复合体及晶体管制造技术

技术编号:19398028 阅读:39 留言:0更新日期:2018-11-10 05:21
本发明专利技术提供一种新颖的材料。本发明专利技术是一种混合有第一区域及多个第二区域的复合氧化物半导体。其中,第一区域至少含有铟、元素M(元素M是Al、Ga、Y和Sn中的一个或多个)及锌,多个第二区域含有铟和锌。由于多个第二区域具有比第一区域更高的铟浓度,所以多个第二区域具有比第一区域更高的导电性。多个第二区域中的一个的端部与多个第二区域中的另一个的端部重叠。多个第二区域被第一区域立体地围绕。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合体及晶体管
本专利技术涉及一种物体、方法或制造方法。本专利技术涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或组成物(compositionofmatter)。本专利技术的一个实施方式尤其涉及一种氧化物半导体或者该氧化物半导体的制造方法。本专利技术的一个实施方式涉及一种半导体装置、显示装置、液晶显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、它们的驱动方法或它们的制造方法。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。晶体管等半导体元件、半导体电路、运算装置及存储装置都是半导体装置的一个实施方式。摄像装置、显示装置、液晶显示装置、发光装置、电光装置、发电装置(包括薄膜太阳能电池、有机薄膜太阳能电池等)及电子设备有时包括半导体装置。
技术介绍
非专利文献1公开了以In1-xGa1+xO3(ZnO)m(-1≤x≤1,m为自然数)表示的同系物相(homologousseries)。此外,非专利文献1公开了同系物相的固溶区域(solidsolutionrange)。例如,在m=1的情况下的同系物相的固溶区域中,x为-0.33至0.08的范围内,在m=2的情况下的同系物相的固溶区域中,x为-0.68至0.32的范围内。已公开了使用In-Ga-Zn类氧化物半导体形成晶体管的技术(例如,参照专利文献1)。[参考文献][专利文献][专利文献1]日本专利申请公开第2007-96055号公报[非专利文献][非专利文献1]M.Nakamura,N.Kimizuka,andT.Mohri,“ThePhaseRelationsintheIn2O3-Ga2ZnO4-ZnOSystemat1350℃”,J.SolidStateChem.,1991,Vol.93,pp.298-315
技术实现思路
非专利文献1公开了InxZnyGazOw的例子,并且在x、y及z被设定为获得ZnGa2O4附近的组成的情况下,即在x、y及z分别靠近0、1及2的情况下,容易形成或混入尖晶石型结晶结构。作为具有尖晶石型结晶结构的化合物,已知有以AB2O4(A及B为金属)表示的化合物。但是,当尖晶石型结晶结构形成在或混在In-Ga-Zn类氧化物半导体中时,包含该In-Ga-Zn类氧化物半导体的半导体装置(例如,晶体管)的电特性或可靠性有可能受到尖晶石型结晶结构的不良影响。鉴于上述问题,本专利技术的一个实施方式的目的是提供一种新颖的氧化物半导体。本专利技术的一个实施方式的另一个目的是提供一种电特性良好的半导体装置。另一个目的是提供一种可靠性高的半导体装置。另一个目的是提供一种具有新颖结构的半导体装置。另一个目的是提供一种具有新颖结构的显示装置。注意,这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。在本专利技术的一个实施方式中,并不需要实现所有上述目的。其他目的从说明书、附图以及权利要求书等的记载中是显然而易见的,并且可以从所述描述中抽出。本专利技术的一个实施方式是一种复合氧化物半导体,该复合氧化物半导体中混合有第一区域和多个第二区域。第一区域至少包含铟、元素M(元素M是Al、Ga、Y和Sn中的一个或多个)和锌。多个第二区域含有铟和锌。多个第二区域具有比第一区域更高的铟浓度。多个第二区域具有比第一区域更高的导电性。多个第二区域中的一个的端部与多个第二区域中的另一个的端部重叠。多个第二区域被第一区域立体地围绕。在上述实施方式的复合氧化物半导体中,铟、元素M及锌的原子个数比(In:M:Zn)为5:1:6或其附近。在上述实施方式中,第一区域中的铟、元素M及锌的原子个数比(In:M:Zn)为4:2:3或其附近。在上述实施方式中,多个第二区域中的铟、元素M及锌的原子个数比(In:M:Zn)为2:0:3或其附近。在上述实施方式的复合氧化物半导体中,铟、元素M及锌的原子个数比(In:M:Zn)为4:2:3或其附近。在上述实施方式中,第一区域中的铟、元素M及锌的原子个数比(In:M:Zn)为1:1:1或其附近。在上述实施方式中,多个第二区域中的铟、元素M及锌的原子个数比(In:M:Zn)为2:0:1或其附近。在上述实施方式中,多个第二区域在c轴方向上的厚度为0.1nm以上且小于1nm。在上述实施方式中,第一区域为非单晶。在上述实施方式中,第一区域包括结晶部并具有该结晶部的c轴平行于形成有复合氧化物半导体的膜的表面的法线向量的部分。在上述实施方式中,多个第二区域为非单晶。本专利技术的另一个实施方式是一种其特征在于包括上述实施方式的复合氧化物半导体的晶体管。本专利技术的另一个实施方式是一种显示装置,该显示装置包括:上述实施方式中的任一个的氧化物半导体以及显示元件。本专利技术的另一个实施方式是一种显示模块,该显示模块包括上述显示装置以及触摸传感器。本专利技术的另一个实施方式是一种电子设备,该电子设备包括:上述实施方式中的任一个的氧化物半导体、上述半导体装置、上述显示装置或上述显示模块;以及操作键或电池。通过本专利技术的一个实施方式,能够提供一种新颖的氧化物半导体。通过本专利技术的一个实施方式,能够提供一种电特性良好的半导体装置。另外,能够提供一种可靠性高的半导体装置。另外,能够提供一种具有新颖结构的半导体装置。另外,能够提供一种具有新颖结构的显示装置。注意,这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本专利技术的一个实施方式并不需要实现所有上述效果。其他目的从说明书、附图以及权利要求书等的记载中是显然而易见的,并且所述描述中抽出。附图说明图1A和图1B是氧化物半导体的结构的示意图。图2A和图2B是氧化物半导体的结构的示意图。图3A和图3B是氧化物半导体的结构的示意图。图4A和图4B是氧化物半导体的结构的示意图。图5说明氧化物半导体的原子个数比。图6A和图6B说明溅射装置。图7A和图7B说明溅射装置。图8A至图8C说明溅射装置。图9A和图9B说明溅射装置。图10是示出成膜装置的一个例子的俯视图。图11A至图11C是示出成膜装置的一个例子的截面图。图12A至图12C说明一个实施方式的晶体管的俯视图及截面结构。图13A至图13C说明一个实施方式的晶体管的俯视图及截面结构。图14A至图14C说明一个实施方式的晶体管的俯视图及截面结构。图15A至图15C说明一个实施方式的晶体管的俯视图及截面结构。图16A至图16C说明一个实施方式的晶体管的俯视图及截面结构。图17A至图17C说明一个实施方式的晶体管的俯视图及截面结构。图18A至图18C说明一个实施方式的晶体管的俯视图及截面结构。图19A至图19E说明一个实施方式的晶体管的制造方法的例子。图20A至图20D说明一个实施方式的晶体管的制造方法的例子。图21A至图21C说明一个实施方式的晶体管的制造方法的例子。图22A至图22C说明一个实施方式的晶体管的制造方法的例子。图23说明一个实施方式的半导体装置的截面结构。图24说明一个实施方式的半导体装置的截面结构。图25说明一个实施方式的半导体装置的截面结构。图26说明一个实施方式的半导体装置的截面结构。图27说明一个实施方式的半导体装置的截面结构。图28说明一个实施方式的半导体装置的截面结构。图29A和图29B都说明一个实施方式的半导体装置的截面结构。图30A和图30B是一个实施方式的半导体装置的电路图。图本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种复合氧化物半导体包括第一区域和多个第二区域,其中,所述第一区域和所述多个第二区域混在,所述第一区域至少含有铟、元素M和锌,所述元素M是Al、Ga、Y和Sn中的一个或多个,所述多个第二区域含有铟和锌,所述多个第二区域具有比所述第一区域更高的铟浓度,所述多个第二区域具有比所述第一区域更高的导电性,所述多个第二区域中的一个的端部与所述多个第二区域中的另一个的端部重叠,并且,所述多个第二区域被所述第一区域立体地围绕。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.11 JP 2016-0488021.一种复合氧化物半导体包括第一区域和多个第二区域,其中,所述第一区域和所述多个第二区域混在,所述第一区域至少含有铟、元素M和锌,所述元素M是Al、Ga、Y和Sn中的一个或多个,所述多个第二区域含有铟和锌,所述多个第二区域具有比所述第一区域更高的铟浓度,所述多个第二区域具有比所述第一区域更高的导电性,所述多个第二区域中的一个的端部与所述多个第二区域中的另一个的端部重叠,并且,所述多个第二区域被所述第一区域立体地围绕。2.根据权利要求1所述的复合氧化物半导体,其中铟、所述元素M及锌的原子个数比(In:M:Zn)为5:1:6或其附近的值。3.根据权利要求1所述的复合氧化物半导体,其中所述第一区域中的铟、所述元素M及锌的原子个数比(In:M:Zn)为4:2:3或其附近的值。4.根据权利要求1所述的复合氧化物半导体,其中所述多个第二区域中的铟、所述元素M及锌的原子个数比(In:M:Z...

【专利技术属性】
技术研发人员:山崎舜平
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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