太阳城集团

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半导体器件及其制造方法.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201110143920.5

申请日:

2009.12.25

公开号:

太阳城集团CN102214660B

公开日:

2015.01.28

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 27/12申请日:20091225|||公开
IPC分类号: H01L27/12; H01L29/786 主分类号: H01L27/12
申请人: 株式会社半导体能源研究所
发明人: 山崎舜平; 坂田淳一郎; 小山润
地址: 日本神奈川县
优先权: 2008.12.26 JP 2008-333788
专利代理机构: 上海专利商标事务所有限公司 31100 代理人: 李玲
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法律状态
申请(专利)号:

CN201110143920.5

授权太阳城集团号:

102214660B||||||

法律状态太阳城集团日:

2015.01.28|||2011.11.30|||2011.10.12

法律状态类型:

太阳城集团授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

太阳城集团半导体器件及其制造方法。提供了一种包括薄膜晶体管的半导体器件,该薄膜晶体管具有氧化物半导体层和优秀的电特性。此外,提供了一种用于制造半导体器件的方法,其中在一个衬底上形成多种类型的不同结构的薄膜晶体管以形成多种类型的电路,而且其中没有显著增加步骤数量。在绝缘表面上形成金属薄膜之后,在该金属薄膜上形成氧化物半导体层。然后,执行诸如热处理之类的氧化处理以部分或全部地氧化该金属薄膜。此外,在诸如逻辑电路之类强调操作速度的电路与矩阵电路之间,薄膜晶体管的结构不同。

权利要求书

权利要求书
1.  一种有源矩阵显示器件,包括:
晶体管,其包括:
栅电极;
在所述栅电极上的栅绝缘层;和
在所述栅电极上的具有沟道形成区的氧化物半导体层,所述栅绝缘层插入在所述栅电极与所述氧化物半导体层之间,所述氧化物半导体层包括铟、锡和锌;
在所述氧化物半导体层上的包括氧化铝的绝缘层;
与所述氧化物半导体层电接触的像素电极。

2.  一种有源矩阵显示器件,包括:
晶体管,其包括:
栅电极;
在所述栅电极上的栅绝缘层;和
在所述栅电极上的具有沟道形成区的氧化物半导体层,所述栅绝缘层插入在所述栅电极与所述氧化物半导体层之间,所述氧化物半导体层包括铟、锡和锌;
在所述氧化物半导体层上的源电极;
在所述氧化物半导体层上的漏电极;
在所述氧化物半导体层、所述源电极和所述漏电极上的绝缘层;以及
与所述源电极和所述漏电极之一电接触的像素电极,
其中,所述源电极和所述漏电极中的一个具有面对所述源电极和所述漏电极中另一个的部分,以及
所述部分具有U形。

3.  一种有源矩阵显示器件,包括:
像素,包括:
晶体管;
与所述晶体管电接触的像素电极;
与所述像素可操作地连接的扫描线驱动器电路,所述扫描线驱动器电路包括:
第一晶体管;
第二晶体管;
第三晶体管;
第四晶体管;
第五晶体管;
第六晶体管;
第七晶体管;
第八晶体管;
其中,所述第一晶体管的源极和漏极之一电连接到第一引线,
其中,所述第二晶体管的源极和漏极之一电连接到第二引线,
其中,所述第一晶体管的源极和漏极中的另一个电连接到所述第二晶体管的源极和漏极中的另一个,
其中,所述第三晶体管的源极和漏极之一电连接到第三引线,
其中,所述第四晶体管的源极和漏极之一电连接到第二引线,
其中,所述第三晶体管的源极和漏极中的另一个电连接到所述第二晶体管的栅极,
其中,所述第四晶体管的源极和漏极中的另一个电连接到所述第二晶体管的栅极
其中,所述第三晶体管的栅极电连接到第三晶体管的源极和漏极中所述一个,
其中,所述第四晶体管的栅极电连接到第一晶体管的栅极,
其中,所述第五晶体管的源极和漏极之一电连接到所述第三引线,
其中,所述第六晶体管的源极和漏极之一电连接到所述第二引线,
其中,所述第五晶体管的源极和漏极中的另一个电连接到所述第六晶体管的源极和漏极中的另一个,
其中,所述第六晶体管的栅极电连接到第二晶体管的栅极,
其中,所述第七晶体管的源极和漏极之一电连接到所述第二引线,
其中,所述第七晶体管的源极和漏极中的另一个电连接到所述第一晶体管的栅极,
其中,所述第八晶体管的源极和漏极之一电连接到所述第二引线,
其中,所述第八晶体管的源极和漏极中的另一个电连接到所述第二晶体管的栅极,
其中,所述第八晶体管的栅极电连接到所述第五晶体管的栅极,
其中,所述像素的所述晶体管、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管和第八晶体管中的每一个包括:
栅电极;
在所述栅电极上的栅绝缘层;和
在所述栅电极上的具有沟道形成区的氧化物半导体层,所述栅绝缘层插入在所述栅电极与所述氧化物半导体层之间,所述氧化物半导体层包括铟、锡和锌。

4.  一种有源矩阵显示器件,包括:
像素,包括:
晶体管;
与所述晶体管电接触的像素电极;
与所述像素可操作地连接的驱动器电路,所述驱动器电路包括反相器电路,所述反相器电路包括:
第一晶体管;
第二晶体管;以及
其中,所述第一晶体管的源极电连接到第二晶体管的漏极,
其中,所述第一晶体管的栅极电连接到第一晶体管的源极,
所述像素的所述晶体管、第一晶体管、和第二晶体管中的每一个包括:
栅电极;
在所述栅电极上的栅绝缘层;和
在所述栅电极上的具有沟道形成区的氧化物半导体层,所述栅绝缘层插入在所述栅电极与所述氧化物半导体层之间,所述氧化物半导体层包括铟、锡和锌。

5.  一种有源矩阵显示器件,包括:
像素,包括:
晶体管;
与所述晶体管电接触的像素电极;
与所述像素可操作地连接的驱动器电路,所述驱动器电路包括反相器电路,所述反相器电路包括:
第一晶体管;
第二晶体管;以及
其中,所述第一晶体管的源极电连接到第二晶体管的漏极,
其中,所述第一晶体管的栅极电连接到第一晶体管的漏极,
所述像素的所述晶体管、第一晶体管、和第二晶体管中的每一个包括:
栅电极;
在所述栅电极上的栅绝缘层;和
在所述栅电极上的具有沟道形成区的氧化物半导体层,所述栅绝缘层插入在所述栅电极与所述氧化物半导体层之间,所述氧化物半导体层包括铟、锡和锌。

6.  一种有源矩阵显示器件,包括:
像素,包括:
晶体管;
与所述晶体管电接触的像素电极;
与所述像素可操作地连接的信号线驱动器电路,所述信号线驱动器电路包括:
第一晶体管;
第二晶体管;
第三晶体管;和
第四晶体管;
其中,所述第一晶体管的源极和漏极之一可电连接到驱动器IC的第一端,
其中,所述第二晶体管的源极和漏极之一可电连接到驱动器IC的第一端,
其中,所述第三晶体管的源极和漏极之一可电连接到驱动器IC的第二端,
其中,所述第四晶体管的源极和漏极之一可电连接到驱动器IC的第二端,
其中,所述第一晶体管的源极和漏极中的另一个电连接到第一信号线,
其中,所述第二晶体管的源极和漏极中的另一个电连接到第二信号线,
其中,所述第三晶体管的源极和漏极中的另一个电连接到第三信号线,
其中,所述第四晶体管的源极和漏极中的另一个电连接到第四信号线,
其中,所述像素的所述晶体管、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管中的每一个包括:
栅电极;
在所述栅电极上的栅绝缘层;和
在所述栅电极上的具有沟道形成区的氧化物半导体层,所述栅绝缘层插入在所述栅电极与所述氧化物半导体层之间,所述氧化物半导体层包括铟、锡和锌。

7.  一种有源矩阵显示器件,包括:
第一晶体管,其中,所述第一晶体管的栅极可操作地电连接到扫描线驱动器电路,
第二晶体管,其中,所述第二晶体管的栅极电连接所述第一晶体管的源极和漏极之一;
在所述第一晶体管和第二晶体管上的绝缘层;以及
与所述第二晶体管的源极和漏极之一电连接的像素电极,
其中,所述第一晶体管和第二晶体管中的每一个包括:
栅电极;
在所述栅电极上的栅绝缘层;和
在所述栅电极上的具有沟道形成区的氧化物半导体层,所述栅绝缘层插入在所述栅电极与所述氧化物半导体层之间,所述氧化物半导体层包括铟、锡和锌。

8.  一种有源矩阵显示器件,包括:
电容器引线;
所述电容器引线上的第一绝缘层;
晶体管,包括:
栅电极;
在所述栅电极上的栅绝缘层,其中所述栅绝缘层为所述第一绝缘层的一部分;和
在所述栅电极上的具有沟道形成区的氧化物半导体层,所述栅绝缘层插入在所述栅电极与所述氧化物半导体层之间,所述氧化物半导体层包括铟、锡和锌;
所述氧化物半导体层和所述电容器引线上的第二绝缘层;
与所述氧化物半导体层电连接的像素电极,
其中,所述像素电极与所述电容器引线交迭,所述第一绝缘层和第二绝缘层插入在所述像素电极与所述电容器引线之间。

9.  如权利要求1一8之一所述的有源矩阵显示器件,其特征在于,所述有源矩阵显示器件为液晶器件。

10.  如权利要求1-8之一所述的有源矩阵显示器件,其特征在于,所述有源矩阵显示器件为发光器件。

11.  如权利要求2或7所述的有源矩阵显示器件,其特征在于,所述绝缘层包括选自由氮化硅、氧化硅、氧氮化硅、氧化铝、氮化铝、氧氮化铝、和氧化钽组成的组中的材料。

12.  如权利要求1-8之一所述的有源矩阵显示器件,其特征在于,所述氧化物半导体层为非晶。

13.  如权利要求1-8之一所述的有源矩阵显示器件,其特征在于,所述氧化物半导体层包含绝缘杂质。

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