半导体装置及其制造方法以及电子设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101916785A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101916785A(43)申请公布日2010.12.15(21)申请号201010239835.4(51)Int.Cl.(22)申请日2004.06.14H01L29/786(2006.01)H01L29/22(2006.01)(30)优先权数据H01L21/34(2006.01)2003-1772722003.06.20JPH01L27/12(2006.01)2004-0792732004.03.18JP(62)分案原申请数据200480016784.12004.06.14(71)申请人夏普株式会社地址日本国大阪府申请人大野英男川崎雅司(72)发明人杉原利典大野英男川崎雅司(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人李香兰权利要求书3页说明书17页附图13页(54)发明名称半导体装置及其制造方法以及电子设备(57)摘要在薄膜晶体管(1)中，在绝缘性基板(2)上的栅电极(3)上，经由栅极绝缘层(4)层叠半导体层(5)，在其上面形成源电极(5)和漏电极(7)，进而形成将其上面覆盖的保护层(8)，使半导体层(5)与气氛隔离。半导体层(5)(活性层)采用例如添加了V族元素的ZnO的多晶状态的半导体而形成。ZnO是，因保护层(8)而减少其表面能级，由于向内部的耗尽层扩展被消除，因此ZnO为表示原本的电阻值的n型半导体，处于自由电子过剩的状态。由于被添加的元素相对ZnO作为受主杂质发挥作用，因此减少了过剩的自由电子。这样，由于用于排除过剩的自由电子的栅电极电压降低了，因此阈值电压处于0V附近。这样，一种将氧化锌用于活性层，且具有使活性层与气氛隔离的保护层的半导体装置便能够得到实用了。CN1096785ACN101916785A权利要求书1/3页1.一种半导体装置，其特征在于，具备：活性层，其由ZnO或者MgxZn1-xO的多晶状态、非晶状态、或者多晶状态与非晶状态混合存在的状态的半导体组成，并且添加有氮和氢，以及隔离体，其使所述活性层，在所述活性层中的可移动电荷移动的区域不受气氛的影响的范围内，与气氛隔离，所述活性层是在含有一氧化氮或者二氧化氮中的1个种类以上，与水蒸气、过氧化氢或者它们当中的1个种类以上的气氛中形成，氮和氢和掺杂量为，当漏电极和源电极区域间的电压被固定为10V时，将半导体装置的栅电极电压的阈值电压控制为0V～3V的范围内的量。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述隔离体由不同的隔离层组成。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述隔离层中的至少一个由SiO2、Al2O3、AlN、MgO、Ta2O5、TiO2、ZrO2、stab-ZrO2、CeO2、K2O、Li2O、Na2O、Rb2O、In2O3、La2O3、Sc2O3、Y2O3、KNbO3、KTaO3、BaTiO3、CaSnO3、CaZrO3、CdSnO3、SrHfO3、SrSnO3、SrTiO3、YScO3、CaHfO3、MgCeO3、SrCeO3、BaCeO3、SrZrO3、BaZrO3、LiGaO2、LiGaO2的混晶系(Li1-(x+y)NaxKy)(Ga1-zAlz)O2或者含有它们当中的至少2种的固溶体形成。4.根据权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，在与所述活性层连接的2个电极以外与所述活性层形成界面的所述隔离层中，在与对控制所述活性层中的可移动电荷的移动的控制电极与所述活性层之间进行绝缘的隔离层形成界面的区域以外，与所述活性层形成界面的所述隔离层，由SiO2、Al2O3、AlN、MgO、Ta2O5、TiO2、ZrO2、stab-ZrO2、CeO2、K2O、Li2O、Na2O、Rb2O、In2O3、La2O3、Sc2O3、Y2O3、KNbO3、KTaO3、BaTiO3、CaSnO3、CaZrO3、CdSnO3、SrHfO3、SrSnO3、SrTiO3、YScO3、CaHfO3、MgCeO3、SrCeO3、BaCeO3、SrZrO3、BaZrO3、LiGaO2、LiGaO2的混晶系(Li1-(x+y)NaxKy)(Ga1-zAlz)O2或者含有它们当中的至少2种的固溶体形成。5.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述隔离层中的至少1个由树脂形成。6.根据权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，在与所述活性层连接的2个电极以外与所述活性层形成界面的所述活性层中，在与对控制所述活性层中的可移动电荷的移动的控制电极与所述活性层之间进行绝缘的隔离层形成界面的区域以外，与所述活性层形成界面的所述隔离层由树脂形成。7.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，具备：栅电极，其对所述活性层中的可移动电荷的