JP7352568B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7352568B2 JP7352568B2 JP2020557011A JP2020557011A JP7352568B2 JP 7352568 B2 JP7352568 B2 JP 7352568B2 JP 2020557011 A JP2020557011 A JP 2020557011A JP 2020557011 A JP2020557011 A JP 2020557011A JP 7352568 B2 JP7352568 B2 JP 7352568B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- oxide
- insulator
- conductor
- potential
- 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.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 203
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 128
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 118
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 36
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 458
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 434
- 239000010408 film Substances 0.000 description 130
- 230000006870 function Effects 0.000 description 126
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 116
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 116
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 116
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 99
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 99
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 87
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 80
- 239000000463 material Substances 0.000 description 69
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 67
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 55
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 46
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 38
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 37
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 37
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 35
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 34
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 33
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 27
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 26
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 26
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 26
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 26
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 23
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 22
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical group [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical group [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 20
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000010936 titanium Chemical group 0.000 description 20
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 19
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 19
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 19
- 238000007600 charging Methods 0.000 description 18
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 18
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 17
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 16
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 15
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 15
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 14
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 14
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 12
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 11
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 11
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 10
- -1 hafnium aluminate Chemical class 0.000 description 10
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 9
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 9
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 9
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 7
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 7
- 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 7
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 7
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical group [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 6
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 6
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 6
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 6
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 6
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 6
- 238000001004 secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 description 6
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 6
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 5
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 5
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical group [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical group [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- GPBUGPUPKAGMDK-UHFFFAOYSA-N azanylidynemolybdenum Chemical compound [Mo]#N GPBUGPUPKAGMDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium oxide Inorganic materials O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 4
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 4
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical group [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 4
- PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N neodymium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Nd+3].[Nd+3] PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PVADDRMAFCOOPC-UHFFFAOYSA-N oxogermanium Chemical compound [Ge]=O PVADDRMAFCOOPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 3
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 3
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000156302 Porcine hemagglutinating encephalomyelitis virus Species 0.000 description 2
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 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
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 2
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical group [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N dibismuth;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Bi+3].[Bi+3] TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical group [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical group [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- 229910019311 (Ba,Sr)TiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000002925 A-like Anatomy 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N alumane;titanium Chemical compound [AlH3].[Ti] UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MDPILPRLPQYEEN-UHFFFAOYSA-N aluminium arsenide Chemical compound [As]#[Al] MDPILPRLPQYEEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000003464 asthenopia Diseases 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052800 carbon group element Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical group [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010277 constant-current charging Methods 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004093 laser heating Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 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
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011156 metal matrix composite Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
- G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
- G01R19/16542—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
-
- 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
- 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
- H01L27/08—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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
- H01L27/085—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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
- H01L27/088—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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/7869—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising an oxide semiconductor material, e.g. zinc oxide, copper aluminium oxide, cadmium stannate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/569—Constructional details of current conducting connections for detecting conditions inside cells or batteries, e.g. details of voltage sensing terminals
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/01—Shaping pulses
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/22—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
- H03K5/24—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
-
- 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
- H01L21/8258—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 a semiconductor, using a combination of technologies covered by H01L21/8206, H01L21/8213, H01L21/822, H01L21/8252, H01L21/8254 or H01L21/8256
-
- 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
- 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/22—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
- H03K5/24—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude
- H03K5/2409—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude using bipolar transistors
- H03K5/2427—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude using bipolar transistors using clock signals
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/22—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
- H03K5/24—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude
- H03K5/2472—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude using field effect transistors
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Description
図2Aは、アンプのシンボルを示す図である。図2B、図2Cは、アンプの構成例を示す回路図である。
図3A、図3B、図3C、図3D、図3Eは、二次電池および半導体装置の電位変動を示すタイミングチャートである。
図4は、半導体装置の構成例を示す断面図である。
図5A、図5B、図5Cは、トランジスタの構造例を示す断面図である。
図6Aは、トランジスタの構造例を示す上面図である。図6B、図6Cは、トランジスタの構造例を示す断面図である。
図7Aは、トランジスタの構造例を示す上面図である。図7B、図7Cは、トランジスタの構造例を示す断面図である。
図8Aは、トランジスタの構造例を示す上面図である。図8B、図8Cは、トランジスタの構造例を示す断面図である。
図9Aは、トランジスタの構造例を示す上面図である。図9B、図9Cは、トランジスタの構造例を示す断面図である。
図10Aは、トランジスタの構造例を示す上面図である。図10B、図10Cは、トランジスタの構造例を示す断面図である。
図11Aは、トランジスタの構造例を示す上面図である。図11B、図11Cは、トランジスタの構造例を示す断面図である。
図12Aは、オシロスコープを使って測定した回路を示す図である。図12Bは、オシロスコープを使って測定した結果を示す図である。
本実施の形態では、本発明の一形態に係わる半導体装置の構成例について説明する。本発明の一形態に係わる半導体装置は、充放電中の二次電池において、二次電池の正極負極間電位を所定の時間ごとにサンプリングし(取得し)、サンプリングした電位と、サンプリング後の正極負極間電位とを比較することで、マイクロショートによる瞬間的な電位変動(ここでは、電位が下がる)を検知する機能を有する。当該半導体装置は、所定時間ごとのサンプリングを繰り返すことで、充放電中における二次電池の電位変動に対応し、また、二次電池の正極負極間電位を用いて動作させることができる。
図1Aは、半導体装置100の構成例を示す回路図である。半導体装置100は、トランジスタ11乃至トランジスタ15、容量素子C11、および、コンパレータ50を有する。なお、本明細書等で説明する図面においては、主な信号の流れを矢印または線で示しており、電源線等は省略する場合がある。
次に、コンパレータ50の構成例について説明する。コンパレータ50は、非反転入力端子、反転入力端子、および、出力端子を有する。コンパレータ50は、非反転入力端子と、反転入力端子に入力された電位差を増幅する機能を有する。コンパレータ50は、非反転入力端子に入力された電位が、反転入力端子に入力された電位より大きい場合、高電源電位方向へ増幅して出力し、非反転入力端子に入力された電位が、反転入力端子に入力された電位より小さい場合、低電源電位方向へ増幅して出力する。
図3A乃至図3Eは、二次電池が充電中である場合の、二次電池および半導体装置の電位変動を示すタイミングチャートである。
半導体装置100を構成するトランジスタ11乃至トランジスタ15、および、コンパレータ50を構成するトランジスタには、チャネル形成領域に金属酸化物を有するトランジスタ(OSトランジスタ)を用いることができる。
上述のように、半導体装置100は、二次電池の正極負極間電位に関連した電位をサンプリングし、サンプリングした電位と、サンプリング後の正極負極間電位に関連した電位とを比較することで、マイクロショートによる、瞬間的で小さな電位変動を検知することができる。すなわち、充電中などの場合における、二次電池の電位変動にも対応することができる。
本実施の形態では、上記実施の形態で説明した半導体装置100に用いることができる、OSトランジスタの構成例について説明する。なお、OSトランジスタは薄膜トランジスタであり、積層して設けることができるため、本実施の形態では、単結晶シリコン基板に形成されたSiトランジスタの上方に、OSトランジスタを設けた半導体装置の構成例について説明する。
図4に示す半導体装置は、トランジスタ300と、トランジスタ500、および容量素子600を有している。図5Aはトランジスタ500のチャネル長方向の断面図であり、図5Bはトランジスタ500のチャネル幅方向の断面図であり、図5Cはトランジスタ300のチャネル幅方向の断面図である。
なお、本実施の形態に示す半導体装置のトランジスタ500は、上記の構造に限られるものではない。以下、トランジスタ500に用いることができる構造例について説明する。
図6A、図6Bおよび図6Cを用いてトランジスタ510Aの構造例を説明する。図6Aはトランジスタ510Aの上面図である。図6Bは、図6Aに一点鎖線L1-L2で示す部位の断面図である。図6Cは、図6Aに一点鎖線W1-W2で示す部位の断面図である。なお、図6Aの上面図では、図の明瞭化のために一部の要素を省いて図示している。
図7A、図7Bおよび図7Cを用いてトランジスタ510Bの構造例を説明する。図7Aはトランジスタ510Bの上面図である。図7Bは、図7Aに一点鎖線L1-L2で示す部位の断面図である。図7Cは、図7Aに一点鎖線W1-W2で示す部位の断面図である。なお、図7Aの上面図では、図の明瞭化のために一部の要素を省いて図示している。
図8A、図8Bおよび図8Cを用いてトランジスタ510Cの構造例を説明する。図8Aはトランジスタ510Cの上面図である。図8Bは、図8Aに一点鎖線L1-L2で示す部位の断面図である。図8Cは、図8Aに一点鎖線W1-W2で示す部位の断面図である。なお、図8Aの上面図では、図の明瞭化のために一部の要素を省いて図示している。
図9A、図9Bおよび図9Cを用いてトランジスタ510Dの構造例を説明する。図9Aはトランジスタ510Dの上面図である。図9Bは、図9Aに一点鎖線L1-L2で示す部位の断面図である。図9Cは、図9Aに一点鎖線W1-W2で示す部位の断面図である。なお、図9Aの上面図では、図の明瞭化のために一部の要素を省いて図示している。
図10A乃至図10Cを用いてトランジスタ510Eの構造例を説明する。図10Aはトランジスタ510Eの上面図である。図10Bは、図10Aに一点鎖線L1-L2で示す部位の断面図である。図10Cは、図10Aに一点鎖線W1-W2で示す部位の断面図である。なお、図10Aの上面図では、図の明瞭化のために一部の要素を省いて図示している。
図11A乃至図11Cを用いてトランジスタ510Fの構造例を説明する。図11Aはトランジスタ510Fの上面図である。図11Bは、図11Aに一点鎖線L1-L2で示す部位の断面図である。図11Cは、図11Aに一点鎖線W1-W2で示す部位の断面図である。なお、図11Aの上面図では、図の明瞭化のために一部の要素を省いて図示している。
本実施の形態では、上記実施の形態で説明したOSトランジスタに用いることができる金属酸化物の構成について説明する。
本明細書等において、CAAC(c-axis aligned crystal)、及びCAC(Cloud-Aligned Composite)と記載する場合がある。なお、CAACは結晶構造の一例を表し、CACは機能、または材料の構成の一例を表す。
酸化物半導体は、単結晶酸化物半導体と、それ以外の非単結晶酸化物半導体と、に分けられる。非単結晶酸化物半導体としては、例えば、CAAC-OS(c-axis aligned crystalline oxide semiconductor)、多結晶酸化物半導体、nc-OS(nanocrystalline oxide semiconductor)、擬似非晶質酸化物半導体(a-like OS:amorphous-like oxide semiconductor)および非晶質酸化物半導体などがある。
続いて、上記酸化物半導体をトランジスタに用いる場合について説明する。
ここで、酸化物半導体中における各不純物の影響について説明する。
Claims (10)
- 第1ソースフォロワと、
第2ソースフォロワと、
トランジスタと、
容量素子と、
コンパレータと、を有し、
前記第1ソースフォロワには、第1電位が入力され、
前記第2ソースフォロワには、第2電位が入力され、
前記第1ソースフォロワの出力は、前記トランジスタのソースまたはドレインの一方に入力され、
前記トランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記容量素子の一方の端子、および、前記コンパレータの非反転入力端子、と電気的に接続され、
前記第2ソースフォロワの出力は、前記コンパレータの反転入力端子に入力される、半導体装置。 - 第1ソースフォロワと、
第2ソースフォロワと、
トランジスタと、
容量素子と、
コンパレータと、を有し、
前記第1ソースフォロワには、第1電位が入力され、
前記第2ソースフォロワには、第2電位が入力され、
前記第1電位は、前記第2電位より、高い電位であり、
前記第1ソースフォロワの出力は、前記トランジスタのソースまたはドレインの一方に入力され、
前記トランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記容量素子の一方の端子、および、前記コンパレータの非反転入力端子、と電気的に接続され、
前記第2ソースフォロワの出力は、前記コンパレータの反転入力端子に入力される、半導体装置。 - 第1ソースフォロワと、
第2ソースフォロワと、
トランジスタと、
容量素子と、
コンパレータと、を有する半導体装置であって、
前記半導体装置には、二次電池の負極電位、および、前記二次電池の正極電位、が供給され、
前記第1ソースフォロワには、第1電位が入力され、
前記第2ソースフォロワには、第2電位が入力され、
前記第1電位は、前記第2電位より、高い電位であり、
前記第2電位は、前記負極電位より、高い電位であり、
前記第1ソースフォロワの出力は、前記トランジスタのソースまたはドレインの一方に入力され、
前記トランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記容量素子の一方の端子、および、前記コンパレータの非反転入力端子、と電気的に接続され、
前記第2ソースフォロワの出力は、前記コンパレータの反転入力端子に入力される、半導体装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項において、
前記トランジスタは、チャネル形成領域に金属酸化物を有する、半導体装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項において、
前記トランジスタ、前記第1ソースフォロワを構成するトランジスタ、前記第2ソースフォロワを構成するトランジスタ、および、前記コンパレータを構成するトランジスタは、チャネル形成領域に金属酸化物を有する、半導体装置。 - 第1乃至第5トランジスタと、
容量素子と、
コンパレータと、
第1および第2配線と、を有し、
前記第1トランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第1配線と電気的に接続され、
前記第1トランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第2トランジスタのソースまたはドレインの一方、および、前記第5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、
前記第1トランジスタのゲートには、第1電位が入力され、
前記第2トランジスタのソースまたはドレインの他方、および、前記第2トランジスタのゲートは、前記第2配線と電気的に接続され、
前記第3トランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第1配線と電気的に接続され、
前記第3トランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第4トランジスタのソースまたはドレインの一方、および、前記コンパレータの反転入力端子と、電気的に接続され、
前記第3トランジスタのゲートには、第2電位が入力され、
前記第4トランジスタのソースまたはドレインの他方、および、前記第4トランジスタのゲートは、前記第2配線と電気的に接続され、
前記第5トランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記容量素子の一方の端子、および、前記コンパレータの非反転入力端子、と電気的に接続される、半導体装置。 - 第1乃至第5トランジスタと、
容量素子と、
コンパレータと、
第1および第2配線と、を有し、
前記第1トランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第1配線と電気的に接続され、
前記第1トランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第2トランジスタのソースまたはドレインの一方、および、前記第5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、
前記第1トランジスタのゲートには、第1電位が入力され、
前記第2トランジスタのソースまたはドレインの他方、および、前記第2トランジスタのゲートは、前記第2配線と電気的に接続され、
前記第3トランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第1配線と電気的に接続され、
前記第3トランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第4トランジスタのソースまたはドレインの一方、および、前記コンパレータの反転入力端子と、電気的に接続され、
前記第3トランジスタのゲートには、第2電位が入力され、
前記第4トランジスタのソースまたはドレインの他方、および、前記第4トランジスタのゲートは、前記第2配線と電気的に接続され、
前記第5トランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記容量素子の一方の端子、および、前記コンパレータの非反転入力端子、と電気的に接続され、
前記第1電位は、前記第2電位より、高い電位である、半導体装置。 - 第1乃至第5トランジスタと、
容量素子と、
コンパレータと、
第1および第2配線と、を有し、
前記第1トランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第1配線と電気的に接続され、
前記第1トランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第2トランジスタのソースまたはドレインの一方、および、前記第5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、
前記第1トランジスタのゲートには、第1電位が入力され、
前記第2トランジスタのソースまたはドレインの他方、および、前記第2トランジスタのゲートは、前記第2配線と電気的に接続され、
前記第3トランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第1配線と電気的に接続され、
前記第3トランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第4トランジスタのソースまたはドレインの一方、および、前記コンパレータの反転入力端子と、電気的に接続され、
前記第3トランジスタのゲートには、第2電位が入力され、
前記第4トランジスタのソースまたはドレインの他方、および、前記第4トランジスタのゲートは、前記第2配線と電気的に接続され、
前記第5トランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記容量素子の一方の端子、および、前記コンパレータの非反転入力端子、と電気的に接続され、
前記第1配線には、二次電池の負極電位が供給され、
前記第2配線には、前記二次電池の正極電位が供給され、
前記第1電位は、前記第2電位より、高い電位であり、
前記第2電位は、前記負極電位より、高い電位である、半導体装置。 - 請求項6乃至請求項8のいずれか一項において、
前記第5トランジスタは、チャネル形成領域に金属酸化物を有する、半導体装置。 - 請求項6乃至請求項8のいずれか一項において、
前記第1乃至第5トランジスタ、および、前記コンパレータを構成するトランジスタは、チャネル形成領域に金属酸化物を有する、半導体装置。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018218885 | 2018-11-22 | ||
JP2018218885 | 2018-11-22 | ||
JP2018240093 | 2018-12-21 | ||
JP2018240093 | 2018-12-21 | ||
PCT/IB2019/059650 WO2020104885A1 (ja) | 2018-11-22 | 2019-11-11 | 二次電池の異常検知装置、および、半導体装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020104885A1 JPWO2020104885A1 (ja) | 2021-11-04 |
JPWO2020104885A5 JPWO2020104885A5 (ja) | 2022-08-25 |
JP7352568B2 true JP7352568B2 (ja) | 2023-09-28 |
Family
ID=70773576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020557011A Active JP7352568B2 (ja) | 2018-11-22 | 2019-11-11 | 半導体装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7352568B2 (ja) |
KR (1) | KR20210093934A (ja) |
CN (1) | CN113167821B (ja) |
DE (1) | DE112019005845T5 (ja) |
WO (1) | WO2020104885A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210129089A (ko) | 2019-02-26 | 2021-10-27 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 반도체 장치의 동작 방법 |
CN115877210B (zh) * | 2022-12-08 | 2023-07-21 | 青岛艾测科技有限公司 | 一种保压可调容性负载绝缘检测方法、装置和设备 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000196421A (ja) | 1998-10-23 | 2000-07-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 電圧比較器 |
JP2005229383A (ja) | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体集積回路 |
JP2009135889A (ja) | 2007-11-01 | 2009-06-18 | Denso Corp | 信号形成回路 |
JP2015122750A (ja) | 2013-03-15 | 2015-07-02 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
JP5888674B2 (ja) | 2012-02-28 | 2016-03-22 | 国立大学法人名古屋大学 | エッチング装置およびエッチング方法およびクリーニング装置 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5888674A (ja) * | 1981-11-20 | 1983-05-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池の充電検出装置 |
JPH0611102B2 (ja) * | 1985-01-08 | 1994-02-09 | 日本電気株式会社 | 信号検出回路 |
US5600275A (en) * | 1994-04-29 | 1997-02-04 | Analog Devices, Inc. | Low-voltage CMOS comparator with offset cancellation |
US5625304A (en) * | 1995-04-21 | 1997-04-29 | Lucent Technologies Inc. | Voltage comparator requiring no compensating offset voltage |
US20090128219A1 (en) * | 2005-06-17 | 2009-05-21 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device, power supply device, and information processing device |
JP4475309B2 (ja) * | 2007-09-19 | 2010-06-09 | ヤマハ株式会社 | コンパレータ |
JP5815195B2 (ja) | 2008-09-11 | 2015-11-17 | ミツミ電機株式会社 | 電池状態検知装置及びそれを内蔵する電池パック |
WO2010082608A1 (ja) | 2009-01-14 | 2010-07-22 | ミツミ電機株式会社 | 保護監視回路、電池パック、二次電池監視回路、及び保護回路 |
WO2012029638A1 (en) | 2010-09-03 | 2012-03-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
JP5640147B2 (ja) * | 2011-04-21 | 2014-12-10 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | スイッチ回路、選択回路、及び電圧測定装置 |
TWI580189B (zh) * | 2011-12-23 | 2017-04-21 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 位準位移電路及半導體積體電路 |
US9160195B2 (en) * | 2012-07-17 | 2015-10-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Charging device |
JP6906978B2 (ja) * | 2016-02-25 | 2021-07-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、半導体ウェハ、および電子機器 |
JP2017215906A (ja) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | シナプティクス・ジャパン合同会社 | シリーズレギュレータ及び半導体集積回路 |
US10128821B2 (en) * | 2016-11-15 | 2018-11-13 | Stmicroelectronics, Inc. | Low output impedance, high speed and high voltage generator for use in driving a capacitive load |
JP2018156699A (ja) * | 2017-03-16 | 2018-10-04 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、電子部品、及び電子機器 |
-
2019
- 2019-11-11 KR KR1020217017379A patent/KR20210093934A/ko unknown
- 2019-11-11 JP JP2020557011A patent/JP7352568B2/ja active Active
- 2019-11-11 WO PCT/IB2019/059650 patent/WO2020104885A1/ja active Application Filing
- 2019-11-11 CN CN201980077052.XA patent/CN113167821B/zh active Active
- 2019-11-11 DE DE112019005845.2T patent/DE112019005845T5/de active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000196421A (ja) | 1998-10-23 | 2000-07-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 電圧比較器 |
JP2005229383A (ja) | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体集積回路 |
JP2009135889A (ja) | 2007-11-01 | 2009-06-18 | Denso Corp | 信号形成回路 |
JP5888674B2 (ja) | 2012-02-28 | 2016-03-22 | 国立大学法人名古屋大学 | エッチング装置およびエッチング方法およびクリーニング装置 |
JP2015122750A (ja) | 2013-03-15 | 2015-07-02 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220045370A1 (en) | 2022-02-10 |
JPWO2020104885A1 (ja) | 2021-11-04 |
CN113167821B (zh) | 2024-04-19 |
CN113167821A (zh) | 2021-07-23 |
WO2020104885A1 (ja) | 2020-05-28 |
KR20210093934A (ko) | 2021-07-28 |
DE112019005845T5 (de) | 2021-08-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7198884B2 (ja) | 表示装置の作製方法 | |
JP7399857B2 (ja) | 二次電池の保護回路 | |
JP7352568B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2024029175A (ja) | 撮像装置 | |
KR20210093298A (ko) | 반도체 장치 및 충전 제어 시스템 | |
WO2020201860A1 (ja) | 単極性トランジスタを用いて構成された論理回路、および、半導体装置 | |
JP2023133301A (ja) | 異常検知システム | |
US11916065B2 (en) | Semiconductor device and method for operating semiconductor device | |
WO2021009586A1 (ja) | 積和演算回路と記憶装置を有する半導体装置、電子部品、および電子機器 | |
WO2021005439A1 (ja) | 半導体装置、蓄電装置および半導体装置の動作方法 | |
WO2020128713A1 (ja) | 単極性トランジスタを用いて構成された論理回路、および、半導体装置 | |
JP7412346B2 (ja) | 半導体装置 | |
US11973198B2 (en) | Device detecting abnormality of secondary battery and semiconductor device | |
WO2021038390A1 (ja) | 半導体装置、及びその動作方法 | |
WO2020245696A1 (ja) | 整合回路、半導体装置、および、電子機器 | |
JP2018064090A (ja) | 半導体装置、および半導体装置の作製方法 | |
WO2021019356A1 (ja) | 情報処理システム、及びその動作方法 | |
US20220020683A1 (en) | Semiconductor device | |
JP2020087540A (ja) | 半導体装置及び充電制御システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220817 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220817 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230822 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230915 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7352568 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |