[发明专利]半导体装置的制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置的制造方法，包括如下步骤：

在绝缘膜上形成第一晶体氧化物半导体膜，该第一晶体氧化物半导体膜包括含有大致垂直于所述第一晶体氧化物半导体膜的表面的c轴的结晶；

在所述第一晶体氧化物半导体膜上形成栅极绝缘膜；

透过所述栅极绝缘膜对所述第一晶体氧化物半导体膜添加氧，以形成至少其一部分为非晶的氧化物半导体膜；

在所述栅极绝缘膜上形成栅电极层；

在所述栅电极层上形成氧化铝膜；以及

对所述至少一部分为非晶的所述氧化物半导体膜进行加热处理来使所述氧化物半导体膜的至少一部分结晶化，以形成第二晶体氧化物半导体膜，该第二晶体氧化物半导体膜包括含有大致垂直于所述第二晶体氧化物半导体膜的表面的c轴的结晶。

2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中在所述绝缘膜上形成非晶氧化物半导体膜，并通过对所述非晶氧化物半导体膜进行加热处理使至少其一部分结晶化，而形成所述第一晶体氧化物半导体膜。

3.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中进行加热的同时在所述绝缘膜上形成膜，而形成所述第一晶体氧化物半导体膜。

4.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中所述绝缘膜的表面的平均面粗糙度为0.05nm以上且小于0.5nm。

5.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中在所述栅电极层和所述氧化铝膜之间形成氧化绝缘膜。

6.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中在形成所述氧化铝膜之前形成覆盖所述栅电极层的侧面的侧壁绝缘层。

7.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中在形成所述栅极绝缘膜之前对所述第一晶体氧化物半导体膜进行用来使氢或水分释放的加热处理。

8.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中利用离子注入法对所述第一晶体氧化物半导体膜注入所述氧。

9.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中所述第二晶体氧化物半导体膜包括与所述第二晶体氧化物半导体膜的氧化物半导体处于结晶状态时的化学计量组成比相比氧含量过剩的区域。

10.一种半导体装置的制造方法，包括如下步骤：

在绝缘膜上形成第一晶体氧化物半导体膜，该第一晶体氧化物半导体膜包括含有大致垂直于所述第一晶体氧化物半导体膜表面的c轴的结晶；

在所述第一晶体氧化物半导体膜上形成栅极绝缘膜；

所述栅极绝缘膜上形成栅电极层；

透过所述栅极绝缘膜对所述第一晶体氧化物半导体膜添加氧，以形成至少其一部分为非晶的氧化物半导体膜；

在所述栅电极层上形成氧化铝膜；以及

对所述至少一部分为非晶的所述氧化物半导体膜进行加热处理来使所述氧化物半导体膜的至少一部分结晶化，以形成第二晶体氧化物半导体膜，该第二晶体氧化物半导体膜包括含有大致垂直于所述第二晶体氧化物半导体膜表面的c轴的结晶。

11.根据权利要求10所述的半导体装置的制造方法，其中在所述绝缘膜上形成非晶氧化物半导体膜，并通过对所述非晶氧化物半导体膜进行加热处理使至少其一部分结晶化，而形成所述第一晶体氧化物半导体膜。

12.根据权利要求10所述的半导体装置的制造方法，其中进行加热的同时在所述绝缘膜上形成膜，而形成所述第一晶体氧化物半导体膜。

13.根据权利要求10所述的半导体装置的制造方法，其中所述绝缘膜的表面的平均面粗糙度为0.05nm以上且小于0.5nm。

14.根据权利要求10所述的半导体装置的制造方法，其中在所述栅电极层和所述氧化铝膜之间形成氧化绝缘膜。

15.根据权利要求10所述的半导体装置的制造方法，其中在形成所述氧化铝膜之前形成覆盖所述栅电极层的侧面的侧壁绝缘层。

16.根据权利要求10所述的半导体装置的制造方法，其中在形成所述栅极绝缘膜之前对所述第一晶体氧化物半导体膜进行用来使氢或水分释放的加热处理。

17.根据权利要求10所述的半导体装置的制造方法，其中利用离子注入法对所述第一晶体氧化物半导体膜注入所述氧。