半导体装置以及半导体装置的制造方法制造方法及图纸

技术编号:14649974 阅读:163 留言:0更新日期:2017-02-16 09:51
提供可靠性高的半导体装置的制造方法。半导体装置的制造方法中,在绝缘层上形成使绝缘层的一部分露出的氧化物半导体层,对从氧化物半导体层露出的绝缘层进行使用了含有氯的气体的等离子处理,将露出的绝缘层的表层的氯杂质除去。氯杂质也可以通过使用含有氟的气体的第1蚀刻处理而被除去。含有氟的气体也可以包括CF4以及CHF3。等离子处理可以是使用含有氯的气体的第2蚀刻处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体装置以及半导体装置的制造方法
技术介绍
近年来,在显示装置、个人计算机等的驱动电路中,作为微细的开关元件而使用了晶体管、二极管等半导体装置。特别是,在显示装置中,半导体装置不仅使用于用来供给与各像素的灰度相应的电压或电流的选择晶体管,还使用于用来选择供给电压或电流的像素的驱动电路。半导体装置根据其用途的不同,所要求的特性也不同。例如,作为选择晶体管而使用的半导体装置要求截止电流低、半导体装置间的特性偏差小。此外,作为驱动电路而使用的半导体装置要求较高的导通电流。在如上所述的显示装置中,以往开发了将非晶硅、低温多晶硅、单晶硅用于沟道的半导体装置。将非晶硅、低温多晶硅用于沟道的半导体装置能够以600℃以下的低温工艺来形成,所以能够使用玻璃基板来形成半导体装置。特别是,将非晶硅用于沟道的半导体装置能够以更简单的构造且400℃以下的低温工艺来形成,所以例如能够使用被称为第8代(2160×2460mm)的大型的玻璃基板来形成。但是,将非晶硅用于沟道的半导体装置由于迁移率低,所以不能使用于驱动电路。此外,与将非晶硅用于沟道的半导体装置相比,将低温多晶硅或单晶硅用于沟道的半导体装置的迁移率更高,所以不仅能够使用于选择晶体管,而且能够使用于驱动电路的半导体装置。但是,将低温多晶硅或单晶硅用于沟道的半导体装置的构造以及工艺复杂。此外,需要以500℃以上的高温工艺来形成半导体装置,所以不能使用如上所述的大型的玻璃基板来形成半导体装置。此外,将非晶硅、低温多晶硅、单晶硅用于沟道的半导体装置的截止电流均较高,在将这些半导体装置用于选择晶体管的情况下,难以长时间保持所施加的电压。因此,最近进行了替代非晶硅、低温多晶硅、单晶硅而将氧化物半导体用于沟道的半导体装置的开发(例如特开2010-062229号公报)。已知将氧化物半导体用于沟道的半导体装置与将非晶硅用于沟道的半导体装置同样能够以单纯的构造且低温工艺形成半导体装置,且与将非晶硅用于沟道的半导体装置相比具有更高的迁移率。此外,已知将氧化物半导体用于沟道的半导体装置的截止电流非常低。
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是,已知氧化物半导体对酸的耐性较弱,若与酸性水溶液接触则会被蚀刻。如日本特开2010-062229号公报所示地将氧化物半导体用于沟道的半导体装置中,在栅极电极、源极电极·漏极电极所使用的导电层的干式蚀刻中使用含有氯的气体。若通过该干式蚀刻而生成的含有氯的蚀刻生成物与水反应,则产生盐酸。盐酸对氧化物半导体进行蚀刻。若用于沟道的氧化物半导体被蚀刻,则不能得到半导体装置的期望的特性。此外,即使在氧化物半导体的蚀刻微小、半导体装置的初始特性并不异常的情况下,也如例如光照射所引起的特性变动那样半导体装置的可靠性降低。本专利技术鉴于上述情况,目的是提供可靠性高的半导体装置的制造方法。用于解决问题的手段本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法,在绝缘层上形成使绝缘层的一部分露出的氧化物半导体层,对从氧化物半导体层露出的绝缘层进行使用了含有氯的气体的等离子处理,并将露出的绝缘层的表层的氯杂质除去。本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法,对表面露出的绝缘层进行使用了含有氯的气体的等离子处理,并将露出的绝缘层的表层的氯杂质除去,在露出的绝缘层上形成氧化物半导体层。本专利技术的一个实施方式的半导体装置具有栅极电极、栅极电极上的栅极绝缘层、隔着栅极绝缘层而与栅极电极对置的氧化物半导体层、以及氧化物半导体层上的与氧化物半导体层连接的源极电极·漏极电极,从氧化物半导体层以及源极电极·漏极电极露出的区域的栅极绝缘层的膜厚比氧化物半导体层下的栅极绝缘层的膜厚以及源极电极·漏极电极下的栅极绝缘层的膜厚薄。本专利技术的一个实施方式的半导体装置具有基底层、基底层上的源极电极·漏极电极、以及从源极电极·漏极电极露出的基底层上的与源极电极·漏极电极连接的氧化物半导体层、氧化物半导体层上的栅极绝缘层、以及隔着栅极绝缘层而与氧化物半导体层对置的栅极电极,氧化物半导体层下的基底层的膜厚比源极电极·漏极电极下的基底层的膜厚薄。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式的半导体装置的概要的俯视图。图2是表示本专利技术的一个实施方式的半导体装置的概要的A-A’截面图;图3是表示本专利技术的一个实施方式的半导体装置的概要的B-B’截面图。图4是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法中,形成栅极电极的工序的A-A’截面图。图5是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法中,形成栅极电极的工序的B-B’截面图。图6是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法中,形成栅极绝缘层的工序的A-A’截面图。图7是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法中,形成栅极绝缘层的工序的B-B’截面图。图8是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法中,形成氧化物半导体层的工序的A-A’截面图。图9是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法中,形成氧化物半导体层的工序的B-B’截面图。图10是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法中,形成源极电极·漏极电极的工序的A-A’截面图。图11是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法中,形成源极电极·漏极电极的工序的B-B’截面图。图12是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法中,进行将氯杂质除去的氯除去处理的工序的A-A’截面图。图13是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法中,进行将氯杂质除去的氯除去处理的工序的B-B’截面图。图14是表示本专利技术的一个实施方式的半导体装置的概要的俯视图。图15是表示本专利技术的一个实施方式的半导体装置的概要的C-C’截面图。图16是表示本专利技术的一个实施方式的半导体装置的概要的D-D’截面图。图17是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法中,形成源极电极·漏极电极的工序的C-C’截面图。图18是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法中,形成源极电极·漏极电极的工序的D-D’截面图。图19是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法中,进行将氯杂质除去的氯除去处理的工序的C-C’截面图。图20是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法中,进行将氯杂质除去的氯除去处理的工序的D-D’截面图。图21是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法中,形成氧化物半导体层的工序的C-C’截面图。图22是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法中,形成氧化物半导体层的工序的D-D’截面图。图23是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法中,形成栅极绝缘层的工序的C-C’截面图。图24是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法中,形成栅极绝缘层的工序的D-D’截面图。图25是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法中,形成栅极电极的工序的C-C’截面图。图26是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体装置的制造方法中,形成栅极电极的工序的D-D’截面图。图27是表示本专利技术的一个实施方式的半导体装置的概要的C-C’截面图。图28是表示本专利技术的一个实施方式的半导体装置的概要的D-D’截面图。图29是表示在本专利技术的一个实施方式的半导体本文档来自技高网
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半导体装置以及半导体装置的制造方法

【技术保护点】
一种半导体装置的制造方法,其特征在于,在绝缘层上形成使所述绝缘层的一部分露出的氧化物半导体层;对从所述氧化物半导体层露出的所述绝缘层进行使用了含有氯的气体的等离子处理;将所述露出的所述绝缘层的表层的氯杂质除去。

【技术特征摘要】
2015.07.09 JP 2015-1380111.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,在绝缘层上形成使所述绝缘层的一部分露出的氧化物半导体层;对从所述氧化物半导体层露出的所述绝缘层进行使用了含有氯的气体的等离子处理;将所述露出的所述绝缘层的表层的氯杂质除去。2.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,通过使用含有氟的气体的第1蚀刻处理,将所述氯杂质除去。3.如权利要求2所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,通过对所述露出的所述绝缘层的半蚀刻,将所述氯杂质除去。4.如权利要求2所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,所述含有氟的气体包括CF4以及CHF3。5.如权利要求2所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,所述等离子处理是使用含有氯的气体的第2蚀刻处理。6.如权利要求5所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,在所述绝缘层上以及所述氧化物半导体层上形成导电层;通过所述第2蚀刻处理对所述导电层进行蚀刻,从而所述氧化物半导体层的一部分以及所述绝缘层的一部分露出。7.如权利要求6所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,形成栅极电极;所述绝缘层形成在所述栅极电极上。8.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,对表面露出的绝缘层,进行使用了含有氯的气体的等离子处理;将所述露出的绝缘层的表层的氯杂质除去;在所述露出的绝缘层上形成氧化物半导体层。9.如权利要求8所述的半...

【专利技术属性】
技术研发人员:佐佐木俊成铃村功
申请(专利权)人:株式会社日本显示器
类型:发明
国别省市:日本;JP

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