[發明專利]用于交叉點存儲器的薄膜晶體管及其制造方法

無效

• 申請號: 200710300799.6
• 申請日: 2007-10-22
• 公開（公告）號: CN101226963A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 宋利憲;樸永洙;姜東勛;金昌楨;林赫
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/22;H01L27/12;H01L21/336;H01L21/84
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 陶鳳波

技術領域

實施例涉及用于交叉點存儲器的薄膜晶體管。另一實施例涉及用于交叉點存儲器的用作選擇晶體管的氧化鋅(ZnO)薄膜晶體管以及該ZnO薄膜晶體管的制造方法。

背景技術

正如高密度存儲器近來的發展，單元結構(即單胞結構)已經發展為三維結構。由于已經達到對于NAND閃存的物理平面縮放比例限制，所以加大了關于制造三維高密度存儲器的方法的研究。

近來，已經積極的研究高密度存儲器(即具有交叉點存儲器陣列結構的存儲器)。為了驅動高密度存儲陣列，用于選擇具體的單胞的選擇晶體管是必要的。如現在參考圖1A和1B具體說明，在堆疊結構存儲陣列中傳統的硅(Si)互補金屬氧化物半導體(CMOS)晶體管很難用作選擇晶體管。

圖1A是顯示傳統的交叉點存儲器堆疊結構的示意透視圖的圖表。

參考圖1A，單胞包括順序堆疊的下電極11、二極管結構12和存儲節點13。可在存儲節點13上形成上電極14。在傳統的交叉點存儲器陣列結構中，下電極11和上電極14彼此交叉。可在交叉點處形成存儲節點13。該存儲節點13可以由電阻材料形成。圖1A所示的該結構具有1二極管-1阻抗(1D-1R)結構。

在圖1?A所示的交叉點存儲器陣列結構中，下電極11和/或上電極14可以與選擇晶體管15連接。為了從單胞讀取信息或將信息寫入單胞，選擇晶體管15選擇具體的單胞。選擇晶體管15的數量可以等于連接至單元陣列行的字線數量。

圖1B是顯示應用在存儲陣列中的傳統選擇晶體管堆疊結構的截面圖的圖表。

參考圖1B，在硅襯底101中可以形成源極102a和漏極102b。在源極102a和漏極102b之間可以形成柵極結構。該柵極結構包括柵極絕緣層103和柵電極層104。通過外延生長，生長連接層105a和105b來形成與圖1A中所示的多層交叉點存儲器陣列結構的每層對應的選擇晶體管陣列可能是困難的。如果通過通孔將下層與上層連接以制造多層選擇晶體管陣列，周邊電路區域會增加幾倍，降低多層結構的高密度效果。

發明內容

實施例涉及用于交叉點存儲器的薄膜晶體管。另一實施例涉及用于交叉點存儲器的用作選擇晶體管的ZnO薄膜晶體管以及該ZnO薄膜晶體管的制造方法。????

實施例涉及適合多層結構和存儲器集成的用于交叉點存儲器的薄膜晶體管和該薄膜晶體管的制造方法。

根據實施例，提供用于交叉點存儲器的用作選擇晶體管的薄膜晶體管。該薄膜晶體管可以包括襯底、形成在部分襯底上的柵極、形成在襯底和柵極上的柵極絕緣層、包括ZnO并形成在與柵極對應(或在之上)的柵極絕緣層上的溝道以及接觸溝道的側面(例如相對側面)的源極和漏極。

溝道可由包括ZnO和選自由鎵(Ga)、銦(In)、錫(Sn)、鋁(Al)及其組合構成的組中的至少一種的化合物形成。該溝道可以具有20nm到200nm的厚度。

源極或漏極可由金屬或導電氧化物形成。導電氧化物可由鉬(Mo)、氧化銦鋅(IZO或InZnO)及其組合形成。

根據實施例，提供一種用于交叉點存儲器的用作選擇晶體管的薄膜晶體管的制造方法。該方法可包括通過在部分襯底上沉積導電材料和圖形化該沉積的導電材料而形成柵極，在襯底和柵極上沉積(或形成)柵極絕緣層，通過在該柵極絕緣層上沉積包括ZnO的溝道材料、圖形化沉積的溝道材料從而在與柵極相對應的部分柵極絕緣層上形成溝道，通過在該溝道和該柵極絕緣層上沉積導電材料并圖形化該導電材料從而形成接觸溝道側面(例如相對的面)的源極和漏極。

該溝道可通過使用包括ZnO和選自由Ga、In、Sn、Al及其組合構成的組中的至少一種的化合物靶的濺射而形成。

該溝道可通過使用ZnO和選自由Ga、In、Sn、Al及其組合構成的組中的至少一種作為靶共濺射而形成。

附圖說明

通過結合附隨的附圖的以下詳細描述，可以更清楚地理解本發明的實施例。圖1-5表示在此描述的非限定的實施例。

圖1A是顯示傳統交叉點存儲器堆疊結構的示意透視圖的圖表；

圖1B是顯示傳統選擇晶體管堆疊結構的截面圖的圖表；

圖2是顯示根據實施例的用于交叉點存儲器的薄膜晶體管的截面圖圖表；

圖3A至3E是顯示根據實施例的用于交叉點存儲器的薄膜晶體管的制造方法的示意圖圖表；

圖4是對于不同源-漏電壓，柵極電壓(Vg)與漏電流(Id)的關系曲線圖，從而顯示根據實施例的交叉點存儲器的薄膜晶體管的性能測試結果；和

圖5是根據實施例的用于交叉點存儲器的薄膜晶體管的漏電壓與漏電流的關系曲線圖。