JP5618724B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
本実施の形態では、図1(D)に示す薄膜トランジスタ150の作製方法の一形態について、薄膜トランジスタ作製工程の断面図である図1(A)乃至図1(D)を用いて説明する。なお、図1(E)は、図1(D)に示す薄膜トランジスタ150の上面図である。薄膜トランジスタ150は、チャネルエッチ型と呼ばれるボトムゲート構造の一つであり、逆スタガ型トランジスタの一つでもある。
本実施の形態では、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。
本実施の形態では、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)を作製する場合について説明する。また、薄膜トランジスタを用いて、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。
半導体装置の一形態として電子ペーパーの例を示す。
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。
本実施の形態では、半導体装置の一形態として、実施の形態1で示す薄膜トランジスタを有する液晶素子を用いた液晶表示装置の例を図17乃至図20を用いて説明する。図17乃至図20の液晶表示装置に用いられるTFT628、TFT629は、実施の形態1で示す薄膜トランジスタを適用することができ、実施の形態1で示す工程と同様に作製できる電気特性及び信頼性の高い薄膜トランジスタである。TFT628及びTFT629は、酸化物半導体層をチャネル形成領域とする薄膜トランジスタである。図17乃至図20では、薄膜トランジスタの一例として図2(C)に示す薄膜トランジスタを用いる場合について説明するが、これに限定されるものではない。
本明細書に開示する半導体装置は、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に示す。
本明細書に開示する半導体装置は、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などのカメラ、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。
11 配線
12 配線
13 配線
14 配線
15 配線
21 入力端子
22 入力端子
23 入力端子
24 入力端子
25 入力端子
26 出力端子
27 出力端子
28 薄膜トランジスタ
31 トランジスタ
32 トランジスタ
33 トランジスタ
34 トランジスタ
35 トランジスタ
36 トランジスタ
37 トランジスタ
38 トランジスタ
39 トランジスタ
40 トランジスタ
41 トランジスタ
42 トランジスタ
43 トランジスタ
51 電源線
52 電源線
53 電源線
61 期間
62 期間
100 基板
101 ゲート電極層
102 ゲート絶縁層
103 酸化物半導体層
107 保護絶縁層
110 チャネル保護層
150 薄膜トランジスタ
160 薄膜トランジスタ
170 薄膜トランジスタ
180 薄膜トランジスタ
201 曲線
207 曲線
211 曲線
217 曲線
221 曲線
227 曲線
251 曲線
258 曲線
261 曲線
268 曲線
303 TFT
305 TFT
310 TFT
313 値
315 値
320 値
331 TFT
332 TFT
341 値
342 値
400 ガラス基板
401 酸化窒化絶縁層
402 In−Ga−Zn−O系酸化物半導体層
403 分析方向
411 酸素イオン強度プロファイル
412 水素濃度プロファイル
413 水素濃度プロファイル
501 曲線
502 点
503 点
504 直線
505 切片
580 基板
581 薄膜トランジスタ
583 絶縁膜
585 絶縁層
587 電極層
588 電極層
589 球形粒子
594 キャビティ
595 充填材
596 基板
600 基板
601 対向基板
602 ゲート配線
603 ゲート配線
604 容量配線
605 容量配線
606 ゲート絶縁膜
616 配線
617 容量配線
618 配線
619 配線
620 絶縁膜
622 絶縁膜
623 コンタクトホール
624 画素電極層
625 スリット
626 画素電極層
627 コンタクトホール
628 TFT
629 TFT
630 保持容量部
631 保持容量部
636 着色膜
637 平坦化膜
640 対向電極層
641 スリット
644 突起
646 配向膜
648 配向膜
650 液晶層
651 液晶素子
652 液晶素子
690 容量配線
701 ゲート電極層
702 ゲート絶縁層
703 チャネル
801 ガラス基板
802 ゲート電極層
803 ゲート絶縁層
804 酸化物半導体層
805 ソース電極層
806 ドレイン電極層
811 曲線
818 曲線
821 曲線
828 曲線
831 曲線
832 曲線
833 曲線
850 薄膜トランジスタ
911 曲線
918 曲線
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
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
4040 導電層
4501 基板
4502 画素部
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
4519 異方性導電膜
4520 隔壁
4540 導電層
4541 絶縁層
4544 絶縁層
5300 基板
5301 画素部
5302 走査線駆動回路
5303 走査線駆動回路
5304 信号線駆動回路
5305 タイミング制御回路
5601 シフトレジスタ
5602 スイッチング回路
5603 薄膜トランジスタ
5604 配線
5605 配線
6400 画素
6401 スイッチング用トランジスタ
6402 発光素子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 EL層
7005 陽極
7009 隔壁
7011 TFT
7012 発光素子
7013 陰極
7014 EL層
7015 陽極
7016 遮蔽膜
7017 導電膜
7019 隔壁
7021 TFT
7022 発光素子
7023 陰極
7024 EL層
7025 陽極
7026 陽極
7027 導電膜
7029 隔壁
7031 酸化物絶縁層
7033 カラーフィルタ層
7034 オーバーコート層
7035 保護絶縁層
7041 酸化物絶縁層
7043 カラーフィルタ層
7044 オーバーコート層
7045 保護絶縁層
7051 酸化物絶縁層
7053 平坦化絶縁層
7055 絶縁層
9201 表示部
9202 表示ボタン
9203 操作スイッチ
9205 調節部
9206 カメラ部
9207 スピーカ
9208 マイク
9301 上部筐体
9302 下部筐体
9303 表示部
9304 キーボード
9305 外部接続ポート
9306 ポインティングデバイス
9307 表示部
9600 テレビジョン装置
9601 筐体
9603 表示部
9605 スタンド
9607 表示部
9609 操作キー
9610 リモコン操作機
9700 デジタルフォトフレーム
9701 筐体
9703 表示部
9881 筐体
9882 表示部
9883 表示部
9884 スピーカ部
9885 操作キー
9886 記録媒体挿入部
9887 接続端子
9888 センサ
9889 マイクロフォン
9890 LEDランプ
9891 筐体
9893 連結部
9900 スロットマシン
9901 筐体
9903 表示部
105a ソース電極層
105b ドレイン電極層
4503a 信号線駆動回路
4504a 走査線駆動回路
4518a FPC
4518b FPC
590a 黒色領域
590b 白色領域
704a ドレイン電極層
704b ソース電極層
705a N+領域
705b N+領域
Claims (2)
- 絶縁表面を有する基板上に、ゲート電極層を有し、
前記ゲート電極層上にゲート絶縁層を有し、
前記ゲート絶縁層上に酸化物半導体層を有し、
前記酸化物半導体層上に、ソース電極層及びドレイン電極層を有し、
前記ゲート絶縁層、前記酸化物半導体層、前記ソース電極層及び前記ドレイン電極層上に前記酸化物半導体層の一部と接する保護絶縁層を有し、
室温以上180℃以下の温度範囲において、しきい値の変動幅が3V以下であることを特徴とする半導体装置。 - 絶縁表面を有する基板上に、ゲート電極層を有し、
前記ゲート電極層上にゲート絶縁層を有し、
前記ゲート絶縁層上に酸化物半導体層を有し、
前記酸化物半導体層上に、ソース電極層及びドレイン電極層を有し、
前記ゲート絶縁層、前記酸化物半導体層、前記ソース電極層及び前記ドレイン電極層上に前記酸化物半導体層の一部と接する保護絶縁層を有し、
−25℃以上150℃以下の温度範囲において、しきい値の変動幅が3V以下であることを特徴とする半導体装置。
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