半导体装置制造方法及图纸

提供具备具有稳定的特性的可靠性高的氧化物半导体TFT的半导体装置。半导体装置中的至少1个薄膜晶体管(101)包括半导体层(7)、栅极电极(3)、栅极绝缘层(5)、源极电极(8)和漏极电极(9)，半导体层具有层叠结构，上述层叠结构包括：多个沟道形成层，其包括第1沟道形成层(70A)和第2沟道形成层(70B)；以及至少1个中间层，其包括配置于第1沟道形成层和第2沟道形成层之间的第1中间层(71a)，第1沟道形成层(70A)配置于比第2沟道形成层(70B)靠栅极绝缘层侧的位置且与栅极绝缘层(5)接触，多个沟道形成层和至少1个中间层均是氧化物半导体层，多个沟道形成层分别具有比至少1个中间层高的迁移率。

Semiconductor Device

A semiconductor device with stable characteristics and high reliability for oxide semiconductor TFT is provided. At least one thin film transistor (101) in a semiconductor device consists of a semiconductor layer (7), a gate electrode (3), a gate insulating layer (5), a source electrode (8) and a drain electrode (9). The semiconductor layer has a cascade structure. The cascade structure comprises a plurality of channel formative layers, including a first channel formative layer (70A) and a second channel formative layer (70B), and at least one intermediate layer, including a first channel formative layer (70B), which is disposed in the first channel. The first intermediate layer (71a) between the channel cambium and the second channel cambium, and the first channel cambium (70A) are located near the gate insulating layer side of the second channel cambium (70B) and in contact with the gate insulating layer (5). Multiple channel cambium and at least one intermediate layer are oxide semiconductor layers, and multiple channel cambium have higher mobility than at least one intermediate layer, respectively.

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
本专利技术涉及使用氧化物半导体形成的半导体装置。
技术介绍
液晶显示装置等所使用的有源矩阵基板按每一像素具备薄膜晶体管(ThinFilmTransistor；以下为“TFT”)等开关元件。作为这种TFT(以下为“像素TFT”)，以往以来广泛使用以非晶硅膜为活性层的TFT(以下为“非晶硅TFT”)或以多晶硅膜为活性层的TFT(以下为“多晶硅TFT”)。另一方面，已知将驱动电路等周边电路单片(一体)地设置于基板上的技术。通过将驱动电路形成为单片，能实现非显示区域的窄小化、由安装工序的简化带来的成本下降。在本说明书中，将构成以单片形成于有源矩阵基板的周边电路的TFT称为“电路TFT”。近年来，作为TFT的活性层的材料，有时使用氧化物半导体来替代非晶硅或多晶硅。将这种TFT称为“氧化物半导体TFT”。氧化物半导体具有比非晶硅高的迁移率。因此，氧化物半导体TFT能以比非晶硅TFT快的速度动作。因而，氧化物半导体TFT不仅能适合用作像素TFT，还能适合用作电路TFT。已提出了在氧化物半导体TFT中将使多个氧化物半导体层层叠而成的层叠半导体层作为活性层使用。在本说明书中，将这种TFT结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，具备基板和支撑于上述基板的多个薄膜晶体管，上述半导体装置的特征在于，上述多个薄膜晶体管中的至少1个薄膜晶体管包括：半导体层、栅极电极、形成于上述栅极电极和上述半导体层之间的栅极绝缘层、以及与上述半导体层电连接的源极电极及漏极电极，上述半导体层具有层叠结构，上述层叠结构包括：多个沟道形成层，其包括第1沟道形成层和第2沟道形成层；以及至少1个中间层，其包括配置于上述第1沟道形成层和上述第2沟道形成层之间的第1中间层，上述第1沟道形成层配置于比上述第2沟道形成层靠上述栅极绝缘层侧的位置，且与上述栅极绝缘层接触，上述多个沟道形成层和上述至少1个中间层均是氧化物半导体层，上述多个沟道...

【技术特征摘要】
2017.09.28 JP 2017-1882681.一种半导体装置，具备基板和支撑于上述基板的多个薄膜晶体管，上述半导体装置的特征在于，上述多个薄膜晶体管中的至少1个薄膜晶体管包括：半导体层、栅极电极、形成于上述栅极电极和上述半导体层之间的栅极绝缘层、以及与上述半导体层电连接的源极电极及漏极电极，上述半导体层具有层叠结构，上述层叠结构包括：多个沟道形成层，其包括第1沟道形成层和第2沟道形成层；以及至少1个中间层，其包括配置于上述第1沟道形成层和上述第2沟道形成层之间的第1中间层，上述第1沟道形成层配置于比上述第2沟道形成层靠上述栅极绝缘层侧的位置，且与上述栅极绝缘层接触，上述多个沟道形成层和上述至少1个中间层均是氧化物半导体层，上述多个沟道形成层分别具有比上述至少1个中间层高的迁移率。2.根据权利要求1所述的半导体装置，上述多个沟道形成层和上述至少1个中间层均包括第1金属元素和第2金属元素，上述第1金属元素是In，上述第2金属元素是Ga和Zn中的任意一种，上述多个沟道形成层中的每一个沟道形成层中的、上述第1金属元素相对于全部金属元素的原子数比与上述至少1个中间层中的、上述第1金属元素相对于全部金属元素的原子数比不同，上述多个沟道形成层中的每一个沟道形成层中的、上述第1金属元素相对于全部金属元素的原子数比是上述第2金属元素相对于全部金属元素的原子数比以上，上述至少1个中间层中的、上述第1金属元素相对于全部金属元素的原子数比是上述第2金属元素相对于全部金属元素的原子数比以下。3.一种半导体装置，具备基板和支撑于上述基板的多个薄膜晶体管，上述半导体装置的特征在于，上述多个薄膜晶体管中的至少1个薄膜晶体管包括：半导体层、栅极电极、形成于上述栅极电极和上述半导体层之间的栅极绝缘层、以及与上述半导体层电连接的源极电极及漏极电极，上述半导体层具有层叠结构，上述层叠结构包括：多个沟道形成层，其包括第1沟道形成层和第2沟道形成层；以及至少1个中间层，其包括配置于上述第1沟道形成层和上述第2沟道形成层之间的第1中间层，上述第1沟道形成层配置于比上述第2沟道形成层靠上述栅极绝缘层侧的位置，且与上述栅极绝缘层接触，上述多个沟道形成层和上述至少1个中间层均是包括第1金属元素和第2金属元素的氧化物半导体层，上述第1金属元素是In，上述第2金属元素是Ga和Zn中的任意一种，上述多个沟道形成层中的每一个沟道形成层中的、上述第1金属元素相对于全部金属元素的原子数比与上述至少1个中间层中的、上述第1金属元素相对于全部金属元素的原子数比不同，上述多个沟道形成层中的每一个沟道形成层中的、上述第1金属元素相对于全部金属元素的原子数比是上述第2金属元素相对于全部金属元素的原子数比以上，上述至少1个中间层中的、上述第1金属元素相对于全部金属元素的原子数比是上述第2金属元素相对于全部金属元素的原子数...

【专利技术属性】
技术研发人员：菊池哲郎，大东彻，今井元，铃木正彦，西宫节治，上田辉幸，原健吾，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP