【技术实现步骤摘要】
半导体装置的制造方法
所公开的专利技术涉及一种半导体装置及其制造方法。注意,在本说明书等中,半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有装置,因此电光装置、发光显示装置、半导体电路及电子设备都是半导体装置。
技术介绍
通过利用形成在具有绝缘表面的衬底上的半导体薄膜来构成晶体管(也称为薄膜晶体管(TFT))的技术受到关注。该晶体管被广泛地应用于如集成电路(IC)及图像显示装置(显示装置)等的电子设备。作为可以应用于晶体管的半导体薄膜,硅类半导体材料是众所周知的。作为其他材料,氧化物半导体受到关注。例如,公开了作为晶体管的活性层使用包含铟(In)、镓(Ga)及锌(Zn)的非晶氧化物的晶体管(参照专利文献1)。[专利文献1]日本专利申请公开2006-165528号公报为了实现晶体管的工作的高速化、晶体管的低耗电量化、低价格化等,必须要实现晶体管的微型化。但是,伴随着晶体管的微型化,容易产生所谓的电特性的劣化,诸如晶体管的阈值电压的降低、阈值电压偏差的增大、截止电流的增大等。另外,伴随着晶体管的微型化,容易受到干蚀刻工序中的损伤或杂质元素扩散到半导体层中导致的影响,由此容易产生成品率的降低或可靠性的降低。
技术实现思路
本专利技术的一个方式的目的之一是提供具有如下结构的半导体装置及其制造方法,即,为了实现更高性能的半导体装置,提高实现了微型化的晶体管的导通特性(例如,导通电流或场效应迁移率)来实现半导体装置的高速响应、高速驱动。本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种偏差少且具有良好的电特性的可靠性高的晶体管。另外,本专利技术的一个方式的目的之一是在包括该晶体管的 ...
【技术保护点】
一种半导体装置,包括:在包含绝缘表面的氧化物绝缘层上的岛状氧化物半导体层;在所述岛状氧化物半导体层上的源电极层和漏电极层;在所述岛状氧化物半导体层上的栅极绝缘层;在所述栅极绝缘层上的栅电极层;在所述栅电极层上的绝缘层,所述绝缘层与所述栅电极层重叠;在所述栅极绝缘层上的侧壁绝缘层,所述侧壁绝缘层覆盖所述栅电极层的侧面和所述绝缘层的侧面;在所述岛状氧化物半导体层、所述栅极绝缘层、所述栅电极层、所述绝缘层和所述侧壁绝缘层上的导电层;以及在所述源电极层和所述漏电极层上的层间绝缘层,其中,所述岛状氧化物半导体层的源区包含掺杂剂,所述岛状氧化物半导体层包含在所述岛状氧化物半导体层的顶面附近的区域,当通过二次离子质谱分析技术进行测量时,所述区域中的氯浓度为3.4×10
【技术特征摘要】
2011.11.30 JP 2011-2630271.一种半导体装置,包括:在包含绝缘表面的氧化物绝缘层上的岛状氧化物半导体层;在所述岛状氧化物半导体层上的源电极层和漏电极层;在所述岛状氧化物半导体层上的栅极绝缘层;在所述栅极绝缘层上的栅电极层;在所述栅电极层上的绝缘层,所述绝缘层与所述栅电极层重叠;在所述栅极绝缘层上的侧壁绝缘层,所述侧壁绝缘层覆盖所述栅电极层的侧面和所述绝缘层的侧面;在所述岛状氧化物半导体层、所述栅极绝缘层、所述栅电极层、所述绝缘层和所述侧壁绝缘层上的导电层;以及在所述源电极层和所述漏电极层上的层间绝缘层,其中,所述岛状氧化物半导体层的源区包含掺杂剂,所述岛状氧化物半导体层包含在所述岛状氧化物半导体层的顶面附近的区域,当通过二次离子质谱分析技术进行测量时,所述区域中的氯浓度为3.4×1017atoms/cm3以下,当通过二次离子质谱分析技术进行测量时,所述区域中的硼浓度为4.5×1018atoms/cm3以下,当通过二次离子质谱分析技术进行测量时,所述区域中的铝浓度为7.5×1017atoms/cm3以下,并且当通过二次离子质谱分析技术进行测量时,所述区域中的氟浓度为8.9×1018atoms/cm3以下。2.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述氧化物绝缘层含有过剩的氧。3.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述氧化物绝缘层是氧化硅膜。4.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述氧化物绝缘层包含氧化硅,所述氧化硅的组成式是SiO2+α,并且α>0。5.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述氧化物绝缘层能够对所述岛状氧化物半导体层供应氧。6.根据权利要求1所述的半导体装置,还包括在所述层间绝缘层上的含有氧化铝的层。7.一种半导体装置,包括:在包含绝缘表面的氧化物绝缘层上的岛状氧化物半导体层;在所述岛状氧化物半导体层上的源电极层和漏电极层;在所述岛状氧化物半导体层上的栅极绝缘层;在所述栅极绝缘层上的栅电极层;在所述栅电极层上的绝缘层,所述绝缘层与所述栅电极层重叠;在所述栅极绝缘层上的侧壁绝缘层,所述侧壁绝缘层覆盖所述栅电极层的侧面和所述绝缘层的侧面;所述岛状氧化物半导体层、所述栅极绝缘层、所述栅电极层、所述绝缘层和所述侧壁绝缘层上的导电层;以及在所述源电极层和所述漏电极层上的层间绝缘层,其中,所述岛状氧化物半导体层的源区包含掺杂剂,所述岛状氧化物半导体层包含在所述岛状氧化物半导体层的顶面附近的区域,当通过二次离子质谱分析技术进行测量时,所述区域中的氯浓度为3.3×1017atoms/cm3以下,当通过二次离子质谱分析技术进行测量时,所述区域中的硼浓度为1.2×1018atoms/cm3以下,当通过二次离子质谱分析技术进行测量时,所述区域中的铝浓度为不用顾及的程度,并且当通过二次离子质谱分析技术进行测量时,所述区域中的氟浓度为7.2×1018atoms/cm3以下。8.根据权利要求7所述的半导体装置,其中,所述氧化物绝缘层含有过剩的氧。9.根据权利要求7所述的半导体装置,其中,所述氧化物绝缘层是氧化硅膜。10.根据权利要求7所述的半导体装置,其中,所述氧化物绝缘层包含氧化硅,所述氧化硅的组成式是SiO2+α,并且α>0。11.根据权利要求7所述的半导体装置,其中,所述氧化物绝缘层能够对所述岛状氧化物半导体层供应氧。12.根据权利要求7所述的半导体装置,还包括在所述层间绝缘层上的含有氧化铝的层。13.一种半导体装置,包括:在包含绝缘表面的氧化物绝缘层上的岛状氧化物半导体层;在所述岛状氧化物半导体层上的源电极层和漏电极层;在所述岛状氧化物半导体层上的栅极绝缘层;在所述栅极绝缘层上的栅电极层;在所述栅电极层上的绝缘层,所述绝缘层与所述栅电极层重叠;在所述栅极绝缘层上的侧壁绝缘层,所述侧壁绝缘层覆盖所述栅电极层的侧面和所述绝缘层的侧面;在所述岛状氧化物半导体层、所述栅极绝缘层、所述栅电极层、所述绝缘层和所述侧壁绝缘层上的导电层;以及在所述源电极层和所述漏电极层上的层间绝缘层,其中,所述岛状氧化物半导体...
【专利技术属性】
技术研发人员:恵木勇司,须泽英臣,笹川慎也,
申请(专利权)人:株式会社半导体能源研究所,
类型:发明
国别省市:日本,JP
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