【課題】本発明の一態様は、スパッタ法でトランジスタ、ダイオード等の半導体用途に好
適な材料を提供することを課題の一とする。
【解決手段】下地部材上に、第１の酸化物部材を形成し、第１の加熱処理を行って表面か
ら内部に向かって結晶成長し、下地部材に少なくとも一部接する第１の酸化物結晶部材を
形成し、第１の酸化物結晶部材上に第２の酸化物部材を形成し、第２の加熱処理を行って
第１の酸化物結晶部材を種として結晶成長させて第２の酸化物結晶部材を設ける積層酸化
物材料の作製方法である。 （もっと読む）

【課題】より電気伝導度の安定した酸化物半導体膜を提供することを課題の一とする。ま
た、当該酸化物半導体膜を用いることにより、半導体装置に安定した電気的特性を付与し
、信頼性の高い半導体装置を提供することを課題の一とする。
【解決手段】結晶性を有する領域を含み、当該結晶性を有する領域は、ａ−ｂ面が膜表面
に概略平行であり、ｃ軸が膜表面に概略垂直である結晶よりなる酸化物半導体膜は、電気
伝導度が安定しており、可視光や紫外光などの照射に対してもより電気的に安定な構造を
有する。このような酸化物半導体膜をトランジスタに用いることによって、安定した電気
的特性を有する、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。 （もっと読む）

【課題】液晶表示装置の消費電力を低減すること及び表示の劣化を抑制すること。また、
温度などの外部因子による表示の劣化を抑制すること。
【解決手段】各画素に設けられるトランジスタとして、チャネル形成領域が酸化物半導体
層によって構成されるトランジスタを適用する。なお、当該酸化物半導体層を高純度化す
ることで、当該トランジスタの室温におけるオフ電流値を１０ａＡ／μｍ以下且つ８５℃
におけるオフ電流値を１００ａＡ／μｍ以下とすることが可能である。そのため、液晶表
示装置の消費電力を低減すること及び表示の劣化を抑制することが可能になる。また、上
述したように当該トランジスタは、８５℃という高温においてもオフ電流値を１００ａＡ
／μｍ以下とすることが可能である。そのため、温度などの外部因子による液晶表示装置
の表示の劣化を抑制することができる。 （もっと読む）

【課題】量産性の高い新たな半導体材料を用いた大電力向けの半導体装置の作製方法を提供する。
【解決手段】ＧＲＴＡ装置を用いて、第１の酸化物半導体膜に熱を加え、熱が加えられた第１の酸化物半導体膜に、酸素を添加して第２の酸化物半導体膜とし、ＧＲＴＡ装置を用いて、酸素が添加された第２の酸化物半導体膜に熱を加える。ＧＲＴＡ装置は、高温のガスを用いて加熱処理を行う装置であって、当該ＧＲＴＡ装置を用いると短時間での高温加熱処理が可能となる。 （もっと読む）

【課題】閾値電圧が制御され、動作速度が速く、製造工程が比較的簡単であり、十分な信頼性を有する、酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタ、及び薄膜トランジスタの作製方法を提供することを課題の一つとする。
【解決手段】酸化物半導体層に含まれるキャリア濃度に影響する不純物、例えば、水素原子や、Ｈ_２Ｏなど水素原子を含む化合物を排除すればよい。酸化物半導体層に接して未結合手に代表される欠陥を多く含む酸化物絶縁層を形成し、当該酸化物絶縁層に不純物を拡散させ、上記酸化物半導体層中の不純物濃度を低減すればよい。また、酸化物半導体層、又は酸化物半導体層に接する酸化物絶縁層を、クライオポンプを用いて排気して不純物濃度が低減された成膜室内で成膜すればよい。 （もっと読む）

【課題】酸化物半導体を用いたトランジスタでは、酸化物半導体膜への水素原子の混入が信頼性に悪影響を与える。製造後の半導体装置に混入しうる、水素原子を有する物質として代表的なものは、水である。そこで酸化物半導体を用いた半導体装置に混入する、水素原子を有する物質、特に水を低減することとする。
【解決手段】高密度な酸化窒化シリコン膜は水を含む雰囲気下であっても水の侵入を防ぐ効果が高く、膨潤が少ないことが明らかとなった。そこで高密度な酸化窒化シリコン膜を保護膜として設け、酸化物半導体を用いた半導体装置への水の侵入を防ぐ。具体的には、密度が２．３２ｇ／ｃｍ^３以上、またはプレッシャークッカー試験前後において膨潤率が４体積％以下、またはフーリエ変換型赤外分光法によるスペクトルのピーク（極大吸収波数）が１０５６ｃｍ^−１以上に現れる、酸化窒化シリコン膜を保護膜として用いる。 （もっと読む）

【課題】配線抵抗に伴う電圧降下や信号遅延によるトランジスタへの信号の書き込み不良
を防止した半導体装置を提供することを課題の一つとする。例えば、表示装置の画素に設
けたトランジスタへの書き込み不良が引き起こす階調不良などを防止し、表示品質の高い
表示装置を提供することを課題の一つとする。
【解決手段】配線抵抗が低い銅を含む配線に、バンドギャップが広く、且つキャリア濃度
が低い高純度化された酸化物半導体を接続してトランジスタを作製すればよい。バンドギ
ャップが広い酸化物半導体を用いて、トランジスタのオフ電流を低減するだけでなく、キ
ャリア濃度が低い高純度化された酸化物半導体を用いて正のしきい値電圧を有し、所謂ノ
ーマリーオフ特性のトランジスタとして、オフ電流とオン電流の比を大きくできる。 （もっと読む）

【課題】酸化物半導体膜とゲート絶縁膜との界面において、電子の界面散乱を抑制することで、電気的特性に優れたトランジスタを提供する。
【解決手段】基板上に酸化物半導体膜を形成し、酸化物半導体膜上に酸化物半導体以外の半導体膜を形成した後、酸化物半導体膜と該半導体膜との界面において、酸化物半導体膜中の酸素原子と半導体膜中の原子とを結合させる。これにより、酸化物半導体膜と該半導体膜との界面において構造を連続させることができる。また、酸化物半導体膜から脱離した酸素が、該半導体膜に拡散することで、該半導体膜は酸化されるため、絶縁膜とすることができる。このようにして形成されたゲート絶縁膜を用いることで、酸化物半導体膜とゲート絶縁膜との界面において電子の界面散乱が抑制され、電気的特性に優れたトランジスタを作製できる。 （もっと読む）

【課題】酸化物半導体の組成若しくは欠陥制御をすることを目的の一とし、また、薄膜ト
ランジスタの電界効果移動度を高め、オフ電流を抑えつつ十分なオンオフ比を得ることを
他の目的の一とする。
【解決手段】ＩｎＭＯ_３（ＺｎＯ）_ｎ（Ｍ＝Ｇａ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ及びＡｌから
選ばれた一又は複数の元素、ｎは１以上５０未満の非整数）でありさらに水素を含む。こ
の場合において、Ｚｎの濃度がＩｎ及びＭ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｇａ、Ｎｉ及びＡｌから選ばれた
一又は複数の元素）よりも低くする。また、当該酸化物半導体はアモルファス構造を有し
ている。ここでｎの値は、好ましくは１以上５０未満の非整数、より好ましくは１０未満
の非整数とする。 （もっと読む）

【課題】消費電力が抑制された表示装置を提供することを課題の一とする。また、消費電力が抑制された自発光型の表示装置を提供することを課題の一とする。また、暗所でも長時間の利用が可能な、消費電力が抑制された自発光型の表示装置を提供することを課題の一とする。
【解決手段】高純度化された酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタで回路を構成し、画素が一定の状態（映像信号が書き込まれた状態）を保持することを可能とする。その結果、静止画を表示する場合にも安定した動作が容易になる。また、駆動回路の動作間隔を長くできるため、表示装置の消費電力を低減できる。また、自発光型の表示装置の画素部に蓄光材料を適用し、発光素子の光を蓄えれば、暗所でも長時間の利用が可能になる。 （もっと読む）

【課題】酸化物半導体を含み、高速動作が可能なトランジスタを提供する。または、該トランジスタを含む信頼性の高い半導体装置を提供する。
【解決手段】下地絶縁層の溝に埋め込まれた電極層上に、一対の低抵抗領域及びチャネル形成領域を含む酸化物半導体層を設ける。チャネル形成領域は、サイドウォールを側壁に有するゲート電極層と重なる位置に形成される。溝は、深い領域と浅い領域を有し、サイドウォールは、浅い領域と重なり、配線との接続は、深い領域と重なる。 （もっと読む）

【課題】水分による電気特性劣化が抑制された半導体装置および半導体装置の作製方法を提供する。
【解決手段】トランジスタを覆う層間絶縁層に接して金属酸化物層が位置する構造とし、金属酸化物層を、アモルファス構造を有する第１の金属酸化物層と、多結晶構造を有する第２の金属酸化物層を含む積層構造とする。アモルファス構造を有する第１の金属酸化物層は結晶粒界が存在せず、また、結晶状態の金属酸化物層と比較して格子間隔が広いため格子間に水分をトラップしやすい。多結晶構造を有する第２の金属酸化物層は、結晶粒界部分を除く結晶部分については緻密な構造を有しており、水分の透過性が非常に低い。このため、第１の金属酸化物層および第２の金属酸化物層を含む金属酸化物層が層間絶縁層に接する構造とすることにより、トランジスタ中への水分の侵入を効果的に防止できる。 （もっと読む）

【課題】消費電力を小さくでき、トランジスタ数が少ない半導体装置を提供する。
【解決手段】ソース及びドレインの一方が第１の配線と電気的に接続され、ソース及びドレインの他方が第２の配線と電気的に接続された第１のトランジスタと、ソース及びドレインの一方が第１の配線と電気的に接続され、ゲートが第１のトランジスタのゲートと電気的に接続された第２のトランジスタと、一方の電極が第３の配線と電気的に接続され、他方の電極が第２のトランジスタのソース及びドレインの他方と電気的に接続された容量素子と、を有する。 （もっと読む）

【課題】酸化物半導体を含み、高速動作が可能なトランジスタを提供する。または、該トランジスタを含む信頼性の高い半導体装置を提供する。
【解決手段】下地絶縁層中に埋め込まれ、上面の少なくとも一部が下地絶縁層から露出した電極層上に、一対の低抵抗領域及びチャネル形成領域を含む酸化物半導体層を設け、電極層において、または、酸化物半導体層の低抵抗領域であって電極層と重畳する領域において、酸化物半導体層の上層に設けられる配線層との電気的な接続を行うトランジスタを提供する。 （もっと読む）

【課題】チャネル領域にシリコンを含まない材料を用いる半導体装置であって、微細化に伴いゲート絶縁層が薄膜化されても、ゲートリーク電流が抑制された半導体装置を提供する。
【解決手段】ゲート絶縁層として熱酸化シリコン層を用いる。熱酸化シリコン層を用いることで、ＣＶＤ法やスパッタリング法で形成された酸化シリコン層を用いる場合よりゲートリーク電流を抑制することができる。ゲート絶縁層に熱酸化シリコン層を用いるために、チャネル領域を含む半導体層を形成する基板とは別にシリコン基板を用意し、シリコン基板上に熱酸化シリコン層を形成する。そして熱酸化シリコン層を、チャネル領域を含む半導体層に貼り合わる。このようにして、半導体層の上に熱酸化シリコン層を形成し、熱酸化シリコン層をゲート絶縁層として用いたトランジスタを形成する。 （もっと読む）

【課題】トランジスタのリーク電流を低減し、論理回路の誤動作を抑制する。
【解決手段】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含み、チャネル幅１
μｍあたりのオフ電流が１×１０^−１３Ａ以下であるトランジスタを有し、入力信号とし
て、第１の信号、第２の信号、及びクロック信号である第３の信号が入力され、入力され
た第１の信号乃至第３の信号に応じて電圧状態が設定された第４の信号及び第５の信号を
出力信号として出力する構成とする。 （もっと読む）

【課題】カーボンナノチューブを含有する活性層を有する有機電界効果型トランジスタにおいて、熱プロセス、経時変化、外部環境に対して、移動度、Von、ヒステリシスの性能を安定化すること。
【解決手段】ゲート電極、ゲート絶縁層、カーボンナノチューブを含有する活性層、該活性層に対して前記ゲート絶縁層と反対側に形成された架橋構造を持つポリシロキサンを含む第２絶縁層、ソース電極およびドレイン電極を有する有機電界効果型トランジスタ。 （もっと読む）

【課題】低消費電力化できる液晶表示装置を提供することを課題の一とする。
【解決手段】表示部に複数の画素を有し、複数のフレーム期間で表示を行う液晶表示装置であって、フレーム期間は、書き込み期間及び保持期間を有し、書き込み期間において、複数の画素のそれぞれに、画像信号を入力した後、保持期間において、複数の画素が有するトランジスタをオフ状態にして、少なくとも３０秒間、画像信号を保持させる。画素は、酸化物半導体層でなる半導体層を具備し、酸化物半導体層は、キャリア濃度が１×１０^１４／ｃｍ^３未満である。 （もっと読む）

【課題】酸化物半導体を用いた整流特性の良い非線形素子（例えば、ダイオード）を提供
する。
【解決手段】水素濃度が５×１０^１９／ｃｍ^３以下である酸化物半導体を有するトランジ
スタにおいて、酸化物半導体に接するソース電極の仕事関数φｍｓと、酸化物半導体に接
するドレイン電極の仕事関数φｍｄと、酸化物半導体の電子親和力χが、χはφｍｓ以上
かつφｍｄ未満の関係になるように構成し、酸化物半導体とソース電極の接触面積よりも
酸化物半導体とドレイン電極の接触面積を大きくし、トランジスタのゲート電極とドレイ
ン電極を電気的に接続することで、整流特性の良い非線形素子を実現することができる。 （もっと読む）

【課題】電流駆動能力がより小さなクロック信号生成回路を適用することが可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】ｎチャネル型トランジスタで構成されるスイッチ及び論理回路を有し、スイッチは導通状態又は非導通状態がクロック信号によって選択され、論理回路は、ブートストラップ回路と、入力信号が入力される入力端子と、反転入力端子と、出力端子とを有し、高電源線と出力端子との接続を反転入力端子に入力される信号によって制御し、低電源線と出力端子との接続を入力端子に入力される信号によって制御することによって、入力信号がローレベル電位の場合には、ブートストラップ回路を用いて出力端子の電位を上昇させることにより出力端子から高電源電位を出力し、トランジスタは、チャネルが形成される半導体層と、半導体層を挟んで上下に設けられた一対のゲート電極とを有し、一対のゲート電極の他方はソースと接続される。 （もっと読む）