[發(fā)明專利]在襯底上制造半導(dǎo)體器件的方法以及半導(dǎo)體器件

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410187523.1
• 申請日: 2009-07-14
• 公開（公告）號: CN104037087A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝泉隆;俞鋼
• 申請（專利權(quán)）人: 希百特股份有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78;H01L29/10
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 戚傳江;穆德駿

1.一種在襯底上制造半導(dǎo)體器件的方法，所述半導(dǎo)體器件具有小于100nm厚的金屬氧化物活性層以及在源極和漏極之間的所述金屬氧化物活性層中限定的溝道區(qū)域，具有與在下層毗鄰接合中的第一電絕緣體層相鄰的第一界面和相鄰金屬氧化物、與在上覆毗鄰接合中的第二電絕緣體層相鄰的第二界面和相鄰金屬氧化物、以及布置在所述第一界面和相鄰金屬氧化物以及所述第二界面和相鄰金屬氧化物之間的體材料，所述方法包括控制界面相互作用以調(diào)整所述相鄰金屬氧化物中的載流子密度，并且包括以下步驟：

通過選擇用于金屬氧化物活性層的金屬氧化物和通過從一組鈍性/惰性材料或活性材料中選擇特定材料用于毗鄰接合中的第一電絕緣體層和毗鄰接合中的第二電絕緣體層，控制在所述第一界面和相鄰金屬氧化物以及所述第二界面和相鄰金屬氧化物中的界面相互作用；以及

通過所述第一電絕緣體層的表面處理控制在所述第一界面和相鄰金屬氧化物中的界面相互作用，以及通過在沉積與所述金屬氧化物活性層的上覆毗鄰接合中的第二電絕緣體層之前執(zhí)行的金屬氧化物膜的表面處理，或通過選擇用于沉積與所述金屬氧化物活性層的上覆毗鄰接合中的第二電絕緣體層的鈍性或活性沉積方法，控制在所述第二界面和相鄰金屬氧化物中的界面相互作用；以及

以以下方式控制在所述第一界面和相鄰金屬氧化物以及所述第二界面和相鄰金屬氧化物中的界面相互作用，所述方式為在所述源極和漏極之間的所述金屬氧化物活性層的溝道區(qū)域具有跨其厚度不同的載流子分布，其中與所述第一電絕緣體層相鄰的所述第一界面和相鄰金屬氧化物具有第一預(yù)期載流子密度，并且與所述第二電絕緣體層相鄰的所述第二界面和相鄰金屬氧化物具有第二預(yù)期載流子密度，并且所述體材料具有在所述第一預(yù)期載流子密度和所述第二預(yù)期載流子密度之間的載流子密度。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述金屬氧化物活性層包括氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(IZO)和氧化銦鋅鎵(IGZO)中的一個，并且選擇用于毗鄰接合中的材料的特定材料的步驟包括選擇來自Al₂O₃、SiO₂、SiN、TaO、MgF₂、聚酰亞胺、BCB和光致抗蝕劑中的一個的鈍性/惰性材料和來自Al、Zn、Ti、Ta、ITO、Li和Mg中的一個的活性材料。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，控制界面相互作用的步驟在所述第一或第二界面和相鄰金屬氧化物中通過在所述金屬氧化物活性層下面的表面的表面處理來執(zhí)行，所述表面處理包括下層材料的離子濺射、使用還原氣體和氧化氣體之一進行氣體處理以及液體處理中的一個。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，控制界面相互作用的步驟在所述第一或第二界面層中通過修改在所述金屬氧化物活性層上覆蓋的表面來執(zhí)行，所述修改包括在所述金屬氧化物層的頂部上的材料的沉積之前，使用還原材料和氧化材料之一的濺射蝕刻。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，控制界面相互作用的步驟在所述第一或第二界面層中通過修改在所述金屬氧化物活性層上覆蓋的表面來執(zhí)行，所述修改包括從蒸發(fā)、低損壞濺射、基于溶液的處理、旋涂、浸漬以及印刷中的一個來選擇鈍性沉積方法，以及從高溫CVD和PECVD等中的一個來選擇活性沉積方法中的一個。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述金屬氧化物活性層小于50nm厚。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述襯底是柔性的。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一電絕緣體包括柵極介電層。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二電絕緣體包括鈍化層。

10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，以以下方式控制在所述第一界面和相鄰金屬氧化物以及所述第二界面和相鄰金屬氧化物中的界面相互作用，所述方式為在所述源極和漏極之間的所述金屬氧化物活性層的溝道區(qū)域具有跨其厚度的單調(diào)減少的載流子分布，其中與所述第一電絕緣體層相鄰的所述第一界面和相鄰金屬氧化物具有最高的載流子密度，并且與所述第二電絕緣體層相鄰的所述第二界面和相鄰金屬氧化物具有最低的載流子密度，并且所述體材料具有中間的載流子濃度。