特許ウォッチ

公開番号2025080835
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-27
出願番号2023194160
出願日2023-11-15
発明の名称半導体装置
出願人株式会社ジャパンディスプレイ
代理人弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
主分類H10D 86/40 20250101AFI20250520BHJP()
要約【課題】異なる特性のトランジスタ各々について良好な特性が得られる信頼性が高い半導体装置を提供すること。
【解決手段】半導体装置は、第1半導体層と、前記第1半導体層と対向する第1ゲート電極と、前記第1半導体層と対向し、前記第1ゲート電極と同じ電圧が供給される第2ゲート電極と、前記第1半導体層と前記第1ゲート電極との間、かつ、前記第1半導体層と前記第2ゲート電極との間の第1ゲート絶縁層と、前記第1半導体層とともに前記第1ゲート電極を挟む第2半導体層と、前記第2半導体層を基準として前記第1ゲート電極とは反対側において、前記第2半導体層と対向し、平面視で前記第1ゲート電極と重なる第3ゲート電極と、前記第2半導体層と前記第3ゲート電極との間の第2ゲート絶縁層と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１半導体層と、
前記第１半導体層と対向する第１ゲート電極と、
前記第１半導体層と対向し、前記第１ゲート電極と同じ電圧が供給される第２ゲート電極と、
前記第１半導体層と前記第１ゲート電極との間、かつ、前記第１半導体層と前記第２ゲート電極との間の第１ゲート絶縁層と、
前記第１半導体層とともに前記第１ゲート電極を挟む第２半導体層と、
前記第２半導体層を基準として前記第１ゲート電極とは反対側において、前記第２半導体層と対向し、平面視で前記第１ゲート電極と重なる第３ゲート電極と、
前記第２半導体層と前記第３ゲート電極との間の第２ゲート絶縁層と、を有する半導体装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第２半導体層は、酸化物半導体を含む、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２ゲート電極は、平面視で前記第３ゲート電極とは重ならない、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１半導体層の第１領域に接続された第１電極と、
前記第１ゲート電極及び前記第２ゲート電極を基準として、前記第１電極とは反対側において、前記第１半導体層の第２領域に接続された第２電極と、をさらに有し、
前記第１領域と前記第２領域とを結ぶ線に沿った断面視において、前記第１ゲート電極と前記第２ゲート電極とは離隔している、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１ゲート電極は、平面視で前記第１半導体層と重ならない領域で、前記第２ゲート電極と接続されている、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１半導体層の第１領域に接続された第１電極と、
前記第１ゲート電極及び前記第２ゲート電極を基準として、前記第１電極とは反対側において、前記第１半導体層の第２領域に接続された第２電極と、をさらに有し、
前記第１領域と前記第２領域とを結ぶ第１方向において、前記第２ゲート電極の長さは前記第１ゲート電極の長さより小さい、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１ゲート電極と前記第２ゲート電極とは同一層である、請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１半導体層の第１領域に接続された第１電極と、
前記第１ゲート電極及び前記第２ゲート電極を基準として、前記第１電極とは反対側において、前記第１半導体層の第２領域に接続された第２電極と、をさらに有し、
前記第１領域と前記第２領域とを結ぶ線に沿った断面視における、前記第１領域と前記第２領域とを結ぶ第１方向において、前記第１ゲート電極の長さは前記第３ゲート電極の長さより大きい、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第２半導体層の第３領域に接続された第３電極と、
前記第３ゲート電極を基準として、前記第３電極とは反対側において、前記第２半導体層の第４領域に接続された第４電極と、をさらに有し、
前記第２電極及び前記第４電極には、それぞれ異なる電圧が供給され、
前記第１電極及び前記第３電極は、電気的に接続されている、請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第１電極と前記第３ゲート電極とは同一層である、請求項８に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一実施形態は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、半導体層として異なる半導体材料を備えたトランジスタが同一基板上に形成された半導体装置の開発が進められている。例えば、高速動作が求められるトランジスタには、ポリシリコンを用いたトランジスタを使用し、オフ状態におけるリーク電流が少ないスイッチング動作が求められるトランジスタには、酸化物半導体を用いたトランジスタを使用することで、求められる機能に応じて異なる特性を有するトランジスタを同一基板上に形成することができる。
【０００３】
特許文献１には、同一基板上において、周辺領域の駆動回路にシリコンを用いたトランジスタが形成され、表示領域の画素回路に酸化物半導体を用いたトランジスタが形成された表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開第２０１８－１２８６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一実施形態では、異なる特性のトランジスタの各々について良好な電気特性を示し、かつ信頼性が高い半導体装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る半導体装置は、第１半導体層と、前記第１半導体層と対向する第１ゲート電極と、前記第１半導体層と対向し、前記第１ゲート電極と同じ電圧が供給される第２ゲート電極と、前記第１半導体層と前記第１ゲート電極との間、かつ、前記第１半導体層と前記第２ゲート電極との間の第１ゲート絶縁層と、前記第１半導体層とともに前記第１ゲート電極を挟む第２半導体層と、前記第２半導体層を基準として前記第１ゲート電極とは反対側において、前記第２半導体層と対向し、平面視で前記第１ゲート電極と重なる第３ゲート電極と、前記第２半導体層と前記第３ゲート電極との間の第２ゲート絶縁層と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る半導体装置を説明する断面図である。
本発明の一実施形態に係る半導体装置の回路構成である。
本発明の一実施形態に係る半導体装置を説明する平面図である。
本発明の一実施形態に係る半導体装置を説明する断面図である。
本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。以下の開示はあくまで一例にすぎない。当業者が、発明の主旨を保ちつつ、実施形態の構成を適宜変更することによって容易に想到し得る構成は、当然に本発明の範囲に含有される。説明をより明確にするため、図面は実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合がある。しかし、図示された形状は、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定しない。本明細書と各図において、既出の図に関して前述した構成と同様の構成には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【０００９】
本発明の各実施の形態において、基板から半導体層に向かう方向を上又は上方という。逆に、半導体層から基板に向かう方向を下又は下方という。このように、説明の便宜上、上方又は下方という語句を用いて説明するが、例えば、基板と半導体層との上下関係が図示と異なる向きに配置されてもよい。以下の説明で、例えば基板上の半導体層という表現は、上記のように基板と半導体層との上下関係を説明しているに過ぎず、基板と半導体層との間に他の部材が配置されていてもよい。上方又は下方は、複数の層が積層された構造における積層順を意味するものであり、第１部材の上方の第２部材と表現する場合、平面視において、第１部材と第２部材とが重ならない位置関係であってもよい。一方、第１部材の鉛直上方の第２部材と表現する場合は、平面視において、第１部材と第２部材とが重なる位置関係を意味する。
【００１０】
本明細書において「αはＡ、Ｂ又はＣを含む」、「αはＡ、Ｂ及びＣのいずれかを含む」、「αはＡ、Ｂ及びＣからなる群から選択される一つを含む」、といった表現は、特に明示が無い限り、αがＡ～Ｃの複数の組み合わせを含む場合を排除しない。さらに、これらの表現は、αが他の要素を含む場合も排除しない。
（【００１１】以降は省略されています）

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