半导体装置的制造方法制造方法及图纸

提供一种特性的不均匀小的半导体装置。沉积第一绝缘体，在第一绝缘体上沉积金属氧化物，在金属氧化物上沉积第二绝缘体，在第二绝缘体上沉积氧化膜，通过进行热处理，第一绝缘体中、第二绝缘体中及氧化物中的氢移动到金属氧化物且被吸収，金属氧化物通过ALD法沉积。金属氧化物通过ALD法沉积。金属氧化物通过ALD法沉积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置的制造方法


[0001]本专利技术的一个方式涉及一种金属氧化物的制造方法。另外，本专利技术的一个方式涉及一种晶体管、半导体装置及电子设备。另外，本专利技术的一个方式涉及一种半导体装置的制造方法。此外，本专利技术的一个方式涉及一种半导体晶片及模块。
[0002]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。
[0003]注意，本专利技术的一个方式不局限于上述
本说明书等所公开的专利技术的一个方式涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本专利技术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)。

技术介绍

[0004]近年来，已对半导体装置进行开发，半导体装置主要使用LSI、CPU及存储器等。CPU是包括加工半导体晶片而被芯片化的半导体集成电路(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。
[0005]LSI、CPU及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。
[0006]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)或图像显示装置(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。
[0007]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低。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低的特性的低功耗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低的特性实现存储内容的长期保持的存储装置等。
[0008]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。[先行技术文献][专利文献][0009][专利文献1]日本专利申请公开第2012
‑
257187号公报[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

专利技术所要解决的技术问题
[0010]本专利技术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。另外，本专利技术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。此外，本专利技术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，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种通态电流高的半导体装置。此外，本专利技术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。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种低功耗的半导体装置。此外，本专利技术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。
[0011]注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。注意，本专利技术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。解决技术问题的手段
[0012]本专利技术的一个方式是一种半导体装置的制造方法，包括如下步骤：沉积第一绝缘体；在第一绝缘体上沉积金属氧化物；在金属氧化物上沉积第二绝缘体；在第二绝缘体上沉积氧化物；以及通过进行热处理，第一绝缘体中、第二绝缘体中及氧化物中的氢移动到金属氧化物且被吸収。金属氧化物通过ALD法沉积。
[0013]在上述制造方法中，优选的是，ALD法包括如下步骤：导入前驱物及载体吹扫气体的第一工序；停止导入前驱物且排出前驱物的第二工序；导入氧化性气体的第三工序；以及停止导入氧化性气体且排出氧化性气体的第四工序。第一工序至第四工序优选分别以210℃以上且300℃以下的温度范围进行。
[0014]在上述制造方法中，第一工序至第四工序优选反复进行。
[0015]在上述制造方法中，前驱物优选包含铪且还包含选自氯、氟、溴、碘以及氢中的任一个或多个。
[0016]在上述制造方法中，氧化性气体优选包含选自O2、O3、N2O、NO2、H2O及H2O2中的任一个或多个。
[0017]在上述制造方法中，载体吹扫气体优选包含选自N2、He、Ar、Kr及Xe中的任一个或多个。
[0018]在上述制造方法中，优选的是，前驱物为HfCl4，氧化性气体包含O3。
[0019]此外，优选的是，ALD法包括如下步骤：导入第一前驱物及载体吹扫气体的第一工序；停止导入第一前驱物且排出第一前驱物的第二工序；导入氧化性气体的第三工序；停止导入氧化性气体且排出氧化性气体的第四工序；导入第二前驱物的第五工序；停止导入第二前驱物且排出第二前驱物的第六工序；导入氧化性气体的第七工序；以及停止导入氧化性气体且排出氧化性气体的第八工序。第一工序至第八工序优选分别以210℃以上且300℃以下的温度范围进行。
[0020]在上述制造方法中，第一工序至第八工序优选反复进行。
[0021]在上述制造方法中，第一前驱物优选包含铪且还包含选自氯、氟、溴、碘以及氢中的任一个或多个，第二前驱物优选包含锆且还包含选自氯、氟、溴、碘以及氢中的任一个或多个。
[0022]在上述制造方法中，氧化性气体优选包含选自O2、O3、N2O、NO2及H2O中的任一个或多个。
[0023]在上述制造方法中，载体吹扫气体优选包含选自N2、He、Ar、Kr及Xe中的任一个或
多个。
[0024]在上述制造方法中，优选的是，第一前驱物为HfCl4，第二前驱物为ZrCl4，氧化性气体包含O3。专利技术效果
[0025]根据本专利技术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。另外，根据本专利技术的一个方式可以提供一种可靠性良好的半导体装置。此外，根据本专利技术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，根据本专利技术的一个方式可以提供一种通态电流高的半导体装置。此外，根据本专利技术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，根据本专利技术的一个方式可以提供一种低功耗的半导体装置。此外，根据本专利技术的一个方式可以提供一种上述半导体装置的制造方法。
[0026]注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。注意，本专利技术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。附图简要说明
[0027]图1A至图1D是示出本专利技术的一个方式的半导体装置的制造方法的截面图。图2是说明本专利技术的一个方式的工序流程的图。图3是说明本专利技术的一个方式的工序流程的图。图4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置的制造方法，包括如下步骤：沉积第一绝缘膜；在所述第一绝缘体上通过ALD法沉积金属氧化物；在所述金属氧化物上沉积第二绝缘体；在所述第二绝缘体上沉积氧化物；以及通过进行热处理，所述第一绝缘体中、所述第二绝缘体中及所述氧化物中的氢移动到所述金属氧化物且被吸収。2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中所述ALD法包括如下步骤：将前驱物及载体吹扫气体导入到反应室的第一工序；停止导入所述前驱物且排出所述前驱物的第二工序；将氧化性气体导入到反应室的第三工序；以及停止导入所述氧化性气体且排出所述氧化性气体的第四工序，并且所述第一工序至第四工序分别以210℃以上且300℃以下的温度范围进行。3.根据权利要求2所述的半导体装置的制造方法，其中所述第一工序至第四工序反复进行。4.根据权利要求2或3所述的半导体装置的制造方法，其中所述前驱物包含铪且还包含选自氯、氟、溴、碘以及氢中的任一个或多个。5.根据权利要求2至4中任一项所述的半导体装置的制造方法，其中所述氧化性气体包含选自O2、O3、N2O、NO2、H2O及H2O2中的任一个或多个。6.根据权利要求2至5中任一项所述的半导体装置的制造方法，其中所述载体吹扫气体包含选自N2、He、Ar、Kr及Xe中的任一个或多个。7.根据权利要求2至6中任一项所述的半导体装置的制造方法，其中所述前驱物为HfCl4，并且所述氧化性气体包含O3。8.根据权利要求1所述的半导体装...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎舜平，小松良宽，大野敏和，柳泽悠一，笹川慎也，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：