半導(dǎo)體器件和半導(dǎo)體器件制造方法
【專利摘要】一種半導(dǎo)體器件包括：p型金屬氧化物半導(dǎo)體層；與p型金屬氧化物半導(dǎo)體層連接的源極電極；與p型金屬氧化物半導(dǎo)體層連接的漏極電極；以及被布置為與p型金屬氧化物半導(dǎo)體層的一部分相對的柵極電極。在俯視圖中柵極電極和漏極電極相互分離。
【專利說明】半導(dǎo)體器件和半導(dǎo)體器件制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件和半導(dǎo)體器件制造方法。具體而言，本發(fā)明涉及一種具有P型金屬氧化物半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體器件和半導(dǎo)體器件制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為通過在布線層中形成晶體管的技術(shù)的有源布線線路器件，有時形成CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)反相器。通過使用CMOS反相器，與其中僅使用NM0S晶體管或者PM0S晶體管的情況比較，可以抑制通過電流并且可以實現(xiàn)功率節(jié)省。為了實現(xiàn)CMOS反相器，除了 η型金屬氧化物晶體管之外還需要ρ型金屬氧化物晶體管。也希望在其中形成它們的工藝對布線層無影響。
[0003]關(guān)于ρ型金屬氧化物晶體管，專利文獻(xiàn)1和非專利文獻(xiàn)1公開如下晶體管，該晶體管具有在溝道層中通過外延生長方法在YSZ襯底上形成的氧化錫(SnO)膜。非專利文獻(xiàn)2也公開一種通過濺射方法在Si02襯底上形成多晶態(tài)SnO膜以使用它作為溝道的技術(shù)。此夕卜，它公開一種通過執(zhí)行沉積后退火(PDA)來獲得多晶態(tài)SnO膜的技術(shù)。
[0004]另一方面，至于晶體管的結(jié)構(gòu)，在專利文獻(xiàn)2中公開一種半導(dǎo)體器件。該半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底上形成的絕緣層；具有在絕緣層的表面部分中嵌入的第一布線線路的第一布線層；在第一布線層上提供的半導(dǎo)體層；在半導(dǎo)體層上或者之下提供的柵極絕緣膜；以及被提供用于經(jīng)過柵極絕緣膜與半導(dǎo)體層相對的柵極電極。
[0005]引用列表
[0006][專利文獻(xiàn)1]W0 2010/01080從1
[0007][專利文獻(xiàn)2]JP 2010-141230A
[0008][非專利文獻(xiàn) l]0go et al., Applied Physics Letters N0.93,2008, page 032113
[0009][非專利文獻(xiàn)2]Yabuta et al.,Applied Physics Letters,N0.97,2010,page072111

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]希望晶體管具有大的導(dǎo)通/關(guān)斷比。導(dǎo)通/關(guān)斷比指示在導(dǎo)通狀態(tài)中的漏極電流與在關(guān)斷狀態(tài)中的漏極電流之比。然而難以在P型金屬氧化物晶體管中獲得足夠?qū)?關(guān)斷比。圖1是示出根據(jù)非專利文獻(xiàn)2的ρ型晶體管中的漏極電流(_Id)和柵極電壓(VG)的關(guān)系的圖。圖1示出漏極電流比對在范圍-200V至+100V內(nèi)的VG。漏極電流在這一范圍內(nèi)改變一位數(shù)。如果定義漏極電流的最大值與其最小值之比為導(dǎo)通/關(guān)斷比，則導(dǎo)通/關(guān)斷比約為1位數(shù)。對于實際使用而言希望導(dǎo)通/關(guān)斷比等于或者多于4位數(shù)。
[0011]發(fā)明人認(rèn)為ρ型金屬氧化物晶體管中的導(dǎo)通/關(guān)斷比的減少原因在于η型半導(dǎo)體部件的形成。下文將描述這一點(diǎn)。
[0012]在金屬氧化物半導(dǎo)體中包含的金屬有時可以采取其氧化數(shù)不同的多個狀態(tài)。也依賴于金屬種類，Ρ型半導(dǎo)體有時改變成η型半導(dǎo)體。圖2是示意地示出氧化狀態(tài)的改變的圖。如圖2中所示，在SnO層1的表面上形成51102層2。例如暴露于大氣引起從SnO改變成Sn02。SnO層是p型半導(dǎo)體，但是Sn02層是η型半導(dǎo)體。也有Cu20改變成CuO的情況。Cu20是ρ型半導(dǎo)體,但是CuO是η型半導(dǎo)體。
[0013]圖3是示意地示出在制造的工藝中的ρ型氧化物半導(dǎo)體3的示例的截面圖。在這一 Ρ型金屬氧化物晶體管3中，提供SnO膜作為ρ型半導(dǎo)體層6。半導(dǎo)體層6由層間絕緣膜7覆蓋。在形成源極電極和漏極電極的情況下，用于源極電極的開口 4和用于漏極電極的開口5由層間絕緣膜7形成。通過形成這些開口來暴露半導(dǎo)體層6的一部分。在暴露部分中，SnO膜改變成Sn02膜。Sn02膜如以上提到的那樣是η型半導(dǎo)體。也就是說，ρ型半導(dǎo)體層6的一部分改變成η型半導(dǎo)體。
[0014]圖4是示意地示出漏極電流Id和柵極電壓Vg的關(guān)系的示例的曲線圖。如果半導(dǎo)體層6由ρ型半導(dǎo)體組成，則隨著柵極電壓Vg增加，漏極電流Id的絕對值減少。然而如果半導(dǎo)體層6由η型半導(dǎo)體組成，則隨著柵極電壓Vg增加，漏極電流Id的絕對值上升。在如圖2和圖3中所示在半導(dǎo)體層6的部分中形成η型半導(dǎo)體時，由于η型半導(dǎo)體部件的影響而可能從未增加導(dǎo)通/關(guān)斷比。
[0015]因此，發(fā)明人認(rèn)為，如圖5中所示，如果可以減少η型半導(dǎo)體部件的影響，則可以增加Ρ型金屬氧化物晶體管的導(dǎo)通/關(guān)斷比。
[0016]其它問題和新特征將通過說明書和附圖的描述而變得清楚。
[0017]根據(jù)一個實施例的半導(dǎo)體器件包括:ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層；與？型金屬氧化物半導(dǎo)體層連接的源極電極；與？型金屬氧化物半導(dǎo)體層連接的漏極電極；以及被布置為與Ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層的一部分相對的柵極電極。在俯視圖中柵極電極和漏極電極相互分離。
[0018]根據(jù)上述一個實施例，可以減少η型半導(dǎo)體部件對導(dǎo)通/關(guān)斷比給予的影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是示出根據(jù)非專利文獻(xiàn)2的ρ型晶體管中的漏極電流(-1d)和柵極電壓(Vg)的關(guān)系的圖；
[0020]圖2是示意地示出氧化狀態(tài)的改變的圖；
[0021]圖3是示意地示出在制造工藝中的ρ型金屬氧化物晶體管3的示例的截面圖；
[0022]圖4是示出漏極電流Id和柵極電壓Vg的關(guān)系的示例的曲線圖；
[0023]圖5是示意地示出漏極電流Id和柵極電壓Vg的關(guān)系的示例的曲線圖；
[0024]圖6是示出根據(jù)第一實施例的半導(dǎo)體器件的截面圖；
[0025]圖7A是示意地示出根據(jù)第一實施例的半導(dǎo)體器件的圖；
[0026]圖7B是示意地示出根據(jù)比較示例1的半導(dǎo)體器件的圖；
[0027]圖7C是示意地示出根據(jù)比較示例2的半導(dǎo)體器件的圖；
[0028]圖8是示出柵極電壓Vg和漏極電流Id的絕對值的關(guān)系的曲線圖；
[0029]圖9A是示出根據(jù)第一實施例的半導(dǎo)體器件制造方法的截面圖；
[0030]圖9B是示出根據(jù)第一實施例的半導(dǎo)體器件制造方法的截面圖；
[0031]圖9C是示出根據(jù)第一實施例的半導(dǎo)體器件制造方法的截面圖；
[0032]圖9D是示出根據(jù)第一實施例的半導(dǎo)體器件制造方法的截面圖；
[0033]圖9E是示出根據(jù)第一實施例的半導(dǎo)體器件制造方法的截面圖；[0034]圖10是示意地示出根據(jù)第二實施例的ρ型金屬氧化物晶體管的截面圖；
[0035]圖11是示出根據(jù)第三實施例的半導(dǎo)體器件制造方法的流程圖；
[0036]圖12是示出制造條件和平帶電壓Vfb的關(guān)系的圖；
[0037]圖13A是示出根據(jù)第四實施例的半導(dǎo)體層的XRD譜的圖；
[0038]圖13B是示出根據(jù)第四實施例的半導(dǎo)體層中的柵極電壓Vg和柵極電容Cg的關(guān)系的曲線圖；
[0039]圖14是示出根據(jù)第四實施例的半導(dǎo)體層的XPS譜的曲線圖；
[0040]圖15是示意地示出根據(jù)第五實施例的半導(dǎo)體器件的圖；
[0041]圖16是示意地示出根據(jù)第六實施例的反相器的圖；
[0042]圖17是示意地示出反相器的結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0043]圖18是示出反相器的平面圖；
[0044]圖19是沿著圖18中的線A-A的截面的截面圖；
[0045]圖20是在俯視圖中示出根據(jù)第七實施例的反相器的圖；
[0046]圖21是示意地示出根據(jù)第八實施例的反相器的圖；
[0047]圖22是在俯視圖中示出根據(jù)第八實施例的反相器的圖；
[0048]圖23是示出沿著圖22中的線B_B的截面的截面圖；
[0049]圖24是示意地示出根據(jù)第九實施例的反相器的截面圖；
[0050]圖25是示意地示出根據(jù)第十實施例的反相器的示例的平面圖；并且
[0051]圖26是示意地示出根據(jù)第十實施例的反相器的截面圖。
【具體實施方式】
[0052]下文將參照附圖具體描述本發(fā)明的實施例。
[0053][第一實施例]
[0054]圖6是示出根據(jù)第一實施例的半導(dǎo)體器件9的截面圖。
[0055]半導(dǎo)體器件9被形成于襯底(未示出)上并且具有層疊多個布線層這樣的結(jié)構(gòu)。在圖6中示出多個布線層中的一個布線層的結(jié)構(gòu)。如圖6中所示，半導(dǎo)體器件由防擴(kuò)散膜
10、第一絕緣層11、第一布線層13、防擴(kuò)散膜16、第二絕緣層14和ρ型金屬氧化物晶體管8組成。
[0056]防擴(kuò)散膜10是用于區(qū)分下布線層和上布線層的膜。在防擴(kuò)散膜10上形成第一絕緣層11。在第一絕緣層11的表面部分中布置第一布線層13以被嵌入在第一絕緣層11中。在第一布線層13中形成用作LSI布線線路的布線線路。
[0057]在第一絕緣層11上布置ρ型金屬氧化物晶體管8。以下將描述ρ型金屬氧化物晶體管8的結(jié)構(gòu)。
[0058]ρ型金屬氧化物晶體管8由柵極電極15、柵極絕緣膜(防擴(kuò)散膜16)、半導(dǎo)體層17、源極電極19和漏極電極18組成。
[0059]在第一布線層13中形成柵極電極15。也就是說，在第一絕緣層11的表面部分中布置柵極電極15以被嵌入在第一絕緣層11中。例如柵極電極15和第一布線層13由Cu布線層和Al布線層實現(xiàn)。
[0060]防擴(kuò)散膜16充當(dāng)柵極絕緣膜。在第一絕緣層11上形成防擴(kuò)散膜16以覆蓋柵極電極15.[0061]在防擴(kuò)散膜16上布置半導(dǎo)體層17。半導(dǎo)體層17的一部分與柵極電極15重疊。在半導(dǎo)體層17上提供硬掩模20。半導(dǎo)體層17具有晶態(tài)性質(zhì)。也就是說，半導(dǎo)體層17是單晶或者多晶態(tài)SnO層。
[0062]防擴(kuò)散膜16和硬掩模20由第二絕緣層14覆蓋。
[0063]源極電極19和漏極電極18被布置為分別被嵌入在第二絕緣層14中。源極電極19和漏極電極18分別在下底部節(jié)段(section)處與半導(dǎo)體層17連接。也分別經(jīng)過阻擋層23和阻擋膜22在第二絕緣層14中形成的開口中嵌入源極電極19和漏極電極18。應(yīng)當(dāng)注意，源極電極19在上端節(jié)段處與焊盤29連接。以相同方式，漏極電極18在上端節(jié)段處與焊盤28連接。分別在第二絕緣層14的表面部分中從第二絕緣層14暴露焊盤29和焊盤28。
[0064]在俯視圖中，柵極電極15和漏極電極18被相互分離d。
[0065]有可能提高ρ型金屬氧化物晶體管8的導(dǎo)通/關(guān)斷比，這是因為分離柵極電極15和漏極電極18。下文將描述這一點(diǎn)。
[0066]在制造半導(dǎo)體器件9的工藝中，如參照圖3描述的那樣，半導(dǎo)體層17在形成源極電極和漏極電極的情況下暴露于大氣。作為結(jié)果，有P型半導(dǎo)體層在暴露部分中改變成η型半導(dǎo)體層的情況。也就是說，有在半導(dǎo)體層17和漏極電極18的連接部分中形成η型半導(dǎo)體層的情況。在本實施例中，物理地分離面向柵極電極15的部分與半導(dǎo)體層17和漏極電極18的連接部分。作為結(jié)果，限制η型半導(dǎo)體層對晶體管的操作的影響，并且看來變成有可能提高導(dǎo)通/關(guān)斷比。
[0067]接著參照圖7Α至7C和圖8，將描述距離d和導(dǎo)通/關(guān)斷比的關(guān)系。
[0068]圖7A是示意地示出根據(jù)本實施例的半導(dǎo)體器件9的圖。如先前提到的那樣，在本實施例中，柵極電極15和漏極電極18在俯視圖中被分離距離d。
[0069]另一方面，圖7B是示意地示出根據(jù)比較示例1的半導(dǎo)體器件9的圖。在比較示例1中，柵極電極15的一端在俯視圖中與漏極電極18的一端在位置上重合。也就是說，距離d為零。
[0070]同樣，圖7C是示意地示出根據(jù)比較示例2的半導(dǎo)體器件9的圖。在比較示例2的P型金屬氧化物晶體管8中，柵極電極15 —的部分在俯視圖中與漏極電極18的一部分重疊。
[0071]圖8是示出柵極電壓Vg與漏極電流Id的絕對值之間的關(guān)系的曲線圖。在圖8中示出本實施例(圖7A)、比較示例1(圖7B)和比較示例2(圖7C)中的每項中的柵極電壓Vg和漏極電流Id的關(guān)系。
[0072]如圖8中所示，在比較本實施例與比較示例1和比較示例2時，漏極電流的絕對值的變化大。也就是說，在本實施例中，與比較示例1和2比較，確認(rèn)提高了導(dǎo)通/關(guān)斷比。雖然未示出，但是根據(jù)發(fā)明人的知識，導(dǎo)通/關(guān)斷比在柵極電極15與漏極電極18之間的距離d改變時改變。
[0073]接著將描述制造根據(jù)本實施例的半導(dǎo)體器件的方法的示例。
[0074]首先，預(yù)先確定在柵極電極與漏極電極之間的距離d，使得可以獲得目標(biāo)導(dǎo)通/關(guān)斷比。具體而言，確定在距離d與導(dǎo)通/關(guān)斷比之間的關(guān)系，并且確定在導(dǎo)通/關(guān)斷比滿足目標(biāo)值時的距離d為設(shè)計值?？梢曰跍y量數(shù)據(jù)確定并且可以通過仿真等發(fā)現(xiàn)在距離d與導(dǎo)通/關(guān)斷比之間的關(guān)系。
[0075]接著制造半導(dǎo)體器件，使得柵極電極和漏極電極被分離確定的距離d。圖9A至9E是示出根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的截面圖。
[0076]如圖9A中所示，在襯底(未示出)上形成防擴(kuò)散膜10、第一絕緣層11、第一布線層13 (柵極電極15)和防擴(kuò)散膜16 (柵極絕緣膜)。在第一絕緣層11中形成過孔接觸12以與第一布線層13連接。這些可以通過使用已知技術(shù)來形成。應(yīng)當(dāng)注意，例如形成第一布線層13 (柵極電極15)為Cu層。同樣，在使用Cu層作為柵極電極15時，例如使用SiN層、SiCN層等作為防擴(kuò)散膜16。防擴(kuò)散膜的膜厚度例如約為10-50nm。
[0077]接著如圖9B中所示，通過濺射等在防擴(kuò)散膜16上形成氧化物半導(dǎo)體層作為半導(dǎo)體層17。使用SnO層作為半導(dǎo)體層17。例如半導(dǎo)體層17的膜厚度約為10-50nm。在濺射的情況下，在膜形成之后的SnO層處于非晶態(tài)狀態(tài)下。
[0078]接著如圖9C中所示，在半導(dǎo)體層17上形成硬掩模20。另外，通過光刻工藝和干法蝕刻工藝將半導(dǎo)體層17和硬掩模20處理成具有所需形狀。例如使用絕緣膜(諸如Si02層、SiOC層、C層和SiN層)作為硬掩模20。希望硬掩模20的膜厚度約為30-200nm。
[0079]接著，半導(dǎo)體層17受到熱處理(PDA)，使得半導(dǎo)體層17從非晶態(tài)改變成多晶態(tài)。希望PDA的溫度在范圍從200°C至400°C內(nèi)，并且更希望它在范圍從250°C至380°C內(nèi)。
[0080]接著如圖9D中所示，形成第二絕緣層14以覆蓋硬掩模20和半導(dǎo)體層17。
[0081]接著如圖9E中所示，形成開口 25、開口 26和開口 27。開口 25是用于漏極電極的開口并且被形成為穿過第二絕緣層14和硬掩模20。開口 26是用于源極電極的開口并且被形成為穿過第二絕緣層14和硬掩模20。開口 27是用于形成與第一布線層13連接的過孔接觸的開口并且被形成為穿過第二絕緣層14和防擴(kuò)散膜16?？梢酝ㄟ^光刻工藝等同時形成這些開口。如果第二絕緣層、硬掩模20、半導(dǎo)體層17和防擴(kuò)散膜16透明，則可以在光刻工藝時通過使用計算機(jī)、相機(jī)等來確定柵極電極15的位置?；蛘呖梢灶A(yù)先形成用于位置標(biāo)識的標(biāo)記。在這一情況下，確定開口 25的位置使得柵極電極15和開口 25在俯視圖中被相互分離預(yù)定距離d。然后在確定的位置處形成開口 25。通過基于柵極電極15的位置執(zhí)行光刻工藝，可以按照光刻工藝的精確度控制漏極電極與柵極電極15之間的距離d。
[0082]此后，在開口 25、開口 26和開口 27中的每個開口以內(nèi)形成阻擋膜，然后在每個開口中嵌入傳導(dǎo)材料。因此，形成了如圖6中所示的過孔接觸21、源極電極19和漏極電極18，并且制造了具有P型金屬氧化物晶體管8的半導(dǎo)體器件9。
[0083]根據(jù)以上提到的制造方法，在形成開口 25的情況下，半導(dǎo)體層17的一部分暴露于大氣。作為結(jié)果，有半導(dǎo)體層17的一部分從ρ型半導(dǎo)體層(SnO)改變成η型半導(dǎo)體層(Sn02)的可能。然而由于在本實施例中在俯視圖中分離柵極電極15和漏極電極18，所以可以限制η型半導(dǎo)體層對導(dǎo)通/關(guān)斷比的影響。
[0084]應(yīng)當(dāng)注意，在以上提到的示例中，已經(jīng)描述在形成硬掩模20之后在形成第二絕緣層14之前執(zhí)行熱處理(PDA)的情況。然而可以在形成第二絕緣層14之后或者在形成SnO層和硬掩模之后立即在SnO處理之前執(zhí)行PDA。
[0085]也在本實施例中，已經(jīng)描述半導(dǎo)體層17是SnO層的情況。然而如果半導(dǎo)體層17是P型氧化物半導(dǎo)體層，則它不限于SnO層。具體而言，如果半導(dǎo)體層17包含在改變氧化數(shù)時示出η型半導(dǎo)體特性的金屬氧化物，則可以有效地應(yīng)用本實施例。例如即使使用摻雜的ΖηΟ層、ΖηΑΙΟ層、ZnCuO層、NiO層和Cu20層作為半導(dǎo)體層17，仍然可以獲得本實施例的效果。
[0086]應(yīng)當(dāng)注意，在本實施例中，已經(jīng)描述在與布線層相同的層中提供柵極電極15的情況。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，變成有可能在與布線層相同的層中提供P型金屬氧化物晶體管
8。也可以使防擴(kuò)散膜和柵極絕緣膜是公共的。另外，可以在相同工藝中制作晶體管的LSI布線線路和柵極電極。本實施例從這些觀點(diǎn)來看是有利的。然而并非必須在與布線層相同的層中提供柵極電極15，并且如果在俯視圖中柵極電極15和漏極電極18相互分離，則可以在半導(dǎo)體層17上提供柵極電極15。
[0087]同樣，在圖6和圖9A至圖9E中所示示例中，由于使用Cu布線層作為布線層，所以在布線層之下提供過孔接觸并且在過孔接觸上提供溝布線線路。然而在使用A1布線層作為布線層時，在提供A1布線層之后，A1布線層由氧化物膜覆蓋，執(zhí)行平坦化工藝，打開通孔，并且嵌入接觸塞W等。因此，在布線層上提供過孔接觸。
[0088][第二實施例]
[0089]接著將描述本發(fā)明的第二實施例。圖10是示出根據(jù)本實施例的ρ型金屬氧化物晶體管8的截面圖。在本實施例中，設(shè)計柵極電極15的長度L以及在柵極電極15與漏極電極18之間的距離d。
[0090]如圖10中所示，設(shè)置柵極電極15的長度L(柵極長度)等于在柵極電極15與漏極電極18之間的距離d或者滿足關(guān)系d>L。例如長度L和距離d為0.5 μ m。
[0091]在d≥L時，可以明顯提高導(dǎo)通/關(guān)斷比。根據(jù)發(fā)明人的知識，在距離d等于柵極電極的長度L時，確認(rèn)可以獲得約5位數(shù)的值作為導(dǎo)通/關(guān)斷比，并且與常規(guī)示例(圖1)比較可以明顯提高導(dǎo)通/關(guān)斷比。
[0092][第三實施例]
[0093]接著將描述本發(fā)明的第三實施例。
[0094]在本實施例中，相對于以上提到的實施例設(shè)計半導(dǎo)體器件制造方法。由于除了設(shè)計點(diǎn)之外的其它點(diǎn)可以與以上提到的實施例中的點(diǎn)相同，所以將省略具體描述。
[0095]圖11是示出根據(jù)本實施例的半導(dǎo)體器件的制造方法的流程圖。在本實施例中，首先執(zhí)行制造條件的搜索(步驟S1)。具體而言，搜索在設(shè)置ρ型金屬氧化物晶體管的閾值電壓為所需值時的制造條件。此后，在步驟S1搜索的條件下形成半導(dǎo)體器件(步驟S2)。在步驟S2處的制造方法與第一實施例的制造方法(圖9A至圖9E)相同。
[0096]下文將描述在步驟S1處的制造條件的搜索。
[0097]P型金屬氧化物晶體管8的閾值電壓依賴于半導(dǎo)體層17中的載流子濃度。半導(dǎo)體層17中的載流子濃度依賴于制造條件。因此，在本實施例中，預(yù)先發(fā)現(xiàn)制造條件與閾值電壓之間的關(guān)系。然后基于發(fā)現(xiàn)的關(guān)系搜索制造條件以獲得閾值電壓。
[0098]在本實施例中，搜索作為制造條件的在熱處理(PDA)的溫度。圖12是示出制造條件和閾值電壓(平帶電壓Vfb)的變化(-AVfb)的關(guān)系的圖。在圖12中，曲線圖&示出根據(jù)實驗示例1的晶體管中的從平帶電壓Vfb的參考值的變化。曲線圖h示出根據(jù)實驗示例2的晶體管中的從平帶電壓Vfb的參考值的變化。曲線圖￡示出根據(jù)實驗示例3的晶體管中的從平帶電壓Vfb的參考值的變化。應(yīng)當(dāng)注意，使用實驗示例2的Vfb作為Vfb的參考值。也就是說，在實驗示例2中，變化(-AVfb)為零。同樣，在實驗示例1中，變化(_AVfb)為正并且示出平帶電壓從實驗示例2中的平帶電壓向負(fù)側(cè)移動。應(yīng)當(dāng)注意，實驗示例2的熱處理溫度高于實驗示例1的熱處理溫度，并且實驗示例3的熱處理溫度高于實驗示例2的熱處理溫度。
[0099]如圖12中所示，在熱處理溫度在實驗示例1至3(a至c)的比較中不同時，可以理解，閾值電壓(平帶電壓)改變。這是因為半導(dǎo)體層17中的載流子濃度根據(jù)熱處理溫度的差異而改變。具體而言，在熱處理溫度低時候，平帶電壓向負(fù)側(cè)移動，并且晶體管的閾值電壓也向負(fù)側(cè)移動。
[0100]因此，在本實施例中，基于圖12中所示關(guān)系確定在獲得目標(biāo)閾值電壓時的熱處理溫度。此后，在形成在步驟S2處的半導(dǎo)體器件時以確定的熱處理溫度執(zhí)行PDA。
[0101]根據(jù)本實施例，可以獲得具有所需閾值電壓的P型金屬氧化物晶體管8。例如在用于功率系統(tǒng)的P型金屬氧化物晶體管8中，要求實現(xiàn)常斷操作。常斷操作示出其中晶體管在柵極電壓Vg為0V時在關(guān)斷狀態(tài)下的操作。為了實現(xiàn)常斷操作，有必要的是閾值電壓為負(fù)。根據(jù)本實施例，可以通過采用閾值電壓變?yōu)樨?fù)這樣的熱處理溫度來實現(xiàn)常斷操作。
[0102]應(yīng)當(dāng)注意，在本實施例中，已經(jīng)描述搜索作為制造條件的熱處理溫度的情況。然而待搜索的制造條件不限于熱處理溫度?？梢运阉鲗d流子濃度具有影響的另一參數(shù)作為制造條件。除了實驗示例1至3之外在圖12中還示出實驗示例4中的平帶電壓Vfb為曲線圖d。在實驗示例4中，從實驗示例2的氧濃度改變在通過濺射來形成半導(dǎo)體層17時的氧濃度。其它條件與實驗示例2的條件相同。如圖12中所示，如果相互比較實驗示例2(曲線圖b)和實驗示例4(曲線圖d)，則可以理解，基于濺射中的氧濃度改變平帶電壓改變。具體而言，在氧濃度高時，平帶電壓向負(fù)側(cè)移動，并且晶體管的閾值電壓向負(fù)側(cè)移動。這是因為半導(dǎo)體層17中的載流子濃度根據(jù)濺射中的氧濃度而改變。因此，在步驟S1處搜索濺射中的氧濃度作為制造條件，并且可以在步驟S2處以搜索結(jié)果的氧濃度執(zhí)行濺射。
[0103]此外，載流子濃度也受熱處理時間影響。因此，可以搜索熱處理時間以便獲得目標(biāo)閾值電壓取代熱處理溫度。
[0104][第四實施例]
[0105]接著將描述本發(fā)明的第四實施例。
[0106]在以上提到的實施例中，已經(jīng)描述半導(dǎo)體層17具有晶態(tài)性質(zhì)的情況。也就是說，已經(jīng)描述半導(dǎo)體層17經(jīng)過制造中的熱處理(TOA)從非晶態(tài)改變成晶態(tài)的情況。另一方面，在本實施例中，采用半導(dǎo)體層17在熱處理(PDA)時維持非晶態(tài)的溫度或者PDA條件。也就是說，使用處于非晶態(tài)的SnO層作為半導(dǎo)體層17。由于其它條件可以與以上提到的實施例的條件相同，則省略具體描述。
[0107]在半導(dǎo)體層17具有晶態(tài)性質(zhì)時，顆粒尺寸偏差有時對半導(dǎo)體器件的特性具有影響。另一方面，如果半導(dǎo)體層17處于非晶態(tài)，則顆粒尺寸的偏差從未對半導(dǎo)體器件的特性具有影響。因此可以明顯提高P型金屬氧化物晶體管的產(chǎn)量。然而迄今為止尚未報導(dǎo)使用處于非晶態(tài)的SnO層作為溝道的ρ型金屬氧化物晶體管。這是因為處于非晶態(tài)的SnO層在它可以用作P型金屬氧化物晶體管的程度上未顯示半導(dǎo)體性質(zhì)。
[0108]然而發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，可以通過以維持非晶態(tài)的溫度和條件來施加熱處理而在濺射之后向處于非晶態(tài)的半導(dǎo)體層17(Sn0層)給予半導(dǎo)體特性。[0109]也就是說，在本實施例中，搜索其中維持非晶態(tài)的熱處理的溫度和條件，并且以搜索結(jié)果的溫度和條件執(zhí)行熱處理(PDA)。因此獲得顯示半導(dǎo)體性質(zhì)的處于非晶態(tài)的SnO層。應(yīng)當(dāng)注意，其中維持非晶態(tài)的熱處理條件例如是比半導(dǎo)體層17被改變成多晶態(tài)的熱處理溫度更低的溫度。
[0110]圖13A是示出發(fā)明人創(chuàng)作的SnO層的XRD譜的圖。圖13A示出在以標(biāo)準(zhǔn)條件執(zhí)行熱處理時的結(jié)果和在搜索結(jié)果的條件下執(zhí)行(受控)熱處理時的結(jié)果(線b)。如圖13A中所示，在標(biāo)準(zhǔn)條件下，SnO層被結(jié)晶。另一方面，在搜索結(jié)果的條件下執(zhí)行熱處理時，未發(fā)現(xiàn)晶態(tài)部件，并且確認(rèn)維持非晶態(tài)。應(yīng)當(dāng)注意，雖然未示出，但是用TEM和SEM確認(rèn)形成處于非晶態(tài)的SnO層。
[0111]圖13B是示出圖13A中所示SnO層中的柵極電壓Vg和柵極電容Cg的關(guān)系(在搜索結(jié)果的條件下執(zhí)行熱處理時)的曲線圖。如圖13B中所示，隨著柵極電壓Vg改變，柵極電容Cg改變。也就是說，確認(rèn)盡管使用處于非晶態(tài)的SnO層作為半導(dǎo)體層17，仍然可以實現(xiàn)晶體管操作。
[0112]圖14是示出根據(jù)本實施例的在搜索結(jié)果的條件下對其執(zhí)行熱處理的SnO層的XPS(X射線光電子譜學(xué))分析結(jié)果的譜。如圖14中所示，在根據(jù)本實施例的SnO層中，盡管維持非晶態(tài)，仍然觀測到由于形成價帶而產(chǎn)生的峰(Sn5s)。也就是說，確認(rèn)SnO層盡管處于非晶態(tài)狀態(tài)仍然充當(dāng)P型半導(dǎo)體層。
[0113]應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)發(fā)明人的知識，如同第三實施例，即使在本實施例中仍然可以通過搜索制造條件來獲得具有所需閾值電壓的晶體管。
[0114][第五實施例]
[0115]接著將描述本發(fā)明的第五實施例。在本實施例中，設(shè)計柵極絕緣膜16的結(jié)構(gòu)。由于結(jié)構(gòu)的其它點(diǎn)與第一實施例的點(diǎn)相同，所以省略具體描述。
[0116]圖15是示意地示出根據(jù)本實施例的ρ型金屬氧化物晶體管8的圖。在本實施例中，在柵極電極15與ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層17之間提供第一柵極絕緣膜16-1和第二柵極絕緣膜16-2。也就是說，在本實施例中，柵極絕緣膜16具有2層結(jié)構(gòu)。
[0117]在柵極電極15上提供第一柵極絕緣膜16-1。在柵極電極15由Cu布線線路組成時，使用防Cu擴(kuò)散膜(例如SiN膜)作為第一柵極絕緣膜16-1。
[0118]使用帶隙比第一柵極絕緣膜16-1的帶隙更大的絕緣膜作為第二柵極絕緣膜16-2。例如在使用SiN膜作為第一柵極絕緣膜16-1時，使用Si02膜或者A1203膜作為第二柵極絕緣膜16-2。
[0119]在有源布線線路元件中，一般使用SiN膜作為柵極絕緣膜。然而在使用SiN膜作為柵極絕緣膜時，P型金屬氧化物晶體管明顯出現(xiàn)漏電流。在SiN膜中，這是因為在價帶的末尾的帶隙比較小。
[0120]在另一方面，在本實施例中，柵極絕緣膜具有2層結(jié)構(gòu)。因此可以延伸柵極絕緣膜的帶隙并且可以在P型金屬氧化物晶體管中防止漏電流。
[0121 ] 第二柵極絕緣膜16-2的膜厚度希望為3至50nm。
[0122][第六實施例]
[0123]接著將描述本發(fā)明的第六實施例。在本實施例中，將描述具有兩個晶體管的半導(dǎo)體器件。具體而言，將描述半導(dǎo)體器件為反相器的情況。[0124]如果可以改變半導(dǎo)體器件的功能而不改變在半導(dǎo)體襯底上形成的半導(dǎo)體器件的布局，則可以通過使用相同半導(dǎo)體襯底來制造具有不同功能的多個類型的半導(dǎo)體器件。因此可以減少半導(dǎo)體器件的制造成本。具體而言，如果可以形成在布線層中具有新功能的器件而不改變半導(dǎo)體器件的布局，則可以基本增加半導(dǎo)體器件的功能。作為這樣的半導(dǎo)體器件，發(fā)明人提出布線層中的有源元件。如果可以將反相器形成為布線層中的有源元件，則可以可行地實現(xiàn)橋接更低功率邏輯電路和外部高電壓設(shè)備的接口。
[0125]為了實現(xiàn)反相器，除了已經(jīng)常規(guī)地實現(xiàn)的η型氧化物半導(dǎo)體之外還需要在布線層中形成具有良好特性的Ρ型氧化物半導(dǎo)體。發(fā)明人研究器件結(jié)構(gòu)和在布線層中形成Ρ型氧化物半導(dǎo)體的制造方法。然而發(fā)現(xiàn)難以在相同布線層中形成η型氧化物半導(dǎo)體和Ρ型氧化物半導(dǎo)體。發(fā)明人也研究其中僅使用η型氧化物半導(dǎo)體的反相器。然而在這一情況下發(fā)現(xiàn)反相器的輸出電壓Vout已經(jīng)被衰減為電源電壓VDD。
[0126]因此，發(fā)明人研究增加輸出電壓Vout的幅度并且在相同布線層中形成η型氧化物半導(dǎo)體和Ρ型氧化物半導(dǎo)體。作為結(jié)果，該研究促成本實施例。
[0127]以下將描述根據(jù)本實施例的反相器。
[0128]圖16是示意地示出根據(jù)本實施例的反相器40的圖。如圖16中所示，反相器40由第一晶體管32-1和第二晶體管32-2組成。第一晶體管32-1充當(dāng)ρ型FET。第二晶體管32-2充當(dāng)η型FET。第一晶體管32_1的源極與電源電壓VDD(第一電源)連接。第一晶體管32-1的漏極與輸出端子Vout連接。第二晶體管32-2的漏極與第一晶體管32_1的漏極(輸出端子Vout)連接。第二晶體管32-2的源極與接地電壓(第二電源)連接。第一晶體管32-1的柵極和第二晶體管32-2的柵極與輸入端子Vin連接。
[0129]圖17是示意地示出反相器40的結(jié)構(gòu)的截面圖。如圖17中所示，在襯底30上方形成的絕緣層31上形成反相器40。
[0130]第一晶體管32-1的結(jié)構(gòu)與第一實施例(參照圖7A)的ρ型金屬氧化物晶體管8相同。也就是說，第一晶體管32-1具有第一柵極電極36-1、第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1、第一源極電極38-1和第一漏極電極39-1。在俯視圖中，在第一源極電極38_1與第一漏極電極39-1之間布置第一柵極電極36-1。也在俯視圖中，分離第一柵極電極36-1和第一漏極電極39-1。應(yīng)當(dāng)注意，與第一柵極電極36-1相對的區(qū)域在第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1中稱為柵極相對區(qū)域81。在柵極電極81與第一漏極電極39-1之間的區(qū)域在第一 Ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1中稱為偏移區(qū)域82。偏移區(qū)域82的長度希望在
0.1 μ m以上并且更希望在0.3 μ m以上，并且另外更希望在0.5 μ m以上。
[0131]另一方面，第二晶體管32-2的結(jié)構(gòu)與在第一實施例中描述為比較示例2 (參照圖7c)的晶體管相同。也就是說，第二晶體管32-2具有第二柵極電極36-2、第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2、第二源極電極38-2和第二漏極電極39-2。在俯視圖中，在第二源極電極38-2與第二漏極電極39-2之間布置第二柵極電極36-2。也在俯視圖中，第二柵極電極36-2和第二漏極電極39-2部分地重疊。
[0132]在相同層中(在相同平面上)提供第一柵極電極36-1和第二柵極電極36-2。以相同方式，在相同層中提供第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1和第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2。第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1和第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2也由絕緣膜80覆蓋。在絕緣膜80中嵌入第一源極電極38-1、第一漏極電極3901、第二源極電極38-2和第二漏極電極39-2。
[0133]通過采用上述結(jié)構(gòu)，第一晶體管32-1充當(dāng)ρ型晶體管，并且第二晶體管32-2充當(dāng)η型晶體管。以下將描述這一點(diǎn)。
[0134]如參照圖8(實施例)描述的那樣，在提供偏移區(qū)域82時(在俯視圖中分離柵極電極和漏極電極時)，可以獲得顯示良好導(dǎo)通/關(guān)斷比(例如根據(jù)元件為3位數(shù)或者5位數(shù))的Ρ型晶體管操作。在另一方面，在漏極電極和柵極電極如圖8中所示部分地重疊(比較示例2)時，η型部件變成更大。在第二晶體管32-2 (η型晶體管)的源極電極如圖16中所示與接地電壓連接時，電壓Vgs總是為正，因為第二晶體管32-2的柵極電極施加的電壓Vg為正。因此，在電壓Vg小于0V的區(qū)域(在圖8中Vg小于虛線的區(qū)域)中的特性，不影響操作。在第二晶體管32-2中，僅能使用作為η型晶體管的特性。
[0135]根據(jù)本實施例，第一晶體管32-1作為ρ型晶體管來操作，并且第二晶體管32-2作為η型晶體管來操作。因此可以實現(xiàn)CMOS反相器作為反相器40。如在以上實施例中描述的那樣，可以增加來自反相器40的輸出電壓Vout的幅度，因為可以獲得具有大導(dǎo)通/關(guān)斷比的P型晶體管作為第一晶體管32-1。同樣，如果可以增加作為ρ型晶體管的第一晶體管32-1的閾值，則可以提高作為η型晶體管的第二晶體管32-2的導(dǎo)通/關(guān)斷比。可以通過使用已經(jīng)在以上提到的實施例中描述的技術(shù)來改變閾值電壓。
[0136]應(yīng)當(dāng)注意，第一晶體管32-1作為ρ型晶體管來操作的原因如下。也就是說，在第
一Ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1中，如以上提到的那樣，在第一源極電極38-1和第一漏極電極39-1的連接部分中通過制造中的氧化(例如SnO —Sn02)來形成η型半導(dǎo)體層。在柵極電壓Vg為負(fù)時，在第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1中，在柵極相對區(qū)域81中形成空穴積累層。偏移區(qū)域82也是ρ型半導(dǎo)體層。因此，第一晶體管32-1看起來作為積累型ρ型FET(PFET)來操作。另一方面，在施加正電壓作為柵極電壓Vg時，在柵極相對區(qū)域81中形成電子反轉(zhuǎn)層。另一方面，偏移區(qū)域82是ρ型半導(dǎo)體層。因此，電流不在第一源極電極38-1與第一漏極電極39-1之間流動。出于以上原因，在第一晶體管32-1中，看起來有選擇地去掉作為P型晶體管的特性。
[0137]同樣，第二晶體管32-2具有η型晶體管和ρ型晶體管二者的特性的原因如下。如同第一 Ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1，在第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2中，通過氧化在第二源極電極38-2和第二漏極電極39-2的連接部分中形成η型半導(dǎo)體層。在俯視圖中，由于這一 η型部件與第二源極電極38-2和第二漏極電極39-2重疊，所以在柵極電極為正時在溝道區(qū)域(在Ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域中與柵極電極36相對的區(qū)域)中形成電子反轉(zhuǎn)層以電連接源極電極38-2和漏極電極39-2。另一方面，在柵極電壓Vg為負(fù)時在第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2中形成空穴積累層。因此電連接第二源極電極38-2和第二漏極電極39-2使得可以獲得作為ρ型晶體管的操作。
[0138]也根據(jù)本實施例，通過在制造中調(diào)整源極電極和漏極電極的布置，可以獨(dú)立地和單獨(dú)地制造η型晶體管和ρ型晶體管。也就是說，如在本實施例中的圖17中所示，在相同布線層中提供第一柵極電極36-1和第二柵極電極36-2，并且在相同層中提供第一ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1和第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2。另外，在相同層中提供第一源極電極38-1、第二源極電極38-2、第一漏極電極39-1和第二漏極電極39_2。因此，通過調(diào)整在形成源極電極38-1和38-2以及漏極電極39-1和39_2時使用的掩模的布局，可以確定偏移區(qū)域82的存在或者不存在，并且可以獨(dú)立地和單獨(dú)地制造第一晶體管32-1 (P-FET)和第二晶體管32-2(N-FET)。不必在不同工藝中制造第一晶體管32-1和第二晶體管32_2。可以獲得反相器40而未增加制造成本。
[0139]接著將具體描述反相器40的結(jié)構(gòu)。圖18是示出反相器40的平面圖。
[0140]在圖18中定義第一方向和第二方向。第一方向和第二方向平行于半導(dǎo)體襯底。第
一方向垂直于第二方向。
[0141]如以上提到的那樣，第一晶體管32-1具有第一柵極電極36-1、第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1、第一源極電極38-1和第一漏極電極39-1。同樣，第二晶體管32_2具有第二柵極電極36-2、第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2、第二源極電極38-2和第二漏極電極39-2。
[0142]第一柵極電極36-1和第二柵極電極36-2分別沿著第二方向延伸。經(jīng)過沿著第一方向延伸的柵極連接節(jié)段36-3連接第一柵極電極36-1和第二柵極電極36-2。柵極連接節(jié)段36-3與輸入端子Vin連接。
[0143]第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1與第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2連續(xù)。第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1和第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2沿著第一方向延伸。第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1與第一柵極電極36-1相交。第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2與第二柵極電極36-2相交。
[0144]第一源極電極38-1和第一漏極電極39-1與第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37_1連接。第一源極電極38-1和第一漏極電極39-1在位置上被布置為在俯視圖中在它們之間放置第一柵極電極36-1。第一源極電極38-1和第一柵極電極36-1在俯視圖中部分地重疊。另一方面，在俯視圖中第二漏極電極39-1和第一柵極電極36-1相互分離。也就是說，在第一晶體管31-1中提供偏移區(qū)域82。第一源極電極38-1經(jīng)過上布線線路45-1與電源電壓VDD連接。第一漏極電極39-1經(jīng)過上布線線路45-2與輸出端子Vout連接。
[0145]第二源極電極38-2和第二漏極電極39-2與第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37_2連接。這里，第二漏極電極39-2與第一漏極電極39-1相同(公共)。第二源極電極38-2和第二漏極電極39-2在位置上被布置為在它們之間放置第二柵極電極36-2。第二源極電極38-2和第一柵極電極36-2在俯視圖中部分地重疊。第二漏極電極39-2和第二柵極電極36-2也在俯視圖中部分地重疊。也就是說，未提供偏移區(qū)域。第二源極電極38-2經(jīng)過上布線線路45-3與接地電壓(第二電源)連接。
[0146]接著將描述反相器40的截面結(jié)構(gòu)。圖19是沿著圖18中的線Α_Α截面的截面圖。如圖19中所示，反相器40是背柵型反相器。
[0147]如圖19中所示，在絕緣層31上提供反相器40。
[0148]在絕緣層31上布置第一柵極電極36-1和第二柵極電極36_2以便被嵌入在絕緣層31中。例如可以使用Cu布線線路和Α1布線線路作為這些柵極電極。
[0149]在絕緣層31上提供柵極絕緣膜33以覆蓋第一柵極電極36-1和第二柵極電極36-2。
[0150]在柵極絕緣膜33上提供ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層37(第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1和第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2)。如同以上提到的實施例，希望使用SnO層、摻雜的ΖηΟ層、ΖηΑΙΟ層、ZnCuO層、Ν?0層和Cu20層作為ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層37。
[0151]ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層37由絕緣膜80 (層間絕緣膜)覆蓋。
[0152]第一源極電極38-1、第二源極電極38-2、第一漏極電極39-1(第二漏極電極39-2)分別被嵌入在絕緣膜80中并且與ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層37連接。
[0153]接著將描述反相器40的操作。在向輸入端子Vin供應(yīng)輸入信號Vin時，第一晶體管32-1和第二晶體管32-2分別根據(jù)電壓操作，并且從輸出端子Vout輸出信號Vin的反相信號。
[0154]接著參照圖19，將描述反相器40的制造方法。
[0155]在根據(jù)本實施例的反相器40中，基于掩模設(shè)計來控制η型晶體管和ρ型晶體管的制造。在以上實施例(圖9Α至9Ε)中描述的方法用于其它點(diǎn)。
[0156]具體而言，如同圖9Α中所示示例，首先在絕緣層31上形成包含第一柵極電極36-1和第二柵極電極36-2的布線層(例如Cu布線層)。另外，在這一布線層上形成柵極絕緣膜33。柵極絕緣膜33充當(dāng)防Cu擴(kuò)散膜。例如使用SiN膜和SiCN膜作為柵極絕緣膜33。防Cu擴(kuò)散膜的膜厚度希望為10-50nm。
[0157]接著如圖9B中所示示例，在柵極絕緣膜33上形成ρ型氧化物半導(dǎo)體層37。希望使用摻雜的ΖηΟ層、ΖηΑΙΟ層、ZnCuO層、NiO層、SnO層和Cu20層作為ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層37。希望ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層37的膜厚度為10-50nm。氧化物半導(dǎo)體層37可以是晶態(tài)或者可以處于非晶態(tài)狀態(tài)。
[0158]接著如同圖9C中所示示例，在ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層37上形成硬掩模，并且通過光刻工藝和干法蝕刻工藝圖案化硬掩模。例如可以使用絕緣膜(諸如Si02膜、SiOC膜、C膜和SiN膜或者它們的組合)作為硬掩模的材料。希望硬掩模的膜厚度約為30至200nm。在處理硬掩模之后剝離抗蝕劑膜。此后基于硬掩模的圖案來圖案化P型氧化物半導(dǎo)體層37。因此形成第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1和第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2。
[0159]應(yīng)當(dāng)注意，出于半導(dǎo)體特性出現(xiàn)的目的而執(zhí)行熱處理(PDA)。作為PDA的溫度，希望溫度范圍從200°C至400°C，并且更希望溫度范圍從250°C至380°C。作為研究的結(jié)果，希望在以下步驟⑴至(5)中的任何步驟中執(zhí)行PDA:
[0160](1)在形成ρ型氧化物半導(dǎo)體層37膜之后；
[0161](2)在ρ型氧化物半導(dǎo)體層37上形成硬掩模之后立即；
[0162](3)在處理硬掩模之后；
[0163](4)在處理ρ型氧化物半導(dǎo)體層37之后；以及
[0164](5)在形成絕緣膜80之后。
[0165]接著如同圖9D中所示示例，形成絕緣膜80以覆蓋第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1和第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2。另外如同圖9E中所示示例，在絕緣膜80中形成用于源極電極(39-1和39-2)和漏極電極(39-1和39_2)的開口。應(yīng)當(dāng)注意，由于第一漏極電極39-1和第二漏極電極39-2相同，所以用于第一漏極電極39-1的開口和用于第二漏極電極39-2的開口相同。
[0166]此后，在絕緣膜80上形成傳導(dǎo)材料以用它填充開口。另外，通過圖案化傳導(dǎo)材料來形成源極電極(38-1和38-2)和漏極電極(39-1和39_2)。應(yīng)當(dāng)注意，基于第一柵極電極36-1和第二柵極電極36-2執(zhí)行定位工藝，然后執(zhí)行光刻工藝，并且變成有可能按照在光刻中規(guī)定的精確度控制漏極電極(39-1和39-2)中的每個漏極電極和柵極電極(36-1和36-2)中的每個柵極電極的位置關(guān)系。也在這一情況下，基于柵極電極(36-1和36-2)中的每個柵極電極和漏極電極(39-1和39-2)中的每個漏極電極的位置關(guān)系規(guī)定偏移量。通過設(shè)計掩模布局使得偏移區(qū)域82的長度d為負(fù)，可以設(shè)計漏極電極(39-1和39-2)和柵極電極(36-1和36-2)以在俯視圖中重疊，使得可以獲得η型晶體管。另一方面，如果設(shè)計掩模布局使得偏移區(qū)域82的長度d為正，則漏極電極(39-1和39-2)和柵極電極(36_1和
36-2)可以被布置為在俯視圖中被相互分離，使得可以獲得ρ型晶體管。
[0167]通過以上工藝，可以獲得根據(jù)本實施例的反相器40。
[0168]接著將描述本實施例的功能。如以上提到的那樣，氧化數(shù)在ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體材料暴露于大氣時改變。因此預(yù)計ρ型材料改變成η型材料。也就是說，當(dāng)在制造的工藝中形成與源極電極(38-1和38-2)和漏極電極(39-1和39_2)對應(yīng)的開口時，ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體材料已經(jīng)在該部分中改變成η型半導(dǎo)體。當(dāng)在被施加漏極電壓的漏極電極(39-1和39-2)中生成η型部件時，形成其中向溝道中注入η型載流子的器件結(jié)構(gòu)?？梢哉J(rèn)為，作為結(jié)果，η型特性在晶體管的操作的情況下出現(xiàn)。另一方面，如果在漏極電極與柵極電極之間提供偏移區(qū)域82，則由于作為ρ型半導(dǎo)體區(qū)域的偏移區(qū)域而在ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層37中物理上分離面向柵極電極36-2的區(qū)域(溝道部分)和漏極部分。作為結(jié)果，大量減少向溝道部分直接注入η型載流子的可能性。因此限制η型特性。應(yīng)當(dāng)注意，向溝道中注入載流子的可能性依賴于偏移區(qū)域82的長度。
[0169]在本實施例中，使用偏移區(qū)域82的以上提到的效果。通過提供偏移區(qū)域使得有可能形成具有所需導(dǎo)通/關(guān)斷比的Ρ型有源布線線路元件。另一方面，通過設(shè)計柵極電極和漏極電極相互重疊，使得有可能形成具有足夠特性作為反相器的η型有源布線線路器件。
[0170]如以上描述的那樣，根據(jù)本實施例，可以通過使用單個掩模來獨(dú)立地和單獨(dú)地產(chǎn)生Ρ型晶體管和η型晶體管，并且可以實現(xiàn)CMOS電路。也根據(jù)本實施例，由于可以增加P型晶體管的導(dǎo)通/關(guān)斷比，可以增加反相器40的輸出電壓Vout的幅度。
[0171][第七實施例]
[0172]接著將說明本發(fā)明的第七實施例。
[0173]圖20是根據(jù)本實施例的反相器40的俯視圖。在本實施例中，從第六實施例的柵極電極(36-1和36-2)中的每個柵極電極的布局改變該布局。也添加耦合ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-3和輔助電極46。由于其它點(diǎn)與第六實施例的點(diǎn)相同，所以省略具體說明。
[0174]在圖20中定義第一方向和第二方向相互正交。第一柵極電極36-1和第二柵極電極36-2沿著第二方向延伸并且處于連續(xù)狀態(tài)。第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1和第
二P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2分別沿著第一方向延伸。第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1與第一柵極電極36-1相交，并且第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2與第二柵極電極36-2相交。
[0175]第一源極電極38-1和第一漏極電極39-1被布置在如下位置以在第一方向上在它們之間放置第一柵極電極36-1。在俯視圖中，第一漏極電極39-1與第一柵極電極36-1分離。也就是說，為第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體層37-1提供偏移區(qū)域82。
[0176]第二源極電極38-2和第二漏極電極39-2被布置在如下位置以在第一方向上在它們之間放置第二柵極電極36-2。在俯視圖中，第二漏極電極39-2與第二柵極電極36-2部分地重疊。
[0177]耦合ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2被布置為耦合第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1和第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2。耦合ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-3在與P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域(37-1和37-2)相同的層中被提供并且向第二方向上延伸。耦合P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-3被布置為在俯視圖中耦合第一漏極電極39-1和第二漏極電極39-2。
[0178]輔助電極46是與第一漏極電極39-1和第二漏極電極39-2不同的電極。輔助電極46被布置為與耦合ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-3重疊。輔助電極46經(jīng)過過孔接觸與率禹合P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-3連接。輔助電極46也與輸出端子Vout稱合。也就是說，耦合P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-3經(jīng)過輔助電極46與輸出端子Vout耦合。
[0179]其它點(diǎn)與第六實施例的點(diǎn)相同。
[0180]根據(jù)本實施例，第一柵極電極36-1和第二柵極電極36-2沿著第二方向延伸。在相同布線層中提供第一柵極電極36-1和第二柵極電極36-2。在這一布線層中提供除了柵極電極之外的布線線路。由于第一柵極電極36-1和第二柵極電極36-2以直線延伸，所以其它布線線路易于布置。
[0181]也根據(jù)本實施例，提供耦合ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-3以平行于柵極電極36-1和36-2。因此可以通過更多過孔接觸來連接每個晶體管(32-1和32-2)中的漏極和輸出端子Vout。也就是說，可以添加輔助電極46。因此可以減少反相器40的輸出節(jié)段中的寄生電阻。
[0182][第八實施例]
[0183]接著將描述本發(fā)明的第八實施例。
[0184]圖21是示出根據(jù)本實施例的反相器40的電路圖。反相器40由第一晶體管32_1和電阻元件48組成。也就是說，在本實施例中，第二晶體管32-2在已經(jīng)在第六實施例(見圖16)中描述的反相器40中被電阻元件48替換。由于關(guān)于其它點(diǎn)可以采用如同第六實施例的結(jié)構(gòu)，所以省略具體描述。
[0185]圖22是在俯視圖中的根據(jù)本實施例的反相器40的圖。在圖22中定義第一方向和第二方向相互正交。同樣，圖23是示出沿著圖22中的線B-B的截面的截面圖。
[0186]如圖22中所示，第一晶體管32-1具有第一柵極電極36_1、第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1、第一源極電極38-1和第一漏極電極39-1。第一柵極電極36_1沿著第二方向延伸。第一 Ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1沿著第一方向延伸并且與第一柵極電極
36-1相交。第一源極電極38-1和第一漏極電極39-1被布置為在第一方向上在它們之間放置第一柵極電極36-1。在俯視圖中第一柵極電極36-1和第一漏極電極39-1相互分離。也就是說，在第一 Ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1中提供偏移區(qū)域82。
[0187]第一柵極電極36-1與輸入端子Vin連接，并且第一漏極電極39_1與輸出端子Vout連接。第一源極電極38-1與第一電源電壓VDD連接。
[0188]電阻元件48沿著第一方向延伸。電阻元件48由第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域
37-1和與它連續(xù)的第二ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域?qū)崿F(xiàn)。電阻元件48經(jīng)過電極53與接地GND連接。也就是說，電阻元件48在它的一端與第一漏極電極39-1連接而在它的另一端與第二電源GND連接。[0189]如圖23中所示，在絕緣層31的表面部分中提供第一柵極電極36-1以被嵌入在絕緣層31中。在第一柵極電極36-1上提供柵極絕緣膜33，并且在柵極絕緣膜33上布置第一P型金屬氧化物半導(dǎo)體層37-1和電阻元件48。第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層37-1和電阻元件48由絕緣膜80覆蓋。提供第一漏極電極38-1、第一源極電極39-1和電極53以被嵌入在絕緣層80中。
[0190]在本實施例中，在第一晶體管32-1以下的部分中布置柵極電極(第一柵極電極36-1)。因此實現(xiàn)負(fù)載電阻型反相器。根據(jù)本實施例，不必連接η型晶體管和ρ型晶體管。也由于作為Ρ型半導(dǎo)體膜的電阻元件48的電阻小，所以可以獲得充分大的幅度作為輸出電壓Vout的幅度。
[0191][第九實施例]
[0192]接著將描述本發(fā)明的第九實施例。在本實施例中，改變第六實施例中的第一晶體管32-1的結(jié)構(gòu)。
[0193]圖24是示出根據(jù)本實施例的反相器40的截面圖。如圖24中所示，反相器40具有第一晶體管32-1和第二晶體管32-2。第二晶體管32-2的結(jié)構(gòu)與第六實施例(參照圖17)的第二晶體管的結(jié)構(gòu)相同。
[0194]在第一晶體管32-1中，在絕緣層31的表面部分中提供第一源極電極38_1和第一漏極電極39-1以被嵌入在絕緣層31中。在與第二晶體管32-2的第二柵極電極36_2相同的布線層中提供第一源極電極38-1和第一漏極電極39-1。
[0195]也在第一源極電極38-1和第一漏極電極39-1上提供帽層69。例如可以使用CoWB層和CoWP層作為帽層69。
[0196]在其中已經(jīng)形成第一源極電極38-1的布線層上提供第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層 37-1。
[0197]在第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層37-1上提供第一柵極絕緣膜67。第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層37-1由絕緣膜80覆蓋。
[0198]經(jīng)過第一柵極絕緣膜67在第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層37-1上布置第一柵極電極36-1。如同第二源極電極38-2和第二漏極電極39-2，在絕緣膜80中嵌入第一柵極電極
36-1。
[0199]第一柵極電極36-1和第一漏極電極39-1相互部分地重疊。也就是說，不提供偏移區(qū)域。
[0200]可以以與第六實施例中相同的方法制造根據(jù)本實施例的反相器40。具體而言，首先以相同工藝形成包含第一源極電極38-1、第一漏極電極39-1和第二柵極電極36-1的布線層。也在第一源極電極38-1和第一漏極電極39-1上提供帽層69。接著在第二晶體管32-2的形成預(yù)定區(qū)域中的布線層上形成柵極絕緣膜68。另外，以如下方式執(zhí)行處理，該方式為形成Ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層并且形成第一 Ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1和第二Ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2。另外，在第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1上形成柵極絕緣膜67。此后，形成絕緣膜80 (層間絕緣膜)以覆蓋第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域
37-1和第二ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2。接著，在絕緣膜80中形成用于第二源極電極38-2的開口、用于第二漏極電極39-2的開口和用于第一柵極電極36-1的開口。在這一情況下，形成每個開口使得至少在第二晶體管32-2的形成預(yù)定區(qū)域中暴露第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2。接著，在形成的開口中填充傳導(dǎo)材料，并且獲得第二源極電極38-2、第二漏極電極39-2和第一柵極電極36-1。
[0201]根據(jù)本實施例，在第一源極電極38-1和第一漏極電極39-1上提供第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1。因此，在制造情況下，與第一源極電極39-1的連接部分在第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1中未暴露于大氣。與第一漏極電極38-1的連接部分在第一Ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1中也相同。因此，氧化數(shù)的改變在第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1中未發(fā)生。因此，雖然未提供偏移區(qū)域，但是有可能操作第一晶體管32-1作為Ρ型晶體管。因此有可能減少第一晶體管的導(dǎo)通電阻。
[0202]接著將描述本實施例的布局示例。
[0203]圖25是示意地示出根據(jù)本實施例的反相器40的示例的平面圖。在圖25中定義第一方向和第二方向為相互正交的方向。
[0204]第一柵極電極36-1沿著第二方向延伸。第二柵極電極36-2沿著第二方向延伸。第一柵極電極36-1和第二柵極電極36-2被布置為在俯視圖中在相同線中。經(jīng)過電極74連接第一柵極電極36-1和第二柵極電極36-2。
[0205]第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1和第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2沿著第一方向延伸。第一 Ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1與第一柵極電極36-1相交。第二Ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2與第二柵極電極36-2相交。
[0206]第一源極電極38-1和第一漏極電極39-1被布置為在第一方向上在它們之間放置第一柵極電極36-1。第一源極電極38-1與電源電壓VDD連接，并且第一漏極電極39_1與布線線路83連接，并且布線線路83經(jīng)過電極78與輸出端子連接。
[0207]第二源極電極38-2和第二漏極電極39-2被布置為在第一方向上在它們之間放置第二柵極電極36-2。第二源極電極38-2與接地電壓連接，并且第二漏極電極39-2經(jīng)過布線線路84與輸出端子Vout連接。
[0208]第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1和第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2由耦合P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域73連接。耦合ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域73沿著第二方向延伸。耦合P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域73被布置為在俯視圖中連接第一漏極電極39-1和第二漏極電極39-2。
[0209]耦合ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域73經(jīng)過多個電極(75、76和77)與布線線路84連接。如以上提到的那樣，布線線路84與輸出端子Vout連接。也就是說，第一晶體管32-1和第二晶體管32-2的漏極經(jīng)過多個電極(75、76和77)與輸出端子連接。因此減少輸出節(jié)段中的寄生電阻。
[0210][第十實施例]
[0211 ] 接著將描述本發(fā)明的第十實施例。
[0212]圖26是示意地示出根據(jù)本實施例的反相器40的截面圖。在本實施例中，未為第一晶體管32-1提供偏移區(qū)域。也就是說，在俯視圖中，第一柵極電極36-1和第一漏極電極39-1相互重疊。由于關(guān)于其它點(diǎn)可以采用與第六實施例(參照圖17)的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)，所以省略具體說明。
[0213]在本實施例中，設(shè)計一種制造方法。具體而言，在應(yīng)當(dāng)形成用于源極電極(38-1和
38-2)的開口和用于漏極電極(39-1和39-2)的開口時，形成開口以在第二晶體管32_2的形成預(yù)定區(qū)域中暴露第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-2的表面。另一方面，形成開口使得絕緣膜(覆蓋膜)在第一晶體管32-1的形成預(yù)定區(qū)域中保留于第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1的表面上。此后，在接觸形成的情況下在濺射室中的RF蝕刻時，一般那在第二晶體管的側(cè)部上執(zhí)行去氧化工藝。另一方面，在第一晶體管的側(cè)部上，去除留下的覆蓋膜，并且暴露第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1的表面。此后，在每個開口中填充傳導(dǎo)材料。
[0214]在本實施例中，如同第九實施例，可以防止第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層37-1在形成用于源極電極(38-1和38-2)的開口和用于漏極電極(39-1和39-2)的開口的情況下暴露于大氣，并且可能操作第一晶體管32-1作為ρ型晶體管。
[0215]根據(jù)本實施例，由于不必提供偏移區(qū)域，所以減輕設(shè)計約束。
[0216]應(yīng)當(dāng)注意，應(yīng)當(dāng)在形成開口之前通過圖案化和蝕刻工藝預(yù)先調(diào)整在ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域(37-1和37-2)上形成的硬掩模(覆蓋膜)的膜厚度以便以如下方式形成開口，該方式為絕緣膜(覆蓋膜)保留于第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域37-1的表面部分上。
[0217]如以上描述的那樣，已經(jīng)參照實施例具體描述本發(fā)明。然而本發(fā)明不限于實施例，并且在本發(fā)明中包括未脫離本發(fā)明的范圍的修改示例。
[0218]〈備注〉
[0219](備注1)
[0220]一種半導(dǎo)體器件，包括:
[0221]ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層；
[0222]與所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層連接的源極電極；
[0223]與所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層連接的漏極電極；以及
[0224]被布置為與所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層的一部分相對的柵極電極，
[0225]其中在俯視圖中所述柵極電極和所述漏極電極相互分離。
[0226](備注2)
[0227]根據(jù)備注1的半導(dǎo)體器件，其中所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層包含在改變氧化數(shù)時顯示η型半導(dǎo)體特性的金屬氧化物。
[0228](備注3)
[0229]根據(jù)備注2的半導(dǎo)體器件，其中所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層包含SnO層或者Cu20層。
[0230](備注4)
[0231]根據(jù)備注1的半導(dǎo)體器件，其中在所述柵極電極與所述漏極電極之間的距離在所述俯視圖中等于所述柵極電極的長度或者比柵極電極的長度更長。
[0232](備注5)
[0233]根據(jù)備注1的半導(dǎo)體器件，還包括:
[0234]第一絕緣層；
[0235]形成于所述第一絕緣層的表面部分中以被嵌入在所述第一絕緣層中的第一布線層；以及
[0236]在所述第一絕緣層上形成的柵極絕緣膜，
[0237]其中在所述柵極絕緣膜上形成所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層，[0238]其中在所述第一布線層中提供所述柵極電極；并且
[0239]其中在所述ρ型半導(dǎo)體層上提供所述源極電極和所述漏極電極。
[0240](備注6)
[0241]根據(jù)備注1的半導(dǎo)體器件，其中所述柵極電極包含Cu或者A1。
[0242](備注7)
[0243]根據(jù)備注1的半導(dǎo)體器件，其中所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層處于晶態(tài)或者多晶態(tài)狀態(tài)。
[0244](備注8)
[0245]根據(jù)備注1的半導(dǎo)體器件，其中所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層處于非晶態(tài)狀態(tài)。
[0246](備注9)
[0247]一種半導(dǎo)體器件制造方法，包括:
[0248]形成ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層；
[0249]形成柵極電極以與所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層的一部分相對；并且
[0250]形成源極電極和漏極電極以與所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層連接，
[0251]其中所述形成源極電極和漏極電極包括:
[0252]形成所述源極電極和所述漏極電極使得在俯視圖中在所述源極電極與所述漏極電極之間放置所述柵極電極并且所述柵極電極和所述漏極電極相互分離。
[0253](備注10)
[0254]根據(jù)備注9的半導(dǎo)體器件制造方法，其中所述形成所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層包括:
[0255]通過濺射方法形成所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體膜；并且
[0256]在通過所述濺射方法的所述形成之后加熱所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體膜以改變成多晶態(tài)狀態(tài)。
[0257](備注11)
[0258]根據(jù)備注9的半導(dǎo)體器件制造方法，其中所述形成所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層包括:
[0259]通過濺射方法形成所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體膜；并且
[0260]在通過所述濺射方法的所述形成之后加熱所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體膜使得維持非晶態(tài)狀態(tài)。
[0261](備注12)
[0262]根據(jù)備注9的半導(dǎo)體器件制造方法，還包括:
[0263]確定制造條件使得獲得如先前設(shè)置的目標(biāo)閾值電壓，
[0264]其中所述形成所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層包括以所述確定的制造條件形成所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體層。
[0265](備注13)
[0266]根據(jù)備注12的半導(dǎo)體器件制造方法，其中所述形成所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層包括:
[0267]通過濺射方法沉積所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體膜；
[0268]在通過所述濺射方法的所述形成之后加熱所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體膜；并且[0269]確定用于所述加熱的加熱溫度作為所述制造條件。
[0270](備注14)
[0271]根據(jù)備注12的半導(dǎo)體器件制造方法，其中所述形成所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層包括通過濺射方法形成所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體膜，并且
[0272]其中所述確定包括確定用于通過所述濺射的所述形成的氧濃度作為所述制造條件。
[0273](備注15)
[0274]一種半導(dǎo)體器件，包括:
[0275]ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層；
[0276]與所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層連接的源極電極；
[0277]與所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層連接的漏極電極；
[0278]被布置為與所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層的一部分相對的柵極電極；以及
[0279]在所述柵極電極與所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層之間提供的柵極絕緣膜，
[0280]其中所述柵極絕緣膜包括:
[0281]第一柵極絕緣膜；以及
[0282]在所述第一柵極絕緣膜上提供的并且具有比所述第一柵極絕緣膜的帶隙更大的帶隙的第二柵極絕緣膜。
[0283](備注16)
[0284]根據(jù)備注15的半導(dǎo)體器件，其中所述柵極電極包括Cu層，
[0285]其中所述第一柵極絕緣膜是所述柵極電極上的防Cu擴(kuò)散膜，并且
[0286]其中在所述防Cu擴(kuò)散膜與所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層之間提供所述第二柵極絕緣膜。
[0287](備注17)
[0288]一種半導(dǎo)體器件，包括:
[0289]第一晶體管；以及
[0290]第二晶體管，
[0291]其中所述第一晶體管包括:
[0292]第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；
[0293]與所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第一源極電極；
[0294]與所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第一漏極電極；以及
[0295]被布置為與所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域的一部分相對的第一柵極電極，
[0296]其中在俯視圖中在所述第一源極電極與所述第一漏極電極之間布置所述第一柵極電極，并且在所述俯視圖中所述第一柵極電極和所述第一漏極電極相互分離，
[0297]其中所述第二晶體管包括:
[0298]第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；
[0299]與所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第二源極電極；
[0300]與所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第二漏極電極；以及
[0301]被布置為與所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域的一部分相對的第二柵極電極，
[0302]其中在所述俯視圖中在所述第二源極電極與所述第二漏極電極之間布置所述第二柵極電極，并且所述第二柵極電極和所述第二漏極電極在所述俯視圖中相互重疊，
[0303]其中在相同層中提供所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域，并且所述第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域由絕緣膜覆蓋，并且
[0304]其中在所述絕緣膜中嵌入所述第一源極電極、所述第一漏極電極、所述第二源極電極和所述第二漏極電極，并且在相同層中提供所述第一柵極電極和所述第二柵極電極。
[0305](備注18)
[0306]根據(jù)備注17的半導(dǎo)體器件，其中所述第一柵極電極和所述第二柵極電極與輸入端子連接，并且所述第一漏極電極和所述第二漏極電極與輸出端子連接。
[0307](備注19)
[0308]根據(jù)備注18的半導(dǎo)體器件，其中所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連續(xù)，并且
[0309]其中所述第一漏極電極和所述第二漏極電極相同。
[0310](備注20)
[0311]根據(jù)備注19的半導(dǎo)體器件，其中所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域在俯視圖中沿著第一方向延伸，
[0312]其中所述第一柵極電極沿著與所述第一方向正交的第二方向延伸以與所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域相交，并且
[0313]其中所述第二柵極電極沿著所述第二方向延伸以與所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域相交。
[0314](備注21)
[0315]根據(jù)備注18的半導(dǎo)體器件，還包括:
[0316]耦合ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域，沿著所述第二方向延伸以連接所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域，
[0317]其中所述第一柵極電極和所述第二柵極電極沿著所述第二方向延伸并且連續(xù)，
[0318]其中所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域沿著與所述第二方向正交的所述第一方向延伸以與所述第一柵極電極相交，并且所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域沿著所述第一方向延伸以與所述第二柵極電極相交，并且
[0319]其中所述耦合ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域經(jīng)過與所述第一漏極電極和所述第二漏極電極不同的輔助電極與輸出端子連接。
[0320](備注22)
[0321]一種半導(dǎo)體器件的制造方法，所述半導(dǎo)體器件包括:
[0322]第一晶體管；以及
[0323]第二晶體管，
[0324]其中所述第一晶體管包括:
[0325]第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；
[0326]與所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第一源極電極；
[0327]與所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第一漏極電極；以及
[0328]被布置為與所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域的一部分相對的第一柵極電極，[0329]其中在俯視圖中在所述第一源極電極與所述第一漏極電極之間布置所述第一柵極電極，并且所述第一柵極電極和所述第一漏極電極相互分離，
[0330]其中所述第二晶體管包括:
[0331]第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；
[0332]與所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第二源極電極；
[0333]與所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第二漏極電極；以及
[0334]被布置為與所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域的一部分相對的第二柵極電極，
[0335]其中在所述俯視圖中在所述第二源極電極與所述第二漏極電極之間布置所述第二柵極電極，并且所述第二柵極電極和所述第二漏極電極部分地重疊，
[0336]其中在相同層中提供所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域，并且所述第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域由絕緣膜覆蓋，并且
[0337]其中在所述絕緣膜中嵌入所述第一源極電極、所述第一漏極電極、所述第二源極電極和所述第二漏極電極，并且在相同層中提供所述第一柵極電極和所述第二柵極電極，
[0338]所述半導(dǎo)體器件制造方法包括:
[0339]形成包含第一柵極電極和所述第二柵極電極的布線層；
[0340]經(jīng)過所述柵極絕緣膜在所述布線層上形成所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層；
[0341 ] 對所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層執(zhí)行處理使得形成所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；
[0342]形成所述絕緣膜以覆蓋所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；
[0343]在所述層間絕緣膜中形成用于所述第一漏極電極的開口、用于所述第二漏極電極的開口、用于所述第一源極電極的開口和用于所述第二源極電極的開口 ；并且
[0344]在用于所述第一漏極電極的所述開口、用于所述第二漏極電極的所述開口、用于所述第一源極電極的所述開口和用于所述第二源極電極的所述開口中嵌入傳導(dǎo)性材料以形成所述第一漏極電極、所述第二漏極電極、所述第一源極電極和所述第二源極電極。
[0345](備注23)
[0346]根據(jù)備注22的半導(dǎo)體器件制造方法，其中用于所述第一漏極電極的所述開口和用于所述第二漏極電極的所述開口相同，并且
[0347]其中所述第一漏極電極和所述第二漏極電極相同。
[0348](備注24)
[0349]一種半導(dǎo)體器件，包括:
[0350]晶體管；以及
[0351]電阻元件，
[0352]其中所述晶體管包括:
[0353]第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；
[0354]與所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的源極電極；
[0355]與所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的漏極電極，以及
[0356]被布置為與所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域的一部分相對的柵極電極，[0357]其中在俯視圖中在所述源極電極與所述漏極電極之間布置所述柵極電極，并且在所述俯視圖中所述柵極電極和所述漏極電極相互分離，
[0358]其中所述柵極電極與輸入端子連接，所述漏極電極與輸出端子連接，并且所述源極電極與第一電源連接，并且所述電阻元件在一端與所述漏極電極連接而在另一端與第二電源連接，并且
[0359]其中所述電阻元件具有與所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連續(xù)的第二型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域。
[0360](備注四)
[0361]一種半導(dǎo)體器件，包括:
[0362]第一晶體管；以及
[0363]第二晶體管，
[0364]其中所述第一晶體管包括:
[0365]第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；
[0366]與所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第一源極電極；
[0367]與所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第一漏極電極；以及
[0368]被布置為與所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域的一部分相對的第一柵極電極，
[0369]其中在俯視圖中在所述第一源極電極與所述第一漏極電極之間布置所述第一柵極電極，并且所述第一柵極電極和所述第一漏極電極在所述俯視圖中部分地重疊，
[0370]其中所述第二晶體管包括:
[0371]第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；
[0372]與所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第二源極電極；
[0373]與所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第二漏極電極；以及
[0374]被布置為與所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域的一部分相對的第二柵極電極，
[0375]其中在所述俯視圖中在所述第二源極電極與所述第二漏極電極之間布置所述第二柵極電極，并且所述第二柵極電極和所述第二漏極電極在所述俯視圖中部分地重疊，
[0376]其中在相同布線層中提供所述第一源極電極、所述第一漏極電極和所述第二柵極電極，并且在所述布線層上提供所述第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域，并且
[0377]其中所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域由絕緣膜覆蓋，并且所述第一柵極電極、所述第二源極電極和所述第二漏極電極被布置為被嵌入在所述絕緣膜中。
[0378](備注26)
[0379]—種半導(dǎo)體器件的制造方法，所述半導(dǎo)體器件包括第一晶體管和第二晶體管，
[0380]其中所述第一晶體管包括:
[0381 ] 第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；
[0382]與所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第一源極電極；
[0383]與所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第一漏極電極；以及
[0384]被布置為與所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域的一部分相對的第一柵極電極，
[0385]其中在俯視圖中在所述第一源極電極與所述第一漏極電極之間布置所述第一柵極電極，并且所述第一柵極電極和所述第一漏極電極在所述俯視圖中部分地重疊，
[0386]其中所述第二晶體管包括:
[0387]第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；
[0388]與所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第二源極電極；
[0389]與所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第二漏極電極；以及
[0390]被布置為與所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域的一部分相對的第二柵極電極，
[0391]其中在所述俯視圖中在所述第二源極電極與所述第二漏極電極之間布置所述第二柵極電極，并且所述第二柵極電極和所述第二漏極電極部分地重疊，
[0392]其中在相同布線層中提供所述第一源極電極、所述第一漏極電極和所述第二柵極電極，并且在所述布線層上提供所述第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域，并且
[0393]其中所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域由絕緣膜覆蓋，并且所述第一柵極電極、所述第二源極電極和所述第二漏極電極被布置為被嵌入在所述絕緣膜中，
[0394]其中所述半導(dǎo)體器件制造方法包括:
[0395]形成包含所述第一源極電極、所述第一漏極電極和所述第二柵極電極的布線層；
[0396]在所述布線層上形成所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層；
[0397]對所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層執(zhí)行處理使得形成所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；
[0398]形成所述層間絕緣膜以覆蓋所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；
[0399]在所述層間絕緣膜中形成用于所述第二源極電極的開口、用于所述第二漏極電極的開口和用于所述第一柵極電極的開口 ；并且
[0400]向用于所述第二源極電極的所述開口、用于所述第二漏極電極的所述開口和用于所述第一柵極電極的所述開口嵌入傳導(dǎo)材料以形成所述第二源極電極、所述第二漏極電極和所述第一柵極電極，并且
[0401]其中所述形成用于所述第二源極電極的開口、用于所述第二漏極電極的開口和用于所述第一柵極電極的開口包括:
[0402]形成用于所述第二源極電極的所述開口和用于所述第二漏極電極的所述開口使得暴露所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域。
[0403](備注27)
[0404]一種半導(dǎo)體器件的制造方法，所述半導(dǎo)體器件包括第一晶體管和第二晶體管，
[0405]其中所述第一晶體管包括:
[0406]第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；
[0407]與所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第一源極電極；
[0408]與所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第一漏極電極；以及
[0409]被布置為與所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域中的一部分相對的第一柵極電極，
[0410]其中在俯視圖中在所述第一源極電極與所述第一漏極電極之間布置所述第一柵極電極，并且所述第一柵極電極和所述第一漏極電極部分地重疊，
[0411]其中所述第二晶體管包括:
[0412]第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；
[0413]與所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第二源極電極；
[0414]與所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第二漏極電極；以及
[0415]被布置為與所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域的一部分相對的第二柵極電極，
[0416]其中在所述俯視圖中在所述第二源極電極與所述第二漏極電極之間布置所述第二柵極電極，并且所述第二柵極電極和所述第二漏極電極部分地重疊，
[0417]其中在相同層中提供所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域，并且所述第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域由絕緣膜覆蓋，
[0418]其中在所述絕緣膜中嵌入所述第一源極電極、所述第一漏極電極、所述第二源極電極和所述第二漏極電極，并且在相同布線層中提供所述第一柵極電極和所述第二柵極電極。
[0419]其中所述半導(dǎo)體器件制造方法包括:
[0420]形成包含所述第一柵極電極和所述第二柵極電極的所述布線層；
[0421 ] 在所述布線層上經(jīng)過所述柵極絕緣膜形成所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層；
[0422]對所述ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體層執(zhí)行處理使得形成所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；
[0423]形成所述絕緣膜以覆蓋所述第一 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；
[0424]在所述層間絕緣膜中形成用于所述第一漏極電極的開口、用于所述第二漏極電極的開口、用于所述第一源極電極的開口和用于所述第二源極電極的開口 ；并且
[0425]在用于所述第一漏極電極的所述開口、用于所述第二漏極電極的所述開口、用于所述第一源極電極的所述開口和用于所述第二源極電極的所述開口中嵌入傳導(dǎo)材料以形成所述第一漏極電極、所述第二漏極電極、所述第一源極電極和所述第二源極電極，并且
[0426]其中所述形成用于所述第一漏極電極的所述開口、用于所述第二漏極電極的所述開口、用于所述第一源極電極的所述開口和用于所述第二源極電極的所述開口包括:
[0427]在所述第二晶體管的形成預(yù)定區(qū)域中形成用于所述第二漏極電極的所述開口和用于所述第二源極電極的所述開口使得暴露所述第二P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域中的表面，并且形成用于所述第一漏極電極的所述開口和用于所述第一源極電極的所述開口使得所述層間絕緣膜在所述第一晶體管的形成預(yù)定區(qū)域中保留于所述第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域的表面上；并且
[0428]通過RF蝕刻在所述第二晶體管的所述形成預(yù)定區(qū)域中執(zhí)行還原處理，以去除在所述第一晶體管的所述形成預(yù)定區(qū)域中在用于所述第一源極電極的所述開口和用于所述第一漏極電極的所述開口中保留的所述層間絕緣膜。
[0429]雖然以上已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的若干實施例描述本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚，提供那些實施例僅用于舉例說明本發(fā)明而不應(yīng)依賴于這些實施例以在限制意義上解釋所附權(quán)利要求。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體器件，包括: P型金屬氧化物半導(dǎo)體層； 與所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體層連接的源極電極； 與所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體層連接的漏極電極；以及 被布置為與所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體層的一部分相對的柵極電極， 其中在俯視圖中所述柵極電極和所述漏極電極相互分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體層包括在改變氧化數(shù)時顯示η型半導(dǎo)體特性的金屬氧化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其中所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體層包括SnO層或者Cu2O層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中在所述柵極電極與所述漏極電極之間的距離在所述俯視圖中等于所述柵極電極的長度或者比所述柵極電極的長度更長。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，還包括: 第一絕緣層； 在所述第一絕緣層的表面部分中提供以被嵌入在所述第一絕緣層中的第一布線層；以及 在所述第一絕緣層上提`供的柵極絕緣膜， 其中在所述柵極絕緣膜上提供所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體層，為所述第一布線層提供所述柵極電極，并且在所述P型半導(dǎo)體層上提供所述源極電極和所述漏極電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述柵極電極包含Cu或者Al。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體層處于晶態(tài)或者多晶態(tài)狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體層處于非晶態(tài)狀態(tài)。
9.一種半導(dǎo)體器件制造方法，包括: 形成P型金屬氧化物半導(dǎo)體層； 形成柵極電極以與所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體層的一部分相對；并且 形成源極電極和漏極電極以與所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體層連接， 其中所述形成源極電極和漏極電極包括: 提供所述源極電極和所述漏極電極使得在俯視圖中在所述源極電極與所述漏極電極之間放置所述柵極電極并且使得所述柵極電極和所述漏極電極相互分離。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其中所述形成P型金屬氧化物半導(dǎo)體層包括: 通過濺射方法沉積所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體膜；并且 在通過所述濺射方法的所述沉積之后，加熱所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體膜以變成多晶態(tài)狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其中所述形成P型金屬氧化物半導(dǎo)體層包括: 通過濺射方法沉積所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體膜；并且在通過所述濺射方法的所述沉積之后，加熱所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體膜使得所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體膜維持非晶態(tài)狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件制造方法，還包括:確定制造條件使得獲得先前設(shè)置的目標(biāo)閾值電壓，其中所述形成P型金屬氧化物半導(dǎo)體層包括:基于所確定的制造條件形成所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其中所述形成p型金屬氧化物半導(dǎo)體層包括:通過濺射方法沉積所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體膜；并且在所述沉積之后，加熱所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體膜；，其中所述確定包括:確定所述加熱中的加熱溫度作為所述制造條件。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其中所述形成p型金屬氧化物半導(dǎo)體層包括: 通過濺射方法形成所述p型金屬氧化物半導(dǎo)體膜，并且其中所述確定包括:確定所述沉積中的氧濃度作為所述制造條件。
15.一種半導(dǎo)體器件，包括:P型金屬氧化物半導(dǎo)體層；與所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體層連接的源極電極；與所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體層連接的漏極電極；被布置為與所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體層的一部分相對的柵極電極；以及在所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體層與所述柵極電極之間提供的柵極絕緣膜，其中所述柵極絕緣膜包括:第一柵極絕緣膜；以及在所述第一柵極絕緣膜上提供的并且具有比所述第一柵極絕緣膜的帶隙更大的帶隙的第二柵極絕緣膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件，其中所述柵極電極包括Cu層，其中所述第一柵極絕緣膜是在所述柵極電極上提供的防Cu擴(kuò)散膜，并且其中在所述防Cu擴(kuò)散膜與所述p型金屬氧化物半導(dǎo)體層之間提供所述第二柵極絕緣膜。
17.一種半導(dǎo)體器件，包括:第一晶體管；以及第二晶體管，其中所述第一晶體管包括:第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；與所述第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第一源極電極；與所述第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第一漏極電極；被布置為與所述第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域的一部分相對的第一柵極電極，其中在俯視圖中在所述第一源極電極與所述第一漏極電極之間布置所述第一柵極電極，并且在所述俯視圖中所述第一柵極電極和所述第一漏極電極分離，其中所述第二晶體管包括:第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；與所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第二源極電極；與所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第二漏極電極；以及被布置為與所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域的一部分相對的第二柵極電極，其中在所述俯視圖中在所述第二源極電極與所述第二漏極電極之間布置所述第二柵極電極，并且所述第二 柵極電極和所述第二漏極電極在所述俯視圖中部分地重疊，其中在相同層中提供所述第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域，并且所述第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域由絕緣膜覆蓋，并且其中在所述絕緣膜中嵌入所述第一源極電極、所述第一漏極電極、所述第二源極電極和所述第二漏極電極，并且在相同層中提供所述第一柵極電極和所述第二柵極電極。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一柵極電極和所述第二柵極電極與輸入端子連接，并且所述第一漏極電極和所述第二漏極電極與輸出端子連接。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體器件，還包括:耦合P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域，沿著第二方向延伸以連接所述第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域，其中所述第一柵極電極和所述第二柵極電極沿著所述第二方向延伸并且連續(xù)，所述第一P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域沿著與所述第二方向正交的第一方向延伸以與所述第一柵極電極相交，并且所述第二P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域沿著所述第一方向延伸以與所述第二柵極電極相交，并且其中所述耦合P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域經(jīng)過與所述第一漏極電極和所述第二漏極電極不同的輔助電極與所述輸出端子連接。
20.—種半導(dǎo)體器件，包括:第一晶體管；以及第二晶體管，其中所述第一晶體管包括:第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；與所述第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第一源極電極；與所述第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第一漏極電極；以及被布置為與所述第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域的一部分相對的第一柵極電極，并且其中在俯視圖中在所述第一源極電極與所述第一漏極電極之間布置所述第一柵極電極，并且所述第一柵極電極和所述第一漏極電極在所述俯視圖中部分地重疊，其中所述第二晶體管包括:第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域；與所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第二源極電極；與所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域連接的第二漏極電極；以及被布置為與所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域的一部分相對的第二柵極電極，其中在所述俯視圖中在所述第二源極電極與所述第二漏極電極之間布置所述第二柵極電極，并且所述第二柵極電極和所述第二漏極電極在所述俯視圖中部分地重疊，其中在相同布線層中提供所述第一源極電極、所述第一漏極電極和所述第二柵極電極，其中在所述布線層上提供所述第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域，并且所述第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)域由絕緣膜覆蓋，并且其中所述第一柵極電極、所述第二源極電極和所述第二漏極電極被布置為被嵌入在所述絕緣膜中 。
【文檔編號】H01L21/8238GK103681673SQ201310425396
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月14日
【發(fā)明者】砂村潤, 金子貴昭, 古武直也, 齊藤忍, 林喜宏 申請人:瑞薩電子株式會社