JP2016127288A5 - 半導体装置 - Google Patents

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  1. 基板上に形成された第1の導電体と、
    前記第1の導電体上に形成された第1の絶縁体と、
    前記第1の絶縁体の上に形成され、前記第1の導電体の少なくとも一部と重なるように形成された第1の金属酸化物と、
    前記第1の金属酸化物の上面の少なくとも一部に接して形成された酸化物半導体と、
    前記酸化物半導体の上面の少なくとも一部に接して形成された第2の金属酸化物と、
    前記第2の金属酸化物の少なくとも一部に接して形成された第2の導電体と、
    前記第2の金属酸化物の少なくとも一部に接し、前記第2の導電体と離間して形成された第3の導電体と、を有し、
    前記第1の金属酸化物は、Inと、Znと、M(Mは、Ti、Ga、Y、Zr、La、Ce、Nd、SnまたはHfを表す)と、を有し、Inの含有量がMの含有量より少なく、且つ前記Inの含有量が前記Znの含有量より少なく、
    前記酸化物半導体は、Inと、M(Mは、Ti、Ga、Y、Zr、La、Ce、Nd、SnまたはHfを表す)と、を有し、Inの含有量がMの含有量より多く、
    前記第2の金属酸化物は、Inと、Znと、M(Mは、Ti、Ga、Y、Zr、La、Ce、Nd、SnまたはHfを表す)と、を有することを特徴とする半導体装置。
  2. 基板上に形成された第1の導電体と、
    前記第1の導電体上に形成された第1の絶縁体と、
    前記第1の絶縁体の上に形成され、前記第1の導電体の少なくとも一部と重なるように形成された第1の金属酸化物と、
    前記第1の金属酸化物の上面の少なくとも一部に接して形成された酸化物半導体と、
    前記酸化物半導体の上面の少なくとも一部に接して形成された第2の金属酸化物と、
    前記第2の金属酸化物の少なくとも一部に接して形成された第2の導電体と、
    前記第2の金属酸化物の少なくとも一部に接し、前記第2の導電体と離間して形成された第3の導電体と、を有し、
    前記第1の金属酸化物は、Znと、M(Mは、Ti、Ga、Y、Zr、La、Ce、Nd、SnまたはHfを表す)と、を有し、
    前記酸化物半導体は、Inと、M(Mは、Ti、Ga、Y、Zr、La、Ce、Nd、SnまたはHfを表す)と、を有し、Inの含有量がMの含有量より多く、
    前記第2の金属酸化物は、Inと、Znと、M(Mは、Ti、Ga、Y、Zr、La、Ce、Nd、SnまたはHfを表す)と、を有す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、
    前記第1の金属酸化物の側端部と前記酸化物半導体の側端部が一致し、
    前記酸化物半導体の側端部と前記第2の金属酸化物の側端部が一致し、
    前記第2の導電体及び前記第3の導電体が前記第2の金属酸化物の上面の一部と接していることを特徴とする半導体装置。
  4. 請求項1又は2において、
    前記第2の金属酸化物の側端部が前記酸化物半導体の側端部より内側に位置し、
    前記第2の導電体及び前記第3の導電体が、前記酸化物半導体及び前記第2の金属酸化物の上面の一部と接していることを特徴とする半導体装置。
  5. 請求項3又は4において、
    前記第2の金属酸化物において、前記第2の導電体及び前記第3の導電体と接していない領域の膜厚は、前記第2の導電体及び前記第3の導電体と接している領域の膜厚より薄いことを特徴とする半導体装置。
  6. 請求項1又は2において、
    前記第2の金属酸化物の下面の少なくとも一部が、前記第2の導電体及び前記第3の導電体と接し、
    前記第2の導電体及び前記第3の導電体が、前記酸化物半導体の上面の少なくとも一部と接していることを特徴とする半導体装置。
  7. 請求項6において、
    前記酸化物半導体において、前記第2の導電体及び前記第3の導電体と接していない領域の膜厚は、前記第2の導電体及び前記第3の導電体と接している領域の膜厚より薄いことを特徴とする半導体装置。
  8. 請求項1乃至7のいずれか一項において、
    さらに、前記第2の金属酸化物、前記第2の導電体及び前記第3の導電体の上に形成された第2の絶縁体と、
    前記第2の絶縁体上に形成され、前記第2の金属酸化物の少なくとも一部と重なるように形成された第4の導電体と、を有することを特徴とする半導体装置。
  9. 請求項1乃至8のいずれか一項において、
    前記第1の金属酸化物の伝導帯下端のエネルギー準位は、前記酸化物半導体の伝導帯下端のエネルギー準位より真空準位に近く、
    前記第2の金属酸化物の伝導帯下端のエネルギー準位は、前記酸化物半導体の伝導帯下端のエネルギー準位より真空準位に近いことを特徴とする半導体装置。
  10. 請求項1乃至9のいずれか一項において、
    前記酸化物半導体は、さらにGeを含むことを特徴とする半導体装置。
  11. 請求項1乃至10のいずれか一項において、
    前記酸化物半導体は、多結晶構造を有することを特徴とする半導体装置。
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