晶體管、制造晶體管的方法和包括該晶體管的電子器件的制作方法
【專利摘要】根據(jù)示例實(shí)施方式，一種晶體管可以包括：彼此層疊的柵極電極、柵極絕緣層和溝道層；以及源極電極和漏極電極，分別接觸溝道層的第一區(qū)和第二區(qū)。溝道層可以包括金屬氮氧化物。溝道層的第一區(qū)和第二區(qū)可以是用包含氫的等離子體處理的區(qū)域，并且第一區(qū)和第二區(qū)具有比溝道層的剩余區(qū)域中的載流子濃度高的載流子濃度。溝道層的第一區(qū)和第二區(qū)可以具有比溝道層的剩余區(qū)域低的氧濃度和比其高的氮濃度。溝道層的金屬氮氧化物可以包括鋅氮氧化物(ZnON）基的半導(dǎo)體。
【專利說(shuō)明】晶體管、制造晶體管的方法和包括該晶體管的電子器件【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]示例實(shí)施方式涉及晶體管、制造晶體管的方法以及包括該晶體管的電子器件。
【背景技術(shù)】
[0002]晶體管已經(jīng)廣泛用作電子裝置的開(kāi)關(guān)器件或驅(qū)動(dòng)器件。特別地，因?yàn)楸∧ぞw管可以被制造在玻璃或塑料基板上，所以它們?cè)谄桨屣@示器領(lǐng)域諸如液晶顯示器(LCD)或有機(jī)發(fā)光顯示器(OLED)中具有多種應(yīng)用。
[0003]為了改善晶體管的操作特性，已經(jīng)試圖利用具有高載流子遷移率的氧化物層作為溝道層。該方法可以被應(yīng)用于平板顯示器裝置的薄膜晶體管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]示例實(shí)施方式涉及包括含有氮氧化物半導(dǎo)體的溝道層的晶體管。
[0005]示例實(shí)施方式涉及具有優(yōu)良性能和操作特性的氮氧化物薄膜晶體管。
[0006]示例實(shí)施方式涉及具有溝道層與源極/漏極電極之間的低接觸電阻的晶體管。
[0007]示例實(shí)施方式涉及制造晶體管的方法。
[0008]示例實(shí)施方式涉及包括該晶體管的電子器件(例如，平板顯示器)。
[0009]額外的方面將在以下的描述中被部分地闡述，且部分將從該描述明顯，或者可以通過(guò)實(shí)踐示例實(shí)施方式而習(xí)知。
·[0010]根據(jù)示例實(shí)施方式，一種晶體管包括:彼此層疊的柵極電極、柵極絕緣層和溝道層，溝道層面對(duì)柵極電極，溝道層包括金屬氮氧化物，溝道層包括第一區(qū)和第二區(qū)，該第一區(qū)和第二區(qū)是等離子體處理的區(qū)域并且具有比溝道層的剩余區(qū)域中的載流子濃度高的載流子濃度，柵極絕緣層在溝道層和柵極電極之間；以及源極電極和漏極電極，分別接觸溝道層的第一區(qū)和第二區(qū)。
[0011]在示例實(shí)施方式中，溝道層的第一區(qū)和第二區(qū)可以用包含氫的等離子體處理。
[0012]在示例實(shí)施方式中，溝道層的第一區(qū)和第二區(qū)可以包含氫。
[0013]在示例實(shí)施方式中，溝道層的第一區(qū)和第二區(qū)的氧濃度可以小于溝道層的剩余區(qū)域的氧濃度。
[0014]在示例實(shí)施方式中，溝道層的第一區(qū)和第二區(qū)的氮濃度可以高于其剩余區(qū)域的氮濃度。
[0015]在示例實(shí)施方式中，溝道層的金屬氮氧化物可以包括鋅氮氧化物(ZnON)基的半導(dǎo)體。
[0016]在示例實(shí)施方式中，ZnON基的半導(dǎo)體還可以包括元素X。元素X可以包括以下至少之一:至少一種陽(yáng)離子、至少一種陰離子以及至少一種陽(yáng)離子和至少一種陰離子的組合。至少一種陽(yáng)離子可以包括硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)、錫(Sn)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)和硅(Si)中的至少一種。至少一種陰離子可以包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、硫(S)和硒(Se)中的至少一種。[0017]在示例實(shí)施方式中，晶體管可以還包括在溝道層上的蝕刻停止層。溝道層的第一區(qū)和第二區(qū)可以分別位于蝕刻停止層的兩側(cè)。
[0018]在示例實(shí)施方式中，柵極電極可以在溝道層下面。
[0019]在示例實(shí)施方式中，柵極電極可以在溝道層上方。
[0020]根據(jù)示例實(shí)施方式，一種平板顯示器件可以包括所述晶體管。
[0021]在示例實(shí)施方式中，平板顯示器件可以是液晶顯示器件或有機(jī)發(fā)光顯示器件。
[0022]在示例實(shí)施方式中，晶體管可以用作開(kāi)關(guān)元件或驅(qū)動(dòng)元件。
[0023]根據(jù)示例實(shí)施方式，一種制造晶體管的方法包括:形成包括金屬氮氧化物的溝道層；對(duì)溝道層的第一區(qū)和第二區(qū)執(zhí)行等離子體處理；形成接觸第一區(qū)的源極電極和接觸第二區(qū)的漏極電極；和形成聯(lián)接到溝道層的柵極電極。
[0024]在示例實(shí)施方式中，執(zhí)行等離子體處理可以包括使用含氫氣體。
[0025]在示例實(shí)施方式中，含氫氣體可以包括氨(NH3)、氫(H2)、硅烷(SiH4)和其混合物的其中一種。
[0026]在示例實(shí)施方式中，等離子體處理可以在大約20°C至大約350°C下執(zhí)行。
[0027]在示例實(shí)施方式中，溝道層的金屬氮氧化物可以包括ZnON基的半導(dǎo)體。
[0028]在示例實(shí)施方式中，ZnON基的半導(dǎo)體還可以包括元素X。元素X可以包括以下至少之一:至少一種陽(yáng)離子、至少一種陰離子以及至少一種陽(yáng)離子和至少一種陰離子的組合。至少一種陽(yáng)離子可以包括B、Al、Ga、In、Sn、T1、Zr、Hf和Si中的至少一種。至少一種陰離子可以包括F、Cl、Br、1、S和Se中的至少一種。
[0029]在示例實(shí)施方式中，形成溝道層可以包括反應(yīng)濺射工藝。
[0030]在示例實(shí)施方式中，反應(yīng)濺射工藝可以使用以下其中之一:單一 Zn靶、包含Zn的第一靶和包含元素X的第二靶、以及包含Zn和元素X 二者的靶。
[0031]在示例實(shí)施方式中，反應(yīng)濺射工藝可以包括使用氧氣(O2)和氮?dú)?N2)氣體作為反應(yīng)氣體。
[0032]在示例實(shí)施方式中，反應(yīng)濺射工藝可以包括使用氬氣(Ar)。
[0033]在示例實(shí)施方式中,在反應(yīng)濺射工藝中O2氣的流速可以在大約I至大約15sccm的范圍內(nèi)。
[0034]在示例實(shí)施方式中，在反應(yīng)濺射工藝中N2氣的流速可以在大約20至大約200sccm的范圍內(nèi)。
[0035]在示例實(shí)施方式中，在反應(yīng)派射工藝中Ar氣的流速可以在大約I至大約IOOsccm的范圍內(nèi)。
[0036]在示例實(shí)施方式中，反應(yīng)濺射工藝可以在大約25°C至大約300°C下執(zhí)行。
[0037]在示例實(shí)施方式中，該方法還可以包括:在對(duì)溝道層的第一區(qū)和第二區(qū)執(zhí)行等離子體處理之前，在大約150°C至大約350°C退火溝道層。
[0038]在示例實(shí)施方式中，該方法還可以包括在溝道層上形成蝕刻停止層，溝道層的第一區(qū)和第二區(qū)可以由蝕刻停止層限定。
[0039]在示例實(shí)施方式中，柵極電極可以設(shè)置在溝道層下面。
[0040]在示例實(shí)施方式中，柵極電極可以設(shè)置在溝道層上方。
[0041]根據(jù)示例實(shí)施方式，一種制造晶體管的方法包括:形成包括金屬氮氧化物的溝道層，該溝道層包括第一區(qū)和第二區(qū)，該第一區(qū)和第二區(qū)具有比溝道層的在第一區(qū)與第二區(qū)之間的剩余區(qū)域的載流子濃度高的載流子濃度；形成接觸第一區(qū)的源極電極和接觸第二區(qū)的漏極電極；以及形成柵極絕緣層和聯(lián)接到溝道層的柵極電極，該柵極絕緣層在溝道層與柵極電極之間。
[0042]在示例實(shí)施方式中，溝道層的金屬氮氧化物可以包括鋅氮氧化物(ZnON)基的半導(dǎo)體。
[0043]在示例實(shí)施方式中，該方法還可以包括在溝道層上形成一層。所述層可以暴露溝道層的與第一區(qū)和第二區(qū)相應(yīng)的兩個(gè)側(cè)部。形成溝道層可以包括利用含氫氣體并利用所述層作為掩模對(duì)溝道層執(zhí)行等離子體處理。
[0044]在示例實(shí)施方式中，所述層可以是蝕刻停止層。該蝕刻停止層可以包括硅氧化物、硅氮化物和有機(jī)絕緣材料中的其中之一。
[0045]在示例實(shí)施方式中，形成柵極電極可以包括在基板上形成柵極電極，形成柵極絕緣層可以包括在柵極電極和溝道層的其中之一上形成柵極絕緣層。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0046]從結(jié)合附圖對(duì)非限制實(shí)施方式的以下描述，這些和/或其它方面將變得明顯且更易于理解。附圖不必按比例繪制，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明構(gòu)思的原理。在圖中:
[0047]圖1至圖5是根據(jù)示例實(shí)施方式的晶體管的截面圖；
[0048]圖6A至圖6G是示出根據(jù)示例實(shí)施方式的晶體管的制造方法的截面圖；和
[0049]圖7A至圖7D是示出根據(jù)示例實(shí)施方式的晶體管的制造方法的截面圖；
[0050]圖8(A)和圖8(B)是分別示出根據(jù)比較示例的晶體管和根據(jù)示例實(shí)施方式的晶體管的傳輸特性(柵極電壓(Vg)-漏極電流(Id))的曲線圖；
[0051]圖9(A)和圖9(B)是分別示出根據(jù)比較示例的晶體管和根據(jù)示例實(shí)施方式的晶體管的輸出特性(漏極電壓(Vd)-漏極電流(Id))的曲線圖；以及
[0052]圖10是包括根據(jù)示例實(shí)施方式的晶體管的電子器件(平板顯示器)的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0053]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式，在附圖中顯示出示例實(shí)施方式。然而，示例實(shí)施方式可以具體化為許多不同形式，且不應(yīng)被理解為限于此處闡述的實(shí)施方式，而是，提供這些實(shí)施方式使得本公開(kāi)將全面和完整，并將示例實(shí)施方式的范圍全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。在圖中，為了清晰，夸大了層和區(qū)域的厚度。在圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，因而可以省略它們的描述。
[0054]將理解，當(dāng)元件被稱為“連接”或“聯(lián)接”到另一元件時(shí)，它能直接連接或聯(lián)接到另一元件，或者可以存在居間元件。相反，當(dāng)元件被稱為“直接連接”或“直接聯(lián)接”到另一元件時(shí)，則不存在居間元件。在此使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)列舉項(xiàng)目的任意和所有組合。用于描述元件或?qū)又g的關(guān)系的其它詞應(yīng)該以類(lèi)似的方式解釋(例如，“在……之間”與“直接在……之間”，“相鄰”與“直接相鄰”，“在……上”與“直接在……上”)。
[0055] 將理解，雖然術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等等可以在此使用以描述不同的元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于區(qū)分一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一元件、組件、區(qū)域、層或部分。因而，以下討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可以被稱為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分，而不脫離示例實(shí)施方式的教導(dǎo)。
[0056]為了便于描述，可以在此使用空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)，諸如“在……下面”、“以下”、“下”、“在……上”、“上”等來(lái)描述一個(gè)元件或特征與其它元件或特征如圖中所示的關(guān)系。將理解，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)旨在包含除了圖中所描繪的取向之外，裝置在使用或操作中的不同取向。例如，如果在圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，則被描述為在其它元件或特征“下”或“下面”的元件可以取向?yàn)樵谒銎渌蛱卣鳌吧?。因而，示例性術(shù)語(yǔ)“在……下”可以包含上和下兩種取向。器件可以被另外地取向(旋轉(zhuǎn)90度或其它取向)并且在此使用的空間相對(duì)描述語(yǔ)可以被相應(yīng)地解釋。
[0057]在此使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施方式，不意欲限制示例實(shí)施方式。在此使用時(shí)，單數(shù)形式“一”、“該”也旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清晰地另外表示。還將理解，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”說(shuō)明所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但是不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其組的存在或添加。在一列元件之前的表述諸如“至少之一”修飾整列元件而不修飾該列中的個(gè)別元件。
[0058]在此參考截面圖描述示例實(shí)施方式，其中截面圖是示例實(shí)施方式的理想化實(shí)施方式(和中間結(jié)構(gòu))的示意性圖示。因此，由于例如制造技術(shù)和/或公差引起的圖示形狀的偏離是可以預(yù)期的。因而，示例實(shí)施方式不應(yīng)被理解為限于在此示出的區(qū)域的具體形狀，而是將包括例如由制造引起的形狀的偏離。例如，被示為矩形的注入?yún)^(qū)在其邊緣一般將具有圓化或彎曲的特征和/或注入濃度梯度，而不是注入?yún)^(qū)到非注入?yún)^(qū)的二元變化。同樣地，通過(guò)注入形成的埋入?yún)^(qū)可導(dǎo)致埋入?yún)^(qū)與通過(guò)其發(fā)生注入的表面之間的區(qū)域中的一些注入。因而，在圖中示出的區(qū)域本質(zhì)上是示意性的，它們的形狀不旨在示出裝置的區(qū)域的實(shí)際形狀，并且不旨在限制示例實(shí)施方式的范圍。
[0059]除非另外 地定義，在此使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與示例實(shí)施方式所屬領(lǐng)域中的普通 技術(shù)人員通常理解的相同含義。還將理解，術(shù)語(yǔ)(諸如在通常使用的字典中所定義的那些)應(yīng)被理解為具有與在相關(guān)領(lǐng)域的背景中的含義一致的含義，將不被理解為理想化或過(guò)度形式化的意義，除非在此清楚地如此定義。
[0060]圖1是根據(jù)示例實(shí)施方式的晶體管的截面圖。圖1中的晶體管可以是具有底柵結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管，其中柵極電極Gl設(shè)置在溝道層Cl下面。
[0061]參考圖1，柵極電極Gl可以設(shè)置在基板SUBl上。基板SUBl可以是玻璃基板、塑料基板或半導(dǎo)體基板(例如硅基板)。然而，示例實(shí)施方式不限于此并且可以使用在半導(dǎo)體制造工藝中通常使用的其它基板。柵極電極Gl可以由普通電極材料諸如金屬或?qū)щ娧趸?例如ITO、IZ0、AZ0、GZ0、ZT0或SnO)形成。柵極絕緣層GIl可以設(shè)置在基板SUBl上以覆蓋柵極電極G1。柵極絕緣層GIl可以包括硅氧化物層、硅氮氧化物層或硅氮化物層。柵極絕緣層GIl也可以包括具有比硅氮化物的介電常數(shù)高的介電常數(shù)的其它材料層諸如高介電常數(shù)材料層(例如鋁氧化物膜、鉿氧化物膜等)。柵極絕緣層GIl可以由硅氧化物層、硅氮氧化物層、硅氮化物層和高介電常數(shù)材料層中的至少兩種的疊層形成。
[0062]溝道層Cl可以設(shè)置在柵極絕緣層GIl上。溝道層Cl可以在柵極電極Gl上方，從而面對(duì)柵極電極G1。溝道層Cl在X軸方向上的寬度可以近似等于或大于柵極電極Gl在X軸方向上的寬度。然而，示例實(shí)施方式不限于此，溝道層Cl的寬度可以小于柵極電極Gl的寬度。溝道層Cl可以包括金屬氮氧化物半導(dǎo)體例如鋅氮氧化物(ZnON)基的半導(dǎo)體。例如，溝道層Cl可以由ZnON或ZnON-X (X:添加元素)形成。添加元素X可以包含硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)、錫(Sn)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)和硅(Si)的陽(yáng)離子中的至少一種，或包含氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、硫(S)和硒(Se)的陰離子中的至少一種，或包含至少一種陽(yáng)離子和至少一種陰離子。包含至少一種陽(yáng)離子的ZnON-X的一些示例是ZnON-Al、ZnON-Ga、ZnON-Hf和ZnON-Si。包含至少一種陰離子的ZnON-X的一些示例是ZnON-F和ZnON-Cl。ZnON-X中的添加元素X可以是摻雜劑。溝道層Cl的金屬氮氧化物半導(dǎo)體可以是非晶的或晶體的，或可具有包括非晶相和晶相的混合物的結(jié)構(gòu)。溝道層Cl可具有在大約5nm至大約150nm范圍內(nèi)的厚度,和/或在大約IOnm至大約IOOnm范圍內(nèi)的厚度。然而,溝道層Cl的這樣的厚度范圍可以變化。
[0063]源極電極SI和漏極電極Dl可以與溝道層Cl接觸。源極電極SI和漏極電極Dl可以分別接觸溝道層Cl的第一區(qū)Ia和第二區(qū)lb。第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib可以是溝道層Cl的一端和另一端。源極電極SI和漏極電極Dl可以由與柵極電極Gl相同或不同的材料形成。源極電極SI和漏極電極Dl的每個(gè)可具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。例如，源極電極SI和漏極電極Dl的每個(gè)可以包括金屬諸如鋁(Al)、釹(Nd)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)、鎢(W)、金(Au)或銀(Ag)、和其合金。備選地，源極電極SI或漏極電極Dl可以包括透明的導(dǎo)電氧化物(TCO)諸如銦錫氧化物(In-Sn-0 ;ΙΤ0)、銦鋅氧化物(Ιη-Ζη-0 ;ΙΖ0)、鋅鋁氧化物(Al-Zn-0 ;ΑΖ0)、鎵鋅氧化物(Ga-Zn-0 ；GZ0)和鋅錫氧化物(Zn-Sn-O ；ΖΤ0)或其合金。源極電極SI和漏極電極Dl的形狀和位置可以變化。
[0064]溝道層Cl的分別接觸源極電極SI和漏極電極Dl的第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib可以是‘等離子體處理的區(qū)域’。例如，第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib可以用包含氫的等離子體處理。包含氫的等離子體(例如含氫的等離子體)可以指的是‘包括氫的氣體的等離子體’。用等離子體處理的第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib可以包含氫原子。氫原子可以起載流子施主的作用使得第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib的載流子濃度可以增加。溝道層Cl的第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib可具有比其剩余區(qū)域低的氧濃度。換言之，第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib可以具有比剩余區(qū)域低的氧含量。因而，第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib可具有比剩余區(qū)域高的氧空位濃度。氧空位可以產(chǎn)生自由電子并且增加載流子濃度。第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib可具有比剩余區(qū)域高的氮濃度例如高的氮含量。第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib可以可具有比溝道層Cl的剩余區(qū)域高的載流子濃度。例如，第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib可具有是剩余區(qū)域的載流子濃度的幾十至幾百倍的載流子濃度。此外，第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib可具有比剩余區(qū)域低的電阻。因而，第一區(qū)Ia和源極電極SI之間的接觸電阻以及第二區(qū)Ib和漏極電極Dl之間的接觸電阻可以是低的。換言之，溝道層Cl與源極電極SI或漏極電極Dl之間的接觸電阻可以通過(guò)第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib減小。
[0065]蝕刻停止層ESl可以設(shè)置在溝道層Cl上。源極電極SI可以在蝕刻停止層ESl的一端上方延伸同時(shí)接觸第一區(qū)la，漏極電極Dl可以在蝕刻停止層ESl的另一端上方延伸同時(shí)接觸第二區(qū)lb。蝕刻停止層ESl可以在用于形成源極電極SI和漏極電極Dl的蝕刻期間限制(和/或防止)對(duì)下面的溝道層Cl的損壞。例如，蝕刻停止層ESl可以由無(wú)機(jī)電介質(zhì)材料(例如硅氧化物或硅氮化物)或有機(jī)絕緣材料形成。第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib可以位于蝕刻停止層ESl的兩側(cè)。在該情形下，溝道層Cl的在蝕刻停止層ESl兩側(cè)的部分可以被等離子體處理，由此形成第一區(qū)Ia和第二區(qū)lb。換言之，蝕刻停止層ESl可以用作用于在溝道層Cl中形成第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib的掩模。因而，第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib可以由蝕刻停止層ESl限定。
[0066]柵極電極Gl和柵極絕緣層GIl的厚度可以分別在大約50nm和大約300nm之間以及在大約50nm和大約400nm之間。源極電極SI和漏極電極Dl的厚度可以在大約IOnm和大約200nm之間。厚度范圍不限于此，而是可以根據(jù)應(yīng)用而變化。
[0067]鈍化層(未示出)可以設(shè)置在柵極絕緣層GIl上從而覆蓋蝕刻停止層ES1、源極電極SI和漏極電極D1。鈍化層可以是硅氧化物層、硅氮氧化物層、硅氮化物層或有機(jī)絕緣層，或可以由所述層中的至少兩個(gè)的疊層形成。鈍化層也可以具有在大約50nm和大約1，200nm之間的厚度，但是不限于此。
[0068]因?yàn)闇系缹覥l和源極電極SI/漏極電極Dl之間的接觸特性可以由于第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib的存在而改善，所以根據(jù)示例實(shí)施方式的晶體管可具有增強(qiáng)的性能和操作特性。特別地，因?yàn)闇系缹覥l和源極電極SI/漏極電極Dl之間的接觸電阻可以由于第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib而降低，所以晶體管的場(chǎng)效應(yīng)遷移率(μ )和亞閾值擺幅(S.S.)特性可以改善。此外，晶體管的漏極電壓(Vd)-漏極電流(Id)輸出特性可以改善。
[0069]在金屬氮氧化物半導(dǎo)體用作溝道層的材料時(shí)，會(huì)期望降低金屬氮氧化物半導(dǎo)體(溝道層)和源極/漏極電極之間的接觸特性。由于金屬氮氧化物半導(dǎo)體(溝道層)和源極電極之間的功函數(shù)差,可能在其間產(chǎn)生能量(電勢(shì))勢(shì)壘，由此增加其接觸電阻。增加接觸電阻可能妨礙載流子(電子)從源極電極注入到金屬氮氧化物半導(dǎo)體(溝道層)中。金屬氮氧化物半導(dǎo)體(溝道層)和漏極電極之間的接觸電阻也可能增加。這些因素會(huì)促進(jìn)晶體管的不良性能和操作特性。然而，在根據(jù)示例實(shí)施方式的晶體管中，第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib (其是被等離子體處理的區(qū)域)具有高載流子濃度。因而，溝道層Cl和源極電極SI/漏極電極Dl之間的能量勢(shì)壘的寬度(厚度)可以通過(guò)第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib減小，并且載流子(電子)流動(dòng)特性可以由于隧道效應(yīng)而提高。由于第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib的存在，能量勢(shì)壘的高度也可以減小。因此，溝道層Cl和源極電極SI/漏極電極Dl之間的接觸特性可以顯著地改善。在這點(diǎn)上，可以提供具有優(yōu)良的性能和操作特性的晶體管(或金屬氮氧化物薄膜晶體管)。
[0070]根據(jù)示例實(shí)施方式，圖1的蝕刻停止層ESl可以被省略，如圖2中所示。
[0071]參考圖2，源極電極SI’和漏極電極D1’可以設(shè)置為分別接觸溝道層Cl的第一區(qū)Ia和第二區(qū)lb。源極電極SI’可以延伸到溝道層Cl的與第一區(qū)Ia相鄰的部分。類(lèi)似地，漏極電極D1’可以延伸到溝道層Cl的與第二區(qū)Ib相鄰的部分。除了蝕刻停止層ESl的存在以及源極電極SI’和漏極電極D1’的形狀之外，圖2的晶體管可具有與圖1的晶體管類(lèi)似或相同的結(jié)構(gòu)。
[0072]在像在圖2的晶體管中一樣不使用蝕刻停止層時(shí)，可以使用分離的掩模層來(lái)限定第一區(qū)Ia和第二區(qū)lb。在溝道層Cl上形成掩模層之后，溝道層Cl的在掩模層兩側(cè)暴露的部分可以被等離子體處理，由此形成第一區(qū)Ia和第二區(qū)lb。隨后，可以去除掩模層，然后可以形成源極電極SI’和漏極電極D1’。備選地，可以在去除掩模層之前形成源極電極SI’和漏極電極D1’。[0073]圖3示出了根據(jù)示例實(shí)施方式的晶體管，該晶體管可以是具有頂柵結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管，其中柵極電極G2設(shè)置在溝道層C2上方。
[0074]參考圖3，溝道層C2可以設(shè)置在基板SUB2上。像圖1中的溝道層Cl 一樣，溝道層C2可以包括金屬氮氧化物半導(dǎo)體諸如ZnON基的半導(dǎo)體。例如，溝道層C2可以包括ZnON或ZnON-X (乂:添加元素)。添加元素X可以包含B、Al、Ga、In、Sn、T1、Zr、Hf和Si的陽(yáng)離子中的至少一種、F、Cl、Br、1、S和Se的陰離子中的至少一種、或至少一種所述陽(yáng)離子和至少一種所述陰離子。
[0075]蝕刻停止層ES2可以形成在溝道層C2上，第一區(qū)2a和第二區(qū)2b可以形成在蝕刻停止層ES2兩側(cè)的溝道層C2內(nèi)。源極電極S2和漏極電極D2可以設(shè)置在基板SUB2上從而分別接觸溝道層C2的第一區(qū)2a和第二區(qū)2b。溝道層C2的第一區(qū)2a和第二區(qū)2b也可具有比其剩余區(qū)域低的氧濃度。溝道層C2的第一區(qū)2a和第二區(qū)2b可具有比其剩余區(qū)域高的氧空位濃度。此外，第一區(qū)2a和第二區(qū)2b可具有比剩余區(qū)域高的氮濃度。第一區(qū)2a和第二區(qū)2b可具有比剩余區(qū)域高的載流子濃度和低的電阻。因而，根據(jù)示例實(shí)施方式，包括第一區(qū)2a和第二區(qū)2b的晶體管可以表現(xiàn)出溝道層C2與源極電極S2/漏極電極D2之間的增強(qiáng)的接觸特性。
[0076]柵極絕緣層GI2可以設(shè)置在基板SUB2上以覆蓋溝道層C2、源極電極S2和漏極電極D2。柵極電極G2可以設(shè)置在柵極絕緣層GI2上。晶體管還可以包括形成在柵極絕緣層GI2上的鈍化層(未示出)從而覆蓋柵極電極G2。
[0077]基板SUB2、溝道層C2、蝕刻停止層ES2、源極電極S2、漏極電極D2、柵極絕緣層GI2和柵極電極G2可具有與其在圖1的晶體管中的相應(yīng)組件相同或類(lèi)似的厚度和材料。
[0078]根據(jù)示例實(shí)施方式，蝕刻停止層ES2可以被省略，如圖4中所示。
[0079]參考圖4，源極電極S2’和漏極電極D2’可以設(shè)置為分別接觸溝道層C2的第一區(qū)2a和第二區(qū)2b。源極電極S2’可以延伸到溝道層C2的與第一區(qū)2a相鄰的部分。類(lèi)似地，漏極電極D2’可以延伸到溝道層C2的與第二區(qū)2b相鄰的部分。除了蝕刻停止層ES2不存在以及源極電極S2’和漏極電極D2’的形狀之外，圖4的晶體管可具有與圖3的晶體管類(lèi)似或相同的結(jié)構(gòu)。
[0080]第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib或第一區(qū)2a和第二區(qū)2b可具有與圖1至圖4中示出的那些不同的形狀。圖5示出了根據(jù)示例實(shí)施方式的晶體管，其具有與圖1的晶體管類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，除了第一區(qū)la’和第二區(qū)lb’的形狀之外。
[0081]參考圖5，與具有遵循溝道層Cl的一端的表面輪廓的彎折形狀的第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib相比，第一區(qū)la’和第二區(qū)lb’可具有跨越水平(X軸)方向的均一(相對(duì)均一)的厚度。第一區(qū)la’和第二區(qū)lb’可以比圖1所示的第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib更深地深入溝道層Cl中。第一區(qū)Ia和第二區(qū)Ib可具有除了圖5中示出的第一區(qū)la’和第二區(qū)lb’的形狀之外的其它形狀。
[0082]圖6A至圖6G是示出根據(jù)示例實(shí)施方式的晶體管的制造方法的截面圖。在示例實(shí)施方式中，通過(guò)圖6A至圖6G中示出的方法形成的晶體管可以是具有底柵結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管。
[0083]參考圖6A，柵極電極GlO可以形成在基板SUBlO上，覆蓋柵極電極GlO的柵極絕緣層GIlO可以形成在基板SUBlO上。基板SUBlO可以是玻璃基板、塑料基板或半導(dǎo)體基板(例如硅基板)、或在半導(dǎo)體制造工藝中通常使用的多種其它基板的其中之一。柵極電極GlO可以由一般的電極材料諸如金屬或?qū)щ娧趸镄纬伞艠O絕緣層GIlO可以由硅氧化物、硅氮氧化物、硅氮化物或具有比硅氮化物高的介電常數(shù)的其它材料諸如高介電常數(shù)材料形成。柵極絕緣層GIlO可以由硅氧化物層、硅氮氧化物層、硅氮化物層和高介電常數(shù)材料層中的至少兩種的疊層形成。
[0084]參考圖6B，用于溝道的半導(dǎo)體層ClOO可以形成在柵極絕緣層GIlO上。用于溝道的半導(dǎo)體層ClOO可以由金屬氮氧化物半導(dǎo)體諸如ZnON基的半導(dǎo)體形成。例如，半導(dǎo)體層ClOO可以由ZnON或ZnON-X (X:添加元素)形成。添加元素X可以包含B、Al、Ga、In、Sn、T1、Zr、Hf和Si的陽(yáng)離子中的至少一種、或可以包含F(xiàn)、Cl、Br、1、S和Se的陰離子中的至少一種、或可以包含至少一種所述陽(yáng)離子和至少一種所述陰離子。包含至少一種陽(yáng)離子的ZnON-X的一些示例是ZnON-Al、ZnON-Ga, ZnON-Hf和ZnON_Si。包含至少一種陰離子的ZnON-X的一些示例是ZnON-F和ZnON-Cl。ZnON-X中的添加元素X可以是摻雜劑。用于溝道的半導(dǎo)體層ClOO可以是非晶的或晶體的，或可具有包括非晶相和晶相的混合物的結(jié)構(gòu)。用于溝道的半導(dǎo)體層ClOO可具有在大約5nm至大約150nm范圍內(nèi)的厚度，特別地是在大約IOnm至大約IOOnm范圍內(nèi)的厚度。然而，用于溝道的半導(dǎo)體層ClOO的適當(dāng)厚度范圍可以變化。
[0085]例如，用于溝道的半導(dǎo)體層ClOO可以通過(guò)物理氣相沉積(PVD)方法諸如反應(yīng)濺射沉積。在用于溝道的半導(dǎo)體層ClOO由ZnON-X (X:添加元素)形成時(shí)，反應(yīng)濺射可以通過(guò)利用Zn靶和包含元素X的靶的共濺射執(zhí)行。備選地，反應(yīng)濺射可以通過(guò)既包含Zn又包含元素X的單一靶諸如Zn-X合金靶執(zhí)行。在用于溝道的半導(dǎo)體層ClOO由ZnON形成時(shí)，可以在反應(yīng)濺射中使用單一的Zn靶。反應(yīng)濺射可以使用O2和N2作為反應(yīng)氣體。在該情形下，
O2氣體的流速可以在大約I至大約15sccm的范圍內(nèi)。N2氣體的流速可以在大約20至大約200sCCm的范圍內(nèi)。在反應(yīng)濺射中，氬(Ar)氣體也可以用于產(chǎn)生等離子體。在該情形下，Ar氣體的流速可以在大約I至大約IOOsccm的范圍內(nèi)。通過(guò)從Ar氣體產(chǎn)生等離子體,可以增加沉積效率。反應(yīng)濺射可以在大約25°C至大約300°C的溫度下執(zhí)行。換言之，在用于溝道的半導(dǎo)體層ClOO通過(guò)反應(yīng)濺射形成時(shí)，基板SUBlO可以保持在大約25°C至大約300°C的溫度下。形成上述用于溝道的半導(dǎo)體層ClOO的方法可以僅是一示例，用于溝道的半導(dǎo)體層ClOO可以通過(guò)其它方法形成。例如，用于溝道的半導(dǎo)體層ClOO可以通過(guò)除反應(yīng)濺射以外的方法形成，諸如金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(M0CVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)或蒸鍍。
[0086]參考圖6C，可以對(duì)用于溝道的半導(dǎo)體層ClOO執(zhí)行退火(例如熱處理)。該退火可以被稱為‘第一退火’。第一退火可以在大約150°C至350°C執(zhí)行。第一退火可以在N2、02或空氣氣氛中執(zhí)行。通過(guò)第一退火，用于溝道的半導(dǎo)體層ClOO可以被穩(wěn)定化。在用于溝道的半導(dǎo)體層ClOO由ZnON基的半導(dǎo)體制成時(shí)，ZnON基的半導(dǎo)體可以與濕氣等反應(yīng)從而經(jīng)受劣化。為了限制(和/或防止)ZnON基的半導(dǎo)體的劣化，可以執(zhí)行第一退火以使用于溝道的半導(dǎo)體層ClOO穩(wěn)定。通過(guò)執(zhí)行第一退火，薄的保護(hù)層(未示出)可以形成在用于溝道的半導(dǎo)體層ClOO的表面上，并且用于溝道的半導(dǎo)體層ClOO的整體物理特性可以穩(wěn)定。
[0087]用于溝道的半導(dǎo)體層ClOO可以被圖案化以形成溝道層C10，如圖6D所示。參考圖6D，溝道層ClO可以設(shè)置在柵極絕緣層GIlO的與下面的柵極電極GlO相應(yīng)的部分上，從而面對(duì)柵極電極GlO。
[0088]參考圖6E，蝕刻停止層ESlO可以形成在溝道層ClO上。蝕刻停止層ESlO可以形成在溝道層ClO的中心部分(或與其相鄰的區(qū)域)上。因而，溝道層ClO的在蝕刻停止層ESlO兩側(cè)的部分可以被暴露。蝕刻停止層ESlO可以由無(wú)機(jī)電介質(zhì)材料(例如娃氧化物、娃氮化物等)和/或有機(jī)體絕緣材料等形成。
[0089]參考圖6F，通過(guò)利用蝕刻停止層ESlO作為掩模，溝道層ClO的暴露部分可以經(jīng)受等離子體處理，由此在溝道層ClO中形成等離子體處理的區(qū)域例如第一區(qū)IOa和第二區(qū)10b。等離子體處理可以利用含氫的氣體執(zhí)行。例如，含氫的氣體可以包括氨(NH3)、氫(H2)、硅烷(SiH4)和其混合物的其中一種。等離子體處理可以在大約20°C至大約350°C執(zhí)行，其可以意味著基板SUBlO被維持在大約20°C至大約350°C。等離子體處理可以被執(zhí)行幾秒至幾分鐘。經(jīng)受等離子體處理的第一區(qū)IOa和第二區(qū)IOb可以包含氫原子。氫原子可以起載流子施主的作用以增加載流子濃度。溝道層ClO的第一區(qū)IOa和第二區(qū)IOb可具有比其剩余區(qū)域低的氧濃度。換言之，第一區(qū)IOa和第二區(qū)IOb可以可具有比剩余區(qū)域低的氧含量。第一區(qū)IOa和第二區(qū)10可具有比剩余區(qū)域高的氧空位濃度。氧空位可以產(chǎn)生自由電子以增加載流子濃度。第一區(qū)IOa和第二區(qū)IOb也可具有比剩余區(qū)域高的氮濃度例如高的氮含量。第一區(qū)IOa和第二區(qū)IOb可具有比剩余區(qū)域高的載流子濃度。第一區(qū)IOa和第二區(qū)IOb可具有是剩余區(qū)域的載流子濃度的幾十至幾百倍的載流子濃度。例如，如果溝道層ClO由ZnON形成，并且NH3等離子體用于形成第一區(qū)IOa和第二區(qū)10b，則第一區(qū)IOa和第二區(qū)IOb可具有大約IO1Vcm3的載流子濃度，其是沒(méi)有被等離子體處理的剩余區(qū)域的載流子濃度(大約IO1Vcm3)的大約100倍高。此外，第一區(qū)IOa和第二區(qū)IOb可具有比剩余區(qū)域低的電阻。
[0090]參考圖6G，源極電極SlO和漏極電極DlO可以形成在柵極絕緣層GI10上從而分別接觸第一區(qū)IOa和第二區(qū)10b。源極電極SlO可以接觸第一區(qū)IOa并且在蝕刻停止層ESlO的一端上方延伸，而漏極電極DlO可以接觸第二區(qū)IOb并且在蝕刻停止層ESlO的另一端上方延伸。期望的(和/或備選地預(yù)定的)導(dǎo)電層可以形成在柵極絕緣層GIlO上從而覆蓋溝道層ClO和蝕刻停止層ES10，并且可以被圖案化(蝕刻)，由此形成源極電極SlO和漏極電極D10。在該情形下，蝕刻停止層ESlO可以在用于形成源極電極SlO和漏極電極DlO的蝕刻期間限制(和/或防止)對(duì)下面的溝道層ClO的損壞。源極電極SlO和漏極電極DlO可以由與柵極電極GlO相同或不同的材料形成。源極電極SlO和漏極電極DlO的每個(gè)可具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。例如，源極電極SlO和漏極電極DlO的每個(gè)可以包括金屬諸如Al、Nd、Cr、Cu、Ta、T1、Mo、W、Au或Ag和其合金。備選地，源極電極SlO或漏極電極DlO可以包括透明的導(dǎo)電氧化物(TCO)諸如ITO、IZO、AZO、GZO或ZTO和其合金。
[0091]溝道層ClO和源極電極SlO/漏極電極DlO之間的接觸特性可以由于第一區(qū)IOa和第二區(qū)IOb的存在而被改善。換言之，其間的接觸電阻可以由于第一區(qū)IOa和第二區(qū)IOb而降低。
[0092]接著，可以對(duì)所得結(jié)構(gòu)(例如晶體管)執(zhí)行隨后的退火。隨后的退火可以被稱為第二退火。第二退火可以在大約150°C至350°C執(zhí)行。第二退火可以在隊(duì)、02或空氣氣氛中執(zhí)行。
[0093]鈍化層(未示出)可以形成在柵極絕緣層GIlO上從而覆蓋蝕刻停止層ES10、源極電極SlO和漏極電極D10。鈍化層可以是硅氧化物層、硅氮氧化物層、硅氮化物層或有機(jī)絕緣層，或可以由這些層中的至少兩個(gè)的疊層形成。第二退火可以在形成鈍化層之前或之后執(zhí)行。
[0094]圖6A至圖6G示出了用于制造根據(jù)示例實(shí)施方式的圖1的晶體管的方法的一示例。該方法可以被修改以制造圖2的晶體管。例如，在圖6E示出的操作中，可以代替蝕刻停止層ESlO形成具有與蝕刻停止層ESlO相同的(或類(lèi)似的)形狀的掩模層。然后，像在圖6F中示出的操作一樣，溝道層ClO的在掩模層兩側(cè)的暴露部分可以被等離子體處理以形成第一區(qū)IOa和第二區(qū)10b，之后去除掩模層。然后源極電極和漏極電極可以形成為分別接觸第一區(qū)IOa和第二區(qū)10b，由此制造圖2的晶體管。在該情形下，掩模層可以由光敏材料或一般的絕緣(電介質(zhì))材料形成。此外，取決于參考圖6F描述的等離子體處理?xiàng)l件，第一區(qū)IOa和第二區(qū)IOb的形狀可以變化。因而，通過(guò)調(diào)整等離子體處理?xiàng)l件，可以獲得圖5中示出的晶體管的結(jié)構(gòu)?？梢詫?duì)圖6A至圖6G中示出的制造晶體管的方法進(jìn)行其它變形。
[0095]圖7A至圖7D是示出根據(jù)示例實(shí)施方式的晶體管的制造方法的截面圖。該晶體管是具有頂柵結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管。
[0096]參考圖7A，溝道層C20可以設(shè)置在基板SUB20上，蝕刻停止層ES20可以形成在溝道層C20上。溝道層C20可以以與參考圖6B至圖6D描述的相同或類(lèi)似的方式形成。因而，溝道層C20可以包括金屬氮氧化物半導(dǎo)體諸如ZnON基的半導(dǎo)體。蝕刻停止層ES20可以以與參考圖6E描述的相同或類(lèi)似的方式形成。
[0097]參考圖7B，溝道層C20的在蝕刻停止層ES20兩側(cè)暴露的部分可以經(jīng)受等離子體處理，由此形成第一區(qū)20a和第二區(qū)20b。在該情形下，等離子體處理可以以與參考圖6F描述的相同或類(lèi)似的方式執(zhí)行。更具體而言，等離子體處理可以在大約20°C至大約350°C通過(guò)使用含氫氣體諸如NH3、H2、SiH4或其混合物而執(zhí)行。通過(guò)等離子體處理在溝道層C20中形成的第一區(qū)20a和第二區(qū)20b可具有與在圖6F中示出的第一區(qū)IOa和第二區(qū)IOb相同的特性。
[0098]參考圖7C，源極電極S20和漏極電極D20可以形成在基板SUB20上從而分別接觸第一區(qū)20a和第二區(qū)20b。源極電極S20和漏極電極D20可以由與參考圖6G描述的源極電極SlO和漏極電極DlO的那些相同或類(lèi)似的材料并以與其相同或類(lèi)似的方式形成。
[0099]參考圖7D，柵極絕緣層GI20可以形成在基板SUB20上方從而覆蓋源極電極S20、漏極電極D20以及在源極電極S20和漏極電極D20之間暴露的蝕刻停止層ES20。柵極電極G20可以由柵極絕緣層GI20形成。柵極電極G20可以設(shè)置在溝道層C20上方。柵極絕緣層GI20和柵極電極G20可以由與參考圖6A描述的柵極絕緣層GIlO和柵極電極GlO相同或類(lèi)似的材料并以與其相同或類(lèi)似的方式形成。
[0100]接著，可以以與參考圖6G描述的隨后的退火(例如第二退火)相同或類(lèi)似的方式對(duì)所得結(jié)構(gòu)(例如晶體管)執(zhí)行隨后的退火。鈍化層(未示出)可以進(jìn)一步形成在柵極絕緣層GI20上從而覆蓋柵極電極G20。鈍化層可以是硅氧化物層、硅氮氧化物層、硅氮化物層或有機(jī)絕緣層，或可以由這些層中的至少兩個(gè)的疊層形成。隨后的退火可以在形成鈍化層之前或之后執(zhí)行。
[0101]圖7A至圖7D示出了用于制造圖3的晶體管的根據(jù)示例實(shí)施方式的方法的一示例。該方法可以被修改以制造圖4的晶體管。因?yàn)樵陂喿x參考圖7A至圖7D描述的方法時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，制造圖4的晶體管的方法將是明顯的，所以在此省略其詳細(xì)描述。
[0102]圖8(A)和圖8(B)是分別示出根據(jù)比較示例的晶體管和根據(jù)示例實(shí)施方式的晶體管的傳輸特性(柵極電壓(Vg)-漏極電流(Id))的曲線圖。雖然根據(jù)比較示例的晶體管可具有與圖1中示出的結(jié)構(gòu)類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，但是其可以不包括是等離子體處理的區(qū)域的第一區(qū)1a和第二區(qū)1b。換言之，在根據(jù)比較示例的晶體管中，在不對(duì)溝道層的兩端執(zhí)行等離子體處理的情形下，形成源極電極和漏極電極。根據(jù)示例實(shí)施方式的晶體管可具有與圖1的晶體管相同的結(jié)構(gòu)，在圖1的晶體管中第一區(qū)Ia和第二區(qū)1b用NH3等離子體處理大約20秒。根據(jù)比較示例的晶體管和根據(jù)示例實(shí)施方式的晶體管中的溝道層由ZnON-Ga例如GaZnON形成。
[0103]如能夠從圖8(A)和圖8(B)觀察到的，與根據(jù)比較示例的沒(méi)有等離子體處理的晶體管相比，根據(jù)示例實(shí)施方式的利用等離子體處理的晶體管可以表現(xiàn)出優(yōu)良的場(chǎng)效應(yīng)遷移率(μ )和亞閾值擺幅(S.S.)特性。這被認(rèn)為是起因于利用等離子體處理而對(duì)溝道層與源極/漏極電極之間的接觸特性的改善。換言之，通過(guò)使用如圖1所示的第一區(qū)1a和第二區(qū)lb，溝道層Cl和源極電極SI/漏極電極Dl之間的接觸特性可以改善，因而晶體管的性能和操作特性可以被增強(qiáng)。
[0104]表1顯示出根據(jù)比較示例的晶體管和根據(jù)示例實(shí)施方式的晶體管的由圖8所示的傳輸特性計(jì)算的物理特性。
[0105]表1
[0106]
【權(quán)利要求】
1.一種晶體管，包括: 彼此層疊的柵極電極、柵極絕緣層和溝道層， 所述溝道層面對(duì)所述柵極電極， 所述溝道層包括金屬氮氧化物， 所述溝道層包括第一區(qū)和第二區(qū)，該第一區(qū)和第二區(qū)是等離子體處理的區(qū)域并且具有比所述溝道層的剩余區(qū)域中的載流子濃度高的載流子濃度， 所述柵極絕緣層在所述溝道層和所述柵極電極之間；和 源極電極和漏極電極，分別接觸所述溝道層的所述第一區(qū)和所述第二區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其中所述溝道層的所述第一區(qū)和所述第二區(qū)用包含氫的等離子體處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其中所述溝道層的所述第一區(qū)和所述第二區(qū)包含氫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其中所述溝道層的所述第一區(qū)和所述第二區(qū)的氧濃度小于所述溝道層的所述剩余區(qū)域的氧濃度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其中所述溝道層的所述第一區(qū)和所述第二區(qū)的氮濃度高于所述剩余區(qū)域的氮濃度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的晶體管，其中所述溝道層的所述金屬氮氧化物包括鋅氮氧化物基的半導(dǎo)體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶體管，其中所述鋅氮氧化物基的半導(dǎo)體還包括元素X，和 X包括以下至少之一:至少一種陽(yáng)離子、至少一種陰離子以及至少一種陽(yáng)離子和至少一種陰離子的組合， 所述至少一種陽(yáng)離子包括硼、鋁、鎵、銦、錫、鈦、鋯、鉿和硅中的至少一種， 所述至少一種陰離子包括氟、氯、溴、碘、硫和硒中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，還包括: 在所述溝道層上的蝕刻停止層， 其中所述溝道層的所述第一區(qū)和第二區(qū)位于所述蝕刻停止層的兩側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其中所述柵極電極在所述溝道層的下面和上方中的其中之一。
10.一種平板顯示器，包括:權(quán)利要求1的所述晶體管。
11.一種制造晶體管的方法，所述方法包括: 形成包括金屬氮氧化物的溝道層； 對(duì)所述溝道層的所述第一區(qū)和所述第二區(qū)執(zhí)行等離子體處理； 形成接觸所述第一區(qū)的源極電極和接觸所述第二區(qū)的漏極電極；和 形成聯(lián)接到所述溝道層的柵極電極。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中執(zhí)行所述等離子體處理包括使用含氫氣體。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中執(zhí)行所述等離子體處理在20°C至350°C的溫度下執(zhí)行。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所 述的方法，其中所述溝道層的所述金屬氮氧化物包括鋅氮氧化物基的半導(dǎo)體。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中形成所述溝道層包括使用以下其中之一的反應(yīng)濺射工藝: 單一的鋅靶、包含鋅的第一靶和包含元素X的第二靶、以及包含鋅和所述元素X 二者的靶。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述反應(yīng)濺射工藝包括使用氧氣和氮?dú)鈿怏w作為反應(yīng)氣體。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中 在所述反應(yīng)派射工藝中的所述氧氣的流速在I至15sccm的范圍內(nèi)， 在所述反應(yīng)濺射工藝中所述氮?dú)獾牧魉僭?0至200sccm的范圍內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述反應(yīng)濺射工藝還包括使用氬氣。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括:在對(duì)所述溝道層的所述第一區(qū)和所述第二區(qū)執(zhí)行所述等離子體處理之前，在150°C至350°C的溫度退火所述溝道層。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括: 在所述溝道層上形成蝕刻停止層， 其中所述溝道層的所述第一`區(qū)和所述第二區(qū)由所述蝕刻停止層限定。
【文檔編號(hào)】H01L21/336GK103872138SQ201310665394
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月10日
【發(fā)明者】樸晙皙, 金善載, 金兌相, 金炫奭, 柳明官, 徐錫俊, 宣鐘白, 孫暻錫, 李相潤(rùn) 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社, 三星顯示有限公司