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公開番号2025108465
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-23
出願番号2025058321,2023208571
出願日2025-03-31,2016-02-17
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 20250101AFI20250715BHJP()
要約【課題】寄生容量を低減した半導体装置を提供する。
【解決手段】トランジスタ10は、第1の絶縁層110、第1の絶縁層上の半導体層120、半導体層上のソース電極層130及びドレイン電極層140、第1の絶縁層上の第2の絶縁層173、第2の絶縁層、ソース電極層及びドレイン電極層上の第3の絶縁層175、半導体層上のゲート絶縁層150、ゲート絶縁層上のゲート電極層160、第3の絶縁層及びゲート絶縁層及びゲート電極層上の第4の絶縁層170を有し、第2の絶縁層は、側面において半導体層、ソース電極層及びドレイン電極層と接する領域を有し、第2の絶縁層の上面は、ソース電極層及びドレイン電極層と同一平面上にある。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、を有し、
前記第１のトランジスタのゲート電極は、前記第２のトランジスタのソース電極及びドレイン電極の一方と電気的に接続された半導体装置であって、
前記第１のトランジスタのゲート電極としての機能を有する第１の導電層と、
前記第１の導電層の上方に位置する領域を有する第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層の上方の領域を有しかつ前記第２の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の上方の領域を有しかつソース電極またはドレイン電極の一方としての機能を有する第２の導電層と、
前記第１の絶縁層の側面と接する領域と、前記酸化物半導体層の側面と接する領域と、を有する第２の絶縁層と、
前記第１の導電層の上方の領域と、前記第２の導電層の上方の領域と、を有しかつ溝部を有する第３の絶縁層と、
前記第３の絶縁層の上方の領域を有しかつ溝部を有する第４の絶縁層と、
前記溝部の内壁に沿って形成されたゲート絶縁層としての機能を有する第５の絶縁層と、
前記溝部の内側において前記第５の絶縁層に接する領域を有しかつゲート電極としての機能を有する第３の導電層と、を有し、
前記第２の絶縁層の上面と、前記第４の絶縁層の上面と、前記第５の絶縁層の上面と、前記第３の導電層の上面とは、同一面上である半導体装置。

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 1,400 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】
特表平１１－５０５３７７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、微細化に伴い、加工に要求される精度も厳しくなってきており、加工の難易度が高
まってきている。
【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、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、トランジスタの作製工程を安定化させ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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