JP2022153594A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022153594A JP2022153594A JP2022122836A JP2022122836A JP2022153594A JP 2022153594 A JP2022153594 A JP 2022153594A JP 2022122836 A JP2022122836 A JP 2022122836A JP 2022122836 A JP2022122836 A JP 2022122836A JP 2022153594 A JP2022153594 A JP 2022153594A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- transistor
- oxide semiconductor
- conductive film
- oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 459
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 64
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 41
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 41
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 41
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 22
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract description 7
- 239000010408 film Substances 0.000 description 789
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 159
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 94
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 77
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 68
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 64
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 63
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 description 58
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 57
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 57
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 42
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 42
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 39
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 38
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 description 35
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 34
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 30
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 30
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 30
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 28
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 25
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 24
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 24
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 23
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 22
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 21
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 20
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 20
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 20
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 20
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 19
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 18
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 18
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 18
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 15
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 15
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 12
- 230000006870 function Effects 0.000 description 12
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 12
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 12
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 11
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 11
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 10
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 10
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 10
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 10
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 10
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 9
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 9
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 9
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910020994 Sn-Zn Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910009069 Sn—Zn Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 8
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 7
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 7
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 7
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 7
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 7
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 7
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 229910052795 boron group element Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 6
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 6
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910018120 Al-Ga-Zn Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910018137 Al-Zn Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910018573 Al—Zn Inorganic materials 0.000 description 5
- -1 Oxygen radicals Chemical class 0.000 description 5
- RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N aluminum gallium Chemical compound [Al].[Ga] RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 5
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 5
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910020868 Sn-Ga-Zn Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910009369 Zn Mg Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910007573 Zn-Mg Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 4
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 4
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229960001730 nitrous oxide Drugs 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 4
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 3
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 3
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 3
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 3
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001004 secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 3
- FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N trichloroborane Chemical compound ClB(Cl)Cl FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WZJUBBHODHNQPW-UHFFFAOYSA-N 2,4,6,8-tetramethyl-1,3,5,7,2$l^{3},4$l^{3},6$l^{3},8$l^{3}-tetraoxatetrasilocane Chemical compound C[Si]1O[Si](C)O[Si](C)O[Si](C)O1 WZJUBBHODHNQPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910005728 SnZn Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000611 Zinc aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- HXFVOUUOTHJFPX-UHFFFAOYSA-N alumane;zinc Chemical compound [AlH3].[Zn] HXFVOUUOTHJFPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JYMITAMFTJDTAE-UHFFFAOYSA-N aluminum zinc oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Al+3].[Zn+2] JYMITAMFTJDTAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SWXQKHHHCFXQJF-UHFFFAOYSA-N azane;hydrogen peroxide Chemical compound [NH4+].[O-]O SWXQKHHHCFXQJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 2
- 238000005499 laser crystallization Methods 0.000 description 2
- QKCGXXHCELUCKW-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(dinaphthalen-2-ylamino)phenyl]phenyl]-n-naphthalen-2-ylnaphthalen-2-amine Chemical compound C1=CC=CC2=CC(N(C=3C=CC(=CC=3)C=3C=CC(=CC=3)N(C=3C=C4C=CC=CC4=CC=3)C=3C=C4C=CC=CC4=CC=3)C3=CC4=CC=CC=C4C=C3)=CC=C21 QKCGXXHCELUCKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 2
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 2
- HMMGMWAXVFQUOA-UHFFFAOYSA-N octamethylcyclotetrasiloxane Chemical compound C[Si]1(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O1 HMMGMWAXVFQUOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YPSXFMHXRZAGTG-UHFFFAOYSA-N 4-methoxy-2-[2-(5-methoxy-2-nitrosophenyl)ethyl]-1-nitrosobenzene Chemical compound COC1=CC=C(N=O)C(CCC=2C(=CC=C(OC)C=2)N=O)=C1 YPSXFMHXRZAGTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100021569 Apoptosis regulator Bcl-2 Human genes 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 101000971171 Homo sapiens Apoptosis regulator Bcl-2 Proteins 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- 108010083687 Ion Pumps Proteins 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006124 Pilkington process Methods 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020833 Sn-Al-Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020944 Sn-Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- GPBUGPUPKAGMDK-UHFFFAOYSA-N azanylidynemolybdenum Chemical compound [Mo]#N GPBUGPUPKAGMDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N disilane Chemical compound [SiH3][SiH3] PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisilazane Chemical compound C[Si](C)(C)N[Si](C)(C)C FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001307 laser spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 150000002751 molybdenum Chemical class 0.000 description 1
- RUFLMLWJRZAWLJ-UHFFFAOYSA-N nickel silicide Chemical compound [Ni]=[Si]=[Ni] RUFLMLWJRZAWLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021334 nickel silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002831 nitrogen free-radicals Chemical class 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GVGCUCJTUSOZKP-UHFFFAOYSA-N nitrogen trifluoride Chemical compound FN(F)F GVGCUCJTUSOZKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013842 nitrous oxide Nutrition 0.000 description 1
- 150000002835 noble gases Chemical class 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000007500 overflow downdraw method Methods 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N silicon tetrachloride Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)Cl FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007725 thermal activation Methods 0.000 description 1
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- FRNOGLGSGLTDKL-UHFFFAOYSA-N thulium atom Chemical compound [Tm] FRNOGLGSGLTDKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N triethoxysilane Chemical compound CCO[SiH](OCC)OCC QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQDJYEQOELDLCP-UHFFFAOYSA-N trimethylsilane Chemical compound C[SiH](C)C PQDJYEQOELDLCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEDJZFSRVVQBIL-UHFFFAOYSA-N trisilane Chemical compound [SiH3][SiH2][SiH3] VEDJZFSRVVQBIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
- G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
- G11C11/40—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
- G11C11/401—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
- G11C11/403—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells with charge regeneration common to a multiplicity of memory cells, i.e. external refresh
- G11C11/404—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells with charge regeneration common to a multiplicity of memory cells, i.e. external refresh with one charge-transfer gate, e.g. MOS transistor, per cell
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
- G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
- G11C11/40—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
- G11C11/401—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
- G11C11/4063—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
- G11C11/407—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
- G11C11/408—Address circuits
- G11C11/4085—Word line control circuits, e.g. word line drivers, - boosters, - pull-up, - pull-down, - precharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
- H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
- H01L21/84—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being other than a semiconductor body, e.g. being an insulating body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
- H01L27/06—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
- H01L27/0688—Integrated circuits having a three-dimensional layout
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1203—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body the substrate comprising an insulating body on a semiconductor body, e.g. SOI
- H01L27/1207—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body the substrate comprising an insulating body on a semiconductor body, e.g. SOI combined with devices in contact with the semiconductor body, i.e. bulk/SOI hybrid circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/1255—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs integrated with passive devices, e.g. auxiliary capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L28/40—Capacitors
- H01L28/60—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
- H10B12/02—Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/03—Making the capacitor or connections thereto
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
- H10B12/02—Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/05—Making the transistor
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/48—Data lines or contacts therefor
- H10B12/488—Word lines
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/50—Peripheral circuit region structures
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Dram (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
に記憶する場合などに、書き込みや読み出しの動作が速い、SRAM(Static R
andom Access Memory)、DRAM(Dynamic Random
Access Memory)などの半導体記憶装置(以下、単に記憶装置ともいう)
が使用されている。上記記憶装置のさらなる高速動作を実現するには、SRAMの場合、
複数のトランジスタで構成されるフリップフロップによりデータの記憶を行うため、微細
化によりトランジスタのスイッチング速度を高めることが有効である。しかし、DRAM
の場合、キャパシタ(以下、容量素子ともいう)への電荷の供給によりデータの記憶を行
うため、電荷の供給を制御するトランジスタのスイッチング速度を高めても、書き込みや
読み出しなどの動作速度に与える影響は大きくない。
続することで、線路抵抗を従来の回路よりも減少させ、ワードラインにおける遅延を解消
する半導体メモリ装置について記載されている。
き込みまたは読み出しの速度を高められる。しかし、特許文献1に記載されている半導体
メモリ装置では、そのために、メモリセル数に対するビットライン及びワードラインなど
の配線数の比を、増加させる必要がある。よって、ゴミやエッチングの不具合に起因する
断線、ショートなどの不良により、歩留まりが低下しやすい。また、配線数が増加するこ
とでセルアレイの面積が増大する。
大を抑えつつ、LSIの集積度をより高めるためには、他の記憶装置と同様に単位面積あ
たりの記憶容量を高めなくてはならない。しかし、メモリセルの面積を縮小化すると、容
量素子の有する容量値が小さくなるため、デジタル値どうしの電荷量の差が小さくなり、
リフレッシュ動作の頻度を高める必要が生じる。そして、リフレッシュ動作の回数を増加
させると、記憶装置の消費電力が嵩む上に、トランジスタの劣化による信頼性の低下がも
たらされる。特に、メモリセルの面積を縮小化するためにトランジスタを微細化させると
、上記信頼性の低下は顕著となる。
では、リフレッシュ動作の頻度が低減できる記憶装置の提供を課題の一つとする。
は、本発明では、記憶装置の単位面積あたりの記憶容量を高めつつ、信頼性の低下を防ぐ
ことができる半導体装置の提供を課題の一つとする。
れか複数のメモリセルが、ワード線またはデータ線などの一の配線に接続されている。そ
して、本発明の一態様では、駆動回路からワード線またはデータ線などの上記配線への電
位の供給が、セルアレイの外部において行われるのではなく、セルアレイの内部において
、或いは、一の配線に接続されている上記複数のメモリセルのうちいずれか2つのメモリ
セル間において、行われる。
給が行われる箇所(給電点)と、セルアレイの端部に位置するメモリセルに上記配線から
電位が供給される箇所(給電点)との間隔を、狭めることができる。よって、配線の抵抗
に起因して、上記配線に電位の降下が生じていても、上記2つの箇所の間に生じる電位差
を小さく抑えることができる。
が、ワード線に供給される。或いは、上記配線がデータ線である場合、駆動回路から、デ
ータを含む信号の電位が、データ線に供給される。
有する複数の各メモリセルは、スイッチング素子と、上記スイッチング素子により電荷の
供給、保持、放出が制御される容量素子とを有する。そして、上記スイッチング素子とし
て用いられるトランジスタは、シリコンよりもバンドギャップが広く、真性キャリア密度
がシリコンよりも低い半導体を、チャネル形成領域に含んでいる。このような半導体とし
ては、例えば、シリコンの2倍以上の大きなバンドギャップを有する、酸化物半導体、炭
化シリコン、窒化ガリウムなどが挙げられる。上記半導体を有するトランジスタは、通常
のシリコンやゲルマニウムなどの半導体で形成されたトランジスタに比べて、オフ電流を
極めて低くすることができる。よって、上記構成を有するトランジスタを、容量素子に流
入した電荷を保持するためのスイッチング素子として用いることで、容量素子からの電荷
のリークを防ぐことができる。
低減されることで高純度化された酸化物半導体(purified OS)は、i型(真
性半導体)又はi型に限りなく近い。そのため、上記酸化物半導体を用いたトランジスタ
は、オフ電流が著しく低いという特性を有する。具体的に、高純度化された酸化物半導体
は、二次イオン質量分析法(SIMS:Secondary Ion Mass Spe
ctrometry)による水素濃度の測定値が、5×1018/cm3未満、より好ま
しくは5×1017/cm3以下、更に好ましくは1×1016/cm3以下とする。ま
た、ホール効果測定により測定できる酸化物半導体膜のキャリア密度は、1×1014/
cm3未満、好ましくは1×1012/cm3未満、更に好ましくは1×1011/cm
3未満とする。また、酸化物半導体のバンドギャップは、2eV以上、好ましくは2.5
eV以上、より好ましくは3eV以上である。水分又は水素などの不純物濃度が十分に低
減されて高純度化された酸化物半導体膜を用いることにより、トランジスタのオフ電流を
下げることができる。
度測定は、SIMSで行う。SIMSは、その原理上、試料表面近傍や、材質が異なる膜
との積層界面近傍のデータを正確に得ることが困難であることが知られている。そこで、
膜中における水素濃度の厚さ方向の分布をSIMSで分析する場合、対象となる膜が存在
する範囲において、値に極端な変動がなく、ほぼ一定の値が得られる領域における平均値
を、水素濃度として採用する。また、測定の対象となる膜の厚さが小さい場合、上下に隣
接する膜内の水素濃度の影響を受けて、ほぼ一定の値が得られる領域を見いだせない場合
がある。この場合、当該膜が存在する領域における、水素濃度の極大値又は極小値を、当
該膜中の水素濃度として採用する。更に、当該膜が存在する領域において、極大値を有す
る山型のピーク、極小値を有する谷型のピークが存在しない場合、変曲点の値を水素濃度
として採用する。
が低いことは、いろいろな実験により証明できる。例えば、チャネル幅が1×106μm
でチャネル長が10μmの素子であっても、ソース電極とドレイン電極間の電圧(ドレイ
ン電圧)が1Vから10Vの範囲において、オフ電流が、半導体パラメータアナライザの
測定限界以下、すなわち1×10-13A以下という特性を得ることができる。この場合
、オフ電流をトランジスタのチャネル幅で除した数値に相当するオフ電流密度は、100
zA/μm以下であることが分かる。また、容量素子とトランジスタとを接続して、容量
素子に供給される又は容量素子から放出される電荷を当該トランジスタで制御する回路を
用いて、オフ電流密度の測定を行った。当該測定では、上記トランジスタに高純度化され
た酸化物半導体膜をチャネル形成領域に用い、容量素子の単位時間あたりの電荷量の推移
から当該トランジスタのオフ電流密度を測定した。その結果、トランジスタのソース電極
とドレイン電極間の電圧が3Vの場合に、数十yA/μmという、更に低いオフ電流密度
が得られることが分かった。従って、高純度化された酸化物半導体膜を活性層として用い
たトランジスタは、オフ電流が、結晶性を有するシリコンを用いたトランジスタに比べて
著しく低い。
ては、ドレイン電極をソース電極とゲート電極よりも高い電位とした状態において、ソー
ス電極の電位を基準としたときのゲート電極の電位が0以下であるときに、ソース電極と
ドレイン電極の間に流れる電流のことを意味する。或いは、本明細書でオフ電流とは、p
チャネル型トランジスタにおいては、ドレイン電極をソース電極とゲート電極よりも低い
電位とした状態において、ソース電極の電位を基準としたときのゲート電極の電位が0以
上であるときに、ソース電極とドレイン電極の間に流れる電流のことを意味する。
物であるIn-Zn系酸化物、Sn-Zn系酸化物、Al-Zn系酸化物、Zn-Mg系
酸化物、Sn-Mg系酸化物、In-Mg系酸化物、In-Ga系酸化物、三元系金属の
酸化物であるIn-Ga-Zn系酸化物(IGZOとも表記する)、In-Al-Zn系
酸化物、In-Sn-Zn系酸化物、Sn-Ga-Zn系酸化物、Al-Ga-Zn系酸
化物、Sn-Al-Zn系酸化物、In-Hf-Zn系酸化物、In-La-Zn系酸化
物、In-Ce-Zn系酸化物、In-Pr-Zn系酸化物、In-Nd-Zn系酸化物
、In-Sm-Zn系酸化物、In-Eu-Zn系酸化物、In-Gd-Zn系酸化物、
In-Tb-Zn系酸化物、In-Dy-Zn系酸化物、In-Ho-Zn系酸化物、I
n-Er-Zn系酸化物、In-Tm-Zn系酸化物、In-Yb-Zn系酸化物、In
-Lu-Zn系酸化物、四元系金属の酸化物であるIn-Sn-Ga-Zn系酸化物、I
n-Hf-Ga-Zn系酸化物、In-Al-Ga-Zn系酸化物、In-Sn-Al-
Zn系酸化物、In-Sn-Hf-Zn系酸化物、In-Hf-Al-Zn系酸化物を用
いることができる。また、上記酸化物半導体は、珪素を含んでいてもよい。
味であり、InとGaとZnの比率は問わない。また、InとGaとZn以外の金属元素
を含んでいてもよい。In-Ga-Zn系酸化物は、無電界時の抵抗が十分に高くオフ電
流を十分に低くすることが可能であり、また、移動度も高いため、半導体装置に用いる半
導体材料としては好適である。
位の差が、より短い時間で小さく抑えられるので、データの書き込みまたは読み出しなど
の動作速度を高めることができる。
アレイを含む記憶装置全体のサイズを小さく抑えることができる。そして、上述したよう
に、オフ電流の著しく低いトランジスタをスイッチング素子に用いているので、容量素子
からの電荷のリークを防ぐことができ、リフレッシュ動作の頻度を低く抑えることができ
る。よって、記憶装置の消費電力を小さく抑え、トランジスタの劣化による信頼性の低下
を防ぐことができる。また、リフレッシュ動作の頻度を低く抑えることで、記憶装置及び
半導体装置の高速動作を実現することができる。
以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び
詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。したがって、本発明
は、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
rocessor)、マイクロコントローラなどの集積回路、RFタグ、メモリーカード
などの記憶媒体、半導体表示装置等、記憶装置を用いることができる各種半導体装置が、
本発明の範疇に含まれる。また、半導体表示装置には、液晶表示装置、有機発光素子(O
LED)に代表される発光素子を各画素に備えた発光装置、電子ペーパー、DMD(Di
gital Micromirror Device)、PDP(Plasma Dis
play Panel)、FED(Field Emission Display)等
や、半導体膜を用いた回路素子を駆動回路に有しているその他の半導体表示装置が、その
範疇に含まれる。
図1に、本発明の一態様に係る記憶装置の構成を示す。図1に示す記憶装置では、複数の
メモリセル100がマトリクス状に配置されたセルアレイ101と、セルアレイ101の
下に設けられた駆動回路102とを有している。
線が設けられている。具体的に、図1に示すセルアレイ101には、複数のワード線WL
と、複数のデータ線DLとが設けられている。
て決めることができる。具体的に、図1では、x列×y行のメモリセル100がマトリク
ス状に接続されており、ワード線WL1~WLy、データ線DL1~DLxがセルアレイ
101内に配置されている場合を例示している。そして、各メモリセル100は、複数の
データ線DL1~DLxの一つと、複数のワード線WL1~WLyの一つに接続されてい
る。
Lの選択を行うワード線駆動回路103と、選択されたワード線WLに接続されたメモリ
セル100におけるデータの書き込みを制御するデータ線駆動回路104とを有する。さ
らに、データ線駆動回路104は、データの読み出しを行う読み出し回路を有していても
良い。
き込み、セルアレイ101からのデータの読み出し、セルアレイ101におけるデータの
保持などの各種動作を、制御回路からの信号に従って制御することができる。なお、図1
では、ワード線駆動回路103、データ線駆動回路104に信号を供給する制御回路が、
駆動回路102に含まれておらず、記憶装置の外部に設けられている場合を想定している
が、制御回路は駆動回路102の構成要素に含まれていても良い。
て、各メモリセル100に供給される。具体的に、ワード線駆動回路103からの信号の
電位は、複数の各ワード線WLに供給される。そして、一のワード線WLに供給された電
位は、当該一のワード線WLに接続された一行分の複数のメモリセル100に供給される
。また、具体的に、データ線駆動回路104からの信号の電位は、複数の各データ線DL
に供給される。そして、一のデータ線DLに供給された電位は、当該一のデータ線DLに
接続された一列分の複数のメモリセル100のうち、選択されたいずれかのメモリセル1
00に供給される。
の各種配線への電位の供給を、セルアレイ101の外部ではなく、セルアレイ101の内
部、或いはメモリセル100間において行う。具体的に、図1では、データ線DL4に接
続されたメモリセル100と、データ線DLx-3に接続されたメモリセル100との間
において、ワード線駆動回路103からの信号の電位がワード線WL1~WLyに供給さ
れている場合を例示している。また、具体的に、図1では、ワード線WL4に接続された
メモリセル100と、ワード線WLy-3に接続されたメモリセル100との間において
、データ線駆動回路104からの信号の電位がデータ線DL1~DLxに供給されている
場合を例示している。
箇所である給電点105を、白丸で示している。また、データ線駆動回路104からデー
タ線DL1~DLxに電位の供給が行われる箇所である給電点106を、白丸で示してい
る。
場合を例示しているが、本発明の一態様では、少なくともセルアレイ101の内部に給電
点105または給電点106が設けられていれば良い。
いる場合を例示しているが、本発明の一態様では、給電点105と給電点106のいずれ
か一方が、セルアレイ101の内部に設けられていれば良い。
配線としての機能と、半導体素子が有する電極としての機能とを併せ持つ場合などがある
。そのため、一の配線を他の構成要素から完全に切り分けることが難しい。本明細書にお
いて、駆動回路から配線へ電位の供給が行われる給電点の位置とは、駆動回路102が形
成された層と、セルアレイ101が形成された層との間に設けられている絶縁膜において
、駆動回路と配線との接続がなされるコンタクトホールの位置である、と見なすことがで
きる。
に位置する1列目或いはx列目のメモリセル100に、上記ワード線WL1から電位が供
給される箇所を、それぞれ給電点107、給電点108とする。セルアレイ101の外部
においてワード線WL或いはデータ線DLに電位の供給を行う一般的な構成の場合、ワー
ド線駆動回路103からワード線WL1に電位が供給される給電点X(図示せず)は、セ
ルアレイ101の端部に存在することになる。よって、給電点X及び給電点107の間隔
と、給電点X及び給電点108の間隔とは、大きな差を有する。一方、本発明の一態様の
場合、ワード線WL或いはデータ線DLへの電位の供給は、セルアレイ101の外部にお
いて行うのではなく、セルアレイ101の内部、或いはメモリセル100間において行う
。よって、ワード線WL1に着目すると、ワード線駆動回路103から上記ワード線WL
1に電位が供給される給電点105は、セルアレイ101の内部に存在するため、給電点
105及び給電点107の間隔と、給電点105及び給電点108の間隔との差は、一般
的な構成の場合に比べて、小さくなる。よって、ワード線WL1の抵抗に起因して、上記
ワード線WL1に電位の降下が生じていても、給電点107と給電点108の間に生じる
電位差を、一般的な構成の場合に比べて小さく抑えることができる。
ら上記配線に電位の供給が行われる給電点と、セルアレイ101の端部に位置するメモリ
セル100に上記配線から電位が供給される給電点との間の電位差を、小さく抑えること
ができる。よって、端部に位置するメモリセル100どうしの、給電点における電位差を
、小さく抑えることができる。
間において、供給される電位の差が、より短い時間で小さく抑えられるので、データの書
き込みまたは読み出しなどの動作速度を高めることができる。
動回路102とセルアレイ101を含む記憶装置全体のサイズを小さく抑えることができ
る。
に示すセルアレイ101では、複数のワード線WL、複数のデータ線DL、複数の容量線
CLなどの各種配線が設けられており、駆動回路からの信号の電位、又は電源電位が、こ
れら配線を介して各メモリセル100に供給される。
れる箇所である給電点105を、白丸で示している。また、データ線駆動回路からデータ
線DL1~DLxに電位の供給が行われる箇所である給電点106を、白丸で示している
。
110とを有する。図2に示すメモリセル100では、容量素子110に電荷を蓄積する
ことで、データの記憶を行う。
極に与えられる電位の高低によって、その呼び方が入れ替わる。一般的に、nチャネル型
トランジスタでは、低い電位が与えられる電極がソース端子と呼ばれ、高い電位が与えら
れる電極がドレイン端子と呼ばれる。また、pチャネル型トランジスタでは、低い電位が
与えられる電極がドレイン端子と呼ばれ、高い電位が与えられる電極がソース端子と呼ば
れる。以下、ソース端子とドレイン端子のいずれか一方を第1端子、他方を第2端子とし
、メモリセル100が有するトランジスタ109、容量素子110の接続関係について説
明する。
る。トランジスタ109のゲート電極は、複数のワード線WLの一つに接続されている。
容量素子110が有する一対の電極のうち、トランジスタ109の第2端子に接続されて
いる電極とは異なる一方の電極が、複数の容量線CLの一つに接続されている。
インダクタなどのその他の回路素子を、更に有していても良い。
体的に、図2に示すセルアレイ101の場合、x列×y行のメモリセル100がマトリク
ス状に接続されており、ワード線WL1~WLy、データ線DL1~DLx、容量線CL
1~CLyが、セルアレイ101内に配置されている場合を例示している。
に、トランジスタのドレイン端子とは、ドレイン領域、或いはドレイン電極を意味する。
供給可能、或いは伝送可能な状態に相当する。従って、接続している状態とは、直接接続
している状態を必ずしも指すわけではなく、電流、電圧又は電位が、供給可能、或いは伝
送可能であるように、配線、導電膜、抵抗、ダイオード、トランジスタなどの素子を介し
て間接的に接続している状態も、その範疇に含む。
は、例えば配線の一部が電極として機能する場合など、一の導電膜が、複数の構成要素の
機能を併せ持っている場合もある。本明細書において接続とは、このような、一の導電膜
が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合も、その範疇に含める。
、トランジスタ109は、電気的に接続された複数のゲート電極を有することで、チャネ
ル形成領域を複数有する、マルチゲート構造であっても良い。
ル形成領域に、シリコンよりもバンドギャップが広く、真性キャリア密度がシリコンより
も低い半導体材料を含む。上述したような特性を有する半導体材料をチャネル形成領域に
含むことで、オフ電流が極めて低いトランジスタ109を実現することができる。
メモリセル100への電荷の供給と、メモリセル100からの電荷の放出と、メモリセル
100における電荷の保持とを、スイッチング素子として機能するトランジスタ109に
より制御する。よって、データの保持時間の長さは、メモリセル100に蓄積されている
電荷が上記トランジスタ109を介してリークする量に依存する。本発明の一態様では、
上述したようにトランジスタ109のオフ電流を著しく低くすることができるため、上記
電荷のリークを防ぐことができ、データの保持時間を長く確保することができる。よって
、リフレッシュ動作の頻度を低く抑えられるため、記憶装置の消費電力を小さく抑え、ト
ランジスタの劣化による信頼性の低下を防ぐことができる。また、リフレッシュ動作の頻
度を低く抑えることで、記憶装置及び半導体装置の高速動作を実現することができる。
低い半導体の一例として、炭化珪素(SiC)、窒化ガリウム(GaN)などの化合物半
導体、酸化亜鉛(ZnO)などの金属酸化物でなる酸化物半導体などを適用することがで
きる。炭化シリコンや窒化ガリウムなどの化合物半導体は単結晶であることが必須で、単
結晶材料を得るためには、酸化物半導体のプロセス温度よりも著しく高い温度による結晶
成長であるとか、特殊な基板上のエピタキシャル成長が必要であるとか、作製条件が厳し
く、いずれも入手が容易なシリコンウェハや耐熱性の低いガラス基板上への成膜は難しい
。しかし、酸化物半導体は、スパッタリング法や湿式法(印刷法など)により作製可能で
あり、量産性に優れるといった利点がある。また、酸化物半導体は室温でも成膜が可能な
ため、ガラス基板上への成膜、或いは半導体素子を用いた集積回路上への成膜が可能であ
り、基板の大型化にも対応が可能である。よって、上述したワイドギャップ半導体の中で
も、特に酸化物半導体は量産性が高いというメリットを有する。また、トランジスタの性
能(例えば移動度)を向上させるために結晶性の酸化物半導体を得ようとする場合でも、
200℃から800℃の熱処理によって結晶性の酸化物半導体を得ることができる。
物半導体を用いる場合を例に挙げている。
09を一つだけ有する構成を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。本発明の
一態様では、スイッチング素子として機能するトランジスタが各メモリセルに最低限1つ
設けられていれば良く、上記トランジスタの数は複数であっても良い。メモリセル100
が、複数のトランジスタで構成されるスイッチング素子を有している場合、上記複数のト
ランジスタは並列に接続されていても良いし、直列に接続されていても良いし、直列と並
列が組み合わされて接続されていても良い。
のトランジスタの第1端子と第2端子のいずれか一方のみが、第2のトランジスタの第1
端子と第2端子のいずれか一方のみに接続されている状態を意味する。また、トランジス
タが並列に接続されている状態とは、第1のトランジスタの第1端子が第2のトランジス
タの第1端子に接続され、第1のトランジスタの第2端子が第2のトランジスタの第2端
子に接続されている状態を意味する。
ば良いが、活性層を間に挟んで存在する一対のゲート電極を有していても良い。トランジ
スタ109が、活性層を間に挟んで存在する一対のゲート電極を有している場合、一方の
ゲート電極にはスイッチングを制御するための信号が与えられ、他方のゲート電極(バッ
クゲート電極)は、電気的に絶縁しているフローティングの状態であっても良いし、電位
が他から与えられている状態であっても良い。後者の場合、一対の電極に、同じ高さの電
位が与えられていても良いし、バックゲート電極にのみ接地電位などの固定の電位が与え
られていても良い。バックゲート電極に与える電位の高さを制御することで、トランジス
タ109の閾値電圧を制御することができる。
109が、上述した酸化物半導体などのワイドギャップ半導体材料を活性層に有していれ
ば良い。一方、駆動回路が有するトランジスタは、その活性層に、酸化物半導体が用いら
れていても良いし、或いは、酸化物半導体以外の、非晶質、微結晶、多結晶、又は単結晶
の、シリコン、又はゲルマニウムなどの半導体が用いられていても良い。記憶装置内の全
てのトランジスタの活性層に、酸化物半導体膜を用いることで、プロセスを簡略化するこ
とができる。また、駆動回路が有するトランジスタの活性層に、例えば、多結晶又は単結
晶のシリコンなどのように、酸化物半導体よりも高い移動度が得られる半導体材料を用い
ることで、記憶装置の動作を高速で行うことができる。
トを用いて説明する。なお、図3では、1列1行目のメモリセル100と、x列1行目の
メモリセル100と、1列y行目のメモリセル100と、x列y行目のメモリセル100
とにおいて、データの書き込み、保持、読み出しを行う場合を例に挙げている。
は、行ごとに行われる。図3では、1列1行目のメモリセル100及びx列1行目のメモ
リセル100へのデータの書き込みを先に行い、その後で、1列y行目のメモリセル10
0及びx列y行目のメモリセル100へのデータの書き込みを行う場合を例示している。
行う。具体的に図3では、ワード線WL1にハイレベルの電位VHが与えられ、ワード線
WLyを含むそれ以外のワード線WLには接地電位GNDが与えられる。よって、ワード
線WL1にゲート電極が接続されているトランジスタ109のみが、選択的にオンになる
。
xに、データを含む信号の電位が与えられる。データ線DL1、データ線DLxに与えら
れる電位のレベルは、データの内容によって当然異なる。図3では、データ線DL1にハ
イレベルの電位VDDが与えられ、データ線DLxに接地電位GNDが与えられている場
合を例示する。データ線DL1、データ線DLxに与えられる電位は、オンのトランジス
タ109を介して、容量素子110が有する電極の一つに与えられる。
電位VDDの電位差は、トランジスタ109の閾値電圧と同じか、それより大きいものと
する。
与えられる電位に従って、ノードFGの電位は、1列1行目のメモリセル100において
電位VDDとなり、x列1行目のメモリセル100において接地電位GNDとなる。そし
て、ノードFGの電位に従って容量素子110に供給される電荷量が制御されることで、
1列1行目のメモリセル100と、x列1行目のメモリセル100へのデータの書き込み
が行われる。
ト電極が接続されているトランジスタ109がオフになり、容量素子110において電荷
が保持される。
はオフ電流が極めて低いという特性を有する。よって、容量素子110に保持されている
電荷のリークが妨げられ、トランジスタ109にシリコンなどの半導体を用いた場合に比
べ、長い期間に渡ってデータの保持を行うことができる。
を行う。具体的に図3では、ワード線WLyにハイレベルの電位VHが与えられ、ワード
線WL1を含むそれ以外のワード線WLには接地電位GNDが与えられる。よって、ワー
ド線WLyにゲート電極が接続されているトランジスタ109のみが、選択的にオンにな
る。
xに、データを含む信号の電位が与えられる。データ線DL1、データ線DLxに与えら
れる電位のレベルは、データの内容によって当然異なる。図3では、データ線DL1に接
地電位GNDが与えられ、データ線DLxにハイレベルの電位VDDが与えられている場
合を例示する。データ線DL1、データ線DLxに与えられる電位は、オンのトランジス
タ109を介して、容量素子110が有する電極の一つに与えられる。データ線DL1、
データ線DLxに与えられる電位に従って、ノードFGの電位は、1列y行目のメモリセ
ル100において接地電位GNDとなり、x列y行目のメモリセル100において電位V
DDとなる。そして、ノードFGの電位に従って容量素子110に供給される電荷量が制
御されることで、1列y行目のメモリセル100と、x列y行目のメモリセル100への
データの書き込みが行われる。
ト電極が接続されているトランジスタ109がオフになり、容量素子110において電荷
が保持される。
の選択が終了した後に、データ線DLへのデータを含む電位の供給を停止させることが望
ましい。
るレベルの電位、具体的には接地電位GNDが与えられる。よって、容量素子110に供
給された電荷が保持されている間において、データは保持される。
DLに、中間レベルの電位VRが与えられる。具体的に図3では、1列目のメモリセル1
00に接続されたデータ線DL1と、x列目のメモリセル100に接続されたデータ線D
Lxとに、中間レベルの電位VRが与えられる。なお、電位VRは、電位VDDと同じか
、もしくは電位VDDより低く接地電位GNDよりも高い電位であるものとする。そして
、電位VRが与えられた後は、データ線DL1とデータ線DLxを、共にフローティング
の状態とする。
を行う。具体的に図3では、ワード線WL1にハイレベルの電位VHが与えられ、ワード
線WLyを含むそれ以外のワード線には接地電位GNDが与えられる。よって、ワード線
WL1にゲート電極が接続されているトランジスタ109のみが選択的にオンになる。
を行うデータ線DLに放出されるか、或いは、読み出しを行うデータ線DLから容量素子
110に、電荷が供給される。上記動作は、保持期間におけるノードFGの電位により決
まる。
リセル100におけるノードFGは電位VDDである。よって、読み出し期間においてト
ランジスタ109がオンになると、1列1行目のメモリセル100における容量素子11
0からデータ線DL1に電荷が放出されるため、データ線DL1の電位は高まり、電位V
R+αとなる。また、直前の保持期間に、x列1行目のメモリセル100におけるノード
FGは接地電位GNDである。よって、読み出し期間においてトランジスタ109がオン
になると、x列1行目のメモリセル100における容量素子110にデータ線DLxから
電荷が供給されるため、データ線DLxの電位は低くなり、電位VR-βとなる。
列1行目のメモリセル100の容量素子110に保持されている電荷量に応じた高さとな
る。そして、上記電位から電荷量の違いを読み取ることにより、1列1行目のメモリセル
100と、x列1行目のメモリセル100から、データを読み出すことができる。
の読み出しが終了したら、再び、データ線DL1及びデータ線DLxに中間レベルの電位
VRを与えた後、データ線DL1及びデータ線DLxをフローティングの状態にする。
を行う。具体的に図3では、ワード線WLyにハイレベルの電位VHが与えられ、ワード
線WL1を含むそれ以外のワード線には接地電位GNDが与えられる。よって、ワード線
WLyにゲート電極が接続されているトランジスタ109のみが選択的にオンになる。
を行うデータ線DLに放出されるか、或いは、読み出しを行うデータ線DLからの電荷が
容量素子110に供給される。上記動作は、保持期間におけるノードFGの電位により決
まる。
リセル100におけるノードFGは接地電位GNDである。よって、読み出し期間におい
てトランジスタ109がオンになると、1列y行目のメモリセル100における容量素子
110にデータ線DL1からの電荷が供給されるため、データ線DL1の電位は低くなり
、電位VR-βとなる。また、直前の保持期間に、x列y行目のメモリセル100におけ
るノードFGは電位VDDである。よって、読み出し期間においてトランジスタ109が
オンになると、x列y行目のメモリセル100における容量素子110からデータ線DL
xに電荷が放出されるため、データ線DLxの電位は高まり、電位VR+αとなる。
列y行目のメモリセル100の容量素子110に保持されている電荷量に応じた高さとな
る。そして、上記電位から電荷量の違いを読み取ることにより、1列y行目のメモリセル
100と、x列y行目のメモリセル100から、データを読み出すことができる。
み出し回路の出力信号には、セルアレイ101から読み出されたデータが含まれる。
記憶装置の、駆動回路の具体的な構成の一例について説明する。
ロック図では、記憶装置内の回路を機能ごとに分類し、互いに独立したブロックとして示
しているが、実際の回路は機能ごとに完全に切り分けることが難しく、一つの回路が複数
の機能に係わることもあり得る。
動回路802は、入出力バッファ803と、ワード線の電位を制御するワード線駆動回路
804と、メモリセルにおけるデータの書き込み及び読み出しを制御するデータ線駆動回
路805と、入出力バッファ803、ワード線駆動回路804、及びデータ線駆動回路8
05の動作を制御する制御回路806とを有している。
と、レベルシフタ808と、バッファ809とを有している。データ線駆動回路805が
、カラムデコーダ810と、レベルシフタ811と、セレクタ812と、読み出し回路8
13とを有している。
動回路805、制御回路806は、全て一の基板を用いて形成されていても良いし、いず
れか1つ又は全てが互いに異なる基板を用いて形成されていても良い。
it)などを介して異なる基板間の電気的な接続を確保することができる。この場合、駆
動回路802の一部がFPCにCOF(Chip On Film)法を用いて接続され
ていても良い。或いは、COG(Chip On Glass)法を用いて、電気的な接
続を確保することができる。
号ADが入力されると、制御回路806は、列方向のアドレスAxをデータ線駆動回路8
05に送り、行方向のアドレスAyをワード線駆動回路804に送る。また、制御回路8
06は、入出力バッファ803を介して記憶装置800に入力されたデータを含む信号D
ATAを、データ線駆動回路805に送る。
6に供給される信号RE(Read enable)、信号WE(Write enab
le)などによって選択される。更に、セルアレイ801が複数存在する場合、制御回路
806に、セルアレイ801を選択するための信号CE(Chip enable)が入
力されていても良い。この場合、信号RE、信号WEにより選択される動作が、信号CE
により選択されたセルアレイ801において実行される。
からの指示に従って、ワード線駆動回路804が有するローデコーダ807において、ア
ドレスAyに対応するメモリセルを選択するための信号が生成される。当該信号は、レベ
ルシフタ808によって振幅が調整された後、バッファ809を介してセルアレイ801
に入力される。一方、データ線駆動回路805では、制御回路806からの指示に従って
、カラムデコーダ810において選択されたメモリセルのうち、アドレスAxに対応する
メモリセルを選択するための信号が生成される。当該信号は、レベルシフタ811によっ
て振幅が調整された後、セレクタ812に入力される。セレクタ812では、入力された
信号に従って信号DATAをサンプリングし、アドレスAx、アドレスAyに対応するメ
モリセルにサンプリングした信号を入力する。
806からの指示に従って、ワード線駆動回路804が有するローデコーダ807におい
て、アドレスAyに対応するメモリセルを選択するための信号が生成される。当該信号は
、レベルシフタ808によって振幅が調整された後、バッファ809を介してセルアレイ
801に入力される。一方、読み出し回路813では、制御回路806からの指示に従っ
て、ローデコーダ807により選択されたメモリセルのうち、アドレスAxに対応するメ
モリセルを選択する。そして、アドレスAx、アドレスAyに対応するメモリセルに記憶
されているデータを読み出し、該データを含む信号を生成する。
バッファ、データの読み出し時においてデータ線に電位VRを予め与えるプリチャージ回
路などを有していても良い。
次いで、読み出し回路の具体的な構成例について説明する。
のレベルが決まる。よって、理想的には、複数のメモリセルに同じデジタル値のデータが
記憶されているならば、複数のメモリセルから読み出された電位は、全て同じレベルのは
ずである。しかし、実際には、容量素子、スイッチング素子として機能するトランジスタ
の特性が、メモリセル間においてばらつくことがある。この場合、読み出されるはずのデ
ータが全て同じデジタル値であっても、実際に読み出された電位にばらつきが生じるため
、その分布は幅を有する。しかし、読み出し回路は、セルアレイから読み出された電位に
多少のばらつきが生じていても、正確なデータを含み、なおかつ所望の仕様に合わせて振
幅、波形が処理された信号を形成することができる。
レイから読み出された電位Vdataの、読み出し回路への入力を制御するためのスイッ
チング素子として機能するトランジスタ260を有する。また、図5に示す読み出し回路
は、オペアンプ262を有している。
号Sigの電位に従って、オペアンプ262の非反転入力端子(+)への電位Vdata
の供給を制御する。例えば、トランジスタ260がオンになると、電位Vdataが、オ
ペアンプ262の非反転入力端子(+)に与えられる。一方、オペアンプ262の反転入
力端子(-)には、基準電位Vrefが与えられている。そして、非反転入力端子(+)
に与えられる電位が、基準電位Vrefに対して高いか低いかにより、出力端子の電位V
outのレベルを異ならせることができ、それにより、間接的にデータを含む信号を得る
ことができる。
らつきにより、読み出された電位Vdataのレベルにもばらつきが生じ、その分布が幅
を有する場合がある。よって、基準電位Vrefのレベルは、データの値を正確に読み取
るために電位Vdataのばらつきを考慮して定める。
の読み出しに用いるオペアンプは、電位Vdataの与えられるノードに対して1つずつ
用いているが、オペアンプの数はこれに限定されない。n値(nは2以上の自然数)のデ
ータを扱う場合は、電位Vdataの与えられるノードに対するオペアンプの数をn-1
とする。
本実施の形態では、図2に示したメモリセル100において、トランジスタ109の活性
層に酸化物半導体を用い、駆動回路が有するトランジスタの活性層にシリコンを用いる場
合を例に挙げて、記憶装置の作製方法について説明する。
マニウム、単結晶炭化シリコンなどの半導体材料を用いていても良い。また、例えば、シ
リコンを用いたトランジスタは、シリコンウェハなどの単結晶半導体基板、SOI法によ
り作製されたシリコン薄膜、気相成長法により作製されたシリコン薄膜などを用いて形成
することができる。或いは、本発明の一態様では、メモリセルを構成する全てのトランジ
スタに、酸化物半導体を用いていても良い。
結晶の半導体膜702とを形成する。
熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有していることが必要となる。例えば、基板700には
、フュージョン法やフロート法で作製されるガラス基板、石英基板、半導体基板、セラミ
ック基板等を用いることができる。ガラス基板としては、後の加熱処理の温度が高い場合
には、歪み点が730℃以上のものを用いると良い。
以下、駆動回路が有するトランジスタの作製方法について説明する。なお、具体的な単結
晶の半導体膜702の作製方法の一例について、簡単に説明する。まず、単結晶の半導体
基板であるボンド基板に、電界で加速されたイオンでなるイオンビームを注入し、ボンド
基板の表面から一定の深さの領域に、結晶構造が乱されることで局所的に脆弱化された脆
化層を形成する。脆化層が形成される領域の深さは、イオンビームの加速エネルギーとイ
オンビームの入射角によって調節することができる。そして、ボンド基板と、絶縁膜70
1が形成された基板700とを、間に当該絶縁膜701が挟まるように貼り合わせる。貼
り合わせは、ボンド基板と基板700とを重ね合わせた後、ボンド基板と基板700の一
部に、1N/cm2以上500N/cm2以下、好ましくは11N/cm2以上20N/
cm2以下程度の圧力を加える。圧力を加えると、その部分からボンド基板と絶縁膜70
1とが接合を開始し、最終的には密着した面全体に接合がおよぶ。次いで、加熱処理を行
うことで、脆化層に存在する微小ボイドどうしが結合して、微小ボイドの体積が増大する
。その結果、脆化層においてボンド基板の一部である単結晶半導体膜が、ボンド基板から
分離する。上記加熱処理の温度は、基板700の歪み点を越えない温度とする。そして、
上記単結晶半導体膜をエッチング等により所望の形状に加工することで、半導体膜702
を形成することができる。
p型の導電性を付与する不純物元素、若しくはリン、砒素などのn型の導電性を付与する
不純物元素を添加しても良い。閾値電圧を制御するための不純物元素の添加は、パターニ
ングする前の半導体膜に対して行っても良いし、パターニング後に形成された半導体膜7
02に対して行っても良い。また、閾値電圧を制御するための不純物元素の添加を、ボン
ド基板に対して行っても良い。若しくは、不純物元素の添加を、閾値電圧を大まかに調整
するためにボンド基板に対して行った上で、閾値電圧を微調整するために、パターニング
前の半導体膜に対して、又はパターニングにより形成された半導体膜702に対しても行
っても良い。
はこの構成に限定されない。例えば、絶縁膜701上に気相成長法を用いて形成された多
結晶、微結晶、非晶質の半導体膜を用いても良いし、上記半導体膜を公知の技術により結
晶化しても良い。公知の結晶化方法としては、レーザ光を用いたレーザ結晶化法、触媒元
素を用いる結晶化法がある。或いは、触媒元素を用いる結晶化法とレーザ結晶化法とを組
み合わせて用いることもできる。また、石英のような耐熱性に優れている基板を用いる場
合、電熱炉を使用した熱結晶化方法、赤外光を用いたランプアニール結晶化法、触媒元素
を用いる結晶化法、950℃程度の高温アニール法を組み合わせた結晶化法を用いても良
い。
ゲート絶縁膜703上にゲート電極704を形成する。
2の表面を酸化又は窒化することで形成することができる。高密度プラズマ処理は、例え
ばHe、Ar、Kr、Xeなどの希ガスと酸素、酸化窒素、アンモニア、窒素、水素など
の混合ガスとを用いて行う。この場合、プラズマの励起をマイクロ波の導入により行うこ
とで、低電子温度で高密度のプラズマを生成することができる。このような高密度のプラ
ズマで生成された酸素ラジカル(OHラジカルを含む場合もある)や窒素ラジカル(NH
ラジカルを含む場合もある)によって、半導体膜の表面を酸化又は窒化することにより、
1~20nm、望ましくは5~10nmの絶縁膜が半導体膜に接するように形成できる。
例えば、亜酸化窒素(N2O)をArで1~3倍(流量比)に希釈して、10Pa~30
Paの圧力にて3kW~5kWのマイクロ波(2.45GHz)電力を印加して半導体膜
702の表面を酸化若しくは窒化させる。この処理により1nm~10nm(好ましくは
2nm~6nm)の絶縁膜を形成する。更に亜酸化窒素(N2O)とシラン(SiH4)
を導入し、10Pa~30Paの圧力にて3kW~5kWのマイクロ波(2.45GHz
)電力を印加して気相成長法により酸化窒化珪素膜を形成してゲート絶縁膜を形成する。
固相反応と気相成長法による反応を組み合わせることにより界面準位密度が低く絶縁耐圧
の優れたゲート絶縁膜を形成することができる。
ト絶縁膜703と半導体膜702との界面準位密度を極めて低くすることができる。また
高密度プラズマ処理により半導体膜702を直接酸化又は窒化することで、形成される絶
縁膜の厚さのばらつきを抑えることができる。また半導体膜が結晶性を有する場合、高密
度プラズマ処理を用いて半導体膜の表面を固相反応で酸化させることにより、結晶粒界に
おいてのみ酸化が速く進んでしまうのを抑え、均一性が良く、界面準位密度の低いゲート
絶縁膜を形成することができる。高密度プラズマ処理により形成された絶縁膜を、ゲート
絶縁膜の一部又は全部に含んで形成されるトランジスタは、特性のばらつきを抑えること
ができる。
化窒化珪素、窒化珪素、酸化ハフニウム、酸化アルミニウム又は酸化タンタル、酸化イッ
トリウム、ハフニウムシリケート(HfSixOy(x>0、y>0))、窒素が添加さ
れたハフニウムシリケート(HfSixOy(x>0、y>0))、窒素が添加されたハ
フニウムアルミネート(HfAlxOy(x>0、y>0))等を含む膜を、単層で、又
は積層させることで、ゲート絶縁膜703を形成しても良い。
い物質であり、また、窒化酸化物とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い
物質を意味する。
以上50nm以下とすることができる。本実施の形態では、プラズマCVD法を用いて、
膜厚20nm程度の、酸化窒化珪素を含む単層の絶縁膜を形成し、ゲート絶縁膜703と
して用いる。
所定の形状に加工(パターニング)することで、形成することができる。上記導電膜の形
成にはCVD法、スパッタリング法、蒸着法、スピンコート法等を用いることができる。
また、導電膜は、タンタル(Ta)、タングステン(W)、チタン(Ti)、モリブデン
(Mo)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、クロム(Cr)、ニオブ(Nb)等を用
いることができる。上記金属を主成分とする合金を用いても良いし、上記金属を含む化合
物を用いても良い。又は、半導体膜に導電性を付与するリン等の不純物元素をドーピング
した、多結晶珪素などの半導体を用いて形成しても良い。
導電膜で形成されていても良い。
グステンを用いることができる。上記例の他に、窒化タングステンとタングステン、窒化
モリブデンとモリブデン、アルミニウムとタンタル、アルミニウムとチタン等が挙げられ
る。タングステンや窒化タンタルは、耐熱性が高いため、2層の導電膜を形成した後の工
程において、熱活性化を目的とした加熱処理を行うことができる。また、2層の導電膜の
組み合わせとして、例えば、n型の導電性を付与する不純物元素がドーピングされた珪素
とニッケルシリサイド、n型の導電性を付与する不純物元素がドーピングされた珪素とタ
ングステンシリサイド等も用いることができる。
デン膜の積層構造を採用するとよい。
ウム酸化亜鉛混合物、酸化亜鉛、酸化亜鉛アルミニウム、酸窒化亜鉛アルミニウム、又は
酸化亜鉛ガリウム等の透光性を有する酸化物導電膜を用いることもできる。
ステンを積層したゲート電極704を用いる。
い。液滴吐出法とは、所定の組成物を含む液滴を細孔から吐出又は噴出することで所定の
パターンを形成する方法を意味し、インクジェット法などがその範疇に含まれる。
pled Plasma:誘導結合型プラズマ)エッチング法を用い、エッチング条件(
コイル型の電極層に印加される電力量、基板側の電極層に印加される電力量、基板側の電
極温度等)を適宜調節することにより、所望のテーパー形状を有するようにエッチングす
ることができる。また、テーパー形状は、マスクの形状によっても角度等を制御すること
ができる。なお、エッチング用ガスとしては、塩素、塩化硼素、塩化珪素もしくは四塩化
炭素などの塩素系ガス、四弗化炭素、弗化硫黄もしくは弗化窒素などのフッ素系ガス又は
酸素を適宜用いることができる。
純物元素を半導体膜702に添加することで、ゲート電極704と重なるチャネル形成領
域705と、チャネル形成領域705を間に挟む一対の不純物領域706とが、半導体膜
702に形成される。
る場合を例に挙げる。
、絶縁膜707、絶縁膜708、及び絶縁膜709を形成する。具体的に、絶縁膜707
、絶縁膜708、及び絶縁膜709は、酸化珪素、窒化珪素、窒化酸化珪素、酸化窒化珪
素、窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウムなどの無機の絶縁膜を用いることができる
。特に、誘電率の低い(low-k)材料を絶縁膜707、絶縁膜708、及び絶縁膜7
09に用いることで、各種電極や配線の重なりに起因する容量を十分に低減することが可
能になるため好ましい。なお、絶縁膜707、絶縁膜708、及び絶縁膜709に、上記
材料を用いた多孔性の絶縁膜を適用しても良い。多孔性の絶縁膜では、密度の高い絶縁膜
と比較して誘電率が低下するため、電極や配線に起因する寄生容量を更に低減することが
可能である。
して膜厚100nm程度の窒化酸化珪素膜、絶縁膜709として膜厚450nmの酸化窒
化珪素膜を用いる場合を例に挙げる。また、本実施の形態では、ゲート電極704上に絶
縁膜707、絶縁膜708、及び絶縁膜709を形成している場合を例示しているが、本
発明はゲート電極704上に絶縁膜を1層だけ形成していても良いし、3層以外の複数の
絶縁膜を積層するように形成していても良い。
7、絶縁膜708、及び絶縁膜709に開口部を形成し、一対の各不純物領域706の一
部、及びゲート電極704の一部を露出させた後、一対の各不純物領域706に接する導
電膜710及び導電膜711と、ゲート電極704に接する導電膜712とを形成する。
そして、導電膜710乃至導電膜712を覆うように、絶縁膜709上に絶縁膜713を
形成する。
チタン、モリブデン、タングステンから選ばれた元素、又は上述した元素を成分とする合
金か、上述した元素を組み合わせた合金膜等が挙げられる。また、アルミニウム、銅など
の金属膜の下側もしくは上側にクロム、タンタル、チタン、モリブデン、タングステンな
どの高融点金属膜を積層させた構成としても良い。また、アルミニウム又は銅は、耐熱性
や腐食性の問題を回避するために、高融点金属材料と組み合わせて用いると良い。高融点
金属材料としては、モリブデン、チタン、クロム、タンタル、タングステン、ネオジム、
スカンジウム、イットリウム等を用いることができる。
造としてもよい。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、アルミニウム膜上
にチタン膜を積層する2層構造、チタン膜と、そのチタン膜上に重ねてアルミニウム膜を
積層し、更にその上にチタン膜を成膜する3層構造などが挙げられる。
しても良い。導電性の金属酸化物としては酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化イ
ンジウム酸化スズ混合物、酸化インジウム酸化亜鉛混合物又は前記金属酸化物材料にシリ
コン若しくは酸化シリコンを含ませたものを用いることができる。
膜と、膜厚100nm程度のチタン膜とを積層させた導電膜を、導電膜710乃至導電膜
712として用いる。
することが好ましい。絶縁膜713として、例えば、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素
、窒化酸化珪素などを用いることができる。そして、絶縁膜713は、プラズマCVD法
、光CVD法、熱CVD法などのCVD法を用いて形成することができる。
素膜を用いることもできる。有機シランとしては、珪酸エチル(TEOS:Si(OC2
H5)4)、トリメチルシラン(TMS:(CH3)3SiH)、テトラメチルシクロテ
トラシロキサン(TMCTS)、オクタメチルシクロテトラシロキサン(OMCTS)、
ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、トリエトキシシラン(SiH(OC2H5)3)
、トリスジメチルアミノシラン(SiH(N(CH3)2)3)等を用いることができる
。もちろん、モノシラン、ジシラン、又はトリシラン等の無機シランを用いて、酸化珪素
、酸化窒化珪素、窒化珪素、窒化酸化珪素などを形成しても良い。
3を形成する。
ンジスタ230は、半導体膜702と、半導体膜702上のゲート絶縁膜703と、ゲー
ト絶縁膜703上において半導体膜702と重なる位置に形成されたゲート電極704と
、半導体膜702が有する不純物領域706に接続された、ソース電極またはドレイン電
極として機能する導電膜710及び導電膜711とを有する。
チング処理を行うことにより、導電膜712の表面を露出させる。なお、後に形成される
トランジスタ109の特性を向上させるために、絶縁膜713の表面は可能な限り平坦に
しておくことが好ましい。
に、絶縁膜713及び導電膜712上に、絶縁膜714を形成した後、絶縁膜714上に
酸化物半導体膜715を形成する。
きる。本実施の形態では、膜厚300nm程度の酸化窒化珪素膜を、絶縁膜714として
用いる。
することで、形成することができる。上記酸化物半導体膜の膜厚は、2nm以上200n
m以下、好ましくは3nm以上50nm以下、更に好ましくは3nm以上20nm以下と
する。酸化物半導体膜は、酸化物半導体をターゲットとして用い、スパッタ法により成膜
する。また、酸化物半導体膜は、希ガス(例えばアルゴン)雰囲気下、酸素雰囲気下、又
は希ガス(例えばアルゴン)及び酸素混合雰囲気下においてスパッタ法により形成するこ
とができる。
マを発生させる逆スパッタを行い、絶縁膜714の表面に付着している塵埃を除去するこ
とが好ましい。逆スパッタとは、ターゲット側に電圧を印加せずに、アルゴン雰囲気下で
基板側にRF電源を用いて電圧を印加して基板近傍にプラズマを形成して表面を改質する
方法である。なお、アルゴン雰囲気に代えて窒素、ヘリウムなどを用いてもよい。また、
アルゴン雰囲気に酸素、亜酸化窒素などを加えた雰囲気で行ってもよい。また、アルゴン
雰囲気に塩素、四フッ化炭素などを加えた雰囲気で行ってもよい。
物であるIn-Zn系酸化物、Sn-Zn系酸化物、Al-Zn系酸化物、Zn-Mg系
酸化物、Sn-Mg系酸化物、In-Mg系酸化物、In-Ga系酸化物、三元系金属の
酸化物であるIn-Ga-Zn系酸化物(IGZOとも表記する)、In-Al-Zn系
酸化物、In-Sn-Zn系酸化物、Sn-Ga-Zn系酸化物、Al-Ga-Zn系酸
化物、Sn-Al-Zn系酸化物、In-Hf-Zn系酸化物、In-La-Zn系酸化
物、In-Ce-Zn系酸化物、In-Pr-Zn系酸化物、In-Nd-Zn系酸化物
、In-Sm-Zn系酸化物、In-Eu-Zn系酸化物、In-Gd-Zn系酸化物、
In-Tb-Zn系酸化物、In-Dy-Zn系酸化物、In-Ho-Zn系酸化物、I
n-Er-Zn系酸化物、In-Tm-Zn系酸化物、In-Yb-Zn系酸化物、In
-Lu-Zn系酸化物、四元系金属の酸化物であるIn-Sn-Ga-Zn系酸化物、I
n-Hf-Ga-Zn系酸化物、In-Al-Ga-Zn系酸化物、In-Sn-Al-
Zn系酸化物、In-Sn-Hf-Zn系酸化物、In-Hf-Al-Zn系酸化物を用
いることができる。また、上記酸化物半導体は、珪素を含んでいてもよい。
ーゲットを用いたスパッタ法により得られる膜厚30nmのIn-Ga-Zn系酸化物半
導体の薄膜を、酸化物半導体膜として用いる。上記ターゲットとして、好ましくは、原子
数比がIn:Ga:Zn=1:1:1、4:2:3、3:1:2、1:1:2、2:1:
3、または3:1:4で示されるターゲットを用いる。また、In、Ga、及びZnを含
むターゲットの充填率は90%以上100%以下、好ましくは95%以上100%未満で
ある。充填率の高いターゲットを用いることにより、成膜した酸化物半導体膜は緻密な膜
となる。
比は、原子数比で、In:Zn=50:1~1:2(モル数比に換算するとIn2O3:
ZnO=25:1~1:4)、好ましくはIn:Zn=20:1~1:1(モル数比に換
算するとIn2O3:ZnO=10:1~1:2)、さらに好ましくはIn:Zn=1.
5:1~15:1(モル数比に換算するとIn2O3:ZnO=3:4~15:2)とす
る。例えば、In-Zn系酸化物半導体の形成に用いるターゲットは、原子数比がIn:
Zn:O=X:Y:Zのとき、Z>1.5X+Yとする。Znの比率を上記範囲に収める
ことで、移動度の向上を実現することができる。
膜する場合、好ましくは、原子数比がIn:Sn:Zn=1:1:1、2:1:3、1:
2:2、または20:45:35で示されるIn-Sn-Zn-Oターゲットを用いる。
を除去しつつ水素及び水分が除去されたスパッタガスを導入し、上記ターゲットを用いて
酸化物半導体膜を成膜する。成膜時に、基板温度を100℃以上600℃以下、好ましく
は200℃以上400℃以下としても良い。基板を加熱しながら成膜することにより、成
膜した酸化物半導体膜に含まれる不純物濃度を低減することができる。また、スパッタリ
ングによる損傷が軽減される。処理室内の残留水分を除去するためには、吸着型の真空ポ
ンプを用いることが好ましい。例えば、クライオポンプ、イオンポンプ、チタンサブリメ
ーションポンプを用いることが好ましい。また、排気手段としては、ターボポンプにコー
ルドトラップを加えたものであってもよい。クライオポンプを用いて処理室を排気すると
、例えば、水素原子、水(H2O)など水素原子を含む化合物(より好ましくは炭素原子
を含む化合物も)等が排気されるため、当該処理室で成膜した酸化物半導体膜に含まれる
不純物の濃度を低減できる。
、直流(DC)電源0.5kW、酸素(酸素流量比率100%)雰囲気下の条件が適用さ
れる。なお、パルス直流(DC)電源を用いると、成膜時に発生する塵埃が軽減でき、膜
厚分布も均一となるために好ましい。
とすることで、スパッタリング法による成膜途中における酸化物半導体膜への、アルカリ
金属、水素化物等の不純物の混入を低減することができる。また、排気系として上述した
吸着型の真空ポンプを用いることで、排気系からのアルカリ金属、水素原子、水素分子、
水、水酸基、または水素化物等の不純物の逆流を低減することができる。
アルカリ金属、水素原子、水素分子、水、水酸基、または水素化物等を低減することがで
きる。また、当該ターゲットを用いることで、酸化物半導体膜において、リチウム、ナト
リウム、カリウム等のアルカリ金属の濃度を低減することができる。
成膜の前処理として、スパッタリング装置の予備加熱室で絶縁膜714までが形成された
基板700を予備加熱し、基板700に吸着した水分又は水素などの不純物を脱離し排気
することが好ましい。なお、予備加熱の温度は、100℃以上400℃以下、好ましくは
150℃以上300℃以下である。また、予備加熱室に設ける排気手段はクライオポンプ
が好ましい。なお、この予備加熱の処理は省略することもできる。また、この予備加熱は
、後に行われるゲート絶縁膜719の成膜前に、導電膜716、導電膜717及び導電膜
718まで形成した基板700にも同様に行ってもよい。
ットエッチングでもよく、両方を用いてもよい。ドライエッチングに用いるエッチングガ
スとしては、塩素を含むガス(塩素系ガス、例えば塩素(Cl2)、三塩化硼素(BCl
3)、四塩化珪素(SiCl4)、四塩化炭素(CCl4)など)が好ましい。また、フ
ッ素を含むガス(フッ素系ガス、例えば四弗化炭素(CF4)、六弗化硫黄(SF6)、
三弗化窒素(NF3)、トリフルオロメタン(CHF3)など)、臭化水素(HBr)、
酸素(O2)、これらのガスにヘリウム(He)やアルゴン(Ar)などの希ガスを添加
したガス、などを用いることができる。
ing)法や、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導
結合型プラズマ)エッチング法を用いることができる。所望の形状にエッチングできるよ
うに、エッチング条件(コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に印加される
電力量、基板側の電極温度等)を適宜調節する。
ン酸やシュウ酸などの有機酸を用いることができる。本実施の形態では、ITO-07N
(関東化学社製)を用いる。
よい。レジストマスクをインクジェット法で形成するとフォトマスクを使用しないため、
製造コストを低減できる。
膜714の表面に付着しているレジスト残渣などを除去することが好ましい。
酸基を含む)が多量に含まれていることがある。水分又は水素はドナー準位を形成しやす
いため、酸化物半導体にとっては不純物である。そこで、本発明の一態様では、酸化物半
導体膜中の水分又は水素などの不純物を低減(脱水化または脱水素化)するために、酸化
物半導体膜715に対して、減圧雰囲気下、窒素や希ガスなどの不活性ガス雰囲気下、酸
素ガス雰囲気下、又は超乾燥エア(CRDS(キャビティリングダウンレーザー分光法)
方式の露点計を用いて測定した場合の水分量が20ppm(露点換算で-55℃)以下、
好ましくは1ppm以下、好ましくは10ppb以下の空気)雰囲気下で、酸化物半導体
膜715に加熱処理を施す。
を脱離させることができる。具体的には、250℃以上750℃以下、好ましくは400
℃以上基板の歪み点未満の温度で加熱処理を行えば良い。例えば、500℃、3分間以上
6分間以下程度で行えばよい。加熱処理にRTA法を用いれば、短時間に脱水化又は脱水
素化が行えるため、ガラス基板の歪点を超える温度でも処理することができる。
射によって、被処理物を加熱する装置を備えていてもよい。例えば、GRTA(Gas
Rapid Thermal Anneal)装置、LRTA(Lamp Rapid
Thermal Anneal)装置等のRTA(Rapid Thermal Ann
eal)装置を用いることができる。LRTA装置は、ハロゲンランプ、メタルハライド
ランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、高圧ナトリウムランプ、高圧水
銀ランプなどのランプから発する光(電磁波)の輻射により、被処理物を加熱する装置で
ある。GRTA装置は、高温のガスを用いて加熱処理を行う装置である。気体には、アル
ゴンなどの希ガス、又は窒素のような、加熱処理によって被処理物と反応しない不活性気
体が用いられる。
素などが含まれないことが好ましい。又は、加熱処理装置に導入する窒素、又はヘリウム
、ネオン、アルゴン等の希ガスの純度を、6N(99.9999%)以上、好ましくは7
N(99.99999%)以上、(即ち不純物濃度を1ppm以下、好ましくは0.1p
pm以下)とすることが好ましい。
ていても問題がなく、ナトリウムのようなアルカリ金属が多量に含まれる廉価なソーダ石
灰ガラスも使えると指摘されている(神谷、野村、細野、「アモルファス酸化物半導体の
物性とデバイス開発の現状」、固体物理、2009年9月号、Vol.44、pp.62
1-633.)。しかし、このような指摘は適切でない。アルカリ金属は酸化物半導体を
構成する元素ではないため、不純物である。アルカリ土類金属も、酸化物半導体を構成す
る元素ではない場合において、不純物となる。特に、アルカリ金属のうちNaは、酸化物
半導体膜に接する絶縁膜が酸化物である場合、当該絶縁膜中に拡散してNa+となる。ま
た、Naは、酸化物半導体膜内において、酸化物半導体を構成する金属と酸素の結合を分
断する、或いは、その結合中に割り込む。その結果、例えば、閾値電圧がマイナス方向に
シフトすることによるノーマリオン化、移動度の低下等の、トランジスタの特性の劣化が
起こり、加えて、特性のばらつきも生じる。この不純物によりもたらされるトランジスタ
の特性の劣化と、特性のばらつきは、酸化物半導体膜中の水素濃度が十分に低い場合にお
いて顕著に現れる。従って、酸化物半導体膜中の水素濃度が1×1018/cm3以下、
より好ましくは1×1017/cm3以下である場合には、上記不純物の濃度を低減する
ことが望ましい。具体的に、二次イオン質量分析法によるNa濃度の測定値は、5×10
16/cm3以下、好ましくは1×1016/cm3以下、更に好ましくは1×1015
/cm3以下とするとよい。同様に、Li濃度の測定値は、5×1015/cm3以下、
好ましくは1×1015/cm3以下とするとよい。同様に、K濃度の測定値は、5×1
015/cm3以下、好ましくは1×1015/cm3以下とするとよい。
できる。それにより酸化物半導体膜の安定化を図ることができる。また、ガラス転移温度
以下の加熱処理で、キャリア密度が極端に少なく、バンドギャップの広い酸化物半導体膜
を形成することができる。このため、大面積基板を用いてトランジスタを作製することが
でき、量産性を高めることができる。また、当該水素濃度が低減され高純度化された酸化
物半導体膜を用いることで、耐圧性が高く、オフ電流の著しく低いトランジスタを作製す
ることができる。上記加熱処理は、酸化物半導体膜の成膜以降であれば、いつでも行うこ
とができる。
有する酸化物半導体膜としては、c軸配向を有した結晶(CAAC)を含むCAAC-O
S(C Axis Aligned Crystalline Oxide Semic
onductor)膜であっても、トランジスタの信頼性を高めるという効果を得ること
ができるので、好ましい。
ことができる。スパッタリング法によってCAAC-OS膜を得るには酸化物半導体膜の
堆積初期段階において六方晶の結晶が形成されるようにすることと、当該結晶を種として
結晶が成長されるようにすることが肝要である。そのためには、ターゲットと基板の距離
を広くとり(例えば、150mm~200mm程度)、基板加熱温度を100℃~500
℃、好適には200℃~400℃、さらに好適には250℃~300℃にすると好ましい
。また、これに加えて、成膜時の基板加熱温度よりも高い温度で、堆積された酸化物半導
体膜を熱処理することで膜中に含まれるミクロな欠陥や、積層界面の欠陥を修復すること
ができる。
は、非晶質相に結晶部を有する結晶-非晶質混相構造の酸化物半導体膜である。なお、当
該結晶部は、一辺が100nm未満の立方体内に収まる大きさであることが多い。また、
透過型電子顕微鏡(TEM:Transmission Electron Micro
scope)による観察増ではCAAC-OS膜に含まれる非晶質部と結晶部との境界は
明確ではない。また、TEMによってCAAC-OS膜には粒界(グレインバウンダリー
ともいう。)は確認できない。そのため、CAAC-OS膜は、粒界に起因する電子移動
度の低下が抑制される。
ルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向に揃い、かつab面に垂直な方向から見て三角
形状または六角形状の原子配列を有し、c軸に垂直な方向から見て金属原子が層状または
金属原子と酸素原子とが層状に配列している。なお、異なる結晶部間で、それぞれa軸お
よびb軸の向きが異なっていてもよい。本明細書において、単に垂直と記載する場合、8
5°以上95°以下の範囲も含まれることとする。また、単に平行と記載する場合、-5
°以上5°以下の範囲も含まれることとする。
-OS膜の形成過程において、酸化物半導体膜の表面側から結晶成長させる場合、被形成
面の近傍に対し表面の近傍では結晶部の占める割合が高くなることがある。
ルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向に揃うため、CAAC-OS膜の形状(被形成
面の断面形状または表面の断面形状)によっては互いに異なる方向を向くことがある。な
お、結晶部のc軸の方向は、CAAC-OS膜が形成されたときの被形成面の法線方向ま
たは表面の法線方向に平行な方向となる。結晶部は、成膜することにより、または成膜後
に加熱処理などの結晶化処理を行うことにより形成される。
を低減する事が可能である。よって、当該トランジスタは、信頼性が高い。
り開口部を形成することで導電膜710の一部を露出させた後、開口部において導電膜7
10に接する導電膜716と、酸化物半導体膜715に接する導電膜717及び導電膜7
18とを形成する。導電膜717及び導電膜718は、ソース電極又はドレイン電極とし
て機能する。
タ法や真空蒸着法で絶縁膜714上に導電膜を形成した後、当該導電膜を所定の形状に加
工(パターニング)することで、形成することができる。
銅、タンタル、チタン、モリブデン、タングステンから選ばれた元素、又は上述した元素
を成分とする合金か、上述した元素を組み合わせた合金膜等が挙げられる。また、アルミ
ニウム、銅などの金属膜の下側もしくは上側にクロム、タンタル、チタン、モリブデン、
タングステンなどの高融点金属膜を積層させた構成としても良い。また、アルミニウム又
は銅は、耐熱性や腐食性の問題を回避するために、高融点金属材料と組み合わせて用いる
と良い。高融点金属材料としては、モリブデン、チタン、クロム、タンタル、タングステ
ン、ネオジム、スカンジウム、イットリウム等を用いることができる。
層以上の積層構造としてもよい。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、ア
ルミニウム膜上にチタン膜を積層する2層構造、チタン膜と、そのチタン膜上に重ねてア
ルミニウム膜を積層し、更にその上にチタン膜を成膜する3層構造などが挙げられる。ま
た、Cu-Mg-Al合金、Mo-Ti合金、Ti、Mo、は、酸化膜との密着性が高い
。よって、下層にCu-Mg-Al合金、Mo-Ti合金、Ti、或いはMoで構成され
る導電膜、上層にCuで構成される導電膜を積層し、上記積層された導電膜を導電膜71
6、導電膜717及び導電膜718に用いることで、酸化膜である絶縁膜714と、導電
膜716、導電膜717及び導電膜718との密着性を高めることができる。
属酸化物で形成しても良い。導電性の金属酸化物としては酸化インジウム、酸化スズ、酸
化亜鉛、酸化インジウム酸化スズ混合物、酸化インジウム酸化亜鉛混合物又は前記金属酸
化物材料にシリコン若しくは酸化シリコンを含ませたものを用いることができる。
ることが好ましい。
mのタングステン膜を用いる。
それぞれの材料及びエッチング条件を適宜調節する。エッチング条件によっては、酸化物
半導体膜715の露出した部分が一部エッチングされることで、溝部(凹部)が形成され
ることもある。
グステン膜を用いる。そのため、アンモニアと過酸化水素水を含む溶液(アンモニア過水
)を用いて、選択的に上記導電膜をウェットエッチングすることができる。具体的には、
31重量%の過酸化水素水と、28重量%のアンモニア水と、水とを、体積比5:2:2
で混合したアンモニア過水を用いる。或いは、四弗化炭素(CF4)、塩素(Cl2)、
酸素を含むガスを用いて、上記導電膜をドライエッチングしても良い。
した光に多段階の強度をもたせる多階調マスクによって形成されたレジストマスクを用い
てエッチング工程を行ってもよい。多階調マスクを用いて形成したレジストマスクは複数
の膜厚を有する形状となり、エッチングを行うことで更に形状を変形することができるた
め、異なるパターンに加工する複数のエッチング工程に用いることができる。よって、一
枚の多階調マスクによって、少なくとも二種類以上の異なるパターンに対応するレジスト
マスクを形成することができる。よって露光マスク数を削減することができ、対応するフ
ォトリソグラフィ工程も削減できるため、工程の簡略化が可能となる。
7及び導電膜718との間に、ソース領域及びドレイン領域として機能する酸化物導電膜
を設けるようにしても良い。酸化物導電膜の材料としては、酸化亜鉛を成分として含むも
のが好ましく、酸化インジウムを含まないものであることが好ましい。そのような酸化物
導電膜として、酸化亜鉛、酸化亜鉛アルミニウム、酸窒化亜鉛アルミニウム、酸化亜鉛ガ
リウムなどを適用することができる。
導電膜717及び導電膜718を形成するためのパターニングとを一括で行うようにして
も良い。
膜715と導電膜717及び導電膜718の間の抵抗を下げることができるので、トラン
ジスタの高速動作を実現させることができる。また、ソース領域及びドレイン領域として
機能する酸化物導電膜を設けることで、トランジスタの耐圧を高めることができる。
い。このプラズマ処理によって露出している酸化物半導体膜の表面に付着した水などを除
去する。また、酸素とアルゴンの混合ガスを用いてプラズマ処理を行ってもよい。
及び導電膜718と、酸化物半導体膜715とを覆うように、ゲート絶縁膜719を形成
する。そして、ゲート絶縁膜719上において、酸化物半導体膜715と重なる位置にゲ
ート電極720を形成し、導電膜717と重なる位置に導電膜721を形成する。
することが可能である。なお、ゲート絶縁膜719は、水分や、水素などの不純物を極力
含まないことが望ましく、単層の絶縁膜であっても良いし、積層された複数の絶縁膜で構
成されていても良い。ゲート絶縁膜719に水素が含まれると、その水素が酸化物半導体
膜715へ侵入し、又は水素が酸化物半導体膜715中の酸素を引き抜き、酸化物半導体
膜715が低抵抗化(n型化)してしまい、寄生チャネルが形成されるおそれがある。よ
って、ゲート絶縁膜719はできるだけ水素を含まない膜になるように、成膜方法に水素
を用いないことが重要である。上記ゲート絶縁膜719には、バリア性の高い材料を用い
るのが望ましい。例えば、バリア性の高い絶縁膜として、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、
窒化アルミニウム膜、又は窒化酸化アルミニウム膜などを用いることができる。複数の積
層された絶縁膜を用いる場合、窒素の含有比率が低い酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜などの
絶縁膜を、上記バリア性の高い絶縁膜よりも、酸化物半導体膜715に近い側に形成する
。そして、窒素の含有比率が低い絶縁膜を間に挟んで、導電膜716、導電膜717及び
導電膜718及び酸化物半導体膜715と重なるように、バリア性の高い絶縁膜を形成す
る。バリア性の高い絶縁膜を用いることで、酸化物半導体膜715内、ゲート絶縁膜71
9内、或いは、酸化物半導体膜715と他の絶縁膜の界面とその近傍に、水分又は水素な
どの不純物が入り込むのを防ぐことができる。また、酸化物半導体膜715に接するよう
に窒素の比率が低い酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜などの絶縁膜を形成することで、バリア
性の高い材料を用いた絶縁膜が直接酸化物半導体膜715に接するのを防ぐことができる
。
膜719として用いる。成膜時の基板温度は、室温以上400℃以下とすればよく、本実
施の形態では300℃とする。
、超乾燥空気、又は希ガス(アルゴン、ヘリウムなど)の雰囲気下において、好ましくは
200℃以上400℃以下、例えば250℃以上350℃以下で行う。上記ガスは、水の
含有量が20ppm以下、好ましくは1ppm以下、より好ましくは10ppb以下であ
ることが望ましい。本実施の形態では、例えば、窒素雰囲気下で250℃、1時間の加熱
処理を行う。或いは、導電膜716、導電膜717及び導電膜718を形成する前に、水
分又は水素を低減させるための酸化物半導体膜に対して行った先の加熱処理と同様に、高
温短時間のRTA処理を行っても良い。酸素を含むゲート絶縁膜719が設けられた後に
、加熱処理が施されることによって、酸化物半導体膜715に対して行った先の加熱処理
により、酸化物半導体膜715に酸素欠損が発生していたとしても、ゲート絶縁膜719
から酸化物半導体膜715に酸素が供与される。そして、酸化物半導体膜715に酸素が
供与されることで、酸化物半導体膜715において、ドナーとなる酸素欠損を低減し、化
学量論的組成比を満たすことが可能である。その結果、酸化物半導体膜715をi型に近
づけることができ、酸素欠損によるトランジスタの電気特性のばらつきを軽減し、電気特
性の向上を実現することができる。この加熱処理を行うタイミングは、ゲート絶縁膜71
9の形成後であれば特に限定されず、他の工程、例えば樹脂膜形成時の加熱処理や、透明
導電膜を低抵抗化させるための加熱処理と兼ねることで、工程数を増やすことなく、酸化
物半導体膜715をi型に近づけることができる。
素を添加し、酸化物半導体膜715中においてドナーとなる酸素欠損を低減させても良い
。加熱処理の温度は、例えば100℃以上350℃未満、好ましくは150℃以上250
℃未満で行う。上記酸素雰囲気下の加熱処理に用いられる酸素ガスには、水、水素などが
含まれないことが好ましい。又は、加熱処理装置に導入する酸素ガスの純度を、6N(9
9.9999%)以上、好ましくは7N(99.99999%)以上、(即ち酸素中の不
純物濃度を1ppm以下、好ましくは0.1ppm以下)とすることが好ましい。
素を添加することで、ドナーとなる酸素欠損を低減させても良い。例えば、2.45GH
zのマイクロ波でプラズマ化した酸素を酸化物半導体膜715に添加すれば良い。
後、該導電膜をパターニングすることで形成することができる。ゲート電極720及び導
電膜721は、ゲート電極704、或いは導電膜716、導電膜717及び導電膜718
と同様の材料を用いて形成することが可能である。
nm~300nmとする。本実施の形態では、タングステンターゲットを用いたスパッタ
法により150nmのゲート電極用の導電膜を形成した後、該導電膜をエッチングにより
所望の形状に加工(パターニング)することで、ゲート電極720及び導電膜721を形
成する。なお、レジストマスクをインクジェット法で形成してもよい。レジストマスクを
インクジェット法で形成するとフォトマスクを使用しないため、製造コストを低減できる
。
容量素子110に相当する。
記憶装置では、スタック型の容量素子を用いてもよい。
要に応じて、電気的に接続された複数のゲート電極を有することで、チャネル形成領域を
複数有する、マルチゲート構造のトランジスタも形成することができる。
びゲート絶縁膜719が該当する。)は、第13族元素及び酸素を含む絶縁材料を用いる
ようにしても良い。酸化物半導体材料には第13族元素を含むものが多く、第13族元素
を含む絶縁材料は酸化物半導体との相性が良く、これを酸化物半導体膜に接する絶縁膜に
用いることで、酸化物半導体膜との界面の状態を良好に保つことができる。
味する。第13族元素を含む絶縁材料としては、例えば、酸化ガリウム、酸化アルミニウ
ム、酸化アルミニウムガリウム、酸化ガリウムアルミニウムなどがある。ここで、酸化ア
ルミニウムガリウムとは、ガリウムの含有量(原子%)よりアルミニウムの含有量(原子
%)が多いものを示し、酸化ガリウムアルミニウムとは、ガリウムの含有量(原子%)が
アルミニウムの含有量(原子%)以上のものを示す。
酸化ガリウムを含む材料を用いることで酸化物半導体膜と絶縁膜の界面特性を良好に保つ
ことができる。例えば、酸化物半導体膜と酸化ガリウムを含む絶縁膜とを接して設けるこ
とにより、酸化物半導体膜と絶縁膜の界面における水素のパイルアップを低減することが
できる。なお、絶縁膜に酸化物半導体の成分元素と同じ族の元素を用いる場合には、同様
の効果を得ることが可能である。例えば、酸化アルミニウムを含む材料を用いて絶縁膜を
形成することも有効である。なお、酸化アルミニウムは、水を透過させにくいという特性
を有しているため、当該材料を用いることは、酸化物半導体膜への水の侵入防止という点
においても好ましい。
プなどにより、絶縁材料を化学量論的組成比より酸素が多い状態とすることが好ましい。
酸素ドープとは、酸素をバルクに添加することをいう。なお、当該バルクの用語は、酸素
を薄膜表面のみでなく薄膜内部に添加することを明確にする趣旨で用いている。また、酸
素ドープには、プラズマ化した酸素をバルクに添加する酸素プラズマドープが含まれる。
また、酸素ドープは、イオン注入法又はイオンドーピング法を用いて行ってもよい。
囲気下による熱処理や、酸素ドープを行うことにより、酸化ガリウムの組成をGa2OX
(X=3+α、0<α<1)とすることができる。
雰囲気下による熱処理や、酸素ドープを行うことにより、酸化アルミニウムの組成をAl
2OX(X=3+α、0<α<1)とすることができる。
ミニウムガリウム)を用いた場合、酸素雰囲気下による熱処理や、酸素ドープを行うこと
により、酸化ガリウムアルミニウム(酸化アルミニウムガリウム)の組成をGaXAl2
-XO3+α(0<X<2、0<α<1)とすることができる。
を形成することができる。このような領域を備える絶縁膜と酸化物半導体膜が接すること
により、絶縁膜中の過剰な酸素が酸化物半導体膜に供給され、酸化物半導体膜中、又は酸
化物半導体膜と絶縁膜の界面における酸素欠陥を低減し、酸化物半導体膜をi型化又はi
型に限りなく近くすることができる。
接する絶縁膜のうち、上層に位置する絶縁膜又は下層に位置する絶縁膜のうち、どちらか
一方のみに用いても良いが、両方の絶縁膜に用いる方が好ましい。化学量論的組成比より
酸素が多い領域を有する絶縁膜を、酸化物半導体膜715に接する絶縁膜の、上層及び下
層に位置する絶縁膜に用い、酸化物半導体膜715を挟む構成とすることで、上記効果を
より高めることができる。
素を有する絶縁膜としても良いし、異なる構成元素を有する絶縁膜としても良い。例えば
、上層と下層とも、組成がGa2OX(X=3+α、0<α<1)の酸化ガリウムとして
も良いし、上層と下層の一方を組成がGa2OX(X=3+α、0<α<1)の酸化ガリ
ウムとし、他方を組成がAl2OX(X=3+α、0<α<1)の酸化アルミニウムとし
ても良い。
有する絶縁膜の積層としても良い。例えば、酸化物半導体膜715の上層に組成がGa2
OX(X=3+α、0<α<1)の酸化ガリウムを形成し、その上に組成がGaXAl2
-XO3+α(0<X<2、0<α<1)の酸化ガリウムアルミニウム(酸化アルミニウ
ムガリウム)を形成してもよい。なお、酸化物半導体膜715の下層を、化学量論的組成
比より酸素が多い領域を有する絶縁膜の積層としても良いし、酸化物半導体膜715の上
層及び下層の両方を、化学量論的組成比より酸素が多い領域を有する絶縁膜の積層として
も良い。
を覆うように、絶縁膜722を形成する。絶縁膜722は、PVD法やCVD法などを用
いて形成することができる。また、酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化珪素、酸化ハフニウム
、酸化ガリウム、酸化アルミニウム等の無機絶縁材料を含む材料を用いて形成することが
できる。なお、絶縁膜722には、誘電率の低い材料や、誘電率の低い構造(多孔性の構
造など)を用いることが望ましい。絶縁膜722の誘電率を低くすることにより、配線や
電極などの間に生じる寄生容量を低減し、動作の高速化を図ることができるためである。
なお、本実施の形態では、絶縁膜722を単層構造としているが、本発明の一態様はこれ
に限定されず、2層以上の積層構造としても良い。
を露出させる。その後、絶縁膜722上に、上記開口部725において導電膜718と接
する配線726を形成する。
ニングすることによって形成される。また、導電膜の材料としては、アルミニウム、クロ
ム、銅、タンタル、チタン、モリブデン、タングステンから選ばれた元素や、上述した元
素を成分とする合金等を用いることができる。マンガン、マグネシウム、ジルコニウム、
ベリリウム、ネオジム、スカンジウムのいずれか、又はこれらを複数組み合わせた材料を
用いてもよい。
ルミニウム膜、膜厚50nm程度のチタン膜を順に積層することで形成される導電膜を、
配線726として用いる。チタン膜は、被形成面の酸化膜(自然酸化膜など)を還元し、
下部電極など(ここでは導電膜718)との接触抵抗を低減させる機能を有する。また、
アルミニウム膜のヒロックを防止することができる。また、チタンや窒化チタンなどによ
るバリア膜を形成した後に、メッキ法により銅膜を形成してもよい。
憶装置を作製することができる。
導電膜718が、酸化物半導体膜715の後に形成されている。よって、図8(B)に示
すように、上記作製方法によって得られるトランジスタ109は、導電膜717及び導電
膜718が、酸化物半導体膜715の上に形成されている。しかし、トランジスタ109
は、ソース電極及びドレイン電極として機能する導電膜が、酸化物半導体膜715の下、
すなわち、酸化物半導体膜715と絶縁膜714の間に設けられていても良い。
本実施の形態では、実施の形態4とは異なる構造を有した、酸化物半導体膜を用いたトラ
ンジスタについて説明する。
。
上のゲート絶縁膜603と、ゲート絶縁膜603上においてゲート電極602と重なって
いる酸化物半導体膜604と、酸化物半導体膜604上に形成された導電膜605、導電
膜606とを有する。さらに、トランジスタ601は、酸化物半導体膜604、導電膜6
05及び導電膜606上に形成された絶縁膜607を、その構成要素に含めても良い。
おいて絶縁膜607上に形成されたバックゲート電極を、更に有していても良い。
上のゲート絶縁膜613と、ゲート絶縁膜613上においてゲート電極612と重なって
いる酸化物半導体膜614と、酸化物半導体膜614上に形成されたチャネル保護膜61
8と、酸化物半導体膜614上に形成された導電膜615、導電膜616とを有する。さ
らに、トランジスタ611は、チャネル保護膜618、導電膜615及び導電膜616上
に形成された絶縁膜617を、その構成要素に含めても良い。
おいて絶縁膜617上に形成されたバックゲート電極を、更に有していても良い。
となる部分に対する、後の工程における、エッチング時のプラズマやエッチング剤による
膜減りなどのダメージを防ぐことができる。従ってトランジスタ611の信頼性を向上さ
せることができる。
る。
上のゲート絶縁膜623と、ゲート絶縁膜623上の導電膜625、導電膜626と、ゲ
ート絶縁膜623上においてゲート電極622と重なっており、なおかつ導電膜625、
導電膜626上に形成された酸化物半導体膜624とを有する。さらに、トランジスタ6
21は、導電膜625、導電膜626、及び酸化物半導体膜624上に形成された絶縁膜
627を、その構成要素に含めても良い。
おいて絶縁膜627上に形成されたバックゲート電極を、更に有していても良い。
る。
膜645及び導電膜646上に形成された酸化物半導体膜644と、酸化物半導体膜64
4、導電膜645及び導電膜646上に形成されたゲート絶縁膜643と、ゲート絶縁膜
643上において酸化物半導体膜644と重なっているゲート電極642とを有する。さ
らに、トランジスタ641は、ゲート電極642上に形成された絶縁膜647を、その構
成要素に含めても良い。
本実施の形態では、実施の形態4または実施の形態5とは異なる構造を有した、酸化物半
導体膜を用いたトランジスタについて説明する。
機能する酸化物半導体膜903と、酸化物半導体膜903上に形成されたソース電極90
4及びドレイン電極905と、酸化物半導体膜903、ソース電極904及びドレイン電
極905上のゲート絶縁膜906と、ゲート絶縁膜906上において酸化物半導体膜90
3と重なる位置に設けられたゲート電極907とを有する。
上に形成されているトップゲート型であり、なおかつ、ソース電極904及びドレイン電
極905が酸化物半導体膜903の上に形成されているトップコンタクト型である。そし
て、トランジスタ901は、ソース電極904及びドレイン電極905と、ゲート電極9
07とが重なっていない。すなわち、ソース電極904及びドレイン電極905とゲート
電極907との間には、ゲート絶縁膜906の膜厚よりも大きい間隔が設けられている。
よって、トランジスタ901は、ソース電極904及びドレイン電極905とゲート電極
907との間に形成される寄生容量を小さく抑えることができるので、高速動作を実現す
ることができる。
3にn型の導電性を付与するドーパントを添加することで得られる、一対の高濃度領域9
08を有する。また、酸化物半導体膜903のうち、ゲート絶縁膜906を間に挟んでゲ
ート電極907と重なる領域がチャネル形成領域909である。酸化物半導体膜903で
は、一対の高濃度領域908の間にチャネル形成領域909が設けられている。高濃度領
域908を形成するためのドーパントの添加は、イオン注入法を用いることができる。ド
ーパントは、例えばヘリウム、アルゴン、キセノンなどの希ガスや、窒素、リン、ヒ素、
アンチモンなどの15族原子などを用いることができる。
5×1019/cm3以上1×1022/cm3以下であることが望ましい。
膜903中の他の領域に比べて導電性が高くなる。よって、高濃度領域908を酸化物半
導体膜903に設けることで、ソース電極904とドレイン電極905の間の抵抗を下げ
ることができる。
加した後、300℃以上600℃以下で1時間程度加熱処理を施すことにより、高濃度領
域908中の酸化物半導体はウルツ鉱型の結晶構造を有するようになる。高濃度領域90
8中の酸化物半導体がウルツ鉱型の結晶構造を有することで、さらに高濃度領域908の
導電性を高め、ソース電極904とドレイン電極905の間の抵抗を下げることができる
。なお、ウルツ鉱型の結晶構造を有する酸化物半導体を形成して、ソース電極904とド
レイン電極905の間の抵抗を効果的に下げるためには、窒素をドーパントとして用いた
場合、高濃度領域908中の窒素原子の濃度を、1×1020/cm3以上7atoms
%以下とすることが望ましい。しかし、窒素原子が上記範囲よりも低い濃度であっても、
ウルツ鉱型の結晶構造を有する酸化物半導体が得られる場合もある。
体膜903がCAAC-OS膜で構成されている場合、非晶質の場合に比べて酸化物半導
体膜903の導電率を高めることができるので、ソース電極904とドレイン電極905
の間の抵抗を下げることができる。
タ901の微細化を進めても、高いオン電流と、高速動作を確保することができる。また
、トランジスタ901の微細化により、メモリセルの占める面積を縮小化し、セルアレイ
の単位面積あたりの記憶容量を高めることができる。
4及びドレイン電極915と、ソース電極914及びドレイン電極915上に形成された
活性層として機能する酸化物半導体膜913と、酸化物半導体膜913、ソース電極91
4及びドレイン電極915上のゲート絶縁膜916と、ゲート絶縁膜916上において酸
化物半導体膜913と重なる位置に設けられたゲート電極917とを有する。
上に形成されているトップゲート型であり、なおかつ、ソース電極914及びドレイン電
極915が酸化物半導体膜913の下に形成されているボトムコンタクト型である。そし
て、トランジスタ911は、トランジスタ901と同様に、ソース電極914及びドレイ
ン電極915と、ゲート電極917とが重なっていないので、ソース電極914及びドレ
イン電極915とゲート電極917との間に形成される寄生容量を小さく抑えることがで
き、高速動作を実現することができる。
3にn型の導電性を付与するドーパントを添加することで得られる、一対の高濃度領域9
18を有する。また、酸化物半導体膜913のうち、ゲート絶縁膜916を間に挟んでゲ
ート電極917と重なる領域がチャネル形成領域919である。酸化物半導体膜913で
は、一対の高濃度領域918の間にチャネル形成領域919が設けられている。
同様に、イオン注入法を用いて形成することができる。そして、高濃度領域918を形成
するためのドーパントの種類については、高濃度領域908の場合を参照することができ
る。
5×1019/cm3以上1×1022/cm3以下であることが望ましい。
膜913中の他の領域に比べて導電性が高くなる。よって、高濃度領域918を酸化物半
導体膜913に設けることで、ソース電極914とドレイン電極915の間の抵抗を下げ
ることができる。
加した後、300℃以上600℃以下程度で加熱処理を施すことにより、高濃度領域91
8中の酸化物半導体はウルツ鉱型の結晶構造を有するようになる。高濃度領域918中の
酸化物半導体がウルツ鉱型の結晶構造を有することで、さらに高濃度領域918の導電性
を高め、ソース電極914とドレイン電極915の間の抵抗を下げることができる。なお
、ウルツ鉱型の結晶構造を有する酸化物半導体を形成して、ソース電極914とドレイン
電極915の間の抵抗を効果的に下げるためには、窒素をドーパントとして用いた場合、
高濃度領域918中の窒素原子の濃度を、1×1020/cm3以上7atoms%以下
とすることが望ましい。しかし、窒素原子が上記範囲よりも低い濃度であっても、ウルツ
鉱型の結晶構造を有する酸化物半導体が得られる場合もある。
体膜913がCAAC-OS膜で構成されている場合、非晶質の場合に比べて酸化物半導
体膜913の導電率を高めることができるので、ソース電極914とドレイン電極915
の間の抵抗を下げることができる。
タ911の微細化を進めても、高いオン電流と、高速動作を確保することができる。また
、トランジスタ911の微細化により、メモリセルの占める面積を縮小化し、セルアレイ
の単位面積あたりの記憶容量を高めることができる。
機能する酸化物半導体膜923と、酸化物半導体膜923上に形成されたソース電極92
4及びドレイン電極925と、酸化物半導体膜923、ソース電極924及びドレイン電
極925上のゲート絶縁膜926と、ゲート絶縁膜926上において酸化物半導体膜92
3と重なる位置に設けられたゲート電極927とを有する。さらに、トランジスタ921
は、ゲート電極927の側部に設けられた、絶縁膜で形成されたサイドウォール930を
有する。
上に形成されているトップゲート型であり、なおかつ、ソース電極924及びドレイン電
極925が酸化物半導体膜923の上に形成されているトップコンタクト型である。そし
て、トランジスタ921は、トランジスタ901と同様に、ソース電極924及びドレイ
ン電極925と、ゲート電極927とが重なっていないので、ソース電極924及びドレ
イン電極925とゲート電極927との間に形成される寄生容量を小さく抑えることがで
き、高速動作を実現することができる。
3にn型の導電性を付与するドーパントを添加することで得られる、一対の高濃度領域9
28と、一対の低濃度領域929とを有する。また、酸化物半導体膜923のうち、ゲー
ト絶縁膜926を間に挟んでゲート電極927と重なる領域がチャネル形成領域931で
ある。酸化物半導体膜923では、一対の高濃度領域928の間に一対の低濃度領域92
9が設けられ、一対の低濃度領域929の間にチャネル形成領域931が設けられている
。そして、一対の低濃度領域929は、酸化物半導体膜923中の、ゲート絶縁膜926
を間に挟んでサイドウォール930と重なる領域に設けられている。
度領域908の場合と同様に、イオン注入法を用いて形成することができる。そして、高
濃度領域928を形成するためのドーパントの種類については、高濃度領域908の場合
を参照することができる。
5×1019/cm3以上1×1022/cm3以下であることが望ましい。また、例え
ば、窒素をドーパントとして用いた場合、低濃度領域929中の窒素原子の濃度は、5×
1018/cm3以上5×1019/cm3未満であることが望ましい。
膜923中の他の領域に比べて導電性が高くなる。よって、高濃度領域928を酸化物半
導体膜923に設けることで、ソース電極924とドレイン電極925の間の抵抗を下げ
ることができる。また、低濃度領域929をチャネル形成領域931と高濃度領域928
の間に設けることで、短チャネル効果による閾値電圧のマイナスシフトを軽減することが
できる。
加した後、300℃以上600℃以下程度で加熱処理を施すことにより、高濃度領域92
8中の酸化物半導体はウルツ鉱型の結晶構造を有するようになる。さらに、低濃度領域9
29も、窒素の濃度によっては、上記加熱処理によりウルツ鉱型の結晶構造を有する場合
もある。高濃度領域928中の酸化物半導体がウルツ鉱型の結晶構造を有することで、さ
らに高濃度領域928の導電性を高め、ソース電極924とドレイン電極925の間の抵
抗を下げることができる。なお、ウルツ鉱型の結晶構造を有する酸化物半導体を形成して
、ソース電極924とドレイン電極925の間の抵抗を効果的に下げるためには、窒素を
ドーパントとして用いた場合、高濃度領域928中の窒素原子の濃度を、1×1020/
cm3以上7atoms%以下とすることが望ましい。しかし、窒素原子が上記範囲より
も低い濃度であっても、ウルツ鉱型の結晶構造を有する酸化物半導体が得られる場合もあ
る。
体膜923がCAAC-OS膜で構成されている場合、非晶質の場合に比べて酸化物半導
体膜923の導電率を高めることができるので、ソース電極924とドレイン電極925
の間の抵抗を下げることができる。
タ921の微細化を進めても、高いオン電流と、高速動作を確保することができる。また
、トランジスタ921の微細化により、メモリセルの占める面積を縮小化し、セルアレイ
の単位面積あたりの記憶容量を高めることができる。
4及びドレイン電極945と、ソース電極944及びドレイン電極945上に形成された
活性層として機能する酸化物半導体膜943と、酸化物半導体膜943、ソース電極94
4及びドレイン電極945上のゲート絶縁膜946と、ゲート絶縁膜946上において酸
化物半導体膜943と重なる位置に設けられたゲート電極947とを有する。さらに、ト
ランジスタ941は、ゲート電極947の側部に設けられた、絶縁膜で形成されたサイド
ウォール950を有する。
上に形成されているトップゲート型であり、なおかつ、ソース電極944及びドレイン電
極945が酸化物半導体膜943の下に形成されているボトムコンタクト型である。そし
て、トランジスタ941は、トランジスタ901と同様に、ソース電極944及びドレイ
ン電極945と、ゲート電極947とが重なっていないので、ソース電極944及びドレ
イン電極945とゲート電極947との間に形成される寄生容量を小さく抑えることがで
き、高速動作を実現することができる。
3にn型の導電性を付与するドーパントを添加することで得られる、一対の高濃度領域9
48と、一対の低濃度領域949とを有する。また、酸化物半導体膜943のうち、ゲー
ト絶縁膜946を間に挟んでゲート電極947と重なる領域がチャネル形成領域951で
ある。酸化物半導体膜943では、一対の高濃度領域948の間に一対の低濃度領域94
9が設けられ、一対の低濃度領域949の間にチャネル形成領域951が設けられている
。そして、一対の低濃度領域949は、酸化物半導体膜943中の、ゲート絶縁膜946
を間に挟んでサイドウォール950と重なる領域に設けられている。
度領域908の場合と同様に、イオン注入法を用いて形成することができる。そして、高
濃度領域948を形成するためのドーパントの種類については、高濃度領域908の場合
を参照することができる。
5×1019/cm3以上1×1022/cm3以下であることが望ましい。また、例え
ば、窒素をドーパントとして用いた場合、低濃度領域949中の窒素原子の濃度は、5×
1018/cm3以上5×1019/cm3未満であることが望ましい。
膜943中の他の領域に比べて導電性が高くなる。よって、高濃度領域948を酸化物半
導体膜943に設けることで、ソース電極944とドレイン電極945の間の抵抗を下げ
ることができる。また、低濃度領域949をチャネル形成領域951と高濃度領域948
の間に設けることで、短チャネル効果による閾値電圧のマイナスシフトを軽減することが
できる。
加した後、300℃以上600℃以下程度で加熱処理を施すことにより、高濃度領域94
8中の酸化物半導体はウルツ鉱型の結晶構造を有するようになる。さらに、低濃度領域9
49も、窒素の濃度によっては、上記加熱処理によりウルツ鉱型の結晶構造を有する場合
もある。高濃度領域948中の酸化物半導体がウルツ鉱型の結晶構造を有することで、さ
らに高濃度領域948の導電性を高め、ソース電極944とドレイン電極945の間の抵
抗を下げることができる。なお、ウルツ鉱型の結晶構造を有する酸化物半導体を形成して
、ソース電極944とドレイン電極945の間の抵抗を効果的に下げるためには、窒素を
ドーパントとして用いた場合、高濃度領域948中の窒素原子の濃度を、1×1020/
cm3以上7atoms%以下とすることが望ましい。しかし、窒素原子が上記範囲より
も低い濃度であっても、ウルツ鉱型の結晶構造を有する酸化物半導体が得られる場合もあ
る。
体膜943がCAAC-OS膜で構成されている場合、非晶質の場合に比べて酸化物半導
体膜943の導電率を高めることができるので、ソース電極944とドレイン電極945
の間の抵抗を下げることができる。
タ941の微細化を進めても、高いオン電流と、高速動作を確保することができる。また
、トランジスタ941の微細化により、メモリセルの占める面積を縮小化し、セルアレイ
の単位面積あたりの記憶容量を高めることができる。
て機能する高濃度領域をセルフアラインプロセスにて作製する方法の一つとして、酸化物
半導体膜の表面を露出させて、アルゴンプラズマ処理をおこない、酸化物半導体膜のプラ
ズマにさらされた領域の抵抗率を低下させる方法が開示されている(S. Jeon e
t al. ”180nm Gate Length Amorphous InGaZ
nO Thin Film Transistor for High Density
Image Sensor Application”, IEDM Tech. D
ig., p.504, 2010.)。
イン領域となるべき部分を露出するべく、ゲート絶縁膜を部分的に除去する必要がある。
よって、ゲート絶縁膜が除去される際に、下層の酸化物半導体膜も部分的にオーバーエッ
チングされ、ソース領域またはドレイン領域となるべき部分の膜厚が小さくなってしまう
。その結果、ソース領域またはドレイン領域の抵抗が増加し、また、オーバーエッチング
によるトランジスタの特性不良が起こりやすくなる。
がある。しかし、上記オーバーエッチングは、酸化物半導体膜とゲート絶縁膜の選択比が
十分に確保できないドライエッチング法を採用する場合に、顕著に起こりやすい。
、チャネル長を200nm以下とする場合には、短チャネル効果を防止する上で、チャネ
ル形成領域となる部分の酸化物半導体膜の厚さは20nm以下、好ましくは10nm以下
であることが求められる。そのような薄い酸化物半導体膜を扱う場合には、酸化物半導体
膜のオーバーエッチングは、トランジスタの特性不良を生じさせるため、好ましくない。
体膜を露出させず、ゲート絶縁膜を残したまま行うことで、酸化物半導体膜のオーバーエ
ッチングを防ぎ、酸化物半導体膜への過剰なダメージを軽減することができる。また、加
えて、酸化物半導体膜とゲート絶縁膜の界面も清浄に保たれる。従って、トランジスタの
特性及び信頼性を高めることができる。
本発明の一態様に係る記憶装置は、バルク状の単結晶半導体基板を用いて作製されたトラ
ンジスタを、駆動回路に用いていても良い。図12に、バルク状の単結晶半導体基板を用
いて形成されたトランジスタ上に、酸化物半導体を用いたトランジスタと容量素子が形成
された記憶装置の断面図を、一例として示す。
1及びpチャネル型トランジスタ662と、nチャネル型トランジスタ661及びpチャ
ネル型トランジスタ662を覆っている絶縁膜663上に形成された、酸化物半導体を用
いたトランジスタ664と、容量素子665とを有する。
り、実施の形態4で示した構造を有している場合を例示しているが、実施の形態5または
実施の形態6に示した構成を有していても良い。
合物半導体基板(GaAs基板、InP基板、GaN基板、SiC基板、サファイア基板
、ZnSe基板等)等を用いることができる。図12では、n型の導電性を有する単結晶
シリコン基板を用いた場合を例示している。
離用絶縁膜666により、電気的に分離されている。素子分離用絶縁膜666の形成には
、選択酸化法(LOCOS(Local Oxidation of Silicon)
法)またはトレンチ分離法等を用いることができる。
元素を選択的に導入することにより、pウェル667と呼ばれる領域が形成されている。
p型の導電性を有する半導体基板を用いる場合、nチャネル型トランジスタ661が形成
される領域に、n型の導電性を付与する不純物元素を選択的に導入することにより、nウ
ェルを形成すれば良い。
酸化物半導体としては、少なくともインジウム(In)あるいは亜鉛(Zn)とを含むこ
とが好ましい。特にInとZnを含むことが好ましい。
イザーとして、それらに加えてガリウム(Ga)、スズ(Sn)、ハフニウム(Hf)、
アルミニウム(Al)、又はランタノイドから選ばれた一種又は複数種を有することが好
ましい。
オジム(Nd)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、
テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er
)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、ルテチウム(Lu)がある。
て、酸化インジウム、酸化亜鉛等を用いることができる。
体として、In-Zn系酸化物、Sn-Zn系酸化物、Al-Zn系酸化物、Zn-Mg
系酸化物、Sn-Mg系酸化物、In-Mg系酸化物、In-Ga系酸化物等を用いるこ
とができる。
体として、In-Ga-Zn系酸化物(IGZOとも表記する)、In-Sn-Zn系酸
化物、Sn-Ga-Zn系酸化物、In-Al-Zn系酸化物、In-Hf-Zn系酸化
物、In-La-Zn系酸化物、In-Ce-Zn系酸化物、In-Pr-Zn系酸化物
、In-Nd-Zn系酸化物、In-Sm-Zn系酸化物、In-Eu-Zn系酸化物、
In-Gd-Zn系酸化物、In-Tb-Zn系酸化物、In-Dy-Zn系酸化物、I
n-Ho-Zn系酸化物、In-Er-Zn系酸化物、In-Tm-Zn系酸化物、In
-Yb-Zn系酸化物、In-Lu-Zn系酸化物、Al-Ga-Zn系酸化物、Sn-
Al-Zn系酸化物等を用いることができる。
体として、In-Sn-Ga-Zn系酸化物、In-Hf-Ga-Zn系酸化物、In-
Al-Ga-Zn系酸化物、In-Sn-Al-Zn系酸化物、In-Sn-Hf-Zn
系酸化物、In-Hf-Al-Zn系酸化物等を用いることができる。
酸化物という意味であり、InとGaとZnの比率は問わない。また、InとGaとZn
以外の金属元素を含有させても良い。
a:Zn=2:2:1(=2/5:2/5:1/5)の原子比のIn-Ga-Zn系酸化
物やその組成の近傍の酸化物を用いることができる。
Zn=2:1:3(=1/3:1/6:1/2)あるいはIn:Sn:Zn=2:1:5
(=1/4:1/8:5/8)の原子比のIn-Sn-Zn系酸化物やその組成の近傍の
酸化物を用いても良い。
応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とする半導体特性を得るために、キ
ャリア濃度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間結合距離、密度
等を適切なものとすることが好ましい。
もよい。また、非晶質中に結晶性を有する部分を含む構造でもよい。なお、アモルファス
は欠陥が多いため、非アモルファスが好ましい。
実施することができる。
本実施の形態では、c軸配向し、かつab面、表面または界面の方向から見て三角形状ま
たは六角形状の原子配列を有し、c軸においては金属原子が層状または金属原子と酸素原
子とが層状に配列しており、ab面においてはa軸またはb軸の向きが異なる(c軸を中
心に回転した)結晶(CAAC:C Axis Aligned Crystalともい
う。)を含む酸化物について説明する。
て、三角形、六角形、正三角形または正六角形の原子配列を有し、かつc軸方向に垂直な
方向から見て、金属原子が層状、または金属原子と酸素原子が層状に配列した相を含む酸
化物をいう。
ACは結晶化した部分(結晶部分)を含むが、1つの結晶部分と他の結晶部分の境界を明
確に判別できないこともある。
々の結晶部分のc軸は一定の方向(例えば、CAACを支持する基板面、CAACの表面
などに垂直な方向)に揃っていてもよい。または、CAACを構成する個々の結晶部分の
ab面の法線は一定の方向(例えば、CAACを支持する基板面、CAACの表面などに
垂直な方向)を向いていてもよい。
たりする。また、その組成などに応じて、可視光に対して透明であったり不透明であった
りする。
方向から観察すると三角形または六角形の原子配列が認められ、かつその膜断面を観察す
ると金属原子または金属原子および酸素原子(または窒素原子)の層状配列が認められる
結晶を挙げることもできる。
なお、特に断りがない限り、図13乃至図15は上方向をc軸方向とし、c軸方向と直交
する面をab面とする。なお、単に上半分、下半分という場合、ab面を境にした場合の
上半分、下半分をいう。また、図13において丸で囲まれたOは4配位のOを示し、二重
丸で囲まれたOは3配位のOを示す。
配位のO)と、を有する構造を示す。ここでは、金属原子が1個に対して、近接の酸素原
子のみ示した構造を小グループと呼ぶ。図13(A)の構造は、八面体構造をとるが、簡
単のため平面構造で示している。なお、図13(A)の上半分および下半分にはそれぞれ
3個ずつ4配位のOがある。図13(A)に示す小グループは電荷が0である。
配位のO)と、Gaに近接の2個の4配位のOと、を有する構造を示す。3配位のOは、
いずれもab面に存在する。図13(B)の上半分および下半分にはそれぞれ1個ずつ4
配位のOがある。また、Inも5配位をとるため、図13(B)に示す構造を取り得る。
図13(B)に示す小グループは電荷が0である。
造を示す。図13(C)の上半分には1個の4配位のOがあり、下半分には3個の4配位
のOがある。または、図13(C)の上半分に3個の4配位のOがあり、下半分に1個の
4配位のOがあってもよい。図13(C)に示す小グループは電荷が0である。
造を示す。図13(D)の上半分には3個の4配位のOがあり、下半分には3個の4配位
のOがある。図13(D)に示す小グループは電荷が+1となる。
4配位のOがあり、下半分には1個の4配位のOがある。図13(E)に示す小グループ
は電荷が-1となる。
大グループ(ユニットセルともいう。)と呼ぶ。
6配位のInの上半分の3個のOは、下方向にそれぞれ3個の近接Inを有し、下半分の
3個のOは、上方向にそれぞれ3個の近接Inを有する。図13(B)に示す5配位のG
aの上半分の1個のOは、下方向に1個の近接Gaを有し、下半分の1個のOは、上方向
に1個の近接Gaを有する。図13(C)に示す4配位のZnの上半分の1個のOは、下
方向に1個の近接Znを有し、下半分の3個のOは、上方向にそれぞれ3個の近接Znを
有する。このように、金属原子の上方向の4配位のOの数と、そのOの下方向にある近接
金属原子の数は等しく、同様に金属原子の下方向の4配位のOの数と、そのOの上方向に
ある近接金属原子の数は等しい。Oは4配位なので、下方向にある近接金属原子の数と、
上方向にある近接金属原子の数の和は4になる。したがって金属原子の上方向にある4配
位のOの数と、別の金属原子の下方向にある4配位のOの数との和が4個のとき、金属原
子を有する二種の小グループ同士は結合することができる。例えば、6配位の金属原子(
InまたはSn)が下半分の4配位のOを介して結合する場合、4配位のOが3個である
ため、5配位の金属原子(GaまたはIn)、または4配位の金属原子(Zn)のいずれ
かと結合することになる。
また、このほかにも、層構造の合計の電荷が0となるように複数の小グループが結合して
中グループを構成する。
ル図を示す。図14(B)に、3つの中グループで構成される大グループを示す。なお、
図14(C)は、図14(B)の層構造をc軸方向から観察した場合の原子配列を示す。
、例えば、Snの上半分および下半分にはそれぞれ3個ずつ4配位のOがあることを丸枠
の3として示している。同様に、図14(A)において、Inの上半分および下半分には
それぞれ1個ずつ4配位のOがあり、丸枠の1として示している。また、同様に、図14
(A)において、下半分には1個の4配位のOがあり、上半分には3個の4配位のOがあ
るZnと、上半分には1個の4配位のOがあり、下半分には3個の4配位のOがあるZn
とを示している。
は、上から順に4配位のOが3個ずつ上半分および下半分にあるSnが、4配位のOが1
個ずつ上半分および下半分にあるInと結合し、そのInが、上半分に3個の4配位のO
があるZnと結合し、そのZnの下半分の1個の4配位のOを介して4配位のOが3個ず
つ上半分および下半分にあるInと結合し、そのInが、上半分に1個の4配位のOがあ
るZn2個からなる小グループと結合し、この小グループの下半分の1個の4配位のOを
介して4配位のOが3個ずつ上半分および下半分にあるSnと結合している構成である。
この中グループが複数結合して大グループを構成する。
67、-0.5と考えることができる。例えば、In(6配位または5配位)、Zn(4
配位)、Sn(5配位または6配位)の電荷は、それぞれ+3、+2、+4である。従っ
て、Snを含む小グループは電荷が+1となる。そのため、Snを含む層構造を形成する
ためには、電荷+1を打ち消す電荷-1が必要となる。電荷-1をとる構造として、図1
3(E)に示すように、2個のZnを含む小グループが挙げられる。例えば、Snを含む
小グループが1個に対し、2個のZnを含む小グループが1個あれば、電荷が打ち消され
るため、層構造の合計の電荷を0とすることができる。
系酸化物半導体の結晶(In2SnZn3O8)を得ることができる。なお、得られるI
n-Sn-Zn系酸化物半導体の層構造は、In2SnZn2O7(ZnO)m(mは0
または自然数。)とする組成式で表すことができる。
元系金属の酸化物であるIn-Ga-Zn系酸化物(IGZOとも表記する。)、In-
Al-Zn系酸化物、Sn-Ga-Zn系酸化物、Al-Ga-Zn系酸化物、Sn-A
l-Zn系酸化物や、In-Hf-Zn系酸化物、In-La-Zn系酸化物、In-C
e-Zn系酸化物、In-Pr-Zn系酸化物、In-Nd-Zn系酸化物、In-Sm
-Zn系酸化物、In-Eu-Zn系酸化物、In-Gd-Zn系酸化物、In-Tb-
Zn系酸化物、In-Dy-Zn系酸化物、In-Ho-Zn系酸化物、In-Er-Z
n系酸化物、In-Tm-Zn系酸化物、In-Yb-Zn系酸化物、In-Lu-Zn
系酸化物や、二元系金属の酸化物であるIn-Zn系酸化物、Sn-Zn系酸化物、Al
-Zn系酸化物、Zn-Mg系酸化物、Sn-Mg系酸化物、In-Mg系酸化物や、I
n-Ga系酸化物などを用いた場合も同様である。
プのモデル図を示す。
は、上から順に4配位のOが3個ずつ上半分および下半分にあるInが、4配位のOが1
個上半分にあるZnと結合し、そのZnの下半分の3個の4配位のOを介して、4配位の
Oが1個ずつ上半分および下半分にあるGaと結合し、そのGaの下半分の1個の4配位
のOを介して、4配位のOが3個ずつ上半分および下半分にあるInと結合している構成
である。この中グループが複数結合して大グループを構成する。
、図15(B)の層構造をc軸方向から観察した場合の原子配列を示している。
ぞれ+3、+2、+3であるため、In、ZnおよびGaのいずれかを含む小グループは
、電荷が0となる。そのため、これらの小グループの組み合わせであれば中グループの合
計の電荷は常に0となる。
に示した中グループに限定されず、In、Ga、Znの配列が異なる中グループを組み合
わせた大グループも取り得る。
実施することができる。
酸化物半導体に限らず、実際に測定される絶縁ゲート型トランジスタの移動度は、さまざ
まな理由によって本来の移動度よりも低くなる。移動度を低下させる要因としては半導体
内部の欠陥や半導体と絶縁膜との界面の欠陥があるが、Levinsonモデルを用いる
と、半導体内部に欠陥がないと仮定した場合の移動度を理論的に導き出せる。
ル障壁(粒界等)が存在すると仮定すると、移動度μは図16(A)の式Aで表される。
Eはポテンシャル障壁の高さであり、kがボルツマン定数、Tは絶対温度である。また、
ポテンシャル障壁が欠陥に由来すると仮定すると、Levinsonモデルでは、ポテン
シャル障壁Eは図16(B)の式Bで表される。
誘電率、nは単位面積当たりのチャネル形成領域に含まれるキャリア数、Coxは単位面
積当たりの容量、Vgはゲート電圧、tはチャネル形成領域の厚さである。なお、厚さ3
0nm以下の半導体膜であれば、チャネル形成領域の厚さは半導体膜の厚さと同一として
差し支えない。
ネル長、Wはチャネル幅であり、L=W=10μmであるものとする。また、Vdはドレ
イン電圧である。
Dの右辺はVgの関数である。式Dからわかるように、縦軸をln(Id/Vg)、横軸
を1/Vgとする直線の傾きから、欠陥密度Nが求められる。すなわち、トランジスタの
Id―Vg特性から、欠陥密度を評価できる。インジウム(In)、スズ(Sn)、亜鉛
(Zn)の比率が、In:Sn:Zn=1:1:1の酸化物半導体では、欠陥密度Nは1
×1012/cm2程度である。
のあるIn-Sn-Zn系酸化物半導体で測定される移動度μは35cm2/Vs程度で
ある。しかし、半導体内部および半導体と絶縁膜との界面の欠陥が無い酸化物半導体の移
動度μ0は120cm2/Vsとなると予想できる。
乱によってトランジスタの輸送特性は影響を受ける。すなわち、ゲート絶縁膜界面からx
だけ離れた場所における移動度μ1は、図16(E)の式Eで表される。
めることができ、上記の測定結果からは、B=4.75×107cm/s、G=10nm
(界面散乱が及ぶ深さ)である。Dが増加する(すなわち、ゲート電圧が高くなる)と式
Eの右辺の第2項が増加するため、移動度μ1は低下することがわかる。
の移動度μ2の計算結果を図17に示す。なお、計算にはシノプシス社製のソフトである
Sentaurus Deviceを使用した。計算において、酸化物半導体のバンドギ
ャップ、電子親和力、比誘電率、厚さをそれぞれ、2.8電子ボルト、4.7電子ボルト
、15、15nmとした。これらの値は、スパッタリング法により形成された薄膜を測定
して得られたものである。
ト、4.6電子ボルト、4.6電子ボルトとした。また、ゲート絶縁膜の厚さは100n
m、比誘電率は4.1とした。チャネル長Lおよびチャネル幅Wはともに10μm、ドレ
イン電圧Vdは0.1Vである。
2/Vs以上のピークをつけるが、ゲート電圧Vgがさらに高くなると、界面散乱が大き
くなり、移動度μ2は低下する。なお、界面散乱を低減するためには、半導体膜表面を原
子レベルで平坦にすること(Atomic Layer Flatness)が望ましい
。
性を計算した。なお、計算に用いたトランジスタは酸化物半導体膜に一対のn型半導体領
域にチャネル形成領域が挟まれたものを用いた。一対のn型半導体領域の抵抗率は2×1
0-3Ωcmとして計算した。また、チャネル長Lを33nm、チャネル幅Wを40nm
として計算した。また、ゲート電極の側面にサイドウォールを有するものと仮定し、サイ
ドウォールと重なる半導体領域をオフセット領域として計算した。計算にはシノプシス社
製のソフト、Sentaurus Deviceを使用した。
ト電圧(Vg、ゲート電極とソース電極の電位差)依存性の計算結果である。ドレイン電
流Idは、ドレイン電圧(Vd、ドレイン電極とソース電極の電位差)を+1Vとし、移
動度μはドレイン電圧を+0.1Vとして計算したものである。
はゲート絶縁膜の厚さを10nmとして計算したものである。図18(C)はゲート絶縁
膜の厚さを5nmとして計算したものである。ゲート絶縁膜が薄くなるほど、特にオフ状
態でのドレイン電流Id(オフ電流)が顕著に低下する。一方、移動度μのピーク値やオ
ン状態でのドレイン電流Id(オン電流)には目立った変化が無い。
流Id(実線)および移動度μ(点線)のゲート電圧Vg依存性を示す。ドレイン電流I
dは、ドレイン電圧Vdを+1Vとし、移動度μはドレイン電圧Vdを+0.1Vとして
計算したものである。図19(A)はゲート絶縁膜の厚さを15nmとして計算したもの
である。図19(B)はゲート絶縁膜の厚さを10nmとして計算したものである。図1
9(C)はゲート絶縁膜の厚さを5nmと計算したものである。
電流Id(実線)および移動度μ(点線)のゲート電圧依存性を示す。ドレイン電流Id
は、ドレイン電圧Vdを+1Vとし、移動度μはドレイン電圧Vdを+0.1Vとして計
算したものである。図20(A)はゲート絶縁膜の厚さを15nmとして計算したもので
ある。図20(B)はゲート絶縁膜の厚さを10nmと計算したものである。図20(C
)はゲート絶縁膜の厚さを5nmと計算したものである。いずれもゲート絶縁膜が薄くな
るほど、オフ電流が顕著に低下する一方、移動度μのピーク値やオン電流には目立った変
化が無い。
cm2/Vs程度、図20では40cm2/Vs程度と、オフセット長Loffが増加す
るほど低下する。また、オフ電流も同様な傾向がある。一方、オン電流にはオフセット長
Loffの増加にともなって減少するが、オフ電流の低下に比べるとはるかに緩やかであ
る。また、いずれもゲート電圧Vgが1V前後で、ドレイン電流Idはメモリ素子等で必
要とされる10μAを超えることが示された。
実施することができる。
あたりの記憶容量が高く、信頼性が高い。従って、本発明の一態様に係る記憶装置を用い
ることで、消費電力が低い電子機器、高速動作が可能な電子機器、小型な電子機器、信頼
性の高い電子機器を提供することができる。
体を備えた画像再生装置(代表的にはDVD:Digital Versatile D
isc等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを有する装置)に用い
ることができる。その他に、本発明の一態様に係る記憶装置を用いることができる電子機
器として、携帯電話、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、電子書籍、ビデオカメラ、デジタ
ルスチルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、ナビゲーシ
ョンシステム、音響再生装置(カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー等)、複
写機、ファクシミリ、プリンター、プリンター複合機、現金自動預け入れ払い機(ATM
)、自動販売機などが挙げられる。これら電子機器の具体例を図11に示す。
表示部7034、マイクロホン7035、スピーカー7036、操作キー7037、スタ
イラス7038等を有する。本発明の一態様に係る記憶装置は、携帯型ゲーム機の駆動を
制御するための集積回路に用いることができる。携帯型ゲーム機の駆動を制御するための
集積回路に本発明の一態様に係る記憶装置を用いることで、消費電力が低い携帯型ゲーム
機、高速動作が可能な携帯型ゲーム機、小型な携帯型ゲーム機、或いは信頼性の高い携帯
型ゲーム機を提供することができる。なお、図11(A)に示した携帯型ゲーム機は、2
つの表示部7033と表示部7034とを有しているが、携帯型ゲーム機が有する表示部
の数は、これに限定されない。
音声出力部7044、操作キー7045、受光部7046等を有する。受光部7046に
おいて受信した光を電気信号に変換することで、外部の画像を取り込むことができる。本
発明の一態様に係る記憶装置は、携帯電話の駆動を制御するための集積回路に用いること
ができる。携帯電話の駆動を制御するための集積回路に本発明の一態様に係る記憶装置を
用いることで、消費電力が低い携帯電話、高速動作が可能な携帯電話、小型な携帯電話、
或いは信頼性の高い携帯電話を提供することができる。
等を有する。図11(C)に示す携帯情報端末は、モデムが筐体7051に内蔵されてい
ても良い。本発明の一態様に係る記憶装置は、携帯情報端末の駆動を制御するための集積
回路に用いることができる。携帯情報端末の駆動を制御するための集積回路に本発明の一
態様に係る記憶装置を用いることで、消費電力が低い携帯情報端末、高速動作が可能な携
帯情報端末、小型な携帯情報端末、或いは信頼性の高い携帯情報端末を提供することがで
きる。
する際に基板を加熱して成膜すること、或いは酸化物半導体膜を形成した後に熱処理を行
うことで良好な特性を得ることができる。なお、In、Sn、Znは組成比でそれぞれ5
atomic%以上含まれていると好ましい。
トランジスタの移動度を向上させることが可能となる。また、nチャネル型のトランジス
タのしきい値電圧をプラスシフトさせることができる。nチャネル型のトランジスタのし
きい値電圧をプラスシフトさせることにより、nチャネル型のトランジスタのオフ状態を
維持するための電圧の絶対値を低くすることができ、低消費電力化が可能となる。さらに
、nチャネル型のトランジスタのしきい値電圧をプラスシフトさせて、しきい値電圧を0
V以上にすれば、ノーマリーオフ型のトランジスタを形成することが可能となる。
組成比としてIn:Sn:Zn=1:1:1のターゲットを用いて、ガス流量比をAr/
O2=6/9sccm、成膜圧力を0.4Pa、成膜電力100Wとして、15nmの厚
さとなるように基板上に酸化物半導体膜を成膜した。次に、酸化物半導体膜を島状になる
ようにエッチング加工した。そして、酸化物半導体膜上に50nmの厚さとなるようにタ
ングステン層を成膜し、これをエッチング加工してソース電極及びドレイン電極を形成し
た。
用いて100nmの厚さとなるように酸化窒化珪素膜(SiON)を形成してゲート絶縁
層とした。次に、15nmの厚さとなるように窒化タンタルを形成し、135nmの厚さ
となるようにタングステンを形成し、これらをエッチング加工してゲート電極を形成した
。さらに、プラズマCVD法を用いて、300nmの厚さとなるように酸化窒化珪素膜(
SiON)を形成し、1.5μmの厚さとなるようにポリイミド膜を形成し層間絶縁膜と
した。
ン膜を形成し、100nmの厚さとなるようにアルミニウム膜を形成し、50nmの厚さ
となるように第2のチタン膜を形成し、これらをエッチング加工して測定用のパッドを形
成した。
サンプルAは酸化物半導体膜の成膜中に基板に意図的な加熱を施さなかった。また、サン
プルAは酸化物半導体膜の成膜後であって、酸化物半導体膜のエッチング加工前に加熱処
理を施さなかった。
サンプルBは基板を200℃になるように加熱した状態で酸化物半導体膜の成膜を行った
。また、サンプルBは酸化物半導体膜の成膜後であって、酸化物半導体膜のエッチング加
工前に加熱処理を施さなかった。基板を加熱した状態で成膜を行った理由は、酸化物半導
体膜中でドナーとなる水素を追い出すためである。
サンプルCは基板を200℃になるように加熱した状態で酸化物半導体膜の成膜を行った
。さらに、サンプルCは酸化物半導体膜の成膜後であって、酸化物半導体膜のエッチング
加工前に窒素雰囲気で650℃1時間の加熱処理を施した後、酸素雰囲気で650℃1時
間の加熱処理を施した。窒素雰囲気で650℃1時間の加熱処理を施した理由は、酸化物
半導体膜中でドナーとなる水素を追い出すためである。
酸化物半導体膜中でキャリアとなる酸素欠損も生じてしまう。そこで、酸素雰囲気で65
0℃1時間の加熱処理を施すことにより、酸素欠損を低減する効果を狙った。
図21(A)にサンプルAのトランジスタの初期特性を示す。図21(B)にサンプルB
のトランジスタの初期特性を示す。図21(C)にサンプルCのトランジスタの初期特性
を示す。
ンジスタの移動度は32.2cm2/Vsであった。サンプルCのトランジスタの移動度
は34.5cm2/Vsであった。
鏡(TEM)で観察したところ、成膜時に基板加熱を行ったサンプルB及びサンプルCと
同様の成膜方法で形成したサンプルには結晶性が確認された。
部分とを有し、結晶性部分の配向がc軸配向に揃っている結晶性であった。通常の多結晶
では結晶性部分の配向が揃っておらず、ばらばらの方向を向いているため、成膜時に基板
加熱を行ったサンプルは従来なかった新しい結晶構造であるといえる。
に加熱処理を行うことにより、ドナーとなる水素元素を追い出すことができるため、nチ
ャネル型トランジスタのしきい値電圧をプラスシフトできることが理解できる。即ち、成
膜時に基板加熱を行ったサンプルBのしきい値電圧は、成膜時に基板加熱を行っていない
サンプルAのしきい値電圧よりもプラスシフトしている。
熱処理を行ったサンプルCの方が、成膜後に加熱処理を行っていないサンプルBよりもプ
ラスシフトしていることがわかる。また、水素のような軽元素は加熱処理の温度が高いほ
ど離脱しやすいため、加熱処理の温度が高いほど水素が離脱しやすい。よって、成膜時又
は成膜後の加熱処理の温度を更に高めればよりプラスシフトが可能であると考察した。
サンプルB(成膜後加熱処理なし)及びサンプルC(成膜後加熱処理あり)に対してゲー
トBTストレス試験を行った。
を行い、加熱及びプラスの高電圧印加を行う前のトランジスタの特性を測定した。次に、
基板温度を150℃とし、Vdを0.1Vとした。次に、ゲート絶縁膜に印加されるVg
に20Vを印加し、そのまま1時間保持した。次に、Vgを0Vとした。次に、基板温度
25℃とし、Vdを10Vとし、トランジスタのVg-Id測定を行い、加熱及びプラス
の高電圧印加を行った後のトランジスタの特性を測定した。
することをプラスBT試験と呼ぶ。
測定を行い、加熱及びマイナスの高電圧印加を行う前のトランジスタの特性を測定した。
次に、基板温度を150℃とし、Vdを0.1Vとした。次に、ゲート絶縁膜にVgに-
20Vを印加し、そのまま1時間保持した。次に、Vgを0Vとした。次に、基板温度2
5℃とし、Vdを10Vとし、トランジスタのVg-Id測定を行い、加熱及びマイナス
の高電圧印加を行った後のトランジスタの特性を測定した。
較することをマイナスBT試験と呼ぶ。
イナスBT試験結果である。図23(A)はサンプルCのプラスBT試験結果であり、図
23(B)はサンプルCのマイナスBT試験結果である。プラスBT試験及びマイナスB
T試験はトランジスタの劣化具合を判別する試験であるが、図22(A)及び図23(A
)を参照すると少なくともプラスBT試験の処理を行うことにより、しきい値電圧をプラ
スシフトさせることができることがわかった。
リーオフ型になったことがわかる。よって、トランジスタの作製時の加熱処理に加えて、
プラスBT試験の処理を行うことにより、しきい値電圧のプラスシフト化を促進でき、ノ
ーマリーオフ型のトランジスタを形成することができることがわかった。
の関係を示す。ここでは、測定時の基板温度の逆数に1000を掛けた数値(1000/
T)を横軸としている。なお、図24ではチャネル幅1μmの場合における電流量を図示
している。
いた。基板温度が85℃(1000/Tが約3.66.)のとき1×10-20A以下と
なっていた。つまり、シリコン半導体を用いたトランジスタと比較して極めて低いオフ電
流であることがわかった。なお、温度が低いほどオフ電流が低下するため、常温であれば
より低いオフ電流であることは明らかである。
101 セルアレイ
102 駆動回路
103 ワード線駆動回路
104 データ線駆動回路
105 給電点
106 給電点
107 給電点
108 給電点
109 トランジスタ
110 容量素子
230 トランジスタ
260 トランジスタ
262 オペアンプ
601 トランジスタ
602 ゲート電極
603 ゲート絶縁膜
604 酸化物半導体膜
605 導電膜
606 導電膜
607 絶縁膜
611 トランジスタ
612 ゲート電極
613 ゲート絶縁膜
614 酸化物半導体膜
615 導電膜
616 導電膜
617 絶縁膜
618 チャネル保護膜
621 トランジスタ
622 ゲート電極
623 ゲート絶縁膜
624 酸化物半導体膜
625 導電膜
626 導電膜
627 絶縁膜
641 トランジスタ
642 ゲート電極
643 ゲート絶縁膜
644 酸化物半導体膜
645 導電膜
646 導電膜
647 絶縁膜
660 半導体基板
661 nチャネル型トランジスタ
662 pチャネル型トランジスタ
663 絶縁膜
664 トランジスタ
665 容量素子
666 素子分離用絶縁膜
667 pウェル
700 基板
701 絶縁膜
702 半導体膜
703 ゲート絶縁膜
704 ゲート電極
705 チャネル形成領域
706 不純物領域
707 絶縁膜
708 絶縁膜
709 絶縁膜
710 導電膜
711 導電膜
712 導電膜
713 絶縁膜
714 絶縁膜
715 酸化物半導体膜
716 導電膜
717 導電膜
718 導電膜
719 ゲート絶縁膜
720 ゲート電極
721 導電膜
722 絶縁膜
725 開口部
726 配線
727 絶縁膜
800 記憶装置
801 セルアレイ
802 駆動回路
803 入出力バッファ
804 ワード線駆動回路
805 データ線駆動回路
806 制御回路
807 ローデコーダ
808 レベルシフタ
809 バッファ
810 カラムデコーダ
811 レベルシフタ
812 セレクタ
813 回路
901 トランジスタ
902 絶縁膜
903 酸化物半導体膜
904 ソース電極
905 ドレイン電極
906 ゲート絶縁膜
907 ゲート電極
908 高濃度領域
909 チャネル形成領域
911 トランジスタ
912 絶縁膜
913 酸化物半導体膜
914 ソース電極
915 ドレイン電極
916 ゲート絶縁膜
917 ゲート電極
918 高濃度領域
919 チャネル形成領域
921 トランジスタ
922 絶縁膜
923 酸化物半導体膜
924 ソース電極
925 ドレイン電極
926 ゲート絶縁膜
927 ゲート電極
928 高濃度領域
929 低濃度領域
930 サイドウォール
931 チャネル形成領域
941 トランジスタ
942 絶縁膜
943 酸化物半導体膜
944 ソース電極
945 ドレイン電極
946 ゲート絶縁膜
947 ゲート電極
948 高濃度領域
949 低濃度領域
950 サイドウォール
951 チャネル形成領域
7031 筐体
7032 筐体
7033 表示部
7034 表示部
7035 マイクロホン
7036 スピーカー
7037 操作キー
7038 スタイラス
7041 筐体
7042 表示部
7043 音声入力部
7044 音声出力部
7045 操作キー
7046 受光部
7051 筐体
7052 表示部
7053 操作キー
Claims (4)
- 第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、容量素子と、を有し、
前記第1のトランジスタは、前記容量素子の電荷を保持する機能を有する半導体装置であって、
前記第1のトランジスタのチャネル形成領域を有する酸化物半導体膜の上方には、前記第1のトランジスタのゲートとしての機能を有する第1の導電膜が配置され、
前記酸化物半導体膜の上方には、前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、かつ、前記酸化物半導体膜と重なりを有する第2の導電膜が配置され、
前記酸化物半導体膜の上方には、前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方と電気的に接続され、かつ、前記酸化物半導体膜と重なりを有する第3の導電膜が配置され、
前記第2のトランジスタのチャネル形成領域を有する半導体膜の上方には、前記第2のトランジスタのゲートとしての機能を有する第4の導電膜が配置され、
前記第2の導電膜は、前記第4の導電膜の上方に配置される領域を有し、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第2の導電膜の下方に配置された第5の導電膜と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第5の導電膜と同層に配置された第6の導電膜と電気的に接続され、
前記第2の導電膜は、前記第2の導電膜の上方に配置された第7の導電膜と電気的に接続され、
前記第7の導電膜は、前記第4の導電膜と重なりを有し、
前記第2の導電膜と前記第7の導電膜とが接する領域は、前記第5の導電膜と重なりを有する、
半導体装置。 - 第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、容量素子と、を有し、
前記第1のトランジスタは、前記容量素子の電荷を保持する機能を有する半導体装置であって、
前記第1のトランジスタのチャネル形成領域を有する酸化物半導体膜の上方には、前記第1のトランジスタのゲートとしての機能を有する第1の導電膜が配置され、
前記酸化物半導体膜の上方には、前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、かつ、前記酸化物半導体膜と重なりを有する第2の導電膜が配置され、
前記酸化物半導体膜の上方には、前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方と電気的に接続され、かつ、前記酸化物半導体膜と重なりを有する第3の導電膜が配置され、
前記第2のトランジスタのチャネル形成領域を有する半導体膜の上方には、前記第2のトランジスタのゲートとしての機能を有する第4の導電膜が配置され、
前記第2の導電膜は、前記第4の導電膜の上方に配置される領域を有し、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第2の導電膜の下方に配置された第5の導電膜と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第5の導電膜と同層に配置された第6の導電膜と電気的に接続され、
前記第2の導電膜は、前記第2の導電膜の上方に配置された第7の導電膜と電気的に接続され、
前記第7の導電膜は、前記第4の導電膜と重なりを有し、
前記第2の導電膜と前記第7の導電膜とが接する領域は、前記第5の導電膜と重なりを有し、
前記第1の導電膜は、前記第2の導電膜と重なりを有さず、
前記第1の導電膜は、前記第3の導電膜と重なりを有さない、
半導体装置。 - 第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、容量素子と、を有し、
前記第1のトランジスタは、前記容量素子の電荷を保持する機能を有する半導体装置であって、
前記第1のトランジスタのチャネル形成領域を有する酸化物半導体膜の上方には、前記第1のトランジスタのゲートとしての機能を有する第1の導電膜が配置され、
前記酸化物半導体膜の上方には、前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、かつ、前記酸化物半導体膜と重なりを有する第2の導電膜が配置され、
前記酸化物半導体膜の上方には、前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方と電気的に接続され、かつ、前記酸化物半導体膜と重なりを有する第3の導電膜が配置され、
前記第2のトランジスタのチャネル形成領域を有する半導体膜の上方には、前記第2のトランジスタのゲートとしての機能を有する第4の導電膜が配置され、
前記第2の導電膜は、前記第4の導電膜の上方に配置される領域を有し、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第2の導電膜の下方に配置された第5の導電膜と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第5の導電膜と同層に配置された第6の導電膜と電気的に接続され、
前記第2の導電膜は、前記第2の導電膜の上方に配置された第7の導電膜と電気的に接続され、
前記第7の導電膜は、前記第1の導電膜と重なりを有し、
前記第7の導電膜は、前記第3の導電膜と重なりを有し、
前記第7の導電膜は、前記第4の導電膜と重なりを有し、
前記第2の導電膜と前記第7の導電膜とが接する領域は、前記第5の導電膜と重なりを有する、
半導体装置。 - 第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、容量素子と、を有し、
前記第1のトランジスタは、前記容量素子の電荷を保持する機能を有する半導体装置であって、
前記第1のトランジスタのチャネル形成領域を有する酸化物半導体膜の上方には、前記第1のトランジスタのゲートとしての機能を有する第1の導電膜が配置され、
前記酸化物半導体膜の上方には、前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、かつ、前記酸化物半導体膜と重なりを有する第2の導電膜が配置され、
前記酸化物半導体膜の上方には、前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方と電気的に接続され、かつ、前記酸化物半導体膜と重なりを有する第3の導電膜が配置され、
前記第2のトランジスタのチャネル形成領域を有する半導体膜の上方には、前記第2のトランジスタのゲートとしての機能を有する第4の導電膜が配置され、
前記第2の導電膜は、前記第4の導電膜の上方に配置される領域を有し、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第2の導電膜の下方に配置された第5の導電膜と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第5の導電膜と同層に配置された第6の導電膜と電気的に接続され、
前記第2の導電膜は、前記第2の導電膜の上方に配置された第7の導電膜と電気的に接続され、
前記第7の導電膜は、前記第1の導電膜と重なりを有し、
前記第7の導電膜は、前記第3の導電膜と重なりを有し、
前記第7の導電膜は、前記第4の導電膜と重なりを有し、
前記第2の導電膜と前記第7の導電膜とが接する領域は、前記第5の導電膜と重なりを有し、
前記第1の導電膜は、前記第2の導電膜と重なりを有さず、
前記第1の導電膜は、前記第3の導電膜と重なりを有さない、
半導体装置。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011013908 | 2011-01-26 | ||
JP2011013908 | 2011-01-26 | ||
JP2011108895 | 2011-05-14 | ||
JP2011108895 | 2011-05-14 | ||
JP2020218433A JP2021052212A (ja) | 2011-01-26 | 2020-12-28 | 半導体装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020218433A Division JP2021052212A (ja) | 2011-01-26 | 2020-12-28 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022153594A true JP2022153594A (ja) | 2022-10-12 |
Family
ID=46544097
Family Applications (6)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012013618A Active JP5912572B2 (ja) | 2011-01-26 | 2012-01-26 | 半導体装置及び半導体装置の作製方法 |
JP2016063120A Withdrawn JP2016164990A (ja) | 2011-01-26 | 2016-03-28 | 半導体装置 |
JP2017172768A Active JP6564824B2 (ja) | 2011-01-26 | 2017-09-08 | 半導体装置 |
JP2019138717A Active JP6818823B2 (ja) | 2011-01-26 | 2019-07-29 | 半導体装置 |
JP2020218433A Withdrawn JP2021052212A (ja) | 2011-01-26 | 2020-12-28 | 半導体装置 |
JP2022122836A Withdrawn JP2022153594A (ja) | 2011-01-26 | 2022-08-01 | 半導体装置 |
Family Applications Before (5)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012013618A Active JP5912572B2 (ja) | 2011-01-26 | 2012-01-26 | 半導体装置及び半導体装置の作製方法 |
JP2016063120A Withdrawn JP2016164990A (ja) | 2011-01-26 | 2016-03-28 | 半導体装置 |
JP2017172768A Active JP6564824B2 (ja) | 2011-01-26 | 2017-09-08 | 半導体装置 |
JP2019138717A Active JP6818823B2 (ja) | 2011-01-26 | 2019-07-29 | 半導体装置 |
JP2020218433A Withdrawn JP2021052212A (ja) | 2011-01-26 | 2020-12-28 | 半導体装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US9601178B2 (ja) |
JP (6) | JP5912572B2 (ja) |
KR (4) | KR102006025B1 (ja) |
TW (2) | TWI564890B (ja) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6082189B2 (ja) | 2011-05-20 | 2017-02-15 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 記憶装置及び信号処理回路 |
JP5886496B2 (ja) | 2011-05-20 | 2016-03-16 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
TWI616873B (zh) | 2011-05-20 | 2018-03-01 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 儲存裝置及信號處理電路 |
CN103022012B (zh) | 2011-09-21 | 2017-03-01 | 株式会社半导体能源研究所 | 半导体存储装置 |
US9076505B2 (en) | 2011-12-09 | 2015-07-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Memory device |
US9607991B2 (en) | 2013-09-05 | 2017-03-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
US9455349B2 (en) * | 2013-10-22 | 2016-09-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Oxide semiconductor thin film transistor with reduced impurity diffusion |
JP6635670B2 (ja) | 2014-04-11 | 2020-01-29 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
JP6580863B2 (ja) * | 2014-05-22 | 2019-09-25 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、健康管理システム |
WO2015181679A1 (en) * | 2014-05-27 | 2015-12-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
WO2016199680A1 (ja) * | 2015-06-08 | 2016-12-15 | シャープ株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
US10692869B2 (en) * | 2016-11-17 | 2020-06-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
KR102311490B1 (ko) * | 2017-05-26 | 2021-10-13 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 입력 버퍼 회로를 포함하는 메모리 장치 및 메모리 시스템 |
US11114470B2 (en) * | 2017-06-02 | 2021-09-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, electronic component, and electronic device |
KR20200110758A (ko) * | 2018-01-25 | 2020-09-25 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 기억 장치, 반도체 장치, 및 전자 기기 |
WO2019220259A1 (ja) * | 2018-05-17 | 2019-11-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 記憶装置、半導体装置、および電子機器 |
US10600468B2 (en) * | 2018-08-13 | 2020-03-24 | Wuxi Petabyte Technologies Co, Ltd. | Methods for operating ferroelectric memory cells each having multiple capacitors |
US11568944B2 (en) | 2018-11-08 | 2023-01-31 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device comprising memory cells |
KR20210121143A (ko) | 2019-01-29 | 2021-10-07 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 기억 장치 |
Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01308070A (ja) * | 1988-06-07 | 1989-12-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体記憶装置 |
JPH02229468A (ja) * | 1989-03-01 | 1990-09-12 | Matsushita Electron Corp | 半導体記憶装置 |
JPH06103765A (ja) * | 1992-09-22 | 1994-04-15 | Sanyo Electric Co Ltd | Dramの基板電圧発生装置 |
JPH08213564A (ja) * | 1994-12-08 | 1996-08-20 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JPH09129846A (ja) * | 1995-10-31 | 1997-05-16 | Nec Corp | ダイナミックメモリ素子 |
JP2000150900A (ja) * | 1998-11-17 | 2000-05-30 | Japan Science & Technology Corp | トランジスタ及び半導体装置 |
JP2000269457A (ja) * | 1999-03-17 | 2000-09-29 | Hitachi Ltd | 半導体素子及び半導体装置 |
JP2001230326A (ja) * | 2000-02-17 | 2001-08-24 | Nec Corp | 半導体集積回路装置およびその駆動方法 |
JP2001274355A (ja) * | 2000-01-18 | 2001-10-05 | Hitachi Ltd | 半導体記憶装置及びデータ処理装置 |
JP2006502597A (ja) * | 2002-05-21 | 2006-01-19 | ザ・ステート・オブ・オレゴン・アクティング・バイ・アンド・スルー・ザ・ステート・ボード・オブ・ハイヤー・エデュケーション・オン・ビハーフ・オブ・オレゴン・ステート・ユニバーシティ | トランジスタ構造及びその製作方法 |
JP2007157982A (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-21 | Seiko Epson Corp | トランジスタ型強誘電体メモリおよびその製造方法 |
JP2009016368A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Ricoh Co Ltd | メモリーデバイス |
JP2009212443A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Canon Inc | 半導体素子の処理方法 |
JP2009277702A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-26 | Canon Inc | 半導体素子の閾値電圧の制御方法 |
JP2010015328A (ja) * | 2008-07-02 | 2010-01-21 | Tama Tlo Ltd | メモリ・論理共役システム |
JP2010183088A (ja) * | 2005-03-28 | 2010-08-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
JP2010192881A (ja) * | 2009-01-23 | 2010-09-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
JP2010272663A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Sony Corp | 薄膜トランジスタ、表示装置、および電子機器 |
Family Cites Families (163)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6010393B2 (ja) * | 1979-09-03 | 1985-03-16 | 株式会社日立製作所 | 半導体メモリ |
JPS6034199B2 (ja) | 1980-12-20 | 1985-08-07 | 株式会社東芝 | 半導体記憶装置 |
JPS60198861A (ja) | 1984-03-23 | 1985-10-08 | Fujitsu Ltd | 薄膜トランジスタ |
JPH0244256B2 (ja) | 1987-01-28 | 1990-10-03 | Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho | Ingazn2o5deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho |
JPH0244258B2 (ja) | 1987-02-24 | 1990-10-03 | Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho | Ingazn3o6deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho |
JPS63210023A (ja) | 1987-02-24 | 1988-08-31 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | InGaZn↓4O↓7で示される六方晶系の層状構造を有する化合物およびその製造法 |
JPH0244260B2 (ja) | 1987-02-24 | 1990-10-03 | Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho | Ingazn5o8deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho |
JPH0244262B2 (ja) | 1987-02-27 | 1990-10-03 | Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho | Ingazn6o9deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho |
JPH0244263B2 (ja) | 1987-04-22 | 1990-10-03 | Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho | Ingazn7o10deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho |
JP2788265B2 (ja) | 1988-07-08 | 1998-08-20 | オリンパス光学工業株式会社 | 強誘電体メモリ及びその駆動方法,製造方法 |
JPH02148763A (ja) | 1988-11-29 | 1990-06-07 | Nec Kyushu Ltd | 半導体記憶装置 |
JP2923700B2 (ja) * | 1991-03-27 | 1999-07-26 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置およびその作製方法 |
KR940008722B1 (ko) | 1991-12-04 | 1994-09-26 | 삼성전자 주식회사 | 반도체 메모리 장치의 워드라인 드라이버 배열방법 |
JPH05251705A (ja) | 1992-03-04 | 1993-09-28 | Fuji Xerox Co Ltd | 薄膜トランジスタ |
JPH0684349A (ja) * | 1992-08-31 | 1994-03-25 | Nec Corp | 半導体記憶装置 |
JPH0697366A (ja) | 1992-09-10 | 1994-04-08 | Hitachi Ltd | 高信頼度コンピュータチップ |
JP3479375B2 (ja) | 1995-03-27 | 2003-12-15 | 科学技術振興事業団 | 亜酸化銅等の金属酸化物半導体による薄膜トランジスタとpn接合を形成した金属酸化物半導体装置およびそれらの製造方法 |
US5592410A (en) * | 1995-04-10 | 1997-01-07 | Ramtron International Corporation | Circuit and method for reducing a compensation of a ferroelectric capacitor by multiple pulsing of the plate line following a write operation |
WO1997006554A2 (en) | 1995-08-03 | 1997-02-20 | Philips Electronics N.V. | Semiconductor device provided with transparent switching element |
JP3625598B2 (ja) | 1995-12-30 | 2005-03-02 | 三星電子株式会社 | 液晶表示装置の製造方法 |
US5915167A (en) * | 1997-04-04 | 1999-06-22 | Elm Technology Corporation | Three dimensional structure memory |
US5822258A (en) * | 1997-05-05 | 1998-10-13 | Micron Technology, Inc. | Circuit and method for testing a memory device with a cell plate generator having a variable current |
JP4085459B2 (ja) | 1998-03-02 | 2008-05-14 | セイコーエプソン株式会社 | 3次元デバイスの製造方法 |
JP4170454B2 (ja) | 1998-07-24 | 2008-10-22 | Hoya株式会社 | 透明導電性酸化物薄膜を有する物品及びその製造方法 |
JP2000150861A (ja) | 1998-11-16 | 2000-05-30 | Tdk Corp | 酸化物薄膜 |
TW460731B (en) | 1999-09-03 | 2001-10-21 | Ind Tech Res Inst | Electrode structure and production method of wide viewing angle LCD |
US6577531B2 (en) * | 2000-04-27 | 2003-06-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Nonvolatile memory and semiconductor device |
JP4632107B2 (ja) | 2000-06-29 | 2011-02-16 | エルピーダメモリ株式会社 | 半導体記憶装置 |
JP3915868B2 (ja) | 2000-07-07 | 2007-05-16 | セイコーエプソン株式会社 | 強誘電体メモリ装置およびその製造方法 |
JP4089858B2 (ja) | 2000-09-01 | 2008-05-28 | 国立大学法人東北大学 | 半導体デバイス |
KR20020038482A (ko) | 2000-11-15 | 2002-05-23 | 모리시타 요이찌 | 박막 트랜지스터 어레이, 그 제조방법 및 그것을 이용한표시패널 |
JP3997731B2 (ja) | 2001-03-19 | 2007-10-24 | 富士ゼロックス株式会社 | 基材上に結晶性半導体薄膜を形成する方法 |
JP2002289859A (ja) | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Minolta Co Ltd | 薄膜トランジスタ |
JP2002288981A (ja) | 2001-03-27 | 2002-10-04 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体記憶装置 |
JP3925839B2 (ja) | 2001-09-10 | 2007-06-06 | シャープ株式会社 | 半導体記憶装置およびその試験方法 |
JP4090716B2 (ja) | 2001-09-10 | 2008-05-28 | 雅司 川崎 | 薄膜トランジスタおよびマトリクス表示装置 |
JP2003123500A (ja) * | 2001-10-12 | 2003-04-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
US6504742B1 (en) * | 2001-10-31 | 2003-01-07 | Hewlett-Packard Company | 3-D memory device for large storage capacity |
US7061014B2 (en) | 2001-11-05 | 2006-06-13 | Japan Science And Technology Agency | Natural-superlattice homologous single crystal thin film, method for preparation thereof, and device using said single crystal thin film |
JP4164562B2 (ja) | 2002-09-11 | 2008-10-15 | 独立行政法人科学技術振興機構 | ホモロガス薄膜を活性層として用いる透明薄膜電界効果型トランジスタ |
JP2002319682A (ja) | 2002-01-04 | 2002-10-31 | Japan Science & Technology Corp | トランジスタ及び半導体装置 |
JP4149170B2 (ja) * | 2002-01-22 | 2008-09-10 | 株式会社ルネサステクノロジ | 半導体記憶装置 |
JP4083486B2 (ja) | 2002-02-21 | 2008-04-30 | 独立行政法人科学技術振興機構 | LnCuO(S,Se,Te)単結晶薄膜の製造方法 |
CN1445821A (zh) | 2002-03-15 | 2003-10-01 | 三洋电机株式会社 | ZnO膜和ZnO半导体层的形成方法、半导体元件及其制造方法 |
JP3933591B2 (ja) | 2002-03-26 | 2007-06-20 | 淳二 城戸 | 有機エレクトロルミネッセント素子 |
US7189992B2 (en) | 2002-05-21 | 2007-03-13 | State Of Oregon Acting By And Through The Oregon State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University | Transistor structures having a transparent channel |
JP2004022625A (ja) | 2002-06-13 | 2004-01-22 | Murata Mfg Co Ltd | 半導体デバイス及び該半導体デバイスの製造方法 |
US7105868B2 (en) | 2002-06-24 | 2006-09-12 | Cermet, Inc. | High-electron mobility transistor with zinc oxide |
JP2004119937A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-15 | Fujitsu Ltd | 半導体記憶装置 |
US7067843B2 (en) | 2002-10-11 | 2006-06-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Transparent oxide semiconductor thin film transistors |
US7084666B2 (en) * | 2002-10-21 | 2006-08-01 | Viciciv Technology | Programmable interconnect structures |
US6881975B2 (en) | 2002-12-17 | 2005-04-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
JP4166105B2 (ja) | 2003-03-06 | 2008-10-15 | シャープ株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2004273732A (ja) | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Sharp Corp | アクティブマトリクス基板およびその製造方法 |
JP4419049B2 (ja) | 2003-04-21 | 2010-02-24 | エルピーダメモリ株式会社 | メモリモジュール及びメモリシステム |
JP4113493B2 (ja) * | 2003-06-12 | 2008-07-09 | シャープ株式会社 | 不揮発性半導体記憶装置及びその制御方法 |
JP4108633B2 (ja) | 2003-06-20 | 2008-06-25 | シャープ株式会社 | 薄膜トランジスタおよびその製造方法ならびに電子デバイス |
US7262463B2 (en) | 2003-07-25 | 2007-08-28 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Transistor including a deposited channel region having a doped portion |
US8445946B2 (en) * | 2003-12-11 | 2013-05-21 | International Business Machines Corporation | Gated diode memory cells |
US7282782B2 (en) | 2004-03-12 | 2007-10-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Combined binary oxide semiconductor device |
US7297977B2 (en) | 2004-03-12 | 2007-11-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Semiconductor device |
US7145174B2 (en) | 2004-03-12 | 2006-12-05 | Hewlett-Packard Development Company, Lp. | Semiconductor device |
JP4620046B2 (ja) | 2004-03-12 | 2011-01-26 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 |
US6972985B2 (en) | 2004-05-03 | 2005-12-06 | Unity Semiconductor Corporation | Memory element having islands |
US7211825B2 (en) | 2004-06-14 | 2007-05-01 | Yi-Chi Shih | Indium oxide-based thin film transistors and circuits |
JP2006100760A (ja) | 2004-09-02 | 2006-04-13 | Casio Comput Co Ltd | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
JP4970760B2 (ja) | 2004-09-15 | 2012-07-11 | 三星電子株式会社 | 半導体メモリ装置のライン配置構造 |
US7285501B2 (en) | 2004-09-17 | 2007-10-23 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method of forming a solution processed device |
US7374984B2 (en) * | 2004-10-29 | 2008-05-20 | Randy Hoffman | Method of forming a thin film component |
US7298084B2 (en) | 2004-11-02 | 2007-11-20 | 3M Innovative Properties Company | Methods and displays utilizing integrated zinc oxide row and column drivers in conjunction with organic light emitting diodes |
US7453065B2 (en) | 2004-11-10 | 2008-11-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Sensor and image pickup device |
AU2005302963B2 (en) | 2004-11-10 | 2009-07-02 | Cannon Kabushiki Kaisha | Light-emitting device |
US7791072B2 (en) | 2004-11-10 | 2010-09-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Display |
WO2006051995A1 (en) | 2004-11-10 | 2006-05-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Field effect transistor employing an amorphous oxide |
US7829444B2 (en) | 2004-11-10 | 2010-11-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Field effect transistor manufacturing method |
US7863611B2 (en) | 2004-11-10 | 2011-01-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Integrated circuits utilizing amorphous oxides |
CA2708335A1 (en) | 2004-11-10 | 2006-05-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Amorphous oxide and field effect transistor |
US7579224B2 (en) | 2005-01-21 | 2009-08-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing a thin film semiconductor device |
TWI562380B (en) | 2005-01-28 | 2016-12-11 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor device, electronic device, and method of manufacturing semiconductor device |
US7608531B2 (en) | 2005-01-28 | 2009-10-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, electronic device, and method of manufacturing semiconductor device |
US7858451B2 (en) | 2005-02-03 | 2010-12-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic device, semiconductor device and manufacturing method thereof |
US7948171B2 (en) | 2005-02-18 | 2011-05-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device |
US20060197092A1 (en) | 2005-03-03 | 2006-09-07 | Randy Hoffman | System and method for forming conductive material on a substrate |
US8681077B2 (en) | 2005-03-18 | 2014-03-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, and display device, driving method and electronic apparatus thereof |
WO2006105077A2 (en) | 2005-03-28 | 2006-10-05 | Massachusetts Institute Of Technology | Low voltage thin film transistor with high-k dielectric material |
US7645478B2 (en) | 2005-03-31 | 2010-01-12 | 3M Innovative Properties Company | Methods of making displays |
US8300031B2 (en) | 2005-04-20 | 2012-10-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device comprising transistor having gate and drain connected through a current-voltage conversion element |
US7782650B2 (en) * | 2005-05-09 | 2010-08-24 | Nantero, Inc. | Nonvolatile nanotube diodes and nonvolatile nanotube blocks and systems using same and methods of making same |
JP2006344849A (ja) | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Casio Comput Co Ltd | 薄膜トランジスタ |
US7402506B2 (en) * | 2005-06-16 | 2008-07-22 | Eastman Kodak Company | Methods of making thin film transistors comprising zinc-oxide-based semiconductor materials and transistors made thereby |
US7691666B2 (en) | 2005-06-16 | 2010-04-06 | Eastman Kodak Company | Methods of making thin film transistors comprising zinc-oxide-based semiconductor materials and transistors made thereby |
US7507618B2 (en) | 2005-06-27 | 2009-03-24 | 3M Innovative Properties Company | Method for making electronic devices using metal oxide nanoparticles |
KR100711890B1 (ko) | 2005-07-28 | 2007-04-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 발광표시장치 및 그의 제조방법 |
JP2007059128A (ja) | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Canon Inc | 有機el表示装置およびその製造方法 |
JP4850457B2 (ja) | 2005-09-06 | 2012-01-11 | キヤノン株式会社 | 薄膜トランジスタ及び薄膜ダイオード |
JP5116225B2 (ja) | 2005-09-06 | 2013-01-09 | キヤノン株式会社 | 酸化物半導体デバイスの製造方法 |
JP4560502B2 (ja) | 2005-09-06 | 2010-10-13 | キヤノン株式会社 | 電界効果型トランジスタ |
JP2007073705A (ja) | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Canon Inc | 酸化物半導体チャネル薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
JP4280736B2 (ja) | 2005-09-06 | 2009-06-17 | キヤノン株式会社 | 半導体素子 |
EP3614442A3 (en) | 2005-09-29 | 2020-03-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having oxide semiconductor layer and manufactoring method thereof |
JP5078246B2 (ja) | 2005-09-29 | 2012-11-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、及び半導体装置の作製方法 |
JP5037808B2 (ja) | 2005-10-20 | 2012-10-03 | キヤノン株式会社 | アモルファス酸化物を用いた電界効果型トランジスタ、及び該トランジスタを用いた表示装置 |
KR101117948B1 (ko) | 2005-11-15 | 2012-02-15 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 액정 디스플레이 장치 제조 방법 |
TWI292281B (en) | 2005-12-29 | 2008-01-01 | Ind Tech Res Inst | Pixel structure of active organic light emitting diode and method of fabricating the same |
US7867636B2 (en) | 2006-01-11 | 2011-01-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Transparent conductive film and method for manufacturing the same |
JP4977478B2 (ja) | 2006-01-21 | 2012-07-18 | 三星電子株式会社 | ZnOフィルム及びこれを用いたTFTの製造方法 |
US7576394B2 (en) | 2006-02-02 | 2009-08-18 | Kochi Industrial Promotion Center | Thin film transistor including low resistance conductive thin films and manufacturing method thereof |
US7977169B2 (en) | 2006-02-15 | 2011-07-12 | Kochi Industrial Promotion Center | Semiconductor device including active layer made of zinc oxide with controlled orientations and manufacturing method thereof |
US8008137B2 (en) | 2006-03-15 | 2011-08-30 | Marvell World Trade Ltd. | Method for fabricating 1T-DRAM on bulk silicon |
KR20070101595A (ko) | 2006-04-11 | 2007-10-17 | 삼성전자주식회사 | ZnO TFT |
US20070252928A1 (en) | 2006-04-28 | 2007-11-01 | Toppan Printing Co., Ltd. | Structure, transmission type liquid crystal display, reflection type display and manufacturing method thereof |
JP5028033B2 (ja) | 2006-06-13 | 2012-09-19 | キヤノン株式会社 | 酸化物半導体膜のドライエッチング方法 |
US7906415B2 (en) * | 2006-07-28 | 2011-03-15 | Xerox Corporation | Device having zinc oxide semiconductor and indium/zinc electrode |
JP4999400B2 (ja) | 2006-08-09 | 2012-08-15 | キヤノン株式会社 | 酸化物半導体膜のドライエッチング方法 |
JP4609797B2 (ja) | 2006-08-09 | 2011-01-12 | Nec液晶テクノロジー株式会社 | 薄膜デバイス及びその製造方法 |
JP4332545B2 (ja) | 2006-09-15 | 2009-09-16 | キヤノン株式会社 | 電界効果型トランジスタ及びその製造方法 |
JP5164357B2 (ja) | 2006-09-27 | 2013-03-21 | キヤノン株式会社 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
JP4274219B2 (ja) | 2006-09-27 | 2009-06-03 | セイコーエプソン株式会社 | 電子デバイス、有機エレクトロルミネッセンス装置、有機薄膜半導体装置 |
US7622371B2 (en) | 2006-10-10 | 2009-11-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fused nanocrystal thin film semiconductor and method |
TW200830595A (en) | 2006-11-27 | 2008-07-16 | Nat University Iwate Univ Inc | Organic thin film transistor, organic composite electronic element, method for manufacturing such transistor and element, and display device and memory |
JP2010034091A (ja) | 2006-11-27 | 2010-02-12 | Iwate Univ | 有機複合電子素子及びその製造方法、及び該有機複合電子素子を用いる有機半導体メモリ |
US7772021B2 (en) | 2006-11-29 | 2010-08-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Flat panel displays comprising a thin-film transistor having a semiconductive oxide in its channel and methods of fabricating the same for use in flat panel displays |
JP2008140684A (ja) | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Toppan Printing Co Ltd | カラーelディスプレイおよびその製造方法 |
KR101303578B1 (ko) | 2007-01-05 | 2013-09-09 | 삼성전자주식회사 | 박막 식각 방법 |
US8207063B2 (en) | 2007-01-26 | 2012-06-26 | Eastman Kodak Company | Process for atomic layer deposition |
KR100851215B1 (ko) | 2007-03-14 | 2008-08-07 | 삼성에스디아이 주식회사 | 박막 트랜지스터 및 이를 이용한 유기 전계 발광표시장치 |
US7795613B2 (en) | 2007-04-17 | 2010-09-14 | Toppan Printing Co., Ltd. | Structure with transistor |
KR101325053B1 (ko) | 2007-04-18 | 2013-11-05 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 트랜지스터 기판 및 이의 제조 방법 |
KR20080094300A (ko) | 2007-04-19 | 2008-10-23 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 및 그 제조 방법과 박막 트랜지스터를포함하는 평판 디스플레이 |
KR101334181B1 (ko) | 2007-04-20 | 2013-11-28 | 삼성전자주식회사 | 선택적으로 결정화된 채널층을 갖는 박막 트랜지스터 및 그제조 방법 |
WO2008133345A1 (en) | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Oxynitride semiconductor |
KR101345376B1 (ko) | 2007-05-29 | 2013-12-24 | 삼성전자주식회사 | ZnO 계 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 |
US8059443B2 (en) | 2007-10-23 | 2011-11-15 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Three-dimensional memory module architectures |
JP5430846B2 (ja) | 2007-12-03 | 2014-03-05 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
JP5366517B2 (ja) | 2007-12-03 | 2013-12-11 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
CN103258857B (zh) * | 2007-12-13 | 2016-05-11 | 出光兴产株式会社 | 使用了氧化物半导体的场效应晶体管及其制造方法 |
JP5215158B2 (ja) | 2007-12-17 | 2013-06-19 | 富士フイルム株式会社 | 無機結晶性配向膜及びその製造方法、半導体デバイス |
JP4709868B2 (ja) | 2008-03-17 | 2011-06-29 | 株式会社東芝 | 半導体記憶装置 |
JP5085446B2 (ja) | 2008-07-14 | 2012-11-28 | 株式会社東芝 | 三次元メモリデバイス |
US8044448B2 (en) | 2008-07-25 | 2011-10-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonvolatile semiconductor memory device |
JP2010034109A (ja) | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Toshiba Corp | 不揮発性半導体記憶装置 |
JP5100554B2 (ja) * | 2008-07-30 | 2012-12-19 | 株式会社東芝 | 半導体記憶装置 |
JP4623179B2 (ja) | 2008-09-18 | 2011-02-02 | ソニー株式会社 | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
JP5451280B2 (ja) | 2008-10-09 | 2014-03-26 | キヤノン株式会社 | ウルツ鉱型結晶成長用基板およびその製造方法ならびに半導体装置 |
JP2010114220A (ja) | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Toshiba Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP5606682B2 (ja) | 2009-01-29 | 2014-10-15 | 富士フイルム株式会社 | 薄膜トランジスタ、多結晶酸化物半導体薄膜の製造方法、及び薄膜トランジスタの製造方法 |
JPWO2010097862A1 (ja) | 2009-02-24 | 2012-08-30 | パナソニック株式会社 | 半導体メモリセル及びその製造方法並びに半導体記憶装置 |
KR100904059B1 (ko) * | 2009-03-10 | 2009-06-23 | 주식회사 탑 엔지니어링 | 액정방울무게 설정방법 및 그 설정된 무게를 가진 액정방울을 단위패널영역에 토출시키는 방법 |
JP2010263211A (ja) | 2009-05-04 | 2010-11-18 | Samsung Electronics Co Ltd | 積層メモリ素子 |
JP4571221B1 (ja) | 2009-06-22 | 2010-10-27 | 富士フイルム株式会社 | Igzo系酸化物材料及びigzo系酸化物材料の製造方法 |
JP4415062B1 (ja) | 2009-06-22 | 2010-02-17 | 富士フイルム株式会社 | 薄膜トランジスタ及び薄膜トランジスタの製造方法 |
KR102111264B1 (ko) | 2009-09-16 | 2020-05-15 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 트랜지스터 |
KR101434948B1 (ko) | 2009-12-25 | 2014-08-28 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 |
WO2012029638A1 (en) | 2010-09-03 | 2012-03-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
KR101772117B1 (ko) | 2010-09-03 | 2017-08-28 | 삼성전자 주식회사 | 저항 스위치 기반의 로직 회로를 갖는 적층 구조의 반도체 메모리 장치 및 그 제조방법 |
JP2012256821A (ja) | 2010-09-13 | 2012-12-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 記憶装置 |
KR101872926B1 (ko) | 2010-09-13 | 2018-06-29 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 |
TWI539453B (zh) | 2010-09-14 | 2016-06-21 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 記憶體裝置和半導體裝置 |
KR101924231B1 (ko) * | 2010-10-29 | 2018-11-30 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 기억 장치 |
JP5770068B2 (ja) | 2010-11-12 | 2015-08-26 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
JP2012151453A (ja) | 2010-12-28 | 2012-08-09 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置および半導体装置の駆動方法 |
JP5993141B2 (ja) | 2010-12-28 | 2016-09-14 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 記憶装置 |
TWI572009B (zh) | 2011-01-14 | 2017-02-21 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 半導體記憶裝置 |
-
2012
- 2012-01-13 US US13/350,086 patent/US9601178B2/en active Active
- 2012-01-13 TW TW101101421A patent/TWI564890B/zh active
- 2012-01-13 TW TW105131689A patent/TWI614747B/zh not_active IP Right Cessation
- 2012-01-25 KR KR1020120007280A patent/KR102006025B1/ko active IP Right Grant
- 2012-01-26 JP JP2012013618A patent/JP5912572B2/ja active Active
-
2016
- 2016-03-28 JP JP2016063120A patent/JP2016164990A/ja not_active Withdrawn
-
2017
- 2017-03-17 US US15/462,077 patent/US10497419B2/en active Active
- 2017-09-08 JP JP2017172768A patent/JP6564824B2/ja active Active
-
2019
- 2019-07-24 KR KR1020190089445A patent/KR102058823B1/ko active IP Right Grant
- 2019-07-29 JP JP2019138717A patent/JP6818823B2/ja active Active
- 2019-11-27 US US16/697,292 patent/US20200098416A1/en not_active Abandoned
- 2019-12-16 KR KR1020190167493A patent/KR102214954B1/ko active IP Right Grant
-
2020
- 2020-12-28 JP JP2020218433A patent/JP2021052212A/ja not_active Withdrawn
-
2021
- 2021-02-04 KR KR1020210016121A patent/KR20210018887A/ko not_active Application Discontinuation
-
2022
- 2022-08-01 JP JP2022122836A patent/JP2022153594A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01308070A (ja) * | 1988-06-07 | 1989-12-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体記憶装置 |
JPH02229468A (ja) * | 1989-03-01 | 1990-09-12 | Matsushita Electron Corp | 半導体記憶装置 |
JPH06103765A (ja) * | 1992-09-22 | 1994-04-15 | Sanyo Electric Co Ltd | Dramの基板電圧発生装置 |
JPH08213564A (ja) * | 1994-12-08 | 1996-08-20 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JPH09129846A (ja) * | 1995-10-31 | 1997-05-16 | Nec Corp | ダイナミックメモリ素子 |
JP2000150900A (ja) * | 1998-11-17 | 2000-05-30 | Japan Science & Technology Corp | トランジスタ及び半導体装置 |
JP2000269457A (ja) * | 1999-03-17 | 2000-09-29 | Hitachi Ltd | 半導体素子及び半導体装置 |
JP2001274355A (ja) * | 2000-01-18 | 2001-10-05 | Hitachi Ltd | 半導体記憶装置及びデータ処理装置 |
JP2001230326A (ja) * | 2000-02-17 | 2001-08-24 | Nec Corp | 半導体集積回路装置およびその駆動方法 |
JP2006502597A (ja) * | 2002-05-21 | 2006-01-19 | ザ・ステート・オブ・オレゴン・アクティング・バイ・アンド・スルー・ザ・ステート・ボード・オブ・ハイヤー・エデュケーション・オン・ビハーフ・オブ・オレゴン・ステート・ユニバーシティ | トランジスタ構造及びその製作方法 |
JP2010183088A (ja) * | 2005-03-28 | 2010-08-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
JP2007157982A (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-21 | Seiko Epson Corp | トランジスタ型強誘電体メモリおよびその製造方法 |
JP2009016368A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Ricoh Co Ltd | メモリーデバイス |
JP2009212443A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Canon Inc | 半導体素子の処理方法 |
JP2009277702A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-26 | Canon Inc | 半導体素子の閾値電圧の制御方法 |
JP2010015328A (ja) * | 2008-07-02 | 2010-01-21 | Tama Tlo Ltd | メモリ・論理共役システム |
JP2010192881A (ja) * | 2009-01-23 | 2010-09-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
JP2010272663A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Sony Corp | 薄膜トランジスタ、表示装置、および電子機器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6564824B2 (ja) | 2019-08-21 |
TWI564890B (zh) | 2017-01-01 |
JP2018011074A (ja) | 2018-01-18 |
JP2012256837A (ja) | 2012-12-27 |
US9601178B2 (en) | 2017-03-21 |
KR20190090748A (ko) | 2019-08-02 |
KR102058823B1 (ko) | 2019-12-23 |
US10497419B2 (en) | 2019-12-03 |
KR20190141631A (ko) | 2019-12-24 |
KR20210018887A (ko) | 2021-02-18 |
US20170256301A1 (en) | 2017-09-07 |
TW201234365A (en) | 2012-08-16 |
US20120188814A1 (en) | 2012-07-26 |
JP2021052212A (ja) | 2021-04-01 |
JP2016164990A (ja) | 2016-09-08 |
JP2019201219A (ja) | 2019-11-21 |
JP6818823B2 (ja) | 2021-01-20 |
KR102214954B1 (ko) | 2021-02-10 |
TW201703037A (zh) | 2017-01-16 |
JP5912572B2 (ja) | 2016-04-27 |
TWI614747B (zh) | 2018-02-11 |
KR20120099344A (ko) | 2012-09-10 |
KR102006025B1 (ko) | 2019-07-31 |
US20200098416A1 (en) | 2020-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6818823B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP5809195B2 (ja) | 信号処理回路 | |
JP5931561B2 (ja) | 信号処理装置 | |
US8929161B2 (en) | Signal processing circuit | |
KR101912948B1 (ko) | 기억 장치 및 반도체 장치 | |
US8339837B2 (en) | Driving method of semiconductor device | |
JP6379263B2 (ja) | 半導体装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220805 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230614 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230808 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230831 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20231205 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20240214 |