公开(公告)号：CN107424927B

公开(公告)日：2021-03-30

申请号：CN201710291791.1

申请日：2012-04-06

Applicant: 株式会社半导体能源研究所

Inventor： 佐藤裕平 ,  佐藤惠司 ,  佐佐木俊成 ,  丸山哲纪 ,  矶部敦生 ,  村川努 ,  手塚祐朗

IPC: H01L21/324 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明涉及半导体装置的制造方法。本发明通过对使用氧化物半导体的半导体装置赋予稳定的电特性，提供一种可靠性高的半导体装置。作为晶体管的制造工序，在依次形成氧化物半导体层、源电极层、漏电极层、栅极绝缘膜、栅电极层及氧化铝膜之后，通过对氧化物半导体层及氧化铝膜进行热处理，去除含有氢原子的杂质，并形成包括含有超过化学计量比的氧的区域的氧化物半导体层。另外，通过形成氧化铝膜，即使在具有该晶体管的半导体装置或电子设备的制造工序中的热处理中，也可以防止来自大气的水或氢侵入且扩散到氧化物半导体层中，从而可以制造可靠性高的晶体管。

公开(公告)号：CN104064473B

公开(公告)日：2017-04-12

申请号：CN201410329040.0

申请日：2009-12-23

Applicant: 株式会社半导体能源研究所

Inventor： 小山润 ,  坂田淳一郎 ,  丸山哲纪 ,  井本裕己 ,  浅野裕治 ,  肥塚纯一

IPC: H01L21/336 ,  H01L21/77 ,  H01L21/3105

CPC classification number: H01L27/1255 ,  H01L27/12 ,  H01L27/1225 ,  H01L27/127 ,  H01L28/20 ,  H01L29/24 ,  H01L29/78606 ,  H01L29/7869

Abstract: 本发明涉及制造半导体装置的方法，其中提供一种利用使用被电特性控制的氧化物半导体层而制造的电阻元件及薄膜晶体管的驱动电路、以及利用该驱动电路的半导体装置。在用作电阻元件(354)的氧化物半导体层(905)上直接接触地设置利用使用含有硅烷(SiH4)以及氨(NH3)等的氢化合物的气体的等离子体CVD法而形成的氮化硅层(910)，并且在用作薄膜晶体管(355)的氧化物半导体层(906)上隔着用作阻挡层的氧化硅层(909)地设置氮化硅层(910)。因此，对氧化物半导体层(905)引入比氧化物半导体层(906)更高浓度的氢。其结果，用作电阻元件(354)的氧化物半导体层(905)的电阻值低于用作薄膜晶体管(355)的氧化物半导体层(906)的电阻值。

公开(公告)号：CN102683197B

公开(公告)日：2016-06-22

申请号：CN201210060002.0

申请日：2012-03-09

Applicant: 株式会社半导体能源研究所

Inventor： 山崎舜平 ,  佐藤裕平 ,  佐藤惠司 ,  丸山哲纪

IPC: H01L21/31 ,  H01L21/3105

CPC classification number: H01L29/78693

Abstract: 本发明涉及一种半导体装置的制造方法，目的在于对使用氧化物半导体的半导体装置赋予稳定的电特性并实现高可靠性。在包括氧化物半导体层的晶体管的制造工序中，在氧化硅膜上形成包括氧含量超过氧化物半导体处于结晶状态时的化学计量组成比的区域的非晶氧化物半导体层，在该非晶氧化物半导体层上形成氧化铝膜，然后进行加热处理来使该非晶氧化物半导体层的至少一部分晶化，从而形成包括具有大致垂直于表面的c轴的结晶的氧化物半导体层。

公开(公告)号：CN102576677B

公开(公告)日：2015-07-22

申请号：CN201080043261.1

申请日：2010-09-01

Applicant: 株式会社半导体能源研究所

Inventor： 山崎舜平 ,  坂田淳一郎 ,  宫永昭治 ,  坂仓真之 ,  肥塚纯一 ,  丸山哲纪 ,  井本裕己

IPC: H01L21/336 ,  C23C14/08 ,  H01L21/205 ,  H01L21/28 ,  H01L21/363 ,  H01L29/423 ,  H01L29/49 ,  H01L29/786

CPC classification number: H01L29/66969 ,  H01L21/02565 ,  H01L27/1225 ,  H01L29/7869

Abstract: 目的在于提供薄膜晶体管、以及用于制造具有受控阈值电压、高操作速度、相对容易的制造工艺、以及足够的可靠性的包括氧化物半导体的薄膜晶体管的方法。可消除对氧化物半导体层中的载流子浓度产生影响的杂质，诸如氢原子、或包含氢原子的化合物(诸如H2O)。可形成与氧化物半导体层接触的包含大量缺陷(诸如悬空键)的氧化物绝缘层，以使杂质扩散到氧化物绝缘层中，并且氧化物半导体层中的杂质浓度降低。可在通过使用低温泵排空、由此杂质浓度降低的沉积室中形成氧化物半导体层或与该氧化物半导体层接触的氧化物绝缘层。

公开(公告)号：CN101728000B

公开(公告)日：2014-05-07

申请号：CN200910211814.9

申请日：2009-10-30

Applicant: 株式会社半导体能源研究所

Inventor： 坂田淳一郎 ,  丸山哲纪 ,  井本裕己 ,  浅野裕治 ,  肥塚纯一

IPC: H01B1/00 ,  H01B1/06 ,  H01B13/00 ,  H01B5/14 ,  H01L29/786 ,  H01L29/24 ,  C03C17/22 ,  C04B41/85 ,  C01B21/20

CPC classification number: C23C14/5846 ,  C04B35/58 ,  C04B2235/3284 ,  C04B2235/3286 ,  C23C14/0057 ,  C23C14/0676 ,  H01L27/1225 ,  H01L27/124 ,  H01L29/7869

Abstract: 本发明涉及导电氧氮化物及导电氧氮化物膜的制造方法。提供了一种导电氧氮化物，包括：包含铟、镓和锌的氧氮化物；以及氢原子。由透明导电氧化物构成的电极因半导体装置的制造工序中的加热处理而容易晶化。使用其表面凹凸因晶化而变得明显的电极的薄膜元件容易发生短路，其结果是，元件的可靠性降低。本发明的一个方式的目的在于提供一种即使进行加热处理也不会晶化的透光导电氧氮化物及其制造方法。本发明人等发现掺杂了氢原子的包含铟、镓和锌的氧氮化物为即使进行350℃的加热处理也不会晶化的透光导电膜，据此解决了上述问题。

公开(公告)号：CN103229304A

公开(公告)日：2013-07-31

申请号：CN201180057486.7

申请日：2011-11-22

Applicant: 株式会社半导体能源研究所

Inventor： 山崎舜平 ,  高桥正弘 ,  丸山哲纪

IPC: H01L29/786 ,  H01L21/336

CPC classification number: H01L29/06 ,  H01L21/0242 ,  H01L21/02422 ,  H01L21/02472 ,  H01L21/02483 ,  H01L21/02502 ,  H01L21/02513 ,  H01L21/02554 ,  H01L21/02565 ,  H01L21/0259 ,  H01L29/36 ,  H01L29/66969 ,  H01L29/7869 ,  H01L29/78693

Abstract: 通过对将氧化物半导体膜用作沟道的晶体管给予稳定的电特性来制造高可靠性半导体装置。形成可通过热处理具有第一晶体结构的氧化物半导体膜及可通过热处理具有第二晶体结构的氧化物半导体膜而加以层叠，并接着进行热处理，由此通过将具有第二晶体结构的氧化物半导体膜作为晶种而发生晶体生长，以形成具有第一晶体结构的氧化物半导体膜。以此方式形成的氧化物半导体膜应用于晶体管的有源层。

公开(公告)号：CN101728000A

公开(公告)日：2010-06-09

申请号：CN200910211814.9

申请日：2009-10-30

Applicant: 株式会社半导体能源研究所

Inventor： 坂田淳一郎 ,  丸山哲纪 ,  井本裕己 ,  浅野裕治 ,  肥塚纯一

IPC: H01B1/00 ,  H01B1/06 ,  H01B13/00 ,  H01B5/14 ,  H01L29/786 ,  H01L29/24 ,  C03C17/22 ,  C04B41/85 ,  C01B21/20

CPC classification number: C23C14/5846 ,  C04B35/58 ,  C04B2235/3284 ,  C04B2235/3286 ,  C23C14/0057 ,  C23C14/0676 ,  H01L27/1225 ,  H01L27/124 ,  H01L29/7869

Abstract: 本发明涉及导电氧氮化物及导电氧氮化物膜的制造方法。提供了一种导电氧氮化物，包括：包含铟、镓和锌的氧氮化物；以及氢原子。由透明导电氧化物构成的电极因半导体装置的制造工序中的加热处理而容易晶化。使用其表面凹凸因晶化而变得明显的电极的薄膜元件容易发生短路，其结果是，元件的可靠性降低。本发明的一个方式的目的在于提供一种即使进行加热处理也不会晶化的透光导电氧氮化物及其制造方法。本发明人等发现掺杂了氢原子的包含铟、镓和锌的氧氮化物为即使进行350℃的加热处理也不会晶化的透光导电膜，据此解决了上述问题。

公开(公告)号：CN107419225B

公开(公告)日：2020-08-04

申请号：CN201611206269.0

申请日：2012-05-28

Applicant: 株式会社半导体能源研究所

Inventor： 山崎舜平 ,  丸山哲纪 ,  井本裕己 ,  佐藤瞳 ,  渡边正宽 ,  增山光男 ,  冈崎健一 ,  中岛基 ,  岛津贵志

IPC: C23C14/34 ,  C23C14/08

Abstract: 与使用非晶硅的晶体管相比，有时使用氧化物半导体的晶体管的可靠性较差。于是，本发明的目的是制造一种具有可靠性高的使用氧化物半导体的晶体管的半导体装置。一种利用溅射法使用溅射靶材形成的氧化物半导体膜，所述溅射靶材包含以能够获得结晶结构的组成比混合原料而制造的具有c轴平行于氧化物半导体上表面的法向矢量的结晶区域的氧化物半导体。

公开(公告)号：CN104078471B

公开(公告)日：2017-04-05

申请号：CN201410329038.3

申请日：2009-12-23

Applicant: 株式会社半导体能源研究所

Inventor： 小山润 ,  坂田淳一郎 ,  丸山哲纪 ,  井本裕己 ,  浅野裕治 ,  肥塚纯一

IPC: H01L27/12 ,  H03K19/00

CPC classification number: H01L27/1255 ,  H01L27/12 ,  H01L27/1225 ,  H01L27/127 ,  H01L28/20 ,  H01L29/24 ,  H01L29/78606 ,  H01L29/7869

Abstract: 本发明涉及半导体装置，其中提供一种利用使用被电特性控制的氧化物半导体层而制造的电阻元件及薄膜晶体管的驱动电路、以及利用该驱动电路的半导体装置。在用作电阻元件(354)的氧化物半导体层(905)上直接接触地设置利用使用含有硅烷(SiH4)以及氨(NH3)等的氢化合物的气体的等离子体CVD法而形成的氮化硅层(910)，并且在用作薄膜晶体管(355)的氧化物半导体层(906)上隔着用作阻挡层的氧化硅层(909)地设置氮化硅层(910)。因此，对氧化物半导体层(905)引入比氧化物半导体层(906)更高浓度的氢。其结果，用作电阻元件(354)的氧化物半导体层(905)的电阻值低于用作薄膜晶体管(355)的氧化物半导体层(906)的电阻值。

公开(公告)号：CN102709187B

公开(公告)日：2017-03-01

申请号：CN201210093069.4

申请日：2012-03-23

Applicant: 株式会社半导体能源研究所

Inventor： 井本裕己 ,  丸山哲纪 ,  远藤佑太

IPC: H01L21/336 ,  H01L21/30 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L29/7869 ,  H01L27/3274 ,  H01L51/0545

Abstract: 提供具有优秀电特性的半导体器件以及制造该半导体器件的方法。一种用于制造半导体器件的方法包括以下步骤：形成栅电极；形成栅绝缘膜以覆盖栅电极；在栅绝缘膜上形成氧化物半导体膜；在氧化物半导体膜上形成氢渗透膜；在氢渗透膜上形成氢捕获膜；执行热处理以从氧化物半导体膜释放氢；形成与一部分氧化物半导体膜接触的源电极和漏电极；以及去除氢捕获膜的暴露部分以形成由氢渗透膜形成的沟道保护膜。还提供由上述方法制造的半导体器件。