【課題】安定した電気的特性を有する酸化物半導体を用いた半導体装置を提供することを
目的の一つとする。
【解決手段】酸化物半導体層に対して、窒素、または希ガス（アルゴン、ヘリウムなど）
の不活性気体雰囲気下、或いは減圧下で脱水化、又は脱水素化処理のための加熱処理を行
い、酸素、酸素及び窒素、又は大気（好ましくは露点−４０℃以下、より好ましくは−５
０℃以下）雰囲気下で加酸化処理のための冷却工程を行うことで高純度化及びＩ型化した
酸化物半導体層を形成する。該酸化物半導体層を含む薄膜トランジスタを有する半導体装
置を作製する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にゲート電極層を形成し、
前記基板及び前記ゲート電極層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に酸化物半導体層を形成し、
前記酸化物半導体層に熱処理を行い、
前記熱処理を行った後に、前記酸化物半導体層に酸素を供給する処理を行い、
前記酸素を供給する処理を行った後に、前記酸化物半導体層上にソース電極層及びドレイン電極層を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２】
基板上にゲート電極層を形成し、
前記基板及び前記ゲート電極層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に酸化物半導体層を形成し、
前記酸化物半導体層に熱処理を行って、前記酸化物半導体層中の水素を低減し、
前記熱処理を行った後に、前記酸化物半導体層に酸素を供給する処理を行い、
前記酸素を供給する処理を行った後に、前記酸化物半導体層上にソース電極層及びドレイン電極層を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３】
基板上にゲート電極層を形成し、
前記基板及び前記ゲート電極層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に酸化物半導体層を形成し、
前記酸化物半導体層に熱処理を行い、
前記熱処理を行った後に、前記酸化物半導体層に酸素を供給する処理を行い、
前記酸素を供給する処理を行った後に、前記酸化物半導体層上にソース電極層及びドレイン電極層を形成し、
前記ソース電極層及び前記ドレイン電極層を形成した後に、プラズマ処理を行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項４】
基板上にゲート電極層を形成し、
前記基板及び前記ゲート電極層上に第１の絶縁層を形成し、
前記第１の絶縁層上に酸化物半導体層を形成し、
前記酸化物半導体層に第１の熱処理を行い、
前記第１の熱処理を行った後に、前記酸化物半導体層に酸素を供給する処理を行い、
前記酸素を供給する処理を行った後に、前記酸化物半導体層上にソース電極層及びドレイン電極層を形成し、
前記ソース電極層及び前記ドレイン電極層を形成した後に、プラズマ処理を行い、
前記酸化物半導体層、前記ソース電極層及び前記ドレイン電極層上に第２の絶縁層を形成し、
前記第２の絶縁層を形成した後に、第２の熱処理を行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２０】

【図２１】

【図２２】

【図２３】

【図２４】

【図２５】

【図２６】

【図２７】

【図２８】

【図２９】

【図３０】

【図３１】

【図３２】

【図３３】

【図３４】

【図３５】

【図３６】

【図３７】

【図３８】

【図３９】

【図４０】

【図４１】

【図４２】

【図４３】

【図４４】

【公開番号】特開２０１３−３３９９７（Ｐ２０１３−３３９９７Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２３２５３７（Ｐ２０１２−２３２５３７）
【出願日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【分割の表示】特願２０１０−２５５４７２（Ｐ２０１０−２５５４７２）の分割
【原出願日】平成２２年１１月１６日（２０１０．１１．１６）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】