半导体装置包括包含设置在沟道宽度方向上且彼此平行的多个沟道形成区的氧化物半导体层、以栅极绝缘层位于栅电极层与沟道形成区之间的方式覆盖各沟道形成区的侧面及顶面的栅电极层。通过采用该结构，电场从侧面方向及顶面方向施加到各沟道形成区。由此，可以良好地控制晶体管的阈值电压并改善S值。另外，通过具有多个沟道形成区，可以增加晶体管的有效沟道宽度，由此可以抑制通态电流的下降。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
所公开的专利技术的一个方式涉及一种半导体装置。本说明书等中的半导体装置一般是指通过利用半导体特性而能够工作的装置。例如，除了晶体管等半导体元件、功率器件、具有功率器件的集成电路、电源电路或电力转换电路之外，电光装置、半导体电路及电子设备可以包括在半导体装置的范畴内或包括半导体装置。
技术介绍
将形成在具有绝缘表面的衬底上的半导体薄膜用作活性层的晶体管被广泛地应用于如集成电路(IC)或图像显示装置(也简称为显示装置)等的电子设备。一般而言，在形成高集成电路时，晶体管的微型化是必不可少的。现有的薄膜晶体管的结构的主流是在平面上层叠有半导体膜、绝缘膜及电极的所谓的平面型结构。但是作为用于高集成化的半导体装置的晶体管，公开了将多晶硅膜用于活性层的鳍(fin)型晶体管。日本专利申请公开2009- 206306号公报
技术实现思路
为了实现半导体装置的高速响应、高速驱动，需要提高被微型化的晶体管的导通特性(例如，通态电流(on — statecurrent)和场效应迀移率)。但是，沟道宽度随着晶体管的微型化而缩小，由此通态电流有可能会下降。另外，已知:晶体管的微型化导致晶体管的电特性的恶化或偏差诸如阈值电压的负向漂移或S值(亚阈值)的劣化等。因此，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种具有能够抑制电特性下降的结构的半导体装置，该电特性的下降会随着晶体管的微型化而变得更明显。本专利技术的一个方式的另一个目的是提供一种耗电量低的半导体装置。本专利技术的一个方式的另一个目的是提供一种可靠性高的半导体装置。注意，这些课题的记载不妨碍其他课题的存在。本专利技术的一个方式并不需要解决所有上述课题。另外，上述以外的课题自可从说明书等的记载显而易见，且可以从说明书等的记载中抽出上述以外的课题。本专利技术的一个方式的半导体装置具有至少包括设置在沟道宽度方向上且彼此平行的第一沟道形成区及第二沟道形成区的氧化物半导体层。另外，以隔着栅极绝缘层覆盖各沟道形成区的侧面及顶面的方式设置有栅电极层。通过采用这种结构，电场从侧面方向及顶面方向施加到各沟道形成区。由此，可以良好地控制晶体管的阈值电压并改善S值。另夕卜，通过具有多个沟道形成区，可以增加晶体管的有效沟道宽度，由此可以抑制通态电流的下降。另外，本专利技术的一个方式的半导体装置在氧化物半导体层与重叠于该氧化物半导体层的绝缘层之间具有氧化物层。该氧化物层包含氧化物半导体层所含的金属元素中的至少一个。当氧化物半导体层与绝缘层接触时，在氧化物半导体层与绝缘层之间可能形成陷阱能级。但是通过采用在氧化物半导体层与绝缘层之间具有氧化物层的上述结构，可以抑制该陷阱能级的形成，由此可以抑制晶体管的电特性的劣化。更具体而言，例如可以采用如下结构。本专利技术的一个方式是一种半导体装置，包括:至少包括第一及第二沟道形成区的氧化物半导体层；与氧化物半导体层的底面接触的第一氧化物层；与氧化物半导体层的顶面接触的第二氧化物层；与氧化物半导体层电连接的源电极层及漏电极层；设置在氧化物半导体层上且覆盖第一沟道形成区的侧面及顶面以及第二沟道形成区的侧面及顶面的栅电极层；以及设置在氧化物半导体层与栅电极层之间的栅极绝缘层。本专利技术的另一个方式是一种半导体装置，包括:至少包括第一及第二沟道形成区的氧化物半导体层；与氧化物半导体层的底面接触的第一氧化物层；与氧化物半导体层的顶面接触的第二氧化物层；与氧化物半导体层电连接的源电极层及漏电极层；设置在氧化物半导体层上且覆盖第一沟道形成区的侧面及顶面以及第二沟道形成区的侧面及顶面的第一栅电极层；设置在氧化物半导体层的下方且与第一沟道形成区及第二沟道形成区重叠的第二栅电极层；设置在第二氧化物层与第一栅电极层之间的第一栅极绝缘层；以及设置在第一氧化物层与第二栅电极层之间的第二栅极绝缘层。在上述半导体装置中，第一氧化物层及第二氧化物层都包含氧化物半导体层所含的金属元素中的至少一个。在上述半导体装置中，第二氧化物层可以以覆盖第一沟道形成区的侧面和顶面以及第二沟道形成区的侧面及顶面的方式设置在氧化物半导体层上，并且也可以在第一沟道形成区与第二沟道形成区之间的区域中接触于第一氧化物层。在上述半导体装置中，第一氧化物层的端部、氧化物半导体层的端部及第二氧化物层的端部的截面形状也可以一致。在上述半导体装置中，源电极层及漏电极层也可以以与第一氧化物层的侧面以及氧化物半导体层的侧面和顶面接触的方式设置。根据本专利技术的一个方式，可以提供一种具有能够抑制电特性的下降的结构的半导体装置，该电特性的下降会随着晶体管的微型化而变得更明显。根据本专利技术的一个方式，可以提供一种耗电量低的半导体装置。根据本专利技术的一个方式，可以提供一种可靠性高的半导体装置。【附图说明】图1A至图1C是说明半导体装置的一个方式的平面图及截面图； 图2是半导体装置中的叠层结构的带图； 图3A1、图3A2、图3B1、图3B2、图3C1及图3C2是说明的一个例子的平面图及截面图； 图4A1、图4A2、图4B1、图4B2、图4C1及图4C2是说明的一个例子的平面图及截面图； 图5A至图5C是说明半导体装置的一个方式的平面图及截面图； 图6A至图6C是说明半导体装置的一个方式的平面图及截面图； 图7A至图7C是说明半导体装置的一个方式的平面图及截面图； 图8A和图8B示出氧化物半导体的纳米束电子衍射图案； 图9A和图9B是本专利技术的一个方式的半导体装置的电路图； 图1OA至图1OC是本专利技术的一个方式的半导体装置的电路图及示意图； 图11是本专利技术的一个方式的半导体装置的方框图； 图12是本专利技术的一个方式的半导体装置的方框图； 图13是本专利技术的一个方式的半导体装置的方框图； 图14A和图14B示出能够应用本专利技术的一个方式的半导体装置的电子设备。【具体实施方式】下面，参照附图详细地说明所公开的专利技术的实施方式。但是，所属
的普通技术人员可以很容易地理解一个事实，就是本说明书所公开的专利技术的方式及详细内容可以被变换为各种各样的形式而不局限于以下说明。因此，本专利技术不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。注意，在以下所示的本专利技术的一个方式的结构中，在不同的附图中共同使用同一符号表示同一部分或具有同样功能的部分并省略其重复说明。另外，当表示具有相同功能的部分时有时使用相同的阴影图案，而不特别附加附图标记。注意，在本说明书等中使用的“第一”、“第二”等序数词是为了避免构成要素的混淆而附记的，而不是为了在数目方面上进行限定的。注意，例如在使用极性不同的晶体管的情况或电路工作中的电流方向变化的情况等下，晶体管的“源极”及“漏极”的功能有时互相调换。因此，在本说明书中，“源极”和“漏极”可以互相调换。实施方式I 在本实施方式中，参照图1A至图7C对本专利技术的一个方式的半导体装置及的一个方式进行说明。在本实施方式中，作为半导体装置的一个例子，示出具有氧化物半导体层的鳍型晶体管。<半导体装置的结构例子> 在图1A至图1C中，作为半导体装置的例子示出晶体管200的结构。图1A是晶体管200的平面图，图1B是图1A的沿着线Vl - Wl的截面图，图1C是图1A的沿着线Xl — Yl的截面图。注意，在图1A中，为了简化起见，省略晶体管2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体装置，包括：第一氧化物层；包括第一沟道形成区和第二沟道形成区的氧化物半导体层，该氧化物半导体层与所述第一氧化物层的顶面接触；与所述氧化物半导体层的顶面接触的第二氧化物层；与所述氧化物半导体层电连接的源电极层和漏电极层；覆盖所述第一沟道形成区的侧面和顶面以及所述第二沟道形成区的侧面和顶面的栅电极层；以及所述氧化物半导体层与所述栅电极层之间的栅极绝缘层。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：山崎舜平，
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
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。