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公開番号2025075031
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-14
出願番号2025016702,2023151453
出願日2025-02-04,2014-02-21
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 20250101AFI20250507BHJP()
要約【課題】開口率が高く、且つ電荷容量を増大させることが可能な容量素子を有する半導体
装置を提供する。または、狭額縁化を達成した半導体装置を提供する。
【解決手段】基板上のトランジスタと、トランジスタのゲート電極と同一表面上に形成さ
れる第1の導電膜と、トランジスタの一対の電極と同一表面上に形成される第2の導電膜
と、第1の導電膜及び第2の導電膜と電気的に接続する第1の透光性を有する導電膜と、
を有し、第2の導電膜は、トランジスタのゲート絶縁膜を介して第1の導電膜と重畳する
ように設ける。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板と、
前記基板の上面と接する領域を有する第１の導電膜と、
前記基板の上面と接する領域を有する第２の導電膜と、
前記第１の導電膜の上方に位置する領域と、前記第２の導電膜の上方に位置する領域と、を有する第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜の上方に位置する領域を有する半導体膜と、
前記半導体膜の上面と接する領域を有する第３の導電膜と、
前記第１の絶縁膜の上方に位置する領域を有する第４の導電膜と、
前記第３の導電膜の上面と接する領域と、前記第４の導電膜の上面と接する領域と、を有する第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜の上方に位置する領域を有する第５の導電膜と、を有し、
前記第１の導電膜は、ゲート電極として機能する領域を有し、
前記第１の絶縁膜は、ゲート絶縁膜として機能する領域を有し、
前記半導体膜は、チャネル形成領域を有し、
前記第３の導電膜は、ソース電極又はドレイン電極の一方として機能する領域を有し、
前記第５の導電膜は、前記第２の導電膜の上面と接する領域を有し、
前記第５の導電膜は、前記第２の導電膜と重なる領域において、前記第１の絶縁膜と接する第１の領域を有し、
前記第５の導電膜は、前記第２の導電膜と重なる領域において、前記第２の絶縁膜と接する第２の領域を有し、
前記第１の領域は、前記第２の領域と隣接し、
前記第５の導電膜は、前記第２の導電膜と重なる領域において、前記第４の導電膜の側面と接する領域を有し、
前記第５の導電膜は、前記第４の導電膜の上面と接する領域を有する半導体装置。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
基板と、
前記基板の上面と接する領域を有する第１の導電膜と、
前記基板の上面と接する領域を有する第２の導電膜と、
前記第１の導電膜の上方に位置する領域と、前記第２の導電膜の上方に位置する領域と、を有する第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜の上方に位置する領域を有する半導体膜と、
前記半導体膜の上面と接する領域を有する第３の導電膜と、
前記第１の絶縁膜の上方に位置する領域を有する第４の導電膜と、
前記第３の導電膜の上面と接する領域と、前記第４の導電膜の上面と接する領域と、を有する第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜の上方に位置する領域を有する第５の導電膜と、を有し、
前記第１の導電膜は、ゲート電極として機能する領域を有し、
前記第１の絶縁膜は、ゲート絶縁膜として機能する領域を有し、
前記半導体膜は、チャネル形成領域を有し、
前記第３の導電膜は、ソース電極又はドレイン電極の一方として機能する領域を有し、
前記第４の導電膜は、前記第１の絶縁膜を介して前記第２の導電膜と重なる領域を有し、
前記第５の導電膜は、前記第２の導電膜の上面と接する領域を有し、
前記第５の導電膜は、前記第２の導電膜と重なる領域において、前記第１の絶縁膜と接する第１の領域を有し、
前記第５の導電膜は、前記第２の導電膜と重なる領域において、前記第２の絶縁膜と接する第２の領域を有し、
前記第１の領域は、前記第２の領域と隣接し、
前記第５の導電膜は、前記第２の導電膜と重なる領域において、前記第４の導電膜の側面と接する領域を有し、
前記第５の導電膜は、前記第４の導電膜の上面と接する領域を有する半導体装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記第１の絶縁膜は、窒素と、珪素と、を有し、
前記第２の絶縁膜は、窒素と、珪素と、を有する半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記第１の導電膜、前記第２の導電膜及び前記第５の導電膜は、インジウムと、錫と、酸素と、を有している半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、物、方法、または、製造方法に関する。または、本発明は、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。特
に、本発明は、例えば、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、それらの駆動方法
、または、それらの製造方法に関する。特に、本発明は、例えば、酸化物半導体を有する
半導体装置、表示装置、または、発光装置に関する。特に、本発明は、例えば、トランジ
スタを有する半導体装置及びその作製方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
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
コンまた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。
【０００３】
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。
【０００４】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００７－１２３８６１号公報
特開２００７－９６０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
容量素子は一対の電極の間に誘電体膜が設けられており、一対の電極のうち、少なくと
も一方の電極は、トランジスタを構成するゲート電極、ソース電極又はドレイン電極など
遮光性を有する導電膜で形成されていることが多い。
【０００７】
また、液晶表示装置において、容量素子の容量値を大きくするほど、電界を加えた状況
において、液晶素子の液晶分子の配向を一定に保つことができる期間を長くすることがで
きる。静止画を表示させる場合、当該期間を長くできることは、画像データを書き換える
回数を低減することができ、消費電力の低減が望める。
【０００８】
容量素子の電荷容量を大きくするためには、容量素子の占有面積を大きくする、具体的
には一対の電極が重畳している面積を大きくするという手段がある。しかしながら、液晶
表示装置において、一対の電極が重畳している面積を大きくするために遮光性を有する導
電膜の面積を大きくすると、画素の開口率が低減し、画像の表示品位が低下する。このよ
うな問題は、解像度の高い液晶表示装置において、特に顕著である。
【０００９】
また、表示装置の表示領域以外の面積の縮小化（狭額縁化）が求められている。
【００１０】
そこで、本発明の一態様は、開口率が高く、且つ電荷容量を増大させることが可能な容
量素子を有する半導体装置などを提供することを課題の一とする。また、本発明の一態様
は、表示不良が低減された半導体装置を提供することを課題の一とする。また、狭額縁化
を達成した半導体装置を提供することを課題の一とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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