半导体装置、显示装置以及半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电特性良好的半导体装置、一种电特性稳定的半导体装置、或者一种可靠性高的半导体装置或显示装置。在第一金属氧化物层的第一区域上层叠第一绝缘层及第一导电层，以与第一金属氧化物层的不重叠于第一绝缘层的第二区域以及第二金属氧化物层接触的方式形成第一层，进行加热处理以使第二区域及第二金属氧化物层低电阻化，形成第二绝缘层，在第二绝缘层上形成与第二区域电连接的第二导电层。此时，以使其包含铝、钛、钽和钨中的至少一种的方式形成第一层。

Semiconductor device, display device and manufacturing method of semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置、显示装置以及半导体装置的制造方法
本专利技术的一个实施方式涉及一种半导体装置及半导体装置的制造方法。本专利技术的一个实施方式涉及一种显示装置及显示装置的制造方法。注意，本专利技术的一个实施方式不局限于上述
作为本说明书等所公开的本专利技术的一个实施方式的
的例子，可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、电子设备、照明装置、输入装置、输入/输出装置、其驱动方法或者其制造方法。注意，在本说明书等中，半导体装置是指通过利用半导体特性而能够工作的所有装置。晶体管、半导体电路、运算装置及存储装置等都是半导体装置的一个方式。另外，摄像装置、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)以及电子设备各自有时包括半导体装置。
技术介绍
作为可用于晶体管的半导体材料，包含金属氧化物的氧化物半导体受到瞩目。例如，专利文献1公开了如下一种实现高场效应迁移率(有时，简称为迁移率或μFE)的半导体装置，该半导体装置具有如下结构：层叠有多个氧化物半导体层，在该多个氧化物半导体层中，被用作沟道的氧化物半导体层包含铟及镓并且其铟含量比镓含量高。由于能够用于半导体层的金属氧化物可以利用溅射法等形成，所以可以被用于大型显示装置中的晶体管的半导体层。此外，因为可以将包括多晶硅或非晶硅的晶体管的生产设备的一部分改良而利用，所以还可以抑制设备投资。包括金属氧化物的晶体管具有比包括非晶硅的晶体管高的场效应迁移率，所以可以实现一体形成有驱动器电路的高功能的显示装置。专利文献2公开了一种薄膜晶体管，其中，将包括包含铝、硼、镓、铟、钛、硅、锗、锡和铅中的至少一种作为掺杂剂的低电阻区域的氧化物半导体膜用于源区域及漏区域。[专利文献]专利文献1：日本专利申请公开第2014-007399号公报专利文献2：日本专利申请公开第2011-228622号公报
技术实现思路
本专利技术的一个实施方式的目的之一是提供一种电特性良好的半导体装置。另外，本专利技术的一个实施方式的目的之一是提供一种电特性稳定的半导体装置。另外，本专利技术的一个实施方式的目的之一是提供一种可靠性高的半导体装置或显示装置。注意，这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。本专利技术的一个实施方式并不需要实现所有上述目的。另外，可以从说明书、附图、权利要求书等的记载抽取上述以外的目的。本专利技术的一个实施方式是一种半导体装置的制造方法，包括如下步骤：在同一面上形成第一金属氧化物层及第二金属氧化物层；在第一金属氧化物层的第一区域上形成并层叠第一绝缘层及第一导电层；以与第一金属氧化物层的不重叠于第一绝缘层的第二区域以及第二金属氧化物层接触的方式形成第一层；进行加热处理以使第一金属氧化物层的第二区域及第二金属氧化物层低电阻化；以覆盖第一金属氧化物层、第二金属氧化物层、第一绝缘层及第一导电层的方式形成第二绝缘层；以及在第二绝缘层上形成与第二区域电连接的第二导电层。此时，以使其包含铝、钛、钽和钨中的至少一种的方式形成第一层。上述实施方式优选在进行加热处理的工序之后且形成第二绝缘层的工序之前包括去除第一层的工序。在上述实施方式中，优选以与第二金属氧化物层重叠的方式形成第二导电层。此外，上述实施方式优选在形成第一金属氧化物层及第二金属氧化物层的工序之前包括在同一面上形成第三导电层及第四导电层的工序以及以覆盖第三导电层及第四导电层的方式形成第三绝缘层的工序。此时，优选的是，以其第一区域重叠于第三导电层的方式形成第一金属氧化物层，以其至少一部分重叠于第四导电层的方式形成第二金属氧化物层。在上述实施方式中，优选以使其包含氮的方式通过溅射法形成第一层。在上述实施方式中，优选在包含氮的气氛下以300℃以上且450℃以下的温度进行加热处理。另外，本专利技术的另一个方式是一种半导体装置，该半导体装置包括：同一面上的第一金属氧化物层及第二金属氧化物层；层叠于第一金属氧化物层的第一区域上的第一绝缘层及第一导电层；与第一金属氧化物层的不重叠于第一绝缘层的第二区域以及第二金属氧化物层接触的第一层；覆盖第一金属氧化物层、第二金属氧化物层、第一绝缘层及第一导电层的第二绝缘层；以及位于第二绝缘层上的与第二区域电连接的第二导电层。第一层包含铝、钛、钽和钨中的至少一种。第二区域的电阻比第一区域低。在上述实施方式中，第二导电层优选与第一绝缘层、第一层及第二金属氧化物层部分地重叠。此外，上述实施方式优选包括：第一金属氧化物层及第二金属氧化物层下的第三导电层及第四导电层；以及覆盖第三导电层及第四导电层的位于第一金属氧化物层及第二金属氧化物层下的第三绝缘层。此时，第三导电层优选与第一区域部分地重叠，第四导电层优选与第二金属氧化物层部分地重叠。此外，第二区域与第二金属氧化物层优选通过第二导电层电连接。在上述实施方式中，第一区域与第二金属氧化物层优选为无接缝地连续的。上述实施方式优选在第一金属氧化物层与第一绝缘层之间包括第三金属氧化物层。此时，该第三金属氧化物层优选包含In、Ga及Zn，并且具有比Ga含量高的In含量。此外，优选在第三金属氧化物层中Zn含量比In含量高。另外，本专利技术的一个实施方式是包括上述半导体装置中的任意半导体装置以及液晶元件的显示装置。此时，优选的是，液晶元件位于第二绝缘层的上方且包括液晶、第四导电层及第五导电层，第四导电层与第二导电层电连接。另外，本专利技术的另一个方式是包括上述半导体装置中的任一个以及发光元件的显示装置。此时，优选的是，发光元件位于第二绝缘层的上方且包括第六导电层、第七导电层以及它们之间的发光层，第六导电层与第二导电层电连接。本专利技术的一个实施方式可以提供一种电特性良好的半导体装置、电特性稳定的半导体装置、可靠性高的半导体装置或显示装置。注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。注意，本专利技术的一个实施方式并不需要具有所有上述效果。另外，可以从说明书、附图、权利要求书等的记载抽出上述以外的效果。附图说明在附图中：图1A至图1C示出晶体管的结构例子；图2A至图2C示出晶体管的结构例子；图3A至图3C示出晶体管的结构例子；图4A至图4C示出晶体管的结构例子；图5A至图5C示出晶体管的结构例子；图6A至图6C示出晶体管的结构例子；图7A和图7B示出晶体管的结构例子；图8A和图8B示出晶体管的结构例子；图9A至图9C各自示出晶体管及电容器等的结构例子；图10A至图10C各自示出晶体管及电容器等的结构例子；图11A至图11F示出晶体管及电容器等的制造方法；图12A至图12E示出晶体管及电容器等的制造方法；图13A和图13B示出晶体管及电容器等的制造方法；图14A至图14D示出晶体管及电容器等的制造方法；图15A和图15B是显示装置的俯视图；图16是显示装置的截面图；图17是显示装置的截面图；图18本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置的制造方法，包括如下步骤：/n在一个表面上形成第一金属氧化物层及第二金属氧化物层；/n形成所述第一金属氧化物层的第一区域上的第一绝缘层以及所述第一绝缘层上的第一导电层；/n形成与所述第一金属氧化物层的第二区域及所述第二金属氧化物层接触的第一层；/n进行加热处理以降低所述第一金属氧化物层的所述第二区域的电阻以及所述第二金属氧化物层的电阻；/n以覆盖所述第一金属氧化物层、所述第二金属氧化物层、所述第一绝缘层以及所述第一导电层的方式形成第二绝缘层；以及/n在所述第二绝缘层上形成与所述第二区域电连接的第二导电层，/n其中，所述第一层包含铝、钛、钽和钨中的至少一种。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170519 JP 2017-099571;20170706 JP 2017-133092;201.一种半导体装置的制造方法，包括如下步骤：
在一个表面上形成第一金属氧化物层及第二金属氧化物层；
形成所述第一金属氧化物层的第一区域上的第一绝缘层以及所述第一绝缘层上的第一导电层；
形成与所述第一金属氧化物层的第二区域及所述第二金属氧化物层接触的第一层；
进行加热处理以降低所述第一金属氧化物层的所述第二区域的电阻以及所述第二金属氧化物层的电阻；
以覆盖所述第一金属氧化物层、所述第二金属氧化物层、所述第一绝缘层以及所述第一导电层的方式形成第二绝缘层；以及
在所述第二绝缘层上形成与所述第二区域电连接的第二导电层，
其中，所述第一层包含铝、钛、钽和钨中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，还包括如下步骤：在进行所述加热处理的所述工序之后且形成所述第二绝缘层的所述工序之前去除所述第一层。


3.根据权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法，其中所述第二导电层重叠于所述第二金属氧化物层。


4.根据权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法，还包括如下步骤：
在一个表面上形成第三导电层及第四导电层；以及
以覆盖所述第三导电层及所述第四导电层的方式形成第三绝缘层，
其中所述第一金属氧化物层及所述第二金属氧化物层形成在所述第三绝缘层上，
所述第一金属氧化物层的所述第一区域重叠于所述第三导电层，
并且所述第二金属氧化物层至少部分地重叠于所述第四导电层。


5.根据权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法，其中通过溅射法形成所述第一层以使其包含氮。


6.根据权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法，其中所述加热处理在包含氮的气氛下以300℃以上且450℃以下的温度进行。


7.一种半导体装置，包括：
一个表面上的第一金属氧化物层及第二金属氧化物层；
层叠于所述第一金属氧化物层的第一区域上的第一绝缘层及第一导电...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎舜平，肥塚纯一，神长正美，中泽安孝，生内俊光，
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