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公開番号2024180350
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-26
出願番号2024096062
出願日2024-06-13
発明の名称半導体装置、及び半導体装置の作製方法
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 21/336 20060101AFI20241219BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】微細化と高い信頼性を兼ね備えたトランジスタを提供する。
【解決手段】半導体装置はトランジスタと第1の絶縁層を有する。トランジスタは、第1乃至第3の導電層、半導体層、第2の絶縁層を有する。第1の絶縁層は、第1の層と、当該第1の層上の第2の層を有する。第1の絶縁層は第1の導電層上に位置し、第1の導電層に達する第1の開口を有する。第2の導電層は第2の層上に位置する。半導体層は第1の導電層及び第2の導電層と接し、第1の開口の内側における第1の層の側面と接する。第2の絶縁層は第1の開口内において半導体層を覆い、第3の導電層は第1の開口内において第2の絶縁層を覆う。第1の絶縁層は第1の開口とは異なる位置に第2の開口を有する。第2の開口の内側において第2の絶縁層は第1の層と接する。第1の層は酸化物絶縁膜を含み、第2の層は酸素バリア性を有する絶縁膜を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
トランジスタと、第１の絶縁層と、を有し、
前記トランジスタは、第１の導電層、第２の導電層、第３の導電層、半導体層、及び第２の絶縁層を有し、
前記第１の絶縁層は、第１の層と、当該第１の層上の第２の層と、を有し、
前記第１の絶縁層は、前記第１の導電層上に位置し、且つ前記第１の導電層に達する第１の開口を有し、
前記第２の導電層は、前記第２の層上に位置し、
前記半導体層は、前記第１の導電層と接する部分と、前記第２の導電層と接する部分と、前記第１の開口の内側における前記第１の層の側面と接する部分と、を有し、
前記第２の絶縁層は、前記第１の開口内において前記半導体層を覆い、
前記第３の導電層は、前記第１の開口内において前記第２の絶縁層を覆い、
前記第１の絶縁層は、前記第１の開口とは異なる位置に第２の開口を有し、
前記第２の開口の内側において、前記第２の絶縁層は前記第１の層と接する部分を有し、
前記第１の層は、酸化物絶縁膜を含み、
前記第２の層は、酸素バリア性を有する絶縁膜を含む、
半導体装置。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記第２の開口は、平面視において前記第２の導電層とは重ならない位置に設けられる、
半導体装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記第２の開口は、前記第３の導電層と重なる部分を有する、
半導体装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記第２の開口は、前記第１の導電層と重なる部分を有する、
半導体装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記第２の開口は、前記第２の層を貫通し、前記第１の層に達する、
半導体装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記第１の層は、前記第２の開口と重なる凹部を有し、
前記第２の開口の内側において、前記第２の絶縁層は、前記第１の層の凹部の表面と接する、
半導体装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記第２の開口は、前記第２の層及び前記第１の層を貫通し、
前記第２の開口の内側において、前記第２の絶縁層は、前記第１の絶縁層の側面と接する、
半導体装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記第１の絶縁層は、前記第１の層よりも下に第３の層を有し、
前記第２の開口は、前記第２の層及び前記第１の層を貫通し、且つ前記第３の層に達する、
半導体装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記第１の絶縁層は、前記第１の層よりも下に第３の層を有し、
前記第２の開口は、前記第２の層、前記第１の層、及び前記第３の層を貫通する、
半導体装置。
【請求項１０】
請求項１において、
前記第１の層は、酸化シリコンを含み、
前記第２の層は、窒化シリコン、または酸化アルミニウムを含む、
半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、半導体装置、及びその作製方法に関する。本発明の一態様は、トランジスタ、及びその作製方法に関する。本発明の一態様は、半導体装置を備える表示装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法、を一例として挙げることができる。半導体装置は、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。
【背景技術】
【０００３】
トランジスタの微細化が求められている。例えば表示装置においては、画素に用いられるトランジスタの占有面積が小さいほど、画素のサイズを縮小できるため高精細化が可能となる。また、単位面積あたりに配置することのできるトランジスタを増やせるため、画素のサイズを大きくすることなく、画素内に多くのトランジスタを配置することができ、例えば補正機能などを画素に組み込むことができる。
【０００４】
近年、ディスプレイパネルの高精細化が進められている。高精細なディスプレイパネルが要求される機器として、タブレット端末、スマートフォン、腕時計型端末のほか、例えば仮想現実（ＶＲ：ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ）、または拡張現実（ＡＲ：ＡｕｇｍｅｎｔｅｄＲｅａｌｉｔｙ）向けの機器が、近年盛んに開発されている。高精細なディスプレイパネルには、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子、または発光ダイオード（ＬＥＤ：ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）等の発光素子が主に用いられている。
【０００５】
特許文献１には、有機ＥＬデバイス（有機ＥＬ素子ともいう）を用いた、高精細な表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
国際公開第２０１６／０３８５０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
トランジスタは、微細化に加えて高い信頼性が望まれる。特に表示装置の画素にトランジスタを適用する場合では、トランジスタの電気特性の変動が、画素ごとの色、明るさなどのばらつきに大きく影響を及ぼす場合がある。特にＶＲ向けの機器の場合、このような表示不良により没入感が低下してしまう恐れがある。
【０００８】
本発明の一態様は、微細化が可能なトランジスタを提供することを課題の一とする。または、高密度にトランジスタを配置可能な半導体装置を提供することを課題の一とする。または、電気特性が良好なトランジスタを提供することを課題の一とする。または、大きな電流を流すことのできるトランジスタを提供することを課題の一とする。または、チャネル長の極めて小さなトランジスタを提供することを課題の一とする。または、占有面積の小さなトランジスタを提供することを課題の一とする。または、微細化と高い信頼性を兼ね備えたトランジスタを提供することを課題の一とする。または、高精細化が容易な表示装置を提供することを課題の一とする。または、信頼性の高いトランジスタ、半導体装置、または表示装置を提供することを課題の一とする。
【０００９】
本発明の一態様は、新規な構成を有する半導体装置、表示装置、または電子機器を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、先行技術の問題点の少なくとも一を、少なくとも軽減することを課題の一とする。
【００１０】
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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