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公開番号2025066809
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-23
出願番号2025011099,2023220503
出願日2025-01-27,2020-05-18
発明の名称半導体装置の作製方法
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類H10D 30/01 20250101AFI20250416BHJP()
要約【課題】生産性の高い半導体装置の作製方法を提供する。
【解決手段】半導体装置の作製方法は、第1の絶縁体212、第2の絶縁体214及び第3の絶縁体216を順に成膜する工程と、第4の絶縁体222、第5の絶縁体224、第1の酸化膜、第2の酸化膜及び第3の酸化膜を順に成膜する工程と、導電膜(導電体242a、242b)を成膜する工程と、第1の酸化膜、第2の酸化膜、第3の酸化膜及び導電膜を加工することで、島状の第1の酸化物230a、島状の第2の酸化物230b、島状の酸化物層及び島状の導電層を形成する工程と、第6の絶縁体280及び絶縁膜を順に成膜する工程と、絶縁膜を平坦化する工程と、絶縁膜及び第6の絶縁体に、第2の酸化物が露出する開口を形成する工程と、第7の絶縁体241a、241b及び第1の導電体240a、240bを形成する工程と、第8の絶縁体283、第9の絶縁体286を順に成膜する工程と、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の絶縁体、第２の絶縁体、第３の絶縁体を順に成膜する第１の工程と、
第４の絶縁体、第５の絶縁体、第１の酸化膜、第２の酸化膜、第３の酸化膜を順に成膜する第２の工程と、
導電膜を成膜する第３の工程と、
前記第１の酸化膜、前記第２の酸化膜、前記第３の酸化膜、および前記導電膜を加工することで、島状の第１の酸化物、島状の第２の酸化物、島状の酸化物層、および島状の導電層を形成する第４の工程と、
第６の絶縁体、絶縁膜を順に成膜する第５の工程と、
前記絶縁膜を平坦化する第６の工程と、
前記絶縁膜および前記第６の絶縁体に、前記第２の酸化物が露出する開口を形成する第７の工程と、
第７の絶縁体および第１の導電体を形成する第８の工程と、
第８の絶縁体、第９の絶縁体を順に成膜する第９の工程と、を有し、
前記第１の工程は、第１のマルチチャンバー装置を用いて行われ、
前記第２の工程は、第２のマルチチャンバー装置を用いて行われ、
前記第５の工程は、第３のマルチチャンバー装置を用いて行われ、
前記第９の工程は、第４のマルチチャンバー装置を用いて行われる、半導体装置の作製方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、トランジスタ、半導体装置、および電子機器に関する。また、本発
明の一態様は、半導体装置の作製方法に関する。また、本発明の一態様は、半導体ウエハ
、およびモジュールに関する。また、本発明の一態様は、半導体装置を作製するための装
置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【０００２】
なお、本明細書等において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能し得る装
置全般を指す。トランジスタなどの半導体素子をはじめ、半導体回路、演算装置、記憶装
置は、半導体装置の一態様である。表示装置（液晶表示装置、発光表示装置など）、投影
装置、照明装置、電気光学装置、蓄電装置、記憶装置、半導体回路、撮像装置、電子機器
などは、半導体装置を有すると言える場合がある。
【０００３】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明
の一態様は、物、方法、または、製造方法に関するものである。また、本発明の一態様は
、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マタ
ー）に関するものである。
【背景技術】
【０００４】
絶縁表面を有する基板上に形成された半導体薄膜を用いてトランジスタを構成する技術
が注目されている。当該トランジスタは集積回路（ＩＣ）や画像表示装置（単に表示装置
とも表記する。）のような電子デバイスに広く応用されている。トランジスタに適用可能
な半導体薄膜としてシリコン系半導体材料が広く知られているが、その他の材料として酸
化物半導体が注目されている。
【０００５】
酸化物半導体において、単結晶でも非晶質でもない、ＣＡＡＣ（ｃ－ａｘｉｓａｌｉ
ｇｎｅｄｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）構造およびｎｃ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ
）構造が見出されている（非特許文献１及び非特許文献２参照）。
【０００６】
非特許文献１および非特許文献２では、ＣＡＡＣ構造を有する酸化物半導体を用いてト
ランジスタを作製する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
Ｓ．Ｙａｍａｚａｋｉｅｔａｌ．， “ＳＩＤＳｙｍｐｏｓｉｕｍＤｉｇｅｓｔｏｆＴｅｃｈｎｉｃａｌＰａｐｅｒｓ”，２０１２，ｖｏｌｕｍｅ４３，ｉｓｓｕｅ１，ｐ．１８３－１８６
Ｓ．Ｙａｍａｚａｋｉｅｔａｌ．， “ＪａｐａｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ”，２０１４，ｖｏｌｕｍｅ５３，Ｎｕｍｂｅｒ４Ｓ，ｐ．０４ＥＤ１８－１－０４ＥＤ１８－１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
また、近年、半導体集積回路などに代表される半導体装置の多機能化、高集積化、高速
化、低消費電力化が強く求められている。これらの要求を実現するためには、半導体装置
を構成するトランジスタの微細化や、高集積化が必要である。
【０００９】
半導体装置の高集積化を図る方法の一つとして、半導体装置の積層化が挙げられる。半
導体装置を積層化するには、半導体装置の生産性を高める必要がある。半導体装置の生産
性を高めるには、半導体装置の作製工程の削減、各工程に費やす時間の短縮、半導体装置
の作製過程における基板の動線の短縮、工程の並列処理などが重要となる。
【００１０】
本発明の一態様は、生産性の高い半導体装置の作製方法を提供することを課題の一つと
する。また、本発明の一態様は、トランジスタ特性のばらつきが少ない半導体装置、およ
びその作製方法を提供することを課題の一つとする。また、本発明の一態様は、信頼性が
良好な半導体装置、およびその作製方法を提供することを課題の一つとする。また、本発
明の一態様は、良好な電気特性を有する半導体装置、およびその作製方法を提供すること
を課題の一つとする。また、本発明の一態様は、オン電流が大きい半導体装置、およびそ
の作製方法を提供することを課題の一つとする。また、本発明の一態様は、微細化または
高集積化が可能な半導体装置、およびその作製方法を提供することを課題の一つとする。
また、本発明の一態様は、低消費電力の半導体装置、およびその作製方法を提供すること
を課題の一つとする。
（【００１１】以降は省略されています）

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