[发明专利]半导体器件

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

能保持一位信息的易失性存储元件；

电容器；

开关，配置来控制该易失性存储元件与该电容器之间的电荷传输，使得该开关和该电容器能以非易失性方式保持该位信息；

在所述易失性存储元件中的第一晶体管；以及

在所述第一晶体管上的第一绝缘膜，

其中所述开关包括形成在所述第一绝缘膜上的第二晶体管，所述第二晶体管包括作为有源层的氧化物半导体膜，并且

其中所述第一晶体管在其第一有源层中包括具有结晶性的硅或具有结晶性的锗。

2.根据权利要求1的半导体器件，

其中当对所述半导体器件供电时，所述半导体器件配置为在所述易失性存储元件中保持该位信息，且

其中当不对所述半导体器件供电时，所述半导体器件配置为通过利用所述开关和所述电容器来保持该位信息。

3.根据权利要求1的半导体器件，还包括：

半导体衬底，

其中所述第一晶体管包括在所述半导体衬底中的沟道形成区。

4.根据权利要求1的半导体器件，

其中所述第一晶体管的源电极和漏电极之一电连接到所述第二晶体管的源电极和漏电极之一，且

其中所述第二晶体管的源电极和漏电极中的另一个电连接到所述电容器的电极。

5.根据权利要求1的半导体器件，

其中所述电容器的电极和所述第二晶体管的源电极和漏电极中的至少一个由同一膜制成。

6.根据权利要求1的半导体器件，

其中所述第二晶体管包括栅电极和置于所述氧化物半导体膜与所述栅电极之间的栅极绝缘膜，

所述半导体器件还包括：

含有氧的氧化物绝缘膜，所述氧化物半导体膜置于所述氧化物绝缘膜和所述栅极绝缘膜之间，

其中所述氧化物绝缘膜的一区域与所述氧化物半导体膜的一区域直接接触，所述氧化物半导体膜的所述区域与所述栅电极交叠。

7.根据权利要求1的半导体器件，

其中所述第二晶体管包括栅电极和置于所述氧化物半导体膜与所述栅电极之间的栅极绝缘膜，

所述半导体器件还包括：

第二绝缘膜，所述第二绝缘膜是含有氧的氧化物绝缘膜；以及

在所述第二绝缘膜上的第三绝缘膜，

其中所述氧化物半导体膜置于所述栅极绝缘膜与所述第二绝缘膜之间，且

其中所述第二绝缘膜的一区域与所述氧化物半导体膜的一区域直接接触，所述氧化物半导体膜的所述区域在所述第三绝缘膜中的开口中与所述栅电极交叠。

8.根据权利要求1的半导体器件，

其中所述第二晶体管包括栅电极和置于所述氧化物半导体膜与所述栅电极之间的栅极绝缘膜，

所述半导体器件还包括：

第二绝缘膜，所述第二绝缘膜是含有氧的第一氧化物绝缘膜；

在所述第二绝缘膜上的第三绝缘膜；以及

置于所述第二绝缘膜与所述第三绝缘膜之间的第四绝缘膜，所述第四绝缘膜是含有氧的第二氧化物绝缘膜，

其中所述氧化物半导体膜置于所述栅极绝缘膜与所述第二绝缘膜之间，

其中所述第二绝缘膜的一区域在所述第三绝缘膜和所述第四绝缘膜的每一个中的开口中与所述氧化物半导体膜的一区域直接接触，所述氧化物半导体膜的所述区域与所述栅电极交叠，且

其中所述氧化物半导体膜的侧面部分与所述第四绝缘膜直接接触。

9.根据权利要求1的半导体器件，

其中所述氧化物半导体膜包括In-Ga-Zn类氧化物。

10.根据权利要求1的半导体器件，

其中所述第二晶体管的氧化物半导体膜包括用InMO₃(ZnO)_m表示的材料，其中满足m＞0，m不是整数，并且M表示选自Ga、Fe、Mn和Co的一种或多种金属元素。

11.根据权利要求1的半导体器件，

其中所述第二晶体管的氧化物半导体膜包括用In₃SnO₅(ZnO)_n表示的材料，其中满足n＞0，且n是整数。

12.根据权利要求1的半导体器件，

其中所述氧化物半导体膜包括c轴排列的晶体氧化物半导体。