JP6139952B2 - 半導体装置 - Google Patents
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- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
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- H01L27/1222—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 with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer
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Description
本実施の形態では、本発明の一態様に係る半導体装置について、図面を用いて説明する。以下、当該半導体装置をトランジスタとして説明する。
本実施の形態では、先の実施の形態で説明した半導体装置とは構造が一部異なる半導体装置について説明する。なお、以下の本実施の形態においても半導体装置をトランジスタとして説明する。また、以下の本実施の形態は、先の実施の形態で用いた図面(符号及びハッチングを含む。)及び説明を適宜用い、重複する説明は省略することがある。
本実施の形態では、先の実施の形態で説明した半導体装置とは構造が一部異なる半導体装置について説明する。
本実施の形態では、先の実施の形態で説明した半導体装置とは構造が一部異なる半導体装置について説明する。
本実施の形態では、先の実施の形態で説明した半導体装置とは構造が一部異なる半導体装置について説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様である半導体装置について説明する。なお、本実施の形態で説明する半導体装置は、先の実施の形態で説明したトランジスタを有する記憶素子(メモリセル)である。そこで、当該半導体装置について先の実施の形態で用いた符号を適宜用いて説明する。
本実施の形態では、実施の形態6で説明した半導体装置の応用例について、図19を用いて説明する。
本実施の形態では、先の実施の形態のいずれかで説明したトランジスタを適用した半導体装置について図20を用いて説明する。なお、本実施の形態においても、半導体装置の一例として記憶素子(メモリセル)を示し、先の実施の形態に示した構成と異なる構成の記憶素子について説明する。
本実施の形態では、先の実施の形態のいずれかで説明したトランジスタを適用した半導体装置について、図21を参照して説明する。
本実施の形態では、先の実施の形態のいずれかで説明したトランジスタを適用した半導体装置について、図24を参照して説明する。なお、本実施の形態では当該半導体装置として、論理回路であるNOR型回路、及びNAND型回路を例に説明する。
先の実施の形態のいずれかで説明したトランジスタを少なくとも一部に用いてCPU(Central Processing Unit)を構成することができる。
本明細書に開示する半導体装置は、さまざまな電子機器(遊技機も含む)に適用することができる。電子機器としては、例えば、テレビジョン装置(テレビ、又はテレビジョン受信機ともいう)、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等のカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機(携帯電話、携帯電話装置ともいう)、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。上記実施の形態で説明した半導体装置を具備する電子機器の例について説明する。
101 基板
103 下地絶縁膜
104 酸化物半導体膜
105 領域
107a 領域
107b 領域
109a 領域
109b 領域
111 酸化物半導体膜
113 ゲート絶縁膜
115a 領域
115b 領域
117 ゲート電極
119 サイドウォール絶縁膜
121 絶縁膜
123 層間絶縁膜
127a ソース電極
127b ドレイン電極
130 酸化物半導体膜
150 酸化物半導体膜
152 導電膜
154 導電膜
156 絶縁膜
159 ドーパント
200 トランジスタ
300 トランジスタ
400 トランジスタ
600 トランジスタ
601 基板
602a 不純物領域
602b 不純物領域
603 ゲート電極
603a 金属間化合物領域
603b 金属間化合物領域
605 ゲート絶縁膜
606 素子分離絶縁膜
607 チャネル形成領域
617 ゲート電極
618a コンタクトプラグ
618b コンタクトプラグ
618c コンタクトプラグ
619 絶縁膜
623 絶縁膜
625 絶縁膜
627 絶縁膜
629 バリア膜
630 配線
631 絶縁膜
632 絶縁膜
635 バリア膜
637 配線
639a コンタクトプラグ
639b コンタクトプラグ
639c コンタクトプラグ
640a 配線
640b 配線
640c 配線
642 絶縁膜
650 容量素子
660 メモリセル
680 導電膜
690 導電膜
731 絶縁膜
800 基板
801 トランジスタ
802 トランジスタ
803 トランジスタ
804 トランジスタ
811 トランジスタ
812 トランジスタ
813 トランジスタ
814 トランジスタ
821 ゲート電極
825 電極
826 絶縁膜
830 絶縁膜
831 配線
832 配線
833 絶縁膜
834 配線
835 配線
836 絶縁膜
839 下地絶縁膜
840 導電膜
841 ゲート電極
842 層間絶縁膜
845 電極
850 ゲート絶縁膜
851 絶縁膜
1120 メモリセルアレイ
1130 メモリセル
1131 トランジスタ
1132 容量素子
1140 メモリセルアレイ
1141 スイッチング素子
1142 記憶素子
1143 記憶素子群
1150 メモリセル
1151 トランジスタ
1152 トランジスタ
1153 トランジスタ
1154 トランジスタ
1155 トランジスタ
1156 トランジスタ
1190 基板
1191 ALU
1192 ALUコントローラ
1193 インストラクションデコーダ
1194 インタラプトコントローラ
1195 タイミングコントローラ
1196 レジスタ
1197 レジスタコントローラ
1199 ROM
1201 筐体
1202 筐体
1203 表示部
1204 キーボード
1210 タブレット型端末
1211 筐体
1212 表示部
1213 筐体
1214 表示部
1215 操作ボタン
1217 スタイラス
1221 筐体
1223 筐体
1225 表示部
1227 表示部
1231 電源
1233 操作キー
1235 スピーカー
1237 軸部
1240 筐体
1241 筐体
1242 表示パネル
1243 スピーカー
1244 マイクロフォン
1245 操作キー
1246 ポインティングデバイス
1247 カメラ用レンズ
1248 外部接続端子
1249 太陽電池セル
1250 外部メモリスロット
1261 本体
1263 接眼部
1264 操作スイッチ
1265 表示部
1266 バッテリー
1267 表示部
1271 筐体
1273 表示部
1275 スタンド
1280 リモコン操作機
Claims (15)
- 酸化物半導体膜と、
前記酸化物半導体膜に接して設けられたソース電極及びドレイン電極と、
前記酸化物半導体膜に接して設けられたゲート絶縁膜と、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極間の前記ゲート絶縁膜に接して設けられたゲート電極と、
前記ゲート電極の側面に接して設けられたサイドウォール絶縁膜と、を有し、
前記サイドウォール絶縁膜は、前記ソース電極及び前記ゲート電極間の凹部、並びに前記ドレイン電極及び前記ゲート電極間の凹部を埋め込み、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の一部を覆っていることを特徴とする半導体装置。 - 酸化物半導体膜と、
前記酸化物半導体膜に接して設けられたソース電極及びドレイン電極と、
前記酸化物半導体膜に接して設けられたゲート絶縁膜と、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極間の前記ゲート絶縁膜に接して設けられたゲート電極と、
前記ゲート電極の側面に接して設けられたサイドウォール絶縁膜と、を有し、
前記サイドウォール絶縁膜は、前記ソース電極及び前記ゲート電極間の凹部、並びに前記ドレイン電極及び前記ゲート電極間の凹部を埋め込み、
前記サイドウォール絶縁膜の外周の一部は、前記ソース電極の前記ゲート電極と対向している面と前記ソース電極の上面とで形成される角部、及び前記ドレイン電極の前記ゲート電極と対向している面と前記ドレイン電極の上面とで形成される角部に位置することを特徴とする半導体装置。 - 請求項1又は請求項2において、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極と、前記サイドウォール絶縁膜との間に前記ゲート絶縁膜が設けられていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一において、
少なくとも前記サイドウォール絶縁膜、前記ゲート電極に接し、前記ソース電極及び前記ドレイン電極と重畳する領域を有するように設けられた絶縁性を有する金属酸化膜を有することを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一において、
前記酸化物半導体膜は、前記ゲート電極と重畳する第1の領域と、前記第1の領域を挟んで設けられる一対の第2の領域と、前記第1の領域及び前記一対の第2の領域を挟んで設けられる一対の第3の領域と、を有し、
前記一対の第2の領域にドーパントを含んでいることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一において、
前記酸化物半導体膜は、前記ゲート電極と重畳する第1の領域と、前記第1の領域を挟んで設けられる一対の第2の領域と、前記第1の領域及び前記一対の第2の領域を挟んで設けられる一対の第3の領域と、を有し、
前記一対の第3の領域にドーパントを含んでいることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一において、
前記酸化物半導体膜は、前記ゲート電極と重畳する第1の領域と、前記第1の領域を挟んで設けられる一対の第2の領域と、前記第1の領域及び前記一対の第2の領域を挟んで設けられる一対の第3の領域と、を有し、
前記一対の第2の領域及び前記一対の第3の領域にドーパントを含み、
前記一対の第3の領域のドーパント濃度は前記一対の第2の領域のドーパント濃度よりも高いことを特徴とする半導体装置。 - 請求項5乃至請求項7のいずれか一において、
前記ドーパントは、ホウ素、窒素、フッ素、アルミニウム、リン、ヒ素、インジウム、スズ、アンチモン及び希ガス元素から選ばれた一種以上の元素であることを特徴とする半導体装置。 - 酸化物半導体膜と、
前記酸化物半導体膜に接して設けられたソース電極及びドレイン電極と、
前記酸化物半導体膜に接して設けられたゲート絶縁膜と、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極間の前記ゲート絶縁膜に接して設けられたゲート電極と、
前記ゲート電極の側面に接して設けられたサイドウォール絶縁膜と、を有し、
前記サイドウォール絶縁膜は、前記ソース電極及び前記ゲート電極間の凹部、並びに前記ドレイン電極及び前記ゲート電極間の凹部を埋め込み、前記ソース電極の前記ゲート電極と対向している面と前記ソース電極の上面とで形成される角部、及び前記ドレイン電極の前記ゲート電極と対向している面と前記ドレイン電極の上面とで形成される角部に位置することを特徴とする半導体装置。 - 請求項9において、
前記ゲート絶縁膜は、前記角部を覆って設けられており、
前記サイドウォール絶縁膜は、前記角部を覆うことで形成される前記ゲート絶縁膜の角部に位置することを特徴とする半導体装置。 - 請求項9又は請求項10において、
少なくとも前記サイドウォール絶縁膜、前記ゲート電極に接し、前記ソース電極及び前記ドレイン電極と重畳する領域を有するように設けられた絶縁性を有する金属酸化膜を有することを特徴とする半導体装置。 - 請求項9乃至請求項11のいずれか一において、
前記酸化物半導体膜は、前記ゲート電極と重畳する第1の領域と、前記第1の領域を挟んで設けられる一対の第2の領域と、前記第1の領域及び前記一対の第2の領域を挟んで設けられる一対の第3の領域と、を有し、
前記一対の第2の領域にドーパントを含んでいることを特徴とする半導体装置。 - 請求項9乃至請求項11のいずれか一において、
前記酸化物半導体膜は、前記ゲート電極と重畳する第1の領域と、前記第1の領域を挟んで設けられる一対の第2の領域と、前記第1の領域及び前記一対の第2の領域を挟んで設けられる一対の第3の領域と、を有し、
前記一対の第3の領域にドーパントを含んでいることを特徴とする半導体装置。 - 請求項9乃至請求項11のいずれか一において、
前記酸化物半導体膜は、前記ゲート電極と重畳する第1の領域と、前記第1の領域を挟んで設けられる一対の第2の領域と、前記第1の領域及び前記一対の第2の領域を挟んで設けられる一対の第3の領域と、を有し、
前記一対の第2の領域及び前記一対の第3の領域にドーパントを含み、
前記一対の第3の領域のドーパント濃度は前記一対の第2のドーパント濃度よりも高いことを特徴とする半導体装置。 - 請求項12乃至請求項14のいずれか一において、
前記ドーパントは、ホウ素、窒素、フッ素、アルミニウム、リン、ヒ素、インジウム、スズ、アンチモン及び希ガス元素から選ばれた一種以上の元素であることを特徴とする半導体装置。
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