特許6254550IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

本発明の一態様は、論理回路に関する。また、該論理回路を用いた駆動回路を含む半導体
装置に関する。 なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置
全般を指し、表示装置などの電気光学装置、半導体回路及び電子機器は全て半導体装置で
ある。

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

駆動回路は、シフトレジスタ及びバッファなどによって構成され、さらにシフトレジスタ
又はバッファは、論理回路を用いて構成される。また、論理回路は、トランジスタを用い
て構成されるが、従来のトランジスタは、オフ状態であってもリーク電流が発生する場合
がある。リーク電流が発生すると、例えば論理回路において出力信号の電圧の値を一定の
範囲に維持したい場合であっても、出力信号の値が変化し、誤動作する可能性がある。 本発明の一態様では、トランジスタのリーク電流を低減することを課題とし、また、トラ
ンジスタのリーク電流を低減することにより論理回路の誤動作を抑制することを課題とす
る。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の一態様は、オフ電流が低く、チャネル形成層としての機能を有する酸化物半導体 層を有するトランジスタを、論理回路を構成するトランジスタとして用いたものである。 これにより論理回路における誤動作の抑制を図る。
【発明の効果】
本発明の一態様により、トランジスタにおけるリーク電流を低減することができ、また、
トランジスタのリーク電流を低減することにより出力信号の電圧を所望の範囲の値に維持
することができるため、誤動作を抑制することができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】実施の形態1における論理回路の構成の一例を示す図。

【図2】実施の形態1におけるシフトレジスタの構成の一例を示す回路図。

【図3】図2に示すシフトレジスタの動作の一例を説明するためのタイミングチャート。

【図4】実施の形態1における半導体装置を説明するブロック図。

【図5】実施の形態1における信号線駆動回路の構成を説明する図および信号線駆動回路のタイミングチャート。

【図6】トランジスタの作製方法を説明する図。

【図7】トランジスタを説明する図。

【図8】トランジスタの作製方法を説明する図。

【図9】トランジスタを説明する図。

【図10】トランジスタの作製方法を説明する図。

【図11】トランジスタの作製方法を説明する図。

【図12】トランジスタの作製方法を説明する図。

【図13】トランジスタの作製方法を説明する図。

【図14】トランジスタを説明する図。

【図15】半導体装置を説明する図。

【図16】半導体装置の画素等価回路を説明する図。

【図17】半導体装置を説明する図。

【図18】半導体装置を説明する図。

【図19】半導体装置を説明する図。

【図20】電子機器を示す図。

【図21】電子機器を示す図。

【図22】電子機器を示す図。

【図23】電子機器を示す図。

【図24】酸化物半導体を用いたMOSトランジスタのソース−ドレイン間のバンド構造を示す図。

【図25】図24においてドレイン側に正の電圧が印加された状態を示す図。

【図26】酸化物半導体を用いたMOSトランジスタのMOS構造のエネルギーバンド図であり、(A)ゲート電圧を正とした場合、(B)ゲート電圧を負とした場合を示す図。

【図27】シリコンMOSトランジスタのソース−ドレイン間のバンド構造を示す図。

【図28】薄膜トランジスタの初期特性を示す図。

【図29】薄膜トランジスタの構造を示す上面図。

【図30】薄膜トランジスタのVg−Id特性を示す図。

【図31】半導体装置を説明する図。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

100 論理回路   101 トランジスタ   102 トランジスタ   103 容量素子   104 トランジスタ   105 トランジスタ   106 容量素子   107 トランジスタ   108 トランジスタ   109 容量素子   110 トランジスタ   111 トランジスタ   112 容量素子   121 ノード   122 ノード   123 ノード   124 ノード   131 単位論理回路   132 単位論理回路   141 期間   142 期間   143 期間   144 期間   145 期間   146 期間   147 期間   148 期間   149 期間   150 期間   151 論理回路   152 論理回路   153 論理回路   300 基板   302 ゲート絶縁層   303 保護絶縁層   310 薄膜トランジスタ   311 ゲート電極層   313 チャネル形成領域   314a 高抵抗ソース領域   314b 高抵抗ドレイン領域   315a ソース電極層   315b ドレイン電極層   316 酸化物絶縁層   320 基板   322 ゲート絶縁層   323 保護絶縁層   330 酸化物半導体膜   331 酸化物半導体層   332 酸化物半導体層   340 基板   342 ゲート絶縁層   343 保護絶縁層   345 酸化物半導体膜   346 酸化物半導体層   350 薄膜トランジスタ   351 ゲート電極層   352 酸化物半導体層   355a ソース電極層   355b ドレイン電極層   356 酸化物絶縁層   360 薄膜トランジスタ   361 ゲート電極層   362 酸化物半導体層   363 チャネル形成領域   364a 高抵抗ソース領域   364b 高抵抗ドレイン領域   365a ソース電極層   365b ドレイン電極層   366 酸化物絶縁層   370 基板   372a 第1のゲート絶縁層   372b 第2のゲート絶縁層   373 保護絶縁層   380 薄膜トランジスタ   381 ゲート電極層   382 酸化物半導体層   385a ソース電極層   385b ドレイン電極層   386 酸化物絶縁層   390 薄膜トランジスタ   391 ゲート電極層   392 酸化物半導体層   393 酸化物半導体膜   394 基板   395a ソース電極層   395b ドレイン電極層   396 酸化物絶縁層   397 ゲート絶縁層   398 保護絶縁層   399 酸化物半導体層   400 基板   402 ゲート絶縁層   407 絶縁層   410 薄膜トランジスタ   411 ゲート電極層   412 酸化物半導体層   414a 配線層   414b 配線層   415a ソース電極層又はドレイン電極層   415b ソース電極層又はドレイン電極層   420 シリコン基板   421a 開口   421b 開口   422 絶縁層   423 開口   424 導電層   425 薄膜トランジスタ   426 薄膜トランジスタ   427 導電層    438 配線層   450 基板   452 ゲート絶縁層   457 絶縁層   460 薄膜トランジスタ   461 ゲート電極層   461a ゲート電極層   461b ゲート電極層   462 酸化物半導体層   464 配線層   465a ソース電極層又はドレイン電極層   465a1 ソース電極層又はドレイン電極層   465a2 ソース電極層又はドレイン電極層   465b ソース電極層又はドレイン電極層   468 配線層   580 基板   581 薄膜トランジスタ   583 酸化シリコン層   584 保護絶縁層   585 絶縁層   587 電極層   588 電極層    590a 黒色領域   590b 白色領域   594 キャビティ   595 充填材   596 対向基板   1600 携帯電話機   1601 筐体   1602 表示部    1603a 操作ボタン   1603b 操作ボタン   1604 外部接続ポート   1605 スピーカー   1606 マイク   1800 筐体   1801 筐体   1802 表示パネル   1803 スピーカー   1804 マイクロフォン   1805 操作キー   1806 ポインティングデバイス   1807 カメラ用レンズ   1808 外部接続端子   1810 キーボード   1811 外部メモリスロット   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 スピーカー   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   4021 絶縁層   4030 画素電極層   4031 対向電極層   4032 絶縁層   4033 絶縁層   4035 スペーサ   4040 導電層   4041 絶縁層   4042 保護絶縁層   4501 基板   4502 画素部   4503a 信号線駆動回路   4503b 信号線駆動回路   4504a 走査線駆動回路   4504b 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   4515 接続端子電極   4516 端子電極   4517 電極   4518a FPC   4518b FPC   4519 異方性導電膜   4520 隔壁   4540 導電層   4542 酸化シリコン層   4543 オーバーコート層   4544 絶縁層   4545 カラーフィルタ層   4550 配線層   4551 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 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 共通電位線   7001 駆動用TFT   7002 発光素子   7003 電極   7004 EL層   7005 電極   7009 隔壁   7011 駆動用TFT   7012 発光素子   7013 電極   7014 EL層   7015 電極   7016 遮蔽膜   7017 導電膜   7019 隔壁   7021 駆動用TFT   7022 発光素子   7023 電極   7024 EL層   7025 電極   7026 電極   7027 導電膜   7029 隔壁   7031 絶縁層   7032 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   7036 平坦化絶縁層   7041 絶縁層   7042 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   7046 平坦化絶縁層   7051 酸化シリコン層   7052 保護絶縁層   7053 平坦化絶縁層   7055 絶縁層   7056 平坦化絶縁層   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 スピーカー部   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

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