[发明专利]半导体装置的制造方法有效
| 申请号： | 201610175016.5 | 申请日： | 2011-03-11 |
| 公开（公告）号： | CN105789321B | 公开（公告）日： | 2019-08-20 |
| 发明（设计）人： | 山崎舜平;乡户宏充 | 申请（专利权）人： | 株式会社半导体能源研究所 |
| 主分类号： | H01L29/786 | 分类号： | H01L29/786;H01L21/336;H01L21/28 |
| 代理公司： | 中国专利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人： | 吴晟;姜甜 |
| 地址： | 日本神奈*** | 国省代码： | 日本;JP |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 半导体 装置 制造 方法 | ||
1.一种半导体装置，包括：
栅电极；
覆盖所述栅电极的栅极绝缘膜；
包括包含铟、镓和锌的氧化物半导体的半导体膜，其中所述半导体膜的区域与所述栅电极重叠；
与所述半导体膜接触的源电极及漏电极；
与所述半导体膜接触并覆盖所述源电极及所述漏电极的金属氧化物膜；其中所述金属氧化物膜包含镓；以及
覆盖所述金属氧化物膜的绝缘膜，所述绝缘膜包含氧化硅，
其中所述金属氧化物膜包含铟或锌，
所述半导体膜的氢浓度小于或等于5×1019atoms/cm3，以及
所述源电极及所述漏电极包括功函数为3.9eV以上的导电材料。
2.一种半导体装置，包括：
栅电极；
所述栅电极之上的栅极绝缘膜；
包括包含铟、镓和锌的氧化物半导体的半导体膜，其中所述半导体膜的区域与所述栅电极重叠；
与所述半导体膜接触的源电极及漏电极；
与所述半导体膜接触并与所述源电极及所述漏电极重叠的金属氧化物膜；其中所述金属氧化物膜包含镓，
在所述金属氧化物膜之上且与所述金属氧化物膜接触的绝缘膜，所述绝缘膜包含氧化硅；以及
在所述绝缘膜之上的导电膜，其中所述导电膜与所述半导体膜的区域重叠，
其中所述金属氧化物膜包含铟或锌，
所述半导体膜的氢浓度小于或等于5×1019atoms/cm3。
3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述金属氧化物膜包括氧化镓。
4.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中所述金属氧化物膜包括0.01原子百分比至5原子百分比的铟和锌中的一种。
5.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述源电极及所述漏电极包括功函数为3.9eV以上的导电材料。
6.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中所述源电极及所述漏电极包括氮化钨和氮化钛中的一种。
7.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中所述半导体膜的氢浓度小于或等于5×1018atoms/cm3。
8.根据权利要求1或5所述的半导体装置，其中所述导电材料的功函数为5.0eV以下。
9.一种半导体装置的制造方法，包括如下步骤：
在衬底之上形成栅电极；
形成覆盖所述栅电极的栅极绝缘膜；
在所述栅电极之上形成包括包含铟、镓和锌的氧化物半导体的半导体膜,其中在所述栅电极与所述半导体膜之间插入所述栅极绝缘膜，其中所述半导体膜的区域与所述栅电极重叠；
在所述半导体膜之上形成源电极及漏电极；
形成覆盖所述半导体膜、所述源电极及所述漏电极的金属氧化物膜，其中所述金属氧化物膜包含镓；
形成覆盖所述金属氧化物膜的绝缘膜，所述绝缘膜包含氧化硅；以及
对所述半导体膜进行热处理，
其中所述金属氧化物膜包含铟或锌，
所述半导体膜的氢浓度小于或等于5×1019atoms/cm3，
所述源电极及所述漏电极包括功函数为3.9eV以上的导电材料。
10.根据权利要求9所述的半导体装置的制造方法，其中所述金属氧化物膜包括0.01原子百分比至5原子百分比的铟和锌中的一种。
11.根据权利要求9所述的半导体装置的制造方法，其中在450℃以上且600℃以下进行所述热处理。
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