[發明專利]半導體裝置、存儲裝置及電子設備

在審

• 申請號: 201880058030.4
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN111052350A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 大貫達也;松崎隆德;加藤清;山崎舜平
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H01L21/8242
• 分類號: H01L21/8242;G11C5/02;G11C11/4097;H01L21/336;H01L27/108;H01L27/1156;H01L29/786;H01L29/788;H01L29/792
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 何欣亭;姜冰

提供一種位線寄生電容得到降低的存儲裝置。該存儲裝置包括與位線電連接的讀出放大器及層疊在讀出放大器上的存儲單元陣列。存儲單元陣列包括多個存儲單元。多個存儲單元分別與位線電連接。存儲單元陣列內沒有設置位線的引繞部分。因此，可以縮短位線，從而可以降低位線寄生電容。

技術領域

本發明的一個方式涉及一種存儲裝置及使用該存儲裝置的半導體裝置。注意，本發明的一個方式不局限于上述技術領域。

本說明書中的半導體裝置是指能夠通過利用半導體特性而工作的所有裝置。并且，本說明書中的半導體裝置是指包括半導體元件(晶體管、二極管等)的電路及包括該電路的裝置等。例如，電子電路、具備該電子電路的芯片是半導體裝置的一個例子。存儲裝置、顯示裝置、發光裝置、照明裝置、電光裝置以及電子設備等是半導體裝置的一個例子。

背景技術

DRAM(Dynamic Random Access Memory：動態隨機存取存儲器)通過對電容器蓄積電荷儲存數據。因此，控制對電容器的電荷供應的寫入晶體管的關態電流(off-statecurrent)越小，能夠確保的保持數據的期間越長，而可以降低刷新工作的頻度，所以是優選的。

另一方面，作為晶體管的一種已知半導體層中含有金屬氧化物半導體(優選為含有In、Ga及Zn的氧化物半導體)的晶體管。已知半導體層中含有金屬氧化物半導體的晶體管的關態電流極低。注意，在本說明書中有時將半導體層中含有金屬氧化物的晶體管稱為氧化物半導體晶體管、金屬氧化物晶體管或OS晶體管等。

通過采用OS晶體管可以提供具有良好的保持特性的存儲裝置。另外，有時將作為存儲單元使用OS晶體管的存儲裝置稱為氧化物半導體存儲裝置、金屬氧化物存儲裝置等。例如，專利文獻1中記載了通過將外圍電路與存儲單元陣列層疊可以使金屬氧化物存儲電路微型化的方法。

[先行技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利申請公開第2012-256820號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

為了提高計算系統的性能并降低功耗而需要降低DRAM等存儲裝置的功耗、提高其工作速度、微型化、提高其存儲容量等。

本發明的一個方式的目的是降低半導體裝置的功耗、提高其工作速度、微型化、提高其存儲容量、簡化制造工序。

上述目的的記載不妨礙其他目的的存在。本發明的一個方式并不需要實現上述所有目的。上述目的以外的目的可以顯而易見地從說明書、附圖、權利要求書等的描述中看出，并且可以從該描述中抽取上述目的以外的目的。

解決技術問題的手段

(1)本發明的一個方式的半導體裝置包括設置有第一布線及第一晶體管的第一電路以及設置有第二晶體管的第二電路。其中，第二電路層疊在第一電路上，第一晶體管和第二晶體管與第一布線電連接，第二電路沒有設置第一布線的引繞部。

(2)本發明的一個方式的半導體裝置包括第一電路及第二電路。其中，第一電路包括第一晶體管以及與第一晶體管電連接的第一布線。第二電路包括導電體以及通過導電體與第一布線電連接的第二晶體管。導電體具有與第二晶體管的半導體層的底面接觸的部分。

(3)在上述本發明的一個方式的(1)或(2)中，第二晶體管的半導體層包含金屬氧化物。

在本說明書等中，有時為了表示順序而附記“第一”、“第二”、“第三”等序數詞。或者，有時為了避免構成要素的混淆而附記序數詞。在此情況下，序數詞不限定構成要素的個數。例如，可以將“第一”調換為“第二”或“第三”來說明本發明的一個方式。