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公開番号2025118763
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2025076592,2024068847
出願日2025-05-02,2015-02-05
発明の名称発光装置
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 20250101AFI20250805BHJP()
要約【課題】寄生容量の小さい半導体装置を提供する。または、消費電力の小さい半導体装置
を提供する。
【解決手段】トランジスタと、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、第1の導電体と、第1の導電体上の第1の絶縁体と、第1の絶縁体を介して第1の導
電体と重なる領域を有する半導体と、半導体上の第2の絶縁体と、第2の絶縁体を介して
半導体と重なる領域を有する第2の導電体と、半導体の上面と接する領域を有する第3の
導電体および第4の導電体と、を有し、容量素子は、第1の導電体と同一層と、第3の導
電体および第4の導電体と同一層と、を有する半導体装置である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の導電体と、第２の導電体と、第３の導電体と、第４の導電体と、第５の導電体と、第６の導電体と、第１の絶縁体と、第２の絶縁体と、第３の絶縁体と、第４の絶縁体と、第５の絶縁体と、酸化物半導体と、を有する半導体装置であって、
前記第１の絶縁体は、前記第１の導電体の上面と接する領域と、前記第２の導電体の上面と接する領域と、を有し、
前記第２の絶縁体は、前記第１の絶縁体の上面と接する領域を有し、
前記酸化物半導体は、前記第２の絶縁体の上面と接する領域を有し、
前記第３の絶縁体は、前記酸化物半導体の上面と接する領域を有し、
前記第３の導電体は、前記第３の絶縁体の上面と接する領域を有し、
前記第４の絶縁体は、前記第３の導電体の上面と接する領域と、前記第３の絶縁体の側面と接する領域と、前記酸化物半導体の上面と接する領域と、前記第１の絶縁体の上面と接する領域と、を有し、
前記第５の絶縁体は、前記第４の絶縁体の上面と接する領域を有し、
前記第４の導電体は、前記酸化物半導体の上面と接する領域を有し、
前記第５の導電体は、前記酸化物半導体の上面と接する領域を有し、
前記第６の導電体は、前記第４の絶縁体の上面と接する領域を有し、
前記第１の導電体は、前記第１の絶縁体および前記第２の絶縁体を介して、前記第１の導電体と、前記酸化物半導体と、が互いに重なる領域を有し、
前記第３の導電体は、前記第３の絶縁体を介して、前記第３の導電体と、前記酸化物半導体と、が互いに重なる領域を有し、
前記第２の導電体は、前記第１の絶縁体および前記第４の絶縁体を介して、前記第２の導電体と、前記第６の導電体と、が互いに重な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、半導体装置、表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記
憶装置またはプロセッサに関する。または、半導体、半導体装置、表示装置、発光装置、
照明装置、蓄電装置、記憶装置またはプロセッサの製造方法に関する。または、半導体装
置、表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置またはプロセッサの駆動方法に
関する。
続きを表示（約 1,900 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。表示装置、発光装置、照明装置、電気光学装置、半導体回路および電子機器
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の半導体を用いて、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や表示装置のような半導体装置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としてシリコンが知られている。
【０００４】
トランジスタの半導体に用いられるシリコンは、用途によって非晶質シリコン、多結晶シ
リコン、単結晶シリコンなどが使い分けられている。例えば、大型の表示装置を構成する
トランジスタに適用する場合、大面積基板への成膜技術が確立されている非晶質シリコン
を用いると好適である。一方、駆動回路と画素回路とを同一基板上に形成するような高機
能の表示装置を構成するトランジスタに適用する場合、高い電界効果移動度を有するトラ
ンジスタを作製可能な多結晶シリコンを用いると好適である。また、集積回路などを構成
するトランジスタに適用する場合、さらに高い電界効果移動度を有するトランジスタを作
製可能な単結晶シリコンを用いると好適である。多結晶シリコンは、非晶質シリコンに対
し高温での熱処理、またはレーザ光処理を行うことで形成する方法が知られる。
【０００５】
また、近年は、酸化物半導体が注目されている。酸化物半導体は、スパッタリング法など
を用いて成膜できるため、大型の表示装置を構成するトランジスタの半導体に用いること
ができる。また、酸化物半導体を用いたトランジスタは、高い電界効果移動度を有するた
め、駆動回路と画素回路とを同一基板上に形成するような高機能の表示装置を実現できる
。また、非晶質シリコンを用いたトランジスタの生産設備の一部を改良して利用すること
が可能であるため、設備投資を抑えられるメリットもある。
【０００６】
ところで、酸化物半導体を用いたトランジスタは、非導通状態において極めてリーク電流
が小さいことが知られている。例えば、酸化物半導体を用いたトランジスタの低いリーク
電流を応用した低消費電力のＣＰＵなどが開示されている（特許文献１参照。）。このよ
うに、ＣＰＵなどの集積回路に酸化物半導体を用いたトランジスタを応用する場合、トラ
ンジスタを縮小し、高集積化することが好ましい。
【０００７】
半導体装置は、高集積化を進めると、配線や電極などが重なり合うことに起因して形成さ
れる寄生容量の影響が無視できなくなる場合がある。酸化物半導体を用いた自己整列トッ
プゲート構造トランジスタが開示されている（特許文献２参照。）。また、特許文献３に
は、導体電極から半導体中に電子を流入させることで、オフセット領域が設けられても優
れた電気特性を有するトランジスタが得られることが開示されている。特許文献２または
特許文献３に開示された技術を用いることで、配線や電極などが重なり合うことに起因し
て形成される寄生容量を低減することができる。
【０００８】
また、半導体からなる活性層で井戸型ポテンシャルを構成することにより、高い電界効果
移動度を有するトランジスタが得られることが開示されている（特許文献４参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２０１２－２５７１８７号公報
特開２００９－２７８１１５号公報
特開２０１１－２２５０７号公報
特開２０１２－５９８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
寄生容量の小さい半導体装置を提供することを課題の一とする。または、消費電力の小さ
い半導体装置を提供することを課題の一とする。または、優れた周波数特性を有する半導
体装置を提供することを課題の一とする。または、集積度の高い半導体装置を提供するこ
とを課題の一とする。または、丈夫な半導体装置を提供することを課題の一とする。また
は、新規な半導体装置を提供することを課題の一とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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