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JP2019125789A - Semiconductor device - Google Patents

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JP2019125789A
JP2019125789A JP2019009540A JP2019009540A JP2019125789A JP 2019125789 A JP2019125789 A JP 2019125789A JP 2019009540 A JP2019009540 A JP 2019009540A JP 2019009540 A JP2019009540 A JP 2019009540A JP 2019125789 A JP2019125789 A JP 2019125789A
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JP
Japan
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layer
film
transistor
insulating layer
oxygen
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2019009540A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
正美 神長
Masami Kaminaga
正美 神長
貴弘 井口
Takahiro Iguchi
貴弘 井口
泰靖 保坂
Hiroyasu Hosaka
泰靖 保坂
純一 肥塚
Junichi Hizuka
純一 肥塚
岡崎 健一
Kenichi Okazaki
健一 岡崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority to JP2019009540A priority Critical patent/JP2019125789A/en
Publication of JP2019125789A publication Critical patent/JP2019125789A/en
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Abstract

【課題】電気特性が良好で、生産性の高い半導体装置及びその作製方法を提供する。【解決手段】トランジスタ100は、基板102と絶縁層104との間に導電層106を有する。導電層106は、絶縁層104を介して半導体層108と重畳する部分を有する。導電層106は、第1のゲート電極としての機能を有し,導電層112は,第2のゲート電極としての機能を有する。また,絶縁層104の一部は第1のゲート絶縁層として機能し,絶縁層110の一部は、第2のゲート絶縁層として機能する。半導体層108のチャネル幅方向の全体が、絶縁層110と104を介して、導電層112と106に覆われた構成となる。このような構成とすることで,半導体層108を一対のゲート電極によって生じる電界で、電気的に取り囲むことができる。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device having good electrical characteristics and high productivity and a method for manufacturing the same. A transistor 100 has a conductive layer 106 between a substrate 102 and an insulating layer 104. The conductive layer 106 has a portion that overlaps with the semiconductor layer 108 via the insulating layer 104. The conductive layer 106 has a function as a first gate electrode, and the conductive layer 112 has a function as a second gate electrode. Further, a part of the insulating layer 104 functions as a first gate insulating layer, and a part of the insulating layer 110 functions as a second gate insulating layer. The entire semiconductor layer 108 in the channel width direction is covered with the conductive layers 112 and 106 via the insulating layers 110 and 104. With such a configuration, the semiconductor layer 108 can be electrically surrounded by the electric field generated by the pair of gate electrodes. [Selection diagram] Fig. 2

Description

本発明の一態様は、半導体装置、及びその作製方法に関する。特に、本発明の一態様は
、酸化物半導体膜を有する半導体装置、及びその作製方法に関する。
One embodiment of the present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device. In particular, one embodiment of the present invention relates to a semiconductor device including an oxide semiconductor film and a method for manufacturing the semiconductor device.

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本発
明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置
、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、又はそれらの製造方
法、を一例として挙げることができる。
Note that one embodiment of the present invention is not limited to the above technical field. Semiconductor devices, display devices, light-emitting devices, power storage devices, memory devices, electronic devices, lighting devices, input devices, input / output devices, and driving methods thereof are given as technical fields of one embodiment of the present invention disclosed in this specification and the like Or their production methods can be mentioned as an example.

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。トランジスタ、半導体回路、演算装置、記憶装置等は半導体装置の一態
様である。また、撮像装置、電気光学装置、発電装置(薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池
等を含む)、及び電子機器は半導体装置を有している場合がある。
Note that in this specification and the like, a semiconductor device refers to any device that can function by utilizing semiconductor characteristics. A transistor, a semiconductor circuit, an arithmetic device, a memory device, and the like are one embodiment of a semiconductor device. In addition, an imaging device, an electro-optical device, a power generation device (including a thin film solar cell, an organic thin film solar cell, and the like), and an electronic device may include a semiconductor device.

トランジスタに適用可能な半導体材料として、酸化物半導体が注目されている。例えば
、特許文献1では、複数の酸化物半導体層を積層し、当該複数の酸化物半導体層の中で、
チャネルとなる酸化物半導体層がインジウム及びガリウムを含み、且つインジウムの割合
をガリウムの割合よりも大きくすることで、電界効果移動度(単に移動度、またはμFE
という場合がある)を高めた半導体装置が開示されている。
Oxide semiconductors have attracted attention as semiconductor materials applicable to transistors. For example, in Patent Document 1, a plurality of oxide semiconductor layers are stacked, and among the plurality of oxide semiconductor layers,
The field effect mobility (simply mobility or μFE) can be obtained by the oxide semiconductor layer to be a channel contains indium and gallium and the proportion of indium is larger than the proportion of gallium.
Semiconductor devices are disclosed.

特開2014−7399号公報JP, 2014-7399, A

本発明の一態様は、電気特性の良好な半導体装置を提供することを課題の一とする。ま
たは、電気特性の安定した半導体装置を提供することを課題の一とする。または、生産性
の高い半導体装置の作製方法を提供することを課題の一とする。または、半導体装置の作
製工程の低温化を課題の一とする。または、歩留りの高い半導体装置の作製方法を提供す
ることを課題の一とする。または、フレキシブルな基板を用いた半導体装置を提供するこ
とを課題の一とする。
An object of one embodiment of the present invention is to provide a semiconductor device with favorable electrical characteristics. Another object is to provide a semiconductor device with stable electrical characteristics. Another object is to provide a method for manufacturing a semiconductor device with high productivity. Another object is to reduce the temperature of a manufacturing process of a semiconductor device. Another object is to provide a method for manufacturing a semiconductor device with high yield. Another object is to provide a semiconductor device using a flexible substrate.

なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。本発明の一態様
は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。また、上記以外の課題は、明
細書等の記載から抽出することが可能である。
Note that the descriptions of these objects do not disturb the existence of other objects. One aspect of the present invention is not required to solve all of these problems. In addition, problems other than the above can be extracted from the description of the specification and the like.

本発明の一態様は、半導体装置の作製方法であって、第1の絶縁膜上に島状の酸化物半
導体層を形成する第1の工程と、酸化物半導体層を覆って第2の絶縁膜を形成する第2の
工程と、第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成する第3の工程と、第3の絶縁膜上に第1
の導電膜を形成する第4の工程と、第1の導電膜、第3の絶縁膜、及び第2の絶縁膜を島
状に加工し、酸化物半導体層の一部を露出する第5の工程と、酸化物半導体層の露出した
部分に接して第4の絶縁膜を形成する第6の工程と、第1の加熱処理を行う第7の工程と
、を有する。また、第1乃至第7の工程は、この順で行われる。また第1の導電膜は、金
属または合金を含む。また第1の絶縁膜と第2の絶縁膜とは、それぞれ酸素を含む。また
第3の絶縁膜は、金属と酸素とを含む。また第4の絶縁膜は、窒素を含む。
One embodiment of the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device, which includes a first step of forming an island-shaped oxide semiconductor layer over a first insulating film, and a second insulating layer covering the oxide semiconductor layer. A second step of forming a film, a third step of forming a third insulating film on the second insulating film, and a first step of forming the third insulating film on the third insulating film
And forming a first conductive film, a third insulating film, and a second insulating film into an island shape, and exposing a portion of the oxide semiconductor layer. And a sixth step of forming a fourth insulating film in contact with the exposed portion of the oxide semiconductor layer; and a seventh step of performing a first heat treatment. The first to seventh steps are performed in this order. The first conductive film also contains a metal or an alloy. The first insulating film and the second insulating film each contain oxygen. The third insulating film contains metal and oxygen. The fourth insulating film contains nitrogen.

また、上記において、第2の工程と第3の工程との間に、第2の絶縁膜上に第2の導電
膜を成膜する第8の工程と、第2の導電膜を介して第2の絶縁膜に酸素を供給する第9の
工程と、第2の導電膜を除去する第10の工程と、を有することが好ましい。
Further, in the above, between the second step and the third step, an eighth step of forming a second conductive film on the second insulating film, and a second step via the second conductive film. It is preferable to have a ninth step of supplying oxygen to the second insulating film and a tenth step of removing the second conductive film.

また、上記において、第9の工程において、平行平板型の一対の電極を有する装置を用
い、当該一対の電極間にバイアス電圧を印加した状態で、酸素プラズマ処理を行うことが
好ましい。
In the above, in the ninth step, oxygen plasma treatment is preferably performed in a state where a bias voltage is applied between the pair of electrodes using a device having a pair of parallel plate electrodes.

また、上記において、第3の絶縁膜は、アルミニウムまたはハフニウムと、酸素と、を
含むことが好ましい。
In the above, the third insulating film preferably contains aluminum or hafnium and oxygen.

また、上記において、第3の絶縁膜は、酸素を含む雰囲気下で、スパッタリング法によ
り成膜されることが好ましい。
In the above, the third insulating film is preferably formed by a sputtering method in an atmosphere containing oxygen.

また、上記において、第1の工程よりも前に、第1の絶縁膜に酸素プラズマ処理を行う
第11の工程、を有することが好ましい。
In the above, it is preferable to have an eleventh step of performing oxygen plasma treatment on the first insulating film before the first step.

また、本発明の他の一態様は、第1の絶縁膜、第2の絶縁膜、第3の絶縁膜、第4の絶
縁膜、半導体層、及び第1の導電層、を有する半導体装置である。半導体層は、第1の絶
縁膜上に設けられる。第2の絶縁膜、第3の絶縁膜、及び第1の導電層は、半導体層上に
この順で積層して設けられ、且つ、それぞれ上面形状が概略一致する。第4の絶縁膜は、
半導体層、第2の絶縁膜、第3の絶縁膜、及び第1の導電層を覆って設けられ、且つ、半
導体層の第1の導電層と重ならない一部と接する。半導体層は、インジウム、ガリウム、
亜鉛、及び酸素を含む。第1の導電層は、金属または合金を含む。第1の絶縁膜と第2の
絶縁膜とは、酸素を含む。第3の絶縁膜は、金属と酸素とを含む。第4の絶縁膜は、水素
と窒素とを含む。
Another embodiment of the present invention is a semiconductor device including a first insulating film, a second insulating film, a third insulating film, a fourth insulating film, a semiconductor layer, and a first conductive layer. is there. The semiconductor layer is provided on the first insulating film. The second insulating film, the third insulating film, and the first conductive layer are stacked on the semiconductor layer in this order, and the top shapes thereof substantially match. The fourth insulating film is
The semiconductor layer, the second insulating film, the third insulating film, and the first conductive layer are provided to be in contact with a part of the semiconductor layer which does not overlap with the first conductive layer. The semiconductor layers are indium, gallium,
Contains zinc and oxygen. The first conductive layer comprises a metal or an alloy. The first insulating film and the second insulating film contain oxygen. The third insulating film contains metal and oxygen. The fourth insulating film contains hydrogen and nitrogen.

また、上記において、第2の絶縁膜は、アルミニウムまたはハフニウムを含むことが好
ましい。
In the above, the second insulating film preferably contains aluminum or hafnium.

また、上記において、半導体層は、インジウム、ガリウム、及び亜鉛の原子数比が、5
:1:6またはその近傍である領域を有することが好ましい。
In the above, in the semiconductor layer, the atomic ratio of indium, gallium, and zinc is 5
It is preferable to have a region that is 1: 6 or its vicinity.

また、上記において、第1の絶縁膜よりも下側に第2の導電層を有し、第2の導電層は
、半導体層と重なる部分を有することが好ましい。
In the above, it is preferable that the second conductive layer be provided below the first insulating film, and the second conductive layer have a portion overlapping with the semiconductor layer.

また、上記において、第1の絶縁膜は、有機化合物を含む層上に設けられることが好ま
しい。
In the above, the first insulating film is preferably provided over the layer containing an organic compound.

本発明の一態様によれば、電気特性の良好な半導体装置を提供できる。または、電気特
性の安定した半導体装置を提供できる。または、生産性の高い半導体装置の作製方法を提
供できる。または、半導体装置の作製工程を低温化できる。または、歩留りの高い半導体
装置の作製方法を提供できる。または、フレキシブルな基板を用いた半導体装置を提供で
きる。
According to one embodiment of the present invention, a semiconductor device with favorable electrical characteristics can be provided. Alternatively, a semiconductor device with stable electrical characteristics can be provided. Alternatively, a method for manufacturing a semiconductor device with high productivity can be provided. Alternatively, the temperature of the manufacturing process of the semiconductor device can be lowered. Alternatively, a method for manufacturing a semiconductor device with high yield can be provided. Alternatively, a semiconductor device using a flexible substrate can be provided.

なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の
一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果
は、明細書、図面、請求項などの記載から抽出することが可能である。
Note that the description of these effects does not disturb the existence of other effects. Note that one embodiment of the present invention does not necessarily have all of these effects. Note that effects other than these can be extracted from the description of the specification, drawings, claims and the like.

トランジスタの構成例。Configuration example of a transistor. トランジスタの構成例。Configuration example of a transistor. トランジスタの作製方法例を説明する図。7A to 7D illustrate an example of a method for manufacturing a transistor. トランジスタの作製方法例を説明する図。7A to 7D illustrate an example of a method for manufacturing a transistor. トランジスタの作製方法例を説明する図。7A to 7D illustrate an example of a method for manufacturing a transistor. トランジスタの作製方法例を説明する図。7A to 7D illustrate an example of a method for manufacturing a transistor. トランジスタの構成例。Configuration example of a transistor. トランジスタの構成例。Configuration example of a transistor. トランジスタの構成例。Configuration example of a transistor. トランジスタの構成例。Configuration example of a transistor. 表示装置の上面図。FIG. 表示装置の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a display device. 表示装置の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a display device. 表示装置の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a display device. 表示装置の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a display device. 表示装置の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a display device. 表示装置のブロック図及び回路図。FIG. 18 is a block diagram and a circuit diagram of a display device. 表示装置のブロック図。FIG. 14 is a block diagram of a display device. 表示モジュールの構成例。Configuration example of display module. 電子機器の構成例。Configuration example of an electronic device. 電子機器の構成例。Configuration example of an electronic device. 電子機器の構成例。Configuration example of an electronic device. テレビジョン装置の構成例。The structural example of a television apparatus. トランジスタの電気特性。Electrical characteristics of the transistor.

以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。ただし、実施の形態は多くの
異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形
態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明
は、以下の実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. However, it will be readily understood by those skilled in the art that the embodiments can be practiced in many different aspects and that the form and details can be variously changed without departing from the spirit and scope thereof . Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below.

また、図面において、大きさ、層の厚さ、又は領域は、明瞭化のために誇張されている
場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。なお図面は、理想的な例を
模式的に示したものであり、図面に示す形状又は値などに限定されない。
Also, in the drawings, the size, layer thicknesses, or areas may be exaggerated for clarity. Therefore, it is not necessarily limited to the scale. The drawings schematically show ideal examples, and are not limited to the shapes or values shown in the drawings.

また、本明細書にて用いる「第1」、「第2」、「第3」という序数詞は、構成要素の
混同を避けるために付したものであり、数的に限定するものではないことを付記する。
In addition, the ordinal numbers “first”, “second”, and “third” used in the present specification are given to avoid confusion of the constituent elements, and are not limited numerically. I will add it.

また、本明細書において、「上に」、「下に」などの配置を示す語句は、構成同士の位
置関係を、図面を参照して説明するために、便宜上用いている。また、構成同士の位置関
係は、各構成を描写する方向に応じて適宜変化するものである。従って、明細書で説明し
た語句に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。
Further, in the present specification, the terms indicating the arrangement such as “above” and “below” are used for the sake of convenience to explain the positional relationship between the components with reference to the drawings. In addition, the positional relationship between the components is appropriately changed in accordance with the direction in which each component is depicted. Therefore, it is not limited to the terms described in the specification, and can be appropriately rephrased depending on the situation.

また、本明細書等において、トランジスタとは、ゲートと、ドレインと、ソースとを含
む少なくとも三つの端子を有する素子である。そして、ドレイン(ドレイン端子、ドレイ
ン領域またはドレイン電極)とソース(ソース端子、ソース領域またはソース電極)の間
にチャネル領域を有しており、チャネル形成領域を介してソースとドレインとの間に電流
を流すことができるものである。なお、本明細書等において、チャネル領域とは、電流が
主として流れる領域をいう。
Further, in this specification and the like, a transistor is an element having at least three terminals of a gate, a drain, and a source. A channel region is provided between the drain (drain terminal, drain region or drain electrode) and the source (source terminal, source region or source electrode), and a current is generated between the source and the drain through the channel formation region. Can flow In the present specification and the like, a channel region refers to a region through which current mainly flows.

また、ソースやドレインの機能は、異なる極性のトランジスタを採用する場合や、回路
動作において電流の方向が変化する場合などには入れ替わることがある。このため、本明
細書等においては、ソースやドレインの用語は、入れ替えて用いることができるものとす
る。
In addition, the functions of the source and the drain may be switched when adopting transistors of different polarities or when the direction of current changes in circuit operation. Therefore, in this specification and the like, the terms “source” and “drain” can be used interchangeably.

また、本明細書等において、「電気的に接続」には、「何らかの電気的作用を有するも
の」を介して接続されている場合が含まれる。ここで、「何らかの電気的作用を有するも
の」は、接続対象間での電気信号の授受を可能とするものであれば、特に制限を受けない
。例えば、「何らかの電気的作用を有するもの」には、電極や配線をはじめ、トランジス
タなどのスイッチング素子、抵抗素子、インダクタ、キャパシタ、その他の各種機能を有
する素子などが含まれる。
Further, in the present specification and the like, the term "electrically connected" includes the case where they are connected via "something having an electrical function". Here, the “thing having an electrical function” is not particularly limited as long as it can transmit and receive electrical signals between connection targets. For example, “those having some electrical action” include electrodes, wirings, switching elements such as transistors, resistance elements, inductors, capacitors, elements having various other functions, and the like.

また、本明細書等において、「平行」とは、二つの直線が−10°以上10°以下の角
度で配置されている状態をいう。したがって、−5°以上5°以下の場合も含まれる。ま
た、「垂直」とは、二つの直線が80°以上100°以下の角度で配置されている状態を
いう。したがって、85°以上95°以下の場合も含まれる。
Moreover, in this specification etc., the "parallel" means the state by which two straight lines are arrange | positioned by the angle of -10 degrees or more and 10 degrees or less. Therefore, the case of -5 degrees or more and 5 degrees or less is also included. Also, "vertical" means that two straight lines are arranged at an angle of 80 ° or more and 100 ° or less. Therefore, the case of 85 degrees or more and 95 degrees or less is also included.

また、本明細書等において、「膜」という用語と、「層」という用語とは、互いに入れ
替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変
更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」
という用語に変更することが可能な場合がある。
In the present specification and the like, the term "membrane" and the term "layer" can be interchanged with each other. For example, it may be possible to change the term "conductive layer" to the term "conductive film". Or, for example, the term "insulating film" is referred to as "insulating layer"
It may be possible to change to the term.

また、本明細書等において、特に断りがない場合、オフ電流とは、トランジスタがオフ
状態(非導通状態、遮断状態、ともいう)にあるときのドレイン電流をいう。オフ状態と
は、特に断りがない場合、nチャネル型トランジスタでは、ゲートとソースの間の電圧V
gsがしきい値電圧Vthよりも低い状態、pチャネル型トランジスタでは、ゲートとソ
ースの間の電圧Vgsがしきい値電圧Vthよりも高い状態をいう。例えば、nチャネル
型のトランジスタのオフ電流とは、ゲートとソースの間の電圧Vgsがしきい値電圧Vt
hよりも低いときのドレイン電流を言う場合がある。
In the present specification and the like, an off-state current is a drain current when the transistor is in an off state (also referred to as a non-conduction state or a cutoff state) unless otherwise specified. In the off state, unless otherwise noted, in the n-channel transistor, the voltage V between the gate and the source is
In the p-channel transistor, the voltage Vgs between the gate and the source is higher than the threshold voltage Vth in the state where gs is lower than the threshold voltage Vth. For example, the off-state current of an n-channel transistor means that the voltage Vgs between the gate and the source is equal to the threshold voltage Vt.
It may say the drain current when it is lower than h.

トランジスタのオフ電流は、Vgsに依存する場合がある。従って、トランジスタのオ
フ電流がI以下である、とは、トランジスタのオフ電流がI以下となるVgsの値が存在
することを言う場合がある。トランジスタのオフ電流は、所定のVgsにおけるオフ状態
、所定の範囲内のVgsにおけるオフ状態、または、十分に低減されたオフ電流が得られ
るVgsにおけるオフ状態、等におけるオフ電流を指す場合がある。
The off current of the transistor may depend on Vgs. Therefore, that the off-state current of the transistor is less than or equal to I may mean that there is a value of Vgs at which the off-state current of the transistor is less than or equal to I. The off-state current of the transistor may refer to the off-state current in the off state at the given Vgs, the off state at the Vgs in the given range, or the off state at the Vgs at which a sufficiently reduced off current is obtained.

一例として、しきい値電圧Vthが0.5Vであり、Vgsが0.5Vにおけるドレイ
ン電流が1×10−9Aであり、Vgsが0.1Vにおけるドレイン電流が1×10−1
Aであり、Vgsが−0.5Vにおけるドレイン電流が1×10−19Aであり、Vg
sが−0.8Vにおけるドレイン電流が1×10−22Aであるようなnチャネル型トラ
ンジスタを想定する。当該トランジスタのドレイン電流は、Vgsが−0.5Vにおいて
、または、Vgsが−0.5V乃至−0.8Vの範囲において、1×10−19A以下で
あるから、当該トランジスタのオフ電流は1×10−19A以下である、と言う場合があ
る。当該トランジスタのドレイン電流が1×10−22A以下となるVgsが存在するた
め、当該トランジスタのオフ電流は1×10−22A以下である、と言う場合がある。
As an example, the threshold voltage Vth is 0.5 V, the drain current at Vgs of 0.5 V is 1 × 10 −9 A, and the drain current at Vgs of 0.1 V is 1 × 10 −1
3 A, drain current at Vgs of −0.5 V is 1 × 10 −19 A, V g is
Assume an n-channel transistor such that the drain current at s of -0.8 V is 1 x 10 -22 A. Since the drain current of the transistor is 1 × 10 −19 A or less at Vgs of −0.5 V or Vgs in the range of −0.5 V to −0.8 V, the off current of the transistor is 1 It may be said that x 10 -19 A or less. Since Vgs in which the drain current of the transistor is 1 × 10 −22 A or less exists, it may be said that the off-state current of the transistor is 1 × 10 −22 A or less.

また、本明細書等では、チャネル幅Wを有するトランジスタのオフ電流を、チャネル幅
Wあたりを流れる電流値で表す場合がある。また、所定のチャネル幅(例えば1μm)あ
たりを流れる電流値で表す場合がある。後者の場合、オフ電流の単位は、電流/長さの次
元を持つ単位(例えば、A/μm)で表される場合がある。
Further, in this specification and the like, the off-state current of a transistor having a channel width W may be expressed by a current value flowing around the channel width W. Also, it may be represented by a current value flowing around a predetermined channel width (for example, 1 μm). In the latter case, the unit of the off current may be represented by a unit having a dimension of current / length (for example, A / μm).

トランジスタのオフ電流は、温度に依存する場合がある。本明細書において、オフ電流
は、特に記載がない場合、室温、60℃、85℃、95℃、または125℃におけるオフ
電流を表す場合がある。または、当該トランジスタが含まれる半導体装置等の信頼性が保
証される温度、または、当該トランジスタが含まれる半導体装置等が使用される温度(例
えば、5℃乃至35℃のいずれか一の温度)におけるオフ電流、を表す場合がある。トラ
ンジスタのオフ電流がI以下である、とは、室温、60℃、85℃、95℃、125℃、
当該トランジスタが含まれる半導体装置の信頼性が保証される温度、または、当該トラン
ジスタが含まれる半導体装置等が使用される温度(例えば、5℃乃至35℃のいずれか一
の温度)、におけるトランジスタのオフ電流がI以下となるVgsの値が存在することを
指す場合がある。
The off current of the transistor may depend on temperature. In the present specification, the off current may represent an off current at room temperature, 60 ° C., 85 ° C., 95 ° C., or 125 ° C., unless otherwise specified. Alternatively, at a temperature at which the reliability of a semiconductor device or the like including the transistor is ensured, or at a temperature at which a semiconductor device or the like including the transistor is used (for example, any one of 5 ° C. to 35 ° C.). It may represent an off current. The off-state current of the transistor is less than or equal to I: room temperature, 60 ° C., 85 ° C., 95 ° C., 125 ° C.,
The temperature of the transistor at which the reliability of the semiconductor device including the transistor is ensured, or the temperature at which the semiconductor device or the like including the transistor is used (for example, any one temperature of 5.degree. C. to 35.degree. C.) It may indicate that there is a value of Vgs at which the off current is less than or equal to I.

トランジスタのオフ電流は、ドレインとソースの間の電圧Vdsに依存する場合がある
。本明細書において、オフ電流は、特に記載がない場合、Vdsが0.1V、0.8V、
1V、1.2V、1.8V、2.5V,3V、3.3V、10V、12V、16V、また
は20Vにおけるオフ電流を表す場合がある。または、当該トランジスタが含まれる半導
体装置等の信頼性が保証されるVds、または、当該トランジスタが含まれる半導体装置
等において使用されるVdsにおけるオフ電流、を表す場合がある。トランジスタのオフ
電流がI以下である、とは、Vdsが0.1V、0.8V、1V、1.2V、1.8V、
2.5V,3V、3.3V、10V、12V、16V、20V、当該トランジスタが含ま
れる半導体装置の信頼性が保証されるVds、または、当該トランジスタが含まれる半導
体装置等において使用されるVds、におけるトランジスタのオフ電流がI以下となるV
gsの値が存在することを指す場合がある。
The off current of the transistor may depend on the voltage Vds between the drain and the source. In the present specification, the off current is 0.1 V, 0.8 V, Vds, unless otherwise specified.
It may represent an off current at 1 V, 1.2 V, 1.8 V, 2.5 V, 3 V, 3.3 V, 10 V, 12 V, 16 V, or 20 V. Alternatively, Vds may represent an off current in Vds for which reliability of a semiconductor device or the like including the transistor is ensured, or Vds used in a semiconductor device or the like including the transistor. The off-state current of the transistor is less than or equal to I if Vds is 0.1 V, 0.8 V, 1 V, 1.2 V, 1.8 V,
2.5 V, 3 V, 3.3 V, 10 V, 12 V, 16 V, 20 V, Vds in which the reliability of a semiconductor device including the transistor is ensured, or Vds used in a semiconductor device including the transistor, The off-state current of the transistor at
It may indicate that the value of gs exists.

上記オフ電流の説明において、ドレインをソースと読み替えてもよい。つまり、オフ電
流は、トランジスタがオフ状態にあるときのソースを流れる電流を言う場合もある。
In the above description of the off current, the drain may be read as a source. That is, the off current may refer to the current flowing through the source when the transistor is in the off state.

また、本明細書等では、オフ電流と同じ意味で、リーク電流と記載する場合がある。ま
た、本明細書等において、オフ電流とは、例えば、トランジスタがオフ状態にあるときに
、ソースとドレインとの間に流れる電流を指す場合がある。
In the present specification and the like, a leak current may be described in the same meaning as an off current. Further, in this specification and the like, an off-state current may indicate a current flowing between a source and a drain, for example, when the transistor is in the off state.

また、本明細書等において、トランジスタのしきい値電圧とは、トランジスタにチャネ
ルが形成されたときのゲート電圧(Vg)を指す。具体的には、トランジスタのしきい値
電圧とは、ゲート電圧(Vg)を横軸に、ドレイン電流(Id)の平方根を縦軸にプロッ
トした曲線(Vg−√Id特性)において、最大傾きである接線を外挿したときの直線と
、ドレイン電流(Id)の平方根が0(Idが0A)との交点におけるゲート電圧(Vg
)を指す場合がある。あるいは、トランジスタのしきい値電圧とは、チャネル長をL、チ
ャネル幅をWとし、Id[A]×L[μm]/W[μm]の値が1×10−9[A]とな
るゲート電圧(Vg)を指す場合がある。
Further, in this specification and the like, the threshold voltage of a transistor refers to the gate voltage (Vg) when a channel is formed in the transistor. Specifically, the threshold voltage of a transistor is the maximum slope in a curve (Vg-√Id characteristic) in which the gate voltage (Vg) is plotted on the horizontal axis and the square root of the drain current (Id) is plotted on the vertical axis. Gate voltage (Vg) at the intersection of a straight line obtained by extrapolating a certain tangent line and the square root of the drain current (Id) 0 (Id is 0A)
It may point to). Alternatively, with respect to the threshold voltage of a transistor, a gate having a channel length of L and a channel width of W and a value of Id [A] × L [μm] / W [μm] of 1 × 10 −9 [A] It may indicate voltage (Vg).

また、本明細書等において、「半導体」と表記した場合であっても、例えば、導電性が
十分に低い場合は、「絶縁体」としての特性を有する場合がある。また、「半導体」と「
絶縁体」とは境界が曖昧であり、厳密に区別できない場合がある。したがって、本明細書
等に記載の「半導体」と、「絶縁体」とは、互いに言い換えることが可能な場合がある。
In the present specification and the like, even when it is described as "semiconductor", for example, when the conductivity is sufficiently low, it may have characteristics as an "insulator". In addition, "semiconductor" and "
In some cases, the boundaries are vague and indistinguishable from “insulator”. Therefore, the “semiconductor” and the “insulator” described in the present specification and the like may be paraphrased in some cases.

また、本明細書等において、「半導体」と表記した場合であっても、例えば、導電性が
十分に高い場合は、「導電体」としての特性を有する場合がある。また、「半導体」と「
導電体」とは境界が曖昧であり、厳密に区別できない場合がある。したがって、本明細書
等に記載の「半導体」と、「導電体」とは、互いにに言い換えることが可能な場合がある
In the present specification and the like, even when the term "semiconductor" is used, for example, when the conductivity is sufficiently high, it may have characteristics as a "conductor". In addition, "semiconductor" and "
The boundary may be vague and indistinguishable from "conductor". Therefore, the “semiconductor” and the “conductor” described in the present specification and the like may sometimes be paraphrased to each other.

また、本明細書等について、In:Ga:Zn=4:2:3またはその近傍とは、原子
数の総和に対して、Inが4の場合、Gaが1以上3以下(1≦Ga≦3)であり、Zn
が2以上4以下(2≦Zn≦4)とする。また、In:Ga:Zn=5:1:6またはそ
の近傍とは、原子数の総和に対して、Inが5の場合、Gaが0.1より大きく2以下(
0.1<Ga≦2)であり、Znが5以上7以下(5≦Zn≦7)とする。また、In:
Ga:Zn=1:1:1またはその近傍とは、原子数の総和に対して、Inが1の場合、
Gaが0.1より大きく2以下(0.1<Ga≦2)であり、Znが0.1より大きく2
以下(0.1<Zn≦2)とする。
In the present specification and the like, In: Ga: Zn = 4: 2: 3 or its vicinity is the sum of the number of atoms, and when In is 4, Ga is 1 or more and 3 or less (1 ≦ Ga ≦ 3) and Zn
Is 2 or more and 4 or less (2 ≦ Zn ≦ 4). Further, with In: Ga: Zn = 5: 1: 6 or its vicinity, when In is 5 with respect to the total number of atoms, Ga is greater than 0.1 and is 2 or less (
0.1 <Ga ≦ 2), and Zn is 5 or more and 7 or less (5 ≦ Zn ≦ 7). Also In:
Ga: Zn = 1: 1: 1 or its vicinity means that when In is 1 with respect to the total number of atoms,
Ga is more than 0.1 and 2 or less (0.1 <Ga ≦ 2), Zn is more than 0.1 and 2
It is set as the following (0.1 <Zn <= 2).

本明細書等において、金属酸化物(metal oxide)とは、広い表現での金属
の酸化物である。金属酸化物は、酸化物絶縁体、酸化物導電体(透明酸化物導電体を含む
)、酸化物半導体(Oxide Semiconductorまたは単にOSともいう)
などに分類される。例えば、トランジスタの活性層に金属酸化物を用いた場合、当該金属
酸化物を酸化物半導体と呼称する場合がある。つまり、金属酸化物が増幅作用、整流作用
、及びスイッチング作用の少なくとも1つを有する場合、当該金属酸化物を、金属酸化物
半導体(metal oxide semiconductor)、略してOSと呼ぶこ
とができる。また、OS FETと記載する場合においては、金属酸化物または酸化物半
導体を有するトランジスタと換言することができる。
In the present specification and the like, a metal oxide is a metal oxide in a broad expression. A metal oxide is an oxide insulator, an oxide conductor (including a transparent oxide conductor), an oxide semiconductor (also referred to as an oxide semiconductor or simply OS).
And so on. For example, in the case where a metal oxide is used for the active layer of the transistor, the metal oxide may be referred to as an oxide semiconductor. That is, in the case where the metal oxide has at least one of an amplification action, a rectification action, and a switching action, the metal oxide can be called a metal oxide semiconductor, which is abbreviated as OS. In the case of describing an OS FET, the transistor can be put in another way as a transistor including a metal oxide or an oxide semiconductor.

また、本明細書等において、窒素を有する金属酸化物も金属酸化物(metal ox
ide)と総称する場合がある。また、窒素を有する金属酸化物を、金属酸窒化物(me
tal oxynitride)と呼称してもよい。
In the present specification and the like, metal oxides having nitrogen are also metal oxides (metal ox
Sometimes referred to as ide). In addition, metal oxides having nitrogen, metal oxynitrides (me
It may be called tal oxynitride).

また、本明細書等において、CAAC(c−axis aligned crysta
l)、及びCAC(Cloud−Aligned Composite)と記載する場合
がある。なお、CAACは結晶構造の一例を表し、CACは機能、または材料の構成の一
例を表す。
In the present specification, etc., CAAC (c-axis aligned crysta
l) and CAC (Cloud-Aligned Composite) may be described. Note that CAAC represents an example of a crystal structure, and CAC represents an example of a function or a structure of a material.

また、本明細書等において、CAC−OSまたはCAC−metal oxideとは
、材料の一部では導電性の機能と、材料の一部では絶縁性の機能とを有し、材料の全体で
は半導体としての機能を有する。なお、CAC−OSまたはCAC−metal oxi
deを、トランジスタの活性層に用いる場合、導電性の機能は、キャリアとなる電子(ま
たはホール)を流す機能であり、絶縁性の機能は、キャリアとなる電子を流さない機能で
ある。導電性の機能と、絶縁性の機能とを、それぞれ相補的に作用させることで、スイッ
チングさせる機能(On/Offさせる機能)をCAC−OSまたはCAC−metal
oxideに付与することができる。CAC−OSまたはCAC−metal oxi
deにおいて、それぞれの機能を分離させることで、双方の機能を最大限に高めることが
できる。
Further, in this specification and the like, CAC-OS or CAC-metal oxide has a conductive function in a part of the material and an insulating function in a part of the material, and the entire material is a semiconductor. Have the function of CAC-OS or CAC-metal oxi
In the case where de is used for the active layer of the transistor, the conductive function is a function of flowing electrons (or holes) serving as carriers, and the insulating function is a function which does not flow electrons serving as carriers. CAC-OS or CAC-metal has a function of switching (On / Off) function by causing the conductive function and the insulating function to be complementary to each other.
It can be applied to oxide. CAC-OS or CAC-metal oxi
In de, by separating each function, both functions can be maximized.

また、本明細書等において、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、
導電性領域、及び絶縁性領域を有する。導電性領域は、上述の導電性の機能を有し、絶縁
性領域は、上述の絶縁性の機能を有する。また、材料中において、導電性領域と、絶縁性
領域とは、ナノ粒子レベルで分離している場合がある。また、導電性領域と、絶縁性領域
とは、それぞれ材料中に偏在する場合がある。また、導電性領域は、周辺がぼけてクラウ
ド状に連結して観察される場合がある。
In the present specification and the like, CAC-OS or CAC-metal oxide is
It has a conductive region and an insulating region. The conductive region has the above-mentioned conductive function, and the insulating region has the above-mentioned insulating function. In addition, in the material, the conductive region and the insulating region may be separated at the nanoparticle level. In addition, the conductive region and the insulating region may be unevenly distributed in the material. In addition, the conductive region may be observed as connected in a cloud shape with a blurred periphery.

また、CAC−OSまたはCAC−metal oxideにおいて、導電性領域と、
絶縁性領域とは、それぞれ0.5nm以上10nm以下、好ましくは0.5nm以上3n
m以下のサイズで材料中に分散している場合がある。
In the case of CAC-OS or CAC-metal oxide, a conductive region, and
The insulating regions are each 0.5 nm or more and 10 nm or less, preferably 0.5 nm or more and 3 n
It may be dispersed in the material at a size of m or less.

また、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、異なるバンドギャップ
を有する成分により構成される。例えば、CAC−OSまたはCAC−metal ox
ideは、絶縁性領域に起因するワイドギャップを有する成分と、導電性領域に起因する
ナローギャップを有する成分と、により構成される。当該構成の場合、キャリアを流す際
に、ナローギャップを有する成分において、主にキャリアが流れる。また、ナローギャッ
プを有する成分が、ワイドギャップを有する成分に相補的に作用し、ナローギャップを有
する成分に連動してワイドギャップを有する成分にもキャリアが流れる。このため、上記
CAC−OSまたはCAC−metal oxideをトランジスタのチャネル領域に用
いる場合、トランジスタのオン状態において高い電流駆動力、つまり大きなオン電流、及
び高い電界効果移動度を得ることができる。
Further, CAC-OS or CAC-metal oxide is composed of components having different band gaps. For example, CAC-OS or CAC-metal ox
The ide is composed of a component having a wide gap resulting from the insulating region and a component having a narrow gap resulting from the conductive region. In the case of this configuration, when the carrier flows, the carrier mainly flows in the component having the narrow gap. In addition, the component having the narrow gap acts complementarily to the component having the wide gap, and the carrier also flows to the component having the wide gap in conjunction with the component having the narrow gap. Therefore, when the above-described CAC-OS or CAC-metal oxide is used for the channel region of a transistor, high current driving force, that is, high on current, and high field effect mobility can be obtained in the on state of the transistor.

すなわち、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、マトリックス複合
材(matrix composite)、または金属マトリックス複合材(metal
matrix composite)と呼称することもできる。
That is, CAC-OS or CAC-metal oxide is a matrix composite (matrix composite), or a metal matrix composite (metal)
It can also be called matrix composite).

金属酸化物の結晶構造の一例について説明する。なお、以下では、In−Ga−Zn酸
化物ターゲット(In:Ga:Zn=4:2:4.1[原子数比])を用いて、スパッタ
リング法にて成膜された金属酸化物を一例として説明する。上記ターゲットを用いて、基
板温度を100℃以上130℃以下として、スパッタリング法により形成した金属酸化物
をsIGZOと呼称し、上記ターゲットを用いて、基板温度を室温(R.T.)として、
スパッタリング法により形成した金属酸化物をtIGZOと呼称する。例えば、sIGZ
Oは、nc(nano crystal)及びCAACのいずれか一方または双方の結晶
構造を有する。また、tIGZOは、ncの結晶構造を有する。なお、ここでいう室温(
R.T.)とは、基板を意図的に加熱しない場合の温度を含む。なお、CAAC構造とは
、複数のIGZOのナノ結晶がc軸配向を有し、かつa−b面においては配向せずに連結
した結晶構造である。
An example of the crystal structure of the metal oxide is described. Note that, in the following, an example of a metal oxide film formed by a sputtering method using an In—Ga—Zn oxide target (In: Ga: Zn = 4: 2: 4.1 [atomic number ratio]) Explain as. A metal oxide formed by sputtering at a substrate temperature of 100 ° C. or more and 130 ° C. or less using the above target is referred to as sIGZO and a substrate temperature of room temperature (RT) using the above target.
A metal oxide formed by sputtering is called tIGZO. For example, sIGZ
O has a crystal structure of either nc (nano crystal) or CAAC or both. In addition, tIGZO has a nc crystal structure. In addition, room temperature said here (
R. T. ) Includes the temperature when the substrate is not intentionally heated. Note that the CAAC structure is a crystal structure in which a plurality of IGZO nanocrystals have c-axis orientation and are connected without orientation in the a-b plane.

本明細書等において、表示装置の一態様である表示パネルは表示面に画像等を表示(出
力)する機能を有するものである。したがって表示パネルは出力装置の一態様である。
In this specification and the like, a display panel which is one mode of a display device has a function of displaying (outputting) an image or the like on a display surface. Thus, the display panel is an aspect of the output device.

また、本明細書等では、表示パネルの基板に、例えばFPC(Flexible Pr
inted Circuit)もしくはTCP(Tape Carrier Packa
ge)などのコネクターが取り付けられたもの、または基板にCOG(Chip On
Glass)方式等によりICが実装されたものを、表示パネルモジュール、表示モジュ
ール、または単に表示パネルなどと呼ぶ場合がある。
Further, in the present specification and the like, a substrate of the display panel is
inted Circuit) or TCP (Tape Carrier Packa)
COG (Chip On) to which a connector such as ge) is attached or a substrate
A device in which an IC is mounted by a glass method or the like may be referred to as a display panel module, a display module, or simply a display panel or the like.

また、本明細書等において、タッチセンサは指やスタイラスなどの被検知体が触れる、
押圧する、または近づくことなどを検出する機能を有するものである。またその位置情報
を検知する機能を有していてもよい。したがってタッチセンサは入力装置の一態様である
。例えばタッチセンサは1以上のセンサ素子を有する構成とすることができる。
In the present specification and the like, the touch sensor is touched by an object such as a finger or a stylus.
It has a function of detecting pressing or approaching. Moreover, you may have the function to detect the positional information. Thus, the touch sensor is an aspect of the input device. For example, the touch sensor can be configured to have one or more sensor elements.

また、本明細書等では、タッチセンサを有する基板を、タッチセンサパネル、または単
にタッチセンサなどと呼ぶ場合がある。また、本明細書等では、タッチセンサパネルの基
板に、例えばFPCもしくはTCPなどのコネクターが取り付けられたもの、または基板
にCOG方式等によりICが実装されたものを、タッチセンサパネルモジュール、タッチ
センサモジュール、センサモジュール、または単にタッチセンサなどと呼ぶ場合がある。
Further, in this specification and the like, a substrate having a touch sensor may be referred to as a touch sensor panel or simply a touch sensor or the like. Further, in this specification and the like, a touch sensor panel module, a touch sensor in which a connector such as FPC or TCP is attached to a substrate of a touch sensor panel, or a IC in which an IC is mounted by a COG method or the like on a substrate is used. It may be called a module, a sensor module, or simply a touch sensor or the like.

なお、本明細書等において、表示装置の一態様であるタッチパネルは表示面に画像等を
表示(出力)する機能と、表示面に指やスタイラスなどの被検知体が触れる、押圧する、
または近づくことなどを検出するタッチセンサとしての機能と、を有する。したがってタ
ッチパネルは入出力装置の一態様である。
In this specification and the like, a touch panel which is an aspect of a display device has a function of displaying (outputting) an image or the like on a display surface and a touch or a detection object such as a finger or a stylus on the display surface.
And a function as a touch sensor that detects approaching or the like. Therefore, the touch panel is an aspect of the input / output device.

タッチパネルは、例えばタッチセンサ付き表示パネル(または表示装置)、タッチセン
サ機能つき表示パネル(または表示装置)とも呼ぶことができる。
The touch panel can also be called, for example, a display panel with a touch sensor (or a display device) or a display panel with a touch sensor function (or a display device).

タッチパネルは、表示パネルとタッチセンサパネルとを有する構成とすることもできる
。または、表示パネルの内部または表面にタッチセンサとしての機能を有する構成とする
こともできる。
The touch panel can also be configured to have a display panel and a touch sensor panel. Alternatively, the inside or the surface of the display panel may have a function as a touch sensor.

また、本明細書等では、タッチパネルの基板に、例えばFPCもしくはTCPなどのコ
ネクターが取り付けられたもの、または基板にCOG方式等によりICが実装されたもの
を、タッチパネルモジュール、表示モジュール、または単にタッチパネルなどと呼ぶ場合
がある。
Further, in the present specification and the like, a touch panel with a connector such as FPC or TCP attached thereto, or a substrate with an IC mounted by a COG method, etc., is a touch panel module, a display module, or simply a touch panel. It may be called etc.

(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様の半導体装置の作製方法、及び当該方法により作製
可能な半導体装置の構成について説明する。
Embodiment 1
In this embodiment, a method for manufacturing a semiconductor device of one embodiment of the present invention and a structure of a semiconductor device that can be manufactured by the method will be described.

本発明の一態様は、被形成面上に、チャネルが形成される半導体層と、半導体層上にゲ
ート絶縁層と、ゲート絶縁層上にゲート電極と、を有するトランジスタの作製方法である
。半導体層は、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)を含んで構
成される。また、ゲート絶縁層は酸化物を含む。
One embodiment of the present invention is a method for manufacturing a transistor including a semiconductor layer in which a channel is formed, a gate insulating layer over the semiconductor layer, and a gate electrode over the gate insulating layer over a formation surface. The semiconductor layer is configured to include a metal oxide exhibiting semiconductor characteristics (hereinafter, also referred to as an oxide semiconductor). In addition, the gate insulating layer contains an oxide.

酸化物半導体中に酸素欠損が多く存在すると、酸化物半導体中の欠陥準位密度が高くな
り、トランジスタの電気特性に悪影響を及ぼす。さらに、酸化物半導体中の酸素欠損は、
膜中の水素原子と作用し、キャリア発生源となる場合がある。したがって、トランジスタ
の作製工程において、十分な量の酸素を半導体膜中に導入し、酸素欠損を低減することで
、電気特性の優れたトランジスタを実現することができる。
When many oxygen vacancies exist in the oxide semiconductor, the density of defect states in the oxide semiconductor increases, which adversely affects the electrical characteristics of the transistor. Furthermore, oxygen vacancies in oxide semiconductors are
It may act as a hydrogen source in the film by acting on hydrogen atoms in the film. Therefore, a transistor with excellent electrical characteristics can be realized by introducing a sufficient amount of oxygen into the semiconductor film and reducing oxygen vacancies in a manufacturing process of the transistor.

半導体膜中の酸素欠損を低減する方法の一つとして、加熱により酸素を放出しうる酸化
物膜を半導体膜の近傍に配置して加熱処理を施すことにより、酸化物膜から半導体膜へ酸
素を供給する方法を用いることができる。このとき、加熱処理の温度が高いほど、より多
くの酸素を半導体膜中に供給することができる。
As a method of reducing oxygen vacancies in a semiconductor film, an oxide film which can release oxygen by heating is disposed in the vicinity of the semiconductor film and heat treatment is performed to transmit oxygen from the oxide film to the semiconductor film. The method of supply can be used. At this time, as the temperature of the heat treatment is higher, more oxygen can be supplied to the semiconductor film.

また、半導体膜上のゲート絶縁層として機能する絶縁膜中に多くの酸素を添加すること
で、より多くの酸素を半導体膜に供給することができる。
Further, more oxygen can be supplied to the semiconductor film by adding much oxygen to the insulating film which functions as a gate insulating layer over the semiconductor film.

そこで本発明の一態様では、ゲート絶縁層へ酸素を供給する処理として、以下に示す処
理を行う。
Therefore, in one embodiment of the present invention, the following process is performed as a process for supplying oxygen to the gate insulating layer.

まず、ゲート絶縁層として、半導体層上に酸化物を含む絶縁膜を成膜する。そして当該
絶縁膜を覆って金属酸化物膜を成膜する。当該金属酸化物膜は、例えば酸素を含む雰囲気
下で、スパッタリング法により成膜する。これにより、金属酸化物膜の成膜時に、絶縁層
膜中に酸素を供給することができる。
First, an insulating film containing an oxide is formed over the semiconductor layer as a gate insulating layer. Then, a metal oxide film is formed to cover the insulating film. The metal oxide film is formed, for example, by sputtering under an atmosphere containing oxygen. Thus, oxygen can be supplied to the insulating film at the time of forming the metal oxide film.

ここで、金属酸化物膜として、酸化シリコンよりも酸素が拡散しにくい絶縁膜を用いる
ことが好ましい。特に、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、アルミニウム及びハフニウ
ムを含む酸化物(ハフニウムアルミネートともいう)などを用いることが好ましい。これ
により、金属酸化物膜の成膜時にかかる熱等により、絶縁膜中の酸素が外部に拡散するこ
とを効果的に防ぐことができる。その結果、金属酸化物膜を成膜した後には、絶縁膜中に
極めて多くの酸素を含ませることができる。
Here, as the metal oxide film, an insulating film in which oxygen is less likely to be diffused than silicon oxide is preferably used. In particular, aluminum oxide, hafnium oxide, an oxide containing aluminum and hafnium (also referred to as hafnium aluminate), or the like is preferably used. Thus, oxygen in the insulating film can be effectively prevented from diffusing to the outside due to heat or the like applied when forming the metal oxide film. As a result, after the metal oxide film is formed, an extremely large amount of oxygen can be contained in the insulating film.

金属酸化物膜は、成膜装置の成膜室に導入する成膜ガスの全流量に対する酸素流量の割
合(酸素流量比)が高いほど、絶縁膜中に取り込まれる酸素を増やすことができる。例え
ば、成膜ガスの全流量を100%としたときの酸素流量比、または成膜室内の酸素分圧を
、20%以上100%以下、好ましくは30%以上100%以下、より好ましくは40%
以上100%以下、さらに好ましくは50%以上100%以下とする。
The higher the ratio (oxygen flow rate ratio) of the oxygen flow rate to the total flow rate of the film forming gas introduced into the film forming chamber of the film forming apparatus, the metal oxide film can increase oxygen taken into the insulating film. For example, the oxygen flow rate ratio when the total flow rate of the film forming gas is 100%, or the oxygen partial pressure in the film forming chamber is 20% to 100%, preferably 30% to 100%, and more preferably 40%.
It is more than 100%, preferably more than 50% and less than 100%.

また、当該金属酸化物膜が絶縁性を有する場合には、金属酸化物膜はゲート絶縁層の一
部として機能する。このとき、金属酸化物膜に酸化シリコンよりも誘電率の高い材料を用
いると、ゲート電圧を低くできるため好ましい。なお、金属酸化物膜が導電性を有する場
合には、当該金属酸化物膜はゲート電極の一部として機能する。
Further, in the case where the metal oxide film has an insulating property, the metal oxide film functions as part of the gate insulating layer. At this time, it is preferable to use a material having a dielectric constant higher than that of silicon oxide for the metal oxide film because the gate voltage can be lowered. Note that in the case where the metal oxide film has conductivity, the metal oxide film functions as part of the gate electrode.

また、上記金属酸化物膜を成膜するより前に、ゲート絶縁層として機能する絶縁膜に酸
素を供給するために、以下のような処理を施してもよい。
Further, prior to depositing the metal oxide film, the following process may be performed to supply oxygen to the insulating film which functions as a gate insulating layer.

まず絶縁膜上に、極めて薄い導電膜を形成する。そして、当該導電膜越しに、絶縁膜中
に酸素を供給する処理を施す。このとき導電膜は、絶縁膜中に酸素を供給する処理中に、
絶縁膜から酸素が脱離することを防止するキャップ膜として機能する。これにより、絶縁
膜中の過剰酸素を多く含ませることができる。
First, an extremely thin conductive film is formed on the insulating film. Then, oxygen is supplied to the insulating film through the conductive film. At this time, the conductive film is processed during the process of supplying oxygen to the insulating film,
It functions as a cap film which prevents oxygen from being released from the insulating film. Accordingly, a large amount of excess oxygen in the insulating film can be contained.

導電膜を介して絶縁膜中に酸素を供給する処理としては、酸素雰囲気下でのプラズマ処
理(酸素プラズマ処理ともいう)を用いることが好ましい。このとき、処理装置として平
行平板型の一対の電極を有する処理装置を用い、一対の電極間にバイアス電圧が印加され
た状態でプラズマ処理を行うことが好ましい。絶縁膜上に導電膜が設けられていることで
、より効率的に酸素が供給されうる。
As a process for supplying oxygen into the insulating film through the conductive film, plasma treatment in an oxygen atmosphere (also referred to as oxygen plasma treatment) is preferably used. At this time, it is preferable to perform plasma treatment in a state where a bias voltage is applied between the pair of electrodes, using a processing device having a pair of parallel plate electrodes as the processing device. By providing the conductive film over the insulating film, oxygen can be more efficiently supplied.

なお、酸素の供給方法はこれに限られない。例えばイオン注入法、イオンドーピング法
またはプラズマイマージョンイオンインプランテーション法などを用いて、導電膜を介し
て酸素を絶縁膜に供給してもよい。このとき、導電膜は絶縁膜へのダメージを緩和する緩
和層として機能させることができる。
Note that the method of supplying oxygen is not limited to this. For example, oxygen may be supplied to the insulating film through the conductive film by an ion implantation method, an ion doping method, a plasma immersion ion implantation method, or the like. At this time, the conductive film can function as a relaxation layer which relieves damage to the insulating film.

なお、処理の後に、導電膜を除去することが好ましい。導電膜が酸素プラズマ処理によ
り絶縁化する場合には除去せずにゲート絶縁層の一部として機能させることもできる。し
かしながら特に導電膜として金属を用いた場合には、絶縁化が不十分である場合や、処理
により導電膜が脆化している場合があるため、当該導電膜を除去することが好ましい。
Note that the conductive film is preferably removed after the treatment. When the conductive film is insulated by oxygen plasma treatment, the conductive film can function as part of the gate insulating layer without being removed. However, particularly when a metal is used as the conductive film, the conductive film may be embrittled due to insufficient insulation or treatment, so it is preferable to remove the conductive film.

また、トランジスタのゲート電極には金属または合金を含む導電性材料を用いることが
好ましい。これにより、ゲート電極及びこれと同じ導電膜で形成した配線などの抵抗を低
減でき、トランジスタを含んで構成される回路の寄生抵抗を低減することができる。
In addition, it is preferable to use a conductive material containing a metal or an alloy for the gate electrode of the transistor. Accordingly, resistance of a gate electrode and a wiring formed using the same conductive film as that of the gate electrode can be reduced, and parasitic resistance of a circuit including a transistor can be reduced.

一方、金属や合金を含む導電膜を、酸素を放出しやすい絶縁膜に接して設けると、絶縁
膜中の酸素が導電膜中に拡散する場合がある。したがって、半導体層と、ゲート絶縁層と
、金属または合金を含むゲート電極とを積層して設けると、ゲート絶縁層から放出される
酸素の一部がゲート電極側に拡散してしまうことで、半導体層へ拡散する酸素の量が減少
してしまう場合がある。また、ゲート電極が酸化されることにより、電気抵抗が上昇して
しまう恐れもある。
On the other hand, when a conductive film containing a metal or an alloy is provided in contact with an insulating film which easily releases oxygen, oxygen in the insulating film may diffuse into the conductive film. Therefore, when the semiconductor layer, the gate insulating layer, and the gate electrode containing a metal or an alloy are stacked, part of oxygen released from the gate insulating layer is diffused to the gate electrode side. The amount of oxygen that diffuses into the layer may be reduced. In addition, oxidation of the gate electrode may increase the electrical resistance.

しかしながら本発明の一態様では、多くの酸素が供給されたゲート絶縁層と、金属また
は合金を含むゲート電極との間に、酸素が拡散しにくい金属酸化物膜を挟持させる構成と
することができる。これにより、ゲート絶縁層から放出する酸素がゲート電極側に拡散す
ることが抑制され、そのほとんどを半導体層に供給することができる。そのため、極めて
多くの酸素を半導体層に供給することができる。その結果、半導体層に酸素欠損が生じや
すい材料を用いた場合であっても、高い信頼性と、高い安定性を兼ね備えたトランジスタ
を実現できる。
However, in one embodiment of the present invention, a metal oxide film to which oxygen is not easily diffused can be held between a gate insulating layer supplied with a large amount of oxygen and a gate electrode containing a metal or an alloy. . Thus, diffusion of oxygen released from the gate insulating layer to the gate electrode side is suppressed, and most of the diffusion can be supplied to the semiconductor layer. Therefore, an extremely large amount of oxygen can be supplied to the semiconductor layer. As a result, even in the case of using a material in which an oxygen vacancy is easily generated in the semiconductor layer, a transistor having high reliability and high stability can be realized.

半導体層に用いることのできる金属酸化物は、スパッタリング法などを用いて形成でき
るため、大型の表示装置を構成するトランジスタの半導体層に用いることができる。また
、金属酸化物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の生産設備
の一部を改良して利用して製造することが可能である。そのため、新規の設備投資を抑え
られる。また、金属酸化物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。
A metal oxide that can be used for the semiconductor layer can be formed by a sputtering method or the like, and thus can be used for a semiconductor layer of a transistor included in a large display device. Further, a transistor using a metal oxide can be manufactured by improving and utilizing a part of production equipment of a transistor using amorphous silicon. Therefore, new capital investment can be suppressed. In addition, since a transistor using a metal oxide has high field effect mobility,
A high-performance display device in which a drive circuit is integrally formed can be realized.

以下では、より具体的な例について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, more specific examples will be described with reference to the drawings.

[構成例1]
まず、本発明の一態様の半導体装置の作製方法により作製可能なトランジスタの構成例
について説明する。
[Configuration Example 1]
First, structural examples of a transistor that can be manufactured by the method for manufacturing a semiconductor device of one embodiment of the present invention will be described.

図1(A)は、トランジスタ100Aの上面図であり、図1(B)は、図1(A)に示
す一点鎖線A1−A2における切断面の断面図に相当し、図1(C)は、図1(A)に示
す一点鎖線B1−B2における切断面の断面図に相当する。なお、図1(A)において、
トランジスタ100Aの構成要素の一部(ゲート絶縁層等)を省略して図示している。ま
た、一点鎖線A1−A2方向をチャネル長方向、一点鎖線B1−B2方向をチャネル幅方
向と呼称する場合がある。また、トランジスタの上面図においては、以降の図面において
も図1(A)と同様に、構成要素の一部を省略して図示する場合がある。
1A is a top view of the transistor 100A, FIG. 1B corresponds to a cross-sectional view of a cross section taken along dashed-dotted line A1-A2 shown in FIG. 1A, and FIG. 1A corresponds to a cross-sectional view taken along a dashed-dotted line B1-B2 shown in FIG. In FIG. 1 (A),
Some components (such as a gate insulating layer) of the transistor 100A are omitted in the drawing. In addition, the direction of the dashed-dotted line A1-A2 may be referred to as a channel length direction, and the direction of the dashed-dotted line B1-B2 may be referred to as a channel width direction. In the top view of the transistor, as in FIG. 1A, some of the components may be omitted and illustrated in the following drawings.

図1(A)、(B)、(C)に示すトランジスタ100Aは、いわゆるトップゲート構
造のトランジスタである。
The transistors 100A illustrated in FIGS. 1A, 1B, and 1C are so-called top gate transistors.

トランジスタ100Aは、基板102上の絶縁層104と、絶縁層104上の半導体層
108と、半導体層108上の絶縁層110と、絶縁層110上の金属酸化物層114と
、金属酸化物層114上の導電層112と、絶縁層104、半導体層108、及び導電層
112上の絶縁層116と、を有する。半導体層108の、導電層112と重畳する部分
は、チャネル形成領域として機能する。
The transistor 100A includes the insulating layer 104 over the substrate 102, the semiconductor layer 108 over the insulating layer 104, the insulating layer 110 over the semiconductor layer 108, the metal oxide layer 114 over the insulating layer 110, and the metal oxide layer 114. The conductive layer 112 includes the above conductive layer 112, the insulating layer 104, the semiconductor layer 108, and the insulating layer 116 over the conductive layer 112. The portion of the semiconductor layer 108 overlapping with the conductive layer 112 functions as a channel formation region.

半導体層108は、金属酸化物を含むことが好ましい。特に、半導体層108は、In
と、M(Mは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、スズ、銅、
バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブ
デン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマ
グネシウムから選ばれた一種または複数種)と、Znと、を有すると好ましい。特にMは
Al、Ga、Y、またはSnとすることが好ましい。
The semiconductor layer 108 preferably contains a metal oxide. In particular, the semiconductor layer 108 is
And M (M is gallium, aluminum, silicon, boron, yttrium, tin, copper,
It is preferable to have Zn and one or more selected from vanadium, beryllium, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten, or magnesium) and Zn. In particular, M is preferably Al, Ga, Y or Sn.

また、半導体層108は、Inの原子数比がMの原子数比より多い領域を有すると好ま
しい。Inの原子数比が多いほど、トランジスタの電界効果移動度を向上させることがで
きる。
The semiconductor layer 108 preferably includes a region in which the atomic ratio of In is larger than the atomic ratio of M. As the atomic ratio of In is larger, the field-effect mobility of the transistor can be improved.

ここで、In、Ga、Znを含む金属酸化物の場合、Inと酸素の結合力は、Gaと酸
素の結合力よりも弱いため、Inの原子数比が大きい場合には、金属酸化物膜中に酸素欠
損が形成されやすい。また、Gaに代えて、上記Mで示す金属元素を用いた場合でも同様
の傾向がある。金属酸化物膜中に酸素欠損が多く存在すると、トランジスタの電気特性の
低下や、信頼性の低下が生じる。
Here, in the case of a metal oxide containing In, Ga, and Zn, the bonding force between In and oxygen is weaker than the bonding force between Ga and oxygen, and therefore, when the atomic ratio of In is large, the metal oxide film There is a tendency for oxygen deficiency to form. In addition, the same tendency is obtained when the metal element indicated by M is used instead of Ga. When many oxygen vacancies are present in the metal oxide film, the electrical characteristics of the transistor and the reliability thereof are degraded.

しかしながら本発明の一態様では、金属酸化物を含む半導体層108中に極めて多くの
酸素を供給できるため、Inの原子数比の大きな金属酸化物材料を用いることが可能とな
る。これにより、極めて高い電界効果移動度と、安定した電気特性と、高い信頼性とを兼
ね備えたトランジスタを実現することができる。
However, in one embodiment of the present invention, a very large amount of oxygen can be supplied to the semiconductor layer 108 including a metal oxide; therefore, a metal oxide material with a large atomic ratio of In can be used. Thus, a transistor having extremely high field effect mobility, stable electrical characteristics, and high reliability can be realized.

例えば、Inの原子数比が、Mの原子数比に対して1.5倍以上、または2倍以上、ま
たは3倍以上、または3.5倍以上、または4倍以上である金属酸化物を、好適に用いる
ことができる。
For example, a metal oxide in which the atomic ratio of In is at least 1.5 times, at least 2 times, at least 3 times, at least 3.5 times, or at least 4 times the atomic ratio of M It can be used suitably.

特に、半導体層108のIn、M、及びZnの原子数の比を、In:M:Zn=5:1
:6またはその近傍とすることが好ましい。ここで近傍とは、Inが5の場合、Mが0.
5以上1.5以下であり、且つZnが5以上7以下を含む。
In particular, the ratio of the number of In, M, and Zn in the semiconductor layer 108 is expressed as In: M: Zn = 5: 1.
: 6 or its vicinity is preferable. Here, in the vicinity, when In is 5, M is 0..
5 or more and 1.5 or less, and Zn is 5 or more and 7 or less.

なお、半導体層108は、上記の組成に限定されない。例えば、半導体層108のIn
、M、及びZnの原子数の比を、In:M:Zn=4:2:3またはその近傍とすると好
ましい。
Note that the semiconductor layer 108 is not limited to the above composition. For example, In of the semiconductor layer 108
Preferably, the ratio of the number of atoms of M, M, and Zn is In: M: Zn = 4: 2: 3 or near.

また、半導体層108の組成として、半導体層108のIn、M、及びZnの原子数の
比を概略等しくしてもよい。すなわち、In、M、及びZnの原子数の比が、In:M:
Zn=1:1:1またはその近傍の材料を含んでいてもよい。
In addition, as the composition of the semiconductor layer 108, the ratio of the number of In, M, and Zn atoms in the semiconductor layer 108 may be approximately equal. That is, the ratio of the number of atoms of In, M and Zn is In: M:
A material of Zn = 1: 1: 1 or near may be included.

半導体層108が、Inの原子数比がMの原子数比より多い領域を有することで、トラ
ンジスタ100Aの電界効果移動度を高くすることができる。具体的には、トランジスタ
100Aの電界効果移動度が10cm/Vを超える、さらに好ましくはトランジスタ
100Aの電界効果移動度が30cm/Vを超えることが可能となる。
When the semiconductor layer 108 has a region in which the atomic ratio of In is larger than the atomic ratio of M, the field-effect mobility of the transistor 100A can be increased. Specifically, the field-effect mobility of the transistor 100A can exceed 10 cm 2 / V s , more preferably, the field-effect mobility of the transistor 100A can exceed 30 cm 2 / V s .

例えば、上記の電界効果移動度が高いトランジスタを、ゲート信号を生成するゲートド
ライバに用いることで、額縁幅の狭い(狭額縁ともいう)表示装置を提供することができ
る。また、上記の電界効果移動度が高いトランジスタを、表示装置が有する信号線からの
信号の供給を行うソースドライバ(とくに、ソースドライバが有するシフトレジスタの出
力端子に接続されるデマルチプレクサ)に用いることで、表示装置に接続される配線数が
少ない表示装置を提供することができる。
For example, by using the above-described transistor with high field-effect mobility for a gate driver for generating a gate signal, a display device with a narrow frame width (also referred to as a narrow frame) can be provided. In addition, the above-described transistor with high field-effect mobility is used for a source driver that supplies a signal from a signal line included in a display device (in particular, a demultiplexer connected to an output terminal of a shift register included in the source driver). Thus, a display device with a small number of wirings connected to the display device can be provided.

なお、半導体層108が、Inの原子数比がMの原子数比より多い領域を有していても
、半導体層108の結晶性が高い場合、電界効果移動度が低くなる場合がある。
Note that even when the semiconductor layer 108 has a region in which the atomic ratio of In is larger than the atomic ratio of M, if the crystallinity of the semiconductor layer 108 is high, the field effect mobility may be low.

半導体層108の結晶性としては、例えば、X線回折(XRD:X−Ray Diff
raction)を用いて分析する、あるいは、透過型電子顕微鏡(TEM:Trans
mission Electron Microscope)を用いて分析することで解
析できる。
As crystallinity of the semiconductor layer 108, for example, X-ray diffraction (XRD: X-Ray Diff
analysis using a reaction, or a transmission electron microscope (TEM: Trans
It can be analyzed by analysis using a mission Electron Microscope.

また、半導体層108は、導電層112と重畳せず、且つ絶縁層116と接する領域に
おいて、領域108nを有する。領域108nは、半導体層108の一部であり、チャネ
ル形成領域よりも低抵抗な領域である。また領域108nは、キャリア密度が高い領域、
またはn型である領域などと言い換えることができる。領域108nに接する絶縁層11
6は窒素または水素を含む。これにより、絶縁層116中の窒素または水素が領域108
nに添加されることで、キャリア密度が高くなり、低抵抗なn型の領域となる。
In addition, the semiconductor layer 108 has a region 108 n in a region which does not overlap with the conductive layer 112 and is in contact with the insulating layer 116. The region 108 n is a part of the semiconductor layer 108 and has a lower resistance than the channel formation region. Region 108 n is a region where carrier density is high,
Or, it can be rephrased as an n-type region or the like. Insulating layer 11 in contact with region 108 n
6 contains nitrogen or hydrogen. Thus, nitrogen or hydrogen in the insulating layer 116
By being added to n, the carrier density is increased, and a low resistance n-type region is obtained.

なお、領域108nの形状や範囲は、トランジスタの作製条件によって様々に変化しう
るため、図1(B)等に示す例に限られない。例えば、領域108nが導電層112と重
なる領域よりも外側に位置する場合がある。または、領域108nが導電層112と重な
る領域に位置する場合がある。なお、領域108nとそうでない領域との境界は曖昧であ
る場合が多いため、図1(B)等では破線で示している。
Note that the shape and the range of the region 108 n can be variously changed depending on the manufacturing conditions of the transistor and thus are not limited to the example illustrated in FIG. For example, the region 108 n may be located outside the region overlapping with the conductive layer 112. Alternatively, the region 108 n may be located in a region overlapping with the conductive layer 112. Note that the boundary between the area 108 n and the area other than the area 108 is often ambiguous, and is therefore indicated by a broken line in FIG.

ゲート電極として機能する導電層112は、金属または合金を含むことが好ましい。例
えば、導電層112としては、銅膜やアルミニウム膜などの低抵抗な導電膜を用いること
が好ましい。また導電層112は、単層であってもよいし、積層構造を有していてもよい
The conductive layer 112 functioning as a gate electrode preferably contains a metal or an alloy. For example, as the conductive layer 112, a low-resistance conductive film such as a copper film or an aluminum film is preferably used. The conductive layer 112 may be a single layer or may have a stacked structure.

また、図1(A)、(B)、(C)に示すように、トランジスタ100Aは、絶縁層1
16上に絶縁層118を有する。また、絶縁層116及び絶縁層118に設けられた開口
部141aまたは開口部141bを介して、それぞれ領域108nに電気的に接続される
導電層120a及び導電層120bを有していてもよい。
In addition, as illustrated in FIGS. 1A, 1B, and 1C, the transistor 100A includes an insulating layer 1;
An insulating layer 118 is provided on the substrate 16. In addition, the conductive layer 120 a and the conductive layer 120 b may be electrically connected to the region 108 n through the opening 141 a or the opening 141 b provided in the insulating layer 116 and the insulating layer 118, respectively.

なお、本明細書等において、絶縁層104を第1の絶縁膜と、絶縁層110を第2の絶
縁膜と、絶縁層116を第3の絶縁膜と、絶縁層118を第4の絶縁膜と、それぞれ呼称
する場合がある。また、導電層112は、ゲート電極としての機能を有し、導電層120
aは、ソース電極としての機能を有し、導電層120bは、ドレイン電極としての機能を
有する。
Note that in this specification and the like, the insulating layer 104 is a first insulating film, the insulating layer 110 is a second insulating film, the insulating layer 116 is a third insulating film, and the insulating layer 118 is a fourth insulating film. And may be called respectively. The conductive layer 112 also has a function as a gate electrode, and the conductive layer 120
a has a function as a source electrode, and the conductive layer 120 b has a function as a drain electrode.

ゲート絶縁層として機能する絶縁層110は、過剰酸素領域を有する。絶縁層110が
過剰酸素領域を有することで、半導体層108中に過剰酸素を供給することができる。よ
って、半導体層108中に形成されうる酸素欠損を過剰酸素により補填することができる
ため、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
The insulating layer 110 functioning as a gate insulating layer has an excess oxygen region. When the insulating layer 110 has an excess oxygen region, excess oxygen can be supplied to the semiconductor layer 108. Thus, oxygen vacancies which may be formed in the semiconductor layer 108 can be compensated by excess oxygen, whereby a highly reliable semiconductor device can be provided.

絶縁層110と導電層112の間に位置する金属酸化物層114は、絶縁層110から
放出される酸素が導電層112側に拡散することを防ぐバリア膜として機能する。金属酸
化物層114は、例えば少なくとも絶縁層110よりも酸素を透過しにくい材料を用いる
ことができる。
The metal oxide layer 114 located between the insulating layer 110 and the conductive layer 112 functions as a barrier film that prevents oxygen released from the insulating layer 110 from diffusing to the conductive layer 112 side. For the metal oxide layer 114, for example, a material which is less permeable to oxygen than at least the insulating layer 110 can be used.

金属酸化物層114としては、絶縁性材料または導電性材料を用いることができる。金
属酸化物層114が絶縁性を有する場合には、ゲート絶縁層の一部として機能する。一方
、金属酸化物層114が導電性を有する場合には、ゲート電極の一部として機能する。
As the metal oxide layer 114, an insulating material or a conductive material can be used. When the metal oxide layer 114 has insulating properties, it functions as part of the gate insulating layer. On the other hand, in the case where the metal oxide layer 114 has conductivity, it functions as part of the gate electrode.

特に、金属酸化物層114として、酸化シリコンよりも誘電率の高い絶縁性材料を用い
ることが好ましい。特に、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、またはハフニウムア
ルミネート膜等を用いることが好ましい。
In particular, as the metal oxide layer 114, an insulating material having a higher dielectric constant than silicon oxide is preferably used. In particular, it is preferable to use an aluminum oxide film, a hafnium oxide film, a hafnium aluminate film, or the like.

また、半導体層108とゲート電極として機能する導電層112との間に、酸化アルミ
ニウム膜や酸化ハフニウム膜など、窒素を主成分として含まない金属酸化物膜を用いる構
成とすることができる。そのため、金属酸化物層114が、膜中に準位を形成しうる窒素
酸化物(NO、xは0よりも大きく2以下、好ましくは1以上2以下、代表的にはNO
またはNO)の含有量が極めて少ない構成とすることができる。これにより、電気特性
及び信頼性に優れたトランジスタを実現できる。
Further, a metal oxide film which does not contain nitrogen as its main component, such as an aluminum oxide film or a hafnium oxide film, can be used between the semiconductor layer 108 and the conductive layer 112 which functions as a gate electrode. Therefore, a nitrogen oxide (NO x , x is more than 0 and 2 or less, preferably 1 or more and 2 or less, typically NO) in which the metal oxide layer 114 can form a level in the film.
The content of 2 or NO) can be extremely low. Thus, a transistor with excellent electrical characteristics and reliability can be realized.

酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、及びハフニウムアルミネート膜等は、膜厚が
薄い(例えば厚さ5nm程度)場合でも十分に高いバリア性を有するため、薄く形成する
ことが可能で、生産性を向上させることができる。例えば金属酸化物層114の厚さを、
1nm以上50nm以下、好ましくは3nm以上30nmとすることができる。さらに、
酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及びハフニウムアルミネート膜は、酸化シリコン
膜等よりも誘電率が高い特徴を有する。このように金属酸化物層114として、誘電率が
高い絶縁膜を薄く形成できるため、酸化シリコン膜等を用いた場合に比べて、半導体層1
08にかかるゲート電界の強度を高めることができる。その結果、駆動電圧を低くするこ
とができ、消費電力を低減することができる。
Aluminum oxide film, hafnium oxide film, hafnium aluminate film, etc. have a sufficiently high barrier property even when the film thickness is thin (for example, about 5 nm thick), so they can be formed thin and productivity is improved. It can be done. For example, the thickness of the metal oxide layer 114
The thickness can be 1 nm to 50 nm, preferably 3 nm to 30 nm. further,
The aluminum oxide film, the hafnium oxide film, and the hafnium aluminate film are characterized by having a dielectric constant higher than that of a silicon oxide film or the like. As described above, since a thin insulating film having a high dielectric constant can be formed as the metal oxide layer 114, the semiconductor layer 1 can be made as compared to the case of using a silicon oxide film or the like
The strength of the gate electric field applied to 08 can be increased. As a result, the drive voltage can be lowered and power consumption can be reduced.

また、金属酸化物層114は、スパッタリング装置を用いて形成すると好ましい。例え
ば、スパッタリング装置を用いて酸化アルミニウム膜を形成する場合、酸素ガスを含む雰
囲気で形成することで、半導体層108中に好適に酸素を添加することができる。また、
スパッタリング装置を用いて、酸化アルミニウム膜を形成する場合、膜密度を高めること
ができるため好適である。
Further, the metal oxide layer 114 is preferably formed using a sputtering apparatus. For example, in the case of forming an aluminum oxide film using a sputtering apparatus, oxygen can be favorably added to the semiconductor layer 108 by forming in an atmosphere containing oxygen gas. Also,
When an aluminum oxide film is formed using a sputtering apparatus, the film density can be increased, which is preferable.

また、金属酸化物層114として導電性材料を用いる場合には、酸化インジウム、イン
ジウムスズ酸化物などの酸化物導電性材料を用いることができる。
In the case of using a conductive material for the metal oxide layer 114, an oxide conductive material such as indium oxide or indium tin oxide can be used.

また、金属酸化物層114は、水や水素が拡散しにくいことが好ましい。これにより、
導電層112が水や水素を拡散しやすい材料を用いた場合であっても、絶縁層110や半
導体層108に水や水素が拡散することを防ぐことができる。特に、酸化アルミニウム膜
や酸化ハフニウム膜は、水や水素に対するバリア性が高いため好ましい。
Further, in the metal oxide layer 114, it is preferable that water and hydrogen do not easily diffuse. By this,
Even when the conductive layer 112 is formed using a material which easily diffuses water or hydrogen, diffusion of water or hydrogen into the insulating layer 110 or the semiconductor layer 108 can be prevented. In particular, an aluminum oxide film or a hafnium oxide film is preferable because of its high barrier property to water and hydrogen.

なお、半導体層108中に過剰酸素を供給させるためには、半導体層108の下方に形
成される絶縁層104に過剰酸素を供給してもよい。この場合、絶縁層104中に含まれ
る過剰酸素は、領域108nにも供給されうる。領域108n中に過剰酸素が供給される
と、領域108n中の抵抗が高くなり、好ましくない。一方で、半導体層108の上方に
形成される絶縁層110に過剰酸素を有する構成とすることで、導電層112と重畳する
領域にのみ選択的に過剰酸素を供給させることが可能となる。
Note that in order to supply excess oxygen to the semiconductor layer 108, excess oxygen may be supplied to the insulating layer 104 formed below the semiconductor layer 108. In this case, the excess oxygen contained in the insulating layer 104 can also be supplied to the region 108 n. If excess oxygen is supplied into the region 108n, the resistance in the region 108n becomes high, which is not preferable. On the other hand, when the insulating layer 110 formed over the semiconductor layer 108 has excess oxygen, the excess oxygen can be selectively supplied only to the region overlapping with the conductive layer 112.

ここで、半導体層108中に形成されうる酸素欠損について説明を行う。   Here, oxygen vacancies that may be formed in the semiconductor layer 108 will be described.

半導体層108に形成される酸素欠損は、トランジスタ特性に影響を与えるため問題と
なる。例えば、半導体層108中に酸素欠損が形成されると、該酸素欠損に水素が結合し
、キャリア供給源となりうる。半導体層108中にキャリア供給源が生成されると、トラ
ンジスタ100Aの電気特性の変動、代表的にはしきい値電圧のシフトが生じる。したが
って、半導体層108においては、酸素欠損が少ないほど好ましい。
Oxygen vacancies formed in the semiconductor layer 108 are problematic because they affect transistor characteristics. For example, when oxygen vacancies are formed in the semiconductor layer 108, hydrogen is bonded to the oxygen vacancies and can be a carrier supply source. When a carrier supply source is generated in the semiconductor layer 108, a change in the electrical characteristics of the transistor 100A, typically, a shift in threshold voltage occurs. Therefore, in the semiconductor layer 108, the less oxygen vacancies, the better.

そこで、本発明の一態様においては、半導体層108近傍の絶縁膜、具体的には、半導
体層108の上方に形成される絶縁層110が、過剰酸素を含有する構成である。絶縁層
110から半導体層108へ酸素または過剰酸素を移動させることで、半導体層108中
の酸素欠損を低減することが可能となる。
Therefore, in one embodiment of the present invention, the insulating film in the vicinity of the semiconductor layer 108, specifically, the insulating layer 110 formed above the semiconductor layer 108 contains excess oxygen. By transferring oxygen or excess oxygen from the insulating layer 110 to the semiconductor layer 108, oxygen vacancies in the semiconductor layer 108 can be reduced.

なお、半導体層108の下方に位置する絶縁層104が、過剰酸素を含有していてもよ
い。このとき、絶縁層104からも半導体層108へ過剰酸素を移動させることで、半導
体層108の酸素欠損をより低減することが可能となる。
Note that the insulating layer 104 located below the semiconductor layer 108 may contain excess oxygen. At this time, by transferring excess oxygen from the insulating layer 104 to the semiconductor layer 108, oxygen vacancies in the semiconductor layer 108 can be further reduced.

ここで、半導体層108に混入する水素または水分などの不純物は、トランジスタ特性
に影響を与えるため問題となる。したがって、半導体層108においては、水素または水
分などの不純物が少ないほど好ましい。
Here, impurities such as hydrogen or moisture mixed in the semiconductor layer 108 cause problems because they affect transistor characteristics. Therefore, in the semiconductor layer 108, it is preferable that the amount of impurities such as hydrogen or moisture be as low as possible.

半導体層108としては、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い金属酸化物膜を用い
ることで、優れた電気特性を有するトランジスタを作製することができ好ましい。ここで
は、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い(酸素欠損の少ない)ことを高純度真性また
は実質的に高純度真性とよぶ。高純度真性または実質的に高純度真性である金属酸化物膜
は、キャリア発生源が少ないため、キャリア密度を低くすることができる。従って、該金
属酸化物膜にチャネル領域が形成されるトランジスタは、しきい値電圧がマイナスとなる
電気特性(ノーマリーオンともいう。)になることが少ない。また、高純度真性または実
質的に高純度真性である金属酸化物膜は、欠陥準位密度が低いため、トラップ準位密度も
低くなる場合がある。また、高純度真性または実質的に高純度真性である金属酸化物膜は
、オフ電流が著しく小さく、チャネル幅が1×10μmでチャネル長が10μmの素子
であっても、ソース電極とドレイン電極間の電圧(ドレイン電圧)が1Vから10Vの範
囲において、オフ電流が、半導体パラメータアナライザの測定限界以下、すなわち1×1
−13A以下という特性を得ることができる。
It is preferable to use a metal oxide film which has a low impurity concentration and a low density of defect states as the semiconductor layer 108 because a transistor having excellent electrical characteristics can be manufactured. Here, the fact that the impurity concentration is low and the density of defect states is low (the number of oxygen vacancies is low) is referred to as high purity intrinsic or substantially high purity intrinsic. The high purity intrinsic or substantially high purity intrinsic metal oxide film can lower the carrier density because there are few sources of carriers. Therefore, in the transistor in which the channel region is formed in the metal oxide film, the threshold voltage is less likely to be negative (also referred to as normally on). In addition, since the high purity intrinsic or the substantially high purity intrinsic metal oxide film has a low defect state density, the trap state density may also be low. In addition, high purity intrinsic or substantially high purity intrinsic metal oxide films have extremely low off-state current, and even when the device has a channel width of 1 × 10 6 μm and a channel length of 10 μm, the source electrode and the drain are When the voltage between electrodes (drain voltage) is in the range of 1 V to 10 V, the off current is below the measurement limit of the semiconductor parameter analyzer, ie 1 × 1.
A characteristic of 0 −13 A or less can be obtained.

以上が、構成例1についての説明である。   The above is the description of the configuration example 1.

以下では、上記構成例1と一部の構成が異なるトランジスタの構成例について説明する
。なお、以下では、上記構成例1と重複する部分は説明を省略する場合がある。また、以
下で示す図面において、上記構成例1と同様の機能を有する部分についてはハッチングパ
ターンを同じくし、符号を付さない場合もある。
Hereinafter, a structural example of a transistor whose structure is partially different from that of Structural Example 1 will be described. In the following, the same parts as those of Configuration Example 1 may not be described. Further, in the drawings shown below, hatching patterns may be the same for portions having the same functions as in Configuration Example 1 and there may be cases where reference numerals are not given.

[構成例2]
図2(A)、(B)、(C)には、上記構成例1とは一部の構成が異なるトランジスタ
100を示している。
[Configuration Example 2]
FIGS. 2A, 2B, and 2C illustrate a transistor 100 which is partially different from the above-described structure example 1 in the structure.

図2(A)は、トランジスタ100の上面図であり、図2(B)はトランジスタ100
のチャネル長方向の断面図であり、図2(C)はトランジスタ100のチャネル幅方向の
断面図である。
FIG. 2A is a top view of the transistor 100, and FIG. 2B shows the transistor 100.
2C is a cross-sectional view of the transistor 100 in the channel width direction.

トランジスタ100は、基板102と絶縁層104との間に導電層106を有する点で
、構成例1と主に相違している。導電層106は、絶縁層104を介して半導体層108
と重畳する部分を有する。
The transistor 100 is mainly different from Structural Example 1 in that the conductive layer 106 is provided between the substrate 102 and the insulating layer 104. The conductive layer 106 includes the semiconductor layer 108 with the insulating layer 104 interposed therebetween.
And the overlapping part.

トランジスタ100において、導電層106は、第1のゲート電極(ボトムゲート電極
ともいう)としての機能を有し、導電層112は、第2のゲート電極(トップゲート電極
ともいう)としての機能を有する。また、絶縁層104の一部は第1のゲート絶縁層とし
て機能し、絶縁層110の一部は、第2のゲート絶縁層として機能する。
In the transistor 100, the conductive layer 106 has a function as a first gate electrode (also referred to as a bottom gate electrode), and the conductive layer 112 has a function as a second gate electrode (also referred to as a top gate electrode). . Further, part of the insulating layer 104 functions as a first gate insulating layer, and part of the insulating layer 110 functions as a second gate insulating layer.

なお、導電層106は、図示しない領域において、絶縁層104及び絶縁層110に設
けられた開口部を介して、導電層112と電気的に接続されていてもよい。これにより、
導電層106と導電層112には、同じ電位を与えることができる。
Note that the conductive layer 106 may be electrically connected to the conductive layer 112 through an opening provided in the insulating layer 104 and the insulating layer 110 in a region which is not illustrated. By this,
The same potential can be applied to the conductive layer 106 and the conductive layer 112.

導電層106は、導電層112、導電層120a、または導電層120bと同様の材料
を用いることができる。特に導電層106として、銅を含む材料により形成することで抵
抗を低くすることができるため好適である。
The conductive layer 106 can be formed using the same material as the conductive layer 112, the conductive layer 120a, or the conductive layer 120b. In particular, the conductive layer 106 is preferably formed using a material containing copper because resistance can be reduced.

また、図2(A)に示すように、導電層112及び導電層106の長さは、それぞれ半
導体層108のチャネル幅方向の長さよりも長いことが好ましい。このとき、図2(C)
に示すように、半導体層108のチャネル幅方向の全体が、絶縁層110と絶縁層104
を介して、導電層112と導電層106に覆われた構成となる。
Further, as shown in FIG. 2A, the lengths of the conductive layer 112 and the conductive layer 106 are preferably longer than the length of the semiconductor layer 108 in the channel width direction. At this time, as shown in FIG.
As shown in the figure, the whole of the semiconductor layer 108 in the channel width direction is the insulating layer 110 and the insulating layer 104.
, And the conductive layer 112 and the conductive layer 106 are covered.

このような構成とすることで、半導体層108を一対のゲート電極によって生じる電界
で、電気的に取り囲むことができる。このとき特に、導電層106と導電層112に同じ
電位を与えることが好ましい。これにより、半導体層108にチャネルを誘起させるため
の電界を効果的に印加できるため、トランジスタ100のオン電流を増大させることがで
きる。そのため、トランジスタ100を微細化することも可能となる。
With such a structure, the semiconductor layer 108 can be electrically surrounded by an electric field generated by the pair of gate electrodes. At this time, in particular, the same potential is preferably applied to the conductive layer 106 and the conductive layer 112. Accordingly, an electric field for inducing a channel can be effectively applied to the semiconductor layer 108, so that the on-state current of the transistor 100 can be increased. Therefore, the transistor 100 can be miniaturized.

なお、一対のゲート電極の一方に定電位を与え、他方にトランジスタ100を駆動する
ための信号を与えてもよい。このとき、一方の電極に与える電位により、トランジスタ1
00を他方の電極で駆動する際のしきい値電圧を制御することもできる。
Note that a constant potential may be supplied to one of the pair of gate electrodes, and a signal for driving the transistor 100 may be supplied to the other. At this time, the potential applied to one of the electrodes causes the transistor 1 to
The threshold voltage when driving 00 by the other electrode can also be controlled.

[半導体装置の構成要素]
次に、本実施の形態の半導体装置に含まれる構成要素について、詳細に説明する。
[Component of semiconductor device]
Next, components included in the semiconductor device of the present embodiment will be described in detail.

〔基板〕
基板102の材質などに大きな制限はないが、少なくとも、後の熱処理に耐えうる程度
の耐熱性を有している必要がある。例えば、ガラス基板、セラミック基板、石英基板、サ
ファイア基板等を、基板102として用いてもよい。また、シリコンや炭化シリコンを材
料とした単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体
基板、SOI基板等を適用することも可能であり、これらの基板上に半導体素子が設けら
れたものを、基板102として用いてもよい。なお、基板102として、ガラス基板を用
いる場合、第6世代(1500mm×1850mm)、第7世代(1870mm×220
0mm)、第8世代(2200mm×2400mm)、第9世代(2400mm×280
0mm)、第10世代(2950mm×3400mm)、またはそれ以上のサイズの基板
を用いることで、大型の表示装置を作製することができる。
〔substrate〕
The material of the substrate 102 and the like are not particularly limited, but at least the heat resistance needs to be able to withstand the heat treatment to be performed later. For example, a glass substrate, a ceramic substrate, a quartz substrate, a sapphire substrate, or the like may be used as the substrate 102. Further, a single crystal semiconductor substrate made of silicon or silicon carbide, a polycrystalline semiconductor substrate, a compound semiconductor substrate such as silicon germanium, an SOI substrate, or the like can be applied, and semiconductor elements are provided on these substrates. The substrate may be used as the substrate 102. When a glass substrate is used as the substrate 102, the sixth generation (1500 mm × 1850 mm), the seventh generation (1870 mm × 220)
0mm), 8th generation (2200mm x 2400mm), 9th generation (2400mm x 280)
A large-sized display device can be manufactured by using a substrate with a size of 0 mm), a 10th generation (2950 mm × 3400 mm), or larger.

また、基板102として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、トランジスタ10
0を形成してもよい。または、基板102とトランジスタ100の間に剥離層を設けても
よい。剥離層は、その上に半導体装置を一部あるいは全部完成させた後、基板102より
分離し、他の基板に転載するのに用いることができる。その際、トランジスタ100は耐
熱性の劣る基板や可撓性の基板にも転載できる。
In addition, a flexible substrate is used as the substrate 102, and the transistor 10 is directly formed on the flexible substrate.
It may form 0. Alternatively, a peeling layer may be provided between the substrate 102 and the transistor 100. The release layer can be used for separation from the substrate 102 and reprinting onto another substrate after a semiconductor device is partially or entirely completed thereon. At that time, the transistor 100 can be transferred to a substrate with low heat resistance or a flexible substrate.

〔第1の絶縁膜〕
絶縁層104としては、スパッタリング法、CVD法、蒸着法、パルスレーザー堆積(
PLD)法、印刷法、塗布法等を適宜用いて形成することができる。また、絶縁層104
としては、例えば、酸化物絶縁膜または窒化物絶縁膜を単層または積層して形成すること
ができる。なお、半導体層108との界面特性を向上させるため、絶縁層104において
少なくとも半導体層108と接する領域は酸化物絶縁膜で形成することが好ましい。また
、絶縁層104として加熱により酸素を放出する酸化物絶縁膜を用いることで、加熱処理
により絶縁層104に含まれる酸素を、半導体層108に移動させることが可能である。
[First insulating film]
As the insulating layer 104, a sputtering method, a CVD method, an evaporation method, pulsed laser deposition (
It can be formed by using a PLD method, a printing method, a coating method, or the like as appropriate. In addition, the insulating layer 104
For example, an oxide insulating film or a nitride insulating film can be formed as a single layer or a stack. Note that in order to improve interface characteristics with the semiconductor layer 108, at least a region in contact with the semiconductor layer 108 in the insulating layer 104 is preferably formed using an oxide insulating film. Further, by using an oxide insulating film which releases oxygen by heating as the insulating layer 104, oxygen contained in the insulating layer 104 can be moved to the semiconductor layer 108 by heat treatment.

絶縁層104の厚さは、50nm以上、または100nm以上3000nm以下、また
は200nm以上1000nm以下とすることができる。絶縁層104を厚くすることで
、絶縁層104の酸素放出量を増加させることができると共に、絶縁層104と半導体層
108との界面における界面準位、並びに半導体層108に含まれる酸素欠損を低減する
ことが可能である。
The thickness of the insulating layer 104 can be 50 nm or more, or 100 nm to 3000 nm, or 200 nm to 1000 nm. By thickening the insulating layer 104, the amount of oxygen released from the insulating layer 104 can be increased, and interface states at the interface between the insulating layer 104 and the semiconductor layer 108 and oxygen vacancies contained in the semiconductor layer 108 can be reduced. It is possible.

絶縁層104として、例えば酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒
化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化ガリウムまたはGa−Zn酸化物
などを用いればよく、単層または積層で設けることができる。本実施の形態では、絶縁層
104として、窒化シリコン膜と、酸化窒化シリコン膜との積層構造を用いる。このよう
に、絶縁層104を積層構造として、下層側に窒化シリコン膜を用い、上層側に酸化窒化
シリコン膜を用いることで、半導体層108中に効率よく酸素を導入することができる。
As the insulating layer 104, for example, silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, silicon nitride, aluminum oxide, hafnium oxide, gallium oxide, Ga-Zn oxide, or the like may be used, and a single layer or stacked layers can be provided. In this embodiment mode, a stacked structure of a silicon nitride film and a silicon oxynitride film is used as the insulating layer 104. Thus, oxygen can be efficiently introduced into the semiconductor layer 108 by using the insulating layer 104 as a stacked structure, using a silicon nitride film on the lower layer side, and using a silicon oxynitride film on the upper layer side.

また、絶縁層104の半導体層108に接する側に窒化シリコン膜などの酸化物膜以外
の膜を用いることもできる。このとき、絶縁層104の半導体層108と接する表面に対
して酸素プラズマ処理などの前処理を行い、絶縁層104の表面、または表面近傍を酸化
することが好ましい。
Alternatively, a film other than an oxide film such as a silicon nitride film can be used on the side of the insulating layer 104 in contact with the semiconductor layer 108. At this time, the surface of the insulating layer 104 in contact with the semiconductor layer 108 is preferably subjected to pretreatment such as oxygen plasma treatment to oxidize the surface of the insulating layer 104 or the vicinity of the surface.

〔導電膜〕
ゲート電極として機能する導電層112及び導電層106、ソース電極として機能する
導電層120a、ドレイン電極として機能する導電層120bとしては、クロム(Cr)
、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、銀(Ag)、亜鉛(Zn)、モリブ
デン(Mo)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、タングステン(W)、マンガン(M
n)、ニッケル(Ni)、鉄(Fe)、コバルト(Co)から選ばれた金属元素、または
上述した金属元素を成分とする合金か、上述した金属元素を組み合わせた合金等を用いて
それぞれ形成することができる。
[Conductive film]
The conductive layer 112 and the conductive layer 106 which function as a gate electrode, the conductive layer 120 a which functions as a source electrode, and the conductive layer 120 b which functions as a drain electrode include chromium (Cr).
, Copper (Cu), aluminum (Al), gold (Au), silver (Ag), zinc (Zn), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), titanium (Ti), tungsten (W), manganese (M)
n) metal elements selected from nickel (Ni), iron (Fe), cobalt (Co), or alloys containing the above-mentioned metal elements as components, or alloys formed by combining the above-described metal elements, etc. can do.

また、ゲート電極として機能する導電層112及び導電層106、ソース電極として機
能する導電層120a、ドレイン電極として機能する導電層120bには、インジウムと
錫とを有する酸化物(In−Sn酸化物)、インジウムとタングステンとを有する酸化物
(In−W酸化物)、インジウムとタングステンと亜鉛とを有する酸化物(In−W−Z
n酸化物)、インジウムとチタンとを有する酸化物(In−Ti酸化物)、インジウムと
チタンと錫とを有する酸化物(In−Ti−Sn酸化物)、インジウムと亜鉛とを有する
酸化物(In−Zn酸化物)、インジウムと錫とシリコンとを有する酸化物(In−Sn
−Si酸化物)、インジウムとガリウムと亜鉛とを有する酸化物(In−Ga−Zn酸化
物)等の酸化物導電体または金属酸化物膜を適用することもできる。
In addition, an oxide (In-Sn oxide) containing indium and tin in the conductive layer 112 and the conductive layer 106 which function as a gate electrode, the conductive layer 120 a which functions as a source electrode, and the conductive layer 120 b which functions as a drain electrode. , An oxide having indium and tungsten (In-W oxide), an oxide having indium, tungsten and zinc (In-W-Z)
n oxide), an oxide having indium and titanium (In-Ti oxide), an oxide having indium, titanium and tin (In-Ti-Sn oxide), an oxide having indium and zinc In-Zn oxide), an oxide having indium, tin and silicon (In-Sn)
An oxide conductor or a metal oxide film such as an oxide (Si oxide), an oxide having indium, gallium and zinc (In-Ga-Zn oxide) can also be applied.

ここで、酸化物導電体について説明を行う。本明細書等において、酸化物導電体をOC
(OxideConductor)と呼称してもよい。酸化物導電体としては、例えば、
金属酸化物に酸素欠損を形成し、該酸素欠損に水素を添加すると、伝導帯近傍にドナー準
位が形成される。この結果、金属酸化物は、導電性が高くなり導電体化する。導電体化さ
れた金属酸化物を、酸化物導電体ということができる。一般に、金属酸化物は、エネルギ
ーギャップが大きいため、可視光に対して透光性を有する。一方、酸化物導電体は、伝導
帯近傍にドナー準位を有する金属酸化物である。したがって、酸化物導電体は、ドナー準
位による吸収の影響は小さく、可視光に対して金属酸化物と同程度の透光性を有する。
Here, the oxide conductor is described. In the present specification, the oxide conductor is
It may be called (Oxide Conductor). As an oxide conductor, for example,
When oxygen vacancies are formed in the metal oxide and hydrogen is added to the oxygen vacancies, donor levels are formed in the vicinity of the conduction band. As a result, the metal oxide becomes highly conductive and becomes conductive. A conductive metal oxide can be referred to as an oxide conductor. In general, metal oxides are translucent to visible light because of their large energy gap. On the other hand, the oxide conductor is a metal oxide having a donor level near the conduction band. Therefore, the oxide conductor has a small influence of absorption by the donor level, and has the same transparency to visible light as a metal oxide.

また、導電層112として、上記酸化物導電体(金属酸化物)を含む導電膜と、金属ま
たは合金を含む導電膜の積層構造としてもよい。金属または合金を含む導電膜を用いるこ
とで、配線抵抗を小さくすることができる。このとき、ゲート絶縁膜として機能する絶縁
層と接する側には酸化物導電体を含む導電膜を適用することが好ましい。
Alternatively, the conductive layer 112 may have a stacked-layer structure of a conductive film containing the above-described oxide conductor (metal oxide) and a conductive film containing a metal or an alloy. The wiring resistance can be reduced by using a conductive film containing a metal or an alloy. At this time, a conductive film including an oxide conductor is preferably applied to the side in contact with the insulating layer which functions as a gate insulating film.

また、導電層112、導電層106、導電層120a、導電層120bには、Cu−X
合金膜(Xは、Mn、Ni、Cr、Fe、Co、Mo、Ta、またはTi)を適用しても
よい。Cu−X合金膜を用いることで、ウエットエッチングプロセスで加工できるため、
製造コストを抑制することが可能となる。
In the conductive layer 112, the conductive layer 106, the conductive layer 120a, and the conductive layer 120b, Cu-X is used.
An alloy film (X is Mn, Ni, Cr, Fe, Co, Mo, Ta, or Ti) may be applied. By using a Cu-X alloy film, it can be processed by a wet etching process,
It is possible to reduce the manufacturing cost.

また、導電層112、導電層106、導電層120a、導電層120bには、上述の金
属元素の中でも、特にチタン、タングステン、タンタル、及びモリブデンの中から選ばれ
るいずれか一つまたは複数を有すると好適である。特に、導電層112、導電層106、
導電層120a、導電層120bとしては、窒化タンタル膜を用いると好適である。当該
窒化タンタル膜は、導電性を有し、且つ、銅または水素に対して、高いバリア性を有する
。また、窒化タンタル膜は、さらに自身からの水素の放出が少ないため、半導体層108
と接する導電膜、または半導体層108の近傍の導電膜として、好適に用いることができ
る。
In addition, the conductive layer 112, the conductive layer 106, the conductive layer 120a, and the conductive layer 120b preferably include one or more selected from titanium, tungsten, tantalum, and molybdenum among the above-described metal elements. It is suitable. In particular, the conductive layer 112, the conductive layer 106,
A tantalum nitride film is preferably used as the conductive layer 120 a and the conductive layer 120 b. The tantalum nitride film is conductive and has high barrier properties to copper or hydrogen. In addition, since the tantalum nitride film further releases less hydrogen from itself, the semiconductor layer 108
It can be suitably used as a conductive film in contact with the above or a conductive film in the vicinity of the semiconductor layer 108.

〔第2の絶縁膜〕
トランジスタ100のゲート絶縁膜として機能する絶縁層110としては、プラズマ化
学気相堆積(PECVD:(Plasma Enhanced Chemical Va
por Deposition))法、スパッタリング法等により、酸化シリコン膜、酸
化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化ハ
フニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化タンタル
膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム膜および酸化ネオジム膜を一種
以上含む絶縁層を用いることができる。なお、絶縁層110を、2層の積層構造または3
層以上の積層構造としてもよい。
[Second insulating film]
As the insulating layer 110 which functions as a gate insulating film of the transistor 100, plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD: (Plasma Enhanced Chemical Va
(por deposition) method, sputtering method, etc., silicon oxide film, silicon oxynitride film, silicon nitride oxide film, silicon nitride film, aluminum oxide film, hafnium oxide film, yttrium oxide film, zirconium oxide film, gallium oxide film, oxide film An insulating layer containing one or more of a tantalum film, a magnesium oxide film, a lanthanum oxide film, a cerium oxide film, and a neodymium oxide film can be used. Note that the insulating layer 110 has a two-layer laminated structure or three
A layered structure of layers or more may be used.

また、トランジスタ100のチャネル領域として機能する半導体層108と接する絶縁
層110は、酸化物絶縁膜であることが好ましく、化学量論的組成よりも過剰に酸素を含
有する領域(過剰酸素領域)を有することがより好ましい。別言すると、絶縁層110は
、酸素を放出することが可能な絶縁膜である。なお、絶縁層110に過剰酸素領域を設け
るには、例えば、酸素雰囲気下にて絶縁層110を形成する、もしくは成膜後の絶縁層1
10を酸素雰囲気下で熱処理すればよい。
In addition, the insulating layer 110 which is in contact with the semiconductor layer 108 which functions as a channel region of the transistor 100 is preferably an oxide insulating film, and a region (excess oxygen region) containing oxygen in excess of the stoichiometric composition is used. It is more preferable to have. In other words, the insulating layer 110 is an insulating film capable of releasing oxygen. Note that in order to provide an excess oxygen region in the insulating layer 110, for example, the insulating layer 110 is formed in an oxygen atmosphere, or the insulating layer 1 after film formation is formed.
10 may be heat-treated in an oxygen atmosphere.

また、絶縁層110として、酸化ハフニウムを用いる場合、以下の効果を奏する。酸化
ハフニウムは、酸化シリコンや酸化窒化シリコンと比べて比誘電率が高い。したがって、
酸化シリコンを用いた場合と比べて、絶縁層110の膜厚を大きくできるため、トンネル
電流によるリーク電流を小さくすることができる。すなわち、オフ電流の小さいトランジ
スタを実現することができる。さらに、結晶構造を有する酸化ハフニウムは、非晶質構造
を有する酸化ハフニウムと比べて高い比誘電率を備える。したがって、オフ電流の小さい
トランジスタとするためには、結晶構造を有する酸化ハフニウムを用いることが好ましい
。結晶構造の例としては、単斜晶系や立方晶系などが挙げられる。ただし、本発明の一態
様は、これらに限定されない。
In addition, when hafnium oxide is used as the insulating layer 110, the following effects can be obtained. Hafnium oxide has a higher dielectric constant than silicon oxide or silicon oxynitride. Therefore,
Since the film thickness of the insulating layer 110 can be increased as compared with the case of using silicon oxide, the leakage current due to the tunnel current can be reduced. That is, a transistor with small off current can be realized. Furthermore, hafnium oxide having a crystal structure has a high dielectric constant as compared to hafnium oxide having an amorphous structure. Therefore, in order to obtain a transistor with low off current, it is preferable to use hafnium oxide having a crystal structure. Examples of the crystal structure include monoclinic system and cubic system. However, one embodiment of the present invention is not limited to these.

また、絶縁層110は、欠陥が少ないことが好ましく、代表的には、電子スピン共鳴法
(ESR:ElectronSpinResonance)で観察されるシグナルが少な
い方が好ましい。例えば、上述のシグナルとしては、g値が2.001に観察されるE’
センターが挙げられる。なお、E’センターは、シリコンのダングリングボンドに起因す
る。絶縁層110としては、E’センター起因のスピン密度が、3×1017spins
/cm以下、好ましくは5×1016spins/cm以下である酸化シリコン膜、
または酸化窒化シリコン膜を用いればよい。
In addition, the insulating layer 110 preferably has few defects, and typically, it is preferable that a signal observed by electron spin resonance (ESR) is small. For example, as the above-mentioned signal, E 'whose g value is observed at 2.001
The center is mentioned. The E 'center is due to dangling bonds of silicon. As the insulating layer 110, the spin density due to the E 'center is 3 × 10 17 spins
A silicon oxide film having a density of at most 3 cm 3 , preferably at most 5 × 10 16 spins / cm 3 ,
Alternatively, a silicon oxynitride film may be used.

〔半導体層〕
半導体層108がIn−M−Zn酸化物の場合、In−M−Zn酸化物を成膜するため
に用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、In>Mを満たすことが好
ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、In:M:
Zn=1:1:1、In:M:Zn=1:1:1.2、In:M:Zn=2:1:3、I
n:M:Zn=3:1:2、In:M:Zn=4:2:4.1、In:M:Zn=5:1
:6、In:M:Zn=5:1:7、In:M:Zn=5:1:8、In:M:Zn=6
:1:6、In:M:Zn=5:2:5等が挙げられる。
[Semiconductor layer]
In the case where the semiconductor layer 108 is an In-M-Zn oxide, the atomic ratio of metal elements in a sputtering target used for forming the In-M-Zn oxide preferably satisfies In> M. As atomic ratio of metal elements of such sputtering target, In: M:
Zn = 1: 1: 1, In: M: Zn = 1: 1: 1.2, In: M: Zn = 2: 1: 3, I
n: M: Zn = 3: 1: 2, In: M: Zn = 4: 2: 4.1, In: M: Zn = 5: 1
: 6, In: M: Zn = 5: 1: 7, In: M: Zn = 5: 1: 8, In: M: Zn = 6
: 1: 6, In: M: Zn = 5: 2: 5 etc. are mentioned.

また、半導体層108が、In−M−Zn酸化物の場合、スパッタリングターゲットと
しては、多結晶のIn−M−Zn酸化物を含むターゲットを用いると好ましい。多結晶の
In−M−Zn酸化物を含むターゲットを用いることで、結晶性を有する半導体層108
を形成しやすくなる。なお、成膜される半導体層108の原子数比は、上記のスパッタリ
ングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス40%の変動を含む。例
えば、半導体層108に用いるスパッタリングターゲットの組成がIn:Ga:Zn=4
:2:4.1[原子数比]の場合、成膜される半導体層108の組成は、In:Ga:Z
n=4:2:3[原子数比]の近傍となる場合がある。
In the case where the semiconductor layer 108 is an In-M-Zn oxide, it is preferable to use a target including a polycrystalline In-M-Zn oxide as a sputtering target. The semiconductor layer 108 having crystallinity can be obtained by using a target including polycrystalline In-M-Zn oxide.
It becomes easy to form. Note that the atomic ratio of the semiconductor layer 108 to be formed includes a variation of plus or minus 40% of the atomic ratio of the metal element contained in the above sputtering target. For example, the composition of the sputtering target used for the semiconductor layer 108 is In: Ga: Zn = 4
In the case of 2: 2 [4.1 atomic ratio], the composition of the semiconductor layer 108 to be deposited is In: Ga: Z.
It may be near n = 4: 2: 3 [atomic number ratio].

また、半導体層108は、エネルギーギャップが2eV以上、好ましくは2.5eV以
上である。このように、エネルギーギャップの広い金属酸化物を用いることで、トランジ
スタのオフ電流を低減することができる。
In addition, the semiconductor layer 108 has an energy gap of 2 eV or more, preferably 2.5 eV or more. Thus, by using a metal oxide with a wide energy gap, the off-state current of the transistor can be reduced.

また、半導体層108は、非単結晶構造であると好ましい。非単結晶構造は、例えば、
CAAC−OS(C Axis Aligned Crystalline Oxide
Semiconductor)、多結晶構造、微結晶構造、または非晶質構造を含む。
非単結晶構造において、非晶質構造は最も欠陥準位密度が高く、CAAC−OSは最も欠
陥準位密度が低い。
In addition, the semiconductor layer 108 preferably has a non-single-crystal structure. The non-single crystal structure is, for example,
CAAC-OS (C Axis Aligned Crystalline Oxide
Semiconductor), polycrystalline structure, microcrystalline structure, or amorphous structure.
In the non-single crystal structure, the amorphous structure has the highest density of defect states, and CAAC-OS has the lowest density of defect states.

〔第3の絶縁膜〕
絶縁層116は、窒素または水素を有する。絶縁層116としては、例えば、窒化物絶
縁膜が挙げられる。該窒化物絶縁膜としては、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化窒
化シリコン等を用いて形成することができる。絶縁層116に含まれる水素濃度は、1×
1022atoms/cm以上であると好ましい。また、絶縁層116は、半導体層1
08の領域108nと接する。したがって、絶縁層116と接する領域108n中の不純
物(窒素または水素)濃度が高くなり、領域108nのキャリア密度を高めることができ
る。
[Third insulating film]
The insulating layer 116 has nitrogen or hydrogen. Examples of the insulating layer 116 include a nitride insulating film. The nitride insulating film can be formed using silicon nitride, silicon nitride oxide, silicon oxynitride, or the like. The hydrogen concentration contained in the insulating layer 116 is 1 ×
It is preferable that it is 10 < 22 > atoms / cm < 3 > or more. In addition, the insulating layer 116 is a semiconductor layer 1.
It is in contact with the area 108 n of 08. Accordingly, the concentration of impurities (nitrogen or hydrogen) in the region 108 n in contact with the insulating layer 116 is increased, and the carrier density of the region 108 n can be increased.

〔第4の絶縁膜〕
絶縁層118としては、酸化物絶縁膜を用いることができる。また、絶縁層118とし
ては、酸化物絶縁膜と、窒化物絶縁膜との積層膜を用いることができる。絶縁層118と
して、例えば酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、
酸化ハフニウム、酸化ガリウムまたはGa−Zn酸化物などを用いればよい。
[Fourth insulating film]
As the insulating layer 118, an oxide insulating film can be used. In addition, as the insulating layer 118, a stacked film of an oxide insulating film and a nitride insulating film can be used. As the insulating layer 118, for example, silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, aluminum oxide,
Hafnium oxide, gallium oxide, Ga-Zn oxide or the like may be used.

また、絶縁層118としては、外部からの水素、水等のバリア膜として機能する膜であ
ることが好ましい。
The insulating layer 118 is preferably a film which functions as a barrier film of hydrogen, water, or the like from the outside.

絶縁層118の厚さは、30nm以上500nm以下、または100nm以上400n
m以下とすることができる。
The thickness of the insulating layer 118 is 30 nm to 500 nm, or 100 nm to 400 n
It can be m or less.

[トランジスタの作製方法例]
以下では、本発明の一態様のトランジスタの作製方法例について説明する。ここでは、
上記構成例2で例示したトランジスタ100を例に挙げて説明する。
[Example of manufacturing method of transistor]
Hereinafter, an example of a method for manufacturing the transistor of one embodiment of the present invention will be described. here,
The transistor 100 exemplified in Configuration Example 2 will be described as an example.

なお、半導体装置を構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、導電膜等)は、スパッタリング
法、化学気相堆積(CVD:Chemical Vapor Deposition)法
、真空蒸着法、パルスレーザー堆積(PLD:Pulse Laser Deposit
ion)法、原子層堆積(ALD:Atomic Layer Deposition)
法等を用いて形成することができる。CVD法としては、プラズマ化学気相堆積(PEC
VD:Plasma Enhanced CVD)法や、熱CVD法などがある。また、
熱CVD法のひとつに、有機金属化学気相堆積(MOCVD:Metal Organi
c CVD)法がある。
Note that thin films (insulating films, semiconductor films, conductive films, and the like) that constitute a semiconductor device are formed by sputtering, chemical vapor deposition (CVD), vacuum evaporation, pulse laser deposition (PLD: Pulse Laser Deposit).
ion method, atomic layer deposition (ALD)
It can be formed using a method or the like. As the CVD method, plasma chemical vapor deposition (PEC)
VD: Plasma Enhanced CVD), thermal CVD, and the like. Also,
Metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD: Metal Organi) is one of the thermal CVD methods.
c There is CVD method.

また、半導体装置を構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、導電膜等)は、スピンコート、
ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット
印刷、ドクターナイフ、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート
等の方法により形成することができる。
In addition, thin films (insulating films, semiconductor films, conductive films, and the like) that constitute a semiconductor device are spin-coated,
It can be formed by a method such as dip, spray application, inkjet, dispense, screen printing, offset printing, doctor knife, slit coat, roll coat, curtain coat, knife coat and the like.

また、半導体装置を構成する薄膜を加工する際には、フォトリソグラフィ法等を用いて
加工することができる。それ以外に、ナノインプリント法、サンドブラスト法、リフトオ
フ法などにより薄膜を加工してもよい。また、メタルマスクなどの遮蔽マスクを用いた成
膜方法により、島状の薄膜を直接形成してもよい。
In addition, when processing a thin film forming the semiconductor device, the thin film can be processed using a photolithography method or the like. Other than that, the thin film may be processed by a nanoimprint method, a sand blast method, a lift-off method or the like. Alternatively, the island-shaped thin film may be formed directly by a film formation method using a shielding mask such as a metal mask.

フォトリソグラフィ法としては、代表的には以下の2つの方法がある。一つは、加工し
たい薄膜上にレジストマスクを形成して、エッチング等により当該薄膜を加工し、レジス
トマスクを除去する方法である。もう一つは、感光性を有する薄膜を成膜した後に、露光
、現像を行って、当該薄膜を所望の形状に加工する方法である。
As the photolithography method, there are typically the following two methods. One is a method of forming a resist mask on a thin film to be processed, processing the thin film by etching or the like, and removing the resist mask. The other is a method of processing the thin film into a desired shape by forming a thin film having photosensitivity, followed by exposure and development.

フォトリソグラフィ法において、露光に用いる光は、例えばi線(波長365nm)、
g線(波長436nm)、h線(波長405nm)、またはこれらを混合させた光を用い
ることができる。そのほか、紫外線やKrFレーザ光、またはArFレーザ光等を用いる
こともできる。また、液浸露光技術により露光を行ってもよい。また、露光に用いる光と
して、極端紫外光(EUV:Extreme Ultra−violet)やX線を用い
てもよい。また、露光に用いる光に換えて、電子ビームを用いることもできる。極端紫外
光、X線または電子ビームを用いると、極めて微細な加工が可能となるため好ましい。な
お、電子ビームなどのビームを走査することにより露光を行う場合には、フォトマスクは
不要である。
In the photolithography method, light used for exposure is, for example, i-ray (wavelength 365 nm),
A g-line (wavelength 436 nm), an h-line (wavelength 405 nm), or a mixture of these can be used. Besides, ultraviolet light, KrF laser light, ArF laser light or the like can also be used. Further, the exposure may be performed by the immersion exposure technique. Further, as light used for exposure, extreme ultraviolet (EUV: Extreme Ultra-violet) or X-rays may be used. Also, instead of light used for exposure, an electron beam can be used. The use of extreme ultraviolet light, X-rays or electron beams is preferable because extremely fine processing is possible. In the case where exposure is performed by scanning a beam such as an electron beam, a photomask is not necessary.

薄膜のエッチングには、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、サンドブラスト
法などを用いることができる。
For etching of the thin film, a dry etching method, a wet etching method, a sand blast method, or the like can be used.

図3〜図6に示す各図は、トランジスタ100の作製方法を説明するチャネル長方向の
断面図である。
Each of FIGS. 3 to 6 is a cross-sectional view in the channel length direction, which illustrates the method for manufacturing the transistor 100.

〔導電層106の形成〕
基板102上に導電膜を形成し、これをエッチングにより加工して、ゲート電極として
機能する導電層106を形成する(図3(A))。
[Formation of Conductive Layer 106]
A conductive film is formed over the substrate 102 and processed by etching to form a conductive layer 106 which functions as a gate electrode (FIG. 3A).

〔絶縁層104の形成〕
続いて、基板102及び導電層106を覆って絶縁層104を形成する(図3(B))
。絶縁層104は、プラズマCVD法等を用いて形成することが好ましい。
[Formation of Insulating Layer 104]
Subsequently, the insulating layer 104 is formed to cover the substrate 102 and the conductive layer 106 (FIG. 3B).
. The insulating layer 104 is preferably formed by plasma CVD or the like.

ここで、図3(C)に示すように、絶縁層104を形成した後に、絶縁層104に酸素
132を添加することが好ましい。絶縁層104に添加する酸素としては、酸素ラジカル
、酸素原子、酸素原子イオン、酸素分子イオン等がある。また、添加方法としては、イオ
ンドーピング法、イオン注入法、プラズマ処理法等がある。また、絶縁層104上に酸素
の脱離を抑制する膜を形成した後、該膜を介して絶縁層104に酸素を添加してもよい。
Here, as shown in FIG. 3C, after the insulating layer 104 is formed, oxygen 132 is preferably added to the insulating layer 104. Examples of oxygen added to the insulating layer 104 include oxygen radicals, oxygen atoms, oxygen atom ions, oxygen molecular ions, and the like. Further, as the addition method, there are an ion doping method, an ion implantation method, a plasma treatment method and the like. Alternatively, after a film which suppresses release of oxygen is formed over the insulating layer 104, oxygen may be added to the insulating layer 104 through the film.

上述の酸素の脱離を抑制する膜として、インジウム、亜鉛、ガリウム、錫、アルミニウ
ム、クロム、タンタル、チタン、モリブデン、ニッケル、鉄、コバルト、またはタングス
テンの1以上を有する導電膜あるいは半導体膜を用いることができる。
A conductive film or a semiconductor film containing one or more of indium, zinc, gallium, tin, aluminum, chromium, tantalum, titanium, molybdenum, nickel, iron, cobalt, or tungsten is used as the film which suppresses the above-described desorption of oxygen. be able to.

また、プラズマ処理で酸素の添加を行う場合、マイクロ波で酸素を励起し、高密度な酸
素プラズマを発生させることで、絶縁層104への酸素添加量を増加させることができる
。また、酸素を含む雰囲気下でプラズマ処理を行うことで、絶縁層104の表面に吸着し
た水や水素などを除去することができる。これにより、後に形成する半導体層108中、
または半導体層108と絶縁層104との界面に存在しうる水や水素を低減できる。
In the case of oxygen addition in plasma treatment, oxygen can be excited by microwaves to generate high-density oxygen plasma, whereby the oxygen addition amount to the insulating layer 104 can be increased. Further, by performing plasma treatment in an atmosphere containing oxygen, water, hydrogen, and the like adsorbed on the surface of the insulating layer 104 can be removed. Thereby, in the semiconductor layer 108 to be formed later,
Alternatively, water or hydrogen which may exist at the interface between the semiconductor layer 108 and the insulating layer 104 can be reduced.

絶縁層104として、窒化シリコンや窒化酸化シリコンなどを用いた場合には、絶縁層
104中に水素が含まれる場合がある。このとき、上述のようなプラズマ処理等を行うこ
とで、少なくとも半導体層108側における水素濃度を低減することができる。
In the case where silicon nitride, silicon nitride oxide, or the like is used as the insulating layer 104, hydrogen may be contained in the insulating layer 104. At this time, by performing the above-described plasma treatment or the like, at least the hydrogen concentration in the semiconductor layer 108 can be reduced.

〔半導体層108の形成〕
続いて、絶縁層104上に半導体層108を形成する。
[Formation of Semiconductor Layer 108]
Subsequently, the semiconductor layer 108 is formed over the insulating layer 104.

半導体層108となる金属酸化物膜は、金属酸化物ターゲットを用いたスパッタリング
法により形成することが好ましい。
The metal oxide film to be the semiconductor layer 108 is preferably formed by a sputtering method using a metal oxide target.

また、金属酸化物膜を成膜する際に、酸素ガスの他に、不活性ガス(例えば、ヘリウム
ガス、アルゴンガス、キセノンガスなど)を混合させてもよい。なお、金属酸化物膜を成
膜する際の成膜ガス全体に占める酸素ガスの割合(以下、酸素流量比ともいう)としては
、0%以上100%以下、好ましくは5%以上20%以下とすることが好ましい。酸素流
量比を低くし、結晶性が比較的低い金属酸化物膜とすることで、オン電流が高められたト
ランジスタとすることができる。
In addition to the oxygen gas, an inert gas (eg, helium gas, argon gas, xenon gas, or the like) may be mixed in forming the metal oxide film. Note that the ratio of oxygen gas to the whole of the deposition gas at the time of depositing the metal oxide film (hereinafter also referred to as oxygen flow ratio) is 0% or more and 100% or less, preferably 5% or more and 20% or less It is preferable to do. By reducing the oxygen flow ratio and forming a metal oxide film with relatively low crystallinity, a transistor in which the on current is increased can be obtained.

また、金属酸化物膜の成膜条件としては、基板温度を室温以上180℃以下、好ましく
は基板温度を室温以上140℃以下とすればよい。金属酸化物膜の成膜時の基板温度を、
例えば、室温以上140℃未満とすると、生産性が高くなり好ましい。また、基板温度を
室温とする、または意図的に加熱しない状態で、金属酸化物膜を成膜することで、結晶性
の低い金属酸化物膜を成膜しやすくなる。
In addition, as a film formation condition of the metal oxide film, the substrate temperature may be from room temperature to 180 ° C., preferably, the substrate temperature may be from room temperature to 140 ° C. The substrate temperature when forming the metal oxide film is
For example, when the temperature is higher than or equal to room temperature and lower than 140 ° C., productivity is preferably high. In addition, when the metal oxide film is formed with the substrate temperature set to room temperature or not intentionally heated, a metal oxide film with low crystallinity can be easily formed.

また、半導体層108の厚さとしては、3nm以上200nm以下、好ましくは3nm
以上100nm以下、さらに好ましくは3nm以上60nm以下とすればよい。
The thickness of the semiconductor layer 108 is 3 nm or more and 200 nm or less, preferably 3 nm
The thickness may be 100 nm or less, more preferably 3 nm to 60 nm.

なお、基板102として、大型のガラス基板(例えば、第6世代乃至第10世代)を用
いる場合、金属酸化物膜を成膜する際の基板温度を200℃以上300℃以下とした場合
、基板102が変形する(歪むまたは反る)場合がある。よって、大型のガラス基板を用
いる場合においては、金属酸化物膜を成膜する際の基板温度を室温以上200℃未満とす
ることで、ガラス基板の変形を抑制することができる。
Note that in the case of using a large glass substrate (e.g., sixth to tenth generations) as the substrate 102, the substrate 102 is not less than 200 ° C. and not more than 300 ° C. when the metal oxide film is formed. May be distorted (distorted or warped). Therefore, in the case of using a large glass substrate, deformation of the glass substrate can be suppressed by setting the substrate temperature at the time of forming the metal oxide film to a room temperature or more and less than 200 ° C.

また、スパッタリングガスの高純度化も必要である。例えば、スパッタリングガスとし
て用いる酸素ガスやアルゴンガスは、露点が−40℃以下、好ましくは−80℃以下、よ
り好ましくは−100℃以下、より好ましくは−120℃以下にまで高純度化したガスを
用いることで金属酸化物膜に水分等が取り込まれることを可能な限り防ぐことができる。
In addition, high purification of the sputtering gas is also required. For example, oxygen gas or argon gas used as a sputtering gas has a dew point of -40.degree. C. or less, preferably -80.degree. C. or less, more preferably -100.degree. C. or less, more preferably -120.degree. C. or less. By using it, it is possible to prevent moisture and the like from being taken into the metal oxide film as much as possible.

また、スパッタリング法で金属酸化物膜を成膜する場合、スパッタリング装置における
チャンバーは、金属酸化物にとって不純物となる水等を可能な限り除去すべくクライオポ
ンプのような吸着式の真空排気ポンプを用いて、高真空(5×10−7Paから1×10
−4Pa程度まで)に排気することが好ましい。特に、スパッタリング装置の待機時にお
ける、チャンバー内のHOに相当するガス分子(m/z=18に相当するガス分子)の
分圧を1×10−4Pa以下、好ましく5×10−5Pa以下とすることが好ましい。
In the case of forming a metal oxide film by sputtering, a chamber in the sputtering apparatus uses an adsorption vacuum pump such as a cryopump to remove as much as possible water and the like that become impurities for the metal oxide. High vacuum (5 × 10 -7 Pa to 1 × 10
It is preferable to exhaust to about −4 Pa). In particular, the partial pressure of gas molecules corresponding to H 2 O in the chamber (gas molecules corresponding to m / z = 18) is 1 × 10 −4 Pa or less, preferably 5 × 10 −5 during standby of the sputtering apparatus. It is preferable to set it as Pa or less.

なお、成膜した金属酸化物膜を、半導体層108に加工するには、ウェットエッチング
法及びドライエッチング法のいずれか一方または双方を用いればよい。
Note that in order to process the formed metal oxide film into the semiconductor layer 108, either or both of a wet etching method and a dry etching method may be used.

また、金属酸化物膜の成膜後、または半導体層108に加工した後、加熱処理を行い、
金属酸化物膜または半導体層108の脱水素化または脱水化をしてもよい。加熱処理の温
度は、代表的には、150℃以上基板の歪み点未満、または250℃以上450℃以下、
または300℃以上450℃以下である。
After the metal oxide film is formed or processed into the semiconductor layer 108, heat treatment is performed,
The metal oxide film or the semiconductor layer 108 may be dehydrogenated or dehydrated. The heat treatment temperature is typically 150 ° C. or more and less than the strain point of the substrate, or 250 ° C. or more and 450 ° C. or less,
Or 300 ° C. or more and 450 ° C. or less.

加熱処理は、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノン、クリプトン等の希ガス、または
窒素を含む不活性雰囲気で行うことができる。または、不活性雰囲気で加熱した後、酸素
雰囲気で加熱してもよい。なお、上記不活性雰囲気及び酸素雰囲気に水素、水などが含ま
れないことが好ましい。処理時間は3分以上24時間以下とすればよい。
The heat treatment can be performed in an inert atmosphere containing a rare gas such as helium, neon, argon, xenon, krypton, or nitrogen. Alternatively, after heating in an inert atmosphere, heating may be performed in an oxygen atmosphere. Preferably, the inert atmosphere and the oxygen atmosphere do not contain hydrogen, water, and the like. The treatment time may be 3 minutes or more and 24 hours or less.

該加熱処理は、電気炉、RTA装置等を用いることができる。RTA装置を用いること
で、短時間に限り、基板の歪み点以上の温度で熱処理を行うことができる。そのため加熱
処理時間を短縮することができる。
For the heat treatment, an electric furnace, an RTA apparatus, or the like can be used. By using the RTA apparatus, heat treatment can be performed at a temperature higher than the strain point of the substrate for only a short time. Therefore, the heat treatment time can be shortened.

金属酸化物膜を加熱しながら成膜する、または金属酸化物膜を形成した後、加熱処理を
行うことで、SIMSにより得られる金属酸化物膜中の水素濃度を5×1019atom
s/cm以下、または1×1019atoms/cm以下、5×1018atoms
/cm以下、または1×1018atoms/cm以下、または5×1017ato
ms/cm以下、または1×1016atoms/cm以下とすることができる。
The hydrogen concentration in the metal oxide film obtained by SIMS is 5 × 10 19 atoms by heat treatment after film formation while heating the metal oxide film or formation of the metal oxide film.
s / cm 3 or less, or 1 × 10 19 atoms / cm 3 or less, 5 × 10 18 atoms
/ Cm 3 or less, or 1 × 10 18 atoms / cm 3 or less, or 5 × 10 17 ato
It can be ms / cm 3 or less, or 1 × 10 16 atoms / cm 3 or less.

〔絶縁層110の形成〕
続いて、半導体層108及び絶縁層104上に、絶縁層110を形成する(図3(E)
)。
[Formation of Insulating Layer 110]
Subsequently, the insulating layer 110 is formed over the semiconductor layer 108 and the insulating layer 104 (FIG. 3E).
).

絶縁層110としては、例えば酸化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの酸化物
膜を、プラズマ化学気相堆積装置(PECVD装置、または単にプラズマCVD装置とい
う)を用いて形成することが好ましい。この場合、原料ガスとしては、シリコンを含む堆
積性気体及び酸化性気体を用いることが好ましい。シリコンを含む堆積性気体の代表例と
しては、シラン、ジシラン、トリシラン、フッ化シラン等がある。酸化性気体としては、
酸素、オゾン、一酸化二窒素、二酸化窒素等がある。
As the insulating layer 110, an oxide film such as a silicon oxide film or a silicon oxynitride film is preferably formed using a plasma chemical vapor deposition apparatus (referred to as a PECVD apparatus or simply referred to as a plasma CVD apparatus). In this case, as the source gas, it is preferable to use a deposition gas containing silicon and an oxidizing gas. Typical examples of the deposition gas containing silicon include silane, disilane, trisilane, fluorosilane and the like. As an oxidizing gas,
There are oxygen, ozone, dinitrogen monoxide, nitrogen dioxide and the like.

また、絶縁層110として、堆積性気体の流量に対する酸化性気体の流量を20倍より
大きく100倍未満、または40倍以上80倍以下とし、処理室内の圧力を100Pa未
満、または50Pa以下とするPECVD装置を用いることで、欠陥量の少ない酸化窒化
シリコン膜を形成することができる。
In addition, PECVD in which the flow rate of the oxidizing gas is greater than 20 times and less than 100 times, or 40 times to 80 times that of the deposition gas as the insulating layer 110 and the pressure in the processing chamber is less than 100 Pa or 50 Pa or less By using the device, a silicon oxynitride film with a small amount of defects can be formed.

また、絶縁層110として、PECVD装置の真空排気された処理室内に載置された基
板を280℃以上350℃以下に保持し、処理室に原料ガスを導入して処理室内における
圧力を20Pa以上250Pa以下、さらに好ましくは100Pa以上250Pa以下と
し、処理室内に設けられる電極に高周波電力を供給する条件により、絶縁層110として
、緻密である酸化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜を形成することができる。
In addition, the substrate placed in the evacuated processing chamber of the PECVD apparatus is maintained at 280 ° C. to 350 ° C. as the insulating layer 110, the source gas is introduced into the processing chamber, and the pressure in the processing chamber is 20 Pa to 250 Pa. In the following, more preferably, a dense silicon oxide film or a silicon oxynitride film can be formed as the insulating layer 110 under the condition of supplying high frequency power to the electrode provided in the treatment chamber by setting the pressure to 100 Pa or more and 250 Pa or less.

また、絶縁層110を、マイクロ波を用いたPECVD法を用いて形成してもよい。マ
イクロ波とは300MHzから300GHzの周波数域を指す。マイクロ波は、電子温度
が低く、電子エネルギーが小さい。また、供給された電力において、電子の加速に用いら
れる割合が少なく、より多くの分子の解離及び電離に用いられることが可能であり、密度
の高いプラズマ(高密度プラズマ)を励起することができる。このため、被成膜面及び堆
積物へのプラズマダメージが少なく、欠陥の少ない絶縁層110を形成することができる
Alternatively, the insulating layer 110 may be formed by PECVD using microwaves. Microwave refers to the frequency range of 300 MHz to 300 GHz. The microwave has a low electron temperature and a small electron energy. Also, in the supplied electric power, the rate used for accelerating electrons is small, and it can be used for dissociation and ionization of more molecules, and can excite high density plasma (high density plasma) . Thus, the insulating layer 110 with few defects can be formed with less plasma damage to the deposition surface and the deposit.

また、絶縁層110を、有機シランガスを用いたCVD法を用いて形成することができ
る。有機シランガスとしては、珪酸エチル(TEOS:化学式Si(OC)、
テトラメチルシラン(TMS:化学式Si(CH)、テトラメチルシクロテトラシ
ロキサン(TMCTS)、オクタメチルシクロテトラシロキサン(OMCTS)、ヘキサ
メチルジシラザン(HMDS)、トリエトキシシラン(SiH(OC)、トリ
スジメチルアミノシラン(SiH(N(CH)などのシリコン含有化合物を用
いることができる。有機シランガスを用いたCVD法を用いることで、被覆性の高い絶縁
層110を形成することができる。
Further, the insulating layer 110 can be formed by a CVD method using an organosilane gas. As the organosilane gas, ethyl silicate (TEOS: chemical formula Si (OC 2 H 5 ) 4 ),
Tetramethylsilane (TMS: chemical formula Si (CH 3 ) 4 ), tetramethylcyclotetrasiloxane (TMCTS), octamethylcyclotetrasiloxane (OMCTS), hexamethyldisilazane (HMDS), triethoxysilane (SiH (OC 2 H) 5) 3), or trisdimethylaminosilane (SiH (N (CH 3) 2) 3) can be a silicon-containing compound, such as. By using a CVD method using an organosilane gas, the insulating layer 110 with high coverage can be formed.

〔導電膜130の形成〕
続いて、絶縁層110を覆って導電膜130を形成する(図4(A))。
[Formation of Conductive Film 130]
Subsequently, the conductive film 130 is formed to cover the insulating layer 110 (FIG. 4A).

導電膜130としては、金属酸化物膜、若しくは金属膜または合金膜を用いることがで
きる。導電膜130の厚さは、極めて薄いことが好ましく、例えば1nm以上20nm以
下、好ましくは2nm以上15nm以下、より好ましくは3nm以上10nm以下、代表
的には5nm程度とすることができる。
As the conductive film 130, a metal oxide film, or a metal film or an alloy film can be used. The thickness of the conductive film 130 is preferably extremely thin, and can be, for example, 1 nm to 20 nm, preferably 2 nm to 15 nm, more preferably 3 nm to 10 nm, and typically about 5 nm.

導電膜130に用いることのできる金属酸化物としては、例えば、In−Sn酸化物、
In−W酸化物、In−W−Zn酸化物、In−Ti酸化物、In−Ti−Sn酸化物、
In−Zn酸化物、In−Sn−Si酸化物、In−Ga−Zn酸化物等が挙げられる。
As a metal oxide that can be used for the conductive film 130, for example, In—Sn oxide,
In-W oxide, In-W-Zn oxide, In-Ti oxide, In-Ti-Sn oxide,
In-Zn oxide, In-Sn-Si oxide, In-Ga-Zn oxide, etc. are mentioned.

また、導電膜130として、アルミニウム、チタン、クロム、鉄、コバルト、ニッケル
、銅、亜鉛、ガリウム、モリブデン、銀、インジウム、錫、タンタル、タングステンなど
を含む金属膜または合金膜を用いることができる。
Alternatively, as the conductive film 130, a metal film or an alloy film containing aluminum, titanium, chromium, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, gallium, molybdenum, silver, indium, tin, tantalum, tungsten, or the like can be used.

なお、導電膜130として、シリコンやゲルマニウム等のほか、化合物半導体、酸化物
半導体などを含む半導体膜を用いてもよい。
Note that as the conductive film 130, a semiconductor film containing a compound semiconductor, an oxide semiconductor, or the like in addition to silicon, germanium, or the like may be used.

ここで、導電膜130として金属酸化物を用い、酸素を含む雰囲気下でスパッタリング
法等により成膜すると、成膜時においても絶縁層110中に酸素を供給できるため好まし
い。
Here, a metal oxide is used as the conductive film 130 and a film is formed by a sputtering method or the like in an atmosphere containing oxygen because oxygen can be supplied to the insulating layer 110 even during film formation, which is preferable.

〔酸素供給処理〕
続いて、導電膜130を介して絶縁層110に酸素134を供給する処理(以下、酸素
供給処理ともいう)を行う(図4(B))。
Oxygen supply treatment
Subsequently, a process of supplying oxygen 134 to the insulating layer 110 through the conductive film 130 (hereinafter, also referred to as an oxygen supply process) is performed (FIG. 4B).

酸素供給処理としては、酸素雰囲気下におけるプラズマ処理(酸素プラズマ処理ともい
う)を用いることが好ましい。酸素がプラズマ化することにより、酸素ラジカル、酸素原
子、または酸素イオンを絶縁層110に導電膜130を介して添加することができる。装
置に導入するガスにおける酸素流量比は高いほど好ましく、50%以上100%以下、好
ましくは60%以上100%以下、より好ましくは80%以上100%以下、さらに好ま
しくは100%とする。
As the oxygen supply treatment, plasma treatment in an oxygen atmosphere (also referred to as oxygen plasma treatment) is preferably used. By oxygenation into plasma, oxygen radicals, oxygen atoms, or oxygen ions can be added to the insulating layer 110 through the conductive film 130. The oxygen flow ratio in the gas introduced into the apparatus is preferably as high as possible, and is 50% to 100%, preferably 60% to 100%, more preferably 80% to 100%, and still more preferably 100%.

特に、処理装置として平行平板型の一対の電極を有する処理装置を用いることが好まし
い。このとき、一対の電極間にバイアス電圧が印加される状態でプラズマ処理を行うこと
で、より多くの酸素を絶縁層110に供給することができる。バイアス電圧は、例えば酸
素プラズマ中の酸素イオンが、基板側に移動しやすくなるように印加する。酸素プラズマ
中の酸素イオンは、例えばOまたはO2+などの正の電荷を帯びやすいため、基板側に
位置する電極が負電位となるようにバイアス電圧を印加すると、基板側に酸素イオンが移
動しやすくなる。
In particular, it is preferable to use a processing apparatus having a pair of parallel plate electrodes as the processing apparatus. At this time, more oxygen can be supplied to the insulating layer 110 by performing plasma treatment in a state in which a bias voltage is applied between the pair of electrodes. The bias voltage is applied so that, for example, oxygen ions in the oxygen plasma can easily move to the substrate side. Since oxygen ions in the oxygen plasma tend to be positively charged, such as O + or O 2 + , for example, when a bias voltage is applied such that the electrode located on the substrate side has a negative potential, the oxygen ions move to the substrate side It becomes easy to do.

ここで、導電膜130を設けずに絶縁層110に対して直接酸素供給処理を行った場合
、絶縁層110に供給された酸素の一部が、再度外部へ脱離してしまう場合がある。しか
しながら本作製方法例では、絶縁層110上に導電膜130が設けられていることにより
、絶縁層110に供給された酸素が再度外部へ脱離してしまうことを防ぐことができる。
また、導電膜130により、絶縁層110へのダメージを緩和することができる。
Here, in the case where the oxygen supply treatment is performed directly on the insulating layer 110 without providing the conductive film 130, part of the oxygen supplied to the insulating layer 110 may be released again to the outside. However, in this example of the manufacturing method, the conductive film 130 is provided over the insulating layer 110, whereby oxygen supplied to the insulating layer 110 can be prevented from being released again to the outside.
Further, damage to the insulating layer 110 can be alleviated by the conductive film 130.

また、絶縁層110上の導電膜130は、酸素供給処理において一対の電極間にバイア
ス電圧が印加されると、イオン化した酸素をひきつけやすくなるといった効果を奏する。
したがって、導電膜130を設けることでバイアス電圧を印加することによる効果を相乗
的に高めることができる。
Further, the conductive film 130 on the insulating layer 110 has an effect of easily attracting ionized oxygen when a bias voltage is applied between the pair of electrodes in the oxygen supply treatment.
Therefore, by providing the conductive film 130, the effect of applying a bias voltage can be synergistically enhanced.

また、処理装置として、ドライエッチング装置、アッシング装置、PECVD装置など
を用いると、他の処理と装置を共有できるため好ましい。特に、アッシング装置を用いる
ことが好ましい。
In addition, it is preferable to use a dry etching apparatus, an ashing apparatus, a PECVD apparatus, or the like as the processing apparatus because another processing and an apparatus can be shared. In particular, it is preferable to use an ashing device.

また、処理装置が有する一対の電極間にバイアス電圧を印加する場合、そのバイアス電
圧を例えば10V以上1kV以下とすればよい。または、バイアスの電力密度を例えば1
W/cm以上5W/cm以下とすればよい。
Further, in the case where a bias voltage is applied between a pair of electrodes included in the processing apparatus, the bias voltage may be, for example, 10 V or more and 1 kV or less. Or, for example, the power density of the bias is 1
W / cm 2 or more 5W / cm 2 may be the following.

なお、酸素供給処理は上記に限られず、導電膜130を介して絶縁層110に酸素を供
給可能な方法を用いることができる。例えばイオン注入法、イオンドーピング法またはプ
ラズマイマージョンイオンインプランテーション法などを用いて、導電膜を介して酸素を
絶縁膜に供給してもよい。または、酸素雰囲気下で加熱処理を行ってもよい。このような
処理を用いた場合にも、導電膜130は絶縁層110に供給された酸素が脱離することを
防ぐキャップ膜として機能させること、及び、絶縁層110へのダメージを緩和する緩和
層として機能させることができる。
Note that the oxygen supply treatment is not limited to the above, and a method in which oxygen can be supplied to the insulating layer 110 through the conductive film 130 can be used. For example, oxygen may be supplied to the insulating film through the conductive film by an ion implantation method, an ion doping method, a plasma immersion ion implantation method, or the like. Alternatively, heat treatment may be performed in an oxygen atmosphere. The conductive film 130 functions as a cap film to prevent the release of oxygen supplied to the insulating layer 110 even when such a process is used, and a relaxation layer which reduces damage to the insulating layer 110 It can function as

〔導電膜130の除去〕
酸素供給処理を経ることにより、導電膜130が脆化する場合がある。また特に導電膜
130に金属または合金を用いた場合には、酸素供給処理により酸化されて抵抗値が高く
なる、または一部がエッチングされ、薄膜化してしまう場合もある。そのため導電膜13
0をエッチングにより除去することが好ましい。
[Removal of Conductive Film 130]
The conductive film 130 may be embrittled by the oxygen supply treatment. In particular, in the case where a metal or an alloy is used for the conductive film 130, the conductive film 130 may be oxidized by the oxygen supply treatment to increase the resistance value, or may be partially etched to be a thin film. Therefore, conductive film 13
It is preferable to remove 0 by etching.

図4(C)には、導電膜130をエッチングした後の断面図を示している。   FIG. 4C shows a cross-sectional view after the conductive film 130 is etched.

〔金属酸化物層114の形成〕
続いて、絶縁層110上に金属酸化物層114を形成する(図4(D))。
[Formation of Metal Oxide Layer 114]
Subsequently, the metal oxide layer 114 is formed over the insulating layer 110 (FIG. 4D).

金属酸化物層114は、例えば酸素を含む雰囲気下で成膜することが好ましい。特に、
酸素を含む雰囲気下でスパッタリング法により形成することが好ましい。これにより、金
属酸化物層114の成膜時に絶縁層110に酸素136を供給することができる。
The metal oxide layer 114 is preferably formed, for example, in an atmosphere containing oxygen. In particular,
The sputtering method is preferably performed in an atmosphere containing oxygen. Accordingly, oxygen 136 can be supplied to the insulating layer 110 when the metal oxide layer 114 is formed.

例えば金属酸化物層114の成膜条件として、成膜ガスに酸素を用い、金属ターゲット
を用いた反応性スパッタリング法により、金属酸化物膜を形成することが好ましい。金属
ターゲットとして、例えばアルミニウムを用いた場合には、酸化アルミニウム膜を成膜す
ることができる。
For example, as a film formation condition of the metal oxide layer 114, a metal oxide film is preferably formed by a reactive sputtering method using a metal target using oxygen as a film formation gas. When aluminum is used as the metal target, for example, an aluminum oxide film can be formed.

金属酸化物層114の成膜時に、成膜装置の成膜室内に導入する成膜ガスの全流量に対
する酸素流量の割合(酸素流量比)、または成膜室内の酸素分圧が高いほど、絶縁層11
0中に供給される酸素を増やすことができる。酸素流量比または酸素分圧は、例えば50
%以上100以下、好ましくは65%以上100%以下、より好ましくは80%以上10
0以下、さらに好ましくは90%以上100%とする。特に、酸素流量比または酸素分圧
を100%とすることが好ましい。
When the metal oxide layer 114 is formed, the higher the oxygen flow rate ratio (oxygen flow rate ratio) to the total flow rate of the film forming gas introduced into the film forming chamber of the film forming apparatus or the higher the oxygen partial pressure in the film forming chamber Layer 11
The oxygen supplied during 0 can be increased. The oxygen flow ratio or oxygen partial pressure is, for example, 50
% Or more and 100 or less, preferably 65% or more and 100% or less, more preferably 80% or more
It is 0 or less, more preferably 90% or more and 100%. In particular, it is preferable to set the oxygen flow ratio or the oxygen partial pressure to 100%.

このように、酸素を含む雰囲気下でスパッタリング法により金属酸化物層114を形成
することにより、金属酸化物層114の成膜時に、絶縁層110へ酸素を供給するととも
に、絶縁層110から酸素が脱離することを防ぐことができる。その結果、絶縁層110
に極めて多くの酸素を閉じ込めることができる。そして、後の加熱処理によって、半導体
層108に多くの酸素を供給することができる。その結果、半導体層中の酸素欠損を低減
でき、信頼性の高いトランジスタを実現できる。
As described above, by forming the metal oxide layer 114 by a sputtering method in an atmosphere containing oxygen, oxygen is supplied to the insulating layer 110 at the time of deposition of the metal oxide layer 114, and oxygen is supplied from the insulating layer 110. It is possible to prevent detachment. As a result, the insulating layer 110
It is possible to trap a great deal of oxygen. Then, much heat can be supplied to the semiconductor layer 108 by heat treatment performed later. As a result, oxygen vacancies in the semiconductor layer can be reduced, and a highly reliable transistor can be realized.

なお、金属酸化物層114の形成後に、金属酸化物層114、絶縁層110、及び絶縁
層104の一部をエッチングすることで、導電層106に達する開口を形成してもよい。
これにより、後に形成する導電層112と導電層106とを、当該開口を介して電気的に
接続することができる。
Note that after the metal oxide layer 114 is formed, part of the metal oxide layer 114, the insulating layer 110, and the insulating layer 104 may be etched to form an opening reaching the conductive layer 106.
Accordingly, the conductive layer 112 and the conductive layer 106 which are to be formed later can be electrically connected to each other through the opening.

〔導電膜112aの形成〕
続いて、金属酸化物層114上に導電膜112aを形成する(図5(A))。導電膜1
12aは、後に導電層112となる膜である。
[Formation of Conductive Film 112a]
Subsequently, a conductive film 112a is formed over the metal oxide layer 114 (FIG. 5A). Conductive film 1
12 a is a film to be the conductive layer 112 later.

導電膜112aは、金属または合金のスパッタリングターゲットを用いたスパッタリン
グ法により成膜することが好ましい。
The conductive film 112 a is preferably formed by a sputtering method using a sputtering target of metal or alloy.

〔導電膜112a、金属酸化物層114、絶縁層110のエッチング〕
続いて、導電膜112a、金属酸化物層114、及び絶縁層110の一部をエッチング
し、半導体層108の一部を露出させる(図5(B))。
[Etching of Conductive Film 112a, Metal Oxide Layer 114, Insulating Layer 110]
Subsequently, part of the conductive film 112a, the metal oxide layer 114, and the insulating layer 110 is etched to expose part of the semiconductor layer 108 (FIG. 5B).

ここで、導電膜112a、金属酸化物層114、及び絶縁層110は、それぞれ同じレ
ジストマスクを用いて加工することが好ましい。または、エッチング後の導電層112を
ハードマスクとして用いて、金属酸化物層114と絶縁層110とをエッチングしてもよ
い。
Here, the conductive film 112 a, the metal oxide layer 114, and the insulating layer 110 are preferably processed using the same resist mask. Alternatively, the metal oxide layer 114 and the insulating layer 110 may be etched using the conductive layer 112 after etching as a hard mask.

これにより、上面形状が概略一致した島状の導電層112、金属酸化物層114、及び
絶縁層110を形成することができる。
Thus, the island-shaped conductive layer 112, the metal oxide layer 114, and the insulating layer 110 whose top surface shapes are approximately the same can be formed.

〔絶縁層116、絶縁層118の形成〕
続いて、半導体層108、導電層112、絶縁層104等を覆って絶縁層116を形成
し、その後に絶縁層118を形成する(図5(C))。
[Formation of Insulating Layer 116 and Insulating Layer 118]
Subsequently, the insulating layer 116 is formed to cover the semiconductor layer 108, the conductive layer 112, the insulating layer 104, and the like, and then the insulating layer 118 is formed (FIG. 5C).

絶縁層116の成膜前に、半導体層108の露出した部分に酸素欠損を形成する処理を
行うことが好ましい。例えば、酸素を含まない雰囲気下における、プラズマ処理または加
熱処理を行うことができる。
Before forming the insulating layer 116, it is preferable to perform treatment to form an oxygen vacancy in the exposed portion of the semiconductor layer 108. For example, plasma treatment or heat treatment can be performed in an atmosphere containing no oxygen.

例えば、PECVD装置内において、アルゴンなどの希ガスや、窒素ガス、または水素
ガスなどを含む雰囲気下でプラズマ処理を行い、その後、絶縁層116の成膜ガスを導入
して絶縁層116を成膜することができる。さらに、絶縁層118も大気に曝すことなく
連続して成膜することが好ましい。プラズマ処理と、絶縁層116の成膜と、絶縁層11
8の成膜とは、それぞれ異なる成膜室で行ってもよいし、いずれか2以上を同じ成膜室で
行ってもよい。
For example, plasma treatment is performed in an atmosphere containing a rare gas such as argon, nitrogen gas, hydrogen gas, or the like in a PECVD apparatus, and then a film formation gas of the insulating layer 116 is introduced to form the insulating layer 116. can do. Further, the insulating layer 118 is also preferably formed successively without being exposed to the air. Plasma treatment, deposition of insulating layer 116, insulating layer 11
The film formation of 8 may be performed in different film formation chambers, or any two or more of them may be performed in the same film formation chamber.

絶縁層116として、窒素または水素のうち少なくとも一方を含む膜とすることが好ま
しい。例えば窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、または酸化窒化シリコン膜などの水
素を含有する絶縁膜などを用いることが好ましい。このような絶縁層116を半導体層1
08の一部に接して形成することで、当該部分に窒素や水素が供給され、導電性を高める
ことができる。これにより、半導体層108に低抵抗な領域108nが形成される。
The insulating layer 116 is preferably a film containing at least one of nitrogen and hydrogen. For example, an insulating film containing hydrogen such as a silicon nitride film, a silicon nitride oxide film, or a silicon oxynitride film is preferably used. Such an insulating layer 116 as a semiconductor layer 1
By forming in contact with a part of 08, nitrogen or hydrogen can be supplied to the part to increase conductivity. Thus, a low-resistance region 108 n is formed in the semiconductor layer 108.

〔加熱処理〕
絶縁層116及び絶縁層118を形成した後に、加熱処理を行う。加熱処理により、絶
縁層110から半導体層108に酸素が供給され、半導体層108中の酸素欠損を低減す
ることができる。絶縁層110は極めて多くの過剰酸素が含まれるため、比較的低温の加
熱処理であっても、十分な量の酸素を半導体層108に供給することができる。
[Heat treatment]
After the insulating layer 116 and the insulating layer 118 are formed, heat treatment is performed. By heat treatment, oxygen is supplied from the insulating layer 110 to the semiconductor layer 108, so that oxygen vacancies in the semiconductor layer 108 can be reduced. Since the insulating layer 110 contains a large amount of excess oxygen, a sufficient amount of oxygen can be supplied to the semiconductor layer 108 even with relatively low temperature heat treatment.

さらに、加熱処理により、半導体層108の一部の酸素欠損と水素とが結合して領域1
08nをより低抵抗化させることができる。なお、絶縁層116を成膜した時点では、半
導体層108の一部に低抵抗な領域108nが形成されていなくてもよい。
Further, heat treatment causes part of oxygen vacancies in the semiconductor layer 108 to be bonded to hydrogen to form a region 1
The resistance of 08n can be further reduced. Note that the low-resistance region 108 n may not be formed in part of the semiconductor layer 108 when the insulating layer 116 is formed.

加熱処理の最高温度が高いほど好ましいが、大型の基板を用いた場合には、例えば45
0℃以下、好ましくは400℃以下、より好ましくは350℃以下、さらに好ましくは3
40℃以下、さらに好ましくは330℃以下、さらに好ましくは300℃以下とする。
The higher the maximum temperature of the heat treatment, the better, but when a large substrate is used, for example, 45
0 ° C. or less, preferably 400 ° C. or less, more preferably 350 ° C. or less, more preferably 3
The temperature is 40 ° C. or less, more preferably 330 ° C. or less, and still more preferably 300 ° C. or less.

〔開口部141a、141bの形成〕
続いて、絶縁層118の所望の位置に、リソグラフィによりマスクを形成した後、絶縁
層118及び絶縁層116の一部をエッチングすることで、領域108nに達する開口部
141a、開口部141bを形成する(図6(A))。
[Formation of Openings 141a and 141b]
Subsequently, a mask is formed by lithography at a desired position of the insulating layer 118, and then the insulating layer 118 and a part of the insulating layer 116 are etched to form the opening 141a and the opening 141b which reach the region 108n. (FIG. 6 (A)).

〔導電層120a、120bの形成〕
続いて、開口部141a、開口部141bを覆うように、絶縁層118上に導電膜を成
膜し、当該導電膜を所望の形状に加工することで、導電層120a、導電層120bを形
成する(図6(B))。
[Formation of Conductive Layers 120a and 120b]
Subsequently, a conductive film is formed over the insulating layer 118 so as to cover the opening 141a and the opening 141b, and the conductive film is processed into a desired shape, whereby the conductive layer 120a and the conductive layer 120b are formed. (FIG. 6 (B)).

以上の工程により、トランジスタ100を作製することができる。なお、図6(B)に
示す断面図は、図2(B)で示した図と同じ図である。
Through the above steps, the transistor 100 can be manufactured. The cross-sectional view shown in FIG. 6 (B) is the same as the view shown in FIG. 2 (B).

本作製方法例によれば、半導体層と接する酸化物絶縁膜中に極めて多くの酸素を供給す
ることが可能となる。そのため半導体中の酸素欠損が十分に低減することが可能であり、
電気特性に優れたトランジスタを実現できる。
According to this manufacturing method example, extremely large amount of oxygen can be supplied to the oxide insulating film in contact with the semiconductor layer. Therefore, oxygen vacancies in the semiconductor can be sufficiently reduced.
A transistor with excellent electrical characteristics can be realized.

また、例えばトランジスタの作製工程にかかる最高温度を400℃以下、または350
℃以下、または340℃以下、または330℃以下、または300℃以下にまで低減する
ことができ、生産性を高めることができる。
In addition, for example, the maximum temperature required for manufacturing a transistor is 400.degree. C. or less, or 350.
The temperature can be reduced to C or less, or 340 or less, or 330 or less, or 300 or less, and productivity can be enhanced.

以上が作製方法例についての説明である。   The above is the description of the example of the manufacturing method.

[構成例3]
本発明の一態様によれば、トランジスタを低温で形成することが可能なため、耐熱性の
比較的低い基板上に作製することが可能である。以下では、一例として、可撓性を有する
程度に薄い有機樹脂基板上に設けられたトランジスタについて説明する。
[Configuration Example 3]
According to one embodiment of the present invention, since the transistor can be formed at low temperature, the transistor can be manufactured over a substrate with relatively low heat resistance. Hereinafter, as an example, a transistor provided on an organic resin substrate which is thin to have flexibility will be described.

図7(A)、(B)に、以下で例示するトランジスタ100Bの断面図を示す。なお、
上面図については図2(A)を援用できる。トランジスタ100Bは、上記構成例2で例
示したトランジスタ100と比較して、基板102に代えて基板102a上に設けられて
いる点、及び絶縁層103を有する点で、主に相違している。
7A and 7B show cross-sectional views of a transistor 100B described below. Note that
FIG. 2A can be referred to for the top view. The transistor 100B is mainly different from the transistor 100 illustrated in Configuration Example 2 in that the transistor 100B is provided on the substrate 102a instead of the substrate 102 and in that the insulating layer 103 is provided.

基板102aとしては、可撓性を有する程度に薄い(例えば厚さ100nm以上100
μm以下)有機樹脂などの基板を用いることができる。
The substrate 102 a is thin enough to have flexibility (for example, a thickness of 100 nm or more and 100 or more).
A substrate such as an organic resin or the like can be used.

有機樹脂としては、代表的にはポリイミド樹脂を用いることができる。ポリイミド樹脂
は、耐熱性に優れるため好ましい。このほかにアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド
樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール
樹脂等を用いることができる。
As an organic resin, a polyimide resin can be typically used. A polyimide resin is preferable because it is excellent in heat resistance. Besides these, acrylic resin, epoxy resin, polyamide resin, polyimide amide resin, siloxane resin, benzocyclobutene resin, phenol resin and the like can be used.

有機樹脂は、例えばスピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディス
ペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ、スリットコート、ロールコ
ート、カーテンコート、ナイフコート等の方法により、樹脂前駆体と溶媒の混合材料、ま
たは可溶性の樹脂材料と溶媒の混合材料を、支持基板上に形成する。その後、加熱処理に
より、溶媒等を除去するとともに、材料を硬化させ、有機樹脂を含む基板102aを形成
することができる。
Organic resin is a mixed material of resin precursor and solvent by methods such as spin coating, dipping, spray coating, inkjet, dispensing, screen printing, offset printing, doctor knife, slit coating, roll coating, curtain coating, knife coating, etc. A mixed material of a soluble resin material and a solvent is formed on a supporting substrate. After that, the solvent and the like are removed by heat treatment, and the material is cured, whereby the substrate 102a containing an organic resin can be formed.

例えば、ポリイミドを用いる場合には、脱水によりイミド結合が生じる樹脂前駆体を用
いることができる。または、可溶性のポリイミドを含む材料を用いてもよい。
For example, in the case of using a polyimide, a resin precursor in which an imide bond is generated by dehydration can be used. Alternatively, a material containing a soluble polyimide may be used.

絶縁層103としては、無機絶縁膜を用いることができる。絶縁層103は、基板10
2aに含まれる不純物が、トランジスタ100Bに拡散することを防ぐバリア膜として機
能することが好ましい。
As the insulating layer 103, an inorganic insulating film can be used. The insulating layer 103 is a substrate 10
It is preferable that the impurity contained in 2a functions as a barrier film which prevents diffusion to the transistor 100B.

バリア性の高い無機絶縁膜としては、例えば窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化ア
ルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウムなどが挙げられる。
Examples of the inorganic insulating film having high barrier properties include silicon nitride, silicon nitride oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, and aluminum oxynitride.

また、絶縁層103を積層膜とする場合には、少なくとも一層にバリア性の高い無機絶
縁膜を適用することが好ましい。例えば、基板102aから酸化窒化シリコン膜と、窒化
シリコン膜を積層した2層構造、酸化窒化シリコン膜と、窒化シリコン膜と、酸化窒化シ
リコン膜を積層した3層構造などとしてもよい。
In the case where the insulating layer 103 is a stacked film, an inorganic insulating film with high barrier property is preferably applied to at least one layer. For example, a two-layer structure in which a silicon oxynitride film and a silicon nitride film are stacked from the substrate 102a, or a three-layer structure in which a silicon oxynitride film, a silicon nitride film, and a silicon oxynitride film are stacked may be used.

ここで、トランジスタ100Bの作製方法の一例について説明する。まず、ガラス基板
等の支持基板上に基板102aとなる樹脂層と、絶縁層103とを積層して形成する。続
いて、絶縁層103上に、上記作製方法例と同様の方法によりトランジスタを形成する。
その後、支持基板と基板102aとを分離することにより、可撓性を有する基板102a
上のトランジスタ100Bを作製することができる。
Here, an example of a method for manufacturing the transistor 100B will be described. First, a resin layer to be the substrate 102a and an insulating layer 103 are stacked over a supporting substrate such as a glass substrate. Subsequently, a transistor is formed over the insulating layer 103 by a method similar to the above manufacturing method example.
After that, the support substrate and the substrate 102a are separated to form the flexible substrate 102a.
The upper transistor 100B can be manufactured.

支持基板と基板102aの分離方法は、様々な方法を用いることができる。例えば支持
基板側からレーザ光を照射することで、支持基板と基板102aとの密着性を低下させる
方法を用いてもよい。このとき、支持基板と基板102aとの間に、光吸収層を設けても
よい。光吸収層としては、レーザ光に用いる光の一部を吸収しうる材料を用いることがで
きる。例えば、レーザ光として波長308nmのエキシマレーザを用いる場合には、光吸
収層としては、金属、半導体、酸化物等を用いることができる。例えば、シリコンなどの
半導体膜、チタンやタングステンなどの金属膜、酸化チタン、酸化タングステン、酸化イ
ンジウム、インジウムスズ酸化物などの酸化物膜等を用いることができる。
Various methods can be used to separate the supporting substrate and the substrate 102a. For example, a method may be used in which the adhesion between the supporting substrate and the substrate 102 a is reduced by laser light irradiation from the supporting substrate side. At this time, a light absorption layer may be provided between the support substrate and the substrate 102a. As the light absorption layer, a material that can absorb part of light used for laser light can be used. For example, when an excimer laser with a wavelength of 308 nm is used as the laser light, a metal, a semiconductor, an oxide, or the like can be used as the light absorption layer. For example, a semiconductor film such as silicon, a metal film such as titanium or tungsten, an oxide film such as titanium oxide, tungsten oxide, indium oxide, or indium tin oxide can be used.

また、支持基板上に絶縁層103を形成し、トランジスタを作製した後に、支持基板と
絶縁層103との間で分離して、絶縁層103と基板102aとを接着層105により貼
り合せる構成としてもよい。その場合の断面図を図7(C)に示す。このとき、絶縁層1
03と支持基板との間に、剥離層を形成することが好ましい。例えば、剥離層としてタン
グステンなどの高融点金属材料を含む層と、当該金属材料の酸化物を含む層を積層して用
い、その上の絶縁層103として、窒化シリコン、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒
化酸化シリコンなどの無機絶縁材料を含む絶縁層を積層して用いることができる。このと
き、タングステンと酸化タングステンの界面、酸化タングステン中、または酸化タングス
テンと絶縁層の界面で剥離することができる。
Alternatively, after the insulating layer 103 is formed over the supporting substrate and the transistor is manufactured, the insulating layer 103 and the substrate 102 a are bonded to each other by the adhesive layer 105 by separating the supporting substrate and the insulating layer 103. Good. A cross-sectional view in that case is shown in FIG. 7 (C). At this time, insulating layer 1
It is preferable to form a release layer between 03 and the support substrate. For example, as the peeling layer, a layer containing a high melting point metal material such as tungsten and a layer containing an oxide of the metal material are stacked, and silicon nitride, silicon oxide, silicon oxynitride, or the like is used as the insulating layer 103 thereover. An insulating layer containing an inorganic insulating material such as silicon nitride oxide can be stacked and used. At this time, peeling can be performed at the interface between tungsten and tungsten oxide, in tungsten oxide, or at the interface between tungsten oxide and the insulating layer.

[構成例4]
図8(A)、(B)に、以下で例示するトランジスタ100Cの断面図を示す。なお、
上面図については図2(A)を援用できる。トランジスタ100Cは、上記構成例2で例
示したトランジスタ100と比較して、半導体層108が積層構造を有する点で、主に相
違している。
[Configuration Example 4]
8A and 8B illustrate cross-sectional views of a transistor 100C described below. Note that
FIG. 2A can be referred to for the top view. The transistor 100C is mainly different from the transistor 100 exemplified in Configuration Example 2 in that the semiconductor layer 108 has a stacked structure.

半導体層108は、絶縁層104側から半導体層108aと半導体層108bとが積層
された積層構造を有する。
The semiconductor layer 108 has a stacked structure in which the semiconductor layer 108 a and the semiconductor layer 108 b are stacked from the insulating layer 104 side.

半導体層108bは、半導体層108aよりも結晶性の高い膜であることが好ましい。   The semiconductor layer 108 b is preferably a film higher in crystallinity than the semiconductor layer 108 a.

また半導体層108aと半導体層108bとは、同じ酸化物ターゲットを用い、成膜条
件を異ならせることで、大気に触れることなく連続して形成されることが好ましい。
The semiconductor layer 108 a and the semiconductor layer 108 b are preferably formed in succession without exposure to the air by using the same oxide target and changing deposition conditions.

例えば、半導体層108aの成膜時の酸素流量比を、半導体層108bの成膜時の酸素
流量比よりも小さくする。または、半導体層108aの成膜時に、酸素を流さない条件と
する。これにより、半導体層108bの成膜時に、半導体層108aに酸素を効果的に供
給することができる。また、半導体層108aは半導体層108bよりも結晶性が低く、
電気伝導性の高い膜とすることができる。一方、上部に設けられる半導体層108bを半
導体層108aよりも結晶性の高い膜とすることで、半導体層108の加工時や、絶縁層
110の成膜時のダメージを抑制することができる。例えば、半導体層108aにCAC
−OS膜を用い、半導体層108bにCAAC−OS膜を用いることができる。
For example, the oxygen flow ratio at the time of film formation of the semiconductor layer 108 a is smaller than the oxygen flow ratio at the time of film formation of the semiconductor layer 108 b. Alternatively, oxygen is not supplied at the time of deposition of the semiconductor layer 108 a. Thus, oxygen can be effectively supplied to the semiconductor layer 108 a at the time of forming the semiconductor layer 108 b. In addition, the semiconductor layer 108a has lower crystallinity than the semiconductor layer 108b.
A film with high electrical conductivity can be obtained. On the other hand, when the semiconductor layer 108b provided in the upper portion is a film having higher crystallinity than the semiconductor layer 108a, damage at the time of processing the semiconductor layer 108 or at the time of forming the insulating layer 110 can be suppressed. For example, the semiconductor layer 108a is
The CAAC-OS film can be used for the semiconductor layer 108b by using an -OS film.

より具体的には、半導体層108aの成膜時の酸素流量比を、0%以上50%未満、好
ましくは0%以上30%以下、より好ましくは0%以上20%以下、代表的には10%と
する。また半導体層108bの成膜時の酸素流量比を、50%以上100%以下、好まし
くは60%以上100%以下、より好ましくは80%以上100%以下、さらに好ましく
は90%以上100%以下、代表的には100%とする。また、半導体層108aと半導
体層108bとで、成膜時の圧力、温度、電力等の条件を異ならせてもよいが、酸素流量
比以外の条件を同じとすることで、成膜工程にかかる時間を短縮することができるため好
ましい。
More specifically, the oxygen flow rate ratio at the time of film formation of the semiconductor layer 108 a is 0% or more and less than 50%, preferably 0% or more and 30% or less, more preferably 0% or more and 20% or less, typically 10 And%. The oxygen flow ratio at the time of film formation of the semiconductor layer 108b is 50% to 100%, preferably 60% to 100%, more preferably 80% to 100%, and still more preferably 90% to 100%. Typically, it is 100%. Although the conditions such as pressure, temperature, and power at the time of film formation may be different between the semiconductor layer 108 a and the semiconductor layer 108 b, the conditions other than the oxygen flow ratio may be the same, and the film formation process may be performed. It is preferable because time can be shortened.

半導体層108をこのような積層構造とすることで、電気特性に優れ、且つ信頼性の高
いトランジスタを実現できる。
With such a stacked structure of the semiconductor layer 108, a transistor with excellent electrical characteristics and high reliability can be realized.

なお、半導体層108aと半導体層108bとは、それぞれ異なる組成の膜であっても
よい。このとき、半導体層108a及び半導体層108bの両方に、In−Ga−Zn酸
化物を用いた場合、半導体層108aに、半導体層108bよりもInの組成が高い酸化
物ターゲットを用いることが好ましい。
Note that the semiconductor layer 108a and the semiconductor layer 108b may be films having different compositions. At this time, in the case of using In-Ga-Zn oxide for both the semiconductor layer 108a and the semiconductor layer 108b, it is preferable to use an oxide target having a higher composition of In than the semiconductor layer 108b for the semiconductor layer 108a.

また図8(A)に示すように、半導体層108aの導電層112と重ならない領域には
低抵抗な領域108naが設けられ、半導体層108bの導電層112と重ならない領域
には低抵抗な領域108nbが設けられている。
As shown in FIG. 8A, a low-resistance region 108na is provided in a region which does not overlap with the conductive layer 112 of the semiconductor layer 108a, and a low-resistance region is provided in a region which does not overlap with the conductive layer 112 of the semiconductor layer 108b. 108 nb are provided.

[構成例5]
図9(A)、(B)に、以下で例示するトランジスタ100Dの断面図を示す。なお、
上面図については図2(A)を援用できる。トランジスタ100Dは、上記構成例2で例
示したトランジスタ100と比較して、半導体層108が積層構造を有する点で、主に相
違している。
[Configuration Example 5]
9A and 9B show cross-sectional views of a transistor 100D exemplified below. Note that
FIG. 2A can be referred to for the top view. The transistor 100D is mainly different from the transistor 100 exemplified in Configuration Example 2 in that the semiconductor layer 108 has a stacked structure.

半導体層108は、絶縁層104側から半導体層108cと半導体層108aとが積層
された積層構造を有する。
The semiconductor layer 108 has a stacked structure in which the semiconductor layer 108 c and the semiconductor layer 108 a are stacked from the insulating layer 104 side.

半導体層108cは、半導体層108aよりも結晶性の高い膜であることが好ましい。
また、半導体層108cは、半導体層108aよりも水素及び酸素が拡散しにくい膜であ
ることが好ましい。
The semiconductor layer 108c is preferably a film higher in crystallinity than the semiconductor layer 108a.
The semiconductor layer 108c is preferably a film in which hydrogen and oxygen are less likely to be diffused than the semiconductor layer 108a.

半導体層108a及び半導体層108cとして、In−Ga−Zn酸化物を用いた場合
には、半導体層108cが半導体層108aよりもInの組成が少ない材料を用いること
が好ましい。また、半導体層108cが半導体層108aよりもZnの組成が多い材料を
用いることが好ましい。これにより、半導体層108cの水素及び酸素に対するバリア性
を向上させることができる。特にZnの組成を高めることにより、半導体層108cの結
晶性を高めることが容易となるため、バリア性を向上させることができる。
In the case where an In—Ga—Zn oxide is used for the semiconductor layer 108 a and the semiconductor layer 108 c, it is preferable to use a material in which the semiconductor layer 108 c has a smaller composition of In than the semiconductor layer 108 a. Further, it is preferable to use a material in which the semiconductor layer 108c has a Zn composition higher than that of the semiconductor layer 108a. Thus, the barrier properties to hydrogen and oxygen of the semiconductor layer 108c can be improved. In particular, when the composition of Zn is increased, the crystallinity of the semiconductor layer 108c can be easily improved, so that the barrier property can be improved.

例えば、半導体層108cとして、In、M、及びZnの原子数の比が、In:M:Z
n=1:3:4、In:M:Zn=1:3:2、またはそれらの近傍であるスパッタリン
グターゲットで形成した膜を用いることが好ましい。
For example, in the semiconductor layer 108c, the ratio of the numbers of atoms of In, M, and Zn is In: M: Z.
It is preferable to use a film formed of a sputtering target in which n = 1: 3: 4, In: M: Zn = 1: 3: 2, or in the vicinity thereof.

半導体層108aと絶縁層104との間に、バリア性の高い半導体層108cを設ける
ことにより、絶縁層104から半導体層108aに酸素及び水素が拡散することを防ぐこ
とができる。そのため、半導体層108aのチャネル形成領域中の水素を低減でき、信頼
性の高いトランジスタを実現できる。また、半導体層108aの低抵抗な領域108na
に酸素が供給されることにより、高抵抗化してしまうことを防ぐことができるため、ソー
ス−ドレイン間の抵抗を低くすることができる。
By providing the semiconductor layer 108 c with high barrier properties between the semiconductor layer 108 a and the insulating layer 104, diffusion of oxygen and hydrogen from the insulating layer 104 to the semiconductor layer 108 a can be prevented. Therefore, hydrogen in the channel formation region of the semiconductor layer 108 a can be reduced, and a highly reliable transistor can be realized. In addition, the low-resistance region 108na of the semiconductor layer 108a
Since the supply of oxygen can prevent the increase in resistance, the resistance between the source and the drain can be lowered.

なお、図9(A)に示すように、半導体層108cの導電層112と重ならない部分に
は、低抵抗な領域108ncが形成されていてもよい。
Note that as illustrated in FIG. 9A, a low-resistance region 108nc may be formed in a portion of the semiconductor layer 108c which does not overlap with the conductive layer 112.

[構成例6]
図10(A)、(B)に、以下で例示するトランジスタ100Eの断面図を示す。なお
、上面図については図2(A)を援用できる。トランジスタ100Eは、上記構成例2で
例示したトランジスタ100と比較して、半導体層108が積層構造を有する点で、主に
相違している。
[Configuration Example 6]
10A and 10B show cross-sectional views of a transistor 100E exemplified below. Note that FIG. 2A can be referred to for the top view. The transistor 100E is mainly different from the transistor 100 illustrated in Configuration Example 2 in that the semiconductor layer 108 has a stacked structure.

半導体層108は、絶縁層104側から半導体層108cと半導体層108aと半導体
層108bとが、積層された積層構造を有する。
The semiconductor layer 108 has a stacked structure in which a semiconductor layer 108 c, a semiconductor layer 108 a, and a semiconductor layer 108 b are stacked from the insulating layer 104 side.

半導体層108a及び半導体層108bは、上記構成例4と同様の膜を用いることがで
きる。また半導体層108cは、上記構成例5と同様の膜を用いることができる。
For the semiconductor layers 108a and the semiconductor layers 108b, the same films as those in Structural Example 4 can be used. The semiconductor layer 108c can be formed using the same film as that in Structural Example 5 described above.

このような構成とすることで、半導体層108cにより絶縁層104から半導体層10
8aへの不純物の拡散を防ぎつつ、半導体層108bにより、加工時のダメージ等を防ぐ
ことができる。これにより、信頼性に優れたトランジスタを実現できる。
With such a configuration, the semiconductor layer 108 c allows the insulating layer 104 to the semiconductor layer 10.
The semiconductor layer 108b can prevent damage and the like during processing while preventing diffusion of impurities to 8a. Thus, a transistor with excellent reliability can be realized.

以上が、各構成例についての説明である。   The above is the description of each configuration example.

本実施の形態で例示した構成例、作製方法例、及びそれらに対応する図面等は、少なく
ともその一部を他の構成例、作製方法例、または図面等と適宜組み合わせて実施すること
ができる。
At least a part of the structural example, the manufacturing method, and the drawings and the like which are exemplified in this embodiment can be implemented in appropriate combination with another structural example, a manufacturing method, a drawing, and the like.

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組
み合わせて実施することができる。
This embodiment can be implemented in appropriate combination with at least a part of the other embodiments described in this specification.

(実施の形態2)
本実施の形態においては、先の実施の形態で例示したトランジスタを有する表示装置の
一例について説明を行う。
Second Embodiment
In this embodiment, an example of a display device including the transistor described in the above embodiment will be described.

[構成例]
図11(A)は、表示装置の一例を示す上面図である。図11(A)に示す表示装置7
00は、第1の基板701上に設けられた画素部702と、第1の基板701に設けられ
たソースドライバ回路部704及びゲートドライバ回路部706と、画素部702、ソー
スドライバ回路部704、及びゲートドライバ回路部706を囲むように配置されるシー
ル材712と、第1の基板701に対向するように設けられる第2の基板705と、を有
する。なお、第1の基板701と第2の基板705は、シール材712によって貼り合わ
されている。すなわち、画素部702、ソースドライバ回路部704、及びゲートドライ
バ回路部706は、第1の基板701とシール材712と第2の基板705によって封止
されている。なお、図11(A)には図示しないが、第1の基板701と第2の基板70
5の間には表示素子が設けられる。
[Example of configuration]
FIG. 11A is a top view illustrating an example of a display device. Display device 7 shown in FIG.
The pixel 00 is provided with a pixel portion 702 provided on the first substrate 701, a source driver circuit portion 704 and a gate driver circuit portion 706 provided on the first substrate 701, a pixel portion 702, a source driver circuit portion 704, And a sealing material 712 disposed so as to surround the gate driver circuit portion 706 and a second substrate 705 provided to face the first substrate 701. Note that the first substrate 701 and the second substrate 705 are attached to each other by a sealant 712. That is, the pixel portion 702, the source driver circuit portion 704, and the gate driver circuit portion 706 are sealed by the first substrate 701, the sealant 712, and the second substrate 705. Although not shown in FIG. 11A, the first substrate 701 and the second substrate 70 are not shown.
A display element is provided between the five.

また、表示装置700は、第1の基板701上のシール材712によって囲まれている
領域とは異なる領域に、FPC端子部708(FPC:Flexible printe
d circuit)が設けられる。FPC端子部708は、画素部702、ソースドラ
イバ回路部704、ゲートドライバ回路部706、及びゲートドライバ回路部706と、
それぞれ電気的に接続される。また、FPC端子部708には、FPC716が接続され
、FPC716によって画素部702、ソースドライバ回路部704、及びゲートドライ
バ回路部706に各種信号等が供給される。また、画素部702、ソースドライバ回路部
704、ゲートドライバ回路部706、及びFPC端子部708には、信号線710が各
々接続されている。FPC716により供給される各種信号等は、信号線710を介して
、画素部702、ソースドライバ回路部704、ゲートドライバ回路部706、及びFP
C端子部708に与えられる。
Further, in the display device 700, an FPC terminal portion 708 (FPC: Flexible printe) is formed in a region different from the region surrounded by the sealant 712 on the first substrate 701.
d circuit) is provided. The FPC terminal portion 708 includes the pixel portion 702, the source driver circuit portion 704, the gate driver circuit portion 706, and the gate driver circuit portion 706.
Each is electrically connected. An FPC 716 is connected to the FPC terminal portion 708, and various signals and the like are supplied to the pixel portion 702, the source driver circuit portion 704, and the gate driver circuit portion 706 by the FPC 716. Further, signal lines 710 are connected to the pixel portion 702, the source driver circuit portion 704, the gate driver circuit portion 706, and the FPC terminal portion 708, respectively. Various signals and the like supplied by the FPC 716 are transmitted through the signal line 710 to the pixel portion 702, the source driver circuit portion 704, the gate driver circuit portion 706, and the FP.
C terminal portion 708 is provided.

また、表示装置700にゲートドライバ回路部706を複数設けてもよい。また、表示
装置700としては、ソースドライバ回路部704、及びゲートドライバ回路部706を
画素部702と同じ第1の基板701に形成している例を示しているが、この構成に限定
されない。例えば、ゲートドライバ回路部706のみを第1の基板701に形成してもよ
い、またはソースドライバ回路部704のみを第1の基板701に形成してもよい。この
場合、ソースドライバ回路またはゲートドライバ回路等が形成された基板(例えば、単結
晶半導体膜、多結晶半導体膜で形成された駆動回路基板)を、第1の基板701に形成す
る構成としても良い。なお、別途形成した駆動回路基板の接続方法は、特に限定されるも
のではなく、COG(Chip On Glass)方法、ワイヤボンディング方法など
を用いることができる。
In addition, a plurality of gate driver circuit portions 706 may be provided in the display device 700. In addition, although an example in which the source driver circuit portion 704 and the gate driver circuit portion 706 are formed over the same first substrate 701 as the pixel portion 702 is shown as the display device 700, the present invention is not limited to this structure. For example, only the gate driver circuit portion 706 may be formed on the first substrate 701, or only the source driver circuit portion 704 may be formed on the first substrate 701. In this case, a substrate on which a source driver circuit, a gate driver circuit, or the like is formed (eg, a driver circuit substrate formed of a single crystal semiconductor film or a polycrystalline semiconductor film) may be formed over the first substrate 701. . Note that there is no particular limitation on the method for connecting a driver circuit substrate formed separately, and a COG (Chip On Glass) method, a wire bonding method, or the like can be used.

また、表示装置700が有する画素部702、ソースドライバ回路部704及びゲート
ドライバ回路部706は、複数のトランジスタを有しており、本発明の一態様の半導体装
置であるトランジスタを適用することができる。
The pixel portion 702, the source driver circuit portion 704, and the gate driver circuit portion 706 included in the display device 700 each include a plurality of transistors, and the transistor which is a semiconductor device of one embodiment of the present invention can be applied. .

また、表示装置700は、様々な素子を有することができる。該素子の一例としては、
例えば、エレクトロルミネッセンス(EL)素子(有機物及び無機物を含むEL素子、有
機EL素子、無機EL素子、LEDなど)、発光トランジスタ素子(電流に応じて発光す
るトランジスタ)、電子放出素子、液晶素子、電子インク素子、電気泳動素子、エレクト
ロウェッティング素子、プラズマディスプレイパネル(PDP)、MEMS(マイクロ・
エレクトロ・メカニカル・システム)ディスプレイ(例えば、グレーティングライトバル
ブ(GLV)、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)、デジタル・マイクロ・シャ
ッター(DMS)素子、インターフェロメトリック・モジュレーション(IMOD)素子
など)、圧電セラミックディスプレイなどが挙げられる。
In addition, the display device 700 can have various elements. As an example of the element,
For example, electroluminescent (EL) elements (EL elements including organic and inorganic substances, organic EL elements, inorganic EL elements, LEDs, etc.), light emitting transistor elements (transistors that emit light according to current), electron emitting elements, liquid crystal elements, electrons Ink element, electrophoretic element, electrowetting element, plasma display panel (PDP), MEMS (micro, micro
Electro mechanical system) Display (eg, grating light valve (GLV), digital micro mirror device (DMD), digital micro shutter (DMS) element, interferometric modulation (IMOD) element, etc.), piezoelectric ceramic display Etc.

また、EL素子を用いた表示装置の一例としては、ELディスプレイなどがある。電子
放出素子を用いた表示装置の一例としては、フィールドエミッションディスプレイ(FE
D)又はSED方式平面型ディスプレイ(SED:Surface−conductio
n Electron−emitter Display)などがある。液晶素子を用い
た表示装置の一例としては、液晶ディスプレイ(透過型液晶ディスプレイ、半透過型液晶
ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、直視型液晶ディスプレイ、投射型液晶ディスプ
レイ)などがある。電子インク素子又は電気泳動素子を用いた表示装置の一例としては、
電子ペーパーなどがある。なお、半透過型液晶ディスプレイや反射型液晶ディスプレイを
実現する場合には、画素電極の一部または全部が、反射電極としての機能を有するように
すればよい。例えば、画素電極の一部または全部が、アルミニウム、銀、などを有するよ
うにすればよい。さらにその場合、反射電極の下にSRAMなどの記憶回路を設けること
も可能である。これにより、さらに消費電力を低減することができる。
In addition, an example of a display device using an EL element is an EL display. An example of a display device using an electron emission element is a field emission display (FE
D) or SED flat display (SED: Surface-conductio)
n Electron-emitter Display) and the like. Examples of a display device using a liquid crystal element include a liquid crystal display (transmissive liquid crystal display, semi-transmissive liquid crystal display, reflective liquid crystal display, direct view liquid crystal display, projection liquid crystal display) and the like. Examples of display devices using electronic ink elements or electrophoretic elements are as follows:
There is electronic paper etc. In the case of realizing a semi-transmissive liquid crystal display or a reflective liquid crystal display, part or all of the pixel electrodes may have a function as a reflective electrode. For example, some or all of the pixel electrodes may have aluminum, silver, or the like. In that case, it is also possible to provide a storage circuit such as an SRAM under the reflective electrode. This can further reduce power consumption.

なお、表示装置700における表示方式は、プログレッシブ方式やインターレース方式
等を用いることができる。また、カラー表示する際に画素で制御する色要素としては、R
GB(Rは赤、Gは緑、Bは青を表す)の三色に限定されない。例えば、Rの画素とGの
画素とBの画素とW(白)の画素の四画素から構成されてもよい。または、ペンタイル配
列のように、RGBのうちの2色分で一つの色要素を構成し、色要素によって、異なる2
色を選択して構成してもよい。またはRGBに、イエロー、シアン、マゼンタ等を一色以
上追加してもよい。なお、色要素のドット毎にその表示領域の大きさが異なっていてもよ
い。ただし、開示する発明はカラー表示の表示装置に限定されるものではなく、モノクロ
表示の表示装置に適用することもできる。
Note that as a display method in the display device 700, a progressive method, an interlace method, or the like can be used. In addition, as color elements controlled by pixels at the time of color display, R
It is not limited to three colors of GB (R is red, G is green, B is blue). For example, it may be composed of four pixels of an R pixel, a G pixel, a B pixel, and a W (white) pixel. Or, like a pen tile array, two color components of RGB constitute one color component, and two color components differ
The color may be selected and configured. Alternatively, one or more colors of yellow, cyan, magenta and the like may be added to RGB. The size of the display area may be different for each dot of the color element. However, the disclosed invention is not limited to the display device for color display, and can be applied to a display device for monochrome display.

また、バックライト(有機EL素子、無機EL素子、LED、蛍光灯など)に白色発光
(W)を用いて表示装置をカラー表示させるために、着色層(カラーフィルタともいう。
)を用いてもよい。着色層は、例えば、レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)、
イエロー(Y)などを適宜組み合わせて用いることができる。着色層を用いることで、着
色層を用いない場合と比べて色の再現性を高くすることができる。このとき、着色層を有
する領域と、着色層を有さない領域と、を配置することによって、着色層を有さない領域
における白色光を直接表示に利用しても構わない。一部に着色層を有さない領域を配置す
ることで、明るい表示の際に、着色層による輝度の低下を少なくでき、消費電力を2割か
ら3割程度低減できる場合がある。ただし、有機EL素子や無機EL素子などの自発光素
子を用いてフルカラー表示する場合、R、G、B、Y、Wを、それぞれの発光色を有する
素子から発光させても構わない。自発光素子を用いることで、着色層を用いた場合よりも
、さらに消費電力を低減できる場合がある。
In addition, a colored layer (also referred to as a color filter) is used to cause a display device to perform color display by using white light (W) in a backlight (organic EL element, inorganic EL element, LED, fluorescent lamp, and the like).
) May be used. The colored layer is, for example, red (R), green (G), blue (B),
It is possible to use yellow (Y) etc. in combination as appropriate. By using a colored layer, color reproducibility can be enhanced as compared to the case where no colored layer is used. At this time, white light in a region not having a colored layer may be directly used for display by arranging a region having a colored layer and a region not having a colored layer. By disposing a region not having a colored layer in part, in bright display, a decrease in luminance due to the colored layer can be reduced, and power consumption can be reduced by about 20% to about 30%. However, when full-color display is performed using a self light emitting element such as an organic EL element or an inorganic EL element, R, G, B, Y, and W may be emitted from elements having respective luminescent colors. In some cases, power consumption can be further reduced by using a self-luminous element than in the case of using a colored layer.

また、カラー化方式としては、上述の白色発光からの発光の一部をカラーフィルタを通
すことで赤色、緑色、青色に変換する方式(カラーフィルタ方式)の他、赤色、緑色、青
色の発光をそれぞれ用いる方式(3色方式)、または青色発光からの発光の一部を赤色や
緑色に変換する方式(色変換方式、量子ドット方式)を適用してもよい。
Moreover, as a coloring method, in addition to a method (color filter method) in which a part of light emission from the above-mentioned white light emission is converted into red, green and blue by passing through a color filter, red, green and blue light emission A method (three-color method) to be used respectively or a method (color conversion method, quantum dot method) for converting part of light emission from blue light emission to red or green may be applied.

図11(B)に示す表示装置700Aは、大型の画面を有する電子機器に好適に用いる
ことのできる表示装置である。例えばテレビジョン装置、モニタ装置、デジタルサイネー
ジなどに好適に用いることができる。
The display device 700A illustrated in FIG. 11B is a display device which can be suitably used for an electronic device having a large screen. For example, it can be suitably used for a television device, a monitor device, digital signage and the like.

表示装置700Aは、複数のソースドライバIC721と、一対のゲートドライバ回路
722を有する。
The display device 700A includes a plurality of source driver ICs 721 and a pair of gate driver circuits 722.

複数のソースドライバIC721は、それぞれFPC723に取り付けられている。ま
た、複数のFPC723は、一方の端子が基板701に、他方の端子がプリント基板72
4にそれぞれ接続されている。FPC723を折り曲げることで、プリント基板724を
画素部702の裏側に配置して、電気機器に実装することができる。
The plurality of source driver ICs 721 are attached to the FPC 723 respectively. In the plurality of FPCs 723, one of the terminals is a substrate 701 and the other is a printed circuit board 72.
It is connected to 4 respectively. By bending the FPC 723, the printed substrate 724 can be provided on the back side of the pixel portion 702 and mounted on an electrical device.

一方、ゲートドライバ回路722は、基板701上に形成されている。これにより、狭
額縁の電子機器を実現できる。
On the other hand, the gate driver circuit 722 is formed on the substrate 701. Thereby, an electronic device with a narrow frame can be realized.

このような構成とすることで、大型で且つ高解像度な表示装置を実現できる。例えば画
面サイズが対角30インチ以上、40インチ以上、50インチ以上、または60インチ以
上の表示装置に適用することができる。また、解像度がフルハイビジョン、4K2K、ま
たは8K4Kなどといった極めて高解像度の表示装置を実現することができる。
With such a configuration, a large-sized and high-resolution display device can be realized. For example, the present invention can be applied to a display having a screen size of 30 inches or more, 40 inches, 50 inches, or 60 inches or more. In addition, a display device with extremely high resolution such as full high definition, 4K2K, or 8K4K can be realized.

[断面構成例]
以下では、表示素子として液晶素子及びEL素子を用いる構成について、図12乃至図
14を用いて説明する。なお、図12及び図13は、図11に示す一点鎖線Q−Rにおけ
る断面図であり、表示素子として液晶素子を用いた構成である。また、図14は、図11
に示す一点鎖線Q−Rにおける断面図であり、表示素子としてEL素子を用いた構成であ
る。
[Example of section configuration]
Hereinafter, structures in which a liquid crystal element and an EL element are used as display elements will be described with reference to FIGS. 12 and 13 are cross-sectional views taken along the alternate long and short dash line Q-R shown in FIG. 11, and are configured using liquid crystal elements as display elements. Also, FIG.
It is sectional drawing in the dashed-dotted line Q-R shown to, and is the structure using EL element as a display element.

まず、図12乃至図14に示す共通部分について最初に説明し、次に異なる部分につい
て以下説明する。
First, the common parts shown in FIGS. 12 to 14 will be described first, and then the different parts will be described below.

〔表示装置の共通部分に関する説明〕
図12乃至図14に示す表示装置700は、引き回し配線部711と、画素部702と
、ソースドライバ回路部704と、FPC端子部708と、を有する。また、引き回し配
線部711は、信号線710を有する。また、画素部702は、トランジスタ750及び
容量素子790を有する。また、ソースドライバ回路部704は、トランジスタ752を
有する。
[Description of Common Part of Display Device]
The display device 700 illustrated in FIGS. 12 to 14 includes a lead wiring portion 711, a pixel portion 702, a source driver circuit portion 704, and an FPC terminal portion 708. In addition, the routing wiring portion 711 has a signal line 710. The pixel portion 702 also includes a transistor 750 and a capacitor 790. In addition, the source driver circuit portion 704 includes a transistor 752.

トランジスタ750及びトランジスタ752は、実施の形態1で例示したトランジスタ
を適用することができる。
The transistors described in Embodiment 1 can be applied to the transistors 750 and 752.

本実施の形態で用いるトランジスタは、高純度化し、酸素欠損の形成を抑制した酸化物
半導体膜を有する。該トランジスタは、オフ電流を低くすることができる。よって、画像
信号等の電気信号の保持時間を長くすることができ、電源オン状態では書き込み間隔も長
く設定できる。よって、リフレッシュ動作の頻度を少なくすることができるため、消費電
力を抑制する効果を奏する。
The transistor used in this embodiment has the oxide semiconductor film which is highly purified and in which the formation of oxygen vacancies is suppressed. The transistor can reduce off current. Therefore, the holding time of an electric signal such as an image signal can be extended, and the writing interval can be set long in the power on state. Thus, the frequency of the refresh operation can be reduced, which leads to an effect of suppressing power consumption.

また、本実施の形態で用いるトランジスタは、比較的高い電界効果移動度が得られるた
め、高速駆動が可能である。例えば、このような高速駆動が可能なトランジスタを表示装
置に用いることで、画素部のスイッチングトランジスタと、駆動回路部に使用するドライ
バトランジスタを同一基板上に形成することができる。すなわち、別途駆動回路として、
シリコンウェハ等により形成された半導体装置を用いる必要がないため、半導体装置の部
品点数を削減することができる。また、画素部においても、高速駆動が可能なトランジス
タを用いることで、高画質な画像を提供することができる。
In addition, the transistor used in this embodiment can be driven at high speed because relatively high field-effect mobility can be obtained. For example, by using such a transistor which can be driven at high speed in a display device, the switching transistor in the pixel portion and the driver transistor used in the driver circuit portion can be formed over the same substrate. That is, as a separate drive circuit,
Since it is not necessary to use a semiconductor device formed of a silicon wafer or the like, the number of parts of the semiconductor device can be reduced. In addition, by using a transistor which can be driven at high speed also in the pixel portion, an image with high quality can be provided.

容量素子790は、トランジスタ750が有する第1のゲート電極と機能する導電膜と
同一の導電膜を加工する工程を経て形成される下部電極と、トランジスタ750が有する
ソース電極またはドレイン電極として機能する導電膜と同一の導電膜を加工する工程を経
て形成される上部電極と、を有する。また、下部電極と上部電極との間には、トランジス
タ750が有する第1のゲート絶縁膜として機能する絶縁膜と同一の絶縁膜を形成する工
程を経て形成される絶縁膜、及びトランジスタ750上の保護絶縁膜として機能する絶縁
膜と同一の絶縁膜を形成する工程を経て形成される絶縁膜が設けられる。すなわち、容量
素子790は、一対の電極間に誘電体膜として機能する絶縁膜が挟持された積層型の構造
である。
The capacitor 790 has a lower electrode which is formed through a step of processing the same conductive film as the first gate electrode of the transistor 750 and a conductive film which functions as a conductive film and a conductive which functions as a source electrode or a drain electrode of the transistor 750 And an upper electrode formed through the process of processing the same conductive film as the film. In addition, an insulating film formed through a step of forming an insulating film which is the same as an insulating film functioning as a first gate insulating film of the transistor 750 is formed between the lower electrode and the upper electrode; An insulating film formed through the step of forming the same insulating film as the insulating film which functions as a protective insulating film is provided. That is, the capacitor 790 has a stacked structure in which an insulating film functioning as a dielectric film is held between a pair of electrodes.

また、図12乃至図14において、トランジスタ750、トランジスタ752、及び容
量素子790上に平坦化絶縁膜770が設けられている。
Further, in FIGS. 12 to 14, a planarization insulating film 770 is provided over the transistor 750, the transistor 752, and the capacitor 790.

また、図12乃至図14においては、画素部702が有するトランジスタ750と、ソ
ースドライバ回路部704が有するトランジスタ752と、を同じ構造のトランジスタを
用いる構成について例示したが、これに限定されない。例えば、画素部702と、ソース
ドライバ回路部704とは、異なるトランジスタを用いてもよい。具体的には、画素部7
02にトップゲート型のトランジスタを用い、ソースドライバ回路部704にボトムゲー
ト型のトランジスタを用いる構成、あるいは画素部702にボトムゲート型のトランジス
タを用い、ソースドライバ回路部704にトップゲート型のトランジスタを用いる構成な
どが挙げられる。なお、上記のソースドライバ回路部704を、ゲートドライバ回路部と
読み替えてもよい。
12 to 14 illustrate the configuration in which the transistor having the same structure is used as the transistor 750 included in the pixel portion 702 and the transistor 752 included in the source driver circuit portion 704, the present invention is not limited to this. For example, different transistors may be used for the pixel portion 702 and the source driver circuit portion 704. Specifically, the pixel unit 7
A top gate transistor is used in 02, a bottom gate transistor is used in the source driver circuit portion 704, or a bottom gate transistor is used in the pixel portion 702, and a top gate transistor is used in the source driver circuit portion 704. The structure used etc. are mentioned. Note that the above source driver circuit unit 704 may be read as a gate driver circuit unit.

また、信号線710は、トランジスタ750、752のソース電極及びドレイン電極と
して機能する導電膜と同じ工程を経て形成される。信号線710として、例えば、銅元素
を含む材料を用いた場合、配線抵抗に起因する信号遅延等が少なく、大画面での表示が可
能となる。
In addition, the signal line 710 is formed through the same process as a conductive film which functions as a source electrode and a drain electrode of the transistors 750 and 752. For example, in the case of using a material containing a copper element as the signal line 710, signal delay due to wiring resistance and the like can be reduced and display on a large screen can be performed.

また、FPC端子部708は、接続電極760、異方性導電膜780、及びFPC71
6を有する。なお、接続電極760は、トランジスタ750、752のソース電極及びド
レイン電極として機能する導電膜と同じ工程を経て形成される。また、接続電極760は
、FPC716が有する端子と異方性導電膜780を介して、電気的に接続される。
Further, the FPC terminal portion 708 includes the connection electrode 760, the anisotropic conductive film 780, and the FPC 71.
Have six. Note that the connection electrode 760 is formed through the same process as a conductive film which functions as a source electrode and a drain electrode of the transistors 750 and 752. The connection electrode 760 is electrically connected to a terminal included in the FPC 716 through an anisotropic conductive film 780.

また、第1の基板701及び第2の基板705としては、例えばガラス基板を用いるこ
とができる。また、第1の基板701及び第2の基板705として、可撓性を有する基板
を用いてもよい。該可撓性を有する基板としては、例えばプラスチック基板等が挙げられ
る。
For example, a glass substrate can be used as the first substrate 701 and the second substrate 705. Alternatively, a flexible substrate may be used as the first substrate 701 and the second substrate 705. Examples of the flexible substrate include a plastic substrate and the like.

また、第1の基板701と第2の基板705の間には、構造体778が設けられる。構
造体778は柱状のスペーサであり、第1の基板701と第2の基板705の間の距離(
セルギャップ)を制御するために設けられる。なお、構造体778として、球状のスペー
サを用いていてもよい。
In addition, a structure body 778 is provided between the first substrate 701 and the second substrate 705. The structure 778 is a columnar spacer, and the distance between the first substrate 701 and the second substrate 705
To control the cell gap). Note that a spherical spacer may be used as the structure 778.

また、第2の基板705側には、ブラックマトリクスとして機能する遮光膜738と、
カラーフィルタとして機能する着色膜736と、遮光膜738及び着色膜736に接する
絶縁膜734が設けられる。
In addition, on the second substrate 705 side, a light shielding film 738 functioning as a black matrix,
A coloring film 736 functioning as a color filter and an insulating film 734 in contact with the light shielding film 738 and the coloring film 736 are provided.

〔液晶素子を用いる表示装置の構成例〕
図12に示す表示装置700は、液晶素子775を有する。液晶素子775は、導電膜
772、導電膜774、及び液晶層776を有する。導電膜774は、第2の基板705
側に設けられ、対向電極としての機能を有する。図12に示す表示装置700は、導電膜
772と導電膜774に印加される電圧によって、液晶層776の配向状態が変わること
によって光の透過、非透過が制御され画像を表示することができる。
[Configuration Example of Display Device Using Liquid Crystal Element]
A display device 700 illustrated in FIG. 12 includes a liquid crystal element 775. The liquid crystal element 775 includes the conductive film 772, the conductive film 774, and the liquid crystal layer 776. The conductive film 774 is a second substrate 705.
It is provided on the side and has a function as a counter electrode. The display device 700 illustrated in FIG. 12 can display an image by controlling transmission and non-transmission of light by changing the alignment state of the liquid crystal layer 776 by a voltage applied to the conductive films 772 and 774.

また、導電膜772は、トランジスタ750が有するソース電極またはドレイン電極と
して機能する導電膜と電気的に接続される。導電膜772は、平坦化絶縁膜770上に形
成され画素電極、すなわち表示素子の一方の電極として機能する。
The conductive film 772 is electrically connected to a conductive film which functions as a source electrode or a drain electrode of the transistor 750. The conductive film 772 is formed over the planarization insulating film 770 and functions as a pixel electrode, that is, one electrode of a display element.

導電膜772としては、可視光において透光性のある導電膜、または可視光において反
射性のある導電膜を用いることができる。可視光において透光性のある導電膜としては、
例えば、インジウム(In)、亜鉛(Zn)、錫(Sn)の中から選ばれた一種を含む材
料を用いるとよい。可視光において反射性のある導電膜としては、例えば、アルミニウム
、または銀を含む材料を用いるとよい。
As the conductive film 772, a conductive film which is translucent to visible light or a conductive film which is reflective to visible light can be used. As a conductive film having translucency in visible light,
For example, a material containing one selected from indium (In), zinc (Zn), and tin (Sn) may be used. As a conductive film which is reflective in visible light, for example, a material containing aluminum or silver may be used.

導電膜772に可視光において反射性のある導電膜を用いる場合、表示装置700は、
反射型の液晶表示装置となる。また、導電膜772に可視光において透光性のある導電膜
を用いる場合、表示装置700は、透過型の液晶表示装置となる。反射型の液晶表示装置
の場合、視認側に偏光板を設ける。一方、透過型の液晶表示装置の場合、液晶素子を挟む
一対の偏光板を設ける。
In the case of using a conductive film which is reflective to visible light as the conductive film 772, the display device 700 can
It becomes a reflection type liquid crystal display device. Further, in the case of using a conductive film which is translucent to visible light as the conductive film 772, the display device 700 is a transmissive liquid crystal display device. In the case of a reflective liquid crystal display device, a polarizing plate is provided on the viewing side. On the other hand, in the case of a transmissive liquid crystal display device, a pair of polarizing plates which sandwich a liquid crystal element is provided.

また、導電膜772上の構成を変えることで、液晶素子の駆動方式を変えることができ
る。この場合の一例を図13に示す。また、図13に示す表示装置700は、液晶素子の
駆動方式として横電界方式(例えば、FFSモード)を用いる構成の一例である。図13
に示す構成の場合、導電膜772上に絶縁膜773が設けられ、絶縁膜773上に導電膜
774が設けられる。この場合、導電膜774は、共通電極(コモン電極ともいう)とし
ての機能を有し、絶縁膜773を介して、導電膜772と導電膜774との間に生じる電
界によって、液晶層776の配向状態を制御することができる。
By changing the structure over the conductive film 772, the driving method of the liquid crystal element can be changed. An example of this case is shown in FIG. Further, the display device 700 illustrated in FIG. 13 is an example of a configuration using a lateral electric field method (for example, FFS mode) as a driving method of a liquid crystal element. Figure 13
In the case of the structure shown in the above, the insulating film 773 is provided over the conductive film 772 and the conductive film 774 is provided over the insulating film 773. In this case, the conductive film 774 has a function as a common electrode (also referred to as a common electrode), and alignment of the liquid crystal layer 776 by an electric field generated between the conductive film 772 and the conductive film 774 through the insulating film 773. You can control the state.

また、図12及び図13において図示しないが、導電膜772または導電膜774のい
ずれか一方または双方に、液晶層776と接する側に、それぞれ配向膜を設ける構成とし
てもよい。また、図12及び図13において図示しないが、偏光部材、位相差部材、反射
防止部材などの光学部材(光学基板)などは適宜設けてもよい。例えば、偏光基板及び位
相差基板による円偏光を用いてもよい。また、光源としてバックライト、サイドライトな
どを用いてもよい。
Although not shown in FIGS. 12 and 13, an alignment film may be provided on one or both of the conductive films 772 and 774 on the side in contact with the liquid crystal layer 776. Although not shown in FIGS. 12 and 13, an optical member (optical substrate) such as a polarization member, a retardation member, or an anti-reflection member may be provided as appropriate. For example, circularly polarized light by a polarizing substrate and a retardation substrate may be used. In addition, a backlight, a sidelight, or the like may be used as a light source.

表示素子として液晶素子を用いる場合、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液
晶、高分子分散型液晶、高分子ネットワーク型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を
用いることができる。これらの液晶材料は、条件により、コレステリック相、スメクチッ
ク相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。
When a liquid crystal element is used as the display element, thermotropic liquid crystal, low molecular liquid crystal, polymer liquid crystal, polymer dispersed liquid crystal, polymer network liquid crystal, ferroelectric liquid crystal, antiferroelectric liquid crystal, or the like can be used. These liquid crystal materials exhibit a cholesteric phase, a smectic phase, a cubic phase, a chiral nematic phase, an isotropic phase, etc. depending on conditions.

また、横電界方式を採用する場合、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよ
い。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリ
ック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発
現しないため、温度範囲を改善するために数重量%以上のカイラル剤を混合させた液晶組
成物を液晶層に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速
度が短く、光学的等方性であるため配向処理が不要である。また配向膜を設けなくてもよ
いのでラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を
防止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。
また、ブルー相を示す液晶材料は、視野角依存性が小さい。
In addition, in the case of adopting the in-plane switching mode, liquid crystal exhibiting a blue phase without using an alignment film may be used. The blue phase is one of the liquid crystal phases, and is a phase which appears immediately before the cholesteric liquid phase is changed to the isotropic phase when the temperature of the cholesteric liquid crystal is raised. Since the blue phase appears only in a narrow temperature range, a liquid crystal composition in which several weight% or more of a chiral agent is mixed is used for the liquid crystal layer in order to improve the temperature range. A liquid crystal composition containing a liquid crystal exhibiting a blue phase and a chiral agent has a short response speed and is optically isotropic, so alignment processing is unnecessary. In addition, since it is not necessary to provide an alignment film, rubbing processing is also unnecessary, so electrostatic breakdown caused by rubbing processing can be prevented, and defects and breakage of the liquid crystal display device in the manufacturing process can be reduced. .
In addition, liquid crystal materials exhibiting a blue phase have a small viewing angle dependency.

また、表示素子として液晶素子を用いる場合、TN(Twisted Nematic
)モード、IPS(In−Plane−Switching)モード、FFS(Frin
ge Field Switching)モード、ASM(Axially Symme
tric aligned Micro−cell)モード、OCB(Optical
Compensated Birefringence)モード、FLC(Ferroe
lectric Liquid Crystal)モード、AFLC(AntiFerr
oelectric Liquid Crystal)モード、ECB(Electri
cally Controlled Birefringence)モード、ゲストホス
トモードなどを用いることができる。
In the case of using a liquid crystal element as a display element, TN (Twisted Nematic
) Mode, IPS (In-Plane-Switching) mode, FFS (Frin)
ge Field Switching mode, ASM (Axially Symme)
tric aligned Micro-cell mode, OCB (Optical)
Compensated Birefringence mode, FLC (Ferroe)
lectric Liquid Crystal) mode, AFLC (AntiFerr)
oelectric Liquid Crystal mode, ECB (Electri)
It is possible to use a cally controlled mode, a guest host mode, or the like.

また、ノーマリーブラック型の液晶表示装置、例えば垂直配向(VA)モードを採用し
た透過型の液晶表示装置としてもよい。垂直配向モードとしては、いくつか挙げられるが
、例えば、MVA(Multi−Domain Vertical Alignment
)モード、PVA(Patterned Vertical Alignment)モー
ド、ASVモードなどを用いることができる。
Alternatively, a normally black liquid crystal display device, for example, a transmissive liquid crystal display device employing a vertical alignment (VA) mode may be used. There are several vertical alignment modes, for example, MVA (Multi-Domain Vertical Alignment).
), PVA (Patterned Vertical Alignment) mode, ASV mode, etc. can be used.

〔発光素子を用いる表示装置〕
図14に示す表示装置700は、発光素子782を有する。発光素子782は、導電膜
772、EL層786、及び導電膜788を有する。図14に示す表示装置700は、画
素毎に設けられる発光素子782が有するEL層786が発光することによって、画像を
表示することができる。なお、EL層786は、有機化合物、または量子ドットなどの無
機化合物を有する。
[Display device using light emitting element]
A display device 700 illustrated in FIG. 14 includes a light emitting element 782. The light-emitting element 782 includes the conductive film 772, the EL layer 786, and the conductive film 788. The display device 700 illustrated in FIG. 14 can display an image when the EL layer 786 included in the light emitting element 782 provided for each pixel emits light. Note that the EL layer 786 includes an organic compound or an inorganic compound such as a quantum dot.

有機化合物に用いることのできる材料としては、蛍光性材料または燐光性材料などが挙
げられる。また、量子ドットに用いることのできる材料としては、コロイド状量子ドット
材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料、
などが挙げられる。また、12族と16族、13族と15族、または14族と16族の元
素グループを含む材料を用いてもよい。または、カドミウム(Cd)、セレン(Se)、
亜鉛(Zn)、硫黄(S)、リン(P)、インジウム(In)、テルル(Te)、鉛(P
b)、ガリウム(Ga)、ヒ素(As)、アルミニウム(Al)、等の元素を有する量子
ドット材料を用いてもよい。
Materials usable for the organic compound include fluorescent materials and phosphorescent materials. In addition, as materials that can be used for quantum dots, colloidal quantum dot materials, alloy quantum dot materials, core-shell quantum dot materials, core quantum dot materials,
Etc. Alternatively, a material containing group 12 and group 16, group 13 and group 15, or group 14 and group 16 may be used. Or cadmium (Cd), selenium (Se),
Zinc (Zn), Sulfur (S), Phosphorus (P), Indium (In), Tellurium (Te), Lead (P)
b) A quantum dot material having an element such as gallium (Ga), arsenic (As), aluminum (Al) or the like may be used.

図14に示す表示装置700には、平坦化絶縁膜770及び導電膜772上に絶縁膜7
30が設けられる。絶縁膜730は、導電膜772の一部を覆う。なお、発光素子782
はトップエミッション構造である。したがって、導電膜788は透光性を有し、EL層7
86が発する光を透過する。なお、本実施の形態においては、トップエミッション構造に
ついて、例示するが、これに限定されない。例えば、導電膜772側に光を射出するボト
ムエミッション構造や、導電膜772及び導電膜788の双方に光を射出するデュアルエ
ミッション構造にも適用することができる。
In the display device 700 illustrated in FIG. 14, the insulating film 7 is formed over the planarization insulating film 770 and the conductive film 772.
30 are provided. The insulating film 730 covers part of the conductive film 772. Note that the light emitting element 782
Is a top emission structure. Therefore, the conductive film 788 has a light transmitting property, and the EL layer 7
It transmits the light emitted by 86. Although the top emission structure is illustrated in the present embodiment, the present invention is not limited to this. For example, the invention can be applied to a bottom emission structure in which light is emitted to the conductive film 772 side, and a dual emission structure in which light is emitted to both the conductive film 772 and the conductive film 788.

また、発光素子782と重なる位置に、着色膜736が設けられ、絶縁膜730と重な
る位置、引き回し配線部711、及びソースドライバ回路部704に遮光膜738が設け
られている。また、着色膜736及び遮光膜738は、絶縁膜734で覆われている。ま
た、発光素子782と絶縁膜734の間は封止膜732で充填されている。なお、図14
に示す表示装置700においては、着色膜736を設ける構成について例示したが、これ
に限定されない。例えば、EL層786を画素毎に島状形成する、すなわち塗り分けによ
り形成する場合においては、着色膜736を設けない構成としてもよい。
A coloring film 736 is provided at a position overlapping with the light emitting element 782, and a light shielding film 738 is provided at a position overlapping with the insulating film 730, the lead wiring portion 711, and the source driver circuit portion 704. The coloring film 736 and the light shielding film 738 are covered with an insulating film 734. Further, a sealing film 732 is filled between the light emitting element 782 and the insulating film 734. Note that FIG.
In the display device 700 shown in the above, the configuration in which the colored film 736 is provided is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, in the case where the EL layer 786 is formed in an island shape for each pixel, that is, in a case where the EL layer 786 is formed separately, the coloring film 736 may be omitted.

〔表示装置に入出力装置を設ける構成例〕
また、図12乃至図14に示す表示装置700に入出力装置を設けてもよい。当該入出
力装置としては、例えば、タッチパネル等が挙げられる。
[Configuration Example of Providing Input / Output Device on Display Device]
In addition, the display device 700 illustrated in FIGS. 12 to 14 may be provided with an input / output device. As the said input-output device, a touch panel etc. are mentioned, for example.

図13に示す表示装置700にタッチパネル791を設ける構成を図15に、図14に
示す表示装置700にタッチパネル791を設ける構成を図16に、それぞれ示す。
A configuration in which the touch panel 791 is provided in the display device 700 shown in FIG. 13 is shown in FIG. 15, and a configuration in which the touch panel 791 is provided in the display device 700 shown in FIG.

図15は図13に示す表示装置700にタッチパネル791を設ける構成の断面図であ
り、図16は図14に示す表示装置700にタッチパネル791を設ける構成の断面図で
ある。
15 is a cross-sectional view of the configuration in which the touch panel 791 is provided in the display device 700 shown in FIG. 13, and FIG. 16 is a cross-sectional view in the configuration of providing the touch panel 791 in the display device 700 shown in FIG.

まず、図15及び図16に示すタッチパネル791について、以下説明を行う。   First, the touch panel 791 shown in FIGS. 15 and 16 will be described below.

図15及び図16に示すタッチパネル791は、基板705と着色膜736との間に設
けられる、所謂インセル型のタッチパネルである。タッチパネル791は、遮光膜738
、及び着色膜736を形成する前に、基板705側に形成すればよい。
The touch panel 791 illustrated in FIGS. 15 and 16 is a so-called in-cell touch panel provided between the substrate 705 and the coloring film 736. The touch panel 791 has a light shielding film 738
And the colored film 736 may be formed on the substrate 705 side.

なお、タッチパネル791は、遮光膜738と、絶縁膜792と、電極793と、電極
794と、絶縁膜795と、電極796と、絶縁膜797と、を有する。例えば、指やス
タイラスなどの被検知体が近づくことで生じうる、電極793と電極794との間の容量
の変化を検知することができる。
Note that the touch panel 791 includes a light shielding film 738, an insulating film 792, an electrode 793, an electrode 794, an insulating film 795, an electrode 796, and an insulating film 797. For example, it is possible to detect a change in capacitance between the electrode 793 and the electrode 794 that may occur when a detected object such as a finger or a stylus approaches.

また、図15及び図16に示すトランジスタ750の上方においては、電極793と、
電極794との交差部を明示している。電極796は、絶縁膜795に設けられた開口部
を介して、電極794を挟む2つの電極793と電気的に接続されている。なお、図15
及び図16においては、電極796が設けられる領域を画素部702に設ける構成を例示
したが、これに限定されず、例えば、ソースドライバ回路部704に形成してもよい。
In the upper part of the transistor 750 shown in FIGS.
The intersection with the electrode 794 is clearly shown. The electrode 796 is electrically connected to two electrodes 793 sandwiching the electrode 794 through an opening provided in the insulating film 795. Note that FIG.
16A and 16B illustrate the structure in which the region where the electrode 796 is provided is provided in the pixel portion 702, the present invention is not limited to this. For example, the region may be formed in the source driver circuit portion 704.

電極793及び電極794は、遮光膜738と重なる領域に設けられる。また、図15
に示すように、電極793は、発光素子782と重ならないように設けられると好ましい
。また、図16に示すように、電極793は、液晶素子775と重ならないように設けら
れると好ましい。別言すると、電極793は、発光素子782及び液晶素子775と重な
る領域に開口部を有する。すなわち、電極793はメッシュ形状を有する。このような構
成とすることで、電極793は、発光素子782が射出する光を遮らない構成とすること
ができる。または、電極793は、液晶素子775を透過する光を遮らない構成とするこ
とができる。したがって、タッチパネル791を配置することによる輝度の低下が極めて
少ないため、視認性が高く、且つ消費電力が低減された表示装置を実現できる。なお、電
極794も同様の構成とすればよい。
The electrode 793 and the electrode 794 are provided in a region overlapping with the light shielding film 738. Also, FIG.
It is preferable that the electrode 793 be provided so as not to overlap with the light emitting element 782 as shown in FIG. In addition, as illustrated in FIG. 16, the electrode 793 is preferably provided so as not to overlap with the liquid crystal element 775. In other words, the electrode 793 has an opening in a region overlapping with the light-emitting element 782 and the liquid crystal element 775. That is, the electrode 793 has a mesh shape. With such a configuration, the electrode 793 can be configured not to block light emitted from the light emitting element 782. Alternatively, the electrode 793 can be configured not to block light transmitted through the liquid crystal element 775. Therefore, since the decrease in luminance due to the disposition of the touch panel 791 is extremely small, a display device with high visibility and reduced power consumption can be realized. Note that the electrode 794 may have a similar structure.

また、電極793及び電極794が発光素子782と重ならないため、電極793及び
電極794には、可視光の透過率が低い金属材料を用いることができる。または、電極7
93及び電極794が液晶素子775と重ならないため、電極793及び電極794には
、可視光の透過率が低い金属材料を用いることができる。
Further, since the electrode 793 and the electrode 794 do not overlap with the light-emitting element 782, a metal material with low visible light transmittance can be used for the electrode 793 and the electrode 794. Or electrode 7
Since the electrodes 93 and 794 do not overlap with the liquid crystal element 775, a metal material with low visible light transmittance can be used for the electrodes 793 and 794.

そのため、可視光の透過率が高い酸化物材料を用いた電極と比較して、電極793及び
電極794の抵抗を低くすることが可能となり、タッチパネルのセンサ感度を向上させる
ことができる。
Therefore, the resistance of the electrode 793 and the electrode 794 can be reduced as compared with an electrode using an oxide material having high visible light transmittance, and sensor sensitivity of the touch panel can be improved.

例えば、電極793、794、796には、導電性のナノワイヤを用いてもよい。当該
ナノワイヤは、直径の平均値が1nm以上100nm以下、好ましくは5nm以上50n
m以下、より好ましくは5nm以上25nm以下の大きさとすればよい。また、上記ナノ
ワイヤとしては、Agナノワイヤ、Cuナノワイヤ、またはAlナノワイヤ等の金属ナノ
ワイヤ、あるいは、カーボンナノチューブなどを用いればよい。例えば、電極793、7
94、796のいずれか一つあるいは全部にAgナノワイヤを用いる場合、可視光におけ
る光透過率を89%以上、シート抵抗値を40Ω/□以上100Ω/□以下とすることが
できる。
For example, conductive nanowires may be used for the electrodes 793, 794, and 796. The nanowires have an average diameter of 1 nm to 100 nm, preferably 5 nm to 50 n.
The size may be m or less, more preferably 5 nm or more and 25 nm or less. In addition, as the nanowires, metal nanowires such as Ag nanowires, Cu nanowires, or Al nanowires, carbon nanotubes, or the like may be used. For example, the electrodes 793, 7
When using Ag nanowire for any one or all of 94 and 796, the light transmittance in visible light can be 89% or more, and the sheet resistance value can be 40 Ω / sq or more and 100 Ω / sq or less.

また、図15及び図16においては、インセル型のタッチパネルの構成について例示し
たが、これに限定されない。例えば、表示装置700上に形成する、所謂オンセル型のタ
ッチパネルや、表示装置700に貼り合わせて用いる、所謂アウトセル型のタッチパネル
としてもよい。
Moreover, in FIG.15 and FIG.16, although it illustrated about the structure of the in-cell type touch panel, it is not limited to this. For example, a so-called on-cell touch panel formed on the display device 700 or a so-called out-cell touch panel used by being attached to the display device 700 may be used.

このように、本発明の一態様の表示装置は、様々な形態のタッチパネルと組み合わせて
用いることができる。
Thus, the display device of one embodiment of the present invention can be used in combination with various types of touch panels.

本実施の形態で例示した構成例、及びそれらに対応する図面等は、少なくともその一部
を他の構成例、または図面等と適宜組み合わせて実施することができる。
At least a part of the configuration examples exemplified in this embodiment and the corresponding drawings can be implemented in appropriate combination with other configuration examples, drawings, and the like.

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組
み合わせて実施することができる。
This embodiment can be implemented in appropriate combination with at least a part of the other embodiments described in this specification.

(実施の形態3)
本実施の形態では、本発明の一態様の半導体装置を有する表示装置について、図17を
用いて説明を行う。
Third Embodiment
In this embodiment, a display device including the semiconductor device of one embodiment of the present invention is described with reference to FIG.

図17(A)に示す表示装置は、表示素子の画素を有する領域(以下、画素部502と
いう)と、画素部502の外側に配置され、画素を駆動するための回路を有する回路部(
以下、駆動回路部504という)と、素子の保護機能を有する回路(以下、保護回路50
6という)と、端子部507と、を有する。なお、保護回路506は、設けない構成とし
てもよい。
The display device illustrated in FIG. 17A includes a region including a pixel of a display element (hereinafter referred to as a pixel portion 502) and a circuit portion which is provided outside the pixel portion 502 and includes a circuit for driving the pixel (see FIG.
Hereinafter, the drive circuit portion 504) and a circuit having a protection function of an element (hereinafter referred to as a protection circuit 50).
6) and a terminal portion 507. Note that the protective circuit 506 may not be provided.

駆動回路部504の一部、または全部は、画素部502と同一基板上に形成されている
ことが望ましい。これにより、部品数や端子数を減らすことが出来る。駆動回路部504
の一部、または全部が、画素部502と同一基板上に形成されていない場合には、駆動回
路部504の一部、または全部は、COGやTAB(Tape Automated B
onding)によって、実装することができる。
It is preferable that part or all of the driver circuit portion 504 be formed over the same substrate as the pixel portion 502. Thereby, the number of parts and the number of terminals can be reduced. Drive circuit unit 504
When part or all of the driver circuit portion 504 is not formed over the same substrate as the pixel portion 502, part or all of the driver circuit portion 504 can be formed using COG or TAB (Tape Automated B).
can be implemented by

画素部502は、X行(Xは2以上の自然数)Y列(Yは2以上の自然数)に配置され
た複数の表示素子を駆動するための回路(以下、画素回路501という)を有し、駆動回
路部504は、画素を選択する信号(走査信号)を出力する回路(以下、ゲートドライバ
504aという)、画素の表示素子を駆動するための信号(データ信号)を供給するため
の回路(以下、ソースドライバ504b)などの駆動回路を有する。
The pixel portion 502 includes a circuit (hereinafter referred to as a pixel circuit 501) for driving a plurality of display elements arranged in X rows (X is a natural number of 2 or more) and Y columns (Y is a natural number of 2 or more). The driver circuit portion 504 outputs a signal (scanning signal) for selecting a pixel (hereinafter referred to as a gate driver 504a) and a circuit for supplying a signal (data signal) for driving a display element of the pixel (data signal). Hereinafter, a driver circuit such as a source driver 504 b) is included.

ゲートドライバ504aは、シフトレジスタ等を有する。ゲートドライバ504aは、
端子部507を介して、シフトレジスタを駆動するための信号が入力され、信号を出力す
る。例えば、ゲートドライバ504aは、スタートパルス信号、クロック信号等が入力さ
れ、パルス信号を出力する。ゲートドライバ504aは、走査信号が与えられる配線(以
下、走査線GL_1乃至GL_Xという)の電位を制御する機能を有する。なお、ゲート
ドライバ504aを複数設け、複数のゲートドライバ504aにより、走査線GL_1乃
至GL_Xを分割して制御してもよい。または、ゲートドライバ504aは、初期化信号
を供給することができる機能を有する。ただし、これに限定されず、ゲートドライバ50
4aは、別の信号を供給することも可能である。
The gate driver 504 a includes a shift register and the like. The gate driver 504a is
A signal for driving the shift register is input through the terminal portion 507, and the signal is output. For example, the gate driver 504a receives a start pulse signal, a clock signal, and the like, and outputs a pulse signal. The gate driver 504a has a function of controlling the potentials of wirings (hereinafter, referred to as scan lines GL_1 to GL_X) to which scan signals are supplied. Note that a plurality of gate drivers 504 a may be provided, and the scan lines GL_1 to GL_X may be divided and controlled by the plurality of gate drivers 504 a. Alternatively, the gate driver 504a has a function capable of supplying an initialization signal. However, the present invention is not limited to this.
4a can also supply another signal.

ソースドライバ504bは、シフトレジスタ等を有する。ソースドライバ504bは、
端子部507を介して、シフトレジスタを駆動するための信号の他、データ信号の元とな
る信号(画像信号)が入力される。ソースドライバ504bは、画像信号を元に画素回路
501に書き込むデータ信号を生成する機能を有する。また、ソースドライバ504bは
、スタートパルス、クロック信号等が入力されて得られるパルス信号に従って、データ信
号の出力を制御する機能を有する。また、ソースドライバ504bは、データ信号が与え
られる配線(以下、データ線DL_1乃至DL_Yという)の電位を制御する機能を有す
る。または、ソースドライバ504bは、初期化信号を供給することができる機能を有す
る。ただし、これに限定されず、ソースドライバ504bは、別の信号を供給することも
可能である。
The source driver 504 b includes a shift register and the like. The source driver 504 b is
In addition to the signal for driving the shift register, the signal (image signal) that is the source of the data signal is input through the terminal portion 507. The source driver 504 b has a function of generating a data signal to be written to the pixel circuit 501 based on an image signal. In addition, the source driver 504 b has a function of controlling output of a data signal in accordance with a pulse signal obtained by inputting a start pulse, a clock signal, and the like. Further, the source driver 504 b has a function of controlling the potentials of wirings (hereinafter referred to as data lines DL_1 to DL_Y) to which data signals are supplied. Alternatively, the source driver 504 b has a function capable of supplying an initialization signal. However, without being limited to this, the source driver 504 b can also supply another signal.

ソースドライバ504bは、例えば複数のアナログスイッチなどを用いて構成される。
ソースドライバ504bは、複数のアナログスイッチを順次オン状態にすることにより、
画像信号を時分割した信号をデータ信号として出力できる。また、シフトレジスタなどを
用いてソースドライバ504bを構成してもよい。
The source driver 504 b is configured using, for example, a plurality of analog switches.
The source driver 504 b sequentially turns on the plurality of analog switches to
A signal obtained by time-dividing an image signal can be output as a data signal. Alternatively, the source driver 504 b may be configured using a shift register or the like.

複数の画素回路501のそれぞれは、走査信号が与えられる複数の走査線GLの一つを
介してパルス信号が入力され、データ信号が与えられる複数のデータ線DLの一つを介し
てデータ信号が入力される。また、複数の画素回路501のそれぞれは、ゲートドライバ
504aによりデータ信号のデータの書き込み及び保持が制御される。例えば、m行n列
目の画素回路501は、走査線GL_m(mはX以下の自然数)を介してゲートドライバ
504aからパルス信号が入力され、走査線GL_mの電位に応じてデータ線DL_n(
nはY以下の自然数)を介してソースドライバ504bからデータ信号が入力される。
Each of the plurality of pixel circuits 501 receives a pulse signal through one of the plurality of scanning lines GL to which a scanning signal is applied, and receives a data signal through one of the plurality of data lines DL to which the data signal is applied. It is input. In each of the plurality of pixel circuits 501, writing and holding of data of a data signal are controlled by the gate driver 504a. For example, in the pixel circuit 501 in the m-th row and the n-th column, a pulse signal is input from the gate driver 504a through the scanning line GL_m (m is a natural number less than or equal to X), and the data line DL_n (m is a value corresponding to the potential of the scanning line GL_m).
A data signal is input from the source driver 504 b through n is a natural number less than or equal to Y).

図17(A)に示す保護回路506は、例えば、ゲートドライバ504aと画素回路5
01の間の配線である走査線GLに接続される。または、保護回路506は、ソースドラ
イバ504bと画素回路501の間の配線であるデータ線DLに接続される。または、保
護回路506は、ゲートドライバ504aと端子部507との間の配線に接続することが
できる。または、保護回路506は、ソースドライバ504bと端子部507との間の配
線に接続することができる。なお、端子部507は、外部の回路から表示装置に電源及び
制御信号、及び画像信号を入力するための端子が設けられた部分をいう。
The protective circuit 506 illustrated in FIG. 17A includes, for example, the gate driver 504 a and the pixel circuit 5.
It is connected to the scanning line GL which is a wiring between 01. Alternatively, the protection circuit 506 is connected to a data line DL which is a wiring between the source driver 504 b and the pixel circuit 501. Alternatively, the protective circuit 506 can be connected to a wiring between the gate driver 504 a and the terminal portion 507. Alternatively, the protective circuit 506 can be connected to a wiring between the source driver 504 b and the terminal portion 507. Note that a terminal portion 507 refers to a portion provided with a terminal for inputting a power supply, a control signal, and an image signal from an external circuit to the display device.

保護回路506は、自身が接続する配線に一定の範囲外の電位が与えられたときに、該
配線と別の配線とを導通状態にする回路である。
The protective circuit 506 is a circuit which brings a wiring and another wiring into conduction when the wiring to which the protection circuit 506 is connected is supplied with a potential outside the predetermined range.

図17(A)に示すように、画素部502と駆動回路部504にそれぞれ保護回路50
6を設けることにより、ESD(Electro Static Discharge:
静電気放電)などにより発生する過電流に対する表示装置の耐性を高めることができる。
ただし、保護回路506の構成はこれに限定されず、例えば、ゲートドライバ504aに
保護回路506を接続した構成、またはソースドライバ504bに保護回路506を接続
した構成とすることもできる。あるいは、端子部507に保護回路506を接続した構成
とすることもできる。
As shown in FIG. 17A, the pixel portion 502 and the driver circuit portion 504 are each provided with a protective circuit 50.
By providing 6, the ESD (Electro Static Discharge:
It is possible to increase the resistance of the display device to an overcurrent generated by electrostatic discharge or the like.
However, the configuration of the protection circuit 506 is not limited to this. For example, the protection circuit 506 may be connected to the gate driver 504 a or the protection circuit 506 may be connected to the source driver 504 b. Alternatively, the protective circuit 506 can be connected to the terminal portion 507.

また、図17(A)においては、ゲートドライバ504aとソースドライバ504bに
よって駆動回路部504を形成している例を示しているが、この構成に限定されない。例
えば、ゲートドライバ504aのみを形成し、別途用意されたソースドライバ回路が形成
された基板(例えば、単結晶半導体膜、多結晶半導体膜で形成された駆動回路基板)を実
装する構成としてもよい。
Although FIG. 17A illustrates an example in which the driver circuit portion 504 is formed by the gate driver 504 a and the source driver 504 b, the present invention is not limited to this configuration. For example, only the gate driver 504 a may be formed, and a substrate (for example, a driver circuit substrate formed of a single crystal semiconductor film or a polycrystalline semiconductor film) on which a separately prepared source driver circuit is formed may be mounted.

ここで、図18に、図17(A)とは異なる構成を示す。図18では、ソース線方向に
配列する複数の画素を挟むように、一対のソース線(例えばソース線DLa1とソース線
DLb1)が配置されている。また、隣接する2本のゲート線(例えばゲート線GL_1
とゲート線GL_2)が電気的に接続されている。
Here, FIG. 18 shows a configuration different from that of FIG. In FIG. 18, a pair of source lines (for example, the source line DLa1 and the source line DLb1) are disposed so as to sandwich a plurality of pixels arranged in the source line direction. In addition, two adjacent gate lines (for example, gate line GL_1
And the gate line GL_2) are electrically connected.

また、ゲート線GL_1に接続される画素は、片方のソース線(ソース線DLa1、ソ
ース線DLa2等)に接続され、ゲート線GL_2に接続される画素は、他方のソース線
(ソース線DLb1、ソース線DLb2等)に接続される。
The pixels connected to the gate line GL_1 are connected to one of the source lines (the source line DLa1, the source line DLa2, etc.), and the pixels connected to the gate line GL_2 are the other source line (the source line DLb1, the source Are connected to line DLb2 etc.).

このような構成とすることで、2本のゲート線を同時に選択することができる。これに
より、一水平期間の長さを、図17(A)に示す構成と比較して2倍にすることができる
。そのため、表示装置の高解像度化、及び大画面化が容易となる。
With such a configuration, two gate lines can be selected simultaneously. Thus, the length of one horizontal period can be doubled as compared with the configuration shown in FIG. Therefore, it is easy to increase the resolution and the screen size of the display device.

また、図17(A)及び図18に示す複数の画素回路501は、例えば、図17(B)
に示す構成とすることができる。
In addition, the plurality of pixel circuits 501 illustrated in FIG. 17A and FIG. 18 are, for example, illustrated in FIG.
Can be configured as shown in FIG.

図17(B)に示す画素回路501は、液晶素子570と、トランジスタ550と、容
量素子560と、を有する。トランジスタ550に先の実施の形態に示すトランジスタを
適用することができる。
The pixel circuit 501 illustrated in FIG. 17B includes a liquid crystal element 570, a transistor 550, and a capacitor 560. The transistor described in the above embodiment can be applied to the transistor 550.

液晶素子570の一対の電極の一方の電位は、画素回路501の仕様に応じて適宜設定
される。液晶素子570は、書き込まれるデータにより配向状態が設定される。なお、複
数の画素回路501のそれぞれが有する液晶素子570の一対の電極の一方に共通の電位
(コモン電位)を与えてもよい。また、各行の画素回路501の液晶素子570の一対の
電極の一方に異なる電位を与えてもよい。
The potential of one of the pair of electrodes of the liquid crystal element 570 is appropriately set in accordance with the specification of the pixel circuit 501. The alignment state of the liquid crystal element 570 is set by the data to be written. Note that a common potential (common potential) may be applied to one of the pair of electrodes of the liquid crystal element 570 included in each of the plurality of pixel circuits 501. Further, different potentials may be applied to one of the pair of electrodes of the liquid crystal element 570 of the pixel circuit 501 in each row.

例えば、液晶素子570を備える表示装置の駆動方法としては、TNモード、STNモ
ード、VAモード、ASM(Axially Symmetric Aligned M
icro−cell)モード、OCB(Optically Compensated
Birefringence)モード、FLC(Ferroelectric Liqu
id Crystal)モード、AFLC(AntiFerroelectric Li
quid Crystal)モード、MVAモード、PVA(Patterned Ve
rtical Alignment)モード、IPSモード、FFSモード、又はTBA
(Transverse Bend Alignment)モードなどを用いてもよい。
また、表示装置の駆動方法としては、上述した駆動方法の他、ECB(Electric
ally Controlled Birefringence)モード、PDLC(P
olymer Dispersed Liquid Crystal)モード、PNLC
(Polymer Network Liquid Crystal)モード、ゲストホ
ストモードなどがある。ただし、これに限定されず、液晶素子及びその駆動方式として様
々なものを用いることができる。
For example, as a method of driving a display provided with the liquid crystal element 570, a TN mode, an STN mode, a VA mode, an ASM (Axially Symmetric Aligned M) can be used.
icro-cell mode, OCB (Optically Compensated)
Birefringence) mode, FLC (Ferroelectric Liqu)
id Crystal) mode, AFLC (AntiFerroelectric Li
quid crystal mode, MVA mode, PVA (patterned Ve
rtical alignment) mode, IPS mode, FFS mode, or TBA
(Transverse Bend Alignment) mode or the like may be used.
Further, as a method of driving the display device, ECB (Electric
ally Controlled Birefringence mode, PDLC (P
olymer dispersed liquid crystal) mode, PNLC
(Polymer Network Liquid Crystal) mode, guest host mode, etc. However, the present invention is not limited to this, and various liquid crystal elements and driving methods thereof can be used.

m行n列目の画素回路501において、トランジスタ550のソース電極またはドレイ
ン電極の一方は、データ線DL_nに電気的に接続され、他方は液晶素子570の一対の
電極の他方に電気的に接続される。また、トランジスタ550のゲート電極は、走査線G
L_mに電気的に接続される。トランジスタ550は、オン状態またはオフ状態になるこ
とにより、データ信号のデータの書き込みを制御する機能を有する。
In the m-th row and n-th pixel circuit 501, one of the source and drain electrodes of the transistor 550 is electrically connected to the data line DL_n, and the other is electrically connected to the other of the pair of electrodes of the liquid crystal element 570. Ru. Further, the gate electrode of the transistor 550 is connected to the scanning line G.
It is electrically connected to L_m. The transistor 550 has a function of controlling data writing of a data signal by being turned on or off.

容量素子560の一対の電極の一方は、電位が供給される配線(以下、電位供給線VL
)に電気的に接続され、他方は、液晶素子570の一対の電極の他方に電気的に接続され
る。なお、電位供給線VLの電位の値は、画素回路501の仕様に応じて適宜設定される
。容量素子560は、書き込まれたデータを保持する保持容量としての機能を有する。
One of the pair of electrodes of capacitive element 560 is a wiring to which a potential is supplied (hereinafter referred to as potential supply line VL).
And the other is electrically connected to the other of the pair of electrodes of the liquid crystal element 570. Note that the value of the potential of the potential supply line VL is appropriately set in accordance with the specification of the pixel circuit 501. The capacitor element 560 has a function as a storage capacitor for storing written data.

例えば、図17(B)の画素回路501を有する表示装置では、例えば、図17(A)
に示すゲートドライバ504aにより各行の画素回路501を順次選択し、トランジスタ
550をオン状態にしてデータ信号のデータを書き込む。
For example, in a display device including the pixel circuit 501 in FIG. 17B, for example, FIG.
The pixel circuits 501 in the respective rows are sequentially selected by the gate driver 504a shown in FIG. 4A, and the transistor 550 is turned on to write data signal data.

データが書き込まれた画素回路501は、トランジスタ550がオフ状態になることで
保持状態になる。これを行毎に順次行うことにより、画像を表示できる。
The pixel circuit 501 to which data is written is brought into the holding state by the transistor 550 being turned off. Images can be displayed by sequentially performing this on a row-by-row basis.

また、図17(A)に示す複数の画素回路501は、例えば、図17(C)に示す構成
とすることができる。
In addition, the plurality of pixel circuits 501 illustrated in FIG. 17A can have a configuration illustrated in FIG. 17C, for example.

また、図17(C)に示す画素回路501は、トランジスタ552、554と、容量素
子562と、発光素子572と、を有する。トランジスタ552及びトランジスタ554
のいずれか一方または双方に先の実施の形態に示すトランジスタを適用することができる
The pixel circuit 501 illustrated in FIG. 17C includes transistors 552 and 554, a capacitor 562, and a light-emitting element 572. Transistor 552 and transistor 554
The transistor described in the above embodiment can be applied to one or both of the transistors.

トランジスタ552のソース電極及びドレイン電極の一方は、データ信号が与えられる
配線(以下、信号線DL_nという)に電気的に接続される。さらに、トランジスタ55
2のゲート電極は、ゲート信号が与えられる配線(以下、走査線GL_mという)に電気
的に接続される。
One of the source electrode and the drain electrode of the transistor 552 is electrically connected to a wiring (hereinafter referred to as a signal line DL_n) to which a data signal is supplied. Furthermore, transistor 55
The gate electrode 2 is electrically connected to a wiring (hereinafter referred to as a scan line GL_m) to which a gate signal is applied.

トランジスタ552は、オン状態またはオフ状態になることにより、データ信号のデー
タの書き込みを制御する機能を有する。
The transistor 552 has a function of controlling data writing of a data signal by being turned on or off.

容量素子562の一対の電極の一方は、電位が与えられる配線(以下、電位供給線VL
_aという)に電気的に接続され、他方は、トランジスタ552のソース電極及びドレイ
ン電極の他方に電気的に接続される。
One of the pair of electrodes of capacitive element 562 is a wiring to which a potential is applied (hereinafter referred to as potential supply line VL).
And the other is electrically connected to the other of the source electrode and the drain electrode of the transistor 552.

容量素子562は、書き込まれたデータを保持する保持容量としての機能を有する。   The capacitor element 562 has a function as a storage capacitor for storing written data.

トランジスタ554のソース電極及びドレイン電極の一方は、電位供給線VL_aに電
気的に接続される。さらに、トランジスタ554のゲート電極は、トランジスタ552の
ソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続される。
One of the source electrode and the drain electrode of the transistor 554 is electrically connected to the potential supply line VL_a. Further, the gate electrode of the transistor 554 is electrically connected to the other of the source electrode and the drain electrode of the transistor 552.

発光素子572のアノード及びカソードの一方は、電位供給線VL_bに電気的に接続
され、他方は、トランジスタ554のソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続
される。
One of the anode and the cathode of the light emitting element 572 is electrically connected to the potential supply line VL_b, and the other is electrically connected to the other of the source electrode and the drain electrode of the transistor 554.

発光素子572としては、例えば有機エレクトロルミネセンス素子(有機EL素子とも
いう)などを用いることができる。ただし、発光素子572としては、これに限定されず
、無機材料を含む無機EL素子を用いても良い。
As the light emitting element 572, an organic electroluminescent element (also referred to as an organic EL element) or the like can be used, for example. However, the light emitting element 572 is not limited to this, and an inorganic EL element containing an inorganic material may be used.

なお、電位供給線VL_a及び電位供給線VL_bの一方には、高電源電位VDDが与
えられ、他方には、低電源電位VSSが与えられる。
Note that the high power supply potential VDD is applied to one of the potential supply line VL_a and the potential supply line VL_b, and the low power supply potential VSS is applied to the other.

図17(C)の画素回路501を有する表示装置では、例えば、図17(A)に示すゲ
ートドライバ504aにより各行の画素回路501を順次選択し、トランジスタ552を
オン状態にしてデータ信号のデータを書き込む。
In the display device including the pixel circuit 501 in FIG. 17C, for example, the pixel circuits 501 in each row are sequentially selected by the gate driver 504a illustrated in FIG. 17A, and the transistor 552 is turned on to output data signal data. Write.

データが書き込まれた画素回路501は、トランジスタ552がオフ状態になることで
保持状態になる。さらに、書き込まれたデータ信号の電位に応じてトランジスタ554の
ソース電極とドレイン電極の間に流れる電流量が制御され、発光素子572は、流れる電
流量に応じた輝度で発光する。これを行毎に順次行うことにより、画像を表示できる。
The pixel circuit 501 to which data is written is brought into the holding state by the transistor 552 being turned off. Further, the amount of current flowing between the source electrode and the drain electrode of the transistor 554 is controlled in accordance with the potential of the written data signal, and the light emitting element 572 emits light with luminance according to the amount of current flowing. Images can be displayed by sequentially performing this on a row-by-row basis.

本実施の形態で例示した構成例、及びそれらに対応する図面等は、少なくともその一部
を他の構成例、または図面等と適宜組み合わせて実施することができる。
At least a part of the configuration examples exemplified in this embodiment and the corresponding drawings can be implemented in appropriate combination with other configuration examples, drawings, and the like.

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組
み合わせて実施することができる。
This embodiment can be implemented in appropriate combination with at least a part of the other embodiments described in this specification.

(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明の一態様の半導体装置を有する表示モジュール及び電子機器
について、図19乃至図21を用いて説明を行う。
Embodiment 4
In this embodiment, a display module and an electronic device each including the semiconductor device of one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

[1.表示モジュール]
図19に示す表示モジュール7000は、上部カバー7001と下部カバー7002と
の間に、FPC7003に接続されたタッチパネル7004、FPC7005に接続され
た表示パネル7006、バックライト7007、フレーム7009、プリント基板701
0、バッテリ7011を有する。
[1. Display module]
The display module 7000 illustrated in FIG. 19 includes a touch panel 7004 connected to the FPC 7003 between the upper cover 7001 and the lower cover 7002, a display panel 7006 connected to the FPC 7005, a backlight 7007, a frame 7009, and a printed substrate 701.
0, having a battery 7011

本発明の一態様の半導体装置は、例えば、表示パネル7006に用いることができる。   The semiconductor device of one embodiment of the present invention can be used for the display panel 7006, for example.

上部カバー7001及び下部カバー7002は、タッチパネル7004及び表示パネル
7006のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
The shapes and sizes of the upper cover 7001 and the lower cover 7002 can be changed as appropriate in accordance with the sizes of the touch panel 7004 and the display panel 7006.

タッチパネル7004は、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチパネルを表示パネル
7006に重畳して用いることができる。また、表示パネル7006の対向基板(封止基
板)に、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。また、表示パネル7
006の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチパネルとすることも可能である。
The touch panel 7004 can be used by overlapping a resistive touch panel or a capacitive touch panel with the display panel 7006. In addition, the opposite substrate (the sealing substrate) of the display panel 7006 can have a touch panel function. In addition, display panel 7
It is also possible to provide an optical sensor in each pixel of 006 to make an optical touch panel.

バックライト7007は、光源7008を有する。なお、図19において、バックライ
ト7007上に光源7008を配置する構成について例示したが、これに限定さない。例
えば、バックライト7007の端部に光源7008を配置し、さらに光拡散板を用いる構
成としてもよい。なお、有機EL素子等の自発光型の発光素子を用いる場合、または反射
型パネル等の場合においては、バックライト7007を設けない構成としてもよい。
The backlight 7007 has a light source 7008. Although FIG. 19 illustrates the configuration in which the light source 7008 is disposed on the backlight 7007, the present invention is not limited to this. For example, the light source 7008 may be disposed at an end portion of the backlight 7007 and a light diffusion plate may be further used. Note that in the case of using a self-luminous light emitting element such as an organic EL element or in the case of a reflective panel or the like, the backlight 7007 may not be provided.

フレーム7009は、表示パネル7006の保護機能の他、プリント基板7010の動
作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレ
ーム7009は、放熱板としての機能を有していてもよい。
The frame 7009 has a function as an electromagnetic shield for blocking an electromagnetic wave generated by the operation of the printed substrate 7010, in addition to a protective function of the display panel 7006. The frame 7009 may have a function as a heat sink.

プリント基板7010は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信
号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であって
も良いし、別途設けたバッテリ7011による電源であってもよい。バッテリ7011は
、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
The printed circuit board 7010 has a power supply circuit and a signal processing circuit for outputting a video signal and a clock signal. As a power supply for supplying power to the power supply circuit, an external commercial power supply may be used, or a power supply using a separately provided battery 7011 may be used. The battery 7011 can be omitted when using a commercial power supply.

また、表示モジュール7000は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追
加して設けてもよい。
In addition, the display module 7000 may be additionally provided with a member such as a polarizing plate, a retardation plate, or a prism sheet.

[2.電子機器1]
次に、図20(A)乃至図20(E)に電子機器の一例を示す。
[2. Electronic device 1]
Next, FIGS. 20A to 20E illustrate an example of the electronic device.

図20(A)は、ファインダー8100を取り付けた状態のカメラ8000の外観を示
す図である。
FIG. 20A is a view showing the appearance of the camera 8000 in a state in which the finder 8100 is attached.

カメラ8000は、筐体8001、表示部8002、操作ボタン8003、シャッター
ボタン8004等を有する。またカメラ8000には、着脱可能なレンズ8006が取り
付けられている。
The camera 8000 includes a housing 8001, a display portion 8002, an operation button 8003, a shutter button 8004, and the like. Further, a detachable lens 8006 is attached to the camera 8000.

ここではカメラ8000として、レンズ8006を筐体8001から取り外して交換す
ることが可能な構成としたが、レンズ8006と筐体が一体となっていてもよい。
Here, as the camera 8000, the lens 8006 can be removed from the housing 8001 and replaced, but the lens 8006 and the housing may be integrated.

カメラ8000は、シャッターボタン8004を押すことにより、撮像することができ
る。また、表示部8002はタッチパネルとしての機能を有し、表示部8002をタッチ
することにより撮像することも可能である。
The camera 8000 can capture an image by pressing the shutter button 8004. In addition, the display portion 8002 has a function as a touch panel, and an image can be taken by touching the display portion 8002.

カメラ8000の筐体8001は、電極を有するマウントを有し、ファインダー810
0のほか、ストロボ装置等を接続することができる。
A housing 8001 of the camera 8000 has a mount having an electrode, and a finder 810
In addition to 0, a strobe device or the like can be connected.

ファインダー8100は、筐体8101、表示部8102、ボタン8103等を有する
The finder 8100 includes a housing 8101, a display portion 8102, a button 8103, and the like.

筐体8101は、カメラ8000のマウントと係合するマウントを有しており、ファイ
ンダー8100をカメラ8000に取り付けることができる。また当該マウントには電極
を有し、当該電極を介してカメラ8000から受信した映像等を表示部8102に表示さ
せることができる。
The housing 8101 has a mount that engages with the mount of the camera 8000, and the finder 8100 can be attached to the camera 8000. In addition, the mount includes an electrode, and an image or the like received from the camera 8000 can be displayed on the display portion 8102 through the electrode.

ボタン8103は、電源ボタンとしての機能を有する。ボタン8103により、表示部
8102の表示のオン・オフを切り替えることができる。
The button 8103 has a function as a power button. Display of the display portion 8102 can be turned on / off by a button 8103.

カメラ8000の表示部8002、及びファインダー8100の表示部8102に、本
発明の一態様の表示装置を適用することができる。
The display device of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 8002 of the camera 8000 and the display portion 8102 of the finder 8100.

なお、図20(A)では、カメラ8000とファインダー8100とを別の電子機器と
し、これらを脱着可能な構成としたが、カメラ8000の筐体8001に、表示装置を備
えるファインダーが内蔵されていてもよい。
Although the camera 8000 and the finder 8100 are separate electronic devices in FIG. 20A and are detachable from each other, the housing 8001 of the camera 8000 has a built-in finder having a display device. It is also good.

図20(B)は、ヘッドマウントディスプレイ8200の外観を示す図である。   FIG. 20B is a view showing the appearance of the head mounted display 8200.

ヘッドマウントディスプレイ8200は、装着部8201、レンズ8202、本体82
03、表示部8204、ケーブル8205等を有している。また装着部8201には、バ
ッテリ8206が内蔵されている。
The head mount display 8200 includes a mounting portion 8201, a lens 8202, and a main body 82.
03, a display portion 8204, a cable 8205 and the like are included. Further, a battery 8206 is incorporated in the mounting portion 8201.

ケーブル8205は、バッテリ8206から本体8203に電力を供給する。本体82
03は無線受信機等を備え、受信した画像データ等の映像情報を表示部8204に表示さ
せることができる。また、本体8203に設けられたカメラで使用者の眼球やまぶたの動
きを捉え、その情報をもとに使用者の視点の座標を算出することにより、使用者の視点を
入力手段として用いることができる。
The cable 8205 supplies power from the battery 8206 to the main body 8203. Body 82
Reference numeral 03 denotes a wireless receiver or the like, which can display video information such as received image data on the display unit 8204. In addition, by using the camera provided in the main body 8203 to capture the movement of the eyeballs and eyelids of the user and calculating the coordinates of the user's viewpoint based on the information, using the user's viewpoint as an input means it can.

また、装着部8201には、使用者に触れる位置に複数の電極が設けられていてもよい
。本体8203は使用者の眼球の動きに伴って電極に流れる電流を検知することにより、
使用者の視点を認識する機能を有していてもよい。また、当該電極に流れる電流を検知す
ることにより、使用者の脈拍をモニタする機能を有していてもよい。また、装着部820
1には、温度センサ、圧力センサ、加速度センサ等の各種センサを有していてもよく、使
用者の生体情報を表示部8204に表示する機能を有していてもよい。また、使用者の頭
部の動きなどを検出し、表示部8204に表示する映像をその動きに合わせて変化させて
もよい。
In addition, in the mounting portion 8201, a plurality of electrodes may be provided at a position where the user touches. The main body 8203 detects the current flowing to the electrodes as the user's eye moves,
You may have a function which recognizes a user's viewpoint. Moreover, you may have a function which monitors a user's pulse by detecting the electric current which flows into the said electrode. Also, the mounting unit 820
1 may include various sensors such as a temperature sensor, a pressure sensor, and an acceleration sensor, and may have a function of displaying biological information of the user on the display unit 8204. In addition, the movement of the head of the user may be detected, and the image displayed on the display portion 8204 may be changed in accordance with the movement.

表示部8204に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。   The display device of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 8204.

図20(C)(D)(E)は、ヘッドマウントディスプレイ8300の外観を示す図で
ある。ヘッドマウントディスプレイ8300は、筐体8301と、表示部8302と、バ
ンド状の固定具8304と、一対のレンズ8305と、を有する。
FIGS. 20C, 20D, and 20E show the appearance of the head mounted display 8300. FIG. The head mounted display 8300 includes a housing 8301, a display portion 8302, a band-like fixing tool 8304, and a pair of lenses 8305.

使用者は、レンズ8305を通して、表示部8302の表示を視認することができる。
なお、表示部8302を湾曲して配置させる好適である。表示部8302を湾曲して配置
することで、使用者が高い臨場感を感じることができる。なお、本実施の形態においては
、表示部8302を1つ設ける構成について例示したが、これに限定されず、例えば、表
示部8302を2つ設ける構成としてもよい。この場合、使用者の片方の目に1つの表示
部が配置されるような構成とすると、視差を用いた3次元表示等を行うことも可能となる
The user can view the display on the display portion 8302 through the lens 8305.
Note that the display portion 8302 is preferably curved and disposed. By arranging the display portion 8302 in a curved manner, the user can feel a high sense of reality. Note that although the present embodiment exemplifies a structure in which one display portion 8302 is provided, the present invention is not limited to this. For example, two display portions 8302 may be provided. In this case, when one display unit is disposed in one eye of the user, it is possible to perform three-dimensional display or the like using parallax.

なお、表示部8302に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。本発明
の一態様の半導体装置を有する表示装置は、極めて精細度が高いため、図20(E)のよ
うにレンズ8305を用いて拡大したとしても、使用者に画素が視認されることなく、よ
り現実感の高い映像を表示することができる。
Note that the display device in one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 8302. Since the display device including the semiconductor device of one embodiment of the present invention has extremely high definition, the pixel is not viewed by the user even when enlarged using the lens 8305 as illustrated in FIG. More realistic images can be displayed.

[3.電子機器2]
次に、図20(A)乃至図20(E)に示す電子機器と、異なる電子機器の一例を図2
1(A)乃至図21(G)に示す。
[3. Electronic device 2]
Next, an example of the electronic device illustrated in FIGS. 20A to 20E and a different electronic device will be described with reference to FIG.
1 (A) to 21 (G).

図21(A)乃至図21(G)に示す電子機器は、筐体9000、表示部9001、ス
ピーカ9003、操作キー9005(電源スイッチ、又は操作スイッチを含む)、接続端
子9006、センサ9007(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、
光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、
流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォ
ン9008、等を有する。
The electronic devices illustrated in FIGS. 21A to 21G include a housing 9000, a display portion 9001, a speaker 9003, an operation key 9005 (including a power switch or an operation switch), a connection terminal 9006, a sensor 9007 (power , Displacement, position, velocity, acceleration, angular velocity, number of rotations, distance,
Light, liquid, magnetism, temperature, chemical, voice, time, hardness, electric field, current, voltage, power, radiation,
Flow rate, humidity, inclination, vibration, odor or infrared (including the function of measuring infrared), microphone 9008, and the like.

図21(A)乃至図21(G)に示す電子機器は、様々な機能を有する。例えば、様々
な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能
、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア(プログラム)
によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータ
ネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信または受信を行
う機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して表示部に表示す
る機能、等を有することができる。なお、図21(A)乃至図21(G)に示す電子機器
が有することのできる機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。ま
た、図21(A)乃至図21(G)には図示していないが、電子機器には、複数の表示部
を有する構成としてもよい。また、該電子機器にカメラ等を設け、静止画を撮影する機能
、動画を撮影する機能、撮影した画像を記録媒体(外部またはカメラに内蔵)に保存する
機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。
The electronic devices illustrated in FIGS. 21A to 21G have various functions. For example, a function to display various information (still images, moving images, text images, etc.) on the display unit, a touch panel function, a calendar, a function to display date or time, etc., various software (programs)
Are recorded in a recording medium, a function to control processing according to the function, a wireless communication function, a function to connect to various computer networks using the wireless communication function, a function to transmit or receive various data using the wireless communication function A program or data can be read out and displayed on the display portion. Note that the electronic device illustrated in FIGS. 21A to 21G can have various functions without limitation to the above. Although not illustrated in FIGS. 21A to 21G, the electronic device may have a plurality of display portions. In addition, a camera or the like is provided in the electronic device, and a function to capture a still image, a function to capture a moving image, a function to save the captured image in a recording medium (externally or incorporated in the camera), and a display unit And the like.

図21(A)乃至図21(G)に示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。   The details of the electronic devices illustrated in FIGS. 21A to 21G will be described below.

図21(A)は、テレビジョン装置9100を示す斜視図である。テレビジョン装置9
100は、表示部9001を大画面、例えば、50インチ以上、または100インチ以上
の表示部9001を組み込むことが可能である。
FIG. 21A is a perspective view of the television set 9100. FIG. Television equipment 9
The display unit 9001 can incorporate a display unit 9001 having a large screen, for example, 50 inches or more, or 100 inches or more.

図21(B)は、携帯情報端末9101を示す斜視図である。携帯情報端末9101は
、例えば電話機、手帳又は情報閲覧装置等から選ばれた一つ又は複数の機能を有する。具
体的には、スマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末9101は、
スピーカ9003、接続端子9006、センサ9007等を設けてもよい。また、携帯情
報端末9101は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。例えば、3
つの操作ボタン9050(操作アイコンまたは単にアイコンともいう)を表示部9001
の一の面に表示することができる。また、破線の矩形で示す情報9051を表示部900
1の他の面に表示することができる。なお、情報9051の一例としては、電子メールや
SNS(ソーシャル・ネットワーキング・サービス)や電話などの着信を知らせる表示、
電子メールやSNSなどの題名、電子メールやSNSなどの送信者名、日時、時刻、バッ
テリの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報9051が表示されている位
置に、情報9051の代わりに、操作ボタン9050などを表示してもよい。
FIG. 21B is a perspective view showing the portable information terminal 9101. The portable information terminal 9101 has one or more functions selected from, for example, a telephone, a notebook, an information browsing apparatus, and the like. Specifically, it can be used as a smartphone. The portable information terminal 9101 is
A speaker 9003, a connection terminal 9006, a sensor 9007, and the like may be provided. In addition, the portable information terminal 9101 can display text and image information on the plurality of surfaces. For example, 3
Of the three operation buttons 9050 (also referred to as operation icons or simply icons) on the display portion 9001
Can be displayed on one side. In addition, a display portion 900 shows information 9051 indicated by a dashed rectangle.
It can be displayed on the other side of one. In addition, as an example of the information 9051, a display notifying an incoming call such as an e-mail, a social networking service (SNS) or a telephone,
There are titles such as e-mail and SNS, names of senders such as e-mail and SNS, date and time, time, remaining amount of battery, strength of antenna reception, and the like. Alternatively, instead of the information 9051, an operation button 9050 or the like may be displayed at the position where the information 9051 is displayed.

図21(C)は、携帯情報端末9102を示す斜視図である。携帯情報端末9102は
、表示部9001の3面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報9052、
情報9053、情報9054がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば、携
帯情報端末9102の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末9102を収納した状
態で、その表示(ここでは情報9053)を確認することができる。具体的には、着信し
た電話の発信者の電話番号又は氏名等を、携帯情報端末9102の上方から観察できる位
置に表示する。使用者は、携帯情報端末9102をポケットから取り出すことなく、表示
を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。
FIG. 21C is a perspective view showing the portable information terminal 9102. The portable information terminal 9102 has a function of displaying information on three or more surfaces of the display portion 9001. Here, information 9052,
An example in which the information 9053 and the information 9054 are displayed on different sides is shown. For example, the user of the portable information terminal 9102 can confirm the display (here, information 9053) in a state where the portable information terminal 9102 is stored in the chest pocket of the clothes. Specifically, the telephone number or the name or the like of the caller of the incoming call is displayed at a position where it can be observed from above the portable information terminal 9102. The user can check the display without taking out the portable information terminal 9102 from the pocket, and can judge whether or not to receive a call.

図21(D)は、腕時計型の携帯情報端末9200を示す斜視図である。携帯情報端末
9200は、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信
、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。また、表
示部9001はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うこと
ができる。また、携帯情報端末9200は、通信規格された近距離無線通信を実行するこ
とが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハン
ズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末9200は、接続端子9006を
有し、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。ま
た接続端子9006を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は接続端子900
6を介さずに無線給電により行ってもよい。
FIG. 21D is a perspective view showing a wristwatch-type portable information terminal 9200. The portable information terminal 9200 can execute various applications such as mobile phone, electronic mail, text browsing and creation, music reproduction, Internet communication, computer games and the like. In addition, the display portion 9001 is provided with a curved display surface, and can perform display along the curved display surface. In addition, the portable information terminal 9200 can execute near-field wireless communication according to the communication standard. For example, it is possible to make a hands-free call by intercommunicating with a wireless communicable headset. In addition, the portable information terminal 9200 has a connection terminal 9006, and can directly exchange data with another information terminal through a connector. In addition, charging can be performed through the connection terminal 9006. In addition, charge operation is connection terminal 900
You may carry out by wireless electric power feeding not via 6.

図21(E)(F)(G)は、折り畳み可能な携帯情報端末9201を示す斜視図であ
る。また、図21(E)が携帯情報端末9201を展開した状態の斜視図であり、図21
(F)が携帯情報端末9201を展開した状態または折り畳んだ状態の一方から他方に変
化する途中の状態の斜視図であり、図21(G)が携帯情報端末9201を折り畳んだ状
態の斜視図である。携帯情報端末9201は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開し
た状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末92
01が有する表示部9001は、ヒンジ9055によって連結された3つの筐体9000
に支持されている。ヒンジ9055を介して2つの筐体9000間を屈曲させることによ
り、携帯情報端末9201を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させるこ
とができる。例えば、携帯情報端末9201は、曲率半径1mm以上150mm以下で曲
げることができる。
21E, 21F, and 21G are perspective views showing the foldable portable information terminal 9201. FIG. FIG. 21E is a perspective view of the portable information terminal 9201 in a developed state, and FIG.
FIG. 21G is a perspective view of a state in which the portable information terminal 9201 is folded, and FIG. 21G is a perspective view of the state in which (F) is in the process of changing from one side to the other. is there. The portable information terminal 9201 is excellent in portability in the folded state, and excellent in viewability of display due to a wide seamless display area in the expanded state. Mobile information terminal 92
The display unit 9001 of the 01 has three casings 9000 connected by hinges 9055.
It is supported by By bending between the two housings 9000 via the hinge 9055, the portable information terminal 9201 can be reversibly deformed from the expanded state to the folded state. For example, the portable information terminal 9201 can be bent with a curvature radius of 1 mm or more and 150 mm or less.

本実施の形態において述べた電子機器は、何らかの情報を表示するための表示部を有す
ることを特徴とする。ただし、本発明の一態様の半導体装置は、表示部を有さない電子機
器にも適用することができる。
The electronic device described in this embodiment is characterized by having a display portion for displaying some kind of information. Note that the semiconductor device of one embodiment of the present invention can also be applied to an electronic device that does not have a display portion.

本実施の形態で例示した構成例、及びそれらに対応する図面等は、少なくともその一部
を他の構成例、または図面等と適宜組み合わせて実施することができる。
At least a part of the configuration examples exemplified in this embodiment and the corresponding drawings can be implemented in appropriate combination with other configuration examples, drawings, and the like.

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組
み合わせて実施することができる。
This embodiment can be implemented in appropriate combination with at least a part of the other embodiments described in this specification.

(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器について、図面を参照して説明する。
Fifth Embodiment
In this embodiment, electronic devices of one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

以下で例示する電子機器は、表示部に本発明の一態様の表示装置を備えるものである。
したがって、高い解像度が実現された電子機器である。また高い解像度と、大きな画面が
両立された電子機器とすることができる。
The electronic devices described below each include the display device of one embodiment of the present invention in a display portion.
Therefore, it is an electronic device in which high resolution is realized. In addition, an electronic device in which a high resolution and a large screen are compatible can be provided.

本発明の一態様の電子機器の表示部には、例えばフルハイビジョン、4K2K、8K4
K、16K8K、またはそれ以上の解像度を有する映像を表示させることができる。また
、表示部の画面サイズとしては、対角20インチ以上、または対角30インチ以上、また
は対角50インチ以上、対角60インチ以上、または対角70インチ以上とすることもで
きる。
In the display portion of the electronic device of one embodiment of the present invention, for example, full high-definition television, 4K2K, 8K4
An image having a resolution of K, 16K8K, or higher can be displayed. In addition, the screen size of the display unit may be 20 inches or more diagonally, 30 inches or more diagonally, 50 inches diagonally or more, 60 inches diagonally or more, or 70 inches diagonally or more.

電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパ
ーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルサイネージ(Digit
al Signage:電子看板)、パチンコ機などの大型ゲーム機などの比較的大きな
画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフ
レーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、などが挙げられる
Examples of the electronic device include a television device, a desktop or notebook personal computer, a monitor for a computer, digital signage (Digit
al Signage: Electronic devices equipped with relatively large screens such as large game machines such as electronic signboards and pachinko machines, as well as digital cameras, digital video cameras, digital photo frames, mobile phones, portable game devices, portable information terminals, Sound reproduction apparatus etc. are mentioned.

本発明の一態様の電子機器または照明装置は、家屋もしくはビルの内壁もしくは外壁、
または、自動車の内装もしくは外装の曲面に沿って組み込むことができる。
The electronic device or lighting device of one embodiment of the present invention is an inner wall or an outer wall of a house or a building,
Or, it can be incorporated along the curved surface of the interior or exterior of a car.

本発明の一態様の電子機器は、アンテナを有していてもよい。アンテナで信号を受信す
ることで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電子機器がアンテナ
及び二次電池を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。
The electronic device of one embodiment of the present invention may have an antenna. By receiving the signal with the antenna, display of images, information, and the like can be performed on the display portion. In addition, when the electronic device includes an antenna and a secondary battery, the antenna may be used for contactless power transmission.

本発明の一態様の電子機器は、センサ(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転
数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力
、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの)を
有していてもよい。
The electronic device of one embodiment of the present invention includes a sensor (force, displacement, position, velocity, acceleration, angular velocity, rotation number, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substance, sound, time, hardness, electric field, current, It may have a function of measuring voltage, power, radiation, flow, humidity, inclination, vibration, odor or infrared.

本発明の一態様の電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報
(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレ
ンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア(プログラム)を実行
する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出す
機能等を有することができる。
The electronic device of one embodiment of the present invention can have various functions. For example, a function of displaying various information (still images, moving images, text images, etc.) on the display unit, a touch panel function, a calendar, a function of displaying date or time, etc., a function of executing various software (programs), wireless communication A function, a function of reading a program or data recorded in a recording medium, or the like can be provided.

図22(A)にテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置7100は、筐体7
101に表示部7500が組み込まれている。ここでは、スタンド7103により筐体7
101を支持した構成を示している。
FIG. 22A shows an example of a television set. The television set 7100 has a housing 7.
A display unit 7500 is incorporated in the display unit 101. Here, the housing 7 is provided by the stand 7103.
The structure which supported 101 is shown.

表示部7500に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。   The display device of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 7500.

図22(A)に示すテレビジョン装置7100の操作は、筐体7101が備える操作ス
イッチや、別体のリモコン操作機7111により行うことができる。または、表示部75
00にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部7500に触れることで操作して
もよい。リモコン操作機7111は、当該リモコン操作機7111から出力する情報を表
示する表示部を有していてもよい。リモコン操作機7111が備える操作キーまたはタッ
チパネルにより、チャンネル及び音量の操作を行うことができ、表示部7500に表示さ
れる映像を操作することができる。
The television set 7100 illustrated in FIG. 22A can be operated by an operation switch of the housing 7101 or a separate remote controller 7111. Or, the display unit 75
00 may have a touch sensor, or may be operated by touching the display portion 7500 with a finger or the like. The remote controller 7111 may have a display unit for displaying information output from the remote controller 7111. Channels and volume can be controlled with an operation key or a touch panel included in the remote controller 7111, and a video displayed on the display portion 7500 can be manipulated.

なお、テレビジョン装置7100は、受信機及びモデムなどを備えた構成とする。受信
機により一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介して有線または
無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向(送信者から受信者)または
双方向(送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など)の情報通信を行うことも可能で
ある。
Note that the television set 7100 is provided with a receiver, a modem, and the like. The receiver can receive a general television broadcast. In addition, by connecting to a wired or wireless communication network via a modem, one-way (from a sender to a receiver) or two-way (between a sender and a receiver, between receivers, etc.) information communication is performed. It is also possible.

図22(B)に、ノート型パーソナルコンピュータ7200を示す。ノート型パーソナ
ルコンピュータ7200は、筐体7211、キーボード7212、ポインティングデバイ
ス7213、外部接続ポート7214等を有する。筐体7211に、表示部7500が組
み込まれている。
A notebook personal computer 7200 is shown in FIG. The laptop personal computer 7200 includes a housing 7211, a keyboard 7212, a pointing device 7213, an external connection port 7214, and the like. The display portion 7500 is incorporated in the housing 7211.

表示部7500に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。   The display device of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 7500.

図22(C)、(D)に、デジタルサイネージ(Digital Signage:電
子看板)の一例を示す。
FIGS. 22C and 22D show an example of digital signage (digital signage).

図22(C)に示すデジタルサイネージ7300は、筐体7301、表示部7500、
及びスピーカ7303等を有する。さらに、LEDランプ、操作キー(電源スイッチ、ま
たは操作スイッチを含む)、接続端子、各種センサ、マイクロフォン等を有することがで
きる。
A digital signage 7300 illustrated in FIG. 22C includes a housing 7301, a display portion 7500, and the like.
And a speaker 7303 and the like. Furthermore, an LED lamp, an operation key (including a power switch or an operation switch), a connection terminal, various sensors, a microphone, and the like can be included.

また、図22(D)は円柱状の柱7401に取り付けられたデジタルサイネージ740
0である。デジタルサイネージ7400は、柱7401の曲面に沿って設けられた表示部
7500を有する。
22D shows a digital signage 740 attached to a cylindrical column 7401.
It is 0. The digital signage 7400 has a display 7500 provided along the curved surface of the column 7401.

図22(C)、(D)において、表示部7500に、本発明の一態様の表示装置を適用
することができる。
In FIGS. 22C and 22D, the display device of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 7500.

表示部7500が広いほど、一度に提供できる情報量を増やすことができる。また、表
示部7500が広いほど、人の目につきやすく、例えば、広告の宣伝効果を高めることが
できる。
As the display portion 7500 is wider, the amount of information that can be provided at one time can be increased. Also, the wider the display portion 7500 is, the easier it is for a person to notice, and for example, advertising effects can be enhanced.

表示部7500にタッチパネルを適用することで、表示部7500に画像または動画を
表示するだけでなく、使用者が直感的に操作することができ、好ましい。また、路線情報
もしくは交通情報などの情報を提供するための用途に用いる場合には、直感的な操作によ
りユーザビリティを高めることができる。
By applying a touch panel to the display portion 7500, not only an image or a moving image can be displayed on the display portion 7500, but also a user can operate intuitively, which is preferable. Moreover, when using for the application for providing information, such as route information or traffic information, usability can be improved by intuitive operation.

また、図22(C)、(D)に示すように、デジタルサイネージ7300またはデジタ
ルサイネージ7400は、ユーザが所持するスマートフォン等の情報端末機7311また
は情報端末機7411と無線通信により連携可能であることが好ましい。例えば、表示部
7500に表示される広告の情報を、情報端末機7311または情報端末機7411の画
面に表示させることができる。また、情報端末機7311または情報端末機7411を操
作することで、表示部7500の表示を切り替えることができる。
Also, as shown in FIGS. 22C and 22D, the digital signage 7300 or the digital signage 7400 can cooperate with the information terminal 7311 or information terminal 7411 such as a smartphone possessed by the user by wireless communication. Is preferred. For example, information of an advertisement displayed on the display portion 7500 can be displayed on the screen of the information terminal 7311 or the information terminal 7411. Further, the display of the display portion 7500 can be switched by operating the information terminal 7311 or the information terminal 7411.

また、デジタルサイネージ7300またはデジタルサイネージ7400に、情報端末機
7311または情報端末機7411の画面を操作手段(コントローラ)としたゲームを実
行させることもできる。これにより、不特定多数のユーザが同時にゲームに参加し、楽し
むことができる。
In addition, it is possible to make the digital signage 7300 or the digital signage 7400 execute a game using the screen of the information terminal 7311 or the information terminal 7411 as an operation means (controller). Thus, an unspecified number of users can simultaneously participate in and enjoy the game.

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組
み合わせて実施することができる。
This embodiment can be implemented in appropriate combination with at least a part of the other embodiments described in this specification.

(実施の形態6)
本実施の形態では、本発明の一態様の半導体装置を有する表示装置を適用することので
きるテレビジョン装置の例について、図面を参照して説明する。
Sixth Embodiment
In this embodiment, an example of a television set to which a display device including the semiconductor device of one embodiment of the present invention can be applied is described with reference to drawings.

図23(A)に、テレビジョン装置600のブロック図を示す。   FIG. 23A shows a block diagram of a television set 600. FIG.

なお、本明細書に添付した図面では、構成要素を機能ごとに分類し、互いに独立したブ
ロックとしてブロック図を示しているが、実際の構成要素は機能ごとに完全に切り分ける
ことが難しく、一つの構成要素が複数の機能に係わることもあり得る。
In the drawings attached to this specification, components are classified according to functions and block diagrams are shown as blocks independent of each other. However, it is difficult to completely divide actual components according to functions, and A component may be involved in more than one function.

テレビジョン装置600は、制御部601、記憶部602、通信制御部603、画像処
理回路604、デコーダ回路605、映像信号受信部606、タイミングコントローラ6
07、ソースドライバ608、ゲートドライバ609、表示パネル620等を有する。
The television apparatus 600 includes a control unit 601, a storage unit 602, a communication control unit 603, an image processing circuit 604, a decoder circuit 605, a video signal reception unit 606, a timing controller 6.
A source driver 608, a gate driver 609, a display panel 620, and the like are included.

上記実施の形態で例示した表示装置は、図23(A)における表示パネル620に適用
することができる。これにより、大型且つ高解像度であって、視認性に優れたテレビジョ
ン装置600を実現できる。
The display device illustrated in the above embodiment can be applied to the display panel 620 in FIG. Thus, a television set 600 which is large and has high resolution and is excellent in visibility can be realized.

制御部601は、例えば中央演算装置(CPU:Central Processin
g Unit)として機能することができる。例えば制御部601は、システムバス63
0を介して記憶部602、通信制御部603、画像処理回路604、デコーダ回路605
及び映像信号受信部606等のコンポーネントを制御する機能を有する。
The control unit 601 is, for example, a central processing unit (CPU: Central Process
can function as a g unit). For example, the control unit 601 has a system bus 63.
A storage unit 602, a communication control unit 603, an image processing circuit 604, a decoder circuit 605 via 0.
And a function of controlling components such as the video signal reception unit 606.

制御部601と各コンポーネントとは、システムバス630を介して信号の伝達が行わ
れる。また制御部601は、システムバス630を介して接続された各コンポーネントか
ら入力される信号を処理する機能、各コンポーネントへ出力する信号を生成する機能等を
有し、これによりシステムバス630に接続された各コンポーネントを統括的に制御する
ことができる。
Transmission of signals is performed between the control unit 601 and each component via a system bus 630. In addition, the control unit 601 has a function of processing a signal input from each component connected via the system bus 630, a function of generating a signal to be output to each component, and the like. Control each component.

記憶部602は、制御部601及び画像処理回路604がアクセス可能なレジスタ、キ
ャッシュメモリ、メインメモリ、二次メモリなどとして機能する。
The storage unit 602 functions as a register accessible by the control unit 601 and the image processing circuit 604, a cache memory, a main memory, a secondary memory, and the like.

二次メモリとして用いることのできる記憶装置としては、例えば書き換え可能な不揮発
性の記憶素子が適用された記憶装置を用いることができる。例えば、フラッシュメモリ、
MRAM(Magnetoresistive Random Access Memo
ry)、PRAM(Phase change RAM)、ReRAM(Resista
nce RAM)、FeRAM(Ferroelectric RAM)などを用いるこ
とができる。
As a storage device that can be used as a secondary memory, for example, a storage device to which a rewritable non-volatile storage element is applied can be used. For example, flash memory,
MRAM (Magnetoresistive Random Access Memo
ry), PRAM (Phase change RAM), ReRAM (Resista)
nce RAM), FeRAM (Ferroelectric RAM), etc. can be used.

また、レジスタ、キャッシュメモリ、メインメモリなどの一時メモリとして用いること
のできる記憶装置としては、DRAM(Dynamic RAM)や、SRAM(Sta
tic Random Access Memory)等の揮発性の記憶素子を用いても
よい。
Also, as a storage device that can be used as a temporary memory such as a register, cache memory, main memory, etc., DRAM (Dynamic RAM), SRAM (Sta
A volatile storage element such as tic random access memory) may be used.

例えば、メインメモリに設けられるRAMとしては、例えばDRAMが用いられ、制御
部601の作業空間として仮想的にメモリ空間が割り当てられ利用される。記憶部602
に格納されたオペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、プログラムモジ
ュール、プログラムデータ等は、実行のためにRAMにロードされる。RAMにロードさ
れたこれらのデータやプログラム、プログラムモジュールは、制御部601に直接アクセ
スされ、操作される。
For example, as a RAM provided in the main memory, a DRAM, for example, is used, and a memory space is virtually allocated and used as a work space of the control unit 601. Storage unit 602
The operating system, application programs, program modules, program data, etc. stored in are loaded into the RAM for execution. These data, programs, and program modules loaded into the RAM are directly accessed and operated by the control unit 601.

一方、ROMには書き換えを必要としないBIOS(Basic Input/Out
put System)やファームウェア等を格納することができる。ROMとしては、
マスクROMや、OTPROM(One Time Programmable Rea
d Only Memory)、EPROM(Erasable Programmab
le Read Only Memory)等を用いることができる。EPROMとして
は、紫外線照射により記憶データの消去を可能とするUV−EPROM(Ultra−V
iolet Erasable Programmable Read Only Me
mory)、EEPROM(Electrically Erasable Progr
ammable Read Only Memory)、フラッシュメモリなどが挙げら
れる。
On the other hand, BIOS does not require rewriting in ROM (Basic Input / Out)
put System), firmware, etc. can be stored. As ROM,
Mask ROM, OTPROM (One Time Programmable Rea
d Only Memory), EPROM (Erasable Programmab)
le Read Only Memory) or the like can be used. As an EPROM, a UV-EPROM (Ultra-V) that enables erasing of stored data by ultraviolet irradiation.
iolet Erasable Programmable Read Only Me
mory), EEPROM (Electrically Erasable Progr)
There are an ammable read only memory), a flash memory and the like.

また、記憶部602の他に、取り外し可能な記憶装置を接続可能な構成としてもよい。
例えばストレージデバイスとして機能するハードディスクドライブ(Hard Disk
Drive:HDD)やソリッドステートドライブ(Solid State Dri
ve:SSD)などの記録メディアドライブ、フラッシュメモリ、ブルーレイディスク、
DVDなどの記録媒体と接続する端子を有することが好ましい。これにより、映像を記録
することができる。
In addition to the storage unit 602, a removable storage device may be connectable.
For example, a hard disk drive (Hard Disk) that functions as a storage device
Drive: HDD) or Solid State Drive (Solid State Dri)
ve: recording media drive such as SSD), flash memory, Blu-ray disc,
It is preferable to have a terminal connected to a recording medium such as a DVD. Thereby, the video can be recorded.

通信制御部603は、コンピュータネットワークを介して行われる通信を制御する機能
を有する。例えば、制御部601からの命令に応じてコンピュータネットワークに接続す
るための制御信号を制御し、当該信号をコンピュータネットワークに発信する。これによ
って、World Wide Web(WWW)の基盤であるインターネット、イントラ
ネット、エクストラネット、PAN(Personal Area Network)、
LAN(Local Area Network)、CAN(Campus Area
Network)、MAN(Metropolitan Area Network)、
WAN(Wide Area Network)、GAN(Global Area N
etwork)等のコンピュータネットワークに接続し、通信を行うことができる。
The communication control unit 603 has a function of controlling communication performed via a computer network. For example, in response to an instruction from the control unit 601, a control signal for connecting to the computer network is controlled, and the signal is transmitted to the computer network. As a result, the Internet, intranet, extranet, personal area network (PAN), and the like that are the foundation of the World Wide Web (WWW).
LAN (Local Area Network), CAN (Campus Area)
Network), MAN (Metropolitan Area Network),
WAN (Wide Area Network), GAN (Global Area N)
etwork) can be connected and communication can be performed.

また、通信制御部603は、Wi−Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標
)、ZigBee(登録商標)等の通信規格を用いてコンピュータネットワークまたは他
の電子機器と通信する機能を有していてもよい。
Also, the communication control unit 603 has a function of communicating with a computer network or another electronic device using a communication standard such as Wi-Fi (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), ZigBee (registered trademark), etc. It is also good.

通信制御部603は、無線により通信する機能を有していてもよい。例えばアンテナと
高周波回路(RF回路)を設け、RF信号の送受信を行えばよい。高周波回路は、各国法
制により定められた周波数帯域の電磁信号と電気信号とを相互に変換し、当該電磁信号を
用いて無線で他の通信機器との間で通信を行うための回路である。実用的な周波数帯域と
して数10kHz〜数10GHzが一般に用いられている。アンテナと接続される高周波
回路には、複数の周波数帯域に対応した高周波回路部を有し、高周波回路部は、増幅器(
アンプ)、ミキサ、フィルタ、DSP、RFトランシーバ等を有する構成とすることがで
きる。
The communication control unit 603 may have a function of communicating by wireless. For example, an antenna and a high frequency circuit (RF circuit) may be provided to transmit and receive an RF signal. The high frequency circuit is a circuit for mutually converting an electromagnetic signal and an electric signal in a frequency band defined by the local laws, and wirelessly communicating with another communication device using the electromagnetic signal. Several tens of kHz to several tens of GHz are generally used as a practical frequency band. The high frequency circuit connected to the antenna includes high frequency circuit units corresponding to a plurality of frequency bands, and the high frequency circuit unit includes an amplifier
Can be configured to include an amplifier), a mixer, a filter, a DSP, an RF transceiver, and the like.

映像信号受信部606は、例えばアンテナ、復調回路、及びA−D変換回路(アナログ
−デジタル変換回路)等を有する。復調回路は、アンテナから入力した信号を復調する機
能を有する。またA−D変換回路は、復調されたアナログ信号をデジタル信号に変換する
機能を有する。映像信号受信部606で処理された信号は、デコーダ回路605に送られ
る。
The video signal reception unit 606 includes, for example, an antenna, a demodulation circuit, an AD conversion circuit (analog-digital conversion circuit), and the like. The demodulation circuit has a function of demodulating a signal input from the antenna. The AD conversion circuit also has a function of converting a demodulated analog signal into a digital signal. The signal processed by the video signal reception unit 606 is sent to the decoder circuit 605.

デコーダ回路605は、映像信号受信部606から入力されるデジタル信号に含まれる
映像データを、送信される放送規格の仕様に従ってデコードし、画像処理回路に送信する
信号を生成する機能を有する。例えば8K放送における放送規格としては、H.265
| MPEG−H High Efficiency Video Coding(略称
:HEVC)などがある。
The decoder circuit 605 has a function of decoding video data included in the digital signal input from the video signal reception unit 606 according to the specification of the broadcast standard to be transmitted, and generating a signal to be transmitted to the image processing circuit. For example, as a broadcast standard in 8K broadcast, H.264 and H.264 265
| MPEG-H High Efficiency Video Coding (abbreviation: HEVC) and the like.

映像信号受信部606が有するアンテナにより受信できる放送電波としては、地上波、
または衛星から送信される電波などが挙げられる。またアンテナにより受信できる放送電
波として、アナログ放送、デジタル放送などがあり、また映像及び音声、または音声のみ
の放送などがある。例えばUHF帯(約300MHz〜3GHz)またはVHF帯(30
MHz〜300MHz)のうちの特定の周波数帯域で送信される放送電波を受信すること
ができる。また例えば、複数の周波数帯域で受信した複数のデータを用いることで、転送
レートを高くすることができ、より多くの情報を得ることができる。これによりフルハイ
ビジョンを超える解像度を有する映像を、表示パネル620に表示させることができる。
例えば、4K2K、8K4K、16K8K、またはそれ以上の解像度を有する映像を表示
させることができる。
As broadcast radio waves that can be received by the antenna of the video signal reception unit 606, terrestrial waves,
Or radio waves transmitted from satellites. Further, as broadcast radio waves that can be received by an antenna, there are analog broadcasting, digital broadcasting, etc., and also, there are broadcasting of only video and audio, or audio. For example, UHF band (about 300 MHz to 3 GHz) or VHF band (30
A broadcast radio wave transmitted in a specific frequency band of MHz to 300 MHz can be received. Further, for example, by using a plurality of data received in a plurality of frequency bands, the transfer rate can be increased, and more information can be obtained. Thus, an image having a resolution exceeding full high vision can be displayed on the display panel 620.
For example, an image having a resolution of 4K2K, 8K4K, 16K8K, or higher can be displayed.

また、映像信号受信部606及びデコーダ回路605は、コンピュータネットワークを
介したデータ伝送技術により送信された放送のデータを用いて、画像処理回路604に送
信する信号を生成する構成としてもよい。このとき、受信する信号がデジタル信号の場合
には、映像信号受信部606は復調回路及びA−D変換回路等を有していなくてもよい。
Further, the video signal receiving unit 606 and the decoder circuit 605 may be configured to generate a signal to be transmitted to the image processing circuit 604 by using broadcast data transmitted by a data transmission technique via a computer network. At this time, when the signal to be received is a digital signal, the video signal receiving unit 606 may not have a demodulation circuit, an A-D conversion circuit, and the like.

画像処理回路604は、デコーダ回路605から入力される映像信号に基づいて、タイ
ミングコントローラ607に出力する映像信号を生成する機能を有する。
The image processing circuit 604 has a function of generating a video signal to be output to the timing controller 607 based on the video signal input from the decoder circuit 605.

またタイミングコントローラ607は、画像処理回路604が処理を施した映像信号等
に含まれる同期信号を基に、ゲートドライバ609及びソースドライバ608に出力する
信号(クロック信号、スタートパルス信号などの信号)を生成する機能を有する。また、
タイミングコントローラ607は、上記信号に加え、ソースドライバ608に出力するビ
デオ信号を生成する機能を有する。
The timing controller 607 also outputs signals (such as clock signals and start pulse signals) to be output to the gate driver 609 and the source driver 608 based on synchronization signals included in video signals and the like processed by the image processing circuit 604. Has a function to generate. Also,
The timing controller 607 has a function of generating a video signal to be output to the source driver 608 in addition to the above signals.

表示パネル620は、複数の画素621を有する。各画素621は、ゲートドライバ6
09及びソースドライバ608から供給される信号により駆動される。ここでは、画素数
が7680×4320である、8K4K規格に応じた解像度を有する表示パネルの例を示
している。なお、表示パネル620の解像度はこれに限られず、フルハイビジョン(画素
数1920×1080)または4K2K(画素数3840×2160)等の規格に応じた
解像度であってもよい。
The display panel 620 has a plurality of pixels 621. Each pixel 621 has a gate driver 6
And 09 are driven by signals supplied from the source driver 608. Here, an example of a display panel having a resolution according to the 8K4K standard, in which the number of pixels is 7680 × 4320, is shown. Note that the resolution of the display panel 620 is not limited to this, and may be a resolution according to a standard such as full high vision (the number of pixels 1920 × 1080) or 4K2K (the number of pixels 3840 × 2160).

図23(A)に示す制御部601や画像処理回路604としては、例えばプロセッサを
有する構成とすることができる。例えば、制御部601は、中央演算装置(CPU:Ce
ntral Processing Unit)として機能するプロセッサを用いること
ができる。また、画像処理回路604として、例えばDSP(Digital Sign
al Processor)、GPU(Graphics Processing Un
it)等の他のプロセッサを用いることができる。また制御部601や画像処理回路60
4に、上記プロセッサをFPGA(Field Programmable Gate
Array)やFPAA(Field Programmable Analog Ar
ray)といったPLD(Programmable Logic Device)によ
って実現した構成としてもよい。
The control unit 601 and the image processing circuit 604 illustrated in FIG. 23A can include, for example, a processor. For example, the control unit 601 is a central processing unit (CPU: Ce
A processor that functions as an ntral processing unit can be used. Further, as the image processing circuit 604, for example, DSP (Digital Sign)
al Processor), GPU (Graphics Processing Un)
Other processors such as it) can be used. The control unit 601 and the image processing circuit 60
4. The above processor is FPGA (Field Programmable Gate)
Array) and FPAA (Field Programmable Analog Ar)
The configuration may be realized by PLD (Programmable Logic Device) such as ray.

プロセッサは、種々のプログラムからの命令を解釈し実行することで、各種のデータ処
理やプログラム制御を行う。プロセッサにより実行しうるプログラムは、プロセッサが有
するメモリ領域に格納されていてもよいし、別途設けられる記憶装置に格納されていても
よい。
A processor performs various data processing and program control by interpreting and executing instructions from various programs. The program that can be executed by the processor may be stored in a memory area of the processor or may be stored in a separately provided storage device.

また、制御部601、記憶部602、通信制御部603、画像処理回路604、デコー
ダ回路605、及び映像信号受信部606、及びタイミングコントローラ607のそれぞ
れが有する機能のうち、2つ以上の機能を1つのICチップに集約させ、システムLSI
を構成してもよい。例えば、プロセッサ、デコーダ回路、チューナ回路、A−D変換回路
、DRAM、及びSRAM等を有するシステムLSIとしてもよい。
In addition, two or more functions of the control unit 601, the storage unit 602, the communication control unit 603, the image processing circuit 604, the decoder circuit 605, the video signal reception unit 606, and the timing controller 607 have one or more functions. Integrated into a single IC chip, system LSI
May be configured. For example, a system LSI including a processor, a decoder circuit, a tuner circuit, an AD conversion circuit, a DRAM, an SRAM, and the like may be used.

なお、制御部601や、他のコンポーネントが有するIC等に、チャネル形成領域に酸
化物半導体を用い、極めて低いオフ電流が実現されたトランジスタを利用することもでき
る。当該トランジスタは、オフ電流が極めて低いため、当該トランジスタを記憶素子とし
て機能する容量素子に流入した電荷(データ)を保持するためのスイッチとして用いるこ
とで、データの保持期間を長期にわたり確保することができる。この特性を制御部601
等のレジスタやキャッシュメモリに用いることで、必要なときだけ制御部601を動作さ
せ、他の場合には直前の処理の情報を当該記憶素子に待避させることにより、ノーマリー
オフコンピューティングが可能となる。これにより、テレビジョン装置600の低消費電
力化を図ることができる。
Note that an oxide semiconductor can be used for a channel formation region in the control portion 601 or an IC or the like included in another component, and a transistor with extremely low off-state current can be used. Since the transistor has extremely low off-state current, the data retention period can be secured for a long time by using the transistor as a switch for retaining charge (data) flowing into a capacitor functioning as a memory element. it can. The controller 601 controls this characteristic.
And so on, the control unit 601 is operated only when necessary, and in other cases, normally-off computing can be performed by saving the information of the immediately preceding process in the storage element. Become. Thus, power consumption of the television set 600 can be reduced.

なお、図23(A)で例示するテレビジョン装置600の構成は一例であり、全ての構
成要素を含む必要はない。テレビジョン装置600は、図23(A)に示す構成要素のう
ち必要な構成要素を有していればよい。また、テレビジョン装置600は、図23(A)
に示す構成要素以外の構成要素を有していてもよい。
Note that the structure of the television set 600 illustrated in FIG. 23A is an example, and it is not necessary to include all the components. The television set 600 may have necessary components out of the components shown in FIG. In addition, the television set 600 is shown in FIG.
You may have components other than the component shown to these.

例えば、テレビジョン装置600は、図23(A)に示す構成のほか、外部インターフ
ェース、音声出力部、タッチパネルユニット、センサユニット、カメラユニットなどを有
していてもよい。例えば外部インターフェースとしては、例えばUSB(Univers
al Serial Bus)端子、LAN(Local Area Network)
接続用端子、電源受給用端子、音声出力用端子、音声入力用端子、映像出力用端子、映像
入力用端子などの外部接続端子、赤外線、可視光、紫外線などを用いた光通信用の送受信
機、筐体に設けられた物理ボタンなどがある。また、例えば音声入出力部としては、サウ
ンドコントローラ、マイクロフォン、スピーカなどがある。
For example, the television set 600 may have an external interface, an audio output portion, a touch panel unit, a sensor unit, a camera unit, and the like in addition to the configuration shown in FIG. For example, as an external interface, for example, USB (University
al Serial Bus) terminal, LAN (Local Area Network)
External connection terminals such as connection terminals, power supply terminals, audio output terminals, audio input terminals, video output terminals, video input terminals, etc., transceivers for optical communication using infrared light, visible light, ultraviolet light, etc. And physical buttons provided on the case. Also, for example, as a sound input / output unit, there are a sound controller, a microphone, a speaker, and the like.

以下では、画像処理回路604についてより詳細な説明を行う。   Hereinafter, the image processing circuit 604 will be described in more detail.

画像処理回路604は、デコーダ回路605から入力される映像信号に基づいて、画像
処理を実行する機能を有することが好ましい。
The image processing circuit 604 preferably has a function of executing image processing based on the video signal input from the decoder circuit 605.

画像処理としては、例えばノイズ除去処理、階調変換処理、色調補正処理、輝度補正処
理などが挙げられる。色調補正処理や輝度調整処理としては、例えばガンマ補正などがあ
る。
Examples of the image processing include noise removal processing, tone conversion processing, color tone correction processing, and luminance correction processing. Examples of the color tone correction process and the brightness adjustment process include gamma correction.

また、画像処理回路604は、解像度のアップコンバートに伴う画素間補間処理や、フ
レーム周波数のアップコンバートに伴うフレーム間補間などの処理などの処理を実行する
機能を有していることが好ましい。
Further, the image processing circuit 604 preferably has a function of executing processing such as inter-pixel interpolation processing accompanying resolution up-conversion and processing such as inter-frame interpolation accompanying frame frequency up conversion.

例えば、ノイズ除去処理としては、文字などの輪郭の周辺に生じるモスキートノイズ、
高速の動画で生じるブロックノイズ、ちらつきを生じるランダムノイズ、解像度のアップ
コンバートにより生じるドットノイズなどのさまざまなノイズを除去する。
For example, as noise removal processing, mosquito noise that occurs around an outline of a character or the like,
It removes various noises such as block noise that occurs in high-speed moving images, random noise that causes flicker, and dot noise that occurs due to resolution upconversion.

階調変換処理は、画像の階調を表示パネル620の出力特性に対応した階調へ変換する
処理である。例えば階調数を大きくする場合、小さい階調数で入力された画像に対して、
各画素に対応する階調値を補間して割り当てることで、ヒストグラムを平滑化する処理を
行うことができる。また、ダイナミックレンジを広げる、ハイダミックレンジ(HDR)
処理も、階調変換処理に含まれる。
The gradation conversion process is a process of converting the gradation of an image into a gradation corresponding to the output characteristic of the display panel 620. For example, when increasing the number of gradations, for an image input with a small number of gradations,
A process of smoothing the histogram can be performed by interpolating and assigning the gradation value corresponding to each pixel. In addition, the dynamic range (HDR) extends the dynamic range
Processing is also included in tone conversion processing.

また、画素間補間処理は、解像度をアップコンバートした際に、本来存在しないデータ
を補間する。例えば、目的の画素の周囲の画素を参照し、それらの中間色を表示するよう
にデータを補間する。
Further, the inter-pixel interpolation process interpolates data that is not originally present when up-converting the resolution. For example, it references pixels around the target pixel and interpolates the data to display their intermediate colors.

また、色調補正処理は、画像の色調を補正する処理である。また輝度補正処理は、画像
の明るさ(輝度コントラスト)を補正する処理である。例えば、テレビジョン装置600
が設けられる空間に配置された照明の種類や輝度、または色純度などを検知し、それに応
じて表示パネル620に表示する画像の輝度や色調が最適となるように補正する。または
、表示する画像と、あらかじめ保存してある画像リスト内の様々な場面の画像と、を照合
し、最も近い場面の画像に適した輝度や色調に表示する画像を補正する機能を有していて
もよい。
The color tone correction process is a process for correcting the color tone of an image. The luminance correction processing is processing for correcting the brightness (luminance contrast) of an image. For example, the television device 600
The type, brightness, color purity or the like of the illumination disposed in the space where the image is provided is detected, and the brightness and the color tone of the image displayed on the display panel 620 are corrected accordingly. Alternatively, it has a function to match the image to be displayed with the images of various scenes in the image list stored in advance, and correct the image to be displayed with the brightness and tone suitable for the image of the closest scene. May be

フレーム間補間は、表示する映像のフレーム周波数を増大させる場合に、本来存在しな
いフレーム(補間フレーム)の画像を生成する。例えば、ある2枚の画像の差分から2枚
の画像の間に挿入する補間フレームの画像を生成する。または2枚の画像の間に複数枚の
補間フレームの画像を生成することもできる。例えばデコーダ回路605から入力される
映像信号のフレーム周波数が60Hzであったとき、複数枚の補間フレームを生成するこ
とで、タイミングコントローラ607に出力する映像信号のフレーム周波数を、2倍の1
20Hz、または4倍の240Hz、または8倍の480Hzなどに増大させることがで
きる。
Inter-frame interpolation generates an image of a frame (interpolated frame) which does not originally exist when increasing the frame frequency of a displayed image. For example, an image of an interpolation frame to be inserted between two images is generated from the difference between two images. Alternatively, images of a plurality of interpolation frames can be generated between two images. For example, when the frame frequency of the video signal input from the decoder circuit 605 is 60 Hz, the frame frequency of the video signal output to the timing controller 607 is doubled by generating a plurality of interpolation frames.
It can be increased to 20 Hz, or 4 times 240 Hz, or 8 times 480 Hz, and so on.

また、画像処理回路604は、ニューラルネットワークを利用して、画像処理を実行す
る機能を有していることが好ましい。図23(A)では、画像処理回路604がニューラ
ルネットワーク610を有している例を示している。
In addition, the image processing circuit 604 preferably has a function of executing image processing using a neural network. FIG. 23A shows an example in which the image processing circuit 604 has a neural network 610.

例えば、ニューラルネットワーク610により、例えば映像に含まれる画像データから
特徴抽出を行うことができる。また画像処理回路604は、抽出された特徴に応じて最適
な補正方法を選択することや、または補正に用いるパラメータを選択することができる。
For example, the neural network 610 can perform feature extraction from image data included in a video, for example. Further, the image processing circuit 604 can select an optimal correction method according to the extracted feature or select a parameter used for correction.

または、ニューラルネットワーク610自体に画像処理を行う機能を持たせてもよい。
すなわち、画像処理を施す前の画像データをニューラルネットワーク610に入力するこ
とで、画像処理が施された画像データを出力させる構成としてもよい。
Alternatively, the neural network 610 itself may have a function of performing image processing.
That is, by inputting the image data before the image processing to the neural network 610, the image data subjected to the image processing may be output.

また、ニューラルネットワーク610に用いる重み係数のデータは、データテーブルと
して記憶部602に格納される。当該重み係数を含むデータテーブルは、例えば通信制御
部603により、コンピュータネットワークを介して最新のものに更新することができる
。または、画像処理回路604が学習機能を有し、重み係数を含むデータテーブルを更新
可能な構成としてもよい。
Also, data of weighting factors used for the neural network 610 is stored in the storage unit 602 as a data table. The data table including the weighting factor can be updated to the latest one by the communication control unit 603 via the computer network, for example. Alternatively, the image processing circuit 604 may have a learning function, and the data table including the weighting factor may be updated.

図23(B)に、画像処理回路604が有するニューラルネットワーク610の概略図
を示す。
FIG. 23B shows a schematic view of a neural network 610 which the image processing circuit 604 has.

なお、本明細書等においてニューラルネットワークとは、生物の神経回路網を模し、学
習によってニューロンどうしの結合強度を決定し、問題解決能力を持たせるモデル全般を
指す。ニューラルネットワークは入力層、中間層(隠れ層ともいう)、出力層を有する。
ニューラルネットワークのうち、2層以上の中間層を有するものをディープラーニング(
またはディープニューラルネットワーク(DNN))という。
In the present specification and the like, a neural network refers to a whole model that imitates a neural network of an organism, determines the connection strength between neurons by learning, and has a problem solving ability. A neural network has an input layer, an intermediate layer (also called a hidden layer), and an output layer.
Deep-learning neural networks that have two or more middle layers
Or called Deep Neural Network (DNN).

また、本明細書等において、ニューラルネットワークについて述べる際に、既にある情
報からニューロンとニューロンの結合強度(重み係数とも言う)を決定することを「学習
」と呼ぶ場合がある。また、本明細書等において、学習によって得られた結合強度を用い
てニューラルネットワークを構成し、そこから新たな結論を導くことを「推論」と呼ぶ場
合がある。
Further, in the present specification and the like, when describing a neural network, determination of a neuron-to-neuron coupling strength (also referred to as a weighting factor) from existing information may be referred to as “learning”. Further, in the present specification and the like, constructing a neural network using the coupling strength obtained by learning and deriving a new conclusion therefrom may be referred to as “inference”.

ニューラルネットワーク610は、入力層611、1つ以上の中間層612、及び出力
層613を有する。入力層611には入力データが入力される。出力層613からは出力
データが出力される。
The neural network 610 has an input layer 611, one or more intermediate layers 612, and an output layer 613. Input data is input to the input layer 611. Output data is output from the output layer 613.

入力層611、中間層612、及び出力層613には、それぞれニューロン615を有
する。ここでニューロン615は、積和演算を実現しうる回路素子(積和演算素子)を指
す。図23では、2つの層が有する2つのニューロン615間におけるデータの入出力方
向を矢印で示している。
The input layer 611, the intermediate layer 612, and the output layer 613 each have a neuron 615. Here, the neuron 615 indicates a circuit element (product-sum operation element) capable of realizing a product-sum operation. In FIG. 23, the input / output direction of data between two neurons 615 included in two layers is indicated by an arrow.

それぞれの層における演算処理は、前層が有するニューロン615の出力と重み係数と
の積和演算により実行される。例えば、入力層の第i番目のニューロンの出力をxとし
、出力xと次の中間層612の第j番目のニューロンとの結合強度(重み係数)をw
とすると、当該中間層の第j番目のニューロンの出力yは、y=f(Σwji・x
)となる。なお、i、jは1以上の整数とする。ここで、f(x)は活性化関数でシグ
モイド関数、閾値関数などを用いることができる。以下同様に、各層のニューロン615
の出力は、前段層のニューロン615の出力と重み係数の積和演算結果に活性化関数を演
算した値となる。また、層と層との結合は、全てのニューロン同士が結合する全結合とし
てもよいし、一部のニューロン同士が結合する部分結合としてもよい。図23(B)では
全結合である場合を示している。
Arithmetic processing in each layer is performed by a product-sum operation of the output of the neuron 615 possessed by the previous layer and the weighting factor. For example, assuming that the output of the i-th neuron in the input layer is x i , the coupling strength (weighting coefficient) between the output x i and the j-th neuron in the next intermediate layer 612 is w j
When i, the output y j of the j-th neuron of the intermediate layer, y j = f (Σw ji · x
i ) Note that i and j are integers of 1 or more. Here, f (x) is an activation function, and a sigmoid function, a threshold function, etc. can be used. Similarly, each layer of neurons 615
The output of is the value obtained by operating the activation function on the product-sum operation result of the output of the neuron 615 in the previous layer and the weighting factor. Also, the layer-to-layer connection may be a total connection in which all neurons are connected to each other, or a partial connection in which some neurons are connected to each other. FIG. 23B shows the case of full coupling.

図23(B)では、3つの中間層612を有する例を示している。なお、中間層612
の数はこれに限られず、1つ以上の中間層を有していればよい。また、1つの中間層61
2が有するニューロンの数も、仕様に応じて適宜変更すればよい。例えば1つの中間層6
12が有するニューロン615の数は、入力層611または出力層613が有するニュー
ロン615の数よりも多くてもよいし、少なくてもよい。
FIG. 23B shows an example in which three intermediate layers 612 are provided. The middle layer 612
The number of is not limited to this, as long as it has one or more intermediate layers. Also, one middle layer 61
The number of neurons included in 2 may be changed as appropriate according to the specification. For example, one middle layer 6
The number 12 of neurons may be more or less than the number of neurons 615 of the input layer 611 or the output layer 613.

ニューロン615同士の結合強度の指標となる重み係数は、学習によって決定される。
学習は、テレビジョン装置600が有するプロセッサにより実行してもよいが、専用サー
バーやクラウドなどの演算処理能力の優れた計算機で実行することが好ましい。学習によ
り決定された重み係数は、テーブルとして上記記憶部602に格納され、画像処理回路6
04により読み出されることにより使用される。また、当該テーブルは、必要に応じてコ
ンピュータネットワークを介して更新することができる。
A weighting factor that is an indicator of the coupling strength between the neurons 615 is determined by learning.
The learning may be performed by a processor included in the television device 600, but is preferably performed by a computer with a high computing performance such as a dedicated server or a cloud. The weighting factor determined by learning is stored in the storage unit 602 as a table, and the image processing circuit 6
It is used by being read by 04. Also, the table can be updated via the computer network as needed.

以上がニューラルネットワークについての説明である。   The above is the description of the neural network.

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組
み合わせて実施することができる。
This embodiment can be implemented in appropriate combination with at least a part of the other embodiments described in this specification.

本実施例では、本発明の一態様のトランジスタを作製し、その電気特性を測定した。   In this example, the transistor of one embodiment of the present invention was manufactured and its electrical characteristics were measured.

[試料の作製]
作製したトランジスタの構成は、実施の形態1及び図2で例示したトランジスタ100
を援用できる。
[Preparation of sample]
The structure of the manufactured transistor is the same as that of the transistor 100 illustrated in Embodiment 1 and FIG.
Can be used.

まず、ガラス基板上に厚さ約100nmのタングステン膜をスパッタリング法により形
成し、これを加工して第1のゲート電極を得た。続いて、第1のゲート絶縁層として厚さ
約400nmの窒化シリコン膜をプラズマCVD法により形成した。第1のゲート絶縁層
の成膜後、真空中で連続して、酸素ガスを含む雰囲気でプラズマ処理を行った。プラズマ
処理の条件は、温度350℃、圧力40Pa、電源電力3000W、酸素流量比100%
、処理時間300秒とした。その後、第1のゲート絶縁層の表面をフッ酸で洗浄した。
First, a tungsten film having a thickness of about 100 nm was formed by sputtering on a glass substrate, and this was processed to obtain a first gate electrode. Subsequently, a silicon nitride film having a thickness of about 400 nm was formed by plasma CVD as a first gate insulating layer. After the first gate insulating layer was formed, plasma treatment was performed continuously in vacuum in an atmosphere containing oxygen gas. The conditions for plasma processing are: temperature 350 ° C., pressure 40 Pa, power supply 3000 W, oxygen flow ratio 100%
The processing time was 300 seconds. Thereafter, the surface of the first gate insulating layer was washed with hydrofluoric acid.

続いて、第1のゲート絶縁層上に厚さ約40nmの金属酸化物膜を成膜し、これを加工
して半導体層を得た。金属酸化物膜の成膜は、In−Ga−Zn酸化物ターゲット(In
:Ga:Zn=5:1:7[原子数比])を用いたスパッタリング法により、基板を意図
的に加熱しない条件で、成膜ガスにアルゴンガスを用い、圧力0.6Pa、電源電力2.
5kWの条件で行った。なお、成膜時の酸素流量比は0%である。
Subsequently, a metal oxide film having a thickness of about 40 nm was formed on the first gate insulating layer, and this was processed to obtain a semiconductor layer. In the case of forming a metal oxide film, an In—Ga—Zn oxide target (In
: Ga: Zn = 5: 1: 7 [atomic number ratio]) using argon gas as a deposition gas under the condition that the substrate is not intentionally heated by a sputtering method, pressure 0.6 Pa, power supply power 2 .
It performed on the conditions of 5 kW. Note that the oxygen flow rate ratio at the time of film formation is 0%.

続いて、第2のゲート絶縁層となる厚さ約150nmの酸化窒化シリコン膜をプラズマ
CVD法により形成した。その後、窒素雰囲気下、温度350℃、一時間の条件で、第1
の加熱処理を行った。
Subsequently, a silicon oxynitride film with a thickness of about 150 nm which is to be a second gate insulating layer was formed by plasma CVD. Then, under a nitrogen atmosphere, at a temperature of 350.degree. C. for one hour, the first
Heat treatment was performed.

続いて、以下に示す酸素供給処理を行った。   Subsequently, oxygen supply processing shown below was performed.

酸素供給処理は、まず第2のゲート絶縁層上に酸化物導電膜を成膜し、その後アッシン
グ装置を用いて酸素ラジカルドープ処理を行った。酸化物導電膜は、シリコンを含むイン
ジウムスズ酸化物ターゲットを用いたスパッタリング法により、厚さ約5nmの酸化物導
電膜(以下、ITSO膜とも呼ぶ)を成膜した。酸素ラジカルドープ処理の条件は、IC
P電力0W、バイアス電力4500W、圧力15Pa、酸素流量比100%、下部電極温
度40℃、処理時間300秒とした。その後、酸化物導電膜をエッチングにより除去し、
酸化窒化シリコン膜の表面を露出させた。
In the oxygen supply treatment, first, an oxide conductive film was formed over the second gate insulating layer, and then oxygen radical doping treatment was performed using an ashing apparatus. As the oxide conductive film, an oxide conductive film (hereinafter, also referred to as an ITSO film) having a thickness of about 5 nm was formed by a sputtering method using an indium tin oxide target containing silicon. The conditions for oxygen radical doping are IC
The P power was 0 W, the bias power was 4500 W, the pressure was 15 Pa, the oxygen flow ratio was 100%, the lower electrode temperature was 40 ° C., and the processing time was 300 seconds. Thereafter, the oxide conductive film is removed by etching,
The surface of the silicon oxynitride film was exposed.

続いて、第2のゲート絶縁層上に、スパッタリング法により金属酸化物膜を成膜した。
金属酸化物膜は、アルミニウムターゲットを用いた反応性スパッタリング法により、厚さ
約5nmの酸化アルミニウム膜を成膜した。成膜の条件は、基板を意図的に加熱しない条
件で、成膜ガスにアルゴンガスと酸素ガスの混合ガスを用い、圧力0.8Pa、電力3k
Wとした。また、成膜時の酸素流量比は60%とした。
Subsequently, a metal oxide film was formed over the second gate insulating layer by a sputtering method.
As the metal oxide film, an aluminum oxide film having a thickness of about 5 nm was formed by a reactive sputtering method using an aluminum target. As the film forming conditions, a mixed gas of argon gas and oxygen gas is used as a film forming gas under a condition that the substrate is not intentionally heated, a pressure of 0.8 Pa, and a power of 3 k.
It was W. In addition, the oxygen flow rate ratio at the time of film formation was 60%.

続いて、金属酸化物膜上に厚さ約100nmのモリブデン膜をスパッタリング法により
成膜した。続いてモリブデン膜と、酸化アルミニウム膜と、酸化窒化シリコン膜を連続し
て加工し、第2のゲート電極、金属酸化物層、及び第2のゲート絶縁層を得た。続いて、
半導体層の露出した部分に対して、アルゴン及び窒素雰囲気下においてプラズマ処理を行
った。
Subsequently, a molybdenum film having a thickness of about 100 nm was formed on the metal oxide film by a sputtering method. Subsequently, the molybdenum film, the aluminum oxide film, and the silicon oxynitride film were sequentially processed to obtain a second gate electrode, a metal oxide layer, and a second gate insulating layer. continue,
Plasma treatment was performed on the exposed portion of the semiconductor layer under an atmosphere of argon and nitrogen.

続いて、トランジスタを覆う保護絶縁層として、厚さ約100nmの窒化シリコン膜と
、厚さ約300nmの酸化窒化シリコン膜とをプラズマCVD法により連続して成膜した
。なお、保護絶縁層の成膜温度は220℃とした。その後、窒素雰囲気下、温度350℃
、一時間の条件で、第2の加熱処理を行った。続いて、トランジスタを覆う絶縁層の一部
を開口し、チタン膜とアルミニウム膜とチタン膜を順にスパッタリング法により成膜した
後、これを加工してソース電極及びドレイン電極を得た。その後、平坦化層として厚さ約
1.5μmのアクリル膜を形成し、窒素雰囲気下、温度250℃、一時間の条件で第3の
加熱処理を行った。
Subsequently, as a protective insulating layer covering the transistor, a silicon nitride film with a thickness of about 100 nm and a silicon oxynitride film with a thickness of about 300 nm were continuously formed by plasma CVD. Note that the deposition temperature of the protective insulating layer was 220 ° C. Thereafter, the temperature is 350 ° C. in a nitrogen atmosphere
The second heat treatment was performed under the condition of one hour. Subsequently, a part of the insulating layer covering the transistor was opened, and a titanium film, an aluminum film, and a titanium film were sequentially formed by sputtering, and then processed to obtain a source electrode and a drain electrode. After that, an acrylic film having a thickness of about 1.5 μm was formed as a planarization layer, and a third heat treatment was performed under a nitrogen atmosphere at a temperature of 250 ° C. for one hour.

以上の工程で、ガラス基板上に形成されたトランジスタを得た。   Through the above steps, a transistor formed over a glass substrate was obtained.

[トランジスタの電気特性]
次に、上記作製した試料について、トランジスタのId−Vg特性を測定した。なお、
トランジスタのId−Vg特性の測定条件としては、第1のゲート電極として機能する導
電膜に印加する電圧(以下、ゲート電圧(Vg)ともいう)、及び第2のゲート電極とし
て機能する導電膜に印加する電圧(Vbg)ともいう)を、−15Vから+20Vまで0
.25Vのステップで印加した。また、ソース電極として機能する導電膜に印加する電圧
(以下、ソース電圧(Vs)ともいう)を0V(comm)とし、ドレイン電極として機
能する導電膜に印加する電圧(以下、ドレイン電圧(Vd)ともいう)を、0.1V及び
10Vとした。また、測定数は、各試料それぞれ20とした。
[Electrical characteristics of transistor]
Next, the Id-Vg characteristics of the transistor were measured for the manufactured sample. Note that
As a measurement condition of the Id-Vg characteristic of the transistor, a voltage applied to a conductive film functioning as a first gate electrode (hereinafter, also referred to as a gate voltage (Vg)) and a conductive film functioning as a second gate electrode The applied voltage (also referred to as Vbg) is 0 for -15 V to +20 V.
. The voltage was applied in steps of 25V. In addition, a voltage applied to a conductive film functioning as a source electrode (hereinafter, also referred to as a source voltage (Vs)) is 0 V (comm), and a voltage applied to a conductive film functioning as a drain electrode (hereinafter, drain voltage (Vd) Also referred to as 0.1 V and 10 V). The number of measurements was 20 for each sample.

図24(A)、(B)、(C)に、トランジスタの電気特性を示す。図24(A)、(
B)、(C)はそれぞれ、チャネル長Lを6μm、3μm、2μmとしたトランジスタに
ついての結果を示している。なお、各トランジスタのチャネル幅Wは、それぞれ3μmで
ある。また、図24の各図には、Vdを10Vとした条件Id−Vg特性から算出した電
界効果移動度を合わせて明示している。
The electrical characteristics of the transistor are shown in FIGS. 24 (A), (B), and (C). Figure 24 (A), (
B) and (C) show the results for transistors with channel lengths L of 6 μm, 3 μm and 2 μm, respectively. The channel width W of each transistor is 3 μm. Further, in each drawing of FIG. 24, the field effect mobility calculated from the condition Id-Vg characteristics in which Vd is 10 V is shown together.

図24の各図に示すように、良好な電気特性が得られていることが確認できた。また、
図24(C)に示すように、チャネル長Lが2μmと極めて短い条件であっても、ばらつ
きが比較的小さく、良好な特性が得られていることが分かる。
As shown to each figure of FIG. 24, it has confirmed that the favorable electrical property was obtained. Also,
As shown in FIG. 24C, even under the condition that the channel length L is extremely short such as 2 μm, it can be seen that the variation is relatively small and good characteristics are obtained.

また、図24の各図に示すように、極めて電界効果移動度が高い特性が得られている。
例えばチャネル長が2μmのトランジスタにおいて、Vdを10Vとしたときの電界効果
移動度の最大値が、50cm/Vsを超えるものも確認できた。
In addition, as shown in each of FIGS. 24A and 24B, characteristics with extremely high field effect mobility are obtained.
For example, in a transistor with a channel length of 2 μm, it was also confirmed that the maximum value of the field effect mobility when Vd is 10 V exceeds 50 cm 2 / Vs.

以上の結果から、酸素に対するバリア性の高い金属酸化物膜を、酸素供給処理を十分に
行ったゲート絶縁層と、金属のゲート電極との間に設けることにより、インジウムの含有
量の極めて多い酸化物半導体膜を用いた場合であっても、良好な電気特性が得られること
が確認できた。また、第2のゲート電極に様々な金属材料を用いることが可能であり、材
料の選択の自由度が高まることが確認できた。これにより、極めて高い電界効果移動度を
有し、信頼性の高いトランジスタを実現できる。
From the above results, when a metal oxide film having a high barrier property to oxygen is provided between a gate insulating layer which has been sufficiently treated with oxygen and a metal gate electrode, an oxide having a very high content of indium is oxidized. It has been confirmed that good electrical characteristics can be obtained even when an object semiconductor film is used. In addition, it has been confirmed that various metal materials can be used for the second gate electrode, and the degree of freedom in selecting materials is increased. Thus, a highly reliable transistor having extremely high field effect mobility can be realized.

100 トランジスタ
100A トランジスタ
100B トランジスタ
100C トランジスタ
100D トランジスタ
100E トランジスタ
102 基板
102a 基板
103 絶縁層
104 絶縁層
105 接着層
106 導電層
108 半導体層
108a 半導体層
108b 半導体層
108c 半導体層
108n 領域
108na 領域
108nb 領域
108nc 領域
110 絶縁層
112 導電層
112a 導電膜
116 絶縁層
118 絶縁層
120a 導電層
120b 導電層
130 導電膜
132 酸素
134 酸素
136 酸素
141a 開口部
141b 開口部
501 画素回路
502 画素部
504 駆動回路部
504a ゲートドライバ
504b ソースドライバ
506 保護回路
507 端子部
550 トランジスタ
552 トランジスタ
554 トランジスタ
560 容量素子
562 容量素子
570 液晶素子
572 発光素子
600 テレビジョン装置
601 制御部
602 記憶部
603 通信制御部
604 画像処理回路
605 デコーダ回路
606 映像信号受信部
607 タイミングコントローラ
608 ソースドライバ
609 ゲートドライバ
610 ニューラルネットワーク
611 入力層
612 中間層
613 出力層
615 ニューロン
620 表示パネル
621 画素
630 システムバス
700 表示装置
700A 表示装置
701 基板
702 画素部
704 ソースドライバ回路部
705 基板
706 ゲートドライバ回路部
708 FPC端子部
710 信号線
711 配線部
712 シール材
716 FPC
721 ソースドライバIC
722 ゲートドライバ回路
723 FPC
724 プリント基板
730 絶縁膜
732 封止膜
734 絶縁膜
736 着色膜
738 遮光膜
750 トランジスタ
752 トランジスタ
760 接続電極
770 平坦化絶縁膜
772 導電膜
773 絶縁膜
774 導電膜
775 液晶素子
776 液晶層
778 構造体
780 異方性導電膜
782 発光素子
786 EL層
788 導電膜
790 容量素子
791 タッチパネル
792 絶縁膜
793 電極
794 電極
795 絶縁膜
796 電極
797 絶縁膜
7000 表示モジュール
7001 上部カバー
7002 下部カバー
7003 FPC
7004 タッチパネル
7005 FPC
7006 表示パネル
7007 バックライト
7008 光源
7009 フレーム
7010 プリント基板
7011 バッテリ
7500 表示部
7100 テレビジョン装置
7101 筐体
7103 スタンド
7111 リモコン操作機
7200 ノート型パーソナルコンピュータ
7211 筐体
7212 キーボード
7213 ポインティングデバイス
7214 外部接続ポート
7300 デジタルサイネージ
7301 筐体
7303 スピーカ
7311 情報端末機
7400 デジタルサイネージ
7401 柱
7411 情報端末機
8000 カメラ
8001 筐体
8002 表示部
8003 操作ボタン
8004 シャッターボタン
8006 レンズ
8100 ファインダー
8101 筐体
8102 表示部
8103 ボタン
8200 ヘッドマウントディスプレイ
8201 装着部
8202 レンズ
8203 本体
8204 表示部
8205 ケーブル
8206 バッテリ
8300 ヘッドマウントディスプレイ
8301 筐体
8302 表示部
8304 固定具
8305 レンズ
9000 筐体
9001 表示部
9003 スピーカ
9005 操作キー
9006 接続端子
9007 センサ
9008 マイクロフォン
9050 操作ボタン
9051 情報
9052 情報
9053 情報
9054 情報
9055 ヒンジ
9100 テレビジョン装置
9101 携帯情報端末
9102 携帯情報端末
9200 携帯情報端末
9201 携帯情報端末
100 transistor 100A transistor 100B transistor 100C transistor 100E transistor 102 substrate 102a substrate 103 insulating layer 104 insulating layer 105 adhesive layer 106 conductive layer 108 semiconductor layer 108a semiconductor layer 108b semiconductor layer 108c semiconductor layer 108n region 108na region 108nb region 108nc region 110 insulation Layer 112 conductive layer 112a conductive film 116 insulating layer 118 insulating layer 120a conductive layer 130 conductive layer 132 conductive film 132 oxygen 134 oxygen 136 oxygen 141a opening 141b opening 501 pixel circuit 502 pixel portion 504 driving circuit portion 504a gate driver 504b source driver 506 protection circuit 507 terminal portion 550 transistor 552 transistor 554 transistor 560 Amount element 562 Capacitance element 570 Liquid crystal element 572 Light emitting element 600 Television device 601 Control unit 602 Memory unit 603 Communication control unit 604 Image processing circuit 605 Decoder circuit 606 Video signal reception unit 607 Timing controller 608 Source driver 609 Gate driver 610 Neural network 611 Input layer 612 Intermediate layer 613 Output layer 615 Neuron 620 Display panel 621 Pixel 630 System bus 700 Display device 700 A Display device 701 Substrate 702 Pixel portion 704 Source driver circuit portion 705 Substrate 706 Gate driver circuit portion 708 FPC terminal portion 710 Signal line 711 Wiring Part 712 Sealing material 716 FPC
721 Source Driver IC
722 gate driver circuit 723 FPC
724 printed substrate 730 insulating film 732 sealing film 734 insulating film 736 coloring film 738 light shielding film 750 transistor 752 transistor 760 connection electrode 770 planarization insulating film 772 conductive film 773 insulating film 774 conductive film 775 liquid crystal element 776 liquid crystal layer 778 structure 780 Anisotropic conductive film 782 Light emitting element 786 EL layer 788 Conductive film 790 Capacitive element 791 Touch panel 791 Insulating film 793 Electrode 794 Electrode 795 Insulating film 796 Electrode 797 Insulating film 7000 Display module 7001 Upper cover 7002 Lower cover 7003 FPC
7004 Touch panel 7005 FPC
7006 Display panel 7007 Backlight 7008 Light source 7009 Frame 7010 Printed circuit board 7011 Battery 7500 Display 7100 Television device 7101 Housing 7103 Stand 7111 Stand 7111 Remote controller 7200 Notebook personal computer 7211 Housing 7212 Keyboard 7213 Pointing device 7214 Digital connection port 7300 Digital Signage 7301 Case 7303 Speaker 7311 Information terminal 7400 Digital signage 7401 Column 7411 Information terminal 8000 Camera 8001 Case 8002 Display 8003 Operation button 8004 Shutter button 8006 Lens 8100 Finder 8101 Case 8102 Display 8103 Button 8200 Head mounted display 8201 Mounting unit 8 02 Lens 8203 body 8204 display 8205 cable 8206 battery 8300 head mount display 8301 housing 8302 display 8304 fixture 8305 lens 9000 housing 9001 display 9003 speaker 9005 operation key 9006 connection terminal 9007 sensor 9008 microphone 9050 operation button 9051 information 9052 Information 9053 Information 9054 Information 9055 Hinge 9100 Television apparatus 9101 Portable information terminal 9102 Portable information terminal 9200 Portable information terminal 9201 Portable information terminal

Claims (6)

酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層上方の絶縁層と、
前記絶縁層上方の金属酸化物層と、
前記金属酸化物層上方のゲート電極と、を有し、
前記ゲート電極は、酸化物導電体を含む第1の導電膜と、金属を含む第2の導電膜と、を有し、
前記第1の導電膜は、前記金属酸化物層と、前記第2の導電膜との間に設けられている半導体装置。
An oxide semiconductor layer,
An insulating layer above the oxide semiconductor layer,
A metal oxide layer above the insulating layer,
A gate electrode above the metal oxide layer;
The gate electrode has a first conductive film containing an oxide conductor and a second conductive film containing a metal,
The semiconductor device, wherein the first conductive film is provided between the metal oxide layer and the second conductive film.
酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層上方の絶縁層と、
前記絶縁層上方の金属酸化物層と、
前記金属酸化物層上方のゲート電極と、を有し、
前記ゲート電極は、酸化物導電体を含む第1の導電膜と、金属を含む第2の導電膜と、を有し、
前記第1の導電膜は、前記金属酸化物層と、前記第2の導電膜との間に設けられており、
前記酸化物半導体層は、In、M(Mは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、スズ、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムから選ばれた一種または複数種)、及びZnを含み、前記Inの原子数比が前記Mの原子数比よりも大きい領域を有する半導体装置。
An oxide semiconductor layer,
An insulating layer above the oxide semiconductor layer,
A metal oxide layer above the insulating layer,
A gate electrode above the metal oxide layer;
The gate electrode has a first conductive film containing an oxide conductor and a second conductive film containing a metal,
The first conductive film is provided between the metal oxide layer and the second conductive film,
The oxide semiconductor layer is made of In, M (M is gallium, aluminum, silicon, boron, yttrium, tin, copper, vanadium, beryllium, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, A semiconductor device comprising: a region containing one or more selected from hafnium, tantalum, tungsten, or magnesium), and Zn, wherein the atomic ratio of In is larger than the atomic ratio of M.
酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層上方の絶縁層と、
前記絶縁層上方の金属酸化物層と、
前記金属酸化物層上方のゲート電極と、を有し、
前記ゲート電極は、In、Sn、Si、及びOを含む第1の導電膜と、Cuを含む第2の導電膜と、を有し、
前記第1の導電膜は、前記金属酸化物層と、前記第2の導電膜との間に設けられている半導体装置。
An oxide semiconductor layer,
An insulating layer above the oxide semiconductor layer,
A metal oxide layer above the insulating layer,
A gate electrode above the metal oxide layer;
The gate electrode includes a first conductive film containing In, Sn, Si, and O, and a second conductive film containing Cu.
The semiconductor device, wherein the first conductive film is provided between the metal oxide layer and the second conductive film.
酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層上方の絶縁層と、
前記絶縁層上方の金属酸化物層と、
前記金属酸化物層上方のゲート電極と、を有し、
前記ゲート電極は、In、Sn、Si、及びOを含む第1の導電膜と、Cuを含む第2の導電膜と、を有し、
前記第1の導電膜は、前記金属酸化物層と、前記第2の導電膜との間に設けられており、
前記酸化物半導体層は、In、M(Mは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、スズ、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムから選ばれた一種または複数種)、及びZnを含み、前記Inの原子数比が前記Mの原子数比よりも大きい領域を有する半導体装置。
An oxide semiconductor layer,
An insulating layer above the oxide semiconductor layer,
A metal oxide layer above the insulating layer,
A gate electrode above the metal oxide layer;
The gate electrode includes a first conductive film containing In, Sn, Si, and O, and a second conductive film containing Cu.
The first conductive film is provided between the metal oxide layer and the second conductive film,
The oxide semiconductor layer is made of In, M (M is gallium, aluminum, silicon, boron, yttrium, tin, copper, vanadium, beryllium, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, A semiconductor device comprising: a region containing one or more selected from hafnium, tantalum, tungsten, or magnesium), and Zn, wherein the atomic ratio of In is larger than the atomic ratio of M.
酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層上方の絶縁層と、
前記絶縁層上方の金属酸化物層と、
前記金属酸化物層上方のゲート電極と、を有し、
前記ゲート電極は、In、Zn、及びOを含む第1の導電膜と、Cuを含む第2の導電膜と、を有し、
前記第1の導電膜は、前記金属酸化物層と、前記第2の導電膜との間に設けられている半導体装置。
An oxide semiconductor layer,
An insulating layer above the oxide semiconductor layer,
A metal oxide layer above the insulating layer,
A gate electrode above the metal oxide layer;
The gate electrode includes a first conductive film containing In, Zn, and O, and a second conductive film containing Cu.
The semiconductor device, wherein the first conductive film is provided between the metal oxide layer and the second conductive film.
酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層上方の絶縁層と、
前記絶縁層上方の金属酸化物層と、
前記金属酸化物層上方のゲート電極と、を有し、
前記ゲート電極は、In、Zn、及びOを含む第1の導電膜と、Cuを含む第2の導電膜と、を有し、
前記第1の導電膜は、前記金属酸化物層と、前記第2の導電膜との間に設けられており、
前記酸化物半導体層は、In、M(Mは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、スズ、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムから選ばれた一種または複数種)、及びZnを含み、前記Inの原子数比が前記Mの原子数比よりも大きい領域を有する半導体装置。
An oxide semiconductor layer,
An insulating layer above the oxide semiconductor layer,
A metal oxide layer above the insulating layer,
A gate electrode above the metal oxide layer;
The gate electrode includes a first conductive film containing In, Zn, and O, and a second conductive film containing Cu.
The first conductive film is provided between the metal oxide layer and the second conductive film,
The oxide semiconductor layer is made of In, M (M is gallium, aluminum, silicon, boron, yttrium, tin, copper, vanadium, beryllium, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, A semiconductor device comprising: a region containing one or more selected from hafnium, tantalum, tungsten, or magnesium), and Zn, wherein the atomic ratio of In is larger than the atomic ratio of M.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112670310A (en) * 2020-12-22 2021-04-16 业成科技(成都)有限公司 Display and method of manufacturing the same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015046642A (en) * 2010-12-28 2015-03-12 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
JP2016086175A (en) * 2012-01-26 2016-05-19 株式会社半導体エネルギー研究所 Method for manufacturing semiconductor device
JP2016225654A (en) * 2011-11-25 2016-12-28 株式会社半導体エネルギー研究所 Method for manufacturing semiconductor device
JP2017028288A (en) * 2015-07-24 2017-02-02 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device and display device having semiconductor device
JP2017034285A (en) * 2012-01-20 2017-02-09 株式会社半導体エネルギー研究所 Manufacturing method of semiconductor device and semiconductor device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015046642A (en) * 2010-12-28 2015-03-12 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
JP2016225654A (en) * 2011-11-25 2016-12-28 株式会社半導体エネルギー研究所 Method for manufacturing semiconductor device
JP2017034285A (en) * 2012-01-20 2017-02-09 株式会社半導体エネルギー研究所 Manufacturing method of semiconductor device and semiconductor device
JP2016086175A (en) * 2012-01-26 2016-05-19 株式会社半導体エネルギー研究所 Method for manufacturing semiconductor device
JP2017028288A (en) * 2015-07-24 2017-02-02 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device and display device having semiconductor device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112670310A (en) * 2020-12-22 2021-04-16 业成科技(成都)有限公司 Display and method of manufacturing the same
CN112670310B (en) * 2020-12-22 2022-09-20 业成科技(成都)有限公司 Display and method of manufacturing the same

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