[发明专利]半导体装置有效
| 申请号： | 201210411681.1 | 申请日： | 2012-10-24 |
| 公开（公告）号： | CN103066126B | 公开（公告）日： | 2017-05-24 |
| 发明（设计）人： | 长隆之;越冈俊介;横山雅俊;山崎舜平 | 申请（专利权）人： | 株式会社半导体能源研究所 |
| 主分类号： | H01L29/78 | 分类号： | H01L29/78;H01L29/423;H01L29/51 |
| 代理公司： | 中国专利代理(香港)有限公司72001 | 代理人： | 叶晓勇,卢江 |
| 地址： | 日本神奈*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 半导体 装置 | ||
1.一种半导体装置，包括：
包含一种以上的金属元素的玻璃衬底上的栅电极层；
所述栅电极层上的第一栅极绝缘膜；
在所述第一栅极绝缘膜上并接触于所述第一栅极绝缘膜的第二栅极绝缘膜；
所述第二栅极绝缘膜上的氧化物半导体膜；以及
所述氧化物半导体膜上的源电极层及漏电极层，
其中，所述第一栅极绝缘膜的组成与所述第二栅极绝缘膜的组成不同，
并且，在所述第一栅极绝缘膜和所述第二栅极绝缘膜之间的界面处，从所述玻璃衬底扩散的所述一种以上的金属元素的浓度为5×1018atoms/cm3以下。
2.一种半导体装置，包括：
包含一种以上的金属元素的玻璃衬底上的栅电极层；
所述栅电极层上的第一栅极绝缘膜；
在所述第一栅极绝缘膜上并接触于所述第一栅极绝缘膜的第二栅极绝缘膜；
所述第二栅极绝缘膜上的氧化物半导体膜；以及
所述氧化物半导体膜上的源电极层及漏电极层，
其中，所述第一栅极绝缘膜的组成与所述第二栅极绝缘膜的组成不同，
其中，所述第二栅极绝缘膜含氧的比例高于所述第二栅极绝缘膜中所包含的绝缘材料的化学计量组成中的氧的比例，
并且其中，在所述第一栅极绝缘膜和所述第二栅极绝缘膜之间的界面处，从所述玻璃衬底扩散的所述一种以上的金属元素的浓度为5×1018atoms/cm3以下。
3.根据权利要求2所述的半导体装置，
其中，所述绝缘材料由分子式SiO2+a表示，
并且其中，a大于0。
4.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中所述第一栅极绝缘膜包含氧化铝。
5.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中所述第一栅极绝缘膜是氮化物绝缘膜。
6.根据权利要求1或2所述的半导体装置,其中所述第一栅极绝缘膜是氮化硅膜或氮氧化硅膜。
7.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中所述第二栅极绝缘膜选自氧化硅膜、氧化镓膜、氧化铝膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧氮化铝膜、氮氧化硅膜、氧化铪膜、氧化钇膜、硅酸铪膜、包含氮的硅酸铪膜、铝酸铪膜以及氧化镧膜。
8.一种半导体装置，包括：
包含一种以上的金属元素的玻璃衬底上的保护绝缘膜；
所述保护绝缘膜上的栅电极层；
所述栅电极层上的栅极绝缘膜；
所述栅极绝缘膜上的氧化物半导体膜；以及
所述氧化物半导体膜上的源电极层及漏电极层，
其中，所述保护绝缘膜的组成和所述栅极绝缘膜的组成不同，
并且，在所述栅电极层和所述栅极绝缘膜之间的界面处，从所述玻璃衬底扩散的所述一种以上的金属元素的浓度为5×1018atoms/cm3以下。
9.根据权利要求8所述的半导体装置，其中所述保护绝缘膜是氮化物绝缘膜。
10.根据权利要求8所述的半导体装置,其中所述保护绝缘膜是氮化硅膜或氮氧化硅膜。
11.根据权利要求8所述的半导体装置，其中所述栅极绝缘膜选自氧化硅膜、氧化镓膜、氧化铝膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧氮化铝膜、氮氧化硅膜、氧化铪膜、氧化钇膜、硅酸铪膜、包含氮的硅酸铪膜、铝酸铪膜以及氧化镧膜。
12.根据权利要求1、2和8中的任一项所述的半导体装置，还包括在所述氧化物半导体膜上并接触于所述氧化物半导体膜的绝缘层，
其中所述源电极层及所述漏电极层形成在所述氧化物半导体膜和所述绝缘层上。
13.根据权利要求1、2和8中的任一项所述的半导体装置,其中所述一种以上的金属元素选自钠、铝、镁、钙、锶和钡。
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