[发明专利]结构物、该结构物的制造方法、半导体元件以及电子电路

说明书

一种结构物，包含金属氧化物半导体层与贵金属氧化物层，所述金属氧化物半导体层与所述贵金属氧化物层邻接，所述贵金属氧化物层的膜厚超过10nm。

技术领域

本发明涉及结构物、该结构物的制造方法、半导体元件以及电子电路。

背景技术

肖特基结通常是指由显示出整流作用的金属-半导体界面引起的结(juction)。整流作用是使电流容易从金属向半导体、或者从半导体向金属的单向流动的作用，该作用是由肖特基结中的从金属-半导体界面向半导体侧扩散的耗尽层的变化而引起的。由于通常大多以耗尽层的扩散的有无来区分金属与半导体，所以只要是不同种类材料的接触且仅在单侧的材料观察到耗尽层的扩散的变化，则通常理解为产生肖特基结。在此，利用了实用化的肖特基结的器件主要被限于使用了单晶体半导体的器件。进而，即便利用硅等技术已经发展起来的单晶体半导体，在肖特基结中的势垒(Schottky Barrier)控制也较为困难，难以生产势垒均匀的器件。另外，由于对利用了该势垒的器件特性的控制较为困难，因此每次在器件开发时都需要巨大的劳力。因此，利用了肖特基结的器件被限定为肖特基势垒二极管等，从而控制更为容易的、利用了在金属-半导体之间采用SiO₂等的绝缘膜的绝缘膜-半导体界面的场效应型的器件得到了发展。

另一方面，除了单晶体半导体以外，还能够列举薄膜半导体，并且无定形硅、多晶硅、金属氧化物半导体、有机薄膜半导体也受到关注。在此，关于薄膜半导体，虽然存在有关利用了场效应现象的薄膜晶体管(TFT)的大量报道，但是对于肖特基结，与TFT相比，可以认为是报道例较少且对其的理解也不足。在硅系的薄膜半导体中，在肖特基界面产生的钉扎能级(Pinninglevel)阻碍了实用化。钉扎能级在单晶硅中的肖特基结中也成为问题，与设想的肖特基势垒高度(由金属的功函数、半导体的费米能级差以及半导体带端的能级决定)相比，使势垒高度降低。关于有机半导体，从其稳定性、工艺适应性出发，也限制了TFT的实用化，难以考虑将其应用于肖特基器件。关于金属氧化物半导体，被认为是作为用于显示器的TFT而优选的半导体，从而期待对其工艺适应性、电气特性、稳定性进行活用，而进一步开展用途。

然而，有关金属氧化物半导体的肖特基结的技术问题较多，未能实现实用化。以下对使用了肖特基结的基本的元件即肖特基势垒二极管的报道例进行说明。

在专利文献1中，记载有通过对于单晶体ZnO使用金属氧化物的肖特基电极，能够形成肖特基势垒。

在非专利文献1中，对于无定形金属氧化物半导体的InGaZnO薄膜，选择电子束蒸镀的pt作为肖特基电极，选择SiO₂聚酰亚胺以及聚对苯二甲酸乙二醇酯作为基板，并对二极管特性进行评价。

在非专利文献2中，记载有以下内容：将Pt、Au、Pd作为肖特基电极，将半导体作为InGaZnO薄膜，在对玻璃基板上的肖特基电极的表面进行UV-臭氧处理后，形成半导体膜。

在非专利文献3中，记载有以下内容：将通过反应性溅射形成的10nm的银氧化物作为肖特基电极利用，由此能够对于体块单晶ZnO、异质外延ZnO薄膜以及无定形GaInZnO的薄膜形成肖特基势垒。

在非专利文献4中，在SiO₂基板上形成作为肖特基电极的Pt，在上部层叠InGaZnO半导体薄膜，进一步层叠Al的欧姆电极。

在专利文献2中，记载有以下内容：利用Si基板作为支承基板并作为欧姆结，无论是多晶体还是无定形的氧化物半导体，在包含In的金属氧化物半导体的上部使用贵金属电极，从而得到肖特基性能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2010-527512号公报

专利文献2：国际公开第2015/025499号

非专利文献