[发明专利]薄膜晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种薄膜晶体管，其特征在于，是在基板上至少依次具有栅电极、栅极绝缘膜、氧化物半导体层、源-漏电极以及保护所述源-漏电极的保护膜的薄膜晶体管，其中，

所述氧化物半导体层是具有

由Sn及In、以及选自Ga和Zn中的至少1种和O构成的第1氧化物半导体层；以及

由选自In、Zn、Sn及Ga中的1种以上的元素和O构成的第2氧化物半导体层的层叠体，

所述第2氧化物半导体层在所述栅极绝缘膜上形成，

并且，所述第1氧化物半导体层在所述第2氧化物半导体层与所述保护膜或所述源-漏电极之间形成，

且在薄膜晶体管的层叠方向截面中，通过[100×(源-漏电极端正下方的第1氧化物半导体层的膜厚-第1氧化物半导体层中央部的膜厚)/源-漏电极端正下方的第1氧化物半导体层的膜厚]求出的值为5％以下。

2.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，用X射线光电子能谱法观察所述第1氧化物半导体层的表面时，氧1s光谱的强度最高的峰的能量在529.0～531.3eV的范围内。

3.如权利要求1或2所述的薄膜晶体管，其中，所述第1氧化物半导体层满足Sn的含量相对于全部金属元素为5原子％以上且50原子％以下。

4.如权利要求1或2所述的薄膜晶体管，其中，所述第1氧化物半导体层由In、Ga、Zn及Sn和O构成，且将In、Ga、Zn及Sn的合计量设为100原子％时，满足

In的含量为15原子％以上且25原子％以下、

Ga的含量为5原子％以上且20原子％以下、

Zn含量为40原子％以上且60原子％以下、以及

Sn的含量为5原子％以上且25原子％以下。

5.如权利要求1或2所述的薄膜晶体管，其中，所述第1氧化物半导体层包含Zn，且以原子％单位计，其表层的Zn浓度为该第1氧化物半导体层的Zn含量的1.0～1.6倍。

6.如权利要求1或2所述的薄膜晶体管，其中，所述源-漏电极包含导电性氧化物层，且该导电性氧化物层与所述第1氧化物半导体层直接接合。

7.如权利要求6所述的薄膜晶体管，其中，所述源-漏电极具有如下层叠结构：

从氧化物半导体层侧开始依次为导电性氧化物层；和

包含选自Al、Cu、Mo、Cr、Ti、Ta及W中的1种以上的元素的1层以上的金属层(X层，包含Al合金层)。

8.如权利要求7所述的薄膜晶体管，其中，所述金属层(X层)具有如下层叠结构：

从氧化物半导体层侧开始依次为包含选自Mo、Cr、Ti、Ta及W中的1种以上的元素的金属层(X2层)；和

选自纯Al层、Al合金层、纯Cu层及Cu合金层中的1个以上的金属层(X1层)。

9.如权利要求7所述的薄膜晶体管，其中，所述金属层(X层)具有如下层叠结构：

从氧化物半导体层侧开始依次为选自纯Al层、Al合金层、纯Cu层及Cu合金层中的1个以上的金属层(X1层)；和

包含选自Mo、Cr、Ti、Ta及W中的1种以上的元素的金属层(X2层)。

10.如权利要求7所述的薄膜晶体管，其中，所述金属层(X层)具有如下层叠结构：

从氧化物半导体层侧开始依次为包含选自Mo、Cr、Ti、Ta及W中的1种以上的元素的金属层(X2层)；

选自纯Al层、Al合金层、纯Cu层及Cu合金层中的1个以上的金属层(X1层)；和

包含选自Mo、Cr、Ti、Ta及W中的1种以上的元素的金属层(X2层)。

11.如权利要求7所述的薄膜晶体管，其中，所述Al合金层包含0.1原子％以上的选自Ni、Co、Cu、Ge、Ta、Mo、Hf、Zr、Ti、Nb、W及稀土元素中的1种以上的元素。

12.如权利要求6所述的薄膜晶体管，其中，所述导电性氧化物层由O和选自In、Ga、Zn及Sn中的1种以上的元素构成。

13.如权利要求1或2所述的薄膜晶体管，其中，所述源-漏电极具有如下层叠结构：

从氧化物半导体层侧开始依次为由选自Mo、Cr、Ti、Ta及W中的1种以上的元素构成的阻挡金属层；和

Al合金层。