半导体装置及半导体存储装置制造方法及图纸

本发明专利技术的实施方式涉及一种半导体装置及半导体存储装置。实施方式的半导体装置具备：第1电极，包含金属氧化物；第2电极，包含金属氧化物；氧化物半导体层，位于第1电极与第2电极之间；栅极电极，包围氧化物半导体层；栅极绝缘层，包含硅(Si)及氮(N)；第1绝缘层，位于第1电极与栅极电极之间；第2绝缘层，设置在第2电极与栅极电极之间；第1导电层，与第1电极中和氧化物半导体层相反侧的面相接；第2导电层，与第2电极中和氧化物半导体层相反侧的面相接；第1层，包围第1电极且与第1导电层相接；第2层，包围第2电极且与第2导电层相接；第3绝缘层，位于第1电极与第1绝缘层之间，且与栅极绝缘层及第1层相接；及第4绝缘层，位于第2电极与第2绝缘层之间，且与栅极绝缘层及第2层相接。且与栅极绝缘层及第2层相接。且与栅极绝缘层及第2层相接。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置及半导体存储装置
[0001]相关申请案
[0002]本申请案享受以日本专利申请第2022
‑
099891号(申请日：2022年6月21日)为基础申请的优先权。本申请案通过参考所述基础申请案而包含基础申请案的所有内容。


[0003]本专利技术的实施方式涉及一种半导体装置及半导体存储装置。

技术介绍

[0004]在氧化物半导体层形成通道的氧化物半导体晶体管具备断开动作时的通道漏电流极小的优异特性。因此，例如，能将氧化物半导体晶体管应用于动态随机存取存储器(DRAM：Dynamic Random Access Memory)的存储单元的开关晶体管。

技术实现思路

[0005]实施方式的半导体装置具备：第1电极，包含金属氧化物；第2电极，包含金属氧化物；氧化物半导体层，设置在所述第1电极与所述第2电极之间；栅极电极，包围所述氧化物半导体层；栅极绝缘层，设置在所述栅极电极与所述氧化物半导体层之间，包含硅(Si)及氮(N)；第1绝缘层，设置在所述第1电极与所述栅极电极之间；第2绝缘层，设置在所述第2电极与所述栅极电极之间；第1导电层，与所述第1电极中和所述氧化物半导体层相反侧的面相接，包含选自由金属、金属氮化物及金属碳化物所组成的群的至少一个导电体；第2导电层，与所述第2电极中和所述氧化物半导体层相反侧的面相接，包含选自由金属、金属氮化物及金属碳化物所组成的群的至少一个导电体；第1层，在与从所述第1电极朝向所述第2电极的第1方向垂直的第1剖面中包围所述第1电极，与所述第1导电层相接，包含选自由氧化铝、氧化镁、氧化镓、氧化锗、氧化钇、氧化锆、氧化镧、氧化铪、氧化钽、氮化硅、氮化铝、氮氧化硅及氮氧化铝所组成的群的至少一个绝缘体、或者选自由金属、金属氮化物及金属碳化物所组成的群的至少一个导电体；第2层，在与所述第1方向垂直的第2剖面中包围所述第2电极，与所述第2导电层相接，包含选自由氧化铝、氧化镁、氧化镓、氧化锗、氧化钇、氧化锆、氧化镧、氧化铪、氧化钽、氮化硅、氮化铝、氮氧化硅及氮氧化铝所组成的群的至少一个绝缘体、或者选自由金属、金属氮化物及金属碳化物所组成的群的至少一个导电体；第3绝缘层，设置在所述第1电极与所述第1绝缘层之间，与所述栅极绝缘层及所述第1层相接，包含选自由氧化铝、氧化镁、氧化镓、氧化锗、氧化钇、氧化锆、氧化镧、氧化铪、氧化钽、氮化硅、氮化铝、氮氧化硅及氮氧化铝所组成的群的至少一个绝缘体；及第4绝缘层，设置在所述第2电极与所述第2绝缘层之间，与所述栅极绝缘层及所述第2层相接，包含选自由氧化铝、氧化镁、氧化镓、氧化锗、氧化钇、氧化锆、氧化镧、氧化铪、氧化钽、氮化硅、氮化铝、氮氧化硅及氮氧化铝所组成的群的至少一个绝缘体。
[0006]根据本实施方式，能提供一种晶体管特性优异的半导体装置。
附图说明
[0007]图1是第1实施方式的半导体装置的示意剖视图。
[0008]图2是第1实施方式的半导体装置的示意剖视图。
[0009]图3是第1实施方式的半导体装置的示意剖视图。
[0010]图4是第1实施方式的半导体装置的示意剖视图。
[0011]图5是表示第1实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0012]图6是表示第1实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0013]图7是表示第1实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0014]图8是表示第1实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0015]图9是表示第1实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0016]图10是表示第1实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0017]图11是表示第1实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0018]图12是表示第1实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0019]图13是比较例的半导体装置的示意剖视图。
[0020]图14是比较例的半导体装置的问题的说明图。
[0021]图15是第1实施方式的第1变化例的半导体装置的示意剖视图。
[0022]图16是第1实施方式的第2变化例的半导体装置的示意剖视图。
[0023]图17是第1实施方式的第3变化例的半导体装置的示意剖视图。
[0024]图18是第2实施方式的半导体装置的示意剖视图。
[0025]图19是第2实施方式的半导体装置的示意剖视图。
[0026]图20是第2实施方式的半导体装置的示意剖视图。
[0027]图21是第2实施方式的半导体装置的示意剖视图。
[0028]图22是第2实施方式的半导体装置的示意剖视图。
[0029]图23是表示第2实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0030]图24是表示第2实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0031]图25是表示第2实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0032]图26是表示第2实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0033]图27是表示第2实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0034]图28是表示第2实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0035]图29是表示第2实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0036]图30是表示第2实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0037]图31是表示第2实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0038]图32是表示第2实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0039]图33是表示第2实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0040]图34是第3实施方式的半导体装置的示意剖视图。
[0041]图35是第3实施方式的半导体装置的示意剖视图。
[0042]图36是第3实施方式的半导体装置的示意剖视图。
[0043]图37是第3实施方式的半导体装置的示意剖视图。
[0044]图38是表示第3实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0045]图39是表示第3实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0046]图40是表示第3实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0047]图41是表示第3实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0048]图42是表示第3实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0049]图43是表示第3实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0050]图44是表示第3实施方式的半导体装置的制造方法的一例的示意剖视图。
[0051]图45是表示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，具备：第1电极，包含金属氧化物；第2电极，包含金属氧化物；氧化物半导体层，设置在所述第1电极与所述第2电极之间；栅极电极，包围所述氧化物半导体层；栅极绝缘层，设置在所述栅极电极与所述氧化物半导体层之间，包含硅(Si)及氮(N)；第1绝缘层，设置在所述第1电极与所述栅极电极之间；第2绝缘层，设置在所述第2电极与所述栅极电极之间；第1导电层，与所述第1电极中和所述氧化物半导体层相反侧的面相接，包含选自由金属、金属氮化物及金属碳化物所组成的群的至少一个导电体；第2导电层，与所述第2电极中和所述氧化物半导体层相反侧的面相接，包含选自由金属、金属氮化物及金属碳化物所组成的群的至少一个导电体；第1层，在与从所述第1电极朝向所述第2电极的第1方向垂直的第1剖面中包围所述第1电极，且与所述第1导电层相接，包含选自由氧化铝、氧化镁、氧化镓、氧化锗、氧化钇、氧化锆、氧化镧、氧化铪、氧化钽、氮化硅、氮化铝、氮氧化硅及氮氧化铝所组成的群的至少一个绝缘体、或者选自由金属、金属氮化物及金属碳化物所组成的群的至少一个导电体；第2层，在与所述第1方向垂直的第2剖面中包围所述第2电极，且与所述第2导电层相接，包含选自由氧化铝、氧化镁、氧化镓、氧化锗、氧化钇、氧化锆、氧化镧、氧化铪、氧化钽、氮化硅、氮化铝、氮氧化硅及氮氧化铝所组成的群的至少一个绝缘体、或者选自由金属、金属氮化物及金属碳化物所组成的群的至少一个导电体；第3绝缘层，设置在所述第1电极与所述第1绝缘层之间，与所述栅极绝缘层及所述第1层相接，包含选自由氧化铝、氧化镁、氧化镓、氧化锗、氧化钇、氧化锆、氧化镧、氧化铪、氧化钽、氮化硅、氮化铝、氮氧化硅及氮氧化铝所组成的群的至少一个绝缘体；及第4绝缘层，设置在所述第2电极与所述第2绝缘层之间，与所述栅极绝缘层及所述第2层相接，包含选自由氧化铝、氧化镁、氧化镓、氧化锗、氧化钇、氧化锆、氧化镧、氧化铪、氧化钽、氮化硅、氮化铝、氮氧化硅及氮氧化铝所组成的群的至少一个绝缘体。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第1电极中包含的所述金属氧化物及所述第2电极中包含的所述金属氧化物包含铟(In)及锡(Sn)。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第1导电层及所述第2导电层包含钛(Ti)及氮(N)。4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第1层包含钛(Ti)及氮(N)。5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第1层包含与所述第1导电层相同的材料，所述第1导电层及所述第1层包含钛(Ti)及氮(N)。6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第3绝缘层及所述第4绝缘层包含硅(Si)及氮(N)。7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述栅极绝缘层包含：第1膜，所述第1膜包含硅(Si)及氧(O)；及第2膜，所述第2膜设置在所述第1膜与所述栅极电极之间且包含硅(Si)及氮(N)。8.根据权利要求7所述的半导体装置，其中所述第2膜与所述第3绝缘层及所述第4绝缘
层相接。9.根据权利要求1所述的半导体装置，其还具备：与所述第2导电层中和所述第2电极相反侧的面相接的金属层。10.一种半导体存储装置，其具备：根据权利要求1所述的半导体装置；及电容器，电连接于所述第1电极或所述第2电极。11.一种半导体装置，其具备：第1电极，包含金属氧化物；第2电极，包含金属氧化物；氧化物半导体层，设置在所述第1电极与所述第2电极之间；栅极电极，包围所述氧化物半导体层；栅极绝缘层，设置在所述栅极电极与所述氧化物半导体层之间，包含硅(Si)及氮(N)；第1绝缘层，设置在所述第1电极与所述栅极电极之间；第2绝缘层，在与所述第1绝缘层之间设置着所述栅极电极；第1导电层，与所述第1电极中与所述氧化物半导体层相反侧的面相接，包含选自由金属、金属氮化物及金属碳化物所组成的群的至少一个导电体；第2导电层，与所述第2电极中与所述氧化物半导体层相反侧的面相接，在与从所述第1电极朝向所述第2电极的第1方向垂直的第1剖面中由所述第2电极包围，包含选自由金属、金属氮化物及金属碳化物所组成的群的至少一个导电体；金属层，在所述第1剖面中由所述第2导电层包围；第1层，在与所述第1方向垂直的第2剖面中包围所述第1电极，与所述第1导电层相接，包含选自由氧化铝、氧化镁、氧化镓、氧化锗、氧化钇、氧化锆、氧化镧、氧化铪、氧化钽、氮化硅、氮化铝、氮氧化硅及氮氧化铝所组成的群的至少一个绝缘体、或者选自由金属、金属氮化物及金属碳化物所组成的群的至少一个导电体；第3绝缘层，设置在所述第1电极与所述第1绝缘层之间，与所述栅极绝缘层及所述第1层相接，包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：侧瀬聡文，山下俊太郎，
申请(专利权)人：铠侠股份有限公司，
类型：发明
国别省市：