[发明专利]非晶氧化物半导体薄膜晶体管制造方法

说明书

相关申请案的交叉参考

本发明主张2011年3月21日申请的题为“非晶氧化物半导体薄膜晶体管制造方法(AMORPHOUS OXIDE SEMICONDUCTOR THIN FILM TRANSISTOR FABRICATION METHOD)”的第13/052,446号美国专利申请案的优先权，且让渡予其受让人。先前申请案的揭示内容视作本发明的部分，且以引用的方式并入本发明中。

技术领域

本发明一股涉及薄膜晶体管装置，且更尤其涉及薄膜晶体管装置的制造方法。

背景技术

机电系统包含具有电子及机械元件、致动器、转换器、传感器、光学组件(例如，镜)及电子器件的装置。机电系统可以多种尺度制造，包含但不限于微尺度及纳米尺度。例如，微机电系统(MEMS)装置可包含具有范围从微米到几百微米或更大的大小的结构。纳米机电系统(NEMS)装置可包含具有小于微米的大小的结构，包含例如小于几百纳米的大小。机电元件可使用将衬底及/或沉积的材料层的部分蚀刻开、或添加层以形成电及机电装置的沉积、蚀刻、光刻及/或其它微加工过程而建立。

一种类型的机电系统装置称为干涉调制器(IMOD)。如本文中所使用，术语干涉调制器或干涉光调制器指使用光学干涉原理选择性地吸收及/或反射光的装置。在一些实施中，干涉调制器可包含一对导电板，其的一者或两者可为完全或部分透明及/或反射性的，且在施加适当电信号时可有相对运动。在实施中，一个板可包含沉积在衬底上的固定层，且另一板可包含由空气间隙而从所述固定层分离的反射性隔膜。一个板相对于另一者的位置可改变入射在所述干涉调制器上的光的光学干涉。干涉调制器装置具有广泛应用范围，且预期用在改进现存产品及创造新产品，尤其是具有显示能力的产品。

硬件及数据处理装置可与机电系统相关。此硬件及数据处理设备可包含薄膜晶体管(TFT)装置。TFT装置是一种类的场效应晶体管，其包含在半导体材料中的源极区域、漏极区域及栅极区域。

发明内容

本发明的系统、方法及装置各自具有若干发明方面，非仅仅其的单一者可造就本文中揭示的期望属性。

本发明中描述的标的的一个发明方面包含形成重掺杂n型氧化物半导体的方法。在一些实施中，提供衬底。所述衬底具有表面，其包含源极区域、漏极区域及沟道区域，所述沟道区域在所述源极区域与所述漏极区域之间。所述衬底还包含在所述衬底的表面上的氧化物半导体层，在所述沟道区域上的所述氧化物半导体层上的第一电介质层，及在所述第一电介质层上的第一金属层。第二金属层形成于所述源极区域及所述漏极区域上的所述氧化物半导体层上。处理所述氧化物半导体层及所述第二金属层以在所述源极区域及所述漏极区域上的所述氧化物半导体层中形成重掺杂n型氧化物半导体，及在所述源极区域及所述漏极区域上的所述第二金属层中形成氧化物。

在一些实施中，所述第二金属层的金属可包含镁、钛及锰的至少一者。在一些实施中，所述第二金属层的金属可形成具有比所述氧化物半导体层中的氧化物低的吉布斯自由能的氧化物。

在一些实施中，所述处理可导致所述源极区域及所述漏极区域上的氧化物半导体层中的氧扩散到所述源极区域及所述漏极区域上的所述第二金属层中。在一些实施中，所述处理可包含以约200℃到500℃的温度执行约30分钟到10小时的持续时间的热处理。

在一些实施中，提供衬底。所述衬底具有表面，其包含源极区域、漏极区域及沟道区域，所述沟道区域在所述源极区域与所述漏极区域之间。第一金属层形成于所述衬底的所述源极区域及所述漏极区域上。氧化物半导体层形成于所述第一金属层上及所述衬底的所述沟道区域上。第一电介质层形成于所述沟道区域上的所述氧化物半导体层上。第二金属层形成于所述第一电介质层上。第三金属层形成于所述源极区域及所述漏极区域上的所述氧化物半导体层上。处理所述源极区域及所述漏极区域上的所述氧化物半导体层，以在所述源极区域及所述漏极区域上的氧化物半导体层中形成重掺杂n型氧化物半导体，及在所述源极区域及所述漏极区域上的第一金属层及第三金属层中形成氧化物。