发明名称 半导体装置,电子装置及电子设备
摘要 半导体装置1包含:主要由一半导体材料所形成之基极2;一闸极电极5;及一设置在基极闸极绝缘膜和闸极电极5之间的闸极绝缘膜3。闸极绝缘膜3由一种绝缘无机材料作为主要材料所形成,该绝缘之无机材料含矽、氧及矽和氧以外之元素X。闸极绝缘膜3之设置与基极2接触,且含氢原子。闸极绝缘膜3具A和B之满足以下关系之一区域:在界定该区域中元素X之总浓度为A和界定该区域中氢之总浓度为B之情况下B/A为小或等于10。而且,该区域在其厚度方向至少一为闸极绝缘膜3之一部位。
申请公布号 TWI256071 申请公布日期 2006.06.01
申请号 TW094104087 申请日期 2005.02.05
申请人 精工爱普生股份有限公司 发明人 宫田正靖
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种半导体装置,包含: 一基极,该基极主要由一半导体材料所形成; 一物件,该物件与基极绝缘;以及 一绝缘膜,该绝缘膜设置在基极和物件之间,使该 物件与基极绝缘,该绝缘膜由一种绝缘之无机材料 作为主要材料所形成,该绝缘之无机材料含矽、氧 及矽和氧以外之至少一种元素,设置该绝缘膜与基 极接触,且该绝缘膜含氢原子, 其中,该绝缘膜具A和B满足以下关系之一区域:在界 定该区域中至少一种元素之总浓度为A和界定该区 域中氢之总浓度为B之情况下B/A为小或等于10,其中 ,该区域在其厚度方向至少为绝缘膜之一部位。 2.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中该区域 不均匀地位在绝缘膜与基极间介面之附近。 3.如申请专利范围第2项之半导体装置,其中,在界 定绝缘膜平均厚度为Y之情况下,该区域位在绝缘 膜之一部位,该部位存在于离介面之绝缘膜Y/3厚度 内。 4.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中之至少 一种元素含至少氮、碳、铝、铪、锆、及锗其中 之一。 5.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中,利用 第二离子质谱法测量氢浓度及至少一种元素之浓 度。 6.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中,在至 少氢原子一部位中之各氢原子为一重氢原子所取 代。 7.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中,绝缘 膜平均厚度为小或等于10nm。 8.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中之物件 为一闸电极且绝缘膜为一用以使闸电极自基极绝 缘之闸绝缘膜。 9.如申请专利范围第8项之半导体装置,其中,调整 半导体装置,使用在施加一闸极电压至闸电极之条 件下,使得绝缘膜中之电场强度小或等于10MV/cm。 10.如申请专利范围第8项之半导体装置,其中,通过 其厚度方向中闸极绝缘膜之最大漏电流为小或等 于210-8A/cm2,该电流之测量状态为施加闸极电压至 闸电极,使得绝缘膜中之电场强度小或等于3MV/cm。 11.如申请专利范围第8项之半导体装置,其中,通过 其厚度方向中闸极绝缘膜,直到绝缘膜中发生软性 崩溃之总电荷量为大或等于40C/cm2。 12.如申请专利范围第8项之半导体装置,其中,通过 其厚度方向中闸极绝缘膜,直到绝缘膜中发生硬性 崩溃之总电荷量为大或等于100C/cm2。 13.一种电子装置,该装置包含如申请专利范围第1 项之半导体装置。 14.一种电子设备,该设备包含如申请专利范围第13 项之电子装置。 图式简单说明: 第1图为一表示根据本发明一实施例中含一绝缘膜 之半导体装置之纵向横切面图。 第2图为一表示由SiO2所形成绝缘膜之分子结构之 示意图。 第3图为一表示绝缘膜分子结构之示意图。 第4A-4H图为说明第1图中所示半导体装置制法之纵 向横切面图。 第5图为一表示在施加本发明一电子装置至一传输 液晶显示器之情况中一电子装置实施例之展开透 视图。 第6图为一表示应用本发明一电子设备之行动(或 膝上型)个人电脑结构之透视图。 第7图为一表示应用本发明一电子设备之可携式电 话(含个人手机系统)结构之透视图。 第8图为一表示应用本发明一电子设备之数位静态 相机结构之透视图。 第9图为表示当以二次离子质谱仪测量绝缘膜时, 实例1绝缘膜各构成元素之概略图。 第10图为表示当以二次离子质谱仪测量绝缘膜时, 比较性实例1绝缘膜各构成元素之概略图。 第11图为表示在实例1和比较性实例1绝缘膜中所测 量电场强度变化和漏电电流变化间之关系图。
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