[发明专利]制造半导体器件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及包括氧化物半导体的半导体器件及其制造方法。

在本说明书中，半导体器件一般地指可通过利用半导体特性起作用的任何器件：电光器件、半导体电路以及被包括在半导体器件类别中的电子器件。

背景技术

近年来，使用在衬底上形成半导体薄层(具有约数纳米到数百纳米的厚度)而制造具有绝缘表面的薄膜晶体管(TFT)的技术吸引了人们的注意力。薄膜晶体管已经被应用于广泛的电子器件，诸如IC或电光器件，且急切地被发展特别作为图像显示器件中的开关元件。各种金属氧化物被用于广泛的应用中。氧化铟是已知材料，且被用作液晶显示器等所必须的透明电极材料。

一些金属氧化物表现出半导体特性。作为展现半导体特性的金属氧化物的示例，可给出氧化钨、氧化锡、氧化铟、和氧化锌等，且已经已知了其中每一个使用这样展现半导体特性的金属氧化物形成沟道形成区的薄膜晶体管(见专利文献1到5以及非专利文献1)。

进一步，不仅是单组分氧化物，还有多组分氧化物也被称为金属氧化物。例如，具有同系列的InGaO₃(ZnO)_m(m：自然数)被称为包括In、Ga和Zn的多组分氧化物半导体(见非专利文献2到4)。

进一步，已经确认了包括这样的In-Ga-Zn-O基氧化物的氧化物半导体被应用于薄膜晶体管的沟道层(见专利文献6和非专利文献5和6)。

[参考文献]

[专利文献]

专利文献1：日本已公开专利申请No.S60-198861

专利文献2：日本已公开专利申请No.H08-264794

专利文献3：PCT申请的日本翻译No.H11-505377

专利文献4：日本已公开专利申请No.2000-150900

专利文献5：日本已公开专利申请No.2007-123861

专利文献6：日本已公开专利申请No.2004-103957

[非专利文献]

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、和R.M.Wolf，“A ferroelectric transparent thin-film transistor(铁电透明薄膜晶体管)”，Appl.Phys.Lett.，1996年6月17日，68卷，3650-3652页

非专利文献2：M.Nakamura，N.Kimizuka和T.Mohri，“The Phase Relations in the In₂O₃-Ga₂ZnO₄-ZnO System at 1350℃(在1350℃的In₂O₃-Ga₂ZnO₄-ZnO系统中的相位关系)”，J.SolidState Chem.，1991，93卷，298-315页

非专利文献3：N.Kimizuka，M.Isobe和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-ZnOSystem(In₂O₃-ZnGa₂O₄-ZnO系统中的同系列化合物、In₂O₃(ZnO)_m(m＝3、4、和5)、InGaO₃(ZnO)₃、以及Ga₂O₃(ZnO)_m(m＝7、8、9、和16)的合成与单晶数据)”，J.Solid State Chem.，1995，116卷，170-178页