叠层体及半导体装置制造方法及图纸

提供一种电特性及可靠性良好的叠层体。本发明专利技术的一个方式是一种叠层体，包括：绝缘体；导电体；以及绝缘体与导电体之间的第一氧化物，其中，第一氧化物包括c轴取向的第一结晶区域，并且，第一结晶区域的c轴与绝缘体一侧的第一氧化物的面大致垂直。本发明专利技术的一个方式是一种叠层体，包括：绝缘体；导电体；绝缘体与导电体之间的第一氧化物；以及隔着绝缘体与第一氧化物对置的第二氧化物，其中，第一氧化物包括c轴取向的第一结晶区域，第一结晶区域的c轴与绝缘体一侧的第一氧化物的面大致垂直，第二氧化物包括c轴取向的第二结晶区域，并且，第二结晶区域的c轴与绝缘体一侧的第二氧化物的面大致垂直。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】叠层体及半导体装置
本专利技术的一个方式涉及一种叠层体、半导体装置及其制造方法。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的材料，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。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)，已知有利用了该特性的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][非专利文献][非专利文献1]S.Yamazakietal.，“SIDSymposiumDigestofTechnicalPapers”，2012，volume43，issue1，pp.183-186[非专利文献2]S.Yamazakietal.，“JapaneseJournalofAppliedPhysics”，2014，volume53，Number4S，pp.04ED18-1-04ED18-10[非专利文献3]S.Itoetal.，“TheProceedingsofAM-FPD’13DigestofTechnicalPapers”，2013，pp.151-154[非专利文献4]S.Yamazakietal.，“ECSJournalofSolidStateScienceandTechnology”，2014，volume3，issue9，pp.Q3012-Q3022[非专利文献5]S.Yamazaki，“ECSTransactions”，2014，volume64，issue10，pp.155-164[非专利文献6]K.Katoetal.，“JapaneseJournalofAppliedPhysics”，2012，volume51，pp.021201-1-021201-7[非专利文献7]S.Matsudaetal.，“2015SymposiumonVLSITechnologyDigestofTechnicalPapers”，2015，pp.T216-T217[非专利文献8]S.Amanoetal.，“SIDSymposiumDigestofTechnicalPapers”，2010，volume41，issue1，pp.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电特性良好的叠层体。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叠层体。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数据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叠层体，包括：绝缘体；导电体；以及绝缘体与导电体之间的第一氧化物，其中，第一氧化物包括c轴取向的第一结晶区域，并且，第一结晶区域的c轴与绝缘体一侧的第一氧化物的面大致垂直。本专利技术的一个方式是一种叠层体，包括：绝缘体；导电体；绝缘体与导电体之间的第一氧化物；以及隔着绝缘体与第一氧化物对置的第二氧化物，其中，第一氧化物包括c轴取向的第一结晶区域，第一结晶区域的c轴与绝缘体一侧的第一氧化物的面大致垂直，第二氧化物包括c轴取向的第二结晶区域，并且，第二结晶区域的c轴与绝缘体一侧的第二氧化物的面大致垂直。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；第二氧化物；第三氧化物；第一绝缘体；第一导电体；第二导电体；以及第三导电体，其中，第一氧化物覆盖第一导电体的侧面及底面，第一绝缘体覆盖第一氧化物的侧面及底面，第二氧化物覆盖第一绝缘体的侧面及底面，第三氧化物与第二氧化物的底面接触，第一氧化物包括c轴取向的第一结晶区域，第一结晶区域的c轴与第一绝缘体一侧的第一氧化物的面大致垂直，并且，第二导电体及第三导电体在第三氧化物上隔着第二氧化物对置。在上述半导体装置中，优选的是，第二氧化物包括c轴取向的第二结晶区域，第二结晶区域的c轴与第一绝缘体一侧的第二氧化物的面大致垂直。在上述半导体装置中，优选的是，第三氧化物包括c轴取向的第三结晶区域，第二结晶区域在与第三结晶区域的c轴不同的方向上具有c轴。在上述半导体装置中，优选的是，第一结晶区域在与第三结晶区域的c轴不同的方向上具有c轴。在上述半导体装置中，优选的是，导电体的顶面的高度与第一氧化物的顶面、第二氧化物的顶面及第一绝缘体的顶面的高度大致一致。在上述半导体装置中，优选的是，还包括与第二氧化物的侧面接触的第二绝缘体，第二绝缘体包括开口，开口中配置有第一氧化物、第二氧化物及第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，包括：/n第一氧化物；/n第二氧化物；/n第三氧化物；/n第一绝缘体；/n第二绝缘体；/n第一导电体；/n第二导电体；以及/n第三导电体，/n其中，所述第一氧化物与所述第一导电体的底面接触，/n所述第一绝缘体与所述第一氧化物的底面接触，/n所述第二氧化物与所述第一绝缘体的底面接触，/n所述第三氧化物与所述第二氧化物的底面接触，/n所述第一氧化物包括c轴取向的第一结晶区域，/n所述第一结晶区域的c轴与所述第一绝缘体一侧的所述第一氧化物的面大致垂直，/n所述第二氧化物包括c轴取向的第二结晶区域，/n所述第二结晶区域的c轴与所述第一绝缘体一侧的所述第二氧化物的面大致垂直，/n所述第二绝缘体位于所述第三氧化物的上方，/n所述第二绝缘体与所述第二氧化物的端部接触，/n并且，所述第二导电体及所述第三导电体在所述第三氧化物上隔着所述第二氧化物对置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180306 JP 2018-040042;20180306 JP 2018-040046;201.一种半导体装置，包括：
第一氧化物；
第二氧化物；
第三氧化物；
第一绝缘体；
第二绝缘体；
第一导电体；
第二导电体；以及
第三导电体，
其中，所述第一氧化物与所述第一导电体的底面接触，
所述第一绝缘体与所述第一氧化物的底面接触，
所述第二氧化物与所述第一绝缘体的底面接触，
所述第三氧化物与所述第二氧化物的底面接触，
所述第一氧化物包括c轴取向的第一结晶区域，
所述第一结晶区域的c轴与所述第一绝缘体一侧的所述第一氧化物的面大致垂直，
所述第二氧化物包括c轴取向的第二结晶区域，
所述第二结晶区域的c轴与所述第一绝缘体一侧的所述第二氧化物的面大致垂直，
所述第二绝缘体位于所述第三氧化物的上方，
所述第二绝缘体与所述第二氧化物的端部接触，
并且，所述第二导电体及所述第三导电体在所述第三氧化物上隔着所述第二氧化物对置。


2.根据权利要求1所述的半导体装置，还包括：
具有开口的第三绝缘体，
其中所述第三绝缘体与所述第二氧化物的底面的一部分、所述第二导电体的顶面的一部分及侧面、所述第三导电体的顶面的一部分及侧面以及所述第三氧化物的侧面接触，
并且所述第二氧化物与所述第三氧化物通过所述开口接触。


3.一种半导体装置，包括：
第一氧化物；
第二氧化物；
第三氧化物；
第一绝缘体；
第二绝缘体；以及
第一导电体，
其中，所述第一氧化物与所述第一导电体的底面接触，
所述第一绝缘体与所述第一氧化物的底面接触，
所述第二氧化物与所述第一绝缘体的底面接触，
所述第三氧化物与所述第二氧化物的底面接触，
所述第一氧化物包括c轴取向的第一结晶区域，
所述第一结晶区域的c轴与所述第一绝缘体一侧的所述第一氧化物的面大致垂直，
所述第二氧化物包括c轴取向的第二结晶区域，
所述第二结晶区域的c轴与所述第一绝缘体一侧的所述第二氧化物的面大致垂直，
所述第二绝缘体位于所述第三氧化物的上方，
所述第二绝缘体与所述第二氧化物的端部接触，
所述第三氧化物包括第一区域、夹着所述第一区域的第二区域及第三区域，
所述第一区域包括与所述第一导电体重叠的区域，
并且，所述第二区域及所述第三区域具有选自磷、硼、铝和镁中的一个以上。


4.根据权利要求3所述的半导体装置，还包括：
具有开口的第三绝缘体，
其中所述第三绝缘体与所述第二氧化物的底面的一部分以及所述第三氧化物的顶面的一部分及侧面接触，
并且所述第二氧化物与所述第三氧化物通过所述开口接触。


5.一种半导体装置，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎舜平，高桥正弘，平松智记，
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