半導體裝置、模塊及電子設備制造方法及圖紙

提供電特性良好的半導體裝置。該半導體裝置包括：第一絕緣體；第二絕緣體；第一氧化物半導體；第二氧化物半導體；第一導電體；以及第二導電體，其中，第一氧化物半導體位于第一絕緣體上，第二氧化物半導體位于第一氧化物半導體上，第一導電體包括與第二氧化物半導體的頂面接觸的區域，第二絕緣體包括與第二氧化物半導體的頂面接觸的區域，第二導電體隔著第二絕緣體位于第二氧化物半導體上，第二氧化物半導體包括第一層及第二層，第一層包括與第一氧化物半導體接觸的區域，第二層包括與第二絕緣體接觸的區域，并且，第一層的氧缺陷的比率低于第二層。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術例如涉及晶體管、半導體裝置及它們的制造方法。另外，本專利技術例如涉及顯示裝置、發光裝置、照明裝置、蓄電裝置、存儲裝置、處理器、電子設備。另外，本專利技術涉及顯示裝置、液晶顯示裝置、發光裝置、存儲裝置、電子設備的制造方法。此外，本專利技術涉及半導體裝置、顯示裝置、液晶顯示裝置、發光裝置、存儲裝置、電子設備的驅動方法。注意，本專利技術的一個方式不局限于上述
本說明書等所公開的專利技術的一個方式的
涉及物體、方法或制造方法。此外，本專利技術的一個方式涉及工序(process)、機器(machine)、產品(manufacture)或組合物(compositionofmatter)。注意，本說明書等中的半導體裝置是指能夠通過利用半導體特性而工作的所有裝置。顯示裝置、發光裝置、照明裝置、電光裝置、半導體電路以及電子設備有時包括半導體裝置。
技術介紹
使用具有絕緣表面的襯底上的半導體形成晶體管的技術受到關注。該晶體管被廣泛地應用于如集成電路或顯示裝置等的半導體裝置。作為可以應用于晶體管的半導體，已知的是硅。作為用于晶體管的半導體的硅，根據用途適當地使用非晶硅或多晶硅。例如，當應用于構成大型顯示裝置的晶體管時，優選使用已確立了大面積襯底上的成膜技術的非晶硅。另一方面，當應用于構成在同一襯底上形成有驅動電路及像素電路的高功能的顯示裝置的晶體管時，優選使用可以制造具有高場效應遷移率的晶體管的多晶硅。作為多晶硅的形成方法，已知通過對非晶硅進行高溫的熱處理或激光處理來形成的方法。近年來，公開了使用非晶氧化物半導體的晶體管及使用包含微晶的非晶氧化物半導體的晶體管(參照專利文獻1)。氧化物半導體可以利用濺射法等形成，所以可以用于構成大型顯示裝置的晶體管的半導體。另外，使用氧化物半導體的晶體管具有高場效應遷移率，所以可以實現在同一襯底上形成有驅動電路及像素電路的高功能的顯示裝置。此外，因為可以改良使用非晶硅的晶體管的生產設備的一部分而利用，所以還具有可以抑制設備投資的優點。此外，2014年，報告了具有比使用非晶In-Ga-Zn氧化物的晶體管更高的電特性及可靠性的使用結晶In-Ga-Zn氧化物的晶體管(參照非專利文獻1)。其中報告了在具有CAAC-OS(C-AxisAlignedCrystallineOxideSemiconductor：c軸取向結晶氧化物半導體)的In-Ga-Zn氧化物中觀察不到明確的晶界。已知使用氧化物半導體的晶體管的非導通狀態下的泄漏電流極低。例如，已公開了應用使用氧化物半導體的晶體管的泄漏電流低的特性的低功耗的CPU等(參照專利文獻2)。此外，還公開了通過使用由氧化物半導體構成的活性層構成阱型勢(wellpotential)來得到具有高場效應遷移率的晶體管(參照專利文獻3)。[專利文獻1]日本專利申請公開第2006-165528號公報[專利文獻2]日本專利申請公開第2012-257187號公報[專利文獻3]日本專利申請公開第2012-59860號公報[非專利文獻1]S.Yamazaki，H.Suzawa，K.Inoue，K.Kato，T.Hirohashi，K.Okazaki，andN.Kimizuka：JapaneseJournalofApplied.Physics2014vol.5304ED18
技術實現思路
本專利技術的一個方式的目的之一是提供電特性良好的半導體裝置。另外，本專利技術的一個方式的目的之一是提供電特性穩定的半導體裝置。另外，本專利技術的一個方式的目的之一是提供電特性的偏差小的半導體裝置。另外，本專利技術的一個方式的目的之一是提供集成度高的半導體裝置。另外，本專利技術的一個方式的目的之一是提供包括該半導體裝置的模塊。另外，本專利技術的一個方式的目的之一是提供包括該半導體裝置或該模塊的電子設備。本專利技術的一個方式的目的之一是提供新穎的半導體裝置。另外，本專利技術的一個方式的目的之一是提供新穎的模塊。另外，本專利技術的一個方式的目的之一是提供新穎的電子設備。注意，這些目的的記載并不妨礙其他目的的存在。本專利技術的一個方式并不需要實現所有上述目的。另外，可以從說明書、附圖、權利要求書等的記載得知并抽出上述以外的目的。(1)本專利技術的一個方式是半導體裝置，該半導體裝置包括：第一絕緣體；第二絕緣體；第一氧化物半導體；第二氧化物半導體；第一導電體；以及第二導電體，其中，第一氧化物半導體位于第一絕緣體上，第二氧化物半導體位于第一氧化物半導體上，第一導電體包括與第二氧化物半導體的頂面接觸的區域，第二絕緣體包括與第二氧化物半導體的頂面接觸的區域，第二導電體隔著第二絕緣體位于第二氧化物半導體上，第二氧化物半導體包括第一層及第二層，第一層包括與第一氧化物半導體接觸的區域，第二層包括與第二絕緣體接觸的區域，并且，第一層的氧缺陷的比率低于第二層。(2)本專利技術的一個方式是(1)所述的半導體裝置，其中第三氧化物半導體位于第二氧化物半導體與第二絕緣體之間。(3)本專利技術的一個方式是(1)或(2)所述的半導體裝置，其中第二層包括與第二絕緣體接觸的第一區域以及與第一導電體接觸的第二區域，并且第一區域的厚度比第二區域的厚度小。(4)本專利技術的一個方式是(1)至(3)中任一項所述的半導體裝置，其中第一區域的厚度為1nm以上且10nm以下。(5)本專利技術的一個方式是(1)至(4)中任一項所述的半導體裝置，其中第二區域包括電阻率比第一區域低的區域。(6)本專利技術的一個方式是(1)至(5)中任一項所述的半導體裝置，其中第三絕緣體位于第一導電體與第二絕緣體之間。(7)本專利技術的一個方式是(1)至(6)中任一項所述的半導體裝置，其中第二氧化物半導體為包含銦、元素M(元素M為鋁、鎵、釔或者錫)以及鋅的氧化物。(8)本專利技術的一個方式是模塊，該模塊包括(1)至(7)中任一項所述的半導體裝置以及印刷電路板。(9)本專利技術的一個方式是電子設備，該電子設備包括：(1)至(7)中任一項所述的半導體裝置或者(8)所述的模塊；以及揚聲器、操作鍵和電池中的至少一個。雖然在此例示出氧化物半導體，但是本專利技術的一個方式不局限于使用氧化物半導體的半導體裝置等。例如，有時也可以使用硅(包括應變硅(strainedsilicon))、鍺、硅鍺、碳化硅、砷化鎵、砷化鋁鎵、磷化銦、氮化鎵或者有機半導體等。本專利技術的一個方式能夠提供電特性良好的半導體裝置。另外，能夠提供電特性穩定的半導體裝置。另外，能夠提供電特性的偏差小的半導體裝置。另外，能夠提供集成度高的半導體裝置。另外，能夠提供包括該半導體裝置的模塊。另外，能夠提供包括該半導體裝置或該模塊的電子設備。本專利技術的一個方式能夠提供新穎的半導體裝置。另外，能夠提供新穎的模塊。另外，能夠提供新穎的電子設備。注意，這些效果的記載并不妨礙其他效果的存在。此外，本專利技術的一個方式并不需要具有所有上述效果。另外，可以從說明書、附圖、權利要求書等的記載得知并抽出上述以外的效果。附圖說明圖1A至圖1C是本專利技術的一個方式的晶體管的俯視圖、截面圖及能帶圖；圖2A和圖2B是本專利技術的一個方式的氧化物半導體的截面圖；圖3A至圖3C是本專利技術的一個方式的晶體管的截面圖；圖4A和圖4B是本專利技術的一個方式的晶體管的俯視圖及截面圖；圖5A至圖5C是本專利技術的一個方式的晶體管的截面圖；圖6A至圖6C是本專利技術的一個本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種半導體裝置，包括：第一絕緣體；第二絕緣體；第一氧化物半導體；第二氧化物半導體；第一導電體；以及第二導電體，其中，所述第一氧化物半導體位于所述第一絕緣體上，所述第二氧化物半導體位于所述第一氧化物半導體上，所述第一導電體包括與所述第二氧化物半導體的頂面接觸的區域，所述第二絕緣體包括與所述第二氧化物半導體的頂面接觸的區域，所述第二導電體隔著所述第二絕緣體位于所述第二氧化物半導體上，所述第二氧化物半導體包括第一層及第二層，所述第一層包括與所述第一氧化物半導體接觸的區域，所述第二層包括與所述第二絕緣體接觸的區域，并且，所述第一層的氧缺陷的比率低于所述第二層。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.05.30 JP 2014-1122421.一種半導體裝置，包括：第一絕緣體；第二絕緣體；第一氧化物半導體；第二氧化物半導體；第一導電體；以及第二導電體，其中，所述第一氧化物半導體位于所述第一絕緣體上，所述第二氧化物半導體位于所述第一氧化物半導體上，所述第一導電體包括與所述第二氧化物半導體的頂面接觸的區域，所述第二絕緣體包括與所述第二氧化物半導體的頂面接觸的區域，所述第二導電體隔著所述第二絕緣體位于所述第二氧化物半導體上，所述第二氧化物半導體包括第一層及第二層，所述第一層包括與所述第一氧化物半導體接觸的區域，所述第二層包括與所述第二絕緣體接觸的區域，并且，所述第一層的氧缺陷的比率低于所述第二層。2.根據權利要求1所述的半導體裝置，還包括所述第二氧化物半導體與所述第二絕緣體之間的第三氧化物半導體。3.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述第二層包括與所述第二絕緣體接觸的第一區域以及與所述第一導電體接觸的第二區域，并且，所述第一區域的厚度比所述第二區域的厚度小。4.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中所述第一區域的厚度為1nm以上且10nm以下。5.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中所述第二區域包括電阻率比所述第一區域低的區域。6.根據權利要求1所述的半導體裝置，還包括所述第一導電體與所述第二絕緣體之間的第三絕緣體。7.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中所述第二氧化物半導體為包含銦、元素M(M為鋁、鎵、釔或者錫)以及鋅的氧化物。8.一種包括印刷電路板以及權利要求1所述的半導體裝置的模塊。9.一種包括揚聲器、操作鍵、電池和權利要求8所述的模塊中的至少一個的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：山崎舜平，
申請(專利權)人：株式會社半導體能源研究所，
類型：發明
國別省市：日本;JP