[發明專利]使用多有源溝道層的薄膜晶體管

有效

• 申請號: 200980125524.0
• 申請日: 2009-06-19
• 公開（公告）號: CN102124569A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 彥·葉
• 申請（專利權）人: 應用材料股份有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L21/336;H01L21/02
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;鐘強

1.一種薄膜晶體管，包含：

柵極介電層，其設置在柵極電極與基板上方；

有源溝道，其耦接到該柵極介電層而與該基板相對，該有源溝道包含：

一或多個柵極控制層，其包含氧、氮、以及選自由鋅、銦、錫、鎘與鎵所組成群組的一或多個元素且具有第一組成，該一或多個柵極控制層的至少一者與該柵極介電層接觸；

一或多個體層，其與該一或多個柵極控制層的至少一者接觸，該一或多個體層包含氧、氮、以及選自由鋅、銦、錫、鎘與鎵所組成群組的一或多個元素且具有第二組成，該第二組成不同于該第一組成；以及

一或多個背溝道界面控制層，其與該一或多個體層的至少一者接觸，該一或多個背溝道界面控制層包含氧、氮、以及選自由鋅、銦、錫、鎘與鎵所組成群組的一或多個元素且具有第三組成，該第三組成不同于該第一組成與該第二組成的一者或多者；以及

源極與漏極電極，其耦接到該一或多個背溝道界面控制層的至少一者。

2.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其中該一或多個柵極控制層整體地具有第一厚度，該一或多個體層整體地具有第二厚度，且該一或多個背溝道界面控制層整體地具有第三厚度，以及其中該第二厚度大于該第三厚度且該第三厚度大于該第一厚度。

3.如權利要求2所述的薄膜晶體管，其中該一或多個柵極控制層具有第一遷移率，該一或多個體層具有第二遷移率，且該一或多個背溝道界面控制層具有第三遷移率，以及其中該第一遷移率、該第二遷移率與該第三遷移率不同；及，其中該一或多個柵極控制層具有第一導電率，該一或多個體層具有第二導電率，且該一或多個背溝道界面控制層具有第三導電率，以及其中該第一導電率、該第二導電率與該第三導電率不同。

4.如權利要求1所述的薄膜晶體管，其中該一或多個柵極控制層包含復數個層，其中該一或多個體層包含復數個層，及其中該一或多個背溝道界面控制層包含復數個層。

5.一種薄膜晶體管的制造方法，包含下列步驟：

沉積柵極介電層于柵極電極與基板上方；

形成有源溝道于該柵極介電層上方，該形成的步驟包含：

沉積一或多個柵極控制層，該一或多個柵極控制層包含氧、氮、以及選自由鋅、銦、錫、鎘與鎵所組成群組的一或多個元素且具有第一組成，該一或多個柵極控制層的至少一者與該柵極介電層接觸；

沉積一或多個體層，該一或多個體層與該一或多個柵極控制層的至少一者接觸，該一或多個體層包含氧、氮、以及選自由鋅、銦、錫、鎘與鎵所組成群組的一或多個元素且具有第二組成，該第二組成不同于該第一組成；以及

沉積一或多個背溝道界面控制層，該一或多個背溝道界面控制層與該一或多個體層的至少一者接觸，該一或多個背溝道界面控制層包含氧、氮、以及選自由鋅、銦、錫、鎘與鎵所組成群組的一或多個元素且具有第三組成，該第三組成不同于該第一組成與該第二組成之一者或多者；

沉積導電層于該一或多個背溝道界面控制層的最上層上；以及

圖案化該導電層，以界定源極與漏極電極且暴露該一或多個背溝道界面控制層的最上層。

6.如權利要求5所述的方法，其中該一或多個柵極控制層整體地具有第一厚度，該一或多個體層整體地具有第二厚度，且該一或多個背溝道界面控制層整體地具有第三厚度，以及其中該第二厚度大于該第三厚度且該第三厚度大于該第一厚度。

7.如權利要求6所述的方法，其中該一或多個柵極控制層具有第一遷移率，該一或多個體層具有第二遷移率，且該一或多個背溝道界面控制層具有第三遷移率，以及其中該第一遷移率、該第二遷移率與該第三遷移率不同。

8.如權利要求7所述的方法，其中該一或多個柵極控制層具有第一導電率，該一或多個體層具有第二導電率，且該一或多個背溝道界面控制層具有第三導電率，以及其中該第一導電率、該第二導電率與該第三導電率不同。

9.如權利要求5所述的方法，其中該一或多個柵極控制層包含復數個層，及其中該一或多個背溝道界面控制層包含復數個層。

10.如權利要求5所述的方法，其中該沉積一或多個柵極控制層的步驟包含：將氬、含氮氣體與含氧氣體導入濺射腔室內；以及濺射含鋅靶材。