[發明專利]半導體裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201410347324.2
• 申請日: 2010-03-12
• 公開（公告）號: CN104124280B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 大原宏樹;佐佐木俊成
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L27/12;H01L21/77
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李嘯,湯春龍

技術領域

本發明涉及使用氧化物半導體的半導體裝置及其制造方法。

背景技術

金屬氧化物的種類繁多且其用途廣泛。氧化銦為較普遍的材料而被用作液晶顯示器等中所需要的透明電極材料。

在金屬氧化物中存在呈現半導體特性的金屬氧化物。作為呈現半導體特性的金屬氧化物，例如有氧化鎢、氧化錫、氧化銦、氧化鋅等，已知將這些呈現半導體特性的金屬氧化物用作溝道形成區的薄膜晶體管(專利文獻1至4、非專利文獻1)。

另外，已知金屬氧化物不僅有一元氧化物還有多元氧化物。例如，作為具有In、Ga及Zn的多元氧化物半導體已知具有同源相(homologous phase)的InGaO₃(ZnO)_m(m：自然數)(非專利文獻2至4)。

并且，已經確認可以將使用上述那樣的In-Ga-Zn類氧化物形成的氧化物半導體應用于薄膜晶體管的溝道層(專利文獻5、非專利文獻5及6)。

此外，使用氧化物半導體制造薄膜晶體管，并且將該薄膜晶體管應用于電子器件和光器件的技術受到關注。例如，專利文獻6及專利文獻7公開作為氧化物半導體膜使用氧化鋅、In-Ga-Zn-O類氧化物半導體來制造薄膜晶體管，并將該薄膜晶體管用于圖像顯示裝置的開關元件等的技術。

[專利文獻1]日本專利申請公開昭60-198861號公報

[專利文獻2]日本專利申請公開平8-264794號公報

[專利文獻3]日本PCT國際申請翻譯平11-505377號公報

[專利文獻4]日本專利申請公開2000-150900號公報

[專利文獻5]日本專利申請公開2004-103957號公報

[專利文獻6]日本專利申請公開2007-123861號公報

[專利文獻7]日本專利申請公開2007-096055號公報

[非專利文獻1]M.W.Prins，K.O.Grosse-Holz，G.Muller，J.F.M.Cillessen，J.B.Giesbers，R.P.Weening，and R.M.Wolf，″A ferroelectric transparent thin-film transistor″(透明鐵電薄膜晶體管)，Appl.Phys.Lett.，17June1996，Vol.68pp.3650-3652

[非專利文獻2]M.Nakamura，N.Kimizuka，and T.Mohri，″The Phase Relations in the In₂O₃-Ga₂ZnO₄-ZnO System at1350℃″(In₂O₃-Ga₂ZnO₄-ZnO類在1350℃時的相位關系)，J.Solid State Chem.，1991，Vol.93，pp.298-315

[非專利文獻3]N.Kimizuka，M.Isobe，and M.Nakamura，″Syntheses and Single-Crystal Data of Homologous Compounds，In₂O₃(ZnO)_m(m＝3，4，and5)，InGaO₃(ZnO)₃，and Ga₂O₃(ZnO)_m(m＝7，8，9，and16)in the In₂O₃-ZnGa₂O₄-ZnO System″(同系物的合成和單晶數據，In₂O₃-ZnGa₂O₄-ZnO類的In₂O₃(ZnO)_m(m＝3，4，及5)，InGaO₃(ZnO)₃，及Ga₂O₃(ZnO)_m(m＝7，8，9，及16))，J.Solid State Chem.，1995，Vol.116，pp.170-178