本发明专利技术涉及半导体装置及该半导体装置的制造方法。本发明专利技术的目的在于提供一种使用氧化物半导体层的薄膜晶体管，其中，降低氧化物半导体层与源电极层或漏电极层之间的接触电阻，以使其电特性稳定。还提供该薄膜晶体管的制造方法。在使用氧化物半导体层的薄膜晶体管中，在氧化物半导体层上形成其导电率高于该氧化物半导体层的缓冲层，在该缓冲层上形成源电极层及漏电极层，以使氧化物半导体层与源电极层或漏电极层隔着缓冲层电连接。此外，缓冲层受到反溅射处理及氮气氛中的热处理，形成其导电率高于氧化物半导体层的缓冲层。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种使用氧化物半导体的半导体装置、使用该半导体装置的显示装置 及它们的制造方法。
技术介绍
多样地存在的金属氧化物被使用于各种各样的用途。氧化铟是公知材料，它用作 在液晶显示器等中所需要的具有透光性的电极材料。有的金属氧化物呈现半导体特性。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。已知将这种呈现半导体特性的金属氧化物用于沟道形成 区的薄膜晶体管(专利文献1至4、非专利文献1)。另外，作为金属氧化物，不仅已知一元氧化物，而且还已知多元氧化物。例如，具有 同系物(homologous compound)的InGaO3 (ZnO) m(m为自然数)是作为包含In、Ga及Zn的 多元氧化物半导体而已知的(非专利文献2至4)。并且，已确认了可以将如上所述的由In-Ga-Zn类氧化物构成的氧化物半导体应 用于晶体管的沟道层(专利文献5、非专利文献5及6)。现有的设置在有源矩阵型液晶显示器的各像素中的薄膜晶体管(TFT)使用非晶 硅或多晶硅，但是使用如上所述的金属氧化物半导体而代替这些硅材料来制造薄膜晶体管 的技术引人注目。例如，在专利文献6及专利文献7中公开作为金属氧化物半导体膜而使 用氧化锌、In-Ga-Zn-O类氧化物半导体来制造薄膜晶体管，并将该薄膜晶体管用作图像显 示装置的开关元件等的技术。日本专利申请公开昭60-198861号公报日本专利申请公开平8-264794号公报日本PCT国际申请翻译平11-505377号公报日本专利申请公开2000-150900号公报日本专利申请公开2004-103957号公报日本专利申请公开2007-123861号公报日本专利申请公开2007-96055号公报M. W. Prins, K. 0. Grosse-Holz, G. Muller, J. F. Μ. Cillessen, J. B. Giesbers, R. P. Weening, and R. M. Wolf,"A ferroelectrictransparent thin-film transistor，，(透明铁电薄膜晶体管)，Appl. Phys. Lett.，17June 1996, Vol. 68p. 3650-3652M. Nakamura, N. Kimizuka, and T. Mohri, "ThePhase Relations in the In2O3-Ga2ZnO4-ZnO System at 1350°C "(In2O3-Ga2ZnO4-ZnO 类在 1350°C 时的相位关 系)，J.Solid State Chem.，1991，Vol. 93，p.298-315Ν· Kimizuka, Μ· Isobe, and Μ. Nakamura, "Syntheses and Single-Crystal Data of Homologous Compounds, In2O3 (ZnO)m (m = 3,4, and5), InGaO3 (ZnO) 3, and Ga2O3 (ZnO)m(m = 7,8,9, andl6) 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中村真佐樹、君塚异、毛利尚彦、磁部光正， 口办^相、I η F e O3(Ζ η 0)m(m:自然数)i同型化合物 合成fe J t/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晶体结构)，固体物理(SOLID STATE PHYSICS)，1993，Vol. 28，No. 5，p.317-327 K. Nomura, H. Ohta, K. Ueda, Τ. Kamiya, Μ. Hirano, and H. Hosono, "Thin-film transistor fabricated in single-crystallinetransparent 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 K. Nomura, H. Ohta, A. Takagi，Τ· Kamiya, Μ. Hirano，and H. Hosono， “Room-temperature fabrication of transparentflexible 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. 488-49
技术实现思路
本专利技术的一种方式的课题在于提供一种使用氧化物半导体层的薄膜晶体管，其 中，降低氧化物半导体层与源电极层或漏电极层之间的接触电阻，以使其电特性稳定。此 外，本专利技术的一种方式的课题在于提供一种该薄膜晶体管的制造方法。此外，本专利技术的一种 方式的课题在于提供一种具有该薄膜晶体管的显示装置。为了解决上述课题，本专利技术的一种方式提供一种使用氧化物半导体层的薄膜晶体 管，其中在氧化物半导体层上形成其导电率高于氧化物半导体层的导电率的缓冲层，在该 缓冲层上形成源电极层及漏电极层，以使氧化物半导体层和源电极层或漏电极层隔着缓冲 层电连接。此外，本专利技术的另一种方式为了解决上述问题，而通过对氧化物半导体层上的缓 冲层进行反溅射处理及氮气氛中的热处理，来使缓冲层的导电率高于氧化物半导体层的导 电率。本专利技术的一种方式是一种半导体装置，包括栅电极层；栅电极层上的栅极绝缘 层；栅极绝缘层上的氧化物半导体层；氧化物半导体层上的第一缓冲层及第二缓冲层；以 及第一缓冲层及第二缓冲层上的源电极层及漏电极层，其中，第一缓冲层及第二缓冲层的 导电率高于氧化物半导体层的导电率且第一缓冲层及第二缓冲层受到反溅射处理及氮气 氛中的热处理，并且，氧化物半导体层和源电极层及漏电极层隔着第一缓冲层及第二缓冲 层电连接。本专利技术的另一种方式是一种半导体装置，包括栅电极层；栅电极层上的栅极绝 缘层；栅极绝缘层上的高导电氧化物半导体层；高导电氧化物半导体层上的氧化物半导体 层；氧化物半导体层上的第一缓冲层及第二缓冲层；以及第一缓冲层及第二缓冲层上的源 电极层及漏电极层，其中，第一缓冲层及第二缓冲层的导电率高于氧化物半导体层的导电 率且第一缓冲层及第二缓冲层受到反溅射处理及氮气氛中的热处理，并且，高导电氧化物 半导体层的导电率高于氧化物半导体层的导电率且通过进行反溅射处理及氮气氛中的热 处理来形成，并且，氧化物半导体层和源电极层及漏电极层隔着第一缓冲层及第二缓冲层电连接。注意，作为第一缓冲层及第二缓冲层，优选使用由氧化物半导体构成的非单晶膜。 此外，作为第本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体装置，包括：栅电极层；所述栅电极层上的栅极绝缘层；所述栅极绝缘层上的氧化物半导体层；所述氧化物半导体层上的第一缓冲层及第二缓冲层；以及所述第一缓冲层及所述第二缓冲层上的源电极层及漏电极层，其中，所述第一缓冲层及所述第二缓冲层的导电率高于所述氧化物半导体层的导电率且所述第一缓冲层及所述第二缓冲层受到反溅射处理及氮气氛中的热处理，并且，所述氧化物半导体层和所述源电极层及所述漏电极层隔着所述第一缓冲层及所述第二缓冲层电连接。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：浅野裕治，肥塚纯一，
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：JP
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