半导体器件的制作方法

本发明的一个实施方式涉及半导体器件。特别地，本发明的一个实施方式涉及作为沟道使用了氧化物半导体的半导体器件。

背景技术：

1、近年来，进行了取代非晶硅、低温聚硅及单晶硅而将氧化物半导体用于沟道的半导体器件的开发(例如专利文献1～6)。沟道使用氧化物半导体的半导体器件与沟道使用非晶硅的半导体器件同样能够以工艺简单的构造及低温工艺形成。已知沟道使用氧化物半导体的半导体器件具有比沟道使用非晶硅的半导体器件高的迁移率。

2、为了使沟道使用氧化物半导体的半导体器件稳定地运转，在其制造工序中向氧化物半导体层供给氧、减少在氧化物半导体层中形成的氧缺损很重要。例如，作为向氧化物半导体层供给氧的方法之一，公开了在该绝缘层更多包含氧的条件下形成覆盖氧化物半导体层的绝缘层的技术。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开2021-141338号公报

6、专利文献2：日本特开2014-099601号公报

7、专利文献3：日本特开2021-153196号公报

8、专利文献4：日本特开2018-006730号公报

9、专利文献5：日本特开2016-184771号公报

10、专利文献6：日本特开2021-108405号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、但是，在更多包含氧的条件下形成的绝缘层包含很多缺陷。由于其影响，发生被认为电子被该缺陷捕获导致的半导体器件的特性异常或可靠性试验中的特性变化。另一方面，若使用缺陷少的绝缘层，则无法增加绝缘层中包含的氧。因此，无法从绝缘层充分地向氧化物半导体层供给氧。像这样，要求实现能够减少导致半导体器件特性变化的绝缘层中的缺陷并修复在氧化物半导体层中形成的氧缺损的构造。

3、本发明的一个实施方式涉及的课题之一在于实现可靠性及迁移率高的半导体器件。

4、用于解决课题的手段

5、本发明一个实施方式涉及的半导体器件具备：基板；以铝为主成分的金属氧化物层，其设置在所述基板之上；氧化物半导体层，其设置在所述金属氧化物层之上；栅电极，其与所述氧化物半导体层对置；和所述氧化物半导体层与栅电极之间的栅极绝缘层。所述金属氧化物层的厚度为1nm以上4nm以下。

技术特征：

1.半导体器件，其具备：

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述金属氧化物层的厚度为1nm以上3nm以下。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述氧化物半导体层与所述金属氧化物层相接。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述氧化物半导体层形成为岛状，

5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体器件，其中，所述金属氧化物层具备针对氧及氢的阻隔性。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体器件，其进一步具备设置于所述基板与所述金属氧化物层之间且含有氧的第1绝缘层。

7.根据权利要求6所述的半导体器件，其中，所述第1绝缘层具备通过600℃以下的热处理来放出氧的功能。

8.根据权利要求6所述的半导体器件，其中，所述金属氧化物层在所述第1绝缘层与所述氧化物半导体层之间与所述第1绝缘层及所述氧化物半导体层中的各自相接。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体器件，其中，在所述基板与所述金属氧化物层之间不存在半导体层。

技术总结
本发明涉及半导体器件。本发明实现高迁移率且可靠性高的半导体器件。半导体器件具备：基板；以铝为主成分的金属氧化物层，其设置在所述基板之上；氧化物半导体层，其设置在所述金属氧化物层之上；栅电极，其与所述氧化物半导体层对置；和所述氧化物半导体层与栅电极之间的栅极绝缘层。所述金属氧化物层的厚度为1nm以上4nm以下。所述金属氧化物层的厚度也可以是1nm以上3nm以下。

技术研发人员：田丸尊也,津吹将志,渡壁创,佐佐木俊成
受保护的技术使用者：株式会社日本显示器
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17