[发明专利]半导体装置及半导体装置的制造方法有效

专利信息
申请号: 201180013014.1 申请日: 2011-02-14
公开(公告)号: CN102782822A 公开(公告)日: 2012-11-14
发明(设计)人: 山崎舜平;乡户宏充 申请(专利权)人: 株式会社半导体能源研究所
主分类号: H01L21/336 分类号: H01L21/336;H01L21/8234;H01L27/08;H01L27/088;H01L29/786
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 叶晓勇;朱海煜
地址: 日本神奈*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 半导体 装置 制造 方法
【权利要求书】:

1. 一种半导体装置,包括:

绝缘层;

嵌入在所述绝缘层中的源电极及漏电极;

在所述绝缘层、所述源电极和所述漏电极上且与其接触的氧化物半导体层;

所述氧化物半导体层上的栅极绝缘层;以及

所述栅极绝缘层上的栅电极,

其中,所述绝缘层的上表面与所述源电极的上表面有高度差,以及所述绝缘层的上表面与所述漏电极的上表面有高度差。

2. 根据权利要求1所述的半导体装置,其中与所述氧化物半导体层接触的所述绝缘层的上表面的均方根粗糙度为1nm以下。

3. 根据权利要求1所述的半导体装置,其中所述绝缘层的所述上表面与所述源电极的所述上表面的高度差,以及所述绝缘层的所述上表面与所述漏电极的所述上表面的高度差都为5nm以上。

4. 根据权利要求1所述的半导体装置,其中所述绝缘层的所述上表面与所述源电极的所述上表面的高度差,以及所述绝缘层的所述上表面与所述漏电极的所述上表面的高度差都为20nm以下。

5. 一种半导体装置,包括:

第一晶体管;以及

所述第一晶体管上的第二晶体管,

其中,所述第一晶体管包括:

    第一沟道形成区;

    所述第一沟道形成区上的第一栅极绝缘层;

    以重叠于所述第一沟道形成区的方式在所述第一栅极绝缘层上的第一栅电极;以及

    与所述第一沟道形成区电连接的第一源电极及第一漏电极,

其中,所述第二晶体管包括:

    嵌入在绝缘层中的第二源电极及第二漏电极;

    在所述绝缘层、所述第二源电极和所述第二漏电极上且与其接触的第二沟道形成区;

    所述第二沟道形成区上的第二栅极绝缘层;以及

    所述第二栅极绝缘层上的第二栅电极,

其中,所述绝缘层的上表面与所述第二源电极的上表面有高度差,以及所述绝缘层的上表面与所述第二漏电极的上表面有高度差。

6. 根据权利要求5所述的半导体装置,其中与所述第二沟道形成区接触的所述绝缘层的所述上表面的均方根粗糙度为1nm以下。

7. 根据权利要求5所述的半导体装置,其中所述绝缘层的所述上表面与所述第二源电极的所述上表面的高度差,以及所述绝缘层的所述上表面与所述第二漏电极的所述上表面的高度差都为5nm以上。

8. 根据权利要求5所述的半导体装置,其中所述绝缘层的所述上表面与所述第二源电极的所述上表面的高度差及所述绝缘层的所述上表面与所述第二漏电极的所述上表面的高度差都为20nm以下。

9. 根据权利要求5所述的半导体装置,其中所述第二沟道形成区包括氧化物半导体层。

10. 根据权利要求5所述的半导体装置,其中所述第二源电极的所述上表面和所述第二漏电极的所述上表面被所述绝缘层部分地覆盖。

11. 一种包括根据权利要求5所述的半导体装置的存储器装置。

12. 一种半导体装置的制造方法,包括如下步骤:

在衬底上形成源电极及漏电极;

以覆盖所述源电极及所述漏电极的方式形成第一绝缘层;

通过对所述第一绝缘层的表面进行平坦化处理来形成具有被平坦化的表面的第二绝缘层;

通过在所述第二绝缘层中形成到达所述源电极及所述漏电极的开口,来形成所述第二绝缘层的所述被平坦化的表面与所述源电极的上表面的高度差,以及所述第二绝缘层的所述被平坦化的表面与所述漏电极的上表面的高度差;

在所述第二绝缘层、所述源电极和所述漏电极上且与其接触地形成氧化物半导体层;

在所述氧化物半导体层上形成栅极绝缘层;以及

在所述栅极绝缘层上形成栅电极。

13. 根据权利要求12所述的半导体装置的制造方法,其中通过进行所述平坦化处理来使所述被平坦化的表面的均方根粗糙度为1nm以下。

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