半导体装置、包括该半导体装置的显示装置制造方法及图纸

提供一种新颖的半导体装置。一种半导体装置，包括：第一晶体管；以及第二晶体管。第一晶体管包括：第一栅电极；第一栅电极上的第一绝缘膜；第一绝缘膜上的第一氧化物半导体膜；第一氧化物半导体膜上的第一源电极及第一漏电极；第一氧化物半导体膜、第一源电极及第一漏电极上的第二绝缘膜；以及第二绝缘膜上的第二栅电极。第二晶体管包括：第一漏电极；第一漏电极上的第二绝缘膜；第二绝缘膜上的第二氧化物半导体膜；第二氧化物半导体膜上的第二源电极及第二漏电极；第二氧化物半导体膜、第二源电极及第二漏电极上的第三绝缘膜；以及第三绝缘膜上的第三栅电极。第一氧化物半导体膜部分地重叠于第二氧化物半导体膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置、包括该半导体装置的显示装置
本专利技术的一个方式涉及一种具有氧化物半导体膜的半导体装置及包括该半导体装置的显示装置。注意，本专利技术的一个方式不局限于上述
本说明书等所公开的专利技术的一个方式的
涉及一种物体、方法或制造方法。本专利技术涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或组合物(compositionofmatter)。尤其是，本专利技术的一个方式涉及一种半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、其驱动方法及其制造方法。在本说明书等中，半导体装置通常是指通过利用半导体特性而能够工作的装置。晶体管等半导体元件、半导体电路、运算装置、存储装置都是半导体装置的一个方式。摄像装置、显示装置、液晶显示装置、发光装置、电光装置、发电装置(包括薄膜太阳能电池、有机薄膜太阳能电池等)及电子设备有时包括半导体装置。
技术介绍
通过利用形成在具有绝缘表面的衬底上的半导体薄膜来形成晶体管(也称为场效应晶体管(FET)或薄膜晶体管(TFT))的技术受到关注。该晶体管被广泛地应用于如集成电路(IC)或图像显示装置(显示装置)等电子器件。作为可以用于晶体管的半导体薄膜，以硅为代表的半导体材料被周知，另外，氧化物半导体也受到关注。例如，专利文献1公开了一种层叠多个存储单元来缩小单元面积的技术，其中，存储单元包括具有氧化物半导体膜的第一晶体管和具有氧化物半导体膜的第二晶体管。专利文献2公开了一种技术，其中设置具有以二维方式配置的多个像素的像素部和驱动该多个像素的驱动电路部，通过层叠包括驱动电路部的第一层和包括像素部的第二层，缩减像素部的外围的驱动电路部的面积。[参考文献][专利文献1][专利文献1]日本专利申请公开第2013-138191号公报[专利文献2]日本专利申请公开第2015-194577号公报
技术实现思路
如专利文献1、2所示，通过层叠多个晶体管，可以缩小晶体管面积。另一方面，层叠多个晶体管导致掩模个数或制造工序数的增加。鉴于上述问题，本专利技术的一个方式的目的是提供一种掩模个数或制造工序数较少的层叠有多个晶体管的半导体装置。本专利技术的一个方式的另一目的是提供一种掩模个数或制造工序数得到抑制的层叠有具有氧化物半导体膜的多个晶体管的半导体装置。本专利技术的一个方式的另一目的是提供一种新颖的半导体装置。注意，上述目的的记载不妨碍其他目的的存在。在本专利技术的一个方式中，并不需要实现所有上述目的。上述目的以外的目的从说明书等的记载看来是显而易见的，并可以从说明书等中抽取上述目的以外的目的。本专利技术的一个方式是一种半导体装置，包括第一晶体管以及第二晶体管。第一晶体管包括：第一栅电极；第一栅电极上的第一绝缘膜；第一绝缘膜上的第一氧化物半导体膜；第一氧化物半导体膜上的第一源电极；第一氧化物半导体膜上的第一漏电极；第一氧化物半导体膜、第一源电极及第一漏电极上的第二绝缘膜；以及第二绝缘膜上的第二栅电极。第二晶体管包括：第一源电极和第一漏电极中的一个；第一漏电极上的第二绝缘膜；第二绝缘膜上的第二氧化物半导体膜；第二氧化物半导体膜上的第二源电极；第二氧化物半导体膜上的第二漏电极；第二氧化物半导体膜、第二源电极及第二漏电极上的第三绝缘膜；以及第三绝缘膜上的第三栅电极。第一氧化物半导体膜与第二氧化物半导体膜部分地重叠。本专利技术的其他方式是一种半导体装置，包括第一晶体管以及第二晶体管。第一晶体管包括：第一栅电极；第一栅电极上的第一绝缘膜；第一绝缘膜上的第一氧化物半导体膜；第一氧化物半导体膜上的第一源电极；第一氧化物半导体膜上的第一漏电极；第一氧化物半导体膜、第一源电极及第一漏电极上的第二绝缘膜；以及第二绝缘膜上的第二栅电极。第二晶体管包括：第一绝缘膜上的第三栅电极；第三栅电极上的第二绝缘膜；在第二绝缘膜上且包括沟道区域、源区域及漏区域的第二氧化物半导体膜；与沟道区域接触的第三绝缘膜；与第三绝缘膜接触的第四栅电极；与源区域、漏区域及第四栅电极接触的第四绝缘膜；与源区域电连接的第二源电极；以及与漏区域电连接的第二漏电极。第一氧化物半导体膜与第二氧化物半导体膜部分地重叠。在上述方式中，优选的是，第一栅电极与第二栅电极在第一绝缘膜及第二绝缘膜的开口中连接在一起，并且具有位于第一氧化物半导体膜的侧端部的外侧的区域。在上述方式中，优选的是，第一氧化物半导体膜和/或第二氧化物半导体膜包含In、Zn和M(M是A1、Ga、Y或Sn)。在上述方式中，优选的是，原子个数比为In∶M∶Zn＝4∶2∶3附近，并且在In为4的情况下，M为1.5以上且2.5以下，Zn为2以上且4以下。在上述方式中，优选的是，第一氧化物半导体膜和第二氧化物半导体膜中的一个或两个包括结晶部，该结晶部具有c轴取向性。本专利技术的其他方式是一种半导体装置，包括第一晶体管以及第二晶体管。第一晶体管包括：第一氧化物半导体膜；第一氧化物半导体膜上的第一绝缘膜；具有隔着第一绝缘膜与第一氧化物半导体膜重叠的区域的第一导电膜；第一氧化物半导体膜及第一导电膜上的第二绝缘膜；第一氧化物半导体膜上的第二导电膜；第一氧化物半导体膜上的第三导电膜；以及第一氧化物半导体膜、第二导电膜及第三导电膜上的第三绝缘膜。第二晶体管包括：第三导电膜；第三导电膜上的第三绝缘膜；第三绝缘膜上的第二氧化物半导体膜；第二氧化物半导体膜上的第四导电膜；以及第二氧化物半导体膜上的第五导电膜。第一氧化物半导体膜包括与第一绝缘膜接触的沟道区域、与第二绝缘膜接触的源区域以及与第二绝缘膜接触的漏区域。第一氧化物半导体膜与第二氧化物半导体膜部分地重叠。本专利技术的其他方式是一种半导体装置，包括第一晶体管以及第二晶体管。第一晶体管包括：第一氧化物半导体膜；第一氧化物半导体膜上的第一绝缘膜；具有隔着第一绝缘膜与第一氧化物半导体膜重叠的区域的第一导电膜；第一氧化物半导体膜及第一导电膜上的第二绝缘膜；第一氧化物半导体膜上的第二导电膜；第一氧化物半导体膜上的第三导电膜；以及第一氧化物半导体膜、第二导电膜及第三导电膜上的第三绝缘膜。第二晶体管包括：第三导电膜；第三导电膜上的第三绝缘膜；第三绝缘膜上的第二氧化物半导体膜；第二氧化物半导体膜上的第四导电膜；第二氧化物半导体膜上的第五导电膜；第二氧化物半导体膜、第四导电膜、第五导电膜上的第四绝缘膜；以及具有隔着第四绝缘膜与第二氧化物半导体膜重叠的区域的第六导电膜。第一氧化物半导体膜包括与第一绝缘膜接触的沟道区域、与第二绝缘膜接触的源区域以及与第二绝缘膜接触的漏区域。第一氧化物半导体膜与第二氧化物半导体膜部分地重叠。本专利技术的其他方式是一种半导体装置，包括第一晶体管以及第二晶体管。第一晶体管包括：第一氧化物半导体膜；第一氧化物半导体膜上的第一绝缘膜；具有隔着第一绝缘膜与第一氧化物半导体膜重叠的区域的第一导电膜；第一氧化物半导体膜及第一导电膜上的第二绝缘膜；第一氧化物半导体膜上的第二导电膜；第一氧化物半导体膜上的第三导电膜；以及第一氧化物半导体膜、第二导电膜及第三导电膜上的第三绝缘膜。第一氧化物半导体膜包括与第一绝缘膜接触的沟道区域、与第二绝缘膜接触的源区域以及与第二绝缘膜接触的漏区域。第二晶体管包括：第三导电膜；第三导电膜上的第三绝缘膜；第三绝缘膜上的第二氧化物半导体膜；第二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，包括：第一晶体管；以及第二晶体管，其中，所述第一晶体管包括：第一栅电极；所述第一栅电极上的第一绝缘膜；所述第一绝缘膜上的第一氧化物半导体膜；所述第一氧化物半导体膜上的第一源电极；所述第一氧化物半导体膜上的第一漏电极；所述第一氧化物半导体膜、所述第一源电极及所述第一漏电极上的第二绝缘膜；以及所述第二绝缘膜上的第二栅电极，并且，所述第二晶体管包括：所述第一源电极和所述第一漏电极中的一个；所述第一源电极和所述第一漏电极中的所述一个上的所述第二绝缘膜；所述第二绝缘膜上的第二氧化物半导体膜；所述第二氧化物半导体膜上的第二源电极；所述第二氧化物半导体膜上的第二漏电极；所述第二氧化物半导体膜、所述第二源电极及所述第二漏电极上的第三绝缘膜；以及所述第三绝缘膜上的第三栅电极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.28 JP 2015-256694;2015.12.28 JP 2015-256841.一种半导体装置，包括：第一晶体管；以及第二晶体管，其中，所述第一晶体管包括：第一栅电极；所述第一栅电极上的第一绝缘膜；所述第一绝缘膜上的第一氧化物半导体膜；所述第一氧化物半导体膜上的第一源电极；所述第一氧化物半导体膜上的第一漏电极；所述第一氧化物半导体膜、所述第一源电极及所述第一漏电极上的第二绝缘膜；以及所述第二绝缘膜上的第二栅电极，并且，所述第二晶体管包括：所述第一源电极和所述第一漏电极中的一个；所述第一源电极和所述第一漏电极中的所述一个上的所述第二绝缘膜；所述第二绝缘膜上的第二氧化物半导体膜；所述第二氧化物半导体膜上的第二源电极；所述第二氧化物半导体膜上的第二漏电极；所述第二氧化物半导体膜、所述第二源电极及所述第二漏电极上的第三绝缘膜；以及所述第三绝缘膜上的第三栅电极。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一氧化物半导体膜与所述第二氧化物半导体膜部分地重叠。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一栅电极与所述第二栅电极在所述第一绝缘膜及所述第二绝缘膜的开口中彼此连接，并具有位于所述第一氧化物半导体膜的侧端部的外侧的区域。4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一氧化物半导体膜和所述第二氧化物半导体膜中的一个或两个包含In、M和Zn，并且M是Al、Ga、Y或Sn。5.根据权利要求4所述的半导体装置，其中原子个数比为In∶M∶Zn＝4∶2∶3附近，并且在In为4的情况下，M为1.5以上且2.5以下，Zn为2以上且4以下。6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一氧化物半导体膜和所述第二氧化物半导体膜中的一个或两个包括结晶部，并且所述结晶部具有c轴取向性。7.一种半导体装置，包括：第一晶体管；以及第二晶体管，其中，所述第一晶体管包括：第一栅电极；所述第一栅电极上的第一绝缘膜；所述第一绝缘膜上的第一氧化物半导体膜；所述第一氧化物半导体膜上的第一源电极；所述第一氧化物半导体膜上的第一漏电极；所述第一氧化物半导体膜、所述第一源电极及所述第一漏电极上的第二绝缘膜；以及所述第二绝缘膜上的第二栅电极，并且，所述第二晶体管包括：所述第一绝缘膜上的第三栅电极；所述第三栅电极上的所述第二绝缘膜；所述第二绝缘膜上且包括沟道区域、源区域及漏区域的第二氧化物半导体膜；与所述沟道区域接触的第三绝缘膜；与所述第三绝缘膜接触的第四栅电极；与所述源区域、所述漏区域及所述第四栅电极接触的第四绝缘膜；与所述源区域电连接的第二源电极；以及与所述漏区域电连接的第二漏电极。8.根据权利要求7所述的半导体装置，其中所述第一氧化物半导体膜与所述第二氧化物半导体膜部分地重叠。9.根据权利要求7所述的半导体装置，其中所述第一栅电极与所述第二栅电极在所述第一绝缘膜及所述第二绝缘膜的开口中彼此连接，并具有位于所述第一氧化物半导体膜的侧端部的外侧的区域。10.根据权利要求7所述的半导体装置，其中所述第一氧化物半导体膜和所述第二氧化物半导体膜中的一个或两个包含In、M和Zn，并且M是Al、Ga、Y或Sn。11.根据权利要求10所述的半导体装置，其中原子个数比为In∶M∶Zn＝4∶2∶3附近，并且在In为4的情况下，M为1.5以上且2.5以下，Zn为2以上且4以下。12.根据权利要求7所述的半导体装置，其中所述第一氧化物半导体膜和所述第二氧化物半导体膜中的一个或两个包括结晶部，并且所述结晶部具有c轴取向性。13.一种半导体装置，包括：第一晶体管；以及第二晶体管，其中，所述第一晶体管包括：第一氧化物半导体膜；所述第一氧化物半导体膜上的第一绝缘膜；具有隔着所述第一绝缘膜与所述第一氧化物半导体膜重叠的区域的第一导...

【专利技术属性】
技术研发人员：三宅博之，冈崎健一，保坂泰靖，岛行德，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：日本,JP