專利名稱：具有改進(jìn)載流子遷移率的金屬氧化物tft的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及TFT中的金屬氧化物半導(dǎo)體膜，并且更具體而言，涉及金屬氧 化物膜的載流子密度。
背景技術(shù)：
金屬氧化物半導(dǎo)體由于其高載流子遷移率、光透明性和低沉積溫度而引起強(qiáng)烈的 興趣。高載流子遷移率將應(yīng)用擴(kuò)展至要求較高頻率和較高電流的較高性能領(lǐng)域。光透明性 消除了對(duì)顯示器中的光屏蔽和傳感器活性基質(zhì)的需要。低沉積溫度使得能夠應(yīng)用于塑料襯 底上的柔性電子裝置。金屬氧化物半導(dǎo)體的獨(dú)有特征是(1)載流子遷移率不那么取決于膜的顆粒尺 寸，也就是說(shuō)，高遷移率無(wú)定形金屬氧化物是可以的；(2)表面態(tài)的密度低，并使得對(duì)于TFT 而言能夠容易實(shí)現(xiàn)場(chǎng)效應(yīng)，這與必須通過(guò)氫對(duì)表面態(tài)進(jìn)行鈍化的共價(jià)半導(dǎo)體(諸如Si或 a-Si)相反；以及(3)遷移率大大地取決于體積載流子密度。為了實(shí)現(xiàn)用于高性能應(yīng)用的 高遷移率，金屬氧化物溝道的體積載流子密度應(yīng)該是高的，并且金屬氧化物膜的厚度應(yīng)該 是小的(例如，< IOOnm且優(yōu)選地< 50nm)。傳統(tǒng)上，由氧空位來(lái)控制金屬氧化物中的體積載流子濃度?？梢杂?a)沉積期間 的氧分壓；(b)高溫處理；以及(c)化合價(jià)摻雜來(lái)控制氧空位。但是當(dāng)溝道厚度變得非常小 時(shí)，體載流子不再充足且有效。因此，補(bǔ)救現(xiàn)有技術(shù)中固有的前述及其他固有不足將是非常有利的。

發(fā)明內(nèi)容
簡(jiǎn)要地，為了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的期望目的，提供一種與具 有小于IOOnm厚的金屬氧化物活性層的半導(dǎo)體器件的制造相結(jié)合地使用的方法，并且上主 表面和下主表面具有毗鄰接合的材料以形成下層界面和上覆界面的材料。所述制造方法包 括通過(guò)選擇用于金屬氧化物活性層的金屬氧化物和通過(guò)選擇用于毗鄰接合的材料的特定 材料來(lái)控制下層界面和上覆界面中的界面相互作用。所述方法還包括通過(guò)形成下層界面的 成分的下層材料的表面處理來(lái)控制下層界面中的相互作用以及通過(guò)在金屬氧化物層上的 材料沉積之前執(zhí)行的金屬氧化物膜的表面處理來(lái)控制上覆界面中的相互作用的一個(gè)或兩 個(gè)步驟。本公開(kāi)中所使用的術(shù)語(yǔ)“控制界面相互作用”和“界面相互作用”被限定為控制或 調(diào)整相鄰半導(dǎo)體材料(金屬氧化物)中的載流子密度的動(dòng)作或相互作用。還根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的期望目的，其中，柔性襯底上的新型 金屬氧化物半導(dǎo)體器件包括小于IOOnm厚的金屬氧化物活性層且上主表面和下主表面具 有毗鄰接合的材料以形成下層界面和上覆界面的材料。所述新型金屬氧化物半導(dǎo)體器件還 包括控制下層界面中的相互作用的形成下層界面的成分的下層材料的已處理表面以及控 制上覆界面中的相互作用的在金屬氧化物層上的材料沉淀之前執(zhí)行的金氧氧化物膜的已 處理表面中的一者或兩者。


通過(guò)結(jié)合附圖進(jìn)行的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的前述及其他 和更具體目的和優(yōu)點(diǎn)將變得對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的具有上覆柵極和下層源/漏的TFT的簡(jiǎn)化層示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的具有上覆柵極和上覆源/漏的TFT的簡(jiǎn)化層示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的具有下層?xùn)艠O和下層源/漏的TFT的簡(jiǎn)化層示意圖；以及圖4是根據(jù)本發(fā)明的具有下層?xùn)艠O和上覆源/漏的TFT的簡(jiǎn)化層示意圖。
具體實(shí)施例方式由μ ν/L2來(lái)限定薄膜晶體管(TFT)中優(yōu)值系數(shù)，其中，μ是遷移率，V是電壓且L 是柵極長(zhǎng)度。部分地由金屬氧化物半導(dǎo)體材料中的新發(fā)展來(lái)補(bǔ)救主要問(wèn)題，其中已經(jīng)展示 出高達(dá)80cm2/V-秒的遷移率。金屬氧化物半導(dǎo)體的獨(dú)有特征之一是載流子遷移率不那么 取決于膜的顆粒尺寸，也就是說(shuō)，高遷移率無(wú)定形金屬氧化物是可以的。然而，為了實(shí)現(xiàn)高 性能應(yīng)用所需的高遷移率，金屬氧化物溝道的體積載流子密度應(yīng)該是高的，并且金屬氧化 物膜的厚度應(yīng)該是小的(例如，< IOOnm且優(yōu)選地< 50nm)。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對(duì)于這些非常 薄的溝道而言，具有下層和上覆材料的金屬氧化物的界面相互作用不再是可忽略的?？梢砸砸韵聝煞N方式中的任一者或兩者來(lái)實(shí)現(xiàn)界面相互作用的控制(1)與下層 結(jié)構(gòu)的相互作用；以及(2)與上覆結(jié)構(gòu)的相互作用。通常，相互作用被設(shè)計(jì)為與金屬氧化物 中的氧起反應(yīng)以有益地改變氧含量并因此改變載流子密度。在這方面，術(shù)語(yǔ)“強(qiáng)相互作用” 被限定為在相鄰半導(dǎo)體材料中減少氧含量并增加氧空位且因此增加載流子密度的相互作 用。此外，在優(yōu)選實(shí)施例中，該術(shù)語(yǔ)指的是過(guò)多地增加氧空位、使得載流子增加至大于IO18 載流子每立方厘米的相互作用。通常認(rèn)為此數(shù)目對(duì)于例如在源極和漏極端子處用于制作歐 姆接觸而言是足夠的。術(shù)語(yǔ)“弱相互作用”被限定為在相鄰半導(dǎo)體材料中將氧含量增加或 減少(因此增加或減少氧空位)小得多的量(小于IO18載流子每立方厘米)并因此控制載 流子密度(小于1018/cm3)的相互作用。為了制造TFT，可以使用用于上覆結(jié)構(gòu)和下層結(jié)構(gòu)的任何或全部以下功能。例如， 可以在TFT的不同部分或表面上使用不同的功能。作為使用不同功能的示例，可以使用弱 相互作用來(lái)調(diào)整TFT的閾值且對(duì)于源/漏區(qū)的良好歐姆接觸而言優(yōu)選強(qiáng)相互作用。上覆結(jié) 構(gòu)的一些可能功能包括(1)鈍化-提供弱相互作用或不提供相互作用；(2)柵極-提供弱 相互作用或不提供相互作用；以及(3)源/漏-提供強(qiáng)相互作用。此外，下層結(jié)構(gòu)的一些可 能功能包括(1)鈍化-提供弱相互作用或不提供相互作用；(2)柵極-提供弱相互作用或 不提供相互作用；以及(3)源/漏-提供強(qiáng)相互作用。TFT的任何特定實(shí)施例所需的上覆 結(jié)構(gòu)和下層結(jié)構(gòu)的功能取決于TFT的構(gòu)造。多個(gè)功能可以是上覆結(jié)構(gòu)或下層結(jié)構(gòu)所需的。通常，被選擇用于形成各種上和下界面或提供與金屬氧化物活性層的界面相互作 用的控制的材料類型是確定最終器件的特性的一種方式。例如，對(duì)于較少的相互作用選擇 惰性材料，同時(shí)選擇活性材料來(lái)耗盡來(lái)自金屬氧化物的氧，即強(qiáng)相互作用。惰性材料的示例 是八1203、3丨02、3丨1聚酰亞胺、808、光致抗蝕劑和類似材料?；钚圆牧系氖纠茿l、Ti、Ta、 IT0、Li、Mg等。此外，能夠選擇在活性層中使用的特定金屬氧化物以提供特定特性。能夠使用的金屬氧化物的示例包括氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(InZnO)、氧化銦鋅鎵(和 類似材料或其組合。除了在各種下層成分中使用的材料的選擇之外或作為其替代，可以恰好在沉積金 屬氧化物膜之前執(zhí)行界面處的下層材料的表面處理。能夠執(zhí)行的一些典型表面處理包括 (a)下層材料的離子濺射以產(chǎn)生富氧或缺氧表面。富氧處理的一些示例是用0(氧離子)來(lái) 處理表面且氧還原處理的一些示例是低能Ar或氫離子。表面處理(b)包括其中使用諸如 H2的還原氣體或使用諸如&的氧化氣體的氣體處理。表面處理(c)包括其中可以使用鋅 化工藝來(lái)增強(qiáng)與源/漏區(qū)域下方的金屬氧化物的表面反應(yīng)性，可以使用諸如H2A的氧化溶 液來(lái)制備富氧表面，或者可以使用諸如缺氧或氧吸引溶液的還原溶液來(lái)制備貧氧表面。在 每種上述情況下，處理被設(shè)計(jì)為在金屬氧化物中產(chǎn)生能夠降低載流子濃度的富氧環(huán)境或去 除氧并提高載流子濃度的還原環(huán)境。關(guān)于上覆結(jié)構(gòu)的各種選擇或確定包括用于上覆結(jié)構(gòu)的材料選擇。在此選擇過(guò)程 中，惰性材料的示例包括A1203、SiO2, SiN, TaO, MgF2、聚酰亞胺、BCB、光致抗蝕劑和類似材 料，并且活性材料的示例包括Al、Zn、Ti、Mg、Ta、ITO等。除所使用的材料選擇之外或作為 其的替代，可以恰好在金屬氧化物層上的任何成分的沉積之前執(zhí)行金屬氧化物膜的表面處 理?？梢詧?zhí)行的一些典型表面處理包括濺射蝕刻，諸如用Ar或H還原或用0或其他氧化氣 體來(lái)氧化。除了所使用的材料選擇和/或金氧氧化物膜的表面處理之外或作為其替代，用 于上覆材料的沉積方法可以具有一定的效果?？梢允褂玫囊恍┑湫统练e方法包括不發(fā)生 化學(xué)反應(yīng)的(passive)方法，諸如蒸發(fā)、低損壞濺射、基于溶液的處理(例如，旋涂、浸漬、印 刷等)；以及發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(active)的方法，諸如高溫CVD、PECVD等。在每個(gè)上述操作中， 處理或相鄰材料被設(shè)計(jì)為增加金屬氧化物中的氧，并因此降低金屬氧化物中的載流子濃度 或減少氧，因此提高金屬氧化物中的載流子濃度。因此，在用薄膜金屬氧化物活性層來(lái)制造半導(dǎo)體器件時(shí)，可以以兩種方式中的任 一者或兩者來(lái)實(shí)現(xiàn)界面相互作用的控制(1)與下層結(jié)構(gòu)的相互作用；以及(2)與上覆結(jié)構(gòu) 的相互作用?？梢酝ㄟ^(guò)在各種下層成分(還有所使用的金屬氧化物)中所使用的材料選擇 和下層材料的表面處理中的至少一個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)與在金屬氧化物層下面的表面的界面相互作 用的控制?？梢酝ㄟ^(guò)用于上覆結(jié)構(gòu)(還有所使用的金屬氧化物)的材料選擇、恰好在金屬 氧化物層上的任何成分的沉積之前執(zhí)行的金屬氧化物膜的表面處理、以及用于上覆材料的 沉積方法的選擇中的至少一個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)與在金屬氧化物層上覆蓋的表面的界面相互作用的 控制。因此，根據(jù)例如歐姆接觸、肖特基接觸、溝道傳導(dǎo)性等期望功能來(lái)改變金屬氧化物中 的氧含量并改變載流子濃度?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖1，圖示了根據(jù)本發(fā)明的TFT 10的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化層示意圖。TFT 10包括襯底12，其可以是諸如塑料的柔性材料或任何其他方便材料。根據(jù)下層結(jié)構(gòu)的功能 的以上說(shuō)明，襯底12被視為鈍化材料且如果需要的話可以可選地包括緩沖層(如果存在， 被視為襯底22的一部分)作為附加或替選的鈍化。使用任何眾所周知的方法，以間隔開(kāi)的 取向在襯底12的上表面中或上(在下文中統(tǒng)稱為“上”)形成源極13和漏極14。以對(duì)源 極13和漏極14這兩者及其之間的空間的部分地上覆關(guān)系來(lái)形成金屬氧化物膜16。應(yīng)當(dāng)理 解的是金屬氧化物膜16是在源/漏成分之間傳導(dǎo)載流子的活性層。此外，金屬氧化物層16 小于IOOnm厚并優(yōu)選地小于50nm。以對(duì)金屬氧化物膜16的上覆關(guān)系來(lái)形成薄柵電介質(zhì)層17且柵堆疊18以對(duì)源極13和漏極14之間的空間的上覆關(guān)系而位于柵極電介質(zhì)層17上。 因此，TFT 10是頂部柵極、底部源/漏型器件?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2，圖示了根據(jù)本發(fā)明的TFT 20的另一實(shí)施例的簡(jiǎn)化層示意圖。TFT 20包括襯底22，其可以是諸如塑料的柔性材料或任何其他方便材料。根據(jù)下層結(jié)構(gòu)的功能 的以上說(shuō)明，襯底22被視為鈍化材料且如果需要的話可以可選地包括緩沖層(如果存在， 被視為襯底22的一部分)作為附加或替選的鈍化。在襯底22上沉積金屬氧化物膜沈并 在金屬氧化物膜26的上表面上以部分上覆關(guān)系來(lái)形成源極23和漏極24，以便在上表面上 形成間隔開(kāi)的取向。以對(duì)柵極23與柵極M之間的空間中的金屬氧化物膜沈以及與該空 間相鄰的那部分柵極23和柵極M的上覆關(guān)系來(lái)形成薄柵電介質(zhì)層27。柵堆疊觀以對(duì)源 極23和漏極M之間的空間的上覆關(guān)系而位于柵極電介質(zhì)層27上。因此，TFT 20是頂部 柵極、頂部源/漏型器件。現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，圖示了根據(jù)本發(fā)明的TFT 30的另一實(shí)施例的簡(jiǎn)化層示意圖。TFT 30包括襯底32，其可以是諸如塑料的柔性材料或任何其他方便材料。根據(jù)下層結(jié)構(gòu)的功能 的以上描述，襯底32被視為鈍化材料。用任何方便和已建立的方法在襯底32中形成柵堆 疊38。以對(duì)柵堆疊38和襯底32的周圍區(qū)域的上覆關(guān)系來(lái)形成薄柵電介質(zhì)層37。使用任 何眾所周知的方法，以間隔開(kāi)的取向，在柵極電介質(zhì)層37的上表面中或上(在下文中統(tǒng)稱 為“上”)形成源極33和漏極34。以對(duì)源極33和漏極34及其之間的空間的部分上覆關(guān)系 來(lái)形成金屬氧化物膜36。根據(jù)本發(fā)明，在金屬氧化物膜36上形成鈍化層39。因此，TFT 10 是底部柵極、底部源/漏型器件?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，圖示了根據(jù)本發(fā)明的TFT 40的另一實(shí)施例的簡(jiǎn)化層示意圖。TFT 40包括襯底42，其可以是諸如塑料的柔性材料或任何其他方便材料。根據(jù)下層結(jié)構(gòu)的功能 的以上描述，襯底42被視為鈍化材料。用任何方便和已建立的方法在襯底42中形成柵堆 疊48。以對(duì)柵堆疊48以及襯底42的周圍區(qū)域的上覆關(guān)系來(lái)形成薄柵電介質(zhì)層47。以對(duì) 柵堆疊48和周圍區(qū)域的上覆關(guān)系，在柵極電介質(zhì)層47上形成金屬氧化物膜46。以部分上 覆關(guān)系在金屬氧化物膜46的上表面上形成源極43和漏極44，以便在上覆柵堆疊48的上表 面上限定其之間的空間。根據(jù)本發(fā)明，在金屬氧化物膜46的暴露部分及源極43和漏極44 的周圍部分上，形成鈍化層49。因此，TFT 40是底部柵極、頂部源/漏型器件。圖1-4所示的TFT的四個(gè)實(shí)施例是可以選擇的不同構(gòu)造的示例。在每個(gè)實(shí)施例中， 半導(dǎo)體器件具有小于IOOnm厚并優(yōu)選地小于50nm厚的金屬氧化物活性層，具有上主表面和 下主表面，并且上主表面和下主表面具有毗鄰接合的材料以形成下層界面和上覆界面的材 料。在每個(gè)實(shí)施例或構(gòu)造中，可以在制造期間使用各種選擇和程序來(lái)控制金屬氧化物活性 層中的界面相互作用。通常，所述制造方法包括通過(guò)選擇用于金屬氧化物活性層的金屬氧 化物和通過(guò)選擇用于毗鄰接合的材料的特定材料來(lái)控制下層界面和上覆界面中的界面相 互作用。此外，所述方法包括通過(guò)形成下層界面的成分的下層材料的表面處理來(lái)控制下層 界面中的相互作用以及通過(guò)在金屬氧化物層上沉積材料之前執(zhí)行的金屬氧化物膜的表面 處理來(lái)控制上覆界面中的相互作用的功能中的任一者或兩者。此外，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的最終器件是新型的，因?yàn)樗圃斓慕Y(jié)構(gòu)控制界面相互作 用以改善非常薄的金屬氧化物活性層的操作，并因此改善最終器件的特性和操作。因此，公 開(kāi)了一種制造具有較高體積載流子濃度的金屬氧化物半導(dǎo)體器件的新的且改進(jìn)的方法。此
7外，公開(kāi)了一種新的且改進(jìn)的金屬氧化物半導(dǎo)體器件，其中，金屬氧化物溝道的載流子密度 高且金屬氧化物膜的厚度小，小于IOOnm厚，并優(yōu)選地小于50nm厚。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將很容易想到對(duì)在本文中出于圖示的目的所選擇的實(shí)施例的 各種變更和修改。在此類修改和變更不脫離本發(fā)明的精神的程度上，其意圖被包括在僅僅 由以下權(quán)利要求的公正解釋來(lái)評(píng)定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。已經(jīng)以此類明確且簡(jiǎn)練的術(shù)語(yǔ)全面地描述了本發(fā)明，以使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能 夠理解并實(shí)施本發(fā)明，要求保護(hù)的發(fā)明參見(jiàn)權(quán)利要求書(shū)。
權(quán)利要求
1.與具有小于IOOnm厚的、具有上主表面和下主表面的金屬氧化物活性層且所述上主 表面和所述下主表面具有毗鄰接合的材料以形成下層界面和上覆界面的半導(dǎo)體器件相結(jié) 合，一種包括控制界面相互作用以調(diào)整相鄰金屬氧化物中的載流子密度的制造方法包括步 驟通過(guò)選擇用于金屬氧化物活性層的金屬氧化物以及通過(guò)選擇用于毗鄰接合的材料的 特定材料來(lái)控制下層界面和上覆界面中的界面相互作用；以及執(zhí)行控制下層界面中的相互作用以及控制上覆界面中的相互作用中的一個(gè)，所述控制 下層界面中的相互作用是通過(guò)形成下層界面的成分的下層材料的表面處理來(lái)進(jìn)行的，所述 控制上覆界面中的相互作用是通過(guò)在金屬氧化物層上沉積材料之前執(zhí)行的金屬氧化物膜 的表面處理來(lái)進(jìn)行的。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，選擇用于金屬氧化物活性層的金屬氧化物的步驟 包括選擇氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅αη&ι0)和氧化銦鋅鎵(中的一個(gè)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，選擇用于毗鄰接合的材料的特定材料的步驟包括 選擇惰性材料和活性材料中的一個(gè)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，選擇用于毗鄰接合的材料的特定材料的步驟包括 選擇來(lái)自A1203、SiO2, SiN、TaO、MgF2、聚酰亞胺、BCB和光致抗蝕劑中的一個(gè)的惰性材料。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，選擇用于毗鄰接合的材料特定材料的步驟包括選 擇來(lái)自Al、Zn、Ti、Ta、ΙΤ0、Li和Mg中的一個(gè)的活性材料。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過(guò)形成下層界面的成分的下層材料的表面處理 來(lái)控制下層界面中的相互作用的步驟包括下層材料的離子濺射、使用還原氣體和氧化氣體 之一進(jìn)行氣體處理以及液體處理中的一個(gè)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過(guò)金屬氧化物膜的表面處理來(lái)控制上覆界面中 的相互作用的步驟包括使用還原材料和氧化材料之一的濺射蝕刻。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，控制上覆界面中的相互作用的步驟包括選擇在形 成下層界面的成分的金屬氧化物活性層上沉積材料的方法。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，選擇在金屬氧化物上沉積材料的方法的步驟包括 選擇不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方法和發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方法中的一個(gè)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，選擇在金屬氧化物上沉積材料的方法的步驟包 括從蒸發(fā)、低損壞濺射、基于溶液的處理、旋涂、浸漬以及印刷中的一個(gè)來(lái)選擇不發(fā)生化學(xué) 反應(yīng)的方法。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，選擇在金屬氧化物上沉積材料的方法包括從高溫 CVD和PECVD中的一個(gè)來(lái)選擇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方法。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述金屬氧化物層小于50nm厚。
13.與具有小于IOOnm厚的具有上主表面和下主表面的金屬氧化物活性層且所述上主 表面和所述下主表面具有毗鄰接合的材料以形成下層界面和上覆界面的半導(dǎo)體器件相結(jié) 合，一種包括控制界面相互作用以調(diào)整相鄰金屬氧化物中的載流子密度的制造方法包括步 驟通過(guò)選擇用于金屬氧化物活性層的金屬氧化物以及通過(guò)選擇用于毗鄰接合的材料的 特定材料來(lái)控制下層界面和上覆界面中的相互作用，所述特定材料包括惰性材料和活性材料中的一個(gè)，所述惰性材料來(lái)自A1203、SiO2, SiN, TaO、MgF2、聚酰亞胺、BCB和光致抗蝕劑中 的一個(gè)，所述活性材料來(lái)自Al、Zn、Ti、Ta、ΙΤ0、Li和Mg中的一個(gè)；以及執(zhí)行控制下層界面中的相互作用以及控制上覆界面中的相互作用中的一個(gè)，所述控 制下層界面中的相互作用是通過(guò)包括下層材料的離子濺射、使用還原氣體和氧化氣體之一 的氣體處理以及液體處理中的一個(gè)的、形成下層界面的成分的下層材料的表面處理來(lái)進(jìn)行 的，所述控制上覆界面中的相互作用是通過(guò)在金屬氧化物層上的材料沉積之前執(zhí)行的包括 使用還原材料和氧化材料之一進(jìn)行濺射蝕刻的金屬氧化物膜的表面處理以及選擇在形成 下層界面的成分的金屬氧化物活性層上沉積材料的方法來(lái)進(jìn)行的。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，選擇在金屬氧化物上沉積材料的方法的步驟包 括選擇不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方法和發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方法中的一個(gè)。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，選擇在金屬氧化物上沉積材料的方法的步驟包 括從蒸發(fā)、低損壞濺射、基于溶液的處理、旋涂、浸漬以及印刷中的一個(gè)來(lái)選擇不發(fā)生化學(xué) 反應(yīng)的方法。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，選擇在金屬氧化物上沉積材料的方法包括從高 溫CVD和PECVD中的一個(gè)來(lái)選擇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方法。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述金屬氧化物層小于50nm厚。
18.—種在襯底上的金屬氧化物半導(dǎo)體器件，包括金屬氧化物活性層，所述金屬氧化物活性層小于IOOnm厚，具有上主表面和下主表面， 以及所述上主表面和下主表面具有毗鄰接合的材料以形成下層界面和上覆界面的材料；以 及形成下層界面的成分的下層材料的已處理表面和金屬氧化物膜的已處理表面中的一 個(gè)，所述形成下層界面的成分的下層材料的已處理表面控制下層界面中的相互作用以調(diào)整 相鄰金屬氧化物中的載流子密度，所述金屬氧化物膜的已處理表面在金屬氧化物層上的材 料沉積之前執(zhí)行以控制上覆界面中的相互作用以調(diào)整相鄰金屬氧化物中的載流子密度。
19.如權(quán)利要求18所述的襯底上的金屬氧化物半導(dǎo)體器件，其中，所述襯底由柔性材 料形成。
20.如權(quán)利要求18所述的襯底上的金屬氧化物半導(dǎo)體器件，其中，所述金屬氧化物活 性層包括氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(IaiO)和氧化銦鋅鎵(IaifeiO)中的一個(gè)，并且所述毗鄰 接合的材料包括惰性材料和活性材料中的一個(gè)，所述惰性材料來(lái)自A1203、SiO2, SiN, TaO, MgF2、聚酰亞胺、BCB和光致抗蝕劑中的一個(gè)，所述活性材料來(lái)自Al、Zn、Ti、Ta、ΙΤ0, Li和 Mg中的一個(gè)。
21.如權(quán)利要求18所述的襯底上的金屬氧化物半導(dǎo)體器件，其中，所述金屬氧化物活 性層小于50nm厚。
全文摘要
與具有金屬氧化物活性層的半導(dǎo)體器件相結(jié)合地使用的制造方法，所述金屬氧化物活性層小于100nm厚，并且上主表面和下主表面具有毗鄰接合的材料以形成下層界面和上覆界面。該制造方法包括通過(guò)選擇用于金屬氧化物活性層的金屬氧化物和選擇用于毗鄰接合的材料的特定材料來(lái)控制下層界面和上覆界面中的界面相互作用以調(diào)整相鄰金屬氧化物中的載流子密度。所述方法還包括通過(guò)形成下層界面的成分的下層材料的表面處理來(lái)控制下層界面中的相互作用并通過(guò)在金屬氧化物層上的材料沉積之前執(zhí)行的金屬氧化物膜的表面處理來(lái)控制上覆界面中的相互作用的一個(gè)或兩個(gè)步驟。
文檔編號(hào)H01L35/24GK102099938SQ200980127697
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月16日
發(fā)明者俞鋼, 謝泉隆 申請(qǐng)人:思布瑞特有限公司