晶体管及电子设备制造技术

提供一种晶体管特性的不均匀小的半导体装置。该半导体装置包括氧化物半导体膜、氧化物半导体膜上的源电极及漏电极、覆盖氧化物半导体膜、源电极及漏电极地配置的层间绝缘膜、以及氧化物半导体膜上的栅电极，其中层间绝缘膜以与源电极与漏电极之间的区域重叠的方式形成有开口，栅电极配置在层间绝缘膜的开口中，源电极及漏电极具有压缩应力。源电极及漏电极具有压缩应力。源电极及漏电极具有压缩应力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】晶体管及电子设备


[0001]本专利技术的一个方式涉及一种晶体管、半导体装置及电子设备。另外，本专利技术的一个方式涉及一种半导体装置的制造方法。此外，本专利技术的一个方式涉及一种半导体晶片及模块。
[0002]注意，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。除了晶体管等的半导体元件之外，半导体电路、运算装置或存储装置也是半导体装置的一个方式。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、电子设备等有时包括半导体装置。
[0003]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(composition of matter)。

技术介绍

[0004]近年来，已对半导体装置进行开发，尤其是，将该半导体装置用于LSI、CPU及存储器的开发正日益火热。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)且形成有作为连接端子的电极的半导体元件的集合体。
[0005]LSI、CPU及存储器等的半导体电路(IC芯片)安装在例如印刷线路板等电路板上，并被用作各种电子设备的部件之一。
[0006]此外，通过使用形成在具有绝缘表面的衬底上的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)及图像显示装置(也简称为显示装置)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。作为其他材料，氧化物半导体受到关注。
[0007]另外，已知使用氧化物半导体的晶体管的泄漏电流在非导通状态下极小。例如，已公开了应用使用氧化物半导体的晶体管的泄漏电流小的特性的低功耗CPU等(参照专利文献1)。另外，例如，已公开了利用使用氧化物半导体的晶体管的泄漏电流低的特性实现存储内容的长期保持的存储装置等(参照专利文献2)。
[0008]近年来，随着电子设备的小型化和轻量化，对集成电路的进一步高密度化的要求提高。此外，有提高包含集成电路的半导体装置的生产率的需求。[先行技术文献][专利文献][0009][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
‑
151383号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0010]本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种晶体管特性的不均匀小的半导体装置。
此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种可靠性良好的半导体装置。另外，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通态电流大的半导体装置。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。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种低功耗的半导体装置。
[0011]注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。注意，本专利技术的一个方式并不需要实现所有上述目的。除上述目的外的目的从说明书、附图、权利要求书等的描述中是显而易见的，并且可以从所述描述中抽出。解决技术问题的手段
[0012]本专利技术的一个方式是一种晶体管，包括氧化物半导体膜、氧化物半导体膜上的源电极及漏电极、覆盖氧化物半导体膜、源电极及漏电极地配置的层间绝缘膜、以及氧化物半导体膜上的栅电极，其中层间绝缘膜以与源电极与漏电极之间的区域重叠的方式形成有开口，栅电极配置在层间绝缘膜的开口中，源电极及漏电极具有压缩应力。
[0013]本专利技术的另一个方式是一种晶体管，包括氧化物半导体膜、氧化物半导体膜上的源电极及漏电极、覆盖氧化物半导体膜、源电极及漏电极地配置的阻挡绝缘膜、阻挡绝缘膜上的层间绝缘膜、氧化物半导体膜上的栅极绝缘膜、以及栅极绝缘膜上的栅电极，其中阻挡绝缘膜及层间绝缘膜以与源电极及漏电极之间的区域重叠的方式形成有开口，栅极绝缘膜及栅电极在层间绝缘膜的开口中，阻挡绝缘膜包含氮化硅，源电极及漏电极具有压缩应力，氧化物半导体膜与源电极或漏电极重叠的第一区域的密度比与栅电极重叠的第二区域密度小。
[0014]在上述方式中，第一区域的氢浓度优选比第二区域的氢浓度高。
[0015]在上述方式中，压缩应力的大小优选为1000Mpa以上。此外，在上述方式中，源电极及漏电极优选是包含钽的氮化物。此外，在上述方式中，源电极及漏电极优选利用溅射法形成。
[0016]在上述方式中，氧化物半导体膜优选包含选自In、Ga或Zn中的任一个或多个。
[0017]此外，本专利技术的另一个方式是一种电子设备，包括上述记载的晶体管。专利技术效果
[0018]根据本专利技术的一个方式可以提供一种晶体管特性的不均匀小的半导体装置。此外，根据本专利技术的一个方式可以提供一种可靠性良好的半导体装置。另外，根据本专利技术的一个方式可以提供一种具有良好的电特性的半导体装置。此外，根据本专利技术的一个方式可以提供一种通态电流大的半导体装置。此外，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。另外，根据本专利技术的一个方式可以提供一种低功耗的半导体装置。
[0019]注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。注意，本专利技术的一个方式并不需要实现所有上述效果。除上述效果外的效果从说明书、附图、权利要求书等的描述中是显而易见的，并且可以从所述描述中抽出。附图简要说明
[0020]图1A是本专利技术的一个方式的半导体装置的俯视图。图1B至图1D是本专利技术的一个方式的半导体装置的截面图。
图2是本专利技术的一个方式的半导体装置的截面图。图3A是示出本实施方式中所示的计算模型的图。图3B是示出本实施方式中所示的计算结果的图。图4A是说明IGZO的结晶结构的分类的图。图4B是说明CAAC
‑
IGZO膜的XRD谱的图。图4C是说明CAAC
‑
IGZO膜的纳米束电子衍射图案的图。图5A是示出本专利技术的一个方式的半导体装置的制造方法的俯视图。图5B至图5D是示出本专利技术的一个方式的半导体装置的制造方法的截面图。图6A是示出本专利技术的一个方式的半导体装置的制造方法的俯视图。图6B至图6D是示出本专利技术的一个方式的半导体装置的制造方法的截面图。图7A是示出本专利技术的一个方式的半导体装置的制造方法的俯视图。图7B至图7D是示出本专利技术的一个方式的半导体装置的制造方法的截面图。图8A是示出本专利技术的一个方式的半导体装置的制造方法的俯视图。图8B至图8D是示出本专利技术的一个方式的半导体装置的制造方法的截面图。图9A是示出本专利技术的一个方式的半导体装置的制造方法的俯视图。图9B至图9D是示出本专利技术的一个方式的半导体装置的制造方法的截面图。图10A是示出本专利技术的一个方式的半导体装置的制造方法的俯视图。图10B至图10D是示出本专利技术的一个方式的半导体装置的制造方法的截面图。图1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】1.一种晶体管，包括：氧化物半导体膜；所述氧化物半导体膜上的源电极及漏电极；覆盖所述氧化物半导体膜、所述源电极及所述漏电极地配置的层间绝缘膜；以及所述氧化物半导体膜上的栅电极，其中，所述层间绝缘膜以与所述源电极与所述漏电极之间的区域重叠的方式形成有开口，所述栅电极配置在所述层间绝缘膜的开口中，并且，所述源电极及所述漏电极具有压缩应力。2.一种晶体管，包括：氧化物半导体膜；所述氧化物半导体膜上的源电极及漏电极；覆盖所述氧化物半导体膜、所述源电极及所述漏电极地配置的阻挡绝缘膜；所述阻挡绝缘膜上的层间绝缘膜；所述氧化物半导体膜上的栅极绝缘膜；以及所述栅极绝缘膜上的栅电极，其中，所述阻挡绝缘膜及所述层间绝缘膜以与所述源电极及所述漏电极之间的区域重叠的方式形成有开口，所述栅极绝缘膜及所述栅电极配置在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎舜平，神保安弘，金川朋贤，
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：