具有改进的源极/漏极接触的金属氧化物TFT的制作方法与工艺

文档序号:12005478阅读:来源:国知局
具有改进的源极/漏极接触的金属氧化物TFT的制作方法与工艺

技术特征:
1.一种在金属氧化物半导体薄膜晶体管中形成欧姆源极/漏极接触的方法,所述方法包括以下步骤:在薄膜晶体管构造中提供栅极、栅极电介质、具有带隙的高载流子浓度金属氧化物半导体有源层、以重叠关系位于所述金属氧化物半导体有源层的沟道区上的蚀刻停止钝化层以及部分地重叠于所述蚀刻停止钝化层的隔开的源极/漏极金属接触,所述隔开的源极/漏极金属接触在所述有源层中限定所述沟道区,所述蚀刻停止钝化层在形成所述源极/漏极金属接触期间用作蚀刻停止,并且在形成所述源极/漏极金属接触之后用作钝化层,利用具有玻璃转化温度(Tg)的绝缘材料来形成所述蚀刻停止钝化层,在低于所述Tg时,所述绝缘材料用作对于O2、H2O、H2、N2以及在所述蚀刻停止钝化层上方的后续制造工艺中使用的化学物质的化学阻挡层,并且在高于所述Tg时,所述绝缘材料表现为具有高粘度并且对于氧、氢和氮原子的具有足够迁移率的半液体;相邻于所述沟道区提供氧化氛围;以及在所述氧化氛围中加热所述栅极和所述沟道区,以降低在沟道区域中的载流子浓度。2.根据权利要求1所述的方法,其中,加热所述栅极和所述沟道区的步骤包括:使用具有低于所述金属氧化物层的带隙的光子能的辐射源,所述辐射源包括灯或脉冲激光之一。3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述金属氧化物半导体有源层中的初始载流子浓度大于约1E18/cm3。4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述金属氧化物半导体有源层的所述沟道区中的载流子浓度被降低为小于1E18/cm3。5.根据权利要求1所述的方法,进一步包括以下步骤:形成具有第一部分和第二部分的所述源极/漏极金属接触中的每一个,所述第一部分包括低功函数金属和高功函数势垒金属,所述低功函数金属的功函数是小于等于所述金属氧化物半导体有源层的功函数的功函数,并且所述势垒材料的功函数是大于等于所述金属氧化物半导体有源层的功函数的功函数,所述第一部分位于所述金属氧化物半导体有源层上,并且所述第二部分是位于所述第一部分上的导电金属。6.根据权利要求1所述的方法,进一步包括以下步骤:形成具有低功函数金属的薄层和高功函数金属的势垒层的所述源极/漏极金属接触中的每一个,所述低功函数金属的薄层位于所述金属氧化物半导体有源层上,所述高功函数金属的势垒层位于所述低功函数金属上,所述低功函数金属的功函数是小于等于所述金属氧化物半导体有源层的功函数的功函数,并且所述高功函数金属的功函数是大于等于所述金属氧化物半导体有源层的功函数的功函数。7.根据权利要求5所述的方法,其中,所述低功函数金属具有低于约4eV的功函数的功函数。8.根据权利要求5所述的方法,其中,所述高功函数势垒金属具有高于约4eV的功函数的功函数。9.根据权利要求1所述的方法,其中,在加热所述栅极和所述沟道区的步骤中,所述源极/漏极金属接触对在所述沟道区的每侧上的所述高载流子浓度金属氧化物半导体有源层的所述接触部分进行屏蔽以免于所述氧化氛围,由此使得在所述沟道部分的两侧上的所述接触部分保持所述高载流子浓度。10.根据权利要求1所述的方法,其中,在加热所述栅极和所述沟道区的步骤中,所述钝化层在所述加热步骤期间经由其来传送氧以提供所述氧化氛围。11.根据权利要求1所述的方法,其中,所述钝化层包括含氧材料,在所述加热步骤期间,所述氧被释放以提供所述氧化氛围。12.一种在金属氧化物半导体薄膜晶体管中的金属到金属氧化物低电阻欧姆接触,其包括:在薄膜晶体管构造中的栅极、栅极电介质、具有带隙的高载流子浓度金属氧化物半导体有源层、蚀刻停止钝化层以及隔开的源极/漏极金属接触,所述隔开的源极/漏极金属接触在所述有源层中限定沟道区;所述蚀刻停止钝化层以重叠关系位于所述金属氧化物半导体有源层的所述沟道区上并且部分地位于所述源极/漏极金属接触之下,利用具有玻璃转化温度(Tg)的绝缘材料来形成所述蚀刻停止钝化层,在低于所述Tg时,所述绝缘材料用作对于O2、H2O、H2、N2、以及对于在所述蚀刻停止钝化层上方的后续制造工艺期间使用的化学物质的化学阻挡层,并且在高于所述Tg时,所述绝缘材料表现为具有高粘度并且对于氧、氢和氮原子的具有足够迁移率的半液体;以及与所述源极/漏极金属接触相接触的所述金属氧化物半导体有源层的部分,该部分具有大于所述沟道区中的载流子浓度的载流子浓度。13.根据权利要求12所述的在金属氧化物半导体薄膜晶体管中的金属到金属氧化物低电阻欧姆接触,其中,所述的与所述源极/漏极金属接触相接触的所述金属氧化物半导体有源层的部分中的载流子浓度大于约1E18/cm3。14.根据权利要求13所述的在金属氧化物半导体薄膜晶体管中的金属到金属氧化物低电阻欧姆接触,其中,所述金属氧化物半导体有源层的所述沟道区中的载流子浓度被降低为小于1E18/cm3。15.根据权利要求12所述的在金属氧化物半导体薄膜晶体管中的金属到金属氧化物低电阻欧姆接触,其中,所述源极/漏极金属接触中的每个具有第一部分和第二部分,所述第一部分包括低功函数金属和高功函数势垒金属,所述低功函数金属的功函数是小于等于所述金属氧化物半导体有源层的功函数的功函数,并且所述势垒材料的功函数是大于等于所述金属氧化物半导体有源层的功函数的功函数,所述第一部分位于所述金属氧化物半导体有源层上,并且所述第二部分是位于所述第一部分上的导电金属。16.根据权利要求15所述的在金属氧化物半导体薄膜晶体管中的金属到金属氧化物低电阻欧姆接触,其中,所述低功函数金属和所述高功函数势垒金属被混合在单个层中。17.根据权利要求15所述的在金属氧化物半导体薄膜晶体管中的金属到金属氧化物低电阻欧姆接触,其中,所述低功函数金属和所述高功函数势垒金属均被形成为单独的层。18.根据权利要求12所述的在金属氧化物半导体薄膜晶体管中的金属到金属氧化物低电阻欧姆接触,进一步包括:具有低功函数金属的薄层和高功函数金属的势垒层的源极/漏极金属接触,所述低功函数金属的薄层位于所述金属氧化物半导体有源层上,所述高功函数金属的势垒层位于所述低功函数金属上,所述低功函数金属的功函数是小于等于所述金属氧化物半导体有源层的功函数的功函数,并且所述高功函数金属的功函数是大于等于所述金属氧化物半导体有源层的功函数的功函数。19.根据权利要求18所述的在金属氧化物半导体薄膜晶体管中的金属到金属氧化物低电阻欧姆接触,其中,在所述低功函数金属的薄层中,所述功函数低于约4eV的功函数。20.根据权利要求18所述的在金属氧化物半导体薄膜晶体管中的金属到金属氧化物低电阻欧姆接触,其中,在所述高功函数金属的势垒层中,所述功函数高于约4eV的功函数。
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