[发明专利]晶体管及该晶体管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用氧化物半导体层的晶体管、具备该晶体管的半导 体装置及该晶体管和半导体装置的制造方法。

背景技术

有多种金属氧化物，并且它们应用于各种各样的用途。氧化铟是 公知材料，并且它用作液晶显示器等所需要的透明电极材料。

作为金属氧化物，有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，有氧化钨、氧化锡、氧化铟、氧化锌等，并 且公开有将这种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(专利文件1至4、非专利文件1)。

另外，作为金属氧化物，不仅已知一元氧化物，而且已知多元氧 化物。例如，具有同源相(homologous phase)的InGaO₃(ZnO)_m(m：自然数)是公知材料(非专利文件2至4)。

并且，确认如下事实：可以将如上所述的In-Ga-Zn类氧化物应 用于薄膜晶体管(也称为TFT)的沟道层(专利文件5、非专利文件 5及6)。

此外，在In-Ga-Zn类氧化物半导体中，与氧化锌(ZnO)相比 容易形成非晶结构，并且通过将In-Ga-Zn类氧化物半导体应用于晶 体管的沟道层，在大面积化的情况下也可以减少特性的不均匀，并实 现常闭状态(normally off)。另一方面，当将非晶结构的氧化物半导 体层用作沟道层时发生如下问题，即该氧化物半导体层和源电极层及 漏电极层之间的接触电阻增加。

[专利文件1]日本专利申请公开昭60-198861号公报

[专利文件2]日本专利申请公开平8-264794号公报

[专利文件3]日本PCT国际申请翻译平11-505377号公报

[专利文件4]日本专利申请公开2000-150900号公报

[专利文件5]日本专利申请公开2004-103957号公报

[非专利文件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”，Appl.Phys.Lett.， 17 June 1996，Vol.68 p.3650-3652

[非专利文件2]M.Nakamura，N.Kimizuka，and T.Mohri， “The Phase Relations in the In₂O₃-Ga₂ZnO₄-ZnO System at 1350℃”， J.Solid State Chem.，1991，Vol.93，p.298-315

[非专利文件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”， J.Solid State Chem.，1995，Vol.116，p.170-178

[非专利文件4]中村真佐樹，君琢昇，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”，固体物理，1993年，Vol.28，No.5，p.317-327