[发明专利]半导体装置有效
| 申请号： | 201810257440.3 | 申请日： | 2013-11-19 |
| 公开（公告）号： | CN108493253B | 公开（公告）日： | 2023-04-25 |
| 发明（设计）人： | 松林大介;篠原聪始;关根航 | 申请（专利权）人： | 株式会社半导体能源研究所 |
| 主分类号： | H01L29/786 | 分类号： | H01L29/786;H01L29/49 |
| 代理公司： | 上海专利商标事务所有限公司 31100 | 代理人： | 金红莲;钱慰民 |
| 地址： | 日本神*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 半导体 装置 | ||
1.一种半导体装置，包括：
衬底；
氧化物半导体叠层，其中在所述衬底上从所述衬底一侧依次层叠有第一氧化物半导体层、第二氧化物半导体层及第三氧化物半导体层；
在所述氧化物半导体叠层上且与所述氧化物半导体叠层接触的第一源电极层和第一漏电极层；
覆盖所述第一源电极层的第二源电极层；
覆盖所述第一漏电极层的第二漏电极层；
所述氧化物半导体叠层上的栅极绝缘膜；以及
所述栅极绝缘膜上的栅电极层，
其中，所述第二源电极层和所述第二漏电极层与所述氧化物半导体叠层接触，
其中，所述第一氧化物半导体层至所述第三氧化物半导体层各自包含In-M-Zn氧化物，其中M为Al、Ti、Ga、Y、Zr、La、Ce、Nd或Hf，
其中，所述第一氧化物半导体层中的M相对于In的原子数比和所述第三氧化物半导体层中的M相对于In的原子数比高于所述第二氧化物半导体层中的M相对于In的原子数比，且
其中，所述第一源电极层和所述第一漏电极层各自包含Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、和W中的一个或将这些材料作为其主要成分 来包含的合金材料。
2.一种半导体装置，包括：
衬底上的第一氧化物半导体层；
所述第一氧化物半导体层上的第二氧化物半导体层；
所述第二氧化物半导体层上的第三氧化物半导体层；
在所述第三氧化物半导体层上且与所述第三氧化物半导体层接触的第一源电极层和第一漏电极层；
覆盖所述第一源电极层的第二源电极层；
覆盖所述第一漏电极层的第二漏电极层；
所述第二源电极层和所述第二漏电极层上的栅极绝缘膜；以及
所述栅极绝缘膜上的栅电极层，
其中，所述第二源电极层和所述第二漏电极层与所述第三氧化物半导体层的顶表面接触，
其中，所述第一氧化物半导体层至所述第三氧化物半导体层各自包含In-M-Zn氧化物，其中M为Al、Ti、Ga、Y、Zr、La、Ce、Nd或Hf，
其中，所述第一氧化物半导体层中的M相对于In的原子数比和所述第三氧化物半导体层中的M相对于In的原子数比高于所述第二氧化物半导体层中的M相对于In的原子数比，且
其中，所述第一源电极层和所述第一漏电极层各自包含Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、和W中的一个或将这些材料作为其主要成分 来包含的合金材料。
3.如权利要求1或2所述的半导体装置，
其中，所述第二源电极层和所述第二漏电极层各自使用包含氮化钽、氮化钛或钌的材料形成。
4.如权利要求1或2所述的半导体装置，
其中，所述第一氧化物半导体层及所述第三氧化物半导体层中的每一个的导带底部的能量都比所述第二氧化物半导体层的导带底部的能量更接近于真空能级，并且
所述第二氧化物半导体层与所述第一氧化物半导体层之间的导带底部的能量差以及所述第二氧化物半导体层与所述第三氧化物半导体层之间的导带底部的能量差都是大于或等于0.05eV且小于或等于2eV。
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