用于晶体管装置的源极/漏极导体制造方法及图纸

一种晶体管装置，所述晶体管装置包括：由半导体沟道连接的源极导体和漏极导体，所述半导体沟道由形成在所述源极导体和漏极导体之上的半导体材料层来提供；以及经由栅极电介质电容性耦合到所述半导体沟道的栅极导体；其中所述源极导体和漏极导体中的至少一个包括在其至少一个区域中的多层结构，所述多层结构包括下层和上层，所述下层的材料在将电荷注入到所述半导体材料中方面优于所述上层的材料；并且所述上层的材料展现出比所述下层的材料更好的导电性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】晶体管装置通常包括由半导体沟道连接的源极和漏极导体，以及经由栅极电介质电容性耦合到半导体沟道的栅极导体。晶体管装置的工作包括电荷载流子从源极和漏极导体注入到半导体沟道中。一项促进电荷注入的技术包括为源极和漏极导体选择同时具有良好导电性和功函数接近半导体功函数的材料。本申请的专利技术人已经认识到开发用于促进电荷注入半导体沟道中的新技术的挑战。在此提供了一种晶体管装置，所述晶体管装置包括：由半导体沟道连接的源极和漏极导体，所述半导体沟道由形成在源极和漏极导体之上的半导体材料层来提供；以及经由栅极电介质电容性耦合到半导体沟道的栅极导体；其中源极和漏极导体中的至少一个包括在其至少一个区域中的多层结构，所述多层结构包括下层和上层，下层的材料在将电荷注入到半导体材料中方面优于上层的材料；而上层的材料展现出比下层的材料更好的导电性。根据一个实施例，在至少源极和漏极导体经由半导体彼此最接近的区域中，下层的上表面的至少边缘部分选择性地未被上层覆盖。根据一个实施例，多层结构包括下层之下的第三层，其中第三层用于提高下层与下面衬底的粘附性。根据一个实施例，栅极电介质形成在半导体材料层之上，并且栅极导体形成在该栅极电介质之上。根据一个实施例，源极和漏极导体形成在包括支撑衬底的衬底之上，所述栅极导体形成在所述支撑衬底之上，并且所述栅极电介质形成在所述栅极导体和所述支撑衬底之上。根据一个实施例，晶体管装置形成晶体管阵列的一部分；其中源极导体包括经由半导体与一个或多个相应的漏极导体最接近的一个或多个电极部分，以及将所述一个或多个电极部分连接到晶体管阵列的边缘的一个或多个寻址部分；并且其中用于所述一个或多个电极区域的所述边缘区域的相对宽度比用于
所述一个或多个寻址部分的更大，其中相对宽度是边缘部分的宽度与下层的整个宽度的比例。根据一个实施例，下层的上表面基本跨越用于所述一个或多个电极部分的下层的整个宽度未被上层覆盖。根据一个实施例，半导体材料层基本与下面源极和漏极导体以及衬底共形，并且具有小于上层的厚度的厚度。还在此提供了一种形成晶体管装置的方法，所述方法包括：形成源极和漏极导体；在该源极和漏极导体之上形成半导体层以限定该源极和漏极导体之间的半导体沟道；提供经由栅极电介质电容性耦合到半导体沟道的栅极导体；其中源极和漏极导体中的至少一个包括具有至少上层和下层的多层结构；并且其中形成源极和漏极导体包括将下层上的上层选择性地图案化以在该上层中产生相对于下层减少的图案；其中下层展现出比上层更好的将电荷注入到半导体沟道中，并且上层展现出比下层更好的导电性。根据一个实施例，选择性地图案化下层上的上层包括：在至少源极和漏极导体经由半导体彼此最接近的区域中，暴露下层的上表面的至少边缘部分以使所述上表面与半导体层直接接触。根据一个实施例，该晶体管装置形成晶体管阵列的一部分；其中源极导体包括经由半导体与一个或多个相应的漏极导体最接近的一个或多个电极部分，以及将所述一个或多个电极部分连接到晶体管阵列的边缘的一个或多个寻址部分；并且其中用于所述一个或多个电极区域的所述边缘区域的相对宽度比用于所述一个或多个寻址部分的更大，其中相对宽度是边缘部分的宽度与下层的整个宽度的比例。根据一个实施例，下层的上表面基本跨越用于所述一个或多个电极部分的下层的整个宽度未被上层覆盖。根据一个实施例，所述方法进一步包括通过共形沉积技术在衬底和图案化的导体层之上沉积半导体材料层，并且沉积为小于上层的厚度的厚度。以下仅仅通过示例的方式，参照附图详细描述了根据本专利技术的实施例的技术的示例，其中：图1是例示用于形成晶体管的源极和漏极导体的技术的示例的示意性截面图；图2是例示用于形成晶体管的源极和漏极导体的技术的另一示例的示意性截面图；图3是例示用于形成晶体管的源极和漏极导体的技术的又另一示例的示意性截面图；图4是例示顶栅和底栅晶体管的示意性截面图；图5是图1和2的源极和漏极导体的示意性平面图；以及图6是图3的源极和漏极导体的示意性平面图；以及图7是例示图1、2和5中所示那种晶体管的阵列的示例的示意性平面图。下面将针对具有交叉源极/漏极导体的晶体管的示例描述根据本专利技术的技术的示例，所述交叉源极/漏极导体具有图5和6中所示那种的线性指状结构，但是同样的技术还可以用于具有不同源极/漏极导体架构的晶体管，例如，其中源极导体围绕漏极导体完全延伸的架构。图1和2只示出了一个晶体管；但这种技术还适用于包括大量晶体管的晶体管阵列，例如包括多于1百万个像素且每个像素由相应晶体管控制的典型像素式显示装置；或者适用于包括一个或多个晶体管的电路，诸如集成栅极驱动器。例如通过气相沉积技术(如溅射)在衬底2上形成连续的第一导体层。如下面所讨论的那样，衬底2包括支撑体16，并且在产生底栅晶体管的情况下，还包括在支撑体16之上形成的图案化的栅极导体14以及在栅极导体14和支撑体16之上形成的栅极电介质12。如下面所讨论的那样，将第一导体层图案化以限定至少源极和漏极导体，并且将半导体层18直接形成在图案化的第一导体层之上以形成源极和漏极导体之间的半导体沟道，或者例如经由展现出更接近该半导体的功函数的功函数(并且甚至可能比该半导体的功函数更高)的材料的自组装单层来进一步提高电荷注入该半导体。第一导体层具有包括不同材料的下层和上层6、8的多层结构；以及用于增大下层6到衬底2的粘附性的附加底层4。在多层结构的任何图案化之前例如通过溅射依次沉积底层4、下层6和上层8。下层6包括在将电荷载流子注入到半导体18中方面优于上层8的材料的材料(例如，具有比第一层的材料的功函数更接近半导体的功函数的功函数)；并且上层8包括展现出比下层6的材料更好
的导电性的材料。如下面所提及的，如果下层6的材料是展现出与衬底6足够好的粘附性的材料，则可以省略底层4。在第一导体层之上形成光阻材料的连续层10。根据光刻技术将光阻层10图案化，光刻技术包括：用掩模辐照其选定部分并改变这些部分在显影剂溶剂中的溶解度，然后通过将显影剂溶剂喷到该光阻层10上或者将光阻层10浸入显影剂溶剂浴中来使潜像显影。光阻材料可以是负光阻材料或正光阻材料。在图1的示例中，得到的结构按顺序经受(i)采用图案化的光阻作为掩模并采用选择性刻蚀上层8的刻蚀剂的湿法刻蚀；(ii)采用图案化的上层8作为掩模并采用选择性刻蚀下层6和底层4的刻蚀剂或者选择性刻蚀下层6的刻蚀剂以及选择性刻蚀底层4的刻蚀剂的组合的湿法刻蚀；以及(iii)采用图案化的光阻作为掩模并采用选择性刻蚀上层8的刻蚀剂的进一步湿法刻蚀。用于上层8的进一步刻蚀(iii)的刻蚀剂可以是也刻蚀底层4(但不刻蚀下层6)的刻蚀剂，这是因为仍旧可以用下层6之下的一些刻蚀不净的底层4来获得底层的粘附促进作用。用于底层、下层和上层的材料的组合的非限制性示例包括：用于底层的钼钽合金；用于下层6的金以及用于上层8的铝、银或铜。氢氟酸/硝酸混合物可以用于刻蚀铝、银、铜和钼钽合金，而不会对金有任何实质的刻蚀；并且碘可以用于刻蚀金，而不会对铝、银、铜或钼钽合金有任何实质的刻蚀。根据上述的示例图案化技术的一个变形，在上层8的进一步湿法刻蚀(iii)之前例如可以通过等离子体刻蚀(在刻蚀步骤(ii)之后)将图案化的光阻减薄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体管装置，所述晶体管装置包括：由半导体沟道连接的源极导体和漏极导体，所述半导体沟道由形成在所述源极导体和漏极导体之上的半导体材料层来提供；以及经由栅极电介质电容性耦合到所述半导体沟道的棚极导体；其中所述源极导体和漏极导体中的至少一个包括在其至少一个区域中的多层结构，所述多层结构包括下层和上层，所述下层的材料在将电荷注入到所述半导体材料中方面优于所述上层的材料；并且所述上层的材料展现出比所述下层的材料更好的导电性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.10 GB 1321796.31.一种晶体管装置，所述晶体管装置包括：由半导体沟道连接的源极导体和漏极导体，所述半导体沟道由形成在所述源极导体和漏极导体之上的半导体材料层来提供；以及经由栅极电介质电容性耦合到所述半导体沟道的棚极导体；其中所述源极导体和漏极导体中的至少一个包括在其至少一个区域中的多层结构，所述多层结构包括下层和上层，所述下层的材料在将电荷注入到所述半导体材料中方面优于所述上层的材料；并且所述上层的材料展现出比所述下层的材料更好的导电性。2.根据权利要求1所述的晶体管装置，其中在至少所述源极导体和漏极导体经由所述半导体彼此最接近的区域中，所述下层的上表面的至少边缘部分选择性地未被所述上层覆盖。3.根据权利要求1或权利要求2所述的晶体管装置，其中所述多层结构包括所述下层之下的第三层，所述第三层用于提高所述下层与下面衬底的粘附性。4.根据前述任意权利要求所述的晶体管装置，其中所述棚极电介质形成在所述半导体材料层之上，并且所述棚极导体形成在所述棚极电介质之上。5.根据前述任意权利要求所述的晶体管装置，其中所述源极导体和漏极导体形成在包括支撑衬底的衬底之上，所述栅极导体形成在所述支撑衬底之上，并且所述棚极电介质形成在所述栅极导体和所述支撑衬底之上。6.根据权利要求2所述的晶体管装置，其中所述晶体管装置形成晶体管阵列的一部分；其中所述源极导体包括经由所述半导体与一个或多个相应的漏极导体最接近的一个或多个电极部分，以及将所述一个或多个电极部分连接到所述晶体管阵列的边缘的一个或多个寻址部分；并且其中用于所述一个或多个电极区域的所述边缘区域的相对宽度比用于所述一个或多个寻址部分的更大，其中所述相对宽度是所述边缘部分的宽度与所述下层的整个宽度的比例。7.根据权利要求6所述的晶体管装置，其中所述下层的所述上表面基本跨越用于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·忠曼，B·阿斯普林，
申请(专利权)人：弗莱克因艾伯勒有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB