技術分野
酸化物半導体を用いる半導体装置及びその製造方法
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
酸化物半導体にチャネル形成領域を設ける薄膜トランジスタは、アモルファスシリコンを
用いた薄膜トランジスタよりも高い電界効果移動度が得られている。酸化物半導体膜はス
パッタリング法などによって300℃以下の温度で膜形成が可能であり、多結晶シリコン
を用いた薄膜トランジスタよりも製造工程が簡単である。
このような酸化物半導体を用いてガラス基板、プラスチック基板等に薄膜トランジスタを
形成し、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネセンスディスプレイ又は電子ペーパ等の表
示装置への応用が期待されている。
また、表示装置の表示領域を大型化すると、画素数が増加し、ゲート線数、及び信号線数
が増加する。加えて、表示装置の高精細化に伴い、画素数が増加し、ゲート線数、及び信
号線数が増加する。ゲート線数、及び信号線数が増加すると、それらを駆動するための駆
動回路を有するICチップをボンディング等により実装することが困難となり、製造コス
トが増大する。
そこで、画素部を駆動する駆動回路の少なくとも一部の回路に酸化物半導体を用いる薄膜
トランジスタを用い、製造コストを低減することを課題の一とする。
画素部を駆動する駆動回路の少なくとも一部の回路に酸化物半導体を用いる薄膜トランジ
スタを用いる場合、その薄膜トランジスタには、高い動特性(オン特性や周波数特性(f
特性と呼ばれる))が要求される。高い動特性(オン特性)を有する薄膜トランジスタを
提供し、高速駆動することができる駆動回路を提供することを課題の一とする。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
酸化物半導体層の上下にゲート電極を設け、薄膜トランジスタのオン特性及び信頼性の向
上を実現する。また、酸化物半導体層の下方に設けられたゲート電極と、酸化物半導体層
との間には、ソース電極層またはドレイン電極層が形成されており、ソース電極層または
ドレイン電極層の少なくとも一部は、上下に低抵抗な酸化物半導体層がソース領域又はド
レイン領域として設けられている。なお、ソース電極層及びドレイン電極層は・・・ 続きを
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【発明の効果】
ゲート線駆動回路またはソース線駆動回路などの周辺回路、または画素部に、上下を2つ
のゲート電極に挟まれた酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタで形成することにより、
製造コストを低減する。
また、の薄膜トランジスタにおいて、ソース電極またはドレイン電極の上下には、ソ
ース領域またはドレイン領域として機能する低抵抗な酸化物半導体層が形成されている。
従って、ソース電極またはドレイン電極の側面と、酸化物半導体層とが接する面積を縮小
することができ、薄膜トランジスタのオン電流を大きくすることが可能となる。また、ソ
ース電極及びドレイン電極とゲート絶縁層の間に、酸化物半導体層よりもキャリア濃度の
高いソース領域及びドレイン領域を意図的に設けることによってオーミック性のコンタク
トを形成することができる。
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】 (A)実施の形態1の表示装置の一例を示す断面図、(B)実施の形態1の表示装置の他の一例を示す断面図、(C)実施の形態1の表示装置の他の一例を示す断面図。
【図2】 (A)実施の形態2の半導体装置の断面図、(B)等価回路図、(C)上面図。
【図3】 実施の形態3の表示装置の全体を説明するブロック図。
【図4】 実施の形態3の表示装置における配線、入力端子等の配置を説明する図。
【図5】 シフトレジスタ回路の構成を説明するブロック図。
【図6】 フリップフロップ回路の一例を示す図。
【図7】 フリップフロップ回路のレイアウト図(上面図)を示す図。
【図8】 シフトレジスタ回路の動作を説明するためのタイミングチャートを示す図。
【図9】 実施の形態4の半導体装置の作製方法を説明する図。
【図10】 実施の形態4の半導体装置の作製方法を説明する図。
【図11】 実施の形態4の半導体装置の作製方法を説明する図。
【図12】 実施の形態4の半導体装置の作製方法を説明する図。
【図13】 実施の形態4の半導体装置の作製方法を説明する図。
【図14】 実施の形態4の半導体装置を説明する図。
【図15】 実施の形態4の半導体装置を説明する図。
【図16】 実施の形態4の半導体装置を説明する図。
【図17】 実施の形態5の半導体装置を説明する断面図。
【図18】 実施の形態6の半導体装置の画素等価回路を説明する図。
【図19】 実施の形態6の半導体装置を説明する断面図。
【図20】 実施の形態6の半導体装置を説明する上面図及び断面図。
【図21】 実施の形態7の半導体装置を説明する上面図及び断面図。
【図22】 実施の形態7の半導体装置を説明する断面図。
【図23】 電子機器の一例を示す外観図。
【図24】 テレビジョン装置およびデジタルフォトフレームの例を示す外観図。
【図25】 携帯電話機の一例を示す外観図。
100 基板
101 ゲート電極
102 ゲート絶縁層
103 酸化物半導体層
105a ソース電極層
105b ドレイン電極層
106a ソース領域
106b ドレイン領域
107 保護絶縁層
108 容量配線
110 画素電極
112 走査線駆動回路
120 接続電極
121 端子
122 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
141a n+層
141b n+層
146a ソース領域
146b ドレイン領域
142 n+層
143 n+層
144 n+層
145 n+層
150 端子
151 端子
152 ゲート絶縁層
153 接続電極
154 保護絶縁膜
155 透明導電膜
156 電極
170 薄膜トランジスタ
300 基板
301 画素部
302 走査線駆動回路
303 信号線駆動回路
310 基板
311 画素部
312 走査線駆動回路
313 走査線駆動回路
314 信号線駆動回路
320 基板
322 信号線入力端子
323 走査線
324 信号線
327 画素部
328 画素
329 画素TFT
330 保持容量部
331 画素電極
332 容量線
333 コモン端子
334 保護回路
335 保護回路
336 保護回路
337 容量バス線
351 フリップフロップ回路
352 制御信号線
353 制御信号線
354 制御信号線
355 制御信号線
356 制御信号線
357 リセット線
361 論理回路部
362 スイッチ部
363 TFT
364 TFT
365 TFT
366 TFT
367 TFT
368 TFT
369 TFT
370 TFT
371 TFT
372 TFT
373 EDMOS回路
381 電源線
382 リセット線
383 制御信号線
384 電源線
385 半導体層
386 配線層
387 配線層
388 配線層
389 コンタクトホール
390 制御信号線
400 基板
401 ゲート電極
402 ゲート電極
403 ゲート絶縁層
404 コンタクトホール
405 酸化物半導体層
406a n+層
406b n+層
408a n+層
408b n+層
407 酸化物半導体層
409 配線
410 配線
411 配線
412 ゲート絶縁層
420 n+層
423 n+層
425 n+層
430 薄膜トランジスタ
431 薄膜トランジスタ
432 薄膜トランジスタ
433 薄膜トランジスタ
470 ゲート電極
471 電極
471 ゲート電極
472 電極
473 絶縁層
474 電極
475 発光層
476 電極
480 薄膜トランジスタ
581 薄膜トランジスタ
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
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
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
4020 絶縁層(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
4518a FPC
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
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
9100 携帯電話機
9101 筐体
9102 筐体
9103 連結部
9104 表示部
9106 操作キー
9200 携帯情報端末機器
9201 筐体
9202 表示部
9203 筐体
9205 キーボード
9207 連結部
9300 コンピュータ
9301 筐体
9302 筐体
9303 表示部
9304 キーボード
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
9500 デジタルビデオカメラ
9501 筐体
9503 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
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