[发明专利]半导体装置和及其制造方法有效
| 申请号： | 201310303972.3 | 申请日： | 2010-10-29 |
| 公开（公告）号： | CN103400857A | 公开（公告）日： | 2013-11-20 |
| 发明（设计）人： | 山崎舜平;细羽幸;平石铃之介 | 申请（专利权）人： | 株式会社半导体能源研究所 |
| 主分类号： | H01L29/78 | 分类号： | H01L29/78;H01L29/49;H01L21/336;H01L21/28 |
| 代理公司： | 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 | 代理人： | 陈华成 |
| 地址： | 日本*** | 国省代码： | 日本;JP |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 半导体 装置 及其 制造 方法 | ||
1.一种半导体装置，包括：
在基板上的栅极电极；
在所述栅极电极上的栅极绝缘层；
在所述栅极绝缘层上的氧化物半导体层；
具有与所述氧化物半导体层接触的区域的第二氧化硅层；以及
在所述第二氧化硅层上的源极电极和漏极电极，
其中，所述栅极电极具有包括Ti的第一层和包括Cu的第二层的叠层，
其中，所述栅极绝缘层具有氮化硅层和第一氧化硅层的叠层，以及
其中，所述氮化硅层覆盖所述第二层。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，
其中，所述氧化物半导体层包括铟、镓、锌以及氧，
其中，所述源极电极和所述漏极电极都为包括选自Cr、Ta、Ti、Mo以及W中的一种元素的第三层以及包括Cu的第四层的叠层，
其中，所述氧化物半导体层和所述源极电极之间的分界面以及所述氧化物半导体层和所述漏极电极之间的分界面都包括过量铟的区域。
3.根据权利要求1所述的半导体装置，
其中，所述氧化物半导体层包括铟、镓、锌以及氧，
其中，所述源极电极和漏极电极都为包括选自Cr、Ta、Ti、Mo以及W中的一种元素的第三层以及包括Cu的第四层的叠层，
其中，所述氧化物半导体层和所述源极电极之间的分界面以及所述氧化物半导体层和所述漏极电极之间的分界面都包括氧化钛。
4.根据权利要求1所述的半导体装置，
其中，所述氧化物半导体层包括铟、镓、锌以及氧，
其中，所述源极电极和漏极电极都为包括选自Cr、Ta、Ti、Mo以及W中的一种元素的第三层以及包括Cu的第四层的叠层，
其中，所述氧化物半导体层和所述源极电极之间的分界面以及所述氧化物半导体层和所述漏极电极之间的分界面都包括过量铟和过量钛的区域。
5.根据权利要求1所述的半导体装置，
其中，所述氧化物半导体层包括晶体，该晶体的粒度大于等于1nm且小于等于20nm。
6.根据权利要求1所述的半导体装置，
其中，所述氧化物半导体层的载流子浓度低于1×1012cm-3。
7.一种半导体装置，包括：
在基板上的栅极电极；
在所述栅极电极上的栅极绝缘层；
在所述栅极绝缘层上的氧化物半导体层；
具有与所述氧化物半导体层接触的区域的第二氧化硅层；以及
在所述第二氧化硅层上的源极电极和漏极电极，
其中，所述栅极电极具有包括选自Cr、Ta、Ti、Mo以及W中的一种元素的第一层和包括Cu的第二层的叠层，
其中，所述栅极绝缘层具有氮化硅层和第一氧化硅层的叠层，以及
其中，所述氮化硅层具有与所述第二层接触的区域。
8.根据权利要求7所述的半导体装置，
其中，所述氧化物半导体层包括铟、镓、锌以及氧，
其中，所述源极电极和所述漏极电极都为包括选自Cr、Ta、Ti、Mo以及W中的一种元素的第三层以及包括Cu的第四层的叠层，
其中，所述氧化物半导体层和所述源极电极之间的分界面以及所述氧化物半导体层和所述漏极电极之间的分界面都包括过量铟的区域。
9.根据权利要求7所述的半导体装置，
其中，所述氧化物半导体层包括铟、镓、锌以及氧，
其中，所述源极电极和漏极电极都为包括选自Cr、Ta、Ti、Mo以及W中的一种元素的第三层以及包括Cu的第四层的叠层，
其中，所述氧化物半导体层和所述源极电极之间的分界面以及所述氧化物半导体层和所述漏极电极之间的分界面都包括氧化钛。
10.根据权利要求7所述的半导体装置，
其中，所述氧化物半导体层包括铟、镓、锌以及氧，
其中，所述源极电极和漏极电极都为包括选自Cr、Ta、Ti、Mo以及W中的一种元素的第三层以及包括Cu的第四层的叠层，
其中，所述氧化物半导体层和所述源极电极之间的分界面以及所述氧化物半导体层和所述漏极电极之间的分界面都包括过量铟和过量钛的区域。
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