JP2016149552A - 半導体装置、および半導体装置の作製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の電極と、第2の電極と、第3の電極と、酸化物半導体層と、第1の絶縁層と、第2の絶縁層と、を有するトランジスタを有し、トランジスタは第1の領域と、第1の領域に囲まれた第2の領域を有し、第1の領域は、第1の絶縁層、第2の電極、酸化物半導体層、第2の絶縁層が積層し、第2の領域は、第1の電極、酸化物半導体層、第2の絶縁層、第3の電極が積層している。
【選択図】図1
Description
本実施の形態では、半導体装置の一形態を、図1乃至図4を用いて説明する。
図1(A)は、トランジスタ100の上面図の一例を示す。なお、簡単のため、図1(A)において一部の膜は省略されている。なお、図1(B)は図1(A)に示す一点鎖線X1−X2に対応する断面図であり、図1(C)はY1−Y2に対応する断面図である。
図2には、トランジスタ100の変形例の一例の断面図を示す。
また、図4には、トランジスタ200およびトランジスタ300を示す。図4(A)及び図4(B)は、トランジスタ200およびトランジスタ300の上面図の一例を示す。なお、図4(C)は、図4(A)に示す一点鎖線X1−X2に対応する断面図である。
本実施の形態では、半導体装置の作製方法の一例について、図5乃至図7を用いて説明する。
<酸化物半導体の構造>
以下では、酸化物半導体の構造について説明する。
まずは、CAAC−OSについて説明する。
次に、nc−OSについて説明する。
a−like OSは、nc−OSと非晶質酸化物半導体との間の構造を有する酸化物半導体である。
以下では、CAAC−OSの成膜方法の一例について説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様のトランジスタを利用した半導体装置の構成の一例について図面を参照して説明する。
図19(A)及び図19(B)に本発明の一態様の半導体装置の断面図を示す。図19(A)及び図19(B)に示す半導体装置は、下部に第1の半導体材料を用いたトランジスタ2200を有し、上部に第2の半導体材料を用いたトランジスタ2100を有している。なお、図19(A)がトランジスタのチャネル長方向の断面、図19(B)チャネル幅方向の断面である。
上記構成において、トランジスタ2100やトランジスタ2200の電極の接続構成を異ならせることにより、様々な回路を構成することができる。以下では、本発明の一態様の半導体装置を用いることにより実現できる回路構成の例を説明する。
本発明の一態様であるトランジスタを使用し、電力が供給されない状況でも記憶内容の保持が可能で、かつ、書き込み回数にも制限が無い半導体装置(記憶装置)の一例を図22に示す。なお、図22(B)は図22(A)を回路図で表したものである。
以下では、上述したトランジスタや上述した記憶装置などの半導体装置を含むCPUについて説明する。
以下では、本発明の一態様に係る表示装置の構成例について説明する。
図25(A)には、本発明の一態様に係る表示装置の上面図を示す。また、図25(B)には、本発明の一態様に係る表示装置の画素に液晶素子を用いた場合における画素回路を示す。また、図25(C)には、本発明の一態様に係る表示装置の画素に有機EL素子を用いた場合における画素回路を示す。
また、画素の回路構成の一例を図25(B)に示す。ここでは、VA型液晶表示装置の画素などに適用することができる画素回路を示す。
画素の回路構成の他の一例を図25(C)に示す。ここでは、有機EL素子を用いた表示装置の画素構造を示す。
本発明の一態様に係る半導体装置は、表示機器、パーソナルコンピュータ、記録媒体を備えた画像再生装置(代表的にはDVD:Digital Versatile Disc等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを有する装置)に用いることができる。その他に、本発明の一態様に係る半導体装置を用いることができる電子機器として、携帯電話、携帯型を含むゲーム機、携帯データ端末、電子書籍端末、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等のカメラ、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー等)、複写機、ファクシミリ、プリンタ、プリンタ複合機、現金自動預け入れ払い機(ATM)、自動販売機などが挙げられる。これら電子機器の具体例を図26に示す。
100 トランジスタ
101 基板
104 絶縁層
110 下地膜
120 絶縁層
120A 絶縁膜
125 絶縁層
130 酸化物半導体層
130A 酸化物半導体膜
135 ハードマスク
140 電極
140A 導電膜
145 レジストマスク
150 電極
150A 導電膜
150B 導電膜
160 絶縁層
160A 絶縁膜
170 電極
170A 導電膜
170B 導電膜
181 配線
182 配線
183 配線
190 絶縁体
195 絶縁体
195A 絶縁体
195a 絶縁体
195b 絶縁体
200 トランジスタ
281 配線
282 配線
300 トランジスタ
381 配線
382 配線
901 筐体
902 筐体
903 表示部
904 表示部
905 マイクロフォン
906 スピーカー
907 操作キー
908 スタイラス
911 筐体
912 筐体
913 表示部
914 表示部
915 接続部
916 操作キー
921 筐体
922 表示部
923 キーボード
924 ポインティングデバイス
931 筐体
932 冷蔵室用扉
933 冷凍室用扉
941 筐体
942 筐体
943 表示部
944 操作キー
945 レンズ
946 接続部
951 車体
952 車輪
953 ダッシュボード
954 ライト
1189 ROMインターフェース
1190 基板
1191 ALU
1192 ALUコントローラ
1193 インストラクションデコーダ
1194 インタラプトコントローラ
1195 タイミングコントローラ
1196 レジスタ
1197 レジスタコントローラ
1198 バスインターフェース
1199 ROM
1200 記憶素子
1201 回路
1202 回路
1203 スイッチ
1204 スイッチ
1206 論理素子
1207 容量素子
1208 容量素子
1209 トランジスタ
1210 トランジスタ
1213 トランジスタ
1214 トランジスタ
1220 回路
2001 基板
2004 プラグ
2100 トランジスタ
2200 トランジスタ
2201 絶縁膜
2202 配線
2203 プラグ
2204 層間絶縁膜
2207 絶縁膜
2211 半導体基板
2212 絶縁膜
2213 ゲート電極
2214 ゲート絶縁膜
2215 ソース領域およびドレイン領域
2300 トランジスタ
2301 不純物領域
2302 不純物領域
2303 ゲート電極
2304 ゲート絶縁膜
2305 側壁絶縁膜
2400 フォトダイオード
2401 導電膜
2402 導電膜
2403 導電膜
2500 フォトダイオード
2501 導電膜
2502 導電膜
2503 半導体
2504 プラグ
3001 配線
3002 配線
3003 配線
3004 配線
3005 配線
3200 トランジスタ
3300 トランジスタ
3400 容量素子
5000 基板
5001 画素部
5002 走査線駆動回路
5003 走査線駆動回路
5004 信号線駆動回路
5010 容量線
5012 走査線
5013 走査線
5014 信号線
5016 トランジスタ
5017 トランジスタ
5018 液晶素子
5019 液晶素子
5020 画素
5021 スイッチング用トランジスタ
5022 駆動用トランジスタ
5023 容量素子
5024 発光素子
5025 信号線
5026 走査線
5027 電源線
5028 共通電極
5100 ペレット
5120 基板
5161 領域
5200 ペレット
5201 イオン
5203 粒子
5220 基板
5230 ターゲット
5240 プラズマ
5260 加熱機構
Claims (6)
- 第1の電極と、第2の電極と、第3の電極と、酸化物半導体層と、第1の絶縁層と、第2の絶縁層と、を有するトランジスタを有し、
前記トランジスタは第1の領域と、前記第1の領域に囲まれた第2の領域を有し、
前記第1の領域は、前記第1の絶縁層、前記第2の電極、前記酸化物半導体層、前記第2の絶縁層が積層し、
前記第2の領域は、前記第1の電極、前記酸化物半導体層、前記第2の絶縁層、前記第3の電極が積層していることを特徴とする半導体装置。 - 第1の電極と、開口を有する第2の電極と、第3の電極と、酸化物半導体層と、第1の絶縁層と、第2の絶縁層と、を有するトランジスタを有し、
前記トランジスタは前記第2の電極と重なる第1の領域と、前記開口と重なる第2の領域を有し、
前記第1の領域は、前記第1の絶縁層、前記第2の電極、前記酸化物半導体層、前記第2の絶縁層が積層し、
前記第2の領域は、前記第1の電極、前記酸化物半導体層、前記第2の絶縁層、前記第3の電極が積層していることを特徴とする半導体装置。 - 第1の電極と、第2の電極と、第3の電極と、酸化物半導体層と、第1の絶縁層と、第2の絶縁層と、を有するトランジスタを有し、
前記第2の電極及び前記第1の絶縁層は、開口を有し、
前記第3の電極の側面及び底面は、前記第2の絶縁層に覆われおり、かつ、前記第3の電極は前記開口に埋め込まれていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一において、前記第1の絶縁層は酸素を含むことを特徴とする半導体装置。
- 請求項1乃至請求項4のいずれか一において、前記第1の電極はソース電極及びドレイン電極の一方として機能し、
前記第2の電極はソース電極及びドレイン電極の他方として機能することを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一に記載の半導体装置を有する電子機器。
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