[發明專利]一種半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201210584204.5
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103208526A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 馬群剛
• 申請（專利權）人: 南京中電熊貓液晶顯示科技有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L21/336
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種半導體器件，其特征在于，包括：

底部基板；

柵極，位于基板上的柵極；

柵極絕緣層，覆蓋在柵極上；

金屬氧化物半導體層、兩導電接觸層、金屬氧化物絕緣層的疊層結構，金屬氧化物半導體層位于柵極絕緣層之上，金屬氧化物絕緣層位于兩導電接觸層之間，金屬氧化物絕緣層與兩導電接觸層位于金屬氧化物半導體層之上，且金屬氧化物絕緣層和兩導電接觸層在物理結構上為同層結構，金屬氧化物絕緣層、兩導電接觸層與金屬氧化物半導體層具有相同的平面結構；

源極、漏極、以及溝道區，導電接觸層位于源漏極和金屬氧化物半導體層之間，金屬氧化物絕緣層位于溝道區內。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于：所述金屬氧化物絕緣層為Al₂O₃絕緣層。

3.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于：所述源極和漏極由Cu金屬層形成的。

4.一種半導體器件，其特征在于，包括：

底部基板；

柵極，位于基板上的柵極；

SiO₂柵極絕緣層，覆蓋在柵極上；

金屬氧化物半導體層、兩導電接觸層、Al₂O₃絕緣層的疊層結構，金屬氧化物半導體層位于SiO₂柵極絕緣層之上，Al₂O₃絕緣層位于兩導電接觸層之間，Al₂O₃絕緣層與兩導電接觸層在物理結構上為同層結構，Al₂O₃絕緣層、兩導電接觸層與金屬氧化物半導體層具有相同的平面結構；

源極、漏極、以及溝道區，源極和漏極與SiO₂柵極絕緣層、金屬氧化物半導體層以及導電接觸層接觸的邊界為氧化錳，Al₂O₃絕緣層位于溝道區內。

5.根據權利要求4所述的半導體器件，其特征在于：所述源極和漏極由CuMn合金形成的。

6.根據權利要求4所述的半導體器件，其特征在于：所述源極和漏極由CuMn/Mo、或CuMn/Ti金屬疊層形成，所述CuMn合金位于底層，Mo或Ti金屬位于CuMn合金之上。

7.一種半導體器件的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

形成位于底部基板上的柵極圖案，再形成覆蓋柵極的柵極絕緣層；

在形成上述圖案的基礎上，先形成覆蓋柵極絕緣層的金屬氧化物半導體層，再形成覆蓋金屬氧化物半導體層的金屬氧化物絕緣層，然后通過光刻工藝，一次性形成金屬氧化物半導體和金屬氧化物絕緣層的疊層圖案；

在形成上述圖案的基礎上，先進行金屬層的成膜工藝，然后通過光刻工藝形成源極、漏極和位于源極和漏極之間的溝道區；

在形成上述結構的基礎上，進行高溫退火處理工藝，使源極和漏極的金屬進入金屬氧化物絕緣層內，形成源漏極和金屬氧化物半導體層之間的導電接觸層，位于溝道區內仍為金屬氧化物絕緣層；

在形成上述結構的基礎上，形成保護絕緣層。

8.根據權利要求7所述的半導體器件的制造方法，其特征在于：所述金屬氧化物絕緣層為Al₂O₃絕緣層，所述源極和漏極由Cu金屬層形成的。

9.根據權利要求7所述的半導體器件的制造方法，其特征在于：所述柵極絕緣層由SiO₂或SiNx制成。

10.一種半導體器件的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

形成位于底部基板上的柵極圖案，再形成覆蓋柵極的SiO₂柵極絕緣層；

在形成上述圖案的基礎上，先形成覆蓋SiO₂柵極絕緣層的金屬氧化物半導體層，再形成覆蓋金屬氧化物半導體層的Al₂O₃絕緣層，最后通過光刻工藝，一次性形成金屬氧化物半導體和Al₂O₃絕緣層的疊層圖案；

在形成上述圖案的基礎上，先進行CuMn合金的成膜工藝，然后通過光刻工藝形成源極、漏極和位于源極和漏極之間的溝道區；

在形成上述結構的基礎上，進行高溫退火處理工藝，使源極和漏極的CuMn中的Mn的分別與Al₂O₃絕緣層和SiO₂柵極絕緣層中的氧原子反應形成位于源極和漏極底部的氧化錳，源漏極和金屬氧化物半導體層之間的形成導電接觸層，位于溝道區內仍為Al₂O₃絕緣層；

在形成上述圖案的基礎上，形成保護絕緣層。