[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810257440.3
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN108493253B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 松林大介;篠原聰始;關(guān)根航
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社半導(dǎo)體能源研究所
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/49
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 金紅蓮;錢慰民

提供一種半導(dǎo)體裝置，其中能夠抑制隨著晶體管的微型化而變得更顯著的電特性的劣化。該半導(dǎo)體裝置包括：氧化物半導(dǎo)體疊層，其中在襯底上從襯底一側(cè)依次層疊有第一氧化物半導(dǎo)體層、第二氧化物半導(dǎo)體層及第三氧化物半導(dǎo)體層；接觸于氧化物半導(dǎo)體疊層的源電極層及漏電極層；在氧化物半導(dǎo)體疊層、源電極層及漏電極層上的柵極絕緣膜；以及在柵極絕緣膜上的柵電極層。第一氧化物半導(dǎo)體層包括第一區(qū)域。柵極絕緣膜包括第二區(qū)域。在Tsubgt;S1/subgt;表示第一區(qū)域的厚度且Tsubgt;G1/subgt;表示第二區(qū)域的厚度時，Tsubgt;S1/subgt;≥Tsubgt;G1/subgt;。

本申請是申請日為2013年11月19日、申請?zhí)枮椤?01380061385.6”、發(fā)明名稱為“半導(dǎo)體裝置”的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種物體、方法、制造方法、工序、機(jī)器、產(chǎn)品或者物質(zhì)組成。例如，本發(fā)明尤其涉及一種半導(dǎo)體裝置、顯示裝置、發(fā)光裝置、上述裝置的驅(qū)動方法或者上述裝置的制造方法。例如，本發(fā)明尤其涉及一種包括氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體裝置、包括氧化物半導(dǎo)體的顯示裝置或者包括氧化物半導(dǎo)體的發(fā)光裝置。

在本說明書中，半導(dǎo)體裝置是指能夠通過利用半導(dǎo)體特性而起作用的裝置，因此電光裝置、半導(dǎo)體電路以及電子設(shè)備都包括在半導(dǎo)體裝置的范疇內(nèi)。

背景技術(shù)

通過利用形成在具有絕緣表面的襯底上的半導(dǎo)體薄膜來構(gòu)成晶體管(也稱為薄膜晶體管(TFT))的技術(shù)已經(jīng)引人注目了。該晶體管被廣泛地應(yīng)用于如集成電路(IC)及圖像顯示裝置(顯示裝置)等電子器件。作為可以應(yīng)用于晶體管的半導(dǎo)體薄膜，硅類半導(dǎo)體材料被廣為人知。另外，作為另一個示例，氧化物半導(dǎo)體也已經(jīng)受到注目。

例如，在專利文獻(xiàn)1中，已公開了一種其活性層包括包含銦(In)、鎵(Ga)及鋅(Zn)的非晶氧化物半導(dǎo)體的晶體管。

[參考文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)1]日本專利申請公開2006-165528號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

一般而言，高度集成電路的形成需要晶體管的微型化。然而，已知晶體管的微型化引起了閾值電壓和S值(亞閾值)等晶體管的電特性的劣化。

本發(fā)明的一個方式的目的之一是提供一種能夠抑制隨著晶體管的微型化而變得更顯著的電特性的劣化的半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明的一個方式的目的之一是提供一種低功耗的半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明的一個方式的目的之一是提供一種可靠性高的半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明的一個方式的目的之一是提供一種減少S值(亞閾值)的劣化的半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明的一個方式的目的之一是提供一種減少閾值電壓的劣化的半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明的一個方式的目的之一是提供一種減少寄生溝道的產(chǎn)生的半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明的一個方式的目的之一是提供一種即使在關(guān)閉電源時也能保持?jǐn)?shù)據(jù)的半導(dǎo)體裝置。

注意，這些問題的記載不妨礙其他問題的存在。注意到，本發(fā)明的一個方式并不需要實(shí)現(xiàn)所有上述目的。從說明書、附圖、權(quán)利要求書等的記載得知并可以推出上述以外的目的。

本發(fā)明的一個方式涉及一種包括氧化物半導(dǎo)體疊層的半導(dǎo)體裝置。

本發(fā)明的一個方式是一種半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置包括：具有絕緣表面的襯底；氧化物半導(dǎo)體疊層，其中在襯底上從襯底一側(cè)依次層疊有第一氧化物半導(dǎo)體層、第二氧化物半導(dǎo)體層及第三氧化物半導(dǎo)體層；接觸于氧化物半導(dǎo)體疊層的源電極層及漏電極層；在氧化物半導(dǎo)體疊層、源電極層及漏電極層上的柵極絕緣膜；以及在柵極絕緣膜上的柵電極層。第一氧化物半導(dǎo)體層包括第一區(qū)域。柵極絕緣膜包括第二區(qū)域。當(dāng)?shù)谝粎^(qū)域的厚度是T_S1且第二區(qū)域的厚度是T_G1時，T_S1≥T_G1。

注意到，在本說明書等中使用的“第一”，“第二”等序數(shù)詞是為了避免構(gòu)成要素的混亂而使用的，而不是為了在構(gòu)成要素的數(shù)目方面上進(jìn)行限定的。