[发明专利]半导体装置

说明书

本发明的目的之一是提供一种可靠性高的半导体装置。在沟道被形成的氧化物半导体层上形成使用其绝缘性高于该氧化物半导体层的绝缘性的氧化物半导体材料的绝缘层。作为绝缘性高的氧化物半导体材料，使用包含元素M的以化学式InMZnO_x(X＞0)表示的材料或包含元素M₁及元素M₂的以化学式(，注意小于0.3，并且（1‑X）＞0)表示的材料。作为元素M及元素M₂，例如使用Ti、Zr、Hf、Ge、Ce、或Y。作为元素M₁，例如使用Ga。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置及该半导体装置的制造方法。

注意，在本说明书中，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，因此，电光装置、半导体电路及电子设备都是半导体装置。

背景技术

通过利用形成在具有绝缘表面的衬底上的半导体薄膜来构成晶体管(也称为薄膜晶体管(TFT))的技术引人注目。该晶体管被广泛地应用于如集成电路(IC)及图像显示装置(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，硅类半导体材料是众所周知的。作为其他材料，氧化物半导体受到关注。

例如，公开了使用由包含铟(In)、镓(Ga)及锌(Zn)的非晶氧化物(IGZO类非晶氧化物)构成的半导体层的晶体管(参照专利文献1)。

[专利文献1]日本专利申请公开2011-181801号公报

为了实现商品化，需要提高包括使用氧化物半导体的晶体管的半导体装置的可靠性。

半导体装置由包括复杂的结构的多个薄膜构成，并且利用各种材料、方法及工序制造。因此，所采用的制造工序会导致所得到的半导体装置的形状不良或电特性劣化。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的一个方式的目的之一是提供一种可靠性高的包括使用氧化物半导体的晶体管的半导体装置。

另外，本发明的一个方式的另一个目的是通过高成品率地制造可 靠性高的半导体装置来提供生产率高的半导体装置。

本发明的一个方式是一种半导体装置，在该半导体装置中的沟道被形成的氧化物半导体层上形成有包括包含In和Zn中的至少一方的氧化物绝缘材料或者其绝缘性高于上述氧化物半导体层的绝缘性的氧化物半导体材料的保护层。

另外，包含In和Zn中的至少一方的氧化物绝缘材料或者其绝缘性高于上述氧化物半导体层的绝缘性的氧化物半导体材料既可在沟道被形成的氧化物半导体层下形成，又可在该氧化物半导体层上下形成。

本发明的一个方式是一种半导体装置，在该半导体装置中的沟道被形成的氧化物半导体层上形成有包括包含In、元素M(元素M是3A族元素、4A族元素或4B族元素)及Zn的氧化物材料或者包含In、元素M₁(元素M₁是3B族元素)、元素M₂(元素M₂是3A族元素、4A族元素或4B族元素)及Zn的氧化物材料的保护层。

本发明的一个方式是一种半导体装置，包括：栅电极；栅极绝缘层；氧化物半导体层；以及保护层，其中氧化物半导体层隔着栅极绝缘层与栅电极重叠，保护层隔着氧化物半导体层与栅极绝缘层重叠，并且保护层由包含In、元素M及Zn的氧化物材料形成。