半导体器件和制造半导体器件的方法
【技术领域】
[0001] 本发明的示例性实施方式涉及半导体器件和制造半导体器件的方法。更具体地， 本发明的示例性实施方式涉及包括保护结构的氧化物半导体器件和制造包括保护结构的 氧化物半导体器件的方法。
【背景技术】
[0002] 具有底栅配置的传统的薄膜晶体管（"TFT"）通常包括设置在衬底上的栅极，设置 在衬底上以覆盖栅极的栅极绝缘层，设置在该栅极绝缘层上的源极和漏极，以及在栅极绝 缘层、源极和漏极之间的有源层。源极和漏极可以与有源层的源区和漏区接触。
[0003] 在具有底栅配置的传统晶体管的构造中，湿气和/或氢可渗透进入晶体管的结构 中，从而晶体管的电气特性可被轻易地劣化。例如，湿气和/或氢可能导致晶体管的阈值电 压（Vth)的变化，从而晶体管可具有劣化的电气特性，诸如阈值电压分布的增加，驱动电流 的降低等。具体的，包括氧化物半导体有源层的传统氧化物半导体器件可能相对地对湿气 和/或氢敏感，并且因此氧化物半导体器件的电气特性可被轻易地劣化。上述劣化的氧化 物半导体器件可能不适于在目前的显示装置（诸如液晶显示装置、有机发光显示装置等） 中使用。
[0004] 在该【背景技术】部分中公开的以上信息仅仅用于增强对本发明概念的背景的理解， 并且因此其可能包含不形成本国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
【发明内容】
[0005] 示例性实施方式提供通过防止湿气和/或氢的渗透而具有改进的电气特性的氧 化物半导体器件。
[0006] 示例性实施方式还提供制造通过防止湿气和/或氢的渗透而具有改进的电气特 性的氧化物半导体器件的方法。
[0007] 附加的方面将在下面的详细描述中阐述，并且部分地将通过本公开而明确，或者 可通过本发明概念的实践而习得。
[0008] 本发明的示例性实施方式公开半导体器件，该半导体器件包括设置在衬底上的栅 极、设置在衬底上以覆盖栅极的栅极绝缘层，设置在栅极绝缘层上并包括氧化物半导体的 有源层、设置在栅极绝缘层上并覆盖有源层的绝缘中间层、设置在绝缘中间层上的保护结 构、以及设置在保护结构上的源极和漏极。保护结构可以包括多个金属氧化物层。源极和 漏极可以分别与有源层的源区和漏区接触。
[0009] 本发明的示例性实施方式还公开半导体器件，该半导体器件包括设置在衬底上的 栅极、设置在衬底上并覆盖栅极的栅极绝缘层、设置在栅极绝缘层上并包括氧化物半导体 的有源层、设置在栅极绝缘层上并覆盖有源层的第一绝缘中间层、设置在第一绝缘中间层 上的源极和漏极、设置在第一绝缘中间层、源极和漏极上的第二绝缘中间层、以及设置在第 二绝缘中间层上的保护结构。保护结构可以包括多个金属氧化物层。源极和漏极可以分别 与有源层的源区和漏区接触。
[0010] 本发明的示例性实施方式还公开制造半导体器件的方法。在该制造半导体器件的 方法中，可以在衬底上形成栅极，并可以在衬底上形成栅极绝缘层以覆盖该栅极。当在栅极 绝缘层上形成包括氧化物半导体的有源层之后，可以在该有源层上形成绝缘中间层以基本 上覆盖栅极绝缘层。可以在绝缘中间层上形成包括多个金属氧化物层的保护结构。可以在 该保护结构上形成源极和漏极。该源极和漏极可以分别与有源层的源区和漏区接触。
[0011] 本发明的示例性实施方式还公开制造半导体器件的方法。在该制造半导体器件的 方法中，可以在衬底上形成栅极。可以在衬底上形成栅极绝缘层以基本上覆盖栅极。可以 在栅极绝缘层上形成包括氧化物半导体的有源层，然后可以在该有源层上形成第一绝缘中 间层以基本上覆盖栅极绝缘层。可以在第一绝缘中间层上形成源极和漏极。该源极和漏极 可以分别与有源层的源区和漏区接触。可以在第一绝缘中间层、源极和漏极上形成第二绝 缘中间层，然后可以在该第二绝缘中间层上形成包括多个金属氧化物层的保护结构。
[0012] 上面的一般描述和下面的详细描述是示例性和解释性的，并且旨在提供对于要求 保护的主题的进一步解释。
【附图说明】
[0013] 附图被包括以提供对本发明概念的进一步理解，并且附图被并入本说明书中并构 成本说明书的一部分。附图示出了本发明概念的示例性实施方式，并且与说明书一同用于 解释本发明概念的原理。
[0014] 图1是示出根据示例性实施方式的氧化物半导体器件的横截面图。
[0015] 图2是示出根据示例性实施方式的制造氧化物半导体器件的方法的流程图。
[0016] 图3、图4、图5和图6是示出根据示例性实施方式的制造氧化物半导体器件的方 法的横截面图。
[0017] 图7是示出根据示例性实施方式的氧化物半导体器件的横截面图。
[0018] 图8是示出根据示例性实施方式的制造氧化物半导体器件的方法的流程图。
[0019] 图9、图10、图11和图12是示出根据示例性实施方式的制造氧化物半导体器件的 方法的横截面图。
【具体实施方式】
[0020] 在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了若干具体细节以提供对于各种示例性 实施方式的透彻理解。然而，应明确，各种示例性实施方式可以在没有这些具体细节或者具 有一个或多个等同布置的情况下被实践。在其他情况下，以框图形式示出了公知的结构和 器件以避免不必要地混淆多种示例性实施方式。
[0021] 在附图中，为了清晰起见和描述性目的，层、膜、面板、区域等的尺寸和相对尺寸可 被夸大。并且，相同的附图标号指示相同的元件。
[0022] 当元件或层称为在另一元件或层"上"、"连接至"另一元件或层、或者"耦接至"另 一元件或层时，其可直接在另一元件或层上、直接连接至另一元件或层、或者直接耦接至另 一元件或层，或者可存在有中间元件或层。然而，当元件或层称为"直接"在另一元件或层 "上"、"直接连接至"另一元件或层、或者"直接耦接至"另一元件或层时，不存在中间元件或 层。对于本公开的目的而言，"X、Y和Z中的至少一个"和"选自由X、Y和Z构成的组中的 至少一个"可被解释为仅X、仅Y、仅Z或者X、Y和Z中的两个或多于两个的任意组合，例如 ΧΥΖ、ΧΥΥ、ΥΖ和ΖΖ。贯穿全文，相同的标号指示相同的元件。如本文中所使用的，术语"和 /或"包括相关所列项目中的一个或多个的任意组合和所有组合。
[0023] 虽然可在本文中使用术语第一、第二等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部 分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受限于这些术语。这些术语用于将一个元 件、部件、区域、层和/或部分与另一元件、部件、区域、层和/或部分区分开。因此，下面所 讨论的第一元件、部件、区域、层和/或部分可称为第二元件、部件、区域、层和/或部分，而 不背离本公开的教导。
[0024] 空间相对术语诸如"之下"、"下方"、"下"、"上方"、"上"等可在本文中用于描述性 目的，并由此来描述如图中所示的一个元件或特征相对于其他元件或特征的关系。空间相 对术语旨在包含除附图中所描绘取向之外的，设备在使用、操作和/或制造中的不同取向。 例如，如果附图中的设备被翻转，则描述为在其他元件或特征"下方"或"之下"的元件将被 定向为在其他元件或特征"上方"。因此，示例性术语"下方"可包含上方和下方两种取向。 此外，设备可以其他方式定向（例如，旋转90度或者处于其他取向），并由此相应地解释本 文中所使用的空间相对描述语。
[0025] 本文中所使用的术语用于描述特定实施方式的目的，并不旨在限制。除非上下 文中另有明确指示，否则如本文中所使用的单数形式"一（a)"、"一（an)"、"该（the)" 旨在也包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语"包括（comprises)"，包括 (comprising) "、"包括（includes) "和/或"包括（including) "时，是指所列特征、整数、 步骤、操作、元件、部件和/或其群的存在，并不是排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操 作、元件、部件和/或其群的存在或添加。
[0026] 本文中参照作为理想化示例性实施方式和/或中间结构的示意图的剖视图描述 了多种示例性实施方式。由此，因例如制造技术和/或公差所导致的示意图的形状的变化 是可预期的。因此，本文中所公开的示例性实施方式不应被解释为受限于区域的特定图示 形状，而应解释为包括由例如制造而导致的形状的偏差。例如，示出为矩形的注入区域将通 常在其边缘具有圆形的或曲线的特征和/或注入浓度的梯度，而不是具有从注入的区域至 非注入的区域的二元变化。同样，通过注入形成的掩埋区可以导致在掩埋区和表面（其中 注入穿过该表面发生）之间的区域中的一些注入。由此，附图中所示的区域在本质上是示 意性的，并且它们的形状不旨在示出设备的区域的实际形状并且不旨在限制。
[0027] 除非另有限定，否则本文中所使用的所有术语（包括技术术语和科技术语）具有 与本公开所属领域中的普通技术人员通常理解相同的含义。除非本文中明确地如此限定， 否则诸如在常用字典中定义的那些用词应被解释成具有与其在相关领域的内容中的含义 一致的含义，并且不应被解释成理想化或过于正式的含义。
[0028] 图1是示出根据示例性实