[发明专利]在显示装置中利用的包含氧化锆的高k介电材料有效

专利信息
申请号: 201780026052.8 申请日: 2017-07-11
公开(公告)号: CN109075207B 公开(公告)日: 2023-08-11
发明(设计)人: 芮祥新;赵莱;伊恩·杰里·陈;崔寿永;宇佳·翟 申请(专利权)人: 应用材料公司
主分类号: H01L29/786 分类号: H01L29/786;H01L21/02
代理公司: 北京律诚同业知识产权代理有限公司 11006 代理人: 徐金国;赵静
地址: 美国加利*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 显示装置 利用 包含 氧化锆 材料
【权利要求书】:

1.一种薄膜晶体管结构,包括:

介电层,在基板上形成,其中所述介电层是包括第一层、第二层以及形成在所述第一层和所述第二层之上或之下的含铝层的复合膜层,并且所述第一层包括铝掺杂的ZrO2层,并且所述第二层包括具有大于所述第一层的介电常数的ZrO2层,并且所述含铝层具有小于所述第一层的介电常数,并且所述含铝层具有在20atm.%与100atm.%之间的铝浓度;和

栅极电极、源极电极和漏极电极,在所述基板上形成,其中所述栅极电极、源极电极和漏极电极在所述介电层之上或之下形成,

其中所述复合膜层具有在15与35之间的平均膜介电常数,

其中所述复合膜层的所述第一层具有在25nm与90nm之间的厚度,并且所述复合膜层的所述第二层具有在25nm与90nm之间的厚度。

2.如权利要求1所述的薄膜晶体管结构,其中所述第一层具有无定形结构。

3.如权利要求1所述的薄膜晶体管结构,其中所述第二层具有结晶结构。

4.如权利要求1所述的薄膜晶体管结构,其中所述第一层具有在15与25之间的介电常数。

5.如权利要求1所述的薄膜晶体管结构,其中所述第二层具有在25与50之间的介电常数。

6.如权利要求1所述的薄膜晶体管结构,进一步包括:

电容器层,在所述栅极电极上形成,其中所述电容器层由包含铝的含锆材料制造,或所述电容器层是具有由包含铝的含锆材料制造的第一部分和由所述含锆材料制造的第二部分的复合膜层。

7.如权利要求6所述的薄膜晶体管结构,其中所述介电层或所述电容器层通过原子层沉积工艺形成。

8.如权利要求1所述的薄膜晶体管结构,其中:

所述第一层具有无定形结构;或

所述第一层通过ALD工艺或PE-ALD工艺形成;或

所述第一层具有在6atm.%与20atm.%之间的铝浓度。

9.一种用于形成用于显示装置的复合膜的方法,包括:

执行ALD工艺以在基板上形成复合膜层,其中所述复合膜层包括第一层、第二层以及形成在所述第一层和所述第二层之上或之下的含铝层,

其中所述第一层包括在所述基板上形成的铝掺杂的ZrO2层,并且所述第二层包括具有大于所述第一层的介电常数的ZrO2层,并且所述含铝层具有小于所述第一层的介电常数,并且所述含铝层具有在20atm.%与100atm.%之间的铝浓度,

其中所述复合膜层具有在15与35之间的平均膜介电常数,

其中所述复合膜层的所述第一层具有在25nm与90nm之间的厚度,并且所述复合膜层的所述第二层具有在25nm与90nm之间的厚度。

10.如权利要求9所述的方法,其中所述复合膜层用作显示装置中的电容器层或栅极绝缘层。

11.如权利要求9所述的方法,其中所述复合膜层的所述第一层通过以下方式来形成:将含铝前驱物和含锆前驱物交替地提供到所述基板以形成所述第一层。

12.如权利要求11所述的方法,进一步包括:

用所述含铝前驱物和所述含锆前驱物或在所述含铝前驱物与所述含锆前驱物的每个脉冲之间提供含氧气体。

13.如权利要求12所述的方法,其中:

所述第一层具有在15与25之间的介电常数;或

所述第二层具有在25与50之间的介电常数;或

所述第一层具有无定形结构并且所述第二层具有结晶结构。

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