(57)【要約】【課題】新しいレイアウトの提供。【解決手段】第１の導電層を有し、前記第１の導電層の上方に第１の絶縁層を有し、前記第１の絶縁層の上方に酸化物半導体層を有し、前記酸化物半導体層と電気的に接続された第２の導電層を有し、前記酸化物半導体層と電気的に接続された第３の導電層を有し、前記第１の絶縁層の上方に第４の導電層を有し、前記酸化物半導体層の上方と前記第２の導電層の上方と前記第３の導電層の上方と前記第４の導電層の上方とに第２の絶縁層を有し、  前記第２の絶縁層の上方に第５の導電層を有し、前記第１の絶縁層及び前記第２の絶縁層に第１の開口を有し、前記第２の絶縁層に第２の開口を有する。【選択図】図１
2020115547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランジスタを有する半導体装置であって、
トランジスタは、半導体層と、前記半導体層の下方に配置され、且つ前記半導体層と重なる領域を有する第１の導電層と、前記半導体層の上方に配置され、且つ前記第１の導電層と電気的に接続された第２の導電層と、を有し、
面視において、前記第２の導電層と前記第１の導電層との間に配置された絶縁膜は、前記第２の導電層が前記第１の導電層と電気的に接続されるための開口を複数有する、半導体装置。
【請求項２】
トランジスタを有する半導体装置であって、
トランジスタは、酸化物半導体層と、前記酸化物半導体層の下方に配置され、且つ前記酸化物半導体層と重なる領域を有する第１の導電層と、前記酸化物半導体層の上方に配置され、且つ前記第１の導電層と電気的に接続された第２の導電層と、を有し、
面視において、前記第２の導電層と前記第１の導電層との間に配置された絶縁膜は、前記第２の導電層が前記第１の導電層と電気的に接続されるための開口を複数有する、半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野は半導体装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
レイアウトの改善は永遠の課題である。
【０００３】
例えば、特許文献１には、新しいレイアウトを有する半導体装置が開示されている。
【０００４】
特許文献１には、２つのトランジスタのレイアウトが開示されている。
【０００５】
特許文献１のコンセプトは、２つのトランジスタの一方を２つのトランジスタの他方の
上方に配置することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１２７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のコンセプトは秀逸であるがプロセスの数は増える。
【０００８】
特許文献１と異なるコンセプトに基づく、新しいレイアウトを提供することを目的とす
る。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
＜トランジスタの基本要素＞
トランジスタは、少なくとも、第１のゲート電極、第１のゲート電極の上方の第１の絶
縁層、第１の絶縁層の上方の半導体層、半導体層と電気的に接続されたソース電極、及び
半導体層と電気的に接続されたドレイン電極を有する。
【００１０】
＜回路の基本要素＞
第１のトランジスタの第１のゲート電極は、第２のトランジスタのソース電極又はドレ
イン電極の一方に電気的に接続されている。
【００１１】
なお、２つのトランジスタを区別するため、「トランジスタ」に序数を付した。
【００１２】
＜コンセプトの一例＞
第１のトランジスタの半導体層、第１のトランジスタのソース電極、第１のトランジス
タのドレイン電極、第２のトランジスタの半導体層、第２のトランジスタのソース電極、
及び、第２のトランジスタのドレイン電極の上方に第２の絶縁層がある。
【００１３】
第２の絶縁層の上方に導電層がある。
【００１４】
第１の絶縁層は、第１の開口を有する。
【００１５】
第２の絶縁層は、第２の開口及び第３の開口を有する。
【００１６】
導電層は、第１の開口及び第２の開口を介して、第１のトランジスタの第１のゲート電
極に電気的に接続されている。
【００１７】
導電層は、第３の開口を介して、第２のトランジスタのソース電極又はドレイン電極の
一方に電気的に接続されている。
【００１８】
導電層は、第１のトランジスタのチャネル形成領域と重なる領域を有する。
【００１９】
導電層は、少なくとも２つの機能を有する。
【００２０】
２つの機能の一方は、接続電極としての機能である。
【００２１】
２つの機能の他方は、第１のトランジスタの第２のゲート電極としての機能である。
【００２２】
第１のトランジスタが２つのゲート電極を有するので、第１のトランジスタの電気的特
性は良好である。例えば、２つのゲート電極を有する第１のトランジスタの移動度は高い
。
【００２３】
つまり、接続電極のレイアウトを工夫することにより、第１のトランジスタの電気的特
性が改善される。
【００２４】
新しいレイアウトの一例は、第２の絶縁層を介して、接続電極を第１のトランジスタの
チャネル形成領域の上方に配置することである。
【００２５】
＜酸化物半導体層を有するトランジスタ（ＯＳ−ＦＥＴ）＞
トランジスタの半導体層は限定されないが、半導体層が酸化物半導体層であることが興
味深い。
【００２６】
なぜ興味深いかは、本明細書の記載から自ずと明らかになる。
【００２７】
＜開示された発明の例＞
例えば、半導体装置は、第１の導電層を有し、前記第１の導電層の上方に第１の絶縁層
を有し、前記第１の絶縁層の上方に酸化物半導体層を有し、前記酸化物半導体層と電気的
に接続された第２の導電層を有し、前記酸化物半導体層と電気的に接続された第３の導電
層を有し、前記第１の絶縁層の上方に第４の導電層を有し、前記酸化物半導体層の上方と
前記第２の導電層の上方と前記第３の導電層の上方と前記第４の導電層の上方とに第２の
絶縁層を有し、前記第２の絶縁層の上方に第５の導電層を有する。前記第１の絶縁層は、
第１の開口を有し、前記第２の絶縁層は、第２の開口を有し、前記第２の絶縁層は、第３
の開口を有し、前記第５の導電層は、前記第１の開口及び前記第２の開口を介して、前記
第１の導電層と電気的に接続され、前記第５の導電層は、前記第３の開口を介して、前記
第４の導電層と電気的に接続され、前記第４の導電層は、トランジスタのソース電極又は
ドレイン電極の一方として機能することができる第１の領域を有し、前記酸化物半導体層
は、前記第１の導電層及び前記第５の導電層と重なる第２の領域を有する。
【００２８】
例えば、半導体装置は、第１の導電層を有し、前記第１の導電層の上方に第１の絶縁層
を有し、前記第１の絶縁層の上方に酸化物半導体層を有し、前記酸化物半導体層と電気的
に接続された第２の導電層を有し、前記酸化物半導体層と電気的に接続された第３の導電
層を有し、前記第１の絶縁層の上方に第４の導電層を有し、前記第１の絶縁層の上方に第
６の導電層を有し、前記酸化物半導体層の上方と前記第２の導電層の上方と前記第３の導
電層の上方と前記第４の導電層の上方とに第２の絶縁層を有し、前記第２の絶縁層の上方
に第５の導電層を有する。前記第１の絶縁層は、第１の開口を有する。前記第２の絶縁層
は、第２の開口を有し、前記第２の絶縁層は、第３の開口を有し、前記第６の導電層は、
前記第１の開口を介して、前記第１の導電層と電気的に接続され、前記第５の導電層は、
前記第２の開口を介して、前記第６の導電層と電気的に接続され、前記第５の導電層は、
前記第３の開口を介して、前記第４の導電層と電気的に接続され、前記第４の導電層は、
トランジスタのソース電極又はドレイン電極の一方として機能することができる第１の領
域を有し、前記酸化物半導体層は、前記第１の導電層及び前記第５の導電層と重なる第２
の領域を有する。
【００２９】
例えば、前記第２の開口は、前記第１の開口と重ならない。
【００３０】
例えば、半導体装置は、前記酸化物半導体層及び前記第２の絶縁層の間に酸化物層を有
する。前記第１の導電層は、前記酸化物層と重ならない第３の領域を有し、前記第５の導
電層は、前記第３の領域と重なる第４の領域を有する。
【発明の効果】
【００３１】
従来技術と異なるコンセプトに基づく、新しいレイアウトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】半導体装置の一例。
【図２】半導体装置の一例。
【図３】半導体装置の一例。
【図４】半導体装置の一例。
【図５】半導体装置の一例。
【図６】半導体装置の一例。
【図７】半導体装置の一例。
【図８】半導体装置の一例。
【図９】半導体装置の一例。
【図１０】半導体装置の一例。
【図１１】半導体装置の一例。
【図１２】半導体装置の一例。
【図１３】半導体装置の一例。
【図１４】半導体装置の一例。
【図１５】半導体装置の一例。
【図１６】半導体装置の一例。
【図１７】半導体装置の一例。
【図１８】半導体装置の一例。
【図１９】半導体装置の一例。
【図２０】半導体装置の一例。
【図２１】半導体装置の一例。
【図２２】半導体装置の一例。
【図２３】半導体装置の一例。
【図２４】半導体装置の一例。
【図２５】半導体装置の一例。
【図２６】半導体装置の一例。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
実施の形態は、必要に応じて図面を参照しながら詳細に説明される。
【００３４】
実施の形態に示された内容のそれぞれは、ほんの一例にすぎない。
【００３５】
発明の思想から逸脱することなく、その形態及び詳細を変更することができることを当
業者であれば容易に理解するであろう。
【００３６】
よって、実施の形態に示された内容のみに限定された発明の解釈をすべきではない。
【００３７】
実施の形態において、同一の符号についての繰り返しの説明が省略される場合がある。
【００３８】
実施の形態及び図面において、同一の部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号
が用いられていることに留意されたい。
【００３９】
また、各実施の形態に示された内容のそれぞれを組み合わせることが可能である。
【００４０】
（実施の形態１）
図１乃至図３に半導体装置の一例が示されている。
【００４１】
図１（Ａ）は回路の要素の一例である。
【００４２】
図１（Ｂ）はレイアウトの一例を示す上面図である。
【００４３】
図１（Ｃ）はレイアウトの一例を示す上面図である。
【００４４】
図２は、図１（Ｂ）のＡ−Ｂ断面図の一例である。
【００４５】
図３は、図１（Ｂ）のＣ−Ｄ断面図の一例である。
【００４６】
図１（Ａ）において、トランジスタＴｒ２のソース電極又はドレイン電極の一方は、ト
ランジスタＴｒ１の第１のゲート電極に電気的に接続されている。
【００４７】
図１（Ａ）において、トランジスタＴｒ２のソース電極又はドレイン電極の一方は、ト
ランジスタＴｒ１の第２のゲート電極に電気的に接続されている。
【００４８】
以下の説明については、必要に応じて図１乃至図３を参照されたい。
【００４９】
＜導電層２１、導電層２２＞
基板１０の上方に導電層２１がある。
【００５０】
基板１０の上方に導電層２２がある。
【００５１】
導電層２１は、トランジスタＴｒ１の第１のゲート電極として機能することができる領
域を有する。
【００５２】
導電層２２は、トランジスタＴｒ２のゲート電極として機能することができる領域を有
する。
【００５３】
例えば、導電層２１及び導電層２２は、同じ導電層をエッチングする工程を経て形成さ
れても良い。
【００５４】
図２乃至図３において、導電層２１は基板１０と接触しているが、基板１０と導電層２
１との間に下地絶縁層としての機能を有する絶縁層を形成することが可能である。
【００５５】
＜絶縁層３０＞
導電層２１及び導電層２２の上方に絶縁層３０がある。
【００５６】
絶縁層３０は、トランジスタＴｒ１のゲート絶縁層として機能することができる領域を
有する。
【００５７】
絶縁層３０は、トランジスタＴｒ２のゲート絶縁層として機能することができる領域を
有する。
【００５８】
＜半導体層４１、半導体層４２＞
絶縁層３０の上方に半導体層４１がある。
【００５９】
絶縁層３０の上方に半導体層４２がある。
【００６０】
半導体層４１は、導電層２１と重なる領域を有する。
【００６１】
半導体層４２は、導電層２２と重なる領域を有する。
【００６２】
半導体層４１は、トランジスタＴｒ１のチャネル形成領域を有する。
【００６３】
半導体層４２は、トランジスタＴｒ２のチャネル形成領域を有する。
【００６４】
トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ２のオフ電流が小さくなるので、半導体層４
１及び半導体層４２のそれぞれが酸化物半導体層であることが好ましい。
【００６５】
例えば、半導体層４１及び半導体層４２は、同じ半導体層をエッチングする工程を経て
形成されても良い。
【００６６】
＜導電層５１、導電層５２、導電層５３、導電層５４＞
絶縁層３０及び半導体層４１の上方に、半導体層４１と電気的に接続された導電層５１
がある。
【００６７】
絶縁層３０及び半導体層４１の上方に、半導体層４１と電気的に接続された導電層５２
がある。
【００６８】
絶縁層３０及び半導体層４２の上方に、半導体層４２と電気的に接続された導電層５３
がある。
【００６９】
絶縁層３０及び半導体層４２の上方に、半導体層４２と電気的に接続された導電層５４
がある。
【００７０】
導電層５１は、半導体層４１と重なる領域を有する。
【００７１】
導電層５２は、半導体層４１と重なる領域を有する。
【００７２】
導電層５３は、半導体層４２と重なる領域を有する。
【００７３】
導電層５４は、半導体層４２と重なる領域を有する。
【００７４】
導電層５１は、トランジスタＴｒ１のソース電極又はドレイン電極の一方として機能す
ることができる領域を有する。
【００７５】
導電層５２は、トランジスタＴｒ１のソース電極又はドレイン電極の他方として機能す
ることができる領域を有する。
【００７６】
導電層５３は、トランジスタＴｒ２のソース電極又はドレイン電極の一方として機能す
ることができる領域を有する。
【００７７】
導電層５４は、トランジスタＴｒ２のソース電極又はドレイン電極の他方として機能す
ることができる領域を有する。
【００７８】
例えば、導電層５１、導電層５２、導電層５３、及び導電層５４は、同じ導電層をエッ
チングする工程を経て形成されても良い。
【００７９】
なお、各上面図において層の重なる場合に、下側に位置する層の領域を破線で示す場合
がある。例えば、図１（Ｂ）において、導電層５３の下側の半導体層４２は、破線で示さ
れている。また、該破線はその一部を省略する場合もある。
【００８０】
図１乃至図３のトランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ２はトップコンタクト構造を
有する。
【００８１】
トップコンタクト構造は、半導体層の上方にソース電極及びドレイン電極を有する構造
である。
【００８２】
例えば、ソース電極及びドレイン電極は、半導体層の上面と接することが好ましい。
【００８３】
しかし、トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ２の構造はトップコンタクト構造の
みに限定されない。
【００８４】
例えば、ボトムコンタクト構造をトランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ２に適用す
ることが可能である。
【００８５】
ボトムコンタクト構造は、半導体層の下方にソース電極及びドレイン電極を有する構造
である。
【００８６】
トップコンタクト構造及びボトムゲート構造において、ソース電極及びドレイン電極の
それぞれは半導体層に電気的に接続されている。
【００８７】
＜酸化物層６１、絶縁層６２＞
半導体層４１、半導体層４２、導電層５１、導電層５２、導電層５３、及び導電層５４
の上方に酸化物層６１がある。
【００８８】
酸化物層６１の上方に絶縁層６２がある。
【００８９】
酸化物層６１は、酸化物半導体層又は酸化物絶縁層である。
【００９０】
酸化物層６１を形成しないことは可能である。
【００９１】
しかし、半導体層４１及び半導体層４２のそれぞれが酸化物半導体層であるとき、酸化
物層６１から半導体層４１及び半導体層４２のそれぞれへ酸素を供給することができる。
【００９２】
酸素の供給により、半導体層４１及び半導体層４２の酸素欠損が減少する。
【００９３】
酸化物層６１及び絶縁層６２のそれぞれは、トランジスタＴｒ１の第２のゲート絶縁層
として機能することができる領域を有する。
【００９４】
＜開口８１、開口８２＞
図３に一例を示すように、絶縁層３０、酸化物層６１、及び絶縁層６２を貫通する開口
８１がある。
【００９５】
開口８１は、絶縁層３０に形成された開口、酸化物層６１に形成された開口、及び絶縁
層６２に形成された開口を有する。
【００９６】
また図３に一例を示すように、酸化物層６１及び絶縁層６２を貫通する開口８２がある
。
【００９７】
開口８２は、酸化物層６１に形成された開口及び絶縁層６２に形成された開口を有する
。
【００９８】
導電層２１は、開口８１と重なる領域を有する。
【００９９】
導電層５３は、開口８２と重なる領域を有する。
【０１００】
開口８１及び開口８２のそれぞれは、コンタクトホールとしての機能を有する。
【０１０１】
例えば、開口８１及び開口８２は、たった１回のエッチングを行うことにより形成する
ことができる。
【０１０２】
＜導電層７１＞
絶縁層６２の上方に導電層７１がある。
【０１０３】
導電層７１は、開口８１を介して、導電層２１に電気的に接続されている。
【０１０４】
導電層７１は、開口８２を介して、導電層５３に電気的に接続されている。
【０１０５】
導電層７１は、接続電極としての機能を有する。
【０１０６】
導電層７１は、半導体層４１と重なる領域を有する。
【０１０７】
導電層７１は、トランジスタＴｒ１の第２のゲート電極として機能することができる領
域を有する。
【０１０８】
例えば、半導体装置が表示装置であるとき、導電層７１及び画素電極は、同じ導電層を
エッチングする工程を経て形成されても良い。
【０１０９】
例えば、半導体装置が表示装置であるとき、導電層７１及び共通電極は、同じ導電層を
エッチングする工程を経て形成されても良い。
【０１１０】
画素電極は、表示素子の第１の電極である。
【０１１１】
共通電極は、表示素子の第２の電極である。
＜コンセプト＞
【０１１２】
導電層７１は、少なくとも２つの機能を有する。
【０１１３】
２つの機能の一方は、接続電極としての機能である。
【０１１４】
２つの機能の他方は、トランジスタＴｒ１の第２のゲート電極としての機能である。
【０１１５】
トランジスタＴｒ１が２つのゲート電極を有するので、トランジスタＴｒ１の電気的特
性は良好である。
【０１１６】
接続電極のレイアウトを工夫することにより、トランジスタＴｒ１の電気的特性が改善
される。
【０１１７】
「接続電極の橋が開口８１及び開口８２の間に架かっている」という視点を持つことが
可能である。
【０１１８】
開口８１及び開口８２の間に半導体層４１があるので、「接続電極の橋の下方に半導体
層４１がある」という視点を持つことが可能である。
【０１１９】
開口８１、半導体層４１、及び開口８２が、トランジスタＴｒ１のチャネル幅方向に沿
って配置されているので、導電層７１の形状をシンプルにすることができる。
【０１２０】
例えば、図１において、導電層７１は長方形である。
【０１２１】
トランジスタＴｒ１のチャネル長方向がトランジスタＴｒ２のチャネル長方向と交差す
る場合には、半導体層４２、開口８１、半導体層４１、及び開口８２をトランジスタＴｒ
１のチャネル幅方向に沿って配置することができる。
【０１２２】
例えば、図１（Ｃ）を参照されたい。
【０１２３】
図１（Ｃ）のレイアウトは、図１（Ｂ）のレイアウトよりもシンプルである。
【０１２４】
図１（Ｃ）は、図１（Ｂ）よりも小さい面積でトランジスタＴｒ１とトランジスタＴｒ
２を配置することができる。
【０１２５】
導電層７１の長手方向は、トランジスタＴｒ１のチャネル長方向と交差するので、導電
層７１及び導電層５１の間に形成される寄生容量を減らすことができる。
【０１２６】
例えば、導電層７１と導電層５１の重なる面積を減らすことができる。
【０１２７】
導電層７１の長手方向は、トランジスタＴｒ１のチャネル長方向と交差するので、導電
層７１及び導電層５２の間に形成される寄生容量を減らすことができる。
【０１２８】
例えば、導電層７１と導電層５２の重なる面積を減らすことができる。
【０１２９】
例えば、図１において、導電層７１は導電層５１と重ならない領域を有する。
【０１３０】
例えば、図１において、導電層７１は導電層５２と重ならない領域を有する。
【０１３１】
開口の面積は大きいので、開口の数は必要最小限であることが好ましい。
【０１３２】
ゲート電極の数を増やすことにより開口の数は増えるので、トランジスタＴｒ２のゲー
ト電極の数は一つだけであることが好ましい。
【０１３３】
一つだけのゲート電極を有するトランジスタを、シングルゲート型トランジスタと名付
ける。
【０１３４】
半導体層の下方にゲート電極を有するシングルゲート型トランジスタを、ボトムゲート
型トランジスタと名付ける。
【０１３５】
２つのゲート電極を有するトランジスタを、デュアルゲート型トランジスタと名付ける
。
【０１３６】
（実施の形態２）
図４に半導体装置の一例が示されている。
【０１３７】
図４において、開口８２及び半導体層４１の間に開口８１がある。
【０１３８】
図４（Ａ）は図１（Ａ）と同様である。
【０１３９】
図４（Ｂ）は、図１（Ｂ）と同様であるが、開口８１の位置は異なる。
【０１４０】
図４（Ｃ）は、図１（Ｃ）と同様であるが、開口８１の位置は異なる。
【０１４１】
図４では、図１と比較して、開口８１が開口８２に近づいている。
【０１４２】
図４では、図１と比較して、開口８１及び開口８２の間の抵抗が減少する。
【０１４３】
実施の形態１の内容を本実施の形態に適用することができる。
【０１４４】
（実施の形態３）
図５に半導体装置の一例が示されている。
【０１４５】
図５に示す半導体装置は、複数の開口８１を有することが可能である。
【０１４６】
図５において、開口８１ａ及び開口８１ｂがある。
【０１４７】
開口８１ａ及び開口８１ｂの断面構造は、開口８１と同様である。
【０１４８】
図５において、開口８１ａ及び開口８１ｂの間に半導体層４１がある。
【０１４９】
図５において、開口８２及び半導体層４１の間に開口８１ｂがある。
【０１５０】
図５（Ａ）は図１（Ａ）と同様である。
【０１５１】
図５（Ｂ）は、図１（Ｂ）と同様であるが、開口８１の数は異なる。
【０１５２】
図５（Ｃ）は、図１（Ｃ）と同様であるが、開口８１の数は異なる。
【０１５３】
開口８１の数が増えることにより、図１と比較して、接触抵抗を減少することができる
。
【０１５４】
実施の形態１乃至実施の形態２の内容を本実施の形態に適用することができる。
【０１５５】
（実施の形態４）
図６乃至図１０に、半導体装置の一例が示されている。
【０１５６】
図６は、図１にトランジスタＴｒ３を追加した例である。
【０１５７】
図７は、図４にトランジスタＴｒ３を追加した例である。
【０１５８】
図８は、図５にトランジスタＴｒ３を追加した例である。
【０１５９】
図９は、図１にトランジスタＴｒ３を追加した例である。
【０１６０】
図１０は、図５にトランジスタＴｒ３を追加した例である。
【０１６１】
図６乃至図１０において、トランジスタＴｒ３のソース電極又はドレイン電極の一方は
、トランジスタＴｒ１のゲート電極に電気的に接続されている。
【０１６２】
図６乃至図１０の断面構造は、図２乃至図３と同様である。
【０１６３】
図６乃至図１０の半導体装置は、図１乃至図３と同様に、絶縁層３０を有する。
【０１６４】
絶縁層３０は、トランジスタＴｒ３のゲート絶縁層として機能することができる領域を
有する。
【０１６５】
図６乃至図１０の半導体装置は、図１乃至図３と同様に、酸化物層６１及び絶縁層６２
を有する。
【０１６６】
酸化物層６１を形成しないことは可能である。
【０１６７】
＜図６乃至図８＞
図６乃至図８において、導電層２３はトランジスタＴｒ３のゲート電極として機能する
ことができる領域を有する。
【０１６８】
図６（Ｂ）、図７（Ｂ）、及び図８（Ｂ）において、半導体層４３はトランジスタＴｒ
３のチャネル形成領域を有する。
【０１６９】
図６（Ｃ）、図７（Ｃ）、及び図８（Ｃ）のそれぞれは、半導体層４２４３を有する。
【０１７０】
半導体層４２４３は、トランジスタＴｒ２のチャネル形成領域を有する。
【０１７１】
半導体層４２４３は、トランジスタＴｒ３のチャネル形成領域を有する。
【０１７２】
半導体層４２４３は、導電層５３の補助配線として機能することができる領域を有する
。
【０１７３】
例えば、半導体層４２４３の上面は導電層５３と接することが好ましい。
【０１７４】
導電層５３の補助配線として機能することができる領域は導電層５３と重なる。
【０１７５】
図６乃至図８において、導電層５３はトランジスタＴｒ３のソース電極又はドレイン電
極の一方として機能することができる領域を有する。
【０１７６】
図６乃至図８において、導電層５５はトランジスタＴｒ３のソース電極又はドレイン電
極の他方として機能することができる領域を有する。
【０１７７】
例えば、図６乃至図８において、導電層２１、導電層２２、及び導電層２３は、同じ導
電層をエッチングする工程を経て形成されても良い。
【０１７８】
例えば、図６（Ｂ）、図７（Ｂ）、及び図８（Ｂ）において、半導体層４１、半導体層
４２、及び半導体層４３は、同じ半導体層をエッチングする工程を経て形成されても良い
。
【０１７９】
例えば、図６（Ｃ）、図７（Ｃ）、及び図８（Ｃ）において、半導体層４１及び半導体
層４２４３は、同じ半導体層をエッチングする工程を経て形成されても良い。
【０１８０】
例えば、図６乃至図８において、導電層５１、導電層５２、導電層５３、導電層５４、
及び導電層５５は、同じ導電層をエッチングする工程を経て形成されても良い。
【０１８１】
＜図９及び図１０＞
図９及び図１０において、導電層２４はトランジスタＴｒ３のゲート電極として機能す
ることができる領域を有する。
【０１８２】
図９及び図１０において、半導体層４４はトランジスタＴｒ３のチャネル形成領域を有
する。
【０１８３】
図９及び図１０において、導電層５６はトランジスタＴｒ３のソース電極又はドレイン
電極の一方として機能することができる領域を有する。
【０１８４】
図９及び図１０において、導電層５７はトランジスタＴｒ３のソース電極又はドレイン
電極の他方として機能することができる領域を有する。
【０１８５】
図９及び図１０において、酸化物層６１及び絶縁層６２を貫通する開口８３がある。
【０１８６】
図９及び図１０において、導電層７１は、開口８３を介して、導電層５６に電気的に接
続されている。
【０１８７】
図９（Ｃ）及び図１０（Ｃ）のように、半導体層４２、半導体層４１、及び半導体層４
４を、トランジスタＴｒ１のチャネル幅方向に沿って配置することができる。
【０１８８】
例えば、トランジスタＴｒ１のチャネル幅方向は、トランジスタＴｒ２のチャネル長方
向又はトランジスタＴｒ３のチャネル長方向と交差することができる。
【０１８９】
例えば、図９及び図１０において、導電層２１、導電層２２、及び導電層２４は、同じ
導電層をエッチングする工程を経て形成されても良い。
【０１９０】
例えば、図９及び図１０において、半導体層４１、半導体層４２、及び半導体層４４は
、同じ半導体層をエッチングする工程を経て形成されても良い。
【０１９１】
例えば、図９及び図１０において、導電層５１、導電層５２、導電層５３、導電層５４
、導電層５６、及び導電層５７は、同じ導電層をエッチングする工程を経て形成されても
良い。
【０１９２】
例えば、図９において、開口８１、開口８２、及び開口８３は、たった１回のエッチン
グを行うことにより形成することができる。
【０１９３】
例えば、図１０において、開口８１ａ、開口８１ｂ、開口８２、及び開口８３は、たっ
た１回のエッチングを行うことにより形成することができる。
【０１９４】
実施の形態１乃至実施の形態３の内容を本実施の形態に適用することができる。
【０１９５】
（実施の形態５）
図１乃至図１０において、トランジスタＴｒ２のソース電極又はドレイン電極の他方を
、トランジスタＴｒ１のソース電極又はドレイン電極の一方と電気的に接続することがで
きる（本実施の形態において、この接続は接続Ｄと呼ばれる）。
【０１９６】
図１１は、図１に接続Ｄを適用したコンセプトの一例である。
【０１９７】
図１２は、図４に接続Ｄを適用したコンセプトの一例である。
【０１９８】
図１３は、図５に接続Ｄを適用したコンセプトの一例である。
【０１９９】
図１４は、図６に接続Ｄを適用したコンセプトの一例である。
【０２００】
図１５は、図７に接続Ｄを適用したコンセプトの一例である。
【０２０１】
図１６は、図８に接続Ｄを適用したコンセプトの一例である。
【０２０２】
図１７は、図９に接続Ｄを適用したコンセプトの一例である。
【０２０３】
図１８は、図１０に接続Ｄを適用したコンセプトの一例である。
【０２０４】
図１１乃至図１８のように、導電層５１及び導電層５４のかわりに導電層５１５４を用
いることができる。
【０２０５】
図１１乃至図１８において、導電層５１５４は、トランジスタＴｒ１のソース電極又は
ドレイン電極の一方として機能することができる領域を有する。
【０２０６】
図１１乃至図１８において、導電層５１５４は、トランジスタＴｒ２のソース電極又は
ドレイン電極の他方として機能することができる領域を有する。
【０２０７】
図１１（Ｃ）、図１２（Ｃ）、図１３（Ｃ）、図１７（Ｃ）、及び図１８（Ｃ）のよう
に、半導体層４１及び半導体層４２のかわりに半導体層４１４２を用いることができる。
【０２０８】
半導体層４１４２は、トランジスタＴｒ１のチャネル形成領域を有する。
【０２０９】
半導体層４１４２は、トランジスタＴｒ２のチャネル形成領域を有する。
【０２１０】
半導体層４１４２は、導電層５１５４の補助配線として機能することができる領域を有
する。
【０２１１】
導電層５１５４の補助配線として機能することができる領域は導電層５１５４と重なる
。
【０２１２】
図１４（Ｃ）、図１５（Ｃ）、及び図１６（Ｃ）のように、半導体層４１、半導体層４
２、及び半導体層４３のかわりに半導体層４１４２４３を用いることができる。
【０２１３】
半導体層４１４２４３は、トランジスタＴｒ１のチャネル形成領域を有する。
【０２１４】
半導体層４１４２４３は、トランジスタＴｒ２のチャネル形成領域を有する。
【０２１５】
半導体層４１４２４３は、トランジスタＴｒ３のチャネル形成領域を有する。
【０２１６】
半導体層４１４２４３は、導電層５１５４の補助配線として機能することができる領域
を有する。
【０２１７】
導電層５１５４の補助配線として機能することができる領域は導電層５１５４と重なる
。
【０２１８】
実施の形態１乃至実施の形態４の内容を本実施の形態に適用することができる。
【０２１９】
（実施の形態６）
半導体装置は、半導体素子を有する装置である。
【０２２０】
半導体素子の種類は、限定されない。
【０２２１】
例えば、半導体素子としてトランジスタ等がある。
【０２２２】
例えば、トランジスタとして、電界効果型トランジスタ等である。
【０２２３】
半導体装置の種類は限定されない。
【０２２４】
例えば、半導体装置は、表示装置、センサ装置、及び記憶装置等から選ぶことができる
。
【０２２５】
表示装置は、表示素子を有する装置である。
【０２２６】
表示素子の種類は限定されない。
【０２２７】
例えば、表示素子は、ＥＬ素子（発光素子）及び液晶素子等から選ぶことができる。
【０２２８】
表示装置の種類は限定されない。
【０２２９】
例えば、表示装置は、ＥＬ表示装置（発光装置）、液晶表示装置等から選ぶことができ
る。
【０２３０】
ＥＬ表示装置は、ＥＬ素子を有する装置である。
【０２３１】
ＥＬ素子は、第１の電極（例えば、画素電極）、第２の電極（例えば、共通電極）、及
びＥＬ層を有する。
【０２３２】
例えば、ＥＬ層は、第１の電極及び第２の電極の間にある。
【０２３３】
液晶表示装置は、液晶素子を有する装置である。
【０２３４】
液晶素子は、第１の電極（例えば、画素電極）、第２の電極（例えば、共通電極）、及
び液晶層を有する。
【０２３５】
例えば、液晶層は、第１の電極及び第２の電極の間にある。
【０２３６】
実施の形態１乃至実施の形態５の内容を本実施の形態に適用することができる。
【０２３７】
（実施の形態７）
図１９は、表示装置の画素回路である。
【０２３８】
図１９において、トランジスタＴｒ２のソース電極又はドレイン電極の一方は、トラン
ジスタＴｒ１の第１のゲート電極に電気的に接続されている。
【０２３９】
図１９において、トランジスタＴｒ２のソース電極又はドレイン電極の一方は、トラン
ジスタＴｒ１の第２のゲート電極に電気的に接続されている。
【０２４０】
図１９において、トランジスタＴｒ１のソース電極又はドレイン電極の一方は、表示素
子ＥＬの第１の電極（画素電極）に電気的に接続されている。
【０２４１】
例えば、表示素子ＥＬは、ＥＬ素子である。
【０２４２】
図１９（Ｂ）、図１９（Ｄ）、及び図１９（Ｆ）において、トランジスタＴｒ３のソー
ス電極又はドレイン電極の一方は、トランジスタＴｒ１の第１のゲート電極に電気的に接
続されている。
【０２４３】
図１９（Ｂ）、図１９（Ｄ）、及び図１９（Ｆ）において、トランジスタＴｒ３のソー
ス電極又はドレイン電極の一方は、トランジスタＴｒ１の第２のゲート電極に電気的に接
続されている。
【０２４４】
図１９（Ｃ）及び図１９（Ｄ）において、トランジスタＴｒ２のソース電極又はドレイ
ン電極の他方は、トランジスタＴｒ１のソース電極又はドレイン電極の他方に電気的に接
続されている。
【０２４５】
図１９（Ｅ）及び図１９（Ｆ）において、トランジスタＴｒ２のソース電極又はドレイ
ン電極の他方は、トランジスタＴｒ１のソース電極又はドレイン電極の一方に電気的に接
続されている。
【０２４６】
図１９において、トランジスタＴｒ１の寄生容量を保持容量として用いることができる
。
【０２４７】
図１９において、保持容量としての機能を有する容量素子を、トランジスタＴｒ１の第
１のゲート電極に電気的に接続することができる。
【０２４８】
例えば、トランジスタＴｒ１を介して表示素子ＥＬに電流が供給される。
【０２４９】
例えば、トランジスタＴｒ２をオンにすることにより、ビデオ信号を書き込むことがで
きる。
【０２５０】
特に、例えば、図１９（Ｃ）、図１９（Ｄ）、図１９（Ｅ）、及び図１９（Ｆ）におい
て、トランジスタＴｒ２をオンにすることにより、トランジスタＴｒ１のしきい値電圧の
ばらつきを補正することができる。
【０２５１】
例えば、トランジスタＴｒ３をオンにすることにより、ビデオ信号を消去することがで
きる。
【０２５２】
例えば、図１９（Ｃ）及び図１９（Ｄ）のトランジスタＴｒ１の極性は、図１９（Ｅ）
及び図１９（Ｆ）のトランジスタＴｒ１の極性と逆である。
【０２５３】
実施の形態１乃至実施の形態６の内容を本実施の形態に適用することができる。
【０２５４】
（実施の形態８）
図２０乃至図２２に半導体装置の一例を示す。
【０２５５】
酸化物層６１が島状であることが好ましい。
【０２５６】
例えば、図２０のように、酸化物層６１のかわりに酸化物層６１ａ及び酸化物層６１ｂ
が用いることができる。
【０２５７】
図２０は図１（Ｂ）と同様であるので、繰り返しの説明は省略する。
【０２５８】
図２０において、酸化物層６１ａ及び酸化物層６１ｂの形状のそれぞれは破線により示
されている。
【０２５９】
図２１は、図２０のＡ−Ｂ断面図の一例である。
【０２６０】
図２２は、図２０のＣ−Ｄ断面図の一例である。
【０２６１】
酸化物層６１ａは半導体層４１を覆っているので、酸化物層６１ａは半導体層４１の上
面及び側面と接する領域を有する。
【０２６２】
導電層２１は、酸化物層６１ａと重なる第１の領域を有する。
【０２６３】
導電層２１は、酸化物層６１ａ及び開口８１の間に、酸化物層６１ａと重ならない第２
の領域を有する。
【０２６４】
導電層２１は、酸化物層６１ａ及び開口８２の間に、酸化物層６１ａと重ならない第３
の領域を有する。
【０２６５】
第１の領域は、第２の領域及び第３の領域の間に位置する。
【０２６６】
第２の領域及び第３の領域のそれぞれが導電層７１と重なるので、導電層７１が半導体
層４１の側面に近づく。
【０２６７】
導電層７１が半導体層４１の側面に近づくので、半導体層４１の側面を流れるキャリア
が増える。
【０２６８】
酸化物層６１ｂは半導体層４２を覆っているので、酸化物層６１ｂは半導体層の上面及
び側面と接する領域を有する。
【０２６９】
導電層２２は、酸化物層６１ｂと重なる領域を有する。
【０２７０】
導電層２２は、酸化物層６１ｂと重ならない領域を有する。
【０２７１】
導電層２２は、酸化物層６１ｂと重ならない領域を有さないことができる。
【０２７２】
酸化物半導体層に水素が含まれることにより、トランジスタの電気的特性が悪化するこ
とがある。
【０２７３】
絶縁層６２に水素が含まれるならば、半導体層４１は、絶縁層６２と接触しないことが
好ましい。
【０２７４】
絶縁層６２に水素が含まれるならば、半導体層４２は、絶縁層６２と接触しないことが
好ましい。
【０２７５】
実施の形態１乃至実施の形態７の内容を本実施の形態に適用することができる。
【０２７６】
（実施の形態９）
例えば、図１乃至図３において、開口８１を形成するためのエッチング時間は、開口８
２を形成するためのエッチング時間よりも長い。
【０２７７】
例えば、図２３乃至図２６のように導電層５８を用いれば、開口８１を形成するための
エッチング時間は、開口８２を形成するためのエッチング時間と同じになる。
【０２７８】
図２３乃至図２６では、図１乃至図３と比較して、エッチングプロセスが容易になる。
【０２７９】
図２３は図１（Ｂ）と同様であるので、繰り返しの説明は省略する。
【０２８０】
図２４は、図２３のＣ−Ｄ断面図の一例である。
【０２８１】
図２５は図１（Ｂ）と同様であるので、繰り返しの説明は省略する。
【０２８２】
図２６は、図２５のＥ−Ｆ断面図の一例である。
【０２８３】
絶縁層３０は、開口８１ｃを有する。
【０２８４】
酸化物層６１及び絶縁層６２は、開口８１ｄを有する。
【０２８５】
開口８１ｄは、酸化物層６１の開口及び絶縁層６２の開口を有する。
【０２８６】
導電層５８は、開口８１ｃを介して、導電層２１と電気的に接続されている。
【０２８７】
導電層７１は、開口８１ｄを介して、導電層５８と電気的に接続されている。
【０２８８】
導電層７１は、開口８２を介して、導電層５３と電気的に接続されている。
【０２８９】
例えば、導電層５１、導電層５２、導電層５３、導電層５４、及び導電層５８は、同じ
導電層をエッチングする工程を経て形成されても良い。
【０２９０】
例えば、開口８１ｄ及び開口８２は、たった１回のエッチングを行うことにより形成す
ることができる。
【０２９１】
図２３乃至図２４において、開口８１ｄは開口８１ｃと重なる領域を有する。
【０２９２】
図２５乃至図２６において、開口８１ｄは開口８１ｃと重ならないので、導電層７１の
断線を防止することができる。
【０２９３】
実施の形態１乃至実施の形態８の内容を本実施の形態に適用することができる。
【０２９４】
（実施の形態１０）
基板の材料及び各層の材料を説明する。
【０２９５】
もちろん、基板の材料及び各層の材料は、本実施の形態に例示する材料のみに限定され
ない。
【０２９６】
＜層＞
例えば、層は、単膜又は積層膜である。
【０２９７】
単膜は、１つの膜である。
【０２９８】
積層膜は、複数の膜である。
【０２９９】
例えば、積層膜は、少なくとも第１の膜及び第２の膜を有する。
【０３００】
例えば、第１の膜の材料は、第２の膜と異なる。
【０３０１】
例えば、第１の膜の材料は、第２の膜と同じである。
【０３０２】
例えば、第１の膜及び第２の膜のそれぞれは、本実施の形態に例示する膜から選ぶこと
ができる。
【０３０３】
＜材料＞
例えば、基板は、ガラス基板、プラスチック基板、及び金属基板等から選ぶことができ
る。
【０３０４】
例えば、導電層は、金属を有する層又は酸化物導電体を有する層を有する。
【０３０５】
例えば、導電層は、金属を有する層のみを有する。
【０３０６】
例えば、導電層は、酸化物導電体を有する層のみを有する。
【０３０７】
例えば、導電層は、金属を有する層及び酸化物導電体を有する層を有する。
【０３０８】
例えば、金属は、アルミニウム、金、銀、銅、タングステン、チタン、モリブデン、ク
ロム、ニオブ、ニッケル、及びコバルト等から選ぶことができる。
【０３０９】
例えば、金属を有する層は、金属膜、合金膜、又は金属窒化物膜を有する。
【０３１０】
例えば、酸化物導電体は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、シリコンを有するインジウ
ム錫酸化物、及びインジウム亜鉛酸化物等から選ぶことができる。
【０３１１】
例えば、酸化物導電体は透光性を有する。
【０３１２】
例えば、第１の電極（画素電極）又は第２の電極（共通電極）は透光性を有する。
【０３１３】
例えば、第１の電極（画素電極）又は第２の電極（共通電極）はＩＴＯを有する。
【０３１４】
例えば、酸化物層は、酸化物半導体層又は酸化物絶縁層を有する。
【０３１５】
例えば、酸化物層は、酸化物半導体層のみを有する。
【０３１６】
例えば、酸化物層は、酸化物絶縁層のみを有する。
【０３１７】
例えば、酸化物層は、酸化物半導体層及び酸化物絶縁層を有する。
【０３１８】
例えば、酸化物層において、酸化物半導体層は酸化物絶縁層の上方にある。
【０３１９】
例えば、酸化物層において、酸化物半導体層は酸化物絶縁層の下方にある。
【０３２０】
例えば、絶縁層は、酸化物絶縁層、窒化物絶縁層、又は有機絶縁層を有する。
【０３２１】
例えば、半導体層は、酸化物半導体層又はシリコン半導体層を有する。
【０３２２】
酸化物絶縁層は、酸化物絶縁体を有する層である。
【０３２３】
例えば、酸化物絶縁体は、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、及びガリウム酸化物
等から選ぶことができる。
【０３２４】
例えば、酸化物絶縁体は、窒素を有することができる。
【０３２５】
窒化物絶縁層は、窒化物絶縁体を有する層である。
【０３２６】
例えば、窒化物絶縁体は、シリコン窒化物、アルミニウム窒化物、及びガリウム窒化物
等から選ぶことができる。
【０３２７】
例えば、窒化物絶縁体は、酸素を有することができる。
【０３２８】
有機絶縁層は、有機絶縁体を有する層である。
【０３２９】
例えば、有機絶縁体は、アクリル、ポリイミド、及びシロキサン等から選ぶことができ
る。
【０３３０】
酸化物半導体層は、酸化物半導体を有する層である。
【０３３１】
シリコン半導体層は、シリコン半導体を有する層である。
【０３３２】
例えば、シリコン半導体は、シリコン、シリコンガリウム、及びシリコン炭化物等から
選ぶことができる。
【０３３３】
＜酸化物半導体＞
例えば、酸化物半導体は、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、又は、
ガリウム（Ｇａ）を有する。
【０３３４】
例えば、酸化物半導体は、インジウム酸化物、錫酸化物、及び亜鉛酸化物等から選ぶこ
とができる。
【０３３５】
例えば、酸化物半導体は、インジウム亜鉛酸化物及び錫亜鉛酸化物等から選ぶことがで
きる。
【０３３６】
例えば、酸化物半導体として、Ｉｎ、元素Ｍ、及びＺｎを有する酸化物を用いることが
できる。
【０３３７】
例えば、元素Ｍは典型金属及び遷移金属等から選ぶことができる。
【０３３８】
例えば、典型金属は、Ｇａ、Ａｌ、及びＳｎ等から選ぶことができる。
【０３３９】
例えば、遷移金属は、Ｔｉ、Ｈｆ、ランタノイド、及びアクチノイド等から選ぶことが
できる。
【０３４０】
＜ＣＡＡＣ（Ｃ  Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）＞
酸化物半導体層が方向Ｘに沿ってｃ軸配向した結晶領域を有することによって、酸化物
半導体層の密度が高くなる。
【０３４１】
酸化物半導体層の密度が高くなることによって、酸化物半導体層へのＨ２Ｏの侵入を防
止することができる。
【０３４２】
例えば、方向Ｘは、酸化物半導体層の表面に対して垂直な方向である。
【０３４３】
例えば、ｃ軸と酸化物半導体層の表面とのなす角度は９０度である。
【０３４４】
例えば、方向Ｘは、酸化物半導体層の表面に対して概ね垂直な方向である。
【０３４５】
例えば、ｃ軸と酸化物半導体層の表面とのなす角度は８０度以上１００度以下である。
【０３４６】
方向Ｘに沿ってｃ軸配向した結晶領域をＣＡＡＣ（Ｃ  Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃ
ｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）と名付ける。
【０３４７】
＜積層膜＞
酸化物半導体層が積層膜であることは興味深い。
【０３４８】
酸化物半導体層と絶縁層との界面には欠陥がある。
【０３４９】
特に、絶縁層又は酸化物半導体層がシリコンを有する場合、酸化物半導体層と絶縁層と
の界面の欠陥が増えやすい。
【０３５０】
チャネルを欠陥から離すことにより、トランジスタの信頼性が改善される。
【０３５１】
酸化物半導体層が特定の積層膜であることにより、チャネルを酸化物半導体層と絶縁層
との界面から離すことができる。
【０３５２】
例えば、酸化物半導体層は、酸化物半導体膜Ａ及び酸化物半導体膜Ｂを有する。
【０３５３】
例えば、酸化物半導体膜Ｂは、酸化物半導体膜Ａの上方にある。
【０３５４】
例えば、酸化物半導体膜Ｂは、酸化物半導体膜Ａの下方にある。
【０３５５】
例えば、酸化物半導体膜Ａ及び酸化物半導体膜Ｂのそれぞれは、インジウム（Ｉｎ）、
ガリウム（Ｇａ）、及び亜鉛（Ｚｎ）を有する。
【０３５６】
例えば、酸化物半導体層は、酸化物半導体膜Ａ、酸化物半導体膜Ｂ、及び酸化物半導体
膜Ｃを有する。
【０３５７】
例えば、酸化物半導体膜Ｂは、酸化物半導体膜Ａの上方にある。
【０３５８】
例えば、酸化物半導体膜Ｃは、酸化物半導体膜Ａの下方にある。
【０３５９】
例えば、酸化物半導体膜Ａ、酸化物半導体膜Ｂ、及び酸化物半導体膜Ｃのそれぞれは、
インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、及び亜鉛（Ｚｎ）を有する。
【０３６０】
例えば、酸化物半導体膜Ｂ中のガリウムの比率が高いことが好ましい。
【０３６１】
例えば、酸化物半導体膜Ｂ中の亜鉛の比率が高いことが好ましい。
【０３６２】
例えば、酸化物半導体膜Ｃ中のガリウムの比率が高いことが好ましい。
【０３６３】
例えば、酸化物半導体膜Ｃ中の亜鉛の比率が高いことが好ましい。
【０３６４】
例えば、「酸化物半導体膜Ｂ中のガリウムの比率／酸化物半導体膜Ｂ中のインジウムの
比率」は、「酸化物半導体膜Ａ中のガリウムの比率／酸化物半導体膜Ａ中のインジウムの
比率」よりも大きい。
【０３６５】
例えば、「酸化物半導体膜Ｂ中の亜鉛の比率／酸化物半導体膜Ｂ中のインジウムの比率
」は、「酸化物半導体膜Ａ中の亜鉛の比率／酸化物半導体膜Ａ中のインジウムの比率」よ
りも大きい。
【０３６６】
例えば、「酸化物半導体膜Ｃ中のガリウムの比率／酸化物半導体膜Ｃ中のインジウムの
比率」は、「酸化物半導体膜Ａ中のガリウムの比率／酸化物半導体膜Ａ中のインジウムの
比率」よりも大きい。
【０３６７】
例えば、「酸化物半導体膜Ｃ中の亜鉛の比率／酸化物半導体膜Ｃ中のインジウムの比率
」は、「酸化物半導体膜Ａ中の亜鉛の比率／酸化物半導体膜Ａ中のインジウムの比率」よ
りも大きい。
【０３６８】
例えば、酸化物半導体膜Ａにおいて、Ｇａのかわりに元素Ｍを用いることができる。
【０３６９】
例えば、酸化物半導体膜Ｂにおいて、Ｇａのかわりに元素Ｍを用いることができる。
【０３７０】
例えば、酸化物半導体膜Ｃにおいて、Ｇａのかわりに元素Ｍを用いることができる。
【０３７１】
例えば、元素Ｍは、本実施の形態に示された金属を用いることができる。
【０３７２】
酸化物半導体膜中のインジウムの比率が低いことにより、酸化物半導体膜のバンドギャ
ップが大きくなる。
【０３７３】
酸化物半導体膜中のインジウムの比率が高いことにより、酸化物半導体膜のバンドギャ
ップが小さくなる。
【０３７４】
酸化物半導体層が積層膜であるのなら、チャネルはバンドギャップが最も小さな酸化物
半導体膜に形成される。
【０３７５】
例えば、酸化物半導体層が酸化物半導体膜Ａ及び酸化物半導体膜Ｂを有するのなら、チ
ャネルは酸化物半導体膜Ａに形成される。
【０３７６】
例えば、酸化物半導体層が酸化物半導体膜Ａ、酸化物半導体膜Ｂ、及び酸化物半導体膜
Ｃを有するのなら、チャネルは酸化物半導体膜Ａに形成される。
【０３７７】
チャネルが酸化物半導体膜Ａに形成されるのなら、チャネルは欠陥から離れる。
【０３７８】
例えば、酸化物半導体膜ＡはＣＡＡＣである。
【０３７９】
例えば、酸化物半導体膜Ｂ又は酸化物半導体膜Ｃは酸化物半導体膜Ａよりも結晶性が低
い。
【０３８０】
例えば、ニッケル、銅、コバルト等の金属不純物は、結晶性の高い領域から結晶性の低
い領域へ移動する。
【０３８１】
酸化物半導体膜Ｂ又は酸化物半導体膜Ｃの結晶性が、酸化物半導体膜Ａよりも低いので
あれば、金属不純物が酸化物半導体膜Ｂ又は酸化物半導体膜Ｃへゲッタリングされる。
【０３８２】
つまり、チャネルから金属不純物をゲッタリングすることができる。
【０３８３】
例えば、電子線回折のスポットの明確さが結晶性の判断基準である。
【０３８４】
例えば、電子線回折のスポットが明確であれば結晶性が高いことが判断できる。
【０３８５】
例えば、電子線回折のスポットが不明確であれば結晶性が低いことが判断できる。
【０３８６】
２つの膜の電子線回折の結果を比較することにより、明確さの判断を行うことができる
。
【０３８７】
また、例えば、酸化物層として、チャネル形成領域を有する酸化物半導体層よりもバン
ドギャップの大きい酸化物半導体層を用いることができる。
【０３８８】
実施の形態１乃至実施の形態９の内容を本実施の形態に適用することができる。
【符号の説明】
【０３８９】
１０  基板
２１  導電層
２２  導電層
２３  導電層
２４  導電層
３０  絶縁層
４１  半導体層
４２  半導体層
４３  半導体層
４４  半導体層
４１４２  半導体層
４２４３  半導体層
４１４２４３  半導体層
５１  導電層
５２  導電層
５３  導電層
５４  導電層
５５  導電層
５６  導電層
５７  導電層
５８  導電層
５１５４  導電層
６１  酸化物層
６１ａ  酸化物層
６１ｂ  酸化物層
６２  絶縁層
７１  導電層
８１  開口
８１ａ  開口
８１ｂ  開口
８１ｃ  開口
８１ｄ  開口
８２  開口
８３  開口
Ｔｒ１  トランジスタ
Ｔｒ２  トランジスタ
Ｔｒ３  トランジスタ
ＥＬ  表示素子
【図１】
2020115547.tif 000003
【図２】
2020115547.tif 000004
【図３】
2020115547.tif 000005
【図４】
2020115547.tif 000006
【図５】
2020115547.tif 000007
【図６】
2020115547.tif 000008
【図７】
2020115547.tif 000009
【図８】
2020115547.tif 000010
【図９】
2020115547.tif 000011
【図１０】
2020115547.tif 000012
【図１１】
2020115547.tif 000013
【図１２】
2020115547.tif 000014
【図１３】
2020115547.tif 000015
【図１４】
2020115547.tif 000016
【図１５】
2020115547.tif 000017
【図１６】
2020115547.tif 000018
【図１７】
2020115547.tif 000019
【図１８】
2020115547.tif 000020
【図１９】
2020115547.tif 000021
【図２０】
2020115547.tif 000022
【図２１】
2020115547.tif 000023
【図２２】
2020115547.tif 000024
【図２３】
2020115547.tif 000025
【図２４】
2020115547.tif 000026
【図２５】
2020115547.tif 000027
【図２６】
2020115547.tif 000028