半導(dǎo)體器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]如在液晶顯示器中典型見到的，在例如玻璃襯底等平板之上形成的薄膜晶體管使用非晶硅或多晶硅制造。使用非晶硅制造的薄膜晶體管具有低場效應(yīng)迀移率，但可以在更大的玻璃襯底之上形成。相比之下，使用晶體硅制造的薄膜晶體管具有高場效應(yīng)迀移率，但由于例如激光退火等結(jié)晶步驟，這樣的晶體管不是一直適合在更大的玻璃襯底之上形成。
[0003]其中使用氧化物半導(dǎo)體的薄膜晶體管被制造并且應(yīng)用于電子器件或光學(xué)器件的技術(shù)吸引注意力。例如，專利文件I和專利文件2公開一項技術(shù)，通過該技術(shù)薄膜晶體管使用氧化鋅或In-Ga-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體作為氧化物半導(dǎo)體膜制造，并且這樣的晶體管用作圖像顯示器的開關(guān)元件或其類似物。
[0004][參考文獻]
[0005][專利文件I]日本公開的專利申請?zhí)?007-123861
[0006][專利文件2]日本公開的專利申請?zhí)?007-096055

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]這樣的氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體特性受該氧化物半導(dǎo)體中的氧空位濃度顯著影響。因此，為了抑制氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體特性中的變化，抑制氧化物半導(dǎo)體的氧化還原反應(yīng)并且保持氧空位濃度是重要的。從而，濕氣和氧進入氧化物半導(dǎo)體的混合通過在該氧化物半導(dǎo)體之上提供主要包括硅的氧化膜或氮化膜來防止。
[0008]然而，通過使用氧化硅膜或氮化硅膜，已經(jīng)難以滿意地防止?jié)駳夂脱趸旌线M入氧化物半導(dǎo)體。另外，如果氧化硅膜或氮化硅膜的厚度增加以便防止?jié)駳夂脱醯臐B入，容易引起裂縫。
[0009]此外，存在當例如堿金屬(L1、Cs、Na或其類似物)、堿土金屬(Ca、Mg或其類似物)或另一個金屬元素以及濕氣和氧等雜質(zhì)擴散進入氧化物半導(dǎo)體時，氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體特性改變的問題。
[0010]鑒于前面提到的問題，目的是防止例如濕氣和氧等雜質(zhì)混合進入氧化物半導(dǎo)體并且抑制其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體特性中的變化。另一個目的是提供具有高可靠性的半導(dǎo)體器件。
[0011]公開的本發(fā)明的一個實施例是半導(dǎo)體器件，其包括提供在具有絕緣表面的襯底之上的柵電極層、提供在該柵電極層之上的柵極絕緣膜、提供在該柵極絕緣膜之上的源電極和漏電極、提供在該源電極和漏電極之上的第一氧化物半導(dǎo)體層，以及提供在該源電極與漏電極和該第一氧化物半導(dǎo)體層之間的源區(qū)和漏區(qū)。在該半導(dǎo)體器件中，阻擋膜提供與該第一氧化物半導(dǎo)體層接觸。
[0012]公開的本發(fā)明的另一個實施例是半導(dǎo)體器件，其包括提供在具有絕緣表面的襯底之上的柵電極層、提供在該柵電極層之上的柵極絕緣膜、提供在該柵電極層之上且該柵極絕緣膜插入其之間的第一氧化物半導(dǎo)體層、互相分開地提供在該第一氧化物半導(dǎo)體層之上的源區(qū)和漏區(qū)，提供在該源區(qū)之上并且與其接觸的源電極以及提供在該漏區(qū)之上并且與其接觸的漏電極。在該半導(dǎo)體器件中，阻擋膜提供與該第一氧化物半導(dǎo)體層接觸。
[0013]公開的本發(fā)明的另一個實施例是半導(dǎo)體器件，其包括提供在具有絕緣表面的襯底之上的柵電極層、提供在該柵電極層之上的柵極絕緣膜、提供在該柵極絕緣膜之上的第一氧化物半導(dǎo)體層、提供在與該第一氧化物半導(dǎo)體層的溝道形成區(qū)重疊的區(qū)域中的溝道保護層、提供在該第一氧化物半導(dǎo)體層之上的源電極和漏電極，以及在該第一氧化物半導(dǎo)體層和該源電極與漏電極之間的源區(qū)和漏區(qū)。在該半導(dǎo)體器件中，阻擋膜提供與該溝道保護層接觸。
[0014]在前面提到的結(jié)構(gòu)中，阻擋膜包括氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜和氮氧化鋁膜中的一個或多個。阻擋膜的厚度優(yōu)選地大于或等于Inm并且小于或等于200nmo
[0015]另外，在前面提到的結(jié)構(gòu)中，基底絕緣膜可提供在具有絕緣表面的襯底之上。該基底絕緣膜包括氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜和氮氧化鋁膜中的一個或多個。
[0016]此外，在前面提到的結(jié)構(gòu)中，柵極絕緣膜包括氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜和氮氧化鋁膜中的一個或多個。
[0017]此外，在前面提到的結(jié)構(gòu)中，溝道保護層包括氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜和氮氧化鋁膜中的一個或多個。溝道保護層的厚度大于Onm并且小于或等于5nm。
[0018]在前面提到的結(jié)構(gòu)中，源區(qū)和漏區(qū)是具有比第一氧化物半導(dǎo)體層更高電導(dǎo)率的第二氧化物半導(dǎo)體層。
[0019]可以在該說明書中使用的氧化物半導(dǎo)體的示例包括InM03(Zn0)m(m>0)。這里，“M”是從鎵(Ga)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、錳(Mn)和鈷(Co)選擇的金屬元素或多個金屬元素。例如，當M是Ga時，僅包括Ga，或除Ga外還包括上文的金屬元素，例如M包括Ga和Na、Ga和Fe，或類似的。此外，在上文的氧化物半導(dǎo)體中，可包括例如Fe或Ni等的過渡金屬元素或該過渡金屬的氧化物作為除被包括作為M的元素之外的雜質(zhì)元素。在該說明書中，在上文的氧化物半導(dǎo)體中，在一些情況下至少包括鎵作為M的氧化物半導(dǎo)體稱為In-Ga-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體，并且使用該材料的薄膜稱為In-Ga-Zn-O基非單晶膜。
[0020]注意在該說明書中術(shù)語“半導(dǎo)體器件”指一般來說可以通過利用半導(dǎo)體特性操作的器件，并且顯示器、電光器件、半導(dǎo)體電路和電子器件被包括在該半導(dǎo)體器件的類別中。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的實施例，具有對例如濕氣和氧等雜質(zhì)的高阻擋性質(zhì)的膜用于防止例如濕氣和氧等雜質(zhì)混合進入氧化物半導(dǎo)體，使得可以抑制其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體特性中的變化。此外，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。
【附圖說明】
[0022]圖1A是根據(jù)實施例1的半導(dǎo)體器件的平面圖，并且圖1B是沿圖1A中的線A1-A2獲取的剖視圖；
[0023]圖2A至2E圖示根據(jù)實施例1的半導(dǎo)體器件的制造方法；
[0024]圖3A至3C圖示根據(jù)實施例1的半導(dǎo)體器件的制造方法；
[0025]圖4A至4C圖示根據(jù)實施例1的半導(dǎo)體器件的制造方法；
[0026] 圖5A1和5A2與圖5B1和5B2圖示根據(jù)實施例1的半導(dǎo)體器件；
[0027 ]圖6圖示根據(jù)實施例1的半導(dǎo)體器件；
[0028]圖7A是根據(jù)實施例2的半導(dǎo)體器件的平面圖，并且圖7B是沿圖7A中的線A1-A2獲取的剖視圖；
[0029]圖8A至SC圖示根據(jù)實施例2的半導(dǎo)體器件的制造方法；
[0030]圖9A和9B圖示根據(jù)實施例2的半導(dǎo)體器件的制造方法；
[0031]圖1OA至1C圖示根據(jù)實施例2的半導(dǎo)體器件的制造方法；
[0032]圖1IA是根據(jù)實施例3的半導(dǎo)體器件的平面圖，并且圖1IB是沿圖1IA中的線A1-A2獲取的剖視圖；
[0033]圖12A至12D圖示根據(jù)實施例3的半導(dǎo)體器件的制造方法；
[0034]圖13圖示根據(jù)實施例6的半導(dǎo)體器件；
[0035]圖14A和14B是每個圖示半導(dǎo)體器件的框圖；
[0036]圖15圖示信號線驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)；
[0037]圖16是圖示信號線驅(qū)動電路的操作的時序圖；
[0038]圖17是圖不彳目號線驅(qū)動電路的操作的時序圖；
[0039]圖18圖示移位寄存器的結(jié)構(gòu)；
[0040]圖19圖示在圖18中圖示的觸發(fā)器的連接結(jié)構(gòu)；
[0041]圖20圖示在根據(jù)實施例7的半導(dǎo)體器件中的像素的等效電路；
[0042]圖21A至21C每個圖示根據(jù)實施例7的半導(dǎo)體器件；
[0043]圖22A1和22A2與圖22B圖示根據(jù)實施例5的半導(dǎo)體器件；
[0044]圖23圖示根據(jù)實施例5的半導(dǎo)體器件；
[0045]圖24A和24B圖示根據(jù)實施例7的半導(dǎo)體器件；
[0046]圖25A和25B每個圖示電子紙的使用模式的示例；
[0047]圖26是電子紙閱讀器的示例的外視圖；
[0048]圖27A是電視裝置的示例的外視圖并且圖27B是數(shù)字相框的示例的外視圖；
[0049]圖28A和28B每個圖示游藝機的示例；以及
[0050]圖29A和29B每個圖示移動電話的示例。
【具體實施方式】
[0051]實施例將參照附圖描述。注意本發(fā)明不限于下文實施例中的說明，并且本發(fā)明的實施方式和細節(jié)可以采用各種方式改變而不偏離它的精神對于本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員是明顯的。此外，根據(jù)不同實施例的結(jié)構(gòu)和方法可以用適當?shù)慕M合實行。在下文描述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和方法中，相同的標號給予相同的部件或具有相似功能的部件，并且省略其重復(fù)說明。
[0052]在該說明書中，“膜”意思是在整個表面之上形成并且沒有圖案化的東西。“層”意思是用抗蝕劑掩模或其類似物圖案化成期望形狀的東西?！澳ぁ焙汀皩印敝g的該區(qū)別是為了方便，并且在一些情況下使用它們而沒有任何區(qū)別。同樣關(guān)于堆疊層膜中的每層，在一些情況下使用“膜”和“層”而沒有任何區(qū)別。
[0053]注意在本說明書中，例如“第一”、“第二”和“第三”等包括在術(shù)語中的數(shù)字為方便而給出以便辨別元件，不限制數(shù)目、設(shè)置和步驟的順序。
[0054]實施例1
[0055]在該實施例中，半導(dǎo)體器件和其的制造方法參照圖1A和1B、圖2A至2E、圖3A至3C、圖4A至4C、圖5A1、5A2、5B1和5B2與圖6描述。
[0056]圖1A和IB圖示包括該實施例的薄膜晶體管的像素。圖1A是平面圖并且圖1B是沿圖1A中的線A1-A2獲取的剖視圖。
[0057]在圖1A和IB中圖示的薄膜晶體管150是所謂的反向交錯薄膜晶體管。該薄膜晶體管150包括提供在襯底100之上的柵電極層101、覆蓋該柵電極層101的柵極絕緣膜102、提供在該柵極絕緣膜102之上的氧化物半導(dǎo)體層107、提供在該氧化物半導(dǎo)體層107之上并且與其接觸并且互相分開的一對氧化物半導(dǎo)體層Illa和111b，以及分別與該對氧化物半導(dǎo)體層11 Ia和11 Ib接觸并且互相分開的一對導(dǎo)電層I 1a和110b。
[0058]氧化物半導(dǎo)體層107使用In-Ga-Zn-O基非單晶膜形成。另外，氧化物半導(dǎo)體層Illa和Illb(其使用具有比氧化物半導(dǎo)體層107更高電導(dǎo)率的In-Ga-Zn-O基非單晶膜形成)形成源區(qū)和漏區(qū)。此外，導(dǎo)電層11Oa和11Ob形成源電極層和漏電極層。起源電極和漏電極作用的導(dǎo)電層I 1a和I 1b(其互相分開形成)對應(yīng)于互相分開形成的氧化物半導(dǎo)體層11 Ia和11 lb。即，導(dǎo)電層IlOa提供在氧化物半導(dǎo)體層Illa之上，并且導(dǎo)電層IlOb提供在氧化物半導(dǎo)體層Illb之上。此外，每層圖案化成期望的形狀。注意氧化物半導(dǎo)體層Illa和Illb也稱為n+層。
[0059]在圖1A和IB中圖示的薄膜晶體管150是其中凹陷部分被包括在氧化物半導(dǎo)體層107中而它們置于形成源區(qū)和漏區(qū)的氧化物半導(dǎo)體層Illa和Illb之間的示例。這樣的薄膜晶體管也稱為溝道蝕刻型薄膜晶體管。
[0060]在圖1B中，阻擋膜113提供在導(dǎo)電層IlOa和IlOb之上。另外，該阻擋膜113提供為與氧化物半導(dǎo)體層107的一部分接觸。該阻擋膜113提供成以便防止例如有機物質(zhì)和金屬;濕氣;氧；以及在氣氛中飄浮的類似物等雜質(zhì)進入，并且優(yōu)選地是致密膜。對例如濕氣和氧等雜質(zhì)的阻擋性質(zhì)通過使用致密膜的形成提高。該阻擋膜113可以使用氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或氮氧化鋁膜形成為具有單層或堆疊層。該阻擋膜113的厚度優(yōu)選地大于或等于Inm并且小于或等于200nm。注意該阻擋膜113的性質(zhì)可以由X射線反射計(XRR)、熱吸收能譜(TDS)、俄歇電子能譜(AES)或二次離子質(zhì)譜(SHlS)發(fā)現(xiàn)。
[0061]當具有對濕氣和氧的高阻擋性質(zhì)的膜在氧化物半導(dǎo)體層之上形成以覆蓋氧化物半導(dǎo)體層時，可以防止?jié)駳夂脱趸旌线M入氧化物半導(dǎo)體層。因此，可以抑制氧化物半導(dǎo)體層的氧化還原反應(yīng)和氧空位濃度中的變化。此外，可以防止例如有機物質(zhì)和金屬等包括在氣氛中或在基底材料中的雜質(zhì)混合進入氧化物半導(dǎo)體層。因此，可以抑制在其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體特性中的變化。此外，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。
[0062]在圖1B中，在其中基底絕緣膜提供在襯底100和柵電極層101之間的情況下，該基底絕緣膜還可以使用氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或氮氧化鋁膜或其類似物形成為具有單層或堆疊層。當該基底絕緣膜使用致密膜形成時，可以防止?jié)駳夂脱鯊囊r底100側(cè)進入氧化物半導(dǎo)體層。另外，可以防止包括在襯底100中的雜質(zhì)(例如堿金屬(L1、Cs、Na或其類似物)、堿土金屬(Ca、Mg或其類似物)或另一個金屬元素等)進入氧化物半導(dǎo)體層。注意當半導(dǎo)體器件完成時，Na以小于或等于5 X 1019/cm3或優(yōu)選地小于或等于I X 1018/cm3包括在氧化物半導(dǎo)體層107中。從而，可以抑制其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體特性中的變化。因此，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。
[0063]在圖1A中圖示的薄膜晶體管150可以應(yīng)用于提供在由液晶顯示器或電致發(fā)光(EL)顯示器典型化的顯示器的像素部分中的像素晶體管。因此，在圖示的示例中，接觸孔126提供在阻擋膜113中，像素電極層(透明導(dǎo)電層114)提供在阻擋膜113之上，并且該像素電極層(透明導(dǎo)電層114)和導(dǎo)電層IlOb通過提供在阻擋膜113中的該接觸孔126互相連接。
[0064]如在圖1A中圖示的，薄膜晶體管150的源電極和漏電極中的一個具有U形(或旋轉(zhuǎn)的C形或馬蹄形)，并且環(huán)繞源電極和漏電極中的另一個。源電極和漏電極之間的距離保持幾乎恒定。
[0065]薄膜晶體管150具有上文的形狀，由此薄膜晶體管150的溝道寬度可以增加并且從而電流量增加。此外，電特性中的變化可以減少。此外，可以抑制在制造工藝中由于掩模圖案的未對準引起的可靠性的降低。該實施例不限于該形狀，并且薄膜晶體管150的源電極和漏電極中的一個不是必須具有U形。
[0066]接著，半導(dǎo)體器件的制造工藝的示例參照圖2A至2E描述。
[0067]首先，柵電極層101在具有絕緣表面的襯底100之上形成，并且然后柵極絕緣膜102在柵電極層101之上形成。其后，氧化物半導(dǎo)體膜103和氧化物半導(dǎo)體膜104形成為堆疊的(參見圖2A)。
[0068]作為具有絕緣表面的襯底100，可以使用例如用于液晶顯示器或其類似物的具有透可見光性質(zhì)的玻璃襯底。前面提到的玻璃襯底優(yōu)選地是無堿玻璃襯底。作為無堿玻璃襯底的材料，例如，使用例如鋁硅玻璃、鋁硼硅玻璃或硼硅酸鋇玻璃等玻璃材料。另外，作為具有絕緣表面的襯底100，可以使用由例如陶瓷襯底、石英襯底或藍寶石襯底等絕緣體形成的絕緣襯底；用例如硅等半導(dǎo)體材料形成并且其的表面用絕緣材料覆蓋的半導(dǎo)體襯底；用例如金屬或不銹鋼等導(dǎo)體形成并且其的表面用絕緣材料覆蓋的導(dǎo)電襯底;或其類似物。
[0069]注意如在圖2A中圖示的，將成為基底膜的絕緣膜130可提供在具有絕緣表面的襯底100之上。該絕緣膜130具有防止雜質(zhì)從襯底100擴散的功能，例如堿金屬(L1、Cs、Na或其類似物)、堿土金屬(Ca、Mg或其類似物)或另一個金屬元素等。注意當半導(dǎo)體器件完成時，Na以小于或等于5 X 11Vcm3或優(yōu)選地小于或等于I X 11Vcm3包括在氧化物半導(dǎo)體層107中。該絕緣膜130可以形成為具有從氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜和氮氧化鋁膜選擇的一個或多個膜的堆疊結(jié)構(gòu)。
[0070]在導(dǎo)電膜在襯底100之上形成后，該導(dǎo)電膜使用通過光刻方法形成的抗蝕劑掩模選擇性蝕刻，由此可以形成柵電極層101。在該情況下，為了改進與稍后形成的柵極絕緣膜102的覆蓋并且防止斷開，柵電極層101的邊緣部分優(yōu)選地被蝕刻以便具有錐形。注意柵電極層101包括電極和布線，其使用該導(dǎo)電膜形成，例如柵極布線等。
[0071]柵電極層101可以使用例如鋁、銅、鉬、鈦、鉻、鉭或鎢等金屬材料;包括這些材料中的任何材料作為主要成分的合金材料;包括這些材料中的任何材料作為主要成分的氮化物形成為具有單層或堆疊層。柵電極層101可取地使用例如鋁等低電阻導(dǎo)電材料形成。注意在其中鋁用于布線和電極的情況下，因為單獨使用鋁帶來例如低耐熱性和易于被腐蝕等劣勢，鋁優(yōu)選地與耐熱導(dǎo)電材料結(jié)合使用。
[0072]作為耐熱導(dǎo)電材料，可以使用從鈦、鉭、鎢、鉬和鉻選擇的元素、或包括這些元素中的任何元素的合金、包括這些元素的組合的合金膜或包括這些元素中的任何元素的氮化物。用這樣的耐熱導(dǎo)電材料和鋁(或銅)形成的膜被堆疊，使得可以形成布線和電極。
[0073]柵極絕緣膜102可以使用氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜、氮氧化鋁膜或氧化鉭膜形成為具有單層或堆疊層。柵極絕緣膜102可以通過濺射法或其類似方法形成到大于或等于50nm并且小于或等于250nm的厚度。例如，作為柵極絕緣膜102，具有10nm厚度的氧化硅膜可以通過濺射法形成。備選地，具有10nm厚度的氧化鋁膜可以通過濺射法形成。
[0074]當絕緣膜130或柵極絕緣膜102使用致密膜形成時，可以防止?jié)駳夂脱鯊囊r底100側(cè)進入氧化物半導(dǎo)體層。另外，可以防止包括在襯底100中的雜質(zhì)(例如堿金屬(L1、Cs、Na或其類似物)、堿土金屬(Ca、Mg或其類似物)或另一個金屬元素等)進入氧化物半導(dǎo)體層。注意當半導(dǎo)體器件完成時，Na以小于或等于5 X 11Vcm3或優(yōu)選地小于或等于I X 1018/cm3包括在氧化物半導(dǎo)體層107中。從而，可以抑制其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體特性中的變化。因此，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。
[0075]在氧化物半導(dǎo)體膜103在柵極絕緣膜102之上形成之前，柵極絕緣膜102的表面可經(jīng)受等離子體處理。通過等離子體處理，可以去除附著到柵極絕緣膜102的表面的灰塵。
[0076]等離子體處理可以采用例如氬(Ar)氣等惰性氣體引入真空腔并且偏壓施加到處理對象(這里，在襯底100之上形成的柵極絕緣膜102)以便產(chǎn)生等離子體狀態(tài)這樣的方式執(zhí)行。在其中Ar氣引入腔的情況下，電子和Ar的陽離子在等離子體中存在并且Ar的陽離子在陰極方向上加速(朝襯底100側(cè))。該加速的Ar陽離子與在襯底100之上形成的柵極絕緣膜102的表面碰撞，由此柵極絕緣膜102的表面通過濺射被蝕刻從而被重整。在一些情況下，上文描述的這樣的等離子體處理還稱為“反向濺射”。在該實施例中，在等離子體處理中偏壓施加于襯底100側(cè)。備選地，等離子體處理可執(zhí)行而不施加偏壓，只要柵極絕緣膜102的表面可以被重整即可。
[0077]代替氬氣，氦氣可用作在等離子體處理中使用的氣體。備選地，可采用添加氧、氫、氮或其類似物的氬氣氛。進一步備選地，可采用添加Cl2XF4或其類似物的氬氣氛。
[0078]氧化物半導(dǎo)體膜103可以使用In-Ga-Zn-O基非單晶膜形成。例如，氧化物半導(dǎo)體膜103使用包括In、Ga和Zn(In2O3:Ga2O3:ZnO = 1:1:1)的氧化物半導(dǎo)體靶通過濺射法形成。對于濺射可采用下列條件，例如:襯底100和靶之間的距離是30mm至500mm;壓強是0.1Pa至
2.0Pa; DC電源是0.25kW至5.0kW(當使用具有直徑8英寸的尺寸的靶時)；并且氣氛是氬氣氛、氧氣氛或氬和氧的混合氣氛。
[0079]優(yōu)選地使用脈沖DC電源，因為灰塵可以被減少并且厚度可以均勻化。另外，執(zhí)行上文的等離子體處理，并且然后氧化物半導(dǎo)體膜103被形成而沒有暴露于氣氛，使得可以防止灰塵和濕氣附著到柵極絕緣膜102和氧化物半導(dǎo)體膜103之間的界面。氧化物半導(dǎo)體膜103的厚度可以是大約5]11]1至20011111。
[0080]作為上文的濺射法，可以采用其中高頻電源用作濺射電源的RF濺射法、DC濺射法、其中直流偏置(direct current bias)采用脈沖施加的脈沖DC派射法或類似方法。RF派射法主要在形成絕緣膜的情況下使用，并且DC濺射法主要在形成金屬膜的情況下使用。
[0081]備選地，可使用其中多個靶用互相不同的材料形成的多靶濺射設(shè)備。在多靶濺射設(shè)備中，不同膜的堆疊可以在一個腔中形成，或一個膜可以在一個腔中同時使用多種材料通過濺射形成。備選地，可采用使用其中磁場產(chǎn)生系統(tǒng)提供在腔內(nèi)的磁控濺射設(shè)備的方法(磁控濺射法)、其中使用通過使用微波產(chǎn)生的等離子體的ECR濺射法或類似方法。進一步備選地，可采用其中靶物質(zhì)和濺射氣體成分在膜形成時互相化學(xué)反應(yīng)以形成其的化合物的反應(yīng)濺射法、其中電壓在膜形成時也施加到襯底的偏置濺射法或類似方法。
[0082]接著，具有比氧化物半導(dǎo)體膜103更高電導(dǎo)率的氧化物半導(dǎo)體膜104在氧化物半導(dǎo)體膜103之上形成。氧化物半導(dǎo)體膜104可以使用In-Ga-Zn-O基非單晶膜形成。例如，氧化物半導(dǎo)體膜104可以使用包括In、Ga和Zn(ln203: Ga2O3: ZnO= 1:1:1)的氧化物半導(dǎo)體靶通過濺射法在氧化物半導(dǎo)體膜103之上形成。
[0083]另外，氧化物半導(dǎo)體膜104可以使用用于形成氧化物半導(dǎo)體膜103的靶(In2O3:Ga2O3: ZnO = 1:1:1)形成。至于濺射條件，例如，溫度可以是20°C至100°C，壓強可以是0.1Pa至2.0Pa，功率是250W至3kW(在8英寸Φ的情況下)。另外，氬氣以40sccm的流率引入。通過視情況控制靶的成分的比例或其他濺射形成條件，可以控制晶粒的存在或不存在、密度等。晶粒的直徑可以是大約Inm至10nm。氧化物半導(dǎo)體膜104的厚度可是大約2nm至20nm。不用說，當晶粒包括在膜中時，晶粒的尺寸不超過膜的厚度。
[0084]這里，氧化物半導(dǎo)體膜103的形成條件不同于氧化物半導(dǎo)體膜104的那些是優(yōu)選的。例如，使在氧化物半導(dǎo)體膜1