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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及存储器,具体而言,本申请涉及一种金属氧化物薄膜晶体管、存储器以及电子设备。
技术介绍
1、金属氧化物薄膜晶体管因其低漏电的优点,具有较好的应用推广前景。
2、但是,金属氧化物薄膜晶体管中对应源漏区的接触电阻通常会比硅基器件高很多,这会制约金属氧化物薄膜晶体管的器件性能,限制金属氧化物薄膜晶体管在存储器领域的推广应用。
技术实现思路
1、本申请针对现有方式的缺点,提出一种金属氧化物薄膜晶体管、存储器以及电子设备,用以解决现有技术存在金属氧化物薄膜晶体管的器件性能受限的技术问题。
2、第一个方面,本申请实施例提供了一种金属氧化物薄膜晶体管,包括:衬底,以及位于衬底一侧的半导体层、源极层、漏极层、栅极层和接触层;
3、半导体层包括依次连接的源接触区、沟道区和漏接触区;源接触区与源极层连接,沟道区与栅极层对应,漏接触区与漏极层连接;
4、接触层位于源极层与源接触区之间并分别与源极层以及半导体层的源接触区接触,和/或,位于漏极层与漏接触区之间并分别与漏极层以及半导体层的漏极接触区接触;
5、半导体层包括第一金属氧化物层,接触层包括第二金属氧化物层,第二金属氧化物层用于隔离源极层和/或漏极层与第一金属氧化物层相接触;
6、其中,第一金属氧化物层包括用于调节半导体导电特性的第一金属原子,第二金属氧化物层包括用于调节半导体导电特性的第二金属原子,第二金属原子与氧原子之间的键能为a,第一金属原子与氧原子之间的键能为b,
7、在一些实施例中,第二金属氧化物层为铟铝锌氧化物层。
8、在一些实施例中,源极层和漏极层的主体材料为金属,金属与铟铝锌氧化物层直接接触。
9、在一些实施例中,第一金属氧化物层包括铟、镓、锌中的至少两者的元素。
10、在一些实施例中,第二金属氧化物层包括铟、锌、锡、铝和钨中的至少2种金属元素。
11、在一些实施例中,源极层和/或漏极层包括铜层和钨层中至少一层。
12、在一些实施例中,金属氧化物薄膜晶体管还包括:过渡层;
13、过渡层为金属或合金;
14、过渡层位于源极层与接触层之间,和/或,过渡层位于漏极层与接触层之间。
15、在一些实施例中,金属氧化物薄膜晶体管为垂直晶体管。
16、在一些实施例中,金属氧化物薄膜晶体管还包括:栅极绝缘层;
17、栅极层包括柱状栅极;
18、栅极绝缘层环绕柱状栅极的侧壁,或环绕柱状栅极的侧壁和底部;
19、半导体层环绕栅极绝缘层的侧壁,或环绕柱状栅极的侧壁和底部;
20、源极层和漏极层分别环绕半导体层的外侧壁;或,源极层和漏极层中的一种膜层环绕半导体层的外侧壁,另一种膜层环绕半导体层的外侧壁和底部;
21、第二金属氧化物层环绕半导体层,并位于源极层与半导体层之间和/或位于漏极层与半导体层之间。
22、第二个方面,本申请实施例提供了一种存储器,包括:如第一个方面提供的金属氧化物薄膜晶体管。
23、第三个方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括:如第二个方面提供的存储器。
24、在一些实施例中,电子设备包括:存储装置、智能电话、计算机、平板电脑、人工智能设备、可穿戴设备或移动电源。
25、第四个方面,本申请实施例提供一种金属氧化物薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,包括:
26、在衬底上依次沉积第一导电层、第一介质层、第二导电层和第二介质层;其中,第一导电层与第二导电层中的一种的至少部分形成源极层,第一导电层与第二导电层中的另一种的至少部分形成漏极层;
27、沿垂直于衬底所在平面的方向分别对第二介质层、第二导电层、第一介质层和第一导电层进行刻蚀,分别得到位于第二介质层上的第一通孔、位于第二导电层上的第二通孔、位于第一介质层上的第三通孔和位于第一导电层上的第四孔,第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四孔相互连通;其中,第二通孔的孔径分别大于第一通孔的孔径、第三通孔的孔径,和/或,第四孔的孔径分别大于第一通孔的孔径、第三通孔的孔径;
28、向第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四孔内填充第二金属氧化物层,使得位于第二通孔内的第二金属氧化物层与第二导电层接触,位于第四孔内的第二金属氧化物层与第一导电层接触;第二金属氧化物层包括用于调节半导体导电特性的第二金属原子;
29、去除位于第一通孔内和第三通孔内的全部第二金属氧化物层,以及第二通孔和/或第四孔内的部分第二金属氧化物层,使得留在第二通孔内与第二导电层接触的第二金属氧化物层、和/或留在第四孔内与第一导电层接触的第二金属氧化物层形成接触层;
30、向第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四孔内填充第一金属氧化物层,使得位于第二通孔内的第一金属氧化物层与接触层或第二导电层接触,位于第四孔内的第一金属氧化物层与接触层或第一导电层接触;第一金属氧化物层包括用于调节半导体导电特性的第一金属原子,第二金属原子与氧原子之间的键能为a,第一金属原子与氧原子之间的键能为b,a大于b;
31、沿垂直于衬底所在平面的方向对第一金属氧化物层进行刻蚀得到第五孔,第五孔的孔径分别小于第一通孔的孔径、第三通孔的孔径,使得剩余的第一金属氧化物层形成半导体层;
32、在第五孔内依次制作沿垂直于衬底所在平面的方向延伸的栅极绝缘层和栅极层;栅极绝缘层套设于栅极层的外壁。
33、在一些实施例中,沿垂直于衬底所在平面的方向分别对第二介质层、第二导电层、第一介质层和第一导电层进行刻蚀,分别得到位于第二介质层上的第一通孔、位于第二导电层上的第二通孔、位于第一介质层上的第三通孔和位于第一导电层上的第四孔,第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四孔相互连通,包括:
34、沿垂直于衬底所在平面的方向分别对第二介质层、第二导电层、第一介质层和第一导电层进行各向异性刻蚀,分别得到位于第二介质层上的第一初态通孔、位于第二导电层上的第二初态通孔、位于第一介质层上的第三初态通孔和位于第一导电层上的第四初态孔,第一初态通孔、第二初态通孔、第三初态通孔和第四初态孔相互连通;
35、对第一初态通孔、第二初态通孔、第三初态通孔和第四初态孔进行各向同性刻蚀,分别得到位于第二介质层上的第一通孔、位于第二导电层上的第二通孔、位于第一介质层上的第三通孔和位于第一导电层上的第四孔,第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四孔相互连通,并且第二通孔的孔径分别大于第一通孔的孔径、第三通孔的孔径,和/或,第四孔的孔径分别大于第一通孔的孔径、第三通孔的孔径。
36、本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括:金属氧化物薄膜晶体管中半导体层包括第一金属氧化物层,位于源极层与半导体层之间和/或漏极层与半导体层之间的接触层包括第二金属氧化物层,第二金属氧化物层中用于调节半导体导电特性的第二金属原子与氧原子之本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金属氧化物薄膜晶体管,其特征在于,包括:衬底,以及位于所述衬底一侧的半导体层、源极层、漏极层、栅极层和接触层;
2.根据权利要求1所述的金属氧化物薄膜晶体管,其特征在于,所述第二金属氧化物层为铟铝锌氧化物层。
3.根据权利要求2所述的金属氧化物薄膜晶体管,其特征在于,所述源极层和所述漏极层的主体材料为金属,所述金属与所述铟铝锌氧化物层直接接触。
4.根据权利要求3所述的金属氧化物薄膜晶体管,其特征在于,所述第一金属氧化物层包括铟、镓、锌中的至少两者的元素。
5.根据权利要求1所述的金属氧化物薄膜晶体管,其特征在于,所述第二金属氧化物层包括铟、锌、锡、铝和钨中的至少2种金属元素。
6.根据权利要求1所述的金属氧化物薄膜晶体管,其特征在于,所述源极层和/或所述漏极层包括铜层和钨层中至少一层。
7.根据权利要求6所述的金属氧化物薄膜晶体管,其特征在于,所述源极层和/或所述漏极层还包括:过渡层;
8.根据权利要求1-7中任一所述的金属氧化物薄膜晶体管,其特征在于,所述金属氧化物薄膜晶体管为垂直晶体
9.根据权利要求8所述的金属氧化物薄膜晶体管,其特征在于,所述金属氧化物薄膜晶体管还包括:栅极绝缘层;
10.一种存储器,其特征在于,包括:如权利要求1-9中任一所述的金属氧化物薄膜晶体管。
...【技术特征摘要】
1.一种金属氧化物薄膜晶体管,其特征在于,包括:衬底,以及位于所述衬底一侧的半导体层、源极层、漏极层、栅极层和接触层;
2.根据权利要求1所述的金属氧化物薄膜晶体管,其特征在于,所述第二金属氧化物层为铟铝锌氧化物层。
3.根据权利要求2所述的金属氧化物薄膜晶体管,其特征在于,所述源极层和所述漏极层的主体材料为金属,所述金属与所述铟铝锌氧化物层直接接触。
4.根据权利要求3所述的金属氧化物薄膜晶体管,其特征在于,所述第一金属氧化物层包括铟、镓、锌中的至少两者的元素。
5.根据权利要求1所述的金属氧化物薄膜晶体管,其特征在于,所述第二金属氧化物层包括铟、锌、...
【专利技术属性】
技术研发人员:尹晓明,李玉科,黄龙,
申请(专利权)人:北京超弦存储器研究院,
类型:发明
国别省市:
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