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公開番号2025031837
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2024225223,2023171121
出願日2024-12-20,2015-11-24
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H10D 30/67 20250101AFI20250228BHJP()
要約【課題】安定した電気特性を有する半導体装置を提供する。または、ノーマリーオフの電
気特性を有する半導体装置を提供する。
【解決手段】ゲート電極と、ゲート絶縁体と、酸化物半導体と、を有し、酸化物半導体は
、チャネル形成領域にフッ素を有し、該チャネル形成領域におけるフッ素濃度は、1×1
0²⁰atoms/cm³以上1×10²²atoms/cm³以下である半導体装置で
ある。また、フッ素の添加は、イオン注入法によって行う。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ゲート電極と、ゲート絶縁体と、酸化物半導体と、を有し、
前記酸化物半導体は、チャネル形成領域にフッ素を有することを特徴とする半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、トランジスタおよび半導体装置に関する。または、本発明は、例えば
、トランジスタおよび半導体装置の作製方法に関する。または、本発明は、例えば、表示
装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、撮像装置、プロセッサ、電子機器に関
する。または、表示装置、液晶表示装置、発光装置、記憶装置、撮像装置、電子機器の製
造方法に関する。または、表示装置、液晶表示装置、発光装置、記憶装置、撮像装置、電
子機器の駆動方法に関する。
続きを表示（約 1,600 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
一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明
の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・
オブ・マター）に関するものである。
【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。表示装置、発光装置、照明装置、記憶装置、撮像装置、電気光学装置、半導
体回路および電子機器は、半導体装置を有する場合がある。
【背景技術】
【０００４】
絶縁表面を有する基板上の半導体を用いて、トランジスタを構成する技術が注目されてい
る。当該トランジスタは集積回路や表示装置のような半導体装置に広く応用されている。
トランジスタに適用可能な半導体としてシリコンが知られている。
【０００５】
トランジスタの半導体に用いられるシリコンは、用途によって非晶質シリコンと多結晶シ
リコンとが使い分けられている。例えば、大型の表示装置を構成するトランジスタに適用
する場合、大面積基板への成膜技術が確立されている非晶質シリコンを用いると好適であ
る。一方、駆動回路を一体形成した高機能の表示装置を構成するトランジスタに適用する
場合、高い電界効果移動度を有するトランジスタを作製可能な多結晶シリコンを用いると
好適である。多結晶シリコンは、非晶質シリコンに対し高温での熱処理、またはレーザ光
処理を行うことで形成する方法が知られる。
【０００６】
近年では、酸化物半導体（代表的にはＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物）を用いたトランジスタの
開発が活発化している。
【０００７】
酸化物半導体の歴史は古く、１９８８年には、結晶Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物を半導体素子
へ利用することが開示されている（特許文献１参照。）。また、１９９５年には、酸化物
半導体を用いたトランジスタが発明されており、その電気特性が開示されている（特許文
献２参照。）。
【０００８】
酸化物半導体を用いたトランジスタは、非晶質シリコンを用いたトランジスタ、および多
結晶シリコンを用いたトランジスタとは異なる特徴を有する。例えば、酸化物半導体を用
いたトランジスタを適用した表示装置は、消費電力が低いことが知られている。酸化物半
導体は、スパッタリング法などを用いて成膜できるため、大型の表示装置を構成するトラ
ンジスタに用いることができる。また、酸化物半導体を用いたトランジスタは、高い電界
効果移動度を有するため、駆動回路を一体形成した高機能の表示装置を実現できる。また
、非晶質シリコンを用いたトランジスタの生産設備の一部を改良して利用することが可能
であるため、設備投資を抑えられるメリットもある。
【０００９】
例えば表示装置などの半導体装置を量産するためには、酸化物半導体を用いたトランジス
タの電気特性が安定であることが求められる。
【００１０】
酸化物半導体を用いたトランジスタにおいて、酸化物半導体中の酸素欠損の制御は非常に
重要である。安定なトランジスタ特性を得るためには、酸素欠損をできるだけ少なくする
ことが好ましく、そのための技術として、酸化物半導体に酸素を注入する方法がある（特
許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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