半导体装置以及其制造方法制造方法及图纸

提供一种适合于微型化及高集成化的半导体装置。本发明专利技术的一个实施方式包括：含有相邻的第一区域和第二区域、其间设置有第一区域及第二区域的第三区域和第四区域的第一氧化物；第一区域上的第二氧化物；第二氧化物上的第一绝缘体；第一绝缘体上的第一导电体；在第二氧化物上并在第一绝缘体及第一导电体的侧面的第二绝缘体；在第二区域上并在第二绝缘体的侧面的第三绝缘体；以及隔着第三绝缘体在第二区域上的第二导电体。第三绝缘体的一部分位于第二导电体和第二绝缘体的侧面之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置以及其制造方法
本专利技术的一个实施方式涉及一种半导体装置及其制造方法。本专利技术的另一个实施方式涉及一种半导体晶片、模块以及电子设备。在本说明书等中，半导体装置通常是指能够通过利用半导体特性而工作的装置。晶体管等半导体元件、半导体电路、运算装置及存储装置都是半导体装置的实施方式。显示装置(例如，液晶显示装置、发光显示装置)、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、成像装置及电子设备等有时包括半导体装置。注意，本专利技术的一个实施方式不局限于上述
本说明书等所公开的专利技术的一个实施方式涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本专利技术的一个实施方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(compositionofmatter)。
技术介绍
近年来，已对半导体装置进行开发，其主要用于LSI、CPU、存储器。CPU是包括从半导体晶片分开的半导体集成电路(至少包括晶体管及存储器)且各自设置有作为连接端子的电极的半导体元件的集合体。LSI、CPU、存储器等的半导体电路(IC芯片)安装在电路板例如印刷线路板上，并用作各种电子设备的构件之一。通过使用形成在具有绝缘表面的衬底上的半导体薄膜形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(简记作显示装置)等电子设备。作为可以应用于晶体管的半导体薄膜的材料，硅类半导体材料被广泛地周知。此外，作为其他材料，氧化物半导体受到关注。<br>已知包含氧化物半导体的晶体管的非导通状态下的泄漏电流极小。例如，应用了包含氧化物半导体的晶体管的泄漏电流小的特性的低功耗CPU已被公开(参照专利文献1)。另外，公开了如下技术：为了提高晶体管的载流子迁移率，层叠电子亲和势(或导带底态)不同的氧化物半导体层的技术(参照专利文献2及3)。近年来，随着电子设备的小型化和轻量化，对高密度地集成有晶体管等的集成电路的要求提高。此外，有提高包含集成电路的半导体装置的生产率的需求。[参考文献][专利文献][专利文献1]日本专利申请公开第2012-257187号公报[专利文献2]日本专利申请公开第2011-124360号公报[专利文献3]日本专利申请公开第2011-138934号公报
技术实现思路
本专利技术的一个实施方式的其他目的是提供一种能够实现微型化或高集成化的半导体装置。本专利技术的一个实施方式的其他目的是提供一种能够以高生产率制造的半导体装置。本专利技术的一个实施方式的其他目的是提供一种设计自由度高的半导体装置。本专利技术的一个实施方式的其他目的是提供一种低功耗的半导体装置。本专利技术的一个实施方式的目的之一是提供一种具有优良的电特性的半导体装置。本专利技术的一个实施方式的其他目的是提供一种能够长期间保持数据的半导体装置。本专利技术的一个实施方式的其他目的是提供一种能够进行高速数据写入的半导体装置。本专利技术的一个实施方式的其他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实施方式中，并不需要实现所有上述目的。其他目的根据说明书、附图、权利要求书等的记载来看是自然明了的，可以从说明书、附图、权利要求书等的记载得出其他目的。本专利技术的一个实施方式是一种半导体装置，该半导体装置包括：含有相邻的第一区域和第二区域、其间设置有第一区域及第二区域的第三区域和第四区域的第一氧化物；第一区域上的第二氧化物；第二氧化物上的第一绝缘体；第一绝缘体上的第一导电体；在第二氧化物上并在第一绝缘体的侧面及第一导电体的侧面的第二绝缘体；在第二区域上并在第二绝缘体的侧面的第三绝缘体；以及在第二区域上并与第二区域之间设置有第三绝缘体的第二导电体。第三绝缘体的一部分位于第二导电体和第二绝缘体的侧面之间。本专利技术的一个实施方式是一种半导体装置，该半导体装置包括：晶体管；电容器；含有相邻的第一区域和第二区域、其间设置有第一区域及第二区域的第三区域和第四区域的第一氧化物；第一区域上的第二氧化物；第二氧化物上的第一绝缘体；第一绝缘体上的第一导电体；在第二氧化物上并在第一绝缘体的侧面及第一导电体的侧面的第二绝缘体；在第二区域上并在第二绝缘体的侧面的第三绝缘体；以及在第二区域上并与第二区域之间设置有第三绝缘体的第二导电体。第三绝缘体的一部分位于第二导电体和第二绝缘体的侧面之间。第一区域的一部分被用作晶体管的沟道形成区域。第一绝缘体被用作晶体管的栅极绝缘膜。第一导电体被用作晶体管的栅电极。第二区域被用作电容器的第一电极。第三绝缘体被用作电容器的电介质。第二导电体被用作电容器的第二电极。在上述结构中，第四区域相邻于第二区域，第三区域被用作晶体管的源极和漏极中的一个，第二区域及第四区域被用作晶体管的源极和漏极中的另一个。在上述结构中，第一氧化物位于第三导电体上，第四区域的底面与第三导电体的顶面接触。本专利技术的一个实施方式是一种半导体装置，该半导体装置包括：含有相邻的第一区域和第二区域、其间设置有第一区域及第二区域的第三区域和第四区域的第一氧化物；第一区域上的第二氧化物；第二氧化物上的第一绝缘体；第一绝缘体上的第一导电体；设置在第二氧化物上并在第一绝缘体的侧面及第一导电体的侧面的第二绝缘体；设置在第二区域上并在第二绝缘体的侧面的第三绝缘体；在第二区域上并与第二区域之间设置有第三绝缘体的第二导电体；以及与第二导电体重叠并与第二导电体之间设置有第二区域的第三导电体。第三绝缘体的一部分位于第二导电体和第二绝缘体的侧面之间。本专利技术的一个实施方式是一种半导体装置，该半导体装置包括：晶体管；电容器；含有相邻的第一区域和第二区域、其间设置有第一区域及第二区域的第三区域和第四区域的第一氧化物；第一区域上的第二氧化物；第二氧化物上的第一绝缘体；第一绝缘体上的第一导电体；在第二氧化物上并在第一绝缘体的侧面及第一导电体的侧面的第二绝缘体；在第二区域上并在第二绝缘体的侧面的第三绝缘体；在第二区域上并与第二区域之间设置有第三绝缘体的第二导电体；以及与第二导电体重叠并与第二导电体之间设置有第二区域的第三导电体。第三绝缘体的一部分位于第二导电体和第二绝缘体的侧面之间。第一区域的一部分被用作晶体管的沟道形成区域。第一绝缘体被用作晶体管的栅极绝缘膜。第一导电体被用作晶体管的栅电极。第二区域被用作电容器的第一电极。第三绝缘体被用作电容器的电介质。第二导电体被用作电容器的第二电极。第三导电体被用作与晶体管电连接的插头。在上述结构中，第二区域被用作晶体管的源极和漏极中的一个，第三区域被用作晶体管的源极和漏极中的另一个。在上述结构中，第一氧化物位于第三导电体上，第二区域的底面与第三导电体的顶面接触。在上述结构中，第二绝缘体包含含有铝和铪中的一个或两个的氧化物。在上述结构中，第一氧化物包含In、元素M及Zn，元素M为Al、Ga、Y或Sn。在上述结构中，第二氧化物包含In、元素M及Zn，元素M为Al、Ga、Y或Sn。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，包括：/n第一氧化物，包括：/n相邻的第一区域和第二区域；以及/n其间设置有所述第一区域及所述第二区域的第三区域和第四区域；/n所述第一区域上的第二氧化物；/n所述第二氧化物上的第一绝缘体；/n所述第一绝缘体上的第一导电体；/n所述第二氧化物上的第二绝缘体，该第二绝缘体与所述第一绝缘体的侧面及所述第一导电体的侧面接触；/n所述第二区域上的第三绝缘体，该第三绝缘体与所述第二绝缘体的侧面接触；以及/n在所述第二区域上并与所述第二区域之间设置有所述第三绝缘体的第二导电体，/n其中，所述第三绝缘体的一部分位于所述第二导电体和所述第二绝缘体的所述侧面之间。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170210 JP 2017-023595;20170217 JP 2017-0276131.一种半导体装置，包括：
第一氧化物，包括：
相邻的第一区域和第二区域；以及
其间设置有所述第一区域及所述第二区域的第三区域和第四区域；
所述第一区域上的第二氧化物；
所述第二氧化物上的第一绝缘体；
所述第一绝缘体上的第一导电体；
所述第二氧化物上的第二绝缘体，该第二绝缘体与所述第一绝缘体的侧面及所述第一导电体的侧面接触；
所述第二区域上的第三绝缘体，该第三绝缘体与所述第二绝缘体的侧面接触；以及
在所述第二区域上并与所述第二区域之间设置有所述第三绝缘体的第二导电体，
其中，所述第三绝缘体的一部分位于所述第二导电体和所述第二绝缘体的所述侧面之间。


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位于第三导电体上，
并且所述第四区域的底面与所述第三导电体的顶面接触。


3.根据权利要求1所述的半导体装置，
其中所述第二绝缘体包含含有铝和铪中的一个或两个的氧化物。


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包含In、元素M及Zn，
并且所述元素M为Al、Ga、Y或Sn。


5.根据权利要求1所述的半导体装置，
其中所述第二氧化物包含In、元素M及Zn，
并且所述元素M为Al、Ga、Y或Sn。


6.一种半导体装置，包括：
晶体管；
电容器；
第一氧化物，包括：
相邻的第一区域和第二区域；以及
其间设置有所述第一区域及所述第二区域的第三区域和第四区域；
所述第一区域上的第二氧化物；
所述第二氧化物上的第一绝缘体；
所述第一绝缘体上的第一导电体；
所述第二氧化物上的第二绝缘体，该第二绝缘体与所述第一绝缘体的侧面及所述第一导电体的侧面接触；
所述第二区域上的第三绝缘体，该第三绝缘体与所述第二绝缘体的侧面接触；以及
在所述第二区域上并与所述第二区域之间设置有所述第三绝缘体的第二导电体，
其中，所述第三绝缘体的一部分位于所述第二导电体和所述第二绝缘体的所述侧面之间，
所述第一区域的一部分被用作所述晶体管的沟道形成区域，
所述第一绝缘体被用作所述晶体管的栅极绝缘膜，
所述第一导电体被用作所述晶体管的栅电极，
所述第二区域被用作所述电容器的第一电极，
所述第三绝缘体被用作所述电容器的电介质，
并且，所述第二导电体被用作所述电容器的第二电极。


7.根据权利要求6所述的半导体装置，
其中所述第四区域相邻于所述第二区域，
所述第三区域被用作所述晶体管的源极和漏极中的一个，
并且所述第二区域及所述第四区域被用作所述晶体管的所述源极和所述漏极中的另一个。

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎舜平，远藤佑太，笹川慎也，长塚修平，
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