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公開番号2025027011
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-26
出願番号2024204829,2022130030
出願日2024-11-25,2016-02-26
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H10D 86/60 20250101AFI20250218BHJP()
要約【課題】開口率を高めつつ容量値を増大させた半導体装置を提供する。また、製造コスト
が低い半導体装置を提供する。
【解決手段】トランジスタと、第1の絶縁膜と、一対の電極間に第2の絶縁膜を含む容量
素子とを有する半導体装置であって、トランジスタは、ゲート電極と、ゲート電極に接し
て設けられたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜に接して設けられ、ゲート電極と重畳する位
置に設けられた第1の酸化物半導体膜と、第1の酸化物半導体膜に電気的に接続されたソ
ース電極及びドレイン電極と、を有し、容量素子の一対の電極の一方が、第2の酸化物半
導体膜を含み、第1の絶縁膜は、第1の酸化物半導体膜上に設けられ、第2の絶縁膜は、
第2の酸化物半導体膜が第1の絶縁膜と第2の絶縁膜とによって挟持されるように、第2
の酸化物半導体膜上に設けられる。
【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の絶縁膜と、
一対の電極間に第２の絶縁膜を含む容量素子と、を有する半導体装置であって、
前記トランジスタは、
ゲート電極と、
前記ゲート電極に接して設けられたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜に接して設けられ、前記ゲート電極と重畳する位置に設けられた第１の酸化物半導体膜と、
前記第１の酸化物半導体膜に電気的に接続されたソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記容量素子の一対の電極の一方が、第２の酸化物半導体膜を含み、
前記第１の絶縁膜は、前記第１の酸化物半導体膜上に設けられ、
前記第２の絶縁膜は、前記第２の酸化物半導体膜が前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜とによって挟持されるように、前記第２の酸化物半導体膜上に設けられることを特徴とする、半導体装置。

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、表示装置及び該表示装置を用いた電子機器に関する。
または、本発明の一態様は、物、方法、又は製造方法に関する。または、本発明の一態様
は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、又は組成物（コンポジション・オブ・マター
）に関する。本発明の一態様は、半導体装置、表示装置、電子機器、それらの作製方法、
又はそれらの駆動方法に関する。とくに、本発明の一態様は、例えば、トランジスタ及び
容量素子を有する半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置や発光表示装置に代表されるフラットパネルディスプレイの多くに用いら
れているトランジスタは、ガラス基板上に形成されたアモルファスシリコン、単結晶シリ
コン又は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。また、該シリコ
ン半導体を用いたトランジスタは、集積回路（ＩＣ）などにも利用されている。
【０００３】
近年、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
半導体とよぶことにする。例えば、酸化物半導体として、酸化亜鉛、またはＩｎ－Ｇａ－
Ｚｎ系酸化物を用いたトランジスタを作製し、該トランジスタを表示装置の画素のスイッ
チング素子などに用いる技術が開示されている（特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００７－１２３８６１号公報
特開２００７－９６０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一態様は、導電性を有する酸化物半導体膜を備えた半導体装置を提供すること
を課題の一とする。または、本発明の一態様は、開口率を高めつつ容量値を増大させた半
導体装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、製造コストが低
い半導体装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、新規な半導
体装置などを提供することを課題の一とする。
【０００６】
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、自ずと明らかとなるものであり、明細書、
図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、トランジスタと、第１の絶縁膜と、一対の電極間に第２の絶縁膜を
含む容量素子とを有する半導体装置であって、トランジスタは、ゲート電極と、ゲート電
極に接して設けられたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜に接して設けられ、ゲート電極と重
畳する位置に設けられた第１の酸化物半導体膜と、第１の酸化物半導体膜に電気的に接続
されたソース電極及びドレイン電極と、を有し、容量素子の一対の電極の一方が、第２の
酸化物半導体膜を含み、第１の絶縁膜は、第１の酸化物半導体膜上に設けられ、第２の絶
縁膜は、第２の酸化物半導体膜が第１の絶縁膜と第２の絶縁膜とによって挟持されるよう
に、第２の酸化物半導体膜上に設けられることを特徴とする、半導体装置である。
【０００８】
また、導電膜を有し、容量素子の一対の電極の他方が導電膜を含む、上記の半導体装置
も本発明の一態様である。
【０００９】
また、トランジスタが第１の絶縁膜と、第１の酸化物半導体膜と重畳する位置に設けら
れた第２の酸化物半導体膜とを有する、上記の半導体装置も本発明の一態様である。
【００１０】
また、トランジスタが第１の絶縁膜と、第２の絶縁膜と、第１の酸化物半導体膜と重畳
する位置に設けられた導電膜を有する、上記の半導体装置も本発明の一態様である。
（【００１１】以降は省略されています）

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