晶体管及其制作方法、半导体器件技术

本申请提供一种晶体管及其制作方法、半导体器件，晶体管包括衬底、设置在衬底一侧的栅极层、源漏极层和有源层，有源层的材料包括半导体氧化物；其中，有源层和源漏极层之间设有辅助电极层，辅助电极层在衬底上的正投影分别与源漏极层在衬底上的正投影和有源层在衬底上的正投影交叠，辅助电极层与有源层之间为欧姆接触；或者，辅助电极层与源漏极层之间为欧姆接触。通过在有源层和源漏极层之间设置辅助电极层，有源层和源漏极层之间通过辅助电极层实现电连接，避免了有源层和源漏极层直接接触时，源漏极层表面发生氧化后造成源漏极层和有源层之间的接触电阻增大，保证了晶体管的性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
晶体管及其制作方法、半导体器件


[0001]本申请涉及半导体器件
，具体而言，本申请涉及一种晶体管及其制作方法、半导体器件。

技术介绍

[0002]场效应晶体管(Field Effect Transistor，FET)具有输入电阻高、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、安全工作区域宽等优点，被广泛地应用于各种电子设备中。根据有源层材料的不同，场效应晶体管包括半导体氧化物晶体管以及非晶硅(a
‑
Si)晶体管。半导体氧化物晶体管中有源层的材料包括铟镓锌氧化物(Indium Gallium Zinc Oxide，IGZO)等金属氧化物，和a
‑
si晶体管相比，IGZO晶体管具有载流子迁移率高，光照敏感度低等优点。
[0003]然而，现有的IGZO晶体管存在着有源层和源漏极金属层之间接触电阻较大的问题，增大了晶体管的功耗，对晶体管的性能造成了影响。

技术实现思路

[0004]本申请针对现有方式的缺点，提出一种晶体管及其制作方法、半导体器件，用以解决现有技术中晶体管存在的有源层和源漏极金属层之间接触电阻较大的问题。
[0005]第一个方面，本申请实施例提供了一种晶体管，包括：
[0006]衬底，设置在所述衬底一侧的栅极层、源漏极层和有源层，所述有源层的材料包括半导体氧化物；
[0007]其中，所述有源层和所述源漏极层之间设有辅助电极层，所述辅助电极层在所述衬底上的正投影分别与所述源漏极层在所述衬底上的正投影和所述有源层在所述衬底上的正投影交叠；
[0008]所述辅助电极层与所述有源层之间为欧姆接触；或者，所述辅助电极层与所述源漏极层之间为欧姆接触。
[0009]可选的，包括栅极绝缘层；
[0010]所述栅极层，设置在所述衬底一侧；
[0011]所述栅极绝缘层，设置在所述栅极层远离所述衬底的一侧，所述栅极绝缘层覆盖所述栅极层；
[0012]所述源漏极层，设置在所述栅极绝缘层远离所述衬底的一侧；
[0013]所述有源层，设置在所述源漏极层远离所述衬底的一侧。
[0014]可选的，所述辅助电极层与所述源漏极层之间为欧姆接触时，所述辅助电极层的材料包括掺杂多晶硅；或者，所述辅助电极层的材料包括金属氧化物，所述金属氧化物的电阻率小于10
‑6欧姆
·
米。
[0015]可选的，所述辅助电极层与所述有源层之间为欧姆接触时，所述辅助电极层的材料包括金、银和铁。
[0016]可选的，所述辅助电极层覆盖所述源漏极层朝向所述有源层的表面。
[0017]第二个方面，本申请实施例提供了一种半导体器件，包括本申请实施例中的晶体管。
[0018]第三个方面，本申请实施例提供了一种晶体管的制作方法，包括：
[0019]提供一衬底；
[0020]通过构图工艺在所述衬底的一侧制作栅极层；
[0021]在所述栅极层远离所述衬底的一侧制作栅极绝缘层，使所述栅极绝缘层覆盖所述栅极层；
[0022]在所述栅极绝缘层远离所述衬底的一侧依次制作源漏极层和辅助电极层，所述源漏极层和辅助电极层连接；
[0023]在所述辅助电极层远离所述衬底的一侧制作有源层，所述有源层和所述辅助电极层连接，其中，所述辅助电极层与所述有源层之间为欧姆接触；或者，所述辅助电极层与所述源漏极层之间为欧姆接触。
[0024]可选的，所述在所述栅极绝缘层远离所述衬底的一侧依次制作源漏极层和辅助电极层，包括：
[0025]在所述栅极绝缘层远离所述衬底的一侧制作第一导电层；
[0026]在所述第一导电层远离所述衬底的一侧制作第二导电层；
[0027]通过化学机械研磨工艺对所述第一导电层以及所述第二导电层进行研磨至所述栅极绝缘层远离所述衬底的一侧部分暴露，以形成源漏极层和辅助电极层，其中，所述辅助电极层与所述有源层之间为欧姆接触。
[0028]可选的，所述在所述栅极绝缘层远离所述衬底的一侧依次制作源漏极层和辅助电极层，包括：
[0029]在所述栅极绝缘层远离所述衬底的一侧制作第一导电层；
[0030]在所述第一导电层远离所述衬底的一侧制作半导体层；
[0031]通过化学机械研磨工艺对所述第一导电层以及所述半导体层进行研磨至所述栅极绝缘层远离所述衬底的一侧部分暴露，以形成源漏极层和辅助电极层，其中，所述辅助电极层与所述源漏极层之间为欧姆接触。
[0032]可选的，所述在所述栅极绝缘层远离所述衬底的一侧依次制作源漏极层和辅助电极层，包括：
[0033]通过构图工艺在所述栅极绝缘层远离所述衬底的一侧制作源漏极层；
[0034]通过构图工艺在所述源漏极层远离所述衬底的一侧制作辅助电极层。
[0035]本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括：
[0036]本申请实施例中的晶体管包括衬底、设置在衬底一侧的栅极层、源漏极层和有源层，有源层的材料包括半导体氧化物；其中，有源层和源漏极层之间设有辅助电极层，辅助电极层在衬底上的正投影分别与源漏极层在衬底上的正投影和有源层在衬底上的正投影交叠，辅助电极层与有源层之间为欧姆接触；或者，辅助电极层与源漏极层之间为欧姆接触。通过在有源层和源漏极层之间设置辅助电极层，有源层和源漏极层之间通过辅助电极层实现电连接，避免了有源层和源漏极层直接接触时，源漏极层表面发生氧化后造成源漏极层和有源层之间的接触电阻增大，保证了晶体管的性能。
[0037]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0038]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0039]图1为现有技术中晶体管的结构示意图；
[0040]图2为本申请实施例提供的一种晶体管的结构示意图；
[0041]图3为本申请实施例提供的另一种晶体管的结构示意图；
[0042]图4为本申请实施例提供的又一种晶体管的结构示意图；
[0043]图5为多个晶体管堆叠后的结构示意图；
[0044]图6为本申请实施例提供的晶体管的制作流程图；
[0045]图7a至图7g为本申请实施例提供的制作晶体管的不同过程的结构示意图；
[0046]图8a至图8e为本申请实施例提供的制作晶体管的不同过程的结构示意图；
[0047]图9a至图9d为本申请实施例提供的制作晶体管的不同过程的结构示意图。
[0048]图中：
[0049]10
‑
晶体管；11
‑
衬底；12
‑
栅极层；13
‑
栅极绝缘层；14
‑
源漏极层；15
‑
有源层；16
‑
辅助电极层；
[0050]101
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶体管，其特征在于，包括：衬底，设置在所述衬底一侧的栅极层、源漏极层和有源层，所述有源层的材料包括半导体氧化物；其中，所述有源层和所述源漏极层之间设有辅助电极层，所述辅助电极层在所述衬底上的正投影分别与所述源漏极层在所述衬底上的正投影和所述有源层在所述衬底上的正投影交叠；所述辅助电极层与所述有源层之间为欧姆接触；或者，所述辅助电极层与所述源漏极层之间为欧姆接触。2.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，包括栅极绝缘层；所述栅极层，设置在所述衬底一侧；所述栅极绝缘层，设置在所述栅极层远离所述衬底的一侧，所述栅极绝缘层覆盖所述栅极层；所述源漏极层，设置在所述栅极绝缘层远离所述衬底的一侧；所述有源层，设置在所述源漏极层远离所述衬底的一侧。3.根据权利要求2所述的晶体管，其特征在于，所述辅助电极层与所述源漏极层之间为欧姆接触时，所述辅助电极层的材料包括掺杂多晶硅；或者，所述辅助电极层的材料包括金属氧化物，所述金属氧化物的电阻率小于10
‑6欧姆
·
米。4.根据权利要求2所述的晶体管，其特征在于，所述辅助电极层与所述有源层之间为欧姆接触时，所述辅助电极层的材料包括金、银和铁。5.根据权利要求1至4所述的晶体管，其特征在于，所述辅助电极层覆盖所述源漏极层朝向所述有源层的表面。6.一种半导体器件，其特征在于，包括权利要求1至5中任意一项所述的晶体管。7.一种晶体管的制作方法，其特征在于，包括：提供一衬底；通过构图工艺在所述衬底的一侧制作栅极层；在所述栅极层远离所述衬底的一侧制作栅极绝缘层，使所述栅极绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗杰，
申请(专利权)人：北京超弦存储器研究院，
类型：发明
国别省市：