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Claims (18)

(a)基板の上方に、第1金属酸化物を含有する半導体からなる第1半導体膜を形成する工程と、
(b)前記第1半導体膜上に第2金属酸化物を含有する半導体からなる第2半導体膜を形成する工程と、
(c)前記第1半導体膜と前記第2半導体膜との積層膜を加工する工程と、
(d)前記(c)工程の後、前記第2半導体膜上に、第1導電性膜を形成する工程と、
(e)前記(d)工程の後、前記第2半導体膜上の第1領域の前記第1導電性膜をエッチングにより除去する工程と、
(f)前記(e)工程の後、前記第1領域の前記第2半導体膜をエッチングにより除去する工程と、
を有し、
前記(c)工程と、前記(f)工程との間に、
(g)前記第1半導体膜に熱処理を施し、前記第1半導体膜を結晶化する工程を有し、
前記(e)工程のエッチングは、ドライエッチングであり、
前記(f)工程のエッチングは、ウェットエッチングであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
(A) forming a first semiconductor film made of a semiconductor containing a first metal oxide above the substrate;
(B) forming a second semiconductor film made of a semiconductor containing a second metal oxide on the first semiconductor film;
(C) processing a laminated film of the first semiconductor film and the second semiconductor film;
(D) after the step (c), forming a first conductive film on the second semiconductor film;
(E) after the step (d), removing the first conductive film in the first region on the second semiconductor film by etching;
(F) After the step (e), a step of removing the second semiconductor film in the first region by etching;
Have
Between the step (c) and the step (f),
(G) heat-treated in the first semiconductor film, it has a step of crystallizing the first semiconductor film,
The etching in the step (e) is dry etching,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the etching in the step (f) is wet etching .
前記(g)工程により結晶化された前記第1半導体膜の前記(f)工程のエッチングにおけるエッチングレートは、前記第2半導体膜の前記(f)工程のエッチングにおけるエッチングレートより低いことを特徴とする請求項記載の半導体装置の製造方法。 The etching rate in the etching of the step (f) of the first semiconductor film crystallized in the step (g) is lower than the etching rate in the etching of the step (f) of the second semiconductor film. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1 . 前記(g)工程により結晶化された前記第1半導体膜の結晶粒の平均粒径は、1nm以上であることを特徴とする請求項記載の半導体装置の製造方法。 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 , wherein an average grain size of crystal grains of the first semiconductor film crystallized in the step (g) is 1 nm or more. 前記第1金属酸化物は、インジウム(In)元素および酸素元素を含む膜(In−O)、または、インジウム(In)元素、すず(Sn)元素および酸素元素を含む膜(In−Sn−O)であることを特徴とする請求項記載の半導体装置の製造方法。 The first metal oxide is a film containing indium (In) element and oxygen element (In-O), or a film containing indium (In) element, tin (Sn) element and oxygen element (In-Sn-O). The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 , wherein: 前記第2金属酸化物は、亜鉛(Zn)元素および酸素元素を含む膜(Zn−O)、ガリウム(Ga)元素および酸素元素を含む膜(Ga−O)、インジウム(In)元素、ガリウム(Ga)元素、亜鉛(Zn)元素および酸素元素を含む膜(In−Ga−Zn−O)、亜鉛(Zn)元素、すず(Sn)元素および酸素元素を含む膜(Zn−Sn−O)、インジウム(In)元素、亜鉛(Zn)元素および酸素元素を含む膜(In−Zn−O)、ガリウム(Ga)元素、亜鉛(Zn)元素および酸素元素を含む膜(Ga−Zn−O)、インジウム(In)元素、ガリウム(Ga)元素および酸素元素を含む膜(In−Ga−O)、および、アルミニウム(Al)元素、亜鉛(Zn)元素および酸素元素を含む膜(Al−Zn−O)から選択されるいずれかの膜であることを特徴とする請求項記載の半導体装置の製造方法。 The second metal oxide includes a film containing zinc (Zn) element and oxygen element (Zn-O), a film containing gallium (Ga) element and oxygen element (Ga-O), indium (In) element, gallium ( A film containing (Ga) element, zinc (Zn) element and oxygen element (In—Ga—Zn—O), a film containing zinc (Zn) element, tin (Sn) element and oxygen element (Zn—Sn—O), A film containing indium (In) element, zinc (Zn) element and oxygen element (In—Zn—O), a film containing gallium (Ga) element, zinc (Zn) element and oxygen element (Ga—Zn—O), A film containing indium (In) element, gallium (Ga) element and oxygen element (In-Ga-O), and a film containing aluminum (Al) element, zinc (Zn) element and oxygen element (Al-Zn-O) Selected) The method according to claim 4, wherein the is any film. 前記(a)工程の前に、
(h)前記基板上にトランジスタのゲート電極を形成した後、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成する工程を有し、
前記(a)工程は、前記ゲート絶縁膜上に、前記第1半導体膜を形成する工程であり、
前記(e)工程は、前記第1領域の前記第1導電性膜を除去することにより、前記第1領域を介して離間して配置される前記トランジスタのソース電極およびドレイン電極を形成する工程であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
Before the step (a),
(H) forming a gate insulating film on the gate electrode after forming the gate electrode of the transistor on the substrate;
The step (a) is a step of forming the first semiconductor film on the gate insulating film,
The step (e) is a step of forming a source electrode and a drain electrode of the transistor that are spaced apart via the first region by removing the first conductive film in the first region. 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein:
前記(e)工程は、前記第1領域の前記第1導電性膜を除去することにより、前記第1領域を介して離間して配置されるトランジスタのソース電極およびドレイン電極を形成する工程であり、
(i)前記(f)工程の後に、前記ソース電極および前記ドレイン電極上にゲート絶縁膜を形成した後、前記ゲート絶縁膜上に前記トランジスタのゲート電極を形成する工程を有することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
The step (e) is a step of forming a source electrode and a drain electrode of a transistor that are spaced apart via the first region by removing the first conductive film in the first region. ,
(I) After the step (f), after forming a gate insulating film on the source electrode and the drain electrode, forming a gate electrode of the transistor on the gate insulating film. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1.
(a)基板の上方に、半導体層を形成する工程と、
(b)前記半導体層上に、第1金属酸化物を含有する半導体からなる第1半導体膜を形成する工程と、
(c)前記第1半導体膜上に第2金属酸化物を含有する半導体からなる第2半導体膜を形成する工程と、
(d)前記半導体層、前記第1半導体膜および前記第2半導体膜との積層膜を加工する工程と、
(e)前記(d)工程の後、前記第2半導体膜上に、第1導電性膜を形成する工程と、
(f)前記(e)工程の後、前記第2半導体膜上の第1領域の前記第1導電性膜をエッチングにより除去する工程と、
(g)前記(f)工程の後、前記第1領域の前記第2半導体膜をエッチングにより除去する工程と、
を有し、
前記(d)工程と、前記(g)工程との間に、
(h)前記第1半導体膜に熱処理を施し、前記第1半導体膜を結晶化する工程を有し、
前記(f)工程のエッチングは、ドライエッチングであり、
前記(g)工程のエッチングは、ウェットエッチングであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
(A) forming a semiconductor layer above the substrate;
(B) forming a first semiconductor film made of a semiconductor containing a first metal oxide on the semiconductor layer;
(C) forming a second semiconductor film made of a semiconductor containing a second metal oxide on the first semiconductor film;
(D) processing a stacked film of the semiconductor layer, the first semiconductor film, and the second semiconductor film;
(E) after the step (d), forming a first conductive film on the second semiconductor film;
(F) After the step (e), removing the first conductive film in the first region on the second semiconductor film by etching;
(G) after the step (f), removing the second semiconductor film in the first region by etching;
Have
Between the step (d) and the step (g),
(H) heat treatment to said first semiconductor film, have a step of crystallizing the first semiconductor film,
The etching in the step (f) is dry etching,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the etching in the step (g) is wet etching .
前記(h)工程により結晶化された前記第1半導体膜の前記(g)工程のエッチングにおけるエッチングレートは、前記第2半導体膜の前記(g)工程のエッチングにおけるエッチングレートより低いことを特徴とする請求項記載の半導体装置の製造方法。 The etching rate in the etching of the step (g) of the first semiconductor film crystallized in the step (h) is lower than the etching rate in the etching of the step (g) of the second semiconductor film. A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8 . 前記(h)工程により結晶化された前記第1半導体膜の結晶粒の平均粒径は、1nm以上であることを特徴とする請求項記載の半導体装置の製造方法。 9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8 , wherein an average grain size of crystal grains of the first semiconductor film crystallized in the step (h) is 1 nm or more. 前記第1金属酸化物は、インジウム(In)元素および酸素元素を含む膜(In−O)、または、インジウム(In)元素、すず(Sn)元素および酸素元素を含む膜(In−Sn−O)であることを特徴とする請求項記載の半導体装置の製造方法。 The first metal oxide is a film containing indium (In) element and oxygen element (In-O), or a film containing indium (In) element, tin (Sn) element and oxygen element (In-Sn-O). 9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8 , wherein: 前記第2金属酸化物は、亜鉛(Zn)元素および酸素元素を含む膜(Zn−O)、ガリウム(Ga)元素および酸素元素を含む膜(Ga−O)、インジウム(In)元素、ガリウム(Ga)元素、亜鉛(Zn)元素および酸素元素を含む膜(In−Ga−Zn−O)、亜鉛(Zn)元素、すず(Sn)元素および酸素元素を含む膜(Zn−Sn−O)、インジウム(In)元素、亜鉛(Zn)元素および酸素元素を含む膜(In−Zn−O)、ガリウム(Ga)元素、亜鉛(Zn)元素および酸素元素を含む膜(Ga−Zn−O)、インジウム(In)元素、ガリウム(Ga)元素および酸素元素を含む膜(In−Ga−O)、および、アルミニウム(Al)元素、亜鉛(Zn)元素および酸素元素を含む膜(Al−Zn−O)から選択されるいずれかの膜であることを特徴とする請求項11記載の半導体装置の製造方法。 The second metal oxide includes a film containing zinc (Zn) element and oxygen element (Zn-O), a film containing gallium (Ga) element and oxygen element (Ga-O), indium (In) element, gallium ( A film containing (Ga) element, zinc (Zn) element and oxygen element (In—Ga—Zn—O), a film containing zinc (Zn) element, tin (Sn) element and oxygen element (Zn—Sn—O), A film containing indium (In) element, zinc (Zn) element and oxygen element (In—Zn—O), a film containing gallium (Ga) element, zinc (Zn) element and oxygen element (Ga—Zn—O), A film containing indium (In) element, gallium (Ga) element and oxygen element (In-Ga-O), and a film containing aluminum (Al) element, zinc (Zn) element and oxygen element (Al-Zn-O) Selected) The method according to claim 11, wherein it is one of film. (a)基板の上方に配置された第1金属酸化物を含有する多結晶の半導体からなる第1半導体膜と、
(b)前記第1半導体膜の上方に配置され、前記第1半導体膜上の第1領域を挟んで離間して配置されたソース電極およびドレイン電極と、
(c)ゲート電極と、
(d)ゲート絶縁膜と、
を有するトランジスタを有し、
(e)第2金属酸化物を含有する半導体からなる第2半導体膜であって、前記第1半導体膜と前記ソース電極、および前記第1半導体膜と前記ドレイン電極との間に配置された第2半導体膜と、を有し、
前記第2半導体膜の厚さが30nm以上であることを特徴とする半導体装置。
(A) a first semiconductor film made of a polycrystalline semiconductor containing a first metal oxide disposed above the substrate;
(B) a source electrode and a drain electrode that are disposed above the first semiconductor film and are spaced apart across a first region on the first semiconductor film;
(C) a gate electrode;
(D) a gate insulating film;
A transistor having
(E) a second semiconductor film made of a semiconductor containing a second metal oxide, the second semiconductor film being disposed between the first semiconductor film and the source electrode, and between the first semiconductor film and the drain electrode. and the second semiconductor film, and possess,
A semiconductor device, wherein the thickness of the second semiconductor film is 30 nm or more .
前記第1半導体膜のエッチングレートは、前記第2半導体膜のエッチングレートより低いことを特徴とする請求項13記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 13 , wherein an etching rate of the first semiconductor film is lower than an etching rate of the second semiconductor film. 前記第1半導体膜の平均粒径は、1nm以上であることを特徴とする請求項13記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 13 , wherein an average particle diameter of the first semiconductor film is 1 nm or more. (f)前記第1半導体膜の下層に半導体層を有することを特徴とする請求項13記載の半導体装置。 (F) The semiconductor device according to claim 13 , further comprising a semiconductor layer under the first semiconductor film. 前記第1金属酸化物は、インジウム(In)元素および酸素元素を含む膜(In−O)、または、インジウム(In)元素、すず(Sn)元素および酸素元素を含む膜(In−Sn−O)であることを特徴とする請求項13記載の半導体装置。 The first metal oxide is a film containing indium (In) element and oxygen element (In-O), or a film containing indium (In) element, tin (Sn) element and oxygen element (In-Sn-O). 14. The semiconductor device according to claim 13 , wherein: 前記第2金属酸化物は、亜鉛(Zn)元素および酸素元素を含む膜(Zn−O)、ガリウム(Ga)元素および酸素元素を含む膜(Ga−O)、インジウム(In)元素、ガリウム(Ga)元素、亜鉛(Zn)元素および酸素元素を含む膜(In−Ga−Zn−O)、亜鉛(Zn)元素、すず(Sn)元素および酸素元素を含む膜(Zn−Sn−O)、インジウム(In)元素、亜鉛(Zn)元素および酸素元素を含む膜(In−Zn−O)、ガリウム(Ga)元素、亜鉛(Zn)元素および酸素元素を含む膜(Ga−Zn−O)、インジウム(In)元素、ガリウム(Ga)元素および酸素元素を含む膜(In−Ga−O)、および、アルミニウム(Al)元素、亜鉛(Zn)元素および酸素元素を含む膜(Al−Zn−O)から選択されるいずれかの膜であることを特徴とする請求項17記載の半導体装置。 The second metal oxide includes a film containing zinc (Zn) element and oxygen element (Zn-O), a film containing gallium (Ga) element and oxygen element (Ga-O), indium (In) element, gallium ( A film containing (Ga) element, zinc (Zn) element and oxygen element (In—Ga—Zn—O), a film containing zinc (Zn) element, tin (Sn) element and oxygen element (Zn—Sn—O), A film containing indium (In) element, zinc (Zn) element and oxygen element (In—Zn—O), a film containing gallium (Ga) element, zinc (Zn) element and oxygen element (Ga—Zn—O), A film containing indium (In) element, gallium (Ga) element and oxygen element (In-Ga-O), and a film containing aluminum (Al) element, zinc (Zn) element and oxygen element (Al-Zn-O) Selected) The semiconductor device according to claim 17, wherein it is one of film.
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