加熱，并且從該惰性氣體氣氛中取出。GRTA處理使在短時(shí)間內(nèi)能進(jìn)行高溫?zé)崽幚怼Ａ硗?，即使溫度超過對(duì)象的溫度上限時(shí)，也可以采用GRTA處理。注意，在處理期間，還可以將惰性氣體換為含有氧的氣體。這是由于以下緣故:通過在含有氧的氣氛中進(jìn)行第一熱處理，可以降低因氧缺乏而引起能隙中的缺陷能級(jí)。
[0112]注意，作為惰性氣體氣氛，優(yōu)選采用包含氮或稀有氣體(例如氦、氖、気)作為其主要成分且不含有水、氫等的氣氛。例如，引入熱處理裝置中的氮或如氦、氖、氬等的稀有氣體的純度為6N(99.9999% )以上，優(yōu)選為7N(99.99999% )以上(即，雜質(zhì)濃度為Ippm以下，優(yōu)選為0.1ppm以下)。
[0113]總之，通過利用第一熱處理減少雜質(zhì)以形成i型(本征)或?qū)嵸|(zhì)上i型的氧化物半導(dǎo)體層144，可以實(shí)現(xiàn)具有極優(yōu)的特性的晶體管。
[0114]因?yàn)樯鲜鰺崽幚?第一熱處理)的去除氫或水等的效果，所以也可以將該熱處理稱為脫水化處理或脫氫化處理等。可以例如在形成氧化物半導(dǎo)體層之后、形成柵極絕緣層之后或形成柵電極之后等進(jìn)行該脫水化處理或脫氫化處理。另外，該脫水化處理、脫氫化處理可以進(jìn)行一次或多次。
[0115]接著，形成接觸氧化物半導(dǎo)體層144的柵極絕緣層146(參照?qǐng)D6C)。柵極絕緣層146可以利用CVD法或?yàn)R射法等形成。另外，柵極絕緣層146優(yōu)選以含有氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氧化鋁、氧化鉭、氧化鉿、氧化釔、硅酸鉿(HfSixOyU > 0、y > O))、添加有氮的硅酸鉿(HfSixOyNz(x > 0、y > 0、z > O))、添加有氮的鋁酸鉿(HfAlxOyNz(x > 0、y > 0、z > O))等的方式形成。柵極絕緣層146可以具有單層結(jié)構(gòu)或分層結(jié)構(gòu)。另外，對(duì)厚度沒有特別的限定，但是在半導(dǎo)體裝置微型化的情況下，為了確保晶體管的操作而優(yōu)選厚度較薄。例如，在使用氧化娃的情況下，厚度可以設(shè)定為Inm以上10nm以下,優(yōu)選為1nm以上50nm以下。
[0116]如上所述，當(dāng)柵極絕緣層146較薄時(shí)，存在因隧道效應(yīng)等引起柵極泄漏的問題。為了解決柵極泄漏的問題，優(yōu)選使用如氧化鉿、氧化鉭、氧化釔、硅酸鉿(HfSixOyU > O、Y > O))、添加有氮的硅酸鉿(HfSixOyNzU > O、y > O、z > O))、或添加有氮的鋁酸鉿(HfAlxOyNz(x > 0、y > 0、z > O))等的高介電常數(shù)(high_k)材料作為柵極絕緣層146。通過將high-k材料用于柵極絕緣層146，不但可以確保電特性，而且可以將厚度設(shè)定得大以防止柵極泄漏。注意，還可以采用含有high-k材料的膜與含有氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅和氧化鋁等的膜的分層結(jié)構(gòu)。
[0117]優(yōu)選在形成柵極絕緣層146之后，在惰性氣體氣氛下或氧氣氛下進(jìn)行第二熱處理。熱處理的溫度設(shè)定為200°C以上450°C以下，優(yōu)選為250°C以上350°C以下。例如，可以在氮?dú)夥障乱?50°C進(jìn)行I個(gè)小時(shí)的熱處理。第二熱處理可以降低晶體管的電特性的變動(dòng)。另外，在柵極絕緣層146含有氧的情況下，其向氧化物半導(dǎo)體層144供給氧，以覆蓋氧化物半導(dǎo)體層144中的氧缺陷，從而可以形成i型(本征半導(dǎo)體)或?qū)嵸|(zhì)上i型的氧化物半導(dǎo)體層。
[0118]注意，在本實(shí)施方式中，在形成柵極絕緣層146之后進(jìn)行第二熱處理，第二熱處理的時(shí)機(jī)不限定于此。例如，也可以在形成柵電極之后進(jìn)行第二熱處理。另外，既可以在第一熱處理之后進(jìn)行第二熱處理，第一熱處理可以兼并為第二熱處理，或第二熱處理可以兼并為第一熱處理。
[0119]接著，在柵極絕緣層146上的與氧化物半導(dǎo)體層144重疊的區(qū)域形成柵電極148a (參照?qǐng)D6D)。通過在柵極絕緣層146上形成導(dǎo)電層之后，對(duì)該導(dǎo)電層進(jìn)行選擇性蝕刻的方式可以形成柵電極148a。待成為柵電極148a的導(dǎo)電層可以利用以濺射法為代表的PVD法或以等離子體CVD法為代表的CVD法來形成。其詳細(xì)內(nèi)容與源電極或漏電極142a等的情況類似因而可以參照其描述。注意，在形成柵電極148a時(shí)，可以形成上述實(shí)施方式中的電容器164的電極148b。
[0120]接著，在柵極絕緣層146及柵電極148a上形成層間絕緣層150及層間絕緣層152(參照?qǐng)D6E)。層間絕緣層150及層間絕緣層152可以利用PVD法或CVD法等形成。另夕卜，層間絕緣層150及層間絕緣層152可以使用含有如氧化硅、氧氮化硅、氮化硅、氧化鉿、氧化鋁、氧化鉭等的無機(jī)絕緣材料的材料形成。注意，在本實(shí)施方式中，采用層間絕緣層150與層間絕緣層152的分層結(jié)構(gòu)，但是所公開的發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式不限定于此例子。還可以采用單層結(jié)構(gòu)或包含三層以上的分層結(jié)構(gòu)。備選地，也可以采用不設(shè)置層間絕緣層的結(jié)構(gòu)。
[0121]注意，優(yōu)選將層間絕緣層152形成為具有平坦化的表面。這是由于:例如，即使在半導(dǎo)體裝置微型化等情況下，也可以順利地在層間絕緣層152上形成電極或線等。另外，可以利用CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)等方法進(jìn)行層間絕緣層152的平坦化。
[0122]通過上述工序，完成使用高純度化的氧化物半導(dǎo)體層144的晶體管162(參照?qǐng)D6E)。
[0123]圖6E所示的晶體管162包括:氧化物半導(dǎo)體層144 ;電連接到氧化物半導(dǎo)體層144的源電極或漏電極142a及源電極或漏電極142b ;覆蓋氧化物半導(dǎo)體層144、源電極或漏電極142a及源電極或漏電極142b的柵極絕緣層146 ;柵極絕緣層146上的柵電極148a ;柵極絕緣層146和柵電極148a上的層間絕緣層150 ;以及層間絕緣層150上的層間絕緣層152。
[0124]在本實(shí)施方式所示的晶體管162中，由于氧化物半導(dǎo)體層144被高純度化，所以氫濃度為 5 X 1019atoms/cm3以下，優(yōu)選為 5 X 10 18atoms/cm3以下，更優(yōu)選為 5 X 10 17atoms/cm3以下。另外，氧化物半導(dǎo)體層144的載流子密度與通常的硅片中的載流子密度(IXlO1Vcm3左右)相比充分小(例如，低于lX1012/cm3、優(yōu)選為低于1.45X 1uVcm3)。由此截止電流極小。例如，晶體管162在室溫下的截止電流密度(截止電流除以晶體管的溝道寬度所獲得的值)為 1zA/ μ η 至 10zA/ μ m(lzA (zeptoampere)為 I X 10 21A)左右。
[0125]如此，通過使用被高純度化而變?yōu)楸菊鞯难趸锇雽?dǎo)體層144，可以充分地降低晶體管的截止電流。并且，通過使用這種晶體管，可以獲得能夠在極長(zhǎng)期間內(nèi)存儲(chǔ)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體裝置。
[0126]本實(shí)施方式所述的結(jié)構(gòu)和方法等可以與其他實(shí)施方式所述的任何結(jié)構(gòu)和方法等適當(dāng)?shù)亟M合。
[0127]實(shí)施方式3
在本實(shí)施方式中，參照?qǐng)D7A至7E對(duì)使用氧化物半導(dǎo)體(尤其是具有非晶結(jié)構(gòu)的氧化物半導(dǎo)體)的晶體管的制造方法進(jìn)行描述。可以使用該晶體管代替上述的任何實(shí)施方式中的晶體管162等。根據(jù)本實(shí)施方式的晶體管的結(jié)構(gòu)與根據(jù)上述的實(shí)施方式的任一個(gè)的晶體管的結(jié)構(gòu)部分彼此相同。因此，以下主要對(duì)其不同之處進(jìn)行描述。另外，以下雖然以頂柵型晶體管為例進(jìn)行描述，但是晶體管的結(jié)構(gòu)不局限于頂柵型結(jié)構(gòu)。
[0128]首先，在對(duì)象200上形成絕緣層202。然后，在絕緣層202上形成氧化物半導(dǎo)體層206 (參照?qǐng)D7A)。
[0129]例如，對(duì)象200為上述任何實(shí)施方式中的層間絕緣層128。優(yōu)選對(duì)象200表面的算術(shù)平均粗糙度(Ra)為Inm以下，更優(yōu)選為0.5nm以下。雖然對(duì)用于圖案化的掩模的曝光條件的要求提高，但是當(dāng)表面具有較高的平坦性時(shí)，能夠容易地滿足曝光條件的高的要求。注意，上述算術(shù)平均粗糙度例如可以在10平方微米的區(qū)域中進(jìn)行測(cè)量。
[0130]絕緣層202對(duì)應(yīng)于上述任何實(shí)施方式中的絕緣層138，并且用作基底。其詳細(xì)內(nèi)容可以參照任何上述實(shí)施方式。注意，還可以采用不設(shè)置絕緣層202的結(jié)構(gòu)。
[0131]氧化物半導(dǎo)體層206對(duì)應(yīng)于任何上述實(shí)施方式中的氧化物半導(dǎo)體層144。至于可以使用的材料、制造方法等的詳細(xì)內(nèi)容可以參照任何上述實(shí)施方式。
[0132]在本實(shí)施方式中，利用使用In-Ga-Zn-O類金屬氧化物靶材的濺射法形成具有非晶結(jié)構(gòu)的氧化物半導(dǎo)體層206。
[0133]接著，利用使用掩模的蝕刻等的方法處理氧化物半導(dǎo)體層206，以形成島狀的氧化物半導(dǎo)體層206a。
[0134]作為氧化物半導(dǎo)體層206的蝕刻方法，既可以使用干蝕刻也可以使用濕蝕刻。當(dāng)然，也可以組合干蝕刻和濕蝕刻而使用。根據(jù)材料適當(dāng)?shù)卦O(shè)定蝕刻條件(蝕刻氣體、蝕刻液、蝕刻時(shí)間、以及溫度等)，以將氧化物半導(dǎo)體層蝕刻成所希望的形狀。
[0135]干蝕刻所使用的蝕刻氣體的例子是含有氯的氣體(氯類氣體，例如氯(Cl2)、三氯化硼(BC13)、四氯化硅(SiCl4)、或四氯化碳(CCl4)等)。另外，還可以使用含有氟的氣體(氟類氣體，例如四氟化碳(CF4)、六氟化硫(SF6)、三氟化氮(NF3)、或三氟甲烷(CHF3)等)、溴化氫(HBr)、氧(O2)或?qū)θ魏芜@些氣體添加了氦(He)或氬(Ar)等的氣體等。
[0136]作為干蝕刻法，可以使用平行平板型RIE (反應(yīng)性離子蝕刻)法或ICP (感應(yīng)耦合等離子體)蝕刻法。適當(dāng)?shù)卦O(shè)定蝕刻條件(例如，施加到線圈形電極的電力的量、施加到對(duì)象側(cè)的電極的電力的量、對(duì)象側(cè)的電極溫度等)，以將氧化物半導(dǎo)體層蝕刻成所希望的形狀。
[0137]作為用于濕蝕刻的蝕刻劑，可以使用磷酸、醋酸以及硝酸等的混合溶液。另外，還可以使用IT007N(日本關(guān)東化學(xué)公司制造)等的蝕刻液。
[0138]優(yōu)選以氧化物半導(dǎo)體層206a的端部成為錐形形狀的方式對(duì)氧化物半導(dǎo)體層206a進(jìn)行蝕刻。這里，錐形角例如優(yōu)選為30度以上60度以下。注意，“錐形角”是指:當(dāng)從垂直于具有錐形形狀的層的截面(垂直于對(duì)象的表面的面)的方向觀察時(shí)，該具有錐形形狀的層(例如氧化物半導(dǎo)體層206a)的側(cè)面與底面形成的傾斜角。以氧化物半導(dǎo)體層206a的端部形成為錐形形狀的方式進(jìn)行蝕刻，由此可以提高之后形成的源電極或漏電極208a和源電極或漏電極208b的覆蓋性，并防止斷裂。
[0139]之后，優(yōu)選對(duì)氧化物半導(dǎo)體層206a進(jìn)行熱處理(第一熱處理)。通過該第一熱處理，可以去除氧化物半導(dǎo)體層206a中包含的過量的氫(包括水及羥基)從而改善氧化物半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)，并且降低能隙中的缺陷能級(jí)。其詳細(xì)內(nèi)容可以參照上述實(shí)施方式。另外，在如這里所述那樣在蝕刻之后進(jìn)行熱處理(第一熱處理)的情況下，即便當(dāng)使用濕蝕刻時(shí)，也可以在蝕刻速率高的狀態(tài)下進(jìn)行蝕刻，由此具有可以縮短蝕刻所需要的時(shí)間的優(yōu)勢(shì)。
[0140]注意，也可以對(duì)未處理為島狀的氧化物半導(dǎo)體層206a的氧化物半導(dǎo)體層206進(jìn)行第一熱處理。在此情況下，在第一熱處理之后，將對(duì)象200從加熱裝置中取出并進(jìn)行光刻工序。
[0141]上述熱處理(第一熱處理)由于具有去除氫、水等的效果，所以也可以將該熱處理稱為脫水化處理或脫氫化處理等。例如，可以在形成氧化物半導(dǎo)體層之后、在氧化物半導(dǎo)體層206a上形成源電極及漏電極之后、或形成柵極絕緣層之后等進(jìn)行該脫水化處理或脫氫化處理。該脫水化處理或脫氫化處理可以進(jìn)行一次或多次。
[0142]接著，以接觸氧化物半導(dǎo)體層206a的方式形成導(dǎo)電層。對(duì)導(dǎo)電層進(jìn)行選擇性蝕刻以形成源電極或漏電極208a及源電極或漏電極208b (參照?qǐng)D7B)。對(duì)于導(dǎo)電層、源電極或漏電極208a及源電極或漏電極208b等的詳細(xì)內(nèi)容，可以參照任何上述實(shí)施方式中關(guān)于導(dǎo)電層、源電極或漏電極等的描述。
[0143]接著，形成接觸于氧化物半導(dǎo)體層206a的一部分的柵極絕緣層212 (參照?qǐng)D7C)。對(duì)于柵極絕緣層212的詳細(xì)內(nèi)容，可以參照任何上述實(shí)施方式中的關(guān)于柵極絕緣層等的描述。
[0144]在形成柵極絕緣層212之后，優(yōu)選在惰性氣體氣氛下或氧氣氛下進(jìn)行第二熱處理。對(duì)于第二熱處理的詳細(xì)內(nèi)容可以參照上述實(shí)施方式。
[0145]注意，在本實(shí)施方式中，在形成柵極絕緣層212之后進(jìn)行第二熱處理，第二熱處理的時(shí)機(jī)不限定于此。例如，也可以在形成柵電極之后進(jìn)行第二熱處理。
[0146]接著，在柵極絕緣層212上的與氧化物半導(dǎo)體層206a重疊的區(qū)域形成柵電極214(參照?qǐng)D7D)。通過在柵極絕緣層212上形成導(dǎo)電層之后，對(duì)該導(dǎo)電層進(jìn)行選擇性蝕刻的方式，可以形成柵電極214。對(duì)于柵電極214的詳細(xì)內(nèi)容，可以參照上述實(shí)施方式。注意，還可以在形成柵電極214時(shí)形成任何上述實(shí)施方式中的電容器的電極。
[0147]接著，在柵極絕緣層212及柵電極214上形成層間絕緣層216及層間絕緣層218(參照?qǐng)D7E)。對(duì)于其詳細(xì)內(nèi)容，可以參照上述實(shí)施方式。此外，也可以使用不設(shè)置層間絕緣層的結(jié)構(gòu)。
[0148]通過上述工序，完成使用高純度化的具有非晶結(jié)構(gòu)的氧化物半導(dǎo)體層206a的晶體管250(參照?qǐng)D7E)。注意，根據(jù)熱處理的條件，有時(shí)在氧化物半導(dǎo)體層206a中可以存在極少量的結(jié)晶成分。
[0149]通過使用高純度化而變?yōu)楸菊鞯难趸锇雽?dǎo)體層206a，可以充分地降低晶體管的截止電流。并且，通過使用這種晶體管，可以獲得能夠在極長(zhǎng)期間內(nèi)存儲(chǔ)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體裝置。
[0150]注意，在本實(shí)施方式中，對(duì)源電極及漏電極的下部與氧化物半導(dǎo)體層的上部彼此接觸的頂柵型的晶體管進(jìn)行了描述，但是可以應(yīng)用本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的晶體管不局限于此。例如，也可以將本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的一部分應(yīng)用于頂柵型晶體管中的源電極及漏電極的上部與氧化物半導(dǎo)體層的下部彼此接觸的結(jié)構(gòu)(圖2A和2B、或者圖4A、圖4B和圖4C所示的結(jié)構(gòu)等)。備選地，也可以將本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的一部分應(yīng)用于:底柵型晶體管中的源電極及漏電極的下部與氧化物半導(dǎo)體層的上部彼此接觸的結(jié)構(gòu)；或底柵型晶體管中的源電極及漏電極的上部與氧化物半導(dǎo)體層的下部彼此接觸的結(jié)構(gòu)等。也就是說，根據(jù)本實(shí)施方式，可以實(shí)現(xiàn)具有非晶結(jié)構(gòu)的氧化物半導(dǎo)體的各種各樣的晶體管。
[0151]本實(shí)施方式所述的結(jié)構(gòu)、方法等可以與其他實(shí)施方式中所述的任何結(jié)構(gòu)、方法等適當(dāng)?shù)亟M合。
[0152]實(shí)施方式4
在本實(shí)施方式中，將參照?qǐng)D8A至SE描述使用氧化物半導(dǎo)體的晶體管的制造方法。在本實(shí)施方式中，對(duì)如下情況進(jìn)行詳細(xì)說明:作為氧化物半導(dǎo)體層，使用包含結(jié)晶區(qū)域的第一氧化物半導(dǎo)體層及從第一氧化物半導(dǎo)體層的結(jié)晶區(qū)域進(jìn)行結(jié)晶成長(zhǎng)的第二氧化物半導(dǎo)體層?？梢允褂迷摼w管代替任何上述實(shí)施方式中的晶體管162等。根據(jù)本實(shí)施方式的晶體管的結(jié)構(gòu)與根據(jù)任何上述實(shí)施方式中的晶體管的結(jié)構(gòu)部分彼此相同。因此，在以下主要對(duì)其不同之處進(jìn)行描述。
[0153]注意，當(dāng)僅通過第一氧化物半導(dǎo)體層就能獲得所需要的厚度時(shí)，不需要第二氧化物半導(dǎo)體層。另外，在以下描述頂柵型的晶體管的例子，但是晶體管的結(jié)構(gòu)不局限于頂柵型結(jié)構(gòu)。
[0154]首先，在對(duì)象300上形成絕緣層302。然后，在絕緣層302上形成第一氧化物半導(dǎo)體層，并利用第一熱處理使至少包括第一氧化物半導(dǎo)體層表面的區(qū)域晶化，以形成第一氧化物半導(dǎo)體層304 (參照?qǐng)D8A)。
[0155]對(duì)于對(duì)象300的詳細(xì)內(nèi)容(對(duì)象的表面等的詳細(xì)說明)，可以參照上述實(shí)施方式。
[0156]絕緣層302用作基底。對(duì)于絕緣層302的詳細(xì)內(nèi)容，可以參照任何上述實(shí)施方式。注意，可以采用不設(shè)置絕緣層302的結(jié)構(gòu)。
[0157]第一氧化物半導(dǎo)體層可以與上述實(shí)施方式中的氧化物半導(dǎo)體層類似的方式形成。所以，對(duì)于第一氧化物半導(dǎo)體層及其制造方法的詳細(xì)內(nèi)容，可以參照任何上述實(shí)施方式。注意，在本實(shí)施方式中，為了利用第一熱處理有意地使第一氧化物半導(dǎo)體層晶化，優(yōu)選使用易于晶化的氧化物半導(dǎo)體形成第一氧化物半導(dǎo)體層。作為這樣的氧化物半導(dǎo)體，例如給出ZnO等。作為In-Ga-Zn-O類氧化物半導(dǎo)體，例如Zn濃度高的易于晶化，對(duì)于此目的，優(yōu)選使用金屬元素(In、Ga及Zn)中Zn的比例為SOatom1^以上的In-Ga-Zn-O類氧化物半導(dǎo)體。另夕卜，第一氧化物半導(dǎo)體層的厚度優(yōu)選設(shè)定為Inm以上1nm以下。在本實(shí)施方式中作為一個(gè)例子將厚度設(shè)定為3nm。注意，由于根據(jù)使用的氧化物半導(dǎo)體材料及半導(dǎo)體裝置的用途等第一氧化物半導(dǎo)體層的合適的厚度不同，所以可以根據(jù)材料、用途等確定合適的厚度。
[0158]將第一熱處理的溫度設(shè)定為550°C以上850°C以下，優(yōu)選設(shè)定為600°C以上750°C以下。另外，熱處理的時(shí)間長(zhǎng)度優(yōu)選為I分鐘以上24小時(shí)以下。注意，根據(jù)氧化物半導(dǎo)體的種類等，熱處理的溫度及熱處理的時(shí)間長(zhǎng)度不同。
[0159]另外，第一熱處理的氣氛優(yōu)選為不含有氫或水等的氣氛。例如，可以采用水被充分地去除的氮?dú)夥铡⒀鯕夥?、或稀有氣體(氦、氖、氬等)氣氛。
[0160]作為可使用的熱處理裝置，除了電爐之外，還可以使用利用被加熱的氣體等的介質(zhì)的熱傳導(dǎo)或熱福射來加熱對(duì)象的裝置。例如，可以使用LRTA(Lamp Rapid ThermalAnneal:燈快速熱退火)裝置或GRTA (Gas Rapid Thermal Anneal:氣體快速熱退火)裝置等的RTA(Rapid Thermal Anneal:快速熱退火)裝置。LRTA裝置是用于通過齒素?zé)簟⒔瘕X燈、氙弧燈、碳弧燈、高壓鈉燈或者高壓汞燈等的燈發(fā)射的光(電磁波)輻射來加熱對(duì)象的裝置。GRTA裝置是用于使用高溫氣體進(jìn)行熱處理的裝置。作為氣體，使用如氬等的稀有氣體或如氮等的通過熱處理不與對(duì)象產(chǎn)生反應(yīng)的惰性氣體。
[0161]通過上述第一熱處理，至少包括第一氧化物半導(dǎo)體層的表面的區(qū)域被晶化。該結(jié)晶區(qū)域以從第一氧化物半導(dǎo)體層的表面向第一氧化物半導(dǎo)體層的內(nèi)部進(jìn)行結(jié)晶成長(zhǎng)的方式形成。注意，該結(jié)晶區(qū)域有時(shí)含有平均厚度為Inm以上1nm以下的板狀結(jié)晶。另外，該結(jié)晶區(qū)域有時(shí)含有其c軸在大致垂直于氧化物半導(dǎo)體層的表面的方向上取向的結(jié)晶。這里，“大致平行的方向”是指在平行方向±10度以內(nèi)的方向，“大致垂直的方向”是指在垂直方向±10度以內(nèi)的方向。
[0162]另外，優(yōu)選在形成結(jié)晶區(qū)域時(shí)利用第一熱處理去除第一氧化物半導(dǎo)體層中含有的氫(包括水及羥基)等。在進(jìn)行氫等的去除的情況下，優(yōu)選在純度為6Ν(99.9999% )以上(即，雜質(zhì)濃度為Ippm以下)的氮?dú)夥?、氧氣氛、或稀有氣體(氦、氖、氬等)氣氛下進(jìn)行第一熱處理。更優(yōu)選采用純度為7Ν(99.99999% )以上(即，雜質(zhì)濃度為0.1ppm以下)的氣氛?？梢栽贖2O濃度為20ppm以下的超干燥空氣中，優(yōu)選在H2O濃度為Ippm以下的超干燥空氣中進(jìn)行第一熱處理。
[0163]另外，優(yōu)選在形成結(jié)晶區(qū)域時(shí)利用第一熱處理對(duì)第一氧化物半導(dǎo)體層供給氧。例如，通過使用氧氣氛作為熱處理的氣氛，可以對(duì)第一氧化物半導(dǎo)體層供給氧。
[0164]在本實(shí)施方式中，第一熱處理如下進(jìn)行:通過在氮?dú)夥障乱?00°C進(jìn)行I個(gè)小時(shí)的熱處理從氧化物半導(dǎo)體層中去除氫等之后，再將氮?dú)夥論Q為氧氣氛，以對(duì)第一氧化物半導(dǎo)體層的內(nèi)部供給氧。注意，由于第一熱處理的主要目的是形成結(jié)晶區(qū)域，所以可以單獨(dú)進(jìn)行用于去除氫等的處理及用于供給氧的處理。例如，在執(zhí)行用于去除氫等的熱處理及用于供給氧的處理之后，進(jìn)行用于晶化的熱處理。
[0165]通過該第一熱處理，可以獲得從其中氫(包括水及羥基)等被去除且向其供給氧的包含結(jié)晶區(qū)域的第一氧化物半導(dǎo)體層。
[0166]接著，在至少包括表面的區(qū)域中包含結(jié)晶區(qū)域的第一氧化物半導(dǎo)體層304上形成第二氧化物半導(dǎo)體層305 (參照?qǐng)DSB)。注意，當(dāng)僅通過第一氧化物半導(dǎo)體層304就能獲得所需要的厚度時(shí)，不需要第二氧化物半導(dǎo)體層305。在這種情況下，可以省略有關(guān)第二氧化物半導(dǎo)體層305的工序。
[0167]第二氧化物半導(dǎo)體層305可以以與任何上述實(shí)施方式中的氧化物半導(dǎo)體層同樣的方式形成。所以，對(duì)于第二氧化物半導(dǎo)體層305及其制造方法的詳細(xì)內(nèi)容，可以參照任何上述實(shí)施方式。注意，優(yōu)選將第二氧化物半導(dǎo)體層305形成為厚于第一氧化物半導(dǎo)體層304。優(yōu)選以第一氧化物半導(dǎo)體層304與第二氧化物半導(dǎo)體層305的總厚度為Inm以上50nm以下，優(yōu)選為Inm以上1nm以下的方式形成第二氧化物半導(dǎo)體層305。在本實(shí)施方式中，作為一個(gè)例子將厚度設(shè)定為7nm。注意，由于根據(jù)所使用的氧化物半導(dǎo)體材料及半導(dǎo)體裝置的用途等第二氧化物半導(dǎo)體層的合適的厚度不同，所以可以根據(jù)材料、用途等選擇合適地確定該厚度。
[0168]作為第二氧化物半導(dǎo)體層305，優(yōu)選采用其主要成分與第一氧化物半導(dǎo)體層304相同且晶化后其晶格常數(shù)接近第一氧化物半導(dǎo)體層304的晶格常數(shù)的材料(晶格失配度為1%以下)。這是由于以下緣故:當(dāng)使用這樣的材料時(shí)，在第二氧化物半導(dǎo)體層305的晶化中，易于進(jìn)行使用第一氧化物半導(dǎo)體層304的結(jié)晶區(qū)域?yàn)榫ХN的結(jié)晶成長(zhǎng)。再者，在使用包含相同主要成分的材料的情況下，能獲得良好的界面性質(zhì)或電特性。
[0169]注意，當(dāng)能夠通過晶化獲得所希望的膜質(zhì)時(shí)，也可以使用包含不同的主要成分的材料形成第二氧化物半導(dǎo)體層305。
[0170]接著，對(duì)第二氧化物半導(dǎo)體層305進(jìn)行第二熱處理，來引起使用第一氧化物半導(dǎo)體層