[發明專利]半導體裝置及其制造方法

在審

• 申請號: 201110462045.7
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102569351A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 山崎舜平
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H01L29/04
• 分類號: H01L29/04;H01L29/36;H01L21/336
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 何欣亭;王忠忠

1.一種半導體裝置，包括：

氧化物半導體膜，包括：

第一區；

一對第二區，所述第一區位于所述一對第二區之間；以及

一對第三區，所述第一區及所述一對第二區位于所述一對第三區之間；

所述氧化物半導體膜上的柵極絕緣膜；以及

所述柵極絕緣膜上的并與所述第一區重疊的第一電極，

其中，所述第一區為c軸取向的晶體氧化物半導體區，

所述一對第二區及所述一對第三區的每一個為包含摻雜物的非晶氧化物半導體區，并且，

所述一對第三區的摻雜濃度高于所述一對第二區的摻雜濃度。

2.根據權利要求1所述的半導體裝置，還包括：

與所述一對第三區的一個電連接的第二電極；以及

與所述一對第三區的另一個電連接的第三電極。

3.根據權利要求2所述的半導體裝置，其中，

所述第二電極與所述一對第三區的一個的上表面接觸，并且，

所述第三電極與所述一對第三區的另一個的上表面接觸。

4.根據權利要求2所述的半導體裝置，其中，

所述第二電極與所述一對第三區的一個的下表面接觸，并且，

所述第三電極與所述一對第三區的另一個的下表面接觸。

5.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，

所述柵極絕緣膜與所述第一區、所述一對第二區以及所述一對第三區重疊。

6.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，

所述柵極絕緣膜為氧化物絕緣膜。

7.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，

所述一對第二區及所述一對第三區包含氫或選自稀有氣體元素中的一種以上的元素作為摻雜物，并且，

所述一對第二區的所述摻雜濃度及所述一對第三區的所述摻雜濃度為5×10¹⁸atoms/cm³以上且1×10²²atoms/cm³以下。

8.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，

所述一對第二區及所述一對第三區包含氫或選自稀有氣體元素中的一種以上的元素作為摻雜物，

所述一對第二區的所述摻雜濃度為5×10¹⁸atoms/cm³以上且小于5×10¹⁹atoms/cm³，并且，

所述一對第三區的所述摻雜濃度為5×10¹⁹atoms/cm³以上且1×10²²atoms/cm³以下。

9.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，

所述氧化物半導體膜包含選自In、Ga、Sn及Zn中的兩種以上的元素。

10.一種半導體裝置，包括：

氧化物半導體膜，包括：

第一區；

一對第二區，所述第一區位于所述一對第二區之間；以及

一對第三區，所述第一區及所述一對第二區位于所述一對第三區之間；

所述氧化物半導體膜上的柵極絕緣膜；

所述柵極絕緣膜上的并與所述第一區重疊的第一電極；以及

位于所述第一電極的側面的第一側壁絕緣膜及第二側壁絕緣膜，

其中，所述第一側壁絕緣膜與所述一對第二區的一個重疊，并且所述第二側壁絕緣膜與所述一對第二區的另一個重疊，

所述第一區為c軸取向的晶體氧化物半導體區，

所述一對第二區及所述一對第三區的每一個為包含摻雜物的非晶氧化物半導體區，并且，

所述一對第三區的摻雜濃度高于所述一對第二區的摻雜濃度。

11.根據權利要求10所述的半導體裝置，還包括：

與所述一對第三區的一個電連接的第二電極；以及

與所述一對第三區的另一個電連接的第三電極。

12.根據權利要求11所述的半導體裝置，其中，

所述第二電極與所述一對第三區的一個的上表面接觸，并且，

所述第三電極與所述一對第三區的另一個的上表面接觸。