JP2013175717A - 半導体装置の作製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表面の一部が露出された酸化物半導体膜と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極と、少なくともゲート電極の側面に接するサイドウォール絶縁膜とを形成し、少なくとも酸化物半導体膜及びサイドウォール絶縁膜上に金属元素を含む膜を形成した後、窒素雰囲気下で加熱処理をして、金属元素を含む膜の酸化物半導体膜に接する領域を酸化し、酸化した領域を有する金属元素を含む膜を除去して、酸化物半導体膜の酸化した領域を有する金属元素を含む膜と接する領域を露出するトランジスタの作製方法である。
【選択図】図1
Description
本実施の形態では、半導体装置、及び半導体装置の作製方法について、図面を用いて説明する。以下、当該半導体装置をトランジスタとして説明する。
図1(A)及び図1(B)に、トランジスタ100の上面図及び断面図を示す。図1(A)はトランジスタ100の上面図であり、図1(B)は、図1(A)の一点鎖線A−B間の断面図である。なお、図1(A)では、明瞭化のため、トランジスタ100の構成要素の一部(例えば、基板101、下地絶縁膜103、及びゲート絶縁膜116など)を省略している。
基板101に大きな制限はないが、絶縁表面を有することが好ましく、少なくとも、後の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有していることが好ましい。例えば、バリウムホウケイ酸ガラスやアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板などの電子工業用に使われる各種ガラス基板を用いることができる。なお、基板としては、熱膨張係数が25×10−7/℃以上50×10−7/℃以下(好ましくは、30×10−7/℃以上40×10−7/℃以下)であり、歪み点が650℃以上750℃以下(好ましくは、700℃以上740℃以下)である基板を用いることが好ましい。
下地絶縁膜103は、基板101からの水素、水分などの不純物元素が酸化物半導体膜105に拡散することを抑制する絶縁膜である。また、下地絶縁膜103は、トランジスタ100の作製工程で、加熱することによって、酸素の一部を酸化物半導体膜に供給し、酸化物半導体膜中の酸素欠損を修復できる効果を有することが好ましい。従って、下地絶縁膜103は、酸素を含む絶縁膜が好ましく、例えば、酸化シリコン、酸化ガリウム、若しくは酸化アルミニウムなどの酸化絶縁膜、又は酸化窒化シリコン、酸化窒化アルミニウムなどの酸化窒化絶縁膜、若しくは窒化酸化シリコンなどの窒化酸化絶縁膜から選ばれた一の絶縁膜、又は複数が積層された絶縁膜である。なお、「窒化酸化シリコン」とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多いものをいい、「酸化窒化シリコン」とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多いものをいう。
酸化物半導体膜105は、上記したように、ドーパントを含まず、チャネル形成領域として機能する第1の領域107と、ドーパントを含み、電界緩和領域として機能する一対の第2の領域109a、109bと、ソース領域又はドレイン領域として機能する一対の第3の領域111a、111bを有する。そして、一対の第3の領域111a、111bの抵抗は、一対の第2の領域109a、109bの抵抗よりも低い。
ゲート絶縁膜116は、ゲート絶縁膜116は、第1の領域107及び一対の第2の領域109a、109bに接している酸素を含む絶縁膜113と、酸素を含む絶縁膜113上に設けられている絶縁性を有する金属酸化膜115を有する。
ゲート電極117としては、例えば、モリブデン、チタン、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム、クロム等の金属材料、又はこれらを含む合金材料で形成されている。また、ゲート電極117としては、導電性の金属酸化物材料を用いて形成されていてもよい。導電性の金属酸化物としては酸化インジウム(In2O3)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)、インジウムスズ酸化物(In2O3−SnO2、ITOと略記する場合がある)、インジウム亜鉛酸化物(In2O3−ZnO)、又は、これらの金属酸化物材料にシリコン、又は酸化シリコンを含有させたもので形成されていてもよい。また、ゲート電極117としては、導電性の金属窒化物材料を用いて形成されていてもよい。
サイドウォール絶縁膜119は、窒化シリコン、又は窒化アルミニウムなどの窒化絶縁膜で形成されている。
絶縁性を有する金属酸化膜121は、絶縁性を有する金属酸化膜115と同じ材料を用いることができる。特に緻密性の高い無機絶縁膜で形成されていることが好ましく、緻密性の高い無機絶縁膜を用いることでトランジスタ100の作製工程中及び作製後において、水分の酸化物半導体膜105(特に第1の領域107)へのなどの混入を防止し、さらに酸化物半導体膜105を構成する主成分材料である酸素の放出を防止するため、良好な電気特性を有するトランジスタ100を作製することができる。
層間絶縁膜123は、無機絶縁膜を用いて形成されていることが好ましく、下地絶縁膜103と同様である。
ソース電極127a及びドレイン電極127bは、ゲート電極117と同様である。この他に、モリブデン、チタン、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム、クロムを成分とする金属窒化物材料(窒化チタン、窒化モリブデン、窒化タングステン)などで形成されていてもよい。また、アルミニウム、銅などの金属材料の下側若しくは上側の一方、又は双方にチタン、モリブデン、タングステンなどの高融点金属材料、又は当該高融点金属材料の金属窒化物材料(窒化チタン、窒化モリブデン、窒化タングステン)が設けられた積層構造としてもよい。
次に、トランジスタ100の作製方法について、図面を用いて説明する。
本実施の形態では、実施の形態1で説明したトランジスタとは作製方法が一部異なるトランジスタについて説明する。本実施の形態で説明するトランジスタは、実施の形態1で説明したトランジスタとはゲート電極及びサイドウォール絶縁膜の形状及び形成方法が異なる。本発明の一態様のトランジスタは、ゲート電極が略三角形の形状であってもよく、サイドウォール絶縁膜は少なくともゲート電極の側面に接し、ゲート電極を覆う形状であってもよい。そこで、本実施の形態は、実施の形態1で用いた図面及び説明を適宜用いることができるものとし、重複する説明は省略することがある。なお、本実施の形態で説明するトランジスタは、ゲート電極幅が概ね数百nm以下の微細なトランジスタを想定している。
本実施の形態では、先の実施の形態で説明したトランジスタとは作製方法が一部異なるトランジスタについて説明する。従って、本実施の形態は、先の実施の形態で用いた図面及び説明を適宜用いることができるものとし、重複する説明は省略することがある。
図10(A)及び図10(B)に、トランジスタ200の上面図及び断面図を示す。図10(A)はトランジスタ200の上面図であり、図10(B)は、図10(A)の一点鎖線A−B間の断面図である。なお、図10(A)では、明瞭化のため、トランジスタ200の構成要素の一部(例えば、基板101、下地絶縁膜103、及びゲート絶縁膜116など)を省略している。
次に、トランジスタ200の作製方法について、図面を用いて説明する。
本実施の形態では、先の実施の形態で説明したトランジスタとは作製方法が一部異なるトランジスタについて説明する。従って、本実施の形態は、先の実施の形態で用いた図面及び説明を適宜用いることができるものとし、重複する説明は省略することがある。
図14(A)及び図14(B)に、トランジスタ300の上面図及び断面図を示す。図14(A)はトランジスタ300の上面図であり、図14(B)は、図14(A)の一点鎖線A−B間の断面図である。なお、図14(A)では、明瞭化のため、トランジスタ300の構成要素の一部(例えば、基板101、下地絶縁膜103、及びゲート絶縁膜116など)を省略している。
次に、トランジスタ300の作製方法について、図面を用いて説明する。
本実施の形態では、実施の形態1乃至実施の形態4のいずれかで説明したトランジスタを適用した半導体装置について説明する。なお、本実施の形態では、半導体装置の一例として記憶媒体(メモリ素子)を示し、先の実施の形態で用いた符号を適宜用いて説明する。また、以降の本実施の形態において、実施の形態1乃至実施の形態4のいずれかで説明したトランジスタが適用可能なトランジスタには、図面にOSと記す。
本実施の形態では、先の実施の形態で説明したトランジスタを用いた半導体装置の応用例について、図20を用いて説明する。
本実施の形態においては、実施の形態1乃至実施の形態4のいずれかで説明したトランジスタを適用した半導体装置について説明する。なお、本実施の形態においても、半導体装置の一例として記憶媒体(メモリ素子)を示し、先の実施の形態に示した構成と異なる構成の半導体装置について説明する。
本実施の形態では、実施の形態1乃至実施の形態4のいずれかで説明したトランジスタを適用した半導体装置について、図23を参照して説明する。
酸化物半導体をチャネル形成領域に用いたトランジスタを少なくとも一部に用いてCPU(Central Processing Unit)を構成することができる。
本実施の形態では、同一基板上に少なくとも駆動回路の一部と、画素部に配置するトランジスタを作製する例について以下に説明する。
本明細書に開示する半導体装置は、さまざまな電子機器(遊技機も含む)に適用することができる。電子機器としては、例えば、テレビジョン装置(テレビ、又はテレビジョン受信機ともいう)、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等のカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機(携帯電話、携帯電話装置ともいう)、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。上記実施の形態で説明した半導体装置を具備する電子機器の例について説明する。
Claims (17)
- 表面の一部が露出された酸化物半導体膜と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極と、少なくとも前記ゲート電極の側面に接するサイドウォール絶縁膜とを形成し、
前記露出された酸化物半導体膜、前記ゲート電極及び前記サイドウォール絶縁膜上に金属元素を含む膜を形成した後、窒素雰囲気下で加熱処理をして、前記金属元素を含む膜の前記酸化物半導体膜に接する領域を酸化し、
前記酸化した領域を有する金属元素を含む膜を除去して、前記酸化物半導体膜の一部を露出することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 表面の一部が露出された酸化物半導体膜と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極と、少なくとも前記ゲート電極の側面に接するサイドウォール絶縁膜とを形成し、
前記露出された酸化物半導体膜、前記ゲート電極及び前記サイドウォール絶縁膜上に金属元素を含む膜を形成した後、窒素雰囲気下で加熱処理をして、前記金属元素を含む膜の前記酸化物半導体膜に接する領域を酸化し、
前記酸化した領域を有する金属元素を含む膜及び前記酸化物半導体膜のエッチングガス又はエッチャントに対するエッチング速度の違いを利用して、前記酸化した領域を有する金属元素を含む膜を除去することによって、前記酸化物半導体膜の前記表面の一部を露出することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項1又は請求項2において、
前記加熱処理は、前記酸化物半導体膜の前記金属元素を含む膜と接する領域に、前記金属元素を含む膜の元素が拡散し、前記領域が低抵抗化する温度で行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一において、
前記加熱処理は、窒素雰囲気下の代わりに希ガス雰囲気下又は減圧雰囲気下で行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一において、
前記サイドウォール絶縁膜は、窒化絶縁膜で形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一において、
前記露出した酸化物半導体膜と接する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。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか一において、
前記ゲート電極をマスクし、前記酸化物半導体膜にドーパントを注入することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項7において、
前記ドーパントは、ホウ素、窒素、フッ素、アルミニウム、リン、ヒ素、インジウム、スズ、アンチモン及び希ガス元素から選ばれた一種以上であることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 絶縁表面を有する基板上に酸化物半導体膜を形成し、
前記酸化物半導体膜上に酸素を含む絶縁膜を形成し、
前記酸素を含む絶縁膜上に絶縁性を有する第1の金属酸化膜を形成し、
前記第1の金属酸化膜上に、前記酸化物半導体膜と重畳するゲート電極を形成し、
前記ゲート電極をマスクとして、前記酸化物半導体膜にドーパントを注入し、
前記第1の金属酸化膜及び前記ゲート電極に接するサイドウォール絶縁膜を形成し、
前記酸素を含む絶縁膜の一部及び前記第1の金属酸化膜の一部を除去して、ドーパントが注入された酸化物半導体膜の一部を露出させると共にゲート絶縁膜を形成し、
少なくとも前記露出した酸化物半導体膜を覆う金属元素を含む膜を形成して、窒素雰囲気下で加熱処理をした後に前記金属元素を含む膜を除去し、
少なくとも前記金属元素を含む膜が除去された酸化物半導体膜を覆う、絶縁性を有する第2の金属酸化膜を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項9において、
前記第2の金属酸化膜上に層間絶縁膜を形成し、
前記第2の金属酸化膜及び前記層間絶縁膜に、前記金属元素を含む膜が除去された酸化物半導体膜に達する開口を形成し、
前記開口に、前記金属元素を含む膜が除去された酸化物半導体膜と接する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。 - 請求項9又は請求項10において、
前記酸素を含む絶縁膜を形成する前、及び、前記酸素を含む絶縁膜を形成した後の一方又は双方で加熱処理を行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項9乃至請求項11のいずれか一において、
前記第2の金属酸化膜を形成した後に加熱処理を行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項9乃至請求項12のいずれか一において、
前記金属元素を含む膜を形成して行う加熱処理は、前記ドーパントが注入された酸化物半導体膜の前記金属元素を含む膜と接する領域に、前記金属元素を含む膜の金属元素が拡散し、前記ドーパントが注入された酸化物半導体膜の前記サイドウォール絶縁膜と重畳する領域よりも低抵抗化する温度で行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項9乃至請求項13のいずれか一において、
前記加熱処理は、窒素雰囲気下の代わりに希ガス雰囲気下又は減圧雰囲気下で行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項9乃至請求項14のいずれか一において、
前記金属元素を含む膜は、ウェットエッチングによって除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項9乃至請求項15のいずれか一において、
前記サイドウォール絶縁膜は、窒化絶縁膜で形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項9乃至請求項16のいずれか一において、
前記ドーパントは、ホウ素、窒素、フッ素、アルミニウム、リン、ヒ素、インジウム、スズ、アンチモン及び希ガス元素から選ばれた一種以上であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017023253A1 (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | Intel Corporation | Functional metal oxide based microelectronic devices |
JP2017034258A (ja) * | 2015-08-03 | 2017-02-09 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、半導体装置の作製方法、および電子機器 |
US9614103B2 (en) | 2015-01-22 | 2017-04-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
WO2018211368A1 (ja) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、および半導体装置の作製方法 |
CN110226219A (zh) * | 2017-02-07 | 2019-09-10 | 株式会社半导体能源研究所 | 半导体装置以及半导体装置的制造方法 |
JP2020074499A (ja) * | 2013-09-05 | 2020-05-14 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置 |
JP2020092280A (ja) * | 2013-10-22 | 2020-06-11 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
JP2022031732A (ja) * | 2015-07-24 | 2022-02-22 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、表示装置、表示モジュール、及び電子機器 |
US11705525B2 (en) | 2017-05-19 | 2023-07-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, display device, and method for manufacturing semiconductor device |
EP4286339A1 (en) * | 2022-05-31 | 2023-12-06 | Imec VZW | Mixed metal oxides |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006060209A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Sharp Corp | 半導電性金属酸化物薄膜の強誘電性メモリトランジスタ |
JP2008235873A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-10-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
JP2009278115A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Samsung Electronics Co Ltd | トランジスタとこれを含む半導体素子及びそれらの製造方法 |
JP2011228622A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-11-10 | Sony Corp | 薄膜トランジスタおよびその製造方法、並びに表示装置 |
JP2011243974A (ja) * | 2010-04-23 | 2011-12-01 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
JP2011243975A (ja) * | 2010-04-23 | 2011-12-01 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
JP2012015436A (ja) * | 2010-07-05 | 2012-01-19 | Sony Corp | 薄膜トランジスタおよび表示装置 |
-
2013
- 2013-01-23 JP JP2013009852A patent/JP6080563B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006060209A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Sharp Corp | 半導電性金属酸化物薄膜の強誘電性メモリトランジスタ |
JP2008235873A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-10-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
JP2009278115A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Samsung Electronics Co Ltd | トランジスタとこれを含む半導体素子及びそれらの製造方法 |
JP2011228622A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-11-10 | Sony Corp | 薄膜トランジスタおよびその製造方法、並びに表示装置 |
JP2011243974A (ja) * | 2010-04-23 | 2011-12-01 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
JP2011243975A (ja) * | 2010-04-23 | 2011-12-01 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
JP2012015436A (ja) * | 2010-07-05 | 2012-01-19 | Sony Corp | 薄膜トランジスタおよび表示装置 |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020074499A (ja) * | 2013-09-05 | 2020-05-14 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置 |
JP2020092280A (ja) * | 2013-10-22 | 2020-06-11 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
US9614103B2 (en) | 2015-01-22 | 2017-04-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
US12002876B2 (en) | 2015-07-24 | 2024-06-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
JP2022031732A (ja) * | 2015-07-24 | 2022-02-22 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、表示装置、表示モジュール、及び電子機器 |
JP7352607B2 (ja) | 2015-07-24 | 2023-09-28 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
CN107787526A (zh) * | 2015-07-31 | 2018-03-09 | 英特尔公司 | 基于功能金属氧化物的微电子器件 |
US10396211B2 (en) | 2015-07-31 | 2019-08-27 | Intel Corporation | Functional metal oxide based microelectronic devices |
WO2017023253A1 (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | Intel Corporation | Functional metal oxide based microelectronic devices |
CN107787526B (zh) * | 2015-07-31 | 2021-04-06 | 英特尔公司 | 基于功能金属氧化物的微电子器件 |
JP2017034258A (ja) * | 2015-08-03 | 2017-02-09 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、半導体装置の作製方法、および電子機器 |
CN110226219A (zh) * | 2017-02-07 | 2019-09-10 | 株式会社半导体能源研究所 | 半导体装置以及半导体装置的制造方法 |
US11961918B2 (en) | 2017-02-07 | 2024-04-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
CN110226219B (zh) * | 2017-02-07 | 2023-12-08 | 株式会社半导体能源研究所 | 半导体装置以及半导体装置的制造方法 |
WO2018211368A1 (ja) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、および半導体装置の作製方法 |
US11705525B2 (en) | 2017-05-19 | 2023-07-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, display device, and method for manufacturing semiconductor device |
JP7237822B2 (ja) | 2017-05-19 | 2023-03-13 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
JPWO2018211368A1 (ja) * | 2017-05-19 | 2020-04-02 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、および半導体装置の作製方法 |
EP4286339A1 (en) * | 2022-05-31 | 2023-12-06 | Imec VZW | Mixed metal oxides |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP6080563B2 (ja) | 2017-02-15 |
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