【課題】一定時間電力が供給されない状況でも記憶内容の保持が可能な半導体装置を提供すること。さらに、半導体装置の高集積化を図り、単位面積あたりの記憶容量を増加させること。
【解決手段】トランジスタのオフ電流を十分に小さくすることができる材料として、ワイドバンドギャップ半導体である酸化物半導体材料を用いて半導体装置を構成する。トランジスタのオフ電流を十分に小さくすることができる半導体材料を用いることで、長期間にわたって情報を保持することが可能である。また、トランジスタの下に設けた配線層と、酸化物半導体膜の高抵抗領域と、ソース電極とを用いて容量素子を形成することで、トランジスタと容量素子の占有面積の低減を図る。 （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】高速動作が可能であり、且つ消費電力の低減が可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】酸化物半導体を有するトランジスタを備える半導体装置において、ゲート電圧が負のときの電流が小さいトランジスタの酸化物半導体膜と、電界効果移動度が高くオン電流が大きいトランジスタの酸化物半導体膜において、酸素濃度が異なる。代表的には、ゲート電圧が負のときの電流が小さいトランジスタの酸化物半導体膜と比較して、電界効果移動度が高くオン電流が大きいトランジスタの酸化物半導体膜の酸素濃度が低い。 （もっと読む）

【課題】不揮発性を有し、書き込み回数に制限のない新たな構造の半導体装置を提供する。
【解決手段】複数の記憶素子が直列に接続され、複数の記憶素子の一は、第１〜第３のゲート電極、第１〜第３のソース電極、および第１〜第３のドレイン電極を有する第１〜第３のトランジスタを有し、第２のトランジスタは酸化物半導体層を含んで構成され、第１のゲート電極と、第２のソース電極または第２のドレイン電極の一方とは、電気的に接続され、第１の配線と、第１のソース電極と、第３のソース電極とは、電気的に接続され、第２の配線と、第１のドレイン電極と、第３のドレイン電極とは、電気的に接続され、第３の配線と、第２のソース電極または第２のドレイン電極の他方とは、電気的に接続され、第４の配線と、第２のゲート電極とは、電気的に接続され、第５の配線と、第３のゲート電極とは電気的に接続された半導体装置。 （もっと読む）

【課題】仕事関数の異なる複数の電極層を有し、ゲート抵抗が低く、作製が容易なゲート電極を備える半導体装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、半導体装置は、基板と、前記基板上に形成されたゲート絶縁膜とを備える。さらに、前記装置は、前記ゲート絶縁膜の上面に形成され、第１の仕事関数を有する第１の電極層と、前記ゲート絶縁膜の上面と前記第１の電極層の上面に連続して形成され、前記第１の仕事関数と異なる第２の仕事関数を有する第２の電極層と、を有するゲート電極と、前記ゲート電極の側面に形成された側壁絶縁膜とを備える。さらに、前記装置では、前記第１の電極層の上面の高さは、前記側壁絶縁膜の上面の高さよりも低い。 （もっと読む）

【課題】小面積、低電力動作、高速動作を並立する論理ゲートを含む半導体装置の構成を提供する。
【解決手段】本発明に係る半導体装置は、基板上にゲート絶縁膜を介してゲート電極と半導体層が配置され、半導体層に接続してソース電極とドレイン電極とが配置される薄膜トランジスタを２つ以上含む論理ゲートで構成される。少なくとも第一の薄膜トランジスタは、そのゲート電極が電気的に浮遊状態にあり、かつ、その半導体層は基板面に対して垂直方向について、ゲート電極とソース電極により挟まれる第１の重なり領域とゲート電極とドレイン電極により挟まれる第２の重なり領域を有する。また、少なくとも第二の薄膜トランジスタは、そのゲート電極が入力端子に接続され、かつ、そのチャネル層は基板面に対して垂直方向について、ゲート電極とソース電極により挟まれる第１の重なり領域とゲート電極とドレイン電極により挟まれる第２の重なり領域を有する。 （もっと読む）

【課題】性能および製造安定性を向上させることが可能な薄膜トランジスタを提供する。
【解決手段】薄膜トランジスタは、第１の面および第２の面を有する有機半導体部と、第１の面に隣接されたソース電極部と、第２の面に隣接されたドレイン電極部とを備える。ソース電極部およびドレイン電極部のうちの少なくとも一方は、有機半導体部よりも高導電性の有機半導体材料を含む高導電性電極部である。 （もっと読む）

【課題】絶縁層上の有機半導体層をレーザ光を用いてパターニングしたときであっても、有機半導体層に損傷が生じ難い半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、（Ａ）基体１０上にゲート電極１２を形成した後、（Ｂ）基体１０及びゲート電極１２上にゲート絶縁層１３を形成し、次いで、（Ｃ）基体１０に到達する分離溝１６をゲート絶縁層１３に形成した後、（Ｄ）ゲート絶縁層１３上及び分離溝１６の底部に露出した基体１０上に有機半導体層１４を形成し、次に、（Ｅ）少なくとも分離溝１６の底部に露出した基体１０上に形成された有機半導体層１４の部分にレーザ光を照射して分離溝１６の底部の少なくとも一部を露出させる一方、有機半導体層１４の上に一対のソース／ドレイン電極１５を形成する各工程から成る。 （もっと読む）

【課題】特性の良い半導体素子を有する半導体装置を提供することを目的の一とする。
【解決手段】基板上に、ゲート電極として機能する第１の導電層を形成する工程と、第１
の導電層を覆うように第１の絶縁層を形成する工程と、第１の導電層と一部が重畳するよ
うに、第１の絶縁層上に半導体層を形成する工程と、半導体層と電気的に接続されるよう
に第２の導電層を形成する工程と、半導体層および第２の導電層を覆う第２の絶縁層を形
成する工程と、第２の導電層と電気的に接続される第３の導電層を形成する工程と、半導
体層を形成する工程の後、第２の絶縁層を形成する工程の前の第１の熱処理工程と、第２
の絶縁層を形成する工程の後の第２の熱処理工程と、を有する。 （もっと読む）

【課題】４００℃以下で作製可能であり、２０ｃｍ^２／Ｖｓ以上の高い電界効果移動度と、ノーマリーオフとなる低いオフ電流を両立する薄膜トランジスタを提供する。
【解決手段】ゲート電極１６と、ゲート絶縁膜１５と、Ｉｎ（ａ）Ｇａ（ｂ）Ｚｎ（ｃ）Ｏ（ｄ）（ａ＞０，ｂ＞０，ｃ＞０，ａ＋ｂ＋ｃ＝１，ｄ＞０）で表され、ａ≦３７／６０、ｂ≦９１ａ／７４−１７／４０、ｂ≧３ａ／７−３／１４、ｃ≦３／５を満たす第１の領域Ａ１及びＩｎ（ｐ）Ｇａ（ｑ）Ｚｎ（ｒ）Ｏ（ｓ）（ｑ／（ｐ＋ｑ）＞０．２５０，ｐ＞０，ｑ＞０，ｒ＞０，ｓ＞０）で表され、ゲート電極に対して第１の領域よりも遠くに位置する第２の領域Ａ２を含み、ゲート絶縁膜を介してゲート電極に対向配置されている酸化物半導体層と、酸化物半導体層を介して導通可能なソース電極１３及びドレイン電極１４と、を有する薄膜トランジスタ１。 （もっと読む）

【課題】良好な特性を維持しつつ、微細化を達成した、酸化物半導体を用いた半導体装置を提供することを目的の一とする。
【解決手段】酸化物半導体層と、酸化物半導体層と接するソース電極及びドレイン電極と、酸化物半導体層と重なるゲート電極と、酸化物半導体層とゲート電極との間に設けられたゲート絶縁層と、酸化物半導体層に接して設けられた絶縁層と、を有し、酸化物半導体層は、該酸化物半導体層の端面において、ソース電極またはドレイン電極と接し、且つ該酸化物半導体層の上面において、絶縁層を介して、ソース電極またはドレイン電極と重なる半導体装置である。 （もっと読む）

【課題】酸化物半導体を用いた半導体装置に安定した電気的特性を付与し、高信頼性化する。
【解決手段】インジウム、チタン、及び亜鉛を含む酸化物半導体層をチャネル形成領域とするトランジスタ、及び該トランジスタを含む半導体装置を提供する。酸化物半導体層に接するバッファ層としては、チタン、アルミニウム、ガリウム、ジルコニウム、ハフニウム、又は希土類元素から選択された一以上の元素の酸化物を含む金属酸化層を適用することができる。 （もっと読む）

【課題】４００℃以下で作製可能であり、３０ｃｍ^２／Ｖｓ以上の高い電界効果移動度と、ノーマリーオフとなる低いオフ電流を両立する薄膜トランジスタを提供する。
【解決手段】ゲート電極１６と、ゲート電極と接するゲート絶縁膜１５と、Ｉｎ（ｘ）Ｚｎ（１−ｘ）Ｏ（ｙ）（０．４≦ｘ≦０．５，ｙ＞０）で表される第１の領域Ａ１及びＩｎ（ａ）Ｇａ（ｂ）Ｚｎ（ｃ）Ｏ（ｄ）（ｂ／（ａ＋ｂ）＞０．２５０，ｃ＞０，ｄ＞０）で表され、ゲート電極に対して第１の領域よりも遠くに位置する第２の領域Ａ２を含み、ゲート絶縁膜を介してゲート電極に対向配置されている酸化物半導体層１２と、互いに離間して配置されており、酸化物半導体層を介して導通可能なソース電極１３及びドレイン電極１４と、を有する薄膜トランジスタ１。 （もっと読む）

【課題】酸化物半導体を用いた半導体装置に安定した電気的特性を付与し、高信頼性化する。
【解決手段】酸化物半導体層を含むトランジスタにおいて、酸化物半導体層の上面部及び下面部に、酸化物半導体層と同種の成分でなるバッファ層が接して設けられたトランジスタ、及び該トランジスタを含む半導体装置を提供する。酸化物半導体層に接するバッファ層としては、アルミニウム、ガリウム、ジルコニウム、ハフニウム、又は希土類元素から選択された一以上の元素の酸化物を含む膜を適用することができる。 （もっと読む）

【課題】用途に合わせて要求される電気的特性を備えた酸化物半導体層を用いたトランジスタ、及び該トランジスタを有する半導体装置を提供する。
【解決手段】酸化物絶縁膜上に、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、該半導体層としてエネルギーギャップの異なる少なくとも２層の酸化物半導体層を含み、かつ積層された酸化物半導体層の間に混合領域を有する酸化物半導体積層を用いる。 （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）

【課題】ＳＯＩ基板を用いることなく、絶縁層上にフィン型半導体を形成する。
【解決手段】半導体基板１上に支柱型半導体４を形成し、支柱型半導体４の下部を埋め込む絶縁層５を半導体基板１上に形成し、支柱型半導体４の上部の側面に接合されたフィン型半導体６を絶縁層５上に形成し、フィン型半導体６を絶縁層５上に残したまま支柱型半導体４を除去する。 （もっと読む）

【課題】結晶性の高い酸化物半導体をチャネル層に用いて、優れた特性を有する半導体装置を提供することを課題の一つとする。また、下地膜の平坦性を向上させた半導体装置を提供する。
【解決手段】トランジスタの下地膜に化学機械研磨処理を行い、化学機械研磨処理した後、プラズマ処理を行うことで、下地膜の中心線平均粗さＲａ_７５値を、０．１ｎｍ未満とすることができる。プラズマ処理及び化学機械研磨処理の組み合わせにより得られた平坦性を有する下地膜上に結晶性の高い酸化物半導体層を形成することで、半導体装置の特性向上を図る。 （もっと読む）

【課題】用途に合わせて要求される電気的特性を備えた酸化物半導体層を用いたトランジスタ、及び該トランジスタを有する半導体装置を提供する。
【解決手段】ソース電極層又はドレイン電極層に接する第１の酸化物半導体層と、第１の酸化物半導体層上に設けられ第１の酸化物半導体層とは異なるエネルギーギャップを有する第２の酸化物半導体層と、を少なくとも含む酸化物半導体積層を用いてトランジスタを構成する。第１の酸化物半導体層と第２の酸化物半導体層とは互いに異なるエネルギーギャップを有すればよく、その積層順は問わない。 （もっと読む）

【課題】用途に合わせて要求される電気的特性を備えた酸化物半導体層を用いたトランジスタ、及び該トランジスタを有する半導体装置を提供する。
【解決手段】少なくともゲート電極層、ゲート絶縁膜、及び半導体層が順に積層されたボトムゲート型のトランジスタにおいて、該半導体層としてエネルギーギャップの異なる少なくとも２層の酸化物半導体層を含む酸化物半導体積層を用いる。酸化物半導体積層には、酸素又は／及びドーパントを導入してもよい。 （もっと読む）