的にはテトラキスジメチルアミドハフニウム(TDMAH
))を気化させた原料ガスと、酸化剤としてオゾン(O3)の2種類のガスを用いる。な
お、テトラキスジメチルアミドハフニウムの化学式はHf[N(CH3)2]4である。
また、他の材料液としては、テトラキス(エチルメチルアミド)ハフニウムなどがある。
酸化アルミニウム膜を形成する場合には、溶媒とアルミニウム前駆体化合物を含む液体(
トリメチルアルミニウムTMAなど)を気化させた原料ガスと、酸化剤としてH2Oの2
種類のガスを用いる。なお、トリメチルアルミニウムの化学式はAl(CH3)3である
。また、他の材料液としては、トリス(ジメチルアミド)アルミニウム、トリイソブチル
アルミニウム、アルミニウムトリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタン
ジオナート)などがある。
酸化シリコン膜を形成する場合には、ヘキサクロロジシランを被成膜面に吸着させ、吸着
物に含まれる塩素を除去し、酸化性ガス(O2、一酸化二窒素)のラジカルを供給して吸
着物と反応させる。
成する。
酸化物半導体膜81aの積層膜の形成方法について以下に説明する。ゲート絶縁膜15上
にスパッタリング法、塗布法、パルスレーザー蒸着法、レーザーアブレーション法、熱C
VD法等により、のちに酸化物半導体膜83及び酸化物半導体膜83aとなる酸化物半導
体膜、及び後に酸化物半導体膜81及び酸化物半導体膜81aとなる酸化物半導体膜をそ
れぞれ形成する。次に、積層された酸化物半導体膜上にフォトリソグラフィ工程によりマ
スクを形成した後、該マスクを用いて積層された酸化物半導体膜の一部をエッチングする
ことで、図3(B)に示すように、ゲート絶縁膜15上であって、ゲート電極13cの一
部と重なるように素子分離された酸化物半導体膜83及び酸化物半導体膜81の積層膜、
及びゲート絶縁膜15上であって、ゲート電極13dの一部と重なるように素子分離され
た酸化物半導体膜83a及び酸化物半導体膜81aの積層膜を形成する。この後、マスク
を除去する。
装置は、RF電源装置、AC電源装置、DC電源装置等を適宜用いることができる。
び酸素の混合ガスを適宜用いる。なお、希ガス及び酸素の混合ガスの場合、希ガスに対し
て酸素のガス比を高めることが好ましい。
。
温度を150℃以上750℃以下、好ましくは150℃以上450℃以下、さらに好まし
くは200℃以上350℃以下として、酸化物半導体膜を成膜することで、CAAC−O
S膜を形成することができる。
きる。例えば、成膜室内に存在する不純物濃度(水素、水、二酸化炭素及び窒素など)を
低減すればよい。また、成膜ガス中の不純物濃度を低減すればよい。具体的には、露点が
−80℃以下、好ましくは−100℃以下である成膜ガスを用いる。
ジを軽減すると好ましい。成膜ガス中の酸素割合は、30体積%以上、好ましくは100
体積%とする。
、加熱処理を行うことで、酸化物半導体膜において、水素濃度を2×1020atoms
/cm3以下、好ましくは5×1019atoms/cm3以下、より好ましくは1×1
019atoms/cm3以下、好ましくは5×1018atoms/cm3以下、好ま
しくは1×1018atoms/cm3以下、より好ましくは5×1017atoms/
cm3以下、さらに好ましくは1×1016atoms/cm3以下とすることができる
。
膜を成膜する場合には、In(CH3)3ガスとO3ガスを順次繰り返し導入してInO
2層を形成し、その後、Ga(CH3)3ガスとO3ガスを同時に導入してGaO層を形
成し、更にその後Zn(CH3)2とO3ガスを同時に導入してZnO層を形成する。な
お、これらの層の順番はこの例に限らない。また、これらのガスを混ぜてInGaO2層
やInZnO2層、GaInO層、ZnInO層、GaZnO層などの混合化合物層を形
成してもよい。なお、O3ガスに変えてAr等の不活性ガスでバブリングしたH2Oガス
を用いてもよいが、Hを含まないO3ガスを用いる方が好ましい。また、In(CH3)
3ガスにかえて、In(C2H5)3ガスを用いてもよい。また、Ga(CH3)3ガス
にかえて、Ga(C2H5)3ガスを用いてもよい。また、Zn(CH3)2ガスを用い
てもよい。
Zn=1:3:6である厚さ10nmの酸化物半導体膜と、ターゲットの金属元素の原子
数比がIn:Ga:Zn=3:1:2である厚さ35nmの酸化物半導体膜と、を順に形
成した後、当該酸化物半導体膜上にマスクを形成し、酸化物半導体膜を選択的にエッチン
グする。
以下で行うことで、後述するCAAC化率が、70%以上100%未満、好ましくは80
%以上100%未満、好ましくは90%以上100%未満、より好ましくは95%以上9
8%以下である酸化物半導体膜を得ることができる。また、水素、水等の含有量が低減さ
れた酸化物半導体膜を得ることが可能である。すなわち、不純物濃度が低く、欠陥準位密
度の低い酸化物半導体膜を形成することができる。
成した後、所望の形状にエッチングすることで、酸化物半導体膜83及び酸化物半導体膜
81の積層膜を覆う酸化物半導体膜82を形成し、酸化物半導体膜83a及び酸化物半導
体膜81aの積層膜を覆う酸化物半導体膜84を形成する。
び側面を覆うように酸化物半導体膜82を形成することで、後の一対の電極の形成工程に
おいて、酸化物半導体膜83及び酸化物半導体膜81をエッチングしない。この結果、ト
ランジスタのチャネル幅方向における酸化物半導体膜83及び酸化物半導体膜81の長さ
の変動を低減できるため好ましい。同様に、酸化物半導体膜83aの側面及び酸化物半導
体膜81aの上面及び側面を覆うように酸化物半導体膜84を形成することで、後の一対
の電極の形成工程において、酸化物半導体膜83a及び酸化物半導体膜81aをエッチン
グしない。この結果、トランジスタのチャネル幅方向における酸化物半導体膜83a及び
酸化物半導体膜81aの長さの変動を低減できるため好ましい。
理の温度は、代表的には、150℃以上基板歪み点未満、好ましくは250℃以上450
℃以下、更に好ましくは300℃以上450℃以下とする。
窒素を含む不活性ガス雰囲気で行う。または、不活性ガス雰囲気で加熱した後、酸素雰囲
気で加熱してもよい。なお、上記不活性雰囲気及び酸素雰囲気に水素、水などが含まれな
いことが好ましい。処理時間は3分から24時間とする。
で、短時間に限り、基板の歪み点以上の温度で熱処理を行うことができる。そのため加熱
処理時間を短縮することができる。
0℃の酸素雰囲気で加熱処理を行う。
の電極19c及び20cと一対の電極19d及び20dを形成する。
はじめに、スパッタリング法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積(PLD)法、熱CVD
法等で導電膜を形成する。次に、該導電膜上にフォトリソグラフィ工程によりマスクを形
成する。次に、該マスクを用いて導電膜をエッチングして、一対の電極19c及び20c
と一対の電極19d及び20dを形成する。この後、マスクを除去する。
0nmの銅−マンガン合金膜を順にスパッタリング法により積層する。次に、銅−マンガ
ン合金膜上にフォトリソグラフィ工程によりマスクを形成し、当該マスクを用いて、銅−
マンガン合金膜、銅膜、及び銅−マンガン合金膜をドライエッチングして、一対の電極1
9c及び20cと一対の電極19d及び20dを形成する。
処理を行ってもよい。当該加熱処理としては酸化物半導体膜82及び酸化物半導体膜84
を形成した後に行う加熱処理と同様の条件を用いて行うことができる。
チング残渣を除去するため、洗浄処理をすることが好ましい。この洗浄処理を行うことで
、一対の電極19c及び20cと一対の電極19d及び20dの短絡を抑制することがで
きる。当該洗浄処理は、TMAH(Tetramethylammonium Hydr
oxide)溶液などのアルカリ性の溶液、フッ酸、シュウ酸、リン酸などの酸性の溶液
、または水を用いて行うことができる。
体膜84、一対の電極19c及び20cと一対の電極19d及び20d上に保護膜21を
形成する。
物絶縁膜を形成する場合、窒素を含み、且つ欠陥量の少ない酸化物絶縁膜の一例として、
酸化窒化シリコン膜をCVD法を用いて形成することができる。この場合、原料ガスとし
ては、シリコンを含む堆積性気体及び酸化性気体を用いることが好ましい。シリコンを含
む堆積性気体の代表例としては、シラン、ジシラン、トリシラン、フッ化シラン等がある
。酸化性気体としては、一酸化二窒素、二酸化窒素等がある。
0倍以上80倍以下とし、処理室内の圧力を100Pa未満、好ましくは50Pa以下と
するCVD法を用いることで、酸化物絶縁膜23として、窒素を含み、且つ欠陥量の少な
い酸化物絶縁膜を形成することができる。
くの酸素を含む酸化物絶縁膜を用いて形成する場合、化学量論的組成を満たす酸素よりも
多くの酸素を含む酸化物絶縁膜の一例として酸化窒化シリコン膜をCVD法を用いて形成
することができる。
た基板を180℃以上280℃以下、さらに好ましくは200℃以上240℃以下に保持
し、処理室に原料ガスを導入して処理室内における圧力を100Pa以上250Pa以下
、さらに好ましくは100Pa以上200Pa以下とし、処理室内に設けられる電極に0
.17W/cm2以上0.5W/cm2以下、さらに好ましくは0.25W/cm2以上
0.35W/cm2以下の高周波電力を供給する条件により、酸化シリコン膜または酸化
窒化シリコン膜を形成する。
コンを含む堆積性気体、窒素、及びアンモニアを原料ガスとして用いる。原料ガスとして
、窒素と比較して少量のアンモニアを用いることで、プラズマ中でアンモニアが解離し、
活性種が発生する。当該活性種が、シリコンを含む堆積性気体に含まれるシリコン及び水
素の結合、及び窒素の三重結合を切断する。この結果、シリコン及び窒素の結合が促進さ
れ、シリコン及び水素の結合が少なく、欠陥が少なく、緻密な窒化シリコン膜を形成する
ことができる。一方、原料ガスにおいて、窒素に対するアンモニアの量が多いと、シリコ
ンを含む堆積性気体及び窒素それぞれの分解が進まず、シリコン及び水素結合が残存して
しまい、欠陥が増大した、且つ粗な窒化シリコン膜が形成されてしまう。これらのため、
原料ガスにおいて、アンモニアに対する窒素の流量比を5以上50以下、好ましくは10
以上50以下とすることが好ましい。
、代表的には、150℃以上基板歪み点未満、好ましくは200℃以上450℃以下、更
に好ましくは300℃以上450℃以下とする。当該加熱処理により、酸化物絶縁膜25
に含まれる酸素の一部を、酸化物半導体膜83、酸化物半導体膜81、酸化物半導体膜8
2、酸化物半導体膜83a、酸化物半導体膜81a、及び酸化物半導体膜84に移動させ
、これらに含まれる酸素欠損を低減することができる。
。
させることが可能である。
。
できる。また、電気特性の変動が低減されたトランジスタを作製することができる。
護膜21及びトランジスタ10m_4の電極20dそれぞれの一部を露出する開口部を有
する絶縁膜95を形成する。次に、保護膜21上であって、トランジスタ10k_4の酸
化物半導体膜82と重なる領域に導電膜87を形成し、絶縁膜95上にトランジスタ10
m_4の電極20dと接続する第1の電極86aを形成する。
ット法等)、印刷法(スクリーン印刷、オフセット印刷等)等を用いて形成することがで
きる。
法(スクリーン印刷、オフセット印刷等)等を用いて形成することができる。
絶縁膜96を形成する。絶縁膜96は、絶縁膜95と同様の方法を適宜用いて形成するこ
とができる。
成する。EL層97は、蒸着法、液滴吐出法(インクジェット法等)、塗布法等を用いて
形成することができる。
れた画素部を有する表示装置を作製することができる。
で説明する。
図1に示す液晶表示装置及び図2に示す発光装置は、2層の酸化物半導体膜が積層され
たトランジスタを有してもよい。ここでは、図1に示す液晶表示装置の変形例を示す。具
体的には、図26に示すように、ゲート絶縁膜15上に酸化物半導体膜81及び酸化物半
導体膜82が積層されたトランジスタ10k_1と、ゲート絶縁膜15上に酸化物半導体
膜81a及び酸化物半導体膜84が積層されたトランジスタ10m_1と有する。
はM(MはAl、Ga、Y、Zr、La、Ce、またはNd)の原子数比以上であっても
よい。酸化物半導体膜81及び酸化物半導体膜81aがIn−M−Zn酸化物(Mは、A
l、Ga、Y、Zr、La、Ce、またはNd)の場合、酸化物半導体膜81及び酸化物
半導体膜81aを成膜するために用いるターゲットにおいて、金属元素の原子数比をIn
:M:Zn=x3:y3:z3とすると、x3/y3は、1より大きく6以下であること
が好ましい。ターゲットの金属元素の原子数比の代表例としては、In:M:Zn=2:
1:1.5、In:M:Zn=2:1:2.3、In:M:Zn=2:1:3、In:M
:Zn=3:1:2、In:M:Zn=3:1:3、In:M:Zn=3:1:4、In
:M:Zn=1:1:1、In:M:Zn=1:1:1.2、等がある。
またはM(MはAl、Ga、Y、Zr、La、Ce、またはNd)の原子数比未満であっ
てもよい。酸化物半導体膜82及び酸化物半導体膜84がIn−M−Zn酸化物(Mは、
Al、Ga、Y、Zr、La、Ce、またはNd)の場合、酸化物半導体膜82及び酸化
物半導体膜84を成膜するために用いるターゲットにおいて、金属元素の原子数比をIn
:M:Zn=x4:y4:z4とすると、x4/y4は、1/6以上1以下であることが
好ましい。また、z4/y4は、1/3以上6以下、さらには1以上6以下であることが
好ましい。なお、z4/y4を1以上6以下とすることで、酸化物半導体膜82及び酸化
物半導体膜84としてCAAC−OS膜が形成されやすくなる。ターゲットの金属元素の
原子数比の代表例としては、In:M:Zn=1:3:2、In:M:Zn=1:3:4
、In:M:Zn=1:3:6、In:M:Zn=1:3:8、In:M:Zn=1:4
:4、In:M:Zn=1:4:5、In:M:Zn=1:4:6、In:M:Zn=1
:4:7、In:M:Zn=1:4:8、In:M:Zn=1:5:5、In:M:Zn
=1:5:6、In:M:Zn=1:5:7、In:M:Zn=1:5:8、In:M:
Zn=1:6:8等がある。
図1に示す液晶表示装置及び図2に示す発光装置は、3層以上の酸化物半導体膜が積層
されたトランジスタを有してもよい。ここでは、図2に示す発光装置の変形例を示す。具
体的には、図27に示すように、ゲート絶縁膜15上に形成された酸化物半導体膜83、
酸化物半導体膜81及び酸化物半導体膜82が積層されたトランジスタ10k_2と、ゲ
ート絶縁膜15上に形成された酸化物半導体膜83a、酸化物半導体膜81a及び酸化物
半導体膜84が積層されたトランジスタ10m_2と有する。
物半導体膜84に示す金属元素の原子数比を有する酸化物半導体膜を適宜用いることがで
きる。なお、酸化物半導体膜81及び酸化物半導体膜81aは、トランジスタのチャネル
領域として機能するため、積層された酸化物半導体膜において、最も膜厚が厚い。酸化物
半導体膜81及び酸化物半導体膜81aの膜厚は、3nm以上200nm以下、好ましく
は3nm以上100nm以下、さらに好ましくは30nm以上50nm以下である。一方
、酸化物半導体膜83及び酸化物半導体膜83aは、積層された酸化物半導体膜において
、最も膜厚が薄いことが好ましい。酸化物半導体膜83及び酸化物半導体膜83aの膜厚
は、2nm以上100nm以下、好ましくは2nm以上50nm以下、好ましくは3nm
以上15nm以下である。
図1に示す液晶表示装置及び図2に示す発光装置は、2層の酸化物半導体膜が積層され
たトランジスタを有してもよい。ここでは、図1に示す液晶表示装置の変形例を示す。具
体的には、図28に示すように、酸化物半導体膜が積層されたトランジスタを有する。具
体的には、ゲート絶縁膜15上に形成された酸化物半導体膜81と、該酸化物半導体膜8
1の側面及び上面を覆う酸化物半導体膜82が積層されたトランジスタ10k_3と、ゲ
ート絶縁膜15上に形成された酸化物半導体膜81aと、該酸化物半導体膜81aの側面
及び上面を覆う酸化物半導体膜84が積層されたトランジスタ10m_3と有する。
、後の一対の電極の形成工程において、酸化物半導体膜81をエッチングしない。この結
果、トランジスタのチャネル幅方向における酸化物半導体膜81の長さの変動を低減でき
るため好ましい。また、酸化物半導体膜81aの側面及び上面を覆うように酸化物半導体
膜84を形成することで、後の一対の電極の形成工程において、酸化物半導体膜81aを
エッチングしない。この結果、トランジスタのチャネル幅方向における酸化物半導体膜8
1aの長さの変動を低減できるため好ましい。
図1に示す液晶表示装置及び図2に示す発光装置は、3層以上の酸化物半導体膜が積層
されたトランジスタを有してもよい。ここでは、図2に示す発光装置の変形例を示す。具
体的には、図29に示すように、酸化物半導体膜が積層されたトランジスタを有する。具
体的には、ゲート絶縁膜15上に形成された酸化物半導体膜83と、酸化物半導体膜83
上の酸化物半導体膜81と、該酸化物半導体膜83の側面及び酸化物半導体膜81の側面
及び上面を覆う酸化物半導体膜82が積層されたトランジスタ10k_4と、ゲート絶縁
膜15上に形成された、酸化物半導体膜83aと、該酸化物半導体膜83a上の酸化物半
導体膜81aと、酸化物半導体膜83aの側面及び酸化物半導体膜81aの側面及び上面
を覆う酸化物半導体膜84が積層されたトランジスタ10m_4とを有する。
が、本発明の一態様は、これに限定されない。場合によっては、導電膜87を設けないこ
とも可能である。その場合の例を、図12、及び、図13に示す。
0dなどの下側に、酸化物半導体膜82、酸化物半導体膜84などが設けられているが、
本発明の一態様は、これに限定されない。電極19c、電極20c、電極19d、電極2
0dなどの上側に、酸化物半導体膜82、酸化物半導体膜84などが設けられていてもよ
い。それらの場合の一例を、図14、図15、図16、図17、図18、及び、図19に
示す。図14は単層の酸化物半導体膜82を電極19c、及び電極20c上に設けたトラ
ンジスタ10kを用いる液晶表示装置の例であり、図15は単層の酸化物半導体膜82を
電極19c、及び電極20c上に設けたトランジスタ10nを用いる発光装置の例である
。図16は2層の酸化物半導体膜を電極19c、及び電極20c上に設けたトランジスタ
10kを用いる液晶表示装置の例であり、図17は、3層の酸化物半導体膜を電極19c
、及び電極20c上に設けたトランジスタ10nを用いる発光装置の例である。また、図
18は2層の酸化物半導体膜を電極19c、及び電極20c上に設けたトランジスタ10
kを用いる液晶表示装置の例であり、図19は3層の酸化物半導体膜を電極19c、及び
電極20c上に設けたトランジスタ10nを用いる発光装置の例である。なお、図18、
図19の構成においても、導電膜87を設けないことも可能である。その場合、図18に
おける導電膜87を設けない構成が図20であり、図19における導電膜87を設けない
構成が図21である。
図1に示すトランジスタはチャネルエッチ型のトランジスタであるが、適宜チャネル保
護型のトランジスタを用いることができる。
図1に示すトランジスタはボトムゲートトランジスタであるが、画素回路、もしくは駆
動回路に用いるトランジスタは図22に示すようにボトムコンタクト型のトップゲート構
造を用いても良い。図22(A)にトランジスタの上面図を、図22(B)及び図22(
C)にトランジスタの断面図を示す。図22(A)の一点鎖線A−Bに示すチャネル長方
向の断面図、および図22(A)の一点鎖線C−Dに示すチャネル幅方向の断面図を用い
て、トランジスタの構造を説明する。基板11の上に下地絶縁膜12を形成し、その上に
電極を形成し、パターニングして電極19、電極20を形成する。その上に酸化物半導体
膜80a、酸化物半導体膜80を形成する。その後、酸化物半導体膜80a、酸化物半導
体膜80をパターニングした後に、酸化物半導体膜80bを形成する。その上にゲート絶
縁膜15を形成し、さらにゲート電極13を形成、パターニング後に、保護膜21を形成
する。図22(B)では酸化物半導体膜80a、酸化物半導体膜80を形成し、パターニ
ング後に酸化物半導体膜80bを形成するが、酸化物半導体膜80a、酸化物半導体膜8
0、酸化物半導体膜80bを形成したのちにパターニングしても構わない。また、図22
(B)では半導体膜を3層積層構造としたが、これを2層の積層や、単層の半導体膜で形
成しても構わない。
図1に示すトランジスタはボトムゲートトランジスタであるが、画素回路、もしくは駆
動回路に用いるトランジスタは図23に示すようにトップコンタクト型のトップゲート構
造を用いても良い。図23(A)にトランジスタの上面図を、図23(B)、図23(C
)にトランジスタの断面図を示す。図23(A)の一点鎖線A−Bに示すチャネル長方向
の断面図を図23(B)に示し、一点鎖線C−Dに示すチャネル幅方向の断面図を図23
(C)に示し、それらを用いて、トランジスタの構造を説明する。
80を形成する。その後、酸化物半導体膜80a、酸化物半導体膜80をパターニングし
た後に、酸化物半導体膜80bを形成する。その上に電極を形成し、パターニングして電
極19、電極20を形成する。その上にゲート絶縁膜15を形成し、さらにゲート電極1
3を形成、パターニング後に、保護膜21を形成する。図23(B)では酸化物半導体膜
80a、酸化物半導体膜80を形成し、パターニング後に酸化物半導体膜80bを形成す
るが、酸化物半導体膜80a、酸化物半導体膜80、酸化物半導体膜80bを形成したの
ちにパターニングしても構わない。また、図23(B)では半導体膜を3層積層構造とし
たが、これを2層の積層や、単層の半導体膜で形成しても構わない。
及び方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の構成例について説明する。
図6(A)は、本発明の一態様の表示装置の上面図であり、図6(B)は、本発明の一
態様の表示装置の画素に液晶素子を適用する場合に用いることができる画素回路を説明す
るための回路図である。また、図6(C)は、本発明の一態様の表示装置の画素に有機E
L素子を適用する場合に用いることができる画素回路を説明するための回路図である。
た、当該トランジスタはnチャネル型とすることが容易なので、駆動回路のうち、nチャ
ネル型トランジスタで構成することができる駆動回路の一部を画素部のトランジスタと同
一基板上に形成する。このように、画素部及び駆動回路を上記実施の形態1に示す構成と
することにより、信頼性の高い表示装置を提供することができる。また、高速動作が可能
であり、且つ光照射の劣化が少なく、表示品質に優れた画素部を有する表示装置を提供す
ることができる。
基板900上には、画素部901、第1の走査線駆動回路902、第2の走査線駆動回路
903、信号線駆動回路904を有する。画素部901には、複数の信号線が信号線駆動
回路904から延伸して配置され、複数の走査線が第1の走査線駆動回路902、及び第
2の走査線駆動回路903から延伸して配置されている。なお走査線と信号線との交差領
域には、各々、表示素子を有する画素がマトリクス状に設けられている。また、表示装置
の基板900はFPC(Flexible Printed Circuit)等の接続
部を介して、タイミング制御回路(コントローラ、制御ICともいう)に接続されている
。
駆動回路904は、画素部901と同じ基板900上に形成される。そのため、外部に設
ける駆動回路等の部品の数が減るので、コストの低減を図ることができる。また、基板9
00外部に駆動回路を設けた場合、配線を延伸させる必要が生じ、配線間の接続数が増え
る。同じ基板900上に駆動回路を設けた場合、その配線間の接続数を減らすことができ
、信頼性の向上、又は歩留まりの向上を図ることができる。
動回路902、第2の走査線駆動回路903、信号線駆動回路904を、電界効果移動度
の高いトランジスタを用いて作製することが可能である。このため、信号線駆動回路90
4にデマルチプレクサ回路を形成することが可能である。デマルチプレクサ回路は、一つ
の入力信号を複数の出力へ分配する回路であるため、入力信号用の入力端子を削減するこ
とが可能である。例えば、一画素が、赤色用サブ画素、緑色用サブ画素、及び青色用サブ
画素を有し、且つ各画素に対応するデマルチプレクサ回路を設けることで、各サブ画素に
入力する入力信号をデマルチプレクサ回路で分配することが可能であるため、入力端子を
1/3に削減することが可能である。
また、画素の回路構成の一例を図6(B)に示す。ここでは、VA型液晶表示装置の画
素に適用することができる画素回路を示す。
画素電極は異なるトランジスタに接続され、各トランジスタは異なるゲート信号で駆動で
きるように構成されている。これにより、マルチドメイン設計された画素の個々の画素電
極に印加する信号を、独立して制御できる。
は、異なるゲート信号を与えることができるように分離されている。一方、データ線とし
て機能するソース電極又はドレイン電極914は、トランジスタ916とトランジスタ9
17で共通に用いられている。トランジスタ916とトランジスタ917は上記実施の形
態で説明するトランジスタを適宜用いることができる。これにより、信頼性の高い液晶表
示装置を提供することができる。
的に接続する第2の画素電極の形状について説明する。第1の画素電極と第2の画素電極
の形状は、スリットによって分離されている。第1の画素電極はV字型に広がる形状を有
し、第2の画素電極は第1の画素電極の外側を囲むように形成される。
のゲート電極はゲート配線913と接続されている。ゲート配線912とゲート配線91
3に異なるゲート信号を与えてトランジスタ916とトランジスタ917の動作タイミン
グを異ならせ、液晶の配向を制御できる。
は第2の画素電極と電気的に接続する容量電極とで保持容量を形成してもよい。
る。第1の液晶素子918は第1の画素電極と対向電極とその間の液晶層とで構成され、
第2の液晶素子919は第2の画素電極と対向電極とその間の液晶層とで構成される。
画素に新たにスイッチ、抵抗素子、容量素子、トランジスタ、センサ、又は論理回路など
を追加してもよい。
モード、ASM(Axially Symmetric Aligned Micro−
cell)モード、OCB(Optically Compensated Biref
ringence)モード、MVAモード、PVA(Patterned Vertic
al Alignment)モード、IPSモード、FFSモード、またはTBA(Tr
ansverse Bend Alignment)モードなどを用いてもよい。ただし
、これに限定されず、液晶素子及びその駆動方式として様々なものを用いることができる
。
により液晶素子を構成してもよい。ブルー相を示す液晶は、応答速度が1msec以下と
短く、光学的等方性であるため、配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。
画素の回路構成の他の一例を図6(C)に示す。ここでは、有機EL素子を用いた表示
装置の画素構造を示す。
、他方から正孔がそれぞれ発光性の有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。そし
て、電子および正孔が再結合することにより、発光性の有機化合物が励起状態を形成し、
その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。このようなメカニズムから、このような発
光素子は、電流励起型の発光素子と呼ばれる。
ランジスタを画素に用いる例を示す。また、当該画素回路は、デジタル時間階調駆動を適
用することができる。
いて説明する。
素子924及び容量素子923を有している。スイッチング用トランジスタ921は、ゲ
ート電極が走査線926に接続され、第1電極(ソース電極及びドレイン電極の一方)が
信号線925に接続され、第2電極(ソース電極及びドレイン電極の他方)が駆動用トラ
ンジスタ922のゲート電極に接続されている。駆動用トランジスタ922は、ゲート電
極が容量素子923を介して電源線927に接続され、第1電極が電源線927に接続さ
れ、第2電極が発光素子924の第1電極(画素電極)に接続されている。発光素子92
4の第2電極は共通電極928に相当する。共通電極928は、同一基板上に形成される
共通電位線と電気的に接続される。
で説明するトランジスタを適宜用いることができる。これにより、信頼性の高い有機EL
表示装置を提供することができる。
低電源電位とは、電源線927に供給される高電源電位より低い電位であり、例えばGN
D、0Vなどを低電源電位として設定することができる。発光素子924の順方向のしき
い値電圧以上となるように高電源電位と低電源電位を設定し、その電位差を発光素子92
4に印加することにより、発光素子924に電流を流して発光させる。なお、発光素子9
24の順方向電圧とは、所望の輝度とする場合の電圧を指しており、少なくとも順方向し
きい値電圧を含む。
省略できる。駆動用トランジスタ922のゲート容量については、半導体膜とゲート電極
との間で容量が形成されていてもよい。
方式の場合、駆動用トランジスタ922が十分にオンするか、オフするかの二つの状態と
なるようなビデオ信号を、駆動用トランジスタ922に入力する。なお、駆動用トランジ
スタ922を線形領域で動作させるために、電源線927の電圧よりも高い電圧を駆動用
トランジスタ922のゲート電極にかける。また、信号線925には、電源線電圧に駆動
用トランジスタ922のしきい値電圧Vthを加えた値以上の電圧をかける。
4の順方向電圧に駆動用トランジスタ922のしきい値電圧Vthを加えた値以上の電圧
をかける。なお、駆動用トランジスタ922が飽和領域で動作するようにビデオ信号を入
力し、発光素子924に電流を流す。また、駆動用トランジスタ922を飽和領域で動作
させるために、電源線927の電位を、駆動用トランジスタ922のゲート電位より高く
する。ビデオ信号をアナログとすることで、発光素子924にビデオ信号に応じた電流を
流し、アナログ階調駆動を行うことができる。
C)に示す画素回路にスイッチ、抵抗素子、容量素子、センサ、トランジスタ又は論理回
路などを追加してもよい。
る場合、低電位側にソース電極(第1の電極)、高電位側にドレイン電極(第2の電極)
がそれぞれ電気的に接続される構成とする。さらに、制御回路等により第1のゲート電極
(及び第3のゲート電極)の電位を制御し、第2のゲート電極には図示しない配線により
ソース電極に与える電位よりも低い電位を入力可能な構成とすればよい。
とができる。
本実施の形態では、上記実施の形態1で説明した半導体装置に含まれているトランジス
タにおいて、酸化物半導体膜に適用可能な一態様について説明する。
、多結晶構造の酸化物半導体(以下、多結晶酸化物半導体という。)、微結晶構造の酸化
物半導体(以下、微結晶酸化物半導体という。)、及び非晶質構造の酸化物半導体(以下
、非晶質酸化物半導体という。)の一以上で構成されてもよい。また、酸化物半導体膜は
、CAAC−OS膜で構成されていてもよい。また、酸化物半導体膜は、非晶質酸化物半
導体及び結晶粒を有する酸化物半導体で構成されていてもよい。以下に、CAAC−OS
及び微結晶酸化物半導体について説明する。
−Axis Aligned nanocrystals)を有する酸化物半導体と呼ぶ
こともできる。
物半導体膜の一つである。
scope)によって、CAAC−OSの明視野像と回折パターンとの複合解析像(高分
解能TEM像ともいう。)を観察すると、複数のペレットを確認することができる。一方
、高分解能TEM像ではペレット同士の境界、即ち結晶粒界(グレインバウンダリーとも
いう。)を明確に確認することができない。そのため、CAAC−OSは、結晶粒界に起
因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。
料面と略平行な方向から観察したCAAC−OSの断面の高分解能TEM像を示す。高分
解能TEM像の観察には、球面収差補正(Spherical Aberration
Corrector)機能を用いた。球面収差補正機能を用いた高分解能TEM像を、特
にCs補正高分解能TEM像と呼ぶ。Cs補正高分解能TEM像の取得は、例えば、日本
電子株式会社製原子分解能分析電子顕微鏡JEM−ARM200Fなどによって行うこと
ができる。
(B)より、ペレットにおいて、金属原子が層状に配列していることを確認できる。金属
原子の各層の配列は、CAAC−OSの膜を形成する面(被形成面ともいう。)または上
面の凹凸を反映しており、CAAC−OSの被形成面または上面と平行となる。
特徴的な原子配列を、補助線で示したものである。図7(B)および図7(C)より、ペ
レット一つの大きさは1nm以上3nm以下程度であり、ペレットとペレットとの傾きに
より生じる隙間の大きさは0.8nm程度であることがわかる。したがって、ペレットを
、ナノ結晶(nc:nanocrystal)と呼ぶこともできる。
ト5100の配置を模式的に示すと、レンガまたはブロックが積み重なったような構造と
なる(図7(D)参照。)。図7(C)で観察されたペレットとペレットとの間で傾きが
生じている箇所は、図7(D)に示す領域5161に相当する。
補正高分解能TEM像を示す。図30(A)の領域(1)、領域(2)および領域(3)
を拡大したCs補正高分解能TEM像を、それぞれ図30(B)、図30(C)および図
30(D)に示す。図30(B)、図30(C)および図30(D)より、ペレットは、
金属原子が三角形状、四角形状または六角形状に配列していることを確認できる。しかし
ながら、異なるペレット間で、金属原子の配列に規則性は見られない。
AC−OSについて説明する。例えば、InGaZnO4の結晶を有するCAAC−OS
に対し、out−of−plane法による構造解析を行うと、図31(A)に示すよう
に回折角(2θ)が31°近傍にピークが現れる場合がある。このピークは、InGaZ
nO4の結晶の(009)面に帰属されることから、CAAC−OSの結晶がc軸配向性
を有し、c軸が被形成面または上面に略垂直な方向を向いていることが確認できる。
近傍のピークの他に、2θが36°近傍にもピークが現れる場合がある。2θが36°近
傍のピークは、CAAC−OS中の一部に、c軸配向性を有さない結晶が含まれることを
示している。より好ましいCAAC−OSは、out−of−plane法による構造解
析では、2θが31°近傍にピークを示し、2θが36°近傍にピークを示さない。
e法による構造解析を行うと、2θが56°近傍にピークが現れる。このピークは、In
GaZnO4の結晶の(110)面に帰属される。CAAC−OSの場合は、2θを56
°近傍に固定し、試料面の法線ベクトルを軸(φ軸)として試料を回転させながら分析(
φスキャン)を行っても、図31(B)に示すように明瞭なピークは現れない。これに対
し、InGaZnO4の単結晶酸化物半導体であれば、2θを56°近傍に固定してφス
キャンした場合、図31(C)に示すように(110)面と等価な結晶面に帰属されるピ
ークが6本観察される。したがって、XRDを用いた構造解析から、CAAC−OSは、
a軸およびb軸の配向が不規則であることが確認できる。
nO4の結晶を有するCAAC−OSに対し、試料面に平行にプローブ径が300nmの
電子線を入射させると、図32(A)に示すような回折パターン(制限視野透過電子回折
パターンともいう。)が現れる場合がある。この回折パターンには、InGaZnO4の
結晶の(009)面に起因するスポットが含まれる。したがって、電子回折によっても、
CAAC−OSに含まれるペレットがc軸配向性を有し、c軸が被形成面または上面に略
垂直な方向を向いていることがわかる。一方、同じ試料に対し、試料面に垂直にプローブ
径が300nmの電子線を入射させたときの回折パターンを図32(B)に示す。図32
(B)より、リング状の回折パターンが確認される。したがって、電子回折によっても、
CAAC−OSに含まれるペレットのa軸およびb軸は配向性を有さないことがわかる。
なお、図32(B)における第1リングは、InGaZnO4の結晶の(010)面およ
び(100)面などに起因すると考えられる。また、図32(B)における第2リングは
(110)面などに起因すると考えられる。
としては、例えば、不純物に起因する欠陥や、酸素欠損などがある。したがって、CAA
C−OSは、不純物濃度の低い酸化物半導体ということもできる。また、CAAC−OS
は、酸素欠損の少ない酸化物半導体ということもできる。
る場合がある。また、酸化物半導体中の酸素欠損は、キャリアトラップとなる場合や、水
素を捕獲することによってキャリア発生源となる場合がある。
元素などがある。例えば、シリコンなどの、酸化物半導体を構成する金属元素よりも酸素
との結合力の強い元素は、酸化物半導体から酸素を奪うことで酸化物半導体の原子配列を
乱し、結晶性を低下させる要因となる。また、鉄やニッケルなどの重金属、アルゴン、二
酸化炭素などは、原子半径(または分子半径)が大きいため、酸化物半導体の原子配列を
乱し、結晶性を低下させる要因となる。
ることができる。そのような酸化物半導体を、高純度真性または実質的に高純度真性な酸
化物半導体と呼ぶ。CAAC−OSは、不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低い。即ち、
高純度真性または実質的に高純度真性な酸化物半導体となりやすい。したがって、CAA
C−OSを用いたトランジスタは、しきい値電圧がマイナスとなる電気特性(ノーマリー
オンともいう。)になることが少ない。また、高純度真性または実質的に高純度真性な酸
化物半導体は、キャリアトラップが少ない。酸化物半導体のキャリアトラップに捕獲され
た電荷は、放出するまでに要する時間が長く、あたかも固定電荷のように振る舞うことが
ある。そのため、不純物濃度が高く、欠陥準位密度が高い酸化物半導体を用いたトランジ
スタは、電気特性が不安定となる場合がある。一方、CAAC−OSを用いたトランジス
タは、電気特性の変動が小さく、信頼性の高いトランジスタとなる。
リアが、欠陥準位に捕獲されることが少ない。したがって、CAAC−OSを用いたトラ
ンジスタは、可視光や紫外光の照射による電気特性の変動が小さい。
と、明確な結晶部を確認することのできない領域と、を有する。微結晶酸化物半導体に含
まれる結晶部は、1nm以上100nm以下、または1nm以上10nm以下の大きさで
あることが多い。特に、1nm以上10nm以下、または1nm以上3nm以下の微結晶
であるナノ結晶を有する酸化物半導体を、nc−OS(nanocrystalline
Oxide Semiconductor)と呼ぶ。nc−OSは、例えば、高分解能
TEM像では、結晶粒界を明確に確認できない場合がある。なお、ナノ結晶は、CAAC
−OSにおけるペレットと起源を同じくする可能性がある。そのため、以下ではnc−O
Sの結晶部をペレットと呼ぶ場合がある。
nm以下の領域)において原子配列に周期性を有する。また、nc−OSは、異なるペレ
ット間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、膜全体で配向性が見られない。した
がって、nc−OSは、分析方法によっては、非晶質酸化物半導体と区別が付かない場合
がある。例えば、nc−OSに対し、ペレットよりも大きい径のX線を用いるXRD装置
を用いて構造解析を行うと、out−of−plane法による解析では、結晶面を示す
ピークが検出されない。また、nc−OSに対し、ペレットよりも大きいプローブ径(例
えば50nm以上)の電子線を用いる電子回折(制限視野電子回折ともいう。)を行うと
、ハローパターンのような回折パターンが観測される。一方、nc−OSに対し、ペレッ
トの大きさと近いかペレットより小さいプローブ径の電子線を用いるナノビーム電子回折
を行うと、スポットが観測される。また、nc−OSに対しナノビーム電子回折を行うと
、円を描くように(リング状に)輝度の高い領域が観測される場合がある。さらに、リン
グ状の領域内に複数のスポットが観測される場合がある。
OSを、RANC(Random Aligned nanocrystals)を有す
る酸化物半導体、またはNANC(Non−Aligned nanocrystals
)を有する酸化物半導体と呼ぶこともできる。
nc−OSは、非晶質酸化物半導体よりも欠陥準位密度が低くなる。ただし、nc−OS
は、異なるペレット間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、nc−OSは、CA
AC−OSと比べて欠陥準位密度が高くなる。
半導体である。石英のような無定形状態を有する酸化物半導体が一例である。
ane法による解析では、結晶面を示すピークが検出されない。また、非晶質酸化物半導
体に対し、電子回折を行うと、ハローパターンが観測される。また、非晶質酸化物半導体
に対し、ナノビーム電子回折を行うと、スポットが観測されず、ハローパターンのみが観
測される。
さない構造を完全な非晶質構造(completely amorphous stru
cture)と呼ぶ場合がある。また、最近接原子間距離または第2近接原子間距離まで
秩序性を有し、かつ長距離秩序性を有さない構造を非晶質構造と呼ぶ場合もある。したが
って、最も厳格な定義によれば、僅かでも原子配列に秩序性を有する酸化物半導体を非晶
質酸化物半導体と呼ぶことはできない。また、少なくとも、長距離秩序性を有する酸化物
半導体を非晶質酸化物半導体と呼ぶことはできない。よって、結晶部を有することから、
例えば、CAAC−OSおよびnc−OSを、非晶質酸化物半導体または完全な非晶質酸
化物半導体と呼ぶことはできない。
る。そのような構造を有する酸化物半導体を、特に非晶質ライク酸化物半導体(a−li
ke OS:amorphous−like Oxide Semiconductor
)と呼ぶ。
場合がある。また、高分解能TEM像において、明確に結晶部を確認することのできる領
域と、結晶部を確認することのできない領域と、を有する。
OSが、CAAC−OSおよびnc−OSと比べて不安定な構造であることを示すため
、電子照射による構造の変化を示す。
料Bと表記する)およびCAAC−OS(試料Cと表記する)を準備する。いずれの試料
もIn−Ga−Zn酸化物である。
は、いずれも結晶部を有することがわかる。
InGaZnO4の結晶の単位格子は、In−O層を3層有し、またGa−Zn−O層を
6層有する、計9層がc軸方向に層状に重なった構造を有することが知られている。これ
らの近接する層同士の間隔は、(009)面の格子面間隔(d値ともいう。)と同程度で
あり、結晶構造解析からその値は0.29nmと求められている。したがって、格子縞の
間隔が0.28nm以上0.30nm以下である箇所を、InGaZnO4の結晶部と見
なすことができる。なお、格子縞は、InGaZnO4の結晶のa−b面に対応する。
。ただし、上述した格子縞の長さを結晶部の大きさとしている。図33より、a−lik
e OSは、電子の累積照射量に応じて結晶部が大きくなっていくことがわかる。具体的
には、図33中に(1)で示すように、TEMによる観察初期においては1.2nm程度
の大きさだった結晶部(初期核ともいう。)が、累積照射量が4.2×108e−/nm
2においては2.6nm程度の大きさまで成長していることがわかる。一方、nc−OS
およびCAAC−OSは、電子照射開始時から電子の累積照射量が4.2×108e−/
nm2までの範囲で、結晶部の大きさに変化が見られないことがわかる。具体的には、図
33中の(2)および(3)で示すように、電子の累積照射量によらず、nc−OSおよ
びCAAC−OSの結晶部の大きさは、それぞれ1.4nm程度および2.1nm程度で
あることがわかる。
る。一方、nc−OSおよびCAAC−OSは、電子照射による結晶部の成長がほとんど
見られないことがわかる。即ち、a−like OSは、nc−OSおよびCAAC−O
Sと比べて、不安定な構造であることがわかる。
て密度の低い構造である。具体的には、a−like OSの密度は、同じ組成の単結晶
の密度の78.6%以上92.3%未満となる。また、nc−OSの密度およびCAAC
−OSの密度は、同じ組成の単結晶の密度の92.3%以上100%未満となる。単結晶
の密度の78%未満となる酸化物半導体は、成膜すること自体が困難である。
面体晶構造を有する単結晶InGaZnO4の密度は6.357g/cm3となる。よっ
て、例えば、In:Ga:Zn=1:1:1[原子数比]を満たす酸化物半導体において
、a−like OSの密度は5.0g/cm3以上5.9g/cm3未満となる。また
、例えば、In:Ga:Zn=1:1:1[原子数比]を満たす酸化物半導体において、
nc−OSの密度およびCAAC−OSの密度は5.9g/cm3以上6.3g/cm3
未満となる。
単結晶を組み合わせることにより、所望の組成における単結晶に相当する密度を見積もる
ことができる。所望の組成の単結晶に相当する密度は、組成の異なる単結晶を組み合わせ
る割合に対して、加重平均を用いて見積もればよい。ただし、密度は、可能な限り少ない
種類の単結晶を組み合わせて見積もることが好ましい。
お、酸化物半導体は、例えば、非晶質酸化物半導体、a−like OS、微結晶酸化物
半導体、CAAC−OSのうち、二種以上を有する積層膜であってもよい。
析が可能となる場合がある。
2の下の試料室314と、試料室314の下の光学系316と、光学系316の下の観察
室320と、観察室320に設置されたカメラ318と、観察室320の下のフィルム室
322と、を有する透過電子回折測定装置を示す。カメラ318は、観察室320内部に
向けて設置される。なお、フィルム室322を有さなくても構わない。
過電子回折測定装置内部では、電子銃室310に設置された電子銃から放出された電子が
、光学系312を介して試料室314に配置された物質328に照射される。物質328
を通過した電子は、光学系316を介して観察室320内部に設置された蛍光板332に
入射する。蛍光板332では、入射した電子の強度に応じたパターンが現れることで透過
電子回折パターンを測定することができる。
ンを撮影することが可能である。カメラ318のレンズの中央、および蛍光板332の中
央を通る直線と、蛍光板332の上面と、の為す角度は、例えば、15°以上80°以下
、30°以上75°以下、または45°以上70°以下とする。該角度が小さいほど、カ
メラ318で撮影される透過電子回折パターンは歪みが大きくなる。ただし、あらかじめ
該角度がわかっていれば、得られた透過電子回折パターンの歪みを補正することも可能で
ある。なお、カメラ318をフィルム室322に設置しても構わない場合がある。例えば
、カメラ318をフィルム室322に、電子324の入射方向と対向するように設置して
もよい。この場合、蛍光板332の裏面から歪みの少ない透過電子回折パターンを撮影す
ることができる。
ホルダは、物質328を通過する電子を透過するような構造をしている。ホルダは、例え
ば、物質328をX軸、Y軸、Z軸などに移動させる機能を有していてもよい。ホルダの
移動機能は、例えば、1nm以上10nm以下、5nm以上50nm以下、10nm以上
100nm以下、50nm以上500nm以下、100nm以上1μm以下などの範囲で
移動させる精度を有すればよい。これらの範囲は、物質328の構造によって最適な範囲
を設定すればよい。
る方法について説明する。
を変化させる(スキャンする)ことで、物質の構造が変化していく様子を確認することが
できる。このとき、物質328がCAAC−OS膜であれば、図8(A)に示したような
回折パターンが観測される。または、物質328がnc−OS膜であれば、図8(B)に
示したような回折パターンが観測される。
どと同様の回折パターンが観測される場合がある。したがって、CAAC−OS膜の良否
は、一定の範囲におけるCAAC−OS膜の回折パターンが観測される領域の割合(CA
AC化率ともいう。)で表すことができる場合がある。例えば、良質なCAAC−OS膜
であれば、CAAC化率は、50%以上、好ましくは80%以上、さらに好ましくは90
%以上、より好ましくは95%以上となる。なお、CAAC−OS膜と異なる回折パター
ンが観測される領域の割合を非CAAC化率と表記する。
気における450℃加熱処理後のCAAC−OS膜を有する各試料の上面に対し、スキャ
ンしながら透過電子回折パターンを取得した。ここでは、5nm/秒の速度で60秒間ス
キャンしながら回折パターンを観測し、観測された回折パターンを0.5秒ごとに静止画
に変換することで、CAAC化率を導出した。なお、電子線としては、プローブ径が1n
mのナノビームを用いた。なお、同様の測定は6試料に対して行った。そしてCAAC化
率の算出には、6試料における平均値を用いた。
AC化率は75.7%(非CAAC化率は24.3%)であった。また、450℃加熱処
理後のCAAC−OS膜のCAAC化率は85.3%(非CAAC化率は14.7%)で
あった。成膜直後と比べて、450℃加熱処理後のCAAC化率が高いことがわかる。即
ち、高い温度(例えば400℃以上)における加熱処理によって、非CAAC化率が低く
なる(CAAC化率が高くなる)ことがわかる。また、500℃未満の加熱処理において
も高いCAAC化率を有するCAAC−OS膜が得られることがわかる。
折パターンであった。また、測定領域において非晶質酸化物半導体膜は、確認することが
できなかった。したがって、加熱処理によって、nc−OS膜と同様の構造を有する領域
が、隣接する領域の構造の影響を受けて再配列し、CAAC化していることが示唆される
。
膜の平面TEM像である。図9(B)と図9(C)とを比較することにより、450℃加
熱処理後のCAAC−OS膜は、膜質がより均質であることがわかる。即ち、高い温度に
おける加熱処理によって、CAAC−OS膜の膜質が向上することがわかる。
となる場合がある。
及び方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
本実施の形態では、本発明の一態様の半導体装置を適用した表示モジュールについて、
説明する。また、本発明の一態様の半導体装置が適用された電子機器の構成例について説
明する。
の間に、FPC8003に接続されたタッチパネル8004、FPC8005に接続され
た表示装置セル8006、バックライトユニット8007、フレーム8009、プリント
基板8010、バッテリー8011を有する。なお、バックライトユニット8007、バ
ッテリー8011、タッチパネル8004などは、設けられない場合もある。
。
ル8006のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
ル8006に重畳して用いることができる。また、表示装置セル8006の対向基板(封
止基板)に、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。または、表示装
置セル8006の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチパネルとすることも可能で
ある。または、表示装置セル8006の各画素内にタッチセンサ用電極を設け、容量型式
のタッチパネルとすることも可能である。
トユニット8007の端部に設け、光拡散板を用いる構成としてもよい。
動作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフ
レーム8009は、放熱板としての機能を有していてもよい。
号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であって
も良いし、別途設けたバッテリー8011による電源であってもよい。バッテリー801
1は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
追加して設けてもよい。
もいう)、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等のカ
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。
03a、1003bなどによって構成されている。表示部1003bはタッチパネルとな
っており、表示部1003bに表示されるキーボードボタン1004を触れることで画面
操作や、文字入力を行うことができる。勿論、表示部1003aをタッチパネルとして構
成してもよい。上記実施の形態で示したトランジスタをスイッチング素子として液晶表示
装置や有機発光パネルを作製して表示部1003a、1003bに適用することにより、
信頼性の高い携帯型の情報端末とすることができる。
ど)を表示する機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示部に表示する機能、表示部に
表示した情報を操作又は編集する機能、様々なソフトウェア(プログラム)によって処理
を制御する機能、等を有することができる。また、筐体の裏面や側面に、外部接続用端子
(イヤホン端子、USB端子など)、記録媒体挿入部などを備える構成としてもよい。
もよい。無線により、電子書籍サーバから、所望の書籍データなどを購入し、ダウンロー
ドする構成とすることも可能である。
に装着するための固定部1022と、スピーカー、操作ボタン1024、外部メモリスロ
ット1025等が設けられている。上記実施の形態で示したトランジスタをスイッチング
素子として液晶表示装置や有機発光パネルを作製して表示部1023に適用することによ
り、より信頼性の高い携帯音楽プレイヤーとすることができる。
持たせ、携帯電話と連携させれば、乗用車などを運転しながらワイヤレスによるハンズフ
リーでの会話も可能である。
されている。筐体1031には、表示装置1032、スピーカー1033、マイクロフォ
ン1034、ポインティングデバイス1036、カメラレンズ1037、外部接続端子1
038などを備えている。また、筐体1030には、携帯電話の充電を行う太陽電池10
40、外部メモリスロット1041などを備えている。また、アンテナは筐体1031内
部に内蔵されている。上記実施の形態で説明するトランジスタを表示装置1032に適用
することにより、信頼性の高い携帯電話とすることができる。
ている複数の操作キー1035を点線で示している。なお、太陽電池1040で出力され
る電圧を各回路に必要な電圧に昇圧するための昇圧回路も実装している。
032と同一面上にカメラレンズ1037を備えているため、テレビ電話が可能である。
スピーカー1033及びマイクロフォン1034は音声通話に限らず、テレビ電話、録音
、再生などが可能である。さらに、筐体1030と筐体1031は、スライドし、図11
(C)のように展開している状態から重なり合った状態とすることができ、携帯に適した
小型化が可能である。
能であり、充電及びパーソナルコンピュータなどとのデータ通信が可能である。また、外
部メモリスロット1041に記録媒体を挿入し、より大量のデータ保存及び移動に対応で
きる。
もよい。
、筐体1051に表示部1053が組み込まれている。表示部1053により、映像を表
示することが可能である。また、筐体1051を支持するスタンド1055にCPUが内
蔵されている。上記実施の形態で説明するトランジスタを表示部1053およびCPUに
適用することにより、信頼性の高いテレビジョン装置1050とすることができる。
モートコントローラにより行うことができる。また、リモコン操作機に、当該リモコン操
作機から出力する情報を表示する表示部を設ける構成としてもよい。
に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
。
052、外部メモリスロットを備えている。外部接続端子1054は、USBケーブルな
どの各種ケーブルと接続可能であり、パーソナルコンピュータなどとのデータ通信が可能
である。記憶媒体再生録画部1052では、ディスク状の記録媒体を挿入し、記録媒体に
記憶されているデータの読み出し、記録媒体への書き込みが可能である。また、外部メモ
リスロットに差し込まれた外部メモリ1056にデータ保存されている画像や映像などを
表示部1053に映し出すことも可能である。
、当該トランジスタを外部メモリ1056やCPUに適用することにより、消費電力が十
分に低減された信頼性の高いテレビジョン装置1050とすることができる。
とができる。
本実施の形態では、半導体装置の一例として、液晶表示装置及び発光装置について、図3
4乃至図38を用いて説明する。本実施の形態においては、液晶表示装置または発光装置
において、異なる層数の酸化物半導体膜を用いた第1のトランジスタと第2のトランジス
タを用いており、第1のトランジスタと第2のトランジスタとでは、含まれる酸化物半導
体膜の構造が異なる。
はじめに、液晶表示装置について説明する。
タを示し、C−Dに画素部に形成されるトランジスタを示す。
3cと、基板11及びゲート電極13c上に形成されるゲート絶縁膜15と、ゲート絶縁
膜15を介して、ゲート電極13cと重なる第1の酸化物半導体膜81と、第1の酸化物
半導体膜81を覆う第2の酸化物半導体膜82と、第2の酸化物半導体膜82に接する一
対の電極19c及び20cとを有する。また、ゲート絶縁膜15、第2の酸化物半導体膜
82、及び一対の電極19c及び20c上には、保護膜21が形成される。また、保護膜
21上に導電膜87を有してもよい。
素を含む酸化物絶縁膜25、及び窒化物絶縁膜27を有する。
dと、基板11及びゲート電極13d上に形成されるゲート絶縁膜15と、ゲート絶縁膜
15を介して、ゲート電極13dと重なる酸化物半導体膜84と、酸化物半導体膜84に
接する一対の電極19d及び20dとを有する。また、ゲート絶縁膜15、酸化物半導体
膜84、及び一対の電極19d及び20d上には、保護膜21が形成される。また、保護
膜21上に有機絶縁膜88を有してもよい。図34のC−Dに示すトランジスタ10mは
、図1のC−Dに示すトランジスタ10mと同一である。
タに含まれる酸化物半導体膜の構造が異なることを特徴とする。
の酸化物半導体膜82と、酸化物半導体膜84は組成が同じである。すなわち、第1の酸
化物半導体膜81と、第2の酸化物半導体膜82及び酸化物半導体膜84は、別の工程で
形成され、且つ第2の酸化物半導体膜82及び酸化物半導体膜84は同じ工程で形成され
る。
る。このため、第1の酸化物半導体膜81は、第2の酸化物半導体膜82より膜厚が大き
い。
上100nm以下、さらに好ましくは30nm以上50nm以下である。第2の酸化物半
導体膜82、及び酸化物半導体膜84の膜厚は、第1の酸化物半導体膜81より膜厚が小
さく、且つ3nm以上100nm以下、好ましくは10nm以上100nm以下、好まし
くは30nm以上50nm以下である。
少なくともInを含む金属酸化物で形成され、代表的には、In−Ga酸化物、In−M
−Zn酸化物(MはAl、Ga、Y、Zr、La、Ce、またはNd)等で形成される。
、またはNd)に対するInの原子数比が大きい。第1の酸化物半導体膜81がIn−M
−Zn酸化物(Mは、Al、Ga、Y、Zr、La、Ce、またはNd)の場合、第1の
酸化物半導体膜81を成膜するために用いるターゲットにおいて、金属元素の原子数比を
In:M:Zn=x3:y3:z3とすると、x3/y3は、1より大きく6以下である
ことが好ましい。ターゲットの金属元素の原子数比の代表例としては、In:M:Zn=
2:1:1.5、In:M:Zn=2:1:2.3、In:M:Zn=2:1:3、In
:M:Zn=3:1:2、In:M:Zn=3:1:3、In:M:Zn=3:1:4等
がある。
、Y、Zr、La、Ce、またはNd)に対するInの原子数比が同じ、または小さい。
第2の酸化物半導体膜82及び酸化物半導体膜84がIn−M−Zn酸化物(Mは、Al
、Ga、Y、Zr、La、Ce、またはNd)の場合、第2の酸化物半導体膜82及び酸
化物半導体膜84を成膜するために用いるターゲットにおいて、金属元素の原子数比をI
n:M:Zn=x4:y4:z4とすると、x4/y4は、1/6以上1以下であること
が好ましい。また、z4/y4は、1/3以上6以下、さらには1以上6以下であること
が好ましい。なお、z4/y4を1以上6以下とすることで、第2の酸化物半導体膜82
及び酸化物半導体膜84としてCAAC−OS膜が形成されやすくなる。ターゲットの金
属元素の原子数比の代表例としては、In:M:Zn=1:1:1、In:M:Zn=1
:1:1.2、In:M:Zn=1:3:2、In:M:Zn=1:3:4、In:M:
Zn=1:3:6、In:M:Zn=1:3:8、In:M:Zn=1:4:4、In:
M:Zn=1:4:5、In:M:Zn=1:4:6、In:M:Zn=1:4:7、I
n:M:Zn=1:4:8、In:M:Zn=1:5:5、In:M:Zn=1:5:6
、In:M:Zn=1:5:7、In:M:Zn=1:5:8、In:M:Zn=1:6
:8等がある。
La、Ce、またはNd)に対するInの原子数比が大きい酸化物半導体膜を有するトラ
ンジスタは、電界効果移動度が高い。代表的には、電界効果移動度が10cm2/Vsよ
り大きく60cm2/Vs未満、好ましくは15cm2/Vs以上50cm2/Vs未満
のトランジスタである。しかしながら、光が照射されるとオフ状態における電流が増大し
てしまう。このため、駆動回路部のように遮光された領域に、ZnまたはM(MはAl、
Ga、Y、Zr、La、Ce、またはNd)に対するInの原子数比が大きい酸化物半導
体膜を有するトランジスタ設けることで、電界効果移動度が高く、且つオフ状態における
電流の低いトランジスタとなる。この結果、高速動作が可能な駆動回路部を作製すること
ができる。
(MはAl、Ga、Y、Zr、La、Ce、またはNd)に対するInの原子数比が同じ
、または小さい酸化物半導体膜を有するトランジスタは、光が照射されても、オフ電流の
増大量が少ない。このため、画素部に、ZnまたはM(MはAl、Ga、Y、Zr、La
、Ce、またはNd)に対するInの原子数比が同じ、または小さい酸化物半導体膜を有
するトランジスタを設けることで、光照射の劣化が少なく、表示品質に優れた画素部を作
製することができる。該酸化物半導体膜を有するトランジスタの電界効果移動度は、3c
m2/Vs以上10cm2/Vs以下である。
化物半導体膜81を覆う導電膜87を有する。導電膜87は、接地電位または任意の電位
に設定することが可能である。または、導電膜87がゲート電極13cと接続されること
で、電界効果移動度が高く、オン電流の大きいトランジスタとなる。
タのチャネル長が異なってもよい。
満、好ましくは1.45μm以上2.2μm以下である。一方、画素部に含まれるトラン
ジスタ10mのチャネル長は、2.5μm以上、好ましくは2.5μm以上20μm以下
である。
くは1.45μm以上2.2μm以下とすることで、さらに電界効果移動度を高めること
が可能であり、オン電流を増大させることができる。この結果、高速動作が可能な駆動回
路部を作製することができる。
部がトランジスタのチャネル領域として機能するため、第1の酸化物半導体膜81、第2
の酸化物半導体膜82、及び酸化物半導体膜84は、エネルギーギャップが2eV以上、
好ましくは2.5eV以上、より好ましくは3eV以上である。このように、エネルギー
ギャップの広い酸化物半導体を用いることで、トランジスタ10kb、10mのオフ電流
を低減することができる。
ては、キャリア密度の低い酸化物半導体膜を用いる。例えば、第1の酸化物半導体膜81
、第2の酸化物半導体膜82、及び酸化物半導体膜84は、キャリア密度が1×1017
個/cm3以下、好ましくは1×1015個/cm3以下、さらに好ましくは1×101
3個/cm3以下、より好ましくは1×1011個/cm3以下の酸化物半導体膜を用い
る。
果移動度、しきい値電圧等)に応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とす
るトランジスタの半導体特性を得るために、第1の酸化物半導体膜81、第2の酸化物半
導体膜82、及び酸化物半導体膜84のキャリア密度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素
と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好ましい。
4として、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い酸化物半導体膜を用いることで、さら
に優れた電気特性を有するトランジスタを作製することができる。ここでは、不純物濃度
が低く、欠陥準位密度の低い(酸素欠損の少ない)ことを高純度真性または実質的に高純
度真性とよぶ。高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体は、キャリア発
生源が少ないため、キャリア密度を低くすることができる場合がある。従って、当該酸化
物半導体膜にチャネル領域が形成されるトランジスタは、しきい値電圧がマイナスとなる
電気特性(ノーマリーオンともいう。)になることが少ない。また、高純度真性または実
質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、欠陥準位密度が低いため、トラップ準位密度
も低くなる場合がある。また、高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体
膜は、オフ電流が著しく小さく、チャネル幅が1×106μmでチャネル長Lが10μm
の素子であっても、ソース電極とドレイン電極間の電圧(ドレイン電圧)が1Vから10
Vの範囲において、オフ電流が、半導体パラメータアナライザの測定限界以下、すなわち
1×10−13A以下という特性を得ることができる。従って、当該酸化物半導体膜にチ
ャネル領域が形成されるトランジスタは、電気特性の変動が小さく、信頼性の高いトラン
ジスタとなる。不純物としては、水素、窒素、アルカリ金属、またはアルカリ土類金属等
がある。
酸素が脱離した格子(または酸素が脱離した部分)に酸素欠損が形成される。当該酸素欠
損に水素が入ることで、キャリアである電子が生成される場合がある。また、水素の一部
が金属原子と結合する酸素と結合することで、キャリアである電子を生成する場合がある
。従って、水素が含まれている酸化物半導体を用いたトランジスタはノーマリーオン特性
となりやすい。
膜84は酸素欠損と共に、水素ができる限り低減されていることが好ましい。具体的には
、第1の酸化物半導体膜81、第2の酸化物半導体膜82、及び酸化物半導体膜84にお
いて、二次イオン質量分析法(SIMS)により得られる水素濃度を、5×1019at
oms/cm3以下、より好ましくは1×1019atoms/cm3以下、好ましくは
5×1018atoms/cm3以下、好ましくは1×1018atoms/cm3以下
、より好ましくは5×1017atoms/cm3以下、さらに好ましくは1×1016
atoms/cm3以下とする。
いて、第14族元素の一つであるシリコンや炭素が含まれると、第1の酸化物半導体膜8
1、第2の酸化物半導体膜82、及び酸化物半導体膜84において酸素欠損が増加し、n
型化してしまう。このため、第1の酸化物半導体膜81、第2の酸化物半導体膜82、及
び酸化物半導体膜84におけるシリコンや炭素の濃度(二次イオン質量分析法により得ら
れる濃度)を、2×1018atoms/cm3以下、好ましくは2×1017atom
s/cm3以下とする。
4において、二次イオン質量分析法(SIMS)により得られるアルカリ金属またはアル
カリ土類金属の濃度を、1×1018atoms/cm3以下、好ましくは2×1016
atoms/cm3以下にする。アルカリ金属及びアルカリ土類金属は、酸化物半導体と
結合するとキャリアを生成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうこ
とがある。このため、第1の酸化物半導体膜81、第2の酸化物半導体膜82、及び酸化
物半導体膜84のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を低減することが好ましい
。
4に窒素が含まれていると、キャリアである電子が生じ、キャリア密度が増加し、n型化
しやすい。この結果、窒素が含まれている酸化物半導体を用いたトランジスタはノーマリ
ーオン特性となりやすい。従って、酸化物半導体膜において、窒素はできる限り低減され
ていることが好ましい、例えば、二次イオン質量分析法により得られる窒素濃度は、5×
1018atoms/cm3以下にすることが好ましい。
0nbを示し、C−Dに画素部に形成されるトランジスタ10mを示す。図35のC−D
に示すトランジスタ10mは、図2のC−Dに示すトランジスタ10mと同一であり、同
一の箇所には同じ符号を用いる。
体膜81の間に、第3の酸化物半導体膜83を有する。そのほかの構成は図34に示すト
ランジスタ10kbと同様の構成を適宜用いることができる。なお、トランジスタ10n
bの代わりに、図34に示すトランジスタ10kbを適宜用いることができる。
のため、第1の酸化物半導体膜81は、第2の酸化物半導体膜82及び第3の酸化物半導
体膜83より膜厚が大きい。
、またはNd)に対するInの原子数比が小さい。第3の酸化物半導体膜83がIn−M
−Zn酸化物(Mは、Al、Ga、Y、Zr、La、Ce、またはNd)の場合、第3の
酸化物半導体膜83を成膜するために用いるターゲットにおいて、金属元素の原子数比を
In:M:Zn=x5:y5:z5とすると、x5/y5は、1/6以上1未満であるこ
とが好ましい。また、z5/y5は、1/3以上6以下、さらには1以上6以下であるこ
とが好ましい。なお、z5/y5を1以上6以下とすることで、第3の酸化物半導体膜8
3としてCAAC−OS膜が形成されやすくなる。ターゲットの金属元素の原子数比の代
表例としては、In:M:Zn=1:3:2、In:M:Zn=1:3:4、In:M:
Zn=1:3:6、In:M:Zn=1:3:8、In:M:Zn=1:4:4、In:
M:Zn=1:4:5、In:M:Zn=1:4:6、In:M:Zn=1:4:7、I
n:M:Zn=1:4:8、In:M:Zn=1:5:5、In:M:Zn=1:5:6
、In:M:Zn=1:5:7、In:M:Zn=1:5:8、In:M:Zn=1:6
:8等がある。
つ2nm以上100nm以下、好ましくは2nm以上50nm以下、好ましくは3nm以
上15nm以下である。ゲート絶縁膜15及び第1の酸化物半導体膜81の間に第3の酸
化物半導体膜83を設けることで、トランジスタ10nbのしきい値電圧の変動を低減す
ることができる。
ここで、表示装置に含まれるトランジスタの作製方法について説明する。ここでは、表
示装置の一例として、図35に示す発光装置を用い、トランジスタ10m及びトランジス
タ10nbの作製方法を、図36乃至図38を用いて説明する。
金属酸化物膜、導電膜等)は、スパッタリング法、化学気相堆積(CVD)法、真空蒸着
法、パルスレーザー堆積(PLD)法を用いて形成することができる。あるいは、塗布法
や印刷法で形成することができる。成膜方法としては、スパッタリング法、プラズマ化学
気相堆積(PECVD)法が代表的であるが、熱CVD法でもよい。熱CVD法の例とし
て、MOCVD(有機金属化学堆積)法やALD(原子層成膜)法を使ってもよい。
15を形成する。次に、A−Bにおいて、ゲート絶縁膜15上に、第3の酸化物半導体膜
83及び第1の酸化物半導体膜81を形成する。
実施の形態1に示しているため、ここでは省略する。
成する。
明する。ゲート絶縁膜15上にスパッタリング法、塗布法、パルスレーザー蒸着法、レー
ザーアブレーション法、熱CVD法等により、のちに第3の酸化物半導体膜83となる酸
化物半導体膜、及び後に第1の酸化物半導体膜81となる酸化物半導体膜をそれぞれ形成
する。次に、積層された酸化物半導体膜上にフォトリソグラフィ工程によりマスクを形成
した後、該マスクを用いて積層された酸化物半導体膜の一部をエッチングすることで、図
36(B)に示すように、ゲート絶縁膜15上であって、ゲート電極13cの一部と重な
るように素子分離された第3の酸化物半導体膜83及び第1の酸化物半導体膜81を形成
する。この後、マスクを除去する。
装置は、RF電源装置、AC電源装置、DC電源装置等を適宜用いることができる。
び酸素の混合ガスを適宜用いる。なお、希ガス及び酸素の混合ガスの場合、希ガスに対し
て酸素のガス比を高めることが好ましい。
。
温度を150℃以上750℃以下、好ましくは150℃以上450℃以下、さらに好まし
くは200℃以上350℃以下として、酸化物半導体膜を成膜することで、CAAC−O
S膜を形成することができる。
が好ましい。
Zn=1:3:6である厚さ10nmの酸化物半導体膜と、ターゲットの金属元素の原子
数比がIn:Ga:Zn=3:1:2である厚さ35nmの酸化物半導体膜と、を順に形
成した後、当該酸化物半導体膜上にマスクを形成し、酸化物半導体膜を選択的にエッチン
グする。
以下で行うことで、後述するCAAC化率が、70%以上100%未満、好ましくは80
%以上100%未満、好ましくは90%以上100%未満、より好ましくは95%以上9
8%以下である酸化物半導体膜を得ることができる。また、水素、水等の含有量が低減さ
れた酸化物半導体膜を得ることが可能である。すなわち、不純物濃度が低く、欠陥準位密
度の低い酸化物半導体膜を形成することができる。
に酸化物半導体膜を形成した後、所望の形状にエッチングすることで、図36(B)中の
A−Bにおいて、第1の酸化物半導体膜81及び第3の酸化物半導体膜83を覆う第2の
酸化物半導体膜82を形成し、C−Dにおいて酸化物半導体膜84を形成する。
81の上面及び側面を覆うように第2の酸化物半導体膜82を形成することで、後の一対
の電極の形成工程において、第3の酸化物半導体膜83及び第1の酸化物半導体膜81を
エッチングしない。この結果、トランジスタのチャネル幅方向における第3の酸化物半導
体膜83及び第1の酸化物半導体膜81の長さの変動を低減できるため好ましい。
理の温度は、代表的には、150℃以上基板歪み点未満、好ましくは250℃以上450
℃以下、更に好ましくは300℃以上450℃以下とする。
0℃の酸素雰囲気で加熱処理を行う。
。
び20c及び酸化物半導体膜84上に一対の電極19d及び20dを形成する。
0nmの銅−マンガン合金膜を順にスパッタリング法により積層する。次に、銅−マンガ
ン合金膜上にフォトリソグラフィ工程によりマスクを形成し、当該マスクを用いて、銅−
マンガン合金膜、銅膜、及び銅−マンガン合金膜をドライエッチングして、一対の電極1
9c及び20cと一対の電極19d及び20dを形成する。
処理を行ってもよい。当該加熱処理としては第2の酸化物半導体膜82及び酸化物半導体
膜84を形成した後に行う加熱処理と同様の条件を用いて行うことができる。
チング残渣を除去するため、洗浄処理をすることが好ましい。この洗浄処理を行うことで
、一対の電極19c及び20cと一対の電極19d及び20dの短絡を抑制することがで
きる。当該洗浄処理は、TMAH溶液などのアルカリ性の溶液、フッ酸、シュウ酸、リン
酸などの酸性の溶液、または水を用いて行うことができる。
化物半導体膜84、一対の電極19c及び20cと一対の電極19d及び20d上に保護
膜21を形成する。
VD装置の真空排気された処理室内に載置された基板を180℃以上280℃以下、さら
に好ましくは200℃以上240℃以下に保持し、処理室に原料ガスを導入して処理室内
における圧力を100Pa以上250Pa以下、さらに好ましくは100Pa以上200
Pa以下とし、処理室内に設けられる電極に0.17W/cm2以上0.5W/cm2以
下、さらに好ましくは0.25W/cm2以上0.35W/cm2以下の高周波電力を供
給する条件により、酸化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜を形成する。
、代表的には、150℃以上基板歪み点未満、好ましくは200℃以上450℃以下、更
に好ましくは300℃以上450℃以下とする。当該加熱処理により、酸化物絶縁膜25
に含まれる酸素の一部を、第1の酸化物半導体膜81、第2の酸化物半導体膜82、第3
の酸化物半導体膜83、及び酸化物半導体膜84に移動させ、これらに含まれる酸素欠損
を低減することができる。
。
させることが可能である。
。
できる。また、電気特性の変動が低減されたトランジスタを作製することができる。
上の保護膜21及びトランジスタ10mの電極20dそれぞれの一部を露出する開口部を
有する絶縁膜95を形成する。次に、保護膜21上であって、トランジスタ10nbの第
2の酸化物半導体膜82と重なる領域に導電膜87を形成し、絶縁膜95上にトランジス
タ10mの電極20dと接続する第1の電極86aを形成する。
、絶縁膜96を形成する。絶縁膜96は、絶縁膜95と同様の方法を適宜用いて形成する
ことができる。
形成する。
れた画素部を有する表示装置を作製することができる。
極20dなどの下側に、第1の酸化物半導体膜81、第2の酸化物半導体膜82、第3の
酸化物半導体膜83、酸化物半導体膜84などが設けられているが、本発明の一態様は、
これに限定されない。
実施の形態5に示すトランジスタはチャネルエッチ型のトランジスタであるが、適宜チ
ャネル保護型のトランジスタを用いることができる。
実施の形態5に示すトランジスタはボトムゲートトランジスタであるが、画素回路、もし
くは駆動回路に用いるトランジスタは図22に示すようにボトムコンタクト型のトップゲ
ート構造を用いても良い。
実施の形態5に示すトランジスタはボトムゲートトランジスタであるが、画素回路、もし
くは駆動回路に用いるトランジスタは図23に示すようにトップコンタクト型のトップゲ
ート構造を用いても良い。
及び方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
本実施の形態では、実施の形態1及び実施の形態5と一部構成が異なる表示装置について
説明する。
タを示し、C−Dに画素部に形成されるトランジスタを示す。図43に示す構成は、図1
及び図34とは異なっており、駆動回路部に形成される導電膜87の有無が異なる点であ
る。
3cと、基板11及びゲート電極13c上に形成されるゲート絶縁膜15と、ゲート絶縁
膜15を介して、ゲート電極13cと重なる第1の酸化物半導体膜81と、第1の酸化物
半導体膜81を覆う第2の酸化物半導体膜82と、第2の酸化物半導体膜82に接する一
対の電極19c及び20cとを有する。また、ゲート絶縁膜15、第2の酸化物半導体膜
82、及び一対の電極19c及び20c上には、保護膜21が形成される。図34のA−
Bに示すトランジスタ10kbは、保護膜21上に導電膜87が形成されているが、図4
3のA−Bに示すトランジスタ10kaは、導電膜87が形成されておらず、それ以外は
同一の構成である。
素を含む酸化物絶縁膜25、及び窒化物絶縁膜27を有する。
3dと、基板11及びゲート電極13d上に形成されるゲート絶縁膜15と、ゲート絶縁
膜15を介して、ゲート電極13dと重なる酸化物半導体膜84と、酸化物半導体膜84
に接する一対の電極19d及び20dとを有する。また、ゲート絶縁膜15、酸化物半導
体膜84、及び一対の電極19d及び20d上には、保護膜21が形成される。また、保
護膜21上に有機絶縁膜88を有してもよい。
電性を有する酸化物半導体膜85は、第2の酸化物半導体膜82及び酸化物半導体膜84
と同時に形成された酸化物半導体膜が窒化物絶縁膜27と接することで、酸素欠損及び水
素濃度が上昇し、導電性が高められた膜である。
画素電極86が保護膜21上に設けられる。画素電極86は、透光性を有する導電膜を用
いることができる。
素子89を構成する。導電性を有する酸化物半導体膜85及び画素電極86はそれぞれ透
光性を有するため、容量素子89も透光性を有する。よって、画素における容量素子89
の面積を増大させることが可能である。このため、開口率が高く、且つ容量値の高い容量
素子89が設けられた画素を作製することができる。
。
対向電極91と配向膜92bが対向基板90側から順に設けられる。
層93、対向電極91により、液晶素子94を構成する。
タに含まれる酸化物半導体膜の構造が異なることを特徴とする。トランジスタ以外の構成
は、図1及び図34と同一であり、同一の箇所には同じ符号を用いる。
の酸化物半導体膜82と、酸化物半導体膜84は組成が同じである。すなわち、第1の酸
化物半導体膜81と、第2の酸化物半導体膜82及び酸化物半導体膜84は、別の工程で
形成され、且つ第2の酸化物半導体膜82及び酸化物半導体膜84は同じ工程で形成され
る。
る。このため、第1の酸化物半導体膜81は、第2の酸化物半導体膜82より膜厚が大き
い。
上100nm以下、さらに好ましくは30nm以上50nm以下である。第2の酸化物半
導体膜82、及び酸化物半導体膜84の膜厚は、第1の酸化物半導体膜81より膜厚が小
さく、且つ3nm以上100nm以下、好ましくは10nm以上100nm以下、好まし
くは30nm以上50nm以下である。
実施の形態5に示す材料を用いることができる。
タのチャネル長が異なってもよい。
満、好ましくは1.45μm以上2.2μm以下である。一方、画素部に含まれるトラン
ジスタ10mbのチャネル長は、2.5μm以上、好ましくは2.5μm以上20μm以
下である。
くは1.45μm以上2.2μm以下とすることで、電界効果移動度を高めることが可能
であり、オン電流増大させることができる。この結果、高速動作が可能な駆動回路部を作
製することができる。
部がトランジスタのチャネル領域として機能するため、第1の酸化物半導体膜81、第2
の酸化物半導体膜82、及び酸化物半導体膜84は、エネルギーギャップが2eV以上、
好ましくは2.5eV以上、より好ましくは3eV以上である。このように、エネルギー
ギャップの広い酸化物半導体を用いることで、トランジスタ10ka、10mbのオフ電
流を低減することができる。
、実施の形態1に既に示しており、参照すればよい。以下に実施の形態1の記載と一部重
複するが説明する。
mbを形成してもよい。または、基板11とトランジスタ10ka、10mbの間に剥離
層を設けてもよい。剥離層は、その上に半導体装置を一部あるいは全部完成させた後、基
板11より分離し、他の基板に転載するのに用いることができる。その際、トランジスタ
10ka、10mbは耐熱性の劣る基板や可撓性の基板にも転載できる。なお、上述の剥
離層には、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜との無機膜の積層構造の構成や、基
板上にポリイミド等の有機樹脂膜が形成された構成等を用いることができる。
300nm以下、より好ましくは50nm以上250nm以下とするとよい。
よい。
一の箇所が多く、同じ箇所の説明はここでは省略することとする。図35のA−Bに示す
トランジスタ10nbは、保護膜21上に導電膜87が形成されているが、図44のA−
Bに示すトランジスタ10naは、導電膜87が形成されておらず、それ以外は同一の構
成である。
0naを示し、C−Dに画素部に形成されるトランジスタ10mを示す。
ここで、表示装置に含まれるトランジスタの作製方法について説明する。図44のA−
Bに示すトランジスタ10naは、導電膜87が形成されておらず、それ以外は図35の
A−Bに示すトランジスタ10nbと同一の構成であるため、導電膜87を形成しなけれ
ば実施の形態5に示した作製方法と同一である。従ってここでは説明を省略する。
20dなどの下側に、第1の酸化物半導体膜81、第2の酸化物半導体膜82、第3の酸
化物半導体膜83、酸化物半導体膜84などが設けられているが、本発明の一態様は、こ
れに限定されない。電極19c、電極20c、電極19d、電極20dなどの上側に、第
1の酸化物半導体膜81、第2の酸化物半導体膜82、第3の酸化物半導体膜83、酸化
物半導体膜84などが設けられていてもよい。その場合の一例を、図45、及び、図46
に示す。
図43に示すトランジスタはチャネルエッチ型のトランジスタであるが、適宜チャネル
保護型のトランジスタを用いることができる。
図43に示すトランジスタはボトムゲートトランジスタであるが、画素回路、もしくは駆
動回路に用いるトランジスタは図22に示すようにボトムコンタクト型のトップゲート構
造を用いても良い。
図43に示すトランジスタはボトムゲートトランジスタであるが、画素回路、もしくは駆
動回路に用いるトランジスタは図23に示すようにトップコンタクト型のトップゲート構
造を用いても良い。
及び方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
た結果について説明する。
本実施例では、本発明の一態様の表示装置の駆動回路に好適なトランジスタを含む試料
1および表示装置の画素に好適なトランジスタを含む試料2をそれぞれ作製した。より具
体的には、本発明の一態様である試料1として、図1に示すトランジスタ10kに相当す
る構成を作製した。また本発明の一態様である試料2として、図1に示すトランジスタ1
0mに相当する構成を作製した。
まず、基板としてガラス基板を用い、基板上にゲート電極を形成した。
ォトリソグラフィ工程により該タングステン膜上にマスクを形成し、該マスクを用いて該
タングステン膜の一部をエッチングして形成した。
リコン膜と、を積層して形成した。
の窒化シリコン膜の3層積層構造とした。
の窒素、及び流量100sccmのアンモニアガスを原料ガスとしてプラズマCVD装置
の処理室に供給し、処理室内の圧力を100Paに制御し、27.12MHzの高周波電
源を用いて2000Wの電力を供給して、厚さが50nmとなるように形成した。第2の
窒化シリコン膜としては、流量200sccmのシラン、流量2000sccmの窒素、
及び流量2000sccmのアンモニアガスを原料ガスとしてプラズマCVD装置の処理
室に供給し、処理室内の圧力を100Paに制御し、27.12MHzの高周波電源を用
いて2000Wの電力を供給して、厚さが300nmとなるように形成した。第3の窒化
シリコン膜としては、流量200sccmのシラン、及び流量5000sccmの窒素を
原料ガスとしてプラズマCVD装置の処理室に供給し、処理室内の圧力を100Paに制
御し、27.12MHzの高周波電源を用いて2000Wの電力を供給して、厚さが50
nmとなるように形成した。なお、第1の窒化シリコン膜、第2の窒化シリコン膜、及び
第3の窒化シリコン膜形成時の基板温度は350℃とした。
酸化二窒素を原料ガスとしてプラズマCVD装置の処理室に供給し、処理室内の圧力を4
0Paに制御し、27.12MHzの高周波電源を用いて100Wの電力を供給して、酸
化窒化シリコン膜を形成した。なお、酸化窒化シリコン膜形成時の基板温度は350℃と
した。
した。
数比)のターゲットとし、アルゴンおよび酸素の混合ガスを酸素割合50%としてスパッ
タリング装置の処理室内に供給し、処理室内の圧力を0.6Paに制御し、2.5kWの
電力を供給して形成した。なお、酸化物半導体膜を形成する際の基板温度を170℃とし
た。
さ50nmのタングステン膜上に厚さ400nmのアルミニウム膜を形成し、該アルミニ
ウム膜上に厚さ100nmのチタン膜を形成した。次に、フォトリソグラフィ工程により
該導電膜上にマスクを形成し、該マスクを用いて該導電膜の一部をエッチングし、一対の
電極を形成した。
第2のゲート絶縁膜として厚さが50nmの第1の酸化物絶縁膜、厚さが400nmの第
2の酸化物絶縁膜、および厚さが100nmの窒化物絶縁膜の3層構造とした。
二窒素を原料ガスとし、処理室の圧力を200Pa、基板温度を350℃とし、100W
の高周波電力を平行平板電極に供給したプラズマCVD法により形成した。
化二窒素を原料ガスとし、処理室の圧力を200Pa、基板温度を220℃とし、150
0Wの高周波電力を平行平板電極に供給したプラズマCVD法により形成した。当該条件
により、化学量論的組成を満たす酸素よりも多くの酸素を含み、加熱により酸素の一部が
脱離する酸化窒化シリコン膜を形成することができる。
水素等を脱離させると共に、第2の酸化物絶縁膜に含まれる酸素の一部を酸化物半導体膜
へ供給した。ここでは、窒素及び酸素雰囲気で、350℃、1時間の加熱処理を行った。
sccmのシラン、流量5000sccmの窒素、及び流量100sccmのアンモニア
ガスを原料ガスとし、処理室の圧力を100Pa、基板温度を350℃とし、1000W
の高周波電力を平行平板電極に供給したプラズマCVD法により形成した。
及び第2のゲート絶縁膜の一部に、ゲート電極に達する開口部を形成した。当該開口部は
、フォトリソグラフィ工程により第2のゲート絶縁膜上にマスクを形成し、該マスクを用
いてゲート絶縁膜及び第2のゲート絶縁膜の一部をエッチングすることにより形成した。
成した。バックゲート電極は、ゲート絶縁膜及び第2のゲート絶縁膜の一部に設けられた
開口部を介して、ゲート電極と電気的に接続する構成とした。
シリコンを含む酸化インジウム−酸化スズ化合物(ITO−SiO2)の導電膜を形成し
た。なお該導電膜に用いたターゲットの組成は、In2O3:SnO2:SiO2=85
:10:5[重量%]とした。この後、窒素雰囲気で、250℃、1時間の加熱処理を行
った。
試料2は、試料1と比較し、バックゲート電極を有さない点、および窒化物絶縁膜上に
厚さが1.5μmのアクリル樹脂膜を有する点で相違する。
省略することにより作製した。それ以外の工程は、上述した試料1と同様であるため、試
料1の記載を援用できる。
ネル長(L)が2μm、3μm、および6μmである、3種類のトランジスタをそれぞれ
作製した。
次に、試料1および試料2のトランジスタの初期特性として、Vg−Id特性を測定し
た。ここでは、基板温度を25℃とし、ソース−ドレイン間の電位差(以下、ドレイン電
圧、Vdともいう)を1V、10Vとし、ソース−ゲート電極間の電位差(以下、ゲート
電圧、Vgともいう)を−15Vから15Vまで変化させたときのソース−ドレイン間に
流れる電流(以下、ドレイン電流、Idともいう)の変化特性、すなわちVg−Id特性
を測定した。
に接続した状態でゲート電圧を加えるような駆動方法を用いた。このような駆動方法では
、常にゲート電極とバックゲート電極とのゲート電圧が等しくなる。
、チャネル長(L)が2μm、3μm、6μmであるトランジスタについての結果である
。また同様に、図25には試料1のVg−Id特性を示す。
レイン電流Idを、第2の縦軸は、電界効果移動度をそれぞれ示す。ここで、電界効果移
動度は、飽和領域での値を示すために、ドレイン電圧Vdが10Vのときに算出した電界
効果移動度を示している。
ス方向のシフトが抑制される結果が示された。特に、ドレイン電圧Vdが大きい場合での
しきい値電圧のマイナス方向へのシフトの抑制効果が顕著に確認された。なお、チャネル
長(L)によらず、電界効果移動度の値はほとんど変化しないことが分かった。
べて電界効果移動度が向上していることが確認できた。さらに、チャネル長(L)が小さ
いほど、電界効果移動度が向上することが分かった。また、ゲート電極とバックゲート電
極とを電気的に接続した状態でゲート電圧を加えるような駆動方法とすることで、チャネ
ル長(L)の小さい条件(L=2μm)であっても、ドレイン電圧Vdに対するしきい値
電圧の変化は極めて小さいものであることが分かった。
極とを電気的に接続した状態でゲート電圧を加えるような駆動方法を採ることで、チャネ
ル長(L)が小さいほど電界効果移動度が向上することが確認された。したがって、高い
電界効果移動度が求められる駆動回路のトランジスタにおいては、チャネル長(L)を小
さく(代表的には、L=2μm)し且つ上記の駆動方法を採り、ノーマリーオフ特性が求
められる画素のトランジスタにおいては、チャネル長(L)を該駆動回路のトランジスタ
より大きくすることで、高速駆動及び低消費電力化を実現可能な表示装置を提供すること
ができる。
結果について説明する。
本実施例では、本発明の一態様の表示装置に好適なトランジスタを含む試料3乃至試料6
を作製した。より具体的には、本発明の一態様である試料3乃至試料6として、図1の駆
動回路に示すトランジスタ10kに相当する構成を作製した。
トリソグラフィ工程により該タングステン膜上にマスクを形成し、該マスクを用いて該タ
ングステン膜の一部をエッチングして形成した。
コン膜を積層して形成した。なお、ゲート絶縁膜は、プラズマCVD法により形成した。
1:1(原子数比)のターゲットとし、アルゴンおよび酸素の混合ガスを酸素割合33%
としてスパッタリング装置の処理室内に供給し、処理室内の圧力を0.4Paに制御して
35nmの厚さで形成した。なお、酸化物半導体膜を形成する際の基板温度を300℃と
した。
1:2(原子数比)のターゲットとし、アルゴンおよび酸素の混合ガスを酸素割合33%
としてスパッタリング装置の処理室内に供給し、処理室内の圧力を0.4Paに制御して
35nmの厚さで形成した。なお、酸化物半導体膜を形成する際の基板温度を300℃と
した。
1:3(原子数比)のターゲットとし、アルゴンおよび酸素の混合ガスを酸素割合33%
としてスパッタリング装置の処理室内に供給し、処理室内の圧力を0.4Paに制御して
35nmの厚さで形成した。なお、酸化物半導体膜を形成する際の基板温度を300℃と
した。
1:4(原子数比)のターゲットとし、アルゴンおよび酸素の混合ガスを酸素割合33%
としてスパッタリング装置の処理室内に供給し、処理室内の圧力を0.4Paに制御して
35nmの厚さで形成した。なお、酸化物半導体膜を形成する際の基板温度を300℃と
した。
50nmのタングステン膜上に厚さ400nmのアルミニウム膜を形成し、該アルミニウ
ム膜上に厚さ100nmのチタン膜を形成した。次に、フォトリソグラフィ工程により該
導電膜上にマスクを形成し、該マスクを用いて該導電膜の一部をエッチングし、一対の電
極を形成した。
2のゲート絶縁膜として厚さが50nmの第1の酸化物絶縁膜、厚さが400nmの第2
の酸化物絶縁膜、および厚さが100nmの窒化物絶縁膜の3層構造とした。
窒素を原料ガスとし、処理室の圧力を200Pa、基板温度を350℃とし、100Wの
高周波電力を平行平板電極に供給したプラズマCVD法により形成した。
二窒素を原料ガスとし、処理室の圧力を200Pa、基板温度を220℃とし、1500
Wの高周波電力を平行平板電極に供給したプラズマCVD法により形成した。当該条件に
より、化学量論的組成を満たす酸素よりも多くの酸素を含み、加熱により酸素の一部が脱
離する酸化窒化シリコン膜を形成することができる。
素等を脱離させると共に、第2の酸化物絶縁膜に含まれる酸素の一部を酸化物半導体膜へ
供給した。ここでは、窒素及び酸素雰囲気で、350℃、1時間の加熱処理を行った。
ccmのシラン、流量5000sccmの窒素、及び流量100sccmのアンモニアガ
スを原料ガスとし、処理室の圧力を100Pa、基板温度を350℃とし、1000Wの
高周波電力を平行平板電極に供給したプラズマCVD法により形成した。
び第2のゲート絶縁膜の一部に、ゲート電極に達する開口部を形成した。当該開口部は、
フォトリソグラフィ工程により第2のゲート絶縁膜上にマスクを形成し、該マスクを用い
てゲート絶縁膜及び第2のゲート絶縁膜の一部をエッチングすることにより形成した。
した。バックゲート電極は、ゲート絶縁膜及び第2のゲート絶縁膜の一部に設けられた開
口部を介して、ゲート電極と電気的に接続する構成とした。
リコンを含む酸化インジウム−酸化スズ化合物(ITO−SiO2)の導電膜を形成した
。なお該導電膜に用いたターゲットの組成は、In2O3:SnO2:SiO2=85:
10:5[重量%]とした。
長(L)が3μm、6μm、および10μmである、3種類のトランジスタをそれぞれ作
製した。
次に、試料3乃至試料6のトランジスタの初期特性として、Vg−Id特性を測定した。
ここでは、基板温度を25℃とし、ソース−ドレイン間の電位差(以下、ドレイン電圧、
Vdともいう)を1V、10Vとし、ソース−ゲート電極間の電位差(以下、ゲート電圧
、Vgともいう)を−20Vから20Vまで変化させたときのソース−ドレイン間に流れ
る電流(以下、ドレイン電流、Idともいう)の変化特性、すなわちVg−Id特性を測
定した。
2の縦軸は、電界効果移動度をそれぞれ示す。ここで、電界効果移動度は、飽和領域での
値を示すために、ドレイン電圧Vdが10Vのときに算出した電界効果移動度を示してい
る。
移動度を有するトランジスタであることがわかった。また、試料4が最も高い電界効果移
動度を有するトランジスタであることがわかった。
次に、試料3乃至試料6の信頼性を評価した。信頼性の評価は、光照射下においてVg−
Id特性を測定することによって行った。Vg−Id特性の測定方法は、上述のVg−I
d特性の測定方法についての記載を参照する。
の光を試料に垂直な方向から行った。
におけるオフ電流の増大が大きいことがわかった。一方、試料3は、可視光域である波長
が500nmの光照射下においてオフ電流の増大が観測されなかった。
とがわかる。また、試料4乃至試料6は、光照射下でオフ電流の増大が見られるものの、
高い電界効果移動度を有するため、遮光が可能な駆動回路のトランジスタに好適であるこ
とがわかる。
よび表示装置の駆動回路に好適なトランジスタを含む試料7をそれぞれ作製した。より具
体的には、本発明の一態様である試料8として、図34の画素に示すトランジスタ10m
に相当する構成を作製した。また本発明の一態様である試料7として、図34の駆動回路
に示すトランジスタ10kbに相当する構成を作製した。なお、トランジスタ10kbに
おいて、第2の酸化物半導体膜82を有していない。
トリソグラフィ工程により該タングステン膜上にマスクを形成し、該マスクを用いて該タ
ングステン膜の一部をエッチングして形成した。
コン膜と、厚さ50nmの酸化窒化シリコン膜と、を積層して形成した。なお、ゲート絶
縁膜は、プラズマCVD法により形成した。
1:1(原子数比)のターゲットとし、アルゴンおよび酸素の混合ガスを酸素割合50%
としてスパッタリング装置の処理室内に供給し、処理室内の圧力を0.6Paに制御し、
2.5kWの直流電力を供給して35nmの厚さで形成した。なお、酸化物半導体膜を形
成する際の基板温度を170℃とした。
1:2(原子数比)のターゲットとし、アルゴンおよび酸素の混合ガスを酸素割合50%
としてスパッタリング装置の処理室内に供給し、処理室内の圧力を0.6Paに制御し、
5kWの直流電力を供給して35nmの厚さで形成した。なお、酸化物半導体膜を形成す
る際の基板温度を170℃とした。
50nmのタングステン膜上に厚さ400nmのアルミニウム膜を形成し、該アルミニウ
ム膜上に厚さ100nmのチタン膜を形成した。次に、フォトリソグラフィ工程により該
導電膜上にマスクを形成し、該マスクを用いて該導電膜の一部をエッチングし、一対の電
極を形成した。
2のゲート絶縁膜として厚さが50nmの第1の酸化物絶縁膜、厚さが400nmの第2
の酸化物絶縁膜、および厚さが100nmの窒化物絶縁膜の3層構造とした。
窒素を原料ガスとし、処理室の圧力を200Pa、基板温度を350℃とし、150Wの
高周波電力を平行平板電極に供給したプラズマCVD法により形成した。
二窒素を原料ガスとし、処理室の圧力を200Pa、基板温度を220℃とし、1500
Wの高周波電力を平行平板電極に供給したプラズマCVD法により形成した。当該条件に
より、化学量論的組成を満たす酸素よりも多くの酸素を含み、加熱により酸素の一部が脱
離する酸化窒化シリコン膜を形成することができる。
素等を脱離させると共に、第2の酸化物絶縁膜に含まれる酸素の一部を酸化物半導体膜へ
供給した。ここでは、窒素及び酸素雰囲気で、350℃、1時間の加熱処理を行った。
ccmのシラン、流量5000sccmの窒素、及び流量100sccmのアンモニアガ
スを原料ガスとし、処理室の圧力を100Pa、基板温度を350℃とし、1000Wの
高周波電力を平行平板電極に供給したプラズマCVD法により形成した。
び第2のゲート絶縁膜の一部に、ゲート電極に達する開口部を形成した。当該開口部は、
フォトリソグラフィ工程により第2のゲート絶縁膜上にマスクを形成し、該マスクを用い
てゲート絶縁膜及び第2のゲート絶縁膜の一部をエッチングすることにより形成した。
した。バックゲート電極は、ゲート絶縁膜及び第2のゲート絶縁膜の一部に設けられた開
口部を介して、ゲート電極と電気的に接続する構成とした。
リコンを含む酸化インジウム−酸化スズ化合物(ITO−SiO2)の導電膜を形成した
。なお該導電膜に用いたターゲットの組成は、In2O3:SnO2:SiO2=85:
10:5[重量%]とした。
述した作製工程において、バックゲート電極の形成工程を省略した。
ル長(L)が3μm、および6μmである、2種類のトランジスタをそれぞれ作製した。
次に、試料7および試料8のトランジスタの信頼性を評価した。信頼性の評価は、ゲート
バイアスストレス試験を用いて行った。
トBTストレス試験の対象となるトランジスタの初期(ストレス印加前)の電気特性を測
定するため、基板温度を60℃とし、ドレイン電圧Vdを1Vまたは10Vとし、ゲート
電圧Vgに対するドレイン電流Idの変化特性、すなわちVg−Id特性を測定した。
。次に、ゲート電圧Vg+30Vを印加し、1時間保持した。
加した。
(Dark)において行った。
および図42に示す。なお、試験前のVg−Id特性を実線で示し、試験後のVg−Id
特性を破線で示す。また、しきい値電圧の変化(ΔVth)およびシフト値の変化(ΔS
hift)を、表1および表2に示す。なお、しきい値電圧(Vth)とは、チャネルが
形成されたときのゲート電圧(ソースとゲート間の電圧)をいう。しきい値電圧(Vth
)は、ゲート電圧(Vg)を横軸にとり、ドレイン電流(Id)の平方根を縦軸にとり、
データをプロットすることで作成した曲線(Vg−√Id特性)において、最大傾きであ
る接線を外挿したときの直線とドレイン電流(Id)の平方根が0(Idが0A)を示す
直線との交点におけるゲート電圧(Vg)として算出した。また、シフト値は、Vg−I
d特性を示す曲線において、最大傾きである接線を外挿したときの直線と、ドレイン電流
Idが1×10―12Aを示す直線との交点におけるゲート電圧Vgとして算出した。
とを電気的に接続した状態でゲート電圧を加えるような駆動方法を採ることで、電界効果
移動度が向上しつつ、高い信頼性を有することが確認された。
た結果について説明する。
本実施例では、本発明の一態様の表示装置の画素に好適なトランジスタを含む試料9およ
び表示装置の駆動回路に好適なトランジスタを含む試料10をそれぞれ作製した。より具
体的には、本発明の一態様である試料9として、図43の画素に示すトランジスタ10m
bに相当する構成を作製した。また本発明の一態様である試料10として、図43の駆動
回路に示すトランジスタ10kaに相当する構成を作製した。
トリソグラフィ工程により該タングステン膜上にマスクを形成し、該マスクを用いて該タ
ングステン膜の一部をエッチングして形成した。
コン膜を積層して形成した。なお、ゲート絶縁膜は、プラズマCVD法により形成した。
は、スパッタリングターゲットをIn:Ga:Zn=1:1:1(原子数比)のターゲッ
トとし、アルゴンおよび酸素の混合ガスを酸素割合50%としてスパッタリング装置の処
理室内に供給し、処理室内の圧力を0.6Paに制御し、2.5kWの直流電力を供給し
て35nmの厚さで形成した。なお、酸化物半導体膜を形成する際の基板温度を170℃
とした。
体膜は、スパッタリングターゲットをIn:Ga:Zn=3:1:2(原子数比)のター
ゲットとし、アルゴンおよび酸素の混合ガスを酸素割合50%としてスパッタリング装置
の処理室内に供給し、処理室内の圧力を0.6Paに制御し、2.5kWの直流電力を供
給して10nmの厚さで形成した第1の層と、スパッタリングターゲットをIn:Ga:
Zn=1:1:1(原子数比)のターゲットとし、アルゴンおよび酸素の混合ガスを酸素
割合50%としてスパッタリング装置の処理室内に供給し、処理室内の圧力を0.6Pa
に制御し、5kWの直流電力を供給して10nmの厚さで形成した第2の層と、を有する
。なお、酸化物半導体膜を形成する際の基板温度を170℃とした。
50nmのタングステン膜上に厚さ400nmのアルミニウム膜を形成し、該アルミニウ
ム膜上に厚さ100nmのチタン膜を形成した。次に、フォトリソグラフィ工程により該
導電膜上にマスクを形成し、該マスクを用いて該導電膜の一部をエッチングし、一対の電
極を形成した。
として厚さが10nmの第1の酸化物絶縁膜および厚さが390nmの第2の酸化物絶縁
膜の2層構造とした。
窒素を原料ガスとし、処理室の圧力を200Pa、基板温度を350℃とし、100Wの
高周波電力を平行平板電極に供給したプラズマCVD法により形成した。
二窒素を原料ガスとし、処理室の圧力を200Pa、基板温度を220℃とし、1500
Wの高周波電力を平行平板電極に供給したプラズマCVD法により形成した。当該条件に
より、化学量論的組成を満たす酸素よりも多くの酸素を含み、加熱により酸素の一部が脱
離する酸化窒化シリコン膜を形成することができる。
素等を脱離させると共に、第2の酸化物絶縁膜に含まれる酸素の一部を酸化物半導体膜へ
供給した。ここでは、窒素及び酸素雰囲気で、350℃、1時間の加熱処理を行った。
び保護絶縁膜の一部に、ゲート電極に達する開口部を形成した。当該開口部は、フォトリ
ソグラフィ工程により保護絶縁膜上にマスクを形成し、該マスクを用いてゲート絶縁膜及
び保護絶縁膜の一部をエッチングすることにより形成した。
ネル長(L)が2μm、3μm、および6μmである、3種類のトランジスタをそれぞれ
作製した。
次に、試料9および試料10のトランジスタの初期特性として、Vg−Id特性を測定し
た。ここでは、基板温度を25℃とし、ソース−ドレイン間の電位差(以下、ドレイン電
圧、Vdともいう)を1V、10Vとし、ソース−ゲート電極間の電位差(以下、ゲート
電圧、Vgともいう)を−20Vから15V、または−15Vから10Vまで変化させた
ときのソース−ドレイン間に流れる電流(以下、ドレイン電流、Idともいう)の変化特
性、すなわちVg−Id特性を測定した。
2の縦軸は、電界効果移動度をそれぞれ示す。ここで、電界効果移動度は、飽和領域での
値を示すために、ドレイン電圧Vdが10Vのときに算出した電界効果移動度を示してい
る。
ランジスタであることがわかった。
度が向上することが確認された。したがって、高い電界効果移動度が求められる駆動回路
のトランジスタにおいては、インジウムの割合の高い酸化物半導体膜を用いることで、高
精細化を実現可能な表示装置を提供することができる。
10ka トランジスタ
10kb トランジスタ
10k_1 トランジスタ
10k_2 トランジスタ
10k_3 トランジスタ
10k_4 トランジスタ
10m トランジスタ
10mb トランジスタ
10m_1 トランジスタ
10m_2 トランジスタ
10m_3 トランジスタ
10m_4 トランジスタ
10n トランジスタ
10na トランジスタ
10nb トランジスタ
11 基板
12 下地絶縁膜
13 ゲート電極
13c ゲート電極
13d ゲート電極
15 ゲート絶縁膜
19 電極
19c 電極
19d 電極
20 電極
20c 電極
20d 電極
21 保護膜
23 酸化物絶縁膜
25 酸化物絶縁膜
27 窒化物絶縁膜
80 酸化物半導体膜
80a 酸化物半導体膜
80b 酸化物半導体膜
81 酸化物半導体膜
81a 酸化物半導体膜
82 酸化物半導体膜
83 酸化物半導体膜
83a 酸化物半導体膜
84 酸化物半導体膜
85 酸化物半導体膜
86 画素電極
86a 電極
87 導電膜
88 有機絶縁膜
89 容量素子
90 対向基板
91 対向電極
92a 配向膜
92b 配向膜
93 液晶層
94 液晶素子
95 絶縁膜
96 絶縁膜
97 EL層
98 電極
99 有機EL素子
310 電子銃室
312 光学系
314 試料室
316 光学系
318 カメラ
320 観察室
322 フィルム室
324 電子
328 物質
332 蛍光板
900 基板
901 画素部
902 走査線駆動回路
903 走査線駆動回路
904 信号線駆動回路
910 容量配線
912 ゲート配線
913 ゲート配線
914 ドレイン電極
916 トランジスタ
917 トランジスタ
918 液晶素子
919 液晶素子
920 画素
921 スイッチング用トランジスタ
922 駆動用トランジスタ
923 容量素子
924 発光素子
925 信号線
926 走査線
927 電源線
928 共通電極
1001 本体
1002 筐体
1003a 表示部
1003b 表示部
1004 キーボードボタン
1021 本体
1022 固定部
1023 表示部
1024 操作ボタン
1025 外部メモリスロット
1030 筐体
1031 筐体
1032 表示装置
1033 スピーカー
1034 マイクロフォン
1035 操作キー
1036 ポインティングデバイス
1037 カメラレンズ
1038 外部接続端子
1040 太陽電池
1041 外部メモリスロット
1050 テレビジョン装置
1051 筐体
1052 記憶媒体再生録画部
1053 表示部
1054 外部接続端子
1055 スタンド
1056 外部メモリ
5100 ペレット
5120 基板
5161 領域
8000 表示モジュール
8001 上部カバー
8002 下部カバー
8003 FPC
8004 タッチパネル
8005 FPC
8006 表示装置セル
8007 バックライトユニット
8008 光源
8009 フレーム
8010 プリント基板
8011 バッテリー
Claims (2)
- 画素部と、駆動回路と、を有し、
前記画素部は第1のトランジスタを有し、
前記駆動回路は第2のトランジスタを有し、
前記第1のトランジスタは第1の酸化物半導体膜を有し、
前記第2のトランジスタは第2の酸化物半導体膜を有し、
前記第1の酸化物半導体膜は第3の酸化物半導体膜と、前記第3の酸化物半導体膜上の第4の酸化物半導体膜と、を有し、
前記第2の酸化物半導体膜は第5の酸化物半導体膜と、前記第5の酸化物半導体膜上の第6の酸化物半導体膜と、を有し、
前記第3の酸化物半導体膜、前記第4の酸化物半導体膜、前記第5の酸化物半導体膜、及び前記第6の酸化物半導体膜はIn、Ga、及びZnを含み、
前記第3の酸化物半導体膜は前記第4の酸化物半導体膜よりもInの原子数比が高い領域を有し、
前記第5の酸化物半導体膜は前記第6の酸化物半導体膜よりもInの原子数比が高い領域を有し、
前記第1の酸化物半導体膜上及び前記第2の酸化物半導体膜上に酸化物絶縁膜が位置し、
前記酸化物絶縁膜上に窒化物絶縁膜が位置し、
前記窒化物絶縁膜上に島状の有機絶縁物が位置し、
前記島状の有機絶縁物は前記第1の酸化物半導体膜のチャネル領域と重なる領域を有する表示装置。 - 画素部と、駆動回路と、を有し、
前記画素部は第1のトランジスタと、前記第1のトランジスタとに電気的に接続された液晶素子と、を有し、
前記駆動回路は第2のトランジスタを有し、
前記第1のトランジスタは第1の酸化物半導体膜を有し、
前記第2のトランジスタは第2の酸化物半導体膜を有し、
前記第1の酸化物半導体膜は第3の酸化物半導体膜と、前記第3の酸化物半導体膜上の第4の酸化物半導体膜と、を有し、
前記第2の酸化物半導体膜は第5の酸化物半導体膜と、前記第5の酸化物半導体膜上の第6の酸化物半導体膜と、を有し、
前記第3の酸化物半導体膜、前記第4の酸化物半導体膜、前記第5の酸化物半導体膜、及び前記第6の酸化物半導体膜はIn、Ga、及びZnを含み、
前記第3の酸化物半導体膜は前記第4の酸化物半導体膜よりもInの原子数比が高い領域を有し、
前記第5の酸化物半導体膜は前記第6の酸化物半導体膜よりもInの原子数比が高い領域を有し、
前記第1の酸化物半導体膜上及び前記第2の酸化物半導体膜上に酸化物絶縁膜が位置し、
前記酸化物絶縁膜上に窒化物絶縁膜が位置し、
前記窒化物絶縁膜上に島状の有機絶縁物が位置し、
前記窒化物絶縁膜上に前記液晶素子の画素電極が位置し、
前記島状の有機絶縁物は前記第1の酸化物半導体膜のチャネル領域と重なる領域を有する表示装置。
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013249692 | 2013-12-02 | ||
JP2013249692 | 2013-12-02 | ||
JP2013249693 | 2013-12-03 | ||
JP2013249693 | 2013-12-03 | ||
JP2013249694 | 2013-12-03 | ||
JP2013249694 | 2013-12-03 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018157333A Division JP6559858B2 (ja) | 2013-12-02 | 2018-08-24 | 表示装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020154314A Division JP7030919B2 (ja) | 2013-12-02 | 2020-09-15 | 表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019208044A JP2019208044A (ja) | 2019-12-05 |
JP6765481B2 true JP6765481B2 (ja) | 2020-10-07 |
Family
ID=53265199
Family Applications (6)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014239231A Active JP6393167B2 (ja) | 2013-12-02 | 2014-11-26 | 表示装置 |
JP2018157333A Active JP6559858B2 (ja) | 2013-12-02 | 2018-08-24 | 表示装置 |
JP2019131659A Active JP6765481B2 (ja) | 2013-12-02 | 2019-07-17 | 表示装置 |
JP2020154314A Active JP7030919B2 (ja) | 2013-12-02 | 2020-09-15 | 表示装置 |
JP2022025755A Active JP7289948B2 (ja) | 2013-12-02 | 2022-02-22 | 液晶表示装置 |
JP2023089929A Pending JP2023115023A (ja) | 2013-12-02 | 2023-05-31 | 液晶表示装置 |
Family Applications Before (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014239231A Active JP6393167B2 (ja) | 2013-12-02 | 2014-11-26 | 表示装置 |
JP2018157333A Active JP6559858B2 (ja) | 2013-12-02 | 2018-08-24 | 表示装置 |
Family Applications After (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020154314A Active JP7030919B2 (ja) | 2013-12-02 | 2020-09-15 | 表示装置 |
JP2022025755A Active JP7289948B2 (ja) | 2013-12-02 | 2022-02-22 | 液晶表示装置 |
JP2023089929A Pending JP2023115023A (ja) | 2013-12-02 | 2023-05-31 | 液晶表示装置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9825057B2 (ja) |
JP (6) | JP6393167B2 (ja) |
KR (5) | KR102264987B1 (ja) |
CN (2) | CN110265482B (ja) |
DE (1) | DE112014005486T5 (ja) |
TW (7) | TWI688084B (ja) |
WO (1) | WO2015083034A1 (ja) |
Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9882014B2 (en) | 2013-11-29 | 2018-01-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
TWI721409B (zh) | 2013-12-19 | 2021-03-11 | 日商半導體能源研究所股份有限公司 | 半導體裝置 |
JP6488124B2 (ja) | 2013-12-27 | 2019-03-20 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
CN113341624A (zh) * | 2015-02-12 | 2021-09-03 | 株式会社半导体能源研究所 | 显示装置 |
US20160260392A1 (en) * | 2015-03-03 | 2016-09-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, method for driving semiconductor device, and program |
US10008167B2 (en) * | 2015-03-03 | 2018-06-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, method for driving semiconductor device, and program |
WO2017006203A1 (ja) * | 2015-07-03 | 2017-01-12 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 液晶表示装置および電子機器 |
JP6754763B2 (ja) * | 2015-07-03 | 2020-09-16 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 液晶表示装置 |
US10163948B2 (en) * | 2015-07-23 | 2018-12-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Imaging device and electronic device |
US10141387B2 (en) * | 2016-04-08 | 2018-11-27 | Innolux Corporation | Display device |
KR102358088B1 (ko) | 2016-04-13 | 2022-02-07 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 상기 반도체 장치를 포함하는 표시 장치 |
US10205008B2 (en) * | 2016-08-03 | 2019-02-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Manufacturing method of semiconductor device |
TWI794812B (zh) * | 2016-08-29 | 2023-03-01 | 日商半導體能源研究所股份有限公司 | 顯示裝置及控制程式 |
DE112017004584T5 (de) * | 2016-09-12 | 2019-07-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Anzeigevorrichtung und elektronisches Gerät |
KR102384624B1 (ko) * | 2016-10-21 | 2022-04-11 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 |
CN110268529A (zh) | 2017-02-16 | 2019-09-20 | 三菱电机株式会社 | 薄膜晶体管、薄膜晶体管基板、液晶显示装置以及薄膜晶体管基板的制造方法 |
US11043599B2 (en) | 2017-03-14 | 2021-06-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and method for producing same |
JP2018195632A (ja) * | 2017-05-15 | 2018-12-06 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 半導体装置および表示装置 |
JP6844845B2 (ja) | 2017-05-31 | 2021-03-17 | 三国電子有限会社 | 表示装置 |
CN108010917A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-05-08 | 中华映管股份有限公司 | 有源器件阵列基板及其制作方法 |
JP2019114751A (ja) * | 2017-12-26 | 2019-07-11 | シャープ株式会社 | 薄膜トランジスタ基板及びそれを備えた液晶表示装置並びに薄膜トランジスタ基板の製造方法 |
JP7051446B2 (ja) * | 2018-01-10 | 2022-04-11 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置の製造方法 |
JP7190729B2 (ja) | 2018-08-31 | 2022-12-16 | 三国電子有限会社 | キャリア注入量制御電極を有する有機エレクトロルミネセンス素子 |
JP7246681B2 (ja) * | 2018-09-26 | 2023-03-28 | 三国電子有限会社 | トランジスタ及びトランジスタの製造方法、並びにトランジスタを含む表示装置 |
CN209000913U (zh) * | 2018-11-06 | 2019-06-18 | 惠科股份有限公司 | 一种显示面板和显示装置 |
JP7190740B2 (ja) | 2019-02-22 | 2022-12-16 | 三国電子有限会社 | エレクトロルミネセンス素子を有する表示装置 |
CN111725238B (zh) * | 2019-03-19 | 2023-08-15 | 群创光电股份有限公司 | 具有晶体管元件的工作模块 |
TWI812358B (zh) * | 2020-01-22 | 2023-08-11 | 台灣愛司帝科技股份有限公司 | 顯示模組及其影像顯示器 |
JP7444436B2 (ja) | 2020-02-05 | 2024-03-06 | 三国電子有限会社 | 液晶表示装置 |
CN111312772B (zh) * | 2020-02-25 | 2022-10-25 | 京东方科技集团股份有限公司 | Oled显示基板及其制作方法、显示装置 |
CN112768470A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-07 | 厦门天马微电子有限公司 | 一种显示面板及显示装置 |
CN114188354B (zh) * | 2021-12-02 | 2023-11-28 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 阵列基板及其制备方法和显示面板 |
Family Cites Families (181)
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 |
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 |
JPH0244260B2 (ja) | 1987-02-24 | 1990-10-03 | Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho | Ingazn5o8deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho |
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 |
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 |
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 |
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 |
KR101135063B1 (ko) * | 2003-11-14 | 2012-04-13 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 소자와 액정 표시장치의 제조방법 |
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 |
US7282782B2 (en) | 2004-03-12 | 2007-10-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Combined binary oxide semiconductor device |
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 |
CA2585063C (en) | 2004-11-10 | 2013-01-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-emitting device |
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 |
CA2585071A1 (en) | 2004-11-10 | 2006-05-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Field effect transistor employing an amorphous oxide |
US7453065B2 (en) | 2004-11-10 | 2008-11-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Sensor and image pickup device |
EP1812969B1 (en) | 2004-11-10 | 2015-05-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Field effect transistor comprising an amorphous oxide |
US7579224B2 (en) | 2005-01-21 | 2009-08-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing a thin film semiconductor device |
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 |
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 |
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 |
US20090255995A1 (en) | 2005-06-24 | 2009-10-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and wireless communication system |
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 |
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 |
JP4280736B2 (ja) | 2005-09-06 | 2009-06-17 | キヤノン株式会社 | 半導体素子 |
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 |
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 |
EP1770788A3 (en) | 2005-09-29 | 2011-09-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having oxide semiconductor layer and manufacturing method thereof |
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 |
JP4851163B2 (ja) | 2005-10-31 | 2012-01-11 | オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド | 半導体装置の製造方法 |
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 |
US8222116B2 (en) * | 2006-03-03 | 2012-07-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
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 |
KR100841365B1 (ko) | 2006-12-06 | 2008-06-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | 박막트랜지스터와 그 제조방법 및 이를 구비한유기전계발광표시장치 |
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 |
KR100851215B1 (ko) | 2007-03-14 | 2008-08-07 | 삼성에스디아이 주식회사 | 박막 트랜지스터 및 이를 이용한 유기 전계 발광표시장치 |
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 |
KR101345376B1 (ko) | 2007-05-29 | 2013-12-24 | 삼성전자주식회사 | ZnO 계 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 |
WO2009004919A1 (en) | 2007-06-29 | 2009-01-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
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 |
TWI711182B (zh) * | 2008-07-31 | 2020-11-21 | 日商半導體能源研究所股份有限公司 | 半導體裝置及半導體裝置的製造方法 |
KR101516050B1 (ko) * | 2008-08-27 | 2015-05-04 | 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 | 전계 효과형 트랜지스터, 그의 제조 방법 및 스퍼터링 타겟 |
KR101772377B1 (ko) * | 2008-09-12 | 2017-08-29 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시 장치 |
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 |
CN102386236B (zh) | 2008-10-24 | 2016-02-10 | 株式会社半导体能源研究所 | 半导体器件和用于制造该半导体器件的方法 |
US8941617B2 (en) | 2008-11-07 | 2015-01-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Image input-output device with color layer between photodetector and display elements to improve the accuracy of reading images in color |
KR101785887B1 (ko) * | 2008-11-21 | 2017-10-16 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 표시 장치 |
TWI616707B (zh) * | 2008-11-28 | 2018-03-01 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 液晶顯示裝置 |
TWI654689B (zh) | 2008-12-26 | 2019-03-21 | 日商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 |
KR101034686B1 (ko) * | 2009-01-12 | 2011-05-16 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 유기전계발광 표시 장치 및 그의 제조 방법 |
US8704216B2 (en) * | 2009-02-27 | 2014-04-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
WO2011013523A1 (en) | 2009-07-31 | 2011-02-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
KR102153841B1 (ko) | 2009-07-31 | 2020-09-08 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
WO2011013502A1 (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP5663231B2 (ja) * | 2009-08-07 | 2015-02-04 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 発光装置 |
TWI596741B (zh) | 2009-08-07 | 2017-08-21 | 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 |
WO2011027701A1 (en) * | 2009-09-04 | 2011-03-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device and method for manufacturing the same |
US9715845B2 (en) | 2009-09-16 | 2017-07-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor display device |
WO2011046048A1 (en) * | 2009-10-16 | 2011-04-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
WO2011052385A1 (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
KR101876473B1 (ko) | 2009-11-06 | 2018-07-10 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 반도체 장치의 제작 방법 |
KR20230007544A (ko) * | 2009-11-06 | 2023-01-12 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 그 제작 방법 |
KR20130004238A (ko) * | 2009-11-27 | 2013-01-09 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 액정 표시 장치 |
KR101895080B1 (ko) * | 2009-11-28 | 2018-10-04 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
WO2011068106A1 (en) | 2009-12-04 | 2011-06-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device and electronic device including the same |
JP5497417B2 (ja) * | 2009-12-10 | 2014-05-21 | 富士フイルム株式会社 | 薄膜トランジスタおよびその製造方法、並びにその薄膜トランジスタを備えた装置 |
KR101969291B1 (ko) * | 2010-02-26 | 2019-04-17 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 |
CN102783030B (zh) | 2010-03-02 | 2016-01-13 | 株式会社半导体能源研究所 | 脉冲信号输出电路和移位寄存器 |
KR101808198B1 (ko) * | 2010-05-21 | 2017-12-12 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치의 제작 방법 |
KR102220873B1 (ko) * | 2010-07-02 | 2021-02-25 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 |
WO2012029596A1 (en) | 2010-09-03 | 2012-03-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
JP5969745B2 (ja) | 2010-09-10 | 2016-08-17 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
JP5336005B2 (ja) * | 2010-12-10 | 2013-11-06 | シャープ株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法、ならびに液晶表示装置 |
CN102655165B (zh) * | 2011-03-28 | 2015-04-29 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种非晶氧化物薄膜晶体管及其制作方法、显示面板 |
TWI654762B (zh) * | 2011-05-05 | 2019-03-21 | 日商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 |
JP5981100B2 (ja) * | 2011-06-07 | 2016-08-31 | 大日本印刷株式会社 | スイッチング素子基板 |
SG10201505586UA (en) * | 2011-06-17 | 2015-08-28 | Semiconductor Energy Lab | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
KR20130007426A (ko) * | 2011-06-17 | 2013-01-18 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 그 제작 방법 |
US8952377B2 (en) * | 2011-07-08 | 2015-02-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
US9385238B2 (en) * | 2011-07-08 | 2016-07-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Transistor using oxide semiconductor |
US8748886B2 (en) | 2011-07-08 | 2014-06-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
US9214474B2 (en) * | 2011-07-08 | 2015-12-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
JP2013149827A (ja) * | 2012-01-20 | 2013-08-01 | Sony Corp | 薄膜トランジスタおよびその製造方法、並びに表示装置および電子機器 |
TWI642193B (zh) * | 2012-01-26 | 2018-11-21 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 半導體裝置及半導體裝置的製造方法 |
US20130207111A1 (en) * | 2012-02-09 | 2013-08-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, display device including semiconductor device, electronic device including semiconductor device, and method for manufacturing semiconductor device |
US9553201B2 (en) * | 2012-04-02 | 2017-01-24 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film transistor, thin film transistor array panel, and manufacturing method of thin film transistor |
US9166054B2 (en) * | 2012-04-13 | 2015-10-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP5795551B2 (ja) | 2012-05-14 | 2015-10-14 | 富士フイルム株式会社 | 電界効果型トランジスタの製造方法 |
JP2013239531A (ja) * | 2012-05-14 | 2013-11-28 | Fujifilm Corp | 薄膜トランジスタ及びその製造方法、表示装置、イメージセンサー、x線センサー並びにx線デジタル撮影装置 |
CN104380473B (zh) * | 2012-05-31 | 2017-10-13 | 株式会社半导体能源研究所 | 半导体装置 |
JP2014027263A (ja) * | 2012-06-15 | 2014-02-06 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
US8901557B2 (en) | 2012-06-15 | 2014-12-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
KR102161077B1 (ko) * | 2012-06-29 | 2020-09-29 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 |
US9190525B2 (en) * | 2012-07-06 | 2015-11-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device including oxide semiconductor layer |
JP6134598B2 (ja) * | 2012-08-02 | 2017-05-24 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
SG11201505225TA (en) * | 2012-08-03 | 2015-08-28 | Semiconductor Energy Lab | Oxide semiconductor stacked film and semiconductor device |
KR102099261B1 (ko) * | 2012-08-10 | 2020-04-09 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 그 제작 방법 |
CN108305895B (zh) * | 2012-08-10 | 2021-08-03 | 株式会社半导体能源研究所 | 半导体装置及其制造方法 |
JP6220597B2 (ja) * | 2012-08-10 | 2017-10-25 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
KR102171650B1 (ko) * | 2012-08-10 | 2020-10-29 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 그 제작 방법 |
KR102279459B1 (ko) * | 2012-10-24 | 2021-07-19 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 그 제작 방법 |
US9373711B2 (en) * | 2013-02-27 | 2016-06-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
DE102014208859B4 (de) * | 2013-05-20 | 2021-03-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Halbleitervorrichtung |
JP6400336B2 (ja) * | 2013-06-05 | 2018-10-03 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
US9455349B2 (en) * | 2013-10-22 | 2016-09-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Oxide semiconductor thin film transistor with reduced impurity diffusion |
TW201516167A (zh) | 2013-10-22 | 2015-05-01 | Semiconductor Energy Lab | 氧化物半導體膜之製作方法 |
KR102215364B1 (ko) * | 2013-12-02 | 2021-02-10 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시 장치 및 그 제조방법 |
US9349751B2 (en) * | 2013-12-12 | 2016-05-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
WO2015097596A1 (en) * | 2013-12-26 | 2015-07-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
JP6506545B2 (ja) * | 2013-12-27 | 2019-04-24 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
JP2015188062A (ja) * | 2014-02-07 | 2015-10-29 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
TWI685116B (zh) * | 2014-02-07 | 2020-02-11 | 日商半導體能源研究所股份有限公司 | 半導體裝置 |
US9954113B2 (en) * | 2015-02-09 | 2018-04-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Transistor including oxide semiconductor, semiconductor device including the transistor, and electronic device including the transistor |
US11189736B2 (en) * | 2015-07-24 | 2021-11-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
-
2014
- 2014-11-24 KR KR1020217005067A patent/KR102264987B1/ko active IP Right Grant
- 2014-11-24 CN CN201910354858.0A patent/CN110265482B/zh active Active
- 2014-11-24 KR KR1020227011652A patent/KR20220047897A/ko not_active Application Discontinuation
- 2014-11-24 KR KR1020237000590A patent/KR20230010833A/ko active IP Right Grant
- 2014-11-24 DE DE112014005486.0T patent/DE112014005486T5/de active Granted
- 2014-11-24 KR KR1020217017523A patent/KR102386362B1/ko active IP Right Grant
- 2014-11-24 KR KR1020167017384A patent/KR102220450B1/ko active IP Right Grant
- 2014-11-24 CN CN201480066001.4A patent/CN105874524B/zh active Active
- 2014-11-24 WO PCT/IB2014/066282 patent/WO2015083034A1/en active Application Filing
- 2014-11-25 US US14/553,269 patent/US9825057B2/en active Active
- 2014-11-26 JP JP2014239231A patent/JP6393167B2/ja active Active
- 2014-11-28 TW TW108110127A patent/TWI688084B/zh active
- 2014-11-28 TW TW109121498A patent/TWI721916B/zh active
- 2014-11-28 TW TW110106252A patent/TWI745242B/zh active
- 2014-11-28 TW TW109103572A patent/TWI698988B/zh active
- 2014-11-28 TW TW111105859A patent/TWI774636B/zh active
- 2014-11-28 TW TW110138426A patent/TWI757223B/zh active
- 2014-11-28 TW TW103141396A patent/TWI661542B/zh active
-
2018
- 2018-08-24 JP JP2018157333A patent/JP6559858B2/ja active Active
-
2019
- 2019-07-17 JP JP2019131659A patent/JP6765481B2/ja active Active
-
2020
- 2020-09-15 JP JP2020154314A patent/JP7030919B2/ja active Active
-
2022
- 2022-02-22 JP JP2022025755A patent/JP7289948B2/ja active Active
-
2023
- 2023-05-31 JP JP2023089929A patent/JP2023115023A/ja active Pending
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6765481B2 (ja) | 表示装置 | |
JP7038777B2 (ja) | 半導体装置 | |
KR102493175B1 (ko) | 표시 장치 | |
JP6851407B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP2021077901A (ja) | 半導体装置 | |
JP6411851B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP6962978B2 (ja) | 液晶表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190806 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200731 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200818 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200915 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6765481 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |