特許6444449IP Force 特許公報全文掲載

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・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【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。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

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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