JP6944011B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6944011B2 JP6944011B2 JP2020068431A JP2020068431A JP6944011B2 JP 6944011 B2 JP6944011 B2 JP 6944011B2 JP 2020068431 A JP2020068431 A JP 2020068431A JP 2020068431 A JP2020068431 A JP 2020068431A JP 6944011 B2 JP6944011 B2 JP 6944011B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide semiconductor
- semiconductor layer
- layer
- thin film
- 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 title claims description 533
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 52
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 723
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 311
- 239000010408 film Substances 0.000 description 261
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 101
- 238000000034 method Methods 0.000 description 60
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 49
- 229910007541 Zn O Inorganic materials 0.000 description 45
- 239000000463 material Substances 0.000 description 45
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 42
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 35
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 32
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- 230000006870 function Effects 0.000 description 29
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 27
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 25
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 20
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 19
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 19
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 18
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 18
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 16
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 16
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 15
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 11
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 11
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 10
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 9
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 9
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910020923 Sn-O Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 8
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 8
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 7
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 7
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 7
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 7
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 6
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 6
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 6
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 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
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 5
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910005191 Ga 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 4
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 4
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 4
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 4
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 4
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 tungsten nitride Chemical class 0.000 description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 3
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 238000005001 rutherford backscattering spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- WZJUBBHODHNQPW-UHFFFAOYSA-N 2,4,6,8-tetramethyl-1,3,5,7,2$l^{3},4$l^{3},6$l^{3},8$l^{3}-tetraoxatetrasilocane Chemical compound C[Si]1O[Si](C)O[Si](C)O[Si](C)O1 WZJUBBHODHNQPW-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 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001678 elastic recoil detection analysis Methods 0.000 description 2
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 2
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- QZQVBEXLDFYHSR-UHFFFAOYSA-N gallium(III) oxide Inorganic materials O=[Ga]O[Ga]=O QZQVBEXLDFYHSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- HMMGMWAXVFQUOA-UHFFFAOYSA-N octamethylcyclotetrasiloxane Chemical compound C[Si]1(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O1 HMMGMWAXVFQUOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 238000001552 radio frequency sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- CZDYPVPMEAXLPK-UHFFFAOYSA-N tetramethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)C CZDYPVPMEAXLPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910017073 AlLi Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004986 Cholesteric liquid crystals (ChLC) Substances 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010052128 Glare Diseases 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006124 Pilkington process Methods 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 1
- VVTSZOCINPYFDP-UHFFFAOYSA-N [O].[Ar] Chemical compound [O].[Ar] VVTSZOCINPYFDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N alumane;titanium Chemical compound [AlH3].[Ti] UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 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
- UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N benzocyclobutene Chemical compound C1=CC=C2CCC2=C1 UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000005380 borophosphosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000003098 cholesteric effect Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisilazane Chemical compound C[Si](C)(C)N[Si](C)(C)C FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007645 offset printing Methods 0.000 description 1
- 239000012788 optical film Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- AHLBNYSZXLDEJQ-FWEHEUNISA-N orlistat Chemical compound CCCCCCCCCCC[C@H](OC(=O)[C@H](CC(C)C)NC=O)C[C@@H]1OC(=O)[C@H]1CCCCCC AHLBNYSZXLDEJQ-FWEHEUNISA-N 0.000 description 1
- 238000007500 overflow downdraw method Methods 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 1
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 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
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N triethoxysilane Chemical compound CCO[SiH](OCC)OCC QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H01L29/78693—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 the semiconducting oxide being amorphous
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02631—Physical deposition at reduced pressure, e.g. MBE, sputtering, evaporation
-
- 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
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/24—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only semiconductor materials not provided for in groups H01L29/16, H01L29/18, H01L29/20, H01L29/22
-
- 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
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/45—Ohmic electrodes
-
- 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
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
- H01L29/66742—Thin film unipolar transistors
-
- 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
- H01L29/78606—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
-
- 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
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02551—Group 12/16 materials
- H01L21/02554—Oxides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02565—Oxide semiconducting materials not being Group 12/16 materials, e.g. ternary compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/0257—Doping during depositing
- H01L21/02573—Conductivity type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Description
らの作製方法に関する。
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光性を有する電極材料として用
いられている。
、例えば、酸化タングステン、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛などがあり、このよう
な半導体特性を示す金属酸化物をチャネル形成領域とする薄膜トランジスタが既に知られ
ている(特許文献1乃至4、非特許文献1)。
ホモロガス相を有するInGaO3(ZnO)m(m:自然数)は、In、Ga及びZn
を有する多元系酸化物半導体として知られている(非特許文献2乃至4)。
ジスタのチャネル層として適用可能であることが確認されている(特許文献5、非特許文
献5及び6)。
(TFT)には、アモルファスシリコンや多結晶シリコン用いられてきたが、これらシリ
コン材料に代わって、上記のような金属酸化物半導体を用いて薄膜トランジスタを作製す
る技術が注目されている。例えば、金属酸化物半導体膜として酸化亜鉛、In−Ga−Z
n−O系酸化物半導体を用いて薄膜トランジスタを作製し、画像表示装置のスイッチング
素子などに用いる技術が特許文献6及び特許文献7で開示されている。
スタのしきい値電圧のばらつきを低減し、電気特性を安定させることを課題の1つとする
。また、本発明の一態様は、酸化物半導体層を用いた薄膜トランジスタにおいて、オフ電
流を低減し、電気特性を安定させることを課題とする。また本発明の一態様は、該酸化物
半導体層を用いた薄膜トランジスタを有する表示装置を提供することを課題とする。
導体層の上に絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層を積層し、酸化物半導体層とソース電極
層又はドレイン電極層とが絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層を介して接触するように薄
膜トランジスタを形成する。
に酸化物半導体層と、酸化物半導体層上に絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層と、絶縁性
酸化物を含む酸化物半導体層上にソース電極層及びドレイン電極層とを有し、酸化物半導
体層上の絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層は、アモルファス構造であり、絶縁性酸化物
を含む酸化物半導体層とソース電極層及びドレイン電極層とは電気的に接続することを特
徴とする半導体装置である。
層上に酸化物半導体層と、酸化物半導体層上に絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層と、絶
縁性酸化物を含む酸化物半導体層上にn型の導電型を有するバッファ層と、バッファ層上
にソース電極層及びドレイン電極層とを有し、酸化物半導体層上の絶縁性酸化物を含む酸
化物半導体層は、アモルファス構造であり、バッファ層の導電率は、酸化物半導体層の導
電率より高く、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層とソース電極層及びドレイン電極層と
はバッファ層を介して電気的に接続することを特徴とする半導体装置である。
酸化物半導体層は、SiO2を0.1重量パーセント以上30重量パーセント以下含ませ
たターゲットを用いたスパッタ法により形成されることが好ましい。また、酸化物半導体
層、及び絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層は、インジウム、スズまたは亜鉛のうち少な
くとも一つを含むことが好ましい。また、バッファ層は、酸化物半導体からなる非単結晶
膜を用いることが好ましい。
イン電極層と重なる領域よりも膜厚の薄い領域を有していてもよい。また、ソース電極層
とドレイン電極層の間の絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層がエッチングされ、酸化物半
導体層が露出されていてもよい。また、酸化物半導体層の上に無機材料からなるチャネル
保護層を有していてもよい。また、ゲート電極層のチャネル方向の幅が絶縁性酸化物を含
む酸化物半導体層及び酸化物半導体層のチャネル方向の幅より広くてもよい。また、絶縁
性酸化物を含む酸化物半導体層の端部の下に空洞が形成されていてもよい。また、酸化物
半導体層の端部が絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層によって覆われていてもよい。
を形成し、ゲート絶縁層上に、第1の酸化物半導体膜をスパッタ法によって成膜し、第1
の酸化物半導体膜上に、SiO2を含ませたターゲットを用いたスパッタ法によって酸化
シリコンを含む第2の酸化物半導体膜を成膜し、第1の酸化物半導体膜及び第2の酸化物
半導体膜をエッチングして酸化物半導体層と島状の第2の酸化物半導体膜を形成し、島状
の第2の酸化物半導体膜の上に導電層を成膜し、島状の第2の酸化物半導体膜と導電層を
エッチングして絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層とソース電極層及びドレイン電極層を
形成し、SiO2を含ませたターゲットは、SiO2を0.1重量パーセント以上30重
量パーセント以下含むことを特徴とする半導体装置の作製方法である。
を形成し、ゲート絶縁層上に、第1の酸化物半導体膜をスパッタ法によって成膜し、第1
の酸化物半導体膜をエッチングして酸化物半導体層を形成し、酸化物半導体層上に、Si
O2を含ませたターゲットを用いたスパッタ法によって酸化シリコンを含む第2の酸化物
半導体膜を成膜し、第2の酸化物半導体膜をエッチングして、酸化物半導体層を覆うよう
に島状の第2の酸化物半導体膜を形成し、島状の第2の酸化物半導体膜の上に導電層を成
膜し、島状の第2の酸化物半導体膜と導電層をエッチングして絶縁性酸化物を含む酸化物
半導体層とソース電極層及びドレイン電極層を形成し、SiO2を含ませたターゲットは
、SiO2を0.1重量パーセント以上30重量パーセント以下含むことを特徴とする半
導体装置の作製方法である。
セント以下含むことが好ましい。また、第1の酸化物半導体膜及び第2の酸化物半導体膜
が、インジウム、スズまたは亜鉛のうち少なくとも一つを含むことが好ましい。また、第
1の酸化物半導体膜及び第2の酸化物半導体膜をウェットエッチングすることで、第1の
酸化物半導体膜をサイドエッチングし、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層の端部の下に
空洞を形成してもよい。また、酸化物半導体層におけるソース電極層とドレイン電極層の
間の領域に、ソース電極層及びドレイン電極層と重なる領域よりも膜厚の薄い領域を設け
てもよい。
示すものではない。また、本明細書において発明を特定するための事項として固有の名称
を示すものではない。
全般を指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。
導体層の上に絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層を積層し、酸化物半導体層とソース電極
層又はドレイン電極層とが絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層を介して接触するように薄
膜トランジスタを形成することによって、該薄膜トランジスタのしきい値電圧のばらつき
を低減し、電気特性を安定させることができる。また、本発明の一態様によれば、オフ電
流を低減することもできる。
が安定した信頼性の高い表示装置を提供することができる。
れず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し
得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の
記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において
、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、
その繰り返しの説明は省略する。
本実施の形態では、薄膜トランジスタの構造について、図1を用いて説明する。
であり、図1(B)は平面図である。図1(A)は、図1(B)における線A1−A2の
断面図となっている。
ト電極層101上にゲート絶縁層102が設けられ、ゲート絶縁層102上に酸化物半導
体層106が設けられ、酸化物半導体層106上に絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層1
03が設けられ、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層103上にソース電極層又はドレイ
ン電極層105a、105bが設けられている。
ングステン、ネオジム、スカンジウムなどの金属材料、またはこれらの金属材料を主成分
とする合金材料、またはこれらの金属材料を成分とする窒化物を用いて、単層又は積層で
形成する。アルミニウムや銅などの低抵抗導電性材料で形成するのが望ましいが、耐熱性
が低い、または腐食しやすいという問題点があるので耐熱性導電性材料と組み合わせて用
いるのが好ましい。耐熱性導電性材料としては、モリブデン、チタン、クロム、タンタル
、タングステン、ネオジム、スカンジウム等を用いる。
層された二層の積層構造、または銅層上にモリブデン層を積層した二層構造、または銅層
上に窒化チタン層若しくは窒化タンタル層を積層した二層構造、窒化チタン層とモリブデ
ン層とを積層した二層構造とすることが好ましい。三層の積層構造としては、タングステ
ン層または窒化タングステン層と、アルミニウムとシリコンの合金層またはアルミニウム
とチタンの合金層と、窒化チタン層またはチタン層とを積層した構造とすることが好まし
い。
a−Sn−Zn−O系、In−Zn−O系、Sn−Zn−O系、In−Sn−O系、Ga
−Zn−O系、In−O系、Sn−O系またはZn−O系の酸化物半導体からなる非単結
晶膜が好ましい。
Znを含む酸化物半導体のことである。また、In−Sn−Zn−O系の酸化物半導体と
は、少なくともIn、Sn及びZnを含む酸化物半導体のことである。また、Ga−Sn
−Zn−O系の酸化物半導体とは、少なくともGa、Sn及びZnを含む酸化物半導体の
ことである。また、In−Zn−O系の酸化物半導体とは、少なくともIn及びZnを含
む酸化物半導体のことである。また、Sn−Zn−O系の酸化物半導体とは、少なくとも
Sn及びZnを含む酸化物半導体のことである。また、In−Sn−O系の酸化物半導体
とは、少なくともIn及びSnを含む酸化物半導体のことである。また、Ga−Zn−O
系の酸化物半導体とは、少なくともGa及びZnを含む酸化物半導体のことである。また
、In−O系の酸化物半導体とは、少なくともInを含む酸化物半導体のことである。ま
た、Sn−O系の酸化物半導体とは、少なくともSnを含む酸化物半導体のことである。
また、Zn−O系の酸化物半導体とは、少なくともZnを含む酸化物半導体のことである
。また、上記酸化物半導体中には、Fe、Ni、Mn又はCoから選ばれた一又は複数の
金属元素が含まれていてもよい。
、内部に結晶粒(ナノクリスタル)を含む場合もある。結晶粒(ナノクリスタル)は直径
1nm〜10nm、代表的には2nm〜4nm程度である。なお、結晶状態は、X線回折
(XRD:X−ray diffraction)の分析により評価するものとする。
0nmとする。
n−Zn−O系、Ga−Sn−Zn−O系、In−Zn−O系、Sn−Zn−O系、In
−Sn−O系、Ga−Zn−O系、In−O系、Sn−O系またはZn−O系の酸化物半
導体からなる非単結晶膜に絶縁性酸化物を含ませたものが好ましい。ここで、絶縁性酸化
物としては、酸化シリコンが好ましい。また、絶縁性酸化物には窒素を加えてもよい。
。なお、酸化物半導体層106と同様に結晶状態は、X線回折(XRD:X−ray d
iffraction)の分析により評価するものとする。
して、SiO2を0.1重量パーセント以上30重量パーセント以下、好ましくは1重量
パーセント以上10重量パーセント以下含ませたものを用いるのが好ましい。
ることにより、該絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層103の結晶化を抑制し、非晶質構
造とすることができる。絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層103の結晶化を抑制し、非
晶質構造とすることにより、薄膜トランジスタの特性のばらつきを低減し、安定化するこ
とが可能となる。また、300℃乃至600℃の熱処理を行っても、絶縁性酸化物を含む
酸化物半導体層103の結晶化又は微結晶粒の生成を防ぐことができる。
結晶粒を含まないので、導電性が低減されている。よって、酸化物半導体層106と、ソ
ース電極層又はドレイン電極層105a、105bとの間に、非晶質構造をとる絶縁性酸
化物を含む酸化物半導体層103を介することによって薄膜トランジスタのしきい値電圧
のばらつきを低減し、電気特性を安定させることができる。また、オフ電流を低減するこ
ともできる。
くは20nm〜100nmとする。また、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層103は、
ソース電極層又はドレイン電極層105a、105bの間に、ソース電極層又はドレイン
電極層105a、105bと重なる領域よりも膜厚の薄い領域を有してもよい。
、チタン、クロム、タンタル、タングステン、ネオジム、スカンジウムなどの金属材料、
またはこれらの金属材料を主成分とする合金材料、またはこれらの金属材料を成分とする
窒化物を用いることができる。アルミニウムや銅などの低抵抗導電性材料で形成するのが
望ましいが、耐熱性が低い、または腐食しやすいという問題点があるので耐熱性導電性材
料と組み合わせて用いるのが好ましい。耐熱性導電性材料としては、モリブデン、チタン
、クロム、タンタル、タングステン、ネオジム、スカンジウム等を用いる。
導電層に低抵抗であるネオジムを含むアルミニウム合金を用いる、3層構造とするのが好
ましい。このような構成にすることで、アルミニウムの低抵抗性を活かしつつ、ヒロック
の発生を低減することができる。なお、これに限られることはなく、単層構造としてもよ
いし、2層構造としてもよいし、4層以上の構造としてもよい。
薄膜トランジスタの効果について、計算機シミュレーションの結果を基に説明する。ここ
では、バックチャネルに発生するキャリアによる、薄膜トランジスタのしきい値電圧の変
化について検証を行う。なお本明細書中で、バックチャネルとは、薄膜トランジスタの活
性層における、ソース電極層又はドレイン電極層と重なっていない部分で、ゲート電極層
及びゲート絶縁層とは逆側の部分のことである。
。各薄膜トランジスタは、ゲート電極層601と、ゲート電極層601の上に設けられた
ゲート絶縁層602と、ゲート絶縁層602の上に設けられた、酸化物半導体からなる活
性層と、活性層の上に設けられたソース電極層又はドレイン電極層605a、605bに
よって構成される。各薄膜トランジスタのチャネル長は10μm、チャネル幅は100μ
mとした。ゲート電極層601は、膜厚100nmのタングステンを想定し、仕事関数を
4.6eVと仮定した。また、ゲート絶縁層602は、膜厚100nmの酸化窒化シリコ
ンを想定し、誘電率を4.1と仮定した。また、ソース電極層又はドレイン電極層605
a、605bは、膜厚100nmのチタンを想定し、仕事関数を4.3eVと仮定した。
とが知られている。薄膜トランジスタのバックチャネルは、ソース電極層又はドレイン電
極層605a、605bをエッチングする際のプラズマダメージにより、酸素欠損が生じ
やすく、余剰なキャリアが発生しやすい。また、大気中や層間膜からの水素の侵入によっ
て、バックチャネルに余剰なキャリアが発生することもあり得る。よって、各薄膜トラン
ジスタのバックチャネルに、エッチングや成膜などの工程による酸素欠損や水素の侵入に
より発生したキャリア(電子)を設定した。
活性層を有する。酸化物半導体層606は、膜厚50nmのIn−Ga−Zn−O系非単
結晶膜を想定し、電子真性移動度は20cm2/Vs、バンドギャップ(Eg)は3.0
5eV、電子親和力(χ)は4.3eVと仮定した。
層616上に形成された絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層613の積層構造の活性層を
有する。絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層613は、膜厚25nmの、酸化シリコンを
含むIn−Ga−Zn−O系非単結晶膜を想定し、電子真性移動度は2cm2/Vsと仮
定した。酸化シリコンを含むことによって、In−Ga−Zn−O系非単結晶膜の電子真
性移動度は低下するものとする。酸化物半導体層616は、膜厚25nmのIn−Ga−
Zn−O系非単結晶膜を想定し、電子真性移動度は20cm2/Vsと仮定した。絶縁性
酸化物を含む酸化物半導体層613及び酸化物半導体層616ともに、バンドギャップ(
Eg)は3.05eV、電子親和力(χ)は4.3eV、と仮定した。
層626上に形成された絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層623の積層構造の活性層を
有する。ただし、構造Cの絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層623は、構造Bの絶縁性
酸化物を含む酸化物半導体層613より、多くの酸化シリコンを含有する。絶縁性酸化物
を含む酸化物半導体層623は、膜厚25nmの、酸化シリコンを含むIn−Ga−Zn
−O系非単結晶膜を想定し、電子真性移動度は0.2cm2/Vsと仮定した。構造Bよ
り多くの酸化シリコンを含むことによって、In−Ga−Zn−O系非単結晶膜の電子真
性移動度は構造Bより低下するものとする。酸化物半導体層626は、膜厚25nmのI
n−Ga−Zn−O系非単結晶膜を想定し、電子真性移動度は20cm2/Vsと仮定し
た。絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層623及び酸化物半導体層626ともに、バンド
ギャップ(Eg)は3.05eV、電子親和力(χ)は4.3eV、と仮定した。
膜などの工程による酸素欠損や水素の侵入により発生したキャリア(電子)をキャリア密
度5×1016cm―3、1×1017cm―3、2.5×1017cm―3、5×10
17cm―3、1×1018cm―3で設定し、各キャリア密度におけるしきい値電圧を
計算機シミュレーションにより算出した。
製のデバイスシミュレーションソフト「Atlas」を用いた。オフ電流の計算について
は、バンド間トンネリングモデルを使用した。
クチャネルのキャリア密度依存性を図37に示す。図37において、縦軸は各構造の薄膜
トランジスタのしきい値電圧(Vth[V])を示し、横軸は、各構造の活性層のバック
チャネルに発生するキャリアの濃度(cm―3)を示している。
V])を横軸、ドレイン電流の平方根(Id1/2)を縦軸にプロットしたグラフにおい
て、Id1/2の傾きが最大となる接線とVg軸との接点で定義する。
加するにつれて、しきい値電圧の絶対値も増加している。バックチャネルのキャリア密度
5×1016cm―3〜1×1018cm―3に対して、構造Aのしきい値電圧は3V近
くシフトしている。
層613との積層構造である構造Bは、バックチャネルのキャリア密度に対するしきい値
電圧の絶対値の増加が小さくなっている。バックチャネルのキャリア密度5×1016c
m―3〜1×1018cm―3に対して、構造Bのしきい値電圧は1V以下しかシフトし
ていない。
Cは、バックチャネルのキャリア密度に対するしきい値電圧の絶対値の増加が、構造Bよ
りさらに小さくなっている。バックチャネルのキャリア密度5×1016cm―3〜1×
1018cm―3に対して、構造Cのしきい値電圧は0.5V程度しかシフトしていない
。
バックチャネルのキャリア密度依存性を図38に示す。縦軸は各構造の薄膜トランジスタ
の飽和移動度(μFE(sat)[cm2/Vs])を示し、横軸は、図37と同様であ
る。
の飽和移動度を有していることが分かる。よって、電子真性移動度の低い絶縁性酸化物を
含む酸化物半導体層を積層して、バックチャネルのキャリアによるしきい値電圧の変化を
低減しても、薄膜トランジスタの飽和移動度及びオン電流を維持することができる。
導体層との積層構造にすることによって、薄膜トランジスタの飽和移動度を下げることな
く、バックチャネルのキャリアによるしきい値電圧の変化を低減できることが示された。
よって、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層と酸化物半導体層との積層した活性層を有す
る薄膜トランジスタを画像表示装置の画素部に用いることで、スイッチングトランジスタ
のしきい値電圧のばらつきを低減し、各画素間の輝度のばらつきを低減することができる
。
図12(A)及び図12(B)に示すように、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層103
の上にチャネル保護層104が設けられた逆スタガ型構造の薄膜トランジスタとしてもよ
い。なお、図12(A)は、図12(B)における線A1−A2の断面図である。チャネ
ル保護層104としては、プラズマCVD法や熱CVD法などの気相成長法やスパッタリ
ング法で成膜された無機材料(酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素など)
を用いることができる。絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層103の上にチャネル保護層
104を設ける構造とすることによって、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層103のチ
ャネル形成領域に対する製作工程におけるダメージ(絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層
103形成におけるエッチングのプラズマや、エッチング剤による膜減りや、酸化など)
を防ぐことができる。よって、薄膜トランジスタの信頼性を向上させることができる。な
お、図12(A)及び図12(B)に示す薄膜トランジスタは、絶縁性酸化物を含む酸化
物半導体層103の上に形成されているチャネル保護層104以外は、図1に示す薄膜ト
ランジスタと同じ構造をとっており、図面の符号も図1に示す薄膜トランジスタと同一の
ものを用いている。
極層101のチャネル方向の幅が、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層103及び酸化物
半導体層106のチャネル方向の幅よりも広い構造となっているが、本実施の形態に示す
薄膜トランジスタはこれに限られるものではない。図30(A)及び図30(B)に示す
ように、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層103及び酸化物半導体層106のチャネル
方向の幅より、ゲート電極層のチャネル方向の幅が狭いゲート電極層201を用いてもよ
い。なお、図30(A)は、図30(B)における線A1−A2の断面図である。このよ
うな構造をとることによって、ゲート電極層201と、ソース電極層又はドレイン電極層
105a、105bとの距離が広がるので、ソース電極層又はドレイン電極層105a、
105bから酸化物半導体層106に直接流れるオフ電流を低減することができる。よっ
て薄膜トランジスタの信頼性向上を図ることができる。なお、図30(A)及び図30(
B)に示す薄膜トランジスタは、ゲート電極層201を除き、図1(A)及び図1(B)
に示す薄膜トランジスタと対応する部位に関して図面の符号も図1(A)及び図1(B)
に示す薄膜トランジスタと同一のものを用いている。
半導体層106と、ソース電極層又はドレイン電極層105a、105bとが、酸化物半
導体層106の端部において直接接触しているが、本実施の形態に示す薄膜トランジスタ
はこれに限られるものではない。図31(A)及び図31(B)に示すように、絶縁性酸
化物を含む酸化物半導体層103に対して酸化物半導体層106の面積が小さく、絶縁性
酸化物を含む酸化物半導体層103の端部の下に空洞210が形成されるような構造とし
てもよい。空洞210は、酸化物半導体層106、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層1
03、ソース電極層又はドレイン電極層105a、105b及びゲート絶縁層102に囲
まれるように形成される。なお、酸化物半導体層106上にソース電極層又はドレイン電
極層105a、105bが設けられていない部分では、ソース電極層又はドレイン電極層
105a、105bの代わりに薄膜トランジスタ上の保護絶縁層が空洞210を形成する
。空洞210は、酸化物半導体層106より絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層103の
方がウェットエッチングに対するエッチングレートが小さいことを利用して容易に形成す
ることができる。このような構造をとることによって、酸化物半導体層106と、ソース
電極層又はドレイン電極層105a、105bとが直接接触することがなくなるので、ソ
ース電極層又はドレイン電極層105a、105bから酸化物半導体層106の端部に直
接流れるオフ電流を低減することができる。よって、薄膜トランジスタの信頼性向上を図
ることができる。なお、図31(A)及び図31(B)に示す薄膜トランジスタは、絶縁
性酸化物を含む酸化物半導体層103の端部の下に空洞210が形成されていること以外
は、図1に示す薄膜トランジスタと同じ構造をとっており、図面の符号も図1に示す薄膜
トランジスタと同一のものを用いている。
性酸化物を含む酸化物半導体層223によって覆われるような構造としてもよい。なお、
図32(A)は、図32(B)における線A1−A2の断面図である。このような構造を
とることによって、酸化物半導体層226と、ソース電極層又はドレイン電極層105a
、105bとが直接接触することがなくなるので、ソース電極層又はドレイン電極層10
5a、105bから酸化物半導体層226の端部に直接流れるオフ電流を低減することが
できる。よって、薄膜トランジスタの信頼性向上を図ることができる。なお、図32(A
)及び図32(B)に示す薄膜トランジスタは、酸化物半導体層226の端部が絶縁性酸
化物を含む酸化物半導体層223によって覆われていること以外は、図1に示す薄膜トラ
ンジスタと同じ構造をとっており、図面の符号も図1に示す薄膜トランジスタと同一のも
のを用いている。
極層又はドレイン電極層105a、105bの間に絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層1
03が形成され、酸化物半導体層106が覆われているが、本実施の形態に示す薄膜トラ
ンジスタはこれに限られるものではない。図33(A)及び図33(B)に示すように、
ソース電極層又はドレイン電極層105a、105bの間の絶縁性酸化物を含む酸化物半
導体層をエッチングして絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層233a、233bを形成し
、酸化物半導体層106が露出されるような構造としてもよい。なお、図33(A)は、
図33(B)における線A1−A2の断面図である。また、酸化物半導体層106は、絶
縁性酸化物を含む酸化物半導体層233a、233bの間に、絶縁性酸化物を含む酸化物
半導体層233a、233bと重なる領域よりも膜厚の薄い領域を有していてもよい。こ
のような構造をとることによって、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層233a、233
bより、一般的に導電性が高い酸化物半導体層106のみにチャネル形成領域を形成する
ことができるので、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層233a、233bによるオフ電
流の低減に加えて、S値(サブスレッショルド係数)の改善を図ることができる。よって
、薄膜トランジスタの信頼性向上を図ることができる。なお、図33(A)及び図33(
B)に示す薄膜トランジスタは、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層233a、233b
がソース電極側とドレイン電極側に分離されていること以外は、図1に示す薄膜トランジ
スタと同じ構造をとっており、図面の符号も図1に示す薄膜トランジスタと同一のものを
用いている。
層を積層し、酸化物半導体層とソース電極層又はドレイン電極層とが絶縁性酸化物を含む
酸化物半導体層を介して接触するように薄膜トランジスタを形成し、該薄膜トランジスタ
のしきい値電圧のばらつきを低減し、電気特性を安定させることができる。また、オフ電
流を低減することもできる。
ることができることとする。また、本実施の形態で示した構成同士を適宜組み合わせて用
いることができることとする。
本実施の形態では、実施の形態1で示した薄膜トランジスタを含む表示装置の作製工程に
ついて、図2乃至図9を用いて説明する。図2と図3は断面図で、図4乃至図7は平面図
となっており、図4乃至図7、図9に示す線A1−A2及び線B1−B2は、図2及び図
3の断面図A1−A2、B1−B2に対応している。
ケイ酸ガラス、若しくはアルミノシリケートガラスなど、フュージョン法やフロート法で
作製される無アルカリガラス基板、セラミック基板の他、本作製工程の処理温度に耐えう
る耐熱性を有するプラスチック基板等を用いることができる。また、ステンレス合金など
の金属基板の表面に絶縁膜を設けた基板を適用しても良い。基板100の大きさは、32
0mm×400mm、370mm×470mm、550mm×650mm、600mm×
720mm、680mm×880mm、730mm×920mm、1000mm×120
0mm、1100mm×1250mm、1150mm×1300mm、1500mm×1
800mm、1900mm×2200mm、2160mm×2460mm、2400mm
×2800mm、又は2850mm×3050mm等を用いることができる。
スパッタ法等を用いて、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、または
窒化酸化シリコン膜を単層または積層で形成すればよい。基板100としてガラス基板の
ような可動イオンを含有する基板を用いる場合、下地膜として窒化シリコン膜、窒化酸化
シリコン膜などの窒素を含有する膜を用いることで、可動イオンが酸化物半導体層に侵入
することを防ぐことができる。
形成するための導電膜をスパッタ法や真空蒸着法で基板100全面に成膜する。次いで、
フォトリソグラフィ工程を行い、レジストマスクを形成し、エッチングにより不要な部分
を除去して配線及び電極(ゲート電極層101を含むゲート配線、容量配線108、及び
第1の端子121)を形成する。このとき段切れ防止のために、少なくともゲート電極層
101の端部にテーパー形状が形成されるようにエッチングするのが好ましい。この段階
での断面図を図2(A)に示した。なお、この段階での平面図が図4に相当する。
実施の形態1で示した導電性材料を用いて単層又は積層で形成することができる。
含む酸化物半導体層103及び酸化物半導体層106のチャネル方向の幅より狭くなるよ
うにゲート電極層101を形成してもよい。このようにゲート電極層101を形成するこ
とによって、図30(A)及び図30(B)に示すような薄膜トランジスタを形成するこ
とができる。図30に示すような薄膜トランジスタでは、ゲート電極層201と、ソース
電極層又はドレイン電極層105a、105bとの距離が広がるので、ソース電極層又は
ドレイン電極層105a、105bから酸化物半導体層106に直接流れるオフ電流を低
減することができる。
02はCVD法やスパッタ法などを用い、膜厚を50〜250nmとする。
100nmの厚さで形成する。勿論、ゲート絶縁層102はこのような酸化シリコン膜に
限定されるものでなく、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸
化アルミニウム膜、酸化タンタル膜などの他の絶縁膜を用い、これらの材料から成る単層
または積層構造として形成しても良い。
層を形成することも可能である。有機シランガスとしては、珪酸エチル(TEOS:化学
式Si(OC2H5)4)、テトラメチルシラン(TMS:化学式Si(CH3)4)、
テトラメチルシクロテトラシロキサン(TMCTS)、オクタメチルシクロテトラシロキ
サン(OMCTS)、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、トリエトキシシラン(Si
H(OC2H5)3)、トリスジメチルアミノシラン(SiH(N(CH3)2)3)等
のシリコン含有化合物を用いることができる。
物、窒化物、酸化窒化物、又は窒化酸化物の一種又はそれらの化合物を少なくとも2種以
上含む化合物を用いることもできる。
数が多い物質のことを指し、窒化酸化物とは、その組成として、酸素原子より窒素原子の
数が多い物質のことを指す。例えば、酸化窒化シリコン膜とは、その組成として、窒素原
子よりも酸素原子の数が多く、ラザフォード後方散乱法(RBS:Rutherford
Backscattering Spectrometry)及び水素前方散乱法(H
FS:Hydrogen Forward Scattering)を用いて測定した場
合に、濃度範囲として酸素が50〜70原子%、窒素が0.5〜15原子%、シリコンが
25〜35原子%、水素が0.1〜10原子%の範囲で含まれるものをいう。また、窒化
酸化シリコン膜とは、その組成として、酸素原子より窒素原子の数が多く、RBS及びH
FSを用いて測定した場合に、濃度範囲として酸素が5〜30原子%、窒素が20〜55
原子%、シリコンが25〜35原子%、水素が10〜30原子%の範囲で含まれるものを
いう。但し、酸化窒化シリコンまたは窒化酸化シリコンを構成する原子の合計を100原
子%としたとき、窒素、酸素、シリコン及び水素の含有比率が上記の範囲内に含まれるも
のとする。
0が設置されたチャンバー内にアルゴンガスを導入してプラズマを発生させる逆スパッタ
を行い、ゲート絶縁層の表面に付着しているゴミを除去することが好ましい。また、逆ス
パッタを行うことにより、ゲート絶縁層102表面の平坦性を向上させることもできる。
逆スパッタとは、ターゲット側に電圧を印加せずに、アルゴン雰囲気下で基板側にRF電
源を用いて電圧を印加して基板にプラズマを形成して表面を改質する方法である。なお、
アルゴン雰囲気に代えて窒素、ヘリウムなどを用いてもよい。また、アルゴン雰囲気に酸
素、N2Oなどを加えた雰囲気で行ってもよい。また、アルゴン雰囲気にCl2、CF4
などを加えた雰囲気で行ってもよい。逆スパッタ処理後、大気に曝すことなく第1の酸化
物半導体膜を成膜することによって、ゲート絶縁層102と、酸化物半導体層106との
界面にゴミや水分が付着するのを防ぐことができる。
体膜を、スパッタ法を用いてアルゴンなどの希ガスと酸素ガスの雰囲気下で成膜する。こ
のとき、アルゴンなどの希ガスの流量の比率を酸素ガスの流量の比率より大きくして成膜
する、または、酸素ガスを用いず、アルゴンなどの希ガスのみの雰囲気下で成膜すること
によって、酸化物半導体層106の導電率を向上させることができる。第1の酸化物半導
体膜としては、実施の形態1で示した酸化物半導体を用いることができる。例えば具体的
な条件例としては、直径8インチのIn、Ga、及びZnを含む酸化物半導体ターゲット
(In2O3:Ga2O3:ZnO=1:1:1)を用いて、基板とターゲットの間との
距離を170mm、圧力0.4Pa、直流(DC)電源0.5kW、成膜ガスAr:O2
=30:15(sccm)、成膜温度を室温としてスパッタ成膜を行う。また、ターゲッ
トとしては、In2O3を含む直径8インチの円盤上にペレット状のGa2O3とZnO
を配置するようにしてもよい。なお、パルス直流(DC)電源を用いると、ごみが軽減で
き、膜厚分布も均一となるために好ましい。また、第1の酸化物半導体膜の膜厚は、10
nm〜300nmとし、好ましくは20nm〜100nmとする。
体層103を形成するための第2の酸化物半導体膜を、スパッタ法を用いてアルゴンなど
の希ガスと酸素ガスの雰囲気下で成膜する。ここで、絶縁性酸化物としては、酸化シリコ
ンが好ましい。このとき、酸素ガスの流量の比率を大きくして成膜することによって、絶
縁性酸化物を含む酸化物半導体層103の導電率を低減させることができる。第2の酸化
物半導体膜としては、実施の形態1で示した酸化物半導体を用いることができる。第2の
酸化物半導体膜を成膜する際、SiO2を0.1重量パーセント以上30重量パーセント
以下、好ましくは1重量パーセント以上10重量パーセント以下含ませた酸化物半導体タ
ーゲットを用いるのが好ましい。例えば、具体的な条件例としては、SiO2を2重量パ
ーセントの割合で含ませた直径8インチのIn、Ga、及びZnを含む酸化物半導体ター
ゲット(In2O3:Ga2O3:ZnO=1:1:1)を用いて、基板とターゲットの
間との距離を170mm、圧力0.4Pa、直流(DC)電源0.5kW、成膜ガスAr
:O2=30:15(sccm)、成膜温度を室温としてスパッタ成膜を行う。また、タ
ーゲットとしては、In2O3を含む直径8インチの円盤上にペレット状のSiO2、G
a2O3及びZnOを配置するようにしてもよい。なお、パルス直流(DC)電源を用い
ると、ごみが軽減でき、膜厚分布も均一となるために好ましい。また、第2の酸化物半導
体膜の膜厚は、10nm〜300nmとし、好ましくは20nm〜100nmとする。
される酸化物半導体をアモルファス化することが容易となる。また、酸化物半導体を熱処
理した場合に、結晶化してしまうのを抑制することができる。
ンバーと同一チャンバーを用いてもよいし、先に逆スパッタを行ったチャンバーと異なる
チャンバーで成膜してもよい。
があり、さらにパルス的にバイアスを与えるパルスDCスパッタ法もある。RFスパッタ
法は主に絶縁膜を成膜する場合に用いられ、DCスパッタ法は主に金属膜を成膜する場合
に用いられる。
装置は、同一チャンバーで異なる材料膜を積層成膜することも、同一チャンバーで複数種
類の材料を同時に放電させて成膜することもできる。
や、グロー放電を使わずマイクロ波を用いて発生させたプラズマを用いるECRスパッタ
法を用いるスパッタ装置がある。
とを化学反応させてそれらの化合物薄膜を形成するリアクティブスパッタ法や、成膜中に
基板にも電圧をかけるバイアススパッタ法もある。
及び第2の酸化物半導体膜をエッチングする。エッチングには、クエン酸やシュウ酸など
の有機酸をエッチャントとして用いることができる。ここでは、ITO07N(関東化学
社製)を用いたウェットエッチングにより、不要な部分を除去して第1の酸化物半導体膜
及び第2の酸化物半導体膜を島状にし、酸化物半導体層106及び絶縁性酸化物を含む酸
化物半導体層111を形成する。酸化物半導体層106及び絶縁性酸化物を含む酸化物半
導体層111の端部をテーパー状にエッチングすることで、段差形状による配線の段切れ
を防ぐことができる。この段階での断面図を図2(B)に示した。なお、この段階での平
面図が図5に相当する。
物半導体膜よりウェットエッチングに対するエッチングレートが小さい。第1の酸化物半
導体膜と第2の酸化物半導体膜を積層してウェットエッチングを行うと、第1の酸化物半
導体膜は、第2の酸化物半導体膜より大きくサイドエッチングが進行することになる。よ
って、図31に示す薄膜トランジスタと同様に、酸化物半導体層106の端部は、絶縁性
酸化物を含む酸化物半導体層111の端部と比較して抉れた形状になり、絶縁性酸化物を
含む酸化物半導体層111の端部の下に空洞210が形成される。これにより、後の工程
で、ソース電極層又はドレイン電極層105a、105bを形成する際に、該ソース電極
層又はドレイン電極層105a、105bと酸化物半導体層106の端部が接触しないよ
うにすることができ、該ソース電極層又はドレイン電極層105a、105bと酸化物半
導体層106の端部との間で直接電流が流れるのを防ぐことができる。
した後で、フォトリソグラフィ工程によって酸化物半導体層106と絶縁性酸化物を含む
酸化物半導体層111を形成したが、本実施の形態はこれに限られるものではない。第1
の酸化物半導体膜を成膜して、フォトリソグラフィにより酸化物半導体層106を形成し
、それから第2の酸化物半導体膜を成膜して、フォトリソグラフィにより絶縁性酸化物を
含む酸化物半導体層111を形成してもよい。このとき図32に示すように、絶縁性酸化
物を含む酸化物半導体層111(絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層223)で酸化物半
導体層106(酸化物半導体層226)を覆うような構造とする。これにより、後の工程
で、ソース電極層又はドレイン電極層105a、105bを形成する際に、該ソース電極
層又はドレイン電極層105a、105bと酸化物半導体層226の端部が接触しないよ
うにすることができ、該ソース電極層又はドレイン電極層105a、105bと酸化物半
導体層226の端部との間で直接電流が流れるのを防ぐことができる。
てもよい。ドライエッチングに用いるエッチング装置としては、反応性イオンエッチング
法(RIE法)を用いたエッチング装置や、ECR(Electron Cyclotr
on Resonance)やICP(Inductively Coupled Pl
asma)などの高密度プラズマ源を用いたドライエッチング装置を用いることができる
。また、ICPエッチング装置と比べて広い面積に渡って一様な放電が得られやすいドラ
イエッチング装置としては、上部電極を接地させ、下部電極に13.56MHzの高周波
電源を接続し、さらに下部電極に3.2MHzの低周波電源を接続したECCP(Enh
anced Capacitively Coupled Plasma)モードのエッ
チング装置がある。このECCPモードのエッチング装置であれば、例えば基板として、
第10世代の一辺が3mを超えるサイズの基板を用いる場合にも対応することができる。
ート絶縁層102の不要な部分を除去してゲート電極層101と同じ材料の配線や電極層
に達するコンタクトホールを形成する。このコンタクトホールは後に形成する導電膜と直
接接続するために設ける。例えば、駆動回路部において、ゲート電極層とソース電極層或
いはドレイン電極層とが直接接するダイオード接続が形成された薄膜トランジスタや、端
子部のゲート配線と電気的に接続する端子を形成する場合にコンタクトホールを形成する
。
らなる導電膜112をスパッタ法や真空蒸着法で成膜する。この段階での断面図を図2(
C)に示した。
形成することができる。例えば導電膜112は、第1の導電層及び第3の導電層が耐熱性
導電性材料であるチタンからなり、第2の導電層がネオジムを含むアルミニウム合金から
なるような構成としてもよい。導電膜112をこのような構成にすることで、アルミニウ
ムの低抵抗性を活かしつつ、ヒロックの発生を低減することができる。
り不要な部分を除去してソース電極層又はドレイン電極層105a、105b、絶縁性酸
化物を含む酸化物半導体層103及び接続電極120を形成する。この際のエッチング方
法としてウェットエッチングまたはドライエッチングを用いる。例えば、導電膜112と
して第1の導電層及び第3の導電層にチタンを、第2の導電層にネオジムを含むアルミニ
ウム合金を用いる場合には、過酸化水素水又は加熱塩酸、またはフッ化アンモニウムを含
む硝酸水溶液をエッチャントに用いてウェットエッチングすることができる。例えば、K
SMF―240(関東化学社製)を用いて、第1の導電層乃至第3の導電層からなる導電
膜112を一括でエッチングすることができる。このエッチング工程において、絶縁性酸
化物を含む酸化物半導体層111の露出領域も一部エッチングされ、ソース電極層又はド
レイン電極層105a、105bの間に、ソース電極層又はドレイン電極層105a、1
05bと重なる領域よりも膜厚の薄い領域を有する、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層
103となる。よって絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層103及び酸化物半導体層10
6のチャネル形成領域は絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層103の膜厚の薄い領域と重
なることになる。
ッチングを、一度に行うことができるため、ソース電極層又はドレイン電極層105a、
105b及び絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層103の端部は一致し、連続的な構造と
することができる。またウェットエッチングを用いるために、エッチングが等方的に行わ
れ、ソース電極層又はドレイン電極層105a、105bの端部はレジストマスク131
より後退している。以上の工程で絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層103及び酸化物半
導体層106をチャネル形成領域とする薄膜トランジスタ170を作製することができる
。この段階での断面図を図3(A)に示した。なお、この段階での平面図が図6に相当す
る。
物半導体層106までエッチングを行ってもよい。このようにして図33(A)及び図3
3(B)に示すように、ソース電極層又はドレイン電極層105a、105b及び絶縁性
酸化物を含む酸化物半導体層233a、233bを形成してもよい。このエッチング工程
において、酸化物半導体層106の露出領域も一部エッチングされ、絶縁性酸化物を含む
酸化物半導体層233a、233bの間に、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層233a
、233bと重なる領域よりも膜厚の薄い領域を有する酸化物半導体層106となる。よ
って酸化物半導体層106のチャネル形成領域は酸化物半導体層106の膜厚の薄い領域
と重なることになる。このような構造をとることによって、絶縁性酸化物を含む酸化物半
導体層233a、233bより、一般的に導電性が高い酸化物半導体層106のみにチャ
ネル形成領域を形成することができるので、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層233a
、233bによるオフ電流の低減に加えて、S値(サブスレッショルド係数)の改善を図
ることができる。
、105bと同じ材料である第2の端子122を端子部に残す。なお、第2の端子122
はソース配線(ソース電極層又はドレイン電極層105a、105bを含むソース配線)
と電気的に接続されている。
ホールを介して端子部の第1の端子121と直接接続される。なお、ここでは図示しない
が、上述した工程と同じ工程を経て駆動回路の薄膜トランジスタのソース配線あるいはド
レイン配線とゲート電極が直接接続される。
ソース電極層又はドレイン電極層105a、105bを形成する工程とで、2枚のマスク
を用いる必要がある。しかし、多階調(高階調)マスクにより形成した複数(代表的には
二種類)の厚さの領域を有するレジストマスクを用いると、レジストマスクの数を減らす
ことができるため、工程簡略化、低コスト化を図ることができる。多階調マスクを用いる
フォトリソグラフィ工程について、図35を用いて説明する。
、第2の酸化物半導体膜及び導電膜112を形成し、透過した光が複数の強度となる多階
調(高階調)マスクを用いた露光によって、図35(A)に示すような複数の異なる膜厚
の領域を有するレジストマスク132を導電膜112上に形成する。レジストマスク13
2は、ゲート電極層101の一部と重畳する領域に膜厚の薄い領域を有する。次に、レジ
ストマスク132を用いて、第1の酸化物半導体膜、第2の酸化物半導体膜及び導電膜1
12をエッチングして島状に加工し、酸化物半導体層106、絶縁性酸化物を含む酸化物
半導体層143、導電層115及び第2の端子124を形成する。この段階での断面図が
図35(A)に相当する。
レジストマスク131は、図35(B)に示すように、アッシングにより面積が縮小し、
厚さが薄くなり、膜厚の薄い領域のレジストは除去される。
層115、及び第2の端子124をエッチングし、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層1
03、ソース電極層又はドレイン電極層105a、105b及び第2の端子122を形成
する。レジストマスク131が縮小されたことによって、絶縁性酸化物を含む酸化物半導
体層103、ソース電極層又はドレイン電極層105a、105b及び第2の端子122
の端部もエッチングされる。この段階での断面図が図35(B)に相当する。なお、第1
の端子121については、後の工程で保護絶縁層107を成膜した後、ゲート絶縁層10
2及び保護絶縁層107をエッチングしてコンタクトホールを形成し、透明導電膜を成膜
してFPCと接続する。以上のようにして、多階調マスクを用いて薄膜トランジスタ17
0を作製することができる。
500℃の熱処理(光アニールも含む)を行うことが好ましい。ここでは炉に入れ、大気
雰囲気下で350℃、1時間の熱処理を行う。この熱処理により絶縁性酸化物を含む酸化
物半導体層103及び酸化物半導体層106の原子レベルの再配列が行われる。また、絶
縁性酸化物を含む酸化物半導体層103は、酸化シリコンのような絶縁性酸化物を含んで
いるために、この熱処理による結晶化を避けることができ、非晶質構造を維持することが
できる。なお、熱処理を行うタイミングは、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層103の
成膜後であれば特に限定されず、例えば画素電極形成後に行ってもよい。
酸素ラジカル処理を行ってもよい。酸素ラジカル処理を行うことにより薄膜トランジスタ
をノーマリーオフとすることができる。また、ラジカル処理を行うことにより、絶縁性酸
化物を含む酸化物半導体層103のエッチングによるダメージを回復することができる。
ラジカル処理はO2、N2O雰囲気下で、好ましくはN2、He又はArのいずれかに酸
素を含む雰囲気下で行うことが好ましい。また、上記雰囲気にCl2、CF4を加えた雰
囲気下でラジカル処理を行ってもよい。なお、ラジカル処理は、無バイアスで行うことが
好ましい。
はスパッタ法などを用いて得られる窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン
膜、酸化アルミニウム膜、酸化タンタル膜などを用いることができる。
ッチングによりソース電極層又はドレイン電極層105bに達するコンタクトホール12
5を形成する。また、ここでのエッチングにより第2の端子122に達するコンタクトホ
ール127、接続電極120に達するコンタクトホール126も形成する。この段階での
断面図を図3(B)に示す。
は、酸化インジウム(In2O3)や酸化インジウム酸化スズ合金(In2O3―SnO
2、ITOと略記する)などをスパッタ法や真空蒸着法などを用いて形成する。このよう
な材料のエッチング処理は塩酸系の溶液により行う。しかし、特にITOのエッチングは
残渣が発生しやすいので、エッチング加工性を改善するために酸化インジウム酸化亜鉛合
金(In2O3―ZnO)を用いても良い。
な部分を除去して画素電極層110を形成する。
護絶縁層107を誘電体として、容量配線108と画素電極層110とで保持容量が形成
される。
をレジストマスクで覆い端子部に形成された透明導電膜128、129を残す。透明導電
膜128、129はFPCとの接続に用いられる電極または配線となる。第1の端子12
1と直接接続された接続電極120上に形成された透明導電膜128は、ゲート配線の入
力端子として機能する接続用の端子電極となる。第2の端子122上に形成された透明導
電膜129は、ソース配線の入力端子として機能する接続用の端子電極である。
の段階での平面図が図7に相当する。
図をそれぞれ図示している。図8(A1)は図8(A2)中のC1−C2線に沿った断面
図に相当する。図8(A1)において、保護絶縁層154上に形成される透明導電膜15
5は、入力端子として機能する接続用の端子電極である。また、図8(A1)において、
端子部では、ゲート配線と同じ材料で形成される第1の端子151と、ソース配線と同じ
材料で形成される接続電極153とがゲート絶縁層152を介して重なり直接接して導通
させている。また、接続電極153と透明導電膜155が保護絶縁層154に設けられた
コンタクトホールを介して直接接して導通させている。
ぞれ図示している。また、図8(B1)は図8(B2)中のD1−D2線に沿った断面図
に相当する。図8(B1)において、保護絶縁層154上に形成される透明導電膜155
は、入力端子として機能する接続用の端子電極である。また、図8(B1)において、端
子部では、ゲート配線と同じ材料で形成される電極156が、ソース配線と電気的に接続
される第2の端子150の下方にゲート絶縁層152を介して重なる。電極156は第2
の端子150とは電気的に接続しておらず、電極156を第2の端子150と異なる電位
、例えばフローティング、GND、0Vなどに設定すれば、ノイズ対策のための容量また
は静電気対策のための容量を形成することができる。また、第2の端子150は、保護絶
縁層154のコンタクトホールを介して透明導電膜155と電気的に接続している。
。また、端子部においては、ゲート配線と同電位の第1の端子、ソース配線と同電位の第
2の端子、容量配線と同電位の第3の端子などが複数並べられて配置される。それぞれの
端子の数は、それぞれ任意な数で設ければ良いものとし、実施者が適宣決定すれば良い。
を有する画素部、保持容量を完成させることができる。そして、これらを個々の画素に対
応してマトリクス状に配置して画素部を構成することによりアクティブマトリクス型の表
示装置を作製するための一方の基板とすることができる。本明細書では便宜上このような
基板をアクティブマトリクス基板と呼ぶ。
と、対向電極が設けられた対向基板との間に液晶層を設け、アクティブマトリクス基板と
対向基板とを固定する。なお、対向基板に設けられた対向電極と電気的に接続する共通電
極をアクティブマトリクス基板上に設け、共通電極と電気的に接続する第4の端子を端子
部に設ける。この第4の端子は、共通電極を固定電位、例えばGND、0Vなどに設定す
るための端子である。
に示す。図9では容量配線を設けず、画素電極層と隣り合う画素のゲート配線と保護絶縁
層及びゲート絶縁層を介して重ねて保持容量を形成する例であり、この場合、容量配線及
び容量配線と接続する第3の端子は省略することができる。なお、図9において、図7と
同じ部分には同じ符号を用いて説明する。
を駆動することによって、画面上に表示パターンが形成される。詳しくは選択された画素
電極と該画素電極に対応する対向電極との間に電圧が印加されることによって、画素電極
と対向電極との間に配置された液晶層の光学変調が行われ、この光学変調が表示パターン
として観察者に認識される。
は動画のぼけが生じるという問題がある。液晶表示装置の動画特性を改善するため、全面
黒表示を1フレームおきに行う、所謂、黒挿入と呼ばれる駆動技術がある。
を改善する、所謂、倍速駆動と呼ばれる駆動技術もある。
ダイオード)光源または複数のEL光源などを用いて面光源を構成し、面光源を構成して
いる各光源を独立して1フレーム期間内で間欠点灯駆動する駆動技術もある。面光源とし
て、3種類以上のLEDを用いてもよいし、白色発光のLEDを用いてもよい。独立して
複数のLEDを制御できるため、液晶層の光学変調の切り替えタイミングに合わせてLE
Dの発光タイミングを同期させることもできる。この駆動技術は、LEDを部分的に消灯
することができるため、特に一画面を占める黒い表示領域の割合が多い映像表示の場合に
は、消費電力の低減効果が図れる。
を従来よりも改善することができる。
領域に用いており、良好な動特性を有するため、これらの駆動技術を組み合わせることが
できる。
、低電源電位、例えばGND、0Vなどに設定するため、端子部に、カソードを低電源電
位、例えばGND、0Vなどに設定するための第4の端子が設けられる。また、発光表示
装置を作製する場合には、ソース配線、及びゲート配線に加えて電源供給線を設ける。従
って、端子部には、電源供給線と電気的に接続する第5の端子を設ける。
に絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層を積層し、酸化物半導体層とソース電極層又はドレ
イン電極層とが絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層を介して接触するように薄膜トランジ
スタを形成することによって、該薄膜トランジスタのしきい値電圧のばらつきを低減し、
電気特性を安定させることができる。また、オフ電流を低減することもできる。
が高く信頼性のよい表示装置を提供することができる。
ることができることとする。
本実施の形態では、実施の形態1で示した薄膜トランジスタとは異なる形状の薄膜トラン
ジスタについて図10を用いて説明する。
トランジスタには、基板100上にゲート電極層101が設けられ、ゲート電極層101
上にゲート絶縁層102が設けられ、ゲート絶縁層102上に酸化物半導体層106が設
けられ、酸化物半導体層106上に絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層103が設けられ
、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層103上にバッファ層301a、301bが設けら
れ、バッファ層301a、301b上にソース電極層又はドレイン電極層105a、10
5bが設けられている。つまり、図10に示す薄膜トランジスタは、実施の形態1におい
て、図1で示した薄膜トランジスタの絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層103とソース
電極層又はドレイン電極層105a、105bとの間にバッファ層301a、301bを
設けた薄膜トランジスタである。
化物半導体層106と同様に、In−Ga−Zn−O系、In−Sn−Zn−O系、Ga
−Sn−Zn−O系、In−Zn−O系、Sn−Zn−O系、In−Sn−O系、Ga−
Zn−O系、In−O系、Sn−O系またはZn−O系の酸化物半導体からなる非単結晶
膜を用いて形成するのが好ましい。また、ソース領域又はドレイン領域として機能するバ
ッファ層301a、301bとしては、窒素を含ませたIn−Ga−Zn−O系、窒素を
含ませたGa−Zn−O系、窒素を含ませたZn−O−N系または窒素を含ませたSn−
Zn−O−N系の酸化物半導体からなる非単結晶膜を用いてもよい。本実施の形態では、
バッファ層301a、301bとして、In−Ga−Zn−O系の酸化物半導体からなる
非単結晶膜を用いる。ただし、バッファ層301a、301bはn型の導電型を有し、そ
の導電率は、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層103の導電率より高くなるようにする
。また、バッファ層301a、301bは、少なくともアモルファス成分を含んでいるも
のとし、非晶質構造の中に結晶粒(ナノクリスタル)を含む場合もある。結晶粒(ナノク
リスタル)は直径1nm〜10nm、代表的には2nm〜4nm程度である。
などの希ガスと酸素ガスの雰囲気下で成膜する。このとき、アルゴンなどの希ガスの流量
の比率を酸素ガスの流量の比率より大きくして成膜する、または、酸素ガスを用いず、ア
ルゴンなどの希ガスのみの雰囲気下で成膜することによって、酸化物半導体層106の導
電率を向上させることができる。具体的な条件例としては、直径8インチのIn、Ga、
及びZnを含む酸化物半導体ターゲット(In2O3:Ga2O3:ZnO=1:1:1
)を用いて、基板とターゲットの間との距離を170mm、圧力0.4Pa、直流(DC
)電源0.5kW、成膜ガスAr:O2=50:1(sccm)、成膜温度を室温として
スパッタ成膜を行う。
する。勿論、膜中に結晶粒が含まれる場合、含まれる結晶粒のサイズが膜厚を超える大き
さとならない。
ソース電極層又はドレイン電極層105a、105bとの間で、ショットキー接合よりも
熱的安定性を向上させることができ、薄膜トランジスタの動作特性を安定させることがで
きる。また、導電性がよいので高いドレイン電圧でも良好な移動度を保持することができ
る。
料については、実施の形態1を参照されたい。
の作製工程とほぼ同様である。まず、実施の形態2で示した方法で、絶縁性酸化物を含む
酸化物半導体層103を形成するための酸化物半導体膜まで成膜し、連続してバッファ層
301a、301bを形成するための酸化物半導体膜を、上記の方法を用いてスパッタ成
膜する。次に、フォトリソグラフィ工程によって、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層1
11及び酸化物半導体層106と同様に、バッファ層301a、301bを形成するため
の酸化物半導体膜を島状にエッチングし、酸化物半導体膜302を形成する(図11(A
)参照)。それから、実施の形態2で示した方法で、導電膜112の成膜まで行う(図1
1(B)参照)。次に、フォトリソグラフィ工程によって、ソース電極層又はドレイン電
極層105a、105b、絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層103と同様に、酸化物半
導体膜302をエッチングして、バッファ層301a、301bを形成する(図11(C
)参照)。以降の工程は実施の形態2と同様である。
ることができることとする。
本実施の形態では、実施の形態1で示したボトムゲート型薄膜トランジスタを2つ用いて
インバータ回路について図34を用いて説明する。
。2つのnチャネル型TFTを組み合わせてインバータ回路を形成する場合、エンハンス
メント型トランジスタとデプレッション型トランジスタとを組み合わせて形成する場合(
以下、EDMOS回路という)と、エンハンスメント型TFT同士で形成する場合(以下
、EEMOS回路という)がある。なお、nチャネル型TFTのしきい値電圧が正の場合
は、エンハンスメント型トランジスタと定義し、nチャネル型TFTのしきい値電圧が負
の場合は、デプレッション型トランジスタと定義し、本明細書を通してこの定義に従うも
のとする。
エンハンスメント型トランジスタを用いて画素電極への電圧印加のオンオフを切り替える
。この画素部に配置するエンハンスメント型トランジスタは、酸化物半導体を用いている
。
第1の薄膜トランジスタ430a及び第2の薄膜トランジスタ430bとして図30に示
す構造の逆スタガ型薄膜トランジスタを用いている。しかし、本実施の形態で示すインバ
ータ回路に用いることができる薄膜トランジスタは、この構造に限られるものではない。
極層401aが設けられ、第1のゲート電極層401a上にゲート絶縁層402が設けら
れ、ゲート絶縁層402上に第1の酸化物半導体層406aが設けられ、第1の酸化物半
導体層406a上に第1の絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層403aが設けられ、第1
の絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層403a上に第1配線405a及び第2配線405
bが設けられている。同様に、第2の薄膜トランジスタ430bも、基板400上に第2
のゲート電極層401bが設けられ、第2のゲート電極層401b上にゲート絶縁層40
2が設けられ、ゲート絶縁層402上に第2の酸化物半導体層406bが設けられ、第2
の酸化物半導体層406b上に第2の絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層403bが設け
られ第2の絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層403b上に第2配線405b及び第3配
線405cが設けられている。ここで、第2配線405bは、ゲート絶縁層402に形成
されたコンタクトホール404を介して第2のゲート電極層401bと直接接続する。な
お、各部の構造や材料は先の実施の形態に示す薄膜トランジスタを参照にされたい。
、負の電圧VDLが印加される電源線(負電源線)としてもよい。第3配線405cは、
正の電圧VDDが印加される電源線(正電源線)である。
絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層403bの両方に電気的に接続する第2配線405b
は、ゲート絶縁層402に形成されたコンタクトホール404を介して第2の薄膜トラン
ジスタ430bの第2のゲート電極層401bと直接接続する。直接接続させることによ
り、良好なコンタクトを得ることができ、接触抵抗を低減することができる。第2のゲー
ト電極層401bと第2配線405bを他の導電膜、例えば透明導電膜を介して接続する
場合に比べて、コンタクトホールの数の低減、コンタクトホールの数の低減による駆動回
路の占有面積の縮小を図ることができる。
、鎖線Z1−Z2で切断した断面が図34(A)に相当する。
示す回路接続は、図34(B)に相当し、第1の薄膜トランジスタ430aをエンハンス
メント型のnチャネル型トランジスタとし、第2の薄膜トランジスタ430bをデプレッ
ション型のnチャネル型トランジスタとする例である。
ャネル型トランジスタとを作製する方法は、例えば、第1の絶縁性酸化物を含む酸化物半
導体層403a及び第1の酸化物半導体層406aと、第2の絶縁性酸化物を含む酸化物
半導体層403b及び第2の酸化物半導体層406bとを異なる材料や異なる成膜条件を
用いて作製する。また、酸化物半導体層の上下にゲート電極を設けてしきい値制御を行い
、一方のTFTがノーマリーオンとなるようにゲート電極に電圧をかけ、もう一方のTF
TがノーマリーオフとなるようにしてEDMOS回路を構成してもよい。
ランジスタ430bをエンハンスメント型のnチャネル型トランジスタとすることで、E
EMOS回路を作製することもできる。その場合、第2配線405bと第2のゲート電極
層401bを接続する代わりに第3配線405cと第2のゲート電極層401bを接続す
る。
化物半導体層を積層し、酸化物半導体層とソース電極層又はドレイン電極層とが絶縁性酸
化物を含む酸化物半導体層を介して接触するように薄膜トランジスタを形成することによ
って、該薄膜トランジスタのしきい値電圧のばらつきを低減し、電気特性を安定させるこ
とができる。また、オフ電流を低減することもできる。よって、本実施の形態に示すイン
バータ回路の回路特性を向上させることができる。
ることができることとする。
本実施の形態では、半導体装置の一例である表示装置において、同一基板上に少なくとも
駆動回路の一部と、画素部に配置する薄膜トランジスタを作製する例について以下に説明
する。
態1乃至実施の形態3に示す薄膜トランジスタはnチャネル型TFTであるため、駆動回
路のうち、nチャネル型TFTで構成することができる駆動回路の一部を画素部の薄膜ト
ランジスタと同一基板上に形成する。
4(A)に示す。図14(A)に示す表示装置は、基板5300上に表示素子を備えた画
素を複数有する画素部5301と、各画素を選択する走査線駆動回路5302と、選択さ
れた画素へのビデオ信号の入力を制御する信号線駆動回路5303とを有する。
線S1〜Sm(図示せず。)により信号線駆動回路5303と接続され、走査線駆動回路
5302から行方向に伸張して配置された複数の走査線G1〜Gn(図示せず。)により
走査線駆動回路5302と接続され、信号線S1〜Sm並びに走査線G1〜Gnに対応し
てマトリクス状に配置された複数の画素(図示せず。)を有する。そして、各画素は、信
号線Sj(信号線S1〜Smのうちいずれか一)、走査線Gi(走査線G1〜Gnのうち
いずれか一)と接続される。
あり、nチャネル型TFTで構成する信号線駆動回路について図15を用いて説明する。
02_M、第1の配線5611、第2の配線5612、第3の配線5613及び配線56
21_1〜5621_Mを有する。スイッチ群5602_1〜5602_Mそれぞれは、
第1の薄膜トランジスタ5603a、第2の薄膜トランジスタ5603b及び第3の薄膜
トランジスタ5603cを有する。
及び配線5621_1〜5621_Mに接続される。そして、スイッチ群5602_1〜
5602_Mそれぞれは、第1の配線5611、第2の配線5612、第3の配線561
3及びスイッチ群5602_1〜5602_Mそれぞれに対応した配線5621_1〜5
621_Mに接続される。そして、配線5621_1〜5621_Mそれぞれは、第1の
薄膜トランジスタ5603a、第2の薄膜トランジスタ5603b及び第3の薄膜トラン
ジスタ5603cを介して、3つの信号線(信号線Sm−2、信号線Sm−1、信号線S
m(m=3M))に接続される。例えば、J列目の配線5621_J(配線5621_1
〜配線5621_Mのうちいずれか一)は、スイッチ群5602_Jが有する第1の薄膜
トランジスタ5603a、第2の薄膜トランジスタ5603b及び第3の薄膜トランジス
タ5603cを介して、信号線Sj−2、信号線Sj―1、信号線Sj(j=3J)に接
続される。
号が入力される。
さらに、スイッチ群5602_1〜5602_Mは、画素部と同一基板上に形成されてい
ることが望ましい。したがって、ドライバIC5601とスイッチ群5602_1〜56
02_MとはFPCなどを介して接続するとよい。又は画素部と同一の基板上に貼り合わ
せなどによって、単結晶半導体層を設け、ドライバIC5601を形成してもよい。
照して説明する。なお、図16のタイミングチャートは、i行目の走査線Giが選択され
ている場合のタイミングチャートを示している。さらに、i行目の走査線Giの選択期間
は、第1のサブ選択期間T1、第2のサブ選択期間T2及び第3のサブ選択期間T3に分
割されている。さらに、図15の信号線駆動回路は、他の行の走査線が選択されている場
合でも図16と同様の動作をする。
スタ5603a、第2の薄膜トランジスタ5603b及び第3の薄膜トランジスタ560
3cを介して、信号線Sj−2、信号線Sj―1、信号線Sjに接続される場合について
示している。
1の薄膜トランジスタ5603aのオン・オフのタイミング5703a、第2の薄膜トラ
ンジスタ5603bのオン・オフのタイミング5703b、第3の薄膜トランジスタ56
03cのオン・オフのタイミング5703c及びJ列目の配線5621_Jに入力される
信号5721_Jを示している。
択期間T2及び第3のサブ選択期間T3において、それぞれ別のビデオ信号が入力される
。例えば、第1のサブ選択期間T1において配線5621_Jに入力されるビデオ信号は
信号線Sj−2に入力され、第2のサブ選択期間T2において配線5621_Jに入力さ
れるビデオ信号は信号線Sj―1に入力され、第3のサブ選択期間T3において配線56
21_Jに入力されるビデオ信号は信号線Sjに入力される。さらに、第1のサブ選択期
間T1、第2のサブ選択期間T2及び第3のサブ選択期間T3において、配線5621_
Jに入力されるビデオ信号をそれぞれData_j−2、Data_j―1、Data_
jとする。
aがオンし、第2の薄膜トランジスタ5603b及び第3の薄膜トランジスタ5603c
がオフする。このとき、配線5621_Jに入力されるData_j−2が、第1の薄膜
トランジスタ5603aを介して信号線Sj−2に入力される。第2のサブ選択期間T2
では、第2の薄膜トランジスタ5603bがオンし、第1の薄膜トランジスタ5603a
及び第3の薄膜トランジスタ5603cがオフする。このとき、配線5621_Jに入力
されるData_j―1が、第2の薄膜トランジスタ5603bを介して信号線Sj―1
に入力される。第3のサブ選択期間T3では、第3の薄膜トランジスタ5603cがオン
し、第1の薄膜トランジスタ5603a及び第2の薄膜トランジスタ5603bがオフす
る。このとき、配線5621_Jに入力されるData_jが、第3の薄膜トランジスタ
5603cを介して信号線Sjに入力される。
、1ゲート選択期間中に1つの配線5621から3つの信号線にビデオ信号を入力するこ
とができる。したがって、図15の信号線駆動回路は、ドライバIC5601が形成され
る基板と、画素部が形成されている基板との接続数を信号線の数に比べて約1/3にする
ことができる。接続数が約1/3になることによって、図15の信号線駆動回路は、信頼
性、歩留まりなどを向上できる。
択期間それぞれにおいて、ある1つの配線から複数の信号線それぞれにビデオ信号を入力
することができれば、薄膜トランジスタの配置や数、駆動方法などは限定されない。
ぞれにビデオ信号を入力する場合は、薄膜トランジスタ及び薄膜トランジスタを制御する
ための配線を追加すればよい。ただし、1ゲート選択期間を4つ以上のサブ選択期間に分
割すると、1つのサブ選択期間が短くなる。したがって、1ゲート選択期間は、2つ又は
3つのサブ選択期間に分割されることが望ましい。
ジ期間Tp、第1のサブ選択期間T1、第2のサブ選択期間T2、第3の選択期間T3に
分割してもよい。さらに、図17のタイミングチャートは、i行目の走査線Giが選択さ
れるタイミング、第1の薄膜トランジスタ5603aのオン・オフのタイミング5803
a、第2の薄膜トランジスタ5603bのオン・オフのタイミング5803b、第3の薄
膜トランジスタ5603cのオン・オフのタイミング5803c及びJ列目の配線562
1_Jに入力される信号5821_Jを示している。図17に示すように、プリチャージ
期間Tpにおいて第1の薄膜トランジスタ5603a、第2の薄膜トランジスタ5603
b及び第3の薄膜トランジスタ5603cがオンする。このとき、配線5621_Jに入
力されるプリチャージ電圧Vpが第1の薄膜トランジスタ5603a、第2の薄膜トラン
ジスタ5603b及び第3の薄膜トランジスタ5603cを介してそれぞれ信号線Sj−
2、信号線Sj―1、信号線Sjに入力される。第1のサブ選択期間T1において第1の
薄膜トランジスタ5603aがオンし、第2の薄膜トランジスタ5603b及び第3の薄
膜トランジスタ5603cがオフする。このとき、配線5621_Jに入力されるDat
a_j−2が、第1の薄膜トランジスタ5603aを介して信号線Sj−2に入力される
。第2のサブ選択期間T2では、第2の薄膜トランジスタ5603bがオンし、第1の薄
膜トランジスタ5603a及び第3の薄膜トランジスタ5603cがオフする。このとき
、配線5621_Jに入力されるData_j―1が、第2の薄膜トランジスタ5603
bを介して信号線Sj―1に入力される。第3のサブ選択期間T3では、第3の薄膜トラ
ンジスタ5603cがオンし、第1の薄膜トランジスタ5603a及び第2の薄膜トラン
ジスタ5603bがオフする。このとき、配線5621_Jに入力されるData_jが
、第3の薄膜トランジスタ5603cを介して信号線Sjに入力される。
ブ選択期間の前にプリチャージ選択期間を設けることによって、信号線をプリチャージで
きるため、画素へのビデオ信号の書き込みを高速に行うことができる。なお、図17にお
いて、図16と同様なものに関しては共通の符号を用いて示し、同一部分又は同様な機能
を有する部分の詳細な説明は省略する。
ッファを有している。また場合によってはレベルシフタを有していても良い。走査線駆動
回路において、シフトレジスタにクロック信号(CLK)及びスタートパルス信号(SP
)が入力されることによって、選択信号が生成される。生成された選択信号はバッファに
おいて緩衝増幅され、対応する走査線に供給される。走査線には、1ライン分の画素のト
ランジスタのゲート電極が接続されている。そして、1ライン分の画素のトランジスタを
一斉にONにしなくてはならないので、バッファは大きな電流を流すことが可能なものが
用いられる。
て説明する。
ロップ5701_1〜5701_nという複数のフリップフロップで構成される。また、
第1のクロック信号、第2のクロック信号、スタートパルス信号、リセット信号が入力さ
れて動作する。
1_1は、第1の配線5711、第2の配線5712、第4の配線5714、第5の配線
5715、第7の配線5717_1、及び第7の配線5717_2と接続される。また、
2段目のフリップフロップ5701_2は、第3の配線5713、第4の配線5714、
第5の配線5715、第7の配線5717_1、第7の配線5717_2及び第7の配線
5717_3と接続される。
01_nのうちいずれか一)は、第2の配線5712又は第3の配線5713の一方、第
4の配線5714、第5の配線5715、第7の配線5717_i−1、第7の配線57
17_i、及び第7の配線5717_i+1と接続される。ここで、iが奇数の場合には
、i段目のフリップフロップ5701_iは第2の配線5712と接続され、iが偶数で
ある場合には、i段目のフリップフロップ5701_iは第3の配線5713と接続され
ることになる。
713の一方、第4の配線5714、第5の配線5715、第7の配線5717_n−1
、第7の配線5717_n、及び第6の配線5716と接続される。
16を、それぞれ第1の信号線、第2の信号線、第3の信号線、第4の信号線と呼んでも
よい。さらに、第4の配線5714、第5の配線5715を、それぞれ第1の電源線、第
2の電源線と呼んでもよい。
に示すフリップフロップは、第1の薄膜トランジスタ5571、第2の薄膜トランジスタ
5572、第3の薄膜トランジスタ5573、第4の薄膜トランジスタ5574、第5の
薄膜トランジスタ5575、第6の薄膜トランジスタ5576、第7の薄膜トランジスタ
5577及び第8の薄膜トランジスタ5578を有する。なお、第1の薄膜トランジスタ
5571、第2の薄膜トランジスタ5572、第3の薄膜トランジスタ5573、第4の
薄膜トランジスタ5574、第5の薄膜トランジスタ5575、第6の薄膜トランジスタ
5576、第7の薄膜トランジスタ5577及び第8の薄膜トランジスタ5578は、n
チャネル型トランジスタであり、ゲート・ソース間電圧(Vgs)がしきい値電圧(Vt
h)を上回ったとき導通状態になるものとする。
3の配線5503、第4の配線5504、第5の配線5505、及び第6の配線5506
を有する。
する例を示すが、特に限定されず、例えば、デプレッション型のnチャネル型トランジス
タを用いても駆動回路を駆動させることもできる。
が第4の配線5504に接続され、第1の薄膜トランジスタ5571の第2の電極(ソー
ス電極またはドレイン電極の他方)が第3の配線5503に接続される。
薄膜トランジスタ5572の第2の電極が第3の配線5503に接続される。
薄膜トランジスタ5573の第2の電極が第2の薄膜トランジスタ5572のゲート電極
に接続され、第3の薄膜トランジスタ5573のゲート電極が第5の配線5505に接続
される。
薄膜トランジスタ5574の第2の電極が第2の薄膜トランジスタ5572のゲート電極
に接続され、第4の薄膜トランジスタ5574のゲート電極が第1の薄膜トランジスタ5
571のゲート電極に接続される。
薄膜トランジスタ5575の第2の電極が第1の薄膜トランジスタ5571のゲート電極
に接続され、第5の薄膜トランジスタ5575のゲート電極が第1の配線5501に接続
される。
薄膜トランジスタ5576の第2の電極が第1の薄膜トランジスタ5571のゲート電極
に接続され、第6の薄膜トランジスタ5576のゲート電極が第2の薄膜トランジスタ5
572のゲート電極に接続される。
薄膜トランジスタ5577の第2の電極が第1の薄膜トランジスタ5571のゲート電極
に接続され、第7の薄膜トランジスタ5577のゲート電極が第2の配線5502に接続
される。
薄膜トランジスタ5578の第2の電極が第2の薄膜トランジスタ5572のゲート電極
に接続され、第8の薄膜トランジスタ5578のゲート電極が第1の配線5501に接続
される。
のゲート電極、第5の薄膜トランジスタ5575の第2の電極、第6の薄膜トランジスタ
5576の第2の電極及び第7の薄膜トランジスタ5577の第2の電極の接続箇所をノ
ード5543とする。さらに、第2の薄膜トランジスタ5572のゲート電極、第3の薄
膜トランジスタ5573の第2の電極、第4の薄膜トランジスタ5574の第2の電極、
第6の薄膜トランジスタ5576のゲート電極及び第8の薄膜トランジスタ5578の第
2の電極の接続箇所をノード5544とする。
504を、それぞれ第1の信号線、第2の信号線、第3の信号線、第4の信号線と呼んで
もよい。さらに、第5の配線5505を第1の電源線、第6の配線5506を第2の電源
線と呼んでもよい。
18中の第7の配線5717_i−1が接続される。また、図19中の第2の配線550
2と、図18中の第7の配線5717_i+1が接続される。また、図19中の第3の配
線5503と、第7の配線5717_iが接続される。さらに、図19中の第6の配線5
506と、第5の配線5715が接続される。
続され、iが偶数の場合、図18中の第3の配線5713と接続される。また、図19中
の第5の配線5505と、図18中の第4の配線5714が接続される。
1は図18中の第1の配線5711に接続される。また、n段目のフリップフロップ57
01_nにおいて、図19中の第2の配線5502は図18中の第6の配線5716に接
続される。
ネル型TFTのみで作製することも可能である。実施の形態1乃至実施の形態3に示すn
チャネル型TFTはトランジスタの移動度が大きいため、駆動回路の駆動周波数を高くす
ることが可能となる。また、実施の形態1乃至実施の形態3に示すnチャネル型TFTは
In−Ga−Zn−O系非単結晶膜に代表される酸化物半導体層を用いることで、寄生容
量が低減されるため、周波数特性(f特性と呼ばれる)が高い。例えば、実施の形態1乃
至実施の形態3に示すnチャネル型TFTを用いた走査線駆動回路は、高速に動作させる
ことができるため、フレーム周波数を高くすること、または、黒画面挿入を実現すること
なども実現することができる。
駆動回路を配置することなどによって、さらに高いフレーム周波数を実現することができ
る。複数の走査線駆動回路を配置する場合は、偶数行の走査線を駆動する為の走査線駆動
回路を片側に配置し、奇数行の走査線を駆動するための走査線駆動回路をその反対側に配
置することにより、フレーム周波数を高くすることを実現することができる。また、複数
の走査線駆動回路により、同じ走査線に信号を出力すると、表示装置の大型化に有利であ
る。
なくとも一つの画素に複数の薄膜トランジスタを配置するため、走査線駆動回路を複数配
置することが好ましい。アクティブマトリクス型発光表示装置のブロック図の一例を図1
4(B)に示す。
る画素部5401と、各画素を選択する第1の走査線駆動回路5402及び第2の走査線
駆動回路5404と、選択された画素へのビデオ信号の入力を制御する信号線駆動回路5
403とを有する。
合、画素はトランジスタのオンとオフの切り替えによって、発光もしくは非発光の状態と
なる。よって、面積階調法または時間階調法を用いて階調の表示を行うことができる。面
積階調法は、1画素を複数の副画素に分割し、各副画素を独立にビデオ信号に基づいて駆
動させることによって、階調表示を行う駆動法である。また時間階調法は、画素が発光す
る期間を制御することによって、階調表示を行う駆動法である。
している。具体的に時間階調法で表示を行なう場合、1フレーム期間を複数のサブフレー
ム期間に分割する。そしてビデオ信号に従い、各サブフレーム期間において画素の発光素
子を発光または非発光の状態にする。複数のサブフレーム期間に分割することによって、
1フレーム期間中に画素が実際に発光する期間のトータルの長さを、ビデオ信号により制
御することができ、階調を表示することができる。
を配置する場合、一方のスイッチング用TFTのゲート配線である第1の走査線に入力さ
れる信号を第1走査線駆動回路5402で生成し、他方のスイッチング用TFTのゲート
配線である第2の走査線に入力される信号を第2の走査線駆動回路5404で生成してい
る例を示しているが、第1の走査線に入力される信号と、第2の走査線に入力される信号
とを、共に1つの走査線駆動回路で生成するようにしても良い。また、例えば、1つの画
素が有するスイッチング用TFTの数によって、スイッチング素子の動作を制御するのに
用いられる走査線が、各画素に複数設けられることもあり得る。この場合、複数の走査線
に入力される信号を、全て1つの走査線駆動回路で生成しても良いし、複数の各走査線駆
動回路で生成しても良い。
できる駆動回路の一部を画素部の薄膜トランジスタと同一基板上に形成することができる
。また、信号線駆動回路及び走査線駆動回路を実施の形態1乃至実施の形態3に示すnチ
ャネル型TFTのみで作製することも可能である。
電気的に接続する素子を利用して電子インクを駆動させる電子ペーパーに用いてもよい。
電子ペーパーは、電気泳動表示装置(電気泳動ディスプレイ)とも呼ばれており、紙と同
じ読みやすさ、他の表示装置に比べ低消費電力、薄くて軽い形状とすることが可能という
利点を有している。
子と、マイナスの電荷を有する第2の粒子とを含むマイクロカプセルが溶媒または溶質に
複数分散されたものであり、マイクロカプセルに電界を印加することによって、マイクロ
カプセル中の粒子を互いに反対方向に移動させて一方側に集合した粒子の色のみを表示す
るものである。なお、第1の粒子または第2の粒子は染料を含み、電界がない場合におい
て移動しないものである。また、第1の粒子の色と第2の粒子の色は異なるもの(無色を
含む)とする。
いわゆる誘電泳動的効果を利用したディスプレイである。電気泳動ディスプレイは、液晶
表示装置には必要な偏光板、対向基板も電気泳動表示装置には必要なく、厚さや重さが半
減する。
の電子インクはガラス、プラスチック、布、紙などの表面に印刷することができる。また
、カラーフィルタや色素を有する粒子を用いることによってカラー表示も可能である。
ロカプセルを複数配置すればアクティブマトリクス型の表示装置が完成し、マイクロカプ
セルに電界を印加すれば表示を行うことができる。例えば、実施の形態1乃至実施の形態
3の薄膜トランジスタによって得られるアクティブマトリクス基板を用いることができる
。
半導体材料、磁性材料、液晶材料、強誘電性材料、エレクトロルミネセント材料、エレク
トロクロミック材料、磁気泳動材料から選ばれた一種の材料、またはこれらの複合材料を
用いればよい。
ることができることとする。
実施の形態1乃至実施の形態3に示す薄膜トランジスタを作製し、該薄膜トランジスタを
画素部、さらには駆動回路に用いて表示機能を有する半導体装置(表示装置ともいう)を
作製することができる。また、実施の形態1乃至実施の形態3に示す薄膜トランジスタを
用いた駆動回路の一部または全体を、画素部と同じ基板上に一体形成し、システムオンパ
ネルを形成することができる。
素子(発光表示素子ともいう)を用いることができる。発光素子は、電流または電圧によ
って輝度が制御される素子をその範疇に含んでおり、具体的には無機EL(Electr
o Luminescence)、有機EL等が含まれる。また、電子インクなど、電気
的作用によりコントラストが変化する表示媒体も適用することができる。
を含むIC等を実装した状態にあるモジュールとを含む。さらに、該表示装置を作製する
過程における、表示素子が完成する前の一形態に相当する素子基板に関し、該素子基板は
、電流を表示素子に供給するための手段を複数の各画素に備える。素子基板は、具体的に
は、表示素子の画素電極のみが形成された状態であっても良いし、画素電極となる導電膜
を成膜した後であって、エッチングして画素電極を形成する前の状態であっても良いし、
あらゆる形態があてはまる。
源(照明装置含む)を指す。また、コネクター、例えばFPC(Flexible pr
inted circuit)もしくはTAB(Tape Automated Bon
ding)テープもしくはTCP(Tape Carrier Package)が取り
付けられたモジュール、TABテープやTCPの先にプリント配線板が設けられたモジュ
ール、または表示素子にCOG(Chip On Glass)方式によりIC(集積回
路)が直接実装されたモジュールも全て表示装置に含むものとする。
て、図22を用いて説明する。図22(A1)(A2)は、第1の基板4001上に形成
された実施の形態1乃至実施の形態3で示したIn−Ga−Zn−O系非単結晶膜を代表
とする酸化物半導体層を用いる信頼性の高い薄膜トランジスタ4010、4011、及び
液晶素子4013を、第2の基板4006との間にシール材4005によって封止した、
パネルの上面図であり、図22(B)は、図22(A1)(A2)のM−Nにおける断面
図に相当する。
ようにして、シール材4005が設けられている。また画素部4002と、走査線駆動回
路4004の上に第2の基板4006が設けられている。よって画素部4002と、走査
線駆動回路4004とは、第1の基板4001とシール材4005と第2の基板4006
とによって、液晶層4008と共に封止されている。また第1の基板4001上のシール
材4005によって囲まれている領域とは異なる領域に、別途用意された基板上に単結晶
半導体膜又は多結晶半導体膜で形成された信号線駆動回路4003が実装されている。
ワイヤボンディング方法、或いはTAB方法などを用いることができる。図22(A1)
は、COG方法により信号線駆動回路4003を実装する例であり、図22(A2)は、
TAB方法により信号線駆動回路4003を実装する例である。
薄膜トランジスタを複数有しており、図22(B)では、画素部4002に含まれる薄膜
トランジスタ4010と、走査線駆動回路4004に含まれる薄膜トランジスタ4011
とを例示している。薄膜トランジスタ4010、4011上には絶縁層4020、402
1が設けられている。
Ga−Zn−O系非単結晶膜を代表とする酸化物半導体層を用いる信頼性の高い薄膜トラ
ンジスタを適用することができる。本実施の形態において、薄膜トランジスタ4010、
4011はnチャネル型薄膜トランジスタである。
気的に接続されている。そして液晶素子4013の対向電極層4031は第2の基板40
06上に形成されている。画素電極層4030と対向電極層4031と液晶層4008と
が重なっている部分が、液晶素子4013に相当する。なお、画素電極層4030、対向
電極層4031はそれぞれ配向膜として機能する絶縁層4032、4033が設けられ、
絶縁層4032、4033を介して液晶層4008を挟持している。
テンレス)、セラミックス、プラスチックを用いることができる。プラスチックとしては
、FRP(Fiberglass−Reinforced Plastics)板、PV
F(ポリビニルフルオライド)フィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリル樹脂フィ
ルムを用いることができる。また、アルミニウムホイルをPVFフィルムやポリエステル
フィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。
画素電極層4030と対向電極層4031との間の距離(セルギャップ)を制御するため
に設けられている。なお球状のスペーサを用いていても良い。また、対向電極層4031
は、薄膜トランジスタ4010と同一基板上に設けられる共通電位線と電気的に接続され
る。共通接続部を用いて、一対の基板間に配置される導電性粒子を介して対向電極層40
31と共通電位線とを電気的に接続することができる。なお、導電性粒子はシール材40
05に含有させる。
あり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直
前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善
するために5重量%以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を用いて液晶層4008に
用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が10μs〜
100μs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。
液晶表示装置でも適用できる。
着色層、表示素子に用いる電極層という順に設ける例を示すが、偏光板は基板の内側に設
けてもよい。また、偏光板と着色層の積層構造も本実施の形態に限定されず、偏光板及び
着色層の材料や作製工程条件によって適宜設定すればよい。また、ブラックマトリクスと
して機能する遮光膜を設けてもよい。
ジスタの信頼性を向上させるため、実施の形態1乃至実施の形態3で得られた薄膜トラン
ジスタを保護膜や平坦化絶縁膜として機能する絶縁層(絶縁層4020、絶縁層4021
)で覆う構成となっている。なお、保護膜は、大気中に浮遊する有機物や金属物、水蒸気
などの汚染不純物の侵入を防ぐためのものであり、緻密な膜が好ましい。保護膜は、スパ
ッタ法を用いて、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリ
コン膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜、酸化窒化アルミニウム膜、又は窒化
酸化アルミニウム膜の単層、又は積層で形成すればよい。本実施の形態では保護膜をスパ
ッタ法で形成する例を示すが、特に限定されず種々の方法で形成すればよい。
として、スパッタ法を用いて酸化シリコン膜を形成する。保護膜として酸化シリコン膜を
用いると、ソース電極層及びドレイン電極層として用いるアルミニウム膜のヒロック防止
に効果がある。
。保護膜として窒化シリコン膜を用いると、ナトリウム等の可動イオンが半導体領域中に
侵入して、TFTの電気特性を変化させることを抑制することができる。
てもよい。
ミド、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリアミド、エポキシ等の、耐熱性を有する有機
材料を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料(low−k材料)
、シロキサン系樹脂、PSG(リンガラス)、BPSG(リンボロンガラス)等を用いる
ことができる。なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複数積層させることで、絶縁層
4021を形成してもよい。
i結合を含む樹脂に相当する。シロキサン系樹脂は、置換基に水素の他、フッ素、アルキ
ル基、またはアリール基のうち少なくとも1種を有していてもよい。
、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法(インクジェット法、スクリーン
印刷、オフセット印刷等)、ドクターナイフ、ロールコーター、カーテンコーター、ナイ
フコーター等を用いることができる。絶縁層4021を材料液を用いて形成する場合、ベ
ークする工程で同時に、酸化物半導体層のアニール(300℃〜400℃)を行ってもよ
い。絶縁層4021の焼成工程と酸化物半導体層のアニールを兼ねることで効率よく半導
体装置を作製することが可能となる。
、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(以下、ITOと示す。)、
インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素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。
ともいう)を含む導電性組成物を用いて形成することができる。導電性組成物を用いて形
成した画素電極は、シート抵抗が10000Ω/□以下、波長550nmにおける透光率
が70%以上であることが好ましい。また、導電性組成物に含まれる導電性高分子の抵抗
率が0.1Ω・cm以下であることが好ましい。
ば、ポリアニリンまたはその誘導体、ポリピロールまたはその誘導体、ポリチオフェンま
たはその誘導体、若しくはこれらの2種以上の共重合体などがあげられる。
002に与えられる各種信号及び電位は、FPC4018から供給されている。
30と同じ導電膜から形成され、端子電極4016は、薄膜トランジスタ4010、40
11のソース電極層及びドレイン電極層と同じ導電膜で形成されている。
て電気的に接続されている。
装している例を示しているが、本実施の形態はこの構成に限定されない。走査線駆動回路
を別途形成して実装しても良いし、信号線駆動回路の一部または走査線駆動回路の一部の
みを別途形成して実装しても良い。
2600を用いて半導体装置として液晶表示モジュールを構成する一例を示している。
ール材2602により固着され、その間にTFT等を含む画素部2603、液晶層を含む
表示素子2604、着色層2605が設けられ表示領域を形成している。着色層2605
はカラー表示を行う場合に必要であり、RGB方式の場合は、赤、緑、青の各色に対応し
た着色層が各画素に対応して設けられている。TFT基板2600と対向基板2601の
外側には偏光板2606、偏光板2607、拡散板2613が配設されている。光源は冷
陰極管2610と反射板2611により構成され、回路基板2612は、フレキシブル配
線基板2609によりTFT基板2600の配線回路部2608と接続され、コントロー
ル回路や電源回路などの外部回路が組みこまれている。また偏光板と、液晶層との間に位
相差板を有した状態で積層してもよい。
n−Plane−Switching)モード、FFS(Fringe Field S
witching)モード、MVA(Multi−domain Vertical A
lignment)モード、PVA(Patterned Vertical Alig
nment)モード、ASM(Axially Symmetric aligned
Micro−cell)モード、OCB(Optical Compensated B
irefringence)モード、FLC(Ferroelectric Liqui
d Crystal)モード、AFLC(AntiFerroelectric Liq
uid Crystal)モードなどを用いることができる。
ることができることとする。
本実施の形態では、実施の形態1乃至実施の形態3に示す薄膜トランジスタを適用した半
導体装置として電子ペーパーの例を示す。
装置に用いられる薄膜トランジスタ581としては、実施の形態1乃至実施の形態3で示
す薄膜トランジスタを適用することができる。
トボール表示方式とは、白と黒に塗り分けられた球形粒子を表示素子に用いる電極層であ
る第1の電極層及び第2の電極層の間に配置し、第1の電極層及び第2の電極層に電位差
を生じさせての球形粒子の向きを制御することにより、表示を行う方法である。
の薄膜トランジスタであり、ソース電極層又はドレイン電極層によって第1の電極層58
7と、絶縁層583、584、585に形成する開口で接しており電気的に接続している
。第1の電極層587と第2の電極層588との間には黒色領域590a及び白色領域5
90bを有し、周りに液体で満たされているキャビティ594を含む球形粒子589が設
けられており、球形粒子589の周囲は樹脂等の充填材595で充填されている(図13
参照。)。本実施の形態においては、第1の電極層587が画素電極に相当し、第2の電
極層588が共通電極に相当する。第2の電極層588は、薄膜トランジスタ581と同
一基板上に設けられる共通電位線と電気的に接続される。実施の形態1乃至実施の形態3
に示すいずれか一の共通接続部を用いて、一対の基板間に配置される導電性粒子を介して
第2の電極層588と共通電位線とを電気的に接続することができる。
と、正に帯電した白い微粒子と負に帯電した黒い微粒子とを封入した直径10μm〜20
0μm程度のマイクロカプセルを用いる。第1の電極層と第2の電極層との間に設けられ
るマイクロカプセルは、第1の電極層と第2の電極層によって、電場が与えられると、白
い微粒子と、黒い微粒子が逆の方向に移動し、白または黒を表示することができる。この
原理を応用した表示素子が電気泳動表示素子であり、一般的に電子ペーパーとよばれてい
る。電気泳動表示素子は、液晶表示素子に比べて反射率が高いため、補助ライトは不要で
あり、また消費電力が小さく、薄暗い場所でも表示部を認識することが可能である。また
、表示部に電源が供給されない場合であっても、一度表示した像を保持することが可能で
あるため、電波発信源から表示機能付き半導体装置(単に表示装置、又は表示装置を具備
する半導体装置ともいう)を遠ざけた場合であっても、表示された像を保存しておくこと
が可能となる。
ることができることとする。
本実施の形態では、実施の形態1乃至実施の形態3に示す薄膜トランジスタを適用した半
導体装置として発光表示装置の例を示す。表示装置の有する表示素子としては、ここでは
エレクトロルミネッセンスを利用する発光素子を用いて示す。エレクトロルミネッセンス
を利用する発光素子は、発光材料が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって区
別され、一般的に、前者は有機EL素子、後者は無機EL素子と呼ばれている。
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。
類される。分散型無機EL素子は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた発光層を有
するものであり、発光メカニズムはドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−ア
クセプター再結合型発光である。薄膜型無機EL素子は、発光層を誘電体層で挟み込み、
さらにそれを電極で挟んだ構造であり、発光メカニズムは金属イオンの内殻電子遷移を利
用する局在型発光である。なお、ここでは、発光素子として有機EL素子を用いて説明す
る。
可能な画素構成の一例を示す図である。
は、実施の形態1乃至実施の形態3で示した、In−Ga−Zn−O系非単結晶膜を代表
とする酸化物半導体層をチャネル形成領域に用いるnチャネル型のトランジスタを、1つ
の画素に2つ用いる例を示す。
発光素子6404及び容量素子6403を有している。スイッチング用トランジスタ64
01はゲートが走査線6406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6405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6402のゲートに接続されている。駆動用トランジスタ6402は、
ゲートが容量素子6403を介して電源線6407に接続され、第1電極が電源線640
7に接続され、第2電極が発光素子6404の第1電極(画素電極)に接続されている。
発光素子6404の第2電極は共通電極6408に相当する。共通電極6408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。
る。なお、低電源電位とは、電源線6407に設定される高電源電位を基準にして低電源
電位<高電源電位を満たす電位であり、低電源電位としては例えばGND、0Vなどが設
定されていても良い。この高電源電位と低電源電位との電位差を発光素子6404に印加
して、発光素子6404に電流を流して発光素子6404を発光させるため、高電源電位
と低電源電位との電位差が発光素子6404の順方向しきい値電圧以上となるようにそれ
ぞれの電位を設定する。
ことも可能である。駆動用トランジスタ6402のゲート容量については、チャネル領域
とゲート電極との間で容量が形成されていてもよい。
駆動用トランジスタ6402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
ビデオ信号を入力する。つまり、駆動用トランジスタ6402は線形領域で動作させる。
駆動用トランジスタ6402は線形領域で動作させるため、電源線6407の電圧よりも
高い電圧を駆動用トランジスタ6402のゲートにかける。なお、信号線6405には、
(電源線電圧+駆動用トランジスタ6402のVth)以上の電圧をかける。
らせることで、図20と同じ画素構成を用いることができる。
の順方向電圧+駆動用トランジスタ6402のVth以上の電圧をかける。発光素子64
04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、順方向しきい値電圧
よりも大きい。なお、駆動用トランジスタ6402が飽和領域で動作するようなビデオ信
号を入力することで、発光素子6404に電流を流すことができる。駆動用トランジスタ
6402を飽和領域で動作させるため、電源線6407の電位は、駆動用トランジスタ6
402のゲート電位よりも高くする。ビデオ信号をアナログとすることで、発光素子64
04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。
にスイッチ、抵抗素子、容量素子、トランジスタ又は論理回路などを追加してもよい。
型の場合を例に挙げて、画素の断面構造について説明する。図21(A)(B)(C)の
半導体装置に用いられる駆動用TFTであるTFT7001、7011、7021は、実
施の形態1乃至実施の形態3で示す薄膜トランジスタと同様に作製でき、In−Ga−Z
n−O系非単結晶膜を代表とする酸化物半導体層を用いる信頼性の高い薄膜トランジスタ
である。
して、基板上に薄膜トランジスタ及び発光素子を形成し、基板とは逆側の面から発光を取
り出す上面射出や、基板側の面から発光を取り出す下面射出や、基板側及び基板とは反対
側の面から発光を取り出す両面射出構造の発光素子があり、本発明の一態様に係る画素構
成はどの射出構造の発光素子にも適用することができる。
せられる光が陽極7005側に抜ける場合の、画素の断面図を示す。図21(A)では、
発光素子7002の陰極7003と駆動用TFTであるTFT7001が電気的に接続さ
れており、陰極7003上に発光層7004、陽極7005が順に積層されている。陰極
7003は仕事関数が小さく、なおかつ光を反射する導電膜であれば様々の材料を用いる
ことができる。例えば、Ca、Al、MgAg、AlLi等が望ましい。そして発光層7
004は、単数の層で構成されていても、複数の層が積層されるように構成されていても
どちらでも良い。複数の層で構成されている場合、陰極7003上に電子注入層、電子輸
送層、発光層、ホール輸送層、ホール注入層の順に積層する。なおこれらの層を全て設け
る必要はない。陽極7005は光を透過する透光性を有する導電性材料を用いて形成し、
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(以下、ITOと示す。)、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添
加したインジウム錫酸化物などの透光性を有する導電膜を用いても良い。
相当する。図21(A)に示した画素の場合、発光素子7002から発せられる光は、矢
印で示すように陽極7005側に射出する。
011がn型で、発光素子7012から発せられる光が陰極7013側に射出する場合の
、画素の断面図を示す。図21(B)では、駆動用TFT7011と電気的に接続された
透光性を有する導電膜7017上に、発光素子7012の陰極7013が成膜されており
、陰極7013上に発光層7014、陽極7015が順に積層されている。なお、陽極7
015が透光性を有する場合、陽極上を覆うように、光を反射または遮蔽するための遮蔽
膜7016が成膜されていてもよい。陰極7013は、図21(A)の場合と同様に、仕
事関数が小さい導電性材料であれば様々な材料を用いることができる。ただしその膜厚は
、光を透過する程度(好ましくは、5nm〜30nm程度)とする。例えば20nmの膜
厚を有するアルミニウム膜を、陰極7013として用いることができる。そして発光層7
014は、図21(A)と同様に、単数の層で構成されていても、複数の層が積層される
ように構成されていてもどちらでも良い。陽極7015は光を透過する必要はないが、図
21(A)と同様に、透光性を有する導電性材料を用いて形成することができる。そして
遮蔽膜7016は、例えば光を反射する金属等を用いることができるが、金属膜に限定さ
れない。例えば黒の顔料を添加した樹脂等を用いることもできる。
に相当する。図21(B)に示した画素の場合、発光素子7012から発せられる光は、
矢印で示すように陰極7013側に射出する。
では、駆動用TFT7021と電気的に接続された透光性を有する導電膜7027上に、
発光素子7022の陰極7023が成膜されており、陰極7023上に発光層7024、
陽極7025が順に積層されている。陰極7023は、図21(A)の場合と同様に、仕
事関数が小さい導電性材料であれば様々な材料を用いることができる。ただしその膜厚は
、光を透過する程度とする。例えば20nmの膜厚を有するAlを、陰極7023として
用いることができる。そして発光層7024は、図21(A)と同様に、単数の層で構成
されていても、複数の層が積層されるように構成されていてもどちらでも良い。陽極70
25は、図21(A)と同様に、光を透過する透光性を有する導電性材料を用いて形成す
ることができる。
22に相当する。図21(C)に示した画素の場合、発光素子7022から発せられる光
は、矢印で示すように陽極7025側と陰極7023側の両方に射出する。
L素子を設けることも可能である。
発光素子が電気的に接続されている例を示したが、駆動用TFTと発光素子との間に電流
制御用TFTが接続されている構成であってもよい。
本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
形態に相当する発光表示パネル(発光パネルともいう)の外観及び断面について、図24
を用いて説明する。図24(A)は、第1の基板上に形成された薄膜トランジスタ及び発
光素子を、第2の基板との間にシール材によって封止した、パネルの上面図であり、図2
4(B)は、図24(A)のH−Iにおける断面図に相当する。
3b、及び走査線駆動回路4504a、4504bを囲むようにして、シール材4505
が設けられている。また画素部4502、信号線駆動回路4503a、4503b、及び
走査線駆動回路4504a、4504bの上に第2の基板4506が設けられている。よ
って画素部4502、信号線駆動回路4503a、4503b、及び走査線駆動回路45
04a、4504bは、第1の基板4501とシール材4505と第2の基板4506と
によって、充填材4507と共に密封されている。このように外気に曝されないように気
密性が高く、脱ガスの少ない保護フィルム(貼り合わせフィルム、紫外線硬化樹脂フィル
ム等)やカバー材でパッケージング(封入)することが好ましい。
503b、及び走査線駆動回路4504a、4504bは、薄膜トランジスタを複数有し
ており、図24(B)では、画素部4502に含まれる薄膜トランジスタ4510と、信
号線駆動回路4503aに含まれる薄膜トランジスタ4509とを例示している。
Ga−Zn−O系非単結晶膜を代表とする酸化物半導体層を用いる信頼性の高い薄膜トラ
ンジスタを適用することができる。本実施の形態において、薄膜トランジスタ4509、
4510はnチャネル型薄膜トランジスタである。
層4517は、薄膜トランジスタ4510のソース電極層またはドレイン電極層と電気的
に接続されている。なお発光素子4511の構成は、第1の電極層4517、電界発光層
4512、第2の電極層4513の積層構造であるが、本実施の形態に示した構成に限定
されない。発光素子4511から取り出す光の方向などに合わせて、発光素子4511の
構成は適宜変えることができる。
特に感光性の材料を用い、第1の電極層4517上に開口部を形成し、その開口部の側壁
が連続した曲率を持って形成される傾斜面となるように形成することが好ましい。
されていてもどちらでも良い。
4513及び隔壁4520上に保護膜を形成してもよい。保護膜としては、窒化シリコン
膜、窒化酸化シリコン膜、DLC膜等を形成することができる。
、または画素部4502に与えられる各種信号及び電位は、FPC4518a、4518
bから供給されている。
517と同じ導電膜から形成され、端子電極4516は、薄膜トランジスタ4509、4
510が有するソース電極層及びドレイン電極層と同じ導電膜から形成されている。
して電気的に接続されている。
ければならない。その場合には、ガラス板、プラスチック板、ポリエステルフィルムまた
はアクリルフィルムのような透光性を有する材料を用いる。
脂または熱硬化樹脂を用いることができ、PVC(ポリビニルクロライド)、アクリル、
ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)またはEV
A(エチレンビニルアセテート)を用いることができる。本実施の形態は充填材4507
として窒素を用いた。
位相差板(λ/4板、λ/2板)、カラーフィルタなどの光学フィルムを適宜設けてもよ
い。また、偏光板又は円偏光板に反射防止膜を設けてもよい。例えば、表面の凹凸により
反射光を拡散し、映り込みを低減できるアンチグレア処理を施すことができる。
、別途用意された基板上に単結晶半導体膜又は多結晶半導体膜によって形成された駆動回
路で実装されていてもよい。また、信号線駆動回路のみ、或いは一部、又は走査線駆動回
路のみ、或いは一部のみを別途形成して実装しても良く、本実施の形態は図24の構成に
限定されない。
ができる。
ることができることとする。
実施の形態1乃至実施の形態3に示す薄膜トランジスタを適用した半導体装置は、電子ペ
ーパーとして適用することができる。電子ペーパーは、情報を表示するものであればあら
ゆる分野の電子機器に用いることが可能である。例えば、電子ペーパーを用いて、電子書
籍(電子ブック)、ポスター、電車などの乗り物の車内広告、クレジットカード等の各種
カードにおける表示等に適用することができる。電子機器の一例を図25、図26に示す
。
の印刷物である場合には、広告の交換は人手によって行われるが、電子ペーパーを用いれ
ば短時間で広告の表示を変えることができる。また、表示も崩れることなく安定した画像
が得られる。なお、ポスターは無線で情報を送受信できる構成としてもよい。
紙の印刷物である場合には、広告の交換は人手によって行われるが、電子ペーパーを用い
れば人手を多くかけることなく短時間で広告の表示を変えることができる。また表示も崩
れることなく安定した画像が得られる。なお、車内広告は無線で情報を送受信できる構成
としてもよい。
筐体2701および筐体2703の2つの筐体で構成されている。筐体2701および筐
体2703は、軸部2711により一体とされており、該軸部2711を軸として開閉動
作を行うことができる。このような構成により、紙の書籍のような動作を行うことが可能
となる。
込まれている。表示部2705および表示部2707は、続き画面を表示する構成として
もよいし、異なる画面を表示する構成としてもよい。異なる画面を表示する構成とするこ
とで、例えば右側の表示部(図26では表示部2705)に文章を表示し、左側の表示部
(図26では表示部2707)に画像を表示することができる。
701において、電源2721、操作キー2723、スピーカ2725などを備えている
。操作キー2723により、頁を送ることができる。なお、筐体の表示部と同一面にキー
ボードやポインティングディバイスなどを備える構成としてもよい。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、またはACアダプタおよびUSB
ケーブルなどの各種ケーブルと接続可能な端子など)、記録媒体挿入部などを備える構成
としてもよい。さらに、電子書籍2700は、電子辞書としての機能を持たせた構成とし
てもよい。
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。
ることができることとする。
実施の形態1乃至実施の形態3に示す薄膜トランジスタを用いた半導体装置は、さまざま
な電子機器(遊技機も含む)に適用することができる。電子機器としては、例えば、テレ
ビジョン装置(テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう)、コンピュータ用などのモ
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。
00は、筐体9601に表示部9603が組み込まれている。表示部9603により、映
像を表示することが可能である。また、ここでは、スタンド9605により筐体9601
を支持した構成を示している。
コン操作機9610により行うことができる。リモコン操作機9610が備える操作キー
9609により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部9603に表示され
る映像を操作することができる。また、リモコン操作機9610に、当該リモコン操作機
9610から出力する情報を表示する表示部9607を設ける構成としてもよい。
より一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線に
よる通信ネットワークに接続することにより、一方向(送信者から受信者)または双方向
(送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など)の情報通信を行うことも可能である。
ルフォトフレーム9700は、筐体9701に表示部9703が組み込まれている。表示
部9703は、各種画像を表示することが可能であり、例えばデジタルカメラなどで撮影
した画像データを表示させることで、通常の写真立てと同様に機能させることができる。
Bケーブルなどの各種ケーブルと接続可能な端子など)、記録媒体挿入部などを備える構
成とする。これらの構成は、表示部と同一面に組み込まれていてもよいが、側面や裏面に
備えるとデザイン性が向上するため好ましい。例えば、デジタルフォトフレームの記録媒
体挿入部に、デジタルカメラで撮影した画像データを記憶したメモリを挿入して画像デー
タを取り込み、取り込んだ画像データを表示部9703に表示させることができる。
。無線により、所望の画像データを取り込み、表示させる構成とすることもできる。
れており、連結部9893により、開閉可能に連結されている。筐体9881には表示部
9882が組み込まれ、筐体9891には表示部9883が組み込まれている。また、図
28(A)に示す携帯型遊技機は、その他、スピーカ部9884、記録媒体挿入部988
6、LEDランプ9890、入力手段(操作キー9885、接続端子9887、センサ9
888(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、
化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振
動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン9889)等を備え
ている。もちろん、携帯型遊技機の構成は上述のものに限定されず、少なくとも本発明の
一態様に係る半導体装置を備えた構成であればよく、その他付属設備が適宜設けられた構
成とすることができる。図28(A)に示す携帯型遊技機は、記録媒体に記録されている
プログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能や、他の携帯型遊技機と無線通
信を行って情報を共有する機能を有する。なお、図28(A)に示す携帯型遊技機が有す
る機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができる。
マシン9900は、筐体9901に表示部9903が組み込まれている。また、スロット
マシン9900は、その他、スタートレバーやストップスイッチなどの操作手段、コイン
投入口、スピーカなどを備えている。もちろん、スロットマシン9900の構成は上述の
ものに限定されず、少なくとも本発明の一態様に係る半導体装置を備えた構成であればよ
く、その他付属設備が適宜設けられた構成とすることができる。
1001に組み込まれた表示部1002の他、操作ボタン1003、外部接続ポート10
04、スピーカ1005、マイク1006などを備えている。
報を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを打つなどの操作は、表
示部1002を指などで触れることにより行うことができる。
示モードであり、第2は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第3は表示
モードと入力モードの2つのモードが混合した表示+入力モードである。
主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合
、表示部1002の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好
ましい。
有する検出装置を設けることで、携帯電話機1000の向き(縦か横か)を判断して、表
示部1002の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
ボタン1003の操作により行われる。また、表示部1002に表示される画像の種類に
よって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画の
データであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
部1002のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モード
から表示モードに切り替えるように制御してもよい。
02に掌や指を触れることで、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことがで
きる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライトまたは近赤外光を発光するセンシ
ング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
、表示部9412、及び操作ボタン9413を含む表示装置9410と、筐体9401に
操作ボタン9402、外部入力端子9403、マイク9404、スピーカ9405、及び
着信時に発光する発光部9406を含む通信装置9400とを有しており、表示機能を有
する表示装置9410は電話機能を有する通信装置9400と矢印の2方向に脱着可能で
ある。よって、表示装置9410と通信装置9400の短軸同士を取り付けることも、表
示装置9410と通信装置9400の長軸同士を取り付けることもできる。また、表示機
能のみを必要とする場合、通信装置9400より表示装置9410を取り外し、表示装置
9410を単独で用いることもできる。通信装置9400と表示装置9410とは無線通
信又は有線通信により画像又は入力情報を授受することができ、それぞれ充電可能なバッ
テリーを有する。
ることができることとする。
101 ゲート電極層
102 ゲート絶縁層
103 絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層
104 チャネル保護層
105a ソース電極層又はドレイン電極層
105b ソース電極層又はドレイン電極層
106 酸化物半導体層
107 保護絶縁層
108 容量配線
110 画素電極層
111 絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層
112 導電膜
115 導電層
120 接続電極
121 端子
122 端子
123 接続電極
124 端子
125 コンタクトホール
126 コンタクトホール
127 コンタクトホール
128 透明導電膜
129 透明導電膜
131 レジストマスク
132 レジストマスク
143 絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層
150 端子
151 端子
152 ゲート絶縁層
153 接続電極
154 保護絶縁層
155 透明導電膜
156 電極
170 薄膜トランジスタ
201 ゲート電極層
210 空洞
223 絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層
226 酸化物半導体層
233a 絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層
233b 絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層
301a バッファ層
302 酸化物半導体膜
400 基板
401a 第1のゲート電極層
401b 第2のゲート電極層
402 ゲート絶縁層
403a 第1の絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層
403b 第2の絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層
404 コンタクトホール
405a 第1配線
405b 第2配線
405c 第3配線
406a 第1の酸化物半導体層
406b 第2の酸化物半導体層
430a 第1の薄膜トランジスタ
430b 第2の薄膜トランジスタ
580 基板
581 薄膜トランジスタ
583 絶縁層
584 絶縁層
585 絶縁層
587 電極層
588 電極層
589 球形粒子
590a 黒色領域
590b 白色領域
594 キャビティ
595 充填材
596 基板
601 ゲート電極層
602 ゲート絶縁層
605a ソース電極層又はドレイン電極層
606 酸化物半導体層
613 絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層
616 酸化物半導体層
623 絶縁性酸化物を含む酸化物半導体層
626 酸化物半導体層
1000 携帯電話機
1001 筐体
1002 表示部
1003 操作ボタン
1004 外部接続ポート
1005 スピーカ
1006 マイク
2600 TFT基板
2601 対向基板
2602 シール材
2603 画素部
2604 表示素子
2605 着色層
2606 偏光板
2607 偏光板
2608 配線回路部
2609 フレキシブル配線基板
2610 冷陰極管
2611 反射板
2612 回路基板
2613 拡散板
2631 ポスター
2632 車内広告
2700 電子書籍
2701 筐体
2703 筐体
2705 表示部
2707 表示部
2711 軸部
2721 電源
2723 操作キー
2725 スピーカ
4001 基板
4002 画素部
4003 信号線駆動回路
4004 走査線駆動回路
4005 シール材
4006 基板
4008 液晶層
4010 薄膜トランジスタ
4011 薄膜トランジスタ
4013 液晶素子
4015 接続端子電極
4016 端子電極
4018 FPC
4019 異方性導電膜
4020 絶縁層
4021 絶縁層
4030 画素電極層
4031 対向電極層
4032 絶縁層
4501 基板
4502 画素部
4503a 信号線駆動回路
4504a 走査線駆動回路
4505 シール材
4506 基板
4507 充填材
4509 薄膜トランジスタ
4510 薄膜トランジスタ
4511 発光素子
4512 電界発光層
4513 電極層
4515 接続端子電極
4516 端子電極
4517 電極層
4518a FPC
4519 異方性導電膜
4520 隔壁
5300 基板
5301 画素部
5302 走査線駆動回路
5303 信号線駆動回路
5400 基板
5401 画素部
5402 走査線駆動回路
5403 信号線駆動回路
5404 走査線駆動回路
5501 配線
5502 配線
5503 配線
5504 配線
5505 配線
5506 配線
5543 ノード
5544 ノード
5571 第1の薄膜トランジスタ
5572 第2の薄膜トランジスタ
5573 第3の薄膜トランジスタ
5574 第4の薄膜トランジスタ
5575 第5の薄膜トランジスタ
5576 第6の薄膜トランジスタ
5577 第7の薄膜トランジスタ
5578 第8の薄膜トランジスタ
5601 ドライバIC
5602 スイッチ群
5603a 第1の薄膜トランジスタ
5603b 第2の薄膜トランジスタ
5603c 第3の薄膜トランジスタ
5611 配線
5612 配線
5613 配線
5621 配線
5701 フリップフロップ
5703a タイミング
5703b タイミング
5703c タイミング
5711 配線
5712 配線
5713 配線
5714 配線
5715 配線
5716 配線
5717 配線
5721 信号
5803a タイミング
5803b タイミング
5803c タイミング
5821 信号
6400 画素
6401 スイッチング用トランジスタ
6402 駆動用トランジスタ
6403 容量素子
6404 発光素子
6405 信号線
6406 走査線
6407 電源線
6408 共通電極
7001 TFT
7002 発光素子
7003 陰極
7004 発光層
7005 陽極
7011 駆動用TFT
7012 発光素子
7013 陰極
7014 発光層
7015 陽極
7016 遮蔽膜
7017 導電膜
7021 駆動用TFT
7022 発光素子
7023 陰極
7024 発光層
7025 陽極
7027 導電膜
9400 通信装置
9401 筐体
9402 操作ボタン
9403 外部入力端子
9404 マイク
9405 スピーカ
9406 発光部
9410 表示装置
9411 筐体
9412 表示部
9413 操作ボタン
9600 テレビジョン装置
9601 筐体
9603 表示部
9605 スタンド
9607 表示部
9609 操作キー
9610 リモコン操作機
9700 デジタルフォトフレーム
9701 筐体
9703 表示部
9881 筐体
9882 表示部
9883 表示部
9884 スピーカ部
9885 入力手段(操作キー
9886 記録媒体挿入部
9887 接続端子
9888 センサ
9889 マイクロフォン
9890 LEDランプ
9891 筐体
9893 連結部
9900 スロットマシン
9901 筐体
9903 表示部
Claims (7)
- ゲート電極と、
前記ゲート電極上の、ゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上の第1の酸化物半導体層と、
前記第1の酸化物半導体層上の、第2の酸化物半導体層と、
前記第2の酸化物半導体層と電気的に接続されたソース電極と、
前記第2の酸化物半導体層と電気的に接続されたドレイン電極と、を有し、
前記第1の酸化物半導体層及び前記第2の酸化物半導体層はそれぞれ、Inと、Znと、を有し、
前記第1の酸化物半導体層は、前記ゲート電極と重なる領域にチャネル形成領域を有し、
前記チャネル形成領域を有する前記第1の酸化物半導体層は、直径1nm〜10nmの結晶粒を有する領域を有し、
前記第2の酸化物半導体層は、結晶粒を有さない、半導体装置。 - ゲート電極と、
前記ゲート電極上の、ゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上の第1の酸化物半導体層と、
前記第1の酸化物半導体層上の、第2の酸化物半導体層と、
前記第2の酸化物半導体層と電気的に接続されたソース電極と、
前記第2の酸化物半導体層と電気的に接続されたドレイン電極と、を有し、
前記第1の酸化物半導体層及び前記第2の酸化物半導体層はそれぞれ、Inと、Znと、を有し、
前記第1の酸化物半導体層は、前記ゲート電極と重なる領域にチャネル形成領域を有し、
前記第1の酸化物半導体層は、直径1nm〜10nmの結晶粒を有する領域を有し、
前記第2の酸化物半導体層は、結晶粒を有さない、半導体装置。 - ゲート電極と、
前記ゲート電極上の、ゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上の第1の酸化物半導体層と、
前記第1の酸化物半導体層上の、第2の酸化物半導体層と、
前記第2の酸化物半導体層と電気的に接続されたソース電極と、
前記第2の酸化物半導体層と電気的に接続されたドレイン電極と、を有し、
前記第1の酸化物半導体層及び前記第2の酸化物半導体層はそれぞれ、Inと、Znと、を有し、
前記第1の酸化物半導体層は、前記ゲート電極と重なる領域にチャネル形成領域を有し、
前記チャネル形成領域は、直径1nm〜10nmの結晶粒を有し、
前記第2の酸化物半導体層は、結晶粒を有さない、半導体装置。 - ゲート電極と、
前記ゲート電極上の、ゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上の第1の酸化物半導体層と、
前記第1の酸化物半導体層上の、第2の酸化物半導体層と、
前記第2の酸化物半導体層と電気的に接続されたソース電極と、
前記第2の酸化物半導体層と電気的に接続されたドレイン電極と、を有し、
前記第1の酸化物半導体層及び前記第2の酸化物半導体層はそれぞれ、Inと、Znと、を有し、
前記第1の酸化物半導体層は、前記ゲート電極と重なる領域にチャネル形成領域を有し、
前記チャネル形成領域を有する前記第1の酸化物半導体層は、直径1nm〜10nmの結晶粒を有する領域を有し、
前記第2の酸化物半導体層は、結晶粒を有さず、
前記ゲート電極、前記ゲート絶縁層、前記第1の酸化物半導体層、前記第2の酸化物半導体層、前記ソース電極、及び前記ドレイン電極を有するトランジスタのチャネル長方向の断面において、
前記ゲート電極の両端は前記第1の酸化物半導体層及び前記第2の酸化物半導体層と重なり、
前記第1の酸化物半導体層及び前記第2の酸化物半導体層は、前記ゲート電極と重なる領域から前記ゲート電極と重ならない領域に向かって傾斜した領域を有する、半導体装置。 - ゲート電極と、
前記ゲート電極上の、ゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上の第1の酸化物半導体層と、
前記第1の酸化物半導体層上の、第2の酸化物半導体層と、
前記第2の酸化物半導体層と電気的に接続されたソース電極と、
前記第2の酸化物半導体層と電気的に接続されたドレイン電極と、を有し、
前記第1の酸化物半導体層及び前記第2の酸化物半導体層はそれぞれ、Inと、Znと、を有し、
前記第1の酸化物半導体層は、前記ゲート電極と重なる領域にチャネル形成領域を有し、
前記第1の酸化物半導体層は、直径1nm〜10nmの結晶粒を有する領域を有し、
前記第2の酸化物半導体層は、結晶粒を有さず、
前記ゲート電極、前記ゲート絶縁層、前記第1の酸化物半導体層、前記第2の酸化物半導体層、前記ソース電極、及び前記ドレイン電極を有するトランジスタのチャネル長方向の断面において、
前記ゲート電極の両端は前記第1の酸化物半導体層及び前記第2の酸化物半導体層と重なり、
前記第1の酸化物半導体層及び前記第2の酸化物半導体層は、前記ゲート電極と重なる領域から前記ゲート電極と重ならない領域に向かって傾斜した領域を有する、半導体装置。 - ゲート電極と、
前記ゲート電極上の、ゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上の第1の酸化物半導体層と、
前記第1の酸化物半導体層上の、第2の酸化物半導体層と、
前記第2の酸化物半導体層と電気的に接続されたソース電極と、
前記第2の酸化物半導体層と電気的に接続されたドレイン電極と、を有し、
前記第1の酸化物半導体層及び前記第2の酸化物半導体層はそれぞれ、Inと、Znと、を有し、
前記第1の酸化物半導体層は、前記ゲート電極と重なる領域にチャネル形成領域を有し、
前記チャネル形成領域は、直径1nm〜10nmの結晶粒を有し、
前記第2の酸化物半導体層は、結晶粒を有さず、
前記ゲート電極、前記ゲート絶縁層、前記第1の酸化物半導体層、前記第2の酸化物半導体層、前記ソース電極、及び前記ドレイン電極を有するトランジスタのチャネル長方向の断面において、
前記ゲート電極の両端は前記第1の酸化物半導体層及び前記第2の酸化物半導体層と重なり、
前記第1の酸化物半導体層及び前記第2の酸化物半導体層は、前記ゲート電極と重なる領域から前記ゲート電極と重ならない領域に向かって傾斜した領域を有する、半導体装置。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか一において、
前記ゲート電極、前記ソース電極、及び前記ドレイン電極はそれぞれ、アルミニウムを有する、半導体装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021146894A JP2022008359A (ja) | 2009-02-27 | 2021-09-09 | 半導体装置 |
JP2022162377A JP7447213B2 (ja) | 2009-02-27 | 2022-10-07 | 半導体装置 |
JP2024028325A JP2024059882A (ja) | 2009-02-27 | 2024-02-28 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009045536 | 2009-02-27 | ||
JP2009045536 | 2009-02-27 | ||
JP2018086116A JP2018152574A (ja) | 2009-02-27 | 2018-04-27 | 半導体装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018086116A Division JP2018152574A (ja) | 2009-02-27 | 2018-04-27 | 半導体装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021146894A Division JP2022008359A (ja) | 2009-02-27 | 2021-09-09 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020120119A JP2020120119A (ja) | 2020-08-06 |
JP6944011B2 true JP6944011B2 (ja) | 2021-10-06 |
Family
ID=42666639
Family Applications (10)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010042177A Expired - Fee Related JP5552334B2 (ja) | 2009-02-27 | 2010-02-26 | 半導体装置 |
JP2014009430A Active JP5719945B2 (ja) | 2009-02-27 | 2014-01-22 | 半導体装置 |
JP2015003134A Active JP6006813B2 (ja) | 2009-02-27 | 2015-01-09 | 半導体装置 |
JP2015088089A Expired - Fee Related JP6069404B2 (ja) | 2009-02-27 | 2015-04-23 | 半導体装置 |
JP2016251327A Active JP6360874B2 (ja) | 2009-02-27 | 2016-12-26 | 半導体装置 |
JP2018086116A Withdrawn JP2018152574A (ja) | 2009-02-27 | 2018-04-27 | 半導体装置 |
JP2020068431A Active JP6944011B2 (ja) | 2009-02-27 | 2020-04-06 | 半導体装置 |
JP2021146894A Withdrawn JP2022008359A (ja) | 2009-02-27 | 2021-09-09 | 半導体装置 |
JP2022162377A Active JP7447213B2 (ja) | 2009-02-27 | 2022-10-07 | 半導体装置 |
JP2024028325A Pending JP2024059882A (ja) | 2009-02-27 | 2024-02-28 | 半導体装置 |
Family Applications Before (6)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010042177A Expired - Fee Related JP5552334B2 (ja) | 2009-02-27 | 2010-02-26 | 半導体装置 |
JP2014009430A Active JP5719945B2 (ja) | 2009-02-27 | 2014-01-22 | 半導体装置 |
JP2015003134A Active JP6006813B2 (ja) | 2009-02-27 | 2015-01-09 | 半導体装置 |
JP2015088089A Expired - Fee Related JP6069404B2 (ja) | 2009-02-27 | 2015-04-23 | 半導体装置 |
JP2016251327A Active JP6360874B2 (ja) | 2009-02-27 | 2016-12-26 | 半導体装置 |
JP2018086116A Withdrawn JP2018152574A (ja) | 2009-02-27 | 2018-04-27 | 半導体装置 |
Family Applications After (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021146894A Withdrawn JP2022008359A (ja) | 2009-02-27 | 2021-09-09 | 半導体装置 |
JP2022162377A Active JP7447213B2 (ja) | 2009-02-27 | 2022-10-07 | 半導体装置 |
JP2024028325A Pending JP2024059882A (ja) | 2009-02-27 | 2024-02-28 | 半導体装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (4) | US8704216B2 (ja) |
JP (10) | JP5552334B2 (ja) |
KR (3) | KR20100098306A (ja) |
CN (2) | CN101826559B (ja) |
TW (5) | TWI688104B (ja) |
Families Citing this family (85)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1995787A3 (en) * | 2005-09-29 | 2012-01-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. | Semiconductor device having oxide semiconductor layer and manufacturing method therof |
TWI496295B (zh) * | 2008-10-31 | 2015-08-11 | Semiconductor Energy Lab | 半導體裝置及其製造方法 |
TWI536577B (zh) | 2008-11-13 | 2016-06-01 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 半導體裝置及其製造方法 |
TWI506795B (zh) | 2008-11-28 | 2015-11-01 | Semiconductor Energy Lab | 半導體裝置和其製造方法 |
US9721825B2 (en) | 2008-12-02 | 2017-08-01 | Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Of The State Of Arizona, Acting For And On Behalf Of Arizona State University | Method of providing a flexible semiconductor device and flexible semiconductor device thereof |
US9601530B2 (en) | 2008-12-02 | 2017-03-21 | Arizona Board Of Regents, A Body Corporated Of The State Of Arizona, Acting For And On Behalf Of Arizona State University | Dual active layer semiconductor device and method of manufacturing the same |
US9991311B2 (en) | 2008-12-02 | 2018-06-05 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University | Dual active layer semiconductor device and method of manufacturing the same |
KR101648927B1 (ko) | 2009-01-16 | 2016-08-17 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 그 제작 방법 |
JP5504008B2 (ja) | 2009-03-06 | 2014-05-28 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
EP2436029A4 (en) | 2009-05-29 | 2013-04-10 | Univ Arizona | PROCESS FOR PROVIDING A FLEXIBLE SEMICONDUCTOR DEVICE AT HIGH TEMPERATURES AND FLEXIBLE SEMICONDUCTOR DEVICE THEREFOR |
KR20130130879A (ko) * | 2009-10-21 | 2013-12-02 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 제작방법 |
KR101975741B1 (ko) | 2009-11-13 | 2019-05-09 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 타깃 재료의 포장 방법 및 타깃의 장착 방법 |
KR20120101716A (ko) * | 2009-12-24 | 2012-09-14 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시 장치 및 전자 기기 |
CN109390215B (zh) | 2009-12-28 | 2023-08-15 | 株式会社半导体能源研究所 | 制造半导体装置的方法 |
WO2012021196A2 (en) | 2010-05-21 | 2012-02-16 | Arizona Board Of Regents, For And On Behalf Of Arizona State University | Method for manufacturing electronic devices and electronic devices thereof |
WO2012021197A2 (en) | 2010-05-21 | 2012-02-16 | Arizona Board Of Regents, For And On Behalf Of Arizona State University | Method of manufacturing electronic devices on both sides of a carrier substrate and electronic devices thereof |
US9209314B2 (en) | 2010-06-16 | 2015-12-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Field effect transistor |
KR102479939B1 (ko) | 2010-07-02 | 2022-12-20 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 그 제작 방법 |
US8835917B2 (en) | 2010-09-13 | 2014-09-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, power diode, and rectifier |
US8558960B2 (en) | 2010-09-13 | 2013-10-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device and method for manufacturing the same |
KR101932576B1 (ko) * | 2010-09-13 | 2018-12-26 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 그 제작 방법 |
US8803143B2 (en) * | 2010-10-20 | 2014-08-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Thin film transistor including buffer layers with high resistivity |
KR20120045178A (ko) * | 2010-10-29 | 2012-05-09 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 및 이의 제조 방법 |
US8569754B2 (en) | 2010-11-05 | 2013-10-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
US8823092B2 (en) | 2010-11-30 | 2014-09-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
US8816425B2 (en) * | 2010-11-30 | 2014-08-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
TWI525818B (zh) * | 2010-11-30 | 2016-03-11 | 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之製造方法 |
KR101995082B1 (ko) | 2010-12-03 | 2019-07-02 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 산화물 반도체막 및 반도체 장치 |
KR101895325B1 (ko) * | 2010-12-17 | 2018-09-05 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 산화물 재료 및 반도체 장치 |
JP5379331B2 (ja) * | 2011-02-28 | 2013-12-25 | シャープ株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
KR20130138328A (ko) * | 2011-04-07 | 2013-12-18 | 아리조나 보드 오브 리젠츠 퍼 앤 온 비하프 오브 아리조나 스테이트 유니버시티 | 반도체 장치용 이중 활성층들 및 이들을 제조하는 방법들 |
US9130044B2 (en) * | 2011-07-01 | 2015-09-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
US8952377B2 (en) | 2011-07-08 | 2015-02-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
US20150021166A1 (en) * | 2011-08-25 | 2015-01-22 | Applied Materials, Inc. | Sputtering apparatus and method |
CN107068766B (zh) | 2011-09-29 | 2020-12-29 | 株式会社半导体能源研究所 | 半导体装置 |
CN105702741B (zh) * | 2011-09-29 | 2019-01-01 | 株式会社半导体能源研究所 | 半导体器件 |
KR20130040706A (ko) | 2011-10-14 | 2013-04-24 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 반도체 장치의 제작 방법 |
IN2014DN03274A (ja) | 2011-10-14 | 2015-05-22 | Semiconductor Energy Lab | |
JP6059968B2 (ja) * | 2011-11-25 | 2017-01-11 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、及び液晶表示装置 |
CN103137701B (zh) * | 2011-11-30 | 2018-01-19 | 株式会社半导体能源研究所 | 晶体管及半导体装置 |
KR20230157542A (ko) | 2012-04-13 | 2023-11-16 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 |
US8860022B2 (en) | 2012-04-27 | 2014-10-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Oxide semiconductor film and semiconductor device |
KR102161077B1 (ko) | 2012-06-29 | 2020-09-29 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 |
TWI681233B (zh) | 2012-10-12 | 2020-01-01 | 日商半導體能源研究所股份有限公司 | 液晶顯示裝置、觸控面板及液晶顯示裝置的製造方法 |
JP6351947B2 (ja) | 2012-10-12 | 2018-07-04 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 液晶表示装置の作製方法 |
TWI782259B (zh) * | 2012-10-24 | 2022-11-01 | 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 |
DE112013007567B3 (de) * | 2012-11-08 | 2018-11-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Halbleitervorrichtungen mit einem Metalloxidfilm |
TWI624949B (zh) | 2012-11-30 | 2018-05-21 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 半導體裝置 |
DE112013006219T5 (de) * | 2012-12-25 | 2015-09-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Halbleitervorrichtung und deren Herstellungsverfahren |
KR20230023050A (ko) * | 2012-12-28 | 2023-02-16 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 |
TWI669824B (zh) * | 2013-05-16 | 2019-08-21 | 日商半導體能源研究所股份有限公司 | 半導體裝置 |
TWI632688B (zh) | 2013-07-25 | 2018-08-11 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 半導體裝置以及半導體裝置的製造方法 |
CN103531639B (zh) * | 2013-10-22 | 2016-09-07 | 合肥京东方光电科技有限公司 | 薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示装置 |
KR20230010833A (ko) * | 2013-12-02 | 2023-01-19 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시 장치 |
WO2017034644A2 (en) | 2015-06-09 | 2017-03-02 | ARIZONA BOARD OF REGENTS a body corporate for THE STATE OF ARIZONA for and on behalf of ARIZONA STATE UNIVERSITY | Method of providing an electronic device and electronic device thereof |
WO2015156891A2 (en) | 2014-01-23 | 2015-10-15 | Arizona Board Of Regents, Acting For And On Behalf Of Arizona State University | Method of providing a flexible semiconductor device and flexible semiconductor device thereof |
US10381224B2 (en) | 2014-01-23 | 2019-08-13 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University | Method of providing an electronic device and electronic device thereof |
US20150311345A1 (en) * | 2014-04-28 | 2015-10-29 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Thin film transistor and method of fabricating the same, display substrate and display device |
CN103985639B (zh) * | 2014-04-28 | 2015-06-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种薄膜晶体管及其制备方法、显示基板、显示装置 |
JP2017518638A (ja) | 2014-05-13 | 2017-07-06 | アリゾナ・ボード・オブ・リージェンツ・フォー・アンド・オン・ビハーフ・オブ・アリゾナ・ステイト・ユニバーシティArizona Board Of Regents For And On Behalf Of Arizona State University | 電子デバイスを提供する方法およびその電子デバイス |
KR20220069118A (ko) * | 2014-07-15 | 2022-05-26 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치와 그 제작 방법, 및 상기 반도체 장치를 포함하는 표시 장치 |
JP2016025321A (ja) * | 2014-07-24 | 2016-02-08 | 関東化學株式会社 | エッチング液組成物およびエッチング方法 |
WO2016013087A1 (ja) | 2014-07-24 | 2016-01-28 | ユニサンティス エレクトロニクス シンガポール プライベート リミテッド | 半導体装置の製造方法、及び、半導体装置 |
KR101636146B1 (ko) * | 2014-09-16 | 2016-07-07 | 한양대학교 산학협력단 | 박막 트랜지스터 및 그 제조 방법 |
US9741742B2 (en) | 2014-12-22 | 2017-08-22 | Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Of The State Of Arizona, Acting For And On Behalf Of Arizona State University | Deformable electronic device and methods of providing and using deformable electronic device |
US10446582B2 (en) | 2014-12-22 | 2019-10-15 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University | Method of providing an imaging system and imaging system thereof |
JP6503275B2 (ja) | 2015-10-09 | 2019-04-17 | 株式会社ジャパンディスプレイ | センサ及びセンサ付き表示装置 |
JP6495808B2 (ja) * | 2015-11-17 | 2019-04-03 | 株式会社東芝 | 酸化物半導体及び半導体装置 |
CN107026208B (zh) * | 2016-01-29 | 2020-11-13 | 日立金属株式会社 | 半导体装置和半导体装置的制造方法 |
JP6747247B2 (ja) * | 2016-01-29 | 2020-08-26 | 日立金属株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
WO2017149428A1 (en) | 2016-03-04 | 2017-09-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, manufacturing method thereof, and display device including the semiconductor device |
WO2017153882A1 (en) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, manufacturing method thereof, and display device including the semiconductor device |
US11302717B2 (en) * | 2016-04-08 | 2022-04-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Transistor and method for manufacturing the same |
RU2675672C2 (ru) * | 2016-05-31 | 2018-12-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Устройство для получения узких пазов в цанге проволочным электродом |
JP6618628B2 (ja) | 2016-09-27 | 2019-12-11 | シャープ株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
CN108241820A (zh) * | 2016-12-23 | 2018-07-03 | 创智能科技股份有限公司 | 生物辨识装置 |
WO2018168639A1 (ja) | 2017-03-14 | 2018-09-20 | シャープ株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
TWI684283B (zh) * | 2017-06-07 | 2020-02-01 | 日商日新電機股份有限公司 | 薄膜電晶體的製造方法 |
CN107561801A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-01-09 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种液晶显示面板及阵列基板 |
EP3756217A4 (en) * | 2018-02-22 | 2021-11-10 | Applied Materials, Inc. | PROCESS FOR TREATING A MASK SUBSTRATE ALLOWING A BETTER FILM QUALITY |
JP7247546B2 (ja) * | 2018-11-26 | 2023-03-29 | 日新電機株式会社 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
CN113782573B (zh) * | 2019-04-11 | 2024-04-05 | Oppo广东移动通信有限公司 | 显示屏组件及电子设备 |
WO2021045759A1 (en) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Semiconductor composite layers |
WO2024134401A1 (en) * | 2022-12-23 | 2024-06-27 | Zinite Corporation | Thin film transistor |
TWI841366B (zh) * | 2023-04-28 | 2024-05-01 | 國立中興大學 | 雙波段薄膜電晶體檢光器 |
Family Cites Families (158)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60170972A (ja) | 1984-02-15 | 1985-09-04 | Sony Corp | 薄膜半導体装置 |
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 |
JPH0244258B2 (ja) | 1987-02-24 | 1990-10-03 | Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho | Ingazn3o6deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho |
JPH0244260B2 (ja) | 1987-02-24 | 1990-10-03 | Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho | Ingazn5o8deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho |
JPH0244262B2 (ja) | 1987-02-27 | 1990-10-03 | Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho | Ingazn6o9deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho |
JPH0244263B2 (ja) | 1987-04-22 | 1990-10-03 | Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho | Ingazn7o10deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho |
JPH05251705A (ja) | 1992-03-04 | 1993-09-28 | Fuji Xerox Co Ltd | 薄膜トランジスタ |
JP3479375B2 (ja) | 1995-03-27 | 2003-12-15 | 科学技術振興事業団 | 亜酸化銅等の金属酸化物半導体による薄膜トランジスタとpn接合を形成した金属酸化物半導体装置およびそれらの製造方法 |
JPH11505377A (ja) | 1995-08-03 | 1999-05-18 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | 半導体装置 |
JP3625598B2 (ja) * | 1995-12-30 | 2005-03-02 | 三星電子株式会社 | 液晶表示装置の製造方法 |
JPH1140814A (ja) | 1997-07-18 | 1999-02-12 | Furontetsuku:Kk | 薄膜トランジスタ基板と液晶表示装置および薄膜トランジスタ基板の製造方法 |
US6680223B1 (en) * | 1997-09-23 | 2004-01-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
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 |
WO2002016679A1 (fr) * | 2000-08-18 | 2002-02-28 | Tohoku Techno Arch Co., Ltd. | Matiere semi-conductrice polycristalline |
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 |
EP1600930B1 (en) * | 2000-10-04 | 2008-12-17 | Panasonic Corporation | Display driving method |
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 |
JP4662647B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2011-03-30 | シャープ株式会社 | 表示装置及びその製造方法 |
JP2002373867A (ja) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 半導体素子用導電性薄膜、半導体素子及びそれらの製造方法 |
JP3925839B2 (ja) | 2001-09-10 | 2007-06-06 | シャープ株式会社 | 半導体記憶装置およびその試験方法 |
JP4090716B2 (ja) | 2001-09-10 | 2008-05-28 | 雅司 川崎 | 薄膜トランジスタおよびマトリクス表示装置 |
JP4164562B2 (ja) | 2002-09-11 | 2008-10-15 | 独立行政法人科学技術振興機構 | ホモロガス薄膜を活性層として用いる透明薄膜電界効果型トランジスタ |
WO2003040441A1 (en) * | 2001-11-05 | 2003-05-15 | 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 |
JP2003258004A (ja) * | 2002-03-07 | 2003-09-12 | Fujitsu Ltd | メサ型半導体装置及びその製造方法 |
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 |
US7291967B2 (en) | 2003-08-29 | 2007-11-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting element including a barrier layer and a manufacturing method thereof |
US7492090B2 (en) * | 2003-09-19 | 2009-02-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device and method for manufacturing the same |
JP4556616B2 (ja) | 2003-10-28 | 2010-10-06 | 住友ベークライト株式会社 | ポジ型感光性樹脂組成物、該ポジ型感光性樹脂組成物を用いた半導体装置及び表示素子、並びに半導体装置及び表示素子の製造方法 |
WO2005088726A1 (ja) | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Japan Science And Technology Agency | アモルファス酸化物及び薄膜トランジスタ |
US7297977B2 (en) | 2004-03-12 | 2007-11-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Semiconductor device |
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 |
US7037794B2 (en) * | 2004-06-09 | 2006-05-02 | International Business Machines Corporation | Raised STI process for multiple gate ox and sidewall protection on strained Si/SGOI structure with elevated source/drain |
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 |
JP4700317B2 (ja) | 2004-09-30 | 2011-06-15 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置の作製方法 |
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 |
US7863611B2 (en) * | 2004-11-10 | 2011-01-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Integrated circuits utilizing amorphous oxides |
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 |
US7829444B2 (en) * | 2004-11-10 | 2010-11-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Field effect transistor manufacturing method |
US7453065B2 (en) * | 2004-11-10 | 2008-11-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Sensor and image pickup device |
JP5138163B2 (ja) * | 2004-11-10 | 2013-02-06 | キヤノン株式会社 | 電界効果型トランジスタ |
KR100998527B1 (ko) * | 2004-11-10 | 2010-12-07 | 고쿠리츠다이가쿠호진 토쿄고교 다이가꾸 | 비정질 산화물 및 전계 효과 트랜지스터 |
CN101057338B (zh) * | 2004-11-10 | 2011-03-16 | 佳能株式会社 | 采用无定形氧化物的场效应晶体管 |
KR20060064388A (ko) * | 2004-12-08 | 2006-06-13 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터, 이의 제조 방법, 이를 갖는 표시장치 및표시장치의 제조 방법 |
US7579224B2 (en) * | 2005-01-21 | 2009-08-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing a thin film semiconductor device |
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 |
TWI562380B (en) * | 2005-01-28 | 2016-12-11 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor device, electronic device, and method of manufacturing semiconductor device |
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 |
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 |
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 |
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 |
JP4767616B2 (ja) * | 2005-07-29 | 2011-09-07 | 富士フイルム株式会社 | 半導体デバイスの製造方法及び半導体デバイス |
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 |
JP4981283B2 (ja) | 2005-09-06 | 2012-07-18 | キヤノン株式会社 | アモルファス酸化物層を用いた薄膜トランジスタ |
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 |
KR100729043B1 (ko) * | 2005-09-14 | 2007-06-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 투명 박막 트랜지스터 및 그의 제조방법 |
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 |
EP1995787A3 (en) | 2005-09-29 | 2012-01-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. | Semiconductor device having oxide semiconductor layer and manufacturing method therof |
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 |
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 |
KR101117948B1 (ko) * | 2005-11-15 | 2012-02-15 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 액정 디스플레이 장치 제조 방법 |
JP5376750B2 (ja) | 2005-11-18 | 2013-12-25 | 出光興産株式会社 | 半導体薄膜、及びその製造方法、並びに薄膜トランジスタ、アクティブマトリックス駆動表示パネル |
US7998372B2 (en) | 2005-11-18 | 2011-08-16 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Semiconductor thin film, method for manufacturing the same, thin film transistor, and active-matrix-driven display panel |
JP5250929B2 (ja) | 2005-11-30 | 2013-07-31 | 凸版印刷株式会社 | トランジスタおよびその製造方法 |
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 |
JP5196813B2 (ja) * | 2006-03-20 | 2013-05-15 | キヤノン株式会社 | アモルファス酸化物膜をゲート絶縁層に用いた電界効果型トランジスタ |
KR20070101595A (ko) | 2006-04-11 | 2007-10-17 | 삼성전자주식회사 | ZnO TFT |
JP2007286150A (ja) | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 電気光学装置、並びに、電流制御用tft基板及びその製造方法 |
JP5135709B2 (ja) | 2006-04-28 | 2013-02-06 | 凸版印刷株式会社 | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 |
US8900970B2 (en) | 2006-04-28 | 2014-12-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing a semiconductor device using a flexible substrate |
JP5364242B2 (ja) * | 2006-04-28 | 2013-12-11 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
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 |
WO2007139009A1 (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | 酸化物半導体、薄膜トランジスタ、及びそれらの製造方法 |
KR100801961B1 (ko) | 2006-05-26 | 2008-02-12 | 한국전자통신연구원 | 듀얼 게이트 유기트랜지스터를 이용한 인버터 |
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 |
WO2007148601A1 (ja) | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Panasonic Corporation | 薄膜トランジスタおよびその製造方法ならびにそれを用いた電子機器 |
US8048473B2 (en) * | 2006-07-04 | 2011-11-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing display device |
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 |
JP5127183B2 (ja) * | 2006-08-23 | 2013-01-23 | キヤノン株式会社 | アモルファス酸化物半導体膜を用いた薄膜トランジスタの製造方法 |
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 |
KR100790761B1 (ko) | 2006-09-29 | 2008-01-03 | 한국전자통신연구원 | 인버터 |
US7622371B2 (en) * | 2006-10-10 | 2009-11-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fused nanocrystal thin film semiconductor and method |
KR100829570B1 (ko) * | 2006-10-20 | 2008-05-14 | 삼성전자주식회사 | 크로스 포인트 메모리용 박막 트랜지스터 및 그 제조 방법 |
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 |
JP2008140984A (ja) | 2006-12-01 | 2008-06-19 | Sharp Corp | 半導体素子、半導体素子の製造方法、及び表示装置 |
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 |
JP5305630B2 (ja) * | 2006-12-05 | 2013-10-02 | キヤノン株式会社 | ボトムゲート型薄膜トランジスタの製造方法及び表示装置の製造方法 |
US8143115B2 (en) * | 2006-12-05 | 2012-03-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing thin film transistor using oxide semiconductor and display apparatus |
WO2008069255A1 (en) | 2006-12-05 | 2008-06-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing thin film transistor using oxide semiconductor and display apparatus |
KR101363555B1 (ko) | 2006-12-14 | 2014-02-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법 |
US8514165B2 (en) * | 2006-12-28 | 2013-08-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
KR101303578B1 (ko) * | 2007-01-05 | 2013-09-09 | 삼성전자주식회사 | 박막 식각 방법 |
US8207063B2 (en) * | 2007-01-26 | 2012-06-26 | Eastman Kodak Company | Process for atomic layer deposition |
TWI478347B (zh) * | 2007-02-09 | 2015-03-21 | Idemitsu Kosan Co | A thin film transistor, a thin film transistor substrate, and an image display device, and an image display device, and a semiconductor device |
KR101312259B1 (ko) * | 2007-02-09 | 2013-09-25 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 |
JP5121254B2 (ja) | 2007-02-28 | 2013-01-16 | キヤノン株式会社 | 薄膜トランジスタおよび表示装置 |
KR100851215B1 (ko) * | 2007-03-14 | 2008-08-07 | 삼성에스디아이 주식회사 | 박막 트랜지스터 및 이를 이용한 유기 전계 발광표시장치 |
JP2008276211A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-11-13 | Fujifilm Corp | 有機電界発光表示装置およびパターニング方法 |
JP2008276212A (ja) | 2007-04-05 | 2008-11-13 | Fujifilm Corp | 有機電界発光表示装置 |
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 |
KR100982395B1 (ko) | 2007-04-25 | 2010-09-14 | 주식회사 엘지화학 | 박막 트랜지스터 및 이의 제조방법 |
JP2008277326A (ja) | 2007-04-25 | 2008-11-13 | Canon Inc | アモルファス酸化物半導体、半導体デバイス及び薄膜トランジスタ |
US8591514B2 (en) * | 2007-05-02 | 2013-11-26 | Arthrex, Inc. | Retrograde cutter with rotating blade |
JP5294651B2 (ja) | 2007-05-18 | 2013-09-18 | キヤノン株式会社 | インバータの作製方法及びインバータ |
KR101345376B1 (ko) | 2007-05-29 | 2013-12-24 | 삼성전자주식회사 | ZnO 계 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 |
KR20090002841A (ko) * | 2007-07-04 | 2009-01-09 | 삼성전자주식회사 | 산화물 반도체, 이를 포함하는 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 |
TWI575293B (zh) * | 2007-07-20 | 2017-03-21 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 液晶顯示裝置 |
WO2009075161A1 (ja) * | 2007-12-12 | 2009-06-18 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | パターン化結晶質半導体薄膜、薄膜トランジスタの製造方法、及び電界効果型トランジスタ |
US8202365B2 (en) * | 2007-12-17 | 2012-06-19 | Fujifilm Corporation | Process for producing oriented inorganic crystalline film, and semiconductor device using the oriented inorganic crystalline film |
WO2009093625A1 (ja) * | 2008-01-23 | 2009-07-30 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | 電界効果型トランジスタ及びその製造方法、それを用いた表示装置、並びに半導体装置 |
JP4555358B2 (ja) | 2008-03-24 | 2010-09-29 | 富士フイルム株式会社 | 薄膜電界効果型トランジスタおよび表示装置 |
KR101510212B1 (ko) * | 2008-06-05 | 2015-04-10 | 삼성전자주식회사 | 산화물 반도체 박막 트랜지스터의 제조방법 |
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 |
JP5361651B2 (ja) * | 2008-10-22 | 2013-12-04 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
KR101638978B1 (ko) * | 2009-07-24 | 2016-07-13 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 |
-
2010
- 2010-02-17 US US12/706,737 patent/US8704216B2/en active Active
- 2010-02-24 KR KR1020100016501A patent/KR20100098306A/ko not_active Application Discontinuation
- 2010-02-26 TW TW107138764A patent/TWI688104B/zh active
- 2010-02-26 TW TW105136940A patent/TWI648859B/zh active
- 2010-02-26 CN CN201010135175.5A patent/CN101826559B/zh active Active
- 2010-02-26 CN CN201410486695.9A patent/CN104332411B/zh active Active
- 2010-02-26 TW TW099105656A patent/TWI511287B/zh active
- 2010-02-26 JP JP2010042177A patent/JP5552334B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-02-26 TW TW109106550A patent/TWI801721B/zh active
- 2010-02-26 TW TW104112389A patent/TWI570933B/zh active
-
2014
- 2014-01-22 JP JP2014009430A patent/JP5719945B2/ja active Active
- 2014-03-11 US US14/204,620 patent/US9064899B2/en active Active
-
2015
- 2015-01-09 JP JP2015003134A patent/JP6006813B2/ja active Active
- 2015-04-06 US US14/679,144 patent/US9660102B2/en active Active
- 2015-04-10 KR KR20150050871A patent/KR20150045971A/ko active Application Filing
- 2015-04-23 JP JP2015088089A patent/JP6069404B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2016
- 2016-12-26 JP JP2016251327A patent/JP6360874B2/ja active Active
- 2016-12-28 KR KR1020160180703A patent/KR20170002357A/ko active Search and Examination
-
2017
- 2017-05-18 US US15/598,683 patent/US9997638B2/en active Active
-
2018
- 2018-04-27 JP JP2018086116A patent/JP2018152574A/ja not_active Withdrawn
-
2020
- 2020-04-06 JP JP2020068431A patent/JP6944011B2/ja active Active
-
2021
- 2021-09-09 JP JP2021146894A patent/JP2022008359A/ja not_active Withdrawn
-
2022
- 2022-10-07 JP JP2022162377A patent/JP7447213B2/ja active Active
-
2024
- 2024-02-28 JP JP2024028325A patent/JP2024059882A/ja active Pending
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6944011B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP7041766B2 (ja) | 表示装置 | |
JP6856711B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP6552474B2 (ja) | 半導体装置の作製方法 | |
JP5952365B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP5857096B2 (ja) | 半導体装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200501 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210408 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210420 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210614 |
|
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: 20210824 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210909 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6944011 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |