半导体装置制造方法及图纸

提供一种晶体管特性不均匀少的半导体装置。该半导体装置包括第一器件层至第n(n为2以上的自然数)器件层，该器件层分别包括第一阻挡绝缘膜、第二阻挡绝缘膜、第三阻挡绝缘膜、氧化物半导体器件、第一导电体及第二导电体，第一器件层至第n器件层中，在第一阻挡绝缘膜上配置氧化物半导体器件，以覆盖氧化物半导体器件的方式配置第二阻挡绝缘膜，通过在第二阻挡绝缘膜形成的开口以与氧化物半导体器件电连接的方式配置第一导电体，在第一导电体上配置第二导电体，在第二导电体及第二阻挡绝缘膜上配置第三阻挡绝缘膜，第一阻挡绝缘膜至第三阻挡绝缘膜具有抑制氢的扩散的功能。挡绝缘膜具有抑制氢的扩散的功能。挡绝缘膜具有抑制氢的扩散的功能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置


[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，主要使用LSI、CPU及存储器。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)或图像显示装置(也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。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低。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低的特性的低功耗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[非专利文献]
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。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可靠性良好的半导体装置。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场效应迁移率高的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种频率特性良好的半导体装置。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实现小型化的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种低功耗的半导体装置。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结构的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种上述半导体装置的制造方法。
[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半导体装置，包括：在衬底上依次层叠的第一器件层至第n(n为2以上的自然数)器件层，其中，第一器件层至第n器件层分别包括第一阻挡绝缘膜、第二阻挡绝缘膜、第三阻挡绝缘膜、氧化物半导体器件、第一导电体及第二导电体，第一器件层至第n器件层中，在第一阻挡绝缘膜上配置氧化物半导体器件，以覆盖氧化物半导体器件的方式配置第二阻挡绝缘膜，通过在第二阻挡绝缘膜形成的开口以与氧化物半导体器件电连接的方式配置第一导电体，在第一导电体上配置第二导电体，在第二导电体及第二阻挡绝缘膜上配置第三阻挡绝缘膜，并且，第一阻挡绝缘膜至第三阻挡绝缘膜具有抑制氢的扩散的功能。
[0013]此外，在上述结构中，第二阻挡绝缘膜优选在不重叠于氧化物半导体器件的区域中接触于第一阻挡绝缘膜。
[0014]此外，本专利技术的另一个方式是一种半导体装置，包括：在衬底上依次层叠的第一器件层至第n(n为2以上的自然数)器件层，其中，第一器件层至第n器件层分别包括第一阻挡绝缘膜、第二阻挡绝缘膜、第三阻挡绝缘膜、氧化物半导体器件、第一导电体以及第二导电体，第一器件层至第n器件层中，在第一阻挡绝缘膜上配置氧化物半导体器件，在氧化物半导体器件上配置第二阻挡绝缘膜，通过在第二阻挡绝缘膜形成的开口以与氧化物半导体器件电连接的方式配置第一导电体，在第一导电体上配置第二导电体，在第二导电体及第二阻挡绝缘膜上配置第三阻挡绝缘膜，第一阻挡绝缘膜至第三阻挡绝缘膜具有抑制氢的扩散的功能，在第一器件层至第n器件层形成到达第一器件层的第一阻挡绝缘膜的开口，该开口以围绕第一器件层至第n器件层的氧化物半导体器件的方式设置，第n器件层的第二阻挡绝缘膜以覆盖第一器件层至第n器件层的氧化物半导体器件的方式设置。
[0015]此外，在上述结构中，第n器件层的第二阻挡绝缘膜优选在不重叠于第一器件层至第n器件层的氧化物半导体器件的区域中接触于第一器件层的第一阻挡绝缘膜。
[0016]此外，在上述结构中，第一阻挡绝缘膜至第三阻挡绝缘膜优选为氮化硅。
[0017]此外，在上述结构中，第三阻挡绝缘膜优选包括第一层及第一层上的第二层，其中第一层的氢浓度优选比第二层低。此外，在上述中，第一层优选为利用溅射法形成的绝缘
膜。此外，在上述中，第二层优选为利用PEALD法形成的绝缘膜。
[0018]此外，本专利技术的另一个方式是一种半导体装置，包括：在衬底上依次层叠的第一器件层至第n(n为2以上的自然数)器件层，其中，第一器件层至第n器件层分别包括氧化物半导体器件、第一导电体及第二导电体，第一器件层在氧化物半导体器件下包括第一阻挡绝缘膜，第n器件层在第二导电体上包括第二阻挡绝缘膜，第一阻挡绝缘膜及第二阻挡绝缘膜具有抑制氢扩散的功能，第一器件层至第n器件层中，在氧化物半导体器件上以与该氧化物半导体器件电连接的方式配置第一导电体，在第一导电体上配置第二导电体，在第一器件层至第n器件层形成到达第一器件层的第一阻挡绝缘膜的开口，该开口以围绕第一器件层至第n器件层的氧化物半导体器件的方式设置，第n器件层的第二阻挡绝缘膜以覆盖第一器件层至第n器件层的氧化物半导体器件的方式设置。
[0019]此外，在上述结构中，第n器件层的第二阻挡绝缘膜优选在不重叠于第一器件层至第n器件层的氧化物半导体器件的区域中接触于本文档来自技高网...

【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：衬底上依次层叠的第一器件层至第n(n为2以上的自然数)器件层，其中，所述第一器件层至所述第n器件层分别包括第一阻挡绝缘膜、第二阻挡绝缘膜、第三阻挡绝缘膜、氧化物半导体器件、第一导电体及第二导电体，所述第一器件层至所述第n器件层中，在所述第一阻挡绝缘膜上配置所述氧化物半导体器件，以覆盖所述氧化物半导体器件的方式配置所述第二阻挡绝缘膜，通过在所述第二阻挡绝缘膜形成的开口以与所述氧化物半导体器件电连接的方式配置所述第一导电体，在所述第一导电体上配置所述第二导电体，在所述第二导电体及所述第二阻挡绝缘膜上配置所述第三阻挡绝缘膜，并且，所述第一阻挡绝缘膜至所述第三阻挡绝缘膜具有抑制氢的扩散的功能。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第二阻挡绝缘膜在不重叠于所述氧化物半导体器件的区域中接触于所述第一阻挡绝缘膜。3.一种半导体装置，包括：衬底上依次层叠的第一器件层至第n(n为2以上的自然数)器件层，其中，所述第一器件层至所述第n器件层分别包括第一阻挡绝缘膜、第二阻挡绝缘膜、第三阻挡绝缘膜、氧化物半导体器件、第一导电体及第二导电体，所述第一器件层至所述第n器件层中，在所述第一阻挡绝缘膜上配置所述氧化物半导体器件，在所述氧化物半导体器件上配置所述第二阻挡绝缘膜，通过在所述第二阻挡绝缘膜形成的开口以与所述氧化物半导体器件电连接的方式配置所述第一导电体，在所述第一导电体上配置所述第二导电体，在所述第二导电体及所述第二阻挡绝缘膜上配置所述第三阻挡绝缘膜，所述第一阻挡绝缘膜至所述第三阻挡绝缘膜具有抑制氢的扩散的功能，在所述第一器件层至所述第n器件层形成到达所述第一器件层的所述第一阻挡绝缘膜的开口，所述开口以围绕所述第一器件层至所述第n器件层的所述氧化物半导体器件的方式设置，并且，所述第n器件层的所述第二阻挡绝缘膜以覆盖所述第一器件层至所述第n器件层的所述氧化物半导体器件的方式设置。4.根据权利要求3所述的半导体装置，其中所述第n器件层的所述第二阻挡绝缘膜在不重叠于所述第一器件层至所述第n器件层的所述氧化物半导体器件的区域中接触于所述第一器件层的所述第一阻挡绝缘膜。5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体装置，其中所述第一阻挡绝缘膜至所述第三阻挡绝缘膜为氮化硅。6.根据权利要求1至5中任一项所述的半导体装置，
其中所述第三阻挡绝缘膜包括第一层及所述第一层上的第二层，...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎舜平，山根靖正，安藤善范，小森茂树，方堂凉太，大贯达也，笹川慎也，
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：