JP5702128B2 - 半導体装置、及び半導体装置の作製方法 - Google Patents
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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の一形態を、図1を用いて説明する。本実施の形態では、半導体装置の一例としてトランジスタを示す。
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の一形態を図2及び図3を用いて説明する。本実施の形態では、半導体装置の一例としてトランジスタを示す。実施の形態1に示すトランジスタにおいて、チャネル形成領域とソース領域又はドレイン領域の間に、ソース領域及びドレイン領域より低濃度の酸素欠陥誘起因子を含む領域を有する構造である。よって、上記実施の形態と同一部分又は同様な機能を有する部分、及び工程は、上記実施の形態と同様に行うことができ、繰り返しの説明は省略する。また同じ箇所の詳細な説明は省略する。
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の他の一形態を図11を用いて説明する。本実施の形態では、半導体装置の一例としてトランジスタを示す。実施の形態1又は実施の形態2に示すトランジスタと、ソース電極層及びドレイン電極層の形成工程及び構造が異なる例である。よって、上記実施の形態と同一部分又は同様な機能を有する部分、及び工程は、上記実施の形態と同様に行うことができ、繰り返しの説明は省略する。また同じ箇所の詳細な説明は省略する。
本実施の形態は、酸化物半導体層を含むトランジスタ、及び作製方法の一例を図12及び図13を用いて詳細に説明する。上記実施の形態と同一部分又は同様な機能を有する部分、及び工程は、上記実施の形態と同様に行うことができ、繰り返しの説明は省略する。また同じ箇所の詳細な説明は省略する。
半導体装置及び半導体装置の作製方法を図4を用いて説明する。なお、実施の形態1または実施の形態2と同一部分または同様な機能を有する部分、及び工程は、実施の形態1または実施の形態2と同様に行うことができ、繰り返しの説明は省略する。
上記実施の形態1乃至5で一例を示したトランジスタを画素部、さらには駆動回路に用いて、表示機能を有する半導体装置(表示装置ともいう)を作製することができる。また、トランジスタを駆動回路の一部または全体を、画素部と同じ基板上に一体形成し、システムオンパネルを形成することができる。
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、また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、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。
401 ゲート電極層
402 ゲート絶縁層
403 酸化物半導体層
405a ソース電極層
405b ドレイン電極層
407 絶縁層
409 絶縁層
410 トランジスタ
411 絶縁層
413 チャネル形成領域
414a ソース領域
414b ドレイン領域
415a 低濃度酸素欠陥誘起因子含有領域
415b 低濃度酸素欠陥誘起因子含有領域
420 酸化物半導体層
421 酸素欠陥誘起因子
430 酸素欠陥誘起因子
431a 酸素欠陥誘起因子含有領域
431b 酸素欠陥誘起因子含有領域
432 酸素欠陥誘起因子
433 酸化物半導体層
434 酸素欠陥誘起因子
440 トランジスタ
450 酸化物半導体層
450a 第1の酸化物半導体層
450b 第2の酸化物半導体層
454 第2の酸化物半導体層
500 基板
501 ゲート電極層
502 ゲート絶縁層
503 酸化物半導体層
507 絶縁層
510 トランジスタ
511a 酸素欠陥誘起因子非導入領域
511b 酸素欠陥誘起因子非導入領域
512a ソース領域
512b ドレイン領域
513 チャネル形成領域
520 酸化物半導体層
521 酸素欠陥誘起因子
545a 第2のソース電極層
545b 第2のドレイン電極層
555a 第1のソース電極層
555b 第1のドレイン電極層
600 基板
601 ゲート電極層
602 ゲート絶縁層
604 ゲート絶縁層
607 絶縁層
609 絶縁層
611a 酸素欠陥誘起因子非導入領域
611b 酸素欠陥誘起因子非導入領域
613 チャネル形成領域
614a ソース領域
614b ドレイン領域
615a 低濃度酸素欠陥誘起因子含有領域
615b 低濃度酸素欠陥誘起因子含有領域
620 酸化物半導体層
625a 第1のソース電極層
625b 第1のドレイン電極層
630 酸素欠陥誘起因子
631a 酸素欠陥誘起因子含有領域
631b 酸素欠陥誘起因子含有領域
632 酸素欠陥誘起因子
633 酸化物半導体層
635a 第2のソース電極層
635b 第2のドレイン電極層
636 酸素欠陥誘起因子
640 トランジスタ
650 トランジスタ
2700 電子書籍
2701 筐体
2703 筐体
2705 表示部
2707 表示部
2711 軸部
2721 電源
2723 操作キー
2725 スピーカー
2800 筐体
2801 筐体
2802 表示パネル
2803 スピーカー
2804 マイクロフォン
2805 操作キー
2806 ポインティングデバイス
2807 カメラ用レンズ
2808 外部接続端子
2810 太陽電池セル
2811 外部メモリスロット
3001 本体
3002 筐体
3003 表示部
3004 キーボード
3021 本体
3022 スタイラス
3023 表示部
3024 操作ボタン
3025 外部インターフェイス
3051 本体
3053 接眼部
3054 操作スイッチ
3055 表示部(B)
3056 バッテリー
3057 表示部(A)
4001 第1の基板
4002 画素部
4003 信号線駆動回路
4004 走査線駆動回路
4005 シール材
4006 第2の基板
4018 FPC
4018a FPC
4018b FPC
9600 テレビジョン装置
9601 筐体
9603 表示部
9605 スタンド
Claims (9)
- 絶縁表面上の酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層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、
前記ゲート絶縁層、前記酸化物半導体層、及び前記ゲート電極層上の絶縁層と、
前記絶縁層上のソース電極層と、
前記絶縁層上のドレイン電極層と、
を有し、
前記酸化物半導体層は、チャネル形成領域、第1の領域及び第2の領域を有し、
前記第1の領域は、前記ソース電極層と電気的に接続され、
前記第2の領域は、前記ドレイン電極層と電気的に接続され、
前記第1の領域は、前記チャネル形成領域よりもチタン、タングステン、モリブデン、アルミニウム、コバルト、亜鉛、インジウム、シリコン、ボロン、水素、窒素のいずれか一または複数から選択された元素を多く含み、
前記第2の領域は、前記チャネル形成領域よりもチタン、タングステン、モリブデン、アルミニウム、コバルト、亜鉛、インジウム、シリコン、ボロン、水素、窒素のいずれか一または複数から選択された元素を多く含み、
前記酸化物半導体層は、前記酸化物半導体層の表面に対して垂直な方向から−10°以内または+10°以内の方向にc軸が配向する結晶を有する領域を有することを特徴とする半導体装置。 - 絶縁表面上の酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層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、
前記ゲート絶縁層、前記酸化物半導体層、及び前記ゲート電極層上の絶縁層と、
前記絶縁層上のソース電極層と、
前記絶縁層上のドレイン電極層と、
を有し、
前記酸化物半導体層は、チャネル形成領域、第1の領域及び第2の領域を有し、
前記第1の領域は、前記ソース電極層と電気的に接続され、
前記第2の領域は、前記ドレイン電極層と電気的に接続され、
前記第1の領域は、前記チャネル形成領域よりもチタン、タングステン、モリブデン、アルミニウム、コバルト、亜鉛、インジウム、シリコン、ボロン、水素、窒素のいずれか一または複数から選択された元素を多く含み、
前記第2の領域は、前記チャネル形成領域よりもチタン、タングステン、モリブデン、アルミニウム、コバルト、亜鉛、インジウム、シリコン、ボロン、水素、窒素のいずれか一または複数から選択された元素を多く含み、
前記チャネル形成領域のキャリア濃度は、1×10 14 /cm 3 未満であることを特徴とする半導体装置。 - 絶縁表面上の酸化物半導体層と、
前記酸化物半導体層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、
前記ゲート絶縁層、前記酸化物半導体層、及び前記ゲート電極層上の絶縁層と、
前記絶縁層上のソース電極層と、
前記絶縁層上のドレイン電極層と、
を有し、
前記酸化物半導体層は、チャネル形成領域、第1の領域及び第2の領域を有し、
前記第1の領域は、前記ソース電極層と電気的に接続され、
前記第2の領域は、前記ドレイン電極層と電気的に接続され、
前記第1の領域は、前記チャネル形成領域よりもチタン、タングステン、モリブデン、アルミニウム、コバルト、亜鉛、インジウム、シリコン、ボロン、水素、窒素のいずれか一または複数から選択された元素を多く含み、
前記第2の領域は、前記チャネル形成領域よりもチタン、タングステン、モリブデン、アルミニウム、コバルト、亜鉛、インジウム、シリコン、ボロン、水素、窒素のいずれか一または複数から選択された元素を多く含み、
前記酸化物半導体層は、前記酸化物半導体層の表面に対して略垂直な方向にc軸が配向する結晶を有する領域を有し、
前記チャネル形成領域のキャリア濃度は、1×10 14 /cm 3 未満であることを特徴とする半導体装置。 - 絶縁表面上に、酸化物半導体層を形成し、
前記酸化物半導体層に400℃以上750℃以下の熱処理を行い、
前記熱処理後、前記酸化物半導体層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、前記酸化物半導体層にチタン、タングステン、モリブデン、アルミニウム、コバルト、亜鉛、インジウム、シリコン、ボロン、水素、窒素のいずれか一または複数から選択された元素を添加し、
前記ゲート絶縁層、前記酸化物半導体層、及び前記ゲート電極層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に、ソース電極層及びドレイン電極層を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 絶縁表面上に、酸化物半導体層を形成し、
前記酸化物半導体層に400℃以上750℃以下の熱処理を行い、
前記熱処理後、前記酸化物半導体層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、前記酸化物半導体層にチタン、タングステン、モリブデン、アルミニウム、コバルト、亜鉛、インジウム、シリコン、ボロン、水素、窒素のいずれか一または複数から選択された元素を添加し、
前記元素が添加された酸化物半導体層に200℃以上600℃以下の加熱処理を行い、
前記ゲート絶縁層、前記酸化物半導体層、及びゲート電極層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に、ソース電極層及びドレイン電極層を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 絶縁表面上に酸化物半導体層を形成し、
前記酸化物半導体層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、前記酸化物半導体層にチタン、タングステン、モリブデン、アルミニウム、コバルト、亜鉛、インジウム、シリコン、ボロン、水素、窒素のいずれか一または複数から選択された元素を添加し、
前記ゲート絶縁層、前記酸化物半導体層、及び前記ゲート電極層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に、ソース電極層及びドレイン電極層を形成し、
前記酸化物半導体層は、前記酸化物半導体層の表面に対して垂直な方向から−10°以内または+10°以内の方向にc軸が配向する結晶を有する領域を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 絶縁表面上に、酸化物半導体層を形成し、
前記酸化物半導体層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、前記酸化物半導体層にチタン、タングステン、モリブデン、アルミニウム、コバルト、亜鉛、インジウム、シリコン、ボロン、水素、窒素のいずれか一または複数から選択された元素を添加し、
前記元素が添加された酸化物半導体層に200℃以上600℃以下の加熱処理を行い、
前記ゲート絶縁層、前記酸化物半導体層、及びゲート電極層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に、ソース電極層及びドレイン電極層を形成し、
前記酸化物半導体層は、前記酸化物半導体層の表面に対して垂直な方向から−10°以内または+10°以内の方向にc軸が配向する結晶を有する領域を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 絶縁表面上に酸化物半導体層を形成し、
前記酸化物半導体層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、前記酸化物半導体層にチタン、タングステン、モリブデン、アルミニウム、コバルト、亜鉛、インジウム、シリコン、ボロン、水素、窒素のいずれか一または複数から選択された元素を添加し、
前記ゲート絶縁層、前記酸化物半導体層、及び前記ゲート電極層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に、ソース電極層及びドレイン電極層を形成し、
前記酸化物半導体層は、チャネル形成領域を有し、
前記チャネル形成領域のキャリア濃度は、1×10 14 /cm 3 未満であることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 絶縁表面上に、酸化物半導体層を形成し、
前記酸化物半導体層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、前記酸化物半導体層にチタン、タングステン、モリブデン、アルミニウム、コバルト、亜鉛、インジウム、シリコン、ボロン、水素、窒素のいずれか一または複数から選択された元素を添加し、
前記元素が添加された酸化物半導体層に200℃以上600℃以下の加熱処理を行い、
前記ゲート絶縁層、前記酸化物半導体層、及びゲート電極層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に、ソース電極層及びドレイン電極層を形成し、
前記酸化物半導体層は、チャネル形成領域を有し、
前記チャネル形成領域のキャリア濃度は、1×10 14 /cm 3 未満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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