半导体装置及电子设备的制作方法

本发明的一个方式涉及一种半导体装置及电子设备。注意，本发明的一个方式不局限于上述。作为本说明书等所公开的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、电子设备、照明装置、输入装置、输入输出装置、这些装置的驱动方法或这些装置的制造方法。

背景技术：

1、近年来，已对半导体装置进行开发，lsi、cpu(centralprocessing unit：中央处理器)及存储器等主要用于半导体装置。cpu是包括将半导体晶片加工为芯片的集成电路(至少包括晶体管及存储器)且形成有作为连接端子的电极的半导体元件的集合体。

2、lsi、cpu及存储器等的集成电路(ic)安装在例如印刷线路板等电路板上，并用作各种电子设备的构件之一。

3、此外，通过使用形成在具有绝缘表面的衬底上的半导体薄膜构成晶体管的技术受到注目。该晶体管被广泛地应用于集成电路及图像显示装置(也简单地记载为显示装置)等电子设备。作为可以应用于晶体管的半导体薄膜，硅类半导体材料被广泛地周知。作为其他材料，氧化物半导体受到关注。

4、另外，已知使用氧化物半导体的晶体管的泄漏电流在非导通状态下极低。例如，专利文献1已公开了应用使用氧化物半导体的晶体管的泄漏电流低的特性的低功耗cpu等。另外，例如专利文献2已公开了利用使用氧化物半导体的晶体管的泄漏电流低的特性实现存储内容的长期保持的存储装置。

5、[先行技术文献]

6、[专利文献]

7、[专利文献1]日本专利申请公开第2012-257187号公报

8、[专利文献2]日本专利申请公开第2011-151383号公报

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实现小型化的半导体装置。此外，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。此外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖半导体装置。

3、注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。注意，本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图或权利要求书等的记载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，包括第一层以及第一层上的第二层，第一层包括在第一沟道形成区域中含有硅的p沟道型第一晶体管，第二层包括在第二沟道形成区域中含有金属氧化物的n沟道型第二晶体管，使用第一晶体管和第二晶体管构成cmos电路，并且，第一晶体管的沟道长度比第二晶体管的沟道长度长。

6、在上述方式中，第一晶体管的沟道长度可以为15nm以上，并且第二晶体管的沟道长度可以小于15nm。

7、在上述方式中，第一晶体管的沟道长度可以为15nm以上且40nm以下，并且第二晶体管的沟道长度可以为3nm以上且小于15nm。

8、在上述方式中，第一层可以包括单晶硅衬底，并且第一晶体管可以在单晶硅衬底中具有第一沟道形成区域。

9、在上述方式中，第二层可以包括存储电路。

10、在上述方式中，存储电路可以包括第三晶体管、第四晶体管以及电容器，第三晶体管的源极和漏极中的一方可以与第四晶体管的栅极电连接，并且第四晶体管的栅极可以与电容器的一方电极电连接。

11、在上述方式中，第三晶体管及第四晶体管可以在第二沟道形成区域中含有金属氧化物。

12、一种包括本发明的一个方式的半导体装置以及显示部的电子设备也是本发明的一个方式。

13、发明效果

14、根据本发明的一个方式可以提供一种实现小型化的半导体装置。此外，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。此外，根据本发明的一个方式可以提供一种新颖半导体装置。

15、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。可以从说明书、附图、权利要求书等的记载衍生出上述以外的效果。

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.根据权利要求1所述的半导体装置，

4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，

5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体装置，

6.根据权利要求5所述的半导体装置，

7.根据权利要求6所述的半导体装置，

8.一种电子设备，包括：

技术总结
提供一种实现小型化的半导体装置。该半导体装置包括第一层以及第一层上的第二层。第一层包括在沟道形成区域中含有硅的p沟道型第一晶体管。第二层包括在沟道形成区域中含有金属氧化物的n沟道型第二晶体管。由第一晶体管和第二晶体管构成CMOS电路。第一晶体管的沟道长度比第二晶体管的沟道长度长。

技术研发人员：山崎舜平,国武宽司,和田理人,加藤清,大贯达也
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：2024/6/11