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公開番号2025071168
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2025024277,2024062875
出願日2025-02-18,2019-12-26
発明の名称半導体装置
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類H10D 30/67 20250101AFI20250424BHJP()
要約【課題】良好な電気特性を有する半導体装置を提供する。
【解決手段】酸化物半導体と、酸化物半導体と接する第1の絶縁体と、第1の絶縁体と接
する第2の絶縁体とを有し、第1の絶縁体は過剰酸素を有し、第2の絶縁体は水素を捕獲
、または固着する機能を有し、酸化物半導体中の水素は、過剰酸素と結合し、過剰酸素と
結合した水素は、第1の絶縁体を経由し、第2の絶縁体に捕獲、または固着し、水素と結
合した過剰酸素は、第1の絶縁体に過剰酸素として残存する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
酸化物半導体層と、前記酸化物半導体層の第１の面に接する領域を有する第１の絶縁層と、前記酸化物半導体層の第２の面に接する領域を有する第２の絶縁層と、前記第２の絶縁層に接する領域を有する第１の導電層と、を有するトランジスタを含む半導体装置であって、
前記酸化物半導体層の端部と接する領域と、前記第１の導電層の上面と接する領域と、前記第１の絶縁層の上面と接する領域と、を有する第３の絶縁層と、
前記第１の絶縁層の側面に接する領域および前記第３の絶縁層の端部と接する領域を有する第４の絶縁層と、を有し、
前記第１の導電層は、前記トランジスタのゲート電極として機能し、
前記第１の絶縁層は、過剰酸素領域を有する、半導体装置。
続きを表示（約 110 文字）【請求項２】
前記第３の絶縁層は、酸化アルミニウムを有する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記酸化物半導体層は、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物である請求項１または請求項２に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、半導体装置、ならびに半導体装置の作製方法に関する。または、本
発明の一態様は、半導体ウエハ、モジュール、および電子機器に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【０００２】
なお、本明細書等において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能し得る装
置全般を指す。トランジスタなどの半導体素子をはじめ、半導体回路、演算装置、記憶装
置は、半導体装置の一態様である。表示装置（液晶表示装置、発光表示装置など）、投影
装置、照明装置、電気光学装置、蓄電装置、記憶装置、半導体回路、撮像装置、および電
子機器などは、半導体装置を有すると言える場合がある。
【０００３】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明
の一態様は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様
は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マ
ター）に関するものである。
【背景技術】
【０００４】
近年、半導体装置の開発が進められ、ＬＳＩやＣＰＵやメモリが主に用いられている。
ＣＰＵは、半導体ウエハから切り離された半導体集積回路（少なくともトランジスタ及び
メモリ）を有し、接続端子である電極が形成された半導体素子の集合体である。
【０００５】
ＬＳＩやＣＰＵやメモリなどの半導体回路（ＩＣチップ）は、回路基板、例えばプリン
ト配線板に実装され、様々な電子機器の部品の一つとして用いられる。
【０００６】
また、絶縁表面を有する基板上に形成された半導体薄膜を用いてトランジスタを構成す
る技術が注目されている。該トランジスタは集積回路（ＩＣ）や画像表示装置（単に表示
装置とも表記する）のような電子デバイスに広く応用されている。トランジスタに適用可
能な半導体薄膜としてシリコン系半導体材料が広く知られているが、その他の材料として
酸化物半導体が注目されている。
【０００７】
また、酸化物半導体を用いたトランジスタは、非導通状態において極めてリーク電流が
小さいことが知られている。例えば、酸化物半導体を用いたトランジスタのリーク電流が
低いという特性を応用した低消費電力のＣＰＵなどが開示されている（特許文献１参照。
）。また、例えば、酸化物半導体を用いたトランジスタのリーク電流が低いという特性を
応用して、長期にわたり記憶内容を保持することができる記憶装置などが、開示されてい
る（特許文献２参照。）。
【０００８】
また、近年では電子機器の小型化、軽量化に伴い、集積回路のさらなる高密度化への要
求が高まっている。また、集積回路を含む半導体装置の生産性の向上が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２０１２－２５７１８７号公報
特開２０１１－１５１３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の一態様は、良好な電気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。または、本発明の一態様は、ノーマリーオフの電気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。または、本発明の一態様は、信頼性が良好な半導体装置を
提供することを課題の一つとする。または、本発明の一態様は、オン電流が大きい半導体
装置を提供することを課題の一つとする。または、本発明の一態様は、高い周波数特性を
有する半導体装置を提供することを課題の一つとする。または、本発明の一態様は、微細
化または高集積化が可能な半導体装置を提供することを課題の一つとする。または、本発
明の一態様は、生産性の高い半導体装置を提供することを課題の一つとする。
（【００１１】以降は省略されています）

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