JP2015188080A5 - 半導体装置 - Google Patents

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  1. 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、
    前記第1の絶縁膜上の酸化物半導体膜と、
    前記酸化物半導体膜上のゲート絶縁膜と、
    前記ゲート絶縁膜上のゲート電極と、
    前記酸化物半導体膜及び前記ゲート電極上の第2の絶縁膜と、
    前記第2の絶縁膜上の第3の絶縁膜と、
    前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜が有する第1の開口部と、
    前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜が有する第2の開口部と、
    前記第1の開口部を介して、前記酸化物半導体膜と電気的に接続されるソース電極と、
    前記第2の開口部を介して、前記酸化物半導体膜と電気的に接続されるドレイン電極と、を有し、
    前記第1の絶縁膜は、酸素を有し、
    前記第2の絶縁膜は、水素を有し、
    前記酸化物半導体膜は、
    前記ゲート絶縁膜と接する第1の領域と、
    前記第2の絶縁膜と接する第2の領域と、を有し、
    前記第1の絶縁膜は、
    前記第1の領域と重なる第3の領域と、
    前記第2の領域と重なる第4の領域と、を有し、
    前記第4の領域は、前記第3の領域よりも不純物元素の濃度が高い、
    ことを特徴とする半導体装置。
  2. 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、
    第1のゲート電極と、
    前記第1のゲート電極上の第1の絶縁膜と、
    前記第1の絶縁膜上の酸化物半導体膜と、
    前記酸化物半導体膜上のゲート絶縁膜と、
    前記ゲート絶縁膜上の第2のゲート電極と、
    前記酸化物半導体膜及び前記第2のゲート電極上の第2の絶縁膜と、
    前記第2の絶縁膜上の第3の絶縁膜と、
    前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜が有する第1の開口部と、
    前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜が有する第2の開口部と、
    前記第1の開口部を介して、前記酸化物半導体膜と電気的に接続されるソース電極と、
    前記第2の開口部を介して、前記酸化物半導体膜と電気的に接続されるドレイン電極と、を有し、
    前記第1の絶縁膜は、酸素を有し、
    前記第2の絶縁膜は、水素を有し、
    前記酸化物半導体膜は、
    前記ゲート絶縁膜と接する第1の領域と、
    前記第2の絶縁膜と接する第2の領域と、を有し、
    前記第1の絶縁膜は、
    前記第1の領域と重なる第3の領域と、
    前記第2の領域と重なる第4の領域と、を有し、
    前記第4の領域は、前記第3の領域よりも不純物元素の濃度が高い、
    ことを特徴とする半導体装置。
  3. 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、
    第1のゲート電極と、
    前記第1のゲート電極上の第1の絶縁膜と、
    前記第1の絶縁膜上の酸化物半導体膜と、
    前記酸化物半導体膜上のゲート絶縁膜と、
    前記ゲート絶縁膜上の第2のゲート電極と、
    前記酸化物半導体膜及び前記第2のゲート電極上の第2の絶縁膜と、
    前記第2の絶縁膜上の第3の絶縁膜と、
    前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜が有する第1の開口部と、
    前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜が有する第2の開口部と、
    前記第1の絶縁膜及び前記前記ゲート絶縁膜が有する第3の開口部と、
    前記第1の開口部を介して、前記酸化物半導体膜と電気的に接続されるソース電極と、
    前記第2の開口部を介して、前記酸化物半導体膜と電気的に接続されるドレイン電極と、を有し、
    前記第1のゲート電極と前記第2のゲート電極は、前記第3の開口部を介して電気的に接続され、
    前記第1の絶縁膜は、酸素を有し、
    前記第2の絶縁膜は、水素を有し、
    前記酸化物半導体膜は、
    前記ゲート絶縁膜と接する第1の領域と、
    前記第2の絶縁膜と接する第2の領域と、を有し、
    前記第1の絶縁膜は、
    前記第1の領域と重なる第3の領域と、
    前記第2の領域と重なる第4の領域と、を有し、
    前記第4の領域は、前記第3の領域よりも不純物元素の濃度が高い、
    ことを特徴とする半導体装置。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれか一つにおいて、
    前記不純物元素は、
    水素、ホウ素、炭素、窒素、フッ素、リン、硫黄、または希ガスの1以上を有する、
    ことを特徴とする半導体装置。
  5. 請求項1乃至請求項のいずれか一つにおいて、
    前記第1の領域は、前記第2の領域よりも水素濃度が低い部分を有する、
    ことを特徴とする半導体装置。
  6. 請求項1乃至請求項のいずれか一つにおいて、
    前記第1の領域は、前記第2の領域よりも結晶性が高い領域を有する、
    ことを特徴とする半導体装置。
  7. 請求項1乃至請求項のいずれか一つにおいて、
    前記酸化物半導体膜は、
    酸素と、Inと、Znと、M(Mは、Ti、Ga、Y、Zr、La、Ce、Nd、またはHf)とを有する、
    ことを特徴とする半導体装置。
  8. 請求項1乃至請求項のいずれか一つにおいて、
    前記酸化物半導体膜は、
    結晶部を含み、前記結晶部はc軸配向した結晶を有する、
    ことを特徴とする半導体装置。
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