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公開番号2025102852
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2025051433,2023016709
出願日2025-03-26,2016-01-28
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 30/67 20250101AFI20250701BHJP()
要約【課題】トランジスタ近傍の寄生容量を低減した半導体装置及びその作製方法を提供する。
【解決手段】トランジスタ10は、第1の絶縁層110と、その上の第1の酸化物半導体層と121、その上の第2の酸化物半導体層122と、その上のソース電極層130及びドレイン電極層140と、第1の絶縁層、ソース電極層及びドレイン電極層上の第2の絶縁層170と、その上の第3の絶縁層175と、第2の酸化物半導体層上の第3の酸化物半導体層123と、その上のゲート絶縁層150と、その上のゲート電極層160と、を有し、第2の絶縁層は、酸素バリア層であって、第1の酸化物半導体層、第2の酸化物半導体層、ソース電極層及びドレイン電極層の側面と接する領域を有し、第3の酸化物半導体層は、第2の酸化物半導体層、ソース電極層、ドレイン電極層、第2の絶縁層及び第3の絶縁層の側面と接する領域を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上の第１の酸化物半導体層と、
前記第１の酸化物半導体層上の第２の酸化物半導体層と、
前記第２の酸化物半導体層上のソース電極層およびドレイン電極層と、
前記第１の絶縁層、前記ソース電極層、および前記ドレイン電極層上の第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層上の第３の絶縁層と、
前記第２の酸化物半導体層上の第３の酸化物半導体層と、
前記第３の酸化物半導体層上のゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上のゲート電極層と、
を有し、
前記第２の絶縁層は、酸素バリア層であって、前記第１の酸化物半導体層の側面、前記第２の酸化物半導体層の側面、前記ソース電極層の側面および前記ドレイン電極層の側面と接する領域を有し、
前記第３の酸化物半導体層は、前記第２の酸化物半導体層の側面、前記ソース電極層の側面、前記ドレイン電極層の側面、前記第２の絶縁層の側面、および前記第３の絶縁層の側面と接する領域を有すること、
を特徴とする半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、物、方法、または、製造方法に関する。または、本発明は、プロセス、マシン
、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。特に
、本発明は、例えば、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、撮像装置、それらの
駆動方法、または、それらの製造方法に関する。特に、本発明の一態様は、半導体装置ま
たはその作製方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【０００２】
なお、本明細書等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。トランジスタ、半導体回路は半導体装置の一態様である。また、記憶装置、
表示装置、電子機器は、半導体装置を有する場合がある。
【背景技術】
【０００３】
絶縁表面を有する基板上に形成された半導体膜を用いてトランジスタを構成する技術が注
目されている。当該トランジスタは集積回路（ＩＣ）や画像表示装置（表示装置）のよう
な電子デバイスに広く応用されている。トランジスタに適用可能な半導体薄膜としてシリ
コン系半導体材料が広く知られているが、その他の材料として酸化物半導体が注目されて
いる。
【０００４】
例えば、トランジスタの活性層として、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、および
亜鉛（Ｚｎ）を含む非晶質酸化物半導体を用いたトランジスタが特許文献１に開示されて
いる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００６－１６５５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体素子を微細化していく中で、トランジスタ近傍の寄生容量が大きな問題となる。
【０００７】
トランジスタ動作において、チャネル近傍（例えば、ソース電極－ドレイン電極間）に寄
生容量が存在する場合、寄生容量の充電に要する時間が必要となり、トランジスタの応答
性、ひいては半導体装置の応答性を低下させてしまう。
【０００８】
また、トランジスタを形成する各種工程（特に成膜、加工など）は、微細化が進む度に、
その制御性は困難を増しており、製造工程によるばらつきが、トランジスタ特性、さらに
は信頼性に大きな影響を与えてしまう。
【０００９】
また、微細化にともない露光装置の解像限界によりパターン形成が困難となるなど、トラ
ンジスタ製造上の問題も生じており、設備投資に係る費用も莫大になってきている。
【００１０】
したがって、本発明の一態様は、トランジスタ近傍の寄生容量を低減することを目的の一
つとする。または、電気特性が良好な半導体装置を提供することを目的の一つとする。ま
たは、信頼性の高い半導体装置を提供することを目的の一つとする。または、露光装置の
解像限界以下のパターン形成が可能なトランジスタ、または半導体装置の製造方法を提供
することを目的の一つとする。または、トランジスタまたは半導体装置の、製造工程に起
因した特性のばらつきを低減することを目的の一つとする。または、酸素欠損の少ない酸
化物半導体層を有する半導体装置を提供することを目的の一つとする。または、簡易な工
程で形成することができる半導体装置を提供することを目的の一つとする。または、酸化
物半導体層近傍の界面準位を低減することができる構成の半導体装置を提供することを目
的の一つとする。または、低消費電力の半導体装置を提供することを目的の一つとする。
また、開発費用を抑えた新規の半導体装置の製造法を提供することを目的の一つとする。
または、新規な半導体装置などを提供することを目的の一つとする。または上記半導体装
置の作製方法を提供することを目的の一つとする。
（【００１１】以降は省略されています）

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