半导体装置的制作方法

allin2025-04-21  33


本发明的一个实施方式涉及半导体装置。特别地,本发明的一个实施方式涉及使用氧化物半导体作为沟道的半导体装置。


背景技术:

1、近年来,代替非晶硅、低温多晶硅及单晶硅而将氧化物半导体用于沟道的半导体装置的开发不断发展(例如,参见专利文献1~6)。将氧化物半导体用于沟道的半导体装置与将非晶硅用于沟道的半导体装置同样地能够以简单的结构且以低温工艺形成。已知将氧化物半导体用于沟道的半导体装置具有比将非晶硅用于沟道的半导体装置高的迁移率。

2、为了使将氧化物半导体用于沟道的半导体装置稳定地动作,在其制造工序中向氧化物半导体层供给氧,减少氧化物半导体层中形成的氧缺损是重要的。例如,作为向氧化物半导体层供给氧的方法之一,公开了在绝缘层包含更多氧的条件下形成覆盖氧化物半导体层的绝缘层的技术。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1:日本特开2021-141338号公报

6、专利文献2:日本特开2014-099601号公报

7、专利文献3:日本特开2021-153196号公报

8、专利文献4:日本特开2018-006730号公报

9、专利文献5:日本特开2016-184771号公报

10、专利文献6:日本特开2021-108405号公报


技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、但是,在含有较多氧的条件下形成的绝缘层含有较多缺陷。由于其影响,发生被认为原因在于电子被该缺陷捕获的半导体装置的特性异常或可靠性试验中的特性变动。另一方面,如果使用缺陷少的绝缘层,则不能增多绝缘层中所含的氧。由此,不能从绝缘层向氧化物半导体层充分地供给氧。如此一来,要求实现能够降低成为半导体装置的特性变动的原因的绝缘层中的缺陷、并且修复在氧化物半导体层中形成的氧缺损的结构。

3、此外,已知通过相对地提高氧化物半导体层中所含的铟的比率,能够得到具有高迁移率的半导体装置。但是,在氧化物半导体层中所含的铟的比率高的情况下,在氧化物半导体层中容易形成氧缺损。因此,为了在维持高可靠性的同时实现高迁移率,需要在氧化物半导体层周围的绝缘层的构成上下功夫。

4、本发明的一个实施方式的目的之一在于提供一种降低氧化物半导体层中所含的杂质、并具有高迁移率的半导体装置。

5、用于解决课题的手段

6、本发明的一个实施方式涉及的半导体装置包含绝缘表面之上的氧化金属层、和氧化金属层之上的氧化物半导体层,氧化金属层的氟浓度为1×1018atoms/cm3以上。



技术特征:

1.半导体装置,其包含:

2.如权利要求1所述的半导体装置,其中,sims分析中,在所述氧化金属层中检测出的氟的二次离子强度为在所述氧化物半导体层中检测出的氟的二次离子强度的10倍以上。

3.如权利要求1或2所述的半导体装置,其中,所述氧化物半导体层与所述氧化金属层接触。

4.如权利要求1至3中任一项所述的半导体装置,其中,所述氧化金属层包含氧化铝。

5.如权利要求1至4中任一项所述的半导体装置,其中,所述氧化物半导体层含有包括铟在内的2种以上的金属,

6.如权利要求1至5中任一项所述的半导体装置,其中,所述氧化物半导体层具有结晶性。

7.如权利要求1至6中任一项所述的半导体装置,其还在所述氧化金属层之下包含与所述氧化金属层接触的绝缘层,

8.如权利要求7所述的半导体装置,其中,所述绝缘层包含氧化硅。

9.如权利要求1至8中任一项所述的半导体装置,其场效应迁移率为30cm2/vs以上。


技术总结
半导体装置,其包含:绝缘表面之上的氧化金属层;和氧化金属层之上的氧化物半导体层,氧化金属层的氟浓度为1×10<supgt;18</supgt;atoms/cm<supgt;3</supgt;以上。SIMS分析中,在氧化金属层中检测出的氟的二次离子强度可以是在氧化物半导体层中检测出的氟的二次离子强度的10倍以上。氧化物半导体层可以与氧化金属层接触。氧化金属层可以包含氧化铝。氧化物半导体层可以含有包括铟在内的2种以上的金属,2种以上的金属中的铟的比率为50%以上。

技术研发人员:渡壁创,津吹将志,佐佐木俊成,田丸尊也
受保护的技术使用者:株式会社日本显示器
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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