半导体器件及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体器件，包括一第一堆叠通道层，包括相对的第一面和第二面。一第一栅极结构，位于所述第一堆叠通道层的所述第一面上。一第一栅极介质层，位于所述第一栅极结构与所述第一堆叠通道层之间。一第二堆叠通道层，位于所述第一栅极介质层与所述第一堆叠通道层之间，其中一金属成分于所述第二堆叠通道层的浓度大于所述金属成分于所述第一堆叠通道层的浓度，借此可同时获得稳定的阀值电压和提高的载子迁移率，进一步改善元件效能。进一步改善元件效能。进一步改善元件效能。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种半导体器件以及其制造方法，特别是一种包括氧化物半导体通道层的半导体器件以及其制造方法。

技术介绍

[0002]薄膜晶体管(Thin
‑
film transistor,TFT)是一种以沉积在基板上的半导体层作为有源层(通道层)的场效应晶体管，可方便地制作在各种基板上，例如晶圆、玻璃基板、陶瓷基板、或高分子聚合物例如聚酰亚胺(PI)、聚碳酸(PC)或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基板，也可方便地与集成电路的后段工艺(back end of line,BEOL)整合制作，提供更高的电路设计弹性并缩小晶片面积。例如，可用于制作内嵌式(embedded)存储器。氧化物半导体(oxide semiconductor)由于具有高场效载子迁移率(field effect mobility)、低沉积温度以及高薄膜均匀性等优点，特别适合作为薄膜晶体管的有源层(通道层)的材料。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的在于提供一种包括氧化物半导体通道层的半导体器件及其制造方法，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：提供一衬底；进行M次的第一原子层沉积循环，于所述衬底上形成一第一堆叠通道层；进行N次的第二原子层沉积循环，于所述第一堆叠通道层上形成一第二堆叠通道层，其中M和N为正整数，且一金属成分于所述第二堆叠通道层中的浓度大于所述金属成分于所述第一堆叠通道层中的浓度；以及于所述第二堆叠通道层上形成一栅极介质层；以及于所述栅极介质层上形成一栅极结构。2.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述第二原子层沉积循环的温度大于所述第一原子层沉积循环的温度。3.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述金属成分包括铟，所述第一堆叠通道层包括氧化铟、氧化镓，以及氧化锌，所述第二堆叠通道层包括氧化铟。4.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，每次的所述第一原子层沉积循环包括使所述衬底交替的与一铟前驱物、一镓前驱物、一锌前驱物和一氧反应物接触，每次的所述第二原子层沉积循环包括使所述衬底交替的与所述铟前驱物和所述氧反应物接触。5.根据权利要求4所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述铟前驱物包括三(二甲基氨基)铟，所述镓前驱物包括三甲基镓，所述锌前驱物包括二乙基锌，所述氧反应物包括氧气。6.根据权利要求3所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，每次的所述第一原子层沉积循环包括依序进行：m1次的第一原子层沉积循环，包括使所述衬底与所述铟前驱物接触之后，与所述氧反应物接触；m2次的第一原子层沉积循环，包括使所述衬底与所述镓前驱物接触之后，与所述氧反应物接触；以及m3次的第三原子层沉积循环，包括使所述衬底与所述锌前驱物接触之后，与所述氧反应物接触，其中m1、m2和m3为正整数。7.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述第二堆叠通道层与所述第一堆叠通道层的一最底层包括相同材料。8.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，还包括：于所述衬底上形成一源极结构和一漏极结构；以及形成所述第一堆叠通道层于所述源极结构和所述漏极结构上，并且直接接触所述源极结构和所述漏极结构。9.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：提供一衬底；于所述衬底上形成一底部栅极结构；于所述底部栅极结构上形成一底部栅极介质层；进行N次的第一原子层沉积循环，于所述栅极介质层上形成一第一堆叠通道层；以及进行M次的第二原子层沉积循环，于所述第一堆叠通道层上形成一第二堆叠通道层，其
中M和N为正整数，且一金属成分于所述第一堆叠通道层的浓度大于所述金属成分于所述第二堆叠通道层的浓度。10.根据权利要求9所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述第一原子层沉积循环的温度大于所述第二原子层沉积循环的温度。11.根据权利要求9所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述金属成分包括铟，所述第一堆叠通道层包括氧化铟...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴家伟，童宇诚，
申请(专利权)人：福建省晋华集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：