半导体装置的制造方法与流程

本发明的一个方式涉及一种金属氧化物的制造方法。另外，本发明的一个方式涉及一种晶体管、半导体装置及电子设备。另外，本发明的一个方式涉及一种半导体装置的制造方法。此外，本发明的一个方式涉及一种半导体晶片及模块。注意，在本说明书等中，半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有装置。除了晶体管等的半导体元件之外，半导体电路、运算装置或存储装置也是半导体装置的一个方式。显示装置(液晶显示装置、发光显示装置等)、投影装置、照明装置、电光装置、蓄电装置、存储装置、半导体电路、摄像装置、电子设备等有时包括半导体装置。注意，本发明的一个方式不局限于上述。本说明书等所公开的发明的一个方式涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本发明的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(composition of matter)。

背景技术：

1、近年来，已对半导体装置进行开发，lsi、cpu、存储器等主要被用于半导体装置。cpu是包括将半导体晶片加工为芯片的半导体集成电路(至少包括晶体管及存储器)且形成有作为连接端子的电极的半导体元件的集合体。

2、lsi、cpu、存储器等的半导体电路(ic芯片)安装在例如印刷线路板等电路板上，并被用作各种电子设备的部件之一。

3、此外，通过使用形成在具有绝缘表面的衬底上的半导体薄膜构成晶体管的技术受到注目。该晶体管被广泛地应用于集成电路(ic)、图像显示装置(也简单地记载为显示装置)等电子设备。作为可以应用于晶体管的半导体薄膜，硅类半导体材料被广泛地周知。作为其他材料，氧化物半导体受到关注。

4、另外，已知使用氧化物半导体的晶体管的泄漏电流在非导通状态下极小。例如，专利文献1已公开了应用使用氧化物半导体的晶体管的泄漏电流小的特性的低功耗cpu等。另外，例如，专利文献2已公开了利用使用氧化物半导体的晶体管的泄漏电流小的特性实现存储内容的长期保持的存储装置等。

5、近年来，随着电子设备的小型化和轻量化，对集成电路的进一步高密度化的要求提高。此外，有提高包含集成电路的半导体装置的生产率的需求。

6、[先行技术文献]

7、[专利文献]

8、[专利文献1]日本专利申请公开第2012-257187号公报

9、[专利文献2]日本专利申请公开第2011-151383号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、本发明的一个方式的目的之一是提供一种晶体管的电特性的不均匀小的半导体装置。此外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种可靠性良好的半导体装置。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种具有良好的电特性的半导体装置。此外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种通态电流大的半导体装置。此外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够实现微型化或高集成化的半导体装置。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种低功耗的半导体装置。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种上述半导体装置的制造方法。

3、注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。注意，本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。除上述目的外的目的从说明书、附图、权利要求书等的描述中是显而易见的，并且可以从所述描述中抽出。

4、解决技术问题的手段

5、本发明的一个方式是一种半导体装置的制造方法，包括如下步骤：沉积氧化物；在氧化物上沉积第一绝缘体；在第一绝缘体上沉积导电体；在导电体上沉积第二绝缘体；以及通过进行加热处理，氧化物及第一绝缘体中的氢移动到第二绝缘体并被吸收。通过溅射法沉积第二绝缘体。

6、在上述结构中，优选的是，使用含铝的溅射靶材及含氧的气体沉积第二绝缘体。

7、在上述结构中，优选的是，加热处理的温度为300℃以上且550℃以下，加热处理的时间为2小时以上且16小时以下。

8、另外，本发明的一个方式是半导体装置的制造方法，包括如下步骤：沉积氧化膜；在氧化膜上沉积第一导电膜；将氧化膜及第一导电膜加工成岛状来形成氧化物及导电层；在氧化物及导电层之上沉积第一绝缘体；在导电层及第一绝缘体形成到达氧化物的开口；通过形成开口，从导电层形成第一导电体及第二导电体；在第一绝缘体及开口上沉积绝缘膜；在绝缘膜上沉积第二导电膜；直到露出第一绝缘体的顶面为止对绝缘膜及第二导电膜进行cmp处理，由此形成第二绝缘体及第三导电体；在第一绝缘体、第二绝缘体及第三导电体上沉积第三绝缘体；以及通过进行加热处理，氧化物及第二绝缘体中的氢移动到第三绝缘体并被吸收。通过溅射法沉积第三绝缘体。

9、在上述结构中，优选的是，使用含铝的溅射靶材及含氧的气体沉积第三绝缘体。

10、在上述结构中，优选的是，加热处理的温度为300℃以上且550℃以下，加热处理的时间为2小时以上且16小时以下。

11、发明效果

12、根据本发明的一个方式可以提供一种晶体管的电特性的不均匀小的半导体装置。此外，根据本发明的一个方式可以提供一种可靠性良好的半导体装置。此外，根据本发明的一个方式可以提供一种具有良好的电特性的半导体装置。此外，根据本发明的一个方式可以提供一种通态电流大的半导体装置。此外，根据本发明的一个方式可以提供一种能够实现微型化或高集成化的半导体装置。此外，根据本发明的一个方式可以提供一种低功耗的半导体装置。此外，根据本发明的一个方式可以提供一种上述半导体装置的制造方法。

13、注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。注意，本发明的一个方式并不需要实现所有上述效果。除上述效果外的效果从说明书、附图、权利要求书等的描述中是显而易见的，并且可以从所述描述中抽出。

技术特征：

1.一种半导体装置的制造方法，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，

3.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，

4.一种半导体装置的制造方法，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的半导体装置的制造方法，

6.根据权利要求4所述的半导体装置的制造方法，

技术总结
提供一种特性的不均匀小且可靠性良好的半导体装置。本发明的一个方式是一种半导体装置的制造方法，包括如下步骤：沉积氧化物；在氧化物上沉积第一绝缘体；在第一绝缘体上沉积导电体；在导电体上沉积第二绝缘体；通过进行加热处理，氧化物及第一绝缘体中的氢移动到第二绝缘体并被吸收。通过溅射法沉积第二绝缘体。

技术研发人员：山崎舜平,小松良宽,伊藤俊一,川口忍,高桥正弘
受保护的技术使用者：株式会社半导体能源研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12