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公開番号2025122158
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-20
出願番号2025088137,2023205359
出願日2025-05-27,2016-12-26
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H01L 21/768 20060101AFI20250813BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】安定した電気特性を有するトランジスタを有する半導体装置を提供する。
【解決手段】窒素を有する金属と、第1の導電体と、第2の導電体と、絶縁体と、を有し
、絶縁体には、絶縁体を貫通して第2の導電体に達する開口部が設けられ、開口部の側面
および開口部の底面は、金属と接する領域を有し、第1の導電体は、金属を介して開口部
の側面および開口部の底面と接する領域を有し、開口部の底面に接する金属の電気抵抗率
は、開口部の側面に接する金属の電気抵抗率よりも低い電極。
【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、
前記第１のトランジスタの上層に配置される第２のトランジスタと、
前記第１のトランジスタを有する層と前記第２のトランジスタを有する層とを電気的に接続する第１の接続部材と、
容量素子と、
前記第２のトランジスタと前記容量素子とを電気的に接続する第２の接続部材と、を有し、
前記第１の接続部材は、前記第２のトランジスタのゲート電極として機能する導電層と同層の導電層を有さず、
前記第１の接続部材の上部は、平面視において延伸する領域を有する配線として機能し、
前記第２の接続部材は、平面視において円状の形状である、半導体装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタの上層に配置される第２のトランジスタと、
前記第１のトランジスタを有する層と前記第２のトランジスタを有する層とを電気的に接続する第１の接続部材と、
容量素子と、
前記第２のトランジスタと前記容量素子とを電気的に接続する第２の接続部材と、を有し、
前記第１の接続部材は、酸化ハフニウムを有する絶縁層を貫通するように設けられ、
前記第１の接続部材は、前記第２のトランジスタのゲート電極として機能する導電層と同層の導電層を有さず、
前記第１の接続部材の上部は、平面視において延伸する領域を有する配線として機能し、
前記第２の接続部材は、平面視において円状の形状である、半導体装置。
【請求項３】
第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタの上層に配置される第２のトランジスタと、
前記第１のトランジスタを有する層と前記第２のトランジスタを有する層とを電気的に接続する第１の接続部材と、
容量素子と、
前記第２のトランジスタと前記容量素子とを電気的に接続する第２の接続部材と、を有し、
前記第１の接続部材は、タングステンを有し、
前記第１の接続部材は、前記第２のトランジスタのゲート電極として機能する導電層と同層の導電層を有さず、
前記第１の接続部材の上部は、平面視において延伸する領域を有する配線として機能し、
前記第２の接続部材は、平面視において円状の形状である、半導体装置。
【請求項４】
第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタの上層に配置される第２のトランジスタと、
前記第１のトランジスタを有する層と前記第２のトランジスタを有する層とを電気的に接続する第１の接続部材と、
容量素子と、
前記第２のトランジスタと前記容量素子とを電気的に接続する第２の接続部材と、を有し、
前記第１の接続部材は、酸化ハフニウムを有する絶縁層を貫通するように設けられ、
前記第１の接続部材は、タングステンを有し、
前記第１の接続部材は、前記第２のトランジスタのゲート電極として機能する導電層と同層の導電層を有さず、
前記第１の接続部材の上部は、平面視において延伸する領域を有する配線として機能し、
前記第２の接続部材は、平面視において円状の形状である、半導体装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
平面視において、前記第２の接続部材の面積は、前記第１の接続部材の面積よりも小さい、半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、トランジスタおよび半導体装置に関する。または、本発明は、例えば
、トランジスタおよび半導体装置の製造方法に関する。または、本発明は、例えば、表示
装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、プロセッサ、電子機器に関する。また
は、表示装置、液晶表示装置、発光装置、記憶装置、電子機器の製造方法に関する。また
は、表示装置、液晶表示装置、発光装置、記憶装置、電子機器の駆動方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の
一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。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、または、組成物（コンポジション・
オブ・マター）に関するものである。
【０００３】
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】
【０００４】
近年、酸化物半導体（代表的にはＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物）を用いたトランジスタの開発
が活発化しており、集積回路などにも用いられている。酸化物半導体の歴史は古く、１９
８８年には、結晶Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物を半導体素子へ利用することが開示されている
（特許文献１参照。）。また、１９９５年には、酸化物半導体を用いたトランジスタが発
明されており、その電気特性が開示されている（特許文献２参照。）。
【０００５】
さらに、シリコン（Ｓｉ）を半導体層に用いたトランジスタと、酸化物半導体を半導体層
に用いたトランジスタと、を組み合わせた半導体装置が注目されている（特許文献３参照
）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開昭６３－２３９１１７
特表平１１－５０５３７７
特開２０１１－１１９６７４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
安定した電気特性を有するトランジスタ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、非導通時のリーク電流の小さいトランジスタ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、ノーマリーオフの電気特性を有するトランジスタを有
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、信頼性の高いトランジスタを
有する半導体装置を提供することを課題の一とする。
【０００８】
または、該半導体装置を有するモジュールを提供することを課題の一とする。または、該
半導体装置、または該モジュールを有する電子機器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。または、新規なモジュールを
提供することを課題の一とする。または、新規な電子機器を提供することを課題の一とす
る。
【０００９】
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】
【００１０】
（１）
本発明の一態様は、窒素を有する金属と、第１の導電体と、第２の導電体と、絶縁体と、
を有し、絶縁体には、前記絶縁体を貫通して前記第２の導電体に達する開口部が設けられ
、前記開口部の側面および前記開口部の底面は、前記金属と接する領域を有し、前記第１
の導電体は、前記金属を介して前記開口部の側面および前記開口部の底面と接する領域を
有し、前記開口部の底面に接する前記金属の電気抵抗率は、前記開口部の側面に接する前
記金属の電気抵抗率よりも低いことを特徴とする電極である。
（【００１１】以降は省略されています）

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