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JP2006270945A - Semiconductor device and electronic apparatus using it - Google Patents

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JP2006270945A JP2006051585A JP2006051585A JP2006270945A JP 2006270945 A JP2006270945 A JP 2006270945A JP 2006051585 A JP2006051585 A JP 2006051585A JP 2006051585 A JP2006051585 A JP 2006051585A JP 2006270945 A JP2006270945 A JP 2006270945A
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device which has advanced features, multi-functionalized, and enhanced added value. <P>SOLUTION: The semiconductor device is provided the substrate of which has a circuit (a phase locked loop circuit, PLL circuit) which outputs the signal of accurate frequency. A PLL circuit is a circuit which outputs the signal of the frequency with a fixed scale factor based on the signal supplied. The PLL circuit comprises a phase comparator, a loop filter, a voltage controlled oscillator, and a frequency divider. By preparing the PLL circuit on a substrate, advanced features, multi-functionalization, and the enhanced added value are realizable. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板上に設けられた薄膜トランジスタを含む半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device including a thin film transistor provided over a substrate.

近年、同一の絶縁表面上に様々な回路が集積された半導体装置の開発が進められている(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−247373号公報
In recent years, development of semiconductor devices in which various circuits are integrated on the same insulating surface has been promoted (see, for example, Patent Document 1).
JP 2004-247373 A

本発明は、高機能化、多機能化及び付加価値化を実現した半導体装置の提供を課題とする。 An object of the present invention is to provide a semiconductor device that realizes high functionality, multi-function, and added value.

本発明は、基板上に、正確な周波数の信号を出力する回路を設けた半導体装置を提供する。正確な周波数の信号を出力する回路は、例えば、フェーズ・ロックド・ループ回路(Phase Locked Loop回路、以下PLL回路と表記することがある)がある。PLL回路は、供給される信号を基に、一定の倍率の周波数の信号を出力する機能がある。このようなPLL回路を基板上に設ける本発明は、高機能化、多機能化及び高付加価値化を実現することができる。 The present invention provides a semiconductor device in which a circuit for outputting a signal having an accurate frequency is provided on a substrate. An example of a circuit that outputs a signal having an accurate frequency is a phase-locked loop circuit (hereinafter sometimes referred to as a PLL circuit). The PLL circuit has a function of outputting a signal having a constant magnification based on a supplied signal. The present invention in which such a PLL circuit is provided on a substrate can realize high functionality, multiple functionality, and high added value.

本発明の半導体装置は、基板上に、電圧制御発振器が設けられている。そして、電圧制御発振器は、直列に接続された第1のNチャネル型薄膜トランジスタ及び第1のPチャネル型薄膜トランジスタを複数含む第1の回路と、第1のNチャネル型薄膜トランジスタと直列に接続された第2のNチャネル型薄膜トランジスタを複数含む第2の回路と、第1のPチャネル型薄膜トランジスタと直列に接続された第2のPチャネル型薄膜トランジスタを複数含む第3の回路と、直列に接続された第3のNチャネル型薄膜トランジスタ及び第3のPチャネル型薄膜トランジスタを含む第4の回路を有する。 In the semiconductor device of the present invention, a voltage controlled oscillator is provided on a substrate. The voltage controlled oscillator includes a first circuit including a plurality of first N-channel thin film transistors and a first P-channel thin film transistor connected in series, and a first circuit connected in series with the first N-channel thin film transistor. A second circuit including a plurality of N-channel thin film transistors, a third circuit including a plurality of second P-channel thin film transistors connected in series with the first P-channel thin film transistor, and a second circuit connected in series. A fourth circuit including three N-channel thin film transistors and a third P-channel thin film transistor.

上記の構成の半導体装置において、第1のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方は、第1のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続されている。第1のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、第2のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続されている。第1のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、第2のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続されている。第3のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方は、第3のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続されている。 In the semiconductor device having the above structure, one of the source and the drain of the first N-type thin film transistor is connected to one of the source and the drain of the first P-type thin film transistor. The other of the source and drain of the first N-type thin film transistor is connected to one of the source and drain of the second N-type thin film transistor. The other of the source and drain of the first P-type thin film transistor is connected to one of the source and drain of the second P-type thin film transistor. One of the source and the drain of the third N-type thin film transistor is connected to one of the source and the drain of the third P-type thin film transistor.

また、上記の構成の半導体装置において、第2のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方と第3のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、低電位電源に接続されている。第2のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方と第3のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、高電位電源に接続されている。つまり、第2のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方と第3のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、一定の電位(低電位)に保たれている。第2のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方と第3のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、一定の電位(高電位)に保たれている。 In the semiconductor device having the above structure, the other of the source and the drain of the second N-type thin film transistor and the other of the source and the drain of the third N-type thin film transistor are connected to a low potential power source. The other of the source and drain of the second P-type thin film transistor and the other of the source and drain of the third P-type thin film transistor are connected to a high potential power source. That is, the other of the source and drain of the second N-type thin film transistor and the other of the source and drain of the third N-type thin film transistor are kept at a constant potential (low potential). The other of the source and drain of the second P-type thin film transistor and the other of the source and drain of the third P-type thin film transistor are kept at a constant potential (high potential).

また、上記の構成の半導体装置において、第1の回路、第2の回路及び第3の回路には、Pチャネル型薄膜トランジスタとNチャネル型薄膜トランジスタの一方又は両方が複数設けられているが、本発明はその構成に制約されず、各回路に、Pチャネル型薄膜トランジスタとNチャネル型薄膜トランジスタの一方又は両方をそれぞれ1つ設けてもよい。 In the semiconductor device having the above structure, the first circuit, the second circuit, and the third circuit each include one or both of a P-channel thin film transistor and an N-channel thin film transistor. The configuration is not limited, and each circuit may be provided with one or both of a P-channel thin film transistor and an N-channel thin film transistor.

上記の構成の半導体装置において、第2のNチャネル型薄膜トランジスタは、第1のNチャネル型薄膜トランジスタと低電位電源との導通を制御し、第2のPチャネル型薄膜トランジスタは、第1のPチャネル型薄膜トランジスタと高電位電源との導通を制御する。第2のNチャネル型薄膜トランジスタと第3のNチャネル型薄膜トランジスタのしきい値電圧は、第1のNチャネル型薄膜トランジスタのしきい値電圧よりも低い。そして、第2のNチャネル型薄膜トランジスタのゲートと第3のNチャネル型薄膜トランジスタのゲートに第1の信号が入力されると、第1のNチャネル型薄膜トランジスタと第1のPチャネル型薄膜トランジスタの互いに接続されたノードから第2の信号を出力する。 In the semiconductor device having the above structure, the second N-channel thin film transistor controls conduction between the first N-channel thin film transistor and the low-potential power supply, and the second P-channel thin film transistor is the first P-channel thin film transistor. The conduction between the thin film transistor and the high potential power source is controlled. The threshold voltages of the second N-channel thin film transistor and the third N-channel thin film transistor are lower than the threshold voltage of the first N-channel thin film transistor. When the first signal is input to the gate of the second N-channel thin film transistor and the gate of the third N-channel thin film transistor, the first N-channel thin film transistor and the first P-channel thin film transistor are connected to each other. The second signal is output from the selected node.

なお、薄膜トランジスタのノードとは、ゲート、ソース、ドレインの3つのノードを指す。第1のNチャネル型薄膜トランジスタと第1のPチャネル型トランジスタの互いに接続されたノードとは、第1のNチャネル型薄膜トランジスタのソースと第1のPチャネル型薄膜トランジスタのドレインに相当する。また、第1のNチャネル型薄膜トランジスタと第1のPチャネル型薄膜トランジスタの互いに接続されたノードとは、第1のNチャネル型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方と第1のPチャネル型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に相当する。 Note that a node of a thin film transistor refers to three nodes of a gate, a source, and a drain. The nodes of the first N-channel thin film transistor and the first P-channel transistor connected to each other correspond to the source of the first N-channel thin film transistor and the drain of the first P-channel thin film transistor. The nodes of the first N-channel thin film transistor and the first P-channel thin film transistor connected to each other are one of the source and drain of the first N-channel thin film transistor and the source or drain of the first P-channel thin film transistor. Corresponds to one of the drains.

上記の構成の半導体装置において、第2のN型トランジスタと第3のN型トランジスタのチャネル長は、第1のN型トランジスタのチャネル長よりも小さい(短い)。また、第2のN型トランジスタと第3のN型トランジスタが含む半導体層のチャネル形成領域における、N型を付与する不純物元素の濃度は、第1のN型トランジスタが含む半導体層のチャネル形成領域における濃度よりも高い。また、第2のN型トランジスタと第3のN型トランジスタが含む半導体層のチャネル形成領域における、P型を付与する不純物元素の濃度は、第1のN型トランジスタが含む半導体層のチャネル形成領域における濃度よりも低い。 In the semiconductor device having the above structure, the channel lengths of the second N-type transistor and the third N-type transistor are smaller (shorter) than the channel length of the first N-type transistor. The concentration of the impurity element imparting N-type conductivity in the channel formation region of the semiconductor layer included in the second N-type transistor and the third N-type transistor is determined by the channel formation region of the semiconductor layer included in the first N-type transistor. Higher than the concentration in The concentration of the impurity element imparting P-type conductivity in the channel formation region of the semiconductor layer included in the second N-type transistor and the third N-type transistor is determined by the channel formation region of the semiconductor layer included in the first N-type transistor. Lower than the concentration in

本発明の半導体装置は、基板上に、電圧制御発振器が設けられている。そして、電圧制御発振器は、直列に接続された第1のNチャネル型薄膜トランジスタ及びPチャネル型薄膜トランジスタを複数含む第1の回路と、第1のNチャネル型薄膜トランジスタと直列に接続された第2のNチャネル型薄膜トランジスタを複数含む第2の回路を有する。 In the semiconductor device of the present invention, a voltage controlled oscillator is provided on a substrate. The voltage controlled oscillator includes a first circuit including a plurality of first N-channel thin film transistors and P-channel thin film transistors connected in series, and a second N connected in series with the first N-channel thin film transistor. A second circuit including a plurality of channel thin film transistors is included.

上記の構成の半導体装置において、第1のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方は、P型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続されている。第1のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、第2のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続されている。 In the semiconductor device having the above structure, one of the source and the drain of the first N-type thin film transistor is connected to one of the source and the drain of the P-type thin film transistor. The other of the source and drain of the first N-type thin film transistor is connected to one of the source and drain of the second N-type thin film transistor.

また、上記の構成の半導体装置において、第2のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、低電位電源に接続されている。また、P型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、高電位電源に接続されている。つまり、第2のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、一定の電位(低電位)に保たれている。P型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、一定の電位(高電位)に保たれている。 In the semiconductor device having the above structure, the other of the source and the drain of the second N-type thin film transistor is connected to a low potential power source. The other of the source and the drain of the P-type thin film transistor is connected to a high potential power source. That is, the other of the source and the drain of the second N-type thin film transistor is kept at a constant potential (low potential). The other of the source and the drain of the P-type thin film transistor is kept at a constant potential (high potential).

また、上記の構成の半導体装置において、第1の回路と第2の回路には、Pチャネル型薄膜トランジスタとNチャネル型薄膜トランジスタの一方又は両方が複数設けられているが、本発明はその構成に制約されず、各回路に、Pチャネル型薄膜トランジスタとNチャネル型薄膜トランジスタの一方又は両方をそれぞれ1つ設けてもよい。 In the semiconductor device having the above structure, the first circuit and the second circuit each include one or both of a P-channel thin film transistor and an N-channel thin film transistor. However, the present invention is limited in its structure. Instead, one or both of a P-channel thin film transistor and an N-channel thin film transistor may be provided in each circuit.

上記の構成の半導体装置において、第2のNチャネル型薄膜トランジスタは、第1のNチャネル型薄膜トランジスタと低電位電源との導通を制御する。第2のNチャネル型薄膜トランジスタのしきい値電圧は、第1のNチャネル型薄膜トランジスタのしきい値電圧よりも低い。そして、第2のNチャネル型薄膜トランジスタのゲートに第1の信号が入力されると、第1のNチャネル型薄膜トランジスタとPチャネル型薄膜トランジスタの互いに接続されたノードから第2の信号を出力する。 In the semiconductor device having the above structure, the second N-channel thin film transistor controls conduction between the first N-channel thin film transistor and the low-potential power source. The threshold voltage of the second N-channel thin film transistor is lower than the threshold voltage of the first N-channel thin film transistor. Then, when the first signal is input to the gate of the second N-channel thin film transistor, the second signal is output from the node where the first N-channel thin film transistor and the P-channel thin film transistor are connected to each other.

上記の構成の半導体装置において、第2のN型トランジスタのチャネル長は、第1のN型トランジスタのチャネル長よりも小さい(短い)。また、第2のN型トランジスタが含む半導体層のチャネル形成領域におけるN型を付与する不純物元素の濃度は、第1のN型トランジスタが含む半導体層のチャネル形成領域における濃度よりも高い。また、第2のN型トランジスタが含む半導体層のチャネル形成領域におけるP型を付与する不純物元素の濃度は、第1のN型トランジスタが含む半導体層のチャネル形成領域における濃度よりも低い。 In the semiconductor device having the above structure, the channel length of the second N-type transistor is smaller (shorter) than the channel length of the first N-type transistor. The concentration of the impurity element imparting N-type in the channel formation region of the semiconductor layer included in the second N-type transistor is higher than the concentration in the channel formation region of the semiconductor layer included in the first N-type transistor. The concentration of the impurity element imparting P-type in the channel formation region of the semiconductor layer included in the second N-type transistor is lower than the concentration in the channel formation region of the semiconductor layer included in the first N-type transistor.

本発明の半導体装置は、基板上に、電圧制御発振器が設けられている。そして、電圧制御発振器は、直列に接続された第1のNチャネル型薄膜トランジスタ及び第1のPチャネル型薄膜トランジスタを複数含む第1の回路と、第1のNチャネル型薄膜トランジスタと直列に接続された第2のNチャネル型薄膜トランジスタを複数含む第2の回路と、第1のPチャネル型薄膜トランジスタと直列に接続された第2のPチャネル型薄膜トランジスタを複数含む第3の回路と、直列に接続された第3のNチャネル型薄膜トランジスタ及び第3のPチャネル型薄膜トランジスタを含む第4の回路を有する。 In the semiconductor device of the present invention, a voltage controlled oscillator is provided on a substrate. The voltage controlled oscillator includes a first circuit including a plurality of first N-channel thin film transistors and a first P-channel thin film transistor connected in series, and a first circuit connected in series with the first N-channel thin film transistor. A second circuit including a plurality of N-channel thin film transistors, a third circuit including a plurality of second P-channel thin film transistors connected in series with the first P-channel thin film transistor, and a second circuit connected in series. A fourth circuit including three N-channel thin film transistors and a third P-channel thin film transistor.

上記構成の半導体装置において、第1のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方は、第1のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続されている。第1のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、第2のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続されている。第1のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、第2のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続されている。第3のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方は、第3のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続されている。 In the semiconductor device having the above structure, one of the source and the drain of the first N-type thin film transistor is connected to one of the source and the drain of the first P-type thin film transistor. The other of the source and drain of the first N-type thin film transistor is connected to one of the source and drain of the second N-type thin film transistor. The other of the source and drain of the first P-type thin film transistor is connected to one of the source and drain of the second P-type thin film transistor. One of the source and the drain of the third N-type thin film transistor is connected to one of the source and the drain of the third P-type thin film transistor.

上記構成の半導体装置において、第2のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方と第3のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、低電位電源に接続されている。第2のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方と第3のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、高電位電源に接続されている。つまり、第2のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方と第3のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、一定の電位(低電位)に保たれている。第2のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方と第3のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、一定の電位(高電位)に保たれている。 In the semiconductor device having the above structure, the other of the source and the drain of the second N-type thin film transistor and the other of the source and the drain of the third N-type thin film transistor are connected to a low potential power source. The other of the source and drain of the second P-type thin film transistor and the other of the source and drain of the third P-type thin film transistor are connected to a high potential power source. That is, the other of the source and drain of the second N-type thin film transistor and the other of the source and drain of the third N-type thin film transistor are kept at a constant potential (low potential). The other of the source and drain of the second P-type thin film transistor and the other of the source and drain of the third P-type thin film transistor are kept at a constant potential (high potential).

また、上記の構成の半導体装置において、第1の回路、第2の回路及び第3の回路には、Pチャネル型薄膜トランジスタとNチャネル型薄膜トランジスタの一方又は両方が複数設けられているが、本発明はその構成に制約されず、各回路に、Pチャネル型薄膜トランジスタとNチャネル型薄膜トランジスタの一方又は両方をそれぞれ1つ設けてもよい。 In the semiconductor device having the above structure, the first circuit, the second circuit, and the third circuit each include one or both of a P-channel thin film transistor and an N-channel thin film transistor. The configuration is not limited, and each circuit may be provided with one or both of a P-channel thin film transistor and an N-channel thin film transistor.

上記の構成の半導体装置において、第2のNチャネル型薄膜トランジスタは、第1のNチャネル型薄膜トランジスタと低電位電源との導通を制御し、第2のPチャネル型薄膜トランジスタは、第1のPチャネル型薄膜トランジスタと高電位電源との導通を制御する。第2のPチャネル型薄膜トランジスタと第3のPチャネル型薄膜トランジスタのしきい値電圧は、第1のPチャネル型薄膜トランジスタのしきい値電圧よりも高い。そして、第2のPチャネル型薄膜トランジスタのゲートと第3のPチャネル型薄膜トランジスタのゲートに第1の信号が入力されると、第1のNチャネル型薄膜トランジスタと第1のPチャネル型薄膜トランジスタの互いに接続されたノードから第2の信号を出力する。 In the semiconductor device having the above structure, the second N-channel thin film transistor controls conduction between the first N-channel thin film transistor and the low-potential power supply, and the second P-channel thin film transistor is the first P-channel thin film transistor. The conduction between the thin film transistor and the high potential power source is controlled. The threshold voltages of the second P-channel thin film transistor and the third P-channel thin film transistor are higher than the threshold voltage of the first P-channel thin film transistor. When the first signal is input to the gate of the second P-channel thin film transistor and the gate of the third P-channel thin film transistor, the first N-channel thin film transistor and the first P-channel thin film transistor are connected to each other. The second signal is output from the selected node.

上記の構成の半導体装置において、第2のP型トランジスタと第3のP型トランジスタのチャネル長は、第1のP型トランジスタのチャネル長よりも小さい(短い)。また、第2のP型トランジスタと第3のP型トランジスタが含む半導体層のチャネル形成領域におけるP型を付与する不純物元素の濃度は、第1のP型トランジスタが含む半導体層のチャネル形成領域における濃度よりも高い。また、第2のP型トランジスタと第3のP型トランジスタが含む半導体層のチャネル形成領域の、N型を付与する不純物元素の濃度は、第1のP型トランジスタが含む半導体層のチャネル形成領域における濃度よりも低い。 In the semiconductor device having the above structure, the channel lengths of the second P-type transistor and the third P-type transistor are smaller (shorter) than the channel length of the first P-type transistor. The concentration of the impurity element imparting P-type in the channel formation region of the semiconductor layer included in the second P-type transistor and the third P-type transistor is determined in the channel formation region of the semiconductor layer included in the first P-type transistor. Higher than concentration. The concentration of the impurity element imparting N-type conductivity in the channel formation region of the semiconductor layer included in the second P-type transistor and the third P-type transistor depends on the channel formation region of the semiconductor layer included in the first P-type transistor. Lower than the concentration in

本発明の半導体装置は、基板上に、電圧制御発振器が設けられており、電圧制御発振器は、直列に接続されたNチャネル型薄膜トランジスタ及び第1のPチャネル型薄膜トランジスタを複数含む第1の回路と、第1のPチャネル型薄膜トランジスタと直列に接続された第2のPチャネル型薄膜トランジスタを複数含む第2の回路を有する。 In the semiconductor device of the present invention, a voltage controlled oscillator is provided on a substrate, and the voltage controlled oscillator includes a first circuit including a plurality of N-channel thin film transistors and a first P-channel thin film transistor connected in series. And a second circuit including a plurality of second P-channel thin film transistors connected in series with the first P-channel thin film transistor.

上記構成の半導体装置において、第1のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方は、N型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続されている。第1のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、第2のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続されている。 In the semiconductor device having the above structure, one of the source and the drain of the first P-type thin film transistor is connected to one of the source and the drain of the N-type thin film transistor. The other of the source and drain of the first P-type thin film transistor is connected to one of the source and drain of the second P-type thin film transistor.

上記構成の半導体装置において、第2のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、高電位電源に接続されている。N型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、低電位電源に接続されている。つまり、第2のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、一定の電位に保たれている。N型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、一定の電位に保たれている。 In the semiconductor device having the above structure, the other of the source and the drain of the second P-type thin film transistor is connected to a high potential power source. The other of the source and the drain of the N-type thin film transistor is connected to a low potential power source. That is, the other of the source and the drain of the second P-type thin film transistor is kept at a constant potential. The other of the source and the drain of the N-type thin film transistor is kept at a constant potential.

また、上記の構成の半導体装置において、第1の回路と第2の回路には、Pチャネル型薄膜トランジスタとNチャネル型薄膜トランジスタの一方又は両方が複数設けられているが、本発明はその構成に制約されず、各回路に、Pチャネル型薄膜トランジスタとNチャネル型薄膜トランジスタの一方又は両方をそれぞれ1つ設けてもよい。 In the semiconductor device having the above structure, the first circuit and the second circuit each include one or both of a P-channel thin film transistor and an N-channel thin film transistor. However, the present invention is limited in its structure. Instead, one or both of a P-channel thin film transistor and an N-channel thin film transistor may be provided in each circuit.

上記の構成の半導体装置において、第2のPチャネル型薄膜トランジスタは、第1のPチャネル型薄膜トランジスタと高電位電源との導通を制御する。第2のPチャネル型薄膜トランジスタのしきい値電圧は、第1のPチャネル型薄膜トランジスタのしきい値電圧よりも高い。第2のPチャネル型薄膜トランジスタのゲートに第1の信号が入力されると、第1のNチャネル型薄膜トランジスタと第1のPチャネル型薄膜トランジスタの互いに接続されたノードから第2の信号を出力する。 In the semiconductor device having the above structure, the second P-channel thin film transistor controls conduction between the first P-channel thin film transistor and the high potential power source. The threshold voltage of the second P-channel thin film transistor is higher than the threshold voltage of the first P-channel thin film transistor. When the first signal is input to the gate of the second P-channel thin film transistor, the second signal is output from the mutually connected node of the first N-channel thin film transistor and the first P-channel thin film transistor.

上記の構成の半導体装置において、第2のP型トランジスタのチャネル長は、第1のP型トランジスタのチャネル長よりも小さい(短い)。また、第2のP型トランジスタが含む半導体層のチャネル形成領域におけるP型を付与する不純物元素の濃度は、第1のP型トランジスタが含む半導体層のチャネル形成領域における濃度よりも高い。また、第2のP型トランジスタが含む半導体層のチャネル形成領域におけるN型を付与する不純物元素の濃度は、第1のP型トランジスタが含む半導体層のチャネル形成領域における濃度よりも低い。 In the semiconductor device having the above structure, the channel length of the second P-type transistor is smaller (shorter) than the channel length of the first P-type transistor. The concentration of the impurity element imparting P-type in the channel formation region of the semiconductor layer included in the second P-type transistor is higher than the concentration in the channel formation region of the semiconductor layer included in the first P-type transistor. The concentration of the impurity element imparting N-type in the channel formation region of the semiconductor layer included in the second P-type transistor is lower than the concentration in the channel formation region of the semiconductor layer included in the first P-type transistor.

上記の構成において、本発明の半導体装置が含む基板は、ガラス又はプラスチックからなる。基板がガラスからなる場合、単結晶基板を用いる場合と比較すると、大量生産を可能とし、費用を削減することができる。また、基板がプラスチックからなる場合、薄型、軽量で、曲げることが可能であるためデザイン性に優れ、なおかつ、フレキシブルな形状への加工が容易である。 In the above structure, the substrate included in the semiconductor device of the present invention is made of glass or plastic. When the substrate is made of glass, mass production can be achieved and costs can be reduced as compared with the case where a single crystal substrate is used. Further, when the substrate is made of plastic, it is thin, lightweight, and can be bent, so that it is excellent in design and easy to be processed into a flexible shape.

また、本発明の半導体装置が含む基板上には、位相比較器、ループフィルタ及び分周器が設けられている。 In addition, a phase comparator, a loop filter, and a frequency divider are provided on a substrate included in the semiconductor device of the present invention.

また、本発明の半導体装置が含む基板上には、アンテナが設けられている。従って、アンテナを活用して、電磁波の送信、受信又は送受信を行う半導体装置を提供することができる。 An antenna is provided over a substrate included in the semiconductor device of the present invention. Therefore, a semiconductor device that performs transmission, reception, or transmission / reception of electromagnetic waves using an antenna can be provided.

また、本発明の半導体装置が含む基板上には、複数の画素を含む画素部が設けられており、複数の画素の各々は、液晶素子又は発光素子を有する。従って、画像を表示する機能をし、高機能化、多機能化及び高付加価値化を実現した半導体装置を提供することができる。 In addition, a pixel portion including a plurality of pixels is provided over a substrate included in the semiconductor device of the present invention, and each of the plurality of pixels includes a liquid crystal element or a light-emitting element. Accordingly, it is possible to provide a semiconductor device that has a function of displaying an image and realizes high functionality, multiple functions, and high added value.

また、本発明は、上記のいずれかの構成の半導体装置を用いた電子機器を提供する。 The present invention also provides an electronic apparatus using the semiconductor device having any one of the above-described configurations.

なお、Nチャネル型薄膜トランジスタは、N型薄膜トランジスタと表記することがある。また、Pチャネル型薄膜トランジスタは、P型薄膜トランジスタと表記することがある。 Note that an N-channel thin film transistor may be referred to as an N-type thin film transistor. A P-channel thin film transistor may be referred to as a P-type thin film transistor.

供給される信号の周波数を一定に保つ機能や供給される信号の周波数を制御する機能を有するPLL回路を基板上に設ける本発明は、高機能化、多機能化及び高付加価値化を実現した半導体装置を提供することができる。PLL回路の機能を活用することにより、例えば、入力される信号の周波数を高速化し、その高速化した周波数の信号を他の回路に供給すれば、他の回路の動作を高速にすることができる。また、PLL回路は、入力される信号の周波数が正確でない場合においても、平均周波数に同期させることによって、正確な周波数の信号を出力する機能を有しており、この機能を活用すれば、回路の動作エラーを防止することができる。 The present invention in which a PLL circuit having a function of keeping the frequency of the supplied signal constant and a function of controlling the frequency of the supplied signal is provided on the substrate realizes high functionality, multi-function and high added value. A semiconductor device can be provided. By utilizing the function of the PLL circuit, for example, if the frequency of an input signal is increased and a signal having the increased frequency is supplied to another circuit, the operation of the other circuit can be accelerated. . Further, the PLL circuit has a function of outputting a signal having an accurate frequency by synchronizing with the average frequency even when the frequency of the input signal is not accurate. Can prevent the operation error.

本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の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、本発明は以下に示す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。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it is easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below. Note that in the structures of the present invention described below, the same reference numerals are used in common in different drawings.

本発明の半導体装置の構成について、図1を参照して説明する。本発明の半導体装置は、位相比較器11、ループフィルタ12、電圧制御発振器(Voltage Controlled Oscillator、単にVCOともよぶ)13及び分周器14を有する。 The structure of the semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIG. The semiconductor device of the present invention includes a phase comparator 11, a loop filter 12, a voltage controlled oscillator (also referred to simply as VCO) 13 and a frequency divider 14.

位相比較器11は、外部から入力される信号Fsと分周器14から入力される信号Fo/Nとの位相を比較する。ループフィルタ12は、位相比較器11から供給される信号から、交流成分を取り除いた信号を生成する。電圧制御発振器13は、ループフィルタ12から入力される信号Vinに基づき、信号Foを出力する。分周器14は、電圧制御発振器13から入力される信号FoをN分の1に分周した信号Fo/Nを出力する。 The phase comparator 11 compares the phase of the signal Fs input from the outside with the signal Fo / N input from the frequency divider 14. The loop filter 12 generates a signal obtained by removing the AC component from the signal supplied from the phase comparator 11. The voltage controlled oscillator 13 outputs a signal Fo based on the signal Vin input from the loop filter 12. The frequency divider 14 outputs a signal Fo / N obtained by dividing the signal Fo input from the voltage controlled oscillator 13 by 1 / N.

なお、本発明の半導体装置は、電圧制御発振器13を有し、位相比較器11、ループフィルタ12及び分周器14は、用途に応じて、適宜設けられるものである。また、本発明の半導体装置は、その他の構成要素を有していてもよく、例えば、水晶発振器、プリスケーラ、スワローカウンタ等を有していてもよい。 Note that the semiconductor device of the present invention includes the voltage controlled oscillator 13, and the phase comparator 11, the loop filter 12, and the frequency divider 14 are appropriately provided depending on the application. Further, the semiconductor device of the present invention may have other components, for example, a crystal oscillator, a prescaler, a swallow counter, and the like.

位相比較器11、ループフィルタ12、電圧制御発振器13及び分周器14は、同一の基板上に設けられている。位相比較器11、電圧制御発振器13及び分周器14は、少なくとも、薄膜トランジスタ、容量素子及び抵抗素子から選択された1つ又は複数を含む。ループフィルタ12は、少なくとも、抵抗素子と容量素子の一方又は両方を含む。 The phase comparator 11, the loop filter 12, the voltage controlled oscillator 13, and the frequency divider 14 are provided on the same substrate. The phase comparator 11, the voltage controlled oscillator 13, and the frequency divider 14 include at least one or a plurality selected from a thin film transistor, a capacitive element, and a resistive element. The loop filter 12 includes at least one or both of a resistance element and a capacitance element.

基板は、ガラス又プラスチックからなる。基板がガラスからなる場合、単結晶基板を用いる場合と比較すると、大量生産を可能とし、費用を削減することができる。これは、単結晶基板は、円形で最大でも直径30センチ程度であり、ガラス基板などと比較すると高価であるためである。また、基板がプラスチックからなる場合、薄型、軽量で、曲げることが可能であるためデザイン性に優れ、フレキシブルな形状への加工が容易である。また、耐衝撃性に優れ、様々な物品に貼り付けたり、埋め込んだりすることが容易であり、多種多様な分野で活用することができる。なお、プラスチックとは、有機高分子物質の総称であり、例えば、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエーテルアミド、ポリエーテルスルホン、アクリル、ポリ塩化ビニルデンなどである。 The substrate is made of glass or plastic. When the substrate is made of glass, mass production can be achieved and costs can be reduced as compared with the case where a single crystal substrate is used. This is because a single crystal substrate is circular and has a diameter of about 30 cm at the maximum, and is expensive compared to a glass substrate or the like. Further, when the substrate is made of plastic, it is thin, lightweight, and can be bent, so that it is excellent in design and can be easily processed into a flexible shape. Moreover, it is excellent in impact resistance, and can be easily affixed or embedded in various articles, and can be used in various fields. Plastic is a general term for organic polymer substances, such as phenol resin, melamine resin, polyethylene, polyvinyl chloride, polyether amide, polyether sulfone, acrylic, and polyvinyl chloride.

次に、上記構成の半導体装置の等価回路について、図2を参照して説明する。位相比較器11は、単位回路21を有する。ループフィルタ12は、抵抗素子22、23と容量素子24、25を有する。図示するループフィルタ12は、ラグリードフィルタであるが、本発明はこの構成に制約されず、例えば、ラグフィルタなどの他の構成を用いてもよい。分周器14は、3つの単位回路26を有し、8分周回路である。なお、分周器14が有する単位回路26の個数は特に制約されない。 Next, an equivalent circuit of the semiconductor device having the above structure will be described with reference to FIG. The phase comparator 11 has a unit circuit 21. The loop filter 12 includes resistance elements 22 and 23 and capacitance elements 24 and 25. Although the illustrated loop filter 12 is a lag reed filter, the present invention is not limited to this configuration, and other configurations such as a lag filter may be used. The frequency divider 14 has three unit circuits 26 and is an divide-by-8 circuit. The number of unit circuits 26 included in the frequency divider 14 is not particularly limited.

なお、ラグリードフィルタとは、2つの抵抗素子と1つの容量素子で構成されたフィルタである。また、ラグフィルタとは、1つの抵抗素子と1つの容量素子で構成されたフィルタである。 The lag lead filter is a filter composed of two resistance elements and one capacitance element. A lag filter is a filter composed of one resistive element and one capacitive element.

電圧制御発振器13は、直列に接続された第1のN型トランジスタ及び第1のP型トランジスタを複数含む回路120(第1の回路ともいう)、第1のN型トランジスタと直列に接続された第2のN型トランジスタを複数含む回路121(第2の回路ともいう)、第1のP型トランジスタと直列に接続された第2のP型トランジスタを複数含む回路122(第3の回路ともいう)、直列に接続された第3のN型トランジスタ及び第3のP型トランジスタを含む回路123(第4の回路ともいう)を有する。 The voltage controlled oscillator 13 includes a circuit 120 (also referred to as a first circuit) including a plurality of first N-type transistors and first P-type transistors connected in series, and is connected in series with the first N-type transistors. A circuit 121 (also referred to as a second circuit) including a plurality of second N-type transistors, and a circuit 122 (also referred to as a third circuit) including a plurality of second P-type transistors connected in series with the first P-type transistor ), And a circuit 123 (also referred to as a fourth circuit) including a third N-type transistor and a third P-type transistor connected in series.

図示する構成では、回路120は、直列に接続された第1のN型トランジスタ141及び第1のP型トランジスタ131、直列に接続された第1のN型トランジスタ142及び第1のP型トランジスタ132、直列に接続された第1のN型トランジスタ143及び第1のP型トランジスタ133、直列に接続された第1のN型トランジスタ144及び第1のP型トランジスタ134、直列に接続された第1のN型トランジスタ145及び第1のP型トランジスタ135を有する。 In the configuration shown, the circuit 120 includes a first N-type transistor 141 and a first P-type transistor 131 connected in series, a first N-type transistor 142 and a first P-type transistor 132 connected in series. The first N-type transistor 143 and the first P-type transistor 133 connected in series, the first N-type transistor 144 and the first P-type transistor 134 connected in series, the first N-type transistor connected in series N-type transistor 145 and first P-type transistor 135.

また、回路121は複数の第2のN型トランジスタ112〜116を有し、回路122は複数の第2のP型トランジスタ102〜106を有する。複数の第2のN型トランジスタ112〜116は、第1のN型トランジスタ141〜145と低電位電源(VSS)との導通を制御する。また、複数の第2のP型トランジスタ102〜106は、第1のP型トランジスタ131〜135と高電位電源(VDD)との導通を制御する。 The circuit 121 includes a plurality of second N-type transistors 112 to 116, and the circuit 122 includes a plurality of second P-type transistors 102 to 106. The plurality of second N-type transistors 112 to 116 controls conduction between the first N-type transistors 141 to 145 and the low potential power supply (VSS). The plurality of second P-type transistors 102 to 106 controls conduction between the first P-type transistors 131 to 135 and the high potential power supply (VDD).

また、回路123は、第3のP型トランジスタ101と第3のN型トランジスタ111を有する。回路123は、ループフィルタ12と、回路121、122との導通を制御する回路である。 The circuit 123 includes a third P-type transistor 101 and a third N-type transistor 111. The circuit 123 is a circuit that controls conduction between the loop filter 12 and the circuits 121 and 122.

なお、上記構成において、第2のP型トランジスタ102、第1のP型トランジスタ131、第1のN型トランジスタ141及び第2のN型トランジスタ112の直列に接続された4つのトランジスタを1段とすると、上記の構成は、5段の場合である。しかしながら、本発明は、この構成に制約されない。電圧制御発振器13は、3段以上の奇数段の構成とすればよい。 Note that in the above structure, the four transistors connected in series of the second P-type transistor 102, the first P-type transistor 131, the first N-type transistor 141, and the second N-type transistor 112 are arranged in one stage. Then, said structure is a case of 5 steps | paragraphs. However, the present invention is not limited to this configuration. The voltage controlled oscillator 13 may have an odd number of stages of three or more stages.

また、第3のP型トランジスタ101のゲートと、第3のP型トランジスタ101のソース又はドレインの一方は互いに接続されており、第3のP型トランジスタ101のソース又はドレインの他方は高電位電源(VDD)に接続されている。また、第3のN型トランジスタ111のゲートは、ループフィルタ12に接続され、第3のN型トランジスタ111のソース又はドレインの一方は低電位電源(VSS)に接続されている。 The gate of the third P-type transistor 101 and one of the source and drain of the third P-type transistor 101 are connected to each other, and the other of the source and drain of the third P-type transistor 101 is a high potential power source. (VDD). The gate of the third N-type transistor 111 is connected to the loop filter 12, and one of the source and drain of the third N-type transistor 111 is connected to a low potential power supply (VSS).

上記構成において、第2のN型トランジスタ112〜116と第3のN型トランジスタ111のしきい値電圧は、第1のN型トランジスタ141〜145や他の回路のN型トランジスタのしきい値電圧よりも低い。他の回路のN型トランジスタとは、位相比較器11と分周器14が含むN型トランジスタである。 In the above configuration, the threshold voltages of the second N-type transistors 112 to 116 and the third N-type transistor 111 are the threshold voltages of the first N-type transistors 141 to 145 and the N-type transistors of other circuits. Lower than. The N-type transistors in other circuits are N-type transistors included in the phase comparator 11 and the frequency divider 14.

このように、第2のN型トランジスタ112〜116と第3のN型トランジスタ111のしきい値電圧が、第1のN型トランジスタ141〜145や他の回路のN型トランジスタのしきい値電圧よりも低くするためには、チャネル長を適当な値に設計する。具体的には、第2のN型トランジスタ112〜116と第3のN型トランジスタ111のチャネル長が、第1のN型トランジスタ141〜145や他の回路のN型トランジスタのチャネル長よりも小さく(短く)なるように設計する。 As described above, the threshold voltages of the second N-type transistors 112 to 116 and the third N-type transistor 111 are the threshold voltages of the first N-type transistors 141 to 145 and the N-type transistors of other circuits. In order to make it lower than this, the channel length is designed to an appropriate value. Specifically, the channel lengths of the second N-type transistors 112 to 116 and the third N-type transistor 111 are smaller than the channel lengths of the first N-type transistors 141 to 145 and other circuit N-type transistors. Design to be (short).

または、第2のN型トランジスタ112〜116と第3のN型トランジスタ111の半導体層のチャネル形成領域の、N型を付与する不純物元素の濃度を、第1のN型トランジスタ141〜145や他の回路のN型トランジスタの半導体層のチャネル形成領域の濃度よりも高くなるように作製する。なお、N型を付与する不純物元素とは、リン(P)や砒素(As)に相当する。 Alternatively, the concentration of the impurity element imparting N-type conductivity in the channel formation regions of the semiconductor layers of the second N-type transistors 112 to 116 and the third N-type transistor 111 is changed to that of the first N-type transistors 141 to 145 and others. The concentration is higher than the concentration of the channel formation region of the semiconductor layer of the N-type transistor of the circuit. Note that the impurity element imparting N-type corresponds to phosphorus (P) or arsenic (As).

または、第2のN型トランジスタ112〜116と第3のN型トランジスタ111の半導体層のチャネル形成領域の、P型を付与する不純物元素の濃度を、第1のN型トランジスタ141〜145や他の回路のN型トランジスタの半導体層のチャネル形成領域の不純物元素の濃度よりも低くなるように作製する。なお、P型を付与する不純物元素とは、具体的には、ボロン(B)に相当する。 Alternatively, the concentration of the impurity element imparting p-type conductivity in the channel formation regions of the semiconductor layers of the second n-type transistors 112 to 116 and the third n-type transistor 111 is changed to the first n-type transistors 141 to 145 and others. The n-type transistor of this circuit is manufactured so as to be lower in concentration than the impurity element in the channel formation region of the semiconductor layer. Note that the impurity element imparting P-type specifically corresponds to boron (B).

上記構成を有する本発明では、電圧制御発振器13の性能を向上させることができる。具体的には、上記の電圧制御発振器13は、第2のN型トランジスタ112〜116、第3のN型トランジスタ111に信号Vinが入力されると、第1のN型トランジスタ145のソース又はドレインの一方と、第1のP型トランジスタ135のソース又はドレインの一方から、信号Foを出力する回路である。そして、本発明により、有効な信号Vinの範囲を拡大することができる。以下に、この効果について、電圧制御発振器13に入力される信号Vinと、電圧制御発振器13から出力される信号Foの関係のグラフを示す図6を参照して説明する。 In the present invention having the above configuration, the performance of the voltage controlled oscillator 13 can be improved. Specifically, when the signal Vin is input to the second N-type transistors 112 to 116 and the third N-type transistor 111, the voltage-controlled oscillator 13 is connected to the source or drain of the first N-type transistor 145. And a signal Fo from one of the source and the drain of the first P-type transistor 135. According to the present invention, the range of the effective signal Vin can be expanded. Hereinafter, this effect will be described with reference to FIG. 6 showing a graph of the relationship between the signal Vin input to the voltage controlled oscillator 13 and the signal Fo output from the voltage controlled oscillator 13.

電圧制御発振器13に入力される信号Vinは、0〜VDD(VDDは高電位電源の電位とする)まで変化する。また、電圧制御発振器13に入力される信号Vinは、第2のN型トランジスタ112〜116と第3のN型トランジスタ111のゲート電極に入力される。従って、仮に、第2のN型トランジスタ112〜116と第3のN型トランジスタ111のしきい値電圧(VTH1)よりも、信号Vinの電圧値が小さい(低い)場合、出力信号が発振されないことがある(図6(B)参照)。また、電圧Vin(信号Vin)と信号Foの関係を示すグラフにおいて、特性の曲線に、傾きが急な部分ができてしまう。特性の曲線に、傾きが急な部分があると、出力する信号の周波数にバラツキが生じ易く、正常に動作しない場合が生じてしまう。 The signal Vin input to the voltage controlled oscillator 13 changes from 0 to VDD (VDD is the potential of the high potential power supply). The signal Vin input to the voltage controlled oscillator 13 is input to the gate electrodes of the second N-type transistors 112 to 116 and the third N-type transistor 111. Therefore, if the voltage value of the signal Vin is smaller (lower) than the threshold voltage (VTH1) of the second N-type transistors 112 to 116 and the third N-type transistor 111, the output signal is not oscillated. (See FIG. 6B). Further, in the graph showing the relationship between the voltage Vin (signal Vin) and the signal Fo, a portion having a steep slope is formed in the characteristic curve. If there is a steep part in the characteristic curve, the frequency of the signal to be output is likely to vary, and it may not operate normally.

このような不具合は、電圧制御発振器13が薄膜トランジスタにより構成される点、電圧制御発振器13がアナログの信号を処理する回路である点に起因する。つまり、薄膜トランジスタは、その特性(しきい値電圧や移動度など)にバラツキが生じる場合があるが、位相比較器11と分周器14は、デジタルの信号により制御されるため、薄膜トランジスタの特性のバラツキによる影響は受けにくい。しかしながら、電圧制御発振器13は、アナログの信号により制御されるため、薄膜トランジスタの特性のバラツキによる影響を受けやすい。 Such a defect is caused by the fact that the voltage controlled oscillator 13 is constituted by a thin film transistor and the voltage controlled oscillator 13 is a circuit for processing an analog signal. In other words, the thin film transistor may vary in its characteristics (threshold voltage, mobility, etc.), but the phase comparator 11 and the frequency divider 14 are controlled by digital signals, so that the characteristics of the thin film transistor Insensitive to variations. However, since the voltage controlled oscillator 13 is controlled by an analog signal, it is easily affected by variations in characteristics of the thin film transistor.

そこで、上記構成を有する本発明では、第2のN型トランジスタ112〜116と第3のN型トランジスタ111のしきい値電圧が、他のトランジスタのしきい値電圧よりも低いことを特徴とする。つまり、上記構成を有する本発明では、第2のN型トランジスタ112〜116と第3のN型トランジスタ111のしきい値電圧(VTH2)が、信号Vinの電圧値よりも小さい(低い)ため、有効な信号Vinの範囲を拡大することができる(図6(A)参照)。また、特性の曲線に、傾きの急な部分がなくなり、出力する信号の周波数にバラツキが生じにくくなる。従って、電圧制御発振器13の性能の向上という優れた効果を奏する。 Therefore, the present invention having the above-described structure is characterized in that the threshold voltages of the second N-type transistors 112 to 116 and the third N-type transistor 111 are lower than the threshold voltages of the other transistors. . That is, in the present invention having the above-described configuration, the threshold voltages (VTH2) of the second N-type transistors 112 to 116 and the third N-type transistor 111 are smaller (lower) than the voltage value of the signal Vin. The range of the effective signal Vin can be expanded (see FIG. 6A). In addition, the characteristic curve has no steep part, and the frequency of the output signal is less likely to vary. Therefore, an excellent effect of improving the performance of the voltage controlled oscillator 13 is achieved.

続いて、上記の構成とは異なる電圧制御発振器13について、図3を参照して説明する。電圧制御発振器13は、回路120(第1の回路ともいう)と回路121(第2の回路ともいう)を有する。図2に示した構成と比較すると、第2のP型トランジスタ102〜106、第3のP型トランジスタ101及び第3のN型トランジスタ111を省略した構成としたものである。この構成は、素子の個数を少なくすることができるため、素子の占有面積の縮小による小型化や軽量化、素子数の削減による歩留まりの向上を実現することができる。 Next, a voltage controlled oscillator 13 different from the above configuration will be described with reference to FIG. The voltage controlled oscillator 13 includes a circuit 120 (also referred to as a first circuit) and a circuit 121 (also referred to as a second circuit). Compared with the configuration shown in FIG. 2, the second P-type transistors 102 to 106, the third P-type transistor 101, and the third N-type transistor 111 are omitted. In this configuration, the number of elements can be reduced, so that the size and weight can be reduced by reducing the area occupied by the elements, and the yield can be improved by reducing the number of elements.

次に、上記構成とは異なる電圧制御発振器13について、図4を参照して説明する。電圧制御発振器13は、回路120(第1の回路ともいう)、回路121(第2の回路ともいう)、回路123(第3の回路ともいう)を有する。図2に示した構成と比較すると、ループフィルタ12から供給される信号が、第2のP型トランジスタ102〜106と第3のP型トランジスタ101に入力されている点、第3のN型トランジスタ111のゲート電極とドレイン電極が互いに接続されている点が異なっている。 Next, a voltage controlled oscillator 13 different from the above configuration will be described with reference to FIG. The voltage controlled oscillator 13 includes a circuit 120 (also referred to as a first circuit), a circuit 121 (also referred to as a second circuit), and a circuit 123 (also referred to as a third circuit). Compared with the configuration shown in FIG. 2, the signal supplied from the loop filter 12 is input to the second P-type transistors 102 to 106 and the third P-type transistor 101, the third N-type transistor 111 is different in that the gate electrode and the drain electrode are connected to each other.

次に、上記構成とは異なる電圧制御発振器13について、図5を参照して説明する。電圧制御発振器13は、回路120(第1の回路ともいう)と回路122(第2の回路ともいう)を有する。図4に示した構成と比較すると、第2のN型トランジスタ112〜116と第3のN型トランジスタ111を省略した構成としたものである。この構成は、素子の個数を少なくすることができるため、素子の占有面積の縮小による小型化や軽量化、素子数の削減による歩留まりの向上を実現することができる。 Next, a voltage controlled oscillator 13 different from the above configuration will be described with reference to FIG. The voltage controlled oscillator 13 includes a circuit 120 (also referred to as a first circuit) and a circuit 122 (also referred to as a second circuit). Compared with the configuration shown in FIG. 4, the second N-type transistors 112 to 116 and the third N-type transistor 111 are omitted. In this configuration, the number of elements can be reduced, so that the size and weight can be reduced by reducing the area occupied by the elements, and the yield can be improved by reducing the number of elements.

上記の図4、5に示す構成において、第2のP型トランジスタ102〜106と第3のP型トランジスタ101のしきい値電圧は、第1のP型トランジスタ131〜135や他の回路のP型トランジスタのしきい値電圧よりも高いことを特徴とする。なお、他の回路のP型トランジスタとは、位相比較器11と分周器14が含むP型トランジスタである。 4 and 5, the threshold voltages of the second P-type transistors 102 to 106 and the third P-type transistor 101 are the P voltages of the first P-type transistors 131 to 135 and other circuits. It is characterized by being higher than the threshold voltage of the type transistor. The P-type transistors in other circuits are P-type transistors included in the phase comparator 11 and the frequency divider 14.

このように、第2のP型トランジスタ102〜106と第3のP型トランジスタ101のしきい値電圧が、第1のP型トランジスタ131〜135や他の回路のP型トランジスタのしきい値電圧よりも高くするためには、チャネル長を適当な値に設計する。具体的には、第2のP型トランジスタ102〜106と第3のP型トランジスタ101のチャネル長が、第1のP型トランジスタ131〜135や他の回路のP型トランジスタのチャネル長よりも小さく(短く)なるように設計する。 Thus, the threshold voltages of the second P-type transistors 102 to 106 and the third P-type transistor 101 are the threshold voltages of the first P-type transistors 131 to 135 and the P-type transistors of other circuits. In order to make it higher than this, the channel length is designed to an appropriate value. Specifically, the channel lengths of the second P-type transistors 102 to 106 and the third P-type transistor 101 are smaller than the channel lengths of the first P-type transistors 131 to 135 and P-type transistors of other circuits. Design to be (short).

または、第2のP型トランジスタ102〜106と第3のP型トランジスタ101の半導体層が含むチャネル形成領域が含む不純物元素の濃度が、第1のP型トランジスタ131〜135や他の回路のP型トランジスタの半導体層が含むチャネル形成領域が含む不純物元素の濃度よりも高くなるように作製する。なお、不純物元素とは、P型を付与する元素であり、具体的には、ボロン(B)に相当する。 Alternatively, the concentration of the impurity element included in the channel formation region included in the semiconductor layers of the second P-type transistors 102 to 106 and the third P-type transistor 101 is set to P of the first P-type transistors 131 to 135 and other circuits. The channel formation region included in the semiconductor layer of the type transistor is formed so as to be higher than the concentration of the impurity element. Note that the impurity element is an element imparting P-type, and specifically corresponds to boron (B).

または、第2のP型トランジスタ102〜106と第3のP型トランジスタ101の半導体層が含むチャネル形成領域が含む不純物元素の濃度が、第1のP型トランジスタ131〜135や他の回路のP型トランジスタの半導体層が含むチャネル形成領域が含む不純物元素の濃度よりも低くなるように作製する。なお、不純物元素とは、N型を付与する元素であり、具体的には、リン、砒素に相当する。 Alternatively, the concentration of the impurity element included in the channel formation region included in the semiconductor layers of the second P-type transistors 102 to 106 and the third P-type transistor 101 is set to P of the first P-type transistors 131 to 135 and other circuits. The channel formation region included in the semiconductor layer of the type transistor is formed so as to be lower than the concentration of the impurity element. Note that the impurity element is an element imparting N-type, and specifically corresponds to phosphorus or arsenic.

なお、電圧制御発振器13が含むトランジスタは、高電位電源(VDD)と低電位電源(VSS)に接続されている。高電位電源と低電位電源は、電圧制御発振器13が設けられた基板と同じ基板上に設けられたものでもよいし、また、異なる基板上に設けられたものでもよい。なお、第1のNチャネル型薄膜トランジスタのしきい値電圧が、第2のNチャネル型薄膜トランジスタのしきい値電圧よりも低いとは、第1のNチャネル型薄膜トランジスタのしきい値電圧の絶対値が、第2のNチャネル型薄膜トランジスタのしきい値電圧の絶対値よりも小さいことを指す。また、第1のPチャネル型薄膜トランジスタのしきい値電圧が、第2のPチャネル型薄膜トランジスタのしきい値電圧よりも低いとは、第1のNチャネル型薄膜トランジスタのしきい値電圧の絶対値が、第2のNチャネル型薄膜トランジスタのしきい値電圧の絶対値よりも小さいことを指す。 Note that the transistor included in the voltage controlled oscillator 13 is connected to a high potential power supply (VDD) and a low potential power supply (VSS). The high potential power source and the low potential power source may be provided on the same substrate as the substrate on which the voltage controlled oscillator 13 is provided, or may be provided on different substrates. Note that the threshold voltage of the first N-channel thin film transistor is lower than the threshold voltage of the second N-channel thin film transistor means that the absolute value of the threshold voltage of the first N-channel thin film transistor is It means that it is smaller than the absolute value of the threshold voltage of the second N-channel thin film transistor. The threshold voltage of the first P-channel thin film transistor is lower than the threshold voltage of the second P-channel thin film transistor. The absolute value of the threshold voltage of the first N-channel thin film transistor is It means that it is smaller than the absolute value of the threshold voltage of the second N-channel thin film transistor.

本実施の形態は、下記の実施例と自由に組み合わせることができる。 This embodiment mode can be freely combined with the following examples.

以下には、位相比較器11が含む単位回路21の構成について、図7を参照して説明する。単位回路21は、NOR回路221、トランジスタ222〜227を有する。また、単位回路21は、2つの入力端子(図面では1、2と表記)と1つの出力端子(図面では3と表記)を有する。 Hereinafter, the configuration of the unit circuit 21 included in the phase comparator 11 will be described with reference to FIG. The unit circuit 21 includes a NOR circuit 221 and transistors 222 to 227. The unit circuit 21 has two input terminals (denoted as 1 and 2 in the drawing) and one output terminal (denoted as 3 in the drawing).

単位回路21は、入力端子1と入力端子2の各々に同じ信号が入力されると、出力端子3から、Hレベルの信号を出力する。また、入力端子1と入力端子2の各々に異なる信号が入力されると、出力端子3から、Lレベルの信号を出力する。 When the same signal is input to each of the input terminal 1 and the input terminal 2, the unit circuit 21 outputs an H level signal from the output terminal 3. When different signals are input to the input terminal 1 and the input terminal 2, an L level signal is output from the output terminal 3.

つまり、単位回路21は、入力端子1に入力される信号と入力端子2に入力される信号の位相を比較し、その結果に基づき、出力端子3から信号を出力する。なお、単位回路21の構成はこの構成に制約されず、他の公知の構成のものを用いてもよい。 That is, the unit circuit 21 compares the phase of the signal input to the input terminal 1 and the signal input to the input terminal 2, and outputs a signal from the output terminal 3 based on the result. The configuration of the unit circuit 21 is not limited to this configuration, and other known configurations may be used.

次に、分周器14が含む単位回路26の構成について、図8を参照して説明する。単位回路26は、インバータ回路200、NAND回路201〜207、インバータ回路208、209を有する。また、単位回路26は、4つの入力端子(図面では1、2、3、4と表記)と2つの出力端子(図面では5、6と表記)を有する。 Next, the configuration of the unit circuit 26 included in the frequency divider 14 will be described with reference to FIG. The unit circuit 26 includes an inverter circuit 200, NAND circuits 201 to 207, and inverter circuits 208 and 209. The unit circuit 26 has four input terminals (denoted as 1, 2, 3, 4 in the drawing) and two output terminals (denoted as 5, 6 in the drawing).

単位回路26は、NAND回路202、203からなるラッチ、NAND回路204、205からなるラッチ、NAND回路206、207からなるラッチの、合わせて3つのラッチを有する。そして、入力端子1からセット信号が入力され、入力端子2からデータ信号が入力され、入力端子3からクロック信号が入力され、入力端子4からリセット信号が入力されると、出力端子5からデータ信号を出力し、出力端子6からデータ信号を出力する。なお、上記の構成は、セット/リセット型のDフリップフロップ回路であるが、本発明はこの構成に制約されず、例えば、JKフリップフロップ回路、Tフリップフロップ回路を用いてもよい。 The unit circuit 26 has a total of three latches: a latch composed of NAND circuits 202 and 203, a latch composed of NAND circuits 204 and 205, and a latch composed of NAND circuits 206 and 207. When the set signal is input from the input terminal 1, the data signal is input from the input terminal 2, the clock signal is input from the input terminal 3, and the reset signal is input from the input terminal 4, the data signal is output from the output terminal 5. And a data signal is output from the output terminal 6. Although the above configuration is a set / reset type D flip-flop circuit, the present invention is not limited to this configuration, and for example, a JK flip-flop circuit or a T flip-flop circuit may be used.

なお、フリップフロップ(上記のようにフリップフロップ回路ともいう)は、RSフリップフロップ、Dフリップフロップ、JKフリップフロップ、Tフリップフロップ等がある。RSフリップフロップは、入力端子であるR端子及びS端子、出力端子であるQ端子を有する。Dフリップフロップは、入力端子であるD端子、出力端子であるQ端子を有する。JKフリップフロップは、入力端子であるJ端子及びK端子、出力端子であるQ端子を有する。Tフリップフロップは、入力端子であるT端子、出力端子であるQ端子を有する。 Note that examples of the flip-flop (also referred to as a flip-flop circuit as described above) include an RS flip-flop, a D flip-flop, a JK flip-flop, and a T flip-flop. The RS flip-flop has an R terminal and an S terminal that are input terminals, and a Q terminal that is an output terminal. The D flip-flop has a D terminal as an input terminal and a Q terminal as an output terminal. The JK flip-flop has a J terminal and a K terminal as input terminals, and a Q terminal as an output terminal. The T flip-flop has a T terminal as an input terminal and a Q terminal as an output terminal.

本発明の半導体装置の作製方法について、図面を参照して説明する。以下には、電圧制御発振器を構成する薄膜トランジスタだけでなく、記憶素子及びアンテナを含む半導体装置の構成について説明する。 A method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, the structure of a semiconductor device including a memory element and an antenna as well as a thin film transistor constituting a voltage controlled oscillator will be described.

基板701(基体ともよぶ)の一表面に、剥離層702を形成する(図9(A)参照)。基板701は、絶縁表面を有する。基板701は、ガラス又はプラスチックからなる。基板701がガラスからなる場合は、その面積や形状に大きな制限はない。そのため、基板701として、例えば、1辺が1メートル以上であって、矩形状のものを用いれば、生産性を格段に向上させることができる。このような利点は、円形の単結晶シリコン基板を用いる場合と比較すると、大きな優位点である。また、基板701がプラスチックからなる場合、薄型、軽量で、曲げることが可能であるためデザイン性に優れ、フレキシブルな形状への加工が容易である。また、耐衝撃性に優れ、様々な物品に貼り付けたり、埋め込んだりすることが容易であり、多種多様な分野で活用することができる。また、基板701がプラスチックからなる場合、作製工程の処理温度に耐えうる耐熱性のプラスチックを用いる必要がある。後述するが、好適には、ガラスからなる基板701上に薄膜トランジスタを設けた後、当該薄膜トランジスタを剥離して、剥離した薄膜トランジスタをプラスチックからなる基板上に設けるとよい。 A separation layer 702 is formed over one surface of a substrate 701 (also referred to as a base) (see FIG. 9A). The substrate 701 has an insulating surface. The substrate 701 is made of glass or plastic. In the case where the substrate 701 is made of glass, there is no significant limitation on the area or shape thereof. Therefore, if the substrate 701 is, for example, a rectangle having one side of 1 meter or more and a rectangular shape, productivity can be significantly improved. Such an advantage is a great advantage as compared with the case of using a circular single crystal silicon substrate. In the case where the substrate 701 is made of plastic, it is thin, lightweight, and can be bent, so that it is excellent in design and can be easily processed into a flexible shape. Moreover, it is excellent in impact resistance, and can be easily affixed or embedded in various articles, and can be used in various fields. In the case where the substrate 701 is made of plastic, it is necessary to use heat-resistant plastic that can withstand the processing temperature in the manufacturing process. As will be described later, it is preferable to provide a thin film transistor over a glass substrate 701 and then peel off the thin film transistor so that the peeled thin film transistor is provided over a plastic substrate.

上記の工程では、剥離層702は、基板701の全面に設けているが、必要に応じて、基板701の全面に剥離層702を設けた後に、フォトリソグラフィ法によりパターン加工して、選択的に設けてもよい。また、基板701に接するように剥離層702を形成しているが、必要に応じて、基板701に接するように下地となる絶縁層を形成し、当該絶縁層に接するように剥離層702を形成してもよい。 In the above process, the release layer 702 is provided over the entire surface of the substrate 701. However, if necessary, after the release layer 702 is provided over the entire surface of the substrate 701, patterning is performed by a photolithography method to selectively perform the process. It may be provided. In addition, although the separation layer 702 is formed so as to be in contact with the substrate 701, an insulating layer serving as a base is formed so as to be in contact with the substrate 701 as necessary, and the separation layer 702 is formed so as to be in contact with the insulation layer. May be.

剥離層702は、公知の手段(スパッタリング法やプラズマCVD法等)により、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、ニオブ(Nb)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr)、亜鉛(Zn)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、珪素(Si)から選択された元素または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる層を、単層又は積層して形成する。珪素を含む層の結晶構造は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれの場合でもよい。 The release layer 702 is formed by a known means (sputtering method, plasma CVD method, etc.) tungsten (W), molybdenum (Mo), titanium (Ti), tantalum (Ta), niobium (Nb), nickel (Ni), cobalt An element selected from (Co), zirconium (Zr), zinc (Zn), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), osmium (Os), iridium (Ir), silicon (Si) A layer formed of an alloy material or a compound material containing an element as a main component is formed as a single layer or a stacked layer. The crystal structure of the layer containing silicon may be any of amorphous, microcrystalline, and polycrystalline.

次に、剥離層702を覆うように、下地となる絶縁層703を形成する。絶縁層703は、公知の手段(スパッタリング法やプラズマCVD法等)により、珪素の酸化物又は珪素の窒化物を含む層を、単層又は積層で形成する。珪素の酸化物材料とは、珪素(Si)と酸素(O)を含む物質であり、酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等が該当する。珪素の窒化物材料とは、珪素と窒素(N)を含む物質であり、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等が該当する。下地となる絶縁層703は、基板701からの不純物の侵入を防止するブロッキング膜として機能する。 Next, an insulating layer 703 serving as a base is formed so as to cover the separation layer 702. The insulating layer 703 is formed as a single layer or a stacked layer including a silicon oxide or a silicon nitride by a known means (such as a sputtering method or a plasma CVD method). The silicon oxide material is a substance containing silicon (Si) and oxygen (O), and corresponds to silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, or the like. The silicon nitride material is a substance containing silicon and nitrogen (N), and corresponds to silicon nitride, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, or the like. The insulating layer 703 serving as a base functions as a blocking film that prevents impurities from entering from the substrate 701.

次に、絶縁層703上に、非晶質半導体層704を形成する。非晶質半導体層704は、公知の手段(スパッタリング法、LPCVD法、プラズマCVD法等)により形成する。続いて、非晶質半導体層704を公知の結晶化法(レーザ結晶化法、RTA又はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法とレーザ結晶化法を組み合わせた方法等)により結晶化して、結晶質半導体層を形成する。その後、得られた結晶質半導体層を所望の形状にパターン加工して、結晶質半導体層706〜710を形成する(図9(B)参照)。 Next, an amorphous semiconductor layer 704 is formed over the insulating layer 703. The amorphous semiconductor layer 704 is formed by a known means (a sputtering method, an LPCVD method, a plasma CVD method, or the like). Subsequently, the amorphous semiconductor layer 704 is subjected to a known crystallization method (laser crystallization method, thermal crystallization method using an RTA or furnace annealing furnace, thermal crystallization method using a metal element that promotes crystallization, crystallization A crystalline semiconductor layer is formed by crystallization by a combination of a thermal crystallization method using a promoting metal element and a laser crystallization method). After that, the obtained crystalline semiconductor layer is patterned into a desired shape to form crystalline semiconductor layers 706 to 710 (see FIG. 9B).

結晶質半導体層706〜710の作成工程の一例について、以下に説明する。まず、プラズマCVD法を用いて、非晶質半導体層を形成する。次に、結晶化を助長する金属元素であるニッケルを含む溶液を非晶質半導体層上に保持させた後、非晶質半導体層に脱水素化の処理(500℃、1時間)と、熱結晶化の処理(550℃、4時間)を行って結晶質半導体層を形成する。その後、必要に応じてレーザ光を照射し、フォトリソグラフィ法を用いたパターン加工処理によって結晶質半導体層706〜710を形成する。レーザ結晶化法で結晶質半導体層706〜710を形成する場合、連続発振またはパルス発振の気体レーザ又は固体レーザを用いる。 An example of a manufacturing process of the crystalline semiconductor layers 706 to 710 will be described below. First, an amorphous semiconductor layer is formed using a plasma CVD method. Next, after a solution containing nickel, which is a metal element for promoting crystallization, is held on the amorphous semiconductor layer, the amorphous semiconductor layer is subjected to dehydrogenation treatment (500 ° C., 1 hour), heat Crystallization treatment (550 ° C., 4 hours) is performed to form a crystalline semiconductor layer. Thereafter, laser light is irradiated as necessary, and crystalline semiconductor layers 706 to 710 are formed by pattern processing using a photolithography method. When the crystalline semiconductor layers 706 to 710 are formed by laser crystallization, a continuous wave or pulsed gas laser or solid laser is used.

なお、結晶化を助長する金属元素を用いて非晶質半導体層の結晶化を行うと、低温で短時間の結晶化が可能となるうえ、結晶の方向が揃うという利点がある一方、金属元素が結晶質半導体層に残存するためにオフ電流が上昇し、特性が安定しないという欠点がある。そこで、結晶質半導体層上に、ゲッタリングサイトとして機能する非晶質半導体層を形成するとよい。ゲッタリングサイトとなる非晶質半導体層には、リンやアルゴンの不純物元素を含有させる必要があるため、好適には、アルゴンを高濃度に含有させることが可能なスパッタリング法で形成するとよい。その後、加熱処理(RTA法やファーネスアニール炉を用いた熱アニール等)を行って、非晶質半導体層中に金属元素を拡散させ、続いて、当該金属元素を含む非晶質半導体層を除去する。そうすると、結晶質半導体層中の金属元素の含有量を低減又は除去することができる。 Note that when an amorphous semiconductor layer is crystallized using a metal element that promotes crystallization, crystallization can be performed in a short time at a low temperature and the crystal orientation is aligned. Remains in the crystalline semiconductor layer, resulting in an increase in off-current and unstable characteristics. Therefore, an amorphous semiconductor layer functioning as a gettering site is preferably formed over the crystalline semiconductor layer. Since the amorphous semiconductor layer serving as a gettering site needs to contain an impurity element such as phosphorus or argon, it is preferably formed by a sputtering method in which argon can be contained at a high concentration. After that, heat treatment (RTA method or thermal annealing using a furnace annealing furnace) is performed to diffuse the metal element in the amorphous semiconductor layer, and then the amorphous semiconductor layer containing the metal element is removed. To do. Then, the content of the metal element in the crystalline semiconductor layer can be reduced or removed.

次に、結晶質半導体層706〜710を覆うゲート絶縁層705を形成する。ゲート絶縁層705は、公知の手段(プラズマCVD法やスパッタリング法)により、珪素の酸化物又は珪素の窒化物を含む層を、単層又は積層して形成する。具体的には、酸化珪素を含む層、酸化窒化珪素を含む層、窒化酸化珪素を含む層を、単層又は積層して形成する。 Next, a gate insulating layer 705 is formed to cover the crystalline semiconductor layers 706 to 710. The gate insulating layer 705 is formed by a known method (plasma CVD method or sputtering method) as a single layer or a stack of layers containing silicon oxide or silicon nitride. Specifically, a layer containing silicon oxide, a layer containing silicon oxynitride, or a layer containing silicon nitride oxide is formed as a single layer or a stacked layer.

次に、ゲート絶縁層705上に、第1の導電層と第2の導電層を積層して形成する。第1の導電層は、公知の手段(プラズマCVD法やスパッタリング法)により、20〜100nmの厚さで形成する。第2の導電層は、公知の手段により、100〜400nmの厚さで形成する。 Next, a first conductive layer and a second conductive layer are stacked over the gate insulating layer 705. The first conductive layer is formed with a thickness of 20 to 100 nm by a known means (plasma CVD method or sputtering method). The second conductive layer is formed with a thickness of 100 to 400 nm by a known means.

第1の導電層と第2の導電層は、タンタル(Ta)、タングステン(W)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、クロム(Cr)、ニオブ(Nb)等から選択された元素又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成する。または、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表される半導体材料により形成する。 The first conductive layer and the second conductive layer include tantalum (Ta), tungsten (W), titanium (Ti), molybdenum (Mo), aluminum (Al), copper (Cu), chromium (Cr), niobium ( Nb) or the like or an alloy material or a compound material containing these elements as a main component. Alternatively, a semiconductor material typified by polycrystalline silicon doped with an impurity element such as phosphorus is used.

第1の導電層と第2の導電層の組み合わせの例を挙げると、窒化タンタル(TaN、タンタル(Ta)と窒素(N)の組成比は制約されない)層とタングステン(W)層、窒化タングステン(WN、タングステン(W)と窒素(N)の組成比は制約されない)層とタングステン層、窒化モリブデン(MoN、モリブデン(Mo)と窒素(N)の組成比は制約されない)層とモリブデン(Mo)層等が挙げられる。タングステンや窒化タンタルは、耐熱性が高いため、第1の導電層と第2の導電層を形成した後に、熱活性化を目的とした加熱処理を行うことができる。また、2層構造ではなく、3層構造の場合は、モリブデン層とアルミニウム層とモリブデン層の積層構造を採用するとよい。 As examples of the combination of the first conductive layer and the second conductive layer, a tantalum nitride (TaN, composition ratio of tantalum (Ta) and nitrogen (N) is not limited) layer, a tungsten (W) layer, and tungsten nitride (The composition ratio of WN, tungsten (W) and nitrogen (N) is not limited) The layer and tungsten layer, The molybdenum nitride (MoN, the composition ratio of molybdenum (Mo) and nitrogen (N) is not limited) layer and molybdenum (Mo ) Layer. Since tungsten and tantalum nitride have high heat resistance, heat treatment for thermal activation can be performed after the formation of the first conductive layer and the second conductive layer. In the case of a three-layer structure instead of a two-layer structure, a stacked structure of a molybdenum layer, an aluminum layer, and a molybdenum layer may be employed.

次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジストからなるマスクを形成し、ゲート電極とゲート線を形成するためのエッチング処理を行って、ゲート電極として機能する導電層(ゲート電極層とよぶことがある)716〜725を形成する。 Next, a resist mask is formed by photolithography, and an etching process is performed to form a gate electrode and a gate line, so that a conductive layer functioning as a gate electrode (sometimes referred to as a gate electrode layer) 716 to 725 are formed.

次に、フォトリソグラフィ法により、レジストからなるマスクを形成して、結晶質半導体層706、708〜710に、イオンドープ法又はイオン注入法により、N型を付与する不純物元素を低濃度に添加して、N型不純物領域711、713〜715とチャネル形成領域780、782〜784を形成する。N型を付与する不純物元素は、15族に属する元素を用いれば良く、例えばリン(P)、砒素(As)を用いる。 Next, a resist mask is formed by photolithography, and an impurity element imparting N-type is added to the crystalline semiconductor layers 706 and 708 to 710 at a low concentration by ion doping or ion implantation. N-type impurity regions 711 and 713 to 715 and channel formation regions 780 and 782 to 784 are formed. The impurity element imparting N-type may be an element belonging to Group 15, for example, phosphorus (P) or arsenic (As).

次に、フォトリソグラフィ法によりレジストからなるマスクを形成して、結晶質半導体層707に、P型を付与する不純物元素を添加して、P型不純物領域712とチャネル形成領域781を形成する。P型を付与する不純物元素は、例えばボロン(B)を用いる。 Next, a resist mask is formed by photolithography, and an impurity element imparting P-type conductivity is added to the crystalline semiconductor layer 707 to form a P-type impurity region 712 and a channel formation region 781. For example, boron (B) is used as the impurity element imparting P-type.

次に、ゲート絶縁層705と導電層716〜725を覆うように、絶縁層を形成する。絶縁層は、公知の手段(プラズマCVD法やスパッタリング法)により、珪素、珪素の酸化物又は珪素の窒化物の無機材料を含む層や、有機樹脂などの有機材料を含む層を、単層又は積層して形成する。次に、絶縁層を、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより選択的にエッチングして、導電層716〜725の側面に接する絶縁層(サイドウォールともよばれる)739〜743を形成する(図9(C)参照)。また、絶縁層739〜743の作成と同時に、絶縁層705がエッチングされた絶縁層734〜738を形成する。絶縁層739〜743は、後にLDD(Lightly Doped drain)領域を形成する際のドーピング用のマスクとして用いる。 Next, an insulating layer is formed so as to cover the gate insulating layer 705 and the conductive layers 716 to 725. The insulating layer may be a single layer or a layer containing an inorganic material such as silicon, silicon oxide, or silicon nitride, or an organic material such as an organic resin, by a known means (plasma CVD method or sputtering method). It is formed by stacking. Next, the insulating layer is selectively etched by anisotropic etching mainly in the vertical direction to form insulating layers (also referred to as sidewalls) 739 to 743 that are in contact with the side surfaces of the conductive layers 716 to 725 (see FIG. 9 (C)). At the same time as the formation of the insulating layers 739 to 743, insulating layers 734 to 738 obtained by etching the insulating layer 705 are formed. The insulating layers 739 to 743 are used as a mask for doping when an LDD (Lightly Doped Drain) region is formed later.

次に、フォトリソグラフィ法により形成したレジストからなるマスクと、絶縁層739〜743をマスクとして用いて、結晶質半導体層706、708〜710にN型を付与する不純物元素を添加して、第1のN型不純物領域(LDD領域ともよぶ)727、729、731、733と、第2のN型不純物領域726、728、730、732とを形成する。第1のN型不純物領域727、729、731、733の不純物元素の濃度は、第2のN型不純物領域726、728、730、732の不純物元素の濃度よりも低い。上記工程を経て、N型の薄膜トランジスタ744、746〜748と、P型の薄膜トランジスタ745が完成する。 Next, an impurity element imparting N-type conductivity is added to the crystalline semiconductor layers 706 and 708 to 710 using a resist mask formed by a photolithography method and the insulating layers 739 to 743 as masks. N-type impurity regions (also referred to as LDD regions) 727, 729, 731 and 733, and second N-type impurity regions 726, 728, 730 and 732 are formed. The concentration of the impurity element in the first N-type impurity regions 727, 729, 731, and 733 is lower than the concentration of the impurity element in the second N-type impurity regions 726, 728, 730, and 732. Through the above steps, N-type thin film transistors 744 and 746 to 748 and a P-type thin film transistor 745 are completed.

なお、LDD領域を形成するためには、ゲート電極を2層以上の積層構造として、ゲート電極にエッチングや異方性エッチングを行って、当該ゲート電極を構成する下層の導電層をマスクとして用いる手法と、サイドウォールの絶縁層をマスクとして用いる手法がある。後者のサイドウォールの絶縁層をマスクとして用いる手法は、LDD領域の幅の制御が容易であり、また、LDD領域を確実に形成することができる。 In order to form the LDD region, a method in which the gate electrode has a stacked structure of two or more layers, etching or anisotropic etching is performed on the gate electrode, and the lower conductive layer constituting the gate electrode is used as a mask. There is a method using an insulating layer of a sidewall as a mask. The latter method using the sidewall insulating layer as a mask makes it easy to control the width of the LDD region, and the LDD region can be reliably formed.

続いて、薄膜トランジスタ744〜748を覆うように、絶縁層を単層又は積層して形成する(図10(A)参照)。薄膜トランジスタ744〜748を覆う絶縁層は、公知の手段(SOG法、液滴吐出法等)により、珪素の酸化物や珪素の窒化物等の無機材料、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、エポキシ、シロキサン等の有機材料等により、単層又は積層で形成する。シロキサンとは、Si−O−Si結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基(例えばアルキル基、芳香族炭化水素)が用いられる。また、置換基として、フルオロ基を用いてもよい。また、置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。 Next, an insulating layer is formed as a single layer or a stacked layer so as to cover the thin film transistors 744 to 748 (see FIG. 10A). The insulating layer covering the thin film transistors 744 to 748 is formed by a known means (SOG method, droplet discharge method, etc.), an inorganic material such as silicon oxide or silicon nitride, polyimide, polyamide, benzocyclobutene, acrylic, epoxy. It is formed of a single layer or a laminated layer using an organic material such as siloxane. Siloxane corresponds to a resin including a Si—O—Si bond. Siloxane has a skeleton structure formed of a bond of silicon (Si) and oxygen (O). As a substituent, an organic group containing at least hydrogen (for example, an alkyl group or an aromatic hydrocarbon) is used. Further, a fluoro group may be used as a substituent. Further, as a substituent, an organic group containing at least hydrogen and a fluoro group may be used.

例えば、薄膜トランジスタ744〜748を覆う絶縁層が3層構造の場合、1層目の絶縁層749として酸化珪素を含む層を形成し、2層目の絶縁層750として樹脂を含む層を形成し、3層目の絶縁層751として窒化珪素を含む層を形成するとよい。 For example, when the insulating layer covering the thin film transistors 744 to 748 has a three-layer structure, a layer containing silicon oxide is formed as the first insulating layer 749, and a layer containing resin is formed as the second insulating layer 750, A layer containing silicon nitride is preferably formed as the third insulating layer 751.

なお、絶縁層749〜751を形成する前、又は絶縁層749〜751のうちの1つ又は複数の薄膜を形成した後に、半導体層の結晶性の回復や半導体層に添加された不純物元素の活性化、半導体層の水素化を目的とした加熱処理を行ってもよい。加熱処理には、熱アニール、レーザアニール法又はRTA法などを適用するとよい。 Note that before the insulating layers 749 to 751 are formed or after one or more thin films of the insulating layers 749 to 751 are formed, the crystallinity of the semiconductor layer is restored and the activity of the impurity element added to the semiconductor layer is increased. Heat treatment for the purpose of hydrogenation of the semiconductor layer may be performed. For the heat treatment, thermal annealing, laser annealing, RTA, or the like is preferably applied.

次に、フォトリソグラフィ法により絶縁層749〜751をエッチングして、第2のN型不純物領域726、728、730、732、P型不純物領域785を露出させる開口部を形成する。続いて、開口部を充填するように、導電層を形成し、当該導電層をパターン加工して、ソース配線又はドレイン配線として機能する導電層752〜761を形成する。 Next, the insulating layers 749 to 751 are etched by photolithography to form openings that expose the second N-type impurity regions 726, 728, 730, 732, and the P-type impurity region 785. Subsequently, a conductive layer is formed so as to fill the opening, and the conductive layer is patterned to form conductive layers 752 to 761 functioning as a source wiring or a drain wiring.

導電層752〜761は、公知の手段(プラズマCVD法やスパッタリング法)により、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、ネオジウム(Nd)等から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。アルミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを含む合金材料に相当する。導電層752〜761は、例えば、バリア層とアルミニウムシリコン(Al−Si)層とバリア層の積層構造、バリア層とアルミニウムシリコン(Al−Si)層と窒化チタン(TiN、チタン(Ti)と窒素(N)の組成比は制約されない)層とバリア層の積層構造を採用するとよい。アルミニウムシリコンが含むシリコンは、0.1〜5wt%位とする。また、バリア層とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。アルミニウムやアルミニウムシリコンは抵抗値が低く、安価であるため、導電層752〜761を形成する材料として最適である。また、上層と下層のバリア層を設けると、アルミニウムやアルミニウムシリコンのヒロックの発生を防止することができる。また、還元性の高い元素であるチタンからなるバリア層を形成すると、結晶質半導体層上に薄い自然酸化膜ができていたとしても、この自然酸化膜を還元して、結晶質半導体層とバリア層を、良好に接続させることができる。 The conductive layers 752 to 761 are mainly composed of an element selected from titanium (Ti), aluminum (Al), neodymium (Nd), or the like by a known means (plasma CVD method or sputtering method). An alloy material or a compound material is formed as a single layer or a laminated layer. The alloy material containing aluminum as a main component corresponds to, for example, a material containing aluminum as a main component and containing nickel, or an alloy material containing aluminum as a main component and containing nickel and one or both of carbon and silicon. The conductive layers 752 to 761 include, for example, a laminated structure of a barrier layer, an aluminum silicon (Al—Si) layer, and a barrier layer, a barrier layer, an aluminum silicon (Al—Si) layer, titanium nitride (TiN, titanium (Ti), and nitrogen). (The composition ratio of (N) is not limited) A laminated structure of a layer and a barrier layer may be employed. Silicon contained in aluminum silicon is about 0.1 to 5 wt%. The barrier layer corresponds to a thin film formed of titanium, titanium nitride, molybdenum, or molybdenum nitride. Aluminum and aluminum silicon are optimal materials for forming the conductive layers 752 to 761 because they have low resistance and are inexpensive. In addition, when an upper layer and a lower barrier layer are provided, generation of hillocks of aluminum or aluminum silicon can be prevented. In addition, when a barrier layer made of titanium, which is a highly reducing element, is formed, even if a thin natural oxide film is formed on the crystalline semiconductor layer, the natural oxide film is reduced and the crystalline semiconductor layer and the barrier are reduced. The layers can be connected well.

次に、導電層752〜761を覆うように、絶縁層762を形成する(図10(B)参照)。絶縁層762は、公知の手段(SOG法、液滴吐出法等)を用いて、無機材料又は有機材料により、単層又は積層で形成する。絶縁層762は、好適には、0.75μm〜3μmの厚さで形成する。 Next, an insulating layer 762 is formed so as to cover the conductive layers 752 to 761 (see FIG. 10B). The insulating layer 762 is formed as a single layer or a stacked layer using an inorganic material or an organic material by a known means (SOG method, droplet discharge method or the like). The insulating layer 762 is preferably formed with a thickness of 0.75 μm to 3 μm.

続いて、フォトリソグラフィ法により絶縁層762をエッチングして、導電層757、759、761を露出させる開口部を形成する。続いて、開口部を充填するように、導電層を形成する。導電層は、公知の手段(プラズマCVD法やスパッタリング法)を用いて、導電性材料により形成する。次に、導電層をパターン加工して、導電層763〜765を形成する。 Subsequently, the insulating layer 762 is etched by photolithography to form openings that expose the conductive layers 757, 759, and 761. Subsequently, a conductive layer is formed so as to fill the opening. The conductive layer is formed of a conductive material using a known means (plasma CVD method or sputtering method). Next, the conductive layer is patterned to form conductive layers 763 to 765.

導電層763〜765は、記憶素子が含む一対の導電層のうちの一方の導電層となる。従って、好適には、導電層763〜765は、チタン、又はチタンを主成分とする合金材料若しくは化合物材料により、単層又は積層で形成するとよい。チタンは、抵抗値が低いため、記憶素子のサイズの縮小につながり、高集積化を実現することができる。また、導電層763〜765を形成するためのフォトリソグラフィ工程においては、下層の薄膜トランジスタ744〜748にダメージを与えないために、ウエットエッチング加工を行うとよく、エッチング剤にはフッ化水素又はアンモニア過水を用いるとよい。 The conductive layers 763 to 765 are one of a pair of conductive layers included in the memory element. Therefore, the conductive layers 763 to 765 are preferably formed as a single layer or a stacked layer using titanium, or an alloy material or compound material containing titanium as a main component. Titanium has a low resistance value, which leads to a reduction in the size of the memory element and can achieve high integration. In the photolithography process for forming the conductive layers 763 to 765, wet etching may be performed in order to prevent damage to the lower thin film transistors 744 to 748, and the etchant contains hydrogen fluoride or ammonia excess. Use water.

次に、導電層763〜765を覆うように、絶縁層766を形成する。絶縁層766は、公知の手段(SOG法、液滴吐出法等)を用いて、無機材料又は有機材料により、単層又は積層で形成する。また、絶縁層766は、好適には、0.75μm〜3μmの厚さで形成する。続いて、フォトリソグラフィ法により、絶縁層766をエッチングして、導電層763〜765を露出させる開口部767〜769を形成する。 Next, an insulating layer 766 is formed so as to cover the conductive layers 763 to 765. The insulating layer 766 is formed as a single layer or a stacked layer using an inorganic material or an organic material by a known means (SOG method, droplet discharge method, or the like). The insulating layer 766 is preferably formed with a thickness of 0.75 μm to 3 μm. Subsequently, the insulating layer 766 is etched by photolithography to form openings 767 to 769 that expose the conductive layers 763 to 765.

次に、導電層765に接するように、アンテナとして機能する導電層786を形成する(図11(A)参照)。導電層786は、公知の手段(プラズマCVD法、スパッタリング法、印刷法、液滴吐出法)を用いて、導電性材料により形成する。好ましくは、導電層786は、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、銀(Ag)、銅(Cu)から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。 Next, a conductive layer 786 functioning as an antenna is formed so as to be in contact with the conductive layer 765 (see FIG. 11A). The conductive layer 786 is formed using a conductive material by a known method (plasma CVD method, sputtering method, printing method, droplet discharge method). Preferably, the conductive layer 786 is an element selected from aluminum (Al), titanium (Ti), silver (Ag), and copper (Cu), or an alloy material or a compound material containing these elements as a main component. It is formed by layer or lamination.

具体的には、導電層786は、スクリーン印刷法により、銀を含むペーストを用いて形成し、その後、50〜350度の加熱処理を行って形成する。又は、スパッタリング法によりアルミニウム層を形成し、当該アルミニウム層をパターン加工することにより形成する。アルミニウム層のパターン加工は、ウエットエッチング加工を用いるとよく、ウエットエッチング加工後は200〜300℃の加熱処理を行うとよい。 Specifically, the conductive layer 786 is formed by a screen printing method using a paste containing silver, and then heat-treated at 50 to 350 degrees. Alternatively, an aluminum layer is formed by a sputtering method, and the aluminum layer is formed by patterning. For the pattern processing of the aluminum layer, wet etching processing is preferably used, and after the wet etching processing, heat treatment at 200 to 300 ° C. is preferably performed.

次に、導電層763、764に接するように有機化合物を含む層787を形成する(図11(B)参照)。有機化合物を含む層787は、公知の手段(液滴吐出法や蒸着法等)により形成する。続いて、有機化合物を含む層787に接するように、導電層771を形成する。導電層771は、公知の手段(スパッタリング法や蒸着法等)により形成する。 Next, a layer 787 containing an organic compound is formed so as to be in contact with the conductive layers 763 and 764 (see FIG. 11B). The layer 787 containing an organic compound is formed by a known means (such as a droplet discharge method or an evaporation method). Subsequently, a conductive layer 771 is formed so as to be in contact with the layer 787 containing an organic compound. The conductive layer 771 is formed by a known means (such as a sputtering method or an evaporation method).

以上の工程を経て、導電層763、有機化合物を含む層787及び導電層771の積層体からなる記憶素子789と、導電層764、有機化合物を含む層787及び導電層771の積層体からなる記憶素子790が完成する。 Through the above steps, the memory element 789 including the conductive layer 763, the layer 787 including the organic compound, and the conductive layer 771, and the memory including the layer including the conductive layer 764, the layer 787 including the organic compound, and the conductive layer 771 are stored. Element 790 is completed.

なお、上記の作成工程では、有機化合物を含む層787の耐熱性が強くないため、アンテナとして機能する導電層786を形成する工程の後に、有機化合物を含む層787を形成する工程を行うことを特徴とする。 Note that in the above manufacturing process, since the heat resistance of the layer 787 including an organic compound is not strong, the step of forming the layer 787 including an organic compound is performed after the step of forming the conductive layer 786 functioning as an antenna. Features.

次に、記憶素子789、790、アンテナとして機能する導電層786を覆うように、公知の手段(SOG法、液滴吐出法等)により、保護層として機能する絶縁層772を形成する。絶縁層772は、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)などの炭素を含む層、窒化珪素を含む層、窒化酸化珪素を含む層、有機材料により形成し、好ましくはエポキシ樹脂により形成する。 Next, an insulating layer 772 functioning as a protective layer is formed by a known means (SOG method, droplet discharge method, or the like) so as to cover the memory elements 789 and 790 and the conductive layer 786 functioning as an antenna. The insulating layer 772 is formed of a layer containing carbon such as DLC (diamond-like carbon), a layer containing silicon nitride, a layer containing silicon nitride oxide, or an organic material, and preferably formed of an epoxy resin.

次に、剥離層702が露出するように、フォトリソグラフィ法により絶縁層703、749、750、751、762、766をエッチングして、開口部773、774を形成する(図12(A)参照)。 Next, the insulating layers 703, 749, 750, 751, 762, and 766 are etched by photolithography so that the separation layer 702 is exposed, so that openings 773 and 774 are formed (see FIG. 12A). .

次に、開口部773、774にエッチング剤を導入して、剥離層702を除去する(図12(B)参照)。エッチング剤は、フッ化ハロゲン又はハロゲン間化合物を含む気体又は液体を使用する。例えば、三フッ化塩素(ClF)、三フッ化窒素(NF3)、三フッ化臭素(BrF3)、フッ化水素(HF)がある。なお、フッ化水素を使用する場合は、剥離層702として、酸化珪素からなる層を用いる。 Next, an etchant is introduced into the openings 773 and 774 to remove the separation layer 702 (see FIG. 12B). As the etchant, a gas or liquid containing halogen fluoride or an interhalogen compound is used. For example, there are chlorine trifluoride (ClF 3 ), nitrogen trifluoride (NF 3 ), bromine trifluoride (BrF 3), and hydrogen fluoride (HF). Note that when hydrogen fluoride is used, a layer formed of silicon oxide is used as the separation layer 702.

上記工程を経て、薄膜集積回路791は、基板701から剥離された状態となる。薄膜集積回路791は、薄膜トランジスタ744〜748、記憶素子789、790の素子群と、アンテナとして機能する導電層786をよぶ。つまり、上記のように、基板から剥離した複数の素子を薄膜集積回路とよぶことがある。 Through the above steps, the thin film integrated circuit 791 is peeled from the substrate 701. The thin film integrated circuit 791 has a group of thin film transistors 744 to 748 and memory elements 789 and 790 and a conductive layer 786 functioning as an antenna. That is, as described above, a plurality of elements separated from a substrate may be referred to as a thin film integrated circuit.

薄膜集積回路791が剥離された基板701は、コストの削減のために、再利用するとよい。また、絶縁層772は、剥離層702を除去した後に、薄膜集積回路791が飛散しないように、設けたものである。薄膜集積回路791は小さく薄く軽いために、剥離層702を除去した後は、基板701に密着していないために飛散しやすい。しかしながら、薄膜集積回路791上に絶縁層772を形成することで、薄膜集積回路791に重みが付き、基板701からの飛散を防止することができる。また、薄膜集積回路791単体では薄くて軽いが、絶縁層772を形成することで、巻かれた形状になることがなく、ある程度の強度を確保することができる。 The substrate 701 from which the thin film integrated circuit 791 is peeled is preferably reused for cost reduction. The insulating layer 772 is provided so that the thin film integrated circuit 791 is not scattered after the separation layer 702 is removed. Since the thin film integrated circuit 791 is small and thin, the thin film integrated circuit 791 is likely to be scattered after being removed from the substrate 701 after the peeling layer 702 is removed. However, by forming the insulating layer 772 over the thin film integrated circuit 791, the thin film integrated circuit 791 is weighted and scattering from the substrate 701 can be prevented. In addition, although the thin film integrated circuit 791 is thin and light, the insulating layer 772 is formed, so that a certain shape of strength can be secured without forming a wound shape.

次に、薄膜集積回路791の一方の面を、第1の基板776に接着させて、基板701から完全に剥離する(図13参照)。続いて、薄膜集積回路791の他方の面を、第2の基板775に接着させ、その後加熱処理と加圧処理の一方又は両方を行って、薄膜集積回路791を、第1の基板776と第2の基板775により封止する。 Next, one surface of the thin film integrated circuit 791 is attached to the first substrate 776 and completely peeled from the substrate 701 (see FIG. 13). Subsequently, the other surface of the thin film integrated circuit 791 is bonded to the second substrate 775, and then one or both of heat treatment and pressure treatment are performed, so that the thin film integrated circuit 791 is bonded to the first substrate 776 and the first substrate 776. The second substrate 775 is sealed.

第1の基板776と第2の基板775は、ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなるフィルム、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム(ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等)と接着性合成樹脂フィルム(アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等)との積層フィルムなどに相当する。フィルムは、加熱処理と加圧処理により、被処理体と接着処理が行われるものである。加熱処理と加圧処理を行う際には、フィルムの最表面に設けられた接着層か、又は最外層に設けられた層(接着層ではない)を加熱処理によって溶かし、加圧により接着する。 The first substrate 776 and the second substrate 775 are a film made of polypropylene, polyester, vinyl, polyvinyl fluoride, vinyl chloride, a paper made of a fibrous material, a base film (polyester, polyamide, inorganic vapor deposition film, Paper) and an adhesive synthetic resin film (acrylic synthetic resin, epoxy synthetic resin, etc.). The film is subjected to an adhesion treatment with a target object by heat treatment and pressure treatment. When performing the heat treatment and the pressure treatment, the adhesive layer provided on the outermost surface of the film or the layer (not the adhesive layer) provided on the outermost layer is melted by the heat treatment and adhered by the pressure.

また、第1の基板776と第2の基板775の表面には接着層が設けられていてもよいし、接着層が設けられていなくてもよい。接着層は、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、酢酸ビニル樹脂系接着剤、ビニル共重合樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、ゴム系接着剤、アクリル樹脂系接着剤等の接着剤を含む層に相当する。 Further, an adhesive layer may be provided on the surfaces of the first substrate 776 and the second substrate 775, or the adhesive layer may not be provided. Adhesive layer is thermosetting resin, UV curable resin, vinyl acetate resin adhesive, vinyl copolymer resin adhesive, epoxy resin adhesive, urethane resin adhesive, rubber adhesive, acrylic resin adhesive, etc. This corresponds to a layer containing an adhesive.

上記の構成において、記憶素子789、790は、一対の導電層間に、有機化合物を含む層が設けられた素子である。データの書き込みは、記憶素子789、790の一対の導電層間を短絡させることにより行う。また、データの読み出しは、記憶素子789、790の抵抗値の相違を読み取ることにより行う。このような記憶素子789、790は、不揮発性である点、データの書き換えが不可能である点、データの書き込みを行っていない記憶素子がある限り、データの追記が可能である点を特徴とする。また、3層の積層体からなるため、作製が簡単である点を特徴とする。また、3層の積層体からなるため、積層部分の面積を縮小することにより、高集積化が容易に実現する点を特徴とする。 In the above structure, the memory elements 789 and 790 are elements each including a layer containing an organic compound between a pair of conductive layers. Data writing is performed by short-circuiting the pair of conductive layers of the memory elements 789 and 790. Data is read by reading the difference in resistance value between the memory elements 789 and 790. Such memory elements 789 and 790 are characterized by being non-volatile, incapable of rewriting data, and capable of adding data as long as there is a memory element to which no data is written. To do. Moreover, since it consists of a laminated body of 3 layers, it is characterized by the easy production. Further, since it is composed of a three-layer laminate, it is characterized in that high integration can be easily realized by reducing the area of the laminate portion.

本発明の半導体装置の作製方法について、図14、15を参照して説明する。 A method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS.

基板701上に、薄膜トランジスタ744〜748、記憶素子789、790及びアンテナとして機能する導電層786が設けられている(図14(A)参照)。ここまでの工程は、薄膜トランジスタ744のソース又はドレインに電気的に接続されている導電層801、802、薄膜トランジスタ745のソース又はドレインに電気的に接続されている導電層803、804が新たに設けられている以外は、図9〜図11(B)までに示す工程と同様であるため、説明を省略する。 Over the substrate 701, thin film transistors 744 to 748, memory elements 789 and 790, and a conductive layer 786 functioning as an antenna are provided (see FIG. 14A). In the steps up to here, conductive layers 801 and 802 electrically connected to the source or drain of the thin film transistor 744 and conductive layers 803 and 804 electrically connected to the source or drain of the thin film transistor 745 are newly provided. Since it is the same as that of the process shown to FIGS. 9-11B except having been described, description is abbreviate | omitted.

次に、複数の素子を覆うように、絶縁層805を形成する。続いて、導電層802、804の一部が露出するように、絶縁層805を選択的に除去する。 Next, an insulating layer 805 is formed so as to cover the plurality of elements. Subsequently, the insulating layer 805 is selectively removed so that parts of the conductive layers 802 and 804 are exposed.

次に、剥離層702が露出するように、フォトリソグラフィ法により絶縁層703、749、750、751、762、766、805をエッチングして、開口部773、774を形成する(図14(B)参照)。続いて、開口部773、774にエッチング剤を導入して、剥離層702を除去する。 Next, the insulating layers 703, 749, 750, 751, 762, 766, and 805 are etched by photolithography so that the separation layer 702 is exposed, so that openings 773 and 774 are formed (FIG. 14B). reference). Subsequently, an etching agent is introduced into the openings 773 and 774 to remove the peeling layer 702.

次に、薄膜集積回路791を、異方性導電ペースト806を用いて、導電層807、808が設けられた基板809に接着させると共に、基板701から、薄膜集積回路791を剥離する(図15参照)。 Next, the thin film integrated circuit 791 is adhered to the substrate 809 provided with the conductive layers 807 and 808 using the anisotropic conductive paste 806, and the thin film integrated circuit 791 is peeled from the substrate 701 (see FIG. 15). ).

なお、薄膜集積回路791を基板809に接着する際、導電層802と導電層807、導電層804と導電層808が電気的に接続されるようにする。基板809には、例えば、画像を表示する画素部や、他の演算回路が設けられており、導電層807、808は、画素部や他の演算回路と電気的に接続されている。 Note that when the thin film integrated circuit 791 is bonded to the substrate 809, the conductive layer 802 and the conductive layer 807 and the conductive layer 804 and the conductive layer 808 are electrically connected to each other. The substrate 809 is provided with, for example, a pixel portion that displays an image and other arithmetic circuits, and the conductive layers 807 and 808 are electrically connected to the pixel portion and other arithmetic circuits.

本発明の半導体装置の作製方法について、図16、17を参照して説明する。 A method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS.

基板701上に、薄膜トランジスタ744〜748、記憶素子789、790、アンテナとして機能する導電層786が設けられている。ここまでの工程は、導電層821、822を新たに設ける以外は、図9〜図11(B)までに示す工程と同様であるため、説明を省略する(図16(A)参照)。導電層821は、薄膜トランジスタ744のソース又はドレインに接続し、なおかつ基板701に接している。また、導電層822は、薄膜トランジスタ745のソース又はドレインに接続し、なおかつ基板701に接している。 Over the substrate 701, thin film transistors 744 to 748, memory elements 789 and 790, and a conductive layer 786 functioning as an antenna are provided. The steps so far are the same as the steps shown in FIGS. 9 to 11B except that conductive layers 821 and 822 are newly provided, and thus the description thereof is omitted (see FIG. 16A). The conductive layer 821 is connected to the source or drain of the thin film transistor 744 and is in contact with the substrate 701. The conductive layer 822 is connected to the source or drain of the thin film transistor 745 and is in contact with the substrate 701.

次に、剥離層702が露出するように、フォトリソグラフィ法により絶縁層703、749、750、751、762、766、772をエッチングして、開口部773、774を形成する(図16(B)参照)。続いて、開口部773、774にエッチング剤を導入して、剥離層702を除去する。 Next, the insulating layers 703, 749, 750, 751, 762, 766, and 772 are etched by photolithography so that the separation layer 702 is exposed to form openings 773 and 774 (FIG. 16B). reference). Subsequently, an etching agent is introduced into the openings 773 and 774 to remove the peeling layer 702.

次に、薄膜集積回路791の一方の面に、基板825を貼り付けて、基板701から薄膜集積回路791を剥離する(図17(A)参照)。次に薄膜集積回路791の他方の面を、異方性導電ペースト806を介して、導電層807、808が設けられた基板809に貼り付ける(図17(B)参照)。基板809には、例えば、画像を表示する画素部や、他の演算回路が設けられており、導電層807、808は、画素部や他の演算回路と電気的に接続されている。 Next, a substrate 825 is attached to one surface of the thin film integrated circuit 791, and the thin film integrated circuit 791 is separated from the substrate 701 (see FIG. 17A). Next, the other surface of the thin film integrated circuit 791 is attached to a substrate 809 provided with conductive layers 807 and 808 with an anisotropic conductive paste 806 (see FIG. 17B). The substrate 809 is provided with, for example, a pixel portion that displays an image and other arithmetic circuits, and the conductive layers 807 and 808 are electrically connected to the pixel portion and other arithmetic circuits.

本発明の半導体装置の一形態であるICカード、パネルについて、図18、19を参照して説明する。 An IC card and a panel which are one embodiment of the semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS.

まず、ICカードについて説明する(図18(A)参照)。ICカードは、アンテナとして機能する導電層612が設けられた基板610上に、薄膜集積回路611が貼り付けられている。基板610上の導電層612と、薄膜集積回路611を構成する薄膜トランジスタ614に接続された導電層615とは、異方性導電ペースト616を介して、電気的に接続されている(図18(C)(D)参照)。基板610には、プラスチックからなる基板を用いることが好適である。そうすると、薄型、軽量で、曲げることが可能であるためデザイン性に優れ、フレキシブルな形状への加工が容易である(図18(B)参照)。また、耐衝撃性に優れたICカードを提供することができる。 First, an IC card will be described (see FIG. 18A). In the IC card, a thin film integrated circuit 611 is attached to a substrate 610 provided with a conductive layer 612 functioning as an antenna. The conductive layer 612 over the substrate 610 and the conductive layer 615 connected to the thin film transistor 614 included in the thin film integrated circuit 611 are electrically connected through an anisotropic conductive paste 616 (FIG. 18C ) (D)). As the substrate 610, a substrate made of plastic is preferably used. Then, since it is thin, lightweight, and can be bent, it is excellent in design and can be easily processed into a flexible shape (see FIG. 18B). In addition, an IC card having excellent impact resistance can be provided.

薄膜集積回路611には、上記の実施の形態において説明したPLL回路の他、演算処理回路、記憶回路、電源回路、復調回路、変調回路から選択された1つ又は複数を設けるとよい。 In addition to the PLL circuit described in the above embodiment, the thin film integrated circuit 611 may include one or more selected from an arithmetic processing circuit, a memory circuit, a power supply circuit, a demodulation circuit, and a modulation circuit.

また、ICカードは、アンテナとして機能する導電層612を介して、リーダ/ライタと、電磁波の送信又は受信を行う。このような、電磁波の送信又は受信の動作について、以下に簡単に説明する。 In addition, the IC card transmits or receives electromagnetic waves with a reader / writer through a conductive layer 612 that functions as an antenna. Such an operation of transmitting or receiving an electromagnetic wave will be briefly described below.

まず、リーダ/ライタが電磁波を送信すると、その電磁波は、アンテナとして機能する導電層612において交流の電気信号に変換される。電源回路は、交流の電気信号を用いて電源電圧を生成し、各回路に電源電圧を供給する。また、復調回路は、交流の電気信号を復調し、復調した信号を、演算処理回路に供給する。演算処理回路は、入力される信号に基づき、各種演算処理を行って、記憶回路等に制御信号を出力する。変調回路は、演算処理回路から供給される信号に基づき、アンテナとして機能する導電層612に負荷変調を加える。リーダ/ライタは、アンテナに加えられた負荷変調を、電磁波として受信する。このように、ICカードは、リーダ/ライタから電磁波を受信し、受信した電磁波を基に、電源電圧を生成する。 First, when the reader / writer transmits an electromagnetic wave, the electromagnetic wave is converted into an AC electrical signal in the conductive layer 612 functioning as an antenna. The power supply circuit generates a power supply voltage using an alternating electrical signal and supplies the power supply voltage to each circuit. The demodulating circuit demodulates an alternating electrical signal and supplies the demodulated signal to the arithmetic processing circuit. The arithmetic processing circuit performs various arithmetic processes based on the input signal and outputs a control signal to the memory circuit or the like. The modulation circuit applies load modulation to the conductive layer 612 functioning as an antenna based on a signal supplied from the arithmetic processing circuit. The reader / writer receives the load modulation applied to the antenna as an electromagnetic wave. In this way, the IC card receives electromagnetic waves from the reader / writer and generates a power supply voltage based on the received electromagnetic waves.

次に、パネルについて説明する(図19(A)(B)参照)。パネルは、画像を表示する機能がある画素部623が設けられた基板620上に、本発明の薄膜集積回路624、625が貼り付けられたものである。また、接続フィルム626、627上に、薄膜集積回路628、629が貼り付けられたものである。 Next, the panel will be described (see FIGS. 19A and 19B). The panel is obtained by attaching the thin film integrated circuits 624 and 625 of the present invention over a substrate 620 provided with a pixel portion 623 having a function of displaying an image. In addition, thin film integrated circuits 628 and 629 are pasted on the connection films 626 and 627.

基板620と基板621は、シール材630により貼り合わされている。画素部623と薄膜集積回路624とは、電気的に接続されている。具体的には、画素部623に接続された導電層631と、薄膜集積回路624が含む薄膜トランジスタ655に接続された導電層656とが、異方性導電ペースト640を介して電気的に接続されている。 The substrate 620 and the substrate 621 are attached to each other with a sealant 630. The pixel portion 623 and the thin film integrated circuit 624 are electrically connected. Specifically, the conductive layer 631 connected to the pixel portion 623 and the conductive layer 656 connected to the thin film transistor 655 included in the thin film integrated circuit 624 are electrically connected through an anisotropic conductive paste 640. Yes.

また、基板620上の様々な回路と接続フィルム626の導電層635は電気的に接続されている。具体的には、基板620上の導電層634と、接続フィルム626上の導電層635とが、異方性導電ペースト657を介して、電気的に接続されている。また、接続フィルム626の導電層635と薄膜集積回路628は電気的に接続されており、具体的には、接続フィルム626上の導電層635と、薄膜集積回路628が含む薄膜トランジスタ651に接続された導電層652とが、異方性導電ペースト653を介して電気的に接続されている。 In addition, various circuits over the substrate 620 and the conductive layer 635 of the connection film 626 are electrically connected. Specifically, the conductive layer 634 on the substrate 620 and the conductive layer 635 on the connection film 626 are electrically connected through an anisotropic conductive paste 657. The conductive layer 635 of the connection film 626 and the thin film integrated circuit 628 are electrically connected. Specifically, the conductive layer 635 on the connection film 626 and the thin film integrated circuit 628 included in the thin film integrated circuit 628 are connected. The conductive layer 652 is electrically connected through an anisotropic conductive paste 653.

なお、本発明の半導体装置の一形態として、上記のような、ICカード、パネルに制約されない。本発明の半導体装置は、CPU、各種プロセッサなどになりうる。 Note that the semiconductor device of the present invention is not limited to the IC card and the panel as described above. The semiconductor device of the present invention can be a CPU, various processors, and the like.

本発明の半導体装置であって、基板上にアンテナが設けられているものは、アンテナを用いて、電磁波の送信、受信又は送受信を行うことができる。従って、半導体装置51の用途は広範にわたる。半導体装置51は、例えば、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類(運転免許証や住民票等、図20(A)参照)、包装用容器類(包装紙やボトル等、図20(B)参照)、記録媒体(DVDソフトやビデオテープ等、図20(C)参照)、乗物類(自転車等、図20(D)参照)、装身具(鞄や眼鏡等、図20(E)参照)、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等に貼り付けて使用することができる。電子機器とは、液晶表示装置、EL表示装置、テレビジョン装置(テレビ、テレビ受像機、テレビジョン受像機とも呼ぶ)、携帯端末等を指す。 The semiconductor device of the present invention in which an antenna is provided over a substrate can transmit, receive, or transmit and receive electromagnetic waves using the antenna. Accordingly, the application of the semiconductor device 51 is wide-ranging. The semiconductor device 51 includes, for example, banknotes, coins, securities, bearer bonds, certificates (driver's license, resident card, etc., see FIG. 20A), packaging containers (wrapping paper, bottles, etc.) 20 (B)), recording medium (DVD software, video tape, etc., see FIG. 20 (C)), vehicles (bicycles, etc., see FIG. 20 (D)), accessories (such as bags and glasses), FIG. )), And can be used by attaching to foods, clothing, daily necessities, electronic devices and the like. Electronic devices refer to liquid crystal display devices, EL display devices, television devices (also referred to as televisions, television receivers, television receivers), portable terminals, and the like.

半導体装置は、物品の表面に貼ったり、物品に埋め込んだりすることにより、物品に固定される。例えば、本なら表紙の厚紙に埋め込んだり、包装紙なら包装紙を構成する有機樹脂内に埋め込む。また、例えば、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類なら、表面に貼り付けたり、埋め込む。上記に挙げた物品のうち、例えば、包装用容器類、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等に半導体装置を設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。 The semiconductor device is fixed to the article by being attached to the surface of the article or being embedded in the article. For example, if it is a book, it is embedded in a cardboard of a cover, and if it is a wrapping paper, it is embedded in an organic resin constituting the wrapping paper. For example, banknotes, coins, securities, bearer bonds, and certificates are pasted or embedded on the surface. Among the items listed above, for example, by providing semiconductor devices in packaging containers, recording media, personal items, foods, clothing, daily necessities, electronic devices, etc., inspection systems, rental store systems, etc. Efficiency can be improved.

また、半導体装置を、物の管理や流通のシステムに活用することで、システムの多機能化を図ることができる。例えば、表示部を含む携帯端末にリーダライタを設けて、物品に半導体装置を設ければ、リーダライタに半導体装置をかざすと、表示部に物品の原材料や原産地、流通過程の履歴等が表示されるシステムが実現する。そして、システムの多機能化、高付加価値化を図ることができる。また、別の例として、ベルトコンベアの脇にリーダライタを設けて、物品に半導体装置を設ければ、物品の検品を簡単に行うことができる。そして、システムの多機能化を図ることができる。本実施例は、他の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。 In addition, by utilizing the semiconductor device in a system for managing and distributing objects, the system can be multi-functionalized. For example, if a portable terminal including a display unit is provided with a reader / writer and a semiconductor device is provided on the article, the display unit displays the raw material, origin, distribution history, etc. of the article when the reader / writer is held over the semiconductor device. System. In addition, the system can be multifunctional and have high added value. As another example, if a reader / writer is provided on the side of the belt conveyor and a semiconductor device is provided on the article, the article can be inspected easily. And the system can be multi-functionalized. This embodiment can be freely combined with other embodiment modes and embodiments.

本発明の半導体装置であって、基板上に複数の画素を含む画素部が設けられているものは、画素部を用いて、画像を表示することができる。従って、電子機器に用いることが好適であり、以下には、その一例について説明する。 The semiconductor device of the present invention in which a pixel portion including a plurality of pixels is provided over a substrate can display an image using the pixel portion. Therefore, it is suitable for use in electronic equipment, and an example thereof will be described below.

携帯電話装置は、筐体2700、2706、パネル2701、ハウジング2702、プリント配線基板2703、操作ボタン2704及びバッテリ2705を含む(図21参照)。パネル2701は、複数の画素がマトリクス状に配置された画素部2709と機能回路部2710を有し、これらの回路は、一対の基板により封止されている。パネル2701はハウジング2702に脱着自在に組み込まれ、ハウジング2702はプリント配線基板2703に嵌着される。ハウジング2702はパネル2701が組み込まれる電子機器に合わせて、形状や寸法が適宜変更される。プリント配線基板2703には、中央処理回路(CPU)、コントローラ回路、電源回路、バッファアンプ、ソースドライバ、ゲートドライバから選択された一つ又は複数に相当する複数のICチップが実装される。モジュールとは、パネルにプリント配線基板2703が実装された状態に相当する。 The cellular phone device includes housings 2700 and 2706, a panel 2701, a housing 2702, a printed wiring board 2703, operation buttons 2704, and a battery 2705 (see FIG. 21). The panel 2701 includes a pixel portion 2709 in which a plurality of pixels are arranged in a matrix and a functional circuit portion 2710, and these circuits are sealed by a pair of substrates. The panel 2701 is detachably incorporated in the housing 2702, and the housing 2702 is fitted on the printed wiring board 2703. The shape and dimensions of the housing 2702 are changed as appropriate in accordance with the electronic device in which the panel 2701 is incorporated. A plurality of IC chips corresponding to one or more selected from a central processing circuit (CPU), a controller circuit, a power supply circuit, a buffer amplifier, a source driver, and a gate driver are mounted on the printed wiring board 2703. A module corresponds to a state in which a printed wiring board 2703 is mounted on a panel.

機能回路部2710は、画素部2709を制御する駆動回路の他、上記の実施の形態において説明したPLL回路が設けられる。PLL回路は、供給される信号の周波数を一定に保つ機能や供給される信号の周波数を制御する機能がある。例えば、PLL回路において、信号の周波数を高速化し、その高速化した周波数の信号を駆動回路に供給すれば、駆動回路の動作を高速にすることができる。また、PLL回路は、入力される信号の周波数が正確でない場合においても、平均周波数に同期させることにより正確な周波数の信号を出力することができる。従って、入力される信号の周波数が正確でない場合においても、画素部2709や駆動回路には正確な周波数の信号を供給することが可能となり、画素部2709において、所望の画像を表示することができる。従って、高機能化、多機能化及び高付加価値化を実現することができる。 The functional circuit portion 2710 is provided with the PLL circuit described in the above embodiment, in addition to the driver circuit that controls the pixel portion 2709. The PLL circuit has a function of keeping the frequency of the supplied signal constant and a function of controlling the frequency of the supplied signal. For example, in a PLL circuit, if the frequency of a signal is increased and a signal having the increased frequency is supplied to the drive circuit, the operation of the drive circuit can be increased. Further, even when the frequency of the input signal is not accurate, the PLL circuit can output a signal having an accurate frequency by synchronizing with the average frequency. Accordingly, even when the frequency of the input signal is not accurate, a signal with an accurate frequency can be supplied to the pixel portion 2709 and the driver circuit, and a desired image can be displayed in the pixel portion 2709. . Therefore, high functionality, multi-function, and high added value can be realized.

パネル2701は、接続フィルム2708を介して、プリント配線基板2703と接続される。パネル2701、ハウジング2702、プリント配線基板2703は、操作ボタン2704やバッテリ2705と共に、筐体2700、2706の内部に収納される。パネル2701が含む画素部2709は、筐体2700に設けられた開口窓から視認できるように配置されている。 The panel 2701 is connected to the printed wiring board 2703 through the connection film 2708. The panel 2701, the housing 2702, and the printed wiring board 2703 are housed in the housings 2700 and 2706 together with the operation buttons 2704 and the battery 2705. A pixel portion 2709 included in the panel 2701 is arranged so that it can be seen from an opening window provided in the housing 2700.

なお、筐体2700、2706は、携帯電話装置の外観形状を一例として示したものであり、本実施例に係る電子機器は、その機能や用途に応じて様々な態様に変容しうる。従って、以下に、電子機器の態様の一例について、図22を参照して説明する。 Note that the casings 2700 and 2706 are examples of the external shape of the mobile phone device, and the electronic device according to the present embodiment can be transformed into various modes depending on the function and application. Therefore, an example of an aspect of the electronic device will be described below with reference to FIG.

携帯端末である携帯電話装置は、画素部9102等を含む(図22(A)参照)。携帯端末である携帯型ゲーム装置は、画素部9801等を含む(図22(B)参照)。デジタルビデオカメラは、画素部9701、9702等を含む(図22(C)参照)。携帯情報端末であるPDA(personal digital assistant)は、画素部9201等を含む(図22(D)参照)。テレビジョン装置は、画素部9301等を含む(図22(E)参照)。モニター装置は、画素部9401等を含む(図22(F)参照)。 A cellular phone device which is a portable terminal includes a pixel portion 9102 and the like (see FIG. 22A). A portable game device which is a portable terminal includes a pixel portion 9801 and the like (see FIG. 22B). The digital video camera includes pixel portions 9701 and 9702 and the like (see FIG. 22C). A PDA (personal digital assistant) which is a portable information terminal includes a pixel portion 9201 and the like (see FIG. 22D). The television device includes a pixel portion 9301 and the like (see FIG. 22E). The monitor device includes a pixel portion 9401 and the like (see FIG. 22F).

本発明は、携帯端末である携帯電話装置(携帯電話機、単に携帯電話ともよぶ)、PDA、電子手帳及び携帯型ゲーム機や、テレビジョン装置(テレビ、テレビジョン受信機ともよぶ)、ディスプレイ(モニター装置ともよぶ)、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の様々な電子機器に適用することができる。本実施例は、他の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。 The present invention relates to a mobile phone device (also referred to as a mobile phone or simply a mobile phone), a PDA, an electronic notebook and a portable game machine, a television device (also referred to as a television or a television receiver), a display (monitor). It can also be applied to various electronic devices such as a digital camera, a digital video camera, a sound reproduction device such as a car audio, and a home game machine. This embodiment can be freely combined with other embodiment modes and embodiments.

以上、電圧制御発振器を構成する素子として薄膜トランジスタを用いて説明したが、 電圧制御発振器を構成する素子は薄膜トランジスタに限定されず、MOSトランジスタを用いてもよい。 As described above, the thin film transistor is used as the element constituting the voltage controlled oscillator. However, the element constituting the voltage controlled oscillator is not limited to the thin film transistor, and a MOS transistor may be used.

本発明の半導体装置の構成を説明するための図。4A and 4B illustrate a structure of a semiconductor device of the invention. 本発明の半導体装置の構成を説明するための図。4A and 4B illustrate a structure of a semiconductor device of the invention. 本発明の半導体装置の構成を説明するための図。4A and 4B illustrate a structure of a semiconductor device of the invention. 本発明の半導体装置の構成を説明するための図。4A and 4B illustrate a structure of a semiconductor device of the invention. 本発明の半導体装置の構成を説明するための図。4A and 4B illustrate a structure of a semiconductor device of the invention. 本発明の半導体装置の構成を説明するための図。4A and 4B illustrate a structure of a semiconductor device of the invention. 本発明の半導体装置の構成を説明するための図。4A and 4B illustrate a structure of a semiconductor device of the invention. 本発明の半導体装置の構成を説明するための図。4A and 4B illustrate a structure of a semiconductor device of the invention. 本発明の半導体装置の作製工程を説明する図。8A and 8B illustrate a manufacturing process of a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の作製工程を説明する図。8A and 8B illustrate a manufacturing process of a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の作製工程を説明する図。8A and 8B illustrate a manufacturing process of a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の作製工程を説明する図。8A and 8B illustrate a manufacturing process of a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の作製工程を説明する図。8A and 8B illustrate a manufacturing process of a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の作製工程を説明する図。8A and 8B illustrate a manufacturing process of a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の作製工程を説明する図。8A and 8B illustrate a manufacturing process of a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の作製工程を説明する図。8A and 8B illustrate a manufacturing process of a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の作製工程を説明する図。8A and 8B illustrate a manufacturing process of a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の構成を説明するための図。4A and 4B illustrate a structure of a semiconductor device of the invention. 本発明の半導体装置の構成を説明するための図。4A and 4B illustrate a structure of a semiconductor device of the invention. 本発明の半導体装置の構成を説明するための図。4A and 4B illustrate a structure of a semiconductor device of the invention. 本発明の半導体装置の構成を説明するための図。4A and 4B illustrate a structure of a semiconductor device of the invention. 本発明の半導体装置の構成を説明するための図。4A and 4B illustrate a structure of a semiconductor device of the invention.

Claims (25)

基板上に設けられた電圧制御発振器を有し、
前記電圧制御発振器は、第1の回路、第2の回路、第3の回路及び第4の回路を有し、
前記第1の回路は、第1のN型薄膜トランジスタと第1のP型薄膜トランジスタを有し、
前記第2の回路は、第2のN型薄膜トランジスタを有し、
前記第3の回路は、第2のP型薄膜トランジスタを有し、
前記第4の回路は、第3のN型薄膜トランジスタと第3のP型薄膜トランジスタを有し、
前記第1のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第1のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続され、
前記第1のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第2のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続され、
前記第1のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第2のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続され、
前記第3のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第3のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続され、
前記第2のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方と前記第3のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、低電位電源に接続され、
前記第2のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方と前記第3のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、高電位電源に接続され、
前記第2のN型薄膜トランジスタのしきい値電圧は、前記第1のN型薄膜トランジスタのしきい値電圧よりも低く、
前記第3のN型薄膜トランジスタのしきい値電圧は、前記第1のN型薄膜トランジスタのしきい値電圧よりも低く、
前記第2のN型薄膜トランジスタのゲートと前記第3のN型薄膜トランジスタのゲートに第1の信号が入力され、
前記第1のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方と前記第1のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方から第2の信号を出力することを特徴とする半導体装置。
Having a voltage controlled oscillator provided on the substrate;
The voltage controlled oscillator has a first circuit, a second circuit, a third circuit, and a fourth circuit,
The first circuit includes a first N-type thin film transistor and a first P-type thin film transistor,
The second circuit includes a second N-type thin film transistor,
The third circuit has a second P-type thin film transistor,
The fourth circuit includes a third N-type thin film transistor and a third P-type thin film transistor,
One of the source and drain of the first N-type thin film transistor is connected to one of the source and drain of the first P-type thin film transistor,
The other of the source and drain of the first N-type thin film transistor is connected to one of the source and drain of the second N-type thin film transistor,
The other of the source and drain of the first P-type thin film transistor is connected to one of the source and drain of the second P-type thin film transistor,
One of the source and drain of the third N-type thin film transistor is connected to one of the source and drain of the third P-type thin film transistor,
The other of the source and drain of the second N-type thin film transistor and the other of the source and drain of the third N-type thin film transistor are connected to a low potential power source,
The other of the source and drain of the second P-type thin film transistor and the other of the source and drain of the third P-type thin film transistor are connected to a high potential power source,
The threshold voltage of the second N-type thin film transistor is lower than the threshold voltage of the first N-type thin film transistor,
The threshold voltage of the third N-type thin film transistor is lower than the threshold voltage of the first N-type thin film transistor,
A first signal is input to the gate of the second N-type thin film transistor and the gate of the third N-type thin film transistor;
2. A semiconductor device, wherein a second signal is output from one of a source and a drain of the first N-type thin film transistor and one of a source and a drain of the first P-type thin film transistor.
基板上に設けられた電圧制御発振器を有し、
前記電圧制御発振器は、第1の回路と第2の回路を有し、
前記第1の回路は、第1のN型薄膜トランジスタとP型薄膜トランジスタを有し、
前記第2の回路は、第2のN型薄膜トランジスタを有し、
前記第1のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方は、前記P型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続され、
前記第1のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第2のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続され、
前記第2のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、低電位電源に接続され、
前記P型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、高電位電源に接続され、
前記第2のN型薄膜トランジスタのしきい値電圧は、前記第1のN型薄膜トランジスタのしきい値電圧よりも低く、
前記第2のN型薄膜トランジスタのゲートに第1の信号が入力され、
前記第1のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方と前記P型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方から第2の信号を出力することを特徴とする半導体装置。
Having a voltage controlled oscillator provided on the substrate;
The voltage controlled oscillator has a first circuit and a second circuit,
The first circuit includes a first N-type thin film transistor and a P-type thin film transistor,
The second circuit includes a second N-type thin film transistor,
One of the source and drain of the first N-type thin film transistor is connected to one of the source and drain of the P-type thin film transistor,
The other of the source and drain of the first N-type thin film transistor is connected to one of the source and drain of the second N-type thin film transistor,
The other of the source and the drain of the second N-type thin film transistor is connected to a low potential power source,
The other of the source and drain of the P-type thin film transistor is connected to a high potential power source,
The threshold voltage of the second N-type thin film transistor is lower than the threshold voltage of the first N-type thin film transistor,
A first signal is input to a gate of the second N-type thin film transistor;
2. A semiconductor device, wherein a second signal is output from one of a source or a drain of the first N-type thin film transistor and one of a source or a drain of the P-type thin film transistor.
基板上に設けられた電圧制御発振器を有し、
前記電圧制御発振器は、第1の回路、第2の回路、第3の回路及び第4の回路を有し、
前記第1の回路は、第1のN型薄膜トランジスタと第1のP型薄膜トランジスタを有し、
前記第2の回路は、第2のN型薄膜トランジスタを有し、
前記第3の回路は、第2のP型薄膜トランジスタを有し、
前記第4の回路は、第3のN型薄膜トランジスタと第3のP型薄膜トランジスタを有し、
前記第1のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第1のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続され、
前記第1のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第2のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続され、
前記第1のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第2のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続され、
前記第3のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第3のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続され、
前記第2のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方と前記第3のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、低電位電源に接続され、
前記第2のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方と前記第3のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、高電位電源に接続され、
前記第2のP型薄膜トランジスタのしきい値電圧は、前記第1のP型薄膜トランジスタのしきい値電圧よりも高く、
前記第3のP型薄膜トランジスタのしきい値電圧は、前記第1のP型薄膜トランジスタのしきい値電圧よりも高く、
前記第2のP型薄膜トランジスタのゲートと前記第3のP型薄膜トランジスタのゲートに第1の信号が入力され、
前記第1のN型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方と前記第1のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方から第2の信号を出力することを特徴とする半導体装置。
Having a voltage controlled oscillator provided on the substrate;
The voltage controlled oscillator has a first circuit, a second circuit, a third circuit, and a fourth circuit,
The first circuit includes a first N-type thin film transistor and a first P-type thin film transistor,
The second circuit includes a second N-type thin film transistor,
The third circuit has a second P-type thin film transistor,
The fourth circuit includes a third N-type thin film transistor and a third P-type thin film transistor,
One of the source and drain of the first N-type thin film transistor is connected to one of the source and drain of the first P-type thin film transistor,
The other of the source and drain of the first N-type thin film transistor is connected to one of the source and drain of the second N-type thin film transistor,
The other of the source and drain of the first P-type thin film transistor is connected to one of the source and drain of the second P-type thin film transistor,
One of the source and drain of the third N-type thin film transistor is connected to one of the source and drain of the third P-type thin film transistor,
The other of the source and drain of the second N-type thin film transistor and the other of the source and drain of the third N-type thin film transistor are connected to a low potential power source,
The other of the source and drain of the second P-type thin film transistor and the other of the source and drain of the third P-type thin film transistor are connected to a high potential power source,
The threshold voltage of the second P-type thin film transistor is higher than the threshold voltage of the first P-type thin film transistor,
The threshold voltage of the third P-type thin film transistor is higher than the threshold voltage of the first P-type thin film transistor,
A first signal is input to the gate of the second P-type thin film transistor and the gate of the third P-type thin film transistor;
2. A semiconductor device, wherein a second signal is output from one of a source and a drain of the first N-type thin film transistor and one of a source and a drain of the first P-type thin film transistor.
基板上に設けられた電圧制御発振器を有し、
前記電圧制御発振器は、第1の回路と第2の回路を有し、
前記第1の回路は、N型薄膜トランジスタと第1のP型薄膜トランジスタを有し、
前記第2の回路は、第2のP型薄膜トランジスタを有し、
前記第1のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方は、前記N型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続され、
前記第1のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第2のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方に接続され、
前記第2のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、低電位電源に接続され、
前記N型薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方は、高電位電源に接続され、
前記第2のP型薄膜トランジスタのしきい値電圧は、前記第1のP型薄膜トランジスタのしきい値電圧よりも高く、
前記第2のP型薄膜トランジスタのゲートに第1の信号が入力され、
前記N型薄膜トランジスタのソース又はドレインの一方と前記第1のP型薄膜トランジスタのソース又はドレインから第2の信号を出力することを特徴とする半導体装置。
Having a voltage controlled oscillator provided on the substrate;
The voltage controlled oscillator has a first circuit and a second circuit,
The first circuit includes an N-type thin film transistor and a first P-type thin film transistor,
The second circuit has a second P-type thin film transistor,
One of the source and drain of the first P-type thin film transistor is connected to one of the source and drain of the N-type thin film transistor,
The other of the source and drain of the first P-type thin film transistor is connected to one of the source and drain of the second P-type thin film transistor,
The other of the source and the drain of the second P-type thin film transistor is connected to a low potential power source,
The other of the source and drain of the N-type thin film transistor is connected to a high potential power source,
The threshold voltage of the second P-type thin film transistor is higher than the threshold voltage of the first P-type thin film transistor,
A first signal is input to a gate of the second P-type thin film transistor;
2. A semiconductor device, wherein a second signal is output from one of a source or a drain of the N-type thin film transistor and a source or a drain of the first P-type thin film transistor.
請求項1において、
前記第2のN型薄膜トランジスタのチャネル長は、前記第1のN型薄膜トランジスタのチャネル長よりも短く、
と前記第3のN型薄膜トランジスタのチャネル長は、前記第1のN型薄膜トランジスタのチャネル長よりも短いことを特徴とする半導体装置。
In claim 1,
The channel length of the second N-type thin film transistor is shorter than the channel length of the first N-type thin film transistor,
The channel length of the third N-type thin film transistor is shorter than the channel length of the first N-type thin film transistor.
請求項1において、
前記第1のN型薄膜トランジスタは、第1のチャネル形成領域を含む第1の半導体層を有し、
前記第2のN型薄膜トランジスタは、第2のチャネル形成領域を含む第2の半導体層を有し、
前記第3のN型薄膜トランジスタは、第3のチャネル形成領域を含む第3の半導体層を有し、
前記第2のチャネル形成領域のN型を付与する不純物元素の濃度は、前記第1のチャネル形成領域のN型を付与する不純物元素の濃度よりも高く、
前記第3のチャネル形成領域のN型を付与する不純物元素の濃度は、前記第1のチャネル形成領域のN型を付与する不純物元素の濃度よりも高いことを特徴とする半導体装置。
In claim 1,
The first N-type thin film transistor includes a first semiconductor layer including a first channel formation region,
The second N-type thin film transistor includes a second semiconductor layer including a second channel formation region,
The third N-type thin film transistor includes a third semiconductor layer including a third channel formation region,
The concentration of the impurity element imparting N-type in the second channel formation region is higher than the concentration of the impurity element imparting N-type in the first channel formation region,
The semiconductor device is characterized in that the concentration of the impurity element imparting N-type in the third channel formation region is higher than the concentration of the impurity element imparting N-type in the first channel formation region.
請求項1において、
前記第1のN型薄膜トランジスタは、第1のチャネル形成領域を含む第1の半導体層を有し、
前記第2のN型薄膜トランジスタは、第2のチャネル形成領域を含む第2の半導体層を有し、
前記第3のN型薄膜トランジスタは、第3のチャネル形成領域を含む第3の半導体層を有し、
前記第2のチャネル形成領域のP型を付与する不純物元素の濃度は、前記第1のチャネル形成領域のP型を付与する不純物元素の濃度よりも低く、
前記第3のチャネル形成領域のP型を付与する不純物元素の濃度は、前記第1のチャネル形成領域のP型を付与する不純物元素の濃度よりも低いことを特徴とする半導体装置。
In claim 1,
The first N-type thin film transistor includes a first semiconductor layer including a first channel formation region,
The second N-type thin film transistor includes a second semiconductor layer including a second channel formation region,
The third N-type thin film transistor includes a third semiconductor layer including a third channel formation region,
The concentration of the impurity element imparting P-type in the second channel formation region is lower than the concentration of the impurity element imparting P-type in the first channel formation region,
The semiconductor device is characterized in that the concentration of the impurity element imparting P-type in the third channel formation region is lower than the concentration of the impurity element imparting P-type in the first channel formation region.
請求項1又は請求項3において、
前記第1の回路は、前記第1のN型薄膜トランジスタと前記第1のP型薄膜トランジスタをそれぞれ複数有し、
前記第2の回路は、前記第2のN型薄膜トランジスタを複数有し、
前記第3の回路は、前記第2のP型薄膜トランジスタを複数有することを特徴とする半導体装置。
In claim 1 or claim 3,
The first circuit includes a plurality of the first N-type thin film transistors and the first P-type thin film transistors,
The second circuit includes a plurality of the second N-type thin film transistors,
The semiconductor device, wherein the third circuit includes a plurality of the second P-type thin film transistors.
請求項2において、
前記第2のN型薄膜トランジスタのチャネル長は、前記第1のN型薄膜トランジスタのチャネル長よりも短いことを特徴とする半導体装置。
In claim 2,
The semiconductor device according to claim 1, wherein a channel length of the second N-type thin film transistor is shorter than a channel length of the first N-type thin film transistor.
請求項2において、
前記第1のN型薄膜トランジスタは、第1のチャネル形成領域を含む第1の半導体層を有し、
前記第2のN型薄膜トランジスタは、第2のチャネル形成領域を含む第2の半導体層を有し、
前記第2のチャネル形成領域のN型を付与する不純物元素の濃度は、前記第1のチャネル形成領域のN型を付与する不純物元素の濃度よりも高いことを特徴とする半導体装置。
In claim 2,
The first N-type thin film transistor includes a first semiconductor layer including a first channel formation region,
The second N-type thin film transistor includes a second semiconductor layer including a second channel formation region,
The semiconductor device is characterized in that the concentration of the impurity element imparting N-type in the second channel formation region is higher than the concentration of the impurity element imparting N-type in the first channel formation region.
請求項2において、
前記第1のN型薄膜トランジスタは、第1のチャネル形成領域を含む第1の半導体層を有し、
前記第2のN型薄膜トランジスタは、第2のチャネル形成領域を含む第2の半導体層を有し、
前記第2のチャネル形成領域のP型を付与する不純物元素の濃度は、前記第1のチャネル形成領域のP型を付与する不純物元素の濃度よりも低いことを特徴とする半導体装置。
In claim 2,
The first N-type thin film transistor includes a first semiconductor layer including a first channel formation region,
The second N-type thin film transistor includes a second semiconductor layer including a second channel formation region,
The semiconductor device is characterized in that the concentration of the impurity element imparting P-type in the second channel formation region is lower than the concentration of the impurity element imparting P-type in the first channel formation region.
請求項2において、
前記第1の回路は、前記第1のN型薄膜トランジスタと前記P型薄膜トランジスタをそれぞれ複数有し、
前記第2の回路は、前記第2のN型薄膜トランジスタを複数有することを特徴とする半導体装置。
In claim 2,
The first circuit includes a plurality of the first N-type thin film transistors and the P-type thin film transistors,
The second circuit includes a plurality of the second N-type thin film transistors.
請求項3において、
前記第2のP型薄膜トランジスタのチャネル長は、前記第1のP型薄膜トランジスタのチャネル長よりも短く、
前記第3のP型薄膜トランジスタのチャネル長は、前記第1のP型薄膜トランジスタのチャネル長よりも短いことを特徴とする半導体装置。
In claim 3,
The channel length of the second P-type thin film transistor is shorter than the channel length of the first P-type thin film transistor,
The channel length of the third P-type thin film transistor is shorter than the channel length of the first P-type thin film transistor.
請求項3において、
前記第1のP型薄膜トランジスタは、第1のチャネル形成領域を含む第1の半導体層を有し、
前記第2のP型薄膜トランジスタは、第2のチャネル形成領域を含む第2の半導体層を有し、
前記第3のP型薄膜トランジスタは、第3のチャネル形成領域を含む第3の半導体層を有し、
前記第2のチャネル形成領域のP型を付与する不純物元素の濃度は、前記第1のチャネル形成領域のP型を付与する不純物元素の濃度よりも高く、
前記第3のチャネル形成領域のP型を付与する不純物元素の濃度は、前記第1のチャネル形成領域のP型を付与する不純物元素の濃度よりも高いことを特徴とする半導体装置。
In claim 3,
The first P-type thin film transistor includes a first semiconductor layer including a first channel formation region,
The second P-type thin film transistor includes a second semiconductor layer including a second channel formation region,
The third P-type thin film transistor has a third semiconductor layer including a third channel formation region,
The concentration of the impurity element imparting P-type in the second channel formation region is higher than the concentration of the impurity element imparting P-type in the first channel formation region,
The semiconductor device is characterized in that the concentration of the impurity element imparting P-type in the third channel formation region is higher than the concentration of the impurity element imparting P-type in the first channel formation region.
請求項3において、
前記第1のP型薄膜トランジスタは、第1のチャネル形成領域を含む第1の半導体層を有し、
前記第2のP型薄膜トランジスタは、第2のチャネル形成領域を含む第2の半導体層を有し、
前記第3のP型薄膜トランジスタは、第3のチャネル形成領域を含む第3の半導体層を有し、
前記第2のチャネル形成領域のN型を付与する不純物元素の濃度は、前記第1のチャネル形成領域のN型を付与する不純物元素の濃度よりも低く、
前記第3のチャネル形成領域のN型を付与する不純物元素の濃度は、前記第1のチャネル形成領域のN型を付与する不純物元素の濃度よりも低いことを特徴とする半導体装置。
In claim 3,
The first P-type thin film transistor includes a first semiconductor layer including a first channel formation region,
The second P-type thin film transistor includes a second semiconductor layer including a second channel formation region,
The third P-type thin film transistor has a third semiconductor layer including a third channel formation region,
The concentration of the impurity element imparting N-type in the second channel formation region is lower than the concentration of the impurity element imparting N-type in the first channel formation region,
The semiconductor device is characterized in that the concentration of the impurity element imparting N-type in the third channel formation region is lower than the concentration of the impurity element imparting N-type in the first channel formation region.
請求項4において、
前記第2のP型薄膜トランジスタのチャネル長は、前記第1のP型薄膜トランジスタのチャネル長よりも短いことを特徴とする半導体装置。
In claim 4,
The semiconductor device, wherein a channel length of the second P-type thin film transistor is shorter than a channel length of the first P-type thin film transistor.
請求項4において、
前記第1のP型薄膜トランジスタは、第1のチャネル形成領域を含む第1の半導体層を有し、
前記第2のP型薄膜トランジスタは、第2のチャネル形成領域を含む第2の半導体層を有し、
前記第2のチャネル形成領域のP型を付与する不純物元素の濃度は、前記第1のチャネル形成領域のP型を付与する不純物元素の濃度よりも高いことを特徴とする半導体装置。
In claim 4,
The first P-type thin film transistor includes a first semiconductor layer including a first channel formation region,
The second P-type thin film transistor includes a second semiconductor layer including a second channel formation region,
The semiconductor device is characterized in that the concentration of the impurity element imparting P-type in the second channel formation region is higher than the concentration of the impurity element imparting P-type in the first channel formation region.
請求項4において、
前記第1のP型薄膜トランジスタは、第1のチャネル形成領域を含む第1の半導体層を有し、
前記第2のP型薄膜トランジスタは、第2のチャネル形成領域を含む第2の半導体層を有し、
前記第2のチャネル形成領域のN型を付与する不純物元素の濃度は、前記第1のチャネル形成領域のN型を付与する不純物元素の濃度よりも低いことを特徴とする半導体装置。
In claim 4,
The first P-type thin film transistor includes a first semiconductor layer including a first channel formation region,
The second P-type thin film transistor includes a second semiconductor layer including a second channel formation region,
The semiconductor device is characterized in that the concentration of the impurity element imparting N-type in the second channel formation region is lower than the concentration of the impurity element imparting N-type in the first channel formation region.
請求項4において、
前記第1の回路は、前記N型薄膜トランジスタと前記第1のP型薄膜トランジスタをそれぞれ複数有し、
前記第2の回路は、前記第2のP型薄膜トランジスタを複数有することを特徴とする半導体装置。
In claim 4,
The first circuit includes a plurality of the N-type thin film transistors and the first P-type thin film transistors,
The second circuit includes a plurality of the second P-type thin film transistors.
請求項1乃至請求項19のいずれか1項において、
前記基板上に設けられた位相比較器、ループフィルタ及び分周器を有することを特徴とする半導体装置。
In any one of Claims 1 to 19,
A semiconductor device comprising a phase comparator, a loop filter, and a frequency divider provided on the substrate.
請求項1乃至請求項19のいずれか1項において、
前記基板上に設けられた位相比較器、ループフィルタ及び分周器を有し、
前記第1の信号は、前記ループフィルタが生成する信号であり、
前記第2の信号は、前記分周器に供給されることを特徴とする半導体装置。
In any one of Claims 1 to 19,
A phase comparator, a loop filter and a frequency divider provided on the substrate;
The first signal is a signal generated by the loop filter;
The semiconductor device, wherein the second signal is supplied to the frequency divider.
請求項1乃至請求項19のいずれか1項において、
前記基板は、ガラス又はプラスチックからなることを特徴とする半導体装置。
In any one of Claims 1 to 19,
The semiconductor device is characterized in that the substrate is made of glass or plastic.
請求項1乃至請求項19のいずれか1項において、
前記基板上に設けられたアンテナを有することを特徴とする半導体装置。
In any one of Claims 1 to 19,
A semiconductor device comprising an antenna provided over the substrate.
請求項1乃至請求項19のいずれか1項において、
前記基板上に設けられた複数の画素を含む画素部を有し、
前記複数の画素の各々は、液晶素子又は発光素子を有することを特徴とする半導体装置。
In any one of Claims 1 to 19,
A pixel portion including a plurality of pixels provided on the substrate;
Each of the plurality of pixels includes a liquid crystal element or a light emitting element.
請求項1乃至請求項24のいずれか一項に記載の前記半導体装置を用いた電子機器。
An electronic apparatus using the semiconductor device according to any one of claims 1 to 24.
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