[发明专利]半导体装置及半导体装置的制造方法有效

专利信息
申请号: 201310419349.4 申请日: 2013-09-13
公开(公告)号: CN103681805B 公开(公告)日: 2018-11-06
发明(设计)人: 山崎舜平;须泽英臣;笹川慎也;仓田求;津吹将志 申请(专利权)人: 株式会社半导体能源研究所
主分类号: H01L29/423 分类号: H01L29/423;H01L21/283
代理公司: 上海专利商标事务所有限公司 31100 代理人: 李玲
地址: 日本神*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 半导体装置 氧化物层 氧化物半导体层 栅极绝缘层 晶体管 漏电极层 源电极层 边缘部 制造 导通特性 高速驱动 高速响应 栅电极层 电特性
【权利要求书】:

1.一种半导体装置,包括:

第一氧化物层;

所述第一氧化物层上的氧化物半导体层;

与所述氧化物半导体层接触的源电极层和漏电极层;

所述氧化物半导体层、所述源电极层和所述漏电极层上的第二氧化物层;

所述第二氧化物层上的栅极绝缘层;以及

所述栅极绝缘层上的栅电极层,

其中,所述第二氧化物层的侧面在所述源电极层或所述漏电极层的上方与所述栅极绝缘层的侧面对齐。

2.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,所述栅极绝缘层的所述侧面与所述栅电极层的侧面对齐。

3.根据权利要求1所述的半导体装置,还包括与所述栅电极层的侧面接触的侧壁绝缘层。

4.根据权利要求3所述的半导体装置,其特征在于,所述栅极绝缘层的所述侧面与所述侧壁绝缘层的侧面对齐。

5.根据权利要求1所述的半导体装置,

其特征在于,所述氧化物半导体层的电子亲和力比所述第一氧化物层的电子亲和力高0.2eV以上,

并且所述氧化物半导体层的电子亲和力比所述第二氧化物层的电子亲和力高0.2eV以上。

6.根据权利要求1所述的半导体装置,

其特征在于,所述第一氧化物层、所述第二氧化物层和所述氧化物半导体层包含铟,

其中包含在所述氧化物半导体层中的铟的比例大于包含在所述第一氧化物层中的铟的比例,且

其中包含在所述氧化物半导体层中的铟的所述比例大于包含在所述第二氧化物层中的铟的比例。

7.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,所述第一氧化物层、所述第二氧化物层和所述氧化物半导体层中的每一个包含铟、锌和镓。

8.根据权利要求1所述的半导体装置,还包括所述栅电极层上的氧化物绝缘层,

其中在热脱附谱分析法中换算为氧原子的、从所述氧化物绝缘层释放的氧的量大于或等于1.0×1019原子/cm3

9.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,所述氧化物半导体层和所述第二氧化物层中的每一个包括结晶区,该结晶区在与表面垂直的方向上具有c轴取向。

10.一种电子装置,包括根据权利要求1所述的半导体装置。

11.一种半导体装置的制造方法,包括如下步骤:

层叠第一氧化物层和氧化物半导体层;

在所述第一氧化物层和所述氧化物半导体层上形成源电极层和漏电极层;

在所述源电极层和所述漏电极层上层叠氧化物膜和栅极绝缘膜;

在所述氧化物膜和所述栅极绝缘膜上形成栅电极层;

以所述栅电极层为掩模对所述氧化物膜和所述栅极绝缘膜进行蚀刻,以使它们具有岛状,由此形成第二氧化物层和栅极绝缘层;以及

在所述源电极层、所述漏电极层、所述第二氧化物层、所述栅极绝缘层和所述栅电极层上形成氧化物绝缘层,

其中,所述第二氧化物层的侧面与所述栅极绝缘层的侧面对齐。

12.根据权利要求11所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,所述第一氧化物层、所述第二氧化物层和所述氧化物半导体层中的每一个包含铟、锌和镓。

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