本公開內容涉及用于制造場效應晶體管的方法、用于制造易失性半導體存儲元件的方法、用于制造非易失性半導體存儲元件的方法、用于制造顯示元件的方法、用于制造圖像顯示裝置的方法、和用于制造系統(tǒng)的方法。
背景技術:
場效應晶體管(fet)是一種通過如下而控制源電極和漏電極之間的電流的半導體裝置:向柵電極施加電壓以取決于溝道的電場為電子或空穴流提供閘門(柵,gate)。
fet由于它們的性質已被用作開關元件(切換元件)和放大元件。與雙極晶體管相比,由于fet顯示出小的柵電流且具有平的輪廓,其可被容易地制造或集成。因此,fet現在是電子裝置中使用的集成電路中的必要元件。
常規(guī)地,對于fet的柵絕緣層,已經廣泛地使用基于硅的絕緣層。然而,近年來,隨著對fet更先進的集成和更低的能量消耗的需求增加,已經研究了采用具有比基于硅的絕緣膜高得多的介電常數的所謂的高-k絕緣膜的技術來形成柵絕緣層。例如,已經公開了具有由包含堿土金屬和選自鎵(ga)、鈧(sc)、釔(y)、和鑭系元素的元素的氧化物形成的柵絕緣層的fet和半導體存儲器(記憶體,memory)(參見例如,日本待審專利申請公布no.2011-151370)。
此外,包含堿土金屬和稀土元素(即sc、y、鑭系元素)的氧化物具有可靠的阻隔性能。因此,已經公開了提供有由包含堿土金屬和稀土元素的氧化物形成的鈍化層的fet(參見例如,日本待審專利申請公布no.2015-111653)。
技術實現要素:
本發(fā)明的一個方面提供用于制造包括柵絕緣層、活性層、和鈍化層的場效應晶體管的方法。所述方法包括形成所述柵絕緣層的第一過程;和形成所述鈍化層的第二過程。所述第一過程和所述第二過程的至少一個包括:形成包含鎵、鈧、釔、和鑭系元素的至少一種以及堿土金屬的第一氧化物;和通過使用包含鹽酸、草酸、硝酸、磷酸、乙酸、硫酸、和過氧化氫水的至少一種的第一溶液蝕刻所述第一氧化物。
附圖說明
圖1為說明根據第一實施方式的fet的實例的橫截面圖;
圖2a-2d為說明用于制造根據第一實施方式的fet的步驟的實例的(第一)圖;
圖3a-3c為說明用于制造根據第一實施方式的fet的步驟的實例的(第二)圖;
圖4a-4c為說明根據第一實施方式的變型的fet的實例的橫截面圖;
圖5為說明根據第二實施方式的fet的實例的橫截面圖;
圖6為用于解釋根據第三實施方式的有機電致發(fā)光(el)顯示元件的構造和用于制造根據第三實施方式的有機el顯示元件的方法的橫截面圖;
圖7為用于解釋根據第三實施方式的變型的有機el顯示元件的構造和用于制造根據第三實施方式的變型的有機el顯示元件的方法的橫截面圖;
圖8為用于解釋根據第四實施方式的fet的構造和用于制造根據第四實施方式的fet的方法的橫截面圖;
圖9為用于解釋根據第五實施方式的易失性半導體存儲元件的構造和用于制造根據第五實施方式的易失性半導體存儲元件的方法的橫截面圖;
圖10為用于解釋根據第六實施方式的易失性半導體存儲元件的構造和用于制造根據第六實施方式的易失性半導體存儲元件的方法的橫截面圖;
圖11為用于解釋根據第七實施方式的非易失性半導體存儲元件的構造和用于制造根據第七實施方式的非易失性半導體存儲元件的方法的橫截面圖;
圖12為用于解釋第八實施方式的非易失性半導體存儲元件的構造和用于制造根據第八實施方式的非易失性半導體存儲元件的方法的橫截面圖;
圖13為用于解釋根據第九實施方式的fet的橫截面圖;
圖14a和14b是說明用于制造根據第九實施方式的fet的步驟的實例的(第一)圖;
圖15a-15c是說明用于制造根據第九實施方式的fet的步驟的實例的(第二)圖;
圖16a-16c是說明根據第九實施方式的變型的fet的實例的橫截面圖;
圖17為說明根據第十實施方式的fet的實例的橫截面圖;
圖18a-18d為說明用于制造根據第十實施方式的fet的步驟的實例的(第一)圖;
圖19a-19c為說明用于制造根據第十實施方式的fet的步驟的實例的(第二)圖;
圖20a-20c是說明根據第十實施方式的變型的fet的實例的橫截面圖;
圖21a和21b為用于解釋根據第十一實施方式的有機el顯示元件的構造和用于制造根據第十一實施方式的有機el顯示元件的方法的(第一)橫截面圖;
圖22a和22b為用于解釋根據第十一實施方式的有機el顯示元件的構造和用于制造根據第十一實施方式的有機el顯示元件的方法的(第二)橫截面圖;
圖23為說明根據第十二實施方式的電視裝置的構造的方框圖;
圖24為用于解釋根據第十二實施方式的電視裝置的(第一)圖;
圖25為用于解釋根據第十二實施方式的電視裝置的(第二)圖;
圖26為用于解釋根據第十二實施方式的電視裝置的(第三)圖;
圖27為用于解釋根據第十二實施方式的顯示元件的圖;
圖28為用于解釋根據第十二實施方式的有機el元件的圖;
圖29為用于解釋根據第十二實施方式的電視裝置的(第四)圖;
圖30為用于解釋根據第十二實施方式的另一顯示元件的(第一)圖;
圖31為用于解釋根據第十二實施方式的另一顯示元件的(第二)圖;
圖32為說明關于在偏壓溫度應力(bts)測試之前和之后vgs-ids性質的變化的圖;和
圖33為說明相對于加應力時間的閾值電壓的偏移(δvth)的圖。
具體實施方式
關于用于對包含堿土金屬和選自ga、sc、y、和鑭系元素的元素的氧化物進行圖案化的方法,已經在日本待審專利申請公布no.2011-151370中公開了使用干法蝕刻的光刻工藝。然而,就危險氣體的使用、對環(huán)境的破壞、所需設備的成本等而言,干法蝕刻不是優(yōu)選的。因此,對于進行圖案化,使用濕法蝕刻的光刻工藝是優(yōu)選的。
順便地,通過使用基于氫氟酸的蝕刻劑,可對常規(guī)地廣泛用于柵絕緣層和鈍化層的基于硅的絕緣膜(例如sio2和sion)進行濕法蝕刻。然而,尚未有關于成功地用于對包含堿土金屬和稀土元素的氧化物進行濕法蝕刻的溶液的報道。因此,在其中柵絕緣層或鈍化層由包含堿土金屬和選自ga、sc、y、和鑭系元素的元素的氧化物形成的情況下,以使用濕法蝕刻的光刻工藝進行圖案化一直是困難的。
因此,對于用于制造具有由包含堿土金屬和選自ga、sc、y、和鑭系元素的元素的氧化物形成的柵絕緣層或鈍化層的fet的工藝,期望的是,柵絕緣層或鈍化層是以使用濕法蝕刻的光刻工藝形成的。
本發(fā)明的目的是在制造fet的方法中通過使用濕法蝕刻對由包含堿土金屬以及ga、sc、y、和鑭系元素的至少一種的第一氧化物形成的層進行圖案化,所述fet具有由所述第一氧化物形成的柵絕緣層和/或鈍化層。
根據本申請中公開的技術,可在制造fet的方法中通過使用濕法蝕刻對由包含堿土金屬以及ga、sc、y、和鑭系元素的至少一種的第一氧化物形成的層進行圖案化,所述fet具有由所述第一氧化物形成的柵絕緣層和/或鈍化層。
以下描述參照附圖解釋本發(fā)明的實施方式。在所述圖的每一個中,相同的構成元件可被賦予相同的附圖標記,以省略重復的解釋。
本發(fā)明的發(fā)明人已經發(fā)現,可通過如下對包含元素a(即堿土金屬)和元素b(即ga、sc、y、和鑭系元素的至少一種)的第一氧化物進行蝕刻:使所述第一氧化物與包括鹽酸、草酸、硝酸、磷酸、乙酸、硫酸、和過氧化氫溶液的至少一種的第一溶液接觸。以下實施方式的每一個基于本發(fā)明人的以上知識。
(第一實施方式)
[fet的構造]
圖1為說明根據第一實施方式的fet的實例的橫截面圖。根據圖1,fet10是底柵/底接觸fet,其包括基底11、柵電極12、柵絕緣層13、源電極14、漏電極15、活性層16、和鈍化層17。注意,fet10是根據本發(fā)明的半導體裝置的典型實例。
進一步地,根據本發(fā)明的鈍化層是具有將至少活性層(即半導體層)與大氣中的水分、氧氣、氫氣等分離/保護至少活性層(即半導體層)免受大氣中的水分、氧氣、氫氣等的功能的層。另外,不僅活性層,所述鈍化層也可具有保護fet的其它構成元件(例如柵絕緣層、源電極、漏電極、柵電極等)的功能。根據本發(fā)明的鈍化層的一個功能是保護fet(或者fet的至少一部分)免受待形成于fet上的層的材料和在形成所述層的過程中保護fet(或者fet的至少一部分)。
此外,fet的鈍化層被認為是fet的構成元件之一,而不管所述鈍化層形成于何處;即使所述鈍化層經由例如el元件等物理地遠離fet的其它構成元件。即,例如,在形成el元件等之后形成的鈍化層、鄰近于層間絕緣膜形成的鈍化層等被認為是fet的鈍化層。
此外,所述鈍化層可被稱為保護層。
fet10包括形成于具有絕緣性質的基底11上的柵電極12,并且包括形成為覆蓋柵電極12的柵絕緣層13。此外,源電極14和漏電極15形成于柵絕緣層13上,并且活性層16形成為部分地覆蓋源電極14和漏電極15。源電極14和漏電極15是經由變成溝道區(qū)域的活性層16以預定距離形成的。此外,鈍化層17形成于柵絕緣層13上面,以覆蓋源電極14、漏電極15、和活性層16。以下描述進一步解釋fet10的構成元件的每一個。
注意,在第一實施方式中,為了方便,fet10的由鈍化層17形成的表面被稱為在頂側、或者一側上,而fet10的由基底11形成的表面被稱為在底側、或者另一側上。此外,各元件面對鈍化層17的表面被稱作頂表面、或者一個表面,而各元件面對基底11的表面被稱作底表面、或者另一表面。注意,fet10可上下顛倒使用,并且可以任意選擇的角度布置。此外,俯視圖是從在對于基底11的頂表面的法向上的位置觀察物體的方式。進一步地,平面形狀是從在對于基底11的頂表面的法向上的位置觀察的物體的形狀。
關于基底11的形狀、構造、和尺寸沒有特別限制;基底11的形狀、構造、和尺寸可根據預期意圖適當地選擇。關于用于基底11的材料沒有特別限制;材料可根據預期意圖適當地選擇。例如,用于基底11的材料可為玻璃基礎材料、陶瓷基礎材料、塑料基礎材料、膜基礎材料等。
關于玻璃基礎材料沒有特別限制;玻璃基礎材料可根據預期意圖適當地選擇。例如,玻璃基礎材料可為無堿玻璃、二氧化硅玻璃等。此外,關于塑料基礎材料和膜基礎材料沒有特別限制;塑料基礎材料和膜基礎材料可根據預期意圖適當地選擇。例如,塑料基礎材料和膜基礎材料可為聚碳酸酯(pc),聚酰亞胺(pi)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)等。
柵電極12形成于基底11的預定區(qū)域上。柵電極12為向其施加柵電壓的電極。關于用于柵電極12的材料沒有特別限制;用于柵電極12的材料可根據預期意圖適當地選擇。例如,用于柵電極12的材料可為金屬例如鋁(al)、鉑(pt)、鈀(pd)、金(au)、銀(ag)、銅(cu)、鋅(zn)、鎳(ni)、鉻(cr)、鉭(ta)、鉬(mo)、或鈦(ti),并且可為這樣的金屬的合金或者包含這樣的金屬的共混材料等。進一步地,用于柵電極12的材料可為導電氧化物例如氧化銦、氧化鋅、氧化錫、氧化鎵、或氧化鈮,并且可為這樣的導電氧化物的復合化合物(絡合物,complexcompound)或者包含這樣的導電氧化物的共混材料等。進一步地,用于柵電極12的材料可為有機導體例如聚亞乙基二氧噻吩(pedot)或者聚苯胺(pani)等。關于柵電極12的平均膜厚沒有特別限制;膜厚可根據預期意圖適當地選擇。然而,優(yōu)選的膜厚在10nm或更大且1μm或更小的范圍內,并且更優(yōu)選地在50nm或更大且300nm或更小的范圍內。
柵絕緣層13為設置在柵電極12和活性層16之間的層,以將柵電極12與活性層16絕緣。關于柵絕緣層13的平均膜厚沒有特別限制;膜厚可根據預期意圖適當地選擇。然而,優(yōu)選的膜厚在50nm或更大且3μm或更小的范圍內,且更優(yōu)選地在100nm或更大且1μm或更小的范圍內。
源電極14和漏電極15形成于柵絕緣層13上。源電極14和漏電極15以預定的距離隔開形成。源電極14和漏電極15為用于響應于向柵電極12施加柵電壓而使電流通過的電極。注意,連接至源電極14和漏電極15的線路可與源電極14和漏電極15一起形成于相同的層上。
關于用于源電極14和漏電極15的材料沒有特別限制;用于源電極14和漏電極15的材料可根據預期意圖適當地選擇。例如,用于源電極14和漏電極15的材料可為金屬例如al、pt、pd、au、ag、cu、zn、ni、cr、ta、mo、或ti,并且可為這樣的金屬的合金或者包含這樣的金屬的共混材料。
進一步地,用于源電極14和漏電極15的材料可為導電氧化物例如氧化銦、氧化鋅、氧化錫、氧化鎵、或氧化鈮,并且可為這樣的導電氧化物的復合化合物或者包含這樣的導電氧化物的共混材料。進一步地,用于源電極14和漏電極15的材料可為有機導體例如pedot或pani。關于源電極14和漏電極15的平均膜厚沒有特別限制;膜厚可根據預期意圖適當地選擇。然而,優(yōu)選的膜厚在10nm或更大且1μm或更小的范圍內,并且更優(yōu)選地在50nm或更大且300nm或更小的范圍內。
活性層16形成于柵絕緣層13上以部分地覆蓋源電極14和漏電極15。在源電極14和漏電極15之間的活性層16變成溝道區(qū)域。關于活性層16的平均膜厚沒有特別限制,膜厚可根據預期意圖適當地選擇。然而,優(yōu)選的膜厚在5nm或更大且1μm或更小的范圍內,并且更優(yōu)選地在10nm或更大且0.5μm或更小的范圍內。
關于用于活性層16的材料沒有特別限制;用于活性層16的材料可根據預期意圖適當地選擇。例如,用于活性層16的材料可為氧化物半導體例如多晶硅(p-si)、非晶硅(a-si)、或者in-ga-zn-o,并且可為有機半導體例如并五苯。在這樣的材料之中,考慮到柵絕緣層13和第一鈍化層17的邊界的穩(wěn)定性,氧化物半導體是優(yōu)選的。
鈍化層17形成于柵絕緣層13上面,以覆蓋源電極14、漏電極15、和活性層16。關于鈍化層17的平均膜厚沒有特別限制;膜厚可根據預期意圖適當地選擇。然而,優(yōu)選的膜厚在50nm或更大且3μm或更小的范圍內,并且更優(yōu)選地在100nm或更大且1μm或更小的范圍內。注意,鈍化層17的平面圖與圖1中的柵絕緣層13的平面圖對應,但是鈍化層17的平面圖不限于此。例如,鈍化層17的平面圖可小于柵絕緣層13的平面圖。進一步地,鈍化層17的平面圖可大于柵絕緣層13的平面圖,使得鈍化層17覆蓋柵絕緣層13的側表面。
柵絕緣層13和鈍化層17的至少一個是由氧化物形成的。實施方式中使用的氧化物(下文中稱為“第一氧化物”)包含元素a(即堿土金屬)和元素b(即ga、sc、y、和鑭系元素的至少一種),并且如果需要,可包含其它元素。第一氧化物中包含的堿土金屬可為一種,并且可為兩種或更多種。
堿土金屬可為鈹(be)、鎂(mg)、鈣(ca)、鍶(sr)、鋇(ba)、鐳(ra)。
鑭系元素可為鑭(la)、鈰(ce)、鐠(pr)、釹(nd)、钷(pm)、釤(sm)、銪(eu)、釓(gd)、鋱(tb)、鏑(dy)、鈥(ho)、鉺(er)、銩(tm)、鐿(yb)、镥(lu)。
第一氧化物優(yōu)選為順電非晶氧化物。順電非晶氧化物在大氣中是穩(wěn)定的,并且能夠在大的組成范圍內穩(wěn)定地形成非晶結構。然而,第一氧化物可部分地包含結晶材料。
為了改善晶體管的性質,優(yōu)選的是,柵絕緣層13由非晶材料形成。在其中柵絕緣層13由結晶材料形成的情況下,由晶界導致的漏電流難以減小,這可導致晶體管的性質的惡化。
此外,必要的是,柵絕緣層13由順電材料形成,以降低關于晶體管的傳輸性質的滯后。除了其中例如使用晶體管作為存儲器等的特殊情況之外,滯后的存在通常對于因開關性質而具有晶體管的裝置是不期望的。
順電材料是不同于壓電、熱電、或者鐵電材料的介電材料。換而言之,順電材料是不因壓力而極化或不在不存在外部電場的情況下固有地極化的介電材料。此外,壓電、熱電、和鐵電材料應該是結晶的以表現性質。即,通過非晶材料形成的柵絕緣層13不可避免地是順電的。
堿土金屬氧化物容易與大氣中的水分、二氧化碳等反應并且容易轉化為氫氧化物或者碳酸鹽。因此,堿土金屬氧化物不適合于單獨地應用于電子裝置。此外,簡單的氧化物例如ga、sc、y、或者鑭系元素容易結晶,這導致關于漏電流的問題。然而,包含元素a(即堿土金屬)和元素b(即ga、sc、y、和鑭系元素的至少一種)的第一氧化物能夠在大的組成范圍中在大氣中穩(wěn)定地形成順電非晶膜,并且因此適合用于柵絕緣層13。
ce具有4的化合價,其在鑭系元素之中是例外,并且與堿土金屬組合形成鈣鈦礦結構的晶體。因此,為了獲得非晶相,元素b優(yōu)選不是ce。
雖然對于包含堿土金屬和ga的氧化物,可存在以尖晶石結構等的晶體相,這樣的晶體與以鈣鈦礦結構的晶體相比僅在高溫(即通常超過1000℃)下析出。此外,由于對于包含堿土金屬和sc、y、或者鑭系元素的氧化物尚未報道穩(wěn)定的晶體相的存在,從非晶相析出晶體很難發(fā)生,即使后續(xù)步驟在高溫下進行。此外,對于包含堿土金屬和ga、sc、m、或鑭系元素的氧化物,當所述氧化物由三種或更多種金屬元素構成時,非晶相更穩(wěn)定。
就制造高介電常數材料而言,優(yōu)選增加元素例如ba、sr、lu、和la的組成比。此外,第一氧化物由于對大氣中的水分、氧氣等具有可靠的阻隔性能而可用于鈍化層17的材料。
此外,第一氧化物優(yōu)選為包含作為al、ti、鋯(zr)、鉿(hf)、鈮(nb)、和ta的至少一種的元素c(即第三元素),以進一步使非晶相穩(wěn)定化和改善熱穩(wěn)定性、耐熱性、和密度。
關于第一氧化物中包含的元素a(即堿土金屬)和元素b(即ga、sc、y、和鑭系元素的至少一種)的組成比沒有特別限制;所述組成比可根據預期意圖適當地選擇。然而,所述組成比優(yōu)選為在如下所述的范圍內。
以氧化物(例如beo、mgo、cao、sro、bao、ga2o3、sc2o3、y2o3、la2o3、ce2o3、pr2o3、nd2o3、pm2o3、sm2o3、eu2o3、gd2o3、tb2o3、dy2o3、ho2o3、er2o3、tm2o3、yb2o3、lu2o3)計,第一氧化物中包含的元素a(即堿土金屬)和元素b(即ga、sc、y、和鑭系元素的至少一種)的組成比(元素a:元素b)優(yōu)選為10.0mol%或更大且67.0mol%或更小:33.0mol%或更大且90.0mol%或更小。
關于第一氧化物中包含的元素a(即堿土金屬)、元素b(即ga、sc、y、和鑭系元素的至少一種)和元素c(即al、ti、zr、hf、nb、和ta的至少一種)的組成比沒有特別限制;所述組成比可根據預期意圖適當地選擇。然而,所述組成比優(yōu)選地在如下所述的范圍內。
以氧化物(例如beo、mgo、cao、sro、bao、ga2o3、sc2o3、y2o3、la2o3、ce2o3、pr2o3、nd2o3、pm2o3、sm2o3、eu2o3、gd2o3、tb2o3、dy2o3、ho2o3、er2o3、tm2o3、yb2o3、lu2o3、al2o3、tio2、zro2、hfo2、nb2o5、和ta2o5)計,第一氧化物中包含的元素a(即堿土金屬)、元素b(即ga、sc、y、和鑭系元素的至少一種)和元素c(即al、ti、zr、hf、nb、和ta的至少一種)的組成比(元素a:元素b:元素c)優(yōu)選為5.0mol%或更大且22.0mol%或更小:33.0mol%或更大且90.0mol%或更小:5.0mol%或更大且45.0mol%或更小。
構成第一氧化物的氧化物(例如beo、mgo、cao、sro、bao、ga2o3、sc2o3、y2o3、la2o3、ce2o3、pr2o3、nd2o3、pm2o3、sm2o3、eu2o3、gd2o3、tb2o3、dy2o3、ho2o3、er2o3、tm2o3、yb2o3、lu2o3、al2o3、tio2、zro2、hfo2、nb2o5、和ta2o5)的比例可通過經由熒光x-射線分析、電子探針顯微分析儀(epma)、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(icp-aes)等對氧化物中包含的陽離子型元素進行分析而計算。
在其中柵絕緣層13由第一氧化物形成的情況下,關于用于鈍化層17的材料沒有特別限制。例如,可使用無機氧化物膜例如sio2、sion、或sin。類似地,在其中鈍化層17由第一氧化物形成的情況下,關于用于柵絕緣層13的材料沒有特別限制。例如,可使用無機氧化物膜例如sio2、sion、或者sin。然而,第一氧化物可用于柵絕緣層13和鈍化層17兩者。在這樣的情況下,柵絕緣層13和第一鈍化層17的邊界更穩(wěn)定,并且因此柵絕緣層13和第一鈍化層17有可能具有更可靠的性質。
[用于制造fet的方法]
以下描述解釋用于制造圖1中所示的fet的方法。圖2a-3c為說明用于制造根據第一實施方式的fet的步驟的實例的圖。
首先,在圖2a中所示的步驟處,準備基底11。隨后,通過真空蒸鍍方法等在基底11上形成導電膜,然后通過光刻法和蝕刻對所述導電膜進行圖案化,以形成預定形狀的柵電極12。為了清潔表面和改善基底11的粘附,在形成柵電極12之前優(yōu)選進行預處理例如氧等離子體清潔、紫外(uv)臭氧清潔、或者uv照射清潔。如上所述,基底11和柵電極12的材料和厚度可適當地選擇。
關于用于形成柵電極12的方法沒有特別限制;所述方法可根據預期意圖適當地選擇。例如,可通過濺射方法、真空蒸鍍方法、浸涂方法、旋涂方法、模頭涂布方法等進行成膜,然后可通過光刻法進行圖案化。再舉一例,可通過印刷工藝例如噴墨印刷、納米壓印、或者凹版印刷進行成膜,使得直接形成期望的形狀。
然后,在圖2b中所示的步驟處,在基底11上面形成絕緣層130(即最終將形成為柵絕緣層13的層),以覆蓋柵電極12。關于用于形成柵絕緣層130的方法沒有特別限制;方法可根據預期意圖適當地選擇。例如,可通過真空工藝例如濺射方法、脈沖激光沉積(pld)方法、化學蒸鍍(cvd)方法、和原子層沉積(ald)方法,或者通過溶液工藝例如浸涂方法、旋涂方法、和模頭涂布方法進行成膜。再舉一例,可通過印刷工藝例如噴墨印刷、納米壓印、和凹版印刷進行成膜。絕緣層130的材料和厚度如在關于柵絕緣層13的描述中所解釋的。
然后,在圖2c中所示的步驟處,通過光刻法和濕法蝕刻對形成于基底11上面的絕緣層130進行圖案化,以形成預定形狀的柵絕緣層13。具體地,首先,在絕緣層130上形成蝕刻掩模。關于所述蝕刻掩模沒有特別限制。例如,所述蝕刻掩??纱篌w通過對抗蝕劑材料進行旋涂、預烘烤、曝光、顯影、和后烘烤而形成。再舉一例,可將通過光刻工藝形成的金屬圖案或氧化物圖案用于掩模。
在形成所述掩模之后,通過對絕緣層130進行蝕刻而形成柵絕緣層13??赏ㄟ^如下對構成柵絕緣層13的第一氧化物進行蝕刻:使所述氧化物與包含鹽酸、草酸、硝酸、磷酸、乙酸、硫酸、和過氧化氫水的至少一種的溶液(下文中稱作“第一溶液”)接觸。具體地,所述蝕刻方法可為將第一氧化物浸泡在包含鹽酸、草酸、硝酸、磷酸、乙酸、硫酸、和過氧化氫水的至少一種的第一溶液中,或者可為將包含草酸、硝酸、磷酸、乙酸、硫酸、和過氧化氫水的至少一種的第一溶液滴到第一氧化物上,然后將基底11旋轉等等。
鹽酸的濃度優(yōu)選為在0.001mol/l或更大且6mol/l或更小的范圍內,且更優(yōu)選地在0.01mol/l或更大且1mol/l或更小的范圍內。草酸的濃度優(yōu)選為在0.1%或更大且10%或更小的范圍內,且更優(yōu)選地在1%或更大且5%或更小的范圍內。硝酸的濃度優(yōu)選為在0.1%或更大且40%或更小的范圍內,且更優(yōu)選地在1%或更大且20%或更小的范圍內。磷酸的濃度優(yōu)選為在1%或更大且90%或更小的范圍內,且更優(yōu)選地在10%或更大且80%或更小的范圍內。乙酸的濃度優(yōu)選為在0.1%或更大且80%或更小的范圍內,且更優(yōu)選地在1%或更大且50%或更小的范圍內。硫酸的濃度優(yōu)選為在0.1%或更大且50%或更小的范圍內,且更優(yōu)選地在1%或更大且20%或更小的范圍內。過氧化氫水的濃度優(yōu)選為在0.1%或更大且20%或更小的范圍內,且更優(yōu)選地在1%或更大且10%或更小的范圍內。在以上組分的溶液中,鹽酸以及包含磷酸和硝酸的混合溶液由于對第一氧化物高的溶解性而是優(yōu)選的。
在通過蝕刻將絕緣層130形成為柵絕緣層13之后,將所述掩模除去。關于用于除去所述掩模的步驟沒有特別限制。例如,可將所述掩模浸泡在溶解所述掩模的溶液中來除去。
然后,在圖2d中所示的步驟處,在柵絕緣層13上形成具有預定形狀的源電極14和漏電極15。為了清潔表面和改善柵絕緣層13的粘附,在形成源電極14和漏電極15之前優(yōu)選進行預處理例如氧等離子體清潔、uv臭氧清潔、或uv照射清潔。
關于用于形成源電極14和漏電極15的方法沒有特別限制;方法可根據預期意圖適當地選擇。例如,可以濺射方法、真空蒸鍍方法、浸涂方法、旋涂方法、模頭涂布方法等進行成膜,然后可通過光刻法進行圖案化。再舉一例,可通過印刷工藝例如噴墨印刷、納米壓印、和凹版印刷進行成膜,使得直接形成期望的形狀。源電極14和漏電極15的材料和厚度可如上所述適當地選擇。
然后,在圖3a中所示的步驟處,在柵絕緣層13上形成具有預定形狀的活性層16。關于用于形成活性層16的方法沒有特別限制;方法可根據預期意圖適當地選擇。例如,可以濺射方法、真空蒸鍍方法、浸涂方法、旋涂方法、模頭涂布方法等進行成膜,并且然后可通過光刻法進行圖案化。再舉一例,可以印刷工藝例如噴墨印刷、納米壓印、和凹版印刷進行成膜,使得直接形成期望的形狀?;钚詫?6的材料和厚度可如上所述適當地選擇。
然后,在圖3b中所示的步驟處,在基底11和柵絕緣層13上面形成絕緣層170(即最終將形成為鈍化層17的層),以覆蓋源電極14、漏電極15、和活性層16。關于用于形成絕緣層170的方法沒有特別限制;方法可根據預期意圖適當地選擇。例如,可以真空工藝例如濺射方法、pld方法、cvd方法、或者ald方法,或者可以溶液工藝例如浸涂方法、旋涂方法、或者模頭涂布方法進行成膜。再舉一例,可以印刷工藝例如噴墨印刷、納米壓印、和凹版印刷進行成膜。絕緣層170的材料和厚度如在關于鈍化層17的描述中所解釋的。
然后,在圖3c中所示的步驟處,通過光刻法和濕法蝕刻對形成于基底11和柵絕緣層13上面的絕緣層170進行圖案化,以形成預定形狀的鈍化層17。具體方法與圖2c中所示的絕緣層130形成為柵絕緣層13的方法相同。
通過以上步驟,可制造底柵/底接觸fet10。
如上所述,根據第一實施方式,柵絕緣層13和鈍化層17的至少一個由包含元素a(即堿土金屬)和元素b(即ga、sc、y、和鑭系元素的至少一種)的第一氧化物形成。此外,為了將所述第一氧化物圖案化為預定形狀,通過使用包含鹽酸、草酸、硝酸、磷酸、乙酸、硫酸、和過氧化氫水的至少一種的第一溶液進行濕法蝕刻。
可優(yōu)選地通過使用第一溶液的濕法蝕刻形成柵絕緣層13和鈍化層17。此處,不需要進行涉及與危險氣體的使用、對環(huán)境的破壞、所需設備的成本等有關的問題的常規(guī)的干法蝕刻。
此外,將第一氧化物用于柵絕緣層13使得能夠用低的電壓(或低的能量消耗)驅動所述fet,因為第一氧化物的介電常數在6-20的范圍內,其比sio2膜的高。此外,將第一氧化物用于鈍化層17使得能夠制造高度可靠的fet,因為第一氧化物具有高的阻隔性能。
即,將第一氧化物用于柵絕緣層13和鈍化層17的至少一個和對于第一氧化物使用濕法蝕刻使得能夠以低成本、高安全性、和對環(huán)境很少的破壞制造高品質(即具有低的能量消耗和高的可靠性的)fet。
<第一實施方式的變型>
關于第一實施方式的變型的以下描述解釋與第一實施方式相比具有不同的層構造的fet的實例。注意,在第一實施方式的變型的描述中,可省略已經在以上描述中解釋的相同構造的解釋。
圖4a-4c為說明根據第一實施方式的變型的fet的實例的橫截面圖。圖4a-4c中所示的fet為根據本發(fā)明的半導體裝置的典型實例。
圖4a中所示的fet10a為底柵/頂接觸fet。fet10a包括形成于具有絕緣性質的基底11上的柵電極12,并且包括形成為覆蓋柵電極12的柵絕緣層13。此外,在柵絕緣層13上形成活性層16,并且在活性層16上經由變成溝道區(qū)域的活性層16以預定距離局部地形成源電極14和漏電極15。此外,在柵絕緣層13上面形成鈍化層17以覆蓋源電極14、漏電極15、和活性層16。
圖4b中所示的fet10b是頂柵/底接觸fet。fet10b包括形成于具有絕緣性質的基底11上的源電極14和漏電極15,并且包括形成為部分地覆蓋源電極14和漏電極15的活性層16。此外,形成柵絕緣層13以覆蓋源電極14、漏電極15、和活性層16,并且在柵絕緣層13上形成柵電極12。此外,在柵絕緣層13上面形成鈍化層17以覆蓋柵電極12。
圖4c中所示的fet10c為頂柵/頂接觸fet。fet10c包括形成于具有絕緣性質的基底11上的活性層16,并且包括經由變成溝道區(qū)域的活性層16以預定距離局部地形成于活性層16上的源電極14和漏電極15。此外,形成柵絕緣層13以覆蓋源電極14、漏電極15、和活性層16,并且在柵絕緣層13上形成柵電極12。此外,在柵絕緣層13上面形成鈍化層17以覆蓋柵電極12。
如上所述,關于根據本發(fā)明的fet的層構造沒有特別限制;可根據預期意圖任意地選擇在如圖1-4c中所示構造之中的構造。對于圖4a-4c中所示的fet10a、10b、和10c,柵絕緣層13和鈍化層17的至少一個由第一氧化物形成,并且柵絕緣層13和鈍化層17可通過與用于fet10類似的方法制造。因此,對于fet10a、10b、和10c,本發(fā)明提供了如對于fet10提供的類似的有利效果。
<第二實施方式>
關于第二實施方式的以下描述解釋用于制造如圖5中所示的fed的方法。注意,在關于第二實施方式的描述中,可省略已經在以上實施方式中解釋的相同構造的解釋。
圖5為說明根據第二實施方式的fet的實例的橫截面圖。圖5中所示的fet為根據本發(fā)明的半導體裝置的典型實例。
圖5中所示的fet120為頂柵/自對準fet。fet120包括形成于具有絕緣性質的基底121上的活性層122、形成于活性層122上的柵絕緣層123、和形成于所述柵絕緣層上的柵電極124。此外,fet120包括形成為覆蓋基底121、活性層122、和柵電極124的層間絕緣膜127。注意,區(qū)域122a是源區(qū)和區(qū)域122b是漏區(qū)。此外,在層間絕緣膜127上形成源電極125和漏電極126。源電極125和漏電極126經由形成于層間絕緣膜127上的通孔與活性層122連接。此外,形成鈍化層128以覆蓋層間絕緣膜127、源電極125、和漏電極126。
關于頂柵/自對準fet120,由于不存在其中柵電極124與源電極125以及漏電極126重疊的區(qū)域(即重疊區(qū)域),與圖1、4a、4b、和4c中所示的構造相比可更多地降低寄生電容。因此,fet120可進行更快的操作。
如用于第一實施方式中的柵絕緣層13和鈍化層17的至少一個的相同的氧化物可用于柵絕緣層123和鈍化層128的至少一個。
在其中第一氧化物用于柵絕緣層123的情況下,關于用于鈍化層128的材料沒有特別限制。例如,可使用無機氧化物膜例如sio2、sion、或sin。
類似地,在其中第一氧化物用于鈍化層128的情況下,關于用于柵絕緣層123的材料沒有特別限制。例如,可使用無機氧化物膜例如sio2、sion、或者sin。然而,第一氧化物可用于柵絕緣層123和鈍化層128兩者。在這樣的情況下,柵絕緣層123和鈍化層128的邊界更穩(wěn)定,并且因此柵絕緣層123和鈍化層128有可能具有更可靠的性質。
基底121、活性層122、柵電極124、源電極125、和漏電極126可例如分別由與用于基底11、活性層16,柵電極12、源電極14、和漏電極15相同的材料形成。
此外,關于用于層間絕緣膜127的材料沒有特別限制。例如,可使用無機氧化物膜例如sio2、sion、或sin。
[用于制造fet的方法]
接下來,以下描述解釋用于制造fet120的方法。雖然以下描述解釋用于制造具有均由第一氧化物形成的柵絕緣層123、鈍化層128的fet的方法,fet120不限于此。
首先,在基底121上形成活性層122、柵絕緣層123、和柵電極124。例如,形成步驟如下:在基底121上,進行活性層122的成膜;然后進行柵絕緣層123的成膜;然后進行柵電極124的成膜;然后通過光刻法順序地進行柵電極124和柵絕緣層123的蝕刻。
與第一實施方式中相同的工藝可用于柵絕緣層123和柵電極124的成膜。對柵電極124的蝕刻過程中使用的掩??捎米饔糜趯沤^緣層123的蝕刻過程的掩模,或者可使用柵電極124本身的圖案作為掩模。
此外,在其中柵電極124由適合于通過使用包含鹽酸、草酸、硝酸、磷酸、乙酸、硫酸、過氧化氫水的至少一種的第一溶液濕法蝕刻的材料形成的情況下,通過一次性地對柵絕緣層123和柵電極124進行蝕刻,可簡化工藝。例如,在其中柵電極124形成為al、al合金、mo、或mo合金的單層,或者al、al合金、mo、和mo合金的疊層和其中使用包含硝酸、磷酸、和乙酸的混合溶液作為蝕刻劑的情況下,一次性地對柵電極124和柵絕緣層123進行蝕刻。
此外,可在基底121上進行柵絕緣層123的成膜和圖案化之后進行柵電極124的成膜和圖案化。
然后,形成層間絕緣膜127。關于材料和工藝沒有特別限制。例如,用于形成層間絕緣膜127的材料可為絕緣材料例如sion或sio2,并且用于形成層間絕緣膜127的工藝可為真空沉積方法例如cvd方法或濺射方法。關于圖案化方法也沒有特別限制。例如,可通過光刻法等獲得期望的圖案,并且可視需要形成通孔。
在形成層間絕緣膜127之前,可進行氬(ar)等離子體處理等以降低如圖5中所示的源區(qū)122a和漏區(qū)122b的電阻率。
然后,形成源電極125和漏電極126。源電極125和漏電極126形成于提供在層間絕緣膜127上的通孔上面并且連接至活性層122(即源區(qū)122a和漏區(qū)122b)。與第一實施方式中相同的工藝可用于形成源電極125和漏電極126的工藝。
最后,形成鈍化層128。材料和工藝與用于根據第一實施方式的柵絕緣層13的那些相同。通過以上步驟,制得了fet120。
如上所述,將第一氧化物用于柵絕緣層123和鈍化層128的至少一個和使用其中對第一氧化物進行濕法蝕刻的低成本圖案化工藝與第一實施方式類似地使得能夠制造高品質(即具有低的能量消耗和高的可靠性的)fet。
<第三實施方式>
關于第三實施方式的以下描述解釋有機el顯示元件的實例。注意,在第三實施方式的描述中,可省略已經在以上描述中解釋的相同構造的解釋。[有機el顯示元件的構造]
圖6為用于解釋根據第三實施方式的有機el顯示元件200的構造和用于制造根據第三實施方式的有機el顯示元件200的方法的橫截面圖。根據圖6,有機el顯示元件200包括驅動電路210、層間絕緣膜220、有機el元件230、分隔壁240、密封層250、粘附層260、和對向絕緣基底270。
驅動電路210由第一fet20和第二fet30構成。第一fet20包括,在作為絕緣基底的基底21上的第一柵電極22、柵絕緣層23、第一源電極24、第一漏電極25、第一活性層26、和第一鈍化層27。此外,第二fet30包括在基底21上的第二柵電極32、柵絕緣層23、第二源電極34、第二漏電極35、第二活性層36、和第二鈍化層37。對于柵絕緣層23、第一鈍化層27、和第二鈍化層37的至少一個,可使用與對于第一實施方式中的柵絕緣層13和鈍化層17的至少一個使用的相同的氧化物。
驅動電路210具有兩晶體管/一電容器結構,其中提供于第一fet20上的第一漏電極25和提供于第二fet30上的第二柵電極32經由形成于柵絕緣層23上的通孔連接。注意,在圖6中,在第二柵電極32和第二源電極34之間形成電容器,雖然關于形成電容器的位置沒有特別限制。即,可視需要形成具有合適尺寸和布置的電容器。
形成層間絕緣膜220以覆蓋提供于驅動電路210上的第一fet20和第二fet30。在層間絕緣膜220上,形成有機el元件230和分隔壁240。
有機el元件230是包括下部電極231、有機el層232、和上部電極233的光控制元件。有機el元件230的下部電極231經由形成于層間絕緣膜220上的通孔220x連接至第二fet30的第二漏電極35。
注意,如關于有機el顯示元件200a的圖7中所示,第一鈍化層27和第二鈍化層37可集成地形成為鈍化層27a。在這樣的情況下,有機el元件230的下部電極231經由分別形成于層間絕緣膜220上和鈍化層27a上的通孔220y和220z連接至第二fet30的第二漏電極35。
對于有機el元件230的下部電極231,可使用導電氧化物例如氧化銦錫(ito)、in2o3、sno2、或zno、銀-釹(ag-nd)合金等。對于上部電極233,可使用鋁-鎂-銀(al-mg-ag)合金、鋁-鋰(al-li)合金、ito等。
有機el層232包括電子傳輸層、發(fā)光層、和空穴傳輸層。進一步地,上部電極233連接至所述電子傳輸層,和下部電極231連接至所述空穴傳輸層。在下部電極231和上部電極233之間施加預定量的電壓時,從下部電極231和上部電極233注入的空穴和電子在有機el層232內復合(recombine),這導致所述發(fā)光層由于激發(fā)的能量而發(fā)光。即,當第一fet20和第二fet30接通時,有機el元件230發(fā)光。
有機el元件230是由以如下順序的層層疊的:密封層250、粘附層260、和對向絕緣基底270。
[用于制造有機el顯示元件的方法]
接著,以下描述解釋用于制造有機el顯示元件200的方法。第一fet20和第二fet30可由與用于根據第一實施方式的fet10-10c相同的材料和工藝制造。
注意,為了在將第一氧化物用于圖7中所示的鈍化層27a的情況下形成通孔220z,在形成鈍化層27a之后和在形成層間絕緣膜220之前,可提供具有與鈍化層27a的形成為通孔220z的部分對應的開口的掩模。然后,可通過所述掩模經由使用包含鹽酸、草酸、硝酸、磷酸、乙酸、硫酸、和過氧化氫水的至少一種的第一溶液對鈍化層27a進行蝕刻。
替代地,可連續(xù)地進行鈍化層27a和層間絕緣膜220的成膜,然后在層間絕緣膜220上形成通孔220y。然后,可利用具有通孔220y的層間絕緣膜220作為掩模,以通過使用上述溶液進行蝕刻,以便在鈍化層27a上形成通孔220z。
對于層間絕緣膜220和分隔壁240,可使用多種材料和工藝。例如,用于層間絕緣膜220和分隔壁240的材料可為無機氧化物例如sio2、sion、或者sinx、絕緣材料例如丙烯酸類或聚酰亞胺等。關于用于形成層間絕緣膜220和分隔壁240的工藝,可以濺射方法或旋涂方法進行成膜,然后通過光刻法進行圖案化,或者可以印刷工藝例如噴墨印刷、納米壓印、和凹版印刷進行成膜,使得直接形成期望的形狀。
關于用于制造有機el元件230的方法沒有特別限制,并且可使用常規(guī)技術。例如,可適當地使用真空沉積方法例如真空蒸鍍方法或濺射方法、和溶液工藝例如噴墨方法或者噴嘴涂布方法。
對于密封層250,可使用多種材料和工藝。例如,用于密封層250的材料可為無機氧化物例如sio2、sion、或sinx等。例如,用于形成密封層250的工藝可為真空沉積方法例如cvd方法或者濺射方法。
在形成密封層250之后,經由由例如環(huán)氧樹脂和丙烯酸類樹脂的材料形成的粘附層260附著對向絕緣基底270,以完成形成有機el顯示元件200。
如上所述,將第一氧化物用于所述柵絕緣層和所述鈍化層的至少一個和使用其中對第一氧化物進行濕法蝕刻的低成本圖案化工藝使得能夠制造高品質(即具有低的能量消耗和高的可靠性的)fet。
注意,根據第二實施方式的顯示元件至少包括所述光控制元件和用于驅動所述光控制元件的驅動電路,并且可視需要進一步包括其它部件。關于光控制元件沒有特別限制,只要是用于根據驅動信號控制光輸出的元件;光控制元件可根據預期意圖適當地選擇。雖然在以上解釋中提供具有有機el元件作為光控制元件的顯示元件作為實例,但是也可制造具有液晶元件、電致變色元件、電泳元件、電潤濕元件等代替所述有機el元件的顯示元件。
關于驅動電路沒有特別限制,只要具有根據第一實施方式的fet;驅動電路可根據預期意圖適當地選擇。關于其它部件沒有特別限制;其它部件根據預期意圖適當地選擇。
<第四實施方式>
關于第四實施方式的以下描述解釋了fet的另一實例。注意,在關于第四實施方式的描述中,可省略已經在以上實施方式中解釋的相同構造的解釋。
[fet的構造]
圖8為用于解釋根據第四實施方式的fet的構造和用于制造根據第四實施方式的fet的方法的橫截面圖。根據圖8,fet50包括基底51、柵電極52、柵絕緣層53、柵側壁絕緣膜54、源區(qū)55、漏區(qū)56、層間絕緣膜57、源電極58、漏電極59、和鈍化層111。注意,fet50是根據本發(fā)明的fet的典型實例。
對于柵絕緣層53和鈍化層111的至少一個,可使用與對于第一實施方式中的柵絕緣層13和鈍化層17的至少一個使用的相同的氧化物。
在其中柵絕緣層53由第一氧化物形成的情況下,關于用于鈍化層111的材料沒有特別限制。例如,可使用無機氧化物膜例如sio2、sion、或sin。
類似地,在其中鈍化層111由第一氧化物形成的情況下,關于用于柵絕緣層53的材料沒有特別限制。例如,可使用無機氧化物膜例如sio2、sion、或sin。然而,第一氧化物可用于柵絕緣層53和鈍化層111兩者。在這樣的情況下,柵絕緣層53和鈍化層111的邊界更穩(wěn)定,并且因此柵絕緣層53和鈍化層111傾向于具有更可靠的性質。
[用于制造fet的方法]
接下來,以下描述解釋用于制造fet50的方法。雖然以下描述解釋用于制造具有均由第一氧化物形成的柵絕緣層53和鈍化層111的fet的方法,但是fet50不限于此。
為了制造fet50,首先,準備作為半導體基底的基底51。關于用于基底51的材料沒有特別限制,只要為半導體材料;用于基底51的材料可從視需要添加有雜質的硅(si)、鍺(ge)等中適當地選擇。
然后,在基底51上形成柵絕緣層53。關于工藝沒有特別限制;可以真空沉積方法例如cvd方法、ald方法、或者濺射方法進行成膜,然后通過光刻法等形成期望的圖案。在任何以上成膜方法中,柵絕緣層53可形成為非晶膜。
然后,形成柵電極52。關于材料和工藝沒有特別限制。例如,用于柵電極52的材料可為多晶硅,金屬材料例如al,或者多晶硅、金屬材料和阻隔金屬例如tin或tan的層疊體。例如,用于形成柵電極52的工藝可為真空沉積方法例如cvd方法或濺射方法。此外,為了降低電阻率,可在柵電極52的表面上形成例如ni、co、或ti的硅化物的層。
關于用于將柵電極52圖案化的方法沒有特別限制。例如,可使用光致抗蝕劑形成掩模,然后進行光刻法,以便以干法蝕刻方法除去柵絕緣層53或柵電極52的未被所述掩模覆蓋的部分。
用于形成柵絕緣層53的工藝可與用于形成根據第一實施方式的柵絕緣層13的工藝相同。關于用于待用于對柵絕緣層53進行濕法蝕刻的掩模的材料沒有特別限制。例如,柵電極52的圖案可用于掩模。
然后,在柵絕緣層53和柵電極52的側上形成柵側壁絕緣膜54。關于材料和工藝沒有特別限制。例如,用于柵側壁絕緣膜54的材料可為絕緣材料例如sion或sio2,并且用于形成柵側壁絕緣膜54的工藝可為真空沉積方法例如cvd方法或濺射方法。關于用于圖案化的方法沒有特別限制。例如,可使用用于柵側壁絕緣膜54的材料在基底51上面進行成膜,然后以干法蝕刻方法對整個表面進行回蝕(深蝕,內蝕,etch-back)。
然后,對基底51選擇性地進行離子注入,以形成源區(qū)55和漏區(qū)56。為了降低電阻率,可在源區(qū)55和漏區(qū)56的表面上形成例如ni、co、或ti的硅化物的層。
然后,形成層間絕緣膜57。關于材料和工藝沒有特別限制。例如,用于層間絕緣膜57的材料可為絕緣材料例如sion或sio2,和用于形成層間絕緣膜57的工藝可為真空沉積方法例如cvd方法或濺射方法。此外,關于用于圖案化的方法沒有特別限制;可通過光刻法等形成期望的圖案,并且可視需要形成通孔。
然后,形成源電極58和漏電極59。源電極58和漏電極59形成為分別與源區(qū)55和漏區(qū)56進行接觸,埋入形成于層間絕緣膜57上的通孔。
關于用于形成源電極58和漏電極59的材料和工藝沒有特別限制。例如,用于源電極58和漏電極59的材料可為金屬材料例如al或cu。關于用于形成源電極58和漏電極59的工藝,例如,可以真空沉積方法例如濺射方法埋入通孔,然后通過使用光刻法進行圖案化。此外,可以cvd方法或噴鍍方法埋入通孔,然后以化學機械拋光(cmp)方法等進行平坦化。此外,可視需要使用與阻隔金屬例如tin或tan的層的層疊體。此外,可使用w栓;可使用鎢(w)以cvd方法埋入通孔。
最后,形成鈍化層111。材料和工藝可與用于根據第一實施方式的柵絕緣層13的材料和工藝相同。通過以上步驟,制得了fet。
注意,對于fet50,基底51是作為活性層提供的,其形成源區(qū)55和漏區(qū)56之間的溝道。進一步地,在柵絕緣層53和由si形成的基底51之間,可由sige等形成活性層。此外,雖然在圖8中示出了頂柵結構,但是前述柵絕緣層53可用于所謂的雙柵結構和finfet。
如上所述,與第一實施方式類似地,將第一氧化物用于柵絕緣層和鈍化層的至少一個和使用其中對第一氧化物進行濕法蝕刻的低成本圖案化工藝使得能夠制造高品質(即具有低的能量消耗和高的可靠性的)fet。
<第五實施方式>
關于第五實施方式的以下描述解釋易失性半導體存儲元件的實例。注意,在關于第五實施方式的描述中,可省略已經在以上實施方式中解釋的相同構造的解釋。
[易失性半導體存儲元件的構造]
圖9為用于解釋根據第五實施方式的易失性半導體存儲元件的構造和用于制造根據第五實施方式的易失性半導體存儲元件的方法的橫截面圖。根據圖9,易失性半導體存儲元件60包括作為絕緣基底的基底61、柵電極62、柵絕緣層63、源電極64、漏電極65、活性層66、第一電容器電極67、電容器介電層68、第二電容器電極69、和鈍化層112。注意,易失性半導體存儲元件60是根據本發(fā)明的半導體裝置的典型實例。
對于柵絕緣層63和鈍化層112的至少一個,可使用與對于第一實施方式中的柵絕緣層13和鈍化層17的至少一個使用的相同的氧化物。
在其中柵絕緣層63由第一氧化物形成的情況下,關于用于鈍化層112的材料沒有特別限制。例如,可使用無機氧化物膜例如sio2、sion、或sin、
類似地,在其中鈍化層112由第一氧化物形成的情況下,關于用于柵絕緣層63的材料沒有特別限制。例如,可使用無機氧化物膜例如sio2、sion、或sin。然而,第一氧化物可用于柵絕緣層63和鈍化層112兩者。在這樣的情況下,柵絕緣層63和鈍化層112的邊界更穩(wěn)定,并且因此柵絕緣層63和鈍化層112傾向于具有更可靠的性質。
優(yōu)選的是,電容器介電層68也由第一氧化物形成。
[用于制造易失性半導體存儲元件的方法]
接下來,以下描述解釋用于制造易失性半導體存儲元件60的方法。雖然以下描述解釋用于制造具有均由第一氧化物形成的柵絕緣層63和鈍化層112的易失性半導體存儲元件的方法,但是易失性半導體存儲元件60不限于此。
為了制造易失性半導體存儲元件60,首先,準備基底61。用于基底61的材料可與用于根據第一實施方式的基底11的材料相同。然后,在基底61上形成柵電極62。用于形成柵電極62的材料和工藝可與用于形成根據第一實施方式的柵電極12的材料和工藝相同。
然后,形成第二電容器電極69。對于形成第二電容器電極69,可使用多種材料和工藝。例如,用于第二電容器電極69的材料可為金屬例如mo、al、cu、或釕(ru),這樣的金屬的合金,透明導電氧化物例如ito或ato,有機導體例如pedot或pani等。關于用于形成第二電容器電極69的工藝,例如,可以濺射方法、旋涂或浸涂方法等進行成膜,然后通過使用光刻法進行圖案化。此外,可進行印刷工藝例如噴墨印刷、納米壓印、和凹版印刷,使得直接形成期望的形狀。
注意,在其中用于形成柵電極62和第二電容器電極69的材料和工藝相同的情況下,柵電極62和第二電容器電極69可一次性地形成。
然后,由第一氧化物形成柵絕緣層63。用于形成柵絕緣層63的工藝可與用于形成根據第一實施方式的柵絕緣層13的工藝相同。
然后,在第二電容器電極69上形成電容器介電層68。關于用于電容器介電層68的材料沒有特別限制。例如,用于電容器介電層68的材料可為包含氧化hf、氧化ta、氧化la等的高介電常數氧化物材料,或者可為鐵電材料例如鋯鈦酸鉛(pzt)或者鉭酸鍶鉍(sbt)等。在這樣的材料之中,第一氧化物對于形成電容器介電層68是優(yōu)選的。
關于工藝沒有特別限制。例如,可以真空沉積方法例如cvd方法、ald方法、或濺射方法進行成膜,然后通過使用光刻法等形成期望的圖案??梢砸陨先我獬赡し椒ㄐ纬煞蔷ぁ?/p>
注意,在其中用于形成柵絕緣層63和電容器介電層68的材料和工藝相同的情況下,柵絕緣層63和電容器介電層68可一次性地形成。
然后,形成源電極64和漏電極65。用于形成源電極64和漏電極65的材料和工藝可與用于形成根據第一實施方式的源電極14和漏電極15的材料和工藝相同。
然后,形成第一電容器電極67。對于形成第一電容器電極67,可使用多種材料和工藝。例如,用于第一電容器電極67的材料可為金屬例如mo、al、cu、或ru,這樣的金屬的合金,透明導電氧化物例如ito或ato,有機導體例如pedot或pani等。關于用于形成第一電容器電極67的工藝,例如,可以濺射方法、旋涂或浸涂方法等進行成膜,然后通過光刻法進行圖案化。此外,可進行印刷工藝例如噴墨印刷、納米壓印、和凹版印刷,使得直接形成期望的形狀。
注意,在其中用于形成源電極64、漏電極65、和第一電容器電極67的材料和工藝相同的情況下,源電極64、漏電極65、和第一電容器電極67可一次性地形成。
然后,形成活性層66。關于用于活性層66的材料沒有特別限制。例如,用于活性層66的材料可為氧化物半導體例如p-si、a-si、或in-ga-zn-o,和可為有機半導體例如并五苯。在這樣的材料之中,就柵絕緣層63-活性層66的邊界的穩(wěn)定性而言,氧化物半導體是優(yōu)選的。關于用于形成活性層66的工藝沒有特別限制。例如,可以真空工藝例如濺射方法、pld方法、cvd方法、或者ald方法、或者以溶液工藝例如旋涂或浸涂方法進行成膜,然后通過光刻法進行圖案化。替代地,可進行印刷工藝例如噴墨印刷、納米壓印、和凹版印刷,使得直接形成期望的形狀。
最后,形成鈍化層112。用于形成鈍化層112的材料和工藝可與用于形成根據第一實施方式的柵絕緣層13的材料和工藝相同。通過以上步驟,制得易失性半導體存儲元件60。
此處,就柵電極62、柵絕緣層63、源電極64、漏電極65、和活性層66的位置關系而言,易失性半導體存儲元件60具有所謂的底柵/底接觸構造。然而,根據第五實施方式的易失性半導體存儲元件不限于此,并且可具有例如底柵/頂接觸、頂柵/底接觸、或者頂柵/頂接觸構造。
此外,易失性半導體存儲元件60的關于第一電容器電極67、電容器介電層68、和第二電容器電極69而言的這樣的平面結構可形成為三維結構等,以提高電容器的容量。
如上所述,將第一氧化物用于柵絕緣層和鈍化層的至少一個和使用其中對第一氧化物進行濕法蝕刻的低成本圖案化工藝使得能夠制造高品質(即具有低的能量消耗和高的可靠性的)fet。此外,將第一氧化物除了用于柵絕緣層之外還用于電容器介電層使得能夠優(yōu)選地制造具有甚至更低能量消耗的fet。
<第六實施方式>
關于第六實施方式的以下描述解釋易失性半導體存儲元件的另一實例。注意,在關于第六實施方式的描述中,可省略已經在以上實施方式中解釋的相同構造的解釋。
[易失性半導體存儲元件的構造]
圖10為用于解釋根據第六實施方式的易失性半導體存儲元件的構造和用于制造根據第六實施方式的易失性半導體存儲元件的方法的橫截面圖。根據圖10,易失性半導體存儲元件70包括作為半導體基底的基底71、柵電極72、柵絕緣層73、柵側壁絕緣膜74、源區(qū)75、漏區(qū)76、第一層間絕緣膜77、位線電極78、第二層間絕緣膜79、第二電容器電極80、電容器介電層81、第一電容器電極82、和鈍化層113。注意,易失性半導體存儲元件70是根據本發(fā)明的半導體裝置的典型實例。
對于柵絕緣層73和鈍化層113的至少一個,可使用與對于第一實施方式中的柵絕緣層13和鈍化層17的至少一個使用的相同的氧化物。
在其中柵絕緣層73由第一氧化物形成的情況下,關于用于鈍化層113的材料沒有特別限制。例如,可使用無機氧化物膜例如sio2、sion、或sin。
類似地,在其中鈍化層113由第一氧化物形成的情況下,關于用于柵絕緣層73的材料沒有特別限制。例如,可使用無機氧化物膜例如sio2、sion、或者sin。然而,第一氧化物可用于柵絕緣層73和鈍化層113兩者。在這樣的情況下,柵絕緣層73和鈍化層113的邊界更穩(wěn)定,并且因此柵絕緣層73和鈍化層113傾向于具有更可靠的性質。
優(yōu)選的是,電容器介電層81也由第一氧化物形成。
[用于制造易失性半導體存儲元件的方法]
接著,以下描述解釋用于制造易失性半導體存儲元件70的方法。雖然以下描述解釋用于制造具有均由第一氧化物形成的柵絕緣層73和鈍化層113的易失性半導體存儲元件的方法,易失性半導體存儲元件70不限于此。
對于易失性半導體存儲元件70,基底71、柵電極72、柵絕緣層73、柵側壁絕緣膜74、源區(qū)75、漏區(qū)76、和第一層間絕緣膜77可由用于根據第四實施方式的基底51、柵電極52、柵絕緣層53、柵側壁絕緣膜54、源區(qū)55、漏區(qū)56、和層間絕緣膜57相同的材料和工藝形成。
于在基底71上形成柵絕緣層73、柵電極72、柵側壁絕緣膜74、源區(qū)75、漏區(qū)76、第一層間絕緣膜77之后,形成位線電極78。關于材料和工藝沒有特別限制。例如,用于位線電極78的材料可為al、cu等。關于用于形成位線電極78的工藝,例如,可以真空沉積方法例如濺射方法或cvd方法埋入通孔,然后通過光刻法進行圖案化。此外,可以cvd方法或噴鍍方法埋入通孔,然后以cmp方法等進行平坦化。此外,可視需要使用與阻隔金屬例如tin或tan的層的層疊體。此外,可使用w栓;可使用w以cvd方法埋入通孔。
然后,形成第二層間絕緣膜79。用于形成第二層間絕緣膜79的材料和工藝可與用于形成根據第四實施方式的層間絕緣膜57的相同。
然后,形成第二電容器電極80。關于材料和工藝沒有特別限制。例如,用于第二電容器電極80的材料可為金屬材料例如al、cu、或ru,和可為多晶硅等。關于用于形成第二電容器電極80的工藝,例如,可以真空沉積方法例如濺射方法或cvd方法埋入通孔,然后通過光刻法進行圖案化。此外,可以cvd方法或噴鍍方法埋入通孔,然后以cmp方法等進行平坦化。此外,可視需要使用與阻隔金屬例如tin或tan的層的層疊體。此外,可使用w栓;可使用w以cvd方法埋入通孔。
然后,形成電容器介電層81。關于用于電容器介電層81的材料沒有特別限制。例如,用于電容器介電層81的材料可為包含氧化hf、氧化ta、氧化la等的高介電常數氧化物材料,或者可為鐵電材料例如pzt或sbt等。在這樣的材料之中,對于形成電容器介電層81而言,優(yōu)選第一氧化物。
關于用于形成電容器介電層81的工藝沒有特別限制。例如,可以真空沉積方法例如cvd方法、ald方法、或濺射方法進行成膜,然后通過使用光刻法等形成期望的圖案??梢砸陨先我獬赡し椒ㄐ纬煞蔷?。在其中電容器介電層81由第一氧化物形成的情況下,可使用與用于根據第一實施方式的柵絕緣層13相同的工藝。
然后,形成第一電容器電極82。關于用于形成第一電容器電極82的材料和工藝沒有特別限制。例如,用于第一電容器電極82的材料可為金屬材料例如al、cu、或ru,和可為多晶硅。關于用于形成第一電容器電極82的工藝,例如,可以真空沉積方法例如cvd方法或濺射方法進行成膜,然后通過光刻法等進行圖案化。此外,可視需要使用與阻隔金屬例如tin或tan的層的層疊體。
最后,形成鈍化層113。用于形成鈍化層113的材料和工藝可與用于形成根據第一實施方式的柵絕緣層13的材料和工藝相同。通過以上步驟,制得易失性半導體存儲元件70。
注意,雖然關于易失性半導體存儲元件70的描述解釋具有其中電容器設置在fet上方的堆疊結構的易失性半導體存儲元件,但是易失性半導體存儲元件70不限于此。例如,易失性半導體存儲元件70可為具有溝槽結構的易失性半導體存儲元件,其中在形成于半導體基底上的溝槽中,電容器設置在fet下方。
此外,易失性半導體存儲元件70的關于第二電容器電極80、電容器介電層81、和第一電容器電極82而言的這樣的平面結構可形成為三維結構等,以提高電容器的容量。
如上所述,將第一氧化物用于柵絕緣層和鈍化層的至少一個和使用其中對第一氧化物進行濕法蝕刻的低成本圖案化工藝使得能夠制造高品質(即具有低的能量消耗和高的可靠性的)易失性半導體存儲元件。此外,將第一氧化物除了用于柵絕緣層之外還用于電容器介電層使得能夠優(yōu)選地制造具有甚至更低能量消耗的易失性半導體存儲元件。
<第七實施方式>
關于第七實施方式的以下描述解釋非易失性半導體存儲元件的實例。注意,在關于第七實施方式的描述中,可省略已經在以上實施方式中解釋的相同構造的解釋。
[非易失性半導體存儲元件的構造]
圖11為用于解釋根據第七實施方式的非易失性半導體存儲元件的構造和用于制造根據第七實施方式的非易失性半導體存儲元件的方法的橫截面圖。根據圖11,非易失性半導體存儲元件90包括作為絕緣基底的基底91、柵電極92、第一柵絕緣層93、浮柵電極94、第二柵絕緣層95、源電極96、漏電極97、活性層98、和鈍化層114。注意,非易失性半導體存儲元件90是根據本發(fā)明的半導體裝置的典型實例。
對于第一柵絕緣層93和鈍化層114的至少一個,可使用與對于第一實施方式中的柵絕緣層13和鈍化層17的至少一個使用的相同的氧化物。
在其中第一柵絕緣層93由第一氧化物形成的情況下,關于用于鈍化層114的材料沒有特別限制。例如,可使用無機氧化物膜例如sio2、sion、或者sin。
類似地,在其中鈍化層114由第一氧化物形成的情況下,關于用于第一柵絕緣層93的材料沒有特別限制。例如,可使用無機氧化物膜例如sio2、sion、或者sin。然而,第一氧化物可用于第一柵絕緣層93和鈍化層114兩者。在這樣的情況下,第一柵絕緣層93和鈍化層114的邊界更穩(wěn)定,并且因此第一柵絕緣層93和鈍化層114傾向于具有更可靠的性質。
第一柵絕緣層93為所謂的柵電極絕緣層。第二柵絕緣層95為所謂的隧道絕緣層。柵電極92為所謂的控制柵電極。通過控制向源電極96、漏電極97、和柵電極92的電壓施加條件,電子由于隧穿效應而被容許通過作為隧道絕緣層的第二柵絕緣層95隧穿進出浮柵電極94。以這樣的方式,實現了作為存儲器的功能。
[用于制造非易失性半導體存儲元件的方法]
接下來,以下描述解釋用于制造非易失性半導體存儲元件90的方法。雖然以下描述解釋用于制造具有均由第一氧化物形成的第一柵絕緣層93和鈍化層114的非易失性半導體存儲元件的方法,但是非易失性半導體存儲元件90不限于此。
為了制造非易失性半導體存儲元件90,首先準備基底91。用于基底91的材料可與用于根據第一實施方式的基底11的材料相同。
然后,在基底91上形成柵電極92。用于形成柵電極92的材料和工藝可與用于形成根據第一實施方式的柵電極12的材料和工藝相同。
然后,由第一氧化物形成第一柵絕緣層93,以覆蓋柵電極92。用于形成第一柵絕緣層93的工藝可與用于形成根據第一實施方式的柵絕緣層13的工藝相同。
然后,在第一柵絕緣層93上形成浮柵電極94。對于形成浮柵電極94,可使用多種材料和工藝。例如,用于浮柵電極94的材料可為金屬例如mo、al、或cu,這樣的金屬的合金,透明導電氧化物例如ito或ato,有機導體例如pedot或pani等。關于用于形成浮柵電極94的工藝,例如,可以濺射方法、旋涂或浸涂方法等進行成膜,然后通過光刻法進行圖案化。此外,可進行印刷工藝例如噴墨印刷、納米壓印、和凹版印刷,使得直接形成期望的形狀。
然后,形成第二柵絕緣層95以覆蓋浮柵電極94。關于材料沒有特別限制;可選擇合適的材料。在材料之中,為了改善耦合率,低介電常數絕緣材料例如sio2或含氟聚合物是優(yōu)選的。關于用于形成第二柵絕緣層95的工藝沒有特別限制。例如,可使用真空工藝例如濺射方法、cvd方法、或者ald方法,或者通過使用視需要包含金屬醇鹽、金屬絡合物等、或者包含聚合物的涂布液而使用溶液工藝例如旋涂、模頭涂布、噴嘴涂布、或者噴墨印刷。此外,可使用光刻法方法,或者使用印刷方法,使得直接形成期望的形狀。
然后,在第二柵絕緣層95上形成源電極96和漏電極97。用于形成源電極96和漏電極97的材料和工藝可與用于形成根據第一實施方式的源電極14和漏電極15的材料和工藝相同。
然后,形成活性層98。關于用于活性層98的材料沒有特別限制。例如,用于活性層98的材料可為氧化物半導體例如p-si、a-si、或in-ga-zn-o,和可為有機半導體例如并五苯。在這樣的材料之中,氧化物半導體是優(yōu)選的。關于用于形成活性層98的工藝沒有特別限制。例如,可以真空工藝例如濺射方法、pld方法、cvd方法、或者ald方法,或者以溶液工藝例如旋涂或浸涂方法進行成膜,然后通過光刻法進行圖案化。替代地,可進行印刷工藝例如噴墨印刷、納米壓印、或凹版印刷,使得直接形成期望的形狀。
最后,形成鈍化層114。用于形成鈍化層114的材料和工藝可與用于形成根據第一實施方式的柵絕緣層13的材料和工藝相同。通過以上步驟,制得非易失性半導體存儲元件90。
此處,就柵電極92、源電極96、漏電極97、和活性層98的位置關系而言,非易失性半導體存儲元件90具有所謂的底柵/底接觸構造。然而,根據第七實施方式的非易失性半導體存儲元件90不限于此。例如,非易失性半導體存儲元件90可具有底柵/頂接觸、頂柵/底接觸、或者頂柵/頂接觸構造。
此外,非易失性半導體存儲元件90的關于柵電極92、第一柵絕緣層93、和浮柵電極94而言的這樣的平面結構可形成為三維結構等,以提高電容器的容量。
如上所述,將第一氧化物用于柵絕緣層和鈍化層的至少一個和使用其中對第一氧化物進行濕法蝕刻的低成本圖案化工藝使得能夠制造高品質(即具有低的能量消耗和高的可靠性的)非易失性半導體存儲元件。即,可通過降低漏電流而減小用于寫入/刪除的電壓和可改善元件的耐久性。
<第八實施方式>
關于第八實施方式的以下描述解釋非易失性半導體存儲元件的另一實例。注意,在關于第八實施方式的描述中,可省略已經在以上實施方式中解釋的相同構造的解釋。
[非易失性半導體存儲元件的構造]
圖12為用于解釋根據第八實施方式的非易失性半導體存儲元件的構造和用于制造根據第八實施方式的非易失性半導體存儲元件的方法的橫截面圖。根據圖12,非易失性半導體存儲元件100包括作為半導體基底的基底101、第一柵絕緣層102、柵電極103、第二柵絕緣層104、浮柵電極105、柵側壁絕緣膜106、源區(qū)107、漏區(qū)108、和鈍化層115。注意,非易失性半導體存儲元件100是根據本發(fā)明的半導體裝置的典型實例。
對于第一柵絕緣層102和鈍化層115的至少一個,可使用與對于第一實施方式中的柵絕緣層13和鈍化層17的至少一個使用的相同的氧化物。
在其中第一柵絕緣層102由第一氧化物形成的情況下,關于用于鈍化層115的材料沒有特別限制。例如,可使用無機氧化物膜例如sio2、sion、或sin。
類似地,在其中鈍化層115由第一氧化物形成的情況下,關于用于第一柵絕緣層102的材料沒有特別限制。例如,可使用無機氧化物膜例如sio2、sion、或sin。然而,第一氧化物可用于第一柵絕緣層102和鈍化層115兩者。在這樣的情況下,第一柵絕緣層102和鈍化層115的邊界更穩(wěn)定,并且因此第一柵絕緣層102和鈍化層115傾向于具有更可靠的性質。
第一柵絕緣層102是所謂的柵電極絕緣層。第二柵絕緣層104是所謂的隧道絕緣層。柵電極103是所謂的控制柵電極。通過控制向源區(qū)107、漏區(qū)108、和柵電極103的電壓施加條件,電子由于隧穿效應而被容許通過作為隧道絕緣層的第二柵絕緣層104隧穿進出浮柵電極105。以這樣的方式,實現了作為存儲器的功能。
[用于制造非易失性半導體存儲元件的方法]
接下來,以下描述解釋用于制造非易失性半導體存儲元件100的方法。雖然以下描述解釋用于制造具有均由第一氧化物形成的第一柵絕緣層102和鈍化層115的非易失性半導體存儲元件的方法,非易失性半導體存儲元件100不限于此。
為了制造非易失性半導體存儲元件100,首先,準備基底101。用于基底101的材料可與用于根據第四實施方式的基底51的材料相同。
然后,形成第二柵絕緣層104。關于用于第二柵絕緣層104的材料沒有特別限制,雖然例如,低介電常數絕緣材料例如sio2是優(yōu)選的。關于用于形成第二柵絕緣層104的工藝沒有特別限制。例如,可使用真空沉積方法例如熱氧化方法、濺射方法、cvd方法、或者ald方法。
然后,形成浮柵電極105。關于用于形成浮柵電極105的材料和工藝沒有特別限制。例如,用于浮柵電極105的材料可為多晶硅,金屬材料例如al,或者多晶硅、金屬材料、和阻隔金屬例如tin或tan的層疊體。例如,用于形成浮柵電極105的工藝可為真空沉積方法例如cvd方法或濺射方法。
然后,由第一氧化物形成第一柵絕緣層102。用于形成第一柵絕緣層102的工藝可與用于形成根據第一實施方式的柵絕緣層13的工藝相同。
然后,形成柵電極103。用于形成柵電極103的材料和工藝可與用于形成根據第四實施方式的柵絕緣層53的材料和工藝相同。
關于第一柵絕緣層102、柵電極103、第二柵絕緣層104、和浮柵電極105的圖案化沒有特別限制。例如,可通過使用光刻法而形成期望的圖案。
然后,形成柵側壁絕緣膜106。用于形成柵側壁絕緣膜106的材料和工藝可與用于形成根據第四實施方式的柵側壁絕緣膜54的材料和工藝相同。然后,對基底101選擇性地進行離子注入,以形成源區(qū)107和漏區(qū)108。為了降低電阻率,可在源區(qū)107和漏區(qū)108的表面上形成例如ni、co、或ti的硅化物的層。
最后,形成鈍化層115。用于形成鈍化層115的材料和工藝可與用于形成根據第一實施方式的柵絕緣層13的材料和工藝相同。通過以上步驟,制得非易失性半導體存儲元件100。
此外,非易失性半導體存儲元件100的關于第一柵絕緣層102、柵電極103、和浮柵電極105的這樣的平面結構可形成為三維結構等,以提高電容器的容量。
如上所述,將第一氧化物用于第一柵絕緣層和鈍化層的至少一個和使用其中對第一氧化物進行濕法蝕刻的低成本圖案化工藝使得能夠制造高品質(即具有低的能量消耗和高的可靠性的)非易失性半導體存儲元件。即,可通過降低漏電流而減小用于寫入/刪除的電壓并且可改善元件的耐久性。
<第九實施方式>
關于第九實施方式的以下描述解釋具有多個鈍化層的fet的實例。注意,在關于第九實施方式的描述中,可省略已經在以上實施方式中解釋的相同構造的解釋。
[fet的構造]
圖13為用于解釋根據第九實施方式的fet的橫截面圖。根據圖13,fet110為底柵/底接觸fet,其包括基底11、柵電極12、柵絕緣層13、源電極14、漏電極15、活性層16、第一鈍化層17a、和第二鈍化層17b。注意,fet110是根據本發(fā)明的半導體裝置的典型實例。
fet110包括形成于具有絕緣性質的基底11上的柵電極12,并且包括形成為覆蓋柵電極12的柵絕緣層13。此外,在柵絕緣層13上形成源電極14和漏電極15,并且形成活性層16以部分地覆蓋源電極14和漏電極15。源電極14和漏電極15是經由變成溝道區(qū)域的活性層16以預定距離形成的。此外,在柵絕緣層13上面形成鈍化層17a,以覆蓋源電極14、漏電極15、和活性層16,和在第一鈍化層17a上形成第二鈍化層17b。
實踐中,形成鈍化層作為基底11的上部層。所述鈍化層包括第一鈍化層17a和形成為與第一鈍化層17a接觸的第二鈍化層17b。在圖13的實例中,第一鈍化層17a形成于柵絕緣層13上,以覆蓋源電極14、漏電極15、和活性層16。
對于所述鈍化層,關于第一鈍化層17a和第二鈍化層17b的布置沒有特別限制;所述布置可根據預期意圖適當地選擇??蓪⒌谝烩g化層17a布置成與第二鈍化層17b相比更靠近于活性層16,如圖13中所示。反之,可將第二鈍化層17b布置成與第一鈍化層17a相比更靠近于活性層16。此外,第二鈍化層17b可布置成覆蓋第一鈍化層17a的頂表面和側表面。反之,第一鈍化層17a可布置成覆蓋第二鈍化層17b的頂表面和側表面。
(第一鈍化層17a)
第一鈍化層17a優(yōu)選為第二氧化物。
(第二氧化物)
第二氧化物包含si和堿土金屬,并且優(yōu)選包含al和硼(b)的至少一種。進一步地,如果需要,第二氧化物可包含其它元素。
關于第二氧化物,由si構成的sio2具有非晶結構。進一步地,堿土金屬具有使si-o鍵斷裂的功能。因此,可基于si和堿土金屬的組成比控制第二氧化物的介電常數和線性膨脹系數。
第二氧化物優(yōu)選為包含al和b的至少一種。類似于sio2,由al構成的al2o3和由b構成的b2o3具有非晶結構。因此,包含al和/或b的第二氧化物具有更穩(wěn)定的非晶結構,并且因此,使得能夠形成具有更高均勻性的絕緣層。此外,可基于組成比控制第二氧化物的介電常數和線性膨脹系數,因為堿土金屬改變al和b的配位結構。
第二氧化物的堿土金屬可為be、mg、ca、sr、ba等。所述堿土金屬可由以上中的一種元素構成,或者可由以上中的兩種或更多種元素構成。
關于第二氧化物中包含的si和堿土金屬的組成比沒有特別限制;所述組成比可根據預期意圖適當地選擇。然而,所述組成比優(yōu)選為在如以下所述的范圍內。
以氧化物(例如sio2、beo、mgo、cao、sro、bao)計第二氧化物中包含的si和堿土金屬的組成比(si:堿土金屬)優(yōu)選為50.0mol%或更大且90.0mol%或更小:10.0mol%或更大且50.0mol%或更小。
關于第二氧化物中包含的si、堿土金屬、與al和b的至少一種的組成比沒有特別限制;所述組成比可根據預期意圖適當地選擇。然而,所述組成比優(yōu)選為在如以下所述的范圍內。
以氧化物(例如sio2、beo、mgo、cao、sro、bao、al2o3、b2o3)計,第二氧化物中包含的si、堿土金屬、與al和b的至少一種的組成比(si:堿土金屬:al和b的至少一種)優(yōu)選為50.0mol%或更大且90.0mol%或更小:5.0mol%或更大且20.0mol%或更小:5.0mol%或更大且30.0mol%或更小。
第二氧化物中包含的氧化物(例如sio2、beo、mgo、cao、sro、bao、al2o3、b2o3)的比率可通過經由熒光x-射線分析、epma、icp-aes等進行關于氧化物中的陽離子元素的分析而計算。
關于第一鈍化層17a的介電常數沒有特別限制;介電常數可根據預期意圖適當地選擇。
為了測量第一鈍化層17a的介電常數,可制備通過層疊下部電極、介電層(即第一鈍化層17a)、和上部電極而形成的電容器,然后通過使用電感-電容-電阻(lcr)計測量介電常數。
關于第一鈍化層17a的線性膨脹系數沒有特別限制;線性膨脹系數可根據預期意圖適當地選擇。
第一鈍化層17a的線性膨脹系數可例如通過熱機械分析儀測量。關于測量線性膨脹系數,可制備具有與第一鈍化層17a相同組成的測量用樣品,而不是制備fet。
(第二鈍化層17b)
第二鈍化層17b包含第一氧化物。第一氧化物可為作為用于第一實施方式中的柵絕緣層13或鈍化層17的材料的實例提供的相同的氧化物。換而言之,第一氧化物至少包含元素a(即堿土金屬)和元素b(即ga、sc、y、和鑭系元素的至少一種)。此外,如果需要,第一氧化物可包含其它元素。
關于第二鈍化層17b的介電常數沒有特別限制;介電常數可根據預期意圖適當地選擇。第二鈍化層17b的介電常數可例如以與用于測量第一鈍化層17a的介電常數相同的方法測量。
關于第二鈍化層17b的線性膨脹系數沒有特別限制;線性膨脹系數可根據預期意圖適當地選擇。第二鈍化層17b的線性膨脹系數可例如以與用于測量第一鈍化層17a的線性膨脹系數相同的方法測量。
本發(fā)明人已經發(fā)現,以第一鈍化層17a和第二鈍化層17b的層疊結構形成的鈍化層對大氣中的水分、氧氣、氮氣等具有顯著的阻隔性能。此處,第一鈍化層17a包含包括si和堿土金屬的第二氧化物,和第二鈍化層17b包含包括元素a(即堿土金屬)和元素b(即ga、sc、y、和鑭系元素的至少一種)的第一氧化物(例如順電非晶氧化物)。因此,這樣的鈍化層使得能夠制造對于bts測試具有小的閾值電壓偏移的高度可靠的fet。
[用于制造fet的方法]
以下描述解釋用于制造圖13中所示的fet110的方法。圖14a-15c為說明用于制造根據第九實施方式的fet110的步驟的實例的圖。
首先,進行與如第一實施方式中的圖2a-3a中所示的相同步驟。然后,在圖14a中所示的步驟處,在整個基底11和柵絕緣層13上面形成第一鈍化層170a(即將在蝕刻過程中形成為第一鈍化層17a的層),以覆蓋源電極14、漏電極15、和活性層16。然后,在整個第一鈍化層170a上面形成第二鈍化層170b(即將在蝕刻過程中形成為第二鈍化層17b的層)。
關于用于形成第一鈍化層170a和第二鈍化層170b的方法沒有特別限制;所述方法可根據預期意圖適當地選擇。例如,可以真空工藝例如濺射方法、pld方法、cvd方法、或者ald方法進行成膜。
此外,為了進行第一鈍化層170a的成膜,可制備包含第二氧化物的前體的涂布液(即用于形成第一鈍化層的涂布液),然后將所述涂布液施加至/印刷在施加對象上,然后將所述施加對象在合適條件下燒制(burn)。類似地,為了進行第二鈍化層170b的成膜,可制備包含第一氧化物的前體的涂布液(即用于形成第二鈍化層的涂布液),然后將所述涂布液施加至/印刷在施加對象上,然后將所述施加對象在合適條件下燒制。
第一鈍化層170a的平均膜厚優(yōu)選為在10nm或更大且1,000nm或更小的范圍內,且更優(yōu)選地在20nm或更大且500nm或更小的范圍內。第二鈍化層170b的平均膜厚優(yōu)選為在10nm或更大且1,000nm或更小的范圍內,且更優(yōu)選地在20nm或更大至500nm或更小的范圍內。
--用于形成第一鈍化層的涂布液--
用于形成第一鈍化層的涂布液至少包含含硅化合物、堿土金屬化合物、和溶劑,并且優(yōu)選地包含含鋁化合物和含硼化合物的至少一種。此外,如果需要,用于形成第一鈍化層的涂布液可包含其它元素。
---含硅化合物---
含硅化合物可為例如無機硅化合物、有機硅化合物等。
無機硅化合物可為例如四氯硅烷、四溴硅烷、四碘硅烷等。
關于有機硅化合物沒有特別限制,只要是包括si和有機基團的化合物;有機硅化合物可根據預期意圖適當地選擇。si和有機基團可為鍵合的,例如以離子鍵合、共價鍵合、配位鍵合等鍵合的。
關于有機基團沒有特別限制;有機基團可根據預期意圖適當地選擇。有機基團可為例如可包括取代基的烷基、可包括取代基的烷氧基、可包括取代基的酰氧基、可包括取代基的苯基等。烷基可為,例如,具有1-6的碳數的烷基等。烷氧基可為,例如,具有1-6的碳數的烷氧基等。酰氧基可為,例如,具有1-10的碳數的酰氧基等。
有機硅化合物可為,例如,四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四異丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、1,1,1,3,3,3-六甲基二硅氮烷(hmds;tokyoohkakogyoco.,ltd.的產品)、雙(三甲基甲硅烷基)乙炔、三苯基硅烷、2-乙基己酸硅、四乙酰氧基硅烷等。
關于用于形成第一鈍化層的涂布液中的含硅化合物的量沒有特別限制;含硅化合物的量可根據預期意圖適當地選擇。
---含堿土金屬的化合物---
含堿土金屬的化合物可為,例如,無機堿土金屬化合物、有機堿土金屬化合物等。含堿土金屬的化合物中包含的堿土金屬可為例如be、mg、ca、sr、ba等。
無機堿土金屬化合物可為,例如,堿土金屬硝酸鹽、堿土金屬硫酸鹽、堿土金屬氯化物、堿土金屬氟化物、堿土金屬溴化物、堿土金屬鹵化物等。
堿土金屬硝酸鹽可為,例如,硝酸鎂、硝酸鈣、硝酸鍶、硝酸鋇等。
堿土金屬硫酸鹽可為,例如,硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸鍶、硫酸鋇等。
堿土金屬氯化物可為,例如,氯化鎂、氯化鈣、氯化鍶、氯化鋇等。
堿土金屬氟化物可為,例如,氟化鎂、氟化鈣、氟化鍶、氟化鋇等。
堿土金屬溴化物可為,例如,溴化鎂、溴化鈣、溴化鍶、溴化鋇等。
堿土金屬碘化物可為,例如,碘化鎂、碘化鈣、碘化鍶、碘化鋇等。
關于有機堿土金屬化合物沒有特別限制,只要是包含堿土金屬和有機基團的化合物;有機堿土金屬化合物可根據預期意圖適當地選擇。堿土金屬和有機基團可為鍵合的,例如以離子鍵合、共價鍵合、配位鍵合等鍵合的。
關于有機基團沒有特別限制;有機基團可根據預期意圖適當地選擇。例如,有機基團可為可包括取代基的烷基、可包括取代基的烷氧基、可包括取代基的酰氧基、可包括取代基的苯基、可包括取代基的乙酰丙酮根基團、可包括取代基的磺酸基團等。烷基可為,例如,具有1-6的碳數的烷基等。烷氧基可為具有1-6的碳數的烷氧基等。酰氧基可為,例如,具有1-10的碳數的酰氧基、被苯環(huán)部分取代的酰氧基(例如苯甲酸)、被羥基部分取代的酰氧基(例如乳酸)、具有兩個或更多個羰基的酰氧基(例如草酸和檸檬酸)等。
有機堿土金屬化合物可為,例如,甲醇鎂、乙醇鎂、二乙基鎂、乙酸鎂、甲酸鎂、乙酰丙酮鎂、2-乙基己酸鎂、乳酸鎂、環(huán)烷酸鎂、檸檬酸鎂、水楊酸鎂、苯甲酸鎂、草酸鎂、三氟甲磺酸鎂、甲醇鈣、乙醇鈣、乙酸鈣、甲酸鈣、乙酰丙酮鈣、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸鈣、2-乙基己酸鈣、乳酸鈣、環(huán)烷酸鈣、檸檬酸鈣、水楊酸鈣、新癸酸鈣、苯甲酸鈣、草酸鈣、異丙醇鍶、乙酸鍶、甲酸鍶、乙酰丙酮鍶、2-乙基己酸鍶、乳酸鍶、環(huán)烷酸鍶、水楊酸鍶、草酸鍶、乙醇鋇、異丙醇鋇、乙酸鋇、甲酸鋇、乙酸鋇、乙酸鋇、乙酸鋇、2-乙基己酸鋇、乳酸鋇、環(huán)烷酸鋇、新癸酸鋇、草酸鋇、苯甲酸鋇、三氟甲磺酸鋇、雙(乙酰丙酮)鈹等。
關于用于形成第一鈍化層的涂布液中的含堿土金屬的化合物的量沒有特別限制;含堿土金屬的化合物的量可根據預期意圖適當地選擇。
---含鋁化合物---
含鋁化合物可為,例如,無機鋁化合物、有機鋁化合物等。
無機鋁化合物可為,例如,氯化鋁、硝酸鋁、溴化鋁、氫氧化鋁、硼酸鋁、三氟化鋁、碘化鋁、硫酸鋁、磷酸鋁、硫酸鋁銨等。
關于有機鋁化合物沒有特別限制,只要是包含al和有機基團的化合物;有機鋁化合物可根據預期意圖適當地選擇。al和有機基團可為鍵合的,例如以離子鍵合、共價鍵合、配位鍵合等鍵合的。
關于有機基團沒有特別限制;有機基團可根據預期意圖適當地選擇。有機基團可為,例如,可包括取代基的烷基、可包括取代基的烷氧基、可包括取代基的酰氧基、可包括取代基的乙酰丙酮根基團、可包括取代基的磺酸基團等。烷基可為,例如,具有1-6的碳數的烷基等。烷氧基可為具有1-6的碳數的烷氧基等。酰氧基可為,例如,具有1-10的碳數的酰氧基、被苯環(huán)部分取代的酰氧基(例如苯甲酸)、被羥基部分取代的酰氧基(例如乳酸)、具有兩個或更多個羰基的酰氧基(例如草酸和檸檬酸)等。
有機鋁化合物可為,例如,異丙醇鋁、仲丁醇鋁、三乙基鋁、二乙基鋁乙氧化物、乙酸鋁、乙酰丙酮鋁、六氟乙酰丙酮鋁、2-乙基己酸鋁、乳酸鋁、苯甲酸鋁、鋁二(仲丁氧根)乙酰乙酸酯螯合物、三氟甲磺酸鋁等。
關于用于形成第一鈍化層的涂布液中的含鋁化合物的量沒有特別限制;含鋁化合物的量可根據預期意圖適當地選擇。
---含硼化合物---
含硼化合物可為,例如,無機硼化合物、有機硼化合物等。
無機硼化合物可為,例如,原硼酸、氧化硼、三溴化硼、四氟硼酸、硼酸銨、硼酸鎂等。氧化硼可為,例如,二氧化二硼、三氧化二硼、三氧化四硼、五氧化四硼等。
關于有機硼化合物沒有特別限制,只要是包含b和有機基團的化合物;有機硼化合物可根據預期意圖適當地選擇。b和有機基團可為鍵合的,例如以離子鍵合、共價鍵合、配位鍵合等鍵合的。
關于有機基團沒有特別限制;有機基團可根據預期意圖適當地選擇。有機基團可為,例如,可包括取代基的烷基、可包括取代基的烷氧基、可包括取代基的酰氧基、可包括取代基的苯基、可包括取代基的磺酸基團、可包括取代基的噻吩基團等。烷基可為,例如,具有1-6的碳數的烷基等。烷氧基可為,例如,具有1-6的碳數的烷氧基等。烷氧基的實例包括具有兩個或更多個氧原子的有機基團,其中兩個氧原子與b鍵合以與b一起形成環(huán)結構。此外,烷氧基的實例包括其中烷基被有機甲硅烷基取代的烷氧基。酰氧基可為,例如,具有1-10的碳數的酰氧基等。
有機硼化合物可為,例如,(r)-5,5-二苯基-2-甲基-3,4-丙醇-1,3,2-
關于用于形成第一鈍化層的涂布液中的含硼化合物的量沒有特別限制;含硼化合物的量可根據預期意圖適當地選擇。
---溶劑---
關于溶劑沒有特別限制,只要是穩(wěn)定地溶解和分散化合物的溶劑;溶劑可根據預期意圖適當地選擇。例如,溶劑可為甲苯、二甲苯、莢、異丙基苯、戊基苯、十二烷基苯、聯環(huán)己基、環(huán)己基苯、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、四氫化萘、十氫化萘、異丙醇、苯甲酸乙酯、n,n-二甲基甲酰胺、碳酸亞丙酯、2-乙基己酸、礦物油精、二甲基亞丙基脲、4-丁內酯、2-甲氧基乙醇、丙二醇、水等。
關于用于形成第一鈍化層的涂布液中的溶劑的量沒有特別限制;溶劑的量可根據預期意圖適當地選擇。
關于用于形成第一鈍化層的涂布液中的含硅化合物和含堿土金屬的化合物的組成比(含硅化合物:含堿土金屬的化合物)沒有特別限制;所述組成比可根據預期意圖適當地選擇。然而,所述組成比優(yōu)選為在如以下所述的范圍內。
以氧化物(例如sio2、beo、mgo、cao、sro、bao)計,用于形成第一鈍化層的涂布液中的si和堿土金屬的組成比(si:堿土金屬)優(yōu)選為50.0mol%或更大且90.0mol%或更小:10.0mol%或更大且50.0mol%或更小。
關于用于形成第一鈍化層的涂布液中的含硅化合物、含堿土金屬的化合物、與含鋁化合物和含硼化合物的至少一種的組成比(含硅化合物:含堿土金屬的化合物:含鋁化合物和含硼化合物的至少一種)沒有特別限制;所述組成比可根據預期意圖適當地選擇。然而,所述組成比優(yōu)選為在如以下所述的范圍內。
以氧化物(例如sio2、beo、mgo、cao、sro、bao、al2o3、b2o3)計,用于形成第一鈍化層的涂布液中的si、堿土金屬、與al和b的至少一種的組成比(si:堿土金屬:al和b的至少一種)優(yōu)選為50.0mol%或更大且90.0mol%或更小:5.0mol%或更大且20.0mol%或更小:5.0mol%或更大且30.0mol%或更小。
--用于形成第二鈍化層的涂布液--
用于形成第二鈍化層的涂布液至少包含含堿土金屬的化合物(即含元素a的化合物)、含元素b的化合物、和溶劑。進一步地,用于形成第二鈍化層的涂布液優(yōu)選包含含元素c的化合物的至少一種。此外,如果需要,用于形成第二鈍化層的涂布液可包含其它元素。
---含堿土金屬的化合物(含元素a的化合物)---
含堿土金屬的化合物可為,例如,無機堿土金屬化合物、有機堿土金屬化合物等。含堿土金屬的化合物中包含的堿土金屬可為,例如,be、mg、ca、sr、ba等。
無機堿土金屬化合物可為,例如,堿土金屬硝酸鹽、堿土金屬硫酸鹽、堿土金屬氯化物、堿土金屬氟化物、堿土金屬溴化物、堿土金屬鹵化物等。
堿土金屬硝酸鹽可為,例如,硝酸鎂、硝酸鈣、硝酸鍶、硝酸鋇等。
堿土金屬硫酸鹽可為,例如,硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸鍶、硫酸鋇等。
堿土金屬氯化物可為,例如,氯化鎂、氯化鈣、氯化鍶、氯化鋇等。
堿土金屬氟化物可為,例如,氟化鎂、氟化鈣、氟化鍶、氟化鋇等。
堿土金屬溴化物可為,例如,溴化鎂、溴化鈣、溴化鍶、溴化鋇等。
堿土金屬碘化物可為,例如,碘化鎂、碘化鈣、碘化鍶、碘化鋇等。
關于有機堿土金屬化合物沒有特別限制,只要是包含堿土金屬和有機基團的化合物;有機堿土金屬化合物可根據預期意圖適當地選擇。堿土金屬和有機基團可為鍵合的,例如以離子鍵合、共價鍵合、配位鍵合等鍵合的。
關于有機基團沒有特別限制;有機基團可根據預期意圖適當地選擇。例如,有機基團可為可包括取代基的烷基、可包括取代基的烷氧基、可包括取代基的酰氧基、可包括取代基的苯基、可包括取代基的乙酰丙酮根基團、可包括取代基的磺酸基團等。烷基可為,例如,具有1-6的碳數的烷基等。烷氧基可為具有1-6的碳數的烷氧基等。酰氧基可為,例如,具有1-10的碳數的酰氧基、被苯環(huán)部分取代的酰氧基(例如苯甲酸)、被羥基部分取代的酰氧基(例如乳酸)、具有兩個或更多個羰基的酰氧基(例如草酸和檸檬酸)等。
有機堿土金屬化合物可為,例如,甲醇鎂、乙醇鎂、二乙基鎂、乙酸鎂、甲酸鎂、乙酰丙酮鎂、2-乙基己酸鎂、乳酸鎂、環(huán)烷酸鎂、檸檬酸鎂、水楊酸鎂、苯甲酸鎂、草酸鎂、三氟甲磺酸鎂、甲醇鈣、乙醇鈣、乙酸鈣、甲酸鈣、乙酰丙酮鈣、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸鈣、2-乙基己酸鈣、乳酸鈣、環(huán)烷酸鈣、檸檬酸鈣、水楊酸鈣、新癸酸鈣、苯甲酸鈣、草酸鈣、異丙醇鍶、乙酸鍶、甲酸鍶、乙酰丙酮鍶、2-乙基己酸鍶、乳酸鍶、環(huán)烷酸鍶、水楊酸鍶、草酸鍶、乙醇鋇、異丙醇鋇、乙酸鋇、甲酸鋇、乙酸鋇、乙酸鋇、乙酸鋇、2-乙基己酸鋇、乳酸鋇、環(huán)烷酸鋇、新癸酸鋇、草酸鋇、苯甲酸鋇、三氟甲磺酸鋇、雙(乙酰丙酮)鈹等。
關于用于形成第二鈍化層的涂布液中的含堿土金屬的化合物的量沒有特別限制;含堿土金屬的化合物的量可根據預期意圖適當地選擇。
(含元素b的化合物)
含元素b的化合物中包含的稀土元素可為,例如,ga、sc、y、la、ce、pr、nd、pm、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb、lu等。
含元素b的化合物可為,例如,含元素b的無機化合物、含元素b的有機化合物等。
含元素b的無機化合物可為,例如,元素b的硝酸鹽、元素b的硫酸鹽、元素b的氟化物、元素b的氯化物、元素b的溴化物、元素b的碘化物等。
元素b的硝酸鹽可為,例如,硝酸鎵、硝酸鈧、硝酸釔、硝酸鑭、硝酸鈰、硝酸鐠、硝酸釹、硝酸釤、硝酸銪、硝酸釓、硝酸鋱、硝酸鏑、硝酸鈥、硝酸鉺、硝酸銩、硝酸鐿、硝酸镥等。
元素b的硫酸鹽可為,例如,硫酸鎵、硫酸鈧、硫酸釔、硫酸鑭、硫酸鈰、硫酸鐠、硫酸釹、硫酸釤、硫酸銪、硫酸釓、硫酸鋱、硫酸鏑、硫酸鈥、硫酸鉺、硫酸銩、硫酸鐿、硫酸镥等。
元素b的氟化物可為,例如,氟化鎵、氟化鈧、氟化釔、氟化鑭、氟化鈰、氟化鐠、氟化釹、氟化釤、氟化銪、氟化釓、氟化鋱、氟化鏑、氟化鈥、氟化鉺、氟化銩、氟化鐿、氟化镥等。
元素b的氯化物可為,例如,氯化鎵、氯化鈧、氯化釔、氯化鑭、氯化鈰、氯化鐠、氯化釹、氯化釤、氯化銪、氯化釓、氯化鋱、氯化鏑、氯化鈥、氯化鉺、氯化銩、氯化鐿、氯化镥等。
元素b的溴化物可為,例如,溴化鎵、溴化鈧、溴化釔、溴化鑭、溴化鈰、溴化鐠、溴化釹、溴化釤、溴化銪、溴化釓、溴化鋱、溴化鏑、溴化鈥、溴化鉺、溴化銩、溴化鐿、溴化镥等。
元素b的碘化物可為,例如,碘化鎵、碘化鈧、碘化釔、碘化鑭、碘化鈰、碘化鐠、碘化釹、碘化釤、碘化銪、碘化釓、碘化鋱、碘化鏑、碘化鈥、碘化鉺、碘化銩、碘化鐿、碘化镥等。
關于元素b有機化合物沒有特別限制,只要是包含元素b和有機基團的化合物;元素b有機化合物可根據預期意圖適當地選擇。元素b和有機基團可為鍵合的,例如以離子鍵合、共價鍵合、配位鍵合等鍵合的。
關于有機基團沒有特別限制;有機基團可根據預期意圖適當地選擇。例如,有機基團可為可包括取代基的烷基、可包括取代基的烷氧基、可包括取代基的酰氧基、可包括取代基的乙酰丙酮根基團、可包括取代基的環(huán)戊二烯基。烷基可為,例如,具有1-6的碳數的烷基等。烷氧基可為,例如,具有1-6的碳數的烷氧基等。酰氧基可為,例如,具有1-10的碳數的酰氧基等。
元素b有機化合物可為,例如,三(環(huán)戊二烯基)鎵、異丙醇鈧、乙酸鈧、三(環(huán)戊二烯基)鈧、異丙醇釔、2-乙基己酸釔、三(乙酰丙酮)釔、三(環(huán)戊二烯基)釔、異丙醇鑭、2-乙基己酸鑭、三(乙酰丙酮)鑭、三(環(huán)戊二烯基)鑭、2-乙基己酸鈰、三(乙酰丙酮)鈰、三(環(huán)戊二烯基)鈰、異丙醇鐠、草酸鐠、三(乙酰丙酮)鐠、三(環(huán)戊二烯基)鐠、異丙醇釹、2-乙基己酸釹、三氟乙酰丙酮釹、三(異丙基環(huán)戊二烯基)釹、三(乙基環(huán)戊二烯基)钷、異丙醇釤、2-乙基己酸釤、三(乙酰丙酮)釤、三(環(huán)戊二烯基)釤、2-乙基己酸銪、三(乙酰丙酮)銪、三(乙基環(huán)戊二烯基)銪、異丙醇釓、2-乙基己酸釓、三(乙酰丙酮)釓、三(環(huán)戊二烯基)釓、乙酸鋱、三(乙酰丙酮)鋱、三(環(huán)戊二烯基)鋱、異丙醇鏑、乙酸鏑、三(乙酰丙酮)鏑、三(乙基環(huán)戊二烯基)鏑、異丙醇鈥、乙酸鈥、三(環(huán)戊二烯基)鈥、異丙醇鉺、乙酸鉺、三(乙酰丙酮)鉺、三(環(huán)戊二烯基)鉺、乙酸銩、三(乙酰丙酮)銩、三(環(huán)戊二烯基)銩、異丙醇鐿、乙酸鐿、三(乙酰丙酮)鐿、三(環(huán)戊二烯基)鐿、草酸镥、三(乙基環(huán)戊二烯基)镥等。
關于用于形成第二鈍化層的涂布液中的含元素b的化合物的量沒有特別限制;含元素b的化合物的量可根據預期意圖適當地選擇。
---含元素c的化合物---
含元素c的化合物可為,例如,al、ti、zr、hf、nb、ta等。
含元素c的化合物可為,例如,元素c的無機化合物、元素c的有機化合物等。
元素c的無機化合物可為,例如,元素c的硝酸鹽、元素c的硫酸鹽、元素c的氟化物、元素c的氯化物、元素c的溴化物、元素c的碘化物等。
元素c的無機化合物可為,例如,硝酸鋁、硫酸鋁、氟化鋁、氯化鋁、溴化鋁、碘化鋁、氫氧化鋁、磷酸鋁、硫酸鋁銨、硫化鈦、氟化鈦、氯化鈦、溴化鈦、碘化鈦、硫酸鋯、碳酸鋯、氟化鋯、氯化鋯、溴化鋯、碘化鋯、硫酸鉿、氟化鉿、氯化鉿、溴化鉿、溴化鉿、碘化鉿、氟化鈮、氯化鈮、溴化鈮、氟化鉭、氯化鉭、溴化鉭等。
關于元素c的有機化合物沒有特別限制,只要是包含元素c和有機基團的化合物;元素c的有機化合物可根據預期意圖適當地選擇。元素c和有機基團可為鍵合的,例如以離子鍵合、共價鍵合、配位鍵合等鍵合的。
關于有機基團沒有特別限制;有機基團可根據預期意圖適當地選擇。有機基團可為,例如,可包括取代基的烷基、可包括取代基的烷氧基、可包括取代基的酰氧基、可包括取代基的乙酰丙酮根基團、可包括取代基的環(huán)戊二烯基等。烷基可為,例如,具有1-6的碳數的烷基等。烷氧基可為,例如,具有1-6的碳數的烷氧基等。酰氧基可為,例如,具有1-10的碳數的酰氧基等。
元素c的有機化合物可為,例如,異丙醇鋁、仲丁醇鋁、三乙基鋁、二乙基鋁乙氧化物、乙酸鋁、乙酰丙酮鋁、六氟乙酰丙酮鋁、2-乙基己酸鋁、乳酸鋁、苯甲酸鋁、鋁二(仲丁氧根)乙酰丙酮螯合物、三氟甲磺酸鋁、異丙醇鈦、雙(環(huán)戊二烯基)氯化鈦、丁醇鋯、異丙醇鋯、雙(2-乙基己酸)鋯氧化物、二(正丁氧根)二乙酰丙酮鋯、四(乙?;淄?鋯、四(環(huán)戊二烯基)鋯、丁醇鉿、異丙醇鉿、四(2-乙基己酸)鉿、二(正丁氧根)二乙酰丙酮鉿、四(乙酰丙酮)鉿、雙(環(huán)戊二烯基)二甲基鉿、乙醇鈮、2-乙基己酸鈮、雙(環(huán)戊二烯基)鈮氯化、乙醇鉭、四乙氧基乙酰丙酮鉭等。
關于用于形成第二鈍化層的涂布液中的含元素c的化合物的量沒有特別限制;含元素c的化合物的量可根據預期意圖適當地選擇。
---溶劑---
關于溶劑沒有特別限制,只要是穩(wěn)定地溶解和分散化合物的溶劑;溶劑可根據預期意圖適當地選擇。例如,溶劑可為甲苯、二甲苯、莢、異丙基苯、戊基苯、十二烷基苯、聯環(huán)己基、環(huán)己基苯、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、四氫化萘、十氫化萘、異丙醇、苯甲酸乙酯、n,n-二甲基甲酰胺、碳酸亞丙酯、2-乙基己酸、礦物油精、二甲基亞丙基脲、4-丁內酯、2-甲氧基乙醇、丙二醇、水等。
關于用于形成第二鈍化層的涂布液中的溶劑的量沒有特別限制;溶劑的量可根據預期意圖適當地選擇。
關于用于形成第二鈍化層的涂布液中的含堿土金屬的化合物(即含元素a的化合物)和含元素b的化合物的組成比(含堿土金屬的化合物:含元素b的化合物)沒有特別限制;所述組成比可根據預期意圖適當地選擇。然而,所述組成比優(yōu)選為在如以下所述的范圍內。
以氧化物(例如beo、mgo、cao、sro、bao、ga2o3、sc2o3、y2o3、la2o3、ce2o3、pr2o3、nd2o3、pm2o3、sm2o3、eu2o3、gd2o3、tb2o3、dy2o3、ho2o3、er2o3、tm2o3、yb2o3、lu2o3)計,用于形成第二鈍化層的涂布液中的元素a(即堿土金屬)和元素b(即ga、sc、y、和鑭系元素的至少一種)的組成比(元素a:元素b)優(yōu)選為10.0mol%或更大且67.0mol%或更小:33.0mol%或更大且90.0mol或更小。
關于用于形成第二鈍化層的涂布液中的含堿土金屬的化合物(即含元素a的化合物)、含元素b的化合物、和含元素c的化合物的至少一種的組成比(含堿土金屬的化合物:含元素b的化合物:含元素c的化合物)沒有特別限制;所述組成比可根據預期意圖適當地選擇。然而,所述組成比優(yōu)選為在如以下所述的范圍內。
以氧化物(例如beo、mgo、cao、sro、bao、ga2o3、sc2o3、y2o3、la2o3、ce2o3、pr2o3、nd2o3、pm2o3、sm2o3、eu2o3、gd2o3、tb2o3、dy2o3、ho2o3、er2o3、tm2o3、yb2o3、lu2o3、al2o3、tio2、zro2、hfo2、nb2o5、ta2o5)計,用于形成第二鈍化層的涂布液中的元素a(即堿土金屬)、元素b(即ga、sc、y、和鑭系元素的至少一種)、和元素c(即al、ti、zr、hf、nb、和ta的至少一種)的組成比(元素a:元素b:元素c)優(yōu)選為5.0mol%或更大且22.0mol%或更小:33.0mol%或更大且90.0mol或更小:5.0mol%或更大且45.0mol%或更小。
---用于形成第一鈍化層和第二鈍化層的方法---
以下描述解釋使用用于形成第一鈍化層的涂布液形成第一鈍化層170a的方法和使用用于形成第二鈍化層的涂布液形成第二鈍化層170b的方法的實例。用于形成第一鈍化層170a和第二鈍化層170b的方法包括涂布步驟和熱處理步驟,并且可視需要進一步包括其它步驟。
關于涂布步驟的細節(jié)沒有特別限制,只要是用于將用于形成第一鈍化層的涂布液或用于形成第二鈍化層的涂布液施加到涂布對象上的步驟;涂布步驟的細節(jié)可根據預期意圖適當地選擇。關于涂布方法沒有特別限制;涂布方法可根據預期意圖適當地選擇。例如,可以溶液工藝進行成膜,然后通過光刻法進行圖案化。此外,可以印刷工藝例如噴墨印刷、納米壓印、和凹版印刷進行成膜,使得直接形成期望的形狀。對于溶液工藝,可使用浸涂方法、旋涂方法、模頭涂布方法、噴嘴印刷方法等。
關于熱處理步驟的細節(jié)沒有特別限制,只要是用于對施加到涂布對象上的用于形成第一鈍化層的涂布液或者用于形成第二鈍化層的涂布液進行熱處理的步驟;熱處理步驟的細節(jié)可根據預期意圖適當地選擇。注意,在熱處理步驟中,可讓施加到涂布對象上的用于形成第一鈍化層的涂布液和用于形成第二鈍化層的涂布液自然干燥。在熱處理步驟中,進行溶劑的干燥、氧化物(即第一氧化物或第二氧化物)的產生等。
在熱處理步驟中,優(yōu)選的是,溶劑的干燥(下文中稱作“干燥過程”)和第一氧化物或第二氧化物的產生(下文中稱作“產生過程”)在不同溫度進行。換而言之,優(yōu)選讓溶劑干燥,然后提高溫度以產生第一氧化物或者第二氧化物。第二氧化物的產生涉及含硅化合物、含堿土金屬的化合物、含鋁化合物、含硼化合物等的至少一種的分解。第一氧化物的產生涉及含堿土金屬的化合物(即含元素a的化合物)、含元素b的化合物、含元素c的化合物等的至少一種的分解。
關于干燥過程的溫度沒有特別限制;所述溫度可根據所包含的溶劑適當地選擇。例如,溫度可在80℃或更高且180℃或更低的范圍內。對于干燥過程,有效的是使用真空烘箱等以在較低溫度下干燥。關于干燥過程花費的時間沒有特別限制;時間可根據預期意圖適當地選擇。例如,時間可在一分鐘或更長且一小時或更短的范圍內。
關于產生過程中的溫度沒有特別限制,并且所述溫度可根據預期意圖任意地確定,雖然所述溫度優(yōu)選為100℃或更高且低于550℃、且更優(yōu)選地在200-500℃范圍內。關于產生過程所花費的時間沒有特別限制,并且所述時間可根據預期意圖任意地確定。所述時間的實例在1小時到5小時的范圍內。
注意,在熱處理步驟中,干燥過程和產生過程可不間斷進行,并且可在分開的步驟中進行。
關于用于熱處理的方法沒有特別限制;方法可根據預期意圖適當地選擇。例如,可向涂布對象施加熱。關于熱處理的氣氛沒有特別限制;氣氛可根據預期意圖適當地選擇,雖然氧氣氣氛是優(yōu)選的。在氧氣氣氛中進行熱處理促進第一氧化物或第二氧化物的產生,因為分解產物從系統(tǒng)順利地除去。
在熱處理步驟中,有效的是,在干燥過程之后,用400nm或更短波長的uv光照射經干燥的對象,以促進產生過程中的反應。400nm或更短波長的uv光的照射使經干燥的對象中包含的有機物質中的化學鍵斷裂并且溶解所述有機物質,并且因此使得能夠有效地形成第一氧化物或第二氧化物。關于400nm或更短波長的uv光沒有特別限制;uv光可根據預期意圖適當地選擇。例如,可使用由準分子燈發(fā)射的222nm波長的uv光。此外,代替uv光的照射或者除了uv光的照射之外,還優(yōu)選地施加臭氧。向經干燥的對象施加臭氧促進氧化物的產生。
然后,在圖14b中所示的步驟中,在第二鈍化層170b的預定區(qū)域上形成掩模300。關于用于掩模300的材料沒有特別限制,只要是在對第一鈍化層170a和第二鈍化層170b進行的蝕刻步驟中起到保護膜作用的材料;材料可根據預期意圖適當地選擇。關于掩模300的材料類型沒有特別限制;材料類型可根據預期意圖適當地選擇。例如,可使用正性光致抗蝕劑和負性光致抗蝕劑。
然后,在圖15a中所示的步驟中,對第二鈍化層170b進行蝕刻以形成預定形狀的第二鈍化層17b??赏ㄟ^使用包含鹽酸、草酸、硝酸、磷酸、乙酸、硫酸、和過氧化氫水的至少一種的第一溶液對第二鈍化層170b進行蝕刻。蝕刻方法可為,例如,其中將第二鈍化層170b浸泡在第一溶液中的浸漬方法、其中將第二鈍化層170b用第一溶液噴射的噴射方法、其中將第一溶液滴到第二鈍化層170b上并且使包括第二鈍化層170b的基底11旋轉的旋轉方法。
第一溶液中包含的鹽酸的濃度優(yōu)選為在0.04wt%或更大且40wt%或更小的范圍內。第一溶液中包含的草酸的濃度優(yōu)選為在0.1wt%或更大且10wt%或更小的范圍內。第一溶液中包含的硝酸的濃度優(yōu)選為在0.1wt%或更大且40wt%或更小的范圍內。第一溶液中包含的磷酸的濃度優(yōu)選為在0.1wt%或更大且85wt%或更小的范圍內。第一溶液中包含的乙酸的濃度優(yōu)選為在1wt%或更大且50wt%或更小的范圍內。第一溶液中包含的硫酸的濃度優(yōu)選為在1wt%或更大且20wt%或更小的范圍內。第一溶液中包含的過氧化氫水的濃度優(yōu)選為在1wt%或更大且10wt%或更小的范圍內。優(yōu)選的是,對于第一溶液,使用包含鹽酸、磷酸、和硝酸的混合溶液、或者包含磷酸、硝酸、和乙酸的混合溶液。
然后,在圖15b中所示的步驟中,對第一鈍化層170a進行蝕刻以形成預定形狀的第一鈍化層17a??赏ㄟ^使用包含氫氟酸、氟化銨、氟化氫銨、和有機堿的至少一種的第二溶液(其在下文中可稱作“第二溶液”)對第一鈍化層170a進行蝕刻。蝕刻方法可為,例如,其中將第一鈍化層170a浸泡在第二溶液中的浸漬方法、其中將第一鈍化層170a用第二溶液噴射的噴射方法、其中將第二溶液滴到第一鈍化層170a上并且使包括第一鈍化層170a的基底11旋轉的旋轉方法。
在第九實施方式中,在圖15a中所示的步驟處對第二鈍化層170b進行蝕刻,和然后不間斷地在圖15b中所示的步驟處對第一鈍化層170a進行蝕刻。因此,對于第二鈍化層170b和第一鈍化層170a兩者而言無需形成掩模300,這意味著就步驟數量而言,鈍化層的圖案化被簡化。因此,可以高的生產率形成具有期望形狀的鈍化層。
第二溶液中包含的氫氟酸的濃度優(yōu)選為在0.1wt%或更大且10wt%或更小的范圍內。第二溶液中包含的氟化銨的濃度優(yōu)選為在5wt%或更大且25wt%或更小的范圍內。第二溶液中包含的氟化氫銨的濃度優(yōu)選為在1wt%或更大且25wt%或更小的范圍內。第二溶液中包含的有機堿的濃度優(yōu)選為在1wt%或更大且15wt%或更小的范圍內。優(yōu)選的是,對于第二溶液,使用包含氫氟酸、氟化銨和氟化氫銨的混合溶液。
然后,在圖15c中所示的步驟處,除去掩模300。關于用于除去掩模300的方法沒有特別限制;方法可根據預期意圖適當地選擇。例如,在其中將光致抗蝕劑用于掩模300的情況下,掩模300可通過使用溶液例如抗蝕劑剝離劑溶解來除去。進一步地,用于除去掩模300的方法優(yōu)選為不損害鈍化層的方法。通過上述步驟,制得底柵/底接觸fet110。
如上所述,根據第九實施方式的fet110包括布置成彼此接觸的第一鈍化層和第二鈍化層作為鈍化層。此處,第一鈍化層由包含si和堿土金屬的第二氧化物構成,并且第二鈍化層由包含作為堿土金屬的元素a、和作為ga、sc、y、和鑭系元素的至少一種的元素b的第一氧化物構成。
此外,用于制造根據第九實施方式的fet110的方法包括使第一鈍化層170a與包含氫氟酸、氟化銨、氟化氫銨、有機堿的至少一種的第二溶液接觸以進行濕法蝕刻的步驟,并且包括使第二鈍化層170b與包含鹽酸、草酸、硝酸、磷酸、乙酸、硫酸、和過氧化氫水的至少一種的第一溶液接觸以進行濕法蝕刻的步驟。
可優(yōu)選地分別通過使用如以上對于第一鈍化層170a和第二鈍化層170b描述的溶液對第一鈍化層170a和第二鈍化層170b進行濕法蝕刻。此處,無需進行涉及危險氣體的使用、對環(huán)境的破壞、所需設備的成本等的常規(guī)的干法蝕刻。
進一步地,以第二氧化物和第一氧化物的層疊結構形成的這樣的鈍化層具有顯著的阻隔性能,并且因此使得能夠制造具有高的可靠性(例如對于bts測試具有小的閾值電壓偏移)的fet。
即,通過對于第一鈍化層170a和第二鈍化層170b各自使用上述溶液的濕法蝕刻,可以低的成本、高的安全性、和對環(huán)境很少的破壞制造高品質fet(具有低的能量消耗和高的可靠性)。
<第九實施方式的變型>
關于第九實施方式的變型的描述解釋與第九實施方式相比具有不同層構造的fet的實例。注意,在第九實施方式的變型的描述中,可省略已經在以上描述中解釋的相同構造的解釋。
圖16a-16c為說明根據第九實施方式的變型的fet的實例的橫截面圖。圖16a-16c中所示的fet為根據本發(fā)明的半導體裝置的典型實例。
圖16a中所示的fet110a為底柵/頂接觸fet。fet110a包括形成于具有絕緣性質的基底11上的柵電極12,并且包括形成為覆蓋柵電極12的柵絕緣層13。此外,在柵絕緣層13上形成活性層16,并且在活性層16上經由變成溝道區(qū)域的活性層16以預定距離局部地形成源電極14和漏電極15。此外,在柵絕緣層13上面形成第一鈍化層17a,以覆蓋源電極14、漏電極15、和活性層16。此外,在第一鈍化層17a上形成第二鈍化層17b。
圖16b中所示的fet110b為頂柵/底接觸fet。fet110b包括形成于具有絕緣性質的基底11上的源電極14和漏電極15,并且包括形成為部分地覆蓋源電極14和漏電極15的活性層16。此外,形成柵絕緣層13以覆蓋源電極14、漏電極15、和活性層16,并且在柵絕緣層13上形成柵電極12。此外,在柵絕緣層13上面形成第一鈍化層17a以覆蓋柵電極12,和在第一鈍化層17a上形成第二鈍化層17b。
圖16c中所示的fet110c為頂柵/頂接觸fet。fet110c包括形成于具有絕緣性質的基底11上的活性層16,并且包括經由變成溝道區(qū)域的活性層16以預定距離局部地形成于活性層16上的源電極14和漏電極15。此外,形成柵絕緣層13以覆蓋源電極14、漏電極15、和活性層16,并且在柵絕緣層13上形成柵電極12。此外,在柵絕緣層13上面形成第一鈍化層17a以覆蓋柵電極12,并且在第一鈍化層17a上形成第二鈍化層17b。
如上所述,關于根據本發(fā)明的fet的層構造沒有特別限制,并且可根據預期意圖適當地選擇如圖13-16c的每一個中所示的構造。提供于圖16a-16c中所示的fet110a、110b、和110c上的第一鈍化層17a和第二鈍化層17b可以與用于fet110相同的方法制造。因此,對于fet110a、110b、和110c,本發(fā)明提供了與對于fet110所提供的相同的有益效果。
注意,與圖16a-16c相反,第二鈍化層17b可布置成與第一鈍化層17a相比更靠近于活性層16。此外,第二鈍化層17b可布置成覆蓋第一鈍化層17a的頂表面和側表面。此外,第一鈍化層17a可布置成覆蓋第二鈍化層17b的頂表面和側表面。
<第十實施方式>
關于第十實施方式的以下描述解釋具有以兩層結構形式的柵絕緣層的fet的實例。注意,在關于第十實施方式的描述中,可省略已經在以上實施方式中解釋的相同構造的解釋。
[fet的構造]
圖17為說明根據第十實施方式的fet的實例的橫截面圖。根據圖17,fet110d為底柵/底接觸fet,其包括基底11、柵電極12、第一柵絕緣層13a、第二柵絕緣層13b、源電極14、漏電極15、活性層16、和第一鈍化層17a。注意,fet110d是根據本發(fā)明的半導體裝置的典型實例。
就具有兩層結構的柵絕緣層(即第一柵絕緣層13a和第二柵絕緣層13b)而言和就鈍化層僅由第一鈍化層17a構成而言,fet110d不同于fet110(參見圖13)。注意,所述鈍化層可僅由第二鈍化層17b構成,并且可與fet110類似地以第一鈍化層17a和第二鈍化層17b的兩層結構構成。
關于第一柵絕緣層13a和第二柵絕緣層13b的布置沒有特別限制;可根據預期意圖適當地選擇布置??蓪⒌谝粬沤^緣層13a如圖17中所示布置成與第二柵絕緣層13b相比更靠近于柵電極12,和反之,可將第二柵絕緣層13b布置成與第一柵絕緣層13a相比更靠近于柵電極12。此外,第二柵絕緣層13b可布置成覆蓋第一柵絕緣層13a的頂表面和側表面,和反之,可將第一柵絕緣層13a布置成覆蓋第二柵絕緣層13b的頂表面和側表面。
第一柵絕緣層13a可由與用于第一鈍化層17a相同的材料形成。第二柵絕緣層13b可由與用于第二鈍化層17b相同的材料形成。
[用于制造fet的方法]
以下描述解釋用于制造圖17中所示的fet110d的方法。圖18a-19c是說明用于制造根據第十實施方式的fet110d的步驟的實例的圖。
首先,在圖18a中所示的步驟處,與圖2a中所示的步驟類似地,在基底11上以預定形狀形成柵電極12。
然后,在圖18b中所示的步驟處,在基底11上面形成第一柵絕緣層130a(即將在蝕刻過程中形成為第一柵絕緣層13a的層),以覆蓋柵電極12。然后,在第一柵絕緣層130a上面形成第二柵絕緣層130b(即將在蝕刻過程中形成為第二柵絕緣層13b的層)。
第一柵絕緣層130a可由與用于第一鈍化層170a相同的材料形成。第二柵絕緣層130b可由與用于第二鈍化層170b相同的材料形成。此外,關于用于形成第一柵絕緣層130a的方法沒有特別限制;可根據預期意圖在以上作為用于形成第一鈍化層170a的方法描述的方法中適當地選擇方法。類似地,關于用于形成第二柵絕緣層130b的方法沒有特別限制;可根據預期意圖在以上作為用于形成第二鈍化層170b的方法描述的方法中適當地選擇方法。
然后,在圖18c中所示的步驟處,與圖14b中所示的步驟類似地,在第二柵絕緣層130b的預定區(qū)域上形成掩模310。然后,在圖18d中所示的步驟處,與圖15a中所示的步驟類似地,對第二柵絕緣層130b進行蝕刻過程以形成預定形狀的第二柵絕緣層13b。
然后,在圖19a中所示的步驟處,與圖15b中所示的步驟類似地,對第一柵絕緣層130a進行蝕刻過程以形成預定形狀的第一柵絕緣層13a。然后,在圖19b中所示的步驟處,與圖15c中所示的步驟類似地,除去掩模310。
然后,在圖19c中所示的步驟處,進行與根據第一實施方式的圖2d-3c中所示的相同的步驟,以制造底柵/底接觸fet110d。注意,視需要,所述鈍化層可僅由第一鈍化層17a構成,并且可僅由第二鈍化層17b構成。進一步地,與fet110類似地,所述鈍化層可以第一鈍化層17a和第二鈍化層17b的兩層結構構成。
如上所述,根據第十實施方式的fet110d包括布置成彼此接觸的第一柵絕緣層13a和第二柵絕緣層13b作為鈍化層。此處,第一柵絕緣層13a由包含si和堿土金屬的第二氧化物構成,并且第二柵絕緣層13b由包含元素a(即堿土金屬)和元素b(即ga、sc、y、和鑭系元素的至少一種)的第一氧化物構成。
此外,用于制造根據第十實施方式的fet110d的方法包括使第一柵絕緣層130a與包含氫氟酸、氟化銨、氟化氫銨、有機堿的至少一種的第二溶液接觸以進行濕法蝕刻的步驟,并且包括使第二柵絕緣層130b與包含鹽酸、草酸、硝酸、磷酸、乙酸、硫酸、和過氧化氫水的至少一種的第一溶液接觸以進行濕法蝕刻的步驟。
優(yōu)選地,分別對柵絕緣層130a和130b通過將上述溶液用于相應的柵絕緣層而進行濕法蝕刻。此處,無需進行涉及與危險氣體的使用、對環(huán)境的破壞、所需設備的成本等有關的問題的常規(guī)的干法蝕刻。
此外,將第一氧化物用于柵絕緣層使得能夠以低的電壓(或低的能量消耗)驅動fet,因為第一氧化物的介電常數在6或更大且20或更小的范圍內,其比sio2膜的高。
即,將使用上述溶液的濕法蝕刻用于第一柵絕緣層130a和第二柵絕緣層130b的每一個使得能夠以低成本、高的安全性、和對環(huán)境很少的破壞來制造高品質fet(具有低的能量消耗和高的可靠性)。
<第十實施方式的變型>
關于第十實施方式的變型的描述解釋與第十實施方式相比具有不同層構造的fet的實例。注意,在第十實施方式的變型的描述中,可省略已經在以上描述中解釋的相同構造的解釋。
圖20a-20c為說明根據第十實施方式的變型的fet的實例的橫截面圖。圖20a-20c中所示的fet為根據本發(fā)明的半導體裝置的典型實例。
圖20a中所示的fet110e為底柵/頂接觸fet。fet110e包括形成于具有絕緣性質的基底11上的柵電極12。此外,形成第一柵絕緣層13a以覆蓋柵電極12,并且在第一柵絕緣層13a上形成第二柵絕緣層13b。
此外,在第二柵絕緣層13b上形成活性層16,并且在活性層16上經由變成溝道區(qū)域的活性層16以預定距離局部地形成源電極14和漏電極15。此外,在第二柵絕緣層13b上面形成第一鈍化層17a以覆蓋源電極14、漏電極15、和活性層16。
圖20b中所示的fet110f為頂柵/底接觸fet。fet110f包括形成于具有絕緣性質的基底11上的源電極14和漏電極15,并且包括形成為部分地覆蓋源電極14和漏電極15的活性層16。此外,形成第一柵絕緣層13a以覆蓋源電極14、漏電極15、和活性層16。此外,在第一柵絕緣層13a上形成第二柵絕緣層13b,并且在第二柵絕緣層13b上形成柵電極12。此外,在第二柵絕緣層13b上面形成第一鈍化層17a以覆蓋柵電極12。
圖20c中所示的fet110g為頂柵/頂接觸fet。fet110g包括形成于具有絕緣性質的基底11上的活性層16,并且包括在活性層16上經由變成溝道區(qū)域的活性層16以預定距離局部地形成的源電極14和漏電極15。此外,形成第一柵絕緣層13a以覆蓋源電極14、漏電極15、和活性層16。此外,在第一柵絕緣層13a上形成第二柵絕緣層13b,并且在第二柵絕緣層13b上形成柵電極12。此外,在第二柵絕緣層13b上面形成第一鈍化層17a以覆蓋柵電極12。
如上所述,關于根據本發(fā)明的fet的層構造沒有特別限制;可根據預期意圖適當地選擇如圖17-20c的每一個中所示的構造。提供于圖20a-20c中所示的fet110e、110f、和101g上的第一柵絕緣層13a和第二柵絕緣層13b可以與用于fet110d相同的方法制造。因此,對于fet110e、110f、和110g,本發(fā)明提供與對于fet110d所提供的相同的有益效果。
此處,與圖20a-20c相反,第二柵絕緣層13b可布置成與第一柵絕緣層13a更靠近于活性層16。此外,第二柵絕緣層13b可布置成覆蓋第一柵絕緣層13a的頂表面和側表面。此外,第一柵絕緣層13a可布置成覆蓋第二柵絕緣層13b.的頂表面和側表面。注意,所述鈍化層可僅由第二鈍化層17b構成,并且可與fet110類似地,以第一鈍化層17a和第二鈍化層17b的兩層結構構成。
<第十一實施方式>
關于第十一實施方式的描述解釋有機el顯示元件的實例。注意,在第十一實施方式的描述中,可省略已經在以上描述中解釋的相同構造的解釋。
圖21a-22b為用于解釋根據第十一實施方式的有機el顯示元件的構造和用于制造根據第十一實施方式的有機el顯示元件的方法的橫截面圖。
圖21a中所示的有機el顯示元件150為包括組合在一起的有機el元件350和驅動電路320的顯示元件。進一步地,有機el顯示元件150設置有底接觸/頂柵fet。
圖21b中所示的有機el顯示元件150a為包括組合在一起的有機el元件350和驅動電路320的顯示元件。進一步地,有機el顯示元件150a設置有頂接觸/頂柵fet。
有機el顯示元件150和150a包括基底321、第一柵電極322、第二柵電極323、柵絕緣層351、第一源電極325、第二源電極326、第一漏電極327、第二漏電極328、第一活性層329、第二活性層330、第一鈍化層41a、第二鈍化層41b、層間絕緣膜43、有機el層352、和陰極45。
第一漏電極327和第二柵電極323經由形成于柵絕緣層351上的通孔連接。第二漏電極328起到有機el元件350的陽極的作用。
注意,在圖21a和21b中,在第二柵電極323和第二漏電極328之間形成電容器,雖然關于形成電容器的位置沒有特別限制。即,可視需要形成具有合適的尺寸和布置的電容器。
關于根據第九實施方式的fet的描述中解釋的材料、工藝等可用于形成基底321、第一柵電極322、第二柵電極323、柵絕緣層351、第一源電極325、第二源電極326、第一漏電極327、第二漏電極328、第一活性層329、第二活性層330、第一鈍化層41a、和第二鈍化層41b。
注意,第一鈍化層41a和第二鈍化層41b分別對應于提供于fet110等上的第一鈍化層17a和第二鈍化層17b。此外,與第九實施方式類似地,對于鈍化層,關于第一鈍化層41a和第二鈍化層41b的布置沒有特別限制;可根據預期意圖適當地選擇布置。此外,第二鈍化層41b可布置成覆蓋第一鈍化層41a的頂表面和側表面,并且第一鈍化層41a可布置成覆蓋第二鈍化層41b的頂表面和側表面。
關于層間絕緣膜43(或者平坦化用膜)的材料類型沒有特別限制;可根據預期意圖適當地選擇材料類型。例如,所述材料類型可為有機材料、無機材料、有機-無機復合材料等。
例如,有機材料可為樹脂例如聚酰亞胺、丙烯酸類樹脂、基于氟的樹脂、非基于氟的樹脂、基于烯烴的樹脂、或者有機硅樹脂,并且可為由這樣的樹脂構成的光敏性樹脂等。
例如,無機材料可為旋涂玻璃(sog)材料例如aquamica(azelectronicmaterials的產品)等。
例如,有機-無機復合材料可為公開于日本待審專利申請公布no.2007-158146中的由硅烷化合物構成的有機-無機復合材料等。
層間絕緣膜43優(yōu)選對于大氣中的水分、氧氣、氫氣等具有阻隔性能。
關于用于形成層間絕緣膜43的工藝沒有特別限制;可根據預期意圖適當地選擇工藝。例如,可直接以旋涂方法、噴墨印刷方法、狹縫涂布方法、噴嘴印刷方法、凹版印刷方法、浸涂方法等進行期望形狀的膜的成膜。此外,在其中使用光導材料的情況下等,可通過使用光刻法進行圖案化。
此外,有效的是,在層間絕緣膜43的形成之后進行熱處理作為后處理,以使構成所述顯示元件的fet的性質穩(wěn)定化。
關于用于制造有機el層352和陰極45的方法沒有特別限制;可根據預期意圖適當地選擇方法。例如,用于制造有機el層352和陰極45的方法可為真空沉積方法例如真空蒸鍍方法和濺射方法,并且可為溶液工藝例如噴墨印刷方法、噴嘴涂布方法等。
以如上所述的這樣的方式,可制造通過基底321取出光發(fā)射的所謂的“底發(fā)射”型有機el顯示元件150或150a。此處,對于基底321、柵絕緣層351、和第二漏電極328(即陽極),需要透明性。
圖22a中所示的有機el顯示元件150b為包括組合在一起的有機el元件350和驅動電路320的顯示元件。進一步地,有機el顯示元件150b設置有底接觸/底柵fet。
圖22b中所示的有機el顯示元件150c為包括組合在一起的有機el元件350和驅動電路320的顯示元件。進一步地,有機el顯示元件150c設置有頂接觸/底柵fet。
與有機el顯示元件150和150a相反,有機el顯示元件150b和150c除了第一鈍化層41a和第二鈍化層41b之外還包括第一鈍化層42a和第二鈍化層42b。在關于根據第九實施方式的fet的描述中解釋的材料、工藝等可用于形成第一鈍化層42a和第二鈍化層42b。
注意,第一鈍化層42a和第二鈍化層42b對應于提供于fet110等上的第一鈍化層17a和第二鈍化層17b。此外,與第九實施方式類似地,對于鈍化層,關于第一鈍化層42a和第二鈍化層42b的布置沒有特別限制;可根據預期意圖適當地選擇布置。此外,第二鈍化層42b可布置成覆蓋第一鈍化層42a的頂表面和側表面,并且第一鈍化層42a可布置成覆蓋第二鈍化層42b的頂表面和側表面。
注意,雖然關于圖21a-22b的描述解釋了其中有機el元件350布置成在驅動電路320旁邊的構造,但是有機el元件350可布置成在驅動電路320上方。此處,顯示元件仍然是其中通過基底321取出光發(fā)射的所謂的“底發(fā)射”類型,并且因此對于驅動電路320,需要透明性。優(yōu)選的是,將導電且透明的氧化物例如添加有ito、in2o3、sno2、zno、或ga的zno、添加有al的zno、和添加有sb的sno2用于源電極、漏電極、和陽極。
<第十二實施方式>
第十二實施方式的描述解釋使用根據第一實施方式的fet的圖像顯示設備和系統(tǒng)的實例。注意,在第十二實施方式的描述中,可省略已經在以上描述中解釋的相同構造的解釋。
在圖23中,作為根據第十二實施方式的系統(tǒng),示出了電視裝置500的示例性構造。此處,圖23中所示的連接線是為了指示代表性信號和信息的路徑,而不是為了表示各方框之間的全部連接關系。
根據第十二實施方式的電視裝置500包括主控制裝置501、調諧器503、模擬-數字轉換器(adc)504、解調電路505、傳輸流(ts)解碼器506、音頻解碼器511、數字-模擬轉換器(dac)512、音頻輸出電路513、揚聲器514、視頻解碼器521、視頻/屏幕顯示(osd)集成電路522、視頻輸出電路523、圖像顯示裝置524、osd-描繪電路525、存儲器531、操作裝置532、驅動器接口(if)541、硬盤裝置542、光盤裝置543、紅外(ir)光學接收器551、通信控制裝置552等。
由中央處理單元(cpu)、快閃只讀存儲器(rom)、隨機存取存儲器(ram)等構成的主控制裝置501進行電視裝置500的整體控制??扉Wrom存儲以cpu可讀取的代碼寫的程序,用于通過cpu進行的處理的各種類型的數據。此外,ram為作為工作區(qū)的存儲器。
調諧器503調諧在天線610所收到的廣播波中預設頻道的廣播。acd504將調諧器503的輸出信號(即模擬信息)轉換成數字信息。解調電路505解調從acd504輸出的數字信息。
ts解碼器506對解調電路505的輸出信號進行ts解碼,然后分離音頻信息和視頻信息。音頻解碼器511將從ts解碼器506輸出的音頻信息解碼。dac512將來自音頻解碼器511的輸出信號轉換為模擬信號。
音頻輸出電路513將來自dac512的輸出信號輸出至揚聲器514。視頻解碼器521將從ts解碼器506輸出的視頻信息解碼。視頻/osd集成電路522將來自視頻解碼器521的輸出信號和來自osd-描繪電路525的輸出信號合成。
視頻輸出電路523將來自視頻/osd集成電路522的輸出信號輸出至圖像圖像顯示裝置524。設置有用于將字母、數字等顯示在圖像顯示裝置524上的字符發(fā)生器的osd-描繪電路525基于來自操作裝置532和ir光學接收器551的指示產生包括顯示信息的信號。
存儲器531暫時地存儲音頻-視覺(av)數據等。設置有輸入媒介(圖23中未示出)例如控制面板的操作裝置532將來自用戶的各種類型的輸入信息傳輸至主控制裝置501。驅動器接口if541是符合例如at附加分組接口(atapi)的交互性通信接口。
硬盤裝置542由硬盤、用于驅動硬盤的驅動裝置等構成。驅動裝置將數據存儲在硬盤中,以及還取回存儲在硬盤中的數據。光盤裝置543將數據存儲在光盤(例如數字通用磁盤(dvd))中,以及也取回存儲在光盤中的數據。
ir光學接收器551接收來自遙控發(fā)射器620的光學信號,然后將所述光學信號傳輸至主控制裝置501。通信控制裝置552控制與互聯網的通信,并且能夠經由互聯網獲取各種類型的信息。
圖像顯示裝置524包括屏幕700和顯示控制裝置780,如圖24中作為實例示出的。屏幕700包括其上以矩陣形式布置了許多(此處,n×m)顯示元件702的顯示器710,如圖25中作為實例示出的。
此外,顯示器710包括在x軸方向上以相等間隔布置的n條(數量)掃描線(即x0,x1,x2,x3,…,xn-2,xn-1),在y軸方向上以相等間隔布置的m條(數量)數據線(即y0,y1,y2,y3,…,ym-1),在y軸方向上以相等間隔布置的m條(數量)電流供應線(即y0i,y1i,y2i,y3i,…,ym-1i),如在圖26中作為實例示出的。另外,顯示元件702各自可基于掃描線和數據線識別。
顯示元件702各自包括有機el元件750、用于使有機el元件750發(fā)光的驅動電路720,如圖27中作為實例示出的。即,顯示器710是所謂的有源矩陣有機el顯示器。此外,顯示器710為32英寸彩色顯示器,雖然關于顯示器710的尺寸沒有特別限制。
有機el元件750包括有機el薄膜層740、陰極712、和陽極714,如圖28中作為實例示出的。
有機el元件750可布置成例如在fet旁邊。在這樣的情況下,有機el元件750和fet可形成于相同的基底上。然而,關于有機el元件750的布置沒有特別限制。例如,有機el元件750可布置在fet上方。在這樣的情況下,對于柵電極,需要透明性。因此,優(yōu)選的是,對于柵電極,使用導電且透明的氧化物例如添加有ito、in2o3、sno2、zno、或ga的zno,添加有al的zno,和添加有sb的sno2。
對于提供在有機el元件750上的陰極712,使用al。注意,也可使用mg-ag合金、al-li合金、ito等。對于陽極714,使用ito。注意,對于陽極714,也可使用導電氧化物例如in2o3、sno2、或zno、和ag-nd合金等。
有機el薄膜層740包括電子傳輸層742、發(fā)光層744、和空穴傳輸層746。此外,陰極712連接至電子傳輸層742,并且陽極714連接至空穴傳輸層746。響應于施加在陽極714和陰極712之間的預定量的電壓,發(fā)光層744發(fā)射光。
此外,如圖27中所示,驅動電路720包括兩個fet810和820、和電容器830。fet810起到開關元件的作用。柵電極g連接至預定的掃描線,并且源電極s連接至預定的數據線。此外,漏電極d連接至容器830的端子之一。
電容器830是為了存儲fet810的狀態(tài)(換而言之為了存儲數據)而提供的。電容器830的另一端子連接至預定的電流供應線。
fet820是為了向有機el元件750供應大量電流而提供的。柵電極g連接至提供在fet810上的漏電極d。此外,漏電極d連接至有機el元件750的陽極714,并且源電極s連接至預定的電流供應線。
此處,當fet810變成“開”狀態(tài)時,fet820驅動有機el元件750。
顯示控制裝置780包括圖像數據處理電路782、掃描線驅動電路784、和數據線驅動電路786,如圖29中作為實例示出的。
圖像數據處理電路782基于視頻輸出電路523的輸出信號確定顯示器710上的多個顯示元件702的亮度。掃描線驅動電路784向n條(數量)掃描線施加電壓(特別是基于來自圖像數據處理電路782的指令)。數據線驅動電路786向m條(數量)數據線施加電壓(特別是基于來自圖像數據處理電路782的指令)。
如在以上解釋中描述的,根據第十二實施方式的電視裝置500具有由視頻解碼器521、視頻/osd集成電路522、視頻輸出電路523、和osd-描繪電路525構成的圖像數據產生單元。
此外,雖然以上描述解釋其中光控制元件為有機el元件的情況,但是關于光控制元件沒有特別限制。所述光控制元件可為,例如,液晶元件、電致變色元件、電泳元件、或者電潤濕元件。
例如,在其中光控制元件為液晶元件的情況下,對于顯示器710,使用液晶顯示器。在這樣的情況下,對于顯示元件703,不需要電流供應線,如圖30中所示。
此外,在這樣的情況下,如在圖20中作為實例示出的,驅動電路730可僅由與圖27中所示的fet810和820類似的fet840構成。fet840具有連接至預定的掃描線的柵電極g和連接至預定的數據線的源電極s。此外,漏電極d連接至液晶元件770的像素電極、和電容器760。此處,圖31中的附圖標記762和772分別表示電容器760和液晶元件770的配對電極(即公共電極)。
此外,雖然以上描述解釋了其中所述系統(tǒng)為電視裝置的情況,但是關于系統(tǒng)沒有特別限制。即,僅要求所述系統(tǒng)包括前述圖像顯示裝置524,其為用于顯示圖像和信息的裝置。例如,所述系統(tǒng)可為其中計算機(例如個人計算機)和圖像顯示裝置524連接的計算機系統(tǒng)。
此外,圖像顯示裝置524可提供在移動信息裝置例如移動電話、便攜式音樂播放器、便攜式視頻播放器、電子書、和個人數字助理(pda)的顯示單元上,并且可提供在圖像捕捉裝置例如照相機和攝像機的顯示單元上。此外,圖像顯示裝置524可提供在安裝在交通運輸系統(tǒng)例如小汽車、飛機、火車、或輪船上的用于顯示各種類型信息的顯示單元上。此外,圖像顯示裝置524可提供在安裝在測量裝置、分析裝置、醫(yī)用裝置、廣告媒介等上的用于顯示各種類型信息的顯示單元上。
[實施例1]
在實施例1中,制造如圖1中所示的底柵/底接觸fet10。
(柵電極的形成)
首先,在基底11上形成柵電極12。具體地,通過直流(dc)濺射方法在由玻璃制成的基底11上形成作為導電膜的mo膜,使得平均膜厚為約100nm。隨后,通過光致抗蝕劑涂布柵電極12,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與柵電極12對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將mo膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過反應性離子蝕刻(rie)除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成柵電極12。
(柵絕緣層的形成)
接下來,形成柵絕緣層13。首先,制備用于形成柵絕緣層的涂布液。具體地,通過混合如下而制備用于形成柵絕緣層的涂布液:1.2ml環(huán)己基苯、1.95ml的2-乙基己酸鑭甲苯溶液(7%la;wako122-03371;wakochemical,ltd.的產品)、0.57ml的2-乙基己酸鍶甲苯溶液(2%sr;wako195-09561;wakochemical,ltd.的產品)、和0.09ml的2-乙基己酸鋯氧化物礦物油精溶液(12%zr;wako269-01116;wakochemical,ltd.的產品)。
接著,將用于形成柵絕緣層的涂布液滴到基底11和柵電極12上,然后以預定條件進行旋涂過程。然后,于在120℃的氣氛下進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得sr-la-zr氧化物(具有135nm的膜厚),其為順電的和非晶的。隨后,通過光致抗蝕劑(tsmr-8800be;tokyoohkakogyoco.,ltd.的產品)涂布mo/al/mo層疊膜,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與待形成的柵絕緣層13對應的圖案的抗蝕劑圖案。
接著,通過浸泡在0.1mol/l鹽酸(wako083-01115;wakopurechemicalindustries,ltd.的產品)中30秒而蝕刻sr-la-zr氧化物的未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,然后通過浸泡在抗蝕劑剝離劑(即stripper104;tokyoohkakogyoco.,ltd.的產品)中2分鐘也將抗蝕劑圖案除去,以形成柵絕緣層13。此處,將sr-la-zr氧化物的一部分除去以暴露柵電極12的一部分,使得可向柵電極12施加電壓。
(源電極和漏電極的形成)
接著,形成源電極14和漏電極15。具體地,在柵絕緣層13上通過dc濺射方法形成作為導電膜的mo膜,使得平均膜厚為約100nm。隨后,將mo膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與源電極14和漏電極15對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將mo膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,也將抗蝕劑圖案除去,以形成源電極14和漏電極15。
(活性層的形成)
接著,形成活性層16。具體地,通過dc濺射方法形成基于mg-in的氧化物(in2mgo4)膜,使得平均膜厚為約100nm。隨后,將基于mg-in的氧化物膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與活性層16對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將基于mg-in的氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成活性層16。通過以上步驟,獲得活性層16,以形成源電極14和漏電極15之間的溝道。
(鈍化層的形成)
接著,形成鈍化層17。具體地,通過等離子體cvd方法形成sion膜,使得平均膜厚為300nm。隨后,將sion膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與鈍化層17對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將sion膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成鈍化層17。
通過以上步驟,制得底柵/底接觸fet10。
[實施例2]
除了如下之外,以與實施例1中使用的完全相同的方法制造fet10:在與實施例1中的“(柵絕緣層的形成)”對應的步驟處,用于sr-la-zr氧化物的蝕刻劑為5%草酸。
[實施例3]
除了如下之外,以與實施例1中使用的完全相同的方法制造fet10:在與實施例1中的“(柵絕緣層的形成)”對應的步驟處,用于sr-la-zr氧化物的蝕刻劑為20%硝酸。
[實施例4]
除了如下之外,以與實施例1中使用的完全相同的方法制造fet10:在與實施例1中的“(柵絕緣層的形成)”對應的步驟處,用于sr-la-zr氧化物的蝕刻劑為50%磷酸。
[實施例5]
除了如下之外,以與實施例1中使用的完全相同的方法制造fet10:在與實施例1中的“(柵絕緣層的形成)”對應的步驟處,用于sr-la-zr氧化物的蝕刻劑為5%乙酸且在蝕刻劑中的浸泡時間為6分鐘。
[實施例6]
除了如下之外,以與實施例1中使用的完全相同的方法制造fet10:在與實施例1中的“(柵絕緣層的形成)”對應的步驟處,用于sr-la-zr氧化物的蝕刻劑為10%硫酸。
[實施例7]
除了如下之外,以與實施例1中使用的完全相同的方法制造fet10:在與實施例1中的“(柵絕緣層的形成)”對應的步驟處,用于sr-la-zr氧化物的蝕刻劑為包含20%硝酸、60%磷酸、和20%水的混合溶液。
[實施例8]
除了如下之外,以與實施例1中使用的完全相同的方法制造fet10:在與實施例1中的“(柵絕緣層的形成)”對應的步驟處,用于sr-la-zr氧化物的蝕刻劑為包含5%硝酸、80%磷酸、10%乙酸、和5%水的混合溶液。
[實施例9]
除了如下之外,以與實施例1中使用的完全相同的方法制造fet10:在與實施例1中的“(柵絕緣層的形成)”對應的步驟處,用于sr-la-zr氧化物的蝕刻劑為5%過氧化氫水。
[實施例10]
在實施例10中,制造如圖5中所示的頂柵/自對準fet120。
(活性層的形成)
首先,在基底121上形成活性層122。具體地,通過dc濺射方法在由玻璃制成的基底121上形成基于mg-in的氧化物(in2mgo4)膜,使得平均膜厚為約100nm。隨后,將基于mg-in的氧化物膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與活性層122.對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將基于mg-in的氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成活性層122。
(柵絕緣層和柵電極的形成)
接著,形成柵絕緣層123。將與實施例1中使用的相同的用于形成柵絕緣層的涂布液滴到基底121和活性層122上,然后以預定的條件進行旋涂過程。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得sr-la-zr氧化物(具有135nm的膜厚),其是順電和非晶的。然后,通過dc濺射方法形成作為導電膜的mo/al/mo層疊膜,使得平均膜厚為約300nm(即50nm/200nm/50nm)。隨后,將mo/al/mo層疊膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與柵電極124對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將mo/al/mo層疊膜和sr-la-zr氧化物浸泡在包含5%硝酸、80%磷酸、10%乙酸、和5%水的混合溶液中30秒,使得將未被抗蝕劑圖案覆蓋的mo/al/mo層疊膜的一部分和sr-la-zr氧化物的一部分除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以獲得柵絕緣層123和柵電極124。
(層間絕緣膜的形成)
接下來,形成層間絕緣膜127。具體地,通過等離子體cvd方法形成sion膜,使得平均膜厚為300nm。隨后,將sion膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與層間絕緣膜127對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將sion膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成層間絕緣膜127。
(源電極和漏電極的形成)
接下來,形成源電極125和漏電極126。具體地,通過dc濺射方法在層間絕緣膜127上形成作為導電膜的mo/al/mo層疊膜,使得平均膜厚為約300nm(即50nm/200nm/50nm)。隨后,將mo/al/mo層疊膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與源電極125和漏電極126對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將mo/al/mo層疊膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以獲得由mo/al/mo層疊膜形成的源電極125和漏電極126。
(鈍化層的形成)
接下來,形成鈍化層128。具體地,通過等離子體cvd方法形成sion膜,使得平均膜厚為300nm。隨后,將sion膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與鈍化層128對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將sion膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成鈍化層128。通過以上步驟,制得頂柵/自對準fet120。
(晶體管性質的評價)
對于實施例1-10中制造的fet的每一個進行晶體管性質的評價。晶體管性質的評價基于源電極14和漏電極15之間的電壓(vgs)與源電極14和漏電極15之間的電流(ids)的關系(vgs-ids)的測量,條件是源電極14和漏電極15之間的電壓(vds)為+10v。
此外,基于晶體管性質(vgs-ids)的評價結果,計算飽和區(qū)域中的場效應遷移率。進一步地,計算s值,其作為響應于vgs的施加的ids的增加銳度的指標。進一步地,計算在晶體管的“開”狀態(tài)(例如vgs=+10v)下的ids對在晶體管的“關”狀態(tài)(例如vgs=-10v)下的ids的比率(即開/關比)。進一步地,計算閾值電壓(vth),其為與響應于vgs的施加的ids的增加對應的電壓值。
關于晶體管性質的結果,優(yōu)選的晶體管性質是:高的遷移率;高的開/關比;低的s值;和在0v附近的vts。具體地,優(yōu)選的晶體管性質為:3cm2/vs或更大的遷移率;1.0×108或更大的開/關比;0.7或更小的s值;和在±5v的范圍內的vth。
此外,同時測量柵絕緣層的電容,以評價介電常數。當柵絕緣層具有6或更大的介電常數時,認為能量消耗是低的。
實施例1-10中制造的fet的晶體管性質的評價結果示于表1中。顯著的是,實施例1-10中制造的所有fet均具有優(yōu)選的晶體管性質。此外,根據實施例1-10的柵絕緣層的介電常數均為約13,并且因此認為所述fet的能量消耗是低的。
如上所述,證實,將第一氧化物用于柵絕緣層和使用其中對第一氧化物進行濕法蝕刻的低成本圖案化工藝使得能夠制造高品質fet。
[表1]
[實施例11]
在實施例11中,制造圖1中所示的底柵/底接觸fet10。
(柵電極的形成)
首先,在基底11上以與實施例1中相同的方法形成柵電極12。
(柵絕緣層的形成)
接下來,形成柵絕緣層13。具體地,通過等離子體cvd方法形成sion膜,使得平均膜厚為約300nm。隨后,將sion膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與柵絕緣層13對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將sion膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成柵絕緣層13。
(源電極和漏電極的形成)
接下來,以與實施例1中相同的方法形成源電極14和漏電極15。
(活性層的形成)
接下來,以與實施例1中相同的方法形成活性層16。
(鈍化層的形成)
接下來,形成鈍化層17。首先,制備用于形成鈍化層的涂布液。具體地,用于形成鈍化層的涂布液通過混合如下而制備:1.2ml的環(huán)己基苯、1.95ml的2-乙基己酸鑭甲苯溶液(即wako122-03371)、0.57ml的2-乙基己酸鍶甲苯溶液(即wako195-09561)、和0.09ml的2-乙基己酸鋯氧化物礦物油精溶液(即wako269-01116)。
接下來,將用于形成鈍化層的涂布液滴到基底11、柵電極12、柵絕緣層13、源電極14、漏電極15、和活性層16上,然后,以預定的條件進行旋涂過程。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得sr-la-zr氧化物(具有135nm的膜厚),其是順電和非晶的。然后,將sr-la-zr氧化物通過光致抗蝕劑(即tsmr8800-be)涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與待形成的鈍化層17對應的圖案的抗蝕劑圖案。
接下來,通過浸泡在0.1mol/l鹽酸(即wako083-01115)中30秒而蝕刻sr-la-zr氧化物未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,然后通過浸泡在抗蝕劑剝離劑(即stripper104;tokyoohkakogyoco.,ltd.的產品)中2分鐘而將抗蝕劑圖案也除去,以形成鈍化層17。此處,將sr-la-zr氧化物的一部分除去以暴露一部分柵電極12、源電極14、和漏電極15,使得可向柵電極12、源電極14、和漏電極15施加電壓。
[實施例12]
除了如下之外,以與實施例11中使用的完全相同的方法制造fet10:在與實施例11中的“(鈍化層的形成)”對應的步驟處,用于sr-la-zr氧化物的蝕刻劑為5%草酸。
[實施例13]
除了如下之外,以與實施例11中使用的完全相同的方法制造fet10:在與實施例11中的“(鈍化層的形成)”對應的步驟處,用于sr-la-zr氧化物的蝕刻劑為20%硝酸。
[實施例14]
除了如下之外,以與實施例11中使用的完全相同的方法制造fet10:在與實施例11中的“(鈍化層的形成)”對應的步驟處,用于sr-la-zr氧化物的蝕刻劑為50%磷酸。
[實施例15]
除了如下之外,以與實施例11中使用的完全相同的方法制造fet10:在與實施例11中的“(鈍化層的形成)”對應的步驟處,用于sr-la-zr氧化物的蝕刻劑為5%乙酸且在蝕刻劑中的浸泡時間為6分鐘。
[實施例16]
除了如下之外,以與實施例11中使用的完全相同的方法制造fet10:在與實施例11中的“(鈍化層的形成)”對應的步驟處,用于sr-la-zr氧化物的蝕刻劑為10%硫酸。
[實施例17]
除了如下之外,以與實施例11中使用的完全相同的方法制造fet10:在與實施例11中的“(鈍化層的形成)”對應的步驟處,用于sr-la-zr氧化物的蝕刻劑為包含20%硝酸、60%磷酸、和20%水的混合溶液。
[實施例18]
除了如下之外,以與實施例11中使用的完全相同的方法制造fet10:在與實施例11中的“(鈍化層的形成)”對應的步驟處,用于sr-la-zr氧化物的蝕刻劑為包含5%硝酸、80%磷酸、10%乙酸、和5%水的混合溶液。
[實施例19]
除了如下之外,以與實施例11中使用的完全相同的方法制造fet10:在與實施例11中的“(鈍化層的形成)”對應的步驟處,用于sr-la-zr氧化物的蝕刻劑為5%過氧化氫水。
(晶體管性質的評價)
對于實施例11-19中制造的fet的每一個,以與實施例1-10中使用的相同方法計算遷移率、開/關比、s值、和閾值電壓(vth)。此外,對于實施例11-19中制造的fet的每一個,在大氣(溫度:50℃;相對濕度:50%)中執(zhí)行100小時長的bts測試。
提供以下四種條件作為應力條件:
(1)vgs=+10v,和vds=0v
(2)vgs=+10v,和vds=+10v
(3)vgs=-10v,和vds=0v
(4)vgs=-10v,和vds=+10v
每次在bts測試中經過預定量的時間,測量在vds=+10v的條件下vgs和ids的關系(vgs-ids),以評價在100小時的加應力時間中閾值電壓的偏移(δvth)。當在100小時的加應力時間中閾值電壓的偏移(δvth)為3v或更小時,認為fet是可靠的。
實施例11-19中制造的fet的晶體管性質的評價結果示于表2中。顯著的是,實施例11-19中制造的全部fet均具有優(yōu)選的晶體管性質。此外,顯著的是,對于結果的每一個,閾值電壓的偏移(δvth)小于1v,并且因此所述fet被認為具有高的可靠性。
如上所述,證實,將第一氧化物用于鈍化層和使用其中對第一氧化物進行濕法蝕刻的低成本圖案化工藝使得能夠制造高品質fet。
[表2]
[實施例20]
在實施例20中,制造圖6中所示的有機el顯示元件200。首先,在基底21上形成第一柵電極22和第二柵電極32。具體地,通過dc濺射方法在由無堿玻璃制成的基底21上形成mo膜,使得平均膜厚為約100nm。隨后,將mo膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有待形成圖案的抗蝕劑圖案。然后,將mo膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成第一柵電極22和第二柵電極32。
接下來,在基底21、第一柵電極22、和第二柵電極32上面形成柵絕緣層23。首先,制備1l具有與實施例1中相同組成的用于形成柵絕緣層的涂布液。
接下來,通過狹縫涂布方法將用于形成柵絕緣層的涂布液施加至基底21、第一柵電極22、和第二柵電極32。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得sr-la-zr氧化物(具有135nm的膜厚),其為順電和非晶的。
然后,將sr-la-zr氧化物通過光致抗蝕劑(即tsmr8800-be)涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與待形成的柵絕緣層23對應的圖案的抗蝕劑圖案。
接下來,通過浸泡在0.1mol/l的鹽酸(wako083-01115)中30秒蝕刻sr-la-zr氧化物未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,然后通過浸泡在抗蝕劑剝離劑(即stripper104)中2分鐘將抗蝕劑圖案也除去,以在第二柵電極32上形成具有通孔的柵絕緣層23。
然后,形成第一源電極24、第二源電極34、第一漏電極25、和第二漏電極35。具體地,通過dc濺射方法在柵絕緣層23上形成作為透明且導電的膜的ito膜,使得平均膜厚為約100nm。隨后,將ito膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有待形成圖案的抗蝕劑圖案。
此外,將ito膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成第一源電極24、第二源電極34、第一漏電極25、和第二漏電極35。以這樣的方式,第一漏電極25和第二柵電極32經由形成于柵絕緣層23上的通孔連接。
接下來,形成第一活性層26和第二活性層36。具體地,通過dc濺射方法形成基于mg-in的氧化物膜,使得平均膜厚為約100nm。隨后,將基于mg-in的氧化物膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有待形成圖案的抗蝕劑圖案。然后,將基于mg-in的氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成第一活性層26和第二活性層36。
以這樣的方式,形成第一活性層26,使得在第一源電極24和第一漏電極25之間形成溝道。此外,形成第二活性層36,使得在第二源電極34和第二漏電極35之間形成溝道。
接下來,形成第一鈍化層27和第二鈍化層37。首先,制備用于形成鈍化層的涂布液。具體地,通過混合如下而制備用于形成鈍化層的涂布液:1.2ml的環(huán)己基苯、1.95ml的2-乙基己酸鑭甲苯溶液(即wako122-03371)、0.57ml的2-乙基己酸鍶甲苯溶液(即wako195-09561)、和0.09ml的2-乙基己酸鋯氧化物礦物油精溶液(即wako269-01116)。
接下來,將用于形成柵絕緣層的涂布液滴到基底21、第一柵電極22、第二柵電極32、柵絕緣層23、第一源電極24、第一漏電極25、第二源電極34、第二漏電極35、第一活性層26、和第二活性層36上,然后以預定的條件進行旋涂過程。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得sr-la-zr氧化物(具有135nm的膜厚),其是順電和非晶的。然后,將sr-la-zr氧化物通過光致抗蝕劑(即tsmr8800-be)涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與待形成的第一鈍化層27和第二鈍化層37對應的圖案的抗蝕劑圖案。
接下來,通過浸泡在0.1mol/l的鹽酸(wako083-01115)中30秒蝕刻sr-la-zr氧化物未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,然后通過浸泡在抗蝕劑剝離劑(即stripper104)中2分鐘將抗蝕劑圖案也除去,以形成第一鈍化層27和第二鈍化層37。通過以上步驟,制得兩晶體管/一電容器驅動電路基底321。
接下來,在驅動電路210上形成層間絕緣膜220(即平坦化用膜)。具體地,通過旋涂方法施加正型光敏性有機材料(sumiresin
接下來,形成作為像素電極的下部電極231。具體地,通過dc濺射方法不間斷地形成ag-pd-cu薄膜和ito薄膜,使得平均膜厚各自為約100nm。隨后,將ag-pd-cu薄膜和ito薄膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以獲得期望的抗蝕劑圖案。然后,未被抗蝕劑圖案覆蓋的ito薄膜的一部分和ag-pd-cu薄膜的一部分順序地通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成下部電極231。
接下來,形成分隔壁240。具體地,通過旋涂方法施加正型光敏性聚酰亞胺樹脂(dl-1000;torayindustries,inc.的產品),然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成期望的圖案。然后,以230℃的溫度進行后烘烤過程30分鐘,以形成分隔壁240。
然后,通過噴墨設備,使用高分子有機發(fā)光材料在下部電極231上形成有機el層232。
然后,形成上部電極233。具體地,通過真空沉積mgag,在有機el層232和分隔壁240上形成上部電極233。
然后,形成密封層250。具體地,通過等離子體cvd方法進行sin膜的成膜,使得平均膜厚為約2μm,以在上部電極233上形成密封層250。
然后,進行對向絕緣基底270的附著。具體地,在密封層250上形成粘附層260,然后附著作為無堿玻璃基底的對向絕緣基底270。
通過上述步驟制造的有機el顯示元件200呈現出低能量消耗和高可靠性的品質。
如上所述,將第一氧化物用于第一絕緣層和鈍化層和使用其中對第一氧化物進行濕法蝕刻的低成本圖案化工藝使得能夠制造高品質有機el顯示元件。
[實施例21]
在實施例21中,制造圖7中所示的有機el顯示元件200a。具體地,除了如下之外,以與實施例20中使用的完全相同的方法制造有機el顯示元件200a:將實施例20中的第一鈍化層27和第二鈍化層37(參見圖6)改變?yōu)橐惑w化的鈍化層27a。
所制造的有機el顯示元件200a呈現出低能量消耗和高可靠性的品質。
如上所述,將第一氧化物用于柵絕緣層和鈍化層和使用其中對第一氧化物進行濕法蝕刻的低成本圖案化工藝使得能夠制造高品質有機el顯示元件。
[實施例22]
在實施例22中,制造圖8中所示的fet50(即mos-fet)。首先,制備用于形成柵絕緣層的涂布液,以在包含p-型si的基底51(8英寸)上形成柵絕緣層53。具體地,通過混合如下而制備用于形成柵絕緣層的涂布液:4.0ml的環(huán)己基苯、1.95ml的2-乙基己酸鑭甲苯溶液(即wako122-03371)、0.57ml的2-乙基己酸鍶甲苯溶液(即wako195-09561)、和0.09ml的2-乙基己酸鋯氧化物礦物油精溶液(即wako269-01116)。
接下來,將用于形成柵絕緣層的涂布液滴到基底51上,然后以預定的條件進行旋涂過程。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得sr-la-zr氧化物(具有10nm的膜厚),其為順電和非晶的。
接下來,通過cvd方法形成多晶硅膜,然后通過光刻法對多晶硅膜進行圖案化,以形成柵電極52。然后,利用柵電極52作為掩模,通過浸泡在0.1mol/l鹽酸(wako083-01115)中5秒蝕刻sr-la-zr氧化物未被柵電極52覆蓋的部分,以形成柵絕緣層53。
接下來,通過cvd方法沉積sion,然后對整個表面進行干法蝕刻,以形成柵側壁絕緣膜54。然后,利用柵電極52和柵側壁絕緣膜54作為自對準掩模,對基底51進行磷離子注入用于離子擴散目的,以形成源區(qū)55和漏區(qū)56。
接下來,通過cvd方法沉積sio2,然后進行光刻法以形成具有作為通孔的開口的層間絕緣膜57。最后,通過濺射方法沉積al層以埋入通孔,并且通過光刻法進行圖案化,以形成源電極58和漏電極59。
最后,形成鈍化層111。具體地,通過等離子體cvd方法形成sion膜,使得平均膜厚為約300nm。隨后,將sion膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與待形成的鈍化層111對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將sion膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成鈍化層111。通過以上步驟,制得fet50。
實施例22中制造的fet50呈現出低能量消耗的品質。此外,柵絕緣層53的介電常數為13.3,并且因此認為所述fet的能量消耗是低的。
如上所述,將第一氧化物用于柵絕緣層和使用其中對第一氧化物進行濕法蝕刻的低成本圖案化工藝使得能夠制造高品質fet。
[實施例23]
在實施例23中,制造圖9中所示的易失性半導體存儲元件60。首先,在由無堿玻璃制成的基底61上形成柵電極62和第二電容器電極69。具體地,通過dc濺射方法在基底61上形成mo膜,使得平均膜厚為約100nm。隨后,將mo膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與待形成的柵電極62和第二電容器電極69對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將mo膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成柵電極62和第二電容器電極69。
接下來,形成柵絕緣層63。首先,制備用于形成柵絕緣層的涂布液。具體地,通過混合如下而制備用于形成柵絕緣層的涂布液:1.2ml的環(huán)己基苯、1.95ml的2-乙基己酸鑭甲苯溶液(即wako122-03371)、0.57ml的2-乙基己酸鍶甲苯溶液(即wako195-09561)、和0.09ml的2-乙基己酸鋯氧化物礦物油精溶液(即wako269-01116)。
接下來,將用于形成柵絕緣層的涂布液滴到基底61、柵電極62、和第二電容器電極69上,然后以預定的條件進行旋涂過程。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得sr-la-zr氧化物(具有135nm的膜厚),其是順電和非晶的。然后,將sr-la-zr氧化物通過光致抗蝕劑(即tsmr8800-be)涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與待形成的柵絕緣層63對應的圖案的抗蝕劑圖案。
接下來,通過浸泡在0.1mol/l的鹽酸(wako083-01115)中30秒蝕刻sr-la-zr氧化物未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,然后通過浸泡在抗蝕劑剝離劑(即stripper104)中2分鐘將抗蝕劑圖案也除去,以形成柵絕緣層63。
接下來,形成電容器介電層68。將前述用于形成柵絕緣層的涂布液滴到基底61、柵電極62、第二電容器電極69、和柵絕緣層63上,然后,以預定的條件進行旋涂過程。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得sr-la-zr氧化物(具有30nm的膜厚),其是順電和非晶的。然后,將sr-la-zr氧化物通過光致抗蝕劑(即tsmr8800-be)涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與待形成的電容器介電層68對應的圖案的抗蝕劑圖案。
接下來,通過浸泡在0.1mol/l鹽酸(wako083-01115)中5秒蝕刻sr-la-zr氧化物未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,然后通過浸泡在抗蝕劑剝離劑(即stripper104)中2分鐘將抗蝕劑圖案也除去,以形成電容器介電層68。
接下來,形成源電極64和漏電極65。在實施例23中,漏電極65與電容器介電層68以及第二電容器電極69一起構成電容器。
具體地,通過dc濺射方法在柵絕緣層63和電容器介電層68上面形成作為透明且導電的膜的ito膜,使得平均膜厚為約100nm。隨后,將ito膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與待形成的源電極64和漏電極65對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將ito膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成源電極64和漏電極65。
接下來,形成活性層66。具體地,通過dc濺射方法形成基于mg-in的氧化物膜,使得平均膜厚為約100nm。隨后,將基于mg-in的氧化物膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與待形成的活性層66對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將基于mg-in的氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成活性層66。以這樣的方式,形成了活性層66,使得在源電極64和漏電極65之間形成溝道。
最后,形成鈍化層112。具體地,通過等離子體cvd方法形成sion膜,使得平均膜厚為約300nm。隨后,將sion膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與待形成的鈍化層112對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將sion膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成鈍化層112。通過以上步驟,制得易失性半導體存儲元件60。
以上述步驟制造的易失性半導體存儲元件60呈現出低能量消耗的品質。
如上所述,將第一氧化物用于柵絕緣層和電容器介電層和使用其中對第一氧化物進行濕法蝕刻的低成本圖案化工藝使得能夠制造高品質易失性半導體存儲元件。
[實施例24]
在實施例24中,制造圖10中所示的易失性半導體存儲元件70。首先,制備用于形成柵絕緣層的涂布液,以在包含p-型si的基底71(8英寸)上形成柵絕緣層73。具體地,通過混合如下而制備用于形成柵絕緣層的涂布液:4.0ml的環(huán)己基苯、1.95ml的2-乙基己酸鑭甲苯溶液(即wako122-03371)、0.57ml的2-乙基己酸鍶甲苯溶液(即wako195-09561)、和0.09ml的2-乙基己酸鋯氧化物礦物油精溶液(即wako269-01116)。
接下來,將用于形成柵絕緣層的涂布液滴到基底71上,然后以預定的條件進行旋涂過程。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得sr-la-zr氧化物(具有10nm的膜厚),其為順電和非晶的。
接下來,通過cvd方法形成多晶硅膜,然后通過光刻法對多晶硅膜進行圖案化,以形成柵電極72。然后,利用柵電極72作為掩模,通過浸泡在0.1mol/l鹽酸(wako083-01115)中5秒蝕刻sr-la-zr氧化物未被柵電極72覆蓋的部分,以形成柵絕緣層73。
接下來,通過cvd方法沉積sion,然后對整個表面進行干法蝕刻,以形成柵側壁絕緣膜74。然后,利用柵電極72和柵側壁絕緣膜74作為自對準掩模,對基底71進行磷離子注入用于離子擴散目的,以形成源區(qū)75和漏區(qū)76。
接下來,通過cvd方法沉積sio2,然后進行光刻法以形成具有作為通孔的開口的第一層間絕緣膜77。然后,通過cvd沉積多晶硅膜以埋入通孔,并且通過光刻法形成位線電極78。
接下來,通過cvd方法沉積sio2,然后進行光刻法以形成具有在漏區(qū)76上的作為通孔的開口的第二層間絕緣膜79。然后,通過cvd形成多晶硅膜,并且通過光刻法形成第二電容器電極80。
接下來,形成電容器介電層81。將用于形成柵絕緣層的涂布液滴到第二層間絕緣膜79和第二電容器電極80上,然后以預定的條件進行旋涂過程。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得sr-la-zr氧化物(具有30nm的膜厚),其是順電和非晶的。然后,將sr-la-zr氧化物通過光致抗蝕劑(即tsmr8800-be)涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與待形成的電容器介電層81對應的圖案的抗蝕劑圖案。
接下來,通過浸泡在0.1mol/l鹽酸(wako083-01115)中5秒蝕刻sr-la-zr氧化物未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,然后通過浸泡在抗蝕劑剝離劑(即stripper104)中2分鐘將抗蝕劑圖案也除去,以形成電容器介電層81。
接下來,通過cvd方法形成多晶硅膜,并且通過光刻法形成第一電容器電極82。最后,形成鈍化層113。具體地,通過等離子體cvd方法形成sion膜,使得平均膜厚為約300nm。隨后,將sion膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與待形成的鈍化層113對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將sion膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成鈍化層113。通過以上步驟,制得易失性半導體存儲元件70。
以上述步驟制造的易失性半導體存儲元件70呈現出低能量消耗的品質。
如上所述,將第一氧化物用于柵絕緣層和電容器介電層和使用其中對第一氧化物進行濕法蝕刻的低成本圖案化工藝使得能夠制造高品質易失性半導體存儲元件。
[實施例25]
在實施例25中,制造圖11中所示的非易失性半導體存儲元件90。首先,在由無堿玻璃制成的基底91上形成柵電極92。具體地,通過dc濺射方法在基底91上形成mo膜,使得平均膜厚為約30nm。隨后,將mo膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與待形成的柵電極92對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將mo膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成柵電極92。
接下來,形成第一柵絕緣層93。首先,制備用于形成柵絕緣層的涂布液。具體地,通過混合如下而制備用于形成柵絕緣層的涂布液:1.2ml的環(huán)己基苯、1.95ml的2-乙基己酸鑭甲苯溶液(即wako122-03371)、0.57ml的2-乙基己酸鍶甲苯溶液(即wako195-09561)、和0.09ml的2-乙基己酸鋯氧化物礦物油精溶液(即wako269-01116)。
接下來,將用于形成柵絕緣層的涂布液滴到基底91和柵電極92上,然后以預定的條件進行旋涂過程。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得sr-la-zr氧化物(具有135nm的膜厚),其是順電和非晶的。然后,將sr-la-zr氧化物通過光致抗蝕劑(即tsmr8800-be)涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與待形成的第一柵絕緣層93對應的圖案的抗蝕劑圖案。
接下來,通過浸泡在0.1mol/l的鹽酸(wako083-01115)中30秒蝕刻sr-la-zr氧化物未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,然后通過浸泡在抗蝕劑剝離劑(即stripper104)中2分鐘將抗蝕劑圖案也除去,以形成第一柵絕緣層93。
接下來,形成浮柵電極94。具體地,通過dc濺射方法在第一柵絕緣層93上形成mo膜,使得平均膜厚為約15nm。隨后,將mo膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與待形成的浮柵電極94對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將mo膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成浮柵電極94。
接下來,形成第二柵絕緣層95。具體地,通過cvd方法在第一柵絕緣層93和浮柵電極94上形成sio2膜,使得平均膜厚為約50nm。隨后,將sio2膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與待形成的第二柵絕緣層95對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將sio2膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成第二柵絕緣層95。
接下來,形成源電極96和漏電極97。具體地,通過dc濺射方法在第二柵絕緣層95上形成作為透明且導電的膜的ito膜,使得平均膜厚為約100nm。隨后,將ito膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與源電極96和漏電極97對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將ito膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以由ito膜形成源電極96和漏電極97.
然后,形成活性層98。具體地,通過dc濺射方法形成基于mg-in的氧化物膜,使得平均膜厚為約100nm。隨后,將基于mg-in的氧化物膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與待形成的活性層98對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將基于mg-in的氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成活性層98。
以這樣的方式,形成了活性層98,使得在源電極96和漏電極97之間形成溝道。
最后,形成鈍化層114。具體地,通過等離子體cvd方法形成sion膜,使得平均膜厚為約300nm。隨后,將sion膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與待形成的鈍化層114對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將sion膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成鈍化層114。通過以上步驟,制得非易失性半導體存儲元件90。
以上述步驟制造的非易失性半導體存儲元件90呈現出低能量消耗的品質。
如上所述,將第一氧化物用于第一柵絕緣層和使用其中對第一氧化物進行濕法蝕刻的低成本圖案化工藝使得能夠制造高品質非易失性半導體存儲元件。
[實施例26]
在實施例26中,制造圖12中所示的非易失性半導體存儲元件100。首先,對包含p-型si的基底101的表面進行熱氧化,以形成具有5nm膜厚的sio2膜,其最終形成為第二柵絕緣層104。然后,通過cvd方法形成多晶硅膜,其最終形成為浮柵電極105。
接下來,制備用于形成柵絕緣層的涂布液,以形成第一柵絕緣層102。具體地,通過混合如下而制備用于形成柵絕緣層的涂布液:4.0ml的環(huán)己基苯、1.95ml的2-乙基己酸鑭甲苯溶液(即wako122-03371)、0.57ml的2-乙基己酸鍶甲苯溶液(即wako195-09561)、和0.09ml的2-乙基己酸鋯氧化物礦物油精溶液(即wako269-01116)。
接下來,將用于形成鈍化層的涂布液滴到基底101上,然后以預定的條件進行旋涂過程。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得sr-la-zr氧化物(具有10nm的膜厚),其為順電和非晶的。
接下來,通過cvd方法形成多晶硅膜,然后通過光刻法對多晶硅膜進行圖案化,以形成柵電極103。然后,利用柵電極103作為掩模,通過浸泡在0.1mol/l鹽酸(wako083-01115)中5秒蝕刻sr-la-zr氧化物未被柵電極103覆蓋的部分,以形成第一柵絕緣層102。此外,通過干法蝕刻順序地蝕刻在第一柵絕緣層102下方的多晶硅膜和sio2膜,以形成浮柵電極105和第二柵絕緣層104(即隧道絕緣層)。
接下來,通過cvd方法沉積sion,然后對整個表面進行干法蝕刻,以形成柵側壁絕緣膜106。然后,利用柵電極103和柵側壁絕緣膜106作為自對準掩模,對基底101進行磷離子注入用于離子擴散目的,以形成源區(qū)107和漏區(qū)108。
最后,形成鈍化層115。具體地,通過等離子體cvd方法形成sion膜,使得平均膜厚為約300nm。隨后,將sion膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以形成具有與待形成的鈍化層115對應的圖案的抗蝕劑圖案。然后,將sion膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分通過rie除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以形成鈍化層115。通過以上步驟,制得非易失性半導體存儲元件100。
以上述步驟制造的非易失性半導體存儲元件100呈現出低能量消耗的品質。
如上所述,將第一氧化物用于第一柵絕緣層和使用其中對第一氧化物進行濕法蝕刻的低成本圖案化工藝使得能夠制造高品質非易失性半導體存儲元件。
[實施例27]
<fet的制造>
-用于形成第一鈍化層的涂布液的制備-
通過混合如下而制備用于形成第一鈍化層的涂布液:1ml的甲苯、0.14ml的hmds、和0.37ml的2-乙基己酸鈣2-乙基己酸溶液(3-8%ca;alfa36657;alfaaesar的產品)。通過使用用于形成第一鈍化層的涂布液形成的第二氧化物的組成如表3上所示。
-用于形成第二鈍化層的涂布液的制備-
通過混合如下而制備用于形成第二鈍化層的涂布液:1.2ml的環(huán)己基苯、2.17ml的2-乙基己酸鑭甲苯溶液(即wako122-03371)、和0.63ml的2-乙基己酸鍶甲苯溶液(即wako195-09561)。通過使用用于形成第二鈍化層的涂布液形成的第一氧化物的組成如表3上所示。
[表3]
然后,制造底接觸/頂柵fet,例如圖16b中所示者。
-源電極和漏電極的形成-
首先,在由玻璃制成的基底11上形成源電極14和漏電極15。具體地,通過dc濺射方法在基底11上形成al合金膜,使得平均膜厚為約100nm。隨后,將al合金膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以產生具有與待形成的源電極14和漏電極15相同圖案的抗蝕劑圖案。然后,將所述al膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分以蝕刻工藝除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以獲得由al合金膜形成的源電極14和漏電極15。
-活性層的形成-
接下來,形成活性層16。具體地,通過dc濺射方法形成基于mg-in的氧化物(in2mgo4)膜,使得平均膜厚為約100nm。隨后,將基于mg-in的氧化物膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以產生具有與待形成的活性層16相同圖案的抗蝕劑圖案。然后,以蝕刻工藝將基于mg-in的氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以獲得活性層16,以形成源電極14和漏電極15之間的溝道。
-柵絕緣層的形成-
接下來,在基底11、源電極14、漏電極15、和活性層16上面形成柵絕緣層13。具體地,通過射頻(rf)濺射方法在基底11、源電極14、漏電極15、和活性層16上面形成al2o3膜,使得平均膜厚為約300nm。
-柵電極的形成-
接下來,在柵絕緣層13上形成柵電極12。具體地,通過dc濺射方法在柵絕緣層13上形成mo膜,使得平均膜厚為約100nm。隨后,將mo膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以產生具有與待形成的柵電極12相同圖案的抗蝕劑圖案。然后,將mo膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分以蝕刻工藝除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以獲得由mo膜形成的柵電極12。
-第一鈍化層170a的形成-
接下來,將0.4ml的用于形成第一鈍化層的涂布液滴到柵絕緣層13和柵電極12上,然后以預定條件進行旋涂過程:以3,000rpm的速度進行旋轉20秒,然后花5秒將速度降低至0rpm并且停止旋轉。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得用作第一鈍化層170a的第二氧化物膜。此處,第一鈍化層170a的平均膜厚為約25nm。
-第二鈍化層170b的形成-
接下來,將0.6ml的用于形成第二鈍化層的涂布液滴到第一鈍化層170a上,然后以預定條件進行旋涂過程:以500rpm的速度進行旋轉5秒,然后以3,000rpm的速度進行旋轉20秒,然后花5秒將速度降低至0rpm并且停止旋轉。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得用作第二鈍化層170b的第一氧化物膜。此處,第二鈍化層170b的平均膜厚為約135nm。
-掩模的形成-
接下來,將第二鈍化層170b(即第一氧化物膜)通過光致抗蝕劑(即tsmr-8800be)涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,然后顯影,以產生具有與待形成的第二鈍化層17b相同圖案的抗蝕劑圖案。
-第二鈍化層170b的蝕刻過程-
接下來,將第二鈍化層170b浸泡在0.36wt%鹽酸(即wako083-01115)中20秒作為蝕刻過程,以便除去第一氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,以獲得第二鈍化層17b。
-第一鈍化層170a的蝕刻過程-
接下來,將第一鈍化層170a浸泡在2.5wt%氫氟酸中15秒作為蝕刻過程,以除去第二氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,以獲得第一鈍化層17a。
-掩模的除去-
接下來,通過浸泡在抗蝕劑剝離劑(即stripper104;tokyoohkakogyoco.,ltd.的產品)中2分鐘將抗蝕劑圖案也除去。
[實施例28]
<fet的制造>
-用于形成第一鈍化層的涂布液的制備-
通過混合如下而制備用于形成第一鈍化層的涂布液:1ml的甲苯、0.13ml的hmds、0.32ml的2-乙基己酸鎂甲苯溶液(3%mg;strem12-1260;stremchemicalsinc.的產品)、和0.40ml的2-乙基己酸鋇甲苯溶液(8%ba;wako021-09471;wakochemical,ltd.的產品)。通過使用用于形成第一鈍化層的涂布液形成的第二氧化物的組成如表3上所示。
-用于形成第二鈍化層的涂布液的制備-
通過混合如下而制備用于形成第二鈍化層的涂布液:1.2ml的環(huán)己基苯、0.54g的三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)鈧(iii)水合物(sigma-aldrich517607;sigma-aldrichco.llc的產品)、0.12ml的2-乙基己酸鎂甲苯溶液(即strem12-1260)、和0.08ml的2-乙基己酸鈣2-乙基己酸溶液(即alfa36657)。通過使用用于形成第二鈍化層的涂布液形成的第一氧化物的組成如表3上所示。
接下來,制造如實施例27中描述的底接觸/頂柵fet。然而,與實施例27相比,將第一鈍化層17a和第二鈍化層17b的層積順序顛倒。
-源電極和漏電極的形成-
首先,在由玻璃制成的基底11上形成源電極14和漏電極15。具體地,通過dc濺射方法在基底11上形成al合金膜,使得平均膜厚為約100nm。隨后,將al合金膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以產生具有與待形成的源電極14和漏電極15相同圖案的抗蝕劑圖案。然后,將所述al膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分以蝕刻工藝除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以獲得由al合金膜形成的源電極14和漏電極15。
-活性層的形成-
接下來,形成活性層16。具體地,通過dc濺射方法形成基于mg-in的氧化物(in2mgo4)膜,使得平均膜厚為約100nm。隨后,將基于mg-in的氧化物膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以產生具有與待形成的活性層16相同圖案的抗蝕劑圖案。然后,將基于mg-in的氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分以蝕刻工藝除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以獲得活性層16,使得在源電極14和漏電極15之間形成溝道。
-柵絕緣層的形成-
接下來,在基底11、源電極14、漏電極15、和活性層16上面形成柵絕緣層13。具體地,通過rf濺射方法在基底11、源電極14、漏電極15、和活性層16上面形成al2o3膜,使得平均膜厚為約300nm。
-柵電極的形成-
接下來,在柵絕緣層13上形成柵電極12。具體地,通過dc濺射方法在柵絕緣層13上形成mo膜,使得平均膜厚為約100nm。隨后,將mo膜通過光致抗蝕劑涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以產生具有與待形成的柵電極12相同圖案的抗蝕劑圖案。然后,將mo膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分以蝕刻工藝除去。然后,將抗蝕劑圖案也除去,以獲得由mo膜形成的柵電極12。
-第二鈍化層170b的形成-
接下來,將0.6ml的用于形成第二鈍化層的涂布液滴到柵絕緣層13和柵電極12上,然后以預定條件進行旋涂過程:以500rpm的速度進行旋轉5秒,然后以3,000rpm的速度進行旋轉20秒,然后花5秒將速度降低至0rpm并且停止旋轉。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得用作第二鈍化層170b的第一氧化物膜。此處,第二鈍化層170b的平均膜厚為約135nm。
-第一鈍化層170a的形成-
接下來,將0.4ml的用于形成第一鈍化層的涂布液滴到第二鈍化層170b上,然后以預定條件進行旋涂過程:以3,000rpm的速度進行旋轉20秒,然后花5秒將速度降低至0rpm并且停止旋轉。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得用作第一鈍化層170a的第二氧化物膜。此處,第一鈍化層170a的平均膜厚為約25nm。
接下來,將第一鈍化層170a(即第一氧化物膜)通過光致抗蝕劑(即tsmr-8800be)涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,然后顯影,以產生具有與待形成的第一鈍化層17a相同圖案的抗蝕劑圖案。
-第一鈍化層170a的蝕刻過程-
接下來,將第一鈍化層170a浸泡在包含19wt%的氟化銨和18wt%的氟化氫銨的混合溶液中15秒作為蝕刻過程,以除去第二氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,以獲得第一鈍化層17a。
-第二鈍化層170b的蝕刻過程-
接下來,將第二鈍化層170b浸泡在加熱至30℃的5wt%草酸中4分鐘作為蝕刻過程,以除去第一氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,以獲得第二鈍化層17b。
-掩模的除去-
接下來,通過浸泡在抗蝕劑剝離劑(即stripper104)中2分鐘將抗蝕劑圖案也除去。
[實施例29]
<fet的制造>
-用于形成第一鈍化層的涂布液的制備-
通過混合如下而制備用于形成第一鈍化層的涂布液:1ml的甲苯、0.11ml的hmds、0.13ml的鋁二(仲丁氧根)乙酰乙酸酯螯合物(8.4%al;alfa89349;alfaaesar的產品)、和2.02ml的2-乙基己酸鍶甲苯溶液(即wako195-09561)。通過使用用于形成第一鈍化層的涂布液形成的第二氧化物的組成如表3上所示。
-用于形成第二鈍化層的涂布液的制備-
通過混合如下而制備用于形成第二鈍化層的涂布液:1.2ml的環(huán)己基苯、0.19g的乙酰丙酮釤三水合物(strem93-6226;stremchemicals,inc.的產品)、0.27ml的2-乙基己酸釓甲苯溶液(25%gd;strem64-3500;stremchemicals,inc.的產品)、和0.49ml的2-乙基己酸鋇甲苯溶液(即wako021-09471)。通過使用用于形成第二鈍化層的涂布液形成的第一氧化物的組成如表3上所示。
然后,制造如圖16b中所示的底接觸/頂柵fet。源電極14、漏電極15、活性層16、柵絕緣層13、和柵電極12以與實施例27中相同的方法形成。
-第一鈍化層170a的形成-
然后,將0.4ml的用于形成第一鈍化層的涂布液滴到柵絕緣層13和柵電極12上,然后以預定條件進行旋涂過程:以3,000rpm的速度進行旋轉20秒,然后花5秒將速度降低至0rpm并且停止旋轉。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得用作第一鈍化層170a的第二氧化物膜。此處,第一鈍化層170a的平均膜厚為約25nm。
-第二鈍化層170b的形成-
然后,將0.6ml的用于形成第二鈍化層的涂布液滴到第一鈍化層170a上,然后以預定條件進行旋涂過程:以500rpm的速度進行旋轉5秒,然后以3,000rpm的速度進行旋轉20秒,然后花5秒將速度降低至0rpm并且停止旋轉。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得用作第二鈍化層170b的第一氧化物膜。此處,第二鈍化層170b的平均膜厚為約135nm。
-掩模的形成-
然后,將第二鈍化層170b(即第一氧化物膜)通過光致抗蝕劑(即tsmr-8800be)涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以產生具有與待形成的第二鈍化層17b相同圖案的抗蝕劑圖案。
-第二鈍化層170b的蝕刻過程-
然后,將第二鈍化層170b浸泡在包含57.9wt%的磷酸和21.1wt%的硝酸的混合溶液中30秒作為蝕刻過程,以除去第一氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,以獲得第二鈍化層17b。
-第一鈍化層170a的蝕刻過程-
然后,將第一鈍化層170a浸泡在4wt%氫氧化四甲基銨(tmah)中1分鐘作為蝕刻過程,以除去第二氧化物未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,以獲得第一鈍化層17a。
-掩模的除去-
然后,通過浸泡在抗蝕劑剝離劑(即stripper104)中2分鐘,將抗蝕劑圖案也除去。
[實施例30]
<fet的制造>
-用于形成第一鈍化層的涂布液的制備-
通過混合如下而制備用于形成第一鈍化層的涂布液:1ml的甲苯、0.11ml的hmds、0.08g的(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊環(huán)-2-基)苯(wako325-59912;wakochemical,ltd.的產品)、和0.37ml的2-乙基己酸鎂甲苯溶液(即strem12-1260)。通過使用用于形成第一鈍化層的涂布液形成的第二氧化物的組成如表3上所示。
-用于形成第二鈍化層的涂布液的制備-
通過混合如下而制備用于形成第二鈍化層的涂布液:1.2ml的環(huán)己基苯、0.57ml的2-乙基己酸釹2-乙基己酸溶液(12%nd;strem60-2400;stremchemicalsinc.的產品)、0.28g的2-乙基己酸銪(strem93-6311;stremchemicalsinc.的產品)、和0.12ml的2-乙基己酸鎂甲苯溶液(即strem12-1260)。通過使用用于形成第二鈍化層的涂布液形成的第一氧化物的組成如表3上所示。
然后,制造如實施例28中描述的底接觸/頂柵fet。然而,與實施例27相比,將第一鈍化層17a和第二鈍化層17b的層積順序顛倒。
-第二鈍化層170b的形成-
然后,將0.6ml的用于形成第二鈍化層的涂布液滴到柵絕緣層13和柵電極12上,然后以預定條件進行旋涂過程:以500rpm的速度進行旋轉5秒,然后以3,000rpm的速度進行旋轉20秒,然后花5秒將速度降低至0rpm并且停止旋轉。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得用作第二鈍化層170b的第一氧化物膜。此處,第二鈍化層170b的平均膜厚為約135nm。
-第一鈍化層170a的形成-
然后,將0.4ml的用于形成第一鈍化層的涂布液滴到第二鈍化層170b上,然后以預定條件進行旋涂過程:以3,000rpm的速度進行旋轉20秒,然后花5秒將速度降低至0rpm并且停止旋轉。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得用作第一鈍化層170a的第二氧化物膜。此處,第一鈍化層170a的平均膜厚為約25nm。
-掩模的形成-
然后,將第一鈍化層170a(即第一氧化物膜)通過光致抗蝕劑(即tsmr-8800be)涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以產生具有與待形成的第一鈍化層17a相同圖案的抗蝕劑圖案。
-第一鈍化層的蝕刻過程-
然后,將第一鈍化層170a浸泡在包含14wt%的氟化銨和12wt%的氟化氫銨的混合溶液中15秒作為蝕刻過程,以除去第二氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,以獲得第一鈍化層17a。
-第二鈍化層的蝕刻過程-
然后,將第二鈍化層170b浸泡在6wt%過氧化氫水中2分鐘作為蝕刻過程,以除去第一氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,以獲得第二鈍化層17b。
-掩模的除去-
然后,通過浸泡在抗蝕劑剝離劑(即stripper104)中2分鐘,將抗蝕劑圖案也除去。
[實施例31]
<fet的制造>
-用于形成第一鈍化層的涂布液的制備-
通過混合如下制備而用于形成第一鈍化層的涂布液:1ml的甲苯、0.17ml的hmds、0.47ml的2-乙基己酸鍶甲苯溶液(即wako195-09561)、和0.21ml的2-乙基己酸鋇甲苯溶液(即wako021-09471)。通過使用用于形成第一鈍化層的涂布液形成的第二氧化物的組成如表4上所示。
-用于形成第二鈍化層的涂布液的制備-
通過混合如下而制備用于形成第二鈍化層的涂布液:1.2ml的環(huán)己基苯、0.16g的三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)鈧(iii)水合物(即sigma-aldrich517607)、1.46ml的2-乙基己酸鑭甲苯溶液(即wako122-03371)、0.03ml的2-乙基己酸鈣2-乙基己酸溶液(即alfa36657)、0.34ml的2-乙基己酸鍶甲苯溶液(即wako195-09561)、和0.07ml的2-乙基己酸鋯氧化物礦物油精溶液(即wako269-01116)。通過使用用于形成第二鈍化層的涂布液形成的第一氧化物的組成如表4上所示。
[表4]
然后,制造如圖16b中所示的底接觸/頂柵fet。源電極14、漏電極15、活性層16、柵絕緣層13、和柵電極12以與實施例27中相同的方法形成。
-第一鈍化層170a的形成-
然后,將0.4ml的用于形成第一鈍化層的涂布液滴到柵絕緣層13和柵電極12上,然后以預定條件進行旋涂過程:以3,000rpm的速度進行旋轉20秒,然后花5秒將速度降低至0rpm并且停止旋轉。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得用作第一鈍化層170a的第二氧化物膜。此處,第一鈍化層170a的平均膜厚為約25nm。
-第二鈍化層170b的形成-
然后,將0.6ml的用于形成第二鈍化層的涂布液滴到第一鈍化層170a上,然后以預定條件進行旋涂過程:以500rpm的速度進行旋轉5秒,然后以3,000rpm的速度進行旋轉20秒,然后花5秒將速度降低至0rpm并且停止旋轉。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得用作第二鈍化層170b的第一氧化物膜。此處,第二鈍化層170b的平均膜厚為約135nm。
-掩模的形成-
然后,將第二鈍化層170b(即第一氧化物膜)通過光致抗蝕劑(即tsmr-8800be)涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以產生具有與待形成的第二鈍化層17b相同圖案的抗蝕劑圖案。
-第二鈍化層170b的蝕刻過程-
然后,將第二鈍化層170b浸泡在0.36wt%鹽酸中20秒作為蝕刻過程,以除去第一氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,以獲得第二鈍化層17b。
-第一鈍化層170a的蝕刻過程-
然后,將第一鈍化層170a浸泡在包含14wt%的氟化銨和3.2wt%的氟化氫銨的混合溶液中1分鐘作為蝕刻過程,以除去第二氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,以獲得第一鈍化層17a。
-掩模的除去-
然后,通過浸泡在抗蝕劑剝離劑(即stripper104)中2分鐘,將抗蝕劑圖案也除去。
[實施例32]
<fet的制造>
-用于形成第一鈍化層的涂布液的制備-
通過混合如下而制備用于形成第一鈍化層的涂布液:1ml的甲苯、0.15ml的hmds、和0.31ml的2-乙基己酸鈣2-乙基己酸溶液(即alfa36657)。通過使用用于形成第一鈍化層的涂布液形成的第二氧化物的組成如表4上所示。
-用于形成第二鈍化層的涂布液的制備-
通過混合如下而制備用于形成第二鈍化層的涂布液:1.2ml的環(huán)己基苯、0.13g的乙酰丙酮鏑三水合物(strem66-2002;stremchemicalsinc.的產品)、0.27g的乙酰丙酮鐿三水合物(strem70-2202;stremchemicalsinc.的產品)、0.12ml的2-乙基己酸鎂甲苯溶液(即strem12-1260)、和0.10ml的2-乙基己酸鉿2-乙基己酸溶液(gelestakh332;gelest,inc.的產品)。通過使用用于形成第二鈍化層的涂布液形成的第一氧化物的組成如表4上所示。
然后,制造如圖16b中所示的底接觸/頂柵fet。源電極14、漏電極15、活性層16、柵絕緣層13、和柵電極12以與實施例27中相同的方法形成。
-第一鈍化層170a的形成-
然后,將0.4ml的用于形成第一鈍化層的涂布液滴到柵絕緣層13和柵電極12上,然后以預定條件進行旋涂過程:以3,000rpm的速度進行旋轉20秒,然后花5秒將速度降低至0rpm并且停止旋轉。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得用作第一鈍化層170a的第二氧化物膜。此處,第一鈍化層170a的平均膜厚為約25nm。
-第二鈍化層170b的形成-
然后,將0.6ml的用于形成第二鈍化層的涂布液滴到第一鈍化層170a中,然后以預定條件進行旋涂過程:以500rpm的速度進行旋轉5秒,然后以3,000rpm的速度進行旋轉20秒,然后花5秒將速度降低至0rpm并且停止旋轉。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得用作第二鈍化層170b的第一氧化物膜。此處,第二鈍化層170b的平均膜厚為約135nm。
-掩模的形成-
然后,將第二鈍化層170b(即第一氧化物膜)通過光致抗蝕劑(即tsmr-8800be)涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以產生具有與待形成的第二鈍化層17b相同圖案的抗蝕劑圖案。
-第二鈍化層170b的蝕刻過程-
然后,將第二鈍化層170b浸泡在包含55wt%的磷酸、30wt%的乙酸、和5wt%的硝酸的混合溶液中30秒作為蝕刻過程,以除去第一氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,以獲得第二鈍化層17b。
-第一鈍化層170a的蝕刻過程-
然后,將第一鈍化層170a浸泡在6wt%tmah中1分鐘作為蝕刻過程,以除去第二氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,以獲得第一鈍化層17a。
-掩模的除去-
然后,通過浸泡在抗蝕劑剝離劑(即stripper104)中2分鐘,將抗蝕劑圖案也除去。
[實施例33]
<fet的制造>
-用于形成第一鈍化層的涂布液的制備-
通過混合如下而制備用于形成第一鈍化層的涂布液:1ml的甲苯、0.09ml的hmds、0.18ml的鋁二(仲丁氧根)乙酰乙酸酯螯合物(即alfa89349)、和0.69ml的2-乙基己酸鋇甲苯溶液(即wako021-09471)。通過使用用于形成第一鈍化層的涂布液形成的第二氧化物的組成如表4上所示。
-用于形成第二鈍化層的涂布液的制備-
通過混合如下而制備用于形成第二鈍化層的涂布液:1.2ml的環(huán)己基苯、0.51g的2-乙基己酸釔(strem39-2400;stremchemicalsinc.的產品)、0.06ml的2-乙基己酸鎂甲苯溶液(即strem12-1260)、和0.07ml的2-乙基己酸鉿2-乙基己酸溶液(即gelestakh332)。通過使用用于形成第二鈍化層的涂布液形成的第一氧化物的組成如表4上所示。
然后,制造如實施例28中描述的底接觸/頂柵fet。然而,與實施例27相比,將第一鈍化層17a和第二鈍化層17b的層積順序顛倒。
-第二鈍化層170b的形成-
然后,將0.6ml的用于形成第二鈍化層的涂布液滴到柵絕緣層13和柵電極12上,然后以預定條件進行旋涂過程:以500rpm的速度進行旋轉5秒,然后以3,000rpm的速度進行旋轉20秒,然后花5秒將速度降低至0rpm并且停止旋轉。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得用作第二鈍化層170b的第一氧化物膜。此處,第二鈍化層170b的平均膜厚為約135nm。
-第一鈍化層170a的形成-
然后,將0.4ml的用于形成第一鈍化層的涂布液滴到第二鈍化層170b上,然后以預定條件進行旋涂過程:以3,000rpm的速度進行旋轉20秒,然后花5秒將速度降低至0rpm并且停止旋轉。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得用作第一鈍化層170a的第二氧化物膜。此處,第一鈍化層170a的平均膜厚為約25nm。
-掩模的形成-
然后,將第一鈍化層170a(即第一氧化物膜)通過光致抗蝕劑(即tsmr-8800be)涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以產生具有與待形成的第一鈍化層17a相同圖案的抗蝕劑圖案。
-第一鈍化層170a的蝕刻過程-
然后,將第一鈍化層170a浸泡在5wt%氫氟酸中15秒作為蝕刻過程,以除去第二氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,以獲得第一鈍化層17a。
-第二鈍化層170b的蝕刻過程-
然后,將第二鈍化層170b浸泡在包含80wt%的磷酸、10wt%的乙酸和5wt%的硝酸的混合溶液中30秒作為蝕刻過程,以除去第一氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,以獲得第二鈍化層17b。
-掩模的除去-
然后,通過浸泡在抗蝕劑剝離劑(即stripper104)中2分鐘,將抗蝕劑圖案也除去。
[實施例34]
<fet的制造>
-用于形成第一鈍化層的涂布液的制備-
通過混合如下而制備用于形成第一鈍化層的涂布液:1ml的甲苯、0.11ml的hmds、0.10ml的鋁二(仲丁氧根)乙酰乙酸酯螯合物(即alfa89349)、0.07g的(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊環(huán)-2-基)苯(即wako325-59912)、0.09ml的2-乙基己酸鈣2-乙基己酸溶液(即alfa36657)、和0.19ml的2-乙基己酸鍶甲苯溶液(即wako195-09561)。通過使用用于形成第一鈍化層的涂布液形成的第二氧化物的組成如表4上所示。
-用于形成第二鈍化層的涂布液的制備-
通過混合如下而制備用于形成第二鈍化層的涂布液:1.2ml的環(huán)己基苯、1.95ml的2-乙基己酸鑭甲苯溶液(即wako122-03371)、0.57ml的2-乙基己酸鍶甲苯溶液(即wako195-09561)、和0.09ml的2-乙基己酸鋯氧化物礦物油精溶液(即wako269-01116)。通過使用用于形成第二鈍化層的涂布液形成的第一氧化物的組成如表4上所示。
然后,制造如圖16b中所示的底接觸/頂柵fet。源電極14、漏電極15、活性層16、柵絕緣層13、和柵電極12以與實施例27中相同的方法形成。
-第一鈍化層170a的形成-
然后,將0.4ml的用于形成第一鈍化層的涂布液滴到柵絕緣層13和柵電極12上,然后以預定條件進行旋涂過程:以3,000rpm的速度進行旋轉20秒,然后花5秒將速度降低至0rpm并且停止旋轉。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得用作第一鈍化層170a的第二氧化物膜。此處,第一鈍化層170a的平均膜厚為約25nm。
-第二鈍化層170b的形成-
然后,將0.6ml的用于形成第二鈍化層的涂布液滴到第一鈍化層170a上,然后以預定條件進行旋涂過程:以500rpm的速度進行旋轉5秒,然后以3,000rpm的速度進行旋轉20秒,然后花5秒將速度降低至0rpm并且停止旋轉。然后,于在120℃的氣氛中進行1小時的干燥過程之后,在用o2填充的環(huán)境中在400℃的溫度下進行燒制過程3小時,以獲得用作第二鈍化層170b的第一氧化物膜。此處,第二鈍化層170b的平均膜厚為約135nm。
-掩模的形成-
然后,將第二鈍化層170b(即第一氧化物膜)通過光致抗蝕劑(即tsmr-8800be)涂布,然后預烘烤,通過曝光裝置曝光,并且顯影,以產生具有與待形成的第二鈍化層17b相同圖案的抗蝕劑圖案。
-第二鈍化層170b的蝕刻過程-
然后,將第二鈍化層170b浸泡在0.36wt%鹽酸(即wako083-01115)中20秒作為蝕刻過程,以除去第一氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,以獲得第二鈍化層17b。
-第一鈍化層170a的蝕刻過程-
然后,將第一鈍化層170a浸泡在包含14wt%的氟化銨和12wt%的氟化氫銨的混合溶液中15秒作為蝕刻過程,以除去第二氧化物膜未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分,以獲得第一鈍化層17a。
-掩模的除去-
然后,通過浸泡在抗蝕劑剝離劑(即stripper104)中2分鐘,將抗蝕劑圖案也除去。
(晶體管性質的評價)
對于實施例27-34中制造的fet的每一個進行晶體管性質的評價。根據實施例27-34的每一個的晶體管性質的評價是基于源電極14和漏電極15之間的電壓(vgs)與源電極14和漏電極15之間的電流(ids)的關系(vgs-ids)的測量,條件是源電極14和漏電極15之間的電壓(vds)為+10v。
此外,基于晶體管性質(vgs-ids)的評價結果計算飽和區(qū)域中的場效應遷移率。進一步地,計算晶體管在“開”狀態(tài)(例如vgs=+10v)下的ids對晶體管在“關”狀態(tài)(例如vgs=-10v)下的ids的比率(即開/關比)。進一步地,計算s值,其作為響應于vgs的施加的ids的上升銳度的指標。進一步地,計算閾值電壓(vth),其為與響應于vgs的施加的ids的增加對應的電壓值。
由實施例27-34中制造的fet的晶體管性質計算的遷移率、開/關比、s值、和vth示于表5中。在以下描述中,關于晶體管性質的結果,優(yōu)選的晶體管性質是:高的遷移率;高的開/關比;低的s值;和在0v附近的vts。具體地,優(yōu)選的晶體管性質為:3cm2/vs或更大的遷移率;1.0×108或更大的開/關比;0.7或更小的s值;和在±5v范圍內的vth。
如圖5中所示,證實,實施例27-34中制造的fet具有如下的優(yōu)選的晶體管性質:具有高的遷移率、高的開/關比、低的s值、和在0v附近的vts。
[表5]
(晶體管性質的評價)
對于實施例27-34中制造的fet的每一個,在大氣(溫度:50℃;相對濕度:50%)中執(zhí)行100小時長的bts測試。
提供以下四種條件作為應力條件:
(1)vgs=+10v,和vds=0v
(2)vgs=+10v,和vds=+10v
(3)vgs=-10v,和vds=0v
(4)vgs=-10v,和vds=+10v。
此外,每次在bts測試中經過預定量的時間時,測量在vds=+10v的條件下vgs和ids的關系(vgs-ids)。
對于實施例34中制造的fet,在vgs=+10v和vds=0v的應力條件下的bts測試中的vgs-ids的結果示于圖32中。此外,對于實施例34中制造的fet,在vgs=+10v和vds=0v的應力條件下相對于加應力時間的閾值電壓的偏移(δvth)示于圖33中。
此外,對于實施例27-34中制造的fet,在bts測試中在100小時的加應力時間下的δvth的值示于表6中。此處,δvth為從加應力時間0到任意時間的vth的偏移。
根據圖32和33、以及表6,實施例34中制造的fet優(yōu)選地對于bts測試而言是可靠的,具有小的δvth偏移。根據表6,實施例27-33中制造的fet優(yōu)選地對于bts測試而言是可靠的,具有小的δvth偏移。
[表6]
進一步地,本發(fā)明不限于這些實施方式,而在不背離本發(fā)明范圍的情況下可進行各種變型和改動。