[发明专利]薄膜半导体装置及其制作方法

说明书

背景技术

场效应晶体管(FET)通常包括通过半导体材料的沟道连接的漏电极和源电极，以及通过绝缘层与该沟道分开的栅电极。沟道从源极到漏极的长度影响晶体管的特性，具体来说影响能够开启和关闭晶体管的速度。

附图说明

图1是根据本发明实施例部分形成的晶体管第一实施例的截面图。

图2是示出图1的晶体管在形成中的随后阶段的截面图。

图3是示出图2的晶体管在形成中的随后阶段的截面图。

图4是示出图3的晶体管在形成中的随后阶段的截面图。

图5是示出图4的晶体管在形成中的随后阶段的截面图。

图6是与图5相似的根据本发明实施例的晶体管第二实施例的截面图。

图7是与图6相似的根据本发明实施例的晶体管第三实施例的截面图。

图8是根据本发明实施例部分形成的晶体管第四实施例的截面图。

图9是示出图8的晶体管在形成中的后一阶段的截面图。

图10是与图4相似的根据本发明实施例部分形成的晶体管第四实施例的截面图。

图11是与图5相似的示出图10的晶体管在形成中的后续阶段的截面图。

图12是与图6相似的根据本发明实施例的半导体装置第六实施例的截面图。

具体实施方式

参考附图，首先参考图1，在形成一般由附图标记20表示的场效应晶体管(FET)的一个方法实施例中，将栅电极22施加于衬底24，并对其覆盖以电介层26。在此实施例中，栅电极22可以是铝的，然后可以对其阳极化处理以形成厚约5至500nm的氧化铝电介质层。阳极化是一种据之通过施加电压以电化学方式将金属氧化使金属为阳极的工艺。在沉积之后，可以通过例如热处理将栅极电介质26退火。栅电极22可以在一侧突出到电介质层26以外，以便有栅电极暴露的部分可以连接到电路。但是，也可以使用连接栅电极的其他方法。衬底24可以是较大电气或电子电路结构的一部分，并且可以包括至栅电极22的连接。在较大衬底24和栅电极22之间可以有例如绝缘体27的层。绝缘层27在例如较大衬底24是导电材料的实施例中可能是适合的。

现在参考图2，将半导体材料条28施加在栅介质上。在该实施例中，半导体材料可以是例如氧化锌-锡材料，并且可以通过例如RF溅射或从溶胶-凝胶前体沉积形成，该溶胶-凝胶前体包含乙醇溶液中的部分水解和/或低聚化的金属醇盐。半导体条28的宽度和厚度影响通过已完成晶体管的电流，由此这在半导体条28形成时被控制。如下文将解释的，半导体条28的长度(尺寸从图2的左边延伸到右边)相对不重要，只要它足够长以接触源电极和漏电极并且不长到与相邻电路部件相干扰即可。在沉积之后，可以通过例如激光退火或热处理将半导体条28退火。

现在参考图3，然后将源电极或漏电极30施加在半导体条28上。FET的基本结构是足够接近对称，源极或漏极二者任何一个可以是电极30，或者在此阶段甚至无法确定哪个是哪个。但是，出于某些原因，源电极和漏电极可能是不同材料制成的。在此实施例中，电极30由铝、钽或可被阳极化的另一种金属，例如钨、铋、锑、铌或它们的合金，包括铝和钽彼此的合金、与上面提及的其他金属的合金以及与Ag、Cd、Cr、Cu、Fe、Mg、Sn、Ti、W、Zn、Zr及其组合的合金。在沉积电极30之前可以可选地施加与半导体形成更好电气接触和/或增强粘着的某种材料的可选底层31。电极30的一个边缘32基本横跨半导体条28的宽度延伸。边缘32的确切位置并不重要，只要在电极30与半导体28之间有足够的覆盖以实现它们之间的足够电流传送即可。电极30的相对边缘的位置也相对地不重要，同样必须在电极30与半导体28之间有足够的覆盖以实现它们之间的足够电流传送即可。源电极或漏电极30可以在一侧突出到电介质层26和衬底24以外，以便有电极暴露的部分可以连接到电路。但是，也可以使用连接电极30的其他方法。

可以将边缘面32形成以便对于期望的沟道长度的一部分是平滑的。可以通过例如溅射或其他真空沉积工艺与光刻、压印、掩罩、激光剥离等结合的现有技术来形成电极30。利用单个边缘面32，所使用的技术不限于能够实现精细分辨的技术。