[發明專利]半導體裝置的制造方法

有效

• 申請號: 201710158461.5
• 申請日: 2011-08-16
• 公開（公告）號: CN106816383B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 野田耕生;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: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/324;H01L29/786
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 金曉

本發明涉及半導體裝置的制造方法。制造具有優良的電特性的晶體管。在襯底之上形成氧化物絕緣膜，在該氧化物絕緣膜之上形成氧化物半導體膜，然后在使氧化物半導體膜中所含有的氫解除吸附并且使氧化物絕緣膜中所含有的部分氧解除吸附的溫度下執行熱處理，然后將所加熱的氧化物半導體膜蝕刻成預定形狀以形成島形氧化物半導體膜，在該島形氧化物半導體膜之上形成電極對，在該電極對和島形氧化物半導體膜之上形成柵極絕緣膜，以及在柵極絕緣膜之上形成柵電極。

本分案申請是2011年8月16日遞交的題為“半導體裝置的制造方法”的中國專利申請NO.201110234368.0的分案申請。

技術領域

本發明的實施方式涉及包括具有至少一個半導體元件(例如，晶體管)的電路的半導體裝置及其制造方法。例如，本發明的實施方式涉及包括任意的以下裝置作為部件的電子裝置：安裝在電源電路中的功率裝置，具有存儲器、晶閘管、轉換器、圖像傳感器等的半導體集成電路，以液晶顯示裝置為代表的電光裝置，以及具有發光元件的發光顯示裝置。

背景技術

形成于玻璃襯底等之上的晶體管使用非晶硅、多晶硅等制造，此類晶體管常見于液晶顯示裝置中。雖然含有非晶硅的晶體管具有低的場效應遷移率，但是它們能夠形成于較大的玻璃襯底之上。另一方面，雖然含有多晶硅的晶體管具有高的場效應遷移率，但是它們不適合形成于較大的玻璃襯底之上。

與含有硅的晶體管相比，使用氧化物半導體制造晶體管的技術已經引起了人們的注意，并且這種晶體管被應用于電子裝置或光學裝置。例如，專利文獻1和專利文獻2公開了一種技術，在該技術中通過將氧化鋅或In-Ga-Zn-O基氧化物用作氧化物半導體來制造晶體管并且該晶體管被用作顯示裝置的像素的開關元件等。

同時，已經指出，氫是載流子源，特別是在氧化物半導體中更是如此。因此，需要采取某些措施來防止氫在氧化物半導體沉積時進入氧化物半導體。此外，還通過降低不僅包含在氧化物半導體中而且包含在與氧化物半導體接觸的柵極絕緣膜中的氫的量來抑制閾值電壓的變化(參見專利文獻3)。

[參考文獻]

[專利文獻1]日本公開專利申請No.2007-123861

[專利文獻2]日本公開專利申請No.2007-96055

[專利文獻3]日本公開專利申請No.2009-224479

發明內容

但是，含有氧化物半導體的常規晶體管具有低的通/斷比，并且作為在顯示裝置的像素中的開關元件提供不了足夠的性能。此外，含有氧化物半導體的常規晶體管是有問題的，因為它們的閾值電壓是負的并且它們具有常通特性。

本發明的一種實施方式的目的是提供具有優良電特性的晶體管。

本發明的一種實施方式如下：在襯底之上形成氧化物絕緣膜，在氧化物絕緣膜之上形成氧化物半導體膜，然后在使在氧化物半導體膜中所含有的氫解除吸附并且使在氧化物絕緣膜中所含有的部分氧解除吸附的溫度下執行熱處理，然后將所加熱的氧化物半導體膜蝕刻成預定的形狀以形成島形氧化物半導體膜，在島形氧化物半導體膜上形成電極對，在該電極對和島形氧化物半導體膜之上形成柵極絕緣膜，以及在柵極絕緣膜之上形成柵電極。

本發明的一種實施方式如下：在襯底之上形成氧化物絕緣膜，在氧化物絕緣膜之上形成電極對，在該電極對和氧化物絕緣膜之上形成氧化物半導體膜，在使在氧化物半導體膜中所含有的氫被去除并且使在氧化物絕緣膜中所含有的部分氧解除吸附的溫度下執行熱處理，然后將所加熱的氧化物半導體膜蝕刻成預定的形狀以形成島形氧化物半導體膜，在該電極對和島形氧化物半導體膜之上形成柵極絕緣膜，以及在柵極絕緣膜之上形成柵電極。