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1. (WO2019065208) 半導体装置
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国際公開番号: WO/2019/065208 国際出願番号: PCT/JP2018/033568
国際公開日: 04.04.2019 国際出願日: 11.09.2018
IPC:
H01L 21/336 (2006.01) ,H01L 21/768 (2006.01) ,H01L 23/522 (2006.01) ,H01L 29/41 (2006.01) ,H01L 29/423 (2006.01) ,H01L 29/49 (2006.01) ,H01L 29/78 (2006.01) ,H01L 29/786 (2006.01)
H 電気
01
基本的電気素子
L
半導体装置,他に属さない電気的固体装置
21
半導体装置または固体装置またはそれらの部品の製造または処理に特に適用される方法または装置
02
半導体装置またはその部品の製造または処理
04
少なくとも一つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合,空乏層,キャリア集中層,を有する装置
18
不純物,例.ドーピング材料,を含むまたは含まない周期律表第IV族の元素またはA↓I↓I↓IB↓V化合物から成る半導体本体を有する装置
334
ユニポーラ型の装置の製造のための多段階工程
335
電界効果トランジスタ
336
絶縁ゲートを有するもの
H 電気
01
基本的電気素子
L
半導体装置,他に属さない電気的固体装置
21
半導体装置または固体装置またはそれらの部品の製造または処理に特に適用される方法または装置
70
1つの共通基板内または上に形成された複数の固体構成部品または集積回路からなる装置またはその特定部品の製造または処理;集積回路装置またはその特定部品の製造
71
グループ21/70で限定された装置の特定部品の製造
768
装置内の別個の構成部品間に電流を流すため使用する相互接続を適用するもの
H 電気
01
基本的電気素子
L
半導体装置,他に属さない電気的固体装置
23
半導体または他の固体装置の細部
52
動作中の装置内の1つの構成部品から他の構成部品へ電流を導く装置
522
半導体本体上に分離できないように形成された導電層及び絶縁層の多層構造からなる外部の相互接続を含むもの
H 電気
01
基本的電気素子
L
半導体装置,他に属さない電気的固体装置
29
整流,増幅,発振またはスイッチングに特に適用される半導体装置であり,少なくとも1つの電位障壁または表面障壁を有するもの;少なくとも1つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合空乏層またはキャリア集中層,を有するコンデンサーまたは抵抗器;半導体本体または電極の細部整流,増幅,発振またはスイッチングに特に適用される半導体装置であり,少なくとも1つの電位障壁または表面障壁を有するもの;少なくとも1つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合空乏層またはキャリア集中層,を有するコンデンサーまたは抵抗器;半導体本体または電極の細部(31/00~47/00,51/05が優先;半導体本体または電極以外の細部23/00;1つの共通基板内または上に形成された複数の固体構成部品からなる装置27/00
40
電極
41
その形状,相対的大きさまたは配置に特徴のあるもの
H 電気
01
基本的電気素子
L
半導体装置,他に属さない電気的固体装置
29
整流,増幅,発振またはスイッチングに特に適用される半導体装置であり,少なくとも1つの電位障壁または表面障壁を有するもの;少なくとも1つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合空乏層またはキャリア集中層,を有するコンデンサーまたは抵抗器;半導体本体または電極の細部整流,増幅,発振またはスイッチングに特に適用される半導体装置であり,少なくとも1つの電位障壁または表面障壁を有するもの;少なくとも1つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合空乏層またはキャリア集中層,を有するコンデンサーまたは抵抗器;半導体本体または電極の細部(31/00~47/00,51/05が優先;半導体本体または電極以外の細部23/00;1つの共通基板内または上に形成された複数の固体構成部品からなる装置27/00
40
電極
41
その形状,相対的大きさまたは配置に特徴のあるもの
423
整流,増幅またはスイッチされる電流を流さないもの
H 電気
01
基本的電気素子
L
半導体装置,他に属さない電気的固体装置
29
整流,増幅,発振またはスイッチングに特に適用される半導体装置であり,少なくとも1つの電位障壁または表面障壁を有するもの;少なくとも1つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合空乏層またはキャリア集中層,を有するコンデンサーまたは抵抗器;半導体本体または電極の細部整流,増幅,発振またはスイッチングに特に適用される半導体装置であり,少なくとも1つの電位障壁または表面障壁を有するもの;少なくとも1つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合空乏層またはキャリア集中層,を有するコンデンサーまたは抵抗器;半導体本体または電極の細部(31/00~47/00,51/05が優先;半導体本体または電極以外の細部23/00;1つの共通基板内または上に形成された複数の固体構成部品からなる装置27/00
40
電極
43
構成材料に特徴のあるもの
49
金属-絶縁半導体電極
H 電気
01
基本的電気素子
L
半導体装置,他に属さない電気的固体装置
29
整流,増幅,発振またはスイッチングに特に適用される半導体装置であり,少なくとも1つの電位障壁または表面障壁を有するもの;少なくとも1つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合空乏層またはキャリア集中層,を有するコンデンサーまたは抵抗器;半導体本体または電極の細部整流,増幅,発振またはスイッチングに特に適用される半導体装置であり,少なくとも1つの電位障壁または表面障壁を有するもの;少なくとも1つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合空乏層またはキャリア集中層,を有するコンデンサーまたは抵抗器;半導体本体または電極の細部(31/00~47/00,51/05が優先;半導体本体または電極以外の細部23/00;1つの共通基板内または上に形成された複数の固体構成部品からなる装置27/00
66
半導体装置の型
68
整流,増幅またはスイッチされる電流を流さない電極に電流のみまたは電位のみを与えることにより制御できるもの
76
ユニポーラ装置
772
電界効果トランジスタ
78
絶縁ゲートによって生じる電界効果を有するもの
H 電気
01
基本的電気素子
L
半導体装置,他に属さない電気的固体装置
29
整流,増幅,発振またはスイッチングに特に適用される半導体装置であり,少なくとも1つの電位障壁または表面障壁を有するもの;少なくとも1つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合空乏層またはキャリア集中層,を有するコンデンサーまたは抵抗器;半導体本体または電極の細部整流,増幅,発振またはスイッチングに特に適用される半導体装置であり,少なくとも1つの電位障壁または表面障壁を有するもの;少なくとも1つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合空乏層またはキャリア集中層,を有するコンデンサーまたは抵抗器;半導体本体または電極の細部(31/00~47/00,51/05が優先;半導体本体または電極以外の細部23/00;1つの共通基板内または上に形成された複数の固体構成部品からなる装置27/00
66
半導体装置の型
68
整流,増幅またはスイッチされる電流を流さない電極に電流のみまたは電位のみを与えることにより制御できるもの
76
ユニポーラ装置
772
電界効果トランジスタ
78
絶縁ゲートによって生じる電界効果を有するもの
786
薄膜トランジスタ
出願人:
国立研究開発法人産業技術総合研究所 NATIONAL INSTITUTE OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY [JP/JP]; 東京都千代田区霞が関1丁目3番1号 3-1,Kasumigaseki 1-chome, Chiyoda-ku, Tokyo 1008921, JP
発明者:
太田 裕之 OTA, Hiroyuki; JP
右田 真司 MIGITA, Shinji; JP
代理人:
特許業務法人筒井国際特許事務所 TSUTSUI & ASSOCIATES; 東京都新宿区新宿2丁目3番10号 新宿御苑ビル3階 3F, Shinjuku Gyoen Bldg., 3-10, Shinjuku 2-chome, Shinjuku-ku, Tokyo 1600022, JP
優先権情報:
2017-19136929.09.2017JP
発明の名称: (EN) SEMICONDUCTOR DEVICE
(FR) DISPOSITIF SEMICONDUCTEUR
(JA) 半導体装置
要約:
(EN) According to the present invention, in order to reduce the power consumption of a semiconductor device by steepening the rise of a drain current when a field-effect transistor has a gate voltage lower than a threshold value, a fully depleted MOSFET, in which a semiconductor layer having a thickness of 20 nm or less serves as a channel region, is configured to have a gate plug which is connected to a gate electrode and which comprises a first plug, a ferroelectric film, and a second plug that are sequentially laminated on the gate electrode. In this configuration, the overlapping area size in planar view between the contact surface of the ferroelectric film to the first plug and the contact surface of the ferroelectric film to the second plug, is smaller than the overlapping area size between the gate electrode and the semiconductor layer serving as an active region.
(FR) Selon la présente invention, afin de réduire la consommation d'énergie d'un dispositif semi-conducteur par augmentation de la montée d'un courant de drain lorsqu'un transistor à effet de champ a une tension de grille inférieure à une valeur de seuil, un MOSFET complètement appauvri, dans laquelle une couche semi-conductrice ayant une épaisseur de 20 nm ou moins sert de région de canal, est configuré pour avoir une fiche de grille qui est connectée à une électrode de grille et qui comprend une première fiche, un film ferroélectrique et une seconde fiche qui sont séquentiellement stratifiées sur l'électrode de grille. Dans cette configuration, la taille de zone de chevauchement, dans une vue en plan entre la surface de contact du film ferroélectrique sur la première fiche et la surface de contact du film ferroélectrique sur la seconde fiche, est inférieure à la taille de zone de chevauchement entre l'électrode de grille et la couche semi-conductrice servant de région active.
(JA) 電界効果トランジスタのゲート電圧がしきい値電圧未満であるときのドレイン電流の立ち上がりを急峻化することで、半導体装置の消費電力を低減する。その手段として、チャネル領域である半導体層の厚さが20nm以下の完全空乏型MOSFETにおいて、ゲート電極に接続されたゲートプラグを、ゲート電極上に順に積層された第1プラグ、強誘電体膜および第2プラグにより構成する。ここで、第1プラグおよび強誘電体膜の接触面と、強誘電体膜および第2プラグの接触面とが平面視で重なる面積は、ゲート電極と活性領域である半導体層とが重なる面積よりも小さい。
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指定国: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
アフリカ広域知的所有権機関(ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
ユーラシア特許庁(EAPO) (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
欧州特許庁(EPO) (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
アフリカ知的所有権機関(OAPI) (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
国際公開言語: 日本語 (JA)
国際出願言語: 日本語 (JA)