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公開番号2025013843
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-28
出願番号2024179590,2023217570
出願日2024-10-15,2016-04-08
発明の名称半導体装置
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類G06F 3/041 20060101AFI20250121BHJP(計算;計数)
要約【課題】導電性を有する酸化物半導体膜を備えたタッチパネルを提供する。
【解決手段】トランジスタと、第2の絶縁膜と、タッチセンサと、を有するタッチパネル
であって、トランジスタは、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、第1の酸化物半導体膜と、
ソース電極及びドレイン電極と、第1の絶縁膜と、第2の酸化物半導体膜と、を有し、第
2の絶縁膜は、第2の酸化物半導体膜が第1の絶縁膜と第2の絶縁膜とによって挟持され
るように、第2の酸化物半導体膜上に設けられ、タッチセンサは、第1の電極と、第2の
電極と、を有し、第1の電極及び第2の電極のいずれか一方が、第2の酸化物半導体膜を
含む、タッチパネル。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
タッチセンサの第１の電極と、前記タッチセンサの第２の電極と、前記第１の電極と電気的に接続される配線と、を有する半導体装置であって、
トランジスタのゲート電極と、
前記配線及び前記ゲート電極に接して設けられたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜に接して設けられた、前記トランジスタのチャネル形成領域を有する半導体膜と、
前記半導体膜に電気的に接続されたソース電極及びドレイン電極と、
前記半導体膜上、前記ソース電極上、及び前記ドレイン電極上に設けられた第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に接するように設けられた、第１の金属酸化物膜及び第２の金属酸化物膜と、
前記第１の金属酸化物膜上、前記第２の金属酸化物膜上に設けられた第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に設けられた画素電極と、
を有し、
前記第１の電極は、前記第１の金属酸化物膜を含み、
前記第２の電極は、前記第２の金属酸化物膜を含み、
前記第１の金属酸化物膜、及び前記第２の金属酸化物膜は、同じ材料を含み、
前記配線は、前記ゲート電極と同じ材料を含み、
平面視において、前記配線は、第１の方向に延びて配置され、
平面視において、前記第２の電極は、前記第１の方向と交差する第２の方向に延びて配置される、半導体装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間の液晶と、前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面側に設けられたスペーサと、を有し、
前記第１の基板上に、タッチセンサの第１の電極と、前記タッチセンサの第２の電極と、前記第１の電極と電気的に接続される配線と、を有する半導体装置であって、
トランジスタのゲート電極と、
前記配線及び前記ゲート電極に接して設けられたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜に接して設けられた、前記トランジスタのチャネル形成領域を有する半導体膜と、
前記半導体膜に電気的に接続されたソース電極及びドレイン電極と、
前記半導体膜上、前記ソース電極上、及び前記ドレイン電極上に設けられた第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に接するように設けられた、第１の金属酸化物膜及び第２の金属酸化物膜と、
前記第１の金属酸化物膜上、前記第２の金属酸化物膜上に設けられた第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に設けられた画素電極と、
を有し、
前記第１の電極は、前記第１の金属酸化物膜を含み、
前記第２の電極は、前記第２の金属酸化物膜を含み、
前記第１の金属酸化物膜、及び前記第２の金属酸化物膜は、同じ材料を含み、
前記配線は、前記ゲート電極と同じ材料を含み、
平面視において、前記配線は、第１の方向に延びて配置され、
平面視において、前記第２の電極は、前記第１の方向と交差する第２の方向に延びて配置される、半導体装置。
【請求項３】
第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間の液晶と、前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面側に設けられたスペーサと、を有し、
前記第１の基板上に、
トランジスタと、前記トランジスタのソース電極またはドレイン電極の一方に電気的に接続された画素電極と、を有する画素回路を複数と、
タッチセンサの複数の第１の電極と、
前記タッチセンサの複数の第２の電極と、
前記第１の電極と電気的に接続される配線と、を有し、
前記トランジスタは、ゲート電極と、チャネル形成領域を有する半導体膜と、前記半導体膜に電気的に接続されたソース電極及びドレイン電極と、を有する半導体装置であって、
前記半導体膜上、前記ソース電極上、及び前記ドレイン電極上に設けられた第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に接するように設けられた、第１の金属酸化物膜及び第２の金属酸化物膜と、
前記第１の金属酸化物膜上、前記第２の金属酸化物膜上に設けられた第２の絶縁膜と、を有し、
前記画素電極は、前記第２の絶縁膜上に接するように設けられ、
前記第１の金属酸化物膜は、前記第１の電極として機能し、
前記第２の金属酸化物膜は、前記第２の電極として機能し、
平面視において、前記配線は、第１の方向に延びて配置され、
平面視において、前記第２の電極は、前記第１の方向と交差する第２の方向に延びて配置され、
平面視において、前記配線は、複数の前記第１の電極うち前記第２の方向に隣接する第１の電極の間の領域と重なるように配置される、半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、半導体装置に関する。または、本発明の一態様は、タッチパネルに
関する。または、本発明の一態様は、表示装置に関する。または、本発明の一態様は、入
出力装置に関する。または、本発明の一態様は、入力装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明
の一態様は、物、方法、又は、製造方法に関する。本発明の一態様は、プロセス、マシン
、マニュファクチャ、又は、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。そのた
め、より具体的に本明細書等で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置
、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装
置、それらの駆動方法、又は、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
【０００３】
なお、本明細書等において、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
装置全般を指す。トランジスタなどの半導体素子をはじめ、半導体回路、演算装置、記憶
装置は、半導体装置の一態様である。撮像装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、入
力装置、入出力装置、電気光学装置、発電装置（薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等を含
む）、及び電子機器は、半導体装置を有している場合がある。
【背景技術】
【０００４】
液晶表示装置や発光表示装置に代表されるフラットパネルディスプレイの多くに用いら
れているトランジスタは、ガラス基板上に形成されたアモルファスシリコン、単結晶シリ
コン又は多結晶シリコンなどのシリコン半導体によって構成されている。また、該シリコ
ン半導体を用いたトランジスタは、集積回路（ＩＣ）などにも利用されている。
【０００５】
近年、シリコン半導体に代わって、半導体特性を示す金属酸化物をトランジスタに用い
る技術が注目されている。なお、本明細書中では、半導体特性を示す金属酸化物を酸化物
半導体とよぶことにする。例えば、酸化物半導体として、酸化亜鉛、またはＩｎ－Ｇａ－
Ｚｎ系酸化物を用いたトランジスタを作製し、該トランジスタを表示装置の画素のスイッ
チング素子などに用いる技術が開示されている（特許文献１及び特許文献２参照）。また
、様々なタッチセンサが開発されている（特許文献３乃至特許文献７参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００７－１２３８６１号公報
特開２００７－９６０５５号公報
特開２０１１－１９７６８５号公報
特開２０１４－４４５３７号公報
特開２０１４－１７８８４７号公報
米国特許第７９２０１２９号明細書
特開２００９－２４４９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一態様は、導電性を有する酸化物半導体膜を備えたタッチパネルを提供するこ
とを課題の一とする。または、構成が簡素化したタッチパネルを提供することを課題の一
とする。または、新規な入力装置を提供することを課題の一とする。または、新規な入出
力装置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】
【０００８】
本発明の一態様は、トランジスタと、第２の絶縁膜と、タッチセンサと、を有する半導
体装置であって、トランジスタは、ゲート電極と、ゲート電極に接して設けられたゲート
絶縁膜と、ゲート絶縁膜に接して設けられ、ゲート電極と重畳する位置に設けられた第１
の酸化物半導体膜と、第１の酸化物半導体膜に電気的に接続されたソース電極及びドレイ
ン電極と、第１の酸化物半導体膜、ソース電極、及びドレイン電極上に設けられた第１の
絶縁膜と、第１の絶縁膜上に、第１の酸化物半導体膜と重畳する位置に設けられた第２の
酸化物半導体膜と、を有し、第２の絶縁膜は、第２の酸化物半導体膜が第１の絶縁膜と第
２の絶縁膜とによって挟持されるように、第２の酸化物半導体膜上に設けられ、タッチセ
ンサは、第１の電極と、第２の電極と、を有し、第１の電極及び第２の電極のいずれか一
方が、第３の酸化物半導体膜を含み、第２の酸化物半導体膜および第３の酸化物半導体膜
は同時に形成される、半導体装置である。
【０００９】
上記において、第２の酸化物半導体膜および第３の酸化物半導体膜の厚さが、３０ｎｍ
以上７０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１０】
また、第１の酸化物半導体膜、第２の酸化物半導体膜および第３の酸化物半導体膜は、
Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｎまた
はＨｆを表す）である上記の半導体装置も、本発明の一態様である。
（【００１１】以降は省略されています）

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