薄膜晶体管及其制造方法，以及半导体装置制造方法及图纸

本公开涉及薄膜晶体管及其制造方法，以及半导体装置。本发明专利技术的目的之一在于防止薄膜晶体管的截止电流的增加或阈值电压的负向漂移。在薄膜晶体管中，在源电极层及漏电极层与氧化物半导体层之间设置有缓冲层。缓冲层在氧化物半导体层的中央部上具有作为绝缘体或半导体的金属氧化物层。金属氧化物层用作抑制杂质侵入到氧化物半导体层的保护层。因此，可以防止薄膜晶体管的截止电流的增加或阈值电压的负向偏移。向偏移。向偏移。

【技术实现步骤摘要】
薄膜晶体管及其制造方法，以及半导体装置
[0001]本申请是2018年4月3提交的、申请号为201810285306.4、专利技术名称为“薄膜晶体管及其制造方法，以及半导体装置”的申请之分案申请。而申请201810285306.4是2015年4月10提交的申请201510170872.7的分案申请。申请201510170872.7是于2010年2月10日提交的、申请号为“201010116532.3”专利技术名称为“薄膜晶体管及其制造方法，以及半导体装置”的申请之分案申请。


[0002]本专利技术涉及使用氧化物半导体层形成的薄膜晶体管及其制造方法。另外，本专利技术还涉及使用该薄膜晶体管制造的半导体装置。
[0003]注意，在本说明书中，半导体装置指的是能够通过利用半导体特性工作的所有装置，因此，电光装置、半导体电路以及电子设备都是半导体装置。

技术介绍

[0004]金属氧化物的种类繁多且用途广泛。氧化铟为较普遍的材料，其被用作液晶显示器等所需要的透明电极材料。
[0005]在金属氧化物中存在呈现半导体特性的金属氧化物。作为呈现半导体特性的金属氧化物，例如有氧化钨、氧化锡、氧化铟、氧化锌等，并且将这些呈现半导体特性的金属氧化物用作沟道形成区的薄膜晶体管已经是众所周知的(专利文献1至4、非专利文献1)。
[0006]另外，已知金属氧化物不仅有一元氧化物还有多元氧化物。例如，作为包含In、Ga及Zn的多元氧化物，同系物(homologous series)的InGaO3(ZnO)
m
(m:自然数)是周知的(非专利文献2至4)。
[0007]并且，已经确认到可以将上述那样的由In
‑
Ga
‑
Zn类氧化物构成的氧化物半导体用于薄膜晶体管的沟道层(专利文献5、非专利文献5以及6)。
[0008][专利文件1]日本专利申请公开昭60
‑
198861号公报
[0009][专利文件2]日本专利申请公开平8
‑
264794号公报
[0010][专利文件3]日本PCT国际申请翻译平11
‑
505377号公报
[0011][专利文件4]日本专利申请公开2000
‑
150900号公报
[0012][专利文件5]日本专利申请公开2004
‑
103957号公报
[0013][非专利文献1]M.W.Prins,K.O.Grosse
‑
Holz,G.Muller,J.F.M.Cillessen,J.B.Giesbers,R.P.Weening,and R.M.Wolf,"A ferroelectric transparent thin
‑
film transistor"(透明铁电薄膜晶体管),Appl.Phys.Lett.,17 June 1996,Vol.68p.3650
‑
3652
[0014][非专利文献2]M.Nakamura,N.Kimizuka,and T.Mohri,"The Phase Relations in the In2O3‑
Ga2ZnO4‑
ZnO System at 1350℃"(In2O3‑
Ga2ZnO4‑
ZnO类在1350℃时的相位关系),J.Solid State Chem.,1991,Vol.93,p.298
‑
315
[0015][非专利文献3]N.Kimizuka,M.Isobe,and M.Nakamura,"Syntheses and Single
‑
Crystal Data of Homologous Compounds,In2O3(ZnO)
m
(m＝3,4,and 5),InGaO3(ZnO)3,and Ga2O3(ZnO)
m
(m＝7,8,9,and 16)in the In2O3‑
ZnGa2O4‑
ZnO System"(同系物的合成和单晶数据，In2O3‑
ZnGa2O4‑
ZnO类的In2O3(ZnO)
m
(m＝3,4,and 5),InGaO3(ZnO)3,and Ga2O3(ZnO)
m
(m＝7,8,9,and 16)),J.Solid State Chem.,1995,Vol.116,p.170
‑
178
[0016][非专利文献4]中村真佐樹、君塚昇、毛利尚彦、磯部光正,"
ホモロガス
相、InFeO3(ZnO)
m
(m：自然数)
とその
同型化合物
の
合成
および
結晶構造"(同系物、铟铁锌氧化物(InFeO3(ZnO)
m
)(m为自然数)及其同型化合物的合成以及结晶结构),固体物理(SOLID STATE PHYSICS),1993,Vol.28,No.5,p.317
‑
327
[0017][非专利文献5]K.Nomura,H.Ohta,K.Ueda,T.Kamiya,M.Hirano,and H.Hosono,"Thin
‑
film transistor fabricated in single
‑
crystalline transparent oxide semiconductor"(由单晶透明氧化物半导体制造的薄膜晶体管),SCIENCE,2003,Vol.300,p.1269
‑
1272
[0018][非专利文献6]K.Nomura,H.Ohta,A.Takagi,T.Kamiya,M.Hirano,and H.Hosono,"Room
‑
temperature fabrication of transparent flexible thin
‑
film transistors using amorphous oxide semiconductors"(室温下的使用非晶氧化物半导体的透明柔性薄膜晶体管的制造),NATURE,2004,Vol.432p.488
‑
492

技术实现思路

[0019]本专利技术的一个方式的目的之一在于防止薄膜晶体管的截止电流的增加或阈值电压的负向漂移。
[0020]另外，本专利技术的一个方式的目的之一在于使薄膜晶体管的源电极层及漏电极层与氧化物半导体层的接合成为欧姆接合。
[0021]另外，本专利技术的一个方式的目的之一在于高效地制造一种高功能的薄膜晶体管，其防止薄膜晶体管的截止电流的增加或阈值电压的负向漂移。
[0022]另外，本专利技术的一个方式的目的之一在于高效地制造一种高功能的薄膜晶体管，其防止薄膜晶体管的截止电流的增加或阈值电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置的制造方法，包括如下步骤：在衬底上形成包含铜的栅电极；在所述栅电极上形成栅极绝缘层；在所述栅极绝缘层上形成氧化物半...

【专利技术属性】
技术研发人员：今藤敏和，岸田英幸，
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：