纵向晶体管及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种纵向晶体管及其制造方法。制造方法包括：在基板上形成第一图案化导电层；在第一图案化导电层上形成图案化金属氧化物层，图案化金属氧化物层包括第一图案化绝缘层、第二图案化绝缘层以及第二图案化导电层；形成半导体层；形成第三图案化导电层。第一图案化绝缘层、第二图案化绝缘层以及第二图案化导电层以同一金属氧化物材料形成，且第二图案化导电层的氧浓度与第一图案化绝缘层以及第二图案化绝缘层的氧浓度不同。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种。制造方法包括：在基板上形成第一图案化导电层；在第一图案化导电层上形成图案化金属氧化物层，图案化金属氧化物层包括第一图案化绝缘层、第二图案化绝缘层以及第二图案化导电层；形成半导体层；形成第三图案化导电层。第一图案化绝缘层、第二图案化绝缘层以及第二图案化导电层以同一金属氧化物材料形成，且第二图案化导电层的氧浓度与第一图案化绝缘层以及第二图案化绝缘层的氧浓度不同。【专利说明】
本专利技术涉及一种电子元件及其制造方法。尤其涉及一种。
技术介绍
随着电子科技的快速进展，晶体管已被广泛地应用在各式电子装置中，如电脑、移动电话或显示器等。 在典型的平面晶体管(planar transistor)的工艺过程中，晶体管的通道长度(channel length)受限于机台的能力，故无法被进一步地缩小。如此一来,将使晶体管的特性(例如是驱动电流(drive current))无法进一步获得提升，并使得应用此晶体管的电子装置的操作速度因而受限。 因此，如何进一步缩小晶体管的通道长度，以提升晶体管的特性为本领域中的重要议题。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供一种纵向晶体管的制造方法。根据本专利技术一实施例，该制造方法包括:在基板上形成第一图案化导电层；在该第一图案化导电层上形成图案化金属氧化物层，该图案化金属氧化物层包括第一图案化绝缘层、第二图案化绝缘层以及第二图案化导电层，该第二图案化导电层介于该第一图案化绝缘层与该第二图案化绝缘层之间；形成半导体层；以及形成第三图案化导电层，其中该半导体层位于该第一图案化导电层与该第三图案化导电层之间，其中该第一图案化绝缘层、该第二图案化绝缘层以及该第二图案化导电层以同一金属氧化物材料形成，且该第二图案化导电层的氧浓度与该第一图案化绝缘层以及该第二图案化绝缘层的氧浓度不同。 根据本专利技术一实施例，在该第一图案化导电层上形成该图案化金属氧化物层的步骤包括:在第一氧流量(flow rate of oxygen)下,在该第一图案化导电层上形成第一绝缘材料层；在第二氧流量下，在该第一绝缘材料层上形成导电材料层；在第三氧流量下，在该导电材料层上形成第二绝缘材料层，其中该第二氧流量不同于该第一氧流量与该第三氧流量；以及图案化该第一绝缘材料层、该导电材料层以及该第二绝缘材料层，以分别形成该第一图案化绝缘层、该第二图案化导电层以及该第二图案化绝缘层。 根据本专利技术一实施例，其中该第二图案化导电层的氧浓度低于该第一图案化绝缘层与该第二图案化绝缘层的氧浓度。 根据本专利技术一实施例，其中该第二图案化导电层的氧浓度介于0%至2%之间，且该第一图案化绝缘层与该第二图案化绝缘层的氧浓度大于5%。 本专利技术的另一个方面提供一种纵向晶体管。根据本专利技术一实施例，该纵向晶体管包括第一图案化导电层、图案化金属氧化物层、半导体层以及第三图案化导电层。该第一图案化导电层形成于基板上。该图案化金属氧化物层形成于该第一图案化导电层上。该图案化金属氧化物层包括第一图案化绝缘层、第二图案化绝缘层以及第二图案化导电层。该第二图案化导电层介于该第一图案化绝缘层以及该第二图案化绝缘层之间。该半导体层位于该第一图案化导电层与该第三图案化导电层之间。该第一图案化绝缘层、该第二图案化绝缘层以及该第二图案化导电层以同一金属氧化物材料形成，且该第二图案化导电层的氧浓度与该第一图案化绝缘层以及该第二图案化绝缘层的氧浓度不同。 根据本专利技术一实施例，其中该第二图案化导电层的氧浓度低于该第一图案化绝缘层与该第二图案化绝缘层的氧浓度。 根据本专利技术一实施例，其中该第二图案化导电层的氧浓度介于0%至2%之间，且该第一图案化绝缘层与该第二图案化绝缘层的氧浓度大于5%。 本专利技术的另一个方面提供一种纵向晶体管的制造方法。根据本专利技术一实施例，该制造方法包括:在基板上形成图案化金属氧化物层，该图案化金属氧化物层包括第一图案化导电层以及第一图案化绝缘层；在该第一图案化绝缘层上形成图案化金属层，该图案化金属层包括第二图案化导电层与第二图案化绝缘层，其中该第二图案化导电层位于该第一图案化绝缘层上，且该第二图案化绝缘层位于该第二图案化导电层上；形成半导体层；以及形成第三图案化导电层，其中该半导体层位于该图案化金属氧化物层与该第三图案化导电层之间。该第一图案化导电层以及该第一图案化绝缘层以同一金属氧化物材料形成，且该第一图案化导电层的氧浓度与该第一图案化绝缘层的氧浓度不同。 根据本专利技术一实施例，在该基板上形成该图案化金属氧化物层的步骤包括:在第一氧流量下，在该基板上形成导电材料层；在第二氧流量下，在该导电材料层上形成绝缘材料层，其中该第二氧流量不同于该第一氧流量；以及图案化该导电材料层以及该绝缘材料层，以分别形成该第一图案化导电层以及该第一图案化绝缘层。 根据本专利技术一实施例，其中该第一图案化导电层的氧浓度低于该第一图案化绝缘层的氧浓度。 根据本专利技术一实施例，其中该第一图案化绝缘层的氧浓度大于5%，且该第一图案化导电层的氧浓度介于0%至2%之间。 根据本专利技术一实施例，其中形成该图案化金属层的步骤包括:在该第一图案化绝缘层上形成金属材料层；图案化该金属材料层，以形成该第二图案化导电层，并暴露该第一图案化绝缘层的对应区域；钝化(passivate)图案化后的该金属材料层的表层，以形成该第二图案化绝缘层；以及在图案化该金属材料层的过程中及/或在钝化图案化后的该金属材料层的该表层的过程中，降低该第一图案化绝缘层的该对应区域的氧浓度。 根据本专利技术一实施例，其中图案化该金属材料层的步骤还包括:干蚀刻该金属材料层，并在干蚀刻该金属材料层的过程中，降低该第一图案化绝缘层的该对应区域的氧浓度。 根据本专利技术一实施例，其中钝化图案化后的该金属材料层的该表层的步骤还包括:氮化图案化后的该金属材料层的该表层，并在氮化图案化后的该金属材料层的该表层的过程中，降低该第一图案化绝缘层的该对应区域的氧浓度。 根据本专利技术一实施例，其中形成该图案化金属层的步骤包括:在该第一图案化绝缘层上形成金属材料层；钝化该金属材料层的表层；图案化具有钝化后的该表层的该金属材料层，以形成该第二图案化导电层与该第二图案化绝缘层，并暴露该第一图案化绝缘层的对应区域；以及在图案化该金属材料层的过程中，降低该第一图案化绝缘层的该对应区域的氧浓度。 根据本专利技术一实施例，其中图案化具有钝化后的该表层的该金属材料层的步骤包括:干蚀刻具有钝化后的该表层的该金属材料层，并在干蚀刻具有钝化后的该表层的该金属材料层的过程中降低该第一图案化绝缘层的该对应区域的氧浓度。 本专利技术的又一个方面提供了一种纵向晶体管。根据本专利技术一实施例，该纵向晶体管包括:图案化金属氧化物层、图案化金属层、半导体层以及第三图案化导电层。该图案化金属氧化物层形成于基板上。该图案化金属氧化物层包括第一图案化导电层以及第一图案化绝缘层。该图案化金属层形成于该第一图案化绝缘层上。该图案化金属层包括第二图案化导电层以及第二图案化绝缘层。该第二图案化导电层位于该第一图案化绝缘层上。该第二图案化绝缘层位于该第二图案化导电层上。该半导体层位于该图案化金属氧化物层与该第三图案化导电层之间。该第一图案化导电层以及该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纵向晶体管的制造方法，其特征在于，包括：在基板上形成第一图案化导电层；在上述第一图案化导电层上形成图案化金属氧化物层，该图案化金属氧化物层包括第一图案化绝缘层、第二图案化绝缘层以及第二图案化导电层，该第二图案化导电层介于该第一图案化绝缘层与该第二图案化绝缘层之间；形成半导体层；以及形成第三图案化导电层，其中上述半导体层位于上述第一图案化导电层与该第三图案化导电层之间，其中上述第一图案化绝缘层、上述第二图案化绝缘层以及上述第二图案化导电层以同一金属氧化物材料形成，且上述第二图案化导电层的氧浓度与上述第一图案化绝缘层以及上述第二图案化绝缘层的氧浓度不同。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：叶佳俊，陈蔚宗，徐振航，辛哲宏，
申请(专利权)人：元太科技工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71