JP7474712B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
図2Aは、実効チャネル長と、トランジスタのVshとの関係を示す図である。図2Bは、実効チャネル長と、トランジスタのgmの最大値との関係を示す図である。図2Cは、実効チャネル長と、トランジスタのS値との関係を示す図である。
図3は、実効チャネル長と、トランジスタのDIBLとの関係を示す図である。
図4は、実効チャネル長と、トランジスタの∂Vsh/∂Vbgとの関係を示す図である。
図5Aは、溝部の深さと、トランジスタのVshとの関係を示す図である。図5Bは、溝部の深さと、トランジスタのgmの最大値との関係を示す図である。図5Cは、溝部の深さと、トランジスタのS値との関係を示す図である。
図6は、溝部の深さと、トランジスタのDIBLとの関係を示す図である。
図7Aは、本発明の一態様である半導体装置の上面図である。図7B乃至図7Dは、本発明の一態様である半導体装置の断面図である。
図8Aは、IGZOの結晶構造の分類を説明する図である。図8Bは、石英ガラスのXRDスペクトルを説明する図である。図8Cは、結晶性IGZOのXRDスペクトルを説明する図である。
図9Aは、本発明の一態様である半導体装置の作製方法を示す上面図である。図9B乃至図9Dは、本発明の一態様である半導体装置の作製方法を示す断面図である。
図10Aは、本発明の一態様である半導体装置の作製方法を示す上面図である。図10B乃至図10Dは、本発明の一態様である半導体装置の作製方法を示す断面図である。
図11Aは、本発明の一態様である半導体装置の作製方法を示す上面図である。図11B乃至図11Dは、本発明の一態様である半導体装置の作製方法を示す断面図である。
図12Aは、本発明の一態様である半導体装置の作製方法を示す上面図である。図12B乃至図12Dは、本発明の一態様である半導体装置の作製方法を示す断面図である。
図13Aは、本発明の一態様である半導体装置の作製方法を示す上面図である。図13B乃至図13Dは、本発明の一態様である半導体装置の作製方法を示す断面図である。
図14Aは、本発明の一態様である半導体装置の作製方法を示す上面図である。図14B乃至図14Dは、本発明の一態様である半導体装置の作製方法を示す断面図である。
図15Aは、本発明の一態様である半導体装置の作製方法を示す上面図である。図15B乃至図15Dは、本発明の一態様である半導体装置の作製方法を示す断面図である。
図16Aは、本発明の一態様である半導体装置の作製方法を示す上面図である。図16B乃至図16Dは、本発明の一態様である半導体装置の作製方法を示す断面図である。
図17Aは、本発明の一態様である半導体装置の上面図である。図17B乃至図17Dは、本発明の一態様である半導体装置の断面図である。
図18Aおよび図18Bは、本発明の一態様に係る半導体装置の断面図である。
図19は、本発明の一態様に係る記憶装置の構成を示す断面図である。
図20は、本発明の一態様に係る記憶装置の構成を示す断面図である。
図21は、本発明の一態様に係る記憶装置の構成を示す断面図である。
図22は、本発明の一態様に係る半導体装置の断面図である。
図23Aおよび図23Bは、本発明の一態様に係る半導体装置の断面図である。
図24は、本発明の一態様に係る半導体装置の断面図である。
図25は、本発明の一態様に係る半導体装置の断面図である。
図26Aは、本発明の一態様に係る記憶装置の構成例を示すブロック図である。図26Bは、本発明の一態様に係る記憶装置の構成例を示す斜視図である。
図27A乃至図27Hは、本発明の一態様に係る記憶装置の構成例を示す回路図である。
図28は、各種の記憶装置を階層ごとに示す図である。
図29Aおよび図29Bは、本発明の一態様に係る半導体装置の模式図である。
図30Aおよび図30Bは、電子部品の一例を説明する図である。
図31A乃至図31Eは、本発明の一態様に係る記憶装置の模式図である。
図32A乃至図32Hは、本発明の一態様に係る電子機器を示す図である。
図33Aは、断面観察用サンプルの構成を示す図である。図33B、図33Cは、断面観察用サンプルの制限視野回折パターンを示す図である。
図34は、断面観察用サンプルの明視野像を示す図である。
図35Aは、断面観察用サンプルの制限視野回折パターンを示す図である。図35B乃至図35Dは、回折波(009)のスポットを利用した、金属酸化物膜表面付近の暗視野像を示す図である。
図36Aは、断面観察用サンプルの制限視野回折パターンを示す図である。図36B乃至図36Dは、回折波(009)のスポットを利用した、酸化シリコン膜付近の暗視野像を示す図である。
図37Aは、平面観察用サンプルの制限視野回折パターンを示す図である。図37B乃至図37Dは、回折波(100)のスポットを利用した、金属酸化物膜の暗視野像を示す図である。
本実施の形態では、本発明の一態様に係るトランジスタを有する半導体装置の一例について説明する。
本発明の一態様に係るトランジスタの断面図を、図1A乃至図1Cに示す。
はじめに、デバイスシミュレータを用いた計算により、U字型構造のトランジスタと平面型構造のトランジスタとの電気特性を比較する。トランジスタの電気特性として、具体的には、トランジスタのシフト電圧(Vsh)、gmの最大値、S値、およびDIBL(Drain-Induced Barrier Lowering)を算出する。なお、デバイスシミュレータに用いた計算で仮定したトランジスタの構成は、図1Aに示すトランジスタの構成と同じである。
次に、トランジスタの電気特性の、酸化物230bに設けられた溝部の深さD1依存性について、デバイスシミュレータを用いた計算により評価する。具体的には、トランジスタのVsh、gmの最大値、およびS値を算出する。なお、デバイスシミュレータに用いた計算で仮定したトランジスタの構成は、図1Aに示すトランジスタの構成と同じである。また、デバイスシミュレータを用いた計算で設定した、トランジスタ1A乃至トランジスタ10Aの各パラメータの値は、表1および表3に示す値とする。
本実施の形態では、本発明の一態様に係るトランジスタ200を有する半導体装置の一例、およびその作製方法について説明する。なお、本実施の形態に示すトランジスタ200において、先の実施の形態に示したトランジスタを構成する構成要素と同機能を有する構成要素には、同符号を付記する。
図7A乃至図7Dは、トランジスタ200を有する半導体装置の上面図および断面図である。図7Aは、当該半導体装置の上面図である。また、図7B乃至図7Dは、当該半導体装置の断面図である。ここで、図7Bは、図7AにA1-A2の一点鎖線で示す部位の断面図であり、トランジスタ200のチャネル長方向の断面図でもある。また、図7Cは、図7AにA3-A4の一点鎖線で示す部位の断面図であり、トランジスタ200のチャネル幅方向の断面図でもある。また、図7Dは、図7AにA5-A6の一点鎖線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いる。
図7A乃至図7Dに示すように、トランジスタ200は、絶縁体214上の絶縁体216と、絶縁体214または絶縁体216に埋め込まれるように配置された導電体205(導電体205a、および導電体205b)と、絶縁体216上、および導電体205上の絶縁体222と、絶縁体222上の絶縁体224と、絶縁体224上の酸化物230aと、酸化物230a上の酸化物230bと、酸化物230b上の酸化物243(酸化物243a、および酸化物243b)、および酸化物230cと、酸化物243a上の導電体242aと、酸化物243b上の導電体242bと、酸化物230c上の絶縁体250と、絶縁体250上に位置し、酸化物230cの一部と重なる導電体260(導電体260a、および導電体260b)と、絶縁体224の上面の一部、酸化物230aの側面の一部、酸化物230bの側面の一部、酸化物243の側面の一部、導電体242aの側面、導電体242aの上面、導電体242bの側面、および導電体242bの上面と接する絶縁体272と、絶縁体272上の絶縁体273と、を有する。また、酸化物230cは、導電体242aの側面および導電体242bの側面とそれぞれ接する。ここで、図7Bに示すように、導電体260の上面は、絶縁体250の上面および酸化物230cの上面と略一致して配置される。また、絶縁体282は、導電体260、絶縁体250、酸化物230c、および絶縁体280のそれぞれの上面と接する。
以下では、半導体装置に用いることができる構成材料について説明する。
トランジスタ200を形成する基板としては、例えば、絶縁体基板、半導体基板、または導電体基板を用いればよい。絶縁体基板としては、例えば、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、安定化ジルコニア基板(イットリア安定化ジルコニア基板など)、樹脂基板などがある。また、半導体基板としては、例えば、シリコン、ゲルマニウムからなる半導体基板、または炭化シリコン、シリコンゲルマニウム、ヒ化ガリウム、リン化インジウム、酸化亜鉛、酸化ガリウムからなる化合物半導体基板などがある。さらには、前述の半導体基板内部に絶縁体領域を有する半導体基板、例えば、SOI(Silicon On Insulator)基板などがある。導電体基板としては、黒鉛基板、金属基板、合金基板、導電性樹脂基板などがある。または、金属の窒化物を有する基板、金属の酸化物を有する基板などがある。さらには、絶縁体基板に導電体または半導体が設けられた基板、半導体基板に導電体または絶縁体が設けられた基板、導電体基板に半導体または絶縁体が設けられた基板などがある。または、これらの基板に素子が設けられたものを用いてもよい。基板に設けられる素子としては、容量素子、抵抗素子、スイッチ素子、発光素子、記憶素子などがある。
絶縁体としては、絶縁性を有する酸化物、窒化物、酸化窒化物、窒化酸化物、金属酸化物、金属酸化窒化物、金属窒化酸化物などがある。
導電体としては、アルミニウム、クロム、銅、銀、金、白金、タンタル、ニッケル、チタン、モリブデン、タングステン、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、マンガン、マグネシウム、ジルコニウム、ベリリウム、インジウム、ルテニウム、イリジウム、ストロンチウム、ランタンなどから選ばれた金属元素、または上述した金属元素を成分とする合金か、上述した金属元素を組み合わせた合金等を用いることが好ましい。例えば、窒化タンタル、窒化チタン、タングステン、チタンとアルミニウムを含む窒化物、タンタルとアルミニウムを含む窒化物、酸化ルテニウム、窒化ルテニウム、ストロンチウムとルテニウムを含む酸化物、ランタンとニッケルを含む酸化物などを用いることが好ましい。また、窒化タンタル、窒化チタン、チタンとアルミニウムを含む窒化物、タンタルとアルミニウムを含む窒化物、酸化ルテニウム、窒化ルテニウム、ストロンチウムとルテニウムを含む酸化物、ランタンとニッケルを含む酸化物は、酸化しにくい導電性材料、または、酸素を吸収しても導電性を維持する材料であるため、好ましい。また、リン等の不純物元素を含有させた多結晶シリコンに代表される、電気伝導度が高い半導体、ニッケルシリサイドなどのシリサイドを用いてもよい。
酸化物230として、半導体として機能する金属酸化物(酸化物半導体)を用いることが好ましい。以下では、本発明に係る酸化物230に適用可能な金属酸化物について説明する。
酸化物半導体(金属酸化物)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、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。
ここで、金属酸化物中における各不純物の影響について説明する。
酸化物230に用いることができる半導体材料は、上述の金属酸化物に限られない。酸化物230として、バンドギャップを有する半導体材料(ゼロギャップ半導体ではない半導体材料)を用いてもよい。例えば、シリコンなどの単体元素の半導体、ヒ化ガリウムなどの化合物半導体、半導体として機能する層状物質(原子層物質、2次元材料などともいう。)などを半導体材料に用いることが好ましい。特に、半導体として機能する層状物質を半導体材料に用いると好適である。
次に、図7A乃至図7Dに示す、本発明の一態様である半導体装置の作製方法を、図9A乃至図16Dを用いて説明する。
以下では、図17A乃至図17Dを用いて、本発明の一態様である半導体装置の一例について説明する。
以下では、図18Aおよび図18Bを用いて、<半導体装置の構成例2>および<半導体装置の変形例>で示したものとは異なる、本発明の一態様に係るトランジスタ200を有する半導体装置の一例について説明する。なお、図18Aおよび図18Bに示す半導体装置において、<半導体装置の変形例>に示した半導体装置(図17A乃至図17D参照。)を構成する構造と同機能を有する構造には、同符号を付記する。なお、本項目において、トランジスタ200の構成材料については<半導体装置の構成例2>および<半導体装置の変形例>で詳細に説明した材料を用いることができる。
本実施の形態では、半導体装置の一形態を、図19乃至図25を用いて説明する。
本発明の一態様に係る半導体装置(記憶装置)の一例を図19に示す。本発明の一態様の半導体装置は、トランジスタ200はトランジスタ300の上方に設けられ、容量素子100はトランジスタ300、およびトランジスタ200の上方に設けられている。なお、トランジスタ200として、先の実施の形態で説明したトランジスタ200を用いることができる。
トランジスタ300は、基板311上に設けられ、ゲートとして機能する導電体316、ゲート絶縁体として機能する絶縁体315、基板311の一部からなる半導体領域313、およびソース領域またはドレイン領域として機能する低抵抗領域314a、および低抵抗領域314bを有する。トランジスタ300は、pチャネル型、あるいはnチャネル型のいずれでもよい。
容量素子100は、トランジスタ200の上方に設けられる。容量素子100は、第1の電極として機能する導電体110と、第2の電極として機能する導電体120、および誘電体として機能する絶縁体130とを有する。ここで、絶縁体130は、上記実施の形態に示す絶縁体286として用いることができる絶縁体を用いることが好ましい。
各構造体の間には、層間膜、配線、およびプラグ等が設けられた配線層が設けられていてもよい。また、配線層は、設計に応じて複数層設けることができる。ここで、プラグまたは配線としての機能を有する導電体は、複数の構造をまとめて同一の符号を付与する場合がある。また、本明細書等において、配線と、配線と電気的に接続するプラグとが一体物であってもよい。すなわち、導電体の一部が配線として機能する場合、および導電体の一部がプラグとして機能する場合もある。
なお、トランジスタ200に、酸化物半導体を用いる場合、酸化物半導体の近傍に過剰酸素領域を有する絶縁体が設けることがある。その場合、該過剰酸素領域を有する絶縁体と、該過剰酸素領域を有する絶縁体に設ける導電体との間に、バリア性を有する絶縁体を設けることが好ましい。
以下では、大面積基板を半導体素子ごとに分断することによって、複数の半導体装置をチップ状で取り出す場合に設けられるダイシングライン(スクライブライン、分断ライン、又は切断ラインと呼ぶ場合がある)について説明する。分断方法としては、例えば、まず、基板に半導体素子を分断するための溝(ダイシングライン)を形成した後、ダイシングラインにおいて切断し、複数の半導体装置に分断(分割)する場合がある。
本発明の一態様である半導体装置を使用した、記憶装置の一例を図21に示す。図21に示す記憶装置は、図19で示したトランジスタ200、トランジスタ300、および容量素子100を有する半導体装置に加え、トランジスタ400を有している。
トランジスタ400は、トランジスタ200と、同じ層に形成されており、並行して作製することができるトランジスタである。トランジスタ400は、第1のゲートとして機能する導電体460(導電体460a、および導電体460b)と、第2のゲートとして機能する導電体405と、ゲート絶縁層として機能する絶縁体222、絶縁体224、および絶縁体450と、チャネル形成領域を有する酸化物430cと、ソースとして機能する導電体442a、酸化物443a、酸化物431a、および酸化物431bと、ドレインとして機能する導電体442b、酸化物443b、酸化物432a、および酸化物432bと、を有する。また、トランジスタ200と同様に、プラグとして機能する導電体が、導電体442aと、導電体442bに接して設けられる。
本発明の一態様に係る半導体装置(記憶装置)の一例を図22に示す。
図22は、メモリデバイス290を有する半導体装置の断面図である。図22に示すメモリデバイス290は、図7A乃至図7Dに示すトランジスタ200に加えて、容量デバイス292を有する。図22は、トランジスタ200のチャネル長方向の断面図に相当する。
以下では、図23A、図23B、図24、および図25を用いて、先の<メモリデバイスの構成例>で示したものとは異なる、本発明の一態様に係るトランジスタ200、および容量デバイス292を有する半導体装置の一例について説明する。なお図23A、図23B、図24、および図25に示す半導体装置において、先の実施の形態および<メモリデバイスの構成例>に示した半導体装置を構成する構造と同機能を有する構造には、同符号を付記する。なお、本項目において、トランジスタ200、および容量デバイス292の構成材料については、先の実施の形態および<メモリデバイスの構成例>で詳細に説明した材料を用いることができる。
以下では、本発明の一態様に係るトランジスタ200a、トランジスタ200b、容量デバイス292a、および容量デバイス292bを有する半導体装置600の一例について図23Aを用いて説明する。
上記においては、半導体装置の構成例としてトランジスタ200a、トランジスタ200b、容量デバイス292aおよび容量デバイス292bを挙げたが、本実施の形態に示す半導体装置はこれに限られるものではない。例えば、図23Bに示すように半導体装置600と、半導体装置600と同様の構成を有する半導体装置が容量部を介して接続されている構成としてもよい。本明細書では、トランジスタ200a、トランジスタ200b、容量デバイス292a、および容量デバイス292bを有する半導体装置をセルと称する。トランジスタ200a、トランジスタ200b、容量デバイス292aおよび容量デバイス292bの構成については、上述のトランジスタ200a、トランジスタ200b、容量デバイス292aおよび容量デバイス292bに係る記載を参酌することができる。
図25は、メモリユニット470がトランジスタ200Tを有するトランジスタ層413と、4層のメモリデバイス層415(メモリデバイス層415_1乃至メモリデバイス層415_4)を有する例を示す。
本実施の形態では、図26A、図26Bおよび図27A乃至図27Hを用いて、本発明の一態様に係る、酸化物を半導体に用いたトランジスタ(以下、OSトランジスタと呼ぶ場合がある。)、および容量素子が適用されている記憶装置(以下、OSメモリ装置と呼ぶ場合がある。)について説明する。OSメモリ装置は、少なくとも容量素子と、容量素子の充放電を制御するOSトランジスタを有する記憶装置である。OSトランジスタのオフ電流は極めて小さいので、OSメモリ装置は優れた保持特性をもち、不揮発性メモリとして機能させることができる。
図26AにOSメモリ装置の構成の一例を示す。記憶装置1400は、周辺回路1411、およびメモリセルアレイ1470を有する。周辺回路1411は、行回路1420、列回路1430、出力回路1440、およびコントロールロジック回路1460を有する。
図27A乃至図27Cに、DRAMのメモリセルの回路構成例を示す。本明細書等において、1OSトランジスタ1容量素子型のメモリセルを用いたDRAMを、DOSRAM(Dynamic Oxide Semiconductor Random Access Memory)と呼ぶ場合がある。図27Aに示す、メモリセル1471は、トランジスタM1と、容量素子CAと、を有する。なお、トランジスタM1は、ゲート(トップゲートと呼ぶ場合がある。)、及びバックゲートを有する。
図27D乃至図27Gに、2トランジスタ1容量素子のゲインセル型のメモリセルの回路構成例を示す。図27Dに示す、メモリセル1474は、トランジスタM2と、トランジスタM3と、容量素子CBと、を有する。なお、トランジスタM2は、トップゲート(単にゲートと呼ぶ場合がある。)、及びバックゲートを有する。本明細書等において、トランジスタM2にOSトランジスタを用いたゲインセル型のメモリセルを有する記憶装置を、NOSRAM(Nonvolatile Oxide Semiconductor RAM)と呼ぶ場合がある。
本実施の形態では、図29Aおよび図29Bを用いて、本発明の半導体装置が実装されたチップ1200の一例を示す。チップ1200には、複数の回路(システム)が実装されている。このように、複数の回路(システム)を一つのチップに集積する技術を、システムオンチップ(System on Chip:SoC)と呼ぶ場合がある。
本実施の形態は、上記実施の形態に示す記憶装置などが組み込まれた電子部品および電子機器の一例を示す。
まず、記憶装置720が組み込まれた電子部品の例を、図30Aおよび図30Bを用いて説明を行う。
本実施の形態では、先の実施の形態に示す半導体装置を用いた記憶装置の応用例について説明する。先の実施の形態に示す半導体装置は、例えば、各種電子機器(例えば、情報端末、コンピュータ、スマートフォン、電子書籍端末、デジタルカメラ(ビデオカメラも含む)、録画再生装置、ナビゲーションシステムなど)の記憶装置に適用できる。なお、ここで、コンピュータとは、タブレット型のコンピュータ、ノート型のコンピュータ、デスクトップ型のコンピュータの他、サーバシステムのような大型のコンピュータを含むものである。または、先の実施の形態に示す半導体装置は、メモリカード(例えば、SDカード)、USBメモリ、SSD(ソリッド・ステート・ドライブ)等の各種のリムーバブル記憶装置に適用される。図31A乃至図31Eにリムーバブル記憶装置の幾つかの構成例を模式的に示す。例えば、先の実施の形態に示す半導体装置は、パッケージングされたメモリチップに加工され、様々なストレージ装置、リムーバブルメモリに用いられる。
本発明の一態様に係る半導体装置は、CPUやGPUなどのプロセッサ、またはチップに用いることができる。図32A乃至図32Hに、本発明の一態様に係るCPUやGPUなどのプロセッサ、またはチップを備えた電子機器の具体例を示す。
本発明の一態様に係るGPUまたはチップは、様々な電子機器に搭載することができる。電子機器の例としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型またはノート型の情報端末用などのモニタ、デジタルサイネージ(Digital Signage:電子看板)、パチンコ機などの大型ゲーム機、などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、電子ブックリーダー、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、などが挙げられる。また、本発明の一態様に係るGPUまたはチップを電子機器に設けることにより、電子機器に人工知能を搭載することができる。
図32Aには、情報端末の一種である携帯電話(スマートフォン)が図示されている。情報端末5100は、筐体5101と、表示部5102と、を有しており、入力用インターフェースとして、タッチパネルが表示部5102に備えられ、ボタンが筐体5101に備えられている。
図32Cは、ゲーム機の一例である携帯ゲーム機5300を示している。携帯ゲーム機5300は、筐体5301、筐体5302、筐体5303、表示部5304、接続部5305、操作キー5306等を有する。筐体5302、および筐体5303は、筐体5301から取り外すことが可能である。筐体5301に設けられている接続部5305を別の筐体(図示せず)に取り付けることで、表示部5304に出力される映像を、別の映像機器(図示せず)に出力することができる。このとき、筐体5302、および筐体5303は、それぞれ操作部として機能することができる。これにより、複数のプレイヤーが同時にゲームを行うことができる。筐体5301、筐体5302、および筐体5303の基板に設けられているチップなどに先の実施の形態に示すチップを組み込むことができる。
本発明の一態様のGPUまたはチップは、大型コンピュータに適用することができる。
本発明の一態様のGPUまたはチップは、移動体である自動車、および自動車の運転席周辺に適用することができる。
図32Hは、電化製品の一例である電気冷凍冷蔵庫5800を示している。電気冷凍冷蔵庫5800は、筐体5801、冷蔵室用扉5802、冷凍室用扉5803等を有する。
Claims (4)
- トランジスタを有する半導体装置であって、
前記トランジスタは、
基板上の第1の導電体と、
前記第1の導電体上の第1の絶縁体と、
前記第1の絶縁体上の第1の酸化物半導体と、
前記第1の酸化物半導体上に位置し、且つ、溝部を有する第2の酸化物半導体と、
前記第2の酸化物半導体上に位置し、且つ、前記溝部との重なりを有しない第2の導電体と、
前記第2の酸化物半導体上に位置し、且つ、前記溝部との重なりを有しない第3の導電体と、
前記第2の導電体の側面と接する領域と、前記第3の導電体の側面と接する領域と、前記溝部の底面において前記第2の酸化物半導体と接する領域と、を有する第2の絶縁体と、
前記第2の絶縁体上に位置し、且つ前記溝部との重なりを有する第4の導電体と、を有し、
前記基板の上面から前記第4の導電体の底面までの距離は、前記基板の上面から前記第2の導電体の底面までの距離よりも小さく、且つ、前記基板の上面から前記第3の導電体の底面までの距離よりも小さく、
前記トランジスタのチャネル長方向の断面視において、前記溝部の底面の端部は、曲率を有し、
前記第1の酸化物半導体の上面から前記溝部の底面までの距離は、前記溝部の底面から前記第2の酸化物半導体の上面までの距離よりも小さい、半導体装置。 - トランジスタを有する半導体装置であって、
前記トランジスタは、
基板上の第1の導電体と、
前記第1の導電体上の第1の絶縁体と、
前記第1の絶縁体上の、第1の酸化物半導体と、
前記第1の酸化物半導体上に位置し、且つ溝部を有する、第2の酸化物半導体と、
前記第2の酸化物半導体上に位置し、且つ、前記溝部との重なりを有しない第2の導電体と、
前記第2の酸化物半導体上に位置し、且つ、前記溝部との重なりを有しない第3の導電体と、
前記第2の導電体上及び前記第3の導電体上に位置し、且つ前記溝部と重なる領域に開口部を有する第2の絶縁体と、
前記開口部の内壁と接する領域と、前記第2の導電体の側面と接する領域と、前記第3の導電体の側面と接する領域と、前記溝部において前記第2の酸化物半導体の上面と接する領域と、を有する第3の酸化物半導体と、
前記第3の酸化物半導体上に位置し、且つ前記開口部及び前記溝部との重なりを有する第3の絶縁体と、
前記第3の絶縁体上に位置し、且つ前記トランジスタのゲート電極としての機能を有する第4の導電体と、を有し、
前記基板の上面から前記第4の導電体の底面までの距離は、前記基板の上面から前記第2の導電体の底面までの距離よりも小さく、且つ、前記基板の上面から前記第3の導電体の底面までの距離よりも小さく、
前記トランジスタのチャネル長方向の断面視において、前記溝部の底面の端部は、曲率を有し、
前記第1の酸化物半導体の上面から前記溝部の底面までの距離は、前記溝部の底面から前記第2の酸化物半導体の上面までの距離よりも小さい、半導体装置。 - 請求項2において、
前記第2の酸化物半導体は、インジウムを有し、
前記第3の酸化物半導体は、インジウムと、元素M(Mは、ガリウム、アルミニウム、イットリウム、または錫)と、亜鉛と、を有する、半導体装置。 - 請求項3において、
前記第2の酸化物半導体において、主成分である金属元素に対する前記インジウムの原子数比は、前記第3の酸化物半導体における、主成分である金属元素に対する前記インジウムの原子数比より大きい、半導体装置。
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Citations (7)
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---|---|---|---|---|
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