[发明专利]半导体装置、半导体存储装置及半导体装置的制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置，其具备：

第一电极；

第二电极；

第一氧化物半导体层，其设置于所述第一电极与所述第二电极之间，包含铟(In)、锌(Zn)及第一金属元素，所述第一金属元素为选自由镓(Ga)、镁(Mg)及锰(Mn)构成的组中的至少一种金属元素；

第二氧化物半导体层，其设置于所述第一氧化物半导体层与所述第二电极之间，包含铟(In)、锌(Zn)及所述第一金属元素；

第三氧化物半导体层，其设置于所述第一氧化物半导体层与所述第二氧化物半导体层之间，化学组成与所述第一氧化物半导体层及所述第二氧化物半导体层不同，包含铟(In)、锌(Zn)及第二金属元素，所述第二金属元素为选自由铝(Al)、铪(Hf)、镧(La)、锡(Sn)、钽(Ta)、钛(Ti)、钨(W)、钇(Y)及锆(Zr)构成的组中的至少一种金属元素；

栅极电极，其与所述第三氧化物半导体层相向；以及

栅极绝缘层，其设置于所述第三氧化物半导体层与所述栅极电极之间。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第三氧化物半导体层中的所述第一金属元素的原子浓度小于所述第一氧化物半导体层中的所述第一金属元素的原子浓度，

所述第三氧化物半导体层中的所述第一金属元素的原子浓度小于所述第二氧化物半导体层中的所述第一金属元素的原子浓度。

3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第三氧化物半导体层中的所述第二金属元素的原子浓度大于所述第一氧化物半导体层中的所述第二金属元素的原子浓度，

所述第三氧化物半导体层中的所述第二金属元素的原子浓度大于所述第二氧化物半导体层中的所述第二金属元素的原子浓度。

4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第三氧化物半导体层的从所述第一电极朝向所述第二电极的第一方向的长度大于所述栅极电极的所述第一方向的长度。

5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第一氧化物半导体层与所述第三氧化物半导体层的边界在从所述第一电极朝向所述第二电极的第一方向上，位于比所述栅极电极更靠所述第一电极的一侧，

所述第二氧化物半导体层与所述第三氧化物半导体层的边界在所述第一方向上位于比所述栅极电极更靠所述第二电极的一侧。

6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第三氧化物半导体层的与从所述第一电极朝向所述第二电极的第一方向垂直的第二方向的长度小于所述第一氧化物半导体层的所述第二方向的长度，

所述第三氧化物半导体层的所述第二方向的长度小于所述第一氧化物半导体层的所述第二方向的长度。

7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述栅极电极将所述第三氧化物半导体层包围。

8.一种半导体存储装置，其具备：

沿第一方向延伸的第一布线；

沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸的第二布线；和

包含晶体管及电容器的存储单元，

所述晶体管包含：

第一电极，其与所述第一布线电连接；

第二电极，其与所述电容器电连接；

第一氧化物半导体层，其设置于所述第一电极与所述第二电极之间，包含铟(In)、锌(Zn)及第一金属元素，所述第一金属元素为选自由镓(Ga)、镁(Mg)及锰(Mn)构成的组中的至少一种金属元素；

第二氧化物半导体层，其设置于所述第一氧化物半导体层与所述第二电极之间，包含铟(In)、锌(Zn)及所述第一金属元素；

第三氧化物半导体层，其设置于所述第一氧化物半导体层与所述第二氧化物半导体层之间，化学组成与所述第一氧化物半导体层及所述第二氧化物半导体层不同，包含铟(In)、锌(Zn)及第二金属元素，所述第二金属元素为选自由铝(Al)、铪(Hf)、镧(La)、锡(Sn)、钽(Ta)、钛(Ti)、钨(W)、钇(Y)及锆(Zr)构成的组中的至少一种金属元素；

栅极电极，其与所述第三氧化物半导体层相向；以及

栅极绝缘层，其设置于所述第三氧化物半导体层与所述栅极电极之间。