JP2012023360A5 - - Google Patents

Claims (9)

1. ゲート電極層と、
   酸化物半導体層と、
   前記酸化物半導体層と電気的に接続されるソース電極層及びドレイン電極層と、
   前記ゲート電極層及び前記酸化物半導体層の間に形成されるゲート絶縁層と、を有し、
   前記ゲート絶縁層は、酸化物絶縁層であり、
   前記ゲート絶縁層の水素濃度は６×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３未満であり、
   前記ゲート絶縁層のフッ素濃度は１×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以上であることを特徴とする半導体装置。
2. ゲート電極層と、
   酸化物半導体層と、
   前記酸化物半導体層と電気的に接続されるソース電極層及びドレイン電極層と、
   前記ゲート電極層及び前記酸化物半導体層の間に形成されるゲート絶縁層と、
   前記酸化物半導体層を介して前記ゲート絶縁層と対向し、且つ前記酸化物半導体層に接する絶縁層と、を有し、
   前記ゲート絶縁層及び前記絶縁層は、酸化物絶縁層であり、
   前記ゲート絶縁層の水素濃度及び前記絶縁層の水素濃度は、６×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３未満であり、
   前記ゲート絶縁層のフッ素濃度及び前記絶縁層のフッ素濃度は、１×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以上であることを特徴とする半導体装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記酸化物絶縁層は、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化ハフニウム、酸化アルミニウム、又は酸化タンタルであることを特徴とする半導体装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一において、
   前記酸化物半導体層は、前記ゲート電極層に重畳して、且つ前記ゲート絶縁層上に設けられることを特徴とする半導体装置。
5. ゲート電極層と、
   酸化物半導体層と、
   前記酸化物半導体層と電気的に接続されるソース電極層及びドレイン電極層と、
   前記ゲート電極層及び前記酸化物半導体層の間に形成される第１のゲート絶縁層及び第２のゲート絶縁層と、を有し、
   前記第２のゲート絶縁層は、酸化物絶縁層であり、
   前記第１のゲート絶縁層は、前記ゲート電極層を覆って設けられ、
   前記第２のゲート絶縁層は、前記第１のゲート絶縁層を覆って、且つ前記酸化物半導体層と接して設けられ、
   前記第２のゲート絶縁層の水素濃度は６×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３未満であり、
   前記第２のゲート絶縁層のフッ素濃度は１×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以上であることを特徴とする半導体装置。
6. ゲート電極層と、
   酸化物半導体層と、
   前記酸化物半導体層と電気的に接続されるソース電極層及びドレイン電極層と、
   前記ゲート電極層及び前記酸化物半導体層の間に形成される第１のゲート絶縁層および第２のゲート絶縁層と、
   前記酸化物半導体層を介して前記第１のゲート絶縁層及び前記第２のゲート絶縁層と対向し、且つ前記酸化物半導体層に接する絶縁層と、を有し、
   前記第２のゲート絶縁層及び前記絶縁層は、酸化物絶縁層であり、
   前記第１のゲート絶縁層は、前記ゲート電極層を覆って設けられ、
   前記第２のゲート絶縁層は、前記第１のゲート絶縁層を覆って、且つ前記酸化物半導体層と接して設けられ、
   前記第２のゲート絶縁層の水素濃度及び前記絶縁層の水素濃度は、６×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３未満であり、
   前記第２のゲート絶縁層のフッ素濃度及び前記絶縁層のフッ素濃度は、１×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以上であることを特徴とする半導体装置。
7. 請求項５又は６において、
   前記酸化物絶縁層は、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化ハフニウム、酸化アルミニウム、又は酸化タンタルであることを特徴とする半導体装置。
8. 請求項５乃至７のいずれか一において、
   第１のゲート絶縁層におけるフッ素濃度は、１×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３未満であることを特徴とする半導体装置。
9. 請求項５乃至８のいずれか一において、
   前記酸化物半導体層は、前記ゲート電極層と重畳し、且つ前記第２のゲート絶縁層上に設けられることを特徴とする半導体装置。