公开(公告)号：CN113257838A

公开(公告)日：2021-08-13

申请号：CN202110517345.4

申请日：2009-12-25

申请人： 株式会社半导体能源研究所

发明人： 山崎舜平 ,  坂田淳一郎 ,  小山润

IPC分类号： H01L27/12 ,  H01L29/786 ,  H01L21/02

摘要： 本发明涉及一种半导体器件。提供了一种包括薄膜晶体管的半导体器件，该薄膜晶体管具有氧化物半导体层和优秀的电特性。此外，提供了一种用于制造半导体器件的方法，其中在一个衬底上形成多种类型的不同结构的薄膜晶体管以形成多种类型的电路，而且其中没有显著增加步骤数量。在绝缘表面上形成金属薄膜之后，在该金属薄膜上形成氧化物半导体层。然后，执行诸如热处理之类的氧化处理以部分或全部地氧化该金属薄膜。此外，在诸如逻辑电路之类强调操作速度的电路与矩阵电路之间，薄膜晶体管的结构不同。

公开(公告)号：CN104835850B

公开(公告)日：2018-10-26

申请号：CN201510215816.0

申请日：2010-06-22

申请人： 株式会社半导体能源研究所

发明人： 山崎舜平 ,  细羽幸 ,  野田耕生 ,  大原宏树 ,  佐佐木俊成 ,  坂田淳一郎

IPC分类号： H01L29/786 ,  H01L21/34

摘要： 包括具有稳定电特性的薄膜晶体管的高度可靠半导体器件，以及其制造方法。在制造包括薄膜晶体管(其中包括沟道形成区的半导体层是氧化物半导体层)在内的半导体器件的方法中，在氧气气氛中执行减少诸如湿气之类的杂质来改进氧化物半导体层的纯度并氧化该氧化物半导体层的热处理(用于脱水或脱氢的热处理)。不仅减少氧化物半导体层中诸如湿气之类的杂质，还减少了栅绝缘层中已经存在的那些杂质，且减少了诸如在氧化物半导体层与被设置在与氧化物半导体层接触的上面和下面的膜之间界面中存在的湿气之类的杂质。

公开(公告)号：CN104538355B

公开(公告)日：2018-08-31

申请号：CN201510004825.5

申请日：2010-08-25

申请人： 株式会社半导体能源研究所

发明人： 山崎舜平 ,  坂田淳一郎 ,  津吹将志 ,  秋元健吾 ,  细羽幸 ,  坂仓真之 ,  及川欣聪

IPC分类号： H01L21/77 ,  H01L27/12

CPC分类号： H01L21/477 ,  G02F1/133345 ,  G02F1/1368 ,  H01L21/02565 ,  H01L21/02664 ,  H01L27/1225 ,  H01L27/1248 ,  H01L27/1251 ,  H01L27/1259 ,  H01L29/66969 ,  H01L29/7869 ,  H01L29/78696

摘要： 本发明涉及半导体装置的制造方法，其包括以下步骤：在绝缘层之上形成氧化物半导体层；对所述氧化物半导体层进行脱水化或脱氢化；在所述氧化物半导体层之上形成源电极层和漏电极层；形成与所述氧化物半导体层的一部分接触且在所述氧化物半导体层、所述源电极层和所述漏电极层之上的氧化物绝缘层；以及通过加热所述氧化物绝缘层来在所述氧化物半导体层中形成i型区。其中，所述i型区至少形成在第一n型区和第二n型区之间，所述第一n型区与所述源电极层接触，以及所述第二n型区与所述漏电极层接触。

公开(公告)号：CN105185837B

公开(公告)日：2018-08-03

申请号：CN201510551447.2

申请日：2010-09-16

申请人： 株式会社半导体能源研究所

发明人： 山崎舜平 ,  坂仓真之 ,  渡边了介 ,  坂田淳一郎 ,  秋元健吾 ,  宫永昭治 ,  广桥拓也 ,  岸田英幸

IPC分类号： H01L29/786 ,  H01L29/06

CPC分类号： H01L29/7869 ,  H01L27/1225 ,  H01L29/045 ,  H01L29/45 ,  H01L29/78606 ,  H01L29/78696

摘要： 沟道保护薄膜晶体管中,其中沟道形成区使用氧化物半导体来形成,通过热处理来脱水或脱氢的氧化物半导体层用作活性层,包括纳米晶的结晶区包含在沟道形成区的表面部分中,并且其余部分是非晶的或者由非晶质/非晶体和微晶体的混合物来形成,其中非晶区点缀有微晶体。通过使用具有这种结构的氧化物半导体层,能够防止由于水分进入表面部分或者从表面部分消除氧所引起的转变成n型以及防止寄生沟道的生成,并且能够降低与源和漏电极的接触电阻。

公开(公告)号：CN104465318B

公开(公告)日：2018-04-24

申请号：CN201410581750.2

申请日：2010-10-19

申请人： 株式会社半导体能源研究所

发明人： 山崎舜平 ,  平石铃之介 ,  秋元健吾 ,  坂田淳一郎

IPC分类号： H01L21/02

CPC分类号： H01L29/66969 ,  H01L21/02164 ,  H01L21/02178 ,  H01L21/02565 ,  H01L21/02631 ,  H01L27/1225 ,  H01L29/7869

摘要： 本发明涉及制造半导体器件的方法，一目的在于，在含氧化物半导体层的薄膜晶体管中，减少该氧化物半导体层与电连接至该氧化物半导体层的源和漏电极层之间的接触电阻。源和漏电极层具有两个或更多层的层叠结构，其中与氧化物半导体层相接触的层使用其功函数低于氧化物半导体层的功函数的金属或含有这样的金属的合金而被形成。可使用选自Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、或W的元素、或含有这些元素中的任意作为组分的合金、含有这些元素中的任意的组合的合金、等形成在源和漏电极层中除了与氧化物半导体层相接触的层之外的层。

公开(公告)号：CN105449119B

公开(公告)日：2018-03-23

申请号：CN201610008810.0

申请日：2010-08-06

申请人： 株式会社半导体能源研究所

发明人： 山崎舜平 ,  坂田淳一郎 ,  坂仓真之 ,  及川欣聪 ,  冈崎健一 ,  丸山穗高

IPC分类号： H01L51/52 ,  H01L51/54 ,  H01L51/56

CPC分类号： H01L29/78696 ,  H01L27/1225 ,  H01L27/124 ,  H01L27/127 ,  H01L27/322 ,  H01L27/3244 ,  H01L27/3262 ,  H01L29/247 ,  H01L29/78618 ,  H01L29/78648 ,  H01L29/7869 ,  H01L29/78693 ,  H01L51/52 ,  H01L2227/323

摘要： 一个目的是提高发光装置的可靠性。发光装置具有一个衬底之上的包括驱动器电路的晶体管的驱动器电路部分以及包括像素的晶体管的像素部分。驱动器电路的晶体管以及像素的晶体管是反交错晶体管，各包括与氧化物绝缘层的一部分相接触的氧化物半导体层。在像素部分中，滤色片层和发光元件设置在氧化物绝缘层之上。在驱动器电路的晶体管中，与栅电极层和氧化物半导体层重叠的导电层设置在氧化物绝缘层之上。栅电极层、源电极层和漏电极层使用金属导电膜来形成。

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

申请人： 株式会社半导体能源研究所

发明人： 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分类号： H01L27/12 ,  H03K19/00

CPC分类号： H01L27/1255 ,  H01L27/12 ,  H01L27/1225 ,  H01L27/127 ,  H01L28/20 ,  H01L29/24 ,  H01L29/78606 ,  H01L29/7869

摘要： 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：CN102598285B

公开(公告)日：2016-08-03

申请号：CN201080052375.2

申请日：2010-10-25

申请人： 株式会社半导体能源研究所

发明人： 细羽幸 ,  坂田淳一郎 ,  大原宏树 ,  山崎舜平

IPC分类号： H01L29/786 ,  H01L21/20 ,  H01L21/324 ,  H01L21/336 ,  H01L21/363

CPC分类号： H01L29/78696 ,  G02F1/133528 ,  G02F1/1339 ,  G02F1/134336 ,  G02F1/136286 ,  G02F1/1368 ,  G02F1/167 ,  G02F2001/133302 ,  G02F2001/133531 ,  G02F2201/121 ,  G02F2201/123 ,  G09G3/3677 ,  G09G2310/0286 ,  G09G2310/08 ,  H01L21/02107 ,  H01L21/02554 ,  H01L21/02565 ,  H01L21/02631 ,  H01L21/02672 ,  H01L21/324 ,  H01L21/477 ,  H01L21/67115 ,  H01L27/1225 ,  H01L27/127 ,  H01L27/3262 ,  H01L29/66969 ,  H01L29/7869

摘要： 一个目的是提供具有稳定电特性的使用氧化物半导体的半导体器件。氧化物半导体层经受在氮气体或者诸如稀有气体(例如氩或氦)之类的惰性气体气氛中或者在降低的压力下的用于脱水或脱氢处理的热处理以及经受在氧的气氛、氧和氮的气氛或者空气(露点优选地低于或等于40℃，更优选地低于或等于50℃)气氛中的用于提供氧的处理的冷却步骤。因此，氧化物半导体层经过高度纯化，由此形成i型氧化物半导体层。制造包括具有氧化物半导体层的薄膜晶体管的半导体器件。

公开(公告)号：CN105679834A

公开(公告)日：2016-06-15

申请号：CN201610042276.5

申请日：2010-08-26

申请人： 株式会社半导体能源研究所

发明人： 山崎舜平 ,  坂仓真之 ,  渡边了介 ,  坂田淳一郎 ,  秋元健吾 ,  宫永昭治 ,  广桥拓也 ,  岸田英幸

IPC分类号： H01L29/786 ,  H01L27/12 ,  H01L29/04

CPC分类号： H01L29/7869 ,  H01L27/1225 ,  H01L29/04 ,  H01L29/045 ,  H01L29/78618 ,  H01L29/78693 ,  H01L29/78696

摘要： 本发明涉及晶体管及显示设备。具体地说提供一种具有有利的电特性和高可靠性的晶体管以及包括该晶体管的显示设备。该晶体管是将氧化物半导体用于沟道区而形成的底栅晶体管。经过通过热处理进行的脱水或脱氢的氧化物半导体层被用作活动层。该活动层包括微晶化的浅表部分的第一区以及其余部分的第二区。通过使用具有该结构的氧化物半导体层，能够抑制归因于湿气进入浅表部分或者氧自浅表部分排除的转变为n型以及寄生沟道的产生。另外，还能够降低在氧化物半导体层与源极和漏极电极之间的接触电阻。

公开(公告)号：CN105185837A

公开(公告)日：2015-12-23

申请号：CN201510551447.2

申请日：2010-09-16

申请人： 株式会社半导体能源研究所

发明人： 山崎舜平 ,  坂仓真之 ,  渡边了介 ,  坂田淳一郎 ,  秋元健吾 ,  宫永昭治 ,  广桥拓也 ,  岸田英幸

IPC分类号： H01L29/786 ,  H01L29/06

CPC分类号： H01L29/7869 ,  H01L27/1225 ,  H01L29/045 ,  H01L29/45 ,  H01L29/78606 ,  H01L29/78696 ,  H01L29/786 ,  H01L29/06

摘要： 沟道保护薄膜晶体管中，其中沟道形成区使用氧化物半导体来形成，通过热处理来脱水或脱氢的氧化物半导体层用作活性层，包括纳米晶的结晶区包含在沟道形成区的表面部分中，并且其余部分是非晶的或者由非晶质/非晶体和微晶体的混合物来形成，其中非晶区点缀有微晶体。通过使用具有这种结构的氧化物半导体层，能够防止由于水分进入表面部分或者从表面部分消除氧所引起的转变成n型以及防止寄生沟道的生成，并且能够降低与源和漏电极的接触电阻。