TWI541908B

Method for manufacturing semiconductor device

Abstract

It is an object to provide a highly reliable semiconductor device which includes a thin film transistor having stable electric characteristics. It is another object to manufacture a highly reliable semiconductor device at lower cost with high productivity. In a method for manufacturing a semiconductor device which includes a thin film transistor where a semiconductor layer having a channel formation region, a source region, and a drain region are formed using an oxide semiconductor layer, heat treatment (heat treatment for dehydration or dehydrogenation) is performed so as to improve the purity of the oxide semiconductor layer and reduce impurities such as moisture. Moreover, the oxide semiconductor layer subjected to the heat treatment is slowly cooled under an oxygen atmosphere.

TWI541908B, drawing sheet 1
Sheet 1 of 50

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13 claims: 13 independent, 0 dependent

  1. 1
    一種半導體裝置的製造方法,包含步驟如下:在基板上形成第一氧化物半導體層;在該第一氧化物半導體層上形成第二氧化物半導體層;在惰性氣體氛圍中或在減壓下的處理室中對該第一氧化物半導體層和該第二氧化物半導體層進行第一熱處理;在該第一熱處理後,將氧導入該處理室中。
  2. 2
    一種半導體裝置的製造方法,包含步驟如下:在基板上形成第一氧化物半導體層;在該第一氧化物半導體層上形成第二氧化物半導體層;在惰性氣體氛圍中或在減壓下的處理室中對該第一氧化物半導體層和該第二氧化物半導體層進行第一熱處理;以及在該第一熱處理後,將氧導入該處理室中,其中該第二氧化物半導體層包括奈米晶。
  3. 3
    如申請專利範圍第1或2項的半導體裝置的製造方法,更包含步驟:形成含氧的絕緣膜在該第一氧化物半導體層和該第二氧化物半導體層上且與該第一氧化物半導體層和該第二氧化物半導體層接觸。
  4. 4
    如申請專利範圍第3項的半導體裝置的製造方法, 其中含氧的該絕緣膜包含氧化矽膜或氮氧化矽膜。
  5. 5
    一種半導體裝置的製造方法,包含步驟如下:在基板上形成閘極電極;在該閘極電極上形成閘極絕緣膜;在該閘極絕緣膜上形成第一氧化物半導體層;在該第一氧化物半導體層上形成第二氧化物半導體層;在惰性氣體氛圍中或在減壓下的處理室中對該第一氧化物半導體層和該第二氧化物半導體層進行第一熱處理;在該第一熱處理後,將氧導入該處理室中;以及形成電連接至該第二氧化物半導體層的汲極電極和源極電極。
  6. 6
    如申請專利範圍第5項的半導體裝置的製造方法,更包含步驟:形成含氧的第一絕緣膜在該第一氧化物半導體層和該第二氧化物半導體層上且與該第一氧化物半導體層和該第二氧化物半導體層接觸。
  7. 7
    如申請專利範圍第6項的半導體裝置的製造方法,更包含步驟:在該第一絕緣膜上形成第二絕緣膜;以及在該第二絕緣膜上形成與該源極電極和該汲極電極中的一個電連接的像素電極。
  8. 8
    如申請專利範圍第6項的半導體裝置的製造方法,其中含氧的該第一絕緣膜包含氧化矽膜或氮氧化矽 膜。
  9. 9
    如申請專利範圍第5項的半導體裝置的製造方法,其中該第二氧化物半導體層包括奈米晶。
  10. 10
    如申請專利範圍第1、2、和5項中任一項的半導體裝置的製造方法,其中該第一氧化物半導體層和該第二氧化物半導體層各個包括銦、鎵和鋅。
  11. 11
    如申請專利範圍第1、2、和5項中任一項的半導體裝置的製造方法,其中該惰性氣體氛圍包含氮或稀有氣體。
  12. 12
    如申請專利範圍第1、2、和5項中任一項的半導體裝置的製造方法,其中該第一熱處理藉由氣體快速熱退火法或燈快速熱退火法進行。
  13. 13
    如申請專利範圍第1、2、和5項中任一項的半導體裝置的製造方法,其中該第一熱處理是在400℃以上進行。
Independent claims13