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JP2017011111A - Semiconductor device, display device and electronic apparatus - Google Patents

Semiconductor device, display device and electronic apparatus Download PDF

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JP2017011111A JP2015125403A JP2015125403A JP2017011111A JP 2017011111 A JP2017011111 A JP 2017011111A JP 2015125403 A JP2015125403 A JP 2015125403A JP 2015125403 A JP2015125403 A JP 2015125403A JP 2017011111 A JP2017011111 A JP 2017011111A
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insulating layer
layer
semiconductor device
region
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良規 久保田
Yoshiki Kubota
良規 久保田
崇 宮田
Takashi Miyata
崇 宮田
学 工藤
Manabu Kudo
学 工藤
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Abstract

【課題】低濃度注入領域を有する半導体装置において、低濃度注入領域における特性降下を抑制する。【解決手段】基板2と、基板側から順に第1絶縁層4と半導体層10とゲート絶縁層13とゲート電極14とが形成され、第1のブロッキング層11と、第2のブロッキング層12とを含み、半導体層10はソース領域5、チャネル領域9、ドレイン領域6、ソース領域5とチャネル領域9との間にそれぞれに接して設けられた第1低濃度注入領域7及びドレイン領域6とチャネル領域9との間にそれぞれに接して設けられた第2低濃度注入領域8を有する。第1のブロッキング層11は第1低濃度注入領域7上に設けられ、第2のブロッキング層12は第2低濃度注入領域8上に設けられ、第1のブロッキング層11及び第2のブロッキング層12における可動イオンの移動度は、ゲート絶縁層中における可動イオンの移動度よりも小さい。【選択図】図1In a semiconductor device having a low concentration implantation region, a characteristic drop in the low concentration implantation region is suppressed. A first insulating layer, a semiconductor layer, a gate insulating layer, and a gate electrode are formed in order from a substrate side, a first blocking layer, a second blocking layer, and a second blocking layer. The semiconductor layer 10 includes a source region 5, a channel region 9, a drain region 6, a first low concentration implantation region 7 and a drain region 6 provided in contact with each other between the source region 5 and the channel region 9 and a channel. A second low concentration implantation region 8 is provided between and in contact with the region 9. The first blocking layer 11 is provided on the first low concentration implantation region 7, the second blocking layer 12 is provided on the second low concentration implantation region 8, and the first blocking layer 11 and the second blocking layer are provided. The mobility of mobile ions at 12 is smaller than the mobility of mobile ions in the gate insulating layer. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、半導体装置、表示装置及び電子機器に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device, a display device, and an electronic device.

液晶表示装置や有機EL表示装置、電子ペーパー等の表示装置には、画像表示等の制御のためのスイッチング素子としてTFT(Thin Film Transistor)を備える半導体基板が用いられることが多い。   In a display device such as a liquid crystal display device, an organic EL display device, and electronic paper, a semiconductor substrate including a TFT (Thin Film Transistor) is often used as a switching element for controlling image display and the like.

TFTを用いることでこれら表示装置の表示部を薄く構成することが可能であるものの、TFTはアルカリ金属のような可動イオンが半導体基板内に存在した場合には経時的に特性が変動する場合があることが知られている。このため、このような半導体基板の製造においてはアルカリ金属に対し細心の注意が払われ、アルカリ汚染が起こらないような対策が施されている場合が多い。   Although the display portion of these display devices can be made thin by using TFT, the characteristics of TFT may change over time when mobile ions such as alkali metal exist in the semiconductor substrate. It is known that there is. For this reason, in the manufacture of such a semiconductor substrate, close attention is paid to alkali metals, and measures are often taken to prevent alkali contamination.

例えば、特許文献1には、基板(母材)上にシリコン窒化膜(SiN膜)等のブロッキング膜を備えるものを設けることで、母材自体が可動イオンにより汚染された場合でも半導体層へ当該可動イオンが拡散することを防ぐことが記載されている。   For example, in Patent Document 1, by providing a substrate (base material) with a blocking film such as a silicon nitride film (SiN film), even when the base material itself is contaminated with mobile ions, the semiconductor layer is applied to the semiconductor layer. It is described that mobile ions are prevented from diffusing.

特開2001−26462号公報JP 2001-26462 A

しかしながら、特許文献1に記載された対策では、基板(母材)以外の部分に可動イオンが存在した場合には、この可動イオンの拡散を防ぐことができないという問題がある。具体的な例としては、TFTが低濃度注入領域(LDD領域)を有する場合に、当該LDD領域若しくは当該LDD領域の近傍に可動イオンが蓄積されると、当該LDD領域及び当該LDD領域の近傍の抵抗値が変動し、これによりTFTのオン電流が低下する。これにより、TFTの特性が変化してしまうことになる。   However, the countermeasure described in Patent Document 1 has a problem that diffusion of mobile ions cannot be prevented when mobile ions are present in a portion other than the substrate (base material). As a specific example, when a TFT has a low concentration implantation region (LDD region), if mobile ions are accumulated in the LDD region or in the vicinity of the LDD region, the LDD region and the vicinity of the LDD region The resistance value fluctuates, thereby reducing the on-current of the TFT. As a result, the characteristics of the TFT change.

本発明は、上記の問題並びに課題の少なくともひとつを解決するためになされたものであり、以下の適用例又は実施形態をとることができる。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least one of the problems and problems described above, and the following application examples or embodiments can be adopted.

[適用例1]
本発明に係るひとつの半導体装置は、基板と、前記基板上に形成された第1絶縁層と、前記第1絶縁層上に形成された半導体層と、前記半導体層上に形成されたゲート絶縁層と、前記ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極と、第1のブロッキング層と、第2のブロッキング層と、を含み、前記半導体層は、ソース領域、チャネル領域、ドレイン領域、前記ソース領域と前記チャネル領域との間にそれぞれに接して設けられた第1低濃度注入領域、及び、前記ドレイン領域と前記チャネル領域との間にそれぞれに接して設けられた第2低濃度注入領域を有し、前記第1のブロッキング層は、前記ゲート絶縁層と前記第1低濃度注入領域との間に設けられ、前記第2のブロッキング層は、前記ゲート絶縁層と前記第2低濃度注入領域との間に設けられ、前記第1のブロッキング層における可動イオンの移動度及び第2のブロッキング層における可動イオンの移動度は、前記ゲート絶縁層における可動イオンの移動度よりも小さいことを特徴とする。
[Application Example 1]
One semiconductor device according to the present invention includes a substrate, a first insulating layer formed on the substrate, a semiconductor layer formed on the first insulating layer, and a gate insulating formed on the semiconductor layer. A semiconductor layer comprising: a layer; a gate electrode formed on the gate insulating layer; a first blocking layer; and a second blocking layer. The semiconductor layer includes a source region, a channel region, a drain region, and the source region. And a first low concentration implantation region provided in contact with each other between the drain region and the channel region, and a second low concentration implantation region provided in contact with each other between the drain region and the channel region. The first blocking layer is provided between the gate insulating layer and the first low concentration implantation region, and the second blocking layer includes the gate insulating layer and the second low concentration implantation region. Between Is the mobility of the mobile ions in the mobility and the second blocking layer of the mobile ions in the first blocking layer is characterized by less than the mobility of the mobile ions in the gate insulating layer.

この構成によれば、第1のブロッキング層及び第2のブロッキング層により第1低濃度注入領域及び第2低濃度注入領域に対する可動イオンの侵入が抑制されることで、第1低濃度注入領域及び第2低濃度注入領域おける抵抗の変化の抑制を図ることができる。これにより第1低濃度注入領域及び第2低濃度注入領域におけるオン電流の変化を防ぐことができ、半導体装置の特性の変化を抑制することができる。   According to this configuration, the first blocking layer and the second blocking layer suppress the intrusion of movable ions into the first low concentration implantation region and the second low concentration implantation region. It is possible to suppress a change in resistance in the second low concentration implantation region. As a result, a change in on-current in the first low-concentration implantation region and the second low-concentration implantation region can be prevented, and a change in characteristics of the semiconductor device can be suppressed.

[適用例2]
上記の本発明に係るひとつの半導体装置において、前記第1のブロッキング層及び前記第2のブロッキング層は、シリコン酸窒化物、シリコン窒化物、アルミニウム酸化物、タンタル酸化物、タンタル窒化物、タンタル酸窒化物、チタン酸化物、チタン窒化物及びチタン酸窒化物のうちの少なくとも1種が主材料であることが好ましい。
[Application Example 2]
In one semiconductor device according to the present invention, the first blocking layer and the second blocking layer include silicon oxynitride, silicon nitride, aluminum oxide, tantalum oxide, tantalum nitride, and tantalum acid. At least one of nitride, titanium oxide, titanium nitride, and titanium oxynitride is preferably the main material.

この構成によれば、これらの材料の少なくとも一種を主材料とすることにより、第1のブロッキング層及び第2のブロッキング層における可動イオンの移動度を、通常用いられる材料を用いて形成されたゲート絶縁層における可動イオンの移動度よりも小さいものとすることができる。   According to this configuration, by using at least one of these materials as a main material, the mobility of mobile ions in the first blocking layer and the second blocking layer is formed using a commonly used material. The mobility of mobile ions in the insulating layer can be smaller.

[適用例3]
上記の本発明に係るひとつの半導体装置において、前記第1のブロッキング層及び前記第2のブロッキング層は、それぞれの厚さが10nm以上500nm以下であることが好ましい。
[Application Example 3]
In one semiconductor device according to the present invention, it is preferable that each of the first blocking layer and the second blocking layer has a thickness of 10 nm to 500 nm.

この構成によれば、第1のブロッキング層及び第2のブロッキング層の厚さを上記の範囲内にすることにより、半導体装置の大型化を招くことなく、第1低濃度注入領域及び第2低濃度注入領域における抵抗の高抵抗化を抑制することができる。   According to this configuration, by setting the thickness of the first blocking layer and the second blocking layer within the above range, the first low-concentration implantation region and the second low-concentration region can be obtained without increasing the size of the semiconductor device. The increase in resistance in the concentration implantation region can be suppressed.

[適用例4]
上記の本発明に係る半導体装置において、更に、前記基板と前記第1絶縁層との間に形成された第3のブロッキング層を有することが好ましい。
[Application Example 4]
In the semiconductor device according to the present invention, it is preferable that the semiconductor device further includes a third blocking layer formed between the substrate and the first insulating layer.

この構成によれば、基板側からの半導体層への可動イオンの伝播を遅らせることで、可動イオンの半導体層への影響の低減を図ることができる。   According to this configuration, it is possible to reduce the influence of the mobile ions on the semiconductor layer by delaying the propagation of the mobile ions from the substrate side to the semiconductor layer.

[適用例5]
上記の本発明に係る半導体装置において、前記ゲート絶縁層上及び前記ゲート電極上には第2絶縁層が設けられ、前記第2絶縁層上に第の4のブロッキング層が設けられていることが好ましい。
[Application Example 5]
In the semiconductor device according to the present invention, a second insulating layer is provided on the gate insulating layer and the gate electrode, and a fourth blocking layer is provided on the second insulating layer. preferable.

この構成によれば、第4のブロッキング層の上側からの可動イオンの伝播を遅らせることで、可動イオンの半導体層への影響の低減を図ることができる。   According to this configuration, it is possible to reduce the influence of mobile ions on the semiconductor layer by delaying the propagation of mobile ions from the upper side of the fourth blocking layer.

[適用例6]
本発明に係る他のひとつの半導体装置は、基板と、前記基板上に形成された第1絶縁層と、前記第1絶縁層上に形成されたゲート電極と、前記第1絶縁層上及び前記ゲート電極上に形成されたゲート絶縁層と、前記ゲート絶縁層上の一部に形成された第1のブロッキング層と、前記ゲート絶縁層上の一部に形成された第2のブロッキング層と、前記ゲート絶縁層上、第1のブロッキング層上、及び、第2のブロッキング層上に形成された半導体層と、前記半導体層上に形成された第2絶縁層と、を含み、前記半導体層は、ソース領域、チャネル領域、ドレイン領域、前記ソース領域と前記チャネル領域との間にそれぞれに接して形成された第1低濃度注入領域、及び、前記ドレイン領域と前記チャネル領域との間にそれぞれに接して形成された第2低濃度注入領域を有し、前記第1のブロッキング層は、前記ゲート絶縁層と前記第1低濃度注入領域との間に設けられ、前記第2のブロッキング層は、前記ゲート絶縁層と前記第2低濃度注入領域との間に設けられ、前記第1のブロッキング層における可動イオンの移動度及び前記第2のブロッキング層における可動イオンの移動度が、前記ゲート絶縁層中における可動イオンの移動度よりも小さいことを特徴とする。
[Application Example 6]
Another semiconductor device according to the present invention includes a substrate, a first insulating layer formed on the substrate, a gate electrode formed on the first insulating layer, the first insulating layer, and the first insulating layer. A gate insulating layer formed on the gate electrode; a first blocking layer formed on a part of the gate insulating layer; a second blocking layer formed on a part of the gate insulating layer; A semiconductor layer formed on the gate insulating layer, the first blocking layer, and the second blocking layer; and a second insulating layer formed on the semiconductor layer, the semiconductor layer comprising: , A source region, a channel region, a drain region, a first low-concentration implantation region formed in contact with the source region and the channel region, and a drain region and the channel region, respectively. Formed in contact A second low-concentration implantation region, wherein the first blocking layer is provided between the gate insulating layer and the first low-concentration implantation region, and the second blocking layer includes the gate insulating layer and The mobility of mobile ions in the first blocking layer and the mobility of mobile ions in the second blocking layer are provided between the second low-concentration implantation region and the mobility of mobile ions in the gate insulating layer. It is smaller than mobility.

この構成によれば、第1のブロッキング層及び第2のブロッキング層により第1低濃度注入領域及び第2低濃度注入領域に対するゲート絶縁層からの可動イオンの侵入を抑制することができる。これにより、第1低濃度注入領域、及び、第2低濃度注入領域における抵抗の変化の抑制を図ることができる。これにより第1低濃度注入領域及び第2低濃度注入領域におけるオン電流の低下を防ぐことができ、本導体層の特性の変化を抑制することができる。   According to this structure, the penetration | invasion of the movable ion from a gate insulating layer with respect to a 1st low concentration implantation area | region and a 2nd low concentration implantation area | region can be suppressed with a 1st blocking layer and a 2nd blocking layer. Thereby, it is possible to suppress a change in resistance in the first low concentration implantation region and the second low concentration implantation region. This can prevent a decrease in on-current in the first low-concentration implantation region and the second low-concentration implantation region, and can suppress a change in characteristics of the conductor layer.

[適用例7]
上記の他のひとつの半導体装置において、前記第1のブロッキング層及び前記第2のブロッキング層は、シリコン酸窒化物、シリコン窒化物、アルミニウム酸化物、タンタル酸化物、タンタル窒化物、タンタル酸窒化物、チタン酸化物、チタン窒化物及びチタン酸窒化物のうちの少なくとも1種が主材であることが好ましい。
[Application Example 7]
In the other semiconductor device, the first blocking layer and the second blocking layer are formed of silicon oxynitride, silicon nitride, aluminum oxide, tantalum oxide, tantalum nitride, or tantalum oxynitride. At least one of titanium oxide, titanium nitride, and titanium oxynitride is preferably the main material.

この構成によれば、これらの材料を用いることにより、第1のブロッキング層及び第2のブロッキング層の層中における可動イオンの移動度を、通常用いられる材料を用いて形成されたゲート絶縁層中における可動イオンの移動度よりも小さいものとすることができる。   According to this configuration, by using these materials, the mobility of mobile ions in the first blocking layer and the second blocking layer can be reduced in a gate insulating layer formed using a commonly used material. The mobility of mobile ions in can be smaller.

[適用例8]
上記の他のひとつの半導体装置において、前記第1のブロッキング層及び前記第2のブロッキング層は、その厚さが10nm以上2000nm以下であることが好ましい。
[Application Example 8]
In the other semiconductor device, it is preferable that the first blocking layer and the second blocking layer have a thickness of 10 nm to 2000 nm.

この構成によれば、第1のブロッキング層及び第2のブロッキング層の厚さを上記の範囲内にすることにより、半導体装置の大型化を招くことなく、第1低濃度注入領域及び第2低濃度注入領域における高抵抗化を抑制することができる。   According to this configuration, by setting the thickness of the first blocking layer and the second blocking layer within the above range, the first low-concentration implantation region and the second low-concentration region can be obtained without increasing the size of the semiconductor device. High resistance in the concentration implantation region can be suppressed.

[適用例9]
上記の他のひとつの半導体装置において、更に、前記基板と前記第1絶縁層との間に形成された第3のブロッキング層を有することが好ましい。
[Application Example 9]
In the other semiconductor device, it is preferable that the semiconductor device further includes a third blocking layer formed between the substrate and the first insulating layer.

この構成によれば、第3のブロッキング層により基板側から半導体層への可動イオンの伝播を遅らせることで、可動イオンの半導体層への影響の低減を図ることができる。   According to this configuration, it is possible to reduce the influence of mobile ions on the semiconductor layer by delaying the propagation of mobile ions from the substrate side to the semiconductor layer by the third blocking layer.

[適用例10]
上記の他のひとつの半導体装置において、更に、前記第2絶縁層の上側に設けられた第4のブロッキング層を備えることが好ましい。
[Application Example 10]
In the other semiconductor device, it is preferable that a fourth blocking layer provided on the second insulating layer is further provided.

この構成によれば、第4のブロッキング層の上側からの可動イオンの伝播を遅らせることで、可動イオンの半導体層への影響の低減を図ることができる。   According to this configuration, it is possible to reduce the influence of mobile ions on the semiconductor layer by delaying the propagation of mobile ions from the upper side of the fourth blocking layer.

[適用例11]
本発明に係る表示装置は、上記の半導体装置を備えることが好ましい。
[Application Example 11]
A display device according to the present invention preferably includes the semiconductor device described above.

この構成によれば、可動イオンによる特性の変化が起こりにくい半導体装置を備えることで、信頼性に優れた表示装置を構成することができる。   According to this configuration, it is possible to configure a display device with excellent reliability by including the semiconductor device in which the characteristic change due to the movable ions hardly occurs.

[適用例12]
本発明に係る電子機器は、上記の表示装置を備えることが好ましい。
[Application Example 12]
An electronic apparatus according to the present invention preferably includes the display device described above.

この構成によれば、上記の表示装置を備えることで、信頼性に優れた電子機器を構成することができる。   According to this configuration, it is possible to configure an electronic device having excellent reliability by including the display device described above.

本発明の半導体装置の第1実施形態を模式的に示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view schematically showing a first embodiment of a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の第2実施形態を模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows 2nd Embodiment of the semiconductor device of this invention typically. 本発明の半導体装置の第3実施形態を模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows 3rd Embodiment of the semiconductor device of this invention typically. 本発明の半導体装置の第4実施形態を模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a 4th embodiment of a semiconductor device of the present invention typically. 本発明の半導体装置の第5実施形態を模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a 5th embodiment of a semiconductor device of the present invention typically. 本発明の半導体装置の第6実施形態を模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically 6th Embodiment of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の第7実施形態を模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically 7th Embodiment of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の第8実施形態を模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically 8th Embodiment of the semiconductor device of this invention. 本発明の表示装置の実施形態である電気泳動表示装置を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the electrophoretic display device which is embodiment of the display apparatus of this invention. アクティブマトリクス装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an active matrix apparatus. 本発明の電子機器の実施形態である電子ペーパーを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the electronic paper which is embodiment of the electronic device of this invention.

以下、本発明に係る半導体装置、表示装置及び電子機器の実施形態について、図を用いて説明する。尚、本発明に係る実施形態の説明においては、図中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。また、用いる図は説明のための便宜上のものであり、例えば構成要素の大きさの比率等は実際のものとは異なる場合がある。   Hereinafter, embodiments of a semiconductor device, a display device, and an electronic device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the embodiment according to the present invention, the upper side in the figure is “upper” and the lower side is “lower”. Further, the drawings used are for convenience of explanation, and for example, the ratio of the sizes of the components may be different from the actual ones.

(第1実施形態)
図1に本実施形態における半導体装置1Aの断面図を示す。半導体装置1は、所謂トップゲート・ボトムコンタクト型のTFTである。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a semiconductor device 1A in the present embodiment. The semiconductor device 1 is a so-called top gate / bottom contact type TFT.

半導体装置1Aは、基板2、第1の層間絶縁層4、半導体層10(ソース領域5、ドレイン領域6、チャネル領域9、第1低濃度注入領域7、及び、第2低濃度注入領域8を含む)、第1のブロッキング層11、第2のブロッキング層12、ゲート絶縁層13、ゲート電極14、第2の層間絶縁層15、導電部17、及び、導電部18を有している。   The semiconductor device 1A includes a substrate 2, a first interlayer insulating layer 4, a semiconductor layer 10 (a source region 5, a drain region 6, a channel region 9, a first low-concentration implantation region 7, and a second low-concentration implantation region 8). A first blocking layer 11, a second blocking layer 12, a gate insulating layer 13, a gate electrode 14, a second interlayer insulating layer 15, a conductive portion 17, and a conductive portion 18.

基板2としては、特に限定されないが、例えば、ガラス基板、石英基板、シリコン基板、硫化モリブデン、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、マグネシウム、鉄、ニッケル、金、銀などの金属基板、ガリウム砒素基などの半導体基板、プラスチック基板等を用いることができる。   Although it does not specifically limit as the board | substrate 2, For example, metal substrates, such as a glass substrate, a quartz substrate, a silicon substrate, molybdenum sulfide, copper, zinc, aluminum, stainless steel, magnesium, iron, nickel, gold, silver, a gallium arsenide group etc. A semiconductor substrate, a plastic substrate, or the like can be used.

第1の層間絶縁層4は、基板2の上に形成され、半導体層10と基板2との間の電気的な接続を抑制するためのものである。   The first interlayer insulating layer 4 is formed on the substrate 2 and serves to suppress electrical connection between the semiconductor layer 10 and the substrate 2.

第1のブロッキング層11は、第1低濃度注入領域7上に形成される。第2のブロッキング層12は、第2低濃度注入領域8上に形成される。ゲート絶縁層13は、ゲート電極14と半導体層10などとの電気的な接続を抑制するためのもので、半導体層10、第1のブロッキング層11及び第2のブロッキング層12上に形成される。   The first blocking layer 11 is formed on the first low concentration implantation region 7. The second blocking layer 12 is formed on the second low concentration implantation region 8. The gate insulating layer 13 is for suppressing electrical connection between the gate electrode 14 and the semiconductor layer 10 and is formed on the semiconductor layer 10, the first blocking layer 11, and the second blocking layer 12. .

第1のブロッキング層11及び第2のブロッキング層12のそれぞれは、可動イオンの移動度がゲート絶縁層13における可動イオンの移動度よりも低くなるものとして形成されている。これにより、ゲート絶縁層13に可動イオンが存在したとしても、当該可動イオンの第1低濃度注入領域7及び第2低濃度注入領域8への拡散の抑制を期待することができる。   Each of the first blocking layer 11 and the second blocking layer 12 is formed such that the mobility of mobile ions is lower than the mobility of mobile ions in the gate insulating layer 13. As a result, even if mobile ions are present in the gate insulating layer 13, it is possible to expect suppression of diffusion of the mobile ions to the first low concentration implantation region 7 and the second low concentration implantation region 8.

第1のブロッキング層11及び第2のブロッキング層12の材料は、シリコン酸窒化物、シリコン窒化物、アルミニウム酸化物、タンタル酸化物、タンタル窒化物、タンタル酸窒化物、チタン酸化物、チタン窒化物、チタン酸窒化物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることでよい。これらの材料を用いることにより、第1のブロッキング層11及び第2のブロッキング層12の中における可動イオンの移動度を、通常の材料で形成された場合のゲート絶縁層13中における可動イオンの移動度よりも小さいものとすることができる。   The materials of the first blocking layer 11 and the second blocking layer 12 are silicon oxynitride, silicon nitride, aluminum oxide, tantalum oxide, tantalum nitride, tantalum oxynitride, titanium oxide, titanium nitride. And titan oxynitride, etc., and one or more of these may be used in combination. By using these materials, the mobility of mobile ions in the first blocking layer 11 and the second blocking layer 12 is set so that the mobile ions move in the gate insulating layer 13 when formed of a normal material. Less than a degree.

ゲート絶縁層13の上にはゲート電極14、第2の層間絶縁層15が形成されている。ソース領域5は、導電部17に接続されている。また、ドレイン領域6は、導電部18に接続されている。導電部17及び導電部18は、第2の層間絶縁層15上に形成される所定の導電パターンにより半導体装置1外部の素子等に接続される。   A gate electrode 14 and a second interlayer insulating layer 15 are formed on the gate insulating layer 13. The source region 5 is connected to the conductive portion 17. The drain region 6 is connected to the conductive portion 18. The conductive portion 17 and the conductive portion 18 are connected to elements and the like outside the semiconductor device 1 by a predetermined conductive pattern formed on the second interlayer insulating layer 15.

上述したように半導体装置1Aは、第1のブロッキング層11及び第2のブロッキング層12により、ゲート絶縁層13からの第1低濃度注入領域7及び第2低濃度注入領域8への可動イオンの拡散が抑制される。これにより、第1低濃度注入領域7及び第2低濃度注入領域8に可動イオンが蓄積されることで変化する半導体装置1Aの特性の変化を抑止することができる。   As described above, in the semiconductor device 1A, the movable ions are transferred from the gate insulating layer 13 to the first low concentration implantation region 7 and the second low concentration implantation region 8 by the first blocking layer 11 and the second blocking layer 12. Diffusion is suppressed. Thereby, it is possible to suppress a change in the characteristics of the semiconductor device 1 </ b> A that changes due to accumulation of movable ions in the first low concentration implantation region 7 and the second low concentration implantation region 8.

(第2実施形態)
図2に、本実施形態における半導体装置1Bの断面図を示す。なお、本実施形態を含め以下の実施形態において、第1実施形態の半導体装置1との相違点を中心に説明し、同様の構成要素については同じ若しくは類似の符号を付与し、その説明を省略する場合がある。
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the semiconductor device 1B in the present embodiment. In the following embodiments including this embodiment, differences from the semiconductor device 1 of the first embodiment will be mainly described, and the same or similar reference numerals will be given to the same components, and the description thereof will be omitted. There is a case.

半導体装置1Bは、基板2、第1の層間絶縁層4、半導体層10(ソース領域5、ドレイン領域6、チャネル領域9、第1低濃度注入領域7、及び、第2低濃度注入領域8を含む)、第1のブロッキング層11B、第2のブロッキング層12B、ゲート絶縁層13、ゲート電極14、第2の層間絶縁層15、導電部17、及び、導電部18を有している。   The semiconductor device 1B includes a substrate 2, a first interlayer insulating layer 4, a semiconductor layer 10 (a source region 5, a drain region 6, a channel region 9, a first low concentration implantation region 7, and a second low concentration implantation region 8). A first blocking layer 11B, a second blocking layer 12B, a gate insulating layer 13, a gate electrode 14, a second interlayer insulating layer 15, a conductive portion 17, and a conductive portion 18.

本実施形態と第1実施形態との違いは、第1のブロッキング層11B及び第2のブロッキング層12Bが設けられている領域の違いにある。本実施形態における第1のブロッキング層11Bは、第1低濃度注入領域7上だけでなく、第1低濃度注入領域7に隣接するソース領域5上にも連続した形で形成されている。また、本実施形態における第2のブロッキング層12Bは、第2低濃度注入領域8上だけでなく、第2低濃度注入領域8に隣接するドレイン領域6上にも連続した形で形成されている。尚、第1のブロッキング層11B及び第2のブロッキング層12Bは、第1実施形態における第1のブロッキング層11及び第2のブロッキング層12と同様の材料により形成される。これにより、第1低濃度注入領域7及び第2低濃度注入領域8だけでなく、ソース領域5及びドレイン領域6へのゲート絶縁層13からの可動イオンの拡散を抑制することができる。これにより、半導体装置1Bにおける可動イオンの影響による特性の変化を抑制することできる。   The difference between this embodiment and 1st Embodiment exists in the difference in the area | region in which the 1st blocking layer 11B and the 2nd blocking layer 12B are provided. In the present embodiment, the first blocking layer 11B is formed not only on the first low concentration implantation region 7 but also on the source region 5 adjacent to the first low concentration implantation region 7 in a continuous form. Further, the second blocking layer 12B in the present embodiment is formed not only on the second low concentration implantation region 8 but also on the drain region 6 adjacent to the second low concentration implantation region 8 in a continuous form. . In addition, the 1st blocking layer 11B and the 2nd blocking layer 12B are formed with the material similar to the 1st blocking layer 11 and the 2nd blocking layer 12 in 1st Embodiment. Thereby, diffusion of movable ions from the gate insulating layer 13 to the source region 5 and the drain region 6 as well as the first low concentration implantation region 7 and the second low concentration implantation region 8 can be suppressed. Thereby, the change of the characteristic by the influence of the movable ion in the semiconductor device 1B can be suppressed.

(第3実施形態)
図3に、本実施形態における半導体装置1Cの断面図を示す。
(Third embodiment)
FIG. 3 shows a cross-sectional view of the semiconductor device 1C in the present embodiment.

半導体装置1Cは、基板2、第3のブロッキング層3、第1の層間絶縁層4、半導体層10(ソース領域5、ドレイン領域6、チャネル領域9、第1低濃度注入領域7、及び、第2低濃度注入領域8を含む)、第1のブロッキング層11、第2のブロッキング層12、ゲート絶縁層13、ゲート電極14、第2の層間絶縁層15、第4のブロッキング層16、導電部17、及び、導電部18を有している。   The semiconductor device 1C includes a substrate 2, a third blocking layer 3, a first interlayer insulating layer 4, a semiconductor layer 10 (a source region 5, a drain region 6, a channel region 9, a first low-concentration implantation region 7, and a first 2 including a low concentration implantation region 8), a first blocking layer 11, a second blocking layer 12, a gate insulating layer 13, a gate electrode 14, a second interlayer insulating layer 15, a fourth blocking layer 16, and a conductive portion. 17 and a conductive portion 18.

本実施形態と第1実施形態で示した半導体装置1Aとの違いは、基板2と第1の層間絶縁層4との間に第3のブロッキング層3が存在すること、及び、第2の層間絶縁層15の上に第4のブロッキング層16が存在することである。第3のブロッキング層3及び第4のブロッキング層16は、第1実施形態における第1のブロッキング層11及び第2のブロッキング層12と同様の材料により形成される。   The difference between the present embodiment and the semiconductor device 1A shown in the first embodiment is that the third blocking layer 3 exists between the substrate 2 and the first interlayer insulating layer 4, and the second interlayer The fourth blocking layer 16 exists on the insulating layer 15. The third blocking layer 3 and the fourth blocking layer 16 are formed of the same material as the first blocking layer 11 and the second blocking layer 12 in the first embodiment.

半導体装置1Cは、第3のブロッキング層3を備えることで基板2から第1の層間絶縁層4への可動イオンの侵入を抑制することができる。また、半導体装置1Cは、第4のブロッキング層16を備えることで半導体装置1Cの上面外部からの可動イオンの侵入を抑制することができる。従って、第1の層間絶縁層4における可動イオンの増加が抑制される。また、第2の層間絶縁層15における可動イオンの増加が抑制され、ひいてはゲート絶縁層13における可動イオンの増加の抑制を図ることができる。これにより、第1のブロッキング層11及び第2のブロッキング層12の効果と相まって、半導体装置1Cとしての可動イオンの影響による特性の変動を抑制することが可能となる。   By providing the third blocking layer 3, the semiconductor device 1 </ b> C can suppress intrusion of mobile ions from the substrate 2 to the first interlayer insulating layer 4. In addition, the semiconductor device 1 </ b> C includes the fourth blocking layer 16, thereby suppressing the invasion of movable ions from the outside of the upper surface of the semiconductor device 1 </ b> C. Therefore, an increase in mobile ions in the first interlayer insulating layer 4 is suppressed. Further, an increase in mobile ions in the second interlayer insulating layer 15 is suppressed, and as a result, an increase in mobile ions in the gate insulating layer 13 can be suppressed. Thereby, coupled with the effects of the first blocking layer 11 and the second blocking layer 12, it is possible to suppress fluctuations in characteristics due to the influence of mobile ions as the semiconductor device 1C.

(第4実施形態)
本実施形態は、第2実施形態における半導体装置1Bに第3実施形態で示した第3のブロッキング層3及び第4のブロッキング層16を設けた半導体装置1Dの例である。図4に、本実施形態における半導体装置1Dの断面図を示す。
(Fourth embodiment)
The present embodiment is an example of a semiconductor device 1D in which the third blocking layer 3 and the fourth blocking layer 16 described in the third embodiment are provided in the semiconductor device 1B in the second embodiment. FIG. 4 shows a cross-sectional view of the semiconductor device 1D in the present embodiment.

半導体装置1Dは、基板2、第3のブロッキング層3、第1の層間絶縁層4、半導体層10(ソース領域5、ドレイン領域6、チャネル領域9、第1低濃度注入領域7、及び、第2低濃度注入領域8を含む)、第1のブロッキング層11B、第2のブロッキング層12B、ゲート絶縁層13、ゲート電極14、第2の層間絶縁層15、第4のブロッキング層16、導電部17、及び、導電部18を有している。   The semiconductor device 1D includes a substrate 2, a third blocking layer 3, a first interlayer insulating layer 4, a semiconductor layer 10 (a source region 5, a drain region 6, a channel region 9, a first low-concentration implantation region 7, and a first 2 including the low concentration implantation region 8), the first blocking layer 11B, the second blocking layer 12B, the gate insulating layer 13, the gate electrode 14, the second interlayer insulating layer 15, the fourth blocking layer 16, and the conductive portion. 17 and a conductive portion 18.

半導体装置1Dは、第3のブロッキング層3を備えることで基板2から第1の層間絶縁層4への可動イオンの侵入を抑制することができる。また、半導体装置1Dは、第4のブロッキング層16を備えることで半導体装置1Cの上面外部からの可動イオンの侵入を抑制することができる。従って、第1の層間絶縁層4における可動イオンの増加が抑制される。また、第2の層間絶縁層15における可動イオンの増加が抑制され、ひいてはゲート絶縁層13における可動イオンの増加の抑制を図ることができる。これにより、第1のブロッキング層11B及び第2のブロッキング層12Bの効果と相まって、半導体装置1Cとしての可動イオンの影響による特性の変動を抑制することが可能となる。   The semiconductor device 1 </ b> D can suppress the invasion of mobile ions from the substrate 2 to the first interlayer insulating layer 4 by including the third blocking layer 3. In addition, the semiconductor device 1D includes the fourth blocking layer 16, so that the entry of movable ions from the outside of the upper surface of the semiconductor device 1C can be suppressed. Therefore, an increase in mobile ions in the first interlayer insulating layer 4 is suppressed. Further, an increase in mobile ions in the second interlayer insulating layer 15 is suppressed, and as a result, an increase in mobile ions in the gate insulating layer 13 can be suppressed. Thereby, coupled with the effects of the first blocking layer 11B and the second blocking layer 12B, it is possible to suppress fluctuations in characteristics due to the influence of mobile ions as the semiconductor device 1C.

(第5実施形態)
本実施形態における半導体装置1Eの断面図を図5に示す。半導体装置1Eは所謂ボトムゲート型のTFTである。半導体装置1Eは、基板2、第1の層間絶縁層4、ゲート電極14E、ゲート絶縁層13E、第1のブロッキング層11E、第2のブロッキング層12E、半導体層10E(ソース領域5E、ドレイン領域6E、チャネル領域9E、第1低濃度注入領域7E、及び、第2低濃度注入領域8Eを含む)、第2の層間絶縁層15E、導電部17、及び、導電部18を有する。
(Fifth embodiment)
FIG. 5 shows a cross-sectional view of the semiconductor device 1E in the present embodiment. The semiconductor device 1E is a so-called bottom gate type TFT. The semiconductor device 1E includes a substrate 2, a first interlayer insulating layer 4, a gate electrode 14E, a gate insulating layer 13E, a first blocking layer 11E, a second blocking layer 12E, and a semiconductor layer 10E (a source region 5E and a drain region 6E). , A channel region 9E, a first low concentration implantation region 7E, and a second low concentration implantation region 8E), a second interlayer insulating layer 15E, a conductive portion 17, and a conductive portion 18.

第1のブロッキング層11E及び第2のブロッキング層12Eの材料は、第1実施形態で説明した半導体装置1Aにおける第1のブロッキング層11及び第2のブロッキング層12と同じものでよい。これにより、ゲート絶縁層13E内に存在する可動イオンが第1低濃度注入領域7E及び第2低濃度注入領域8Eに拡散するのを抑制することができる。これにより半導体装置1Eの特性が変わるまでの時間を長くすることができ、半導体装置1Eの寿命を延ばすことができる。   The materials of the first blocking layer 11E and the second blocking layer 12E may be the same as those of the first blocking layer 11 and the second blocking layer 12 in the semiconductor device 1A described in the first embodiment. Thereby, it is possible to suppress diffusion of mobile ions existing in the gate insulating layer 13E to the first low concentration implantation region 7E and the second low concentration implantation region 8E. As a result, the time until the characteristics of the semiconductor device 1E change can be increased, and the life of the semiconductor device 1E can be extended.

(第6実施形態)
本実施形態における半導体装置1Fは、上述した第1実施形態における半導体装置1Aに対する第2実施形態における半導体装置1Bと同じように、第5実施形態で示した半導体装置1Eの変形例である。半導体装置1Fの断面図を図6に示す。
(Sixth embodiment)
The semiconductor device 1F in the present embodiment is a modification of the semiconductor device 1E shown in the fifth embodiment, like the semiconductor device 1B in the second embodiment with respect to the semiconductor device 1A in the first embodiment described above. A cross-sectional view of the semiconductor device 1F is shown in FIG.

半導体装置1Fにおける第1のブロッキング層11Fは、第1低濃度注入領域7E及びソース領域5Fとゲート絶縁層13Eとの間に形成されている。同様に、半導体装置1Fにおける第2のブロッキング層12Fは、第2低濃度注入領域8E及びドレイン領域6Fとゲート絶縁層13Eとの間に形成されている。第1のブロッキング層11Fの材料は第1のブロッキング層11Eと同様の材料でよく、第2のブロッキング層12Fの材料は第2のブロッキング層12Eと同様の材料でよい。これにより、第1低濃度注入領域7E及び第2低濃度注入領域8Eだけでなく、ソース領域5F及びドレイン領域6Fに対してもゲート絶縁層13Eからの可動イオンの拡散を抑制することができる。これにより、半導体装置1Fにおける可動イオンによる特性の変動が抑制される。   The first blocking layer 11F in the semiconductor device 1F is formed between the first low concentration implantation region 7E and the source region 5F and the gate insulating layer 13E. Similarly, the second blocking layer 12F in the semiconductor device 1F is formed between the second low concentration implantation region 8E and the drain region 6F and the gate insulating layer 13E. The material of the first blocking layer 11F may be the same material as that of the first blocking layer 11E, and the material of the second blocking layer 12F may be the same material as that of the second blocking layer 12E. Thereby, diffusion of movable ions from the gate insulating layer 13E can be suppressed not only in the first low concentration implantation region 7E and the second low concentration implantation region 8E but also in the source region 5F and the drain region 6F. Thereby, the fluctuation | variation of the characteristic by the movable ion in the semiconductor device 1F is suppressed.

(第7実施形態)
本実施形態における半導体装置1Gの断面図を図7に示す。半導体装置1Gは、第5実施形態における半導体装置1Eの基板2と第1の層間絶縁層4との間に第3のブロッキング層3Gを、第2の層間絶縁層15E上に第4のブロッキング層16Gを設けたものである。
(Seventh embodiment)
FIG. 7 shows a cross-sectional view of the semiconductor device 1G in the present embodiment. The semiconductor device 1G includes a third blocking layer 3G between the substrate 2 of the semiconductor device 1E and the first interlayer insulating layer 4 in the fifth embodiment, and a fourth blocking layer on the second interlayer insulating layer 15E. 16G is provided.

これにより、第1の層間絶縁層4及び第2の層間絶縁層15Eへの可動イオンの侵入を抑制する効果が期待でき、半導体装置1Gにおける可動イオンによる特性変化の抑制を図ることができる。   As a result, an effect of suppressing the invasion of mobile ions into the first interlayer insulating layer 4 and the second interlayer insulating layer 15E can be expected, and the change in characteristics due to the mobile ions in the semiconductor device 1G can be suppressed.

(第8実施形態)
本実施形態における半導体装置1Hの断面図を図8に示す。半導体装置1Hは、第6実施形態における半導体装置1Fの基板2と第1の層間絶縁層4との間に第3のブロッキング層3Gを、第2の層間絶縁層15F上に第4のブロッキング層16Gを設けたものである。
(Eighth embodiment)
A sectional view of the semiconductor device 1H in the present embodiment is shown in FIG. The semiconductor device 1H includes a third blocking layer 3G between the substrate 2 and the first interlayer insulating layer 4 of the semiconductor device 1F in the sixth embodiment, and a fourth blocking layer on the second interlayer insulating layer 15F. 16G is provided.

これにより、第1の層間絶縁層4及び第2の層間絶縁層15Fへの可動イオンの拡散を抑制することができ、半導体装置1Hの可動イオンによる特性変化の抑制を図ることができる。   Thereby, the diffusion of mobile ions to the first interlayer insulating layer 4 and the second interlayer insulating layer 15F can be suppressed, and the change in characteristics due to the mobile ions of the semiconductor device 1H can be suppressed.

(第9実施形態)
上記の第1実施形態から第8実施形態で示した半導体装置は、様々な電子機器の制御素子として用いることができる。半導体装置としての特性の変化が抑制されていることで、電子機器の持つ本来性能を長く維持することが可能となる。一例として電気泳動表示装置に本発明に係る半導体装置を用いた例を示す。
(Ninth embodiment)
The semiconductor devices described in the first to eighth embodiments can be used as control elements for various electronic devices. By suppressing changes in characteristics as a semiconductor device, it is possible to maintain the original performance of an electronic device for a long time. As an example, an example in which a semiconductor device according to the present invention is used in an electrophoretic display device will be described.

電気泳動表示装置100の断面図を図9に示す。電気泳動表示装置100は、共通電極基板21、電気泳動シート400、及び、駆動基板22を積層させた構造を有する。駆動基板22は所定の基板上に複数のTFTが形成されており、これら複数のTFTを用いて図10で示すアクティブマトリクス回路23が形成されている。   A cross-sectional view of the electrophoretic display device 100 is shown in FIG. The electrophoretic display device 100 has a structure in which a common electrode substrate 21, an electrophoretic sheet 400, and a driving substrate 22 are stacked. The drive substrate 22 has a plurality of TFTs formed on a predetermined substrate, and an active matrix circuit 23 shown in FIG. 10 is formed by using the plurality of TFTs.

アクティブマトリクス回路23には、複数のデータ線301と、複数のデータ線301とは異なる方向に配置された複数の走査線302と、複数のデータ線301及び複数の走査線302のそれぞれの交点部分に形成された複数のTFT300とが含まれる。TFT300として、上記の実施形態で示した半導体装置のいずれも使うことができる。それぞれのTFT300の導電部17には複数のデータ線301のいずれかひとつが電気的に接続され、導電部18には画素電極部32が電気的に接続されている。当該画素電極部32と共通電極基板21との間に生成される電界によって電気泳動シート400が有する電気泳動カプセル40内の電気泳動粒子34a及び34bの位置が制御されることで電気泳動表示装置100に様々な情報及び画像を表示することが可能となる。尚、電気泳動粒子34a及び34bは、液相分散媒35の中に分散されている。   The active matrix circuit 23 includes a plurality of data lines 301, a plurality of scanning lines 302 arranged in a direction different from the plurality of data lines 301, and intersections of the plurality of data lines 301 and the plurality of scanning lines 302. And a plurality of TFTs 300 formed in the. Any of the semiconductor devices described in the above embodiments can be used as the TFT 300. One of the plurality of data lines 301 is electrically connected to the conductive portion 17 of each TFT 300, and the pixel electrode portion 32 is electrically connected to the conductive portion 18. The position of the electrophoretic particles 34 a and 34 b in the electrophoretic capsule 40 included in the electrophoretic sheet 400 is controlled by an electric field generated between the pixel electrode unit 32 and the common electrode substrate 21, so that the electrophoretic display device 100. It is possible to display various information and images. The electrophoretic particles 34 a and 34 b are dispersed in the liquid phase dispersion medium 35.

(第10実施形態)
図11に、電気泳動表示装置100を用いた電子機器の例として、電子ペーパー600を示す。
(10th Embodiment)
FIG. 11 illustrates an electronic paper 600 as an example of an electronic apparatus using the electrophoretic display device 100.

電子ペーパー600の場合、上述した第1実施形態から第8実施形態で示した構成における基板2として可撓性のある基板を用いることが好ましい場合がある。可撓性のある基板としては、例えばプラスチック基板が考えられる。プラスチック基板としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂いずれの樹脂を用いてもよい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−(4−メチルベンテン−1)、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオ共重合体(EVOH)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(PEN)、プリシクロヘキサンテレフタレート(PCT)等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、変形ポリフェニレンオキシド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうち1種、または2種以上を積層した積層体を用いることができる。   In the case of the electronic paper 600, it may be preferable to use a flexible substrate as the substrate 2 in the configuration shown in the first to eighth embodiments. As the flexible substrate, for example, a plastic substrate can be considered. As the plastic substrate, either a thermoplastic resin or a thermosetting resin may be used. For example, polyolefin such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), cyclic polyolefin, modified polyolefin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, polyimide (PI), Polyamideimide, polycarbonate, poly- (4-methylbenten-1), ionomer, acrylic resin, polymethyl methacrylate, acrylic-styrene copolymer (AS resin), butadiene-styrene copolymer, polio copolymer (EVOH) ), Polyesters such as polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PEN), precyclohexane terephthalate (PCT), polyethers, polyether ketones Polyethersulfone (PES), polyetherimide, polyacetal, polyphenylene oxide, modified polyphenylene oxide, polyarylate, aromatic polyester (liquid crystal polymer), polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, other fluororesins, styrene, polyolefin Various types of thermoplastic elastomers such as polyvinyl chloride, polyurethane, fluororubber, chlorinated polyethylene, epoxy resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester, silicone resin, polyurethane, etc. Copolymers, blends, polymer alloys and the like are mentioned, and a laminate obtained by laminating one or more of these can be used.

以上、本発明の半導体装置、かかる装置を備える表示装置及び電子機器について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、本発明の主旨を逸脱しない範囲において広く適応が可能である。   Although the semiconductor device of the present invention, the display device including the device, and the electronic apparatus have been described above, the present invention is not limited to these. The present invention can be widely applied without departing from the gist of the present invention.

1,1A,1B,1C,1D,1E…半導体装置、2…基板、3…第3のブロッキング層、4…第1の層間絶縁層、5,5D…ソース領域、6,6D…ドレイン領域、7,7D…第1低濃度注入領域、8,8D…第2低濃度注入領域、9,9D…チャネル領域、11,11A,11B,11C,11D…第1のブロッキング層、12,12A,12B,12C,12D…第2のブロッキング層、13,13D…ゲート絶縁層、14,14A…ゲート電極、15,15D…第2の層間絶縁層、16,16E…第4のブロッキング層、17…導電部、18…導電部、21…共通電極基板、22…駆動基板、23…アクティブマトリクス回路、32…画素電極部、34a…電気泳動粒子、35…液相分散媒、40…電気泳動カプセル、100…電気泳動表示装置、300…TFT、301…データ線、302…走査線、400…電気泳動シート、600…電子ペーパー   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A, 1B, 1C, 1D, 1E ... Semiconductor device, 2 ... Board | substrate, 3 ... 3rd blocking layer, 4 ... 1st interlayer insulation layer, 5, 5D ... Source region, 6, 6D ... Drain region, 7, 7D: first low concentration implantation region, 8, 8D: second low concentration implantation region, 9, 9D: channel region, 11, 11A, 11B, 11C, 11D: first blocking layer, 12, 12A, 12B , 12C, 12D ... second blocking layer, 13, 13D ... gate insulating layer, 14, 14A ... gate electrode, 15, 15D ... second interlayer insulating layer, 16, 16E ... fourth blocking layer, 17 ... conductive , 18 ... conductive part, 21 ... common electrode substrate, 22 ... drive substrate, 23 ... active matrix circuit, 32 ... pixel electrode part, 34a ... electrophoretic particles, 35 ... liquid phase dispersion medium, 40 ... electrophoretic capsule, 100 …Electrical Dynamic display device, 300 ... TFT, 301 ... data line, 302 ... scan line, 400 ... electrophoretic sheet, 600 ... electronic paper

Claims (12)

基板と、
前記基板上に形成された第1絶縁層と、
前記第1絶縁層上に形成された半導体層と、
前記半導体層上に形成されたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極と、
第1のブロッキング層と、
第2のブロッキング層と、を含み、
前記半導体層は、ソース領域、チャネル領域、ドレイン領域、前記ソース領域と前記チャネル領域との間にそれぞれに接して設けられた第1低濃度注入領域、及び、前記ドレイン領域と前記チャネル領域との間にそれぞれに接して設けられた第2低濃度注入領域を有し、
前記第1のブロッキング層は、前記ゲート絶縁層と前記第1低濃度注入領域との間に設けられ、
前記第2のブロッキング層は、前記ゲート絶縁層と前記第2低濃度注入領域との間に設けられ、
前記第1のブロッキング層における可動イオンの移動度及び第2のブロッキング層における可動イオンの移動度は、前記ゲート絶縁層における可動イオンの移動度よりも小さいことを特徴とする半導体装置。
A substrate,
A first insulating layer formed on the substrate;
A semiconductor layer formed on the first insulating layer;
A gate insulating layer formed on the semiconductor layer;
A gate electrode formed on the gate insulating layer;
A first blocking layer;
A second blocking layer,
The semiconductor layer includes a source region, a channel region, a drain region, a first low-concentration implantation region provided in contact with each other between the source region and the channel region, and the drain region and the channel region. A second low-concentration implantation region provided in contact with each other,
The first blocking layer is provided between the gate insulating layer and the first low concentration implantation region,
The second blocking layer is provided between the gate insulating layer and the second low concentration implantation region,
The mobility of mobile ions in the first blocking layer and the mobility of mobile ions in the second blocking layer are smaller than the mobility of mobile ions in the gate insulating layer.
前記第1のブロッキング層及び前記第2のブロッキング層は、シリコン酸窒化物、シリコン窒化物、アルミニウム酸化物、タンタル酸化物、タンタル窒化物、タンタル酸窒化物、チタン酸化物、チタン窒化物及びチタン酸窒化物のうちの少なくとも1種が主材料であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。   The first blocking layer and the second blocking layer include silicon oxynitride, silicon nitride, aluminum oxide, tantalum oxide, tantalum nitride, tantalum oxynitride, titanium oxide, titanium nitride, and titanium. The semiconductor device according to claim 1, wherein at least one of the oxynitrides is a main material. 前記第1のブロッキング層及び前記第2のブロッキング層は、それぞれの厚さが10nm以上500nm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置。   3. The semiconductor device according to claim 1, wherein each of the first blocking layer and the second blocking layer has a thickness of 10 nm to 500 nm. 更に、前記基板と前記第1絶縁層との間に形成された第3のブロッキング層を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, further comprising a third blocking layer formed between the substrate and the first insulating layer. 前記ゲート絶縁層上及び前記ゲート電極上には第2絶縁層が設けられ、
前記第2絶縁層上に第4のブロッキング層が設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の半導体装置。
A second insulating layer is provided on the gate insulating layer and the gate electrode;
The semiconductor device according to claim 1, wherein a fourth blocking layer is provided on the second insulating layer.
基板と、
前記基板上に形成された第1絶縁層と、
前記第1絶縁層上に形成されたゲート電極と、
前記第1絶縁層上及び前記ゲート電極上に形成されたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上の一部に形成された第1のブロッキング層と、
前記ゲート絶縁層上の一部に形成された第2のブロッキング層と、
前記ゲート絶縁層上、第1のブロッキング層上、及び、第2のブロッキング層上に形成された半導体層と、
前記半導体層上に形成された第2絶縁層と、
を含み、
前記半導体層は、ソース領域、チャネル領域、ドレイン領域、前記ソース領域と前記チャネル領域との間にそれぞれに接して形成された第1低濃度注入領域、及び、前記ドレイン領域と前記チャネル領域との間にそれぞれに接して形成された第2低濃度注入領域を有し、
前記第1のブロッキング層は、前記ゲート絶縁層と前記第1低濃度注入領域との間に設けられ、
前記第2のブロッキング層は、前記ゲート絶縁層と前記第2低濃度注入領域との間に設けられ、
前記第1のブロッキング層における可動イオンの移動度及び前記第2のブロッキング層における可動イオンの移動度が、前記ゲート絶縁層中における可動イオンの移動度よりも小さいことを特徴とする半導体装置。
A substrate,
A first insulating layer formed on the substrate;
A gate electrode formed on the first insulating layer;
A gate insulating layer formed on the first insulating layer and on the gate electrode;
A first blocking layer formed in part on the gate insulating layer;
A second blocking layer formed in part on the gate insulating layer;
A semiconductor layer formed on the gate insulating layer, on the first blocking layer, and on the second blocking layer;
A second insulating layer formed on the semiconductor layer;
Including
The semiconductor layer includes a source region, a channel region, a drain region, a first low concentration implantation region formed in contact with the source region and the channel region, and a drain region and a channel region. A second low-concentration implantation region formed in contact with each other in between,
The first blocking layer is provided between the gate insulating layer and the first low concentration implantation region,
The second blocking layer is provided between the gate insulating layer and the second low concentration implantation region,
The semiconductor device characterized in that the mobility of mobile ions in the first blocking layer and the mobility of mobile ions in the second blocking layer are smaller than the mobility of mobile ions in the gate insulating layer.
前記第1のブロッキング層及び前記第2のブロッキング層は、シリコン酸窒化物、シリコン窒化物、アルミニウム酸化物、タンタル酸化物、タンタル窒化物、タンタル酸窒化物、チタン酸化物、チタン窒化物及びチタン酸窒化物のうちの少なくとも1種が主材であることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置。   The first blocking layer and the second blocking layer include silicon oxynitride, silicon nitride, aluminum oxide, tantalum oxide, tantalum nitride, tantalum oxynitride, titanium oxide, titanium nitride, and titanium. 7. The semiconductor device according to claim 6, wherein at least one of the oxynitrides is a main material. 前記第1のブロッキング層及び前記第2のブロッキング層は、その厚さが10nm以上2000nm以下であることを特徴とする請求項6又は7に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 6, wherein the first blocking layer and the second blocking layer have a thickness of 10 nm to 2000 nm. 更に、前記基板と前記第1絶縁層との間に形成された第3のブロッキング層を有することを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 6, further comprising a third blocking layer formed between the substrate and the first insulating layer. 更に、前記第2絶縁層の上側に設けられた第4のブロッキング層を備えることを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 6, further comprising a fourth blocking layer provided on an upper side of the second insulating layer. 請求項1乃至10のいずれか1項に記載の半導体装置を備えることを特徴とする表示装置。   A display device comprising the semiconductor device according to claim 1. 請求項11に記載の表示装置を備えることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the display device according to claim 11.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108470774A (en) * 2018-05-17 2018-08-31 云谷(固安)科技有限公司 Thin film transistor and its manufacturing method, display panel and display device

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