[发明专利]半导体装置

说明书

提供一种性能高且可靠性高的半导体装置。该半导体装置包括：第一氧化物；源电极；漏电极；第一氧化物、源电极及漏电极上的第二氧化物；第二氧化物上的栅极绝缘膜；以及栅极绝缘膜上的栅电极。源电极与第一氧化物电连接。漏电极与第一氧化物电连接。第一氧化物及第二氧化物都包含In、元素M(M是Al、Ga、Y或Sn)、Zn。第一氧化物及第二氧化物包含比元素M原子多的In原子。第一氧化物的In、Zn及元素M的原子个数比和第二氧化物的In、Zn及元素M的原子个数比相等或近似。

技术领域

本发明的一个实施方式涉及一种半导体装置以及半导体装置的驱动方法。另外，本发明的一个实施方式涉及一种半导体晶片、模块及电子设备。

注意，本说明书等中的半导体装置是指通过利用半导体特性而能够工作的所有装置。显示装置(液晶显示装置、发光显示装置等)、投影装置、照明装置、电光装置、蓄电装置、存储装置、半导体电路、摄像装置及电子设备等有时包括半导体装置。

注意，本发明的一个实施方式不局限于上述技术领域。本说明书等所公开的发明的一个实施方式涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本发明的一个实施方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(composition of matter)。

背景技术

使用半导体薄膜形成晶体管的技术受到注目。该晶体管被广泛地应用于集成电路(IC)、图像显示装置(简单地记载为显示装置)等电子设备。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。作为其他材料，氧化物半导体受到关注。

例如，公开了作为氧化物半导体使用以氧化锌或In-Ga-Zn类氧化物为活性层的晶体管来制造显示装置的技术(参照专利文献1及专利文献2)。

近年来，公开了使用包含氧化物半导体的晶体管来制造存储装置的集成电路的技术(参照专利文献3)。此外，除了存储装置之外，运算装置等也使用包含氧化物半导体的晶体管制造。

[参考文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利申请公开第2007-123861号公报

[专利文献2]日本专利申请公开第2007-096055号公报

[专利文献3]日本专利申请公开第2011-119674号公报

发明内容

本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种具有良好的电特性的半导体装置。此外，本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种可靠性高的半导体装置。此外，本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种能够实现微型化或高集成化的半导体装置。此外，本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种可以以高生产率制造的半导体装置。

本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种能够长期间保持数据的半导体装置。此外，本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种能够进行高速的数据写入的半导体装置。此外，本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种设计自由度高的半导体装置。此外，本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种能够减少功耗的半导体装置。此外，本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种新颖的半导体装置。

此外，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。此外，本发明的一个实施方式并不需要实现所有上述目的。另外，从说明书、附图、权利要求书等的记载中可明显看出这些目的以外的目的，而可以从说明书、附图、权利要求书等的记载中抽取这些目的以外的目的。

半导体装置所包括的晶体管被要求具有良好的电特性及高可靠性。例如，形成晶体管的沟道的区域(称为沟道形成区域)及其附近的状态给晶体管的电特性及可靠性带来很大的影响。因此，在沟道形成区域及其附近中，尽量去除缺陷及污染等电特性的恶化的因素以及可靠性的降低的因素是很重要的。