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公開番号2022010406
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-01-14
出願番号2021188285,2020011844
出願日2021-11-19,2011-09-08
発明の名称半導体装置
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類H01L 29/786 20060101AFI20220106BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高耐圧、低逆方向飽和電流、高いオン電流などの電気特性を有する半導体装置を 提供することである。なかでも、非線形素子より構成されるパワーダイオード及び整流器 を提供することである。 【解決手段】第1の電極と、第1の電極を覆うゲート絶縁層と、ゲート絶縁層と接して且 つ第1の電極と重畳する酸化物半導体層と、酸化物半導体層の端部を覆う一対の第2の電 極と、一対の第2の電極及び酸化物半導体層を覆う絶縁層と、絶縁層に接して且つ一対の 第2の電極の間に設けられる第3の電極と、を有し、一対の第2の電極は酸化物半導体層 の端面に接する半導体装置である。 【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
トランジスタのゲート電極として機能する第1の導電層と、
前記第1の導電層上の絶縁層と、
前記絶縁層を介して前記第1の導電層と重なる領域を有し、前記トランジスタのチャネル形成領域を有する酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層と接する領域を有し、前記トランジスタのソース電極またはドレイン電極として機能する第2の導電層と、を有し、
前記第2の導電層は、前記絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して前記第1の導電層と電気的に接続され、
平面視において、前記第1の導電層は、前記チャネル形成領域と重なる第1の領域と、前記酸化物半導体層と重ならない第2の領域と、を有し、
平面視において、前記第2の領域は第1の方向に延びて別のトランジスタと電気的に接続され、
平面視において、前記コンタクトホールは、全体が前記第1の導電層と重なるように配置され、且つ、前記第1の方向の幅が前記第1の方向と交差する第2の方向の幅よりも大きい形状を有する、半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
開示する本発明の技術分野は、酸化物半導体を用いた半導体装置に関する。
続きを表示(約 1,300 文字)【0002】
なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装
置全般を指す。本明細書中において、トランジスタは非線形素子に含まれるものであり、
該非線形素子は半導体装置であり、該非線形素子を含む電気光学装置、半導体回路及び電
子機器についても全て半導体装置に含まれる。
【背景技術】
【0003】
フラットパネルディスプレイに代表される表示装置(例えば、液晶表示装置や発光表示
装置)に含まれているトランジスタは、ガラス基板上にて、アモルファスシリコンや多結
晶シリコンなどのシリコン半導体によって構成されているものが多い。
【0004】
そのシリコン半導体に代わって、半導体特性を示す金属酸化物をトランジスタに用いる
技術が注目されている。なお、本明細書中では、半導体特性を示す金属酸化物を酸化物半
導体と呼ぶことにする。
【0005】
酸化物半導体としては、酸化タングステン、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛などの
一元系金属酸化物や、ホモロガス化合物であるIn-Ga-Zn系金属酸化物がある。そ
して、表示装置における画素のスイッチング素子などに、該金属酸化物を用いて作製した
トランジスタを適用する技術が、既に特許文献1及び特許文献2で開示されている。
【0006】
シリコン半導体用いた半導体装置としては、金属及び酸化絶縁膜を用いる電界効果トラ
ンジスタ(Metal-Oxide Silicon Field-Effect Tr
ansistor:MOSFET)、接合型電界効果トランジスタ(Junction
Field-Effect Transistaor:JFET)及びショットキーバリ
アダイオードなど、大電力用途向けの半導体装置がある。
【0007】
なかでも、シリコン系の半導体材料である炭化珪素(SiC)は、逆方向飽和電流が低
く耐圧特性に優れたショットキーバリアダイオードに用いられている(特許文献3参照)

【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
特開2007-123861号公報
特開2007-96055号公報
特開2000-133819号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
大電力用途向けの半導体装置には、高耐圧、低逆方向飽和電流、及び高いオン電流など
様々な電気特性が必要とされるが、実際に該電気特性を有する半導体装置を作製するには
非常に多くの問題がある。
【0010】
例えば、炭化珪素は、良質な結晶を得ることが困難であることや、半導体装置を作製す
るときのプロセス温度が高いなどの問題を有している。例えば、炭化珪素に不純物領域を
形成するにはイオン注入法が用いられるが、イオン注入により誘起された結晶欠陥の回復
には1500℃以上の熱処理が必要となる。
(【0011】以降は省略されています)

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