半導體裝置的制作方法

本發明涉及半導體裝置，所公開的一實施方式涉及半導體裝置的構造以及布局形狀。

背景技術：

近年，在顯示裝置、個人計算機等的驅動電路中作為微細的開關元件而使用晶體管、二極管等半導體裝置。特別是，在顯示裝置中，半導體裝置不僅被使用于用來供應與各像素的灰度相應的電壓或電流的選擇晶體管，還被使用于用來選擇要供應電壓或電流的像素的驅動電路。半導體裝置根據其用途而所要求的特性不同。例如，作為選擇晶體管來使用的半導體裝置被要求截止電流低、半導體裝置間的特性偏差小。此外，作為驅動電路來使用的半導體裝置被要求高導通電流。

在上述那樣的顯示裝置中，以往開發了將非晶硅、低溫多晶硅、單晶硅用于溝道的半導體裝置。將非晶硅用于溝道的半導體裝置能夠以更單純的構造且400℃以下的工序來形成，所以能夠使用例如被稱為第八代(2160×2460mm)的大型的玻璃基板來形成。但是，將非晶硅用于溝道的半導體裝置的移動度低，不能使用于驅動電路。

此外，將低溫多晶硅、單晶硅用于溝道的半導體裝置與將非晶硅用于溝道的半導體裝置相比移動度高，所以不僅能夠使用于選擇晶體管，還能夠使用于驅動電路的半導體裝置。但是，將低溫多晶硅、單晶硅用于溝道的半導體裝置的構造以及工序復雜。此外，需要以500℃以上的工序來形成半導體裝置，所以不能使用上述那樣的大型的玻璃基板來形成半導體裝置。此外，將非晶硅、低溫多晶硅、單晶硅用于溝道的半導體裝置的截止電流都高，在將這些半導體裝置用于選擇晶體管的情況下，難以長時間保持所施加的電壓。

因此，最近，代替非晶硅、低溫多晶硅、單晶硅而將氧化物半導體用于溝道的半導體裝置正在開發(例如，日本特開2010-062229號公報)。已知將氧化物半導體用于溝道的半導體裝置與將非晶硅用于溝道的半導體裝置同樣地能夠以單純的構造且400℃以下的工序來形成半導體裝置，與將非晶硅用于溝道的半導體裝置相比具有較高的移動度。此外，已知將氧化物半導體用于溝道的半導體裝置的截止電流非常低。

技術實現要素：

但是，若將氧化物半導體用于溝道的半導體裝置與將低溫多晶硅、單晶硅用于溝道的半導體裝置相比，則移動度較低。從而，為了得到更高的導通電流，需要縮短半導體裝置的l長度(溝道長度)。在日本特開2010-062229號公報所示的半導體裝置中，為了縮短半導體裝置的溝道長度，需要縮短源極-漏極間的距離。

在此，源極-漏極間的距離通過光刻以及蝕刻的工序來決定。但是，在通過光刻進行構圖的情況下，微細化受到曝光機的掩膜圖案尺寸限制。特別是，在玻璃基板上通過光刻進行構圖的情況下，掩膜圖案的最小尺寸為2μm左右，半導體裝置的溝道的縮短被該掩膜圖案尺寸限制。此外，半導體裝置的溝道長度通過光刻來決定，所以半導體裝置的溝道長度受到光刻的工序中的基板面內偏差的影響。

本發明鑒于上述實際情況，其目的在于提供能夠提高導通電流的半導體裝置。或其目的在于提供能夠抑制溝道長度的基板面內偏差的半導體裝置。

本發明的一實施方式的半導體裝置具有：第一電極；第一電極上的第一絕緣層；第一絕緣層上的第二電極；第二電極上的第二絕緣層；被設置在第一絕緣層、第二電極以及第二絕緣層，且到達第一電極的第一開口部；被配置在第一開口部的內部，且與第一電極以及第二電極連接的第一氧化物半導體層；與第一氧化物半導體層對置的第一柵極電極；以及在第一氧化物半導體層和第一柵極電極之間的第一柵極絕緣層。

本發明的一實施方式的半導體裝置具有：第一電極；第一電極上的具有第一側壁的第一絕緣層；在第一絕緣層上，且具有第二側壁的第二電極；第二電極上的第二絕緣層；被配置在第一側壁上、第二側壁上以及第二絕緣層的上表面，且與第一電極以及第二電極連接的第一氧化物半導體層；與第一氧化物半導體層對置的第一柵極電極；以及在第一氧化物半導體層和第一柵極電極之間的第一柵極絕緣層。

附圖說明

圖1是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖2是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖3是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極的工序的俯視圖；

圖4是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極的工序的剖面圖；

圖5是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖6是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖7是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在上部電極以及絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖8是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在上部電極以及絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖9是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖10是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖11是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖12是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖13是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖14是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖15是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖16是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖17是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖18是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖19是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖20是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖21是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖22是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖23是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖24是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖25是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖26是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖27是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖28是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖29是在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及背柵極的工序的俯視圖；

圖30是在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及背柵極的工序的剖面圖；

圖31是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖32是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖33是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖34是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖35是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖36是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖37是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖38是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖39是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖40是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖41是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖42是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖43是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖44是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖45是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖46是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖47是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖48是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖49是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖50是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖51是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極的工序的俯視圖；

圖52是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極的工序的剖面圖；

圖53是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖54是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖55是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在上部電極以及絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖56是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在上部電極以及絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖57是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖58是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖59是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖60是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖61是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖62是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖63是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及接觸焊盤(contactpad)的工序的俯視圖；

圖64是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及接觸焊盤的工序的剖面圖；

圖65是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖66是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖67是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在上部電極以及絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖68是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在上部電極以及絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖69是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖70是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖71是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖72是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖73是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖74是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖75是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極、背柵極以及接觸焊盤的工序的俯視圖；

圖76是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極、背柵極以及接觸焊盤的工序的剖面圖；

圖77是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖78是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖79是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層以及上部電極中形成開口部的工序的俯視圖；

圖80是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層以及上部電極中形成開口部的工序的剖面圖；

圖81是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖82是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖83是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖84是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖85是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖86是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖87是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極、背柵極以及接觸焊盤的工序的俯視圖；

圖88是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極、背柵極以及接觸焊盤的工序的剖面圖；

圖89是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖90是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖91是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖92是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖93是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖94是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖95是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖96是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖97是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的下部電極以及上部電極的構造的剖面圖；

圖98是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖99是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖100是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極以及絕緣層的工序的俯視圖；

圖101是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極以及絕緣層的工序的剖面圖；

圖102是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖103是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖104是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖105是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖106是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖107是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖108是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖109是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖110是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖111是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖112是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖113是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖114是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖115是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖116是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖117是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖118是在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及背柵極的工序的俯視圖；

圖119是在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及背柵極的工序的剖面圖；

圖120是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖121是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖122是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖123是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖124是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖125是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖126是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖127是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖128是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖129是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖130是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖131是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖132是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖133是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖134是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖135是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖136是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖137是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖138是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極的工序的俯視圖；

圖139是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極的工序的剖面圖；

圖140是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖141是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖142是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在下部電極、上部電極、絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖143是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在下部電極、上部電極、絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖144是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖145是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖146是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖147是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖148是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖149是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖150是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及接觸焊盤的工序的俯視圖；

圖151是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及接觸焊盤的工序的剖面圖；

圖152是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖153是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖154是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在下部電極、上部電極、絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖155是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在下部電極、上部電極、絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖156是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖157是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖158是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖159是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖160是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖161是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖162是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極、背柵極以及接觸焊盤的工序的俯視圖；

圖163是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極、背柵極以及接觸焊盤的工序的剖面圖；

圖164是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖165是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖166是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在下部電極、上部電極、絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖167是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在下部電極、上部電極、絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖168是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖169是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖170是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖171是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖172是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖173是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖174是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極、背柵極以及接觸焊盤的工序的俯視圖；

圖175是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極、背柵極以及接觸焊盤的工序的剖面圖；

圖176是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖177是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖178是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在下部電極、上部電極、絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖179是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在下部電極、上部電極、絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖180是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖181是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖182是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖183是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖184a是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的開口部的構造的剖面圖；

圖184b是表示本發明的一實施方式的變形例所涉及的半導體裝置的開口部的構造的剖面圖；

圖185a是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖185b是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖186a是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極的工序的俯視圖；

圖186b是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極的工序的剖面圖；

圖187是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖188是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖189是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖190是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖191是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖192是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖193是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖194是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖195是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖196是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖197是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖198是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖199是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖200是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖201是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖202是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖203是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖204是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖205是在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及背柵極的工序的俯視圖；

圖206是在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及背柵極的工序的剖面圖；

圖207是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖208是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖209是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖210是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖211是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖212是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖213是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖214是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖215是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖216是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖217是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖218是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖219是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖220是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖221是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖222是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖223是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖224是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖225是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極的工序的俯視圖；

圖226是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極的工序的剖面圖；

圖227是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖228是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖229是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在上部電極以及絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖230是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在上部電極以及絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖231是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖232是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖233是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖234是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖235是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖236是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖237是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及接觸焊盤的工序的俯視圖；

圖238是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及接觸焊盤的工序的剖面圖；

圖239是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖240是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖241是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在上部電極以及絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖242是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在上部電極以及絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖243是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖244是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖245是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖246是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖247是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖248是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖249是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極、背柵極以及接觸焊盤的工序的俯視圖；

圖250是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極、背柵極以及接觸焊盤的工序的剖面圖；

圖251是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖252是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖253是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在下部電極、上部電極、絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖254是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在下部電極、上部電極、絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖255是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖256是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖257是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖258是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖259是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖260是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖261是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極、背柵極、接觸焊盤以及上部電極的工序的俯視圖；

圖262是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極、背柵極、接觸焊盤以及上部電極的工序的剖面圖；

圖263是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在下部電極、上部電極、絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖264是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在下部電極、上部電極、絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖265是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖266是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖267是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖268是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖269是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖270是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖271是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極的工序的俯視圖；

圖272是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極的工序的剖面圖；

圖273是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖274是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖275是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖276是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖277是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖278是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖279是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖280是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖281是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖282是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖283是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖284是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖285是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖286是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖287是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖288是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖289是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖290是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖291是在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及背柵極的工序的俯視圖；

圖292是在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及背柵極的工序的剖面圖；

圖293是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖；

圖294是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的剖面圖；

圖295是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖296是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖297是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖298是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖299是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖300是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖301是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖；

圖302是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的剖面圖；

圖303是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖；

圖304是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的剖面圖；

圖305是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖306是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的剖面圖；

圖307是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖；

圖308是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的剖面圖；

圖309是表示本發明的一實施方式所涉及的顯示裝置的概要的俯視圖；

圖310是圖309的ag-ag’剖面圖；

圖311是圖309的ag”-ag”’剖面圖；

圖312是表示在本發明的一實施方式所涉及的顯示裝置的制造方法中，形成數據線以及布線的工序的俯視圖；

圖313是表示在本發明的一實施方式所涉及的顯示裝置的制造方法中，形成數據線以及布線的工序的俯視圖；

圖314是表示在本發明的一實施方式所涉及的顯示裝置的制造方法中，形成露出數據線以及布線的開口部的工序的俯視圖；

圖315是表示在本發明的一實施方式所涉及的顯示裝置的制造方法中，在開口部形成氧化物半導體層的工序的俯視圖；

圖316是表示在本發明的一實施方式所涉及的顯示裝置的制造方法中，形成露出布線的開口部的工序的俯視圖；

圖317是表示在本發明的一實施方式所涉及的顯示裝置的制造方法中，形成焊盤的工序的俯視圖。

標記說明：

10：半導體裝置

20：第一晶體管

30：第二晶體管

40：顯示裝置

100：基板

110：基底絕緣層

120、220：下部電極

122、224、226：接觸焊盤

124、228：源極區域

128、129、147：al層

130、150、230、250：絕緣層

132、152：絕緣層側壁

135、137、139、157、177、229、235、236、237、238、239、256、257、277、490、492、494、510、512、514：開口部

140、240：上部電極

142、322：電極側壁

144、244：漏極區域

145：焊盤

146、148：ti層

149：alox層

160、260：氧化物半導體層

169、269：溝道區域

170、270：柵極絕緣層

175、275、277：側壁

180、280：柵極電極

190、290：源極布線

192、292：漏極布線

222：背柵極

315：周緣部

325：界面

375：上表面

410：第一子像素

420：第二子像素

430：第三子像素

440：第一數據線

442、444、454：布線

446：第一數據線

450：第二數據線

452：第三數據線

460：柵極線

470：第一選擇晶體管

472：第二選擇晶體管

474：第三選擇晶體管

500、502、504：氧化物半導體層

520、522、524：焊盤

530：第一層間膜

540：公共電極

550：第二層間膜

560：第一像素電極

562：第二像素電極

564：第三像素電極

具體實施方式

以下，參照附圖說明本發明的各實施方式。另外，公開只不過是一例，對本領域技術人員來說關于保持發明的主旨的適當變更而能夠容易想到的方案，當然也被包括于本發明的范圍。此外，為了使說明更明確，附圖與實際的方式相比，有時示意性地表示各部的寬度、厚度、形狀等，但只是一例，沒有限定本發明的解釋。此外，在本說明書和各圖中，有時對與已記載的圖中已述的要素同樣的要素賦予同一標記，適當省略詳細的說明。

此外，在以下所示的實施方式的說明中，“將第一構件和第二構件連接”意味著至少將第一構件和第二構件電連接。也就是說，也可以是第一構件和第二構件在物理上被連接，也可以是在第一構件和第二構件之間設置有其他構件。

在以下的實施方式中說明半導體裝置的概要。以下的實施方式所示的半導體裝置能夠用于液晶顯示裝置(liquidcrystaldisplaydevice：lcd)、在顯示部中利用了有機發光二極管(organiclight-emittingdiode：oled)或量子點等自發光元件的自發光顯示裝置、或者電子紙等反射型顯示裝置等顯示裝置。

其中，本發明所涉及的半導體裝置不限定于用于顯示裝置，例如，能夠用于微處理器(micro-processingunit：mpu)等集成電路(integratedcircuit：ic)。此外，在以下的實施方式中的半導體裝置中，例示了使用了氧化物半導體作為溝道的構造，但不限定于該構造。例如，還能夠使用硅等半導體、ga-as等化合物半導體、并五苯或四氰基對苯二醌二甲烷(tcnq)等有機半導體作為溝道。在以下的實施方式中例示晶體管作為半導體裝置，但這不將本發明所涉及的半導體裝置限定于晶體管。

〈實施方式1〉

使用圖1～圖12，說明本發明的實施方式1所涉及的半導體裝置10的概要。

[半導體裝置10的構造]

圖1以及圖2是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖1以及圖2所示，半導體裝置10具有基板100、基底絕緣層110、下部電極120、絕緣層130、上部電極140、氧化物半導體層160、柵極絕緣層170、柵極電極180、源極布線190以及漏極布線192。開口部139被設置在絕緣層130以及上部電極140，到達下部電極120。開口部135被設置在絕緣層130以及柵極絕緣層170，到達下部電極120。開口部177被設置在柵極絕緣層170，到達上部電極140。

基底絕緣層110被配置在基板100上。下部電極120被配置在基底絕緣層110上。絕緣層130被配置在下部電極120上以及基底絕緣層110上。上部電極140被配置在絕緣層130上。在開口部139中，在絕緣層130設置有絕緣層側壁132，在上部電極140設置有電極側壁142。氧化物半導體層160被配置在開口部139的內部，與下部電極120以及上部電極140分別連接。若更詳細地說明，氧化物半導體層160被配置在下部電極120上、絕緣層側壁132上以及電極側壁142上，在開口部139中露出的下部電極120的上表面與下部電極120連接，在開口部139內部的電極側壁142以及上部電極140的上表面與上部電極140連接。在圖2中，氧化物半導體層160從電極側壁142連續延伸到上部電極140的上表面。

如圖1所示，開口部139以四邊形對絕緣層130開口。絕緣層側壁132被包含于開口部139的內壁，具有沿著開口部139的形狀呈四邊形的閉合形狀。還能夠將該絕緣層側壁132的形狀設為環狀或鏈(ring)狀。與絕緣層側壁132同樣，電極側壁142也具有沿著開口部139的形狀呈四邊形的閉合形狀。另外，在圖1中，例示了開口部139的平面形狀為四邊形的結構，但也可以是圓形、橢圓形、多邊形、彎曲形等多種形狀。

柵極電極180與氧化物半導體層160對置而配置。柵極絕緣層170被配置在氧化物半導體層160和柵極電極180之間。細節如后述，在半導體裝置10中，被配置在絕緣層側壁132上的氧化物半導體層160作為溝道而發揮作用，所以柵極電極180至少與被配置在絕緣層側壁132上的氧化物半導體層160對置而配置。

源極布線190經由開口部135而與下部電極120連接。漏極布線192經由開口部177而與上部電極140連接。另外，源極布線190以及漏極布線192的功能也可以相反。也就是說，也可以是布線190作為漏極布線而發揮作用，布線192作為源極布線而發揮作用。

[絕緣層側壁132以及電極側壁142的形狀]

在此，詳細說明絕緣層側壁132以及電極側壁142的形狀。如圖2所示，絕緣層側壁132以及電極側壁142都是傾斜面朝向上方的錐形形狀。將該錐形形狀稱為順錐形形狀。此外，絕緣層側壁132的錐形形狀以及電極側壁142的錐形形狀連續。其中，絕緣層側壁132的錐形形狀以及電極側壁142的錐形形狀不需要必須連續。例如，也可以是上部電極140的開口徑比絕緣層130的開口徑大，絕緣層130的上表面從上部電極140露出。此外，絕緣層側壁132的錐形形狀以及電極側壁142的錐形形狀也可以是不同的傾斜角。

此外，在圖2中，例示了絕緣層側壁132的剖面形狀為直線狀的順錐形形狀的構造，但不限定于該構造。例如，絕緣層側壁132的剖面形狀也可以是朝向上方呈凸形狀的順錐形形狀，相反也可以是朝向上方呈凹形狀的順錐形形狀。此外，絕緣層側壁132除了傾斜面朝向上方的順錐形形狀以外，也可以是垂直形狀，也可以是傾斜面朝向下方的逆錐形形狀。另外，關于電極側壁142，也能夠具有與上述同樣的形狀。絕緣層側壁132以及電極側壁142既可以是同樣的形狀，也可以是不同的形狀。

此外，在圖2中，例示了絕緣層130為單層的構造，但不限定于該構造，也可以是層疊了多個不同的層而成的構造。在層疊絕緣層130的情況下，也可以是絕緣層側壁132的錐形角以及形狀根據不同的層而不同。此外，也可以通過層疊不同的物性的層(例如，sinx以及siox)作為絕緣層130，從而氧化物半導體層160的物性根據絕緣層側壁132的位置不同。也就是說，半導體裝置10也可以具有串聯連接了特性不同的氧化物半導體層160而成的溝道。

[半導體裝置10的各構件的材質]

作為基板100，能夠使用玻璃基板。此外，除了玻璃基板之外，還能夠使用石英基板、藍寶石基板、樹脂基板等具有透光性的絕緣基板。此外，在非顯示裝置的集成電路的情況下，能夠使用硅基板、碳化硅基板、化合物半導體基板等半導體基板、不銹鋼基板等導電性基板等、具有遮光性的基板。

作為基底絕緣層110，能夠使用能夠抑制來自基板100的雜質向氧化物半導體層160擴散的材料。例如，作為基底絕緣層110，能夠使用氮化硅(sinx)、氮氧化硅(sinxoy)、氧化硅(siox)、氧氮化硅(sioxny)、氮化鋁(alnx)、氮氧化鋁(alnxoy)、氧化鋁(alox)、氧氮化鋁(aloxny)等(x、y為任意)。此外，也可以使用層疊了這些膜而成的構造。另外，在使用了絕緣性的基板作為基板100的情況下，能夠省略基底絕緣層110。

在此，sioxny以及aloxny是含有比氧(o)少的量的氮(n)的硅化合物以及鋁化合物。此外，sinxoy以及alnxoy是含有比氮少的量的氧的硅化合物以及鋁化合物。

上述例示的基底絕緣層110既可以通過物理蒸鍍法(physicalvapordeposition：pvd法)形成，也可以通過化學蒸鍍法(chemicalvapordeposition：cvd法)形成。作為pvd法，能夠使用噴濺法、真空蒸鍍法、電子束蒸鍍法、鍍法以及分子線外延法等。此外，作為cvd法，能夠使用熱cvd法、等離子體cvd法、催化劑cvd法(cat(catalytic：催化)-cvd法或熱絲cvd法)等。此外，只要能夠以納米量級(小于1μm的范圍)來控制膜厚，則能夠使用上述例示的蒸鍍法以外的方法。

此外，作為基底絕緣層110，除了上述的無機絕緣材料之外還能夠使用teos層、有機絕緣材料。teos層是指以teos(tetraethylorthosilicate：四乙基原硅酸鹽)為原料的cvd層，是具有將基底的級差緩和而平坦化的效果的膜。作為有機絕緣材料，能夠使用聚酰亞胺樹脂、丙烯樹脂、環氧樹脂、硅酮樹脂、氟樹脂、硅氧烷樹脂等。基底絕緣層110既可以以單層的方式使用上述的材料，也可以以層疊的方式使用上述的材料。例如，也可以層疊無機絕緣材料以及有機絕緣材料。

下部電極120以及上部電極140能夠使用一般的金屬材料或導電性半導體材料。例如，作為下部電極120以及上部電極140，能夠使用鋁(al)、鈦(ti)、鉻(cr)、鈷(co)、鎳(ni)、鋅(zn)、鉬(mo)、銦(in)、錫(sn)、鉿(hf)、鉭(ta)、鎢(w)、鉑(pt)、鉍(bi)等。此外，也可以使用這些材料的合金。此外，也可以使用這些材料的氮化物。此外，也可以使用ito(氧化銦錫)、igo(氧化銦鎵)、izo(氧化銦鋅)、gzo(添加了鎵作為摻雜劑的氧化鋅)等導電性氧化物半導體。此外，也可以使用層疊了這些膜而成的構造。

在此，作為下部電極120而使用的材料優選使用對于將氧化物半導體用于溝道的半導體裝置的制造工序中的熱處理工序具有耐熱性，且與氧化物半導體的接觸電阻低的材料。在此，為了與氧化物半導體層160得到好的電接觸，能夠使用功函數比氧化物半導體層160小的金屬材料。

絕緣層130與基底絕緣層110同樣，能夠使用siox、sinx、sioxny、sinxoy、alox、alnx、aloxny、alnxoy、teos層等無機絕緣材料、聚酰亞胺樹脂、丙烯樹脂、環氧樹脂、硅酮樹脂、氟樹脂、硅氧烷樹脂等有機絕緣材料。此外，能夠以與基底絕緣層110同樣的方法來形成。絕緣層130和基底絕緣層110既可以使用相同的材料，也可以使用不同的材料。

氧化物半導體層160能夠使用具有半導體的特性的氧化金屬。例如，能夠使用包含銦(in)、鎵(ga)、鋅(zn)以及氧(o)的氧化物半導體。特別是，能夠使用具有in：ga：zn：o＝1：1：1：4的組成比的氧化物半導體。其中，在本發明中使用的包含in、ga、zn以及o的氧化物半導體不限定于上述的組成，還能夠使用與上述不同的組成的氧化物半導體。例如，為了提高移動度，也可以增大in的比率。此外，為了增大帶隙，減小光照射導致的影響，也可以增大ga的比率。

此外，也可以對包含in、ga、zn以及o的氧化物半導體添加其他元素，例如也可以添加al、sn等金屬元素。此外，除了上述的氧化物半導體以外，作為氧化物半導體層160，還能夠使用氧化鋅(zno)、氧化鎳(nio)、氧化錫(sno2)、氧化鈦(tio2)、氧化釩(vo2)、氧化銦(in2o3)、鈦酸鍶(srtio3)等。另外，氧化物半導體層160既可以是非晶，也可以是結晶性。此外，氧化物半導體層160也可以是非晶和結晶的混相。

柵極絕緣層170與基底絕緣層110以及絕緣層130同樣，能夠使用siox、sinx、sioxny、sinxoy、alox、alnx、aloxny、alnxoy、teos層等無機絕緣材料。此外，能夠以與基底絕緣層110同樣的方法來形成。此外，柵極絕緣層170能夠使用層疊了這些絕緣層而成的構造。柵極絕緣層170既可以是與基底絕緣層110以及絕緣層130相同的材料，也可以是不同的材料。

柵極電極180能夠使用與下部電極120同樣的材料。柵極電極180既可以使用與下部電極120相同的材料，也可以使用不同的材料。作為柵極電極180而使用的材料優選使用對將氧化物半導體用于溝道的半導體裝置的制造工序中的熱處理工序具有耐熱性，且具有作為對柵極電極180施加的電壓為0v時晶體管截止的增強型的功函數的材料。

源極布線190以及漏極布線192與柵極電極180在同一層上形成。也就是說，源極布線190以及漏極布線192是與柵極電極180相同的材料，被配置在相同的絕緣層上。其中，源極布線190以及漏極布線192也可以在與柵極電極180不同的層上形成。在該情況下，作為源極布線190以及漏極布線192，除了作為下部電極120以及上部電極140而列舉的材料以外，還能夠使用銅(cu)、銀(ag)、金(au)等。特別是，在對源極布線190以及漏極布線192使用cu的情況下，也可以層疊抑制由熱導致cu擴散的ti、tin等屏障層和cu。

作為源極布線190以及漏極布線192而使用的材料優選使用對將氧化物半導體用于溝道的半導體裝置的制造工序中的熱處理工序具有耐熱性、且與下部電極120以及上部電極140的接觸電阻低的材料。

[半導體裝置10的動作]

說明圖1以及圖2所示的半導體裝置10的動作。半導體裝置10是將氧化物半導體層160作為溝道的晶體管。在半導體裝置10中，作為源極電極而發揮作用的下部電極120和作為漏極電極而發揮作用的上部電極140被形成于不同的層，下部電極120連接到與柵極電極180同一層的源極布線190，上部電極140連接到與柵極電極180同一層的漏極布線192。也就是說，經由半導體裝置10連接不同層的導電層。

在半導體裝置10中，對柵極電極180施加柵極電壓，對與下部電極120連接的源極布線190施加源極電壓，對與上部電極140連接的漏極布線192施加漏極電壓。其中，也可以相反地施加源極電壓和漏極電壓。

若對柵極電極180施加柵極電壓，則在隔著柵極絕緣層170而與柵極電極180對置的氧化物半導體層160，形成與柵極電壓相應的電場。通過該電場而在氧化物半導體層160中生成載流子。如上述那樣在氧化物半導體層160中生成了載流子的狀態下，若下部電極120和上部電極140之間產生電位差，則在氧化物半導體層160中生成的載流子根據電位差而移動。也就是說，電子從下部電極120向上部電極140移動。

在此，電子在源極區域124中從下部電極120被供應給氧化物半導體層160，在漏極區域144中從氧化物半導體層160被取出給上部電極140。也就是說，在半導體裝置10中，在絕緣層側壁132上配置的氧化物半導體層160作為溝道而發揮作用。從而，半導體裝置10的溝道長度根據絕緣層130的膜厚以及絕緣層側壁132的錐形角來決定。

在圖1中，氧化物半導體層160中的溝道區域169是作為溝道而發揮作用的區域。溝道區域169具有與開口部139的平面形狀同樣的四邊形的閉合形狀。像這樣，將閉合形狀的溝道區域169稱為“環繞型”。在此，氧化物半導體層160的圖案端部在氧化物半導體層160的蝕刻時有時物性變化。物性變化的區域會造成即使半導體裝置10成為截止狀態也有電流流過的泄漏路徑。通過將溝道區域169設為環繞型，從而能夠實現在溝道區域169中不包含氧化物半導體層160的圖案端部的半導體裝置。也就是說，通過將溝道區域169設為“環繞型”，從而能夠抑制半導體裝置10的泄漏路徑。

以上那樣，根據本發明的實施方式1所涉及的半導體裝置10，通過對絕緣層130的膜厚、絕緣層側壁132的錐形角、或絕緣層130的膜厚以及絕緣層側壁132的錐形角這雙方進行控制，從而控制半導體裝置10的溝道長度。如上述那樣，通過pvd法或cvd法而形成的絕緣層130的膜厚能夠以納米量級來控制，所以能夠以納米量級來控制半導體裝置10的溝道長度。這樣，能夠實現溝道長度比偏差的量級為微米量級的光刻的構圖極限小的半導體裝置10。其結果，能夠提高半導體裝置10的導通電流。

此外，絕緣層130的膜厚能夠如上述那樣以納米量級來控制，所以能夠將絕緣層130的膜厚的基板面內偏差也控制為納米量級。此外，絕緣層130的錐形角通過絕緣層130的蝕刻速率以及抗蝕劑的后退量被控制，這些偏差控制也能夠以與絕緣層130的膜厚偏差等同的量級來控制。其結果，能夠抑制半導體裝置的溝道長度的基板面內偏差。

此外，在半導體裝置10中，氧化物半導體層160的溝道區域的上方被柵極電極180覆蓋，下方被下部電極120覆蓋。從而，通過對柵極電極180以及下部電極120使用具有遮光性的金屬，從而能夠抑制來自外部的光照射到氧化物半導體層160。其結果，能夠實現即使在被照射了光的環境中特性的變動也小的半導體裝置。

[半導體裝置10的制造方法]

使用圖3～圖12，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式1所涉及的半導體裝置10的制造方法。

圖3以及圖4是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖4所示，在基板100上對基底絕緣層110以及成為下部電極120的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖3所示的下部電極120的圖案。在此，下部電極120的蝕刻優選以下部電極120的蝕刻速率與基底絕緣層110的蝕刻速率的選擇比大的條件來處理。并且，在構圖后的下部電極120上形成絕緣層130。

圖5以及圖6是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖6所示，在圖4所示的基板的整個面上對成為上部電極140的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻形成圖5所示的上部電極140的圖案。在此，上部電極140的蝕刻優選至少以上部電極140的蝕刻速率與絕緣層130的蝕刻速率的選擇比大的條件來處理。

圖7以及圖8是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在上部電極以及絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖8所示，通過對于圖6所示的基板的光刻以及蝕刻，對上部電極140以及絕緣層130進行開口，形成露出下部電極120的開口部139。通過該蝕刻，形成圖7所示的開口部139的圖案。通過開口部139的形成，形成絕緣層130的絕緣層側壁132以及上部電極140的電極側壁142。在此，開口部139的形成既可以是將上部電極140以及絕緣層130使用同一蝕刻條件一并蝕刻，也可以是將上部電極140的蝕刻條件與絕緣層130的蝕刻條件以不同的蝕刻條件來處理。此外，在圖7中，開口部139為四邊形的圖案，但不限定于該圖案形狀，例如，也可以是圓形、橢圓形、多邊形、彎曲形等多種形狀。

在此，說明用于使絕緣層側壁132成為錐形形狀的蝕刻方法。絕緣層側壁132的錐形角能夠由絕緣層130的蝕刻速率和對絕緣層130進行蝕刻時用作掩膜的抗蝕劑的水平方向的蝕刻速率(以下稱為抗蝕劑的后退量)來控制。例如，在與絕緣層130的蝕刻速率相比抗蝕劑的后退量小的情況下，絕緣層側壁132的錐形角變大(接近于垂直的角度)，在抗蝕劑的后退量為零的情況下，絕緣層側壁132成為垂直。另一方面，在與絕緣層130的蝕刻速率相比抗蝕劑的后退量大的情況下，絕緣層側壁132的錐形角變小(緩慢的傾斜)。在此，抗蝕劑的后退量能夠通過抗蝕劑圖案端部的錐形角、抗蝕劑的蝕刻速率來調整。電極側壁142的錐形形狀也能夠通過與上述同樣的方法來控制。

圖9以及圖10是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖10所示，在圖8所示的基板的整個面上對氧化物半導體層160進行成膜，通過光刻以及蝕刻形成圖9所示的氧化物半導體層160的圖案。

氧化物半導體層160能夠使用噴濺法進行成膜。氧化物半導體層160的蝕刻既可以以干蝕刻來進行，也可以以濕蝕刻來進行。在以濕蝕刻對氧化物半導體層160進行蝕刻的情況下，能夠使用包含草酸的蝕刻劑。

圖11以及圖12是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖12所示，在圖10所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層170，通過光刻以及蝕刻形成圖11所示的開口部135、177的圖案。該工序中的蝕刻條件優選以絕緣層130以及柵極絕緣層170的蝕刻速率與下部電極120以及上部電極140的蝕刻速率的選擇比大的條件來處理。也就是說，在形成開口部135、177的蝕刻中，下部電極120以及上部電極140作為蝕刻阻擋件(stopper)而發揮作用。

并且，在圖12所示的基板的整個面上對成為柵極電極180、源極布線190以及漏極布線192的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖1以及圖2所示，形成柵極電極180、源極布線190以及漏極布線192的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式1所涉及的半導體裝置10。

以上那樣，根據本發明的實施方式1所涉及的半導體裝置10的制造方法，能夠以納米量級來控制絕緣層130的膜厚、絕緣層側壁132的錐形角、或絕緣層130的膜厚以及絕緣層側壁132的錐形角這雙方。從而，能夠以納米量級來控制半導體裝置10的溝道長度，能夠將溝道長度的偏差抑制到納米量級。

〈實施方式2〉

使用圖13～圖16，說明本發明的實施方式2所涉及的半導體裝置10a的概要。半導體裝置10a的構造以及各構件的材質與實施方式1的半導體裝置10同樣，因此省略詳細的說明。半導體裝置10a與半導體裝置10制造方法不同，所以在實施方式2中僅說明半導體裝置10a的制造方法。以下的說明中，對具有與半導體裝置10相同的構造以及功能的要素在同一標記(數字)之后賦予字母，省略詳細的說明。

[半導體裝置10a的制造方法]

使用圖13～圖16，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式2所涉及的半導體裝置10a的制造方法。

圖13以及圖14是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。在通過與實施方式1的圖3以及圖4所示的制造方法同樣的方法形成了下部電極120a以及絕緣層130a的基板的整個面，對成為上部電極140a的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖13所示，形成具有電極側壁142a的上部電極140a的圖案。通過上部電極140a的構圖，在上部電極140a形成閉合形狀的電極側壁142a。

圖15以及圖16是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖16所示，通過對于圖14所示的基板的光刻以及蝕刻，形成開口部139a。在此，將上部電極140a作為掩膜而對由電極側壁142a包圍的區域的絕緣層130a進行蝕刻從而形成開口部139a。此時，以覆蓋從上部電極140a露出的絕緣層130a之中不蝕刻的區域的絕緣層130a的方式形成抗蝕劑而進行蝕刻。

如上述那樣，在實施方式2中，將上部電極140作為掩膜而對絕緣層130進行蝕刻，從而能夠得到與實施方式1的圖8相同的構造。以后的工序能夠通過與實施方式1的圖9～圖12同樣的制造方法來形成，所以在此省略說明。

在此，說明絕緣層130a的詳細的蝕刻條件。該蝕刻使用包含氟的氣體來進行。例如，使用毅力科創公司制的平行平板型的干蝕刻裝置，以以下的條件來蝕刻。

·蝕刻氣體：cf4/chf3/ar＝60/20/300sccm

·蝕刻壓力：2.0torr

·蝕刻功率：200w

·電極間距離：10mm

·上部電極溫度：25℃

·下部電極溫度：5℃

基于上述的蝕刻條件的蝕刻速率為sio2＝110nm/min、sin＝130nm/min。另一方面，通過上述的蝕刻條件，ti、mow以及al不被蝕刻。也就是說，通過使用上述的蝕刻條件，從而基本不蝕刻金屬，而能夠將絕緣層選擇性地蝕刻。根據該蝕刻條件，能夠在絕緣層130a形成錐形形狀的開口部139a。

以上那樣，根據本發明的實施方式2所涉及的半導體裝置10a的制造方法，能夠將導電層的蝕刻和絕緣層的蝕刻分別以不同的工序來處理。從而，能夠減輕蝕刻裝置的負擔。

〈實施方式3〉

使用圖17～圖26，說明本發明的實施方式3所涉及的半導體裝置10b的概要。半導體裝置10b與圖1以及圖2所示的半導體裝置10類似，但開口部135b的形狀與半導體裝置10不同。在以下的說明中，省略與半導體裝置10共通的半導體裝置10b的特征的說明，說明上述的不同點。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

[半導體裝置10b的構造]

圖17以及圖18是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖17以及圖18所示，被設置在半導體裝置10b的絕緣層130b以及柵極絕緣層170b中的開口部135b的開口部側壁的剖面形狀為臺階狀。具體而言，在開口部135b中，柵極絕緣層170b的開口徑與絕緣層130b的開口徑相比更大。換言之，開口部135b中的柵極絕緣層170b的側壁175b位于絕緣層130b的上表面，從絕緣層130b的上表面向上方延伸。開口部135b的形狀基于半導體裝置10b的制造方法。具體而言，將絕緣層130b的開口工序和柵極絕緣層170b的開口工序在不同的定時進行，所以成為開口部135b那樣的形狀。

[半導體裝置10b的制造方法]

使用圖19～圖26，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式3所涉及的半導體裝置10b的制造方法。

圖19以及圖20是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。在通過與實施方式1的圖3以及圖4所示的制造方法同樣的方法形成了下部電極120b以及絕緣層130b的基板的整個面，對成為上部電極140b的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖19所示，形成具有電極側壁142b的上部電極140b的圖案。

圖21以及圖22是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖22所示，通過對于圖20所示的基板的光刻以及蝕刻，形成與絕緣層130b對應的開口部135b、139b。與實施方式2的方法同樣地，將上部電極140b作為掩膜而對由電極側壁142b包圍的區域的絕緣層130b進行蝕刻，從而形成開口部139b。此外，形成從上部電極140b露出的絕緣層130b之中與開口部135b對應的區域被開口的抗蝕劑而進行蝕刻，從而通過與開口部139b相同的工序形成開口部135b。

圖23以及圖24是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖24所示，在圖22所示的基板的整個面上對氧化物半導體層160b進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖23所示的氧化物半導體層160b的圖案。在此，氧化物半導體層160b被配置在開口部139b的內部，開口部135b的氧化物半導體層160b被蝕刻。氧化物半導體層160b的成膜以及蝕刻能夠通過與實施方式1同樣的方法來處理。

圖25以及圖26是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖26所示，在圖24所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層170b，通過光刻以及蝕刻，如圖25所示，對與開口部135b、177b對應的區域的柵極絕緣層170b進行開口。通過該蝕刻，在開口部135b中使下部電極120b露出，在開口部177b中使上部電極140b露出。

在圖26中，圖示了柵極絕緣層170b的蝕刻在絕緣層130b與柵極絕緣層170b的界面停止的狀態，但也可以是從柵極絕緣層170b露出的絕緣層130b的一部分被過蝕刻。絕緣層130b以及柵極絕緣層170b以同樣的材料形成的情況較多，存在難以使柵極絕緣層170b的蝕刻在絕緣層130b與柵極絕緣層170b的界面停止的情況，有時絕緣層130b的一部分被過蝕刻。該工序中的蝕刻條件優選以柵極絕緣層170b的蝕刻速率與下部電極120b以及上部電極140b的蝕刻速率的選擇比大的條件來處理。也就是說，在形成開口部135b、177b的蝕刻中，下部電極120b以及上部電極140b作為蝕刻阻擋件而發揮作用。

并且，在圖26所示的基板的整個面上對成為柵極電極180b、源極布線190b以及漏極布線192b的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖17以及圖18所示，形成柵極電極180b、源極布線190b以及漏極布線192b的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式3所涉及的半導體裝置10b。

以上那樣，根據本發明的實施方式3所涉及的半導體裝置10b的制造方法，能夠將導電層的蝕刻和絕緣層的蝕刻分別以不同的工序來處理。從而，能夠減輕蝕刻裝置的負擔。

〈實施方式4〉

使用圖27～圖38，說明本發明的實施方式4所涉及的半導體裝置10c的概要。半導體裝置10c具有溝道長度短的第一晶體管20c以及溝道長度長的第二晶體管30c。另外，溝道長度短的第一晶體管20c是與圖1以及圖2所示的實施方式1的半導體裝置10同樣的構造。從而，在以下的說明中，省略第一晶體管20c的特征的說明，說明溝道長度長的第二晶體管30c。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

[第二晶體管30c的構造]

圖27以及圖28是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖27以及圖28所示，第二晶體管30c具有基板100c、基底絕緣層110c、下部電極220c、背柵極222c、絕緣層230c、上部電極240c、氧化物半導體層260c、柵極絕緣層270c、柵極電極280c、源極布線290c以及漏極布線292c。基板100c以及基底絕緣層110c在第一晶體管20c以及第二晶體管30c中共通，從第一晶體管20c連續延伸至第二晶體管30c。開口部235c被設置在絕緣層230c以及柵極絕緣層270c，到達下部電極220c。開口部239c被設置在絕緣層230c，到達下部電極220c。開口部277c被設置在柵極絕緣層270c，到達上部電極240c。

下部電極220c以及背柵極222c被配置在基底絕緣層110c上。絕緣層230c被配置在下部電極220c上、背柵極222c上以及基底絕緣層110c上。上部電極240c被配置在絕緣層230c上，在俯視時從下部電極220c隔離而配置。氧化物半導體層260c在下部電極220c和上部電極240c之間的區域中被配置在絕緣層230c上。此外，氧化物半導體層260c經由開口部239c與下部電極220c連接，以騎在上部電極240c之上的方式在上部電極240c的側面以及上表面與上部電極240c連接。在此，背柵極222c隔著絕緣層230c與氧化物半導體層260c對置。

柵極電極280c在下部電極220c和上部電極240c之間的區域中與氧化物半導體層260c對置配置。柵極絕緣層270c被配置在氧化物半導體層260c和柵極電極280c之間。細節如后述，在第二晶體管30c中，下部電極220c和上部電極240c之間的區域的氧化物半導體層260c作為溝道而發揮作用。另外，在圖27以及圖28中，例示了在俯視時與背柵極222c不重疊的位置上形成了上部電極240c的結構，但也可以在俯視時背柵極222c以及上部電極240c重疊。此外，在圖27以及圖28中，例示了在氧化物半導體層260c和基板100c之間配置了背柵極222c的構造，但也可以省略背柵極222c。

源極布線290c經由開口部235c與下部電極220c連接。漏極布線292c經由開口部277c與上部電極240c連接。另外，源極布線290c以及漏極布線292c的功能也可以相反。也就是說，也可以是布線290c作為漏極布線而發揮作用，布線292c作為源極布線而發揮作用。

在此，說明第一晶體管20c以及第二晶體管30c的各層的關系。下部電極220c以及背柵極222c與下部電極120c是同一層，都與基底絕緣層110c相接而配置。絕緣層230c與絕緣層130c是同一層，絕緣層230c與絕緣層130c連續。同樣，上部電極140c以及上部電極240c、氧化物半導體層160c以及氧化物半導體層260c、柵極絕緣層170c以及柵極絕緣層270c、柵極電極180c以及柵極電極280c、源極布線190c以及源極布線290c、及漏極布線192c以及漏極布線292c分別是同一層。

但是，不限定于上述的構造。例如，若說明柵極絕緣層，則不需要柵極絕緣層170c以及柵極絕緣層270c是完全同一層，也可以是柵極絕緣層170c的一部分以與柵極絕緣層270c同一層形成。例如，柵極絕緣層270c也可以是對柵極絕緣層170c的同一層進一步層疊了其他絕緣層而成的構造。也就是說，也可以將柵極絕緣層270c的膜厚設為與柵極絕緣層170c的膜厚相比更厚。相反，也可以將柵極絕緣層270c的膜厚設為與柵極絕緣層170c的膜厚相比更薄。

在此，舉柵極絕緣層170c以及柵極絕緣層270c為例進行了說明，但關于下部電極120c、220c、絕緣層130c、230c、上部電極140c、240c、氧化物半導體層160c、260c、柵極電極180c、280c、源極布線190c、290c、漏極布線192c、292c也是同樣。

[第二晶體管30c的動作]

說明圖27以及圖28所示的第二晶體管30c的動作。第二晶體管30c是將氧化物半導體層260c作為溝道的晶體管。在第二晶體管30c中，作為源極電極而發揮作用的下部電極220c和作為漏極電極而發揮作用的上部電極240c被形成于不同的層，下部電極220c連接到與柵極電極280c同一層的源極布線290c，上部電極240c連接到與柵極電極280c同一層的漏極布線292c。也就是說，經由第二晶體管30c，不同的層的導電層被連接。

在第二晶體管30c中，對柵極電極280c施加柵極電壓，對與下部電極220c連接的源極布線290c施加源極電壓，對與上部電極240c連接的漏極布線292c施加漏極電壓。其中，也可以是源極電壓和漏極電壓被相反地施加。另外，對背柵極222c施加與柵極電極280c相同的柵極電壓。其中，也可以對背柵極222c施加與上述的柵極電壓獨立的輔助柵極電壓，對第二晶體管30c的閾值(vth)進行控制。

若對柵極電極280c施加柵極電壓，則在隔著柵極絕緣層270c與柵極電極280c對置的氧化物半導體層260c中，形成與柵極電壓相應的電場。根據該電場而在氧化物半導體層260c中生成載流子。若在如上述那樣在氧化物半導體層260c中生成了載流子的狀態下，在下部電極220c和上部電極240c之間產生電位差，則在氧化物半導體層260c中生成的載流子根據電位差而移動。也就是說，電子從下部電極220c向上部電極240c移動。

在此，電子在源極區域228c中從下部電極220c被供應給氧化物半導體層260c，在漏極區域244c中從氧化物半導體層260c被取出到上部電極240c。也就是說，在第二晶體管30c中，下部電極220c和上部電極240c之間的區域的氧化物半導體層260c作為溝道而發揮作用。從而，第二晶體管30c的溝道長度根據下部電極220c以及上部電極240c的構圖精度來決定。另外，在圖27中，氧化物半導體層260c中的溝道區域269c是作為溝道而發揮作用的區域。

如實施方式2所說明，第一晶體管20c的溝道長度能夠根據絕緣層130c的膜厚以及絕緣層側壁132c的傾斜角度來調整。從而，第一晶體管20c的溝道長度能夠以納米量級來控制。也就是說，第一晶體管20c適于溝道長度短的晶體管。

另一方面，第二晶體管30c的溝道長度能夠通過下部電極220c和上部電極240c的間隔來調整。下部電極220c和上部電極240c的間隔通過光刻以及蝕刻來控制。由于基于光刻以及蝕刻的構圖精度以微米量級來控制，所以能夠將第二晶體管30c的溝道長度以微米量級來控制。也就是說，第二晶體管30c適于溝道長度長的晶體管。在半導體裝置10c中，第二晶體管30c的溝道長度能夠設為比第一晶體管20c的溝道長度更長。

以上那樣，根據本發明的實施方式4所涉及的半導體裝置10c，能夠將溝道長度為納米量級的第一晶體管20c以及溝道長度為微米量級的第二晶體管30c以同一工序來形成。

[第二晶體管30c的制造方法]

使用圖29～圖38，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式4所涉及的半導體裝置10c的第二晶體管30c的制造方法。另外，第一晶體管20c的制造方法與實施方式2的半導體裝置10a的制造方法同樣，因此在此省略說明。

圖29以及圖30是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及背柵極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖30所示，在基板100c上形成基底絕緣層110c，在其上對成為下部電極220c以及背柵極222c的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻形成圖29所示的下部電極220c以及背柵極222c的圖案。并且，在構圖后的下部電極220c上以及背柵極222c上形成絕緣層230c。在此，下部電極220c以及背柵極222c的蝕刻以與下部電極120c同樣的條件來處理。

圖31以及圖32是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖32所示，在圖30所示的基板的整個面上對成為上部電極240c的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖31所示的上部電極240c的圖案。在此，上部電極240c的蝕刻以與上部電極140c同樣的條件來處理。

圖33以及圖34是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖34所示，通過對于圖32所示的基板的光刻以及蝕刻，對絕緣層230c進行開口并形成露出下部電極220c的開口部239c。通過該蝕刻而形成圖33所示的開口部239c的圖案。在此，開口部239c的蝕刻以與開口部139c同樣的條件來處理。另外，在圖33中，開口部239c為四邊形的圖案，但不限定于該圖案形狀，例如，也可以是圓形、橢圓形、多邊形、彎曲形等多種形狀。

圖35以及圖36是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖36所示，在圖34所示的基板的整個面上對氧化物半導體層260c進行成膜，通過光刻以及蝕刻形成圖35所示的氧化物半導體層260c的圖案。氧化物半導體層260c的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖37以及圖38是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖38所示，在圖36所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層270c，通過光刻以及蝕刻形成圖37所示的開口部235c、238c、277c的圖案。在此，開口部235c、238c、277c的蝕刻能夠以與開口部135c、177c的蝕刻同樣的條件來處理。

并且，在圖38所示的基板的整個面上對成為柵極電極280c、源極布線290c以及漏極布線292c的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖27以及圖28所示，形成柵極電極280c、源極布線290c以及漏極布線292c的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式4所涉及的第二晶體管30c。

以上那樣，根據本發明的實施方式4所涉及的半導體裝置10c的制造方法，能夠將溝道長度為納米量級的第一晶體管20c以及溝道長度為微米量級的第二晶體管30c以同一制造方法來形成。此外，能夠將導電層的蝕刻和絕緣層的蝕刻分別以不同的工序來處理。從而，能夠減輕蝕刻裝置的負擔。

〈實施方式5〉

使用圖39～圖48，說明本發明的實施方式5所涉及的半導體裝置10d的概要。半導體裝置10d具有溝道長度短的第一晶體管20d以及溝道長度長的第二晶體管30d。另外，溝道長度短的第一晶體管20d是與實施方式3的半導體裝置10b同樣的構造。從而，在以下的說明中，省略第一晶體管20d的特征的說明，說明溝道長度長的第二晶體管30d。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10b相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

第二晶體管30d與圖27以及圖28所示的第二晶體管30c類似，但開口部235d的形狀與第二晶體管30c不同。在以下的說明中，省略與第二晶體管30c共通的第二晶體管30d的特征的說明，說明上述的不同點。

[第二晶體管30d的構造]

圖39以及圖40是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖39以及圖40所示，被設置在第二晶體管30d的絕緣層230d以及柵極絕緣層270d中的開口部235d的開口部側壁的剖面形狀為臺階狀。具體而言，在開口部235d中，柵極絕緣層270d的開口徑比絕緣層230d的開口徑大。換言之，開口部235d中的柵極絕緣層270d的側壁275d位于絕緣層230d的上表面，從絕緣層230d的上表面向上方延伸。開口部235d的形狀基于第二晶體管30d的制造方法。具體而言，將絕緣層230d的開口工序和柵極絕緣層270d的開口工序在不同的定時進行，所以成為開口部235d那樣的形狀。

[第二晶體管30d的制造方法]

使用圖41～圖48，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式5所涉及的半導體裝置10d的第二晶體管30d的制造方法。

圖41以及圖42是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。在通過與實施方式4的圖29以及圖30所示的制造方法同樣的方法形成了下部電極220d、背柵極222d以及絕緣層230d的基板的整個面，對成為上部電極240d的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖41所示，形成上部電極240d的圖案。在此，上部電極240d的蝕刻以與上部電極140d同樣的條件來處理。另外，也可以省略背柵極222d。

圖43以及圖44是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖43以及圖44所示，通過對于圖42所示的基板的光刻以及蝕刻，對絕緣層230d進行開口并形成露出下部電極220d的開口部235d、238d、239d。通過該蝕刻而形成圖43所示的開口部235d、238d、239d的圖案。在此，開口部235d、238d、239d的蝕刻以與開口部135d、139d同樣的條件來處理。

圖45以及圖46是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖46所示，在圖44所示的基板的整個面上對氧化物半導體層260d進行成膜，通過光刻以及蝕刻形成圖45所示的氧化物半導體層260d的圖案。氧化物半導體層260d的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖47以及圖48是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖48所示，在圖46所示的基板的整個面形成柵極絕緣層270d，通過光刻以及蝕刻，形成圖47所示的開口部235d、238d、277d的圖案。在此，開口部235d、238d、277d的蝕刻能夠以與開口部135d、177d的蝕刻同樣的條件來處理。

并且，在圖48所示的基板的整個面上對成為柵極電極280d、源極布線290d以及漏極布線292d的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖39以及圖40所示，形成柵極電極280d、源極布線290d以及漏極布線292d的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式5所涉及的第二晶體管30d。

以上那樣，根據本發明的實施方式5所涉及的半導體裝置10d的制造方法，能夠將溝道長度為納米量級的第一晶體管20d以及溝道長度為微米量級的第二晶體管30d以同一制造方法來形成。此外，能夠將導電層的蝕刻和絕緣層的蝕刻分別以不同的工序來處理。從而，能夠減輕蝕刻裝置的負擔。

〈實施方式6〉

使用圖49～圖60，說明本發明的實施方式6所涉及的半導體裝置10e的概要。

[半導體裝置10e的構造]

圖49以及圖50是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖49以及圖50所示，半導體裝置10e具有基板100e、基底絕緣層110e、下部電極120e、絕緣層130e、上部電極140e、絕緣層150e、氧化物半導體層160e、柵極絕緣層170e、柵極電極180e、源極布線190e以及漏極布線192e。開口部139e被設置在絕緣層130e、上部電極140e以及絕緣層150e，到達下部電極120e。開口部135e被設置在絕緣層130e、150e以及柵極絕緣層170e，到達下部電極120e。開口部157e被設置在絕緣層150e以及柵極絕緣層170e，到達上部電極140e。

基底絕緣層110e被配置在基板100e上。下部電極120e被配置在基底絕緣層110e上。絕緣層130e被配置在下部電極120e上以及基底絕緣層110e上。上部電極140e被配置在絕緣層130e上。絕緣層150e被配置在上部電極140e上以及絕緣層130e上。在開口部139e中，在絕緣層130e設置有絕緣層側壁132e，在上部電極140e設置有電極側壁142e，在絕緣層150e設置有絕緣層側壁152e。

氧化物半導體層160e被配置在開口部139e的內部，與下部電極120e以及上部電極140e分別連接。若更詳細地說明，氧化物半導體層160e被配置在下部電極120e上、絕緣層側壁132e上、電極側壁142e上以及絕緣層側壁152e上，通過與在開口部139e中露出的下部電極120e的上表面接觸從而與下部電極120e連接，通過與開口部139e內部的電極側壁142e接觸從而與上部電極140e連接。在圖50中，氧化物半導體層160e從絕緣層側壁152e連續延伸到絕緣層150e的上表面。

絕緣層側壁132e如圖49所示那樣具有沿著開口部139e的形狀呈四邊形的閉合形狀。與絕緣層側壁132e同樣，電極側壁142e以及絕緣層側壁152e也具有沿著開口部139e的形狀呈四邊形的閉合形狀。

柵極電極180e與氧化物半導體層160e對置而配置。柵極絕緣層170e被配置在氧化物半導體層160e和柵極電極180e之間。在半導體裝置10e中，被配置在絕緣層側壁132e上的氧化物半導體層160e作為溝道而發揮作用，所以柵極電極180e至少與被配置在絕緣層側壁132e上的氧化物半導體層160e對置而配置。

源極布線190e經由開口部135e而與下部電極120e連接。漏極布線192e經由開口部157e而與上部電極140e連接。另外，源極布線190e以及漏極布線192e的功能也可以相反。也就是說，也可以是布線190e作為漏極布線而發揮作用，布線192e作為源極布線而發揮作用。另外，如圖50所示，源極布線190e以及漏極布線192e被形成在與柵極電極180e同一層。其中，源極布線190e以及漏極布線192e也可以以與柵極電極180e不同的層形成。

針對上述的半導體裝置10e的構造改變說法，半導體裝置10e也可以說成具有：下部電極120e；在下部電極120e上且具有絕緣層側壁132e的絕緣層130e；在絕緣層130e上且具有電極側壁142e的上部電極140e；上部電極140e上的絕緣層150e；被配置在絕緣層側壁132e上、電極側壁142e上以及絕緣層150e的上表面，與下部電極120e以及上部電極140e連接的氧化物半導體層160e；與氧化物半導體層160e對置而配置的柵極電極180e；被配置在氧化物半導體層160e和柵極電極180e之間的柵極絕緣層170e。

[絕緣層側壁132e、電極側壁142e以及絕緣層側壁152e的形狀]

在此，詳細說明絕緣層側壁132e、電極側壁142e以及絕緣層側壁152e的形狀。如圖50所示，絕緣層側壁132e、電極側壁142e以及絕緣層側壁152e的形狀都是順錐形形狀。此外，絕緣層側壁132e、電極側壁142e以及絕緣層側壁152e的錐形形狀連續。也就是說，在與開口部139e相接的區域中，絕緣層130e的上表面被上部電極140e覆蓋，上部電極140e的上表面被絕緣層150e覆蓋。其中，這些側壁的錐形形狀不需要必須連續。也就是說，也可以是上部電極140e的開口徑比絕緣層130e的開口徑大，絕緣層130e的上表面從上部電極140e露出。同樣，也可以是絕緣層150e的開口徑比上部電極140e的開口徑大，上部電極140e的上表面從絕緣層150e露出。此外，絕緣層側壁132e、電極側壁142e以及絕緣層側壁152e的錐形形狀也可以是分別不同的傾斜角。

此外，在圖50中，例示了絕緣層側壁132e以及絕緣層側壁152e的剖面形狀為直線狀的順錐形形狀的構造，但不限定于該構造。例如，也可以是絕緣層側壁132e以及絕緣層側壁152e的剖面形狀且朝向上方呈凸形狀的順錐形形狀，相反也可以是朝向上方呈凹形狀的順錐形形狀。此外，絕緣層側壁132e以及絕緣層側壁152e除了傾斜面朝向上方的順錐形形狀以外，也可以是垂直形狀，也可以是傾斜面朝向下方的逆錐形形狀。另外，關于電極側壁142e，還能夠具有與上述同樣的形狀。絕緣層側壁132e、絕緣層側壁152e以及電極側壁142e既可以是同樣的形狀，也可以是不同的形狀。

此外，在圖50中，例示了絕緣層130e以及絕緣層150e為單層的構造，但不限定于該構造，也可以是層疊了多個不同的層而成的構造。在絕緣層130e以及絕緣層150e層疊的情況下，也可以是絕緣層側壁132e以及絕緣層側壁152e的錐形角以及形狀根據不同的層而不同。此外，作為絕緣層130e以及絕緣層150e，也可以層疊不同的物性的層(例如，sinx以及siox)，從而氧化物半導體層160e的物性根據絕緣層側壁132e以及絕緣層側壁152e的位置不同。也就是說，半導體裝置10e也可以具有串聯連接了特性不同的氧化物半導體層160e而成的溝道。另外，如后述，電極側壁142e優選設為層疊了物性不同的導電層而成的層疊構造。

[半導體裝置10e的各構件的材質]

關于基板100e、基底絕緣層110e、下部電極120e、絕緣層130e、上部電極140e、氧化物半導體層160e、柵極絕緣層170e、柵極電極180e、源極布線190e以及漏極布線192e，能夠使用與在實施方式1的說明中例示的材料相同的材料。

絕緣層150e能夠使用siox、sinx、sioxny、sinxoy、alox、alnx、aloxny、alnxoy、teos層等無機絕緣材料、聚酰亞胺樹脂、丙烯樹脂、環氧樹脂、硅酮樹脂、氟樹脂、硅氧烷樹脂等有機絕緣材料。此外，能夠通過與在實施方式1中說明的基底絕緣層110同樣的方法來形成。絕緣層150e既可以使用與絕緣層130e以及基底絕緣層110e相同的材料，也可以使用不同的材料。

以上那樣，根據本發明的實施方式6所涉及的半導體裝置10e，與實施方式1同樣，能夠以納米量級來控制半導體裝置10e的溝道長度。其結果，能夠提高半導體裝置10e的導通電流，能夠抑制半導體裝置的溝道長度的基板面內偏差。

此外，在氧化物半導體層160e以大面積與導電層接觸的構造的情況下，有時與導電層接觸的氧化物半導體層160e的物性變化。若氧化物半導體層160e的物性變化，則有時由于在制造工序中被認為電蝕反應的現象，氧化物半導體層160e的一部分消失。根據半導體裝置10e，氧化物半導體層160e與上部電極140e接觸的區域僅限于上部電極140e的電極側壁142e，所以能夠抑制上述的現象。另外，如圖50所示，確認即使氧化物半導體層160e與上部電極140e接觸的面積小，也能夠實現充分低的接觸電阻。

此外，根據半導體裝置10e的構造，在上部電極140e和柵極電極180e之間夾著絕緣層150e以及柵極絕緣層170e。從而，能夠減小在與上部電極140e同一層中引繞的布線和在與柵極電極180e同一層中引繞的布線相交叉的區域中的寄生電容。

[半導體裝置10e的動作]

圖49以及圖50所示的半導體裝置10e的動作與圖1以及圖2所示的半導體裝置10的動作同樣，所以省略詳細的說明。在半導體裝置10e中，也對柵極電極180e施加柵極電壓，對與下部電極120e連接的源極布線190e施加源極電壓，對與上部電極140e連接的漏極布線192e施加漏極電壓。其中，也可以是源極電壓和漏極電壓相反地被施加。換言之，下部電極120e是將氧化物半導體層160e作為溝道的晶體管的源極電極以及漏極電極的一方，上部電極140e是將氧化物半導體層160e作為溝道的晶體管的源極電極以及漏極電極的另一方。

[半導體裝置10e的制造方法]

使用圖51～圖60，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式6所涉及的半導體裝置10e的制造方法。

圖51以及圖52是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖52所示，在基板100e上對基底絕緣層110e以及成為下部電極120e的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻形成圖51所示的下部電極120e的圖案。并且，在構圖后的下部電極120e上形成絕緣層130e。

圖53以及圖54是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖54所示，在圖52所示的基板的整個面對成為上部電極140e的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻形成圖53所示的上部電極140e的圖案。并且，在構圖后的上部電極140e上形成絕緣層150e。

圖55以及圖56是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在上部電極以及在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖56所示，通過對于圖54所示的基板的光刻以及蝕刻，對絕緣層150e、上部電極140e以及絕緣層130e進行開口并形成露出下部電極120e的開口部139e，從而形成圖55所示的開口部139e的圖案。通過開口部139e的形成，形成絕緣層側壁132e、電極側壁142以及絕緣層側壁152e。在此，開口部139e的形成既可以將絕緣層150e、上部電極140e以及絕緣層130e使用同一蝕刻條件一并蝕刻，也可以將絕緣層150e、上部電極140e以及絕緣層130e分別以不同的蝕刻條件來處理。用于將絕緣層側壁152e設為錐形形狀的蝕刻方法能夠通過與在實施方式1中說明的絕緣層側壁132同樣的方法來形成。

圖57以及圖58是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖58所示，在圖56所示的基板的整個面上對氧化物半導體層160e進行成膜，通過光刻以及蝕刻形成圖57所示的氧化物半導體層160e的圖案。氧化物半導體層160e的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖59以及圖60是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖60所示，在圖58所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層170e，通過光刻以及蝕刻形成圖59所示的開口部135e、157e的圖案。

并且，在圖60所示的基板的整個面上對成為柵極電極180e、源極布線190e以及漏極布線192e的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖49以及圖50所示，形成柵極電極180e、源極布線190e以及漏極布線192e的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式6所涉及的半導體裝置10e。

以上那樣，根據本發明的實施方式6所涉及的半導體裝置10e的制造方法，能夠以納米量級來控制絕緣層130e的膜厚、絕緣層側壁132e的錐形角、或絕緣層130e的膜厚以及絕緣層側壁132e的錐形角這雙方。從而，能夠以納米量級來控制半導體裝置10e的溝道長度，能夠將溝道長度的偏差抑制到納米量級。

〈實施方式7〉

使用圖61～圖72，說明本發明的實施方式7所涉及的半導體裝置10f的概要。半導體裝置10f與圖49以及圖50所示的半導體裝置10e類似，但在開口部135f、137f的形狀、在開口部137f的下方設置有接觸焊盤122f之處、以及開口部135f貫通焊盤145f之處上與半導體裝置10e不同。在以下的說明中，省略與半導體裝置10e共通的半導體裝置10f的特征的說明，說明上述的不同點。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10e相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

[半導體裝置10f的構造]

圖61以及圖62是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖61以及圖62所示，被設置在半導體裝置10f的絕緣層130f、150f、焊盤145f以及柵極絕緣層170f中的開口部135f、和被設置在絕緣層130f、150f、上部電極140f以及柵極絕緣層170f中的開口部137f的開口部側壁的剖面形狀為臺階狀。具體而言，在開口部135f、137f中，柵極絕緣層170f的開口徑分別比絕緣層150f的開口徑大。換言之，開口部135f、137f中的柵極絕緣層170f的側壁175f、177f分別位于絕緣層150f的上表面，從絕緣層150f的上表面向上方延伸。開口部135f、137f的形狀基于半導體裝置10f的制造方法。具體而言，將絕緣層150f的開口工序和柵極絕緣層170f的開口工序在不同的定時進行，所以成為開口部135f、137f那樣的形狀。

此外，如圖61以及圖62所示，在開口部137f的下方配置有接觸焊盤122f，開口部137f對絕緣層150f、上部電極140f以及絕緣層130f進行開口并到達接觸焊盤122f。在開口部137f中，漏極布線192f在上部電極140f的側面與上部電極140f連接，在接觸焊盤122f的上表面與接觸焊盤122f連接。此外，在開口部135f的下方配置有下部電極120f，開口部135f對絕緣層150f、焊盤145f以及絕緣層130f進行開口并到達下部電極120f。在此，上部電極140f和焊盤145f被形成在相同的層，所以開口部137f以及開口部135f的開口深度相同。

以上那樣，根據本發明的實施方式7所涉及的半導體裝置10f，能夠提高半導體裝置10f的導通電流，能夠抑制半導體裝置的溝道長度的基板面內偏差。此外，能夠抑制氧化物半導體層160f與上部電極140f接觸的區域中的氧化物半導體層160f的物性變化。此外，能夠將半導體裝置10f的漏極電流連接到與下部電極120f以及接觸焊盤122f同一層的布線、與上部電極140f同一層的布線、及與漏極布線192f同一層的布線中的至少一個布線。從而，能夠提高布線布局的自由度。

[半導體裝置10f的制造方法]

使用圖63～圖72，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式7所涉及的半導體裝置10f的制造方法。

圖63以及圖64是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及接觸焊盤的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖64所示，在基板100f上形成基底絕緣層110f，在其上對成為下部電極120f以及接觸焊盤122f的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻形成圖63所示的下部電極120f以及接觸焊盤122f的圖案。并且，在構圖后的下部電極120f上形成絕緣層130f。

圖65以及圖66是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖66所示，在圖64所示的基板的整個面上對成為上部電極140f的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻形成圖65所示的上部電極140f以及焊盤145f的圖案。并且，在構圖后的上部電極140f上以及焊盤145f上形成絕緣層150f。

圖67以及圖68是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在上部電極以及在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖68所示，通過對于圖66所示的基板的光刻以及蝕刻，形成對絕緣層130f、150f以及焊盤145f進行開口并露出下部電極120f的開口部135f、對絕緣層130f、150f以及上部電極140f進行開口并露出下部電極120f的開口部139f、對絕緣層130f、150f以及上部電極140f進行開口并露出接觸焊盤122f的開口部137f。通過該蝕刻，形成圖67所示的開口部135f、137f、139f的圖案。通過在開口部135f中設置焊盤145f，從而設置開口部135f的位置的層構造是與設置開口部137f、139f的位置的層構造相同的構造。

通過開口部139f的形成，形成絕緣層130f的絕緣層側壁132f、上部電極140f的電極側壁142f、以及絕緣層150f的絕緣層側壁152f。在此，開口部135f、137f、139f的形成既可以將絕緣層150f、上部電極140f以及絕緣層130f使用同一蝕刻條件一并蝕刻，也可以將絕緣層150f、上部電極140f以及絕緣層130f分別以不同的蝕刻條件來處理。

圖69以及圖70是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖70所示，在圖68所示的基板的整個面上對氧化物半導體層160f進行成膜，通過光刻以及蝕刻形成圖69所示的氧化物半導體層160f的圖案。在此，氧化物半導體層160f被配置在開口部139f的內部，開口部135f、137f的氧化物半導體層160f被蝕刻。氧化物半導體層160f的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖71以及圖72是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖72所示，在圖70所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層170f，通過光刻以及蝕刻，如圖71所示，對與開口部135f、137f對應的區域的柵極絕緣層170f進行開口。通過該蝕刻，在開口部135f中使下部電極120f露出，在開口部137f中使上部電極140f的側壁以及接觸焊盤122f露出。

另外，在圖72中，圖示了柵極絕緣層170f的蝕刻在絕緣層150f與柵極絕緣層170f的界面上停止的狀態，但也可以是從柵極絕緣層170f露出的絕緣層150f的一部分被過蝕刻。

并且，在圖72所示的基板的整個面上對成為柵極電極180f、源極布線190f以及漏極布線192f的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖61以及圖62所示，形成柵極電極180f、源極布線190f以及漏極布線192f的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式7所涉及的半導體裝置10f。

以上那樣，根據本發明的實施方式7所涉及的半導體裝置10f的制造方法，能夠以納米量級來控制半導體裝置10f的溝道長度，能夠將溝道長度的偏差抑制到納米量級。此外，設置開口部135f、137f、139f的位置的層構造為相同構造，從而該開口部的蝕刻條件的調整變得容易。

〈實施方式8〉

使用圖73～圖84，說明本發明的實施方式8所涉及的半導體裝置10g的概要。半導體裝置10g具有溝道長度短的第一晶體管20g以及溝道長度長的第二晶體管30g。另外，溝道長度短的第一晶體管20g是與圖49以及圖50所示的實施方式6的半導體裝置10e同樣的構造。從而，在以下的說明中，省略第一晶體管20g的特征的說明，說明溝道長度長的第二晶體管30g。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10e相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

[第二晶體管30g的構造]

圖73以及圖74是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖73以及圖74所示，第二晶體管30g具有基板100g、基底絕緣層110g、下部電極220g、背柵極222g、接觸焊盤224g、絕緣層230g、上部電極240g、絕緣層250g、氧化物半導體層260g、柵極絕緣層270g、柵極電極280g、源極布線290g以及漏極布線292g。基板100g以及基底絕緣層110g在第一晶體管20g以及第二晶體管30g中共通，從第一晶體管20g連續延設到第二晶體管30g。

開口部235g被設置在絕緣層230g、250g以及柵極絕緣層270g，到達下部電極220g。開口部239g被設置在絕緣層230g、250g，到達下部電極220g。開口部236g被設置在絕緣層230g、250g以及上部電極240g，到達接觸焊盤224g。開口部257g被設置在絕緣層250g以及柵極絕緣層270g，到達上部電極240g。

下部電極220g、背柵極222g以及接觸焊盤224g被配置在基底絕緣層110g上。絕緣層230g被配置在下部電極220g上、背柵極222g上、接觸焊盤224g上以及基底絕緣層110g上。上部電極240g被配置在絕緣層230g上，在俯視時從下部電極220g隔離而配置。絕緣層250g被配置在上部電極240g上以及絕緣層230g上。氧化物半導體層260g在下部電極220g和上部電極240g之間的區域中被配置在絕緣層250g上。此外，氧化物半導體層260g經由開口部239g而與下部電極220g連接，經由開口部236g而與上部電極240g以及接觸焊盤224g連接。

背柵極222g隔著絕緣層230g、250g而與氧化物半導體層260g對置。換言之，背柵極222g在氧化物半導體層260g與柵極電極280g對置的區域的至少一部分區域中相對于氧化物半導體層260g被配置在與柵極電極280g相反側。此外，絕緣層230g、250g被配置在氧化物半導體層260g和背柵極222g之間。另外，也可以省略背柵極222g。

柵極電極280g在下部電極220g和上部電極240g之間的區域中與氧化物半導體層260g對置而配置。柵極絕緣層270g被配置在氧化物半導體層260g和柵極電極280g之間。在第二晶體管30g中，下部電極220g和上部電極240g之間的區域的氧化物半導體層260g作為溝道而發揮作用。

源極布線290g經由開口部235g而與下部電極220g連接。漏極布線292g經由開口部257g而與上部電極240g連接。另外，源極布線290g以及漏極布線292g的功能也可以相反。也就是說，也可以是布線290g作為漏極布線而發揮作用，布線292g作為源極布線而發揮作用。

在此，說明第一晶體管20g以及第二晶體管30g的各層的關系。下部電極220g、背柵極222g以及接觸焊盤224g是與下部電極120g同一層，都與基底絕緣層110g相接而配置。絕緣層230g是與絕緣層130g同一層，絕緣層230g與絕緣層130g連續。絕緣層250g是與絕緣層150g同一層，絕緣層250g與絕緣層150g連續。同樣，上部電極140g以及上部電極240g、氧化物半導體層160g以及氧化物半導體層260g、柵極絕緣層170g以及柵極絕緣層270g、柵極電極180g以及柵極電極280g、源極布線190g以及源極布線290g、及漏極布線192g以及漏極布線292g分別是同一層。

[第二晶體管30g的動作]

圖73以及圖74所示的第二晶體管30g的動作與圖27以及圖28所示的第二晶體管30c的動作同樣，所以省略詳細的說明。在第二晶體管30g中，也對柵極電極280g施加柵極電壓，對與下部電極220g連接的源極布線290g施加源極電壓，對與上部電極240g連接的漏極布線292g施加漏極電壓。其中，也可以是源極電壓和漏極電壓相反地被施加。換言之，下部電極220g是將氧化物半導體層260g作為溝道的晶體管的源極電極以及漏極電極的一方，上部電極240g是將氧化物半導體層260g作為溝道的晶體管的源極電極以及漏極電極的另一方。另外，對背柵極222g施加與上述的柵極電壓獨立的輔助柵極電壓，對第二晶體管30g的閾值(vth)進行控制。

[第二晶體管30g的制造方法]

使用圖75～圖84，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式8所涉及的半導體裝置10g的第二晶體管30g的制造方法。另外，第一晶體管20g的制造方法與實施方式6的半導體裝置10e的制造方法同樣，因此在此省略說明。

圖75以及圖76是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極、背柵極以及接觸焊盤的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖76所示，在基板100g上形成基底絕緣層110g，在其上對成為下部電極220g、背柵極222g以及接觸焊盤224g的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻形成圖75所示的下部電極220g、背柵極222g以及接觸焊盤224g的圖案。并且，在構圖后的下部電極220g上、背柵極222g上以及接觸焊盤224g上形成絕緣層230g。在此，下部電極220g、背柵極222g以及接觸焊盤224g的蝕刻以與下部電極120g同樣的條件來處理。

圖77以及圖78是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖78所示，在圖76所示的基板的整個面上對成為上部電極240g的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻形成圖77所示的上部電極240g的圖案。并且，在構圖后的上部電極240g上形成絕緣層250g。在此，上部電極240g的蝕刻以與上部電極140g同樣的條件來處理。

圖79以及圖80是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層以及上部電極中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖80所示，通過對于圖78所示的基板的光刻以及蝕刻，形成對絕緣層230g、250g進行開口并露出下部電極220g的開口部239g、和對絕緣層230g、250g以及上部電極240g進行開口并露出接觸焊盤224g的開口部236g。通過該蝕刻而形成圖79所示的開口部236g、239g的圖案。在此，開口部236g、239g的蝕刻以與開口部139g同樣的條件來處理。

圖81以及圖82是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖82所示，在圖80所示的基板的整個面上對氧化物半導體層260g進行成膜，通過光刻以及蝕刻形成圖81所示的氧化物半導體層260g的圖案。氧化物半導體層260g的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖83以及圖84是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖84所示，在圖82所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層270g，通過光刻以及蝕刻形成圖83所示的開口部235g、238g、257g的圖案。在此，開口部235g、238g、277g的蝕刻以與開口部135g、157g的蝕刻同樣的條件來處理。

并且，在圖84所示的基板的整個面上對成為柵極電極280g、源極布線290g以及漏極布線292g的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖73以及圖74所示，形成柵極電極280g、源極布線290g以及漏極布線292g的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式8所涉及的第二晶體管30g。

以上那樣，根據本發明的實施方式8所涉及的半導體裝置10g的制造方法，能夠將溝道長度為納米量級的第一晶體管20g以及溝道長度為微米量級的第二晶體管30g以同一制造方法來形成。

〈實施方式9〉

使用圖85～圖96，說明本發明的實施方式9所涉及的半導體裝置10h的概要。半導體裝置10h具有溝道長度短的第一晶體管20h以及溝道長度長的第二晶體管30h。另外，溝道長度短的第一晶體管20h是與實施方式7的半導體裝置10f同樣的構造。從而，在以下的說明中，省略第一晶體管20h的特征的說明，說明溝道長度長的第二晶體管30h。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10f相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

第二晶體管30h與圖73以及圖74所示的第二晶體管30g類似，但開口部235h、237h的形狀與第二晶體管30g不同。在以下的說明中，省略與第二晶體管30g共通的第二晶體管30h的特征的說明，說明上述的不同點。

[第二晶體管30h的構造]

圖85以及圖86是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。圖85以及圖86所示，被設置在第二晶體管30h的絕緣層230h、250h以及柵極絕緣層270h中的開口部235h、和被設置在絕緣層230h、250h、上部電極140h以及柵極絕緣層270h中的開口部237h的開口部側壁的剖面形狀為臺階狀。具體而言，在開口部235h、237h中，柵極絕緣層270h的開口徑分別比絕緣層250h的開口徑大。換言之，開口部235h、237h中的柵極絕緣層270h的側壁275h、277h分別位于絕緣層250h的上表面，從絕緣層250h的上表面朝向上方延伸。開口部235h、237h的形狀基于第二晶體管30h的制造方法。具體而言，將絕緣層250h的開口工序和柵極絕緣層270h的開口工序在不同的定時進行，所以成為開口部235h、237h那樣的形狀。

此外，如圖85以及圖86所示，在開口部237h的下方配置有接觸焊盤226h，開口部237h對絕緣層250h、上部電極240h以及絕緣層230h進行開口并到達接觸焊盤226h。在開口部237h中，漏極布線292h在上部電極240h的側面與上部電極240h連接，在接觸焊盤226h的上表面與接觸焊盤226h連接。

[第二晶體管30h的制造方法]

使用圖87～圖96，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式9所涉及的半導體裝置10h的第二晶體管30h的制造方法。

圖87以及圖88是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極、背柵極以及接觸焊盤的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖88所示，在基板100h上形成基底絕緣層110h，在其上對成為下部電極220h、背柵極222h以及接觸焊盤224h、226h的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻形成圖87所示的下部電極220h、背柵極222h以及接觸焊盤224h、226h的圖案。并且，在構圖后的下部電極220h上、背柵極222h上以及接觸焊盤224h上形成絕緣層230h。在此，下部電極220h、背柵極222h以及接觸焊盤224h、226h的蝕刻以與下部電極120h以及接觸焊盤122h同樣的條件來處理。

圖89以及圖90是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖90所示，在圖88所示的基板的整個面上對成為上部電極240h的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻形成圖89所示的上部電極240h的圖案。并且，在構圖后的上部電極240h上形成絕緣層250h。在此，上部電極240h的蝕刻以與上部電極140h同樣的條件來處理。

圖91以及圖92是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在上部電極以及在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖92所示，通過對于圖90所示的基板的光刻以及蝕刻，形成對絕緣層230h、250h進行開口并露出下部電極220h的開口部235h、239h、對絕緣層230h、250h以及上部電極240h進行開口并露出接觸焊盤224h的開口部236h、對絕緣層230h、250h以及上部電極240h進行開口并露出接觸焊盤226h的開口部237h。通過該蝕刻，形成圖91所示的開口部235h、236h、237h、238h、239h的圖案。在此，開口部235h、236h、237h、238h、239h的蝕刻以與開口部135h、137h、139h同樣的條件來處理。

圖93以及圖94是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖94所示，在圖92所示的基板的整個面上對氧化物半導體層260h進行成膜，通過光刻以及蝕刻形成圖93所示的氧化物半導體層260h的圖案。在此，氧化物半導體層260h被配置在開口部236h、239h的內部，開口部235h、237h的氧化物半導體層260h被蝕刻。氧化物半導體層260h的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖95以及圖96是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖96所示，在圖94所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層270h，通過光刻以及蝕刻，如圖95所示，對與開口部235h、237h、238h對應的區域的柵極絕緣層270h進行開口。通過該蝕刻，在開口部235h中使下部電極220h露出，在開口部237h中使上部電極240h的側壁以及接觸焊盤226h露出。在此，與開口部235h、237h、238h各自對應的區域的柵極絕緣層270h的蝕刻以與開口部135h、137h各自對應的區域的柵極絕緣層170h的蝕刻同樣的條件來處理。

并且，在圖96所示的基板的整個面上對成為柵極電極280h、源極布線290h以及漏極布線292h的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖85以及圖86所示，形成柵極電極280h、源極布線290h以及漏極布線292h的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式9所涉及的半導體裝置10h。

以上那樣，根據本發明的實施方式9所涉及的半導體裝置10h的制造方法，能夠將溝道長度為納米量級的第一晶體管20h以及溝道長度為微米量級的第二晶體管30h以同一制造方法來形成。

[實施方式6～9中的下部電極120i以及上部電極140i的構造]

使用圖97，說明實施方式6～9中的下部電極以及上部電極的構造。在實施方式6～9中，如圖97所示，在開口部139i中的下部電極120i的上表面處氧化物半導體層160i與下部電極120i接觸，在上部電極140i的側壁處氧化物半導體層160i與上部電極140i接觸。在此，特別說明使用包含al層的層疊構造作為下部電極120i以及上部電極140i的情況。

圖97是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的下部電極以及上部電極的構造的剖面圖。在上述的半導體裝置中，使用與下部電極120i以及上部電極140i各自相同的層來形成電路內、電路間的布線。這些布線要求較低的電性電阻，所以使用al作為低電阻且廉價的材料。但是，al雖然電性電阻低但表面易于氧化而變為絕緣體，所以例如，使用將ti等與al相比難以氧化或即使氧化也難以高電阻化的材料與al層疊而成的布線構造。

例如，在圖97所示的構造中，下部電極120i是al層128i以及ti層129i的2層構造，上部電極140i是al層147i以及ti層146i、148i的3層構造。關于下部電極120i，最表面為ti層129i，因此氧化物半導體層160i與下部電極120i連接。關于上部電極140i，通過開口部139i而露出al層147i的側面。因此，在氧化物半導體層160i的成膜時al層147i的側面被氧化而變質為alox層149i，al層147i的側面成為絕緣體。但是，由于在al層147i的上下配置有ti層146i、148i，所以在ti層146i、148i的側面處氧化物半導體層160i與上部電極140i連接。

也就是說，在包含al層的上部電極140i的側壁處使上部電極140i和氧化物半導體層160i連接的情況下，在al的上層、下層、或上層以及下層這雙方層疊與al相比難以氧化或即使氧化也難以高電阻化的導電層，從而能夠實現更穩定的上部電極140i和氧化物半導體層160i的電接觸。在此，被配置在絕緣層130i的側壁處的氧化物半導體層160i作為溝道而發揮作用，所以優選在上部電極140i的下層設置與al相比難以氧化或即使氧化也難以高電阻化的導電層。

〈實施方式10〉

使用圖98～圖107，說明本發明的實施方式10所涉及的半導體裝置10j的概要。半導體裝置10j與圖49以及圖50所示的半導體裝置10e類似，但在開口部139j的形狀與139e不同之處上與半導體裝置10e不同。在以下的說明中，省略與半導體裝置10e共通的半導體裝置10j的特征的說明，說明上述的不同點。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10e相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

[半導體裝置10j的構造]

圖98以及圖99是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖98以及圖99所示，被配置在半導體裝置10j的絕緣層130j、150j以及上部電極140j中的開口部139j的開口部側壁的剖面形狀為臺階狀。具體而言，在開口部139j中，絕緣層150j的開口徑比上部電極140j以及絕緣層130j的開口徑大。換言之，上部電極140j的上表面的一部分從絕緣層150j露出。此外，換言之，絕緣層150j的側壁152j位于上部電極140j的上表面，從上部電極140j的上表面朝向上方延伸。開口部139j的形狀基于半導體裝置10j的制造方法。具體而言，將上部電極140j的開口工序和絕緣層130j、150j的開口工序在不同的定時進行，所以成為開口部139j那樣的形狀。

以上那樣，根據本發明的實施方式10所涉及的半導體裝置10j，能夠提高半導體裝置10j的導通電流，能夠抑制半導體裝置的溝道長度的基板面內偏差。此外，能夠通過對絕緣層150j進行開口時的構圖來限制氧化物半導體層160j與上部電極140j的上表面接觸的面積，所以能夠抑制氧化物半導體層160j和上部電極140j接觸的區域中的氧化物半導體層160j的大范圍的物性變化。此外，能夠減小與上部電極140j同一層的布線和與柵極電極180j同一層的布線相交叉的區域中的寄生電容。

[半導體裝置10j的制造方法]

使用圖100～圖107，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式10所涉及的半導體裝置10j的制造方法。

圖100以及圖101是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。在通過與實施方式1的圖3以及圖4所示的制造方法同樣的方法形成了下部電極120j以及絕緣層130j的基板的整個面，對成為上部電極140j的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖100所示，形成上部電極140j的圖案。并且，在構圖后的上部電極140j上形成絕緣層150j。

圖102以及圖103是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖103所示，通過對于圖101所示的基板的光刻以及蝕刻，形成開口部139j。具體而言，將通過光刻而形成的抗蝕劑作為掩膜而對由絕緣層側壁152j包圍的區域的絕緣層150j進行蝕刻，將上部電極140j作為掩膜而對由電極側壁142j包圍的區域的絕緣層130j進行蝕刻。這樣，形成開口部139j。

由于在該工序中的蝕刻僅對絕緣層進行蝕刻即可，所以能夠將絕緣層130j、150j使用同一蝕刻條件一并蝕刻。另外，該工序中的蝕刻條件能夠使用絕緣層130j、150j的蝕刻速率與上部電極140j以及下部電極120j的蝕刻速率的選擇比大的蝕刻條件。在該工序中，上部電極140j以及下部電極120j露出即可，因此也可以對蝕刻中的等離子體進行監視，基于由在該等離子體中檢測的上部電極140j以及下部電極120j引起的信號來設定蝕刻的結束點。

在圖103中，圖示了開口部139j的蝕刻在上部電極140j的上表面處停止的狀態，但也可以是從絕緣層150j露出的上部電極140j的一部分被過蝕刻。其中，該工序中的蝕刻條件優選以絕緣層130j、150j的蝕刻速率與下部電極120j以及上部電極140j的蝕刻速率的選擇比大的條件來處理。

圖104以及圖105是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖105所示，在圖103所示的基板的整個面上對氧化物半導體層160j進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖104所示的氧化物半導體層160j的圖案。在此，氧化物半導體層160j被配置在開口部139j的內部。氧化物半導體層160f的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖106以及圖107是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖107所示，在圖105所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層170j，通過光刻以及蝕刻而形成圖106所示的開口部135j、157j的圖案。

并且，在圖107所示的基板的整個面上對成為柵極電極180j、源極布線190j以及漏極布線192j的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖98以及圖99所示，形成柵極電極180j、源極布線190j以及漏極布線192j的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式10所涉及的半導體裝置10j。

以上那樣，根據本發明的實施方式10所涉及的半導體裝置10j的制造方法，能夠將導電層的蝕刻和絕緣層的蝕刻分別以不同的工序來處理。從而，能夠減輕蝕刻裝置的負擔。

〈實施方式11〉

使用圖108～圖115，說明本發明的實施方式11所涉及的半導體裝置10k的概要。半導體裝置10k與圖98以及圖99所示的半導體裝置10j類似，但開口部135k、157k的形狀與半導體裝置10j不同。在以下的說明中，省略與半導體裝置10j共通的半導體裝置10k的特征的說明，說明上述的不同點。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10j相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

[半導體裝置10k的構造]

圖108以及圖109是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖108以及圖109所示，被設置在半導體裝置10k的絕緣層130k、150k以及柵極絕緣層170k中的開口部135k、和被設置在絕緣層150k以及柵極絕緣層170k中的開口部157k的開口部側壁的剖面形狀為臺階狀。具體而言，在開口部135k、157k中，柵極絕緣層170k的開口徑分別比絕緣層150k的開口徑大。換言之，開口部135k、157k中的柵極絕緣層170k的側壁175k、177k分別位于絕緣層150k的上表面，從絕緣層150k的上表面朝向上方延伸。開口部135k、157k的形狀基于半導體裝置10k的制造方法。具體而言，絕緣層150k的開口工序和柵極絕緣層170k的開口工序在不同的定時進行，所以成為開口部135k、157k那樣的形狀。

以上那樣，根據本發明的實施方式11所涉及的半導體裝置10k，能夠提高半導體裝置10k的導通電流，能夠抑制半導體裝置的溝道長度的基板面內偏差。此外，能夠抑制氧化物半導體層160k和上部電極140k接觸的區域中的氧化物半導體層160k的大范圍的物性變化。

[半導體裝置10k的制造方法]

使用圖110～圖115，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式11所涉及的半導體裝置10k的制造方法。

圖110以及圖111是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。通過與實施方式10的圖100以及圖101所示的制造方法同樣的方法來形成具有電極側壁142k的上部電極140k以及絕緣層150k，通過對于該基板的光刻以及蝕刻，形成開口部135k、139k、157k。

圖112以及圖113是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖113所示，在圖111所示的基板的整個面上對氧化物半導體層160k進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖112所示的氧化物半導體層160k的圖案。在此，氧化物半導體層160k被配置在開口部139k的內部，開口部135k、157k的氧化物半導體層160k被蝕刻。氧化物半導體層160k的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖114以及圖115是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖115所示，在圖113所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層170k，通過光刻以及蝕刻，如圖114所示，對與開口部135k、157k對應的區域的柵極絕緣層170k進行開口。通過該蝕刻，在開口部135k中使下部電極120k露出，在開口部157k中使上部電極140k露出。

并且，在圖115所示的基板的整個面上對成為柵極電極180k、源極布線190k以及漏極布線192k的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖108以及圖109所示，形成柵極電極180k、源極布線190k以及漏極布線192k的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式11所涉及的半導體裝置10k。

以上那樣，根據本發明的實施方式11所涉及的半導體裝置10k的制造方法，能夠將導電層的蝕刻和絕緣層的蝕刻分別以不同的工序來處理。從而，能夠減輕蝕刻裝置的負擔。

〈實施方式12〉

使用圖116～圖127，說明本發明的實施方式12所涉及的半導體裝置10l的概要。半導體裝置10l具有溝道長度短的第一晶體管20l以及溝道長度長的第二晶體管30l。另外，溝道長度短的第一晶體管20l是與圖98以及圖99所示的實施方式10的半導體裝置10j同樣的構造。從而，在以下的說明中，省略第一晶體管20l的特征的說明，說明溝道長度長的第二晶體管30l。

第二晶體管30l與圖73以及圖74所示的第二晶體管30g類似，但開口部256l在上部電極240l處停止而沒有到達絕緣層230l之處、以及在設置了開口部256l的區域中沒有配置與圖73所示的接觸焊盤224g對應的接觸焊盤之處上與第二晶體管30g不同。在以下的說明中，省略與半導體裝置10g共通的半導體裝置10l的特征的說明，說明上述的不同點。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10g相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

[第二晶體管30l的構造]

圖116以及圖117是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖116以及圖117所示，第二晶體管30l的開口部256l在上部電極240l處停止。換言之，開口部256l以露出上部電極240l的上表面的方式形成，氧化物半導體層260l與上部電極240l的上表面接觸。此外，開口部256l沒有到達絕緣層230l，所以在開口部256l的下方沒有配置接觸焊盤。

[第二晶體管30l的制造方法]

使用圖118～圖127，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式12所涉及的半導體裝置10l的第二晶體管30l的制造方法。另外，第一晶體管20l的制造方法與實施方式6的半導體裝置10j的制造方法同樣，因此在此省略說明。

圖118以及圖119是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及背柵極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖119所示，在基板100l上形成基底絕緣層110l，在其上對成為下部電極220l以及背柵極222l的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖118所示的下部電極220l以及背柵極222l的圖案。并且，在構圖后的下部電極220l上以及背柵極222l上形成絕緣層230l。在此，下部電極220l以及背柵極222l的蝕刻以與下部電極120l同樣的條件來處理。

圖120以及圖121是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極以及絕緣層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖121所示，在圖119所示的基板的整個面上對成為上部電極240l的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖120所示的上部電極240l的圖案。并且，在構圖后的上部電極240l上形成絕緣層250l。在此，上部電極240l的蝕刻以與上部電極140l同樣的條件來處理。

圖122以及圖123是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖123所示，通過對于圖121所示的基板的光刻以及蝕刻，形成對絕緣層230l、250l進行開口并露出下部電極220l的開口部239l、和對絕緣層250l進行開口并露出上部電極240l的開口部256l。通過該蝕刻形成圖122所示的開口部239l、256l的圖案。在此，開口部239l、256l的蝕刻以與開口部139l同樣的條件來處理。

圖124以及圖125是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖125所示，在圖123所示的基板的整個面上對氧化物半導體層260l進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖124所示的氧化物半導體層260l的圖案。氧化物半導體層260l的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖126以及圖127是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖127所示，在圖125所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層270l，通過光刻以及蝕刻，形成圖126所示的開口部235l、238l、257l的圖案。在此，開口部235l、238l、257l的蝕刻以與開口部135l、157l的蝕刻同樣的條件來處理。

并且，在圖127所示的基板的整個面上對成為柵極電極280l、源極布線290l以及漏極布線292l的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖116以及圖117所示，形成柵極電極280l、源極布線290l以及漏極布線292l的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式12所涉及的第二晶體管30l。

以上那樣，根據本發明的實施方式12所涉及的半導體裝置10l的制造方法，能夠將溝道長度為納米量級的第一晶體管20l以及溝道長度為微米量級的第二晶體管30l以同一制造方法來形成。此外，能夠將導電層的蝕刻和絕緣層的蝕刻分別以不同的工序來處理。從而，能夠減輕蝕刻裝置的負擔。

〈實施方式13〉

使用圖128～圖135，說明本發明的實施方式13所涉及的半導體裝置10m的概要。半導體裝置10m具有溝道長度短的第一晶體管20m以及溝道長度長的第二晶體管30m。另外，溝道長度短的第一晶體管20m是與圖108以及圖109所示的實施方式11的半導體裝置10k同樣的構造。從而，在以下的說明中，省略第一晶體管20m的特征的說明，說明溝道長度長的第二晶體管30m。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10k相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

第二晶體管30m與圖116以及圖117所示的第二晶體管30l類似，但開口部235m、257m的形狀與第二晶體管30l不同。在以下的說明中，省略與第二晶體管30l共通的第二晶體管30m的特征的說明，說明上述的不同點。

[第二晶體管30m的構造]

圖128以及圖129是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖128以及圖129所示，被設置在第二晶體管30m的絕緣層230m、250m以及柵極絕緣層270m中的開口部235m、和被設置在絕緣層250m以及柵極絕緣層270m中的開口部257m的開口部側壁的剖面形狀為臺階狀。具體而言，在開口部235m、257m中，柵極絕緣層270m的開口徑分別比絕緣層250m的開口徑大。換言之，開口部235m、257m中的柵極絕緣層270m的側壁275m、277m分別位于絕緣層250m的上表面，從絕緣層250m的上表面朝向上方延伸。開口部235m、257m的形狀基于第二晶體管30m的制造方法。具體而言，絕緣層250m的開口工序和柵極絕緣層270m的開口工序在不同的定時進行，所以成為開口部235m、257m那樣的形狀。

[第二晶體管30m的制造方法]

使用圖130～圖135，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式13所涉及的半導體裝置10m的第二晶體管30m的制造方法。

圖130以及圖131是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。通過與實施方式12的圖118～圖121所示的制造方法同樣的方法來形成下部電極220m、背柵極222m以及上部電極240m，通過對于該基板的光刻以及蝕刻，形成開口部235m、238m、239m、256m、257m。

圖132以及圖133是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖133所示，在圖131所示的基板的整個面上對氧化物半導體層260m進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖132所示的氧化物半導體層260m的圖案。在此，氧化物半導體層260m被配置在開口部239m、256m的內部，開口部235m、238m、257m的氧化物半導體層260m被蝕刻。氧化物半導體層260m的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖134以及圖135是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖135所示，在圖133所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層270m，通過光刻以及蝕刻，如圖134所示，對與開口部235m、238m、257m對應的區域的柵極絕緣層270m進行開口。通過該蝕刻，在開口部235m中使下部電極220m露出，在開口部257m中使上部電極240m露出。

并且，在圖135所示的基板的整個面上對成為柵極電極280m、源極布線290m以及漏極布線292m的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖128以及圖129所示，形成柵極電極280m、源極布線290m以及漏極布線292m的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式13所涉及的半導體裝置10m。

以上那樣，根據本發明的實施方式13所涉及的半導體裝置10m的制造方法，能夠將溝道長度為納米量級的第一晶體管20m以及溝道長度為微米量級的第二晶體管30m以同一制造方法來形成。此外，能夠將導電層的蝕刻和絕緣層的蝕刻分別以不同的工序來處理。從而，能夠減輕蝕刻裝置的負擔。

〈實施方式14〉

使用圖136～圖147，說明本發明的實施方式14所涉及的半導體裝置10n的概要。

[半導體裝置10n的構造]

圖136以及圖137是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖136以及圖137所示，半導體裝置10n具有基板100n、基底絕緣層110n、下部電極120n、絕緣層130n、上部電極140n、氧化物半導體層160n、柵極絕緣層170n、柵極電極180n、源極布線190n以及漏極布線192n。

開口部139n被設置在下部電極120n、絕緣層130n以及上部電極140n，到達基底絕緣層110n。另外，如圖137所示，在基底絕緣層110n，在通過開口部139n露出的區域中設置有凹部。換言之，開口部139n對基底絕緣層110n進行部分開口，開口部139n的底部位于與下部電極120n和絕緣層130n的界面相比更靠基板100n側。開口部135n位于絕緣層130n以及柵極絕緣層170n，到達下部電極120n。開口部177n位于柵極絕緣層170n，到達上部電極140n。

基底絕緣層110n被配置在基板100n上。下部電極120n被配置在基底絕緣層110n上。絕緣層130n被配置在下部電極120n上以及基底絕緣層110n上。上部電極140n被配置在絕緣層130n上。在開口部139n中，在下部電極120n設置有電極側壁322n，在絕緣層130n設置有絕緣層側壁132n，在上部電極140n設置有電極側壁142n。

氧化物半導體層160n被配置在開口部139n的內部，與下部電極120n以及上部電極140n分別連接。若更詳細地說明，氧化物半導體層160n被配置在基底絕緣層110n的凹部、電極側壁322n上、絕緣層側壁132n上以及電極側壁142n上，與在開口部139n中露出的下部電極120n的電極側壁322n接觸從而與下部電極120n連接，與開口部139n內部的電極側壁142n以及上部電極140n的上表面接觸從而與上部電極140n連接。在圖137中，氧化物半導體層160n從電極側壁142n連續延伸到上部電極140n的上表面。

如圖136所示，絕緣層側壁132n具有沿著開口部139n的形狀呈四邊形的閉合形狀。與絕緣層側壁132n同樣，電極側壁322n、142n也具有沿著開口部139n的形狀呈四邊形的閉合形狀。

柵極電極180n與氧化物半導體層160n對置而配置。柵極絕緣層170n被配置在氧化物半導體層160n和柵極電極180n之間。在半導體裝置10n中，被配置在絕緣層側壁132n上的氧化物半導體層160n作為溝道而發揮作用，所以柵極電極180n至少與被配置在絕緣層側壁132n上的氧化物半導體層160n對置而配置。此外，細節如后述，開口部139n的底部的柵極絕緣層170n的上表面位于與下部電極120n和絕緣層130n的界面相比更靠基底絕緣層110n側。

源極布線190n經由開口部135n而與下部電極120n連接。漏極布線192n經由開口部177n而與上部電極140n連接。另外，源極布線190n以及漏極布線192n的功能也可以相反。也就是說，也可以是布線190n作為漏極布線而發揮作用，布線192n作為源極布線而發揮作用。另外，如圖137所示，源極布線190n以及漏極布線192n以與柵極電極180n同一層形成。其中，源極布線190n以及漏極布線192n也可以以與柵極電極180n不同的層形成。

[絕緣層側壁132n以及電極側壁142n、322n的形狀]

在此，詳細說明絕緣層側壁132n以及電極側壁142n、322n的形狀。如圖137所示，絕緣層側壁132n以及電極側壁142n、322n的形狀都是順錐形形狀。此外，絕緣層側壁132n以及電極側壁142n、322n的錐形形狀連續。也就是說，在與開口部139n相接的區域中，下部電極120n的上表面被絕緣層130n覆蓋，絕緣層130n的上表面被上部電極140n覆蓋。其中，這些側壁的錐形形狀不需要必須連續。也就是說，也可以是絕緣層130n的開口徑比下部電極120n的開口徑大，下部電極120n的上表面從絕緣層130n露出。同樣，也可以是上部電極140n的開口徑比絕緣層130n的開口徑大，絕緣層130n的上表面從上部電極140n露出。此外，也可以是絕緣層側壁132n以及電極側壁142n、322n的錐形形狀分別為不同的傾斜角。

此外，在圖137中，例示了絕緣層側壁132n的剖面形狀為直線狀的順錐形形狀的構造，但不限定于該構造。例如，也可以是絕緣層側壁132n的剖面形狀為朝向上方呈凸形狀的順錐形形狀，相反也可以為朝向上方呈凹形狀的順錐形形狀。此外，絕緣層側壁132n除了傾斜面朝向上方的順錐形形狀以外，也可以是垂直形狀，也可以是傾斜面朝向下方的逆錐形形狀。另外，關于電極側壁142n、322n，也能夠具有與上述同樣的形狀。絕緣層側壁132n以及電極側壁142n、322n既可以是同樣的形狀，也可以是不同的形狀。

[半導體裝置10n的各構件的材質]

關于基板100n、基底絕緣層110n、下部電極120n、絕緣層130n、上部電極140n、氧化物半導體層160n、柵極絕緣層170n、柵極電極180n、源極布線190n以及漏極布線192n，能夠使用與在實施方式1的說明中例示的材料相同的材料。

以上那樣，根據本發明的實施方式14所涉及的半導體裝置10n，與實施方式1同樣地能夠以納米量級來控制半導體裝置10n的溝道長度。其結果，能夠提高半導體裝置10n的導通電流，能夠抑制半導體裝置的溝道長度的基板面內偏差。

此外，在氧化物半導體層160n為以大面積與導電層接觸的構造的情況下，有時與導電層接觸的氧化物半導體層160n的物性變化。若氧化物半導體層160n的物性變化，則有時由于在制造工序中被認為是電蝕反應的現象，氧化物半導體層160n的一部分消失。根據半導體裝置10n，氧化物半導體層160n與下部電極120n接觸的區域限于電極側壁322n，所以能夠抑制上述的現象。另外，如圖137所示，確認即使氧化物半導體層160n與下部電極120n接觸的面積小，也能夠實現充分低的接觸電阻。

此外，根據半導體裝置10n的構造，開口部139n被設置在與下部電極120n和絕緣層130n的界面相比充分靠基底絕緣層110n側，從而能夠均勻地形成絕緣層側壁132n處的氧化物半導體層160n以及柵極絕緣層170n的膜厚。其結果，在溝道長度方向上，能夠使基于柵極電壓在半導體裝置10n中形成的電場均勻化，能夠得到可對更陡峭的導通/截止進行切換的開關特性。

[半導體裝置10n的動作]

圖136以及圖137所示的半導體裝置10n的動作與圖1以及圖2所示的半導體裝置10的動作同樣，所以省略詳細的說明。在半導體裝置10n中，也對柵極電極180n施加柵極電壓，對與下部電極120n連接的源極布線190n施加源極電壓，對與上部電極140n連接的漏極布線192n施加漏極電壓。其中，也可以是源極電壓和漏極電壓相反地被施加。換言之，下部電極120n是將氧化物半導體層160n作為溝道的晶體管的源極電極以及漏極電極的一方，上部電極140n是將氧化物半導體層160n作為溝道的晶體管的源極電極以及漏極電極的另一方。

[半導體裝置10n的制造方法]

使用圖138～圖147，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式14所涉及的半導體裝置10n的制造方法。

圖138以及圖139是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖139所示，在基板100n上對基底絕緣層110n以及成為下部電極120n的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖138所示的下部電極120n的圖案。并且，在構圖后的下部電極120n上形成絕緣層130n。

圖140以及圖141是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖141所示，在圖139所示的基板的整個面上對成為上部電極140n的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖140所示的上部電極140n的圖案。

圖142以及圖143是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在下部電極、上部電極、絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖143所示，通過對于圖141所示的基板的光刻以及蝕刻，形成對上部電極140n、絕緣層130n以及下部電極120n進行開口進而在基底絕緣層110n中形成凹部的開口部139n，從而形成圖142所示的開口部139n的圖案。通過開口部139n的形成，形成絕緣層側壁132n、電極側壁142n、322n。

在此，開口部139n的形成既可以將上部電極140n、絕緣層130n、下部電極120n以及基底絕緣層110n使用同一蝕刻條件一并蝕刻，也可以將上部電極140n、絕緣層130n、下部電極120n以及基底絕緣層110n分別以不同的蝕刻條件來處理。用于使絕緣層側壁132n以及電極側壁142n、322n成為錐形形狀的蝕刻方法能夠通過與在實施方式1中說明的絕緣層側壁132同樣的方法來形成。

另外，在圖143中，例示了以開口部139n的底部位于基底絕緣層110n的膜中的方式形成開口部139n的制造方法，但不限定于該制造方法。例如，細節如后述，也可以是以開口部139n的底部位于下部電極120n的膜中的方式形成開口部139n。此外，也可以以開口部139n的底部到達基板100n的方式形成開口部139n。

圖144以及圖145是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖145所示，在圖143所示的基板的整個面上對氧化物半導體層160n進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖144所示的氧化物半導體層160n的圖案。氧化物半導體層160n的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖146以及圖147是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖147所示，在圖145所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層170n，通過光刻以及蝕刻而形成圖146所示的開口部135n、177n的圖案。

并且，在圖147所示的基板的整個面上對成為柵極電極180n、源極布線190n以及漏極布線192n的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖136以及圖137所示，形成柵極電極180n、源極布線190n以及漏極布線192n的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式14所涉及的半導體裝置10n。

以上那樣，根據本發明的實施方式14所涉及的半導體裝置10n的制造方法，能夠以納米量級來控制絕緣層130n的膜厚、絕緣層側壁132n的錐形角、或絕緣層130n的膜厚以及絕緣層側壁132n的錐形角這雙方。從而，能夠以納米量級來控制半導體裝置10n的溝道長度，能夠將溝道長度的偏差抑制到納米量級。此外，能夠在絕緣層側壁132n以均勻的膜厚形成氧化物半導體層160n以及柵極絕緣層170n。

〈實施方式15〉

使用圖148～圖159，說明本發明的實施方式15所涉及的半導體裝置10p的概要。半導體裝置10p與圖136以及圖137所示的半導體裝置10n類似，但在開口部135p以及開口部137p的形狀、及在開口部137p的下方設置有接觸焊盤122p之處上與半導體裝置10n不同。在以下的說明中，省略與半導體裝置10n共通的半導體裝置10p的特征的說明，說明上述的不同點。另外，在以下的說明中，對具有半導體裝置10n相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

[半導體裝置10p的構造]

圖148以及圖149是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖148以及圖149所示，半導體裝置10p的開口部135p、137p分別到達基底絕緣層110p的內部。此外，在與開口部137p對應的區域中配置接觸焊盤122p，開口部137p被設置為貫通接觸焊盤122p。

此外，開口部135p的開口部側壁的剖面形狀為臺階狀。具體而言，在開口部135p中，柵極絕緣層170p的開口徑比絕緣層130p的開口徑大。換言之，開口部135p中的柵極絕緣層170p的側壁175p位于絕緣層130p的上表面，從絕緣層130p的上表面朝向上方延伸。同樣，在開口部137p中，柵極絕緣層170p的開口徑比上部電極140p的開口徑大。換言之，開口部137p中的柵極絕緣層170p的側壁177p位于上部電極140p的上表面，從上部電極140p的上表面朝向上方延伸。開口部135p、137p的形狀基于半導體裝置10p的制造方法。具體而言，絕緣層130p的開口工序和柵極絕緣層170p的開口工序在不同的定時進行，所以成為開口部135p、137p那樣的形狀。

以上那樣，根據本發明的實施方式15所涉及的半導體裝置10p，能夠提高半導體裝置10p的導通電流，能夠抑制半導體裝置的溝道長度的基板面內偏差。此外，能夠抑制氧化物半導體層160p和下部電極120p接觸的區域中的氧化物半導體層160p的物性變化。此外，能夠將半導體裝置10p的漏極電流連接到與下部電極120p以及接觸焊盤122p同一層的布線、與上部電極140p同一層的布線、及與漏極布線192p同一層的布線中的至少一個布線。從而，能夠提高布線布局的自由度。

[半導體裝置10p的制造方法]

使用圖150～圖159，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式15所涉及的半導體裝置10p的制造方法。

圖150以及圖151是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及接觸焊盤的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖151所示，在基板100p上形成基底絕緣層110p，在其上對成為下部電極120p以及接觸焊盤122p的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖150所示的下部電極120p以及接觸焊盤122p的圖案。并且，在構圖后的下部電極120p上形成絕緣層130p。

圖152以及圖153是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖153所示，在圖151所示的基板的整個面上對成為上部電極140p的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖152所示的上部電極140p的圖案。

圖154以及圖155是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在下部電極、上部電極、絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖155所示，通過對于圖153所示的基板的光刻以及蝕刻，形成：對絕緣層130p以及下部電極120p進行開口并在基底絕緣層110p中形成凹部的開口部135p；對上部電極140p、絕緣層130p以及接觸焊盤122p進行開口并在基底絕緣層110p中形成凹部的開口部137p；對上部電極140p、絕緣層130p以及下部電極120p進行開口并在基底絕緣層110p中形成凹部的開口部139p。通過該蝕刻，形成圖154所示的開口部135p、137p以及139p的圖案。

通過開口部139p的形成，形成下部電極120p的電極側壁322p、絕緣層130p的絕緣層側壁132p、以及上部電極140p的電極側壁142p。在此，開口部135p、137p以及139p的形成既可以將上部電極140p、絕緣層130p以及下部電極120p(或接觸焊盤122p)使用同一蝕刻條件一并蝕刻，也可以將各層以不同的蝕刻條件來處理。

圖156以及圖157是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖157所示，在圖155所示的基板的整個面上對氧化物半導體層160p進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖156所示的氧化物半導體層160p的圖案。在此，氧化物半導體層160p被配置在開口部139p的內部，開口部135p、137p的氧化物半導體層160p被蝕刻。氧化物半導體層160p的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖158以及圖159是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖159所示，在圖157所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層170p，通過光刻以及蝕刻，如圖158所示，對與開口部135p、137p對應的區域的柵極絕緣層170p進行開口。通過該蝕刻，在開口部135p中使下部電極120p的側壁露出，在開口部137p中使上部電極140p的側壁以及接觸焊盤122p的側壁露出。

并且，在圖159所示的基板的整個面上對成為柵極電極180p、源極布線190p以及漏極布線192p的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖148以及圖149所示，形成柵極電極180p、源極布線190p以及漏極布線192p的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式15所涉及的半導體裝置10p。

以上那樣，根據本發明的實施方式15所涉及的半導體裝置10p的制造方法，能夠以納米量級來控制半導體裝置10p的溝道長度，能夠將溝道長度的偏差抑制到納米量級。此外，通過配置有接觸焊盤122p，從而能夠抑制在形成開口部137p時開口部137p底部的基底絕緣層110p被過度蝕刻。此外，能夠在絕緣層側壁132p處以均勻的膜厚形成氧化物半導體層160p以及柵極絕緣層170p。

〈實施方式16〉

使用圖160～圖171，說明本發明的實施方式16所涉及的半導體裝置10r的概要。半導體裝置10r具有溝道長度短的第一晶體管20r以及溝道長度長的第二晶體管30r。另外，溝道長度短的第一晶體管20r是與圖136以及圖137所示的實施方式14的半導體裝置10n同樣的構造。從而，在以下的說明中，省略第一晶體管20r的特征的說明，說明溝道長度長的第二晶體管30r。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10n相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

[第二晶體管30r的構造]

圖160以及圖161是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖160以及圖161所示，第二晶體管30r具有基板100r、基底絕緣層110r、下部電極220r、背柵極222r、接觸焊盤224r、絕緣層230r、上部電極240r、氧化物半導體層260r、柵極絕緣層270r、柵極電極280r、源極布線290r以及漏極布線292r。基板100r以及基底絕緣層110r在第一晶體管20r以及第二晶體管30r中共通，從第一晶體管20r連續延伸到第二晶體管30r。

開口部235r被設置在絕緣層230r以及柵極絕緣層270r，到達下部電極220r。開口部239r被設置在絕緣層230r以及下部電極220r，在基底絕緣層110r中形成凹部。開口部236r被設置在上部電極240r、絕緣層230r以及接觸焊盤224r，在基底絕緣層110r中形成凹部。開口部277r被設置在柵極絕緣層270r，到達上部電極240r。

下部電極220r、背柵極222r以及接觸焊盤224r被配置在基底絕緣層110r上。絕緣層230r被配置在下部電極220r上、背柵極222r上、接觸焊盤224r上以及基底絕緣層110r上。上部電極240r被配置在絕緣層230r上，在俯視時從下部電極220r隔離而配置。氧化物半導體層260r在下部電極220r和上部電極240r之間的區域中被配置在絕緣層230r上。此外，氧化物半導體層260r經由開口部239r而與下部電極220r連接，以騎在上部電極240r之上的方式在上部電極240r的側面以及上表面與上部電極240r連接。此外，氧化物半導體層260r還經由開口部236r與接觸焊盤224r連接。

背柵極222r隔著絕緣層230r與氧化物半導體層260r對置。換言之，背柵極222r在氧化物半導體層260r和柵極電極280r對置的區域的至少一部分區域中相對于氧化物半導體層260r被配置在與柵極電極280r相反側。此外，絕緣層230r被配置在氧化物半導體層260r和背柵極222r之間。另外，也可以省略背柵極222r。

柵極電極280r在下部電極220r和上部電極240r之間的區域中與氧化物半導體層260r對置而配置。柵極絕緣層270r被配置在氧化物半導體層260r和柵極電極280r之間。在第二晶體管30r中，下部電極220r和上部電極240r之間的區域的氧化物半導體層260r作為溝道而發揮作用。

源極布線290r經由開口部235r而與下部電極220r連接。漏極布線292r經由開口部277r而與上部電極240r連接。另外，源極布線290r以及漏極布線292r的功能也可以相反。也就是說，也可以是布線290r作為漏極布線而發揮作用，布線292r作為源極布線而發揮作用。

在此，說明第一晶體管20r以及第二晶體管30r的各層的關系。下部電極220r、背柵極222r以及接觸焊盤224r為與下部電極120r同一層，都與基底絕緣層110r相接而配置。絕緣層230r為與絕緣層130r同一層，絕緣層230r與絕緣層130r連續。同樣，上部電極140r以及上部電極240r、氧化物半導體層160r以及氧化物半導體層260r、柵極絕緣層170r以及柵極絕緣層270r、柵極電極180r以及柵極電極280r、源極布線190r以及源極布線290r、及漏極布線192r以及漏極布線292r分別是同一層。

[第二晶體管30r的動作]

圖160以及圖161所示的第二晶體管30r的動作與圖27以及圖28所示的第二晶體管30c的動作同樣，所以省略詳細的說明。在第二晶體管30r中，也對柵極電極280r施加柵極電壓，對與下部電極220r連接的源極布線290r施加源極電壓，對與上部電極240r連接的漏極布線292r施加漏極電壓。其中，也可以是源極電壓和漏極電壓相反地被施加。換言之，下部電極220r是將氧化物半導體層260r作為溝道的晶體管的源極電極以及漏極電極的一方，上部電極240r是將氧化物半導體層260r作為溝道的晶體管的源極電極以及漏極電極的另一方。另外，對背柵極222r施加與上述的柵極電壓獨立的輔助柵極電壓，對第二晶體管30r的閾值(vth)進行控制。

[第二晶體管30r的制造方法]

使用圖162～圖171，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式16所涉及的半導體裝置10r的第二晶體管30r的制造方法。另外，第一晶體管20r的制造方法與實施方式14的半導體裝置10n的制造方法同樣，所以在此省略說明。

圖162以及圖163是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極、背柵極以及接觸焊盤的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖163所示，在基板100r上形成基底絕緣層110r，在其上對成為下部電極220r、背柵極222r以及接觸焊盤224r的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖162所示的下部電極220r、背柵極222r以及接觸焊盤224r的圖案。并且，在構圖后的下部電極220r上、背柵極222r上以及接觸焊盤224r上形成絕緣層230r。在此，下部電極220r、背柵極222r以及接觸焊盤224r的蝕刻以與下部電極120r同樣的條件來處理。

圖164以及圖165是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖165所示，在圖163所示的基板的整個面上對成為上部電極240r的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖164所示的上部電極240r的圖案。在此，上部電極240r的蝕刻以與上部電極140r同樣的條件來處理。

圖166以及圖167是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在下部電極、上部電極、絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖167所示，通過對于圖165所示的基板的光刻以及蝕刻，形成：對絕緣層230r以及下部電極220r進行開口進而在基底絕緣層110r中形成凹部的開口部239r；對上部電極240r、絕緣層230r以及接觸焊盤224r進行開口進而在基底絕緣層110r中形成凹部的開口部236r，從而形成圖166所示的開口部236r、239r的圖案。在此，開口部236r、239r的蝕刻以與開口部139r同樣的條件來處理。

圖168以及圖169是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖169所示，在圖167所示的基板的整個面上對氧化物半導體層260r進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖168所示的氧化物半導體層260r的圖案。氧化物半導體層260r的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖170以及圖171是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖171所示，在圖169所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層270r，通過光刻以及蝕刻，形成圖170所示的開口部235r、238r、277r的圖案。在此，開口部235r、238r、277r的蝕刻以與開口部135r、177r的蝕刻同樣的條件來處理。

并且，在圖171所示的基板的整個面上對成為柵極電極280r、源極布線290r以及漏極布線292r的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖160以及圖161所示柵極電極280r、源極布線290r以及漏極布線292r的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式16所涉及的第二晶體管30r。

以上那樣，根據本發明的實施方式16所涉及的半導體裝置10r的制造方法，能夠將溝道長度為納米量級的第一晶體管20r以及溝道長度為微米量級的第二晶體管30r以同一制造方法來形成。

〈實施方式17〉

使用圖172～圖183，說明本發明的實施方式17所涉及的半導體裝置10s的概要。半導體裝置10s具有溝道長度短的第一晶體管20s以及溝道長度長的第二晶體管30s。另外，溝道長度短的第一晶體管20s是與實施方式15的半導體裝置10p同樣的構造。從而，在以下的說明中，省略第一晶體管20s的特征的說明，說明溝道長度長的第二晶體管30s。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10p相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

第二晶體管30s與圖160以及圖161所示的第二晶體管30r類似，但開口部235s、237s的形狀與第二晶體管30r不同。在以下的說明中，省略與第二晶體管30r共通的第二晶體管30s的特征的說明，說明上述的不同點。

[第二晶體管30s的構造]

圖172以及圖173是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖172以及圖173所示，第二晶體管30s的開口部235s、237s分別到達基底絕緣層110s的內部。

此外，開口部235s的開口部側壁的剖面形狀為臺階狀。具體而言，在開口部235s中，柵極絕緣層270s的開口徑比絕緣層230s的開口徑大。換言之，開口部235s中的柵極絕緣層270s的側壁275s位于絕緣層230s的上表面，從絕緣層230s的上表面朝向上方延伸。開口部235s的形狀基于第二晶體管30s的制造方法。具體而言，絕緣層230s的開口工序和柵極絕緣層270s的開口工序在不同的定時進行，所以成為開口部235s那樣的形狀。

[第二晶體管30s的制造方法]

使用圖174～圖183，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式17所涉及的半導體裝置10s的第二晶體管30s的制造方法。

圖174以及圖175是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極、背柵極以及接觸焊盤的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖175所示，在基板100s上形成基底絕緣層110s，在其上對成為下部電極220s、背柵極222s以及接觸焊盤224s的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖174所示的下部電極220s、背柵極222s以及接觸焊盤224s的圖案。并且，在構圖后的下部電極220s上、背柵極222s上以及接觸焊盤224s上形成絕緣層230s。在此，下部電極220s、背柵極222s以及接觸焊盤224s的蝕刻以與下部電極120s以及接觸焊盤122s同樣的條件來處理。

圖176以及圖177是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖177所示，在圖175所示的基板的整個面上對成為上部電極240s的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖176所示的上部電極240s的圖案。在此，上部電極240s的蝕刻以與上部電極140s同樣的條件來處理。

圖178以及圖179是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在下部電極、上部電極、絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖179所示，通過對于圖177所示的基板的光刻以及蝕刻，形成：對絕緣層230s以及下部電極220s進行開口并在基底絕緣層110s中形成凹部的開口部235s、239s；對上部電極240s、絕緣層230s以及接觸焊盤224s進行開口并在基底絕緣層110s中形成凹部的開口部236s；對上部電極240s以及絕緣層230s進行開口并在基底絕緣層110s中形成凹部的開口部237s。通過該蝕刻，形成圖178所示的開口部235s、236s、237s、238s、239s的圖案。在此，開口部235s、236s、237s、238s、239s的蝕刻以與開口部135s、137s、139s同樣的條件來處理。

圖180以及圖181是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖181所示，在圖179所示的基板的整個面上對氧化物半導體層260s進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖180所示的氧化物半導體層260s的圖案。在此，氧化物半導體層260s被配置在開口部236s、239s的內部，開口部235s、237s、238s的氧化物半導體層260s被蝕刻。氧化物半導體層260s的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖182以及圖183是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖183所示，在圖181所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層270s，通過光刻以及蝕刻，如圖182所示，對與開口部235s、237s、238s對應的區域的柵極絕緣層270s進行開口。通過該蝕刻，在開口部235s中使下部電極220s的側壁露出，在開口部237s中使上部電極240s的側壁露出。在此，與開口部235s、237s、238s對應的區域的柵極絕緣層270s的蝕刻以和與開口部135s以及開口部137s對應的區域的柵極絕緣層170s的蝕刻同樣的條件來處理。

并且，在圖183所示的基板的整個面上對成為柵極電極280s、源極布線290s以及漏極布線292s的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖172以及圖173所示，形成柵極電極280s、源極布線290s以及漏極布線292s的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式17所涉及的半導體裝置10s。

以上那樣，根據本發明的實施方式17所涉及的半導體裝置10s的制造方法，能夠將溝道長度為納米量級的第一晶體管20s以及溝道長度為微米量級的第二晶體管30s以同一制造方法來形成。

[實施方式14～17中的開口部139t的構造]

使用圖184a，說明實施方式14～17中的開口部的構造。特別是，如圖184a所示，說明到達基底絕緣層110t的開口部139t的底部與絕緣層130t的位置關系。圖184a是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的開口部的構造的剖面圖。如圖184a所示，開口部139t的底部處的柵極絕緣層170t的上表面375t位于與下部電極120t和絕緣層130t的界面325t相比更靠基底絕緣層110t側。

在使用噴濺法或cvd法在開口部的內部對氧化物半導體層160t或柵極絕緣層170t進行成膜的情況下，有時產生在開口底部的周緣部315t處氧化物半導體層160t以及柵極絕緣層170t的膜厚變得不均勻的問題。在圖184a所示的構造中，被配置在絕緣層側壁132t上的氧化物半導體層160t作為溝道而發揮作用。在圖184a中，周緣部315t位于與絕緣層側壁132t的下端(相當于界面325t)相比更靠基底絕緣層110t側，所以能夠在絕緣層側壁132t形成均勻的膜厚的氧化物半導體層160t以及柵極絕緣層170t。

使用圖184b，說明實施方式14～17中的開口部139t的構造的變形例。圖184b是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的開口部的構造的剖面圖。在圖184b中，開口部139t對絕緣層130t進行開口，在下部電極120t中形成凹部。氧化物半導體層160t被配置在電極側壁142t、絕緣層側壁132t、以及包含電極側壁122t的下部電極120t的凹部。在該情況下，開口部139t的底部處的柵極絕緣層170t的上表面375t也位于與下部電極120t和絕緣層130t的界面325t相比更靠基底絕緣層110t側。

針對具有圖184b所示的開口部139t的半導體裝置的構造改變說法，半導體裝置也可以說成具有基底絕緣層110t、基底絕緣層110t上的下部電極120t、下部電極120t上的絕緣層130t、絕緣層130t上的上部電極140t、在開口部139t的內部以及開口部139t的底部所對應的區域設置的下部電極120t的凹部處配置且與下部電極120t以及上部電極140t連接的氧化物半導體層160t。

另外，圖184b所示的構造除了上述的實施方式14～17之外，在以下的實施方式中，能夠應用于如下構造：相當于開口部139t的開口部對下部電極120t進行開口并在基底絕緣層110t中形成凹部。

〈實施方式18〉

使用圖185a～圖194，說明本發明的實施方式18所涉及的半導體裝置10u的概要。半導體裝置10u與圖136以及圖137所示的半導體裝置10n類似，但在開口部139u的形狀與139n不同之處上與半導體裝置10n不同。在以下的說明中，省略與半導體裝置10n共通的半導體裝置10u的特征的說明，說明上述的不同點。另外，在以下的說明中，對與具有半導體裝置10n相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

[半導體裝置10u的構造]

圖185a以及圖185b是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖185a以及圖185b所示，被設置在半導體裝置10u的下部電極120u、絕緣層130u以及上部電極140u中的開口部139u的開口部側壁的剖面形狀為臺階狀。具體而言，在開口部139u中，絕緣層130u的開口徑比下部電極120u的開口徑大。換言之，在與開口部139u相接的區域中，下部電極120u的上表面的一部分從絕緣層130u露出。此外，換言之，絕緣層130u的側壁132u位于下部電極120u的上表面，從下部電極120u的上表面朝向上方延伸。開口部139u的形狀基于半導體裝置10u的制造方法。具體而言，下部電極120u以及上部電極140u的開口工序和絕緣層130u的開口工序在不同的定時進行，所以成為開口部139u那樣的形狀。

以上那樣，根據本發明的實施方式18所涉及的半導體裝置10u，能夠提高半導體裝置10u的導通電流，能夠抑制半導體裝置的溝道長度的基板面內偏差。此外，能夠限制氧化物半導體層160u與下部電極120u接觸的面積，所以能夠抑制氧化物半導體層160u和下部電極120u接觸的區域中的氧化物半導體層160u的大范圍的物性變化。

[半導體裝置10u的制造方法]

使用圖186a～圖194，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式18所涉及的半導體裝置10u的制造方法。

圖186a以及圖186b是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖186b所示，在基板100u上對基底絕緣層110u以及成為下部電極120u的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成設置了由圖186a所示的電極側壁322u包圍的開口部的下部電極120u的圖案。并且，在構圖后的下部電極120u上形成絕緣層130u。

圖187以及圖188是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖188所示，在圖186b所示的基板的整個面上對成為上部電極140u的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖187所示，形成設置了由電極側壁142u包圍的開口部的上部電極140u的圖案。在此，調整上部電極140u相對于下部電極120u的位置，以使電極側壁142u包圍電極側壁322u。

圖189以及圖190是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖190所示，通過對于圖188所示的基板的光刻以及蝕刻，將上部電極140u作為掩膜而對絕緣層130u進行開口，將下部電極120u作為掩膜而在基底絕緣層110u中形成凹部，從而形成圖189所示的開口部139u的圖案。具體而言，在從上部電極140u露出的絕緣層130u之中，形成對要形成開口部的區域以外施以掩膜的抗蝕劑而蝕刻。通過該蝕刻，由電極側壁142u包圍的區域的絕緣層130u、以及由電極側壁322u包圍的區域的基底絕緣層110u被蝕刻。這樣，形成開口部139u。

在該工序中僅對絕緣層進行蝕刻即可，所以能夠將絕緣層130u以及基底絕緣層110u使用同一蝕刻條件一并蝕刻。另外，該工序中的蝕刻條件能夠使用絕緣層130u以及基底絕緣層110u的蝕刻速率與上部電極140u以及下部電極120u的蝕刻速率的選擇比大的蝕刻條件。在該工序中，上部電極140u以及下部電極120u被露出即可，因此也可以對蝕刻中的等離子體進行監視，基于由在該等離子體中檢測的上部電極140u以及下部電極120u引起的信號而設定蝕刻的結束點。

圖191以及圖192是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖192所示，在圖190所示的基板的整個面上對氧化物半導體層160u進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖191所示的氧化物半導體層160u的圖案。在此，氧化物半導體層160u被配置在開口部139u的內部。氧化物半導體層160u的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖193以及圖194是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖194所示，在圖192所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層170u，通過光刻以及蝕刻而形成圖193所示的開口部135u、177u的圖案。

并且，在圖194所示的基板的整個面上對成為柵極電極180u、源極布線190u以及漏極布線192u的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖185a以及圖185b所示，形成柵極電極180u、源極布線190u以及漏極布線192u的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式18所涉及的半導體裝置10u。

以上那樣，根據本發明的實施方式18所涉及的半導體裝置10u的制造方法，能夠將導電層的蝕刻和絕緣層的蝕刻分別以不同的工序來處理。從而，能夠減輕蝕刻裝置的負擔。

〈實施方式19〉

使用圖195～圖202，說明本發明的實施方式19所涉及的半導體裝置10v的概要。半導體裝置10v與圖185a以及圖185b所示的半導體裝置10u類似，但開口部135v的形狀與半導體裝置10u不同。在以下的說明中，省略與半導體裝置10u共通的半導體裝置10v的特征的說明，說明上述的不同點。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10u相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

[半導體裝置10v的構造]

圖195以及圖196是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖195以及圖196所示，被設置在半導體裝置10v的絕緣層130v以及柵極絕緣層170v中的開口部135v的開口部側壁的剖面形狀為臺階狀。具體而言，在開口部135v中，柵極絕緣層170v的開口徑比絕緣層130v的開口徑大。換言之，開口部135v中的柵極絕緣層170v的側壁175v位于絕緣層150v的上表面，從絕緣層150v的上表面朝向上方延伸。開口部135v的形狀基于半導體裝置10v的制造方法。具體而言，絕緣層130v的開口工序和柵極絕緣層170v的開口工序在不同的定時進行，所以成為開口部135v那樣的形狀。

以上那樣，根據本發明的實施方式19所涉及的半導體裝置10v，能夠提高半導體裝置10v的導通電流，能夠抑制半導體裝置的溝道長度的基板面內偏差。此外，能夠抑制氧化物半導體層160v和下部電極120v接觸的區域中的氧化物半導體層160v的大范圍的物性變化。

[半導體裝置10v的制造方法]

使用圖197～圖202，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式19所涉及的半導體裝置10v的制造方法。

圖197以及圖198是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。通過與實施方式18的圖186a～圖188所示的制造方法同樣的方法形成具有電極側壁142v的上部電極140v以及具有電極側壁322v的下部電極120v，通過對于該基板的光刻以及蝕刻，形成開口部135v、139v。

圖199以及圖200是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖200所示，在圖198所示的基板的整個面上對氧化物半導體層160v進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖199所示的氧化物半導體層160v的圖案。在此，氧化物半導體層160v被配置在開口部139v的內部，開口部135v的氧化物半導體層160v被蝕刻。氧化物半導體層160v的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖201以及圖202是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖202所示，在圖200所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層170v，通過光刻以及蝕刻，如圖201所示，對與開口部135v、177v對應的區域的柵極絕緣層170v進行開口。通過該蝕刻，在開口部135v中使下部電極120v露出，在開口部177v中使上部電極140v露出。

并且，在圖202所示的基板的整個面上對成為柵極電極180v、源極布線190v以及漏極布線192v的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖195以及圖196所示，形成柵極電極180v、源極布線190v以及漏極布線192v的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式19所涉及的半導體裝置10v。

以上那樣，根據本發明的實施方式19所涉及的半導體裝置10v的制造方法，能夠將導電層的蝕刻和絕緣層的蝕刻分別以不同的工序來處理。從而，能夠減輕蝕刻裝置的負擔。此外，能夠在絕緣層側壁132v以均勻的膜厚形成氧化物半導體層160v以及柵極絕緣層170v。

〈實施方式20〉

使用圖203～圖214，說明本發明的實施方式20所涉及的半導體裝置10w的概要。半導體裝置10w具有溝道長度短的第一晶體管20w以及溝道長度長的第二晶體管30w。另外，溝道長度短的第一晶體管20w是與圖185a以及圖185b所示的實施方式18的半導體裝置10u同樣的構造。從而，在以下的說明中，省略第一晶體管20w的特征的說明，說明溝道長度長的第二晶體管30w。

第二晶體管30w與圖160以及圖161所示的第二晶體管30r類似，但在開口部239w的形狀不同之處、以及沒有設置第二晶體管30r的開口部236r之處上與第二晶體管30r不同。在以下的說明中，省略與半導體裝置10r共通的半導體裝置10w的特征的說明，說明上述的不同點。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10r相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

[第二晶體管30w的構造]

圖203以及圖204是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖203以及圖204所示，第二晶體管30w的開口部239w與第一晶體管20w的開口部139w同樣，開口部側壁的剖面形狀為臺階狀。此外，第二晶體管30w沒有設置圖161所示的第二晶體管30r的開口部236r以及接觸焊盤224r，而是氧化物半導體層260w以騎在上部電極240w之上的方式在上部電極240w的側面以及上表面與上部電極240w連接。其中，在第二晶體管30w中，也可以設置有第二晶體管30r所示的開口部236r以及接觸焊盤224r。

[第二晶體管30w的制造方法]

使用圖205～圖214，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式20所涉及的半導體裝置10w的第二晶體管30w的制造方法。另外，第一晶體管20w的制造方法與實施方式18的半導體裝置10u的制造方法同樣，所以在此省略說明。

圖205以及圖206是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及背柵極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖206所示，在基板100w上形成基底絕緣層110w，在其上對成為下部電極220w以及背柵極222w的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成設置了圖205所示的開口部229w的下部電極220w以及背柵極222w的圖案。在此，下部電極220w以及背柵極222w的蝕刻以與下部電極120w同樣的條件來處理。

圖207以及圖208是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖208所示，在圖206所示的基板的整個面上對成為上部電極240w的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖207所示的上部電極240w的圖案。

圖209以及圖210是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖210所示，通過對于圖208所示的基板的光刻以及蝕刻，形成對絕緣層230w進行開口進而在基底絕緣層110w中形成凹部的開口部239w。通過該蝕刻形成圖209所示的開口部239w的圖案。具體而言，在從上部電極240w露出的絕緣層230w之中，形成對要形成開口部239w的區域以外施以掩膜的抗蝕劑而蝕刻。另外，在圖209以及圖210中，將被設置在絕緣層230w的開口部和被設置在下部電極220w的開口部一并作為開口部239w來顯示。在此，開口部239w的蝕刻以與開口部139w同樣的條件來處理。

圖211以及圖212是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖212所示，在圖210所示的基板的整個面上對氧化物半導體層260w進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖211所示的氧化物半導體層260w的圖案。氧化物半導體層260w的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖213以及圖214是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖214所示，在圖212所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層270w，通過光刻以及蝕刻，形成圖213所示的開口部235w、238w、277w的圖案。在此，開口部235w、238w、277w的蝕刻以與開口部135w、157w的蝕刻同樣的條件來處理。

并且，在圖214所示的基板的整個面上對成為柵極電極280w、源極布線290w以及漏極布線292w的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖203以及圖204所示柵極電極280w、源極布線290w以及漏極布線292w的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式20所涉及的第二晶體管30w。

以上那樣，根據本發明的實施方式20所涉及的半導體裝置10w的制造方法，能夠將溝道長度為納米量級的第一晶體管20w以及溝道長度為微米量級的第二晶體管30w以同一制造方法來形成。此外，能夠將導電層的蝕刻和絕緣層的蝕刻分別以不同的工序來處理。從而，能夠減輕蝕刻裝置的負擔。

〈實施方式21〉

使用圖215～圖222，說明本發明的實施方式21所涉及的半導體裝置10x的概要。半導體裝置10x具有溝道長度短的第一晶體管20x以及溝道長度長的第二晶體管30x。另外，溝道長度短的第一晶體管20x是與圖195以及圖196所示的實施方式19的半導體裝置10v同樣的構造。從而，在以下的說明中，省略第一晶體管20x的特征的說明，說明溝道長度長的第二晶體管30x。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10v相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

第二晶體管30x與圖203以及圖204所示的第二晶體管30w類似，但開口部235x的形狀與第二晶體管30w不同。在以下的說明中，省略與第二晶體管30w共通的第二晶體管30x的特征的說明，說明上述的不同點。

[第二晶體管30x的構造]

圖215以及圖216是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖215以及圖216所示，被設置在第二晶體管30x的絕緣層230x以及柵極絕緣層270x中的開口部235x的開口部側壁的剖面形狀為臺階狀。具體而言，在開口部235x中，柵極絕緣層270x的開口徑比絕緣層230x的開口徑大。換言之，開口部235x中的柵極絕緣層270x的側壁275x位于絕緣層230x的上表面，從絕緣層230x的上表面朝向上方延伸。開口部235x的形狀基于第二晶體管30x的制造方法。具體而言，絕緣層230x的開口工序和柵極絕緣層270x的開口工序在不同的定時進行，所以成為開口部235x那樣的形狀。

[第二晶體管30x的制造方法]

使用圖217～圖222，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式21所涉及的半導體裝置10x的第二晶體管30x的制造方法。

圖217以及圖218是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。通過與實施方式20的圖205～圖208所示的制造方法同樣的方法形成下部電極220x以及上部電極240x，通過對于該基板的光刻以及蝕刻，形成開口部235x、238x、239x。

圖219以及圖220是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖220所示，在圖218所示的基板的整個面上對氧化物半導體層260x進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖219所示的氧化物半導體層260x的圖案。在此，氧化物半導體層260x被配置在開口部239x的內部，開口部235x、238x的氧化物半導體層260x被蝕刻。氧化物半導體層260x的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖221以及圖222是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖222所示，在圖220所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層270x，通過光刻以及蝕刻，如圖221所示，對與開口部235x、238x、277x對應的區域的柵極絕緣層270x進行開口。通過該蝕刻，在開口部235x中使下部電極220x露出，在開口部277x中使上部電極240x露出。

并且，在圖222所示的基板的整個面上對成為柵極電極280x、源極布線290x以及漏極布線292x的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖215以及圖216所示，形成柵極電極280x、源極布線290x以及漏極布線292x的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式21所涉及的半導體裝置10x。

以上那樣，根據本發明的實施方式21所涉及的半導體裝置10x的制造方法，能夠將溝道長度為納米量級的第一晶體管20x以及溝道長度為微米量級的第二晶體管30x以同一制造方法來形成。此外，能夠將導電層的蝕刻和絕緣層的蝕刻分別以不同的工序來處理。從而，能夠減輕蝕刻裝置的負擔。

〈實施方式22〉

使用圖223～圖234，說明本發明的實施方式22所涉及的半導體裝置10y的概要。

[半導體裝置10y的構造]

圖223以及圖224是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖223以及圖224所示，半導體裝置10y具有基板100y、基底絕緣層110y、下部電極120y、絕緣層130y、上部電極140y、絕緣層150y、氧化物半導體層160y、柵極絕緣層170y、柵極電極180y、源極布線190y以及漏極布線192y。

開口部139y被設置在下部電極120y、絕緣層130y、上部電極140y以及絕緣層150y，到達基底絕緣層110y。另外，如圖224所示，在基底絕緣層110y，在通過開口部139y露出的區域中設置有凹部。換言之，開口部139y對基底絕緣層110y進行部分開口，開口部139y的底部位于與下部電極120y和絕緣層130y的界面相比更靠基板100y側。開口部135y被設置在絕緣層130y、150y以及柵極絕緣層170y，到達下部電極120y。開口部157y被設置在絕緣層150y以及柵極絕緣層170y，到達上部電極140y。

基底絕緣層110y被配置在基板100y上。下部電極120y被配置在基底絕緣層110y上。絕緣層130y被配置在下部電極120y上以及基底絕緣層110y上。上部電極140y被配置在絕緣層130y上。絕緣層150y被配置在上部電極140y上以及絕緣層130y上。在開口部139y中，在下部電極120y設置有電極側壁322y，在絕緣層130y設置有絕緣層側壁132y，在上部電極140y設置有電極側壁142y，在絕緣層150y設置有絕緣層側壁152y。

氧化物半導體層160y被配置在開口部139y的內部，與下部電極120y以及上部電極140y分別連接。若更詳細地說明，氧化物半導體層160y被配置在基底絕緣層110y的凹部、電極側壁322y上、絕緣層側壁132y上、電極側壁142y上以及絕緣層側壁152y上，與在開口部139y中露出的下部電極120y的電極側壁322y接觸從而與下部電極120y連接，與開口部139y內部的電極側壁142y接觸從而與上部電極140y連接。在圖224中，氧化物半導體層160y從絕緣層側壁152y連續延伸至絕緣層150y的上表面。也就是說，氧化物半導體層160y被配置在絕緣層150y上。

如圖223所示，絕緣層側壁132y具有沿著開口部139y的形狀呈四邊形的閉合形狀。與絕緣層側壁132y同樣，電極側壁322y、142y以及絕緣層側壁152y也具有沿著開口部139y的形狀呈四邊形的閉合形狀。

柵極電極180y與氧化物半導體層160y對置而配置。柵極絕緣層170y被配置在氧化物半導體層160y和柵極電極180y之間。在半導體裝置10y中，被配置在絕緣層側壁132y上的氧化物半導體層160y作為溝道而發揮作用，所以柵極電極180y至少與被配置在絕緣層側壁132y上的氧化物半導體層160y對置而配置。此外，開口部139y的底部處的柵極絕緣層170y的上表面位于與下部電極120y和絕緣層130y的界面相比更靠基底絕緣層110y側。

源極布線190y經由開口部135y而與下部電極120y連接。漏極布線192y經由開口部157y而與上部電極140y連接。另外，源極布線190y以及漏極布線192y的功能也可以相反。也就是說，也可以是布線190y作為漏極布線而發揮作用，布線192y作為源極布線而發揮作用。另外，如圖224所示，源極布線190y以及漏極布線192y以與柵極電極180y同一層形成。其中，源極布線190y以及漏極布線192y也可以以與柵極電極180y不同的層形成。

[絕緣層側壁132y、152y以及電極側壁142y、322y的形狀]

在此，詳細說明絕緣層側壁132y、152y以及電極側壁142y、322y的形狀。如圖224所示，絕緣層側壁132y、152y以及電極側壁142y、322y的形狀都是順錐形形狀。此外，絕緣層側壁132y、152y以及電極側壁142y、322y的錐形形狀連續。也就是說，在與開口部139y相接的區域中，基底絕緣層110y的上表面被下部電極120y覆蓋，下部電極120y的上表面被絕緣層130y覆蓋，絕緣層130y的上表面被上部電極140y覆蓋，上部電極140y的上表面被絕緣層150y覆蓋。其中，這些側壁的錐形形狀不需要必須連續。例如，也可以是絕緣層130y的開口徑比下部電極120y的開口徑大，下部電極120y的上表面從絕緣層130y露出。此外，絕緣層側壁132y、152y以及電極側壁142y、322y的錐形形狀也可以分別為不同的傾斜角。

此外，在圖224中，例示了絕緣層側壁132y的剖面形狀為直線狀的順錐形形狀的構造，但不限定于該構造。例如，也可以是絕緣層側壁132y的剖面形狀為朝向上方呈凸形狀的順錐形形狀，相反也可以是朝向上方呈凹形狀的順錐形形狀。此外，絕緣層側壁132y除了傾斜面朝向上方的順錐形形狀以外，也可以是垂直形狀，也可以是傾斜面朝向下方的逆錐形形狀。另外，關于電極側壁142y、322y以及絕緣層側壁152y，也能夠具有與上述同樣的形狀。絕緣層側壁132y、152y以及電極側壁142y、322y既可以是同樣的形狀，也可以是不同的形狀。

[半導體裝置10y的各構件的材質]

關于基板100y、基底絕緣層110y、下部電極120y、絕緣層130y、上部電極140y、絕緣層150y、氧化物半導體層160y、柵極絕緣層170y、柵極電極180y、源極布線190y以及漏極布線192y，能夠使用與在實施方式1的說明中例示的材料相同的材料。

以上那樣，根據本發明的實施方式22所涉及的半導體裝置10y，能夠與實施方式1同樣地以納米量級來控制半導體裝置10y的溝道長度。其結果，能夠提高半導體裝置10y的導通電流，能夠抑制半導體裝置的溝道長度的基板面內偏差。此外，與實施方式14同樣地，能夠抑制在氧化物半導體層160y與下部電極120y及上部電極140y接觸的區域中的氧化物半導體層160y的物性變化。此外，能夠均勻地形成溝道區域中的氧化物半導體層160y以及柵極絕緣層170y的膜厚。此外，能夠減小與上部電極140y同一層的布線和與柵極電極180y同一層的布線相交叉的區域中的寄生電容。

[半導體裝置10y的動作]

圖223以及圖224所示的半導體裝置10y的動作與圖1以及圖2所示的半導體裝置10的動作同樣，所以省略詳細的說明。在半導體裝置10y中，也對柵極電極180y施加柵極電壓，對與下部電極120y連接的源極布線190y施加源極電壓，對與上部電極140y連接的漏極布線192y施加漏極電壓。其中，也可以是源極電壓和漏極電壓相反地被施加。換言之，下部電極120y是將氧化物半導體層160y作為溝道的晶體管的源極電極以及漏極電極的一方，上部電極140y是將氧化物半導體層160y作為溝道的晶體管的源極電極以及漏極電極的另一方。

[半導體裝置10y的制造方法]

使用圖225～圖234，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式22所涉及的半導體裝置10y的制造方法。

圖225以及圖226是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖226所示，在基板100y上對基底絕緣層110y以及成為下部電極120y的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖225所示的下部電極120y的圖案。并且，在構圖后的下部電極120y上形成絕緣層130y。

圖227以及圖228是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖228所示，在圖226所示的基板的整個面上對成為上部電極140y的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖227所示的上部電極140y的圖案。并且，在構圖后的上部電極140y上形成絕緣層150y。

圖229以及圖230是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在下部電極、上部電極、絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖230所示，通過對于圖228所示的基板的光刻以及蝕刻，形成對上部電極140y、絕緣層130y、150y以及下部電極120y進行開口進而在基底絕緣層110y中形成凹部的開口部139y，從而形成圖229所示的開口部139y的圖案。通過開口部139y的形成，形成絕緣層側壁132y、152y以及電極側壁142y、322y。

在此，開口部139y的形成既可以將上部電極140y、絕緣層130y、150y、下部電極120y以及基底絕緣層110y使用同一蝕刻條件一并蝕刻，也可以將上部電極140y、絕緣層130y、150y、下部電極120y以及基底絕緣層110y分別以不同的蝕刻條件來處理。用于使絕緣層側壁132y、152y以及電極側壁142y、322y成為錐形形狀的蝕刻方法能夠通過與在實施方式1中說明的絕緣層側壁132同樣的方法來形成。

另外，在圖230中，例示了以開口部139y的底部位于基底絕緣層110y的膜中的方式形成開口部139y的制造方法，但不限定于該制造方法。例如，如圖184b所示，也可以以開口部139n的底部位于下部電極120n的膜中的方式形成開口部139n。此外，也可以以開口部139n的底部到達基板100n的方式形成開口部139n。

圖231以及圖232是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖232所示，在圖230所示的基板的整個面上對氧化物半導體層160y進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖231所示的氧化物半導體層160y的圖案。氧化物半導體層160y的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖233以及圖234是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖234所示，在圖232所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層170y，通過光刻以及蝕刻而形成圖233所示的開口部135y、157y的圖案。

并且，在圖234所示的基板的整個面上對成為柵極電極180y、源極布線190y以及漏極布線192y的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖223以及圖224所示，形成柵極電極180y、源極布線190y以及漏極布線192y的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式22所涉及的半導體裝置10y。

以上那樣，根據本發明的實施方式22所涉及的半導體裝置10y的制造方法，能夠以納米量級來控制絕緣層130y的膜厚、絕緣層側壁132y的錐形角、或絕緣層130y的膜厚以及絕緣層側壁132y的錐形角這雙方。從而，能夠以納米量級來控制半導體裝置10y的溝道長度，能夠將溝道長度的偏差抑制到納米量級。此外，能夠在絕緣層側壁132y處以均勻的膜厚形成氧化物半導體層160y以及柵極絕緣層170y。

〈實施方式23〉

使用圖235～圖246，說明本發明的實施方式23所涉及的半導體裝置10z的概要。半導體裝置10z與圖223以及圖224所示的半導體裝置10y類似，但開口部135z、137z的形狀與半導體裝置10y不同。在以下的說明中，省略與半導體裝置10y共通的半導體裝置10z的特征的說明，說明上述的不同點。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10y相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

[半導體裝置10z的構造]

圖235以及圖236是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖235以及圖236所示，半導體裝置10z的開口部135z、137z分別到達基底絕緣層110z的內部。此外，在與開口部137z對應的區域中配置接觸焊盤122z，開口部137z以貫通接觸焊盤122z的方式被設置。

此外，開口部135z、137z的開口部側壁的剖面形狀為臺階狀。具體而言，在開口部135z、137z中，柵極絕緣層170z的開口徑分別比絕緣層150z的開口徑大。換言之，開口部135z、137z中的柵極絕緣層170z的側壁175z、177z分別位于絕緣層150z的上表面，從絕緣層150z的上表面朝向上方延伸。開口部135z、137z的形狀基于半導體裝置10z的制造方法。具體而言，絕緣層150z的開口工序和柵極絕緣層170z的開口工序在不同的定時進行，所以成為開口部135z、137z那樣的形狀。

以上那樣，根據本發明的實施方式23所涉及的半導體裝置10z，能夠提高半導體裝置10z的導通電流，能夠抑制半導體裝置的溝道長度的基板面內偏差。此外，能夠抑制氧化物半導體層160z的物性變化。此外，能夠減小與上部電極140z同一層的布線和與柵極電極180z同一層的布線相交叉的區域中的寄生電容。此外，能夠將半導體裝置10z的漏極電流連接到與下部電極120z以及接觸焊盤122z同一層的布線、與上部電極140z同一層的布線、及與漏極布線192z同一層的布線中的至少一個布線。從而，能夠提高布線布局的自由度。

[半導體裝置10z的制造方法]

使用圖237～圖246，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式23所涉及的半導體裝置10z的制造方法。

圖237以及圖238是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及接觸焊盤的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖238所示，在基板100z上形成基底絕緣層110z，在其上對成為下部電極120z以及接觸焊盤122z的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖237所示的下部電極120z以及接觸焊盤122z的圖案。并且，在構圖后的下部電極120z上形成絕緣層130z。

圖239以及圖240是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖240所示，在圖238所示的基板的整個面上對成為上部電極140z的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖239所示的上部電極140z的圖案。并且，在構圖后的上部電極140z上形成絕緣層150z。

圖241以及圖242是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在下部電極、上部電極、絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖242所示，通過對于圖240所示的基板的光刻以及蝕刻，形成：對絕緣層130z、150z以及下部電極120z進行開口并在基底絕緣層110z中形成凹部的開口部135z；對上部電極140z、絕緣層130z、150z以及接觸焊盤122z進行開口并在基底絕緣層110z中形成凹部的開口部137z；對上部電極140z、絕緣層130z、150z以及下部電極120z進行開口并在基底絕緣層110z中形成凹部的開口部139z。通過該蝕刻，形成圖241所示的開口部135z、137z、139z的圖案。

通過開口部139z的形成，形成下部電極120z的電極側壁322z、絕緣層130z的絕緣層側壁132z、上部電極140z的電極側壁142z、以及絕緣層150z的絕緣層側壁152z。在此，開口部135z、137z、139z的形成既可以將上部電極140z、絕緣層130z、150z以及下部電極120z(或接觸焊盤122z)使用同一蝕刻條件一并蝕刻，也可以將各層以不同的蝕刻條件來處理。

圖243以及圖244是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖244所示，在圖242所示的基板的整個面上對氧化物半導體層160z進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖243所示的氧化物半導體層160z的圖案。在此，氧化物半導體層160z被配置在開口部139z的內部，開口部135z、137z的氧化物半導體層160z被蝕刻。氧化物半導體層160z的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖245以及圖246是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖246所示，在圖244所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層170z，通過光刻以及蝕刻，如圖245所示，對與開口部135z、137z對應的區域的柵極絕緣層170z進行開口。通過該蝕刻，在開口部135z中使下部電極120z的側壁露出，在開口部137z中使上部電極140z的側壁以及接觸焊盤122z的側壁露出。

并且，在圖246所示的基板的整個面上對成為柵極電極180z、源極布線190z以及漏極布線192z的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖235以及圖236所示，形成柵極電極180z、源極布線190z以及漏極布線192z的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式23所涉及的半導體裝置10z。

以上那樣，根據本發明的實施方式23所涉及的半導體裝置10z的制造方法，能夠以納米量級來控制半導體裝置10z的溝道長度，能夠將溝道長度的偏差抑制到納米量級。此外，通過配置有接觸焊盤122z，從而能夠抑制在形成開口部137z時開口部137z底部的基底絕緣層110z被過度蝕刻。此外，能夠在絕緣層側壁132z處以均勻的膜厚形成氧化物半導體層160z以及柵極絕緣層170z。

〈實施方式24〉

使用圖247～圖258，說明本發明的實施方式24所涉及的半導體裝置10aa的概要。半導體裝置10aa具有溝道長度短的第一晶體管20aa以及溝道長度長的第二晶體管30aa。另外，溝道長度短的第一晶體管20aa是與圖223以及圖224所示的實施方式22的半導體裝置10y同樣的構造。從而，在以下的說明中，省略第一晶體管20aa的特征的說明，說明溝道長度長的第二晶體管30aa。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10y相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

[第二晶體管30aa的構造]

圖247以及圖248是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖247以及圖248所示，第二晶體管30aa具有基板100aa、基底絕緣層110aa、下部電極220aa、背柵極222aa、接觸焊盤224aa、絕緣層230aa、上部電極240aa、絕緣層250aa、氧化物半導體層260aa、柵極絕緣層270aa、柵極電極280aa、源極布線290aa以及漏極布線292aa。基板100aa以及基底絕緣層110aa在第一晶體管20aa以及第二晶體管30aa中共通，從第一晶體管20aa連續延伸至第二晶體管30aa。

開口部235aa被設置在絕緣層230aa、250aa以及柵極絕緣層270aa，到達下部電極220aa。開口部239aa被設置在絕緣層230aa、250aa以及下部電極220aa，在基底絕緣層110aa中形成凹部。開口部236aa被設置在上部電極240aa、絕緣層230aa、250aa以及下部電極220aa，在基底絕緣層110aa中形成凹部。開口部257aa被設置在絕緣層250aa以及柵極絕緣層270aa，到達上部電極240aa。

下部電極220aa、背柵極222aa以及接觸焊盤224aa被配置在基底絕緣層110aa上。絕緣層230aa被配置在下部電極220aa上、背柵極222aa上、接觸焊盤224aa上以及基底絕緣層110aa上。上部電極240aa被配置在絕緣層230aa上，在俯視時從下部電極220aa隔離而配置。絕緣層250aa被配置在上部電極240aa上以及絕緣層230aa上。氧化物半導體層260aa在下部電極220aa和上部電極240aa之間的區域中被配置在絕緣層250aa上。此外，氧化物半導體層260aa經由開口部239aa而與下部電極220aa連接，經由開口部236aa而與上部電極240aa連接。此外，氧化物半導體層260aa還經由開口部236aa而與接觸焊盤224aa連接。

背柵極222aa隔著絕緣層230aa、250aa而與氧化物半導體層260aa對置。換言之，背柵極222aa在氧化物半導體層260aa和柵極電極280aa對置的區域的至少一部分區域中相對于氧化物半導體層260aa被配置在與柵極電極280aa相反側。此外，絕緣層230aa、250aa被配置在氧化物半導體層260aa和背柵極222aa之間。另外，也可以省略背柵極222aa。

柵極電極280aa在下部電極220aa和上部電極240aa之間的區域中與氧化物半導體層260aa對置而配置。柵極絕緣層270aa被配置在氧化物半導體層260aa和柵極電極280aa之間。在第二晶體管30aa中，下部電極220aa和上部電極240aa之間的區域的氧化物半導體層260aa作為溝道而發揮作用。

源極布線290aa經由開口部235aa而與下部電極220aa連接。漏極布線292aa經由開口部257aa而與上部電極240aa連接。另外，源極布線290aa以及漏極布線292aa的功能也可以相反。也就是說，也可以是布線290aa作為漏極布線而發揮作用，布線292aa作為源極布線而發揮作用。

在此，說明第一晶體管20aa以及第二晶體管30aa的各層的關系。下部電極220aa、背柵極222aa以及接觸焊盤224aa是與下部電極120aa同一層，都與基底絕緣層110aa相接而配置。絕緣層230aa是與絕緣層130aa同一層，絕緣層230aa與絕緣層130aa連續。同樣，上部電極140aa以及上部電極240aa、絕緣層150aa以及絕緣層250aa、氧化物半導體層160aa以及氧化物半導體層260aa、柵極絕緣層170aa以及柵極絕緣層270aa、柵極電極180aa以及柵極電極280aa、源極布線190aa以及源極布線290aa、及漏極布線192aa以及漏極布線292aa分別是同一層。

[第二晶體管30aa的動作]

圖247以及圖248所示的第二晶體管30aa的動作與圖27以及圖28所示的第二晶體管30c的動作同樣，所以省略詳細的說明。在第二晶體管30aa中，也對柵極電極280aa施加柵極電壓，對與下部電極220aa連接的源極布線290aa施加源極電壓，對與上部電極240aa連接的漏極布線292aa施加漏極電壓。其中，也可以是源極電壓和漏極電壓相反地被施加。換言之，下部電極220aa是將氧化物半導體層260aa作為溝道的晶體管的源極電極以及漏極電極的一方，上部電極240aa是將氧化物半導體層260aa作為溝道的晶體管的源極電極以及漏極電極的另一方。另外，對背柵極222aa施加與上述的柵極電壓獨立的輔助柵極電壓，對第二晶體管30aa的閾值(vth)進行控制。

[第二晶體管30aa的制造方法]

使用圖249～圖258，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式24所涉及的半導體裝置10aa的第二晶體管30aa的制造方法。另外，第一晶體管20aa的制造方法與實施方式22的半導體裝置10y的制造方法同樣，因此在此省略說明。

圖249以及圖250是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極、背柵極以及接觸焊盤的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖250所示，在基板100aa上形成基底絕緣層110aa，在其上對成為下部電極220aa、背柵極222aa以及接觸焊盤224aa的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖249所示的下部電極220aa、背柵極222aa以及接觸焊盤224aa的圖案。并且，在構圖后的下部電極220aa上、背柵極222aa上以及接觸焊盤224aa上形成絕緣層230aa。在此，下部電極220aa、背柵極222aa以及接觸焊盤224aa的蝕刻以與下部電極120aa同樣的條件來處理。

圖251以及圖252是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖252所示，在圖250所示的基板的整個面上對成為上部電極240aa的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖251所示的上部電極240aa的圖案。在此，上部電極240aa的蝕刻以與上部電極140aa同樣的條件來處理。并且，在構圖后的上部電極140aa上形成絕緣層150aa。

圖253以及圖254是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在下部電極、上部電極、絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖254所示，通過對于圖252所示的基板的光刻以及蝕刻，形成：對絕緣層230aa、250aa以及下部電極220aa進行開口進而在基底絕緣層110aa中形成凹部的開口部239aa；對絕緣層230aa、250aa、上部電極240aa以及下部電極220aa進行開口進而在基底絕緣層110aa中形成凹部的開口部236aa，從而形成圖253所示的開口部236aa、239aa的圖案。在此，開口部236aa、239aa的蝕刻以與開口部139aa同樣的條件來處理。

圖255以及圖256是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖256所示，在圖254所示的基板的整個面上對氧化物半導體層260aa進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖255所示的氧化物半導體層260aa的圖案。氧化物半導體層260aa的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖257以及圖258是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖258所示，在圖256所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層270aa，通過光刻以及蝕刻，形成圖257所示的開口部235aa、238aa、257aa的圖案。在此，開口部235aa、238aa、257aa的蝕刻以與開口部135aa、157aa的蝕刻同樣的條件來處理。

并且，在圖258所示的基板的整個面上對成為柵極電極280aa、源極布線290aa以及漏極布線292aa的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖247以及圖248所示，形成柵極電極280aa、源極布線290aa以及漏極布線292aa的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式16所涉及的第二晶體管30aa。

以上那樣，根據本發明的實施方式24所涉及的半導體裝置10aa的制造方法，能夠將溝道長度為納米量級的第一晶體管20aa以及溝道長度為微米量級的第二晶體管30aa以同一制造方法來形成。

〈實施方式25〉

使用圖259～圖268，說明本發明的實施方式25所涉及的半導體裝置10ab的概要。半導體裝置10ab具有溝道長度短的第一晶體管20ab以及溝道長度長的第二晶體管30ab。另外，溝道長度短的第一晶體管20ab是與實施方式23的半導體裝置10z同樣的構造。從而，在以下的說明中，省略第一晶體管20ab的特征的說明，說明溝道長度長的第二晶體管30ab。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10z相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

第二晶體管30ab與圖247以及圖248所示的第二晶體管30aa類似，但開口部235ab、237ab的形狀與第二晶體管30aa不同。在以下的說明中，省略與第二晶體管30aa共通的第二晶體管30ab的特征的說明，說明上述的不同點。

[第二晶體管30ab的構造]

圖259以及圖260是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖259以及圖260所示，第二晶體管30ab的開口部235ab、237ab分別到達基底絕緣層110ab的內部。

此外，開口部235ab、237ab的開口部側壁的剖面形狀為臺階狀。具體而言，在開口部235ab、237ab中，柵極絕緣層270ab的開口徑分別比絕緣層250ab的開口徑大。換言之，開口部235ab、237ab中的柵極絕緣層270ab的側壁275ab、277ab分別位于絕緣層250ab的上表面，從絕緣層250ab的上表面朝向上方延伸。開口部235ab、237ab的形狀基于第二晶體管30ab的制造方法。具體而言，絕緣層250ab的開口工序和柵極絕緣層270ab的開口工序在不同的定時進行，所以成為開口部235ab、237ab那樣的形狀。

[第二晶體管30ab的制造方法]

使用圖261～圖268，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式25所涉及的半導體裝置10ab的第二晶體管30ab的制造方法。

圖261以及圖262是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極、背柵極、接觸焊盤以及上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖262所示，在基板100ab上形成基底絕緣層110ab，在其上對成為下部電極220ab、背柵極222ab以及接觸焊盤224ab的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖261所示的下部電極220ab、背柵極222ab以及接觸焊盤224ab的圖案。在此，下部電極220ab、背柵極222ab以及接觸焊盤224ab的蝕刻以與下部電極120ab以及接觸焊盤122ab同樣的條件來處理。

在構圖后的下部電極220ab上、背柵極222ab上以及接觸焊盤224ab上形成絕緣層230ab，在其上對成為上部電極240ab的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖261所示的上部電極240ab的圖案。在此，上部電極240ab的蝕刻以與上部電極140ab同樣的條件來處理。

圖263以及圖264是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在下部電極、上部電極、絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖264所示，通過對于圖262所示的基板的光刻以及蝕刻，形成：對絕緣層230ab、250ab以及下部電極220ab進行開口并在基底絕緣層110ab中形成凹部的開口部235ab、239ab；對上部電極240ab、絕緣層230ab、250ab以及接觸焊盤224ab進行開口并在基底絕緣層110ab中形成凹部的開口部236ab；對上部電極240ab以及絕緣層230ab、250ab進行開口并在基底絕緣層110ab中形成凹部的開口部237ab。通過該蝕刻，形成圖263所示的開口部235ab、236ab、237ab、238ab、239ab的圖案。在此，開口部235ab、236ab、237ab、238ab、239ab的蝕刻以與開口部135ab、137ab、139ab同樣的條件來處理。

圖265以及圖266是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖266所示，在圖264所示的基板的整個面上對氧化物半導體層260ab進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖265所示的氧化物半導體層260ab的圖案。在此，氧化物半導體層260ab被配置在開口部236ab、239ab的內部，開口部235ab、237ab、238ab的氧化物半導體層260ab被蝕刻。氧化物半導體層260ab的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖267以及圖268是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖268所示，在圖266所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層270ab，通過光刻以及蝕刻，如圖267所示，對與開口部235ab、237ab、238ab對應的區域的柵極絕緣層270ab進行開口。通過該蝕刻，在開口部235ab中使下部電極220ab的側壁露出，在開口部237ab中使上部電極240ab的側壁露出。在此，與開口部235ab、237ab、238ab對應的區域的柵極絕緣層270ab的蝕刻以與開口部135ab、137ab對應的區域的柵極絕緣層170ab的蝕刻同樣的條件來處理。

并且，在圖268所示的基板的整個面上對成為柵極電極280ab、源極布線290ab以及漏極布線292ab的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖259以及圖260所示，形成柵極電極280ab、源極布線290ab以及漏極布線292ab的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式25所涉及的半導體裝置10ab。

以上那樣，根據本發明的實施方式25所涉及的半導體裝置10ab的制造方法，能夠將溝道長度為納米量級的第一晶體管20ab以及溝道長度為微米量級的第二晶體管30ab以同一制造方法來形成。

〈實施方式26〉

使用圖269～圖280，說明本發明的實施方式26所涉及的半導體裝置10ac的概要。半導體裝置10ac與圖223以及圖224所示的半導體裝置10y類似，但在開口部139ac的形狀與139y不同之處上與半導體裝置10y不同。在以下的說明中，省略與半導體裝置10y共通的半導體裝置10ac的特征的說明，說明上述的不同點。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10y相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

[半導體裝置10ac的構造]

圖269以及圖270是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖269以及圖270所示，被設置在半導體裝置10ac的下部電極120ac、絕緣層130ac、150ac以及上部電極140ac中的開口部139ac的開口部側壁的剖面形狀為臺階狀。具體而言，在開口部139ac中，絕緣層130ac的開口徑比下部電極120ac的開口徑大。換言之，在與開口部139ac相接的區域中，下部電極120ac的上表面的一部分從絕緣層130ac露出。進一步換言之，絕緣層130ac的側壁132ac位于下部電極120ac的上表面，從下部電極120ac的上表面朝向上方延伸。此外，在開口部139ac中，絕緣層150ac的開口徑比上部電極140ac的開口徑大。換言之，在與開口部139ac相接的區域中，上部電極140ac的上表面的一部分從絕緣層150ac露出。進一步換言之，絕緣層150ac的側壁152ac位于上部電極140ac的上表面，從上部電極140ac的上表面朝向上方延伸。開口部139ac的形狀基于半導體裝置10ac的制造方法。具體而言，下部電極120ac以及上部電極140ac的開口工序和絕緣層130ac、150ac的開口工序在不同的定時進行，所以成為開口部139ac那樣的形狀。

以上那樣，根據本發明的實施方式26所涉及的半導體裝置10ac，能夠提高半導體裝置10ac的導通電流，能夠抑制半導體裝置的溝道長度的基板面內偏差。此外，能夠限制氧化物半導體層160ac與下部電極120ac以及上部電極140ac接觸的面積，所以能夠抑制氧化物半導體層160ac和下部電極120ac以及上部電極140ac接觸的區域中的氧化物半導體層160ac的大范圍的物性變化。此外，能夠減小與上部電極140ac同一層的布線和與柵極電極180ac同一層的布線相交叉的區域中的寄生電容。

[半導體裝置10ac的制造方法]

使用圖271～圖280，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式26所涉及的半導體裝置10ac的制造方法。

圖271以及圖272是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖272所示，在基板100ac上對基底絕緣層110ac以及成為下部電極120ac的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成設置了由圖271所示的電極側壁322ac包圍的開口部的下部電極120ac的圖案。并且，在構圖后的下部電極120ac上形成絕緣層130ac。

圖273以及圖274是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖274所示，在圖272所示的基板的整個面上對成為上部電極140ac的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖273所示，形成設置了由電極側壁142ac包圍的開口部的上部電極140ac的圖案。在此，調整上部電極140ac相對于下部電極120ac的位置，以使電極側壁142ac包圍電極側壁322ac。

圖275以及圖276是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層以及基底絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖276所示，通過對于圖274所示的基板的光刻以及蝕刻，對從抗蝕劑露出的絕緣層150ac進行開口，將上部電極140ac作為掩膜而對絕緣層130ac進行開口，將下部電極120ac作為掩膜而在基底絕緣層110ac中形成凹部。通過該工序，形成圖275所示的開口部139ac的圖案。具體而言，將由絕緣層側壁152ac包圍的區域被開口的抗蝕劑作為掩膜而對絕緣層150ac進行蝕刻。通過該蝕刻，由電極側壁142ac包圍的區域的絕緣層130ac、以及由電極側壁322ac包圍的區域的基底絕緣層110ac被蝕刻。這樣，形成開口部139ac。

在該工序中僅對絕緣層進行蝕刻即可，所以能夠將絕緣層130ac、150ac以及基底絕緣層110ac使用同一蝕刻條件一并蝕刻。另外，該工序中的蝕刻條件能夠使用絕緣層130ac、150ac以及基底絕緣層110ac的蝕刻速率與上部電極140ac以及下部電極120ac的蝕刻速率的選擇比大的蝕刻條件。在該工序中，上部電極140ac以及下部電極120ac被露出即可，因此也可以對蝕刻中的等離子體進行監視，基于由在該等離子體中檢測的上部電極140ac以及下部電極120ac引起的信號來設定蝕刻的結束點。

圖277以及圖278是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖278所示，在圖276所示的基板的整個面上對氧化物半導體層160ac進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖277所示的氧化物半導體層160ac的圖案。在此，氧化物半導體層160ac被配置在開口部139ac的內部。氧化物半導體層160ac的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖279以及圖280是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖280所示，在圖278所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層170ac，通過光刻以及蝕刻而形成圖279所示的開口部135ac、157ac的圖案。

并且，在圖280所示的基板的整個面上對成為柵極電極180ac、源極布線190ac以及漏極布線192ac的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖269以及圖270所示，形成柵極電極180ac、源極布線190ac以及漏極布線192ac的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式26所涉及的半導體裝置10ac。

以上那樣，根據本發明的實施方式26所涉及的半導體裝置10ac的制造方法，能夠將導電層的蝕刻和絕緣層的蝕刻分別以不同的工序來處理。從而，能夠減輕蝕刻裝置的負擔。

〈實施方式27〉

使用圖281～圖288，說明本發明的實施方式27所涉及的半導體裝置10ad的概要。半導體裝置10ad與圖269以及圖270所示的半導體裝置10ac類似，但開口部135ad、157ad的形狀與半導體裝置10ac不同。在以下的說明中，省略與半導體裝置10ac共通的半導體裝置10ad的特征的說明，說明上述的不同點。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10ac相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

[半導體裝置10ad的構造]

圖281以及圖282是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖281以及圖282所示，被設置在半導體裝置10ad的絕緣層130ad、150ad以及柵極絕緣層170ad中的開口部135ad、和被設置在絕緣層150ad以及柵極絕緣層170ad中的開口部157ad的開口部側壁的剖面形狀為臺階狀。具體而言，在開口部135ad、157ad中，柵極絕緣層170ad的開口徑分別比絕緣層150ad的開口徑大。換言之，開口部135ad、157ad中的柵極絕緣層170ad的側壁175ad、177ad分別位于絕緣層150ad的上表面，從絕緣層150ad的上表面朝向上方延伸。開口部135ad、157ad的形狀基于半導體裝置10ad的制造方法。具體而言，絕緣層150ad的開口工序和柵極絕緣層170ad的開口工序在不同的定時進行，所以成為開口部135ad、157ad那樣的形狀。

以上那樣，根據本發明的實施方式27所涉及的半導體裝置10ad，能夠提高半導體裝置10ad的導通電流，能夠抑制半導體裝置的溝道長度的基板面內偏差。此外，能夠抑制氧化物半導體層160ad的物性變化。此外，能夠減小與上部電極140ad同一層的布線和與柵極電極180ad同一層的布線相交叉的區域中的寄生電容。

[半導體裝置10ad的制造方法]

使用圖283～圖288，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式27所涉及的半導體裝置10ad的制造方法。

圖283以及圖284是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。通過與實施方式26的圖271～圖274所示的制造方法同樣的方法，形成具有電極側壁142ad的上部電極140ad以及具有電極側壁322ad的下部電極120ad，通過對于該基板的光刻以及蝕刻，形成開口部135ad、139ad、157ad。

圖285以及圖286是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖286所示，在圖284所示的基板的整個面上對氧化物半導體層160ad進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖285所示的氧化物半導體層160ad的圖案。在此，氧化物半導體層160ad被配置在開口部139ad的內部，開口部135ad、157ad的氧化物半導體層160ad被蝕刻。氧化物半導體層160ad的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖287以及圖288是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖288所示，在圖286所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層170ad，通過光刻以及蝕刻，如圖287所示，對與開口部135ad、157ad對應的區域的柵極絕緣層170ad進行開口。通過該蝕刻，在開口部135ad中使下部電極120ad露出，在開口部157ad中使上部電極140ad露出。

并且，在圖288所示的基板的整個面上對成為柵極電極180ad、源極布線190ad以及漏極布線192ad的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖281以及圖282所示，形成柵極電極180ad、源極布線190ad以及漏極布線192ad的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式27所涉及的半導體裝置10ad。

以上那樣，根據本發明的實施方式27所涉及的半導體裝置10ad的制造方法，能夠將導電層的蝕刻和絕緣層的蝕刻分別以不同的工序來處理。從而，能夠減輕蝕刻裝置的負擔。

〈實施方式28〉

使用圖289～圖300，說明本發明的實施方式28所涉及的半導體裝置10ae的概要。半導體裝置10ae具有溝道長度短的第一晶體管20ae以及溝道長度長的第二晶體管30ae。另外，溝道長度短的第一晶體管20ae是與圖269以及圖270所示的實施方式26的半導體裝置10ac同樣的構造。從而，在以下的說明中，省略第一晶體管20ae的特征的說明，說明溝道長度長的第二晶體管30ae。

第二晶體管30ae與圖247以及圖248所示的第二晶體管30aa類似，但在開口部239ae、256ae的形狀不同之處、以及沒有設置第二晶體管30aa中的接觸焊盤224aa之處上與第二晶體管30aa不同。在以下的說明中，省略與半導體裝置10aa共通的半導體裝置10ae的特征的說明，說明上述的不同點。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10aa相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

[第二晶體管30ae的構造]

圖289以及圖290是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖289以及圖290所示，第二晶體管30ae的開口部239ae與第一晶體管20ae的開口部139ae同樣，開口部側壁的剖面形狀為臺階狀。此外，開口部256ae不貫通上部電極240ae，被設置以使上部電極240ae從絕緣層250ae露出。氧化物半導體層260ae經由開口部256ae而與上部電極240ae連接。此外，在第二晶體管30ae中，沒有設置圖248所示的第二晶體管30aa的接觸焊盤224aa。

[第二晶體管30ae的制造方法]

使用圖291～圖300，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式28所涉及的半導體裝置10ae的第二晶體管30ae的制造方法。另外，第一晶體管20ae的制造方法與實施方式26的半導體裝置10ac的制造方法同樣，因此在此省略說明。

圖291以及圖292是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成下部電極以及背柵極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖292所示，在基板100ae上形成基底絕緣層110ae，在其上對成為下部電極220ae以及背柵極222ae的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成設置了圖291所示的開口部229ae的下部電極220ae以及背柵極222ae的圖案。并且，在構圖后的下部電極220ae上以及背柵極222ae上形成絕緣層230ae。在此，下部電極220ae以及背柵極222ae的蝕刻以與下部電極120ae同樣的條件來處理。

圖293以及圖294是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成上部電極的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖294所示，在圖292所示的基板的整個面上對成為上部電極240ae的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖293所示的上部電極240ae的圖案。并且，在構圖后的上部電極240ae上形成絕緣層250ae。

圖295以及圖296是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖296所示，通過對于圖294所示的基板的光刻以及蝕刻，形成：對絕緣層230ae、250ae進行開口進而在基底絕緣層110ae中形成凹部的開口部239ae；對絕緣層250ae進行開口并露出上部電極240ae的開口部256ae。通過該蝕刻形成圖295所示的開口部239ae、256ae的圖案。另外，在圖295以及圖296中，將被設置在絕緣層230ae、250ae的開口部和被設置在下部電極220ae的開口部一并顯示為開口部239ae。在此，開口部239ae的蝕刻以與開口部139ae同樣的條件來處理。

圖297以及圖298是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖298所示，在圖296所示的基板的整個面上對氧化物半導體層260ae進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖297所示的氧化物半導體層260ae的圖案。氧化物半導體層260ae的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖299以及圖300是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖300所示，在圖298所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層270ae，通過光刻以及蝕刻而形成圖299所示的開口部235ae、238ae、257ae的圖案。在此，開口部235ae、238ae、257ae的蝕刻以與開口部135ae、157ae的蝕刻同樣的條件來處理。

并且，在圖300所示的基板的整個面上對成為柵極電極280ae、源極布線290ae以及漏極布線292ae的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖289以及圖290所示，形成柵極電極280ae、源極布線290ae以及漏極布線292ae的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式28所涉及的第二晶體管30ae。

以上那樣，根據本發明的實施方式28所涉及的半導體裝置10ae的制造方法，能夠將溝道長度為納米量級的第一晶體管20ae以及溝道長度為微米量級的第二晶體管30ae以同一制造方法來形成。此外，能夠將導電層的蝕刻和絕緣層的蝕刻分別以不同的工序來處理。從而，能夠減輕蝕刻裝置的負擔。

〈實施方式29〉

使用圖301～圖308，說明本發明的實施方式29所涉及的半導體裝置10af的概要。半導體裝置10af具有溝道長度短的第一晶體管20af以及溝道長度長的第二晶體管30af。另外，溝道長度短的第一晶體管20af是與圖281以及圖282所示的實施方式27的半導體裝置10ad同樣的構造。從而，在以下的說明中，省略第一晶體管20af的特征的說明，說明溝道長度長的第二晶體管30af。另外，在以下的說明中，對具有與半導體裝置10ad相同的構造以及功能的要素變更同一標記(數字)之后的字母，省略詳細的說明。

第二晶體管30af與圖289以及圖290所示的第二晶體管30ae類似，但開口部235af、257af的形狀與第二晶體管30ae不同。在以下的說明中，省略與第二晶體管30ae共通的第二晶體管30af的特征的說明，說明上述的不同點。

[第二晶體管30af的構造]

圖301以及圖302是表示本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的概要的俯視圖以及剖面圖。如圖301以及圖302所示，被設置在第二晶體管30af的絕緣層230af、250af以及柵極絕緣層270af中的開口部235af、和被設置在絕緣層250af以及柵極絕緣層270af中的開口部257af的開口部側壁的剖面形狀為臺階狀。具體而言，在開口部235af、257af中，柵極絕緣層270af的開口徑分別比絕緣層250af的開口徑大。換言之，開口部235af、257af中的柵極絕緣層270af的側壁275af、277af分別位于絕緣層250af的上表面，從絕緣層250af的上表面朝向上方延伸。開口部235af、257af的形狀基于第二晶體管30af的制造方法。具體而言，絕緣層250af的開口工序和柵極絕緣層270af的開口工序在不同的定時進行，所以成為開口部235af、257af那樣的形狀。

[第二晶體管30af的制造方法]

使用圖303～圖308，參照俯視圖以及剖面圖說明本發明的實施方式29所涉及的半導體裝置10af的第二晶體管30af的制造方法。

圖303以及圖304是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，在絕緣層中形成開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。通過與實施方式28的圖291～圖294所示的制造方法同樣的方法，形成下部電極220af、背柵極222af以及上部電極240af，通過對于該基板的光刻以及蝕刻，形成開口部235af、238af、239af、256af、257af。

圖305以及圖306是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成氧化物半導體層的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖306所示，在圖304所示的基板的整個面上對氧化物半導體層260af進行成膜，通過光刻以及蝕刻而形成圖305所示的氧化物半導體層260af的圖案。在此，氧化物半導體層260af被配置在開口部239af、256af的內部，開口部235af、238af、257af的氧化物半導體層260af被蝕刻。氧化物半導體層260af的成膜以及蝕刻能夠以與實施方式1同樣的方法來處理。

圖307以及圖308是表示在本發明的一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中，形成到達下部電極以及上部電極各自的開口部的工序的俯視圖以及剖面圖。如圖308所示，在圖306所示的基板的整個面上形成柵極絕緣層270af，通過光刻以及蝕刻，如圖307所示，對與開口部235af、238af、257af對應的區域的柵極絕緣層270af進行開口。通過該蝕刻，在開口部235af中使下部電極220af露出，在開口部257af中使上部電極240af露出。

并且，在圖308所示的基板的整個面上對成為柵極電極280af、源極布線290af以及漏極布線292af的導電層進行成膜，通過光刻以及蝕刻，如圖301以及圖302所示，形成柵極電極280af、源極布線290af以及漏極布線292af的圖案。通過上述所示的制造方法，能夠形成本發明的實施方式29所涉及的半導體裝置10af。

以上那樣，根據本發明的實施方式29所涉及的半導體裝置10af的制造方法，能夠將溝道長度為納米量級的第一晶體管20af以及溝道長度為微米量級的第二晶體管30af以同一制造方法來形成。此外，能夠將導電層的蝕刻和絕緣層的蝕刻分別以不同的工序來處理。從而，能夠減輕蝕刻裝置的負擔。

〈實施方式30〉

使用圖309～圖317，說明本發明的實施方式30所涉及的顯示裝置40的概要。顯示裝置40中，具有多個子像素的主像素被配置為矩陣狀。作為被配置在顯示裝置40的各子像素的選擇晶體管，能夠使用在實施方式1～實施方式29中說明的半導體裝置10～10af。在此，說明使用了圖50所示的實施方式6的半導體裝置10e作為選擇晶體管的例子。另外，在實施方式30中，說明以橫電場方式對液晶分子進行控制的液晶顯示裝置作為顯示裝置40。

[顯示裝置40的布局]

圖309是表示本發明的一實施方式所涉及的顯示裝置的概要的俯視圖。如圖309所示，顯示裝置40具有第一子像素410、第二子像素420以及第三子像素430。第一子像素410中的第一像素電極560與焊盤520連接，經由第一選擇晶體管470而與第一數據線440連接。第二子像素420中的第二像素電極562與焊盤522連接，經由第二選擇晶體管472與第二數據線450連接。第三子像素430中的第三像素電極564與焊盤524連接，經由第三選擇晶體管474而與第三數據線452連接。另外，第一選擇晶體管470、第二選擇晶體管472以及第三選擇晶體管474各自的柵極電極都與柵極線460連接。

在第一子像素410、第二子像素420以及第三子像素430中分別配置有不同的顏色的像素。例如，也可以是第一子像素410對應于綠色的像素，第二子像素420對應于紅色的像素，第三子像素430對應于藍色的像素。此外，子像素的數目也可以是四個以上。另外，如后述那樣，第一數據線440和第三數據線452被設置在不同的層，所以圖309所示的主像素的第三數據線452、和與該主像素鄰接的主像素的第一數據線446能夠配置為在俯視時重疊。

針對上述的結構改變說法，顯示裝置40具有：第一子像素410，具有傳遞第一色的圖像數據的第一數據線440、源極電極以及漏極電極的一方連接于第一數據線440的第一選擇晶體管470、以及與第一選擇晶體管470的源極電極以及漏極電極的另一方連接的第一像素電極560；第二子像素420，具有傳遞第二色的圖像數據的第二數據線450、源極電極以及漏極電極的一方連接于第二數據線450的第二選擇晶體管472、以及與第二選擇晶體管472的源極電極以及漏極電極的另一方連接的第二像素電極562；第三子像素430，具有傳遞第三色的圖像數據的第三數據線452、源極電極以及漏極電極的一方連接于第三數據線452的第三選擇晶體管474、以及與第三選擇晶體管474的源極電極以及漏極電極的另一方的第三像素電極564。另外，第一數據線440是與第二數據線450以及第三數據線452不同的層。

[第一選擇晶體管470的構造]

圖310是圖309的ag-ag’剖面圖。以下說明圖310所示的第一選擇晶體管470的構造與圖50所示的半導體裝置10e的構造的對比。第一選擇晶體管470的第一數據線440對應于半導體裝置10e的下部電極120e。第一選擇晶體管470的布線454對應于半導體裝置10e的上部電極140e。第一選擇晶體管470的柵極線460對應于半導體裝置10e的柵極電極180e。第一選擇晶體管470的焊盤520對應于半導體裝置10e的漏極布線192e。也就是說，第一選擇晶體管470的源極電極以及漏極電極分別為不同的層。

如圖310所示，第一選擇晶體管470除了半導體裝置10e的構造之外，還具有第一層間膜530、公共電極540、第二層間膜550以及第一像素電極560。第一層間膜530覆蓋柵極線460。在第一層間膜530中設置有到達焊盤520的開口部。在第一層間膜530上，在多個像素中共通地設置公共電極540。第二層間膜550覆蓋公共電極540。在第二層間膜550中設置有到達焊盤520的開口部。第一像素電極560被設置在第二層間膜550上，經由被設置在第二層間膜550的開口部而與焊盤520連接。

[第三選擇晶體管474的構造]

圖311是圖309的ag”-ag”’剖面圖。以下說明圖311所示的第三選擇晶體管474的構造與圖50所示的半導體裝置10e的構造的對比。第三選擇晶體管474的布線444對應于半導體裝置10e的下部電極120e。第三選擇晶體管474的第三數據線452對應于半導體裝置10e的上部電極140e。第三選擇晶體管474的柵極線460對應于半導體裝置10e的柵極電極180e。第三選擇晶體管474的焊盤524對應于半導體裝置10e的漏極布線192e。也就是說，第三選擇晶體管474的源極電極以及漏極電極分別為不同的層。

第三選擇晶體管474與第一選擇晶體管470類似，但在第一選擇晶體管470中下部電極被用作數據線，相對于此在第三選擇晶體管474中上部電極被用作數據線，這一點與第一選擇晶體管470不同。也就是說，與第一選擇晶體管470連接的第一數據線440、和與第三選擇晶體管474連接的第三數據線452被設置在不同的層。另外，省略說明，但第二選擇晶體管472的構造與第三選擇晶體管474的構造同樣。

在此，若參照圖50以及圖309～圖311，則在圖309～圖311中對在俯視時重疊的第三數據線452與鄰接的主像素的第一數據線446進行絕緣的絕緣層，相當于在圖50中設置了絕緣層側壁132e的絕緣層130e。

在顯示裝置40中，通過梳形狀的第一像素電極560、第二像素電極562以及第三像素電極564與公共電極540之間形成的橫電場來控制液晶分子。

[顯示裝置40的制造方法]

使用圖312～圖317，參照俯視圖說明本發明的實施方式30所涉及的顯示裝置40的制造方法。另外，顯示裝置40的制造方法與實施方式6的半導體裝置10e的制造方法同樣，因此省略使用了剖面圖的說明。

圖312是表示在本發明的一實施方式所涉及的顯示裝置的制造方法中，形成數據線以及布線的工序的俯視圖。如圖312所示，在相當于半導體裝置10e的下部電極120e的層中形成第一數據線440、布線442、444以及鄰接的主像素的第一數據線446。

圖313是表示在本發明的一實施方式所涉及的顯示裝置的制造方法中，形成數據線以及布線的工序的俯視圖。如圖313所示，在相當于半導體裝置10e的上部電極140e的層中形成第二數據線450、第三數據線452以及布線454。

圖314是表示在本發明的一實施方式所涉及的顯示裝置的制造方法中，形成露出數據線以及布線的開口部的工序的俯視圖。如圖314所示，在各數據線以及布線相重疊的區域中，形成相當于半導體裝置10e的開口部139e的開口部490、492、494。開口部490露出第一數據線440的上表面以及布線454的側壁。開口部492露出布線442的上表面以及第二數據線450的側壁。開口部494露出布線444的上表面以及第三數據線452的側壁。

圖315是表示在本發明的一實施方式所涉及的顯示裝置的制造方法中，在開口部中形成氧化物半導體層的工序的俯視圖。如圖315所示，在與開口部490、492、494對應的區域中形成氧化物半導體層500、502、504。氧化物半導體層500與第一數據線440的上表面以及布線454的側壁接觸。氧化物半導體層502與布線442的上表面以及第二數據線450的側壁接觸。氧化物半導體層504與布線444的上表面以及第三數據線452的側壁接觸。

圖316是表示在本發明的一實施方式所涉及的顯示裝置的制造方法中，形成露出布線的開口部的工序的俯視圖。如圖316所示，形成分別露出布線454、442、444的開口部510、512、514。

圖317是表示在本發明的一實施方式所涉及的顯示裝置的制造方法中，形成焊盤的工序的俯視圖。如圖317所示，在俯視時與開口部490、492、494重疊的區域中形成柵極線460，在與開口部510、512、514重疊的區域中形成焊盤520、522、524。

并且，形成對焊盤520、522、524分別進行開口的第一層間膜530，形成公共電極540、第二層間膜550、及第一像素電極560、第二像素電極562以及第三像素電極564，從而能夠形成圖309～圖311所示的顯示裝置40。

以上那樣，根據本發明的實施方式30所涉及的顯示裝置40，能夠在數據線和柵極線的相交叉區域中配置選擇晶體管。此外，該選擇晶體管的源極電極和漏極電極以不同的層形成，所以能夠經由該選擇晶體管而連接不同的層的布線之間。從而，布線布局的自由度提高，能夠降低布線、選擇晶體管等的占有率。其結果，能夠提高像素的開口率。進而，第三數據線452和鄰接的主像素的第一數據線446在俯視時重疊，從而能夠減少被配置在一個主像素單位的數據線的數目。由此，能夠提高像素的開口率。

在此，例示了橫電場方式的液晶顯示裝置作為顯示裝置40，但本發明還能夠應用于其他顯示裝置。例如，能夠將本發明應用于el顯示裝置。在將本發明應用于el顯示裝置的情況下，例如省略圖310中的第一層間膜530以及公共電極540，在發光區域的像素電極上配置發光層以及陰極電極即可。

另外，本發明不限于上述的實施方式，能夠在不脫離宗旨的范圍內適當進行變更。