JP2011146698A5 - - Google Patents

Claims (18)

1. 基板上に設けられた単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層を種結晶として、多元系酸化物半導体層を結晶成長させて、単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
2. 基板上に、単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層を形成し、
   前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層を種結晶として、単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
3. 基板上に一元系酸化物半導体層を形成し、
   第１の加熱処理を行って、前記一元系酸化物半導体層の表面から内部に向かって結晶成長させて、単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層を形成し、
   前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層上に多元系酸化物半導体層を形成し、
   第２の加熱処理を行って、前記多元系酸化物半導体層を結晶成長させて、単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
4. 基板上に一元系酸化物半導体層を形成し、
   加熱処理を行って、前記一元系酸化物半導体層の表面から内部に向かって結晶成長させて、単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層を形成し、
   前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層上に、加熱しながらスパッタリング法により単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
5. 基板上に一元系酸化物半導体層を形成し、
   第１の加熱処理を行って、前記一元系酸化物半導体層の表面から内部に向かって結晶成長させて、単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層を形成し、
   前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層上に多元系酸化物半導体層を形成し、
   第２の加熱処理を行って、前記多元系酸化物半導体層を結晶成長させて、単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層を形成し、
   前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層及び前記単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層を島状にエッチングし、
   前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層及び前記単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層上に、ソース電極及びドレイン電極を形成し、
   前記ソース電極及びドレイン電極上に、ゲート絶縁層を形成し、
   前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
6. 基板上に一元系酸化物半導体層を形成し、
   加熱処理を行って、前記一元系酸化物半導体層の表面から内部に向かって結晶成長させて、単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層を形成し、
   前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層上に、加熱しながらスパッタリング法により単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層を形成し、
   前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層及び前記単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層を島状にエッチングし、
   前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層及び前記単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層上に、ソース電極及びドレイン電極を形成し、
   前記ソース電極及びドレイン電極上にゲート絶縁層を形成し、
   前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
7. 基板上にゲート電極を形成し、
   前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形成し、
   前記ゲート絶縁層上に一元系酸化物半導体層を形成し、
   第１の加熱処理を行って、前記一元系酸化物半導体層の表面から内部に向かって結晶成長させて、単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層を形成し、
   前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層上に多元系酸化物半導体層を形成し、
   第２の加熱処理を行って、前記多元系酸化物半導体層を結晶成長させて、単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層を形成し、
   前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層及び前記単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層を島状にエッチングし、
   前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層及び前記単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層上に、ソース電極及びドレイン電極を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
8. 基板上にゲート電極を形成し、
   前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形成し、
   前記ゲート絶縁層上に一元系酸化物半導体層を形成し、
   加熱処理を行って、前記一元系酸化物半導体層の表面から内部に向かって結晶成長させて、単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層を形成し、
   前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層上に加熱しながらスパッタリング法により単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層を形成し、
   前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層及び前記単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層を島状にエッチングし、
   前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層及び前記単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層上に、ソース電極及びドレイン電極を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項において、
   前記第１の加熱処理または前記加熱処理は、５００℃以上１０００℃以下の加熱処理であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項において、
    前記多元系酸化物半導体層は、前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層を種として結晶成長し、前記単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層となることを特徴とする半導体装置の作製方法。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一項において、
    前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層は、表面に平行なａ−ｂ面を有し、前記表面に対して垂直方向にｃ軸配向をしていることを特徴とする半導体装置の作製方法。
12. 請求項１乃至１１のいずれか一項において、
    前記単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層は、表面に平行なａ−ｂ面を有し、前記表面に対して垂直方向にｃ軸配向をしていることを特徴とする半導体装置の作製方法。
13. 請求項１乃至１２のいずれか一項において、
    前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層及び前記単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層は、六方晶構造であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
14. 請求項１乃至１３のいずれか一項において、
    前記一元系酸化物半導体層は、酸化亜鉛であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
15. 請求項１乃至１４のいずれか一項において、
    前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層及び前記単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層は、脱水化または脱水素化されていることを特徴とする半導体装置の作製方法。
16. 請求項１乃至１５のいずれか一項において、
    前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層及び前記単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層は、キャリア密度が１×１０^１４ｃｍ^−３未満であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
17. 請求項１乃至１６のいずれか一項において、
    前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層及び前記単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層は、キャリア密度が１．４５×１０^１０ｃｍ^−３未満であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
18. 請求項１乃至１７のいずれか一項において、
    前記単結晶領域を有する一元系酸化物半導体層及び前記単結晶領域を有する多元系酸化物半導体層は、真性半導体であることを特徴とする半導体装置の作製方法。