JP2016189460A5 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

Claims (7)

1. 基板上の第１の絶縁層と、
   前記第１の絶縁層上のインジウム、元素Ｍ（Ｍは、ガリウム、アルミニウム、チタン、イットリウム、またはスズ）、および亜鉛を含む第１の酸化物絶縁体と、
   前記第１の酸化物絶縁体上の酸化物半導体と、
   前記酸化物半導体上のインジウム、元素Ｍ、および亜鉛を含む第２の酸化物絶縁体と、
   前記第２の酸化物絶縁体上のゲート絶縁層と、
   前記ゲート絶縁層上のゲート電極層と、
   前記酸化物半導体上のソース電極層およびドレイン電極層と、
   前記第１の絶縁層上の第２の絶縁層と、を有し、
   前記酸化物半導体は、第１の領域乃至第５の領域を有し、
   前記第１の領域は、前記ソース電極層と重なり、
   前記第２の領域は、前記ドレイン電極層と重なり、
   前記第３の領域は、前記ゲート電極層と重なり、
   前記第４の領域は、前記第１の領域と前記第３の領域との間に位置し、
   前記第５の領域は、前記第２の領域と前記第３の領域との間に位置し、
   前記第４の領域および前記第５の領域は、元素Ｎ（Ｎは、水素、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、またはキセノン）を有し、
   前記第２の絶縁層は、前記第１の酸化物絶縁体および前記酸化物半導体の側面と接する領域を有し、
   前記基板上面と前記第２の絶縁層上面間の垂直距離は、前記基板上面と前記ソース電極層上面間の垂直距離よりも短いこと、
   を特徴とする半導体装置。
2. 請求項１において、
   前記第４の領域および前記第５の領域は、前記第３の領域に比して抵抗が低いこと、を特徴とする半導体装置。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記第４の領域または前記第５の領域上の前記ゲート絶縁層の上面は、前記ソース電極層または前記ドレイン電極層の上面に比して低いこと、を特徴とする半導体装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
   前記第１の領域および前記第２の領域は、前記第３の領域に比して抵抗が低いこと、を特徴とする半導体装置。
5. 第１の絶縁層を形成し、
   前記第１の絶縁層上に、下から順に、第１の酸化物絶縁体、酸化物半導体、第１の導電膜と積層された積層物を島状に形成し、
   前記第１の絶縁層および前記第１の導電膜上に第１の絶縁膜を形成し、
   前記第１の絶縁膜に平坦化処理を行い、第２の絶縁層を形成し、
   マスクを用いて前記第２の絶縁層の一部をエッチングし、
   前記マスクおよびエッチングされた前記第２の絶縁層を用いて、前記第１の導電膜の一部をエッチングすることにより、ソース電極層およびドレイン電極層を形成し、
   前記第２の絶縁層および前記酸化物半導体上に第２の酸化物絶縁体膜を形成し、
   前記第２の酸化物絶縁体膜上に第２の絶縁膜を形成し、
   前記第２の絶縁膜上に第２の導電膜を形成し、
   前記第２の導電膜、前記第２の絶縁膜、および前記第２の酸化物絶縁体膜に化学的機械的研磨処理を行うことにより、第２の酸化物絶縁体、ゲート絶縁層およびゲート電極層を形成し、
   前記第２の絶縁層、前記第２の酸化物絶縁体、および前記ゲート絶縁層を、前記ソース電極層および前記ドレイン電極層が露出するまでエッチングし、
   前記ゲート電極層、前記ソース電極層および前記ドレイン電極層をマスクとして、前記酸化物半導体にイオン添加処理をすること、
   を特徴とする半導体装置の製造方法。
6. 第１の絶縁層を形成し、
   前記第１の絶縁層上に、下から順に、第１の酸化物絶縁体、酸化物半導体、第１の導電膜と積層された積層物を島状に形成し、
   前記第１の絶縁層および前記第１の導電膜上に第１の絶縁膜を形成し、
   前記第１の絶縁膜に平坦化処理を行い、第２の絶縁層を形成し、
   マスクを用いて前記第２の絶縁層の一部をエッチングし、
   前記マスクおよびエッチングされた前記第２の絶縁層を用いて、前記第１の導電膜を選択的にエッチングすることにより、ソース電極層およびドレイン電極層を形成し、
   前記第２の絶縁層および前記酸化物半導体上に第２の酸化物絶縁体膜を形成し、
   前記第２の酸化物絶縁体膜上に第２の絶縁膜を形成し、
   前記第２の絶縁膜上に第２の導電膜を形成し、
   前記第２の導電膜、前記第２の絶縁膜、および前記第２の酸化物絶縁体膜に化学的機械的研磨処理を行うことにより、第２の酸化物絶縁体、ゲート絶縁層およびゲート電極層を形成し、
   前記ゲート電極層をマスクとして、前記酸化物半導体にイオン添加処理をし、
   第２の絶縁層をソース電極層およびドレイン電極層が露出するまでエッチングすること、
   を特徴とする半導体装置の製造方法。
7. 請求項５または請求項６において、
   前記イオン添加処理において、添加するイオンは、水素、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ホウ素、リン、タングステン、またはアルミニウムであること、を特徴とする半導体装置の製造方法。