【課題】強誘電体ゲート薄膜トランジスターの伝達特性が劣化し易い（例えばメモリウインドウの幅が狭くなり易い）という問題をはじめとして、ＰＺＴ層から酸化物導電体層にＰｂ原子が拡散することに起因して生ずることがある種々の問題が解決された強誘電体ゲート薄膜トランジスターを提供する。
【解決手段】強誘電体ゲート薄膜トランジスター２０は、チャネル層２８と、チャネル層２８の導通状態を制御するゲート電極層２２と、チャネル層２８とゲート電極層２２との間に配置された強誘電体層からなるゲート絶縁層２５とを備え、ゲート絶縁層（強誘電体層）２５は、ＰＺＴ層２３と、ＢＬＴ層２４（Ｐｂ拡散防止層）とが積層された構造を有し、チャネル層２８（酸化物導電体層）は、ゲート絶縁層（強誘電体層）２５におけるＢＬＴ層（Ｐｂ拡散防止層）２４側の面に配置されている。 （もっと読む）

【課題】ゲート絶縁膜近傍の酸化物半導体膜に含まれる不純物元素濃度を低減する。また、ゲート絶縁膜近傍の酸化物半導体膜の結晶性を向上させる。また、当該酸化物半導体膜を用いることにより、安定した電気特性を有する半導体装置を提供する。
【解決手段】下地絶縁膜と、下地絶縁膜上に形成された酸化物半導体膜と、酸化物半導体膜上に形成されたソース電極、及びドレイン電極と、酸化物半導体膜、ソース電極、及びドレイン電極上に形成されたシリコン酸化物を含むゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜と接し、少なくとも前記酸化物半導体膜と重畳する領域に設けられたゲート電極と、を有し、酸化物半導体膜は、ゲート絶縁膜との界面から酸化物半導体膜に向けてシリコン濃度が１．０原子％以下の濃度である領域を有し、少なくとも領域内に、結晶部を含む半導体装置である。 （もっと読む）

【課題】微細な構造であっても高い電気的特性を有するトランジスタを歩留まりよく提供する。該トランジスタを含む半導体装置においても、高性能化、高信頼性化、及び高生産化を達成する。
【解決手段】チャネル形成領域、及びチャネル形成領域を挟む低抵抗領域を含む酸化物半導体膜、ゲート絶縁膜、及び上面及び側面を覆う酸化アルミニウム膜を含む絶縁膜が設けられたゲート電極層が順に積層されたトランジスタを有する半導体装置において、ソース電極層及びドレイン電極層は、酸化物半導体膜及び酸化アルミニウム膜を含む絶縁膜の上面及び側面の一部に接して設けられる。 （もっと読む）

【課題】微細な構造であっても高い電気特性を有するトランジスタを歩留まりよく提供する。該トランジスタを含む半導体装置においても、高性能化、高信頼性化、及び高生産化を達成する。
【解決手段】酸化物半導体膜、ゲート絶縁膜、及び側面に側壁絶縁層が設けられたゲート電極層が順に積層されたトランジスタを有する半導体装置において、ソース電極層及びドレイン電極層は、酸化物半導体膜及び側壁絶縁層に接して設けられる。該半導体装置の作製工程において、酸化物半導体膜、側壁絶縁層、及びゲート電極層上を覆うように導電膜及び層間絶縁膜を積層し、化学的機械研磨法によりゲート電極層上の層間絶縁膜及び導電膜を除去してソース電極層及びドレイン電極層を形成する。 （もっと読む）

【課題】酸化物半導体を用いた半導体装置において、オン電流の低下を抑制する。
【解決手段】半導体装置を、半導体層として機能する酸化物半導体膜と、酸化物半導体膜上のシリコン酸化物を含むゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上の少なくとも酸化物半導体膜と重畳するゲート電極と、酸化物半導体膜と電気的に接続するソース電極およびドレイン電極を有し、少なくともゲート電極と重畳する酸化物半導体膜は、ゲート絶縁膜との界面から酸化物半導体膜に向けてシリコンの濃度が１．１原子％以下の濃度で分布する領域を有する構造とする。 （もっと読む）

【課題】微細な構造であっても高い電気特性を有するトランジスタを歩留まりよく提供する。該トランジスタを含む半導体装置においても、高性能化、高信頼性化、及び高生産化を達成する。
【解決手段】酸化物半導体層と電気的に接続するソース電極層及びドレイン電極層を、酸化物半導体層上のゲート絶縁層及び絶縁層の開口を埋め込むように設ける。ソース電極層を設けるための開口とドレイン電極層を設けるための開口は、それぞれ別のマスクを用いた別のエッチング処理によって形成される。これにより、ソース電極層（またはドレイン電極層）と酸化物半導体層が接する領域と、ゲート電極層との距離を十分に縮小することができる。また、ソース電極層またはドレイン電極層は、開口を埋め込むように絶縁層上に導電膜を形成し、絶縁層上の導電膜を化学的機械研磨処理によって除去することで形成される。 （もっと読む）

【課題】酸素欠損の発生を抑制する。
【解決手段】ガリウム（Ｇａ）若しくはスズ（Ｓｎ）の一部又は全部の代わりにゲルマニウム（Ｇｅ）を用いて酸化物半導体膜を構成する。ゲルマニウム（Ｇｅ）原子は、酸素（Ｇｅ）原子との結合の少なくとも一つの結合エネルギーがガリウム（Ｇａ）又はスズ（Ｓｎ）の場合よりも高い。このため、ゲルマニウム（Ｇｅ）を用いて構成される酸化物半導体結晶において、酸素欠損が発生しにくい。このことから、ゲルマニウム（Ｇｅ）を用いて酸化物半導体膜を構成することにより、酸素欠損の発生の抑制を図る。 （もっと読む）

【課題】バンドギャップが大きく、且つ結合エネルギーを安定な状態にする酸化物半導体膜を提供する。また、バンドギャップが大きく、且つ結合エネルギーを安定な状態にする酸化物半導体膜を具備する半導体装置を提供する。
【解決手段】インジウム、ランタン、亜鉛及び酸素を有する結晶構造の酸化物半導体膜とする。また、当該結晶構造において、ランタンは酸素が６配位した構造とし、インジウムは酸素が５配位した構造とする。酸化物半導体膜の結晶構造中にランタンを用いることで、インジウム、ガリウム、亜鉛及び酸素を有する結晶構造の酸化物半導体膜よりもバンドギャップが大きく、結合エネルギーを大きくした酸化物半導体膜とすることができる。また、該酸化物半導体膜を用いた半導体装置の特性を向上させることができる。 （もっと読む）

【課題】良好な電気特性を維持しつつ、微細化を達成した半導体装置を提供する。また、信頼性の高い半導体装置を提供する。
【解決手段】ゲート電極層をマスクとした不純物の導入処理によって自己整合的にチャネル形成領域と一対の低抵抗領域とが形成される酸化物半導体層を有し、ゲート電極層を挟んで設けられる一対の配線層が低抵抗領域と電気的に接続し、配線層が形成される領域の下部に低抵抗領域と接する電極層が設けられている半導体装置である。 （もっと読む）

【課題】トランジスタのオン特性を向上させて、半導体装置の高速応答、高速駆動を実現する際に、信頼性の高い構成を提供する。
【解決手段】酸化物半導体層、第１の導電層及び第２の導電層の積層によって構成されるソース電極層又はドレイン電極層、ゲート絶縁層、及びゲート電極層が順に積層されたコプレナー型のトランジスタにおいて、該ゲート電極層は、該第１の導電層と該ゲート絶縁層を介して重畳し、該第２の導電層と前記ゲート絶縁層を介して非重畳とする。 （もっと読む）

【課題】酸化物半導体を含み、高速動作が可能なトランジスタを提供する。または、該トランジスタを含む信頼性の高い半導体装置を提供する。
【解決手段】下地絶縁層中に埋め込まれ、上面の少なくとも一部が下地絶縁層から露出した電極層上に、一対の低抵抗領域及びチャネル形成領域を含む酸化物半導体層を設け、電極層において、または、酸化物半導体層の低抵抗領域であって電極層と重畳する領域において、酸化物半導体層の上層に設けられる配線層との電気的な接続を行うトランジスタを提供する。 （もっと読む）

【課題】半導体装置の特性を損なうことがない半導体装置およびその作製方法を提供する。
【解決手段】酸化物半導体層を含むトランジスタ（半導体装置）において、電極層を酸化物半導体層の下部に接して形成し、不純物を添加する処理により酸化物半導体層に自己整合的にチャネル形成領域と、チャネル形成領域を挟むように一対の低抵抗領域を形成する。また、電極層および低抵抗領域と電気的に接続する配線層を絶縁層の開口を介して設ける。 （もっと読む）

【課題】データ保持時間を、マスクＲＯＭと同様の無限大とすることができる、長期にわたりデータを保持できる信頼性の高いＥＥＰＲＯＭを提供する。
【解決手段】不揮発性半導体記憶装置は、所定のセンスレベルに対して熱平衡状態しきい値電圧が正方向である第１の不揮発性半導体記憶素子１００に正のデータを記憶し、熱平衡状態しきい値電圧が負方向である第２の不揮発性半導体記憶素子２００に負のデータを記憶することでデータ保持時間を無限大にする。 （もっと読む）

【課題】結晶性の優れた酸化物半導体層を形成して電気特性の優れたトランジスタを製造
可能とし、大型の表示装置や高性能の半導体装置等の実用化を図ることを目的の一つとす
る。
【解決手段】第１の加熱処理で第１の酸化物半導体層を結晶化し、その上部に第２の酸化
物半導体層を形成し、温度と雰囲気の異なる条件で段階的に行われる第２の加熱処理によ
って表面と略垂直な方向にｃ軸が配向する結晶領域を有する酸化物半導体層の形成と酸素
欠損の補填を効率良く行い、酸化物半導体層上に接する酸化物絶縁層を形成し、第３の加
熱処理を行うことにより、酸化物半導体層に再度酸素を供給し、酸化物絶縁層上に、水素
を含む窒化物絶縁層を形成し、第４の加熱処理を行うことにより、少なくとも酸化物半導
体層と酸化物絶縁層の界面に水素を供給する。 （もっと読む）

【課題】大容量なメモリ用シフトレジスタを提供する。
【解決手段】メモリ用シフトレジスタは、基板１０１と、基板１０１上に形成され、基板１０１の主面に垂直な軸Ｌの周りを回転する螺旋形状を有するチャネル層１１１とを備える。さらに、メモリ用シフトレジスタは、基板１０１上に形成され、軸Ｌに平行な方向に延びており、チャネル層１１１内の電荷を転送するために使用される３本以上の制御電極１１２１，１１２２，１１２３を備える。 （もっと読む）

【課題】微細化を実現し、トランジスタとして十分に機能できる電気的特性を付与された半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体層、ゲート絶縁膜、及びゲート電極層が順に積層されたトランジスタを有する半導体装置において、該半導体層としてインジウム、ガリウム、亜鉛、及び酸素の４元素を少なくとも含み、該４元素の組成を原子百分率で表したとき、インジウムの割合が、ガリウムの割合及び亜鉛の割合の２倍以上である酸化物半導体膜を用いる。該半導体装置において、酸化物半導体膜は作製工程において酸素が導入され、酸素を多く（過剰に）含む膜であり、トランジスタを覆う酸化アルミニウム膜を含む絶縁層が設けられる。 （もっと読む）

【課題】ノーマリーオフのスイッチング素子を実現するトランジスタ構造およびその作製方法を提供する。トランジスタのオン特性を向上させて、半導体装置の高速応答、高速駆動を実現する構成およびその作製方法を提供する。信頼性の高い半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体層、ソース電極層又はドレイン電極層、ゲート絶縁膜、及びゲート電極層が順に積層されたトランジスタにおいて、該半導体層としてインジウム、ガリウム、亜鉛、及び酸素の４元素を少なくとも含み、該４元素の組成比を原子百分率で表したとき、インジウムの割合が、ガリウムの割合及び亜鉛の割合の２倍以上である酸化物半導体層を用いる。 （もっと読む）

【課題】複数のトランジスタが高集積化された素子の少なくとも一のトランジスタに、作製工程数を増加させることなくバックゲートを設ける半導体装置を提供する。
【解決手段】複数のトランジスタが上下に積層されて設けられた素子において、少なくとも上部のトランジスタ１０２は、半導体特性を示す金属酸化物により設けられ、下部のトランジスタ１００が有するゲート電極層を上部のトランジスタのチャネル形成領域と重畳するように配して、ゲート電極層と同一の層の一部を上部のトランジスタ１０２のバックゲートＢＧとして機能させる。下部のトランジスタ１００は、絶縁層で覆われた状態で平坦化処理が施され、ゲート電極が露出され、上部のトランジスタ１０２のソース電極及びドレイン電極となる層に接続されている。 （もっと読む）

【課題】短チャネル効果が抑制され、微細化を実現しつつ、安定した電気的特性を付与する半導体装置を提供する。また、上記半導体装置を作製する。
【解決手段】酸化物絶縁層に設けたトレンチに、トレンチに沿って成膜される酸化物半導体膜と、酸化物半導体膜と接するソース電極及びドレイン電極と、酸化物半導体膜上のゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上のゲート電極と、を有する半導体装置（トランジスタ）を設ける。該トレンチは下端コーナ部に曲面を有し、側部が酸化物絶縁層上面に対して略垂直な側面を有する。また、トレンチの上端の幅がトレンチの側面の幅の１倍以上１．５倍以下である。 （もっと読む）

【課題】高い電界効果移動度を有し、しきい値電圧のばらつきが小さく、かつ高い信頼性を有する酸化物半導体を用いたトランジスタを有する半導体装置を提供する。
【解決手段】加熱処理により酸素を放出する絶縁体基板と、該絶縁体基板上に設けられた酸化物半導体膜と、を有し、該酸化物半導体膜にチャネルが形成されるトランジスタを有する半導体装置である。加熱処理により酸素を放出する絶縁体基板は、絶縁体基板の少なくとも酸化物半導体膜が設けられる側に、酸素イオン注入を行うことで作製することができる。 （もっと読む）