半导体装置、以及半导体装置的制造方法与流程

专利2025-11-27  2


本发明的一个方式涉及一种半导体装置、显示装置、显示模块及电子设备。本发明的一个方式涉及一种半导体装置的制造方法及显示装置的制造方法。注意,本发明的一个方式不局限于上述。作为本发明的一个方式的的例子,可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、照明装置、输入装置(例如,触摸传感器等)、输入输出装置(例如,触摸面板等)、安装它们的电子设备、它们的驱动方法或它们的制造方法。


背景技术:

1、包括晶体管的半导体装置被广泛地应用于显示装置及电子设备,半导体装置被要求高集成化及高速化。例如,在将半导体装置用于高清晰显示装置的情况下,需要实现高集成化的半导体装置。作为提高晶体管的集成度的方法之一,已在进行微型晶体管的研究开发。

2、近年来,对可用于虚拟现实(vr:virtualreality)、增强现实(ar:augmentedreality)、替代现实(sr:substitutional reality)或者混合现实(mr:mixedreality)的显示装置的需求很高。将vr、ar、sr及mr总称为xr(extended reality:扩展现实)。为了提高现实感及沉浸感,面向xr的显示装置被要求清晰度高且颜色再现性高。另外,作为该显示装置,例如可以使用液晶显示装置、包括有机el(electro luminescence:电致发光)元件、发光二极管(led:lightemittingdiode)等发光器件(也称为发光元件)的发光装置等。

3、专利文献1公开了使用有机el器件(也称为有机el元件)的面向vr的显示装置。

4、[先行技术文献]

5、[专利文献]

6、[专利文献1]国际公开第2018/087625号


技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、本发明的一个方式的目的之一是提供一种包括微型晶体管的半导体装置及其制造方法。另外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种以高密度配置晶体管的半导体装置及其制造方法。另外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种包括通态电流大的晶体管的半导体装置及其制造方法。另外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种集成度高的半导体装置及其制造方法。另外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种电特性良好的半导体装置及其制造方法。另外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种可靠性高的半导体装置及其制造方法。另外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种生产率高的半导体装置的制造方法。另外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的半导体装置及其制造方法。

3、注意,这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。此外,本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。上述目的以外的目的可以显而易见地从说明书、附图、权利要求书等的描述中看出,并且可以从这些描述中抽取上述目的以外的目的。

4、解决技术问题的手段

5、本发明的一个方式是一种半导体装置,包括:第一晶体管;第二晶体管;以及绝缘层,其中,第一晶体管包括第一导电层、第二导电层、第一半导体层、第一栅极绝缘层及第一栅电极,第二晶体管包括第三导电层、第四导电层、第二半导体层、第二栅极绝缘层及第二导电层,绝缘层接触于第一导电层的顶面、第一半导体层的侧面及第二半导体层的底面且包括到达第一导电层的开口,第一导电层具有第一晶体管的源电极和漏电极中的一个的功能,第二导电层具有第一晶体管的源电极和漏电极中的另一个的功能及第二晶体管的第二栅电极的功能,第三导电层具有第二晶体管的源电极和漏电极中的一个的功能,第四导电层具有第二晶体管的源电极和漏电极中的另一个的功能,第一半导体层接触于第一导电层的顶面、开口的内壁以及第二导电层的侧面及顶面,第一栅电极隔着第一栅极绝缘层以具有重叠于开口的内壁的区域的方式设置在第一半导体层上,第二导电层隔着第二栅极绝缘层设置在第二半导体层上且接触于第一半导体层的底面,第三导电层接触于第二半导体层的侧端部的一方的侧面及顶面,并且,第四导电层接触于第二半导体层的侧端部的另一方的侧面及顶面。

6、另外,在上述半导体装置中,第一半导体层及第二半导体层优选都包含氧化物半导体。

7、另外,本发明的一个方式是一种半导体装置,包括:第一晶体管;第二晶体管;以及绝缘层,其中,第一晶体管包括第一导电层、第二导电层、第一半导体层、栅极绝缘层及第一栅电极,第二晶体管包括第二导电层、第三导电层、第二半导体层、栅极绝缘层及第二栅电极,绝缘层接触于第一导电层的顶面、第一半导体层的侧面及第二半导体层的底面且包括到达第一导电层的开口,第一半导体层接触于第一导电层的顶面、开口的内壁、第二晶体管的源电极和漏电极中的一个的侧面及顶面,第一导电层具有第一晶体管的源电极和漏电极中的一个的功能,第二导电层具有第一晶体管的源电极和漏电极中的另一个的功能及第二晶体管的源电极和漏电极中的一个的功能,第三导电层具有第二晶体管的源电极和漏电极中的另一个的功能,第一栅电极隔着栅极绝缘层以具有重叠于开口的内壁的区域的方式设置在第一半导体层上,第二导电层接触于第二半导体层的侧端部的一方的侧面及顶面,第三导电层接触于第二半导体层的侧端部的另一方的侧面及顶面,并且第二栅电极隔着栅极绝缘层设置在第二半导体层上。

8、另外,在上述半导体装置中,第一半导体层及第二半导体层优选都包含氧化物半导体。

9、另外,本发明的一个方式是一种半导体装置的制造方法,包括如下步骤:形成第一导电膜;加工第一导电膜来形成第一导电层;在第一导电层上形成第一绝缘层;在第一绝缘层上形成第一金属氧化物膜;加工第一金属氧化物膜来形成第一半导体层;在第一半导体层上形成第二导电膜;加工第二导电膜来形成覆盖第一半导体层的顶面的一部分及侧面的第二导电层及第三导电层;在第一半导体层、第二导电层、第三导电层及第一绝缘层上形成第二绝缘层;在第二绝缘层上形成第三导电膜;加工第三导电膜、第二绝缘层及第一绝缘层来在第三导电膜、第二绝缘层及第一绝缘层中形成开口;加工第三导电膜来形成第四导电层;以覆盖第一导电层的顶面、开口的内壁、第四导电层的顶面及第二绝缘层的顶面的一部分的方式形成第二金属氧化物膜;以具有重叠于开口的内壁的区域的方式加工第二金属氧化物膜来形成第二半导体层;在第二半导体层、第四导电层及第二绝缘层上形成第三绝缘层;在第三绝缘层上形成第四导电膜;以及以具有重叠于开口的区域的方式加工第四导电膜来形成第五导电层。

10、另外,在上述半导体装置的制造方法中,优选的是,在形成第一绝缘层之后进行对第一绝缘层供应氧的处理。

11、发明效果

12、根据本发明的一个方式,可以提供一种包括微型晶体管的半导体装置及其制造方法。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种以高密度配置晶体管的半导体装置及其制造方法。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种包括通态电流大的晶体管的半导体装置及其制造方法。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种集成度高的半导体装置及其制造方法。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种电特性良好的半导体装置及其制造方法。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种可靠性高的半导体装置及其制造方法。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种生产率高的半导体装置的制造方法。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种新颖的半导体装置及其制造方法。

13、注意,这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。此外,本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。上述效果以外的效果可以显而易见地从说明书、附图、权利要求书等的描述中看出,并且可以从这些描述中抽取上述效果以外的效果。


技术特征:

1.一种半导体装置,包括:

2.根据权利要求1所述的半导体装置,

3.一种半导体装置,包括:

4.根据权利要求3所述的半导体装置,

5.一种半导体装置的制造方法,包括如下步骤:

6.根据权利要求5所述的半导体装置的制造方法,


技术总结
提供一种集成度高的半导体装置。半导体装置包括:第一及第二晶体管;以及绝缘层,第一晶体管包括:源电极;在源电极上的绝缘层上的漏电极;接触于源电极的顶面、设置在绝缘层的开口的内壁及漏电极的顶面的第一半导体层;接触于第一半导体层的顶面及侧面的第一栅极绝缘层;第一栅极绝缘层上的具有重叠于开口的内壁的区域的第一栅电极,第二晶体管包括:绝缘层上的第二半导体层;接触于第二半导体层的顶面及侧面中的一方的源电极;接触于第二半导体层的顶面及侧面中的另一方的漏电极;接触于第二半导体层的顶面、源电极的顶面及侧面以及漏电极的顶面及侧面的第二栅极绝缘层;第二栅极绝缘层上的第二栅电极,并且,第一半导体层与第二栅电极接触。

技术研发人员:保坂泰靖,神长正美,井口贵弘,三泽千惠子,佐藤亚美,土桥正佳
受保护的技术使用者:株式会社半导体能源研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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