초록

본 발명은 채널 길이가 작아도 단채널 효과(short-channel effect)가 실질적으로 발생하지 않고 또 스위칭 특성이 얻어지는 트랜지스터를 제공한다.또한, 상기 트랜지스터를 적용한 집적도가 높은 반도체 장치를 제공한다.실리콘을 사용한 트랜지스터에서 발생하는 단채널 효과가 실질적으로 발생하지 않는 산화물 반도체막을 사용한 트랜지스터이며, 채널 길이를 5nm 이상 60nm 미만, 또 채널 폭을 5nm 이상 200nm 미만으로 한다.이 때, 채널 폭을 채널 길이의 0.5배 이상 10배 이하로 한다.

대표청구항 ▼

용량 소자의 전극으로서의 기능을 갖는 제1 도전층과,상기 제1 도전층의 상측에 배치된 영역을 갖고, 트랜지스터의 채널 형성 영역을 갖는 산화물 반도체층과,상기 제1 도전층의 상측에 배치된 영역을 갖는 제1 절연층과,상기 산화물 반도체층의 상측에 배치된 영역을 갖고, 상기 트랜지스터의 게이트 절연층으로서의 기능을 갖는 제2 절연층과,상기 제1 절연층을 통해 상기 제1 도전층과 중첩되는 영역을 갖는 제2 도전층과,상기 제2 절연층의 상측에 배치된 영역을 갖고, 상기 트랜지스터의 게이트 전극으로서의 기능을 갖는 제3 도전층과,상기 제2

용량 소자의 전극으로서의 기능을 갖는 제1 도전층과,상기 제1 도전층의 상측에 배치된 영역을 갖고, 트랜지스터의 채널 형성 영역을 갖는 산화물 반도체층과,상기 제1 도전층의 상측에 배치된 영역을 갖는 제1 절연층과,상기 산화물 반도체층의 상측에 배치된 영역을 갖고, 상기 트랜지스터의 게이트 절연층으로서의 기능을 갖는 제2 절연층과,상기 제1 절연층을 통해 상기 제1 도전층과 중첩되는 영역을 갖는 제2 도전층과,상기 제2 절연층의 상측에 배치된 영역을 갖고, 상기 트랜지스터의 게이트 전극으로서의 기능을 갖는 제3 도전층과,상기 제2 도전층의 상측에 배치된 영역과, 상기 제1 도전층의 상측에 배치된 영역과, 상기 제3 도전층의 상측에 배치된 영역을 갖는 제3 절연층을 갖고,상기 제1 도전층은 Al, Ti, Cr, Co, Ni, Cu, Y, Zr, Mo, Ag, Ta 및 W 중 어느 하나를 갖고,상기 제2 도전층과 상기 제3 도전층은 동일한 층에 배치되고, Al, Ti, Cr, Co, Ni, Cu, Y, Zr, Mo, Ag, Ta 및 W 중 어느 하나를 갖고,상기 산화물 반도체층은, 상기 채널 형성 영역과, 상기 제3 도전층과 중첩되지 않는 제1 영역과, 상기 제3 도전층과 중첩되지 않는 제2 영역을 갖고,상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 상기 채널 형성 영역보다 저항이 낮고,상기 제1 도전층은 상기 제1 영역과 중첩되고, 또한 상기 제1 영역과 전기적으로 접속되고,상기 제1 도전층의 측면은, 상기 산화물 반도체층과 접촉하는 영역을 갖지 않는 반도체 장치.