半导体装置及电子设备制造方法及图纸

提供一种功耗低的半导体装置。在具备设置于低电源电位一侧的第一晶体管及设置于高电源电位一侧的第二晶体管的共源共栅电路中，第二晶体管的栅极与第三晶体管的源极或漏极及电容连接。第一晶体管的栅极与第二晶体管的背栅极电连接。作为第三晶体管，使用OS晶体管。使用OS晶体管。使用OS晶体管。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置及电子设备


[0001]本专利技术的一个方式涉及一种半导体装置。
[0002]本专利技术的一个方式不限定于上述
本说明书等所公开的专利技术的
涉及一种物体、方法或制造方法。此外，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(composition of matter)。
[0003]在本说明书等中，半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有装置。因此，晶体管或二极管等半导体元件和包括半导体元件的电路是半导体装置。此外，显示装置、发光装置、照明装置、电光装置、通信装置以及电子设备等有时包括半导体元件或半导体电路。因此，显示装置、发光装置、照明装置、电光装置、摄像装置、通信装置以及电子设备等也有时被称为半导体装置。

技术介绍

[0004]以智能手机或平板终端等为代表的便携式信息终端越来越普遍。随着信息终端的普遍，各种通信规格被制定。例如，开始采用被称为第四代移动通信系统(4G)的LTE
‑
Advanced规格。
[0005]近年来，随着物联网(IoT)等信息技术的发展，信息终端所处理的数据量趋于增大。此外，信息终端等电子设备被要求提高通信速度。
[0006]用来实现IoT的基站被要求实现每平方公里与约100万台信息终端同时连接。但是，4G只能实现每平方公里与约2万台信息终端同时连接。
[0007]为了适用于IoT等各种信息技术，已在研究能够实现与4G相比更快通信速度、更多同时连接以及更短延迟时间的被称为第五代移动通信系统(5G)的新通信规格。5G使用3.7GHz频带、4.5GHz频带以及28GHz频带的通信频率。
[0008]作为适用于5G的半导体装置，使用以Si等一种元素为主要成分的半导体或以Ga和As等多种元素为主要成分的化合物半导体来制造。再者，作为金属氧化物之一的氧化物半导体受到关注。
[0009]在氧化物半导体中，发现了既不是单晶也不是非晶的CAAC(c
‑
axis aligned crystalline：c轴取向结晶)结构及nc(nanocrystalline：纳米晶)结构(参照非专利文献1及非专利文献2)。
[0010]非专利文献1及非专利文献2中公开了一种使用具有CAAC结构的氧化物半导体制造晶体管的技术。
[0011][先行技术文献][0012][非专利文献][0013][非专利文献1]S.Yamazaki et al.，“SID Symposium Digest of Technical Papers”，2012，volume 43，issue 1，p.183
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186
[0014][非专利文献2]S.Yamazaki et al.，“Japanese Journal of Applied Physics”，2014，volume 53，Number 4S，p.04ED18
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04ED18
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10

技术实现思路

[0015]专利技术所要解决的技术问题
[0016]当提高通信速度时，容易发生功耗增大。因此，信息终端等电子设备被要求提高通信速度和降低功耗。
[0017]本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种功耗得到降低的半导体装置等。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种工作稳定的半导体装置等。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种可靠性良好的半导体装置等。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种生产性高的半导体装置等。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等。
[0018]注意，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。此外，说明书、附图以及权利要求书等的记载中显然存在上述目的以外的目的，可以从说明书、附图以及权利要求书等的记载中获得上述目的以外的目的。
[0019]解决技术问题的手段
[0020]在包括具备设置于低电源电位一侧的第一晶体管及设置于高电源电位一侧的第二晶体管的共源共栅电路的半导体装置中，第二晶体管的栅极与第三晶体管的源极或漏极及电容连接。作为第三晶体管，使用OS晶体管。
[0021]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、第三晶体管、电容以及功能元件，第一晶体管的源极及漏极中的一个与第一端子电连接，第一晶体管的源极及漏极中的另一个与第二晶体管的源极及漏极中的一个电连接，第一晶体管的栅极与第二端子电连接，第二晶体管的源极及漏极中的另一个与第三端子电连接，第二晶体管的源极及漏极中的另一个与功能元件电连接，第三晶体管的源极及漏极中的一个与第四端子电连接，第三晶体管的源极及漏极中的另一个与第二晶体管的栅极电连接，第三晶体管的栅极与第五端子电连接，电容设置于第三晶体管的源极及漏极中的另一个，并且第三晶体管的半导体层包含氧化物半导体。
[0022]此外，第二晶体管也可以具有背栅极。第一晶体管的栅极也可以与第二晶体管的背栅极电连接。
[0023]此外，功能元件优选为电阻、恒流源或并联谐振电路。氧化物半导体优选包含In及Zn中的至少一个。
[0024]第一至第三晶体管中的至少一个也可以为多栅极晶体管。第二晶体管的半导体层也可以包含氧化物半导体。第三晶体管的半导体层也可以包含氧化物半导体。
[0025]半导体装置也可以与天线电连接。
[0026]此外，本专利技术的另一个方式是一种电子设备，包括上述半导体装置、扬声器、麦克风或二次电池。
[0027]此外，本专利技术的另一个方式是一种半导体装置，包括第一层、第二层以及第三层，第一层包括收发装置及信号处理装置，第二层包括存储装置，第三层包括天线阵列，收发装置包括第四晶体管，信号处理装置包括第五晶体管，存储装置包括存储元件，存储元件包括第六晶体管及电容，第六晶体管在半导体层中包含氧化物半导体，天线阵列包括多个天线，并且第一层与第三层包括隔着第二层彼此重叠的区域。
[0028]作为第四晶体管，也可以使用LDMOS
‑
FET。作为第五晶体管，也可以使用MOS
‑
FET。
[0029]氧化物半导体优选包含In及Zn中的至少一个。
[0030]信号处理装置也可以包括解调器及调制器。半导体装置也可以具有以波束成形发送电波的功能。半导体装置也可以具有以空分复用发送电波的功能。半导体装置也可以具有以空分复用接收电波的功能。
[0031]专利技术效果
[0032]根据本专利技术的一个方式，可以提供一种功耗得到降低的半导体装置等。此外，可以提供一种工作稳定的半导体装置等。此外，可以提供一种可靠性良好的半导体装置等。此外，可以提供一种生产性高的半导体装置等。此外，可以提供一种新颖的半导体装置等。
[0033]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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置，包括：第一晶体管；第二晶体管；第三晶体管；电容；以及功能元件，其中，所述第一晶体管的源极及漏极中的一个与第一端子电连接，所述第一晶体管的源极及漏极中的另一个与所述第二晶体管的源极及漏极中的一个电连接，所述第一晶体管的栅极与第二端子电连接，所述第二晶体管的源极及漏极中的另一个与第三端子电连接，所述第二晶体管的源极及漏极中的所述另一个与所述功能元件电连接，所述第三晶体管的源极及漏极中的一个与第四端子电连接，所述第三晶体管的源极及漏极中的另一个与所述第二晶体管的栅极电连接，所述第三晶体管的栅极与第五端子电连接，所述电容设置于所述第三晶体管的源极及漏极中的所述另一个，并且，所述第三晶体管的半导体层包含氧化物半导体。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第二晶体管具有背栅极，并且所述第一晶体管的栅极与所述背栅极电连接。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中所述功能元件包括电阻、恒流源或并联谐振电路。4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其中所述氧化物半导体包含In及Zn中的至少一个。5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体装置，其中所述第一至所述第三晶体管中的至少一个为多栅极晶体管。6.根据权利要求1至5中任一项所述的半导体装置，其中所述第一晶体管的半导体层包含氧化物半导体。7.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体装置，其中所述第二晶体管的半导体层包含氧化物半导体。8.根据权利要求1至7中任一项所述的半导体装置，其中所述半导体装置与天线电连接。9.一种电子设备，包括：权利要求1至8中任一项所述的半导体装置；以...

【专利技术属性】
技术研发人员：池田隆之，国武宽司，木村肇，马场晴之，
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：