[发明专利]半导体装置以及半导体装置的制造方法

说明书

提供一种通态电流大的半导体装置。一种半导体装置，包括：第一绝缘体；第一绝缘体上的第一氧化物；第一氧化物上的第二氧化物；第二氧化物上的第一导电体及第二导电体；第二氧化物上的第三氧化物；第三氧化物上的第二绝缘体；位于第二绝缘体上并与第三氧化物重叠的第三导电体；与第一绝缘体上、第一氧化物的侧面、第二氧化物的侧面、第一导电体的侧面、第一导电体的顶面、第二导电体的侧面、第二导电体的顶面接触的第三绝缘体；以及第三导电体、第二绝缘体、第三氧化物及第三绝缘体上的第四绝缘体，其中第四绝缘体与第三导电体、第二绝缘体及第三氧化物的每一个的顶面接触。

技术领域

本发明的一个方式涉及一种半导体装置及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、模块以及电子设备。

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、成像装置及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技术领域。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

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。另外，作为其他材料，氧化物半导体受到关注。作为氧化物半导体，例如，已知除了如氧化铟、氧化锌等单元金属氧化物之外还有多元金属氧化物。在多元金属氧化物中，有关In-Ga-Zn氧化物(以下也称为IGZO)的研究尤为火热。

通过对IGZO的研究，在氧化物半导体中，发现了既不是单晶也不是非晶的CAAC(c-axis aligned crystalline)结构及nc(nanocrystalline)结构(参照非专利文献1至非专利文献3)。非专利文献1及非专利文献2中公开了一种使用具有CAAC结构的氧化物半导体制造晶体管的技术。再者，非专利文献4及非专利文献5中公开了一种比CAAC结构及nc结构的结晶性更低的氧化物半导体中也具有微小的结晶。

将IGZO用于活性层的晶体管具有极低的关态电流(参照非专利文献6)，已知有利用了该特性的LSI及显示器(参照非专利文献7及非专利文献8)。

[先行技术文献]

[非专利文献]

[非专利文献1]S.Yamazaki et al.,“SID Symposium Digest of TechnicalPapers”,2012,volume 43,issue 1,p.183-186

[非专利文献2]S.Yamazaki et al.,“Japanese Journal of Applied Physics”,2014,volume 53,Number 4S,p.04ED18-1-04ED18-10

[非专利文献3]S.Ito et al.,“The Proceedings of AM-FPD’13Digest ofTechnical Papers”,2013,p.151-154

[非专利文献4]S.Yamazaki et al.,“ECS Journal of Solid State Science andTechnology”,2014,volume 3,issue 9,p.Q3012-Q3022

[非专利文献5]S.Yamazaki,“ECS Transactions”,2014,volume 64,issue 10,p.155-164