[发明专利]晶体管和形成氧化物半导体晶体管的方法

说明书

包括沟道层的晶体管及其制造方法，沟道层包括氧化物半导体材料。该晶体管包括沟道层，该沟道层包括具有第一氧浓度的第一氧化物半导体层、具有第二氧浓度的第二氧化物半导体层和具有第三氧浓度的第三氧化物半导体层。第二氧化物半导体层位于第一半导体氧化物层和第三氧化物半导体层之间。第二氧浓度低于第一氧浓度和第三氧浓度。本发明的实施例还涉及形成氧化物半导体晶体管的方法。

技术领域

本发明的实施例涉及晶体管和形成氧化物半导体晶体管的方法。

背景技术

在半导体工业中，一直期望增大集成电路的面密度。为此，单独的晶体管变得越来越小。为了提高器件密度，诸如薄膜晶体管(TFT)的较小的晶体管变得越来越有吸引力。

发明内容

本发明的实施例提供了一种晶体管，包括：栅电极；介电层；源电极和漏电极；以及沟道层，具有上表面、下表面与位于所述上表面和所述下表面之间的中间部分，其中，所述源电极和所述漏电极与所述沟道层的所述上表面电接触，并且所述沟道层具有靠近所述沟道层的所述上表面的第一载流子浓度和所述沟道层的所述中间部分中的第二载流子浓度，并且所述第一载流子浓度小于所述第二载流子浓度。

本发明的另一实施例提供了一种形成氧化物半导体晶体管的方法，包括：沉积栅电极；沉积介电层；沉积沟道层，包括：沉积包括In_xGa_yZn_zMO的第一氧化物半导体层，其中，M选自由Ti、Al、Ag、Si、Sn和它们的组合组成的组，并且0＜(x、y、z)＜1；沉积包括In_xGa_yZn_zMO的第二氧化物半导体层，其中，M选自由Ti、Al、Ag、Si、Sn和它们的组合组成的组，其中，所述第二氧化物半导体层的组分与所述第一氧化物半导体层的组分不同；沉积包括In_xGa_yZn_zMO的第三氧化物半导体层，其中，M选自由Ti、Al、Ag、Si、Sn和它们的组合组成的组，其中，所述第三氧化物半导体层的组分与所述第二氧化物半导体层的组分不同；其中，所述第二氧化物半导体层的第二氧浓度低于所述第一氧化物半导体层的第一氧浓度；以及形成与所述沟道层接触的源电极和漏电极。

本发明的又一实施例提供了一种形成氧化物半导体晶体管的方法，包括：沉积栅电极；沉积介电层；沉积沟道层，包括：在具有O₂/(Ar+O₂)的第一流量比率的环境中使用物理气相沉积工艺沉积具有第一氧浓度的第一氧化物半导体层；在具有O₂/(Ar+O₂)的第二流量比率的环境中使用物理气相沉积工艺沉积具有第二氧浓度的第二氧化物半导体层；在具有O₂/(Ar+O₂)的第三流量比率的环境中使用物理气相沉积具有第三氧浓度的第三氧化物半导体层，其中，O₂/(Ar+O₂)的所述第二流量比率低于O₂/(Ar+O₂)的所述第一流量比率和所述第三流量比率，并且其中，所述第二氧浓度低于所述第一氧浓度和所述第三氧浓度；以及形成与所述沟道层接触的源电极和漏电极。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1A是根据本发明的实施例的在形成互补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管、嵌入在介电材料层中的金属互连结构以及连接通孔层级介电材料层之后的示例性结构的垂直截面图。

图1B是根据本发明的实施例的在鳍式背栅场效应晶体管的阵列的形成期间的第一示例性结构的垂直截面图。

图1C是根据本发明的实施例的在形成上部层级金属互连结构之后的第一示例性结构的垂直截面图。