半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术的一个方式提供一种性能高且可靠性高的半导体装置。本发明专利技术的一个方式是一种半导体装置，包括：第一晶体管；第二晶体管；覆盖第一晶体管的至少一部分的第一金属氧化物；第一晶体管及第二晶体管上的绝缘膜；以及绝缘膜上的第二金属氧化物。第一晶体管包括：第一栅电极；第一栅极绝缘膜；第一氧化物；第一源电极及第一漏电极；第二栅极绝缘膜；以及第二栅电极。第二晶体管包括：第三栅电极；第三栅极绝缘膜；第二氧化物；第二源电极及第二漏电极；第四栅极绝缘膜；以及第四栅电极。第一栅极绝缘膜及第二栅极绝缘膜与第一金属氧化物接触，第三栅极绝缘膜及第四栅极绝缘膜与绝缘膜接触。并且，绝缘膜包含过剩氧。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
本专利技术的一个方式涉及一种半导体装置以及半导体装置的驱动方法。另外，本专利技术的一个方式涉及一种电子设备。注意，本说明书等中的半导体装置是指通过利用半导体特性而能够工作的所有装置。显示装置(液晶显示装置、发光显示装置等)、投影装置、照明装置、电光装置、蓄电装置、存储装置、半导体电路、摄像装置及电子设备等有时包括半导体装置。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涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本专利技术的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(compositionofmatter)。
技术介绍
使用半导体薄膜构成晶体管的技术受到注目。该晶体管被广泛地应用于集成电路(IC)、图像显示装置(简单地记载为显示装置)等电子设备。作为可以应用于晶体管的半导体薄膜，硅类半导体材料被广泛地周知。但是，作为其他材料，氧化物半导体受到关注。例如，公开了作为氧化物半导体使用以氧化锌或In-Ga-Zn类氧化物为活性层的晶体管来制造显示装置的技术(参照专利文献1及专利文献2)。近年来，公开了使用包含氧化物半导体的晶体管来制造存储装置的集成电路的技术(参照专利文献3)。此外，除了存储装置之外，运算装置等也使用包含氧化物半导体的晶体管制造。[专利文献1]日本专利申请公开第2007-123861号公报[专利文献2]日本专利申请公开第2007-96055号公报[专利文献3]日本专利申请公开第2011-119674号公报
技术实现思路
本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种具有良好的电特性的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种能够实现微型化或高集成化的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种生产率高的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种能够长期间保持数据的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种数据的写入速度快的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种设计自由度高的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种能够抑制功耗的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种新颖的半导体装置。此外，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。此外，本专利技术的一个方式并不需要实现所有上述目的。另外，从说明书、附图、权利要求书等的记载中可明显看出这些目的以外的目的，而可以从说明书、附图、权利要求书等的记载中抽取这些目的以外的目的。半导体装置有时在同一衬底上包括由具有各种形状的晶体管构成的电路以及高密度地配置有晶体管的电路。作为具有各种形状的晶体管的例子，有沟道长度(L长度)或/及沟道宽度(W宽度)、栅电极的宽度、栅电极的厚度等不同的晶体管。注意，配置晶体管密度是指每单位面积的晶体管的个数。例如，将晶体管密度定义为每1μm2的晶体管的个数，可以以“个/μm2”或“个·μm-2”等单位表示。此外，在由具有各种形状的晶体管构成的电路中，有时因晶体管的形状不同而晶体管的电特性也不同。此外，在高密度地配置有晶体管的电路中，晶体管的电特性的不均匀有时变大。通过本专利技术的一个方式，可以制造包括两种以上的具有不同结构的晶体管的半导体装置。就是说，通过在每个电路中分别形成具有不同结构的晶体管，可以抑制各电路所包括的晶体管的电特性的不均匀，可以实现高性能的半导体装置。典型的是，本专利技术的一个方式是一种包括具有第一晶体管的第一电路及具有第二晶体管的第二电路的半导体装置，其中，第一晶体管被具有抑制氧透过的功能的金属氧化物(典型地是，氧化铝)覆盖，第二晶体管被包含过剩氧的绝缘物覆盖。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；第二晶体管；覆盖第一晶体管的至少一部分的第一金属氧化物；第一晶体管及第二晶体管上的绝缘膜；以及绝缘膜上的第二金属氧化物。第一晶体管包括：第一栅电极；第一栅电极上的第一栅极绝缘膜；第一栅极绝缘膜上的第一氧化物；与第一氧化物电连接的第一源电极及第一漏电极；第一氧化物上的第二栅极绝缘膜；以及第二栅极绝缘膜上的第二栅电极。第二晶体管包括：第三栅电极；第三栅电极上的第三栅极绝缘膜；第三栅极绝缘膜上的第二氧化物；与第二氧化物电连接的第二源电极及第二漏电极；第二氧化物上的第四栅极绝缘膜；以及第四栅极绝缘膜上的第四栅电极。第一栅极绝缘膜及第二栅极绝缘膜与第一金属氧化物接触，第三栅极绝缘膜及第四栅极绝缘膜与绝缘膜接触。并且，绝缘膜包含过剩氧。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；第二晶体管；覆盖第一晶体管的至少一部分和第二晶体管的至少一部分的第一金属氧化物；第一晶体管及第二晶体管上的绝缘膜；以及绝缘膜上的第二金属氧化物。第一晶体管包括：第一栅电极；第一栅电极上的第一栅极绝缘膜；第一栅极绝缘膜上的第一氧化物；与第一氧化物电连接的第一源电极及第一漏电极；第一氧化物上的第二栅极绝缘膜；以及第二栅极绝缘膜上的第二栅电极。第二晶体管包括：第三栅电极；第三栅电极上的第三栅极绝缘膜；第三栅极绝缘膜上的第二氧化物；与第二氧化物电连接的第二源电极及第二漏电极；第二氧化物上的第四栅极绝缘膜；以及第四栅极绝缘膜上的第四栅电极，第一栅极绝缘膜与绝缘膜接触。第二栅极绝缘膜与第一金属氧化物及绝缘膜接触，第三栅极绝缘膜及第四栅极绝缘膜与绝缘膜接触。并且，绝缘膜包含过剩氧。此外，第一金属氧化物也可以具有抑制氧透过的功能。此外，第一金属氧化物及第二金属氧化物可以包含铝及氧。此外，本专利技术的一个方式是一种包括第一电路和第二电路的半导体装置，其中第一电路包括多个第一晶体管，并且第二电路包括多个第二晶体管。此外，第一电路所包括的多个第一晶体管的每一个的沟道宽度为多个第一晶体管的每一个的沟道长度的2倍以上且1000倍以下。或者，第一电路所包括的多个第一晶体管的每一个的沟道长度为多个第一晶体管的每一个的沟道宽度的2倍以上且1000倍以下。此外，第二电路所包括的第二晶体管的密度为0.01个/μm2以上且2500个/μm2以下。此外，第一电路所包括的多个第一晶体管的密度低于第二电路所包括的多个第二晶体管的密度。此外，第一电路所包括的多个第一晶体管的每一个的沟道宽度大于第二电路所包括的多个第二晶体管的每一个的沟道宽度。此外，第一电路所包括的多个第一晶体管的每一个的沟道长度大于第二电路所包括的多个第二晶体管的每一个的沟道长度。根据本专利技术的一个方式，可以提供一种具有良好的电特性的半导体装置。根据本专利技术的一个方式，可以提供一种能够实现微型化或高集成化的半导体装置。根据本专利技术的一个方式，可以提供一种生产率高的半导体装置。另外，根据本专利技术的一个方式，可以提供一种能够长期间保持数据的半导体装置。另外，根据本专利技术的一个方式，可以提供一种数据的写入速度快的半导体装置。另外，根据本专利技术的一个方式，可以提供一种设计自由度高的半导体装置。另外，根据本专利技术的一个方式，可以提供一种能够抑制功耗的半导体装置。另外，根据本专利技术的一个方式，可以提供一种新颖的半导体装置。注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。此外，本专利技术的一个方式并不需要具有所有上述效果。另外，从说明书、附图、权利要求书等的记载中可明显看出这些效果以外的效果，而可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，包括：第一晶体管；第二晶体管；覆盖所述第一晶体管的至少一部分的第一金属氧化物；所述第一晶体管及所述第二晶体管上的绝缘膜；以及所述绝缘膜上的第二金属氧化物，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栅极绝缘膜；所述第一栅极绝缘膜上的第一氧化物；与所述第一氧化物电连接的第一源电极及第一漏电极；所述第一氧化物上的第二栅极绝缘膜；以及所述第二栅极绝缘膜上的第二栅电极，所述第二晶体管包括：第三栅电极；所述第三栅电极上的第三栅极绝缘膜；所述第三栅极绝缘膜上的第二氧化物；与所述第二氧化物电连接的第二源电极及第二漏电极；所述第二氧化物上的第四栅极绝缘膜；以及所述第四栅极绝缘膜上的第四栅电极，所述第一栅极绝缘膜及所述第二栅极绝缘膜与所述第一金属氧化物接触，所述第三栅极绝缘膜及所述第四栅极绝缘膜与所述绝缘膜接触，并且，所述绝缘膜包含过剩氧。

【技术特征摘要】
2016.08.31 JP 2016-1694481.一种半导体装置，包括：第一晶体管；第二晶体管；覆盖所述第一晶体管的至少一部分的第一金属氧化物；所述第一晶体管及所述第二晶体管上的绝缘膜；以及所述绝缘膜上的第二金属氧化物，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栅极绝缘膜；所述第一栅极绝缘膜上的第一氧化物；与所述第一氧化物电连接的第一源电极及第一漏电极；所述第一氧化物上的第二栅极绝缘膜；以及所述第二栅极绝缘膜上的第二栅电极，所述第二晶体管包括：第三栅电极；所述第三栅电极上的第三栅极绝缘膜；所述第三栅极绝缘膜上的第二氧化物；与所述第二氧化物电连接的第二源电极及第二漏电极；所述第二氧化物上的第四栅极绝缘膜；以及所述第四栅极绝缘膜上的第四栅电极，所述第一栅极绝缘膜及所述第二栅极绝缘膜与所述第一金属氧化物接触，所述第三栅极绝缘膜及所述第四栅极绝缘膜与所述绝缘膜接触，并且，所述绝缘膜包含过剩氧。2.一种半导体装置，包括：第一晶体管；第二晶体管；覆盖所述第一晶体管的至少一部分和所述第二晶体管的至少一部分的第一金属氧化物；所述第一晶体管及所述第二晶体管上的绝缘膜；以及所述绝缘膜上的第二金属氧化物，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栅极绝缘膜；所述第一栅极绝缘膜上的第一氧化物；与所述第一氧化物电连接的第一源电极及第一漏电极；所述第一氧化物上的第二栅极绝缘膜；以及所述第二栅极绝缘膜上的第二栅电极，所述第二晶体管包括：第三栅电极；所述第三栅电极上的第三栅极绝缘膜；所述第三栅极绝缘膜上的第二氧化物；与所述第二氧化物电连接的第二源电极及第二漏电极；所述第二氧化物上的第四栅极绝缘膜；以及所述第四栅极绝缘膜上的第四栅电极，所述第一栅极绝缘膜与所述绝缘膜接触，所述第二栅极绝缘膜与所述第一金属氧化物及所述绝缘膜接触，所述第三栅极绝缘膜及所述第四栅极绝缘膜与所述绝缘膜接触，并且，所述绝缘膜包含过剩氧。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一金属氧化物抑制氧透过。4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一金属氧化物及所述第二金属氧化物包含铝及氧。5.根据权利要求1所述的半导体装置，还包括：第一电路；以及第二电路，其中所述第一电路包括多个所述第一晶体管，并且所述第二电路包括多个所述第二晶体管。6.根据权利要求5所述的半导体装置，其中所述第一电路所包括的所述多个第一晶体管...

【专利技术属性】
技术研发人员：远藤佑太，
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