半导体器件及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种半导体器件及其制造方法，其目的在于减小半导体器件中的电路中电容器所占据的面积，并在于使其上安装电容器和有机存储器的半导体器件小型化。使用外围电路中包含的有机存储器和电容器，其中将与用于有机存储器的含有机化合物层相同的材料用作电介质。这里，外围电路指至少具有电容器的电路，诸如谐振电路、电源电路、升压电路、DA转换器或保护电路。此外，其中将半导体用作电介质的电容器以及其中与含有机化合物层相同的材料用作电介质的电容器上可设置于同一基片。在这种情况中，期望其中与含有机化合物层相同的材料用作电介质的电容器和其中半导体用作电介质的电容器相互并联。

Semiconductor device and manufacturing method thereof

The present invention provides a semiconductor device and its manufacturing method, its purpose is to reduce the occupied capacitor circuit in a semiconductor device in the area, and is mounted on the capacitor and an organic memory semiconductor device miniaturization. An organic memory and a capacitor are included in a peripheral circuit, wherein the same material as an organic compound layer used for an organic memory is used as a dielectric. Here, a peripheral circuit means a circuit having at least a capacitor, such as a resonant circuit, a power supply circuit, a boost circuit, an DA converter, or a protection circuit. In addition, capacitors in which semiconductors are used as dielectrics and capacitors in which the same material as the organic compound layer are used as dielectric materials can be mounted on the same substrate. In this case, a capacitor in which the same material as the organic compound layer is expected to be used as a dielectric and a capacitor in which the semiconductor is used as a dielectric is connected in parallel with each other.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件及半导体器件的制造方法。本专利技术尤其涉及能通过使用存储器电路和电容器中的有机化合物存储数据的半导体器件。相关技术的描述近些年，其中ID(标识号)被分配给每个对象以显示其数据(诸如历史)的标识技术已引起注意，它被用于生产管理等。首先，已开发了能无线通信数据的半导体器件。这种半导体器件包括RFID (射频标识)标签(也称作ID标签、IC标签、IC芯片、RF (射频) 标签、无线标签、电子标签或无线芯片)等已被引入企业、市场等。许多这种半导体器件具有使用诸如硅(Si)的半导体基片的电路(以下称作 IC(集成电路)芯片)和天线。IC芯片包括存储器电路(以下称作存储器)、控制电路等。 此外，已积极开发了具有控制电路、存储器电路等的半导体器件，这些电路具有使用有机化合物的有机薄膜晶体管(以下也称作TFT)、有机存储器等。例如，使用有机存储器的示例是专利文献1 (日本专利特许公开No. Hei7-22669)。 此外，例如，RFID的示例是专利文献2 (日本专利特许公开No. 2000-299440)。
技术实现思路
但是，作为形成上述半导体器件的电路中使用的电容器，存在其中基片上形成的晶体管的源电极和漏电极加以连接且使用半导体层和栅电极之间产生的电容的许多情况。 在这种情况中，优点在于，它可以与另一晶体管同时形成；但另一方面，问题在于电容面积与半导体器件面积的比例较大，且其减小较困难。此外，在增加电容用于改善整流能力和升压功能的情况中，电容的增加直接联系到使用半导体层和栅电极的电容中半导体器件面积的增加。但特别地，用于RFID的半导体器件优选被尽可能小型化，并期望半导体器件中占据的电容器减小或者电容增加。根据这点实施本专利技术，其目的在于减小半导体器件的电路中占据的电容面积以小型化具有电容器和有机存储器的半导体器件，或者增加电路中的电容而不增加半导体器件的面积，从而改善性能。注意，本说明书中的半导体器件指能通过半导体属性工作的器件。 通过使用本专利技术，可形成诸如具有多层布线层或处理器芯片(也称作无线芯片、无线处理器、无线存储器或无线标签)集成电路的半导体器件。根据本专利技术之一，在同一基片上提供了存储器部分和电连接到该存储器部分的外围电路。所述存储器部分具有第一方向上延伸的位线，与第一方向垂直的第二方向上延伸的字线，以及存储器元件，它由形成位线的第一导电层、包含有机化合物的层和形成字线的第二导电层的堆叠结构构成。外围电路包括具有一电介质层的电容器，所述电介质层的材料与含有机化合物的层的相同。根据本专利技术之一，在同一基片上设置存储器部分、用于控制存储器部分的电路和电源电路。存储器部分具有第一方向上延伸的位线，与第一方向垂直的第二方向上延伸的字线，以及存储器元件，它由形成位线的第一导电层、包含有机化合物的层和形成字线的第二导电层的堆叠结构构成。电源电路包括具有一电介质层的电容器，所述电介质层的材料与所述含有机化合物的层的相同。根据本专利技术之一，在同一基片上设置存储器部分、用于控制存储器部分的电路和发送器/接收器电路。存储器部分具有第一方向上延伸的位线，与第一方向垂直的第二方向上延伸的字线，以及存储器元件，它由形成位线的第一导电层、包含有机化合物的层和形成字线的第二导电层的堆叠结构构成。发送器/接收器电路包括具有一电介质层的电容器，所述电介质层的材料与所述含有机化合物的层的相同。根据本专利技术之一，在同一基片上提供存储器部分和电连接到存储器部分的外围电路。存储器部分具有由多个存储器单元形成的存储器单元阵列，它们每一个都具有晶体管和存储器元件。存储器元件具有电连接到晶体管的源极或漏极区的第一导电层，设置于第一导电层上的有机化合物层，以及设置于有机化合物层上的第二导电层。外围电路包括具有一电介质层的电容器，所述电介质层包含与所述有机化合物层相同的材料。根据本专利技术之一，在同一基片上设置存储器部分、用于控制存储器部分的电路和电源电路。存储器部分具有由多个存储器单元形成的存储器单元阵列，它们每一个都具有晶体管和存储器元件。存储器元件具有电连接到晶体管的源极或漏极区的第一导电层，设置于第一导电层上的有机化合物层，以及设置于有机化合物层上的第二导电层。电源电路包括具有一电介质层的电容器，所述电介质层包含与所述有机化合物层相同的材料。根据本专利技术之一，在同一基片上设置存储器部分、用于控制存储器部分的电路和发送器/接收器电路。存储器部分具有由多个存储器单元形成的存储器单元阵列，它们每一个都具有晶体管和存储器元件。存储器元件具有电连接到晶体管的源极或漏极区的第一导电层，设置于第一导电层上的有机化合物层，以及设置于有机化合物层上的第二导电层。 发送器/接收器电路包括具有一电介质层的电容器，所述电介质层包含与所述有机化合物层相同的材料。前述配置可具有其电介质层的材料与含有机化合物的层的材料相同的第一电容器以及同一基片上的其电介质层由半导体层构成的第二电容器。注意，期望其电介质层的材料与含有机化合物的层的材料相同的第一电容器以及具有由半导体构成的电介质层的第二电容器相互并联。此外，与第二导电层相同的材料可用于具有由与含有机化合物层的材料相同的材料形成的电介质层的第一电容器的一个电极。注意，在前述配置中，具有整流属性的元件可设置于第一导电层和含有机化合物的层之间或者于含有机化合物的层和第二导电层之间。对于具有整流属性的元件，使用使栅电极与漏电极相连的晶体管。本专利技术之一是一种半导体器件的制造方法，所述半导体器件具有含存储器元件的存储器部分；以及电连接到存储器部分的外围电路，且该外围电路具有绝缘表面上的电容器，其中在所述绝缘表面上从底部顺序地形成第一导电层、含有机化合物的层和第二导电层。含有机化合物的层用于电容器的电介质层。本专利技术之一是一种半导体器件的制造方法，所述半导体器件具有含晶体管的存储器部分，电连接到存储器部分的外围电路，所述外围电路具有含绝缘表面的基片上的第一电容器和第二电容器，其中第一半导体层和第二半导体层形成于具有绝缘表面的基片上； 形成具有第一半导体层的晶体管和具有第二半导体层的第一电容器；在第一导电层上形成电连接到晶体管的第一导电层和含有机化合物的层；在与第一导电层重叠的含有机化合物的层上形成第二导电层。含有机化合物的层用作所述第二电容器的电介质层。在前述配置中，第一电容器和第二电容器优选相互并联。此外，与第二导电层相同的材料可用于电容器的一个电极。注意，在前述配置中，具有整流属性的元件可设置于第一导电层和含有机化合物的层之间或者于含有机化合物的层和第二导电层之间。使栅电极与漏电极相连的晶体管用作具有整流属性的元件。注意，有机存储器指具有一对导电层之间插入的含有机化合物层的存储器。本专利技术中，使用具有电介质层的电容器，所述电介质层的材料与用于有机存储器的含有机化合物的层的材料相同。本说明书中的外围电路指至少具有一个电容器的电路，诸如谐振电路、 电源电路、升压电路、DA转换器或保护电路。此外，除了具有由与含有机化合物层相同的材料构成的电介质层的电容器外，可在同一基片上设置具有由半导体形成的电介质层的电容器。在这种情况中，期望其电介质层的材料与含有机化合物的层的材料相同的电容器以及具有由半导体构成的电介质层的电容器相互并联。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种半导体器件，包括：存储器部分，它包括：在第一方向上延伸的第一线；在与所述第一方向垂直的第二方向上延伸的第二线；以及存储器元件，它包括形成所述第一线的第一导电层，包含有机化合物的层，和形成所述第二线的第二导电层的堆叠结构；电连接到所述存储器部分的第一电路，其中所述第一电路包括具有电介质层的电容器，所述电介质层包含与所述包含有机化合物的层相同的材料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤利彦，
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：JP