[发明专利]半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用氧化物半导体的半导体装置及其制造方法。

另外，在本说明书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，因此电光装置、半导体电路以及电子设备都是半导体装置。

背景技术

近年来，通过利用形成在具有绝缘表面的衬底上的半导体薄膜(厚度大约为几nm至几百nm左右)来构成薄膜晶体管(TFT)的技术引人注目。薄膜晶体管广泛地应用于电子设备如IC或电光装置，尤其是作为图像显示装置的开关元件，正在积极地进行研究开发。此外，作为金属氧化物的一个例子的氧化铟被用作在液晶显示器等中所需要的透明电极材料。

在金属氧化物中存在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，例如有氧化钨、氧化锡、氧化铟、氧化锌等。将这些呈现半导体特性的金属氧化物用作沟道形成区域的薄膜晶体管已经是众所周知的(例如，参照专利文献1至4、非专利文献1)。

另外，作为金属氧化物，不仅已知一元(single componeng)氧化物，而且已知多元(multi-component)氧化物。例如，包含同系物(homologous series)的InGaO₃(ZnO)_m(m：自然数)作为包含In、Ga及Zn的多元氧化物半导体(也称为In-Ga-Zn类氧化物)是众所周知的(例如，参照非专利文献2至4)。

此外，已经确认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(参照专利文献5、非专利文献5及6)。

在先技术文献

专利文献

[专利文献1]日本特开(专利申请公开)昭60-198861号公报

[专利文献2]日本特开(专利申请公开)平8-264794号公报

[专利文献3]日本特表(PCT国际申请翻译)平11-505377号公报

[专利文献4]日本特开(专利申请公开)2000-150900号公报

[专利文献5]日本特开(专利申请公开)2004-103957号公报

[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，″Aferroelectric transparent thin-film transistor″(铁电透明薄膜晶体管)，Appl.Phys.Lett.，17June 1996，Vol. 68p.3650-3652

[非专利文献2]M.Nakamura，N.Kimizuka，and T.Mohri，″ThePhase Relations in the In₂O₃-Ga₂ZnO₄-ZnO System at 1350℃″(In₂O₃-Ga₂ZnO₄-ZnO类在1350℃时的相位关系)，J.Solid StateChem.，1991，Vol.93，p.298-315