System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 半导体器件及其制作方法技术_技高网

半导体器件及其制作方法技术

技术编号:41127556 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-30 17:55
本发明专利技术公开了一种半导体器件,其包含衬底、第一金属层位于所述衬底上、第一介电层位于所述第一金属层上、双镶嵌金属结构穿过所述第一金属层与所述第一介电层且部分位于所述衬底内、氧化半导体层位于所述双镶嵌金属结构与所述第一金属层之间、金属氧化物层位于所述氧化半导体层上且介于所述双镶嵌金属结构与所述氧化半导体层之间,其中所述氧化半导体层的顶面低于所述第一介电层的顶面,所述金属氧化物层包含两种及以上金属元素,并覆盖所述氧化半导体层的顶面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体器件及其制作方法,更具体来说,其涉及一种具有氧化半导体层的半导体器件及其制作方法。


技术介绍

1、近年来,氧化半导体(如氧化铟镓锌)因为其低截止电流、高迁移率以及低制作成本等特性而受到关注,特别是在垂直沟道型场效应晶体管(v-fets)的应用中,如垂直沟道全环绕场型效应晶体管(channel-all-around,caa-fets),其可作为器件的沟道层,搭配高介电常数的金属氧化物层作为栅极氧化层,可达成优异的低能耗、低操作电压等优点,适合用于物联网设备以及任何行动装置的领域。

2、在上述器件的制作工艺中,氧化半导体层容易因为破坏性的刻蚀或清洗工艺而受到损伤或污染,严重影响器件的电性与效能,故此,本领域的一般技术人员需对现有的相关结构与工艺进行改良,以期解决上述问题。


技术实现思路

1、有鉴于前述公知技术遇到的问题,本专利技术于此提出了一种新颖的半导体器件及其制作方法,透过降低器件中氧化半导体层的高度以及/或在其上形成保护性的绝缘层,如此可避免氧化半导体层受到后续刻蚀或清洗工艺影响。

2、本专利技术的其一面向在于提出一种半导体器件,包含衬底、第一金属层位于所述衬底上、第一介电层位于所述第一金属层上、双镶嵌金属结构穿过所述第一金属层和所述第一介电层且部分位于所述衬底内、氧化半导体层位于所述双镶嵌金属结构与所述第一金属层之间、金属氧化物层位于所述氧化半导体层上且介于所述双镶嵌金属结构与所述氧化半导体层之间,其中,所述氧化半导体层的顶面低于所述第一介电层的顶面,所述金属氧化物层包含两种及以上金属元素,并覆盖所述氧化半导体层的顶面。

3、本专利技术的另一面向在于提出一种半导体器件的制作方法,包含提供第一金属层以及位于该第一金属层上的第一介电层、进行光刻工艺形成在垂直方向上穿过所述第一介电层以及所述第一金属层的一凹槽、在所述凹槽的表面形成氧化半导体层、进行移除工艺移除部分的所述氧化半导体层,使得所述氧化半导体层的顶面低于所述第一介电层的顶面、在所述氧化半导体层上形成金属氧化物层、以及在所述凹槽中形成双镶嵌金属结构。

4、本专利技术的这类目的与其他目的在阅者读过下文中以多种图示与绘图来描述的较佳实施例之细节说明后应可变得更为明了显见。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半导体器件,其特征在于,包含:

2.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述金属氧化物层完全覆盖所述氧化半导体层并有部分位于所述第一介电层的顶面上。

3.如权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,所述双镶嵌金属结构包括位于所述氧化半导体层之间的下半部和覆盖所述金属氧化物层的顶面的上半部。

4.如权利要求3所述的半导体器件,其特征在于,所述双镶嵌金属结构的上半部具有第一最大宽度(W1),位于所述第一介电层顶面上的所述金属氧化物层具有第二最大宽度(W2),所述第一最大宽度大于所述第二最大宽度。

5.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述氧化半导体层具有阶梯状特征。

6.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,更包含一绝缘层,所述绝缘层位于所述氧化半导体层的顶面上且介于所述第一介电层与所述金属氧化物层之间。

7.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述双镶嵌金属结构包含一阻障层以及一金属层,所述金属层位于所述阻障层上。

8.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,更包含一第二介电层,位于所述衬底与所述第一金属层之间。

9.一种半导体器件的制作方法,其特征在于,包含:

10.如权利要求9所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,所述移除工艺包含在所述氧化半导体层形成后,进行一斜角度离子轰击工艺移除部分的所述氧化半导体层,使得所述氧化半导体层的顶面低于所述第一介电层的顶面。

11.如权利要求9所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,所述移除工艺包含:

12.如权利要求9所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,所述凹槽为双镶嵌凹槽,所述移除工艺包含:

13.如权利要求9所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,所述金属氧化物层完全覆盖所述氧化半导体层并有部分位于所述第一介电层的顶面上。

14.如权利要求13所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,所述双镶嵌金属结构的下半部位于所述凹槽中,所述双镶嵌金属结构的上半部位于所述凹槽外的所述金属氧化物层上。

15.如权利要求9所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,所述双镶嵌金属结构包含一阻障层以及一金属层,所述金属层位于所述阻障层上。

16.如权利要求15所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,其中所述金属层与所述阻障层都位于所述凹槽中。

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【技术特征摘要】

1.一种半导体器件,其特征在于,包含:

2.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述金属氧化物层完全覆盖所述氧化半导体层并有部分位于所述第一介电层的顶面上。

3.如权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,所述双镶嵌金属结构包括位于所述氧化半导体层之间的下半部和覆盖所述金属氧化物层的顶面的上半部。

4.如权利要求3所述的半导体器件,其特征在于,所述双镶嵌金属结构的上半部具有第一最大宽度(w1),位于所述第一介电层顶面上的所述金属氧化物层具有第二最大宽度(w2),所述第一最大宽度大于所述第二最大宽度。

5.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述氧化半导体层具有阶梯状特征。

6.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,更包含一绝缘层,所述绝缘层位于所述氧化半导体层的顶面上且介于所述第一介电层与所述金属氧化物层之间。

7.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述双镶嵌金属结构包含一阻障层以及一金属层,所述金属层位于所述阻障层上。

8.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,更包含一第二介电层,位于所述衬底与所述第一金属层之间。

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【专利技术属性】
技术研发人员:杜小琴蔡建成庄二鹏林昭维颜逸飞陈辉煌
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:

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