[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

提供一种半导体器件，包括：栅电极；设置在栅电极的正下方或正上方的区域中的沟道层；设置为与沟道层接触的源电极和漏电极；以及设置在栅电极和沟道层之间的第一绝缘层，沟道层包括第一氧化物半导体，源电极和/或漏电极包括第二氧化物半导体，且第一氧化物半导体和第二氧化物半导体包含In、W和Zn，W对In、W和Zn的总量的含量比高于0.001原子％并且不高于8.0原子％，Zn对In、W和Zn的总量的含量比高于1.2原子％并且不高于40原子％以及Zn与W的原子比率高于1.0并且低于20000。还提供一种制造该半导体器件的方法。

技术领域

本发明涉及一种包括包含铟(In)，钨(W)和锌(Zn)的氧化物半导体层的半导体器件及其制造方法。本申请要求基于2016年12月12日提交的日本专利申请No.2016-240229的优先权。该日本专利申请中描述的全部内容通过引用结合于此。

背景技术

在液晶显示装置，薄膜EL(电致发光)显示装置，有机EL显示装置等中，非晶硅(a-Si)膜已经常规地主要用作作为半导体器件的TFT(薄膜晶体管)的沟道层的半导体膜。

近年来，作为a-Si的替代材料，关注力已经集中在包括了铟(In)，镓(Ga)和锌(Zn)的复合氧化物，即In-Ga-Zn基复合氧化物(也称为“IGZO”)。例如，日本专利公开No.2010-219538(PTL 1)描述了一种通过其中氧化物烧结体用作靶材的溅射方法形成主要由IGZO组成的氧化物半导体膜。

可预期IGZO基氧化物半导体具有高于a-Si的载流子迁移率的载流子迁移率。但是，IGZO基氧化物半导体的场效应迁移率通常为10cm²/Vs。因此，随着近来的显示装置尺寸的增加以及分辨率的提高，已经开始探寻更高的迁移率。

引用列表

专利文献

PTL 1：日本专利公开No.2010-219538

PTL 2：日本专利公开No.2015-056566

发明内容

根据本发明一个实施例的半导体器件包括：栅电极；设置在栅电极的正下方或正上方的区域中的沟道层；设置为与沟道层接触的源电极和漏电极；以及设置在栅电极和沟道层之间的第一绝缘层，沟道层包括第一氧化物半导体，源电极和漏电极中至少一个包括第二氧化物半导体，且第一氧化物半导体和第二氧化物半导体包含铟、钨和锌。第一氧化物半导体和第二氧化物半导体中钨对铟、钨和锌的总量的含量比高于0.001原子％并且不高于8.0原子％，第一氧化物半导体和第二氧化物半导体中锌对铟、钨和锌的总量的含量比不低于1.2原子％并且不高于40原子％。第一氧化物半导体和第二氧化物半导体中锌与钨的原子比率高于1.0并且低于20000。第一绝缘层可以是栅绝缘层。

一种制造根据本发明的另一实施例的半导体器件的方法是制造根据上述实施例的半导体器件的方法，包括：形成栅电极；形成包括氧化物半导体的层；形成覆盖包括氧化物半导体的层的一部分主表面的部分覆盖绝缘层；以及执行热处理。在形成部分覆盖绝缘层之后执行热处理。

附图说明

图1是从上观察时半导体器件的示意图。

图2是示出根据本发明一个实施例的半导体器件的一个示例的截面示意图。

图3是示出根据本发明一个实施例的半导体器件的另一示例的截面示意图。

图4是示出制造图2中所示的半导体器件的方法的一个示例的截面示意图。

图5是示出制造图3中所示的半导体器件的方法的一个示例的截面示意图。

具体实施方式

本公开要解决的问题