[发明专利]半导体装置及半导体装置的制造方法

说明书

本发明涉及半导体装置及半导体装置的制造方法。本发明提供一种晶体管的导通特性得到提高且能够实现高速响应、高速驱动的半导体装置。并且，制造可靠性高且示出稳定的电特性的半导体装置。本发明的一个方式是具有晶体管的半导体装置，该晶体管包括：第一氧化物层；第一氧化物层上的氧化物半导体层；与氧化物半导体层接触的源电极层及漏电极层；氧化物半导体层上的第二氧化物层；第二氧化物层上的栅极绝缘层；以及栅极绝缘层上的栅电极层，其中，第二氧化物层的边缘部及栅极绝缘层的边缘部与源电极层及漏电极层重叠。

技术领域

本发明涉及半导体装置及半导体装置的制造方法。

注意，在本说明书中，半导体装置指的是能够通过利用半导体特性工作的所有装置，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

通过利用形成在具有绝缘表面的衬底上的半导体薄膜来构成晶体管（也称为薄膜晶体管）的技术受到关注。该晶体管被广泛地应用于如集成电路（IC）及图像显示装置（显示装置）等的电子设备。作为可以应用于晶体管的半导体薄膜，硅类半导体材料被广泛地周知。但是，作为其他材料使用氧化物的半导体材料正受到关注。

例如，专利文献1已公开了使用包含铟（In）、镓（Ga）及锌（Zn）的氧化物（氧化物半导体）的晶体管。

另外，在将氧化物半导体层用于沟道形成区的晶体管中，由氧从氧化物半导体层脱离而产生的氧缺损（氧缺陷）来产生载流子。于是，已知：通过将来自包含过剩的氧的氧化硅膜释放出的氧供应到氧化物半导体层来填补氧化物半导体层的氧缺损，从而可以提供一种电特性的变动小且可靠性高的半导体装置（专利文献2）。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]日本专利申请公开2006-165528号公报

[专利文献2]日本专利申请公开2012-19207号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在将氧化物半导体用于沟道形成区的晶体管中，氢等杂质进入到氧化物半导体内也会引起载流子的产生。另外，由于硅等杂质进入到氧化物半导体内，产生氧缺损、引起载流子的产生。

当在氧化物半导体内产生载流子时会导致晶体管的截止电流（off current）增大以及阈值电压的偏差增大等，从而使晶体管的电特性变动，造成半导体装置的可靠性下降。

另外，随着使用晶体管的集成电路的大规模化，对电路的高速驱动、高速响应的要求增加。通过提高晶体管的导通特性（例如，导通电流或场效应迁移率），可以提供一种能够进行高速驱动、高速响应的更高性能的半导体装置。

鉴于上述问题，本发明的一个方式的目的之一是提供一种晶体管的导通特性得到提高且能够实现高速响应和高速驱动的半导体装置。另外，本发明的一个方式的目的之一是制造一种可靠性高且示出稳定的电特性的半导体装置。

解决技术问题所采样的技术方案

为了解决上述课题，本发明的一个方式是一种半导体装置，包括：第一氧化物层；第一氧化物层上的氧化物半导体层；与氧化物半导体层接触的源电极层及漏电极层；氧化物半导体层上的第二氧化物层；第二氧化物层上的栅极绝缘层；以及栅极绝缘层上的栅电极层，其中，第二氧化物层的边缘部及栅极绝缘层的边缘部与源电极层及漏电极层重叠。