半导体装置及半导体装置的制造方法制造方法及图纸

提供一种可靠性得到提高的半导体装置。一种半导体装置，包括第一氧化物、第一氧化物上的第二氧化物、第二氧化物上的第三氧化物及第三氧化物上的绝缘体，第二氧化物包含In、元素M(M是Al、Ga、Y或Sn)及Zn，其中，第一氧化物及第三氧化物都包括In浓度比第二氧化物低的区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置及半导体装置的制造方法
本专利技术的一个方式涉及一种半导体装置及半导体装置的制造方法。此外，本专利技术的一个方式涉及一种半导体晶片、模块以及电子设备。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。除了晶体管等的半导体元件之外，半导体电路、运算装置或存储装置也是半导体装置的一个方式。显示装置(液晶显示装置、发光显示装置等)、投影装置、照明装置、电光装置、蓄电装置、存储装置、半导体电路、成像装置及电子设备等有时包括半导体装置。注意，本专利技术的一个方式不局限于上述
本说明书等所公开的专利技术的一个方式涉及一种物体、方法或制造方法。此外，本专利技术的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(compositionofmatter)。
技术介绍
作为可以应用于晶体管的半导体薄膜，硅类半导体材料被广泛地周知。此外，作为其他材料，氧化物半导体受到关注。作为氧化物半导体，例如，已知除了如氧化铟、氧化锌等单元金属氧化物之外还有多元金属氧化物。在多元金属氧化物中，有关In-Ga-Zn氧化物(以下也称为IGZO)的研究尤为火热。通过对IGZO的研究，在氧化物半导体中，发现了既不是单晶也不是非晶的CAAC(c-axisalignedcrystalline：c轴取向结晶)结构及nc(nanocrystalline：纳米晶)结构(参照非专利文献1至非专利文献3)。非专利文献1及非专利文献2中公开了使用具有CAAC结构的氧化物半导体制造晶体管的技术。非专利文献4及非专利文献5中公开了其结晶性比CAAC结构及nc结构更低的氧化物半导体中也具有微小的结晶。再者，将IGZO用于活性层的晶体管具有极低的关态电流(off-statecurrent)(参照非专利文献6)，报告了利用了该特性的LSI及显示器(参照非专利文献7及非专利文献8)。[先行技术文献][专利文献][非专利文献1]S.Yamazakietal.,“SIDSymposiumDigestofTechnicalPapers”,2012,volume43,issue1,p.183-186[非专利文献2]S.Yamazakietal.,“JapaneseJournalofAppliedPhysics”,2014,volume53,Number4S,p.04ED18-1-04ED18-10[非专利文献3]S.Itoetal.,“TheProceedingsofAM-FPD’13DigestofTechnicalPapers”,2013,p.151-154[非专利文献4]S.Yamazakietal.,“ECSJournalofSolidStateScienceandTechnology”,2014,volume3,issue9,p.Q3012-Q3022[非专利文献5]S.Yamazaki,“ECSTransactions”,2014,volume64,issue10,p.155-164[非专利文献6]K.Katoetal.,“JapaneseJournalofAppliedPhysics”,2012,volume51,p.021201-1-021201-7[非专利文献7]S.Matsudaetal.,“2015SymposiumonVLSITechnologyDigestofTechnicalPapers”,2015,p.T216-T217[非专利文献8]S.Amanoetal.,“SIDSymposiumDigestofTechnicalPapers”,2010,volume41,issue1,p.626-629
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种高可靠性的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种通态电流(on-statecurrent)大的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种具有高频率特性的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种能够实现微型化或高集成化的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种具有良好的电特性的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种生产率高的半导体装置。本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种能够长期间保持数据的半导体装置。本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种信息的写入速度快的半导体装置。本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种设计自由度高的半导体装置。本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种能够抑制功耗的半导体装置。本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种新颖的半导体装置。注意，上述目的的记载不妨碍其他目的的存在。此外，本专利技术的一个方式并不需要达到所有上述目的。此外，上述目的之外的目的是可以从说明书、附图、权利要求书等的记载中自然得知并衍生出来的。解决技术问题的手段本专利技术的一个方式是一种半导体装置，包括：第一氧化物；第一氧化物上的第二氧化物；第二氧化物上的第三氧化物；以及第三氧化物上的绝缘体，其中，第二氧化物包含In、元素M(M为Al、Ga、Y或Sn)及Zn，第一氧化物及第三氧化物都包括In浓度比第二氧化物低的区域，并且，绝缘体中的In浓度为1.0×1017atoms/cm3以下。本专利技术的一个方式是一种半导体装置，包括：第一氧化物；第一氧化物上的第二氧化物；彼此分开地配置于第二氧化物的第一导电体及第二导电体；第二氧化物、第一导电体及第二导电体上的第三氧化物；以及第三氧化物上的绝缘体，其中，第三氧化物与第一导电体的侧面和顶面及第二导电体的侧面和顶面接触，第二氧化物包含In、元素M(M为Al、Ga、Y或Sn)及Zn，第一氧化物及第三氧化物都包括In浓度比第二氧化物低的区域，并且，绝缘体中的In浓度为1.0×1017atoms/cm3以下。在上述结构中，优选的是，第一导电体和第二氧化物之间配置有第三导电体，第二导电体和第二氧化物之间配置有第四导电体，第一导电体与第二氧化物的顶面、第三导电体的顶面及第三导电体的侧面接触，并且第二导电体与第二氧化物的顶面、第四导电体的顶面及第四导电体的侧面接触。在上述结构中，优选的是，第三氧化物包括第一层及第一层上的第二层，第一层具有与第二氧化物大致同等的组成，并且第二层包括In浓度比第二氧化物低的区域。在上述结构中，优选的是，半导体装置在绝缘体上包括导电体，绝缘体沿着导电体的底部及侧面设置，并且第三氧化物隔着绝缘体沿着导电体的底部及侧面设置。在上述结构中，优选的是，导电体与第二氧化物的侧面相对地设置，并且导电体和第二氧化物的侧面之间设置有第三氧化物和绝缘体。在上述结构中，第一氧化物包含In、Ga及Zn，第二氧化物包含In、Ga及Zn，并且第三氧化物包含Ga及Zn。专利技术效果通过本专利技术的一个方式，可以提供一种高可靠性的半导体装置。通过本专利技术的一个方式，可以提供一种通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，包括：/n第一氧化物；/n所述第一氧化物上的第二氧化物；/n所述第二氧化物上的第三氧化物；以及/n所述第三氧化物上的绝缘体，/n其中，所述第二氧化物包含In、元素M(M为Al、Ga、Y或Sn)及Zn，/n所述第一氧化物及所述第三氧化物都包括In浓度比所述第二氧化物低的区域，/n并且，所述绝缘体中的In浓度为1.0×10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171208 JP 2017-2358851.一种半导体装置，包括：
第一氧化物；
所述第一氧化物上的第二氧化物；
所述第二氧化物上的第三氧化物；以及
所述第三氧化物上的绝缘体，
其中，所述第二氧化物包含In、元素M(M为Al、Ga、Y或Sn)及Zn，
所述第一氧化物及所述第三氧化物都包括In浓度比所述第二氧化物低的区域，
并且，所述绝缘体中的In浓度为1.0×1017atoms/cm3以下。


2.一种半导体装置，包括：
第一氧化物；
所述第一氧化物上的第二氧化物；
彼此分开地配置于所述第二氧化物的第一导电体及第二导电体；
所述第二氧化物、所述第一导电体及所述第二导电体上的第三氧化物；以及
所述第三氧化物上的绝缘体，
其中，所述第三氧化物与所述第一导电体的侧面和顶面及所述第二导电体的侧面和顶面接触，
所述第二氧化物包含In、元素M(M为Al、Ga、Y或Sn)及Zn，
所述第一氧化物及所述第三氧化物都包括In浓度比所述第二氧化物低的区域，
并且，所述绝缘体中的In浓度为1.0×1017atoms/cm3以下。


3.根据权利要求2所述的半导体装置，
其中所述第一导电体和所述第二氧化物之...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎舜平，半田拓哉，保坂泰靖，三本菅正太，山根靖正，冈崎健一，
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