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公開番号2025111613
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-30
出願番号2025071072,2024068844
出願日2025-04-23,2011-12-15
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 20250101AFI20250723BHJP()
要約【課題】トランジスタ、ダイオード等の半導体用途に好適な材料、マザーガラスのような大きな基板を用いて、信頼性の高い半導体装置の大量生産を行うことのできる半導体装置、酸化物半導体膜と該酸化物半導体膜と接するゲート絶縁膜との界面の電子状態が良好なトランジスタを有する半導体装置及び酸化物半導体膜をチャネルに用いたトランジスタに安定した電気的特性を付与し、信頼性の高い半導体装置を作製する。
【解決手段】半導体装置は、c軸配向し、かつ、ab面、表面または界面の方向から見て三角形状または六角形状の原子配列を有し、c軸を中心に回転した結晶を含む酸化物材料を用いる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ｃ軸配向し、かつａｂ面、表面または界面の方向から見て三角形状または六角形状の原子配列を有し、ａｂ面において、ａ軸またはｂ軸の向きが異なる結晶を含む酸化物材料を有し、
前記酸化物材料を活性層に用いるトランジスタ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
トランジスタなどの半導体素子を含む回路を有する半導体装置およびその作製方法に関す
る。例えば、電源回路に搭載されるパワーデバイス、メモリ、サイリスタ、コンバータ、
イメージセンサなどを含む半導体集積回路、液晶表示パネルに代表される電気光学装置、
発光素子を有する発光表示装置等を部品として搭載した電子機器に関する。また、半導体
装置に用いられる酸化物に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【０００２】
なお、本明細書中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
全般を指し、電気光学装置、発光表示装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置
である。
【背景技術】
【０００３】
液晶表示装置に代表されるように、ガラス基板等に形成されるトランジスタの多くはアモ
ルファスシリコン、多結晶シリコンなどによって構成されている。アモルファスシリコン
を用いたトランジスタは電界効果移動度が低いもののガラス基板の大面積化に対応するこ
とができる。また、多結晶シリコンを用いたトランジスタの電界効果移動度は高いがガラ
ス基板の大面積化には適していないという欠点を有している。
【０００４】
シリコンを用いたトランジスタのほかに、近年は酸化物半導体を用いてトランジスタを作
製し、電子デバイスや光デバイスに応用する技術が注目されている。例えば、酸化物半導
体として、酸化亜鉛、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系酸化物を用いてトランジスタを作製し、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特許文献１および特許文献２で開示
されている。
【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】
本発明の一態様は、トランジスタ、ダイオード等の半導体用途に好適な材料を提供するこ
とを課題の一とする。
【０００７】
また、マザーガラスのような大きな基板を用いて、信頼性が高く大量生産を行うことので
きる半導体装置を提供することを課題の一とする。
【０００８】
トランジスタの電気的特性は、酸化物半導体膜と、該酸化物半導体膜と接するゲート絶縁
膜との界面の電子状態に影響されやすい。トランジスタの作製中または作製後において、
酸化物半導体膜とゲート絶縁膜との界面が非晶質状態であると、界面の欠陥密度が大きく
、トランジスタの電気的特性が不安定となりやすい。
【０００９】
また、酸化物半導体膜をチャネルに用いたトランジスタは、可視光や紫外光を照射するこ
とで電気的特性が変化する。
【００１０】
このような問題に鑑み、本発明の一態様は、酸化物半導体膜と該酸化物半導体膜と接する
ゲート絶縁膜との界面の電子状態が良好なトランジスタを有する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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