[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

一种半导体装置及其制造方法。半导体装置包括基板、第一氧化物层、绝缘图案、金属氧化物层、栅介电层、栅极、源极以及漏极。第一氧化物层位于基板之上。绝缘图案位于第一氧化物层上，且包括氮化硅层以及第二氧化物层。氮化硅层位于第一氧化物层与第二氧化物层之间。金属氧化物层接触第一氧化物层的上表面、绝缘图案的侧壁以及绝缘图案的上表面。栅介电层位于金属氧化物层上。栅极位于栅介电层上。部分绝缘图案位于栅极与基板之间。源极以及漏极电性连接金属氧化物层。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置及其制造方法。

背景技术

目前，常见的薄膜晶体管通常以非晶硅半导体作为通道，其中非晶硅半导体由于工艺简单且成本低廉，因此以广泛的应用于各种薄膜晶体管中。

随着显示技术的进步，显示面板的分辨率逐年提升。为了使像素电路中的薄膜晶体管缩小，许多厂商致力于研发新的半导体材料，例如金属氧化物半导体材料。在金属氧化物半导体材料中，氧化铟镓锌(indium gallium zinc oxide，IGZO)同时具有面积小以及电子迁移率高的优点，因此被视为一种重要的新型半导体材料。

发明内容

本发明提供一种半导体装置及其制造方法，能改善漏极处的热载子效应，借此提升可靠度。

本发明的至少一实施例提供一种半导体装置。半导体装置包括基板、第一氧化物层、绝缘图案、金属氧化物层、栅介电层、栅极、源极以及漏极。第一氧化物层位于基板之上。绝缘图案位于第一氧化物层上，且包括氮化硅层以及第二氧化物层。氮化硅层位于第一氧化物层与第二氧化物层之间。金属氧化物层接触第一氧化物层的上表面、绝缘图案的侧壁以及绝缘图案的上表面。栅介电层位于金属氧化物层上。栅极位于栅介电层上。部分绝缘图案位于栅极与基板之间。源极以及漏极电性连接金属氧化物层。

本发明的至少一实施例提供一种半导体装置的制造方法，包括：形成第一氧化物层于基板之上；形成绝缘图案于第一氧化物层上，且绝缘图案包括氮化硅层以及第二氧化物层，其中氮化硅层位于第一氧化物层与第二氧化物层之间；形成金属氧化物层于第一氧化物层的上表面、绝缘图案的侧壁以及绝缘图案的上表面上；形成栅介电层于金属氧化物层上；形成栅极于栅介电层上，其中部分绝缘图案位于栅极与基板之间；形成电性连接金属氧化物层的源极以及漏极。

本发明的至少一实施例提供一种半导体装置。半导体装置包括基板、漏极、绝缘图案、金属氧化物层、栅介电层、栅极以及源极。漏极位于基板之上。绝缘图案位于漏极之上，且漏极位于绝缘图案的第一接触孔下方。金属氧化物层位于绝缘图案上，且填入第一接触孔中。金属氧化物层接触绝缘图案的上表面、绝缘图案的第一接触孔的侧壁以及漏极。栅介电层位于金属氧化物层上。栅极位于栅介电层上。源极电性连接金属氧化物层。

本发明的至少一实施例提供一种半导体装置的制造方法，包括形成漏极于基板之上；形成毯覆于漏极上的氮化硅层；形成毯覆于氮化硅层上的氧化物层；对氮化硅层以及氧化物层执行第一图案化工艺，以形成第一接触孔以及开口，其中第一接触孔穿过氧化物层以及氮化硅层，且开口穿过氧化物层且不穿过氮化硅层；形成金属氧化物层于氮化硅层以及氧化物层上，且金属氧化物层填入第一接触孔中，并接触氧化物层的上表面、第一接触孔的侧壁以及漏极；形成栅介电层于金属氧化物层上；形成栅极于栅介电层上；形成电性连接金属氧化物层的源极。

附图说明

图1A是依照本发明的一实施例的一种半导体装置的俯视图。

图1B是图1A的线a-a’的剖面示意图。

图2A至图2E是依照本发明的一实施例的一种半导体装置的制造方法的剖面示意图。

图3A是依照本发明的一实施例的一种半导体装置的俯视图。

图3B是图3A的线a-a’的剖面示意图。

图4A是依照本发明的一实施例的一种半导体装置的俯视图。