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公開番号2025178308
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-05
出願番号2025152546,2025094649
出願日2025-09-12,2014-05-01
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G09F 9/30 20060101AFI20251128BHJP(教育;暗号方法;表示;広告;シール)
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表示装
置を提供する。また、画素部の透過率が高く、且つ電荷容量を増大させることが可能な容
量素子を有する表示装置を提供する。また、消費電力の低い表示装置を提供する。
【解決手段】チャネル形成領域に第1の酸化物半導体膜を有するトランジスタと、第1の
酸化物半導体膜と同一表面上に形成される第2の酸化物半導体膜と、トランジスタと電気
的に接続される画素電極と、一対の電極間に誘電体膜が挟持された透光性を有する容量素
子と、を有し、一対の電極の一方が第2の酸化物半導体膜であり、一対の電極の他方が画
素電極であり、第2の酸化物半導体膜の膜厚が、第1の酸化物半導体膜の膜厚よりも薄い
。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
第１の導電膜と、第２の導電膜と、第１の酸化物半導体膜と、第２の酸化物半導体膜と、第３の導電膜と、を有し、
前記第１の導電膜と前記第２の導電膜とは、銅を有し、
前記第３の導電膜は、ゲート電極としての機能を有する、半導体装置であって、
平面視において、前記第１の導電膜は、第１の部分と第２の部分と第３の部分と、を有し、
平面視において、前記第１の部分と前記第２の部分とはそれぞれ、第１の方向に沿って延伸した形状を有し、
平面視において、前記第１の部分と前記第２の部分とはそれぞれ、前記第３の部分に連結され、
平面視において、前記第２の導電膜は、第４の部分と第５の部分と第６の部分と、を有し、
平面視において、前記第４の部分と前記第５の部分とはそれぞれ、前記第１の方向に沿って延伸した形状を有し、
平面視において、前記第４の部分と前記第５の部分とはそれぞれ、前記第６の部分に連結され、
平面視において、前記第１の部分は、前記第４の部分と前記第５の部分との間に配置された領域を有し、
平面視において、前記第５の部分は、前記第１の部分と前記第２の部分との間に配置された領域を有し、
平面視において、前記第１の酸化物半導体膜は、前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って延伸した形状を有し、
平面視において、前記第２の酸化物半導体膜は、前記第１の酸化物半導体膜と前記第１の方向に間隔をあけて配置され、且つ前記第２の方向に沿って延伸した形状を有し、
前記第１の部分は、前記第１の酸化物半導体膜と重なる領域において前記第１の酸化物半導体膜と接する領域を有し、
前記第１の部分は、前記第２の酸化物半導体膜と重なる領域において前記第２の酸化物半導体膜と接する領域を有し、
前記第２の部分は、前記第１の酸化物半導体膜と重なる領域において前記第１の酸化物半導体膜と接する領域を有し、
前記第２の部分は、前記第２の酸化物半導体膜と重なる領域において前記第２の酸化物半導体膜と接する領域を有し、
前記第４の部分は、前記第１の酸化物半導体膜と重なる領域において前記第１の酸化物半導体膜と接する領域を有し、
前記第４の部分は、前記第２の酸化物半導体膜と重なる領域において前記第２の酸化物半導体膜と接する領域を有し、
前記第５の部分は、前記第１の酸化物半導体膜と重なる領域において前記第１の酸化物半導体膜と接する領域を有し、
前記第５の部分は、前記第２の酸化物半導体膜と重なる領域において前記第２の酸化物半導体膜と接する領域を有し、
平面視において、前記第１の酸化物半導体膜は、前記第４の部分と前記第１の部分とに挟まれる領域と、前記第１の部分と前記第５の部分とに挟まれる領域と、前記第５の部分と前記第２の部分とに挟まれる領域と、を有し、
平面視において、前記第２の酸化物半導体膜は、前記第４の部分と前記第１の部分とに挟まれる領域と、前記第１の部分と前記第５の部分とに挟まれる領域と、前記第５の部分と前記第２の部分とに挟まれる領域と、を有し、
平面視において、前記第３の導電膜は、前記第１の酸化物半導体膜の全体と重なる領域と、前記第２の酸化物半導体膜の全体と重なる領域と、を有する、半導体装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
第１の導電膜と、第２の導電膜と、第１の酸化物半導体膜と、第２の酸化物半導体膜と、第３の導電膜と、を有し、
前記第１の導電膜と前記第２の導電膜とは、銅を有し、
前記第１の酸化物半導体膜は、第３の酸化物半導体膜と、前記第３の酸化物半導体膜の上方に位置する領域を有する第１の酸化物膜と、を有し、
前記第２の酸化物半導体膜は、第４の酸化物半導体膜と、前記第４の酸化物半導体膜の上方に位置する領域を有する第２の酸化物膜と、を有し、
前記第３の導電膜は、ゲート電極としての機能を有する、半導体装置であって、
平面視において、前記第１の導電膜は、第１の部分と第２の部分と第３の部分と、を有し、
平面視において、前記第１の部分と前記第２の部分とはそれぞれ、第１の方向に沿って延伸した形状を有し、
平面視において、前記第１の部分と前記第２の部分とはそれぞれ、前記第３の部分に連結され、
平面視において、前記第２の導電膜は、第４の部分と第５の部分と第６の部分と、を有し、
平面視において、前記第４の部分と前記第５の部分とはそれぞれ、前記第１の方向に沿って延伸した形状を有し、
平面視において、前記第４の部分と前記第５の部分とはそれぞれ、前記第６の部分に連結され、
平面視において、前記第１の部分は、前記第４の部分と前記第５の部分との間に配置された領域を有し、
平面視において、前記第５の部分は、前記第１の部分と前記第２の部分との間に配置された領域を有し、
平面視において、前記第１の酸化物半導体膜は、前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って延伸した形状を有し、
平面視において、前記第２の酸化物半導体膜は、前記第１の酸化物半導体膜と前記第１の方向に間隔をあけて配置され、且つ前記第２の方向に沿って延伸した形状を有し、
前記第１の部分は、前記第１の酸化物半導体膜と重なる領域において前記第１の酸化物半導体膜と接する領域を有し、
前記第１の部分は、前記第２の酸化物半導体膜と重なる領域において前記第２の酸化物半導体膜と接する領域を有し、
前記第２の部分は、前記第１の酸化物半導体膜と重なる領域において前記第１の酸化物半導体膜と接する領域を有し、
前記第２の部分は、前記第２の酸化物半導体膜と重なる領域において前記第２の酸化物半導体膜と接する領域を有し、
前記第４の部分は、前記第１の酸化物半導体膜と重なる領域において前記第１の酸化物半導体膜と接する領域を有し、
前記第４の部分は、前記第２の酸化物半導体膜と重なる領域において前記第２の酸化物半導体膜と接する領域を有し、
前記第５の部分は、前記第１の酸化物半導体膜と重なる領域において前記第１の酸化物半導体膜と接する領域を有し、
前記第５の部分は、前記第２の酸化物半導体膜と重なる領域において前記第２の酸化物半導体膜と接する領域を有し、
平面視において、前記第１の酸化物半導体膜は、前記第４の部分と前記第１の部分とに挟まれる領域と、前記第１の部分と前記第５の部分とに挟まれる領域と、前記第５の部分と前記第２の部分とに挟まれる領域と、を有し、
平面視において、前記第２の酸化物半導体膜は、前記第４の部分と前記第１の部分とに挟まれる領域と、前記第１の部分と前記第５の部分とに挟まれる領域と、前記第５の部分と前記第２の部分とに挟まれる領域と、を有し、
平面視において、前記第３の導電膜は、前記第１の酸化物半導体膜の全体と重なる領域と、前記第２の酸化物半導体膜の全体と重なる領域と、を有する、半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書などで開示する発明は表示装置、及び該表示装置を用いた電子機器に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などのフラットパネルディスプレイが広く普及して
いる。液晶ディスプレイなどの表示装置において、行方向及び列方向に配設された画素内
には、スイッチング素子であるトランジスタと、該トランジスタと電気的に接続された液
晶素子と、該液晶素子と並列に接続された容量素子とが設けられている。
【０００３】
上記トランジスタの半導体膜を構成する半導体材料としては、アモルファス（非晶質）
シリコン又はポリ（多結晶）シリコンなどのシリコン半導体が汎用されている。
【０００４】
また、半導体特性を示す金属酸化物（以下、酸化物半導体と記す。）は、トランジスタ
の半導体膜に適用できる半導体材料である。例えば、酸化亜鉛又はＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ系酸
化物半導体を用いて、トランジスタを作製す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。）。
【０００５】
また、開口率を高めるために、トランジスタの酸化物半導体膜と同じ表面上に設けられ
た酸化物半導体膜と、トランジスタに接続する画素電極とが所定の距離を離れて設けられ
た容量素子を有する表示装置が開示されている（特許文献３参照）。
【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
米国特許第８１０２４７６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、ソース又はドレインなど遮光性を
有する導電膜で形成されていること多い。
【０００８】
また、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
る表示装置において、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。
【０００９】
また、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
、上記表示装置において、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。
【００１０】
例えば、上記一対の電極を、透光性を有する材料で形成することによって、容量素子の
電荷容量を大きくし、且つ画素の開口率が高めることができる。しかしながら、上記透光
性を有する材料の透過率が低い場合においては、バックライト等の光源からの光量を増加
させる事になり消費電力が増加してしまうといった問題や、容量素子が着色してしまい特
定の波長の光が減衰し、画像の表示品位が低下するといった問題がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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