[发明专利]半导体装置

说明书

本发明涉及一种半导体装置及其制造方法，赋予使用氧化物半导体膜的晶体管稳定的电气特性。另外，赋予使用氧化物半导体膜的晶体管具有优良的电气特性。另外，本发明提供一种具有该晶体管的高可靠性的半导体装置。关于具有层叠有氧化物半导体膜及氧化物膜的多层膜、栅电极以及栅极绝缘膜的晶体管，多层膜经由栅极绝缘膜而重叠于所述栅电极地设置，多层膜是具有由氧化物半导体膜的下表面与氧化物半导体膜的侧面所呈的第一角度、以及由氧化物膜的下表面与氧化物膜的侧面所呈的第二角度的形状，并且，第一角度小于第二角度且被设为锐角。另外，通过使用该晶体管来制造半导体装置。

本申请是申请日为2013年11月15日、申请号为201710155210.1、发明名称为“半导体装置”的母案申请之分案申请，前述的母案申请是2013年11月15日提交的、申请号为201310572119.1、发明名称为“半导体装置”的申请之分案申请。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置及其制造方法。

此外，在本说明书中半导体装置是指能够通过利用半导体特性而发挥功能的所有装置，电光装置、半导体电路以及电子设备等都是半导体装置。

背景技术

使用形成在具有绝缘表面的基板上的半导体膜构成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或显示装置等的半导体装置。作为可应用于晶体管的半导体膜，已知硅膜。

关于用于晶体管的半导体膜的硅膜，根据用途分别使用非晶体硅膜或多晶硅膜。例如，当应用于构成大型的显示装置的晶体管时，优选使用已确立了向大面积基板上进行成膜的技术的非晶体硅膜。另一方面，当应用于构成一体地形成有驱动电路的高功能的显示装置的晶体管时，优选使用可以制造具有高场效应迁移率的晶体管的多晶硅膜。关于多晶硅膜，已知通过对非晶体硅膜进行高温下的加热处理或激光处理来形成的方法。

进一步地，近年来氧化物半导体膜受到关注。例如，公开了一种使用载流子密度低于10¹⁸/cm³的包含铟、镓及锌的氧化物半导体膜的晶体管(参照专利文献1)。

氧化物半导体膜可以利用溅射法形成，所以可以应用于构成大型的显示装置的晶体管。另外，使用氧化物半导体膜的晶体管具有高场效应迁移率，因而可以实现一体形成有驱动电路的高功能的显示装置。另外，因为可以改良使用非晶体硅膜的晶体管的生产装置的一部分而利用，所以在可以抑制设备投资的方面上优势。

并且，已知使用氧化物半导体膜的晶体管在截止状态下，其泄漏电流(也称为截止电流)极小。例如，公开了一种应用了使用氧化物半导体膜的晶体管的低泄漏特性的低耗电的CPU等(参照专利文献2)。

[专利文献1]日本专利申请公开2006-165528号公报

[专利文献2]美国专利申请公开第2012/0032730号说明书

使用氧化物半导体膜的晶体管由于在氧化物半导体膜中产生的缺陷、以及氧化物半导体膜与所接触的绝缘膜之间的界面处产生的缺陷，晶体管的电气特性变得不良。另外，随着使用氧化物半导体膜的晶体管的应用范围扩大，对于可靠性的要求也多样化了。

发明内容

于是，本发明的一个方式要解决的问题之一是赋予使用氧化物半导体膜的晶体管稳定的电气特性。另外，本发明的一个方式要解决的问题之一是赋予使用氧化物半导体膜的晶体管优良的电气特性。另外，本发明的一个方式要解决的问题之一是提供具有该晶体管的高可靠性的半导体装置。

本发明的一个方式是一种半导体装置，其特征在于，具有：层叠有氧化物半导体膜及氧化物膜的多层膜；栅电极；以及栅极绝缘膜，多层膜经由栅极绝缘膜而与所述栅电极重叠地设置，多层膜具有如下形状，该形状具有氧化物半导体膜的下表面与氧化物半导体膜的侧面所呈的第一角度以及氧化物膜的下表面与氧化物膜的侧面所呈的第二角度，并且，第一角度小于第二角度且第一角度为锐角。