[發明專利]半導體裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201180041864.2
• 申請日: 2011-08-26
• 公開（公告）號: CN103081079A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 西村淳;中田幸伸;原義仁
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;G02F1/1368;H01L29/786
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

1.一種半導體裝置，其特征在于：

所述半導體裝置包括：基板；和設置在所述基板上的薄膜晶體管和電容元件，

所述薄膜晶體管包括：

島狀的氧化物半導體層，其具有溝道區域和分別位于所述溝道區域的兩側的第一接觸區域和第二接觸區域；

以與所述氧化物半導體層的至少溝道區域重疊的方式配置的柵極配線；

形成在所述柵極配線與所述氧化物半導體層之間的柵極絕緣層；

與所述第一接觸區域電連接的源極配線；和

與所述第二接觸區域電連接的漏極配線，

所述電容元件包括：

由與所述柵極配線相同的導電膜形成的第一電極；

由與所述源極配線相同的導電膜形成的第二電極；和

位于所述第一電極和第二電極之間的介電體層，

所述柵極絕緣層具有包含第一絕緣膜和第二絕緣膜的疊層結構，所述第一絕緣膜與所述氧化物半導體層接觸并包含氧化物，所述第二絕緣膜配置于所述第一絕緣膜的所述柵極電極一側，具有比所述第一絕緣膜高的介電常數，

所述介電體層包含所述第二絕緣膜，并且不包含所述第一絕緣膜。

2.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于：

所述第一絕緣膜位于所述氧化物半導體層的下方，從所述基板的上方觀察，具有與所述氧化物半導體層大致相同的島狀的圖案。

3.如權利要求1或2所述的半導體裝置，其特征在于：

所述柵極配線配置于所述氧化物半導體層的所述基板一側，

所述半導體裝置還包括覆蓋所述氧化物半導體層的至少所述溝道區域的蝕刻阻止層。

4.如權利要求3所述的半導體裝置，其特征在于：

在所述蝕刻阻止層和所述第一絕緣膜形成有到達所述第二絕緣膜的開口部，所述第二電極在所述開口部內與所述第二絕緣膜接觸。

5.如權利要求1至4中任一項所述的半導體裝置，其特征在于，還包括：

設置于所述薄膜晶體管和所述電容元件之上的第一層間絕緣層；和

設置于所述第一層間絕緣層上的第二層間絕緣層，

所述第一層間絕緣層具有包含下層膜和上層膜的疊層結構，所述下層膜包含氧化物，所述上層膜配置于所述下層膜之上。

6.如權利要求5所述的半導體裝置，其特征在于：

所述半導體裝置還包括設置于所述第二層間絕緣層上的導電層，所述導電層與所述電容元件的所述第一電極或所述第二電極電連接。

7.如權利要求1至6中任一項所述的半導體裝置，其特征在于：

所述第二絕緣膜的厚度大于所述第一絕緣膜的厚度的1倍并且為所述第一絕緣膜的厚度的5倍以下。

8.如權利要求1至7中任一項所述的半導體裝置，其特征在于：

所述第一絕緣膜為氧化硅膜，所述第二絕緣膜為氮化硅膜。

9.一種半導體裝置的制造方法，其特征在于：

其是權利要求1至8中任一項所述的半導體裝置的制造方法，

所述半導體裝置的制造方法包括：

工序（A），在基板上形成柵極配線和電容元件的第一電極；

工序（B），在形成有所述柵極配線和所述第一電極的基板之上依次堆積第二絕緣膜、第一絕緣膜和氧化物半導體膜；

工序（C），對所述氧化物半導體膜進行圖案形成，得到島狀的氧化物半導體層；

工序（D），去除所述第一絕緣膜中的位于所述第一電極上的部分，使所述第二絕緣膜的表面露出；和

工序（E），在所述氧化物半導體層上和所述第二絕緣膜的露出的表面上形成金屬膜，并對其進行圖案形成，得到源極配線和漏極配線以及電容元件的第二電極。

10.如權利要求9所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于：

在所述工序（D）中，將所述氧化物半導體層作為掩模，對所述第一絕緣膜進行蝕刻。