JP2011181917A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】酸化物半導体層と、酸化物半導体層と接するソース電極及びドレイン電極と、酸化物半導体層と重なるゲート電極と、酸化物半導体層とゲート電極との間に設けられたゲート絶縁層と、酸化物半導体層に接して設けられた絶縁層と、を有し、酸化物半導体層は、該酸化物半導体層の端面において、ソース電極またはドレイン電極と接し、且つ該酸化物半導体層の上面において、絶縁層を介して、ソース電極またはドレイン電極と重なる半導体装置である。
【選択図】図1
Description
本実施の形態では、開示する発明の一態様に係る半導体装置の構成およびその作製工程の例について、図1及び図2を参照して説明する。
図1(A)及び図1(B)に、半導体装置の例として、トランジスタの断面構造を示す。図1(A)及び図1(B)では、開示する発明の一態様に係るトランジスタとして、ボトムゲート型のトランジスタを示している。
以下、図2を用いて、図1(A)に示すトランジスタの作製工程の例について説明する。
本実施の形態では、実施の形態1とは異なる、開示する発明の一態様に係る半導体装置の構成およびその作製工程について、図3及び図4を参照して説明する。
図3(A)に示すトランジスタ260は、半導体装置の構成の例である。トランジスタ260は、基板200上に設けられたゲート電極248と、ゲート電極248上に設けられたゲート絶縁層246と、ゲート絶縁層246上に設けられた第2の導電層245aと、第2の導電層245aよりも低抵抗である第1の導電層242aと、を含むソース電極と、ゲート絶縁層246上に設けられた第2の導電層245bと、第2の導電層245bよりも低抵抗である第1の導電層242bと、を含むドレイン電極と、ゲート電極248と重畳し、かつ第2の導電層245a、245bに接して設けられた酸化物半導体層244と、第1の導電層242aと、酸化物半導体層244との間に設けられた絶縁層243aと、第1の導電層242bと、酸化物半導体層244との間に設けられた絶縁層243bと、
を有している。
次に、上記トランジスタ260の作製工程の例について、図4(A)乃至図4(F)を参照して説明する。
次に、図3(B)に示すトランジスタ270の作製工程の一例について説明する。ここで、各工程の詳細は、トランジスタ260の作製工程の場合と同様である。また、図3(C)に示すトランジスタ280は、絶縁層243a、243bにおいて、酸化物半導体層244と接する領域の少なくとも一部に湾曲形状を有する領域を設ける点以外は、トランジスタ270の作製工程と同様である。
本実施の形態では、先の実施の形態で示した半導体装置の構成とは異なる、半導体装置の構成およびその作製工程の例について、図5及び図6を参照して説明する。
図5(A)及び図5(B)に、半導体装置の例として、トランジスタの断面構造を示す。図5(A)及び図5(B)では、開示する発明の一態様に係るトランジスタとして、トップゲート型のトランジスタを示している。
以下、図6を用いて、図5(A)に示すトランジスタの作製工程の例について説明する。
本実施の形態では、先の実施の形態とは異なる、開示する発明の一態様に係る半導体装置の構成およびその作製工程について、図7及び図8を参照して説明する。
図7に示すトランジスタ460は、半導体装置の構成の例である。トランジスタ460は、基板400上に設けられた酸化物半導体層444aと、酸化物半導体層444a上に設けられたゲート絶縁層446aと、ゲート絶縁層446a上に設けられたゲート電極448と、酸化物半導体層444aと接して設けられたソース電極442aおよびドレイン電極442bと、を有している。また、トランジスタ460を覆うように、層間絶縁層453が設けられている。
次に、図7に示すトランジスタ460の作製工程の一例について説明する。各工程の詳細は、他の実施の形態と同様である。
本実施の形態では、開示する発明の一態様に係る半導体装置の応用例について、図9を参照して説明する。ここでは、記憶装置の一例について説明する。なお、回路図においては、酸化物半導体を用いたトランジスタであることを示すために、OSの符号を併せて付す場合がある。
本実施の形態では、開示する発明の一態様に係る半導体装置の応用例について、図10および図11を用いて説明する。
本実施の形態では、上述の実施の形態で説明した半導体装置を電子機器に適用する場合について、図12を用いて説明する。本実施の形態では、コンピュータ、携帯電話機(携帯電話、携帯電話装置ともいう)、携帯情報端末(携帯型ゲーム機、音響再生装置なども含む)、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、電子ペーパー、テレビジョン装置(テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう)などの電子機器に、上述の半導体装置を適用する場合について説明する。
144 酸化物半導体層
146 ゲート絶縁層
148 ゲート電極
150 絶縁層
180 トランジスタ
190 トランジスタ
141a ソース電極
141b ドレイン電極
142a 第1の導電層
142b 第1の導電層
144a 酸化物半導体層
145a 第2の導電層
145b 第2の導電層
150a 絶縁層
200 基板
242a 第1の導電層
242b 第1の導電層
243a 絶縁層
243b 絶縁層
244 酸化物半導体層
245 導電膜
245a 第2の導電層
245b 第2の導電層
246 ゲート絶縁層
248 ゲート電極
252 絶縁膜
252a サイドウォール絶縁層
252b サイドウォール絶縁層
260 トランジスタ
270 トランジスタ
280 トランジスタ
300 基板
344 酸化物半導体層
346 ゲート絶縁層
348 ゲート電極
350 絶縁層
380 トランジスタ
390 トランジスタ
341a ソース電極
341b ドレイン電極
342a 第1の導電層
342b 第1の導電層
344a 酸化物半導体層
345a 第2の導電層
345b 第2の導電層
350a 絶縁層
400 基板
444 酸化物半導体膜
446 絶縁膜
448 ゲート電極
450 絶縁層
453 層間絶縁層
460 トランジスタ
442a ソース電極
442b ドレイン電極
444a 酸化物半導体層
446a ゲート絶縁層
452a サイドウォール絶縁層
452b サイドウォール絶縁層
500 トランジスタ
510 トランジスタ
520 容量素子
550 メモリセル
560 メモリセルアレイ
601 筐体
602 筐体
603 表示部
604 キーボード
611 本体
612 スタイラス
613 表示部
614 操作ボタン
615 外部インターフェイス
620 電子書籍
621 筐体
623 筐体
625 表示部
627 表示部
631 電源
633 操作キー
635 スピーカー
637 軸部
640 筐体
641 筐体
642 表示パネル
643 スピーカー
644 マイクロフォン
645 操作キー
646 ポインティングデバイス
647 カメラ用レンズ
648 外部接続端子
649 太陽電池セル
650 外部メモリスロット
661 本体
663 接眼部
664 操作スイッチ
665 表示部
666 バッテリー
667 表示部
670 テレビジョン装置
671 筐体
673 表示部
675 スタンド
680 リモコン操作機
Claims (10)
- 酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層と接するソース電極及びドレイン電極と、
前記酸化物半導体層と重なるゲート電極と、
前記酸化物半導体層と前記ゲート電極との間に設けられたゲート絶縁層と、
酸化物半導体層に接して設けられた絶縁層と、を有し、
前記酸化物半導体層は、該酸化物半導体層の端面において、前記ソース電極または前記ドレイン電極と接し、且つ該酸化物半導体層の上面において、前記絶縁層を介して、前記ソース電極または前記ドレイン電極と重なる半導体装置。 - 基板上に設けられたゲート電極と、
前記ゲート電極上に設けられたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に設けられた酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層上に接して設けられた絶縁層と、
前記絶縁層及び前記ゲート絶縁層上に設けられたソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記酸化物半導体層は、該酸化物半導体層の端面において、前記ソース電極または前記ドレイン電極と接し、
前記酸化物半導体層の端面の上端と、前記絶縁層の端面の下端とは一致する半導体装置。 - 基板上に設けられた酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層上に接して設けられた絶縁層と、
前記基板及び前記絶縁層上に設けられたソース電極及びドレイン電極と、
前記絶縁層、前記ソース電極及び前記ドレイン電極上に設けられたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に設けられたゲート電極と、
を有し、
前記酸化物半導体層は、該酸化物半導体層の端面において、前記ソース電極または前記ドレイン電極と接し、且つ該酸化物半導体層の上面において、前記絶縁層を介して、前記ソース電極または前記ドレイン電極と重なる半導体装置。 - 前記酸化物半導体層の端面の上端と、前記絶縁層の端面の下端とは一致する請求項1乃至請求項3のいずれか一に記載の半導体装置。
- 前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、第1の導電層と、前記第1の導電層よりも高抵抗である第2の導電層と、を含み、前記第2の導電層において、前記酸化物半導体層と接する請求項1乃至請求項4のいずれか一に記載の半導体装置。
- 基板上に設けられたゲート電極と、
前記ゲート電極上に設けられたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に設けられた第1の導電層と、前記第1の導電層よりも高抵抗である第2の導電層と、を含むソース電極及びドレイン電極と、
前記ゲート電極と重畳し、かつ第2の導電層に接して設けられた酸化物半導体層と、
前記第1の導電層と、前記酸化物半導体層との間に設けられた絶縁層と、を有する半導体装置。 - 前記第2の導電層は、前記第1の導電層の端面よりチャネル長方向に伸長した領域を有する請求項5又は請求項6に記載の半導体装置。
- 前記第2の導電層は、前記第1の導電層の端面よりチャネル長方向に伸長した領域を有する請求項5乃至請求項7のいずれか一に記載の半導体装置。
- 前記第2の導電層の膜厚は、5nm乃至15nmである請求項5乃至請求項8のいずれか一に記載の半導体装置。
- 前記第2の導電層は、金属の窒化物である請求項5乃至請求項9のいずれか一に記載の半導体装置。
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