TWI698024B

Semiconductor device, display device including semiconductor device, electronic device including semiconductor device, and method for manufacturing semiconductor device

Abstract

A method for manufacturing a transistor with stable electric characteristics and little signal delay due to wiring resistance, used in a semiconductor device including an oxide semiconductor film. A semiconductor device including the transistor is provided. A high-performance display device including the transistor is provided.

TWI698024B, drawing sheet 1
Sheet 1 of 45

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12 claims: 9 independent, 3 dependent

  1. 1
    一種半導體裝置,包括:閘極電極;該閘極電極上之閘極絕緣膜;該閘極絕緣膜上之氧化物半導體膜;以及該氧化物半導體膜上之源極電極及汲極電極,其中,該源極電極及該汲極電極之各者包括第一金屬膜、該第一金屬膜上並與該第一金屬膜接觸之第二金屬膜、及該第二金屬膜上並與該第二金屬膜接觸之第三金屬膜,其中,該第二金屬膜包括銅,其中,該第一金屬膜包括抑制銅之擴散的材料,其中,該第三金屬膜包括抑制銅之擴散的材料,其中,該第一金屬膜之端部被延伸至該第二金屬膜之端部的外側,其中,該第三金屬膜覆蓋並與該第二金屬膜之上表面及側表面接觸,其中,該第一金屬膜與該第二金屬膜之該端部的外側之該第三金屬膜接觸,其中,該氧化物半導體膜包括通道形成區,及其中,該通道形成區側上之該第一金屬膜的該端部與該氧化物半導體膜之上表面接觸。
  2. 2
    一種半導體裝置,包括:閘極電極; 該閘極電極上之閘極絕緣膜;該閘極絕緣膜上之氧化物半導體膜;以及該氧化物半導體膜上之源極電極及汲極電極,其中,該源極電極及該汲極電極之各者包括第一金屬膜、該第一金屬膜上並與該第一金屬膜接觸之第二金屬膜、及該第二金屬膜上並與該第二金屬膜接觸之第三金屬膜,其中,該第二金屬膜包括銅,其中,該第一金屬膜包括鎢、鉭和鉬之至少一者,其中,該第三金屬膜包括鎢、鉭和鉬之至少一者,其中,該第一金屬膜之端部被延伸至該第二金屬膜之端部的外側,其中,該第三金屬膜覆蓋並與該第二金屬膜之上表面及側表面接觸,其中,該第一金屬膜與該第二金屬膜之該端部的外側之該第三金屬膜接觸,其中,該氧化物半導體膜包括通道形成區,及其中,該通道形成區側上之該第一金屬膜的該端部與該氧化物半導體膜之上表面接觸。
  3. 3
    根據申請專利範圍第1或2項之半導體裝置,其中該氧化物半導體膜包括結晶,其c軸係垂直於該氧化物半導體膜之表面。
  4. 4
    一種半導體裝置,包括:閘極電極; 該閘極電極上之閘極絕緣膜;該閘極絕緣膜上之氧化物半導體膜,該氧化物半導體膜包括通道形成區;以及該氧化物半導體膜上之源極電極及汲極電極,其中,該氧化物半導體膜包括第一氧化物半導體膜及該第一氧化物半導體膜上之第二氧化物半導體膜,其中,該第一氧化物半導體膜及該第二氧化物半導體膜各包括In、Ga及Zn,其中,該第一氧化物半導體膜中之In:Ga:Zn的原子數比不同於該第二氧化物半導體膜中之In:Ga:Zn的原子數比,其中,該源極電極及該汲極電極之各者包括第一金屬膜、該第一金屬膜上並與該第一金屬膜接觸之第二金屬膜、及該第二金屬膜上並與該第二金屬膜接觸之第三金屬膜,其中,該第二金屬膜包括銅,其中,該第一金屬膜包括抑制銅之擴散的材料,其中,該第三金屬膜包括抑制銅之擴散的材料,其中,該第一金屬膜之端部被延伸至該第二金屬膜之端部的外側,其中,該第三金屬膜覆蓋並與該第二金屬膜之上表面及側表面接觸,其中,該第一金屬膜與在該第二金屬膜之該端部的外側之該第三金屬膜接觸,及 其中,該通道形成區側上之該第一金屬膜的該端部與該第二氧化物半導體膜之上表面接觸。
  5. 5
    一種半導體裝置,包括:閘極電極;該閘極電極上之閘極絕緣膜;該閘極絕緣膜上之氧化物半導體膜,該氧化物半導體膜包括通道形成區;以及該氧化物半導體膜上之源極電極及汲極電極,其中,該氧化物半導體膜包括第一氧化物半導體膜及該第一氧化物半導體膜上之第二氧化物半導體膜,其中,該第一氧化物半導體膜及該第二氧化物半導體膜各包括In、Ga及Zn,其中,該第一氧化物半導體膜中之In:Ga:Zn的原子數比不同於該第二氧化物半導體膜中之In:Ga:Zn的原子數比,其中,該源極電極及該汲極電極之各者包括第一金屬膜、該第一金屬膜上並與該第一金屬膜接觸之第二金屬膜、及該第二金屬膜上並與該第二金屬膜接觸之第三金屬膜,其中,該第二金屬膜包括銅,其中,該第一金屬膜包括鎢、鉭和鉬之至少一者,其中,該第三金屬膜包括鎢、鉭和鉬之至少一者,其中,該第一金屬膜之端部被延伸至該第二金屬膜之端部的外側, 其中,該第三金屬膜覆蓋並與該第二金屬膜之上表面及側表面接觸,其中,該第一金屬膜與該第二金屬膜之該端部的外側之該第三金屬膜接觸,及其中,該通道形成區側上之該第一金屬膜的該端部與該第二氧化物半導體膜之上表面接觸。
  6. 6
    根據申請專利範圍第4或5項之半導體裝置,其中該氧化物半導體膜包括結晶,其c軸係垂直於該氧化物半導體膜之表面。
  7. 7
    根據申請專利範圍第4或5項之半導體裝置,其中該第二氧化物半導體膜中之In:Ga:Zn的原子數比為1:1:1。
  8. 8
    根據申請專利範圍第4或5項之半導體裝置,其中在該第一氧化物半導體膜中,In含量大於Ga含量。
  9. 9
    根據申請專利範圍第1、2、4及5項的任一項之半導體裝置,其中在通道長度方向上該第三金屬膜與該第一金屬膜接觸之區的長度大於重疊該第二金屬膜之區中的該第三金屬膜之厚度。
  10. 10
    根據申請專利範圍第1、2、4及5項的任一項之半導體裝置,進一步包括,在該源極電極及該汲極電極上:第一絕緣膜; 該第一絕緣膜上之第二絕緣膜;該第二絕緣膜上之氧化鋁膜;及該氧化鋁膜上之平坦化絕緣膜。
  11. 11
    一種包括根據申請專利範圍第1、2、4及5項的任一項之半導體裝置之顯示裝置。
  12. 12
    一種包括根據申請專利範圍第1、2、4及5項的任一項之半導體裝置之電子裝置。
Independent claims12