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薄膜トランジスタ、これを備えた表示装置、およびその製造方法
【課題】薄膜トランジスタ、これを備えた表示装置、およびその製造方法に関する。
【解決手段】本発明に係る薄膜トランジスタは、基板上に形成され、金属触媒の作用による結晶の成長によって結晶化したアクティブ層と、アクティブ層の一部領域上に形成されたゲート絶縁膜パターンと、ゲート絶縁膜パターンの一部領域上に形成されたゲート電極と、ゲート絶縁膜パターン上にゲート絶縁膜パターンと同じパターンで形成され、ゲート電極を覆うエッチング防止膜パターンと、アクティブ層およびエッチング防止膜パターン上に形成されたソース電極およびドレイン電極と、アクティブ層およびエッチング防止膜パターンとソース電極およびドレイン電極の間にソース電極およびドレイン電極と同じパターンで形成され、アクティブ層の結晶化に用いられた金属触媒を除去するゲッタリング層パターンとを含む。
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半導体装置
【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5×1019/cm3以下である酸化物半導体を有する薄膜トラ
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、φms≦χ
<φmdの関係になるように構成する。また、薄膜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、さらに整流特性の良い非線形素子を実現することができ
る。
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半導体装置及びその製造方法、画像表示装置、並びに、画像表示装置を構成する基板
【課題】バンク層の形成のために専用のマスクを用いたリソグラフィー工程が不要であり、製造工程を簡素化することができる半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、基体11上にゲート電極12を形成した後、基体11及びゲート電極12上に絶縁層13を形成し、次いで、絶縁層13上に感光性絶縁材料から成るバンク層20を形成し、その後、基体側から、ゲート電極12を露光用マスクとして用いてバンク層20を露光し、ゲート電極12の上方のバンク層20を除去して、バンク層20に、ゲート電極の上方に位置する開口領域21を形成した後、塗布法に基づき、開口領域21内に半導体材料から成るチャネル形成領域14を形成し、その後、バンク層20上に一対のソース/ドレイン電極15を形成する各工程を備えている。
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半導体装置
【課題】寄生容量を十分に低減できる構成を備えた半導体装置を提供することを課題の一とする。また、駆動回路に用いる薄膜トランジスタの動作速度の高速化を図ることを課題の一とする。
【解決手段】酸化物絶縁層がチャネル形成領域において酸化物半導体層と接したボトムゲート構造の薄膜トランジスタにおいて、ソース電極層及びドレイン電極層がゲート電極層と重ならないように形成することにより、ソース電極層及びドレイン電極層とゲート電極層との間の距離を大きくし、寄生容量の低減を図ることができる。
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半導体メモリ装置
【課題】酸化物半導体のようなバンドギャップが大きな半導体を用いたメモリ装置の保持特性を高める。
【解決手段】ビット線の一端にバックゲートを有するトランジスタ(バックゲートトランジスタ)を直列に挿入し、そのバックゲートの電位は常に十分な負の値となるようにする。また、ビット線の最低電位はワード線の最低電位よりも高くなるようにする。電源が切れた際には、ビット線はバックゲートトランジスタによって遮断され、ビット線に蓄積された電荷が流出することが十分に抑制される。この際、セルトランジスタのゲートの電位は0Vであり、一方で、そのソースやドレイン(ビット線)の電位は、ゲートよりも十分に高いので、セルトランジスタは十分なオフ状態であり、データを保持できる。
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半導体装置の作製方法
【課題】信頼性の高い半導体装置及び、信頼性の高い半導体装置の作製方法を提供する。また、消費電力が低い半導体装置及び消費電力が低い半導体装置の作製方法を提供する。また、量産性の高い半導体装置及び量産性の高い半導体装置の作製方法を提供する。
【解決手段】酸素欠損を生じることなく酸化物半導体層に残留する不純物を除去し、酸化物半導体層を極めて高い純度にまで精製して使用すればよい。具体的には、酸化物半導体層に酸素を添加した後に加熱処理を施し、不純物を除去して使用すればよい。特に酸素の添加方法としては、高エネルギーの酸素をイオン注入法またはイオンドーピング法などを用いて添加する方法が好ましい。
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半導体装置
【課題】半導体膜と電極又は配線との接触抵抗を低減し、かつ半導体膜と電極又は配線と
の被覆率を改善し、特性を向上させた半導体装置を得ることを課題とする。
【解決手段】基板上にゲート電極と、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜と、前記ゲート絶
縁膜上に第1のソース電極又はドレイン電極と、前記第1のソース電極又はドレイン電極
上に島状半導体膜と、前記島状半導体膜及び前記第1のソース電極又はドレイン電極上に
第2のソース電極又はドレイン電極とを有し、前記第2のソース電極又はドレイン電極は
前記第1のソース電極又はドレイン電極と接触しており、前記第1のソース電極又はドレ
イン電極及び第2のソース電極又はドレイン電極が前記島状半導体膜を挟みこんでいる半
導体装置及びその作製方法に関するものである。
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表示装置
【課題】半導体素子の電気的な特性のバラツキを低減し、鮮明な多階調カラー表示を可能
にすることを目的とする。
【解決手段】半導体素子に用いられる半導体層の一部を抵抗体として利用する。具体的に
は、半導体素子と、前記半導体素子の有する半導体層と電気的に接続された発光素子と、
を有する表示装置であり、前記半導体層には、前記半導体素子と前記発光素子との間に設
けられた抵抗体とみなせる領域が含まれる。抵抗体とみなせる領域が存在することによっ
て半導体素子の電気的な特性のバラツキの影響を低減することができる。
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半導体記憶装置
【課題】コストを増大させずとも、書き込みに高電圧を必要とせず、不良が発生しにくく
、書き込み時間が短く、データの書換えができない半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】ダイオード接続した第1のトランジスタと、ダイオード接続した第1のトラ
ンジスタのソース電極及びドレイン電極の一方の端子にゲートが接続する第2のトランジ
スタと、ダイオード接続した第1のトランジスタのソース電極及びドレイン電極の一方の
端子及び第2のトランジスタのゲートに接続する容量素子を有するメモリ素子を含む半導
体記憶装置である。
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半導体装置の作製方法
【課題】高いオン特性を有する酸化物半導体を用いたトランジスタを提供する。高速応答及び高速駆動の可能なトランジスタを有する高性能の半導体装置を提供する。
【解決手段】チャネル形成領域を含む酸化物半導体膜を有するトランジスタの作製工程において、該酸化物半導体膜上に金属元素を含む絶縁膜を形成し、注入法により該金属元素を含む絶縁膜を通過して導入されたドーパントを含む低抵抗領域を形成する。低抵抗領域はチャネル長方向においてチャネル形成領域を挟んで形成する。
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液晶表示装置
【課題】非晶質半導体膜の結晶化工程において、非晶質半導体膜上に金属元素を導入して加熱処理を行なった、レーザアニールを行って得られた多結晶半導体膜を基に作製された薄膜トランジスタの電気的特性は非常に高いものとなるが、ばらつきが顕著になる場合がある。
【解決手段】非晶質半導体膜上に金属元素を導入して加熱処理を行なって連続的な結晶化領域の中に非晶質領域が点在する第1の多結晶半導体膜103bを得る。このとき、非晶質領域を所定の範囲に収めておく。そして、結晶化領域より非晶質領域にエネルギーを加えることができる波長域にあるレーザビームを第1の多結晶半導体膜103bに照射すると、結晶化領域を崩すことなく非晶質領域を結晶化させることができる。以上の結晶化工程を経て得られた第2の多結晶半導体膜を基にTFTを作製すると、その電気的特性は高く、しかもばらつきの少ないものが得られる。
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トリミング回路、トリミング回路の駆動方法
【課題】信頼性の高いトリミング回路を提供する。書き換え可能なトリミング回路を提供する。信頼性の高いトリミング回路の駆動方法を提供する。書き換え可能なトリミング回路の駆動方法を提供する。
【解決手段】オフリーク電流が極めて小さいトランジスタのソース電極またはドレイン電極に接続された記憶ノードと、該記憶ノードにゲート電極が接続されたトランジスタを用いてトリミング回路を構成する。また、該オフリーク電流が極めて小さいトランジスタを用いて、該記憶ノードにゲート電極が接続されたトランジスタのソース電極とドレイン電極に対して並列に接続された素子または回路のトリミング状態を制御する。
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半導体装置の作製方法
【課題】安定した電気特性を持つ、酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタを有する、信
頼性の高い半導体装置の作製方法の提供を目的の一とする。
【解決手段】絶縁表面上において、ゲート絶縁膜を間に挟んでゲート電極上に酸化物半導
体膜を形成し、酸化物半導体膜上に、チタン、モリブデンまたはタングステンを含む第1
の導電膜を形成し、第1の導電膜上に、電気陰性度が水素より低い金属を含む第2の導電
膜を形成し、第1の導電膜及び第2の導電膜をエッチングすることでソース電極及びドレ
イン電極を形成し、酸化物半導体膜、ソース電極及びドレイン電極上に、酸化物半導体膜
と接する絶縁膜を形成する半導体装置の作製方法。
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半導体装置
【課題】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
という問題がある。
【解決手段】同一基板上に画素部と、画素部を駆動する駆動回路とを有し、駆動回路の少
なくとも一部の回路を、酸化物半導体を用いた逆スタガ型薄膜トランジスタで構成する。
同一基板上に画素部に加え、駆動回路を設けることによって製造コストを低減する。
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半導体装置
【課題】半導体集積回路における消費電力を低減する。また、半導体集積回路における動作の遅延を低減する。
【解決手段】記憶回路が有する複数の順序回路のそれぞれにおいて、酸化物半導体によってチャネル形成領域が構成されるトランジスタと、該トランジスタがオフ状態となることによって一方の電極が電気的に接続されたノードが浮遊状態となる容量素子とを設ける。なお、酸化物半導体によってトランジスタのチャネル形成領域が構成されることで、オフ電流(リーク電流)が極めて低いトランジスタを実現することができる。そのため、記憶回路に対して電源電圧が供給されない期間において当該トランジスタをオフ状態とすることで、当該期間における容量素子の一方の電極が電気的に接続されたノードの電位を一定又はほぼ一定に保持することが可能である。その結果、上述した課題を解決することが可能である。
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半導体装置
【課題】半導体装置において、少なくとも容量素子とトランジスタとを有する回路要素が占める面積を小さくする。
【解決手段】第1のトランジスタと第2のトランジスタと容量素子とを有する半導体装置において、第2のトランジスタよりも上方に第1のトランジスタ及び容量素子を配置する。そして、第1のトランジスタのソース又はドレインの一方と、容量素子の一方の電極とを兼ねる共通電極を設ける。さらに、容量素子の他方の電極を共通電極よりも上方に配置する。
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プログラマブルロジックデバイス
【課題】電源電圧の供給を停止しても論理回路の結線状態を保持可能なプログラマブルロジックデバイスにおける処理速度の向上及び低消費電力化を図ることを目的の一とする。
【解決手段】論理状態を切り替え可能な複数の演算回路と、演算回路の論理状態を切り替えるコンフィグレーション状態切り替え回路と、演算回路の電源電圧の供給または停止を切り替える電源制御回路と、複数の演算回路の論理状態及び電源電圧の状態を記憶する状態記憶回路と、状態記憶回路の記憶情報に応じて、コンフィグレーション状態切り替え回路及び電源制御回路の制御を行う演算状態制御回路と、を有し、演算回路とコンフィグレーション状態切り替え回路との間に、酸化物半導体層にチャネル形成領域が形成されるトランジスタが設け、電源制御回路からの電源電圧の停止時に該トランジスタの導通状態を保持する。
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半導体装置
【課題】電力供給がない状況で記憶保持が可能で、書き込み回数に制限が無い、新たな半導体装置を提供する。
【解決手段】チャネル領域と第1のゲート絶縁層と第1のゲート電極と第1のソース及びドレイン電極とを有する第1のトランジスタと、酸化物半導体層140と第2のソース電極142a及び第2のドレイン電極142bと第2のゲート絶縁層146と第2のゲート電極148aとを有する第2のトランジスタ162と、第2のソース電極142aまたは第2のドレイン電極142bの一方と第2のゲート絶縁層146と第2のゲート絶縁層146上に第2のソース電極142a又は第2のドレイン電極142bの一方と重なるように設けられた第3の電極148bとを有する容量素子164と、を有し、第1のゲート電極と第2のソース電極142a又は第2のドレイン電極142bの一方とは接続され、第3の電極148bは酸化物半導体層140と重なる領域を有する。
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半導体装置の作製方法
【課題】DCスパッタリング法を用いて、酸化ガリウム膜を成膜する成膜方法を提供する
ことを課題の一つとする。トランジスタのゲート絶縁層などの絶縁層として、酸化ガリウ
ム膜を用いる半導体装置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】酸化ガリウム(GaOxとも表記する)からなる酸化物ターゲットを用いて
、DCスパッタリング法、またはDCパルススパッタ方式により絶縁膜を形成する。酸化
物ターゲットは、GaOxからなり、Xが1.5未満、好ましくは0.01以上0.5以
下、さらに好ましくは0.1以上0.2以下とする。この酸化物ターゲットは導電性を有
し、酸素ガス雰囲気下、或いは、酸素ガスとアルゴンなどの希ガスとの混合雰囲気下でス
パッタリングを行う。
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半導体装置及び発光装置
【課題】側壁スペーサを形成することなく、且つ、工程数を増やすことなく、自己整合的にLDD領域を少なくとも一つ備えたTFTを提供する。また、同一基板上に、工程数を増やすことなく、様々なTFT、例えば、チャネル形成領域の片側にLDD領域を有するTFTと、チャネル形成領域の両側にLDD領域を有するTFTとを形成する作製方法を提供する。
【解決手段】回折格子パターン或いは半透膜からなる光強度低減機能を有する補助パターンを設置したフォトマスクまたはレチクルをゲート電極形成用のフォトリソグラフィ工程に適用して膜厚の厚い領域と、該領域より膜厚の薄い領域を片側側部に有する非対称のレジストパターンを形成し、段差を有するゲート電極を形成し、ゲート電極の膜厚の薄い領域を通過させて前記半導体層に不純物元素を注入して、自己整合的にLDD領域を形成す
る。
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