[发明专利]半导体装置和设备

说明书

本公开涉及半导体装置和设备。半导体装置包括第一半导体层、与第一半导体层重叠的第二半导体层以及布置在它们之间的布线结构。第二半导体层设置有p型MIS晶体管。第一半导体层的晶体结构在沿着第一半导体层的主表面的方向上具有第一晶体取向和第二晶体取向。第一半导体层在沿着第一晶体取向的方向上的杨氏模量高于在沿着第二晶体取向的方向上的杨氏模量。由第一晶体取向与p型MIS晶体管的源极和漏极被布置的方向形成的角度大于30度且小于60度，并且由第二晶体取向与该方向形成的角度为0度以上且30度以下。

技术领域

本发明涉及半导体装置和包括该半导体装置的设备。

背景技术

存在包括各自具有不同功能的多个堆叠的半导体层的半导体装置。日本专利特开No.2019-140237讨论了包括第一半导体层和第二半导体层的光电转换装置。多个光电转换部二维地布置在第一半导体层上。第二半导体层包括信号处理电路，该信号处理电路处理从多个光电转换部输出的信号。

根据日本专利特开No.2019-140237，半导体层包括p沟道金属氧化物半导体(PMOS)晶体管。本发明人研究了日本专利特开No.2019-140237中讨论的技术，并且发现存在PMOS晶体管不具有优异的特性的某些情况，并且存在改善半导体装置的性能的余地。

发明内容

本发明涉及表现出优异性能的半导体装置。

本发明的第一方面提供了一种半导体装置，该半导体装置包括：第一半导体层；与第一半导体层重叠的第二半导体层；以及布置在第一半导体层和第二半导体层之间的布线结构，其中第二半导体层设置有p型金属绝缘体半导体(p型MIS)晶体管，其中第一半导体层的晶体结构在沿着第一半导体层的主表面的方向上具有第一晶体取向和第二晶体取向，以及第一半导体层在沿着第一晶体取向的方向上的杨氏模量高于在第一半导体层在沿着第二晶体取向的方向上的杨氏模量，其中由第一晶体取向与p型MIS晶体管的源极和漏极被布置的方向形成的角度大于30度且小于60度，并且其中由第二晶体取向与p型MIS晶体管的源极和漏极被布置的方向形成的角度为0度以上且30度以下。

本发明的第二方面提供了一种设备，该设备包括：根据如上所述的半导体装置；以及以下中的至少一个：与半导体装置相对应的光学装置；控制半导体装置的控制装置；处理从半导体装置输出的信号的处理装置；显示从半导体装置获取的信息的显示装置；存储从半导体装置获取的信息的存储装置；以及基于从半导体装置获取的信息进行操作的机械装置。

通过以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其它特征将变得清楚。

附图说明

图1A和图1B是示出半导体装置的示意图。

图2是示出半导体装置的示意图。

图3是示出半导体装置的示意图。

图4A和图4B是示出半导体装置的示意图。

图5A和图5B是示出半导体装置的示意图。

图6A和图6B是示出半导体装置的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图描述本发明的各种示例性实施例。在以下描述和附图中，类似的配置在多个附图上被赋予相同的附图标记。因此，将参考多个附图描述配置，并且省略具有相同附图标记的配置的冗余描述。

第一示例性实施例

图1A示出了半导体装置APR。半导体装置APR整体或部分地是包括堆叠的芯片1和2的半导体器件集成电路(半导体器件IC)。根据本示例性实施例的半导体装置APR例如是可以用作图像传感器、自动聚焦(AF)传感器、测光传感器或测距传感器的光电转换装置。半导体装置APR包括堆叠的芯片1和2。芯片1包括以矩阵形式布置的多个电路10。芯片2包括多个电路20。