[發明專利]氧化物半導體膜及半導體裝置

有效

• 申請號: 201210103353.5
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN102738206A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 高橋正弘;秋元健吾;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;H01L29/786
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡嘉倩

1.一種氧化物半導體膜，包括：

在大致平行于所述氧化物半導體膜的被形成面的法向矢量的方向上一致的c軸取向的結晶區，

其中所述c軸取向的結晶區的組成以In_1+δGa_1-δO₃(ZnO)_m(滿足0＜δ＜1和m＝1至3)表示，

并且所述氧化物半導體膜的組成以In_xGa_yO₃(ZnO)_m(滿足0＜x＜2、0＜y＜2以及m＝1至3)表示。

2.根據權利要求1所述的氧化物半導體膜，其中包含在所述氧化物半導體膜中的磷、硼以及氮的合計濃度為5×10¹⁹原子/立方厘米以下。

3.根據權利要求1所述的氧化物半導體膜，其中包含在所述氧化物半導體膜中的磷、硼以及氮的合計濃度為5×10¹⁸原子/立方厘米以下。

4.根據權利要求1所述的氧化物半導體膜，其中包含在所述氧化物半導體膜中的磷、硼以及氮中的任何一個的濃度為1×10¹⁹原子/立方厘米以下。

5.根據權利要求1所述的氧化物半導體膜，其中包含在所述氧化物半導體膜中的鋰和鉀的濃度為5×10¹⁵原子/立方厘米以下。

6.根據權利要求1所述的氧化物半導體膜，其中包含在所述氧化物半導體膜中的鈉濃度為5×10¹⁶原子/立方厘米以下。

7.一種半導體裝置，包括：

柵電極；

所述柵電極上的第一絕緣膜；

所述第一絕緣膜上的氧化物半導體膜；以及

所述氧化物半導體膜上的第二絕緣膜，

其中所述氧化物半導體膜包括在大致平行于所述氧化物半導體膜的被形成面的法向矢量的方向上一致的c軸取向的結晶區，

所述c軸取向的結晶區的組成以In_1+δGa_1-δO₃(ZnO)_m(滿足0＜δ＜1和m＝1至3)表示，

并且所述氧化物半導體膜的組成以In_xGa_yO₃(ZnO)_m(滿足0＜x＜2、0＜y＜2以及m＝1至3)表示。

8.根據權利要求7所述的半導體裝置，其中包含在所述氧化物半導體膜中的硼、磷以及氮的合計濃度為5×10¹⁹原子/立方厘米以下。

9.根據權利要求7所述的半導體裝置，其中包含在所述氧化物半導體膜中的硼、磷以及氮的合計濃度為5×10¹⁸原子/立方厘米以下。

10.根據權利要求7所述的半導體裝置，其中包含在所述氧化物半導體膜中的硼、磷以及氮中的任何一個的濃度為1×10¹⁹原子/立方厘米以下。

11.根據權利要求7所述的半導體裝置，其中包含在所述氧化物半導體膜中的鋰和鉀的濃度為5×10¹⁵原子/立方厘米以下。

12.根據權利要求7所述的半導體裝置，其中包含在所述氧化物半導體膜中的鈉濃度為5×10¹⁶原子/立方厘米以下。

13.一種半導體裝置，包括：

第一絕緣膜；

所述第一絕緣膜上的氧化物半導體膜；

所述氧化物半導體膜上的第二絕緣膜；以及

所述第二絕緣膜上的柵電極，

其中所述氧化物半導體膜包括在大致平行于所述氧化物半導體膜的被形成面的法向矢量的方向上一致的c軸取向的結晶區，

所述c軸取向的結晶區的組成以In_1+δGa_1-δO₃(ZnO)_m(滿足0＜δ＜1和m＝1至3)表示，

并且所述氧化物半導體膜的組成以In_xGa_yO₃(ZnO)_m(滿足0＜x＜2、0＜y＜2以及m＝1至3)表示。