专利汇可以提供一种具有自对准反馈栅的晶体管及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种具有自对准反馈栅结构的 薄膜 晶体管及制备方法。该方法通过在常规栅结构后进行赝侧墙层制备,用赝侧墙层作为自对准掩膜来实现对反馈栅介质层和反馈栅金属层的图形化,最后清洗掉赝侧墙层,并进行源漏金属 电极 的制备,源漏电极和反馈栅金属电极物理相连接和电学相连接。上述过程形成具有反馈栅结构的 薄膜晶体管 。本发明的方法提供了更精确尺寸的自对准反馈栅工艺,同时实现了漏端金属电极和反馈栅金属电极的材料、主栅介质和反馈栅介质的厚度和种类的灵活调整。,下面是一种具有自对准反馈栅的晶体管及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种具有反馈栅结构的薄膜晶体管,具有一衬底(101),在所述衬底(101)上具有半导体层(102)及其上的一栅结构,所述栅结构由位于下部的栅介质层(103)、在所述栅介质层(103)上两侧的侧墙(105)及其位于侧墙(105)之间的栅极(104)和顶部氧化硅层(106)组成,其特征在于:
在所述栅结构的侧墙(105)下部以及半导体层(102)上覆盖有一层反馈栅介质层
(107),该反馈栅介质层位于栅结构两侧,其露出栅结构顶部氧化硅层(106)以及侧墙(105)上部,并在该半导体层(102)与所属栅结构的结合处沿半导体层(102)表面分别向外侧延伸一定宽度的水平延伸部;
在所述反馈栅介质层(107)上具有一反馈栅金属层(108),该反馈金属层(108)位于所述水平延伸部上;在所述反馈栅金属层(108)上和裸露的半导体层(102)上覆盖有一层源漏金属接触层(110),分别构成该薄膜晶体管的源极和漏极。
2.如权利要求1所述的具有反馈栅结构的薄膜晶体管,其特征在于,所述衬底(101)可以选自氧化硅、石英、玻璃、氧化铝等硬质绝缘材料以及PET、PEN、聚酰亚胺等耐高温柔性绝缘材料。
3.如权利要求1所述的具有反馈栅结构的薄膜晶体管,其特征在于,所述半导体层(102)选自碳纳米管薄膜、绝缘层上硅(SOI),应变硅或锗、量子阱、三五族化合物半导体、石墨烯、二维材料如二硫化钼、黑磷,半导体层(102)优选为具有90%-99.99%半导体比例的碳纳米管薄膜,进一步优选为生长的碳纳米管阵列和碳纳米管网络状薄膜,碳管自组装薄膜,以及彼此任两者组合的复合层。
4.如权利要求1所述的具有反馈栅结构的薄膜晶体管,其特征在于,所述反馈栅介质层(107)选自氧化硅、氧化铪、氧化锆、氧化铝、氮化硅、氧化钇、氧化镧、氧化钛等常用绝缘栅介质层。
5.如权利要求1所述的具有反馈栅结构的薄膜晶体管,其特征在于,所述反馈栅金属层(108)选自TiN、TaN、Al、Cu、Co、Mo、W、Pd、Pt、Sc、Y、Er等金属或者上述金属的不同类的叠层组合。
6.如权利要求1所述的具有反馈栅结构的薄膜晶体管,其特征在于,所述水平延伸部的宽度由制备过程中的赝侧墙的厚度所决定,厚度优选为5~30纳米。
7.如权利要求1所述的具有反馈栅结构的薄膜晶体管,其特征在于,所述源漏金属接触层(110)选自TiN、TaN、Al、Cu、Co、Mo、W、Pd、Pt、Sc、Y、Er等金属或者上述金属的不同类的叠层组合。
8.一种如权利要求1-7中所述具有自对准反馈栅结构的薄膜晶体管制备方法,其特征在于:
S1:在衬底(101)上沉积一层半导体层(102),并在半导体层(102)上形成一栅结构,所述栅结构包括栅介质层(103)以及在其上的侧墙(105),在侧墙之间形成有栅极(104)和顶部氧化硅层(106);
S2:在所述栅结构上依次沉积一层反馈栅介质层(107)和反馈栅金属层(108),覆盖半导体层(102)以及上述栅结构;
S3:采用PECVD在所述反馈栅金属层(108)上继续沉积一层介质层(109),所述介质层(109)的厚度为反馈栅的物理栅长,然后通过回蚀刻介质层(109)在侧墙上形成膺侧墙(109’);
S4:以膺侧墙(109’)为掩膜刻蚀掉半导体层和栅结构上裸露的所述反馈栅金属层(108)和所述反馈栅介质层(107),然后采用湿法腐蚀去除膺侧墙(109’);
S5:在步骤S4获得的结构上继续沉积一源漏金属接触层(110),并进一步在其上形成一层介质层(111),然后以栅结构顶部的所述源漏金属接触层(110)为停止层对所述介质层进行平坦化,然后继续回刻该介质层(111)直至保留一定量,即要求位于侧墙两边的源漏金属接触层上方应剩余5~20纳米厚的该介质层(111);
S6:光刻出所述薄膜晶体管的整体尺寸,保留主栅和源漏,而刻蚀掉除主栅和源漏的其他区域的所述介质层(111);以所述介质层(111)为掩膜分别刻蚀掉侧墙外壁和栅顶部的裸露的所述源漏金属接触层(110)、刻蚀掉晶体管以外区域的源漏金属接触层(110)和半导体层(102)、所述反馈栅金属层(108)和反馈栅介质层(107)。
9.如权利要求8所述的一种自对准反馈栅结构制备方法,其特征在于,所述栅极(104)可以为前栅工艺中所涉及的多晶硅或金属,以及,所述栅极(104)可以为后栅工艺中所涉及的非晶硅假栅或多晶硅假栅。
10.如权利要求8所述的一种自对准反馈栅结构制备方法,其特征在于,所述衬底(101)可以选自氧化硅、石英、玻璃、氧化铝等硬质绝缘材料以及PET、PEN、聚酰亚胺等耐高温柔性绝缘材料。
11.如权利要求8所述的一种自对准反馈栅结构制备方法,其特征在于,所述半导体层(102)选自碳纳米管薄膜、绝缘层上硅(SOI),应变硅或锗、量子阱、三五族化合物半导体、石墨烯、二维材料如二硫化钼、黑磷。
12.如权利要求8所述的一种自对准反馈栅结构制备方法,其特征在于,半导体层(102)为具有90%-99.99%半导体比例的碳纳米管薄膜,优选为生长的碳纳米管阵列和碳纳米管网络状薄膜,碳管自组装薄膜,以及彼此任两者组合的复合层。
13.如权利要求8所述的一种自对准反馈栅结构制备方法,其特征在于,所述反馈栅介质层(107)选自氧化硅、氧化铪、氧化锆、氧化铝、氮化硅、氧化钇、氧化镧、氧化钛等常用绝缘栅介质层。
14.如权利要求8所述的一种自对准反馈栅结构制备方法,其特征在于,所述反馈栅金属层(108)选自TiN、TaN、Al、Cu、Co、Mo、W、Pd、Pt、Sc、Y、Er等金属或者上述金属的不同类的叠层组合。
15.如权利要求8所述的一种自对准反馈栅结构制备方法,其特征在于,步骤S3中的介质层(109)选自PECVD或者LPCVD生长的氧化硅或者氮化硅、ALD的氧化铝、氧化硅、氧化铪、氧化锆。
16.如权利要求8所述的一种自对准反馈栅结构制备方法,其特征在于,步骤S5中的介质层(111)选自氧化硅、氮化硅、含碳含氟的低介电常数介质、回流介质、旋涂介质SOD、旋涂玻璃SOG,聚酰亚胺,PMMA,光刻胶。
17.如权利要求8所述的一种自对准反馈栅结构制备方法,其特征在于,所述源漏金属接触层(108)选自TiN、TaN、Al、Cu、Co、Mo、W、Pd、Pt、Sc、Y、Er等金属或者上述金属的不同类的叠层组合。
标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
---|---|---|
一种阵列基板及显示装置 | 2020-12-20 | 0 |
半导体器件 | 2020-10-01 | 0 |
一种在导电SiC衬底上生长GaN外延材料的方法及器件 | 2021-08-30 | 0 |
直流断路器、直流断路器用的机械断路装置、以及直流断路器用的半导体断路装置 | 2022-02-24 | 0 |
在激光雷达系统中提供减少干扰和目标动态区域的方法 | 2023-12-30 | 0 |
半导体装置的制造方法 | 2022-08-15 | 1 |
N×N光开关 | 2023-03-07 | 1 |
铸铁三明治工艺球化时间自动采集装置 | 2023-05-05 | 0 |
一种集成电路测试载板 | 2021-05-29 | 1 |
半导体处理装置 | 2020-12-07 | 0 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。