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公開番号2025013956
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-28
出願番号2024187266,2023106265
出願日2024-10-24,2009-12-15
発明の名称表示装置
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類H10D 86/40 20250101AFI20250121BHJP()
要約【課題】電気特性の制御された酸化物半導体層を用いて作製された抵抗素子及び薄膜トランジスタを利用した論理回路並びに該論理回路を利用した半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置は、抵抗素子354に適用される酸化物半導体層905上にSiH₄及びNH₃等の水素化合物を含むガスを用いたプラズマCVD法によって形成された窒化シリコン層910が直接接するように設けられ、且つ、薄膜トランジスタ355に適用される酸化物半導体層906には、バリア層として機能する酸化シリコン層909を介して、窒化シリコン層910が設けられる。そのため、酸化物半導体層905には、酸化物半導体層906よりも高濃度に水素が導入される。結果として、抵抗素子354に適用される酸化物半導体層905の抵抗値が、薄膜トランジスタ355に適用される酸化物半導体層906の抵抗値よりも低くなる。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
第１の酸化物半導体層を抵抗成分に適用した抵抗素子と、
前記第１の酸化物半導体層よりも水素濃度が低い第２の酸化物半導体層をチャネル形成領域に適用した薄膜トランジスタと、
前記第２の酸化物半導体層上に設けられた酸化シリコン層と、
前記第１の酸化物半導体層及び前記酸化シリコン層上に設けられた窒化シリコン層と、を有する論理回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体特性を示す金属酸化物を用いて形成される素子で構成される駆動回路、
及び該駆動回路を利用した半導体装置に関する。なお、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し、表示装置、半導体回路および電子機器は全て半導
体装置である。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
金属酸化物は多様に存在しさまざまな用途に用いられている。酸化インジウムはよく知
られた材料であり、液晶ディスプレイなどで必要とされる透明電極材料として用いられて
いる。
【０００３】
金属酸化物の中には半導体特性を示すものがある。半導体特性を示す金属酸化物は化合
物半導体の一種である。化合物半導体とは、２種以上の原子がイオン結合により結合して
できる半導体である。一般的に、金属酸化物は絶縁体となる。しかし、金属酸化物を構成
する元素の組み合わせによっては、静電引力が弱く半導体となることが知られている。
【０００４】
例えば、金属酸化物の中で、酸化タングステン、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛な
どは半導体特性を示すことが知られている。このような金属酸化物で構成される透明半導
体層をチャネル形成領域とする薄膜トランジスタが開示されている（特許文献１乃至４、
非特許文献１）。
【０００５】
ところで、金属酸化物は一元系酸化物のみでなく多元系酸化物も知られている。例えば
、ホモロガス相を有するＩｎＧａＯ
３
（ＺｎＯ）
ｍ
（ｍ：自然数）は公知の材料である（
非特許文献２乃至４）。
【０００６】
そして、上記のようなＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ系酸化物を薄膜トランジスタのチャネル形成領
域として適用可能であることが確認されている（特許文献５、非特許文献５及び６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開昭６０－１９８８６１号公報
特開平８－２６４７９４号公報
特表平１１－５０５３７７号公報
特開２０００－１５０９００号公報
特開２００４－１０３９５７号公報
【非特許文献】
【０００８】
Ｍ．Ｗ．Ｐｒｉｎｓ，Ｋ．Ｏ．Ｇｒｏｓｓｅ－Ｈｏｌｚ，Ｇ．Ｍｕｌｌｅｒ，Ｊ．Ｆ．Ｍ．Ｃｉｌｌｅｓｓｅｎ，Ｊ．Ｂ．Ｇｉｅｓｂｅｒｓ，Ｒ．Ｐ．Ｗｅｅｎｉｎｇ，ａｎｄＲ．Ｍ．Ｗｏｌｆ、「Ａｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔｔｈｉｎ－ｆｉｌｍｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、１７Ｊｕｎｅ１９９６、Ｖｏｌ．６８ｐ．３６５０－３６５２
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【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
半導体特性を示す金属酸化物（以下、酸化物半導体ともいう）を利用した薄膜トランジ
スタを、アクティブマトリクス型表示装置（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、または電子ペーパー等）へ適用することが検討されている。アクティブマ
トリクス型表示装置は、マトリクス状に配置された数十万から数百万の画素と、画素にパ
ルス信号を入力する駆動回路と、を有する。
【００１０】
アクティブマトリクス型表示装置において、薄膜トランジスタは各画素に設けられ、駆
動回路からのパルス信号が入力されることによってオン、オフの切り換えを行うスイッチ
ング素子として機能し、映像の表示を可能にしている。また、薄膜トランジスタは駆動回
路を構成する素子としても用いられている。
（【００１１】以降は省略されています）

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