專利名稱：金屬氧化物半導體薄膜晶體管中的穩(wěn)定性增強的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及可用于制造薄膜結構的系統(tǒng)和方法。
背景技術：
諸如氧化鋅(ZnO)和銦鎵鋅氧化物(InGaZnO)之類的金屬氧化物半導體由于其具有高載流子遷移率、低加工溫度和光學透明性而在器件制造方面?zhèn)涫荜P注。由金屬氧化物半導體制成的薄膜晶體管(TFT)尤其可用于光學顯示器的有源矩陣型尋址方案。金屬氧化物半導體的低加工溫度使得能夠在諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)之類的低成本塑料基板上形成顯示器背板。氧化物半導體TFT的透明性導致像素開口率提高并且使顯示器更亮。相比之下，非晶硅(a-Si)TFT使像素開口率減小，這是因為a-Si器件對光敏感并且必須被屏蔽以不受光影響。雖然金屬氧化物半導體TFT由于其具有透明性而具有很好的潛能并且使在室溫下或接近室溫形成高性能器件成為可能，但是穩(wěn)定器件的制造仍然存在挑戰(zhàn)。金屬氧化物半導體TFT可以表現(xiàn)出取決于柵偏置的其特性的滯后。金屬氧化物半導體技術的發(fā)展一直持續(xù)著，并且目前的努力集中在減少或消除滯后以增強TFT穩(wěn)定性。本發(fā)明滿足了這些和其他需求，并提供了超越現(xiàn)有技術的其他優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例涉及用于制造薄膜結構的薄膜電子結構和方法。本發(fā)明的一個實施例涉及制造多層半導體結構的方法。電極層(例如，柵電極)形成在基板上并且靠近電極層形成電介質(zhì)層。在形成電介質(zhì)層之后，將電介質(zhì)層暴露于含氫等離子體。在將電介質(zhì)層暴露于含氫等離子體之后，靠近電介質(zhì)層形成金屬氧化物半導體層。本發(fā)明的另一個實施例涉及制造金屬氧化物半導體器件的方法。該工藝涉及形成電極層并且在電極層上形成電介質(zhì)層。在形成電介質(zhì)層之后，加工電介質(zhì)層，以在電介質(zhì)層表面上的氫化區(qū)域中形成不均勻的氫分布。在電介質(zhì)表面上，氫化區(qū)域中的氫濃度相對高， 而在電介質(zhì)層的本體內(nèi)，氫化區(qū)域中的氫濃度降低。在將電介質(zhì)層暴露于含氫等離子體之后，在電介質(zhì)層上方形成包括金屬氧化物半導體的半導體層。又一個實施例涉及一種多層半導體結構。該多層半導體結構包括電極和靠近電極設置的電介質(zhì)層。該多層半導體結構還包括半導體層，半導體層包括靠近電介質(zhì)形成的金屬氧化物半導體。氫化區(qū)域形成在電介質(zhì)層的半導體電介質(zhì)界面上。在半導體-電介質(zhì)界面上，氫化層的氫濃度相對高，從半導體-電介質(zhì)界面至電介質(zhì)層和半導體層中的一者或兩者，氫濃度的濃度降低。 本發(fā)明的上述發(fā)明內(nèi)容并非意圖描述本發(fā)明的每一個實施例或每種實施方式。結合附圖并參照下文的具體實施方式
以及所附權利要求書，再結合對本發(fā)明比較完整的理解，本發(fā)明的優(yōu)點和成效將變得顯而易見并且為人所領悟。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例通過暴露于等離子來制造金屬氧化物半導體薄膜晶體管的工藝的流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的包括等離子體氫化區(qū)域的器件的剖視圖；圖3A至圖3D是根據(jù)本發(fā)明實施例針對不同時間長度暴露于氘(D2)等離子體的四個SiO-Al2O3樣品結構的二次離子質(zhì)譜(SIMS)圖線；圖4示出圖3A至圖3D的樣品的電流-電壓圖線(正向掃描和反向掃描)，其證實了隨著暴露于込等離子體的程度增加閾值電壓穩(wěn)定性改進；圖5示出根據(jù)本發(fā)明實施例的具有陽極化Al2O3電介質(zhì)的TFT的電流-電壓圖線 (正向掃描和反向掃描)，其證實了通過暴露于氫等離子體得到的穩(wěn)定性和性能的改進；和圖6示出根據(jù)本發(fā)明實施例的具有濺射的S^2層的陽極化Al2O3電介質(zhì)的TFT的電流-電壓圖線(正向掃描和反向掃描)，其證實了通過暴露于氫等離子體得到的穩(wěn)定性和性能的改進。雖然本發(fā)明可修改為各種修改形式和替代形式，但其具體的方式已以舉例的方式在附圖中示出并且將會作詳細描述。然而，應當理解，其目的不在于將本發(fā)明局限于所述具體實施例。相反，其目的在于涵蓋由所附權利要求書限定的本發(fā)明范圍內(nèi)的所有修改形式、 等同形式和替代形式。
具體實施例方式在下文對各種示例性實施例的敘述中將參考構成本發(fā)明一部分的附圖，并且其中通過舉例說明示出多個可以在其中實施本發(fā)明的實施例。應當理解，在不脫離本發(fā)明范圍的前提下，可以利用其他實施例，并且可以進行結構性和操作性方面的修改。近來，諸如氧化鋅(aiO)和如銦鎵鋅氧化物anfeaiO)的相關合金之類的金屬氧化物半導體作為透明薄膜晶體管(TFT)的活性層已備受關注。這類半導體可以在室溫下被加工，以形成包括載流子遷移率高的透明晶體管的柔性電路，從而使得它們對于許多顯示器應用而言有可能是理想的。然而，為了充分開發(fā)這些理想的性質(zhì)，需要利用一些技術增強器件的穩(wěn)定性。金屬氧化物半導體TFT由于柵偏置誘導滯后導致可能在其電流-電壓轉(zhuǎn)移特性和閾值電壓Vt方面表現(xiàn)出不穩(wěn)定性。本文描述的這些方法減輕了這種滯后并且還改進了整體TFT操作。本發(fā)明的實施例涉及通過將柵電介質(zhì)暴露于含氫等離子體來增強金屬氧化物半導體TFT的穩(wěn)定性的方法。所描述的方法具有高性價比并且相對容易控制，并且特別有利于滾筒式制造。本文所討論的這些方法涉及在沉積金屬氧化物半導體(例如，ZnO, InGaZnO.InZnO,ZnSnO和/或其它金屬氧化物半導體)之前將至少TFT的電介質(zhì)層暴露于含氫等離子體。將電介質(zhì)暴露于等離子體至少在半導體-電介質(zhì)界面處在電介質(zhì)層內(nèi)形成等離子體氫化區(qū)域，并且可以延伸進入電介質(zhì)層和/或半導體層。等離子體氫化區(qū)域顯著穩(wěn)定了器件的柵偏置轉(zhuǎn)移特性以及閾值電壓變化并且還提高了載流子遷移率，由此增強了整體TFT性能。使用含氫等離子體減少金屬氧化物半導體的閾值電壓滯后在以前是未知的。將電介質(zhì)表面暴露于氫對低溫下制造的這些類型的金屬氧化物半導體TFT的載流子遷移率的作用也是未預料到的。a-Si TFT的載流子遷移率增大與可能通過暴露于等離子而變化的電介質(zhì)表面粗糙度的降低有關。然而，電介質(zhì)表面粗糙度的變化沒有充分說明由暴露于等離子體的金屬氧化物半導體TFT表現(xiàn)出的載流子遷移率和/或穩(wěn)定性提高，特別是根據(jù)使用低溫工藝形成這些器件的事實。在等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)期間的氮化硅柵電介質(zhì)的氫化已經(jīng)表現(xiàn)出，與使用非PECVD柵電介質(zhì)或含有較低氫水平的PECVD柵電介質(zhì)形成的類似TFT相比，提高了金屬氧化物半導體TFT中的載流子遷移率。在具有含有較高氫水平的PECVD SiN的TFT 中，載流子遷移率提高可能歸因于由電介質(zhì)中的高濃度氫擴散到半導體中導致的溝道中的缺陷鈍化。在通過PECVD形成電介質(zhì)的過程中柵電介質(zhì)的氫化在工藝和所得結構方面都與電介質(zhì)形成之后暴露于含氫等離子體的過程不同。PECVD工藝在電介質(zhì)沉積時將電介質(zhì)本體氫化，并且不會改變之前所形成電介質(zhì)的表面從而在電介質(zhì)表面上形成等離子體氫化區(qū)域。本體電介質(zhì)特性將會隨著PECVD工藝的任何改變而變化，以實現(xiàn)特定表面處理。在電介質(zhì)形成之后的等離子體氫化允許實現(xiàn)特定的表面特性而不會改變電介質(zhì)本體特性。此外， 可以在進行或不進行電介質(zhì)的大量本體氫化的情況下實現(xiàn)電介質(zhì)表面的等離子體氫化。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的金屬氧化物半導體TFT的一種構造的制造過程的流程圖。在基板上形成TFT柵電極(110)?；蹇梢允莿傂曰蛉嵝浴⑼该骰虿煌该鞯牟牧?， 例如，玻璃、金屬或塑料。柔性基板允許進行通常降低制造成本的滾筒式加工進行制造。低成本的柔性基板可以包含聚合物材料，例如PEN或PET。聚合物由于其具有光學透明性因此對于顯示器應用而言是理想的。這些基板材料對于溫度是敏感的，從而使低溫加工成為可能。金屬箔對于一些應用也是合適的柔性基板。柵電極可以由任何導電材料制成，特別受關注的是鋁(Al)、鎂(Mg)、鉭(Ta)、鈦 (Ti)、鉬(Mo)、鎢(W)和鉻(Cr)。柵電極可以包含金屬合金、導電金屬氧化物或摻雜半導體。 鋁(Al)和鋁類合金頻繁用于電路金屬化，這是因為這些材料的價格相對低，可以通過多個已知沉積工藝進行沉積并且非常適于薄膜應用。合適的柵電極沉積/圖案化技術包括傳統(tǒng)的光刻法、通過蔭罩進行的金屬蒸發(fā)和/或本領域已知的其它技術。例如，通過將柵材料陽極化和/或在柵上方沉積電介質(zhì)層，在柵電極上形成電介質(zhì)層120。例如，在一個實現(xiàn)方式中，使用鋁形成柵電極，然后將其陽極化以形成用作晶體管電介質(zhì)層的Al2O3層。在一些實現(xiàn)方式中，電介質(zhì)層可以包括多個次層。例如，濺射的SiO2 層(或其它電介質(zhì))可以沉積在陽極化Al2O3層上以形成柵電介質(zhì)。 將柵電介質(zhì)暴露于含氫等離子體130。在一些實現(xiàn)方式中，等離子體包括含氫和氬的氣體，其中氫的含量至少約為5%。在其它實現(xiàn)方式中，等離子體可以包括氘。在一個實施例中，暴露于等離子體涉及在至少約0. 01瓦/cm2的功率密度下施加5%氫/95%氬氣至少約3至5分鐘。將柵電介質(zhì)暴露于含氫等離子體導致在電介質(zhì)表面上和/或在其附近形成氫化區(qū)域140。在氫化區(qū)域中，氫集中在電介質(zhì)表面上并且從電介質(zhì)層的表面至電介質(zhì)的本體中，氫濃度降低。氫濃度從電介質(zhì)層表面的第一水平降低為電介質(zhì)層本體內(nèi)的第二低水平。 在暴露于含氫等離子體之后，金屬氧化物半導體沉積在電介質(zhì)層上方150并且形成漏電極和源電極160。TFT制造步驟110-160可以在低于約100°C的溫度下進行并且可以在室溫下執(zhí)行。實驗表明，氫化區(qū)域顯著提高了載流子遷移率并且提高了金屬氧化物半導體TFT中的閾值電壓穩(wěn)定性?？梢允褂脻L筒式制造工藝，在柔性基板上實現(xiàn)圖1所示的工藝110-160 中的任一個或多個。圖2是通過上述工藝制造的多層TFT的剖視圖。圖2所示器件呈現(xiàn)了 TFT組件層的特定布置。本領域的技術人員將認識到，各種其它構造也是有可能的。例如，可以構建 TFT，使漏電極和源電極最開始沉積在基板上并且將半導體、電介質(zhì)和柵層布置在其上以形成TFT。允許形成如本文所述柵電介質(zhì)的氫化區(qū)域的TFT構造的所有變形被設想在本發(fā)明的范圍內(nèi)。器件200形成在通常絕緣的基板210上并且可以是透明和/或柔性的，如之前所討論的。柵導體(即，柵電極)220沉積在基板210上。電介質(zhì)層230沉積在柵導體220上并且金屬氧化物半導體層240沉積在電介質(zhì)層230上。漏電極和源電極250布置在金屬氧化物半導體層240上。在暴露于含氫等離子體之后，等離子體氫化區(qū)域260形成在電介質(zhì) 230和半導體層MO的界面處和/或在其附近。等離子體氫化區(qū)域260包括可以在延伸到電介質(zhì)層230和金屬氧化物半導體層240中的一者或兩者中的界面處集中的氫的區(qū)域。如果氫延伸到本體電介質(zhì)或半導體中，則電介質(zhì)層230和半導體層240中的一者或兩者表現(xiàn)出不均勻的氫濃度分布。例如，在氫化區(qū)域沈0內(nèi)，氫含量是不均勻的，從電介質(zhì)-半導體界面270處相對高的濃度開始降低，在本體電介質(zhì)230中濃度持續(xù)降低。在金屬氧化物半導體內(nèi)可以發(fā)現(xiàn)類似的不均勻的氫濃度分布，其中，從界面至本體半導體中，氫濃度降低。
實例1圖3A至圖3D是在形成Al2O3層之后且在沉積ZnO層之前針對不同時間長度暴露于氘(D2)等離子體的SiO-Al2O3結構的二次離子質(zhì)譜(SIMS)圖線。曲線圖3A示出沒有暴露于氘等離子體的TFT對照樣品(樣品A)。如預期的一樣，貫穿ZnO半導體區(qū)域的ZnO濃度310基本是恒定的，并且在ZnO-Al2O3界面312處降低。Al2O3曲線圖315示出Al2O3濃度在SiO-Al2O3界面處增大并且在Al2O3本體中基本是恒定的。圖3A所示的樣品沒有暴露于氘等離子體，結果，D2濃度在ZnO和Al2O3區(qū)域中基本保持平坦。圖;3B、圖3C和圖3D示出三個SiO-Al2O3樣品TFT結構(樣品B、C和D)，其中在 500W下分別將Al2O3層暴露于5% D2/Ar等離子體2分鐘、5分鐘和10分鐘。對于各樣品， 曲線圖327、337和347分別示出的仏濃度在SiO-Al2O3界面312處上升并且在Al2O3本體中降低。如曲線圖327、337和347所示的，氫濃度分布隨著暴露于氘等離子體時間的延長而變寬。圖4示出樣品A、B、C和D的電流-電壓轉(zhuǎn)移特性的覆蓋曲線，其示出隨著暴露于 D2等離子體的程度增強，閾值電壓穩(wěn)定性改進。曲線410和411分別是樣品A(沒有暴露于等離子體)的正向電壓掃描和反向電壓掃描；曲線420和421分別是樣品B (暴露于D2等離子體2分鐘)的正向電壓掃描和反向電壓掃描；曲線圖430和431分別是樣品C (暴露于 D2等離子體5分鐘)的正向電壓掃描和反向電壓掃描；并且曲線圖440和441分別是樣品 D(暴露于等離子體10分鐘)的正向電壓掃描和反向電壓掃描。注意的是，樣品A中的不穩(wěn)定性被證實為正向和反向柵電壓掃描之間的閾值電壓的不期望的正偏移。樣品的穩(wěn)定性隨著暴露于込而增加。注意，暴露于A等離子體10分鐘的樣品D的正向軌跡440和反向軌跡441之間的滯后最小。與沒有暴露于D2等離子體的TFT的載流子遷移率相比，暴露于D2等離子體的TFT (樣品B、C和D)的載流子遷移率也增大。實例2在根據(jù)標準構造工序沉積鋁柵金屬并將其圖案化之后，柵金屬被陽極化為所需厚度的Al2O3，通常約為IOOnm(75V)。在陽極化之后，器件暴露于由95%的氬和5%的氫組成的Ar-H2成氣等離子體。在500W下執(zhí)行暴露于等離子體的工藝，通常執(zhí)行約3至5分鐘。 在暴露于等離子體期間，樣品被放置在接地電極臺板上。等離子體系統(tǒng)的頻率約為40kHz。 在暴露于等離子體之后，執(zhí)行ZnO沉積。然后，使用標準加工來完成樣品的制造。圖5示出電流-電壓轉(zhuǎn)移特性，其證實了由氫等離子體處理得到的穩(wěn)定性和性能的改進。圖線示出在采用520、525和不采用510、515上述Ar-H2等離子體處理制成的兩個 TFT的電流-電壓圖線。注意，對于沒有進行等離子體處理的TFT，正向電流軌跡510和反向電流軌跡515之間的滯后較大。這種不穩(wěn)定性被證實為閾值電壓的不期望的正偏移。第二組電流軌跡520、525得自同一基板上并不相同的TFT，不同之處在于，根據(jù)本文描述的工藝，第二 TFT暴露于Ar-H2等離子體。注意，暴露于等離子體的TFT的正向軌跡520和反向軌跡525之間的滯后最小。與沒有暴露于氫等離子體的TFT的載流子遷移率相比，暴露于氫等離子體的TFT的載流子遷移率也增加。實例3在根據(jù)標準構造工序沉積鋁柵金屬之后，柵金屬被陽極化為所需厚度的Al2O3，通常約為100nm(75V)。在陽極化之后，約20nm厚的SiO2層通過RF濺射被沉積在陽極化Al2O3 層表面的頂部上。在沉積SiO2層之后，將器件暴露于由95%的氬和5%的氫組成的Ar-H2 成氣等離子體。在500W下執(zhí)行暴露于等離子體的工藝，通常執(zhí)行約3至5分鐘。在暴露于等離子體期間，樣品被放置在接地電極臺板上。等離子體系統(tǒng)的頻率約為40kHz。在暴露于等離子體之后，執(zhí)行ZnO沉積。然后，使用標準加工來完成樣品的構造。圖6示出電流-電壓轉(zhuǎn)移特性，其證實了由氫等離子體處理得到的穩(wěn)定性和性能的改進。圖線示出在采用620、625和不采用610、615上述Ar-H2等離子體處理制成的兩個 TFT的電流-電壓圖線。注意，對于沒有進行等離子體處理的TFT，正向電流軌跡610和反向電流軌跡615之間的滯后較大。這種不穩(wěn)定性被證實為閾值電壓的不期望的正偏移。第二組電流軌跡620、625得自同一基板上并不相同的TFT，不同之處在于，根據(jù)本文描述的工藝，第二 TFT暴露于Ar-H2等離子體。注意，暴露于等離子體的TFT的正向軌跡620和反向軌跡625之間的滯后最小。與沒有暴露于氫等離子體的TFT的載流子遷移率相比，暴露于氫等離子體的TFT的載流子遷移率也增加。上文對于本發(fā)明的各種實施例的描述，其目的在于進行舉例說明和描述，并非意圖窮舉本發(fā)明或?qū)⒈景l(fā)明局限于所公開的精確形式。可以按照上述教導進行多種修改和變化。本發(fā)明的范圍不受所述具體實施方式
的限定，而僅受所附權利要求書的限定。
權利要求
1.一種制造多層半導體結構的方法，該方法包括 形成電極層；形成靠近所述電極層的電介質(zhì)層；在形成所述電介質(zhì)層之后，將所述電介質(zhì)層暴露于含氫等離子體；和在將所述電介質(zhì)層暴露于所述含氫等離子體之后，形成靠近所述電介質(zhì)層的金屬氧化物半導體層。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中形成所述電介質(zhì)層的步驟包括將所述電極層陽極化。
3.根據(jù)權利要求1至2中的任一項所述的方法，其中所述半導體層包含ZnO并且所述電介質(zhì)層包含ai2O3。
4.根據(jù)權利要求1至3中的任一項所述的方法，其中在柔性基板上以滾筒式工藝執(zhí)行形成所述電極層、形成所述電介質(zhì)層、將所述電介質(zhì)層暴露于所述含氫等離子體和形成所述半導體層的步驟。
5.根據(jù)權利要求1至4中的任一項所述的方法，其中在低于100°C的溫度下執(zhí)行形成所述電介質(zhì)層和形成所述半導體層的步驟。
6.根據(jù)權利要求1至5中的任一項所述的方法，其中所述含氫等離子體包括約5%的Μ,ο
7.根據(jù)權利要求1至6中的任一項所述的方法，其中所述含氫等離子體包括氘。
8.根據(jù)權利要求1至7中的任一項所述的方法，其中將所述電介質(zhì)層暴露于所述含氫等離子體的步驟包括將所述電介質(zhì)層暴露于至少約0. 01瓦/cm2約3至5分鐘。
9.根據(jù)權利要求1至8中的任一項所述的方法，其中將所述電介質(zhì)層暴露于所述含氫等離子體的步驟還包括形成不均勻的氫濃度分布，即從所述電介質(zhì)層的表面的第一點處的第一水平降低為更遠離所述表面的所述電介質(zhì)層中的第二點處的第二水平。
10.根據(jù)權利要求1至9中的任一項所述的方法，其中 形成所述多層半導體結構的步驟包括形成薄膜晶體管；和將所述電介質(zhì)層暴露于含氫等離子體的步驟包括將氫并入所述電介質(zhì)的表面上的氫化區(qū)域中，所述氫化區(qū)域包括并入的氫，其使所述晶體管的閾值電壓穩(wěn)定。
11.一種制造多層半導體結構的方法，該方法包括 形成電極層；形成靠近所述電極層的電介質(zhì)層；在形成所述電介質(zhì)層之后，加工所述電介質(zhì)層，以在所述電介質(zhì)層的表面上形成氫化區(qū)域，所述氫化區(qū)域具有不均勻的氫分布，其中從所述電介質(zhì)的表面的第一點至所述電介質(zhì)層內(nèi)的第二點，氫濃度降低；和形成靠近所述電介質(zhì)層的金屬氧化物半導體層。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中加工所述電介質(zhì)層的步驟包括在形成所述電介質(zhì)之后將所述電介質(zhì)層暴露于含氫等離子體。
13.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中加工所述電介質(zhì)層的步驟包括將所述電介質(zhì)層暴露于含氘等離子體，以在所述電介質(zhì)層中形成不均勻的氘分布，其中從所述電介質(zhì)的表面的第一點至所述電介質(zhì)層內(nèi)的第二點，氘的濃度降低。
14.根據(jù)權利要求11至13中的任一項所述的方法，其中所述電極層包含鋁(Al)；所述電介質(zhì)包含氧化鋁(Al2O3)；并且所述半導體包含氧化鋅(ZnO)。
15.根據(jù)權利要求11至14中的任一項所述的方法，其中加工所述電介質(zhì)層的步驟包括增加所述電介質(zhì)層的表面上的氫濃度，其中靠近所述電極和所述電介質(zhì)層之間界面的所述電介質(zhì)層的本體中的氫濃度基本不會由于所述加工而增加。
16.一種多層半導體結構，其包括電極；電介質(zhì)層，其靠近所述電極設置；半導體層，其包括靠近所述電介質(zhì)層設置的金屬氧化物半導體；和所述電介質(zhì)層的半導體-電介質(zhì)界面上的氫化區(qū)域，其中所述氫化區(qū)域并入氫，從所述半導體-電介質(zhì)界面至所述電介質(zhì)層和所述半導體層中的一者或兩者，氫的濃度降低。
17.根據(jù)權利要求16所述的半導體結構，其中所述氫化區(qū)域包括等離子體氫化區(qū)域。
18.根據(jù)權利要求16至17中的任一項所述的半導體結構，其中所述金屬氧化物半導體包含ZnO并且所述電介質(zhì)包含氧化鋁。
19.根據(jù)權利要求16至18中的任一項所述的半導體結構，其中所述氫化區(qū)域中并入的氫包括氘。
20.根據(jù)權利要求16至19中的任一項所述的半導體結構，其還包括柔性聚合物基板， 其中所述電極設置在所述聚合物基板上。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導體薄膜晶體管(TFT)結構的電介質(zhì)層中的等離子體氫化區(qū)域提高了TFT的穩(wěn)定性。TFT是包括電極、設置在電極上的電介質(zhì)層和電介質(zhì)層上的金屬氧化物半導體的多層結構。在沉積半導體之前將電介質(zhì)層暴露于含氫等離子體使得在半導體-電介質(zhì)界面上產(chǎn)生等離子體氫化區(qū)域。等離子體氫化區(qū)域并入氫，從半導體/電介質(zhì)界面至所述電介質(zhì)層和所述半導體層中的一者或兩者的本體中，氫的濃度降低。
文檔編號H01L29/786GK102265405SQ200980152640
公開日2011年11月30日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權日2008年12月24日
發(fā)明者史蒂文·D·泰斯, 大衛(wèi)·H·瑞丁格爾 申請人:3M創(chuàng)新有限公司