JPWO2019175708A1 - 半導体装置、および半導体装置の作製方法 - Google Patents
半導体装置、および半導体装置の作製方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2019175708A1 JPWO2019175708A1 JP2020505554A JP2020505554A JPWO2019175708A1 JP WO2019175708 A1 JPWO2019175708 A1 JP WO2019175708A1 JP 2020505554 A JP2020505554 A JP 2020505554A JP 2020505554 A JP2020505554 A JP 2020505554A JP WO2019175708 A1 JPWO2019175708 A1 JP WO2019175708A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- insulating layer
- region
- film
- semiconductor
- 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.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 325
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 119
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 33
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 191
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 181
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 125
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 125
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 125
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 19
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 72
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 72
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 71
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 62
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 29
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 21
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 17
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 14
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 12
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 12
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 8
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 8
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 755
- 239000010408 film Substances 0.000 description 407
- 230000006870 function Effects 0.000 description 94
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 90
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 78
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 48
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 48
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 44
- 239000000463 material Substances 0.000 description 44
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 42
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 36
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 35
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 32
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 29
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 27
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 20
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 20
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 20
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 19
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 18
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 18
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 18
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 18
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 16
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 15
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 12
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 12
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 11
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 description 11
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 10
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 10
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 10
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 9
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 9
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 8
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 8
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 7
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 7
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 7
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- -1 lantern Chemical compound 0.000 description 7
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 6
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 5
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 4
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004983 Polymer Dispersed Liquid Crystal Substances 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 3
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 3
- 230000005685 electric field effect Effects 0.000 description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 3
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000004549 pulsed laser deposition Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 3
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 210000005252 bulbus oculi Anatomy 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002003 electron diffraction Methods 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 210000001508 eye Anatomy 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 2
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N neodymium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Nd+3].[Nd+3] PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 2
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- CNRZQDQNVUKEJG-UHFFFAOYSA-N oxo-bis(oxoalumanyloxy)titanium Chemical compound O=[Al]O[Ti](=O)O[Al]=O CNRZQDQNVUKEJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- 229910017150 AlTi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005264 High molar mass liquid crystal Substances 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910008813 Sn—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004974 Thermotropic liquid crystal Substances 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000007687 exposure technique Methods 0.000 description 1
- 210000000744 eyelid Anatomy 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000011156 metal matrix composite Substances 0.000 description 1
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007645 offset printing Methods 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 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 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000009993 protective function Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 230000009291 secondary effect Effects 0.000 description 1
- 238000001004 secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 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
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 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
-
- 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
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
- H01L21/2654—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation in AIIIBV 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
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
- H01L21/266—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation using masks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78645—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with multiple gate
- H01L29/78648—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with multiple gate arranged on opposing sides of the channel
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
- H01L21/0217—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon nitride not containing oxygen, e.g. SixNy or SixByNz
-
- 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
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
- H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
- H01L21/02274—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
- H10K59/131—Interconnections, e.g. wiring lines or terminals
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/87—Passivation; Containers; Encapsulations
- H10K59/873—Encapsulations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Description
本実施の形態では、本発明の一態様の半導体装置、表示装置、およびその作製方法について説明する。
図1(A)は、トランジスタ100の上面図であり、図1(B)は、図1(A)に示す一点鎖線A1−A2における切断面の断面図に相当し、図1(C)は、図1(A)に示す一点鎖線B1−B2における切断面の断面図に相当する。なお、図1(A)において、トランジスタ100の構成要素の一部(保護絶縁層等)を省略して図示している。また、一点鎖線A1−A2方向はチャネル長方向、一点鎖線B1−B2方向はチャネル幅方向に相当する。また、トランジスタの上面図については、以降の図面においても図1(A)と同様に、構成要素の一部を省略して図示するものとする。
以下では、上記構成例1と一部の構成が異なるトランジスタの構成例について説明する。なお、以下では、上記構成例1と重複する部分は説明を省略する場合がある。また、以下で示す図面において、上記構成例1と同様の機能を有する部分についてはハッチングパターンを同じくし、符号を付さない場合もある。
以下では、本発明の一態様の半導体装置の作製方法について、図面を参照して説明する。ここでは、上記構成例で例示したトランジスタ100Aを例に挙げて説明する。
基板102上に導電膜を成膜し、これをエッチングにより加工して、第1のゲート電極として機能する導電層106を形成する。
続いて、基板102及び導電層106を覆って絶縁層103を形成する(図3(A))。絶縁層103は、PECVD法、ALD法、スパッタリング法等を用いて形成することができる。
続いて、絶縁層103上に金属酸化物膜を成膜し、これを加工することにより島状の半導体層108を形成する(図3(B))。
続いて、絶縁層103及び半導体層108を覆って、絶縁膜110fと金属酸化物膜114fを形成する。
続いて、金属酸化物膜114f上に、導電層112となる導電膜112fを成膜する(図3(C))。導電膜112fは、金属または合金のスパッタリングターゲットを用いたスパッタリング法により成膜することが好ましい。
続いて、導電膜112f上にレジストマスク115を形成する。その後、レジストマスク115に覆われていない領域において、異方性のエッチング法を用いて導電膜112f、金属酸化物膜114f、及び絶縁膜110fをエッチングする(図4(A))。
続いて、導電層112をマスクとして、絶縁層110及び半導体層108に不純物元素140を供給(添加、または注入ともいう)する処理を行ない、領域108L、領域110d、及び領域103dを形成する(図5(A))。このとき半導体層108及び絶縁層110のうち、導電層112と重畳する領域には、導電層112がマスクとなり不純物元素140は供給されない。
続いて、半導体層108の露出した領域に、水素を供給する処理を行なう。ここでは、半導体層108の露出した領域に接して、水素を含む絶縁層116を成膜することで水素を供給する(図5(B))。
続いて、絶縁層116上に絶縁層118を形成する(図6(A))。
続いて、絶縁層118の所望の位置にリソグラフィによりマスクを形成した後、絶縁層118及び絶縁層116の一部をエッチングすることで、領域108Nに達する開口部141a及び開口部141bを形成する。
続いて、開口部141a及び開口部141bを覆うように、絶縁層118上に導電膜を成膜し、当該導電膜を所望の形状に加工することで、導電層120a及び導電層120bを形成する(図6(B))。
以下では、上記作製方法例とは一部が異なる作製方法例について説明する。なお、上記と重複する部分については説明を省略し、相違する部分について説明する。
まず、上記と同様に、導電層106、絶縁層103、半導体層108を形成する。続いて、絶縁膜110f、金属酸化物膜114f、及び導電膜112fを成膜し、導電膜112f上にレジストマスク115を形成する。
まず、上記と同様に、導電層106、絶縁層103、半導体層108を形成する。続いて、絶縁膜110f、金属酸化物膜114f、及び導電膜112fを成膜する。その後、導電膜112f上にレジストマスクを形成し、導電膜112fと金属酸化物膜114fをエッチングすることで、金属酸化物層114と導電層112を形成する。このときに用いるレジストマスクは、上記レジストマスク115と同一のパターンであってもよいが、導電層112となる領域を覆うパターンとすることが好ましい。なお、レジストマスク115と同一のパターンを用いる場合には、変形例1と同様に、金属酸化物膜114fと導電膜112fとをサイドエッチングする。その後、レジストマスクを除去する。
次に、本実施の形態の半導体装置に含まれる構成要素について、詳細に説明する。
基板102の材質などに大きな制限はないが、少なくとも、後の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有している必要がある。例えば、シリコンや炭化シリコンを材料とした単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、SOI基板、ガラス基板、セラミック基板、石英基板、サファイア基板等を、基板102として用いてもよい。また、これらの基板上に半導体素子が設けられたものを、基板102として用いてもよい。
絶縁層103は、スパッタリング法、CVD法、蒸着法、パルスレーザー堆積(PLD)法等を適宜用いて形成することができる。また、絶縁層103としては、例えば、酸化物絶縁膜または窒化物絶縁膜を単層または積層で形成することができる。なお、半導体層108との界面特性を向上させるため、絶縁層103において少なくとも半導体層108と接する領域は酸化物絶縁膜で形成することが好ましい。また、絶縁層103には、加熱により酸素を放出する膜を用いることが好ましい。
ゲート電極として機能する導電層112及び導電層106、並びにソース電極またはドレイン電極の一方として機能する導電層120a及び、他方として機能する導電層120bとしては、クロム、銅、アルミニウム、金、銀、亜鉛、モリブデン、タンタル、チタン、タングステン、マンガン、ニッケル、鉄、コバルトから選ばれた金属元素、または上述した金属元素を成分とする合金か、上述した金属元素を組み合わせた合金等を用いてそれぞれ形成することができる。
トランジスタ100等のゲート絶縁膜として機能する絶縁層110は、PECVD法、スパッタリング法等により形成できる。絶縁層110としては、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化タンタル膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム膜および酸化ネオジム膜を一種以上含む絶縁層を用いることができる。なお、絶縁層110を、2層の積層構造または3層以上の積層構造としてもよい。
半導体層108がIn−M−Zn酸化物の場合、In−M−Zn酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットは、Mに対するInの原子数比が1以上であることが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、In:M:Zn=1:1:1、In:M:Zn=1:1:1.2、In:M:Zn=2:1:3、In:M:Zn=3:1:2、In:M:Zn=4:2:3、In:M:Zn=4:2:4.1、In:M:Zn=5:1:6、In:M:Zn=5:1:7、In:M:Zn=5:1:8、In:M:Zn=6:1:6、In:M:Zn=5:2:5等が挙げられる。
以下では、本発明の一態様で開示されるトランジスタに用いることができるCAC(Cloud−Aligned Composite)−OSの構成について説明する。
本実施の形態では、先の実施の形態で例示したトランジスタを有する表示装置の一例について説明する。
図9(A)に、表示装置700の上面図を示す。表示装置700は、シール材712により貼り合された第1の基板701と第2の基板705を有する。また第1の基板701、第2の基板705、及びシール材712で封止される領域において、第1の基板701上に画素部702、ソースドライバ回路部704、及びゲートドライバ回路部706が設けられる。また画素部702には、複数の表示素子が設けられる。
以下では、表示素子として液晶素子を用いる構成、及びEL素子を用いる構成について、図10乃至図13を用いて説明する。なお、図10乃至図12は、それぞれ図9(A)に示す一点鎖線Q−Rにおける断面図である。また図13は、図9(B)に示した表示装置700A中の一点鎖線S−Tにおける断面図である。図10及び図11は、表示素子として液晶素子を用いた構成であり、図12及び図13は、EL素子を用いた構成である。
図10乃至図13に示す表示装置は、引き回し配線部711と、画素部702と、ソースドライバ回路部704と、FPC端子部708と、を有する。引き回し配線部711は、信号線710を有する。画素部702は、トランジスタ750及び容量素子790を有する。ソースドライバ回路部704は、トランジスタ752を有する。図11では、容量素子790が無い場合を示している。
図10に示す表示装置700は、液晶素子775と、スペーサ778を有する。液晶素子775は、導電層772、導電層774、及びこれらの間に液晶層776を有する。導電層774は、第2の基板705側に設けられ、共通電極としての機能を有する。また、導電層772は、トランジスタ750が有するソース電極またはドレイン電極と電気的に接続される。導電層772は、平坦化絶縁膜770上に形成され、画素電極として機能する。
図12に示す表示装置700は、発光素子782を有する。発光素子782は、導電層772、EL層786、及び導電膜788を有する。EL層786は、有機化合物、または量子ドットなどの無機化合物を有する。
また、図10乃至図13に示す表示装置に入力装置を設けてもよい。当該入力装置としては、例えば、タッチセンサ等が挙げられる。
本実施の形態では、本発明の一態様の半導体装置を有する表示装置について、図14を用いて説明を行う。
以下では、画素に表示される階調を補正するためのメモリを備える画素回路と、これを有する表示装置について説明する。実施の形態1で例示したトランジスタは、以下で例示する画素回路に用いられるトランジスタに適用することができる。
図15(A)に、画素回路400の回路図を示す。画素回路400は、トランジスタM1、トランジスタM2、容量C1、及び回路401を有する。また画素回路400には、配線S1、配線S2、配線G1、及び配線G2が接続される。
続いて、図15(B)を用いて、画素回路400の動作方法の一例を説明する。図15(B)は、画素回路400の動作に係るタイミングチャートである。なおここでは説明を容易にするため、配線抵抗などの各種抵抗や、トランジスタや配線などの寄生容量、及びトランジスタのしきい値電圧などの影響は考慮しない。
期間T1では、配線G1と配線G2の両方に、トランジスタをオン状態にする電位を与える。また、配線S1には固定電位である電位Vrefを供給し、配線S2には第1データ電位Vwを供給する。
続いて期間T2では、配線G1にはトランジスタM1をオン状態とする電位を与え、配線G2にはトランジスタM2をオフ状態とする電位を与える。また、配線S1には第2データ電位Vdataを供給する。配線S2には所定の定電位を与える、またはフローティング状態としてもよい。
〔液晶素子を用いた例〕
図15(C)に示す画素回路400LCは、回路401LCを有する。回路401LCは、液晶素子LCと、容量C2とを有する。
図15(D)に示す画素回路400ELは、回路401ELを有する。回路401ELは、発光素子EL、トランジスタM3、及び容量C2を有する。
本実施の形態では、本発明の一態様を用いて作製することができる表示モジュールについて説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を適用可能な、電子機器の例について説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様を用いて作製された表示装置を備える電子機器について説明する。
〔試料A1〕
試料A1は、ガラス基板上に形成された第1の酸化窒化シリコン膜上に、島状の金属酸化物膜を有し、当該金属酸化物膜に対して、第2の酸化窒化シリコン膜越しにイオンドーピング法によりホウ素を添加した試料である。また、第2の酸化窒化シリコン膜はホウ素の添加後に除去し、新たに第3の酸化窒化シリコン膜で金属酸化物膜を覆った後に、金属酸化物膜に達する開口を形成して、端子を設けた。
試料A2は、ガラス基板上に形成された第1の酸化窒化シリコン膜上に、島状の金属酸化物膜を有し、当該金属酸化物膜に接して、水素を含む窒化シリコン膜、及び第4の酸化窒化シリコン膜を成膜した後に、加熱処理を行なった試料である。また、第4の酸化窒化シリコン膜を形成した後に、金属酸化物膜に達する開口を形成して、端子を設けた。
作製した試料A1及び試料A2について、シート抵抗を測定した結果を図21に示す。
〔試料B1〕
試料B1は、ガラス基板上に形成された第1の酸化窒化シリコン膜上に、島状の金属酸化物膜を有し、当該金属酸化物膜に接して、窒化アルミニウム膜を成膜した後に第1の加熱処理を行なった試料である。また、第1の加熱処理の後に酸化アルミニウム膜、及び第2の酸化窒化シリコン膜を成膜し、さらに第2の加熱処理を行なった後、金属酸化物膜に達する開口を形成して、端子を設けた。
実施例1で例示した試料A1と、作製した試料B1について、シート抵抗を測定した結果を図22に示す。
Claims (15)
- 半導体層と、第1の絶縁層と、第1の導電層と、を有し、
前記第1の絶縁層は、前記半導体層上に設けられ、
前記第1の導電層は、前記第1の絶縁層上に設けられ、
前記半導体層は、前記第1の導電層及び前記第1の絶縁層と重なる第1の領域と、前記第1の導電層とは重ならず、前記第1の絶縁層と重なる第2の領域と、前記第1の導電層及び前記第1の絶縁層の両方と重ならない第3の領域と、を有し、
前記半導体層は、金属酸化物を含み、
前記第2の領域及び前記第3の領域は、第1の元素を含み、
前記第1の元素は、ホウ素、リン、アルミニウム、及びマグネシウムから選ばれる一以上の元素であり、
前記第1の元素は、酸素と結合した状態で存在する、
半導体装置。 - 半導体層と、第1の絶縁層と、第2の絶縁層と、第1の導電層と、を有し、
前記第1の絶縁層は、前記半導体層上に設けられ、
前記第1の導電層は、前記第1の絶縁層上に設けられ、
前記第2の絶縁層は、前記半導体層、前記第1の絶縁層、及び前記第1の導電層上に設けられ、
前記半導体層は、前記第1の導電層及び前記第1の絶縁層と重なる第1の領域と、前記第1の導電層とは重ならず、前記第1の絶縁層と重なる第2の領域と、前記第2の絶縁層と接する第3の領域と、を有し、
前記半導体層は、金属酸化物を含み、
前記第2の絶縁層は、前記第1の絶縁層よりも水素を多く含み、
前記第2の領域及び前記第3の領域は、第1の元素を含み、
前記第1の元素は、ホウ素、リン、アルミニウム、及びマグネシウムから選ばれる一以上の元素であり、
前記第1の元素は、酸素と結合した状態で存在する、
半導体装置。 - 半導体層と、第1の絶縁層と、第2の絶縁層と、第1の導電層と、を有し、
前記第1の絶縁層は、前記半導体層上に設けられ、
前記第1の導電層は、前記第1の絶縁層上に設けられ、
前記第2の絶縁層は、前記半導体層、前記第1の絶縁層、及び前記第1の導電層上に設けられ、
前記半導体層は、前記第1の導電層及び前記第1の絶縁層と重なる第1の領域と、前記第1の導電層とは重ならず、前記第1の絶縁層と重なる第2の領域と、前記第2の絶縁層と接する第3の領域と、を有し、
前記半導体層は、金属酸化物を含み、
前記第2の絶縁層は、アルミニウム、チタン、タンタル、タングステン、クロム、またはルテニウムから選ばれる一以上の元素と、窒素とを含み、
前記第2の領域及び前記第3の領域は、第1の元素を含み、
前記第1の元素は、ホウ素、リン、アルミニウム、及びマグネシウムから選ばれる一以上の元素であり、
前記第1の元素は、酸素と結合した状態で存在する、
半導体装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一において、
前記第1の絶縁層は、前記第1の導電層及び前記第1の領域と重なる第4の領域と、前記第2の領域と重なる第5の領域と、を有し、
前記第5の領域は、前記第1の元素を含み、
前記第5の領域において、前記第1の元素は、酸素と結合した状態で存在する、
半導体装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一において、
前記第1の絶縁層は、酸化物を含む、
半導体装置。 - 請求項2乃至請求項4のいずれか一において、
前記第2の絶縁層は、窒化物を含む、
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、
前記第1の絶縁層は、前記第1の導電層の側面よりも突出した部分を有し、
平面視において、前記第1の導電層の端部は、前記第1の絶縁層の端部よりも内側に位置する、
半導体装置。 - 請求項2乃至請求項7のいずれか一において、
前記第2の絶縁層は、前記第1の導電層の上面及び側面、前記第1の絶縁層の上面及び側面、並びに前記第3の領域の上面及び側面に接する、
半導体装置。 - 請求項1乃至請求項8のいずれか一において、
第2の導電層と、第3の絶縁層と、をさらに有し、
前記第3の絶縁層は、前記第2の導電層を覆って設けられ、
前記半導体層は、前記第3の絶縁層上に設けられ、
前記第2の導電層は、前記第3の絶縁層を介して前記半導体層、前記第1の絶縁層、及び前記第1の導電層と重畳する部分を有する、
半導体装置。 - 金属酸化物を含む半導体層を形成する第1の工程と、
前記半導体層上に、酸化物を含む第1の絶縁膜と、第1の導電膜とを形成する第2の工程と、
前記第1の導電膜及び前記第1の絶縁膜をエッチングして、第1の導電層と、当該第1の導電層の側面よりも突出した部分を有する第1の絶縁層とを形成すると共に、前記半導体層の、前記第1の絶縁層に覆われない部分を形成する第3の工程と、
前記第1の導電層をマスクとして、前記第1の絶縁層及び前記半導体層中に第1の元素を供給する第4の工程と、
前記半導体層の、前記第1の絶縁層に覆われない部分に、水素を供給する第5の工程と、を有し、
前記第1の元素は、ホウ素、リン、アルミニウム、またはマグネシウムである、
半導体装置の作製方法。 - 請求項10において、
前記第4の工程において、
前記第1の元素は、プラズマイオンドーピング法またはイオン注入法を用いて供給される、
半導体装置の作製方法。 - 請求項10または請求項11において、
前記第5の工程において、
前記半導体層の、前記第1の絶縁層に覆われない部分に接して、水素を含む第2の絶縁層をプラズマCVD法により成膜した後に、加熱処理を行なうことにより、前記半導体層に水素を供給する、
半導体装置の作製方法。 - 金属酸化物を含む半導体層を形成する第1の工程と、
前記半導体層上に、酸化物を含む第1の絶縁膜と、第1の導電膜とを形成する第2の工程と、
前記第1の導電膜及び前記第1の絶縁膜をエッチングして、第1の導電層と、当該第1の導電層の側面よりも突出した部分を有する第1の絶縁層とを形成すると共に、前記半導体層の、前記第1の絶縁層に覆われない部分を形成する第3の工程と、
前記第1の導電層をマスクとして、前記第1の絶縁層及び前記半導体層中に第1の元素を供給する第4の工程と、
前記半導体層の、前記第1の絶縁層に覆われない部分に接して、第1の層を形成した後に、加熱処理を行なう第5の工程と、を有し、
前記第1の元素は、ホウ素、リン、アルミニウム、またはマグネシウムであり、
前記第1の層は、アルミニウム、チタン、タンタル、タングステン、クロム、またはルテニウムから選ばれる一以上の元素と、窒素とを含む、
半導体装置の作製方法。 - 請求項13において、
前記第4の工程において、
前記第1の元素は、プラズマイオンドーピング法またはイオン注入法を用いて供給される、
半導体装置の作製方法。 - 請求項13または請求項14において、
前記加熱処理は、窒素を含む雰囲気下において、200℃以上450℃以下の温度で行う、
半導体装置の作製方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023035911A JP2023060293A (ja) | 2018-03-16 | 2023-03-08 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018048800 | 2018-03-16 | ||
JP2018048800 | 2018-03-16 | ||
JP2018048802 | 2018-03-16 | ||
JP2018048802 | 2018-03-16 | ||
PCT/IB2019/051751 WO2019175708A1 (ja) | 2018-03-16 | 2019-03-05 | 半導体装置、および半導体装置の作製方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023035911A Division JP2023060293A (ja) | 2018-03-16 | 2023-03-08 | 半導体装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2019175708A1 true JPWO2019175708A1 (ja) | 2021-03-25 |
JPWO2019175708A5 JPWO2019175708A5 (ja) | 2022-03-11 |
JP7242633B2 JP7242633B2 (ja) | 2023-03-20 |
Family
ID=67908732
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020505554A Active JP7242633B2 (ja) | 2018-03-16 | 2019-03-05 | 半導体装置、および半導体装置の作製方法 |
JP2023035911A Pending JP2023060293A (ja) | 2018-03-16 | 2023-03-08 | 半導体装置 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023035911A Pending JP2023060293A (ja) | 2018-03-16 | 2023-03-08 | 半導体装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US11799032B2 (ja) |
JP (2) | JP7242633B2 (ja) |
WO (1) | WO2019175708A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113140637A (zh) * | 2020-01-20 | 2021-07-20 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示装置、阵列基板、薄膜晶体管及其制造方法 |
KR20210123003A (ko) * | 2020-04-02 | 2021-10-13 | 엘지디스플레이 주식회사 | 산화물 반도체 박막 트랜지스터 및 그 제조 방법 |
US20210399136A1 (en) | 2020-06-18 | 2021-12-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
US11404543B2 (en) * | 2020-06-19 | 2022-08-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017028252A (ja) * | 2015-05-22 | 2017-02-02 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、該半導体装置を有する表示装置 |
JP2017079330A (ja) * | 2015-10-20 | 2017-04-27 | 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 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011074407A1 (en) | 2009-12-18 | 2011-06-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
JP5708910B2 (ja) | 2010-03-30 | 2015-04-30 | ソニー株式会社 | 薄膜トランジスタおよびその製造方法、並びに表示装置 |
JP2012209543A (ja) | 2011-03-11 | 2012-10-25 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
US8860023B2 (en) | 2012-05-01 | 2014-10-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
CN104380473B (zh) | 2012-05-31 | 2017-10-13 | 株式会社半导体能源研究所 | 半导体装置 |
JP6506545B2 (ja) * | 2013-12-27 | 2019-04-24 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
US9577110B2 (en) * | 2013-12-27 | 2017-02-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device including an oxide semiconductor and the display device including the semiconductor device |
US9443876B2 (en) | 2014-02-05 | 2016-09-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, display device including the semiconductor device, display module including the display device, and electronic device including the semiconductor device, the display device, and the display module |
US9935633B2 (en) | 2015-06-30 | 2018-04-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Logic circuit, semiconductor device, electronic component, and electronic device |
-
2019
- 2019-03-05 US US16/978,262 patent/US11799032B2/en active Active
- 2019-03-05 JP JP2020505554A patent/JP7242633B2/ja active Active
- 2019-03-05 WO PCT/IB2019/051751 patent/WO2019175708A1/ja active Application Filing
-
2023
- 2023-03-08 JP JP2023035911A patent/JP2023060293A/ja active Pending
- 2023-10-11 US US18/378,688 patent/US20240234578A9/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017028252A (ja) * | 2015-05-22 | 2017-02-02 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、該半導体装置を有する表示装置 |
JP2017079330A (ja) * | 2015-10-20 | 2017-04-27 | 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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023060293A (ja) | 2023-04-27 |
WO2019175708A1 (ja) | 2019-09-19 |
US20210005752A1 (en) | 2021-01-07 |
US11799032B2 (en) | 2023-10-24 |
US20240136442A1 (en) | 2024-04-25 |
JP7242633B2 (ja) | 2023-03-20 |
US20240234578A9 (en) | 2024-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7344869B2 (ja) | 半導体装置の作製方法 | |
JP7344707B2 (ja) | 半導体装置の作製方法 | |
JP7242633B2 (ja) | 半導体装置、および半導体装置の作製方法 | |
JP2021166313A (ja) | トランジスタ | |
WO2020089726A1 (ja) | 半導体装置 | |
JP7462087B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2020167362A (ja) | 半導体装置 | |
JPWO2019166925A1 (ja) | 半導体装置の作製方法 | |
JPWO2019087002A1 (ja) | 半導体装置 | |
JP2024037777A (ja) | 半導体装置の作製方法 | |
JP7475282B2 (ja) | 半導体装置 | |
WO2021028750A1 (ja) | 半導体装置、および半導体装置の作製方法 | |
JP2021019197A (ja) | 半導体装置 | |
WO2020074993A1 (ja) | 半導体装置 | |
WO2020089762A1 (ja) | 半導体装置 | |
JPWO2019135137A1 (ja) | 半導体装置、及び半導体装置の作製方法 | |
JP7275112B2 (ja) | 半導体装置 | |
WO2022130086A1 (ja) | 半導体装置 | |
JPWO2020012276A1 (ja) | 半導体装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220303 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220303 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220927 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20221121 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230126 |
|
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: 20230207 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230308 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7242633 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |