[发明专利]半导体装置及半导体装置的制造方法

说明书

提供一种通态电流大的半导体装置。一种半导体装置包括第一氧化物、第一氧化物上的第二氧化物、第二氧化物上的第三氧化物、第三氧化物上的第一绝缘体、第一绝缘体上的导电体、与第二氧化物的顶面的一部分、第二氧化物的侧面的一部分及第三氧化物的侧面的一部分接触的第二绝缘体、第二绝缘体上的第三绝缘体以及与第三氧化物的顶面、第一绝缘体的顶面、导电体的顶面及第三绝缘体的顶面接触的第四绝缘体，第二氧化物具有第一区域、第二区域以及位于第一区域与第二区域之间的第三区域，导电体以重叠于第三区域的方式设置在第三区域的上方，第三氧化物的一部分及第一绝缘体的一部分设置在导电体的侧面与第三绝缘体的侧面之间，第二绝缘体与第一区域及第二区域接触。

技术领域

本发明的一个方式涉及一种半导体装置及半导体装置的制造方法。此外，本发明的一个方式涉及一种半导体晶片、模块以及电子设备。

注意，在本说明书等中，半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有装置。除了晶体管等的半导体元件之外，半导体电路、运算装置或存储装置也是半导体装置的一个方式。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方式涉及一种物体、方法或制造方法。此外，本发明的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(composition of matter)。

背景技术

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。此外，作为其他材料，氧化物半导体受到关注。作为氧化物半导体，例如，已知除了如氧化铟、氧化锌等单元金属氧化物之外还有多元金属氧化物。在多元金属氧化物中，有关In-Ga-Zn氧化物(以下也称为IGZO)的研究尤为火热。

通过对IGZO的研究，在氧化物半导体中，发现了既不是单晶也不是非晶的CAAC(c-axis aligned crystalline：c轴取向结晶)结构及nc(nanocrystalline：纳米晶)结构(参照非专利文献1至非专利文献3)。非专利文献1及非专利文献2中公开了使用具有CAAC结构的氧化物半导体制造晶体管的技术。非专利文献4及非专利文献5中公开了其结晶性比CAAC结构及nc结构更低的氧化物半导体中也具有微小的结晶。

将IGZO用于活性层的晶体管具有极低的关态电流(off-state current)(参照非专利文献6)，已知有利用了该特性的LSI及显示器(参照非专利文献7及非专利文献8)。

[先行技术文献]

[非专利文献]

[非专利文献1]S.Yamazaki et al.,“SID Symposium Digest of TechnicalPapers”,2012,volume 43,issue 1,pp.183-186

[非专利文献2]S.Yamazaki et al.,“Japanese Journal of Applied Physics”,2014,volume 53,Number 4S,p.04ED18-1-04ED18-10

[非专利文献3]S.Ito et al.,“The Proceedings of AM-FPD’13Digest ofTechnical Papers”,2013,pp.151-154

[非专利文献4]S.Yamazaki et al.,“ECS Journal of Solid State Science andTechnology”,2014,volume 3,issue 9,p.Q3012-Q3022

[非专利文献5]S.Yamazaki,“ECS Transactions”,2014,volume 64,issue 10,pp.155-164