(57)【要約】  ある実施形態は、半導体デバイス用の二重活性層を含む。関連するデバイス及び方法の別の実施形態も開示される。
2014513425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート金属層と、
前記ゲート金属層の上方のトランジスタ活性層と、
前記トランジスタ活性層の上方のソース／ドレインコンタクト層であって、第１のソース／ドレインコンタクト及び第２のソース／ドレインコンタクトを含むソース／ドレインコンタクト層と、からなるトランジスタを含み、
前記トランジスタ活性層は、
前記ゲート金属層の上方の第１の活性層であって、少なくとも１種類の第１の金属酸化物を含む第１の活性層、及び、
前記第１の活性層の上方の第２の活性層であって、少なくとも１種類の第２の金属酸化物を含む第２の活性層、を含み、
前記第１の活性層は、第１の導電率を有し、
前記第２の活性層は、第２の導電率を有し、
前記第１の導電率は、前記第２の導電率よりも高い、
ことを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
基板を更に含み、
前記ゲート金属層は、前記基板の上方に存在し、
前記基板は、剛性基板又は可撓性基板の１つを含み、
前記基板が前記剛性基板を含む場合、前記剛性基板はシリコンを含み、
前記基板が前記可撓性基板を含む場合、前記可撓性基板はプラスチック又はステンレス鋼の１つを含み、かつ前記プラスチックはポリエチレンナプタレート（ｎａｐｔｈａｌａｔｅ）を含む、
ことを特徴とする請求項１記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記トランジスタ活性層は、前記ゲート金属層上に存在し、
前記第１のソース／ドレインコンタクトは、前記トランジスタ活性層上に存在し、
前記第２のソース／ドレインコンタクトは、前記トランジスタ活性層上に存在する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記トランジスタを含む、液晶ディスプレイ、電気泳動ディスプレイ、又は有機発光ダイオードディスプレイの１つを更に含む、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記少なくとも１種類の第１の金属酸化物は、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化ガリウム、酸化スズ、酸化ハフニウム、及び酸化アルミニウムの内の少なくとも１種類を含む、
ことを特徴とする請求項１〜４の内の何れか一項記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記少なくとも１種類の第１の金属酸化物は、約６０パーセントの酸化亜鉛及び約４０パーセントの酸化インジウムを含む、
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記少なくとも１種類の第１の金属酸化物は、酸化インジウム、酸化ガリウム、及び酸化亜鉛を互いに等しい比率で含む、
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記少なくとも１種類の第２の金属酸化物は、前記少なくとも１種類の第１の金属酸化物を含む、
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項記載の電子デバイス。
【請求項９】
前記第１の活性層は約５ナノメートル以上の厚さであり、かつ約４０ナノメートル以下の厚さである、
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項記載の電子デバイス。
【請求項１０】
前記トランジスタ活性層は約４０ナノメートル以上の厚さであり、かつ約６０ナノメートル以下の厚さである、
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項記載の電子デバイス。
【請求項１１】
前記ゲート金属層は、モリブデン、アルミニウム、タンタル、クロム、及びタングステンの内の少なくとも１種類を含む、
ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項記載の電子デバイス。
【請求項１２】
前記ソース／ドレインコンタクト層は、モリブデン及びアルミニウムの内の少なくとも１つを含み、
前記ソース／ドレインコンタクト層は、約１００ナノメートル以上の厚さであり、かつ約２００ナノメートル以下の厚さである、
ことを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項記載の電子デバイス。
【請求項１３】
障壁層を更に含み、
前記ゲート金属層は、前記障壁層の上方に存在し、
前記障壁層は、第１の誘電体材料を含み、
前記第１の誘電体材料は、二酸化ケイ素及び窒化ケイ素の内の少なくとも１つを含み、
前記障壁層は、約２００ナノメートル以上の厚さであり、かつ約４００ナノメートル以下の厚さである、
ことを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項記載の電子デバイス。
【請求項１４】
前記ゲート金属層と前記トランジスタ活性層との間にゲート障壁層を更に含み、
前記ゲート障壁層は、第２の誘電体材料を含み、
前記第２の誘電体材料は、二酸化ケイ素を含み、
前記ゲート障壁層は、約１００ナノメートル以上の厚さであり、かつ約３００ナノメートル以下の厚さである、
ことを特徴とする請求項１〜１３の何れか一項記載の電子デバイス。
【請求項１５】
前記トランジスタ活性層の上方にエッチング停止層を更に含み、
前記エッチング停止層が、（ａ）前記トランジスタ活性層の一部と、（ｂ）前記ソースコンタクト及び前記ドレインコンタクトとの間に存在し、
前記エッチング停止層は、第３の誘電体材料を含み、
前記第３の誘電体材料は、二酸化ケイ素を含み、
前記エッチング停止層は、約５０ナノメートル以上の厚さであり、かつ約２００ナノメートル以下の厚さである、
ことを特徴とする請求項１〜１４の何れか一項記載の電子デバイス。
【請求項１６】
前記エッチング停止層の上方にメサパッシベーション層を更に含み、
前記メサパッシベーション層は、（ａ）前記エッチング停止層と（ｂ）前記ソース／ドレインコンタクト層との間に存在し、
前記メサパッシベーション層は、第４の誘電体材料を含み、
前記第４の誘電体材料は、二酸化ケイ素を含み、
前記メサパッシベーション層は、約５０ナノメートル以上の厚さであり、かつ約２００ナノメートル以下の厚さである、
ことを特徴とする請求項１５記載の電子デバイス。
【請求項１７】
基板と、
前記基板上の障壁層と、
前記障壁層上のゲート金属層と、
前記ゲート金属層上のゲート障壁層と、
前記ゲート障壁層上のトランジスタ活性層と、
前記トランジスタ活性層上のエッチング停止層と、
前記エッチング停止層上のメサパッシベーション層と、
前記メサパッシベーション層及び前記トランジスタ活性層の上のソース／ドレインコンタクト層と、を含み、
前記トランジスタ活性層は、
前記ゲート金属層上の第１の活性層であって、少なくとも１種類の第１の金属酸化物を含む第１の活性層、及び
前記第１の活性層上であり、かつ前記第１の活性層と前記エッチング停止層との間の第２の活性層であって、少なくとも１種類の第２の金属酸化物を含む第２の活性層、を含み、
前記第１の活性層は、第１の導電率を有し、
前記第２の活性層は、第２の導電率を有し、
前記第１の導電率は、前記第２の導電率よりも高い、
ことを特徴とする半導体デバイス。
【請求項１８】
前記少なくとも１種類の第１の金属酸化物は、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化ガリウム、酸化スズ、酸化ハフニウム、及び酸化アルミニウムの内の少なくとも１種類を含む、
ことを特徴とする請求項１７記載の半導体デバイス。
【請求項１９】
前記少なくとも１種類の第２の金属酸化物は、前記少なくとも１種類の第１の金属酸化物を含む、
ことを特徴とする請求項１７又は１８記載の半導体デバイス。
【請求項２０】
前記第１の活性層は、約５ナノメートル以上の厚さであり、かつ約４０ナノメートル以下の厚さである、
ことを特徴とする請求項１７〜１９の何れか一項記載の半導体デバイス。
【請求項２１】
前記トランジスタ活性層は、約４０ナノメートル以上の厚さであり、かつ約６０ナノメートル以下の厚さである、
ことを特徴とする請求項１７〜２０の何れか一項記載の半導体デバイス。
【請求項２２】
半導体デバイスの製造方法であって、
基板を提供するステップと、
ゲート金属層を前記基板の上方に提供するステップと、
第１の活性層を前記ゲート金属層の上方に提供するステップであって、前記第１の活性層は、少なくとも１種類の第１の金属酸化物を含み、かつ第１の導電率を有するステップと、
第２の活性層を前記第１の活性層の上方に提供するステップであって、前記第２の活性層は、少なくとも１種類の第２の金属酸化物を含み、かつ前記第１の導電率よりも低い第２の導電率を有するステップと、
ソース／ドレインコンタクト層を前記第２の活性層の上方に提供するステップと、
を含むことを特徴とする製造方法。
【請求項２３】
前記基板は、剛性基板及び可撓性基板の内の１つを含み、
前記基板が前記剛性基板を含む場合、前記剛性基板はシリコンを含み、
前記基板が前記可撓性基板を含む場合、前記可撓性基板はプラスチック及びステンレス鋼の内の１つを含み、かつ前記プラスチックはポリエチレンナプタレート（ｎａｐｔｈａｌａｔｅ）を含む、
ことを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
ゲート金属層を前記基板の上方に提供するステップは、
モリブデン、アルミニウム、タンタル、クロム、及びタングステンの内の少なくとも１つを前記基板の上方に堆積するステップと、
第１のフォトレジスト層を前記ゲート金属層の上方に堆積して、現像するステップと、
前記第１のフォトレジスト層を第１のエッチングマスクとして使用しながら、前記ゲート金属層を第１のエッチャントでエッチングするステップとを含む、
ことを特徴とする請求項２２又は２３記載の方法。
【請求項２５】
前記第２の活性層を前記第１の活性層の上方に提供するステップは、
前記少なくとも１種類の第２の金属酸化物を前記第１の活性層上に堆積するステップと、
第２のフォトレジスト層を前記第２の活性層の上方に堆積して、現像するステップと、
前記第２のフォトレジスト層を第２のエッチングマスクとして使用しながら、前記第２の活性層及び前記第１の活性層を第２のエッチャントでエッチングするステップとを含む、
ことを特徴とする請求項２２〜２４の何れか一項記載の方法。
【請求項２６】
ソース／ドレインコンタクト層を前記第２の活性層の上方に提供するステップは、
モリブデン及びアルミニウムの内の少なくとも１つを前記第２の活性層の上方に堆積するステップと、
第３のフォトレジスト層を前記ソース／ドレインコンタクト層の上方に堆積して、現像するステップと、
前記第３のフォトレジスト層を第３のエッチングマスクとして使用しながら、前記ソース／ドレインコンタクト層を第３のエッチャントでエッチングするステップと、
を含むことを特徴とする請求項２２〜２５の何れか一項記載の方法。
【請求項２７】
前記第１の活性層を前記ゲート金属層の上方に提供するステップは、
真空チャンバー内部に前記基板を入れるステップと、
前記真空チャンバーの内部での、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化ガリウム、酸化スズ、酸化ハフニウム、及び酸化アルミニウムの内の少なくとも１つを含むターゲット材料のスパッタリングを、アルゴンを含む第１の供給ガスを用いて行うステップと、
を含むことを特徴とする請求項２２〜２６の何れか一項記載の方法。
【請求項２８】
前記第２の活性層を前記第１の活性層の上方に提供するステップは、
酸素を前記第１の供給ガスと混合して、アルゴン及び２体積パーセントの酸素を含む第２の供給ガスを形成するステップと、
前記真空チャンバーの内部での前記ターゲット材料のスパッタリングを、前記真空チャンバーの内部で前記第２の供給ガスを用いて行うステップと、
を含むことを特徴とする請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
前記少なくとも１種類の第２の金属酸化物は、前記少なくとも１種類の第１の金属酸化物を含む、
ことを特徴とする請求項２２〜２８の何れか一項記載の方法。
【請求項３０】
第１の活性層を前記ゲート金属層の上方に提供するステップ、及び第２の活性層を前記第１の活性層の上方に提供するステップを、約１０ミリトル以上かつ約２０ミリトル以下の圧力及び約２５℃以上かつ約３９℃以下の温度で行う、
ことを特徴とする請求項２２〜２９の何れか一項記載の方法。
【請求項３１】
前記ゲート金属層を前記基板の上方に提供するステップの前に、障壁層を前記基板の上方に提供するステップであって、前記障壁層は、二酸化ケイ素及び窒化ケイ素の内の少なくとも１つを含むステップと、
前記第１の活性層を前記ゲート金属層の上方に提供するステップの前に、ゲート障壁層を前記ゲート金属層の上方に提供するステップであって、前記ゲート障壁層は二酸化ケイ素を含むステップと、
前記ソース／ドレインコンタクト層を前記第２の活性層の上方に提供するステップの前に、エッチング停止層を前記第２の活性層の上方に提供するステップであって、前記エッチング停止層は二酸化ケイ素を含むステップと、
メサパッシベーション層を前記エッチング停止層の上方に提供するステップであって、前記メサパッシベーション層は二酸化ケイ素を含むステップと、
の少なくとも１つを含む、少なくとも１つの材料層を前記基板の上方に提供するステップを更に含む、
ことを特徴とする請求項２２〜３０の何れか一項記載の方法。
【請求項３２】
少なくとも１つの材料層を前記基板の上方に提供するステップは、
前記ゲート金属層を前記基板の上方に提供するステップの前に、障壁層を前記基板上に提供するステップであって、前記障壁層は、二酸化ケイ素及び窒化ケイ素の内の少なくとも１つを含むステップと、
前記第１の活性層を前記ゲート金属層の上方に提供するステップの前に、ゲート障壁層を前記ゲート金属層上に提供するステップであって、前記ゲート障壁層は二酸化ケイ素を含むステップと、
前記ソース／ドレインコンタクト層を前記第２の活性層の上方に提供するステップの前に、エッチング停止層を前記第２の活性層上に提供するステップであって、前記エッチング停止層は二酸化ケイ素を含むステップと、
メサパッシベーション層を前記エッチング停止層上に提供するステップであって、前記メサパッシベーション層は二酸化ケイ素を含むステップと、
の少なくとも１つを更に含む、
ことを特徴とする請求項２３〜３０の何れか一項記載の方法。
【請求項３３】
前記ゲート金属層を前記基板の上方に提供するステップは、前記ゲート金属層を前記障壁層上に提供するステップを含み、
前記第１の活性層を前記ゲート金属層の上方に提供するステップは、前記第１の活性層を前記ゲート障壁層上に提供するステップを含み、
第２の活性層を前記第１の活性層の上方に提供するステップは、前記第２の活性層を前記第１の活性層上に提供するステップを含む、
ことを特徴とする請求項２２〜３２の何れか一項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
米国連邦支援の研究開発に関する言及
米国政府は、本発明におけるペイドアップライセンス（ｐａｉｄ−ｕｐ  ｌｉｃｅｎｓｅ）を有し、米国陸軍研究所（Ａｒｍｙ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｌａｂ）（ＡＲＬ）による認可／契約番号Ｗ９１１ＮＦ−０４−２−０００５の条件によって提供される妥当な条件に基づき、限定された状況において、特許権者から他者へのライセンスの供与を要求する権利を有する。
【０００２】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１１年４月７日に出願された米国仮特許出願第６１／４７２，９９２号明細書の利益を主張する。米国仮特許出願第６１／４７２，９９２号明細書は参照によりその全体が本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００３】
本出願は、２０１０年５月２８日に出願された国際出願ＰＣＴ／ＵＳ１０／３６５６９号明細書の一部継続出願である。国際出願ＰＣＴ／ＵＳ１０／３６５６９号明細書は、２００９年５月２９日に出願された米国仮特許出願第６１／１８２，４６４号明細書、及び２００９年７月３０日に出願された米国仮特許出願第６１／２３０，０５１号明細書の利益を主張する。一方、国際出願ＰＣＴ／ＵＳ１０／３６５６９号明細書は、（ａ）２００８年１２月２日に出願された米国仮特許出願第６１／１１９，３０３号明細書の優先件を主張する２００９年１１月３０日に出願された国際出願ＰＣＴ／ＵＳ０９／６６１１４号明細書；（ｂ）２００８年１２月２日に出願された米国仮特許出願第６１／１１９，２４８号明細書の優先権を主張する２００９年１１月３０日に出願された国際出願ＰＣＴ／ＵＳ０９／６６１１１号明細書；及び（ｃ）２００９年１２月１日に出願された国際出願ＰＣＴ／ＵＳ０９／６６２５９号明細書の一部継続出願である。国際出願ＰＣＴ／ＵＳ０９／６６２５９号明細書は：（ｉ）２００８年１２月２日に出願された米国仮特許出願第６１／１１９，２１７号明細書；（ｉｉ）米国仮特許出願第６１／１８２，４６４号明細書；及び（ｉｉｉ）米国仮特許出願第６１／２３０，０５１号明細書の利益を主張する。
【０００４】
国際出願ＰＣＴ／ＵＳ１０／３６５６９号明細書、米国仮特許出願第６１／１８２，４６４号明細書、米国仮特許出願第６１／２３０，０５１号明細書、国際出願ＰＣＴ／ＵＳ０９／６６１１４号明細書、米国仮特許出願第６１／１１９，３０３号明細書、国際出願ＰＣＴ／ＵＳ０９／６６１１１号明細書、米国仮特許出願第６１／１１９，２４８号明細書、国際出願ＰＣＴ／ＵＳ０９／６６２５９号明細書、及び米国仮特許出願第６１／１１９，２１７号明細書は、それらの全体が参照により本明細書に援用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、一般に、半導体デバイスに関し、特に、二重活性層を有する半導体デバイス及びその製造方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
薄膜トランジスタは、液晶ディスプレイ、電気泳動ディスプレイ、有機発光ダイオードディスプレイなどの多種多様なディスプレイ技術に電力を供給するために一般に使用されている。多くの薄膜トランジスタでは、非晶質シリコンが活性層として使用されているが、非晶質シリコンの使用は、非晶質シリコンの低移動度及び低オン／オフ比のために不都合となる場合がある。同様に、非晶質シリコンの高温の処理温度も、フレキシブルディスプレイを製造する場合は不都合となりうる。
【０００７】
従って、活性層の移動度及びオン／オフ比を改善しながら、低温処理が可能となるシステム及びその製造方法が必要とされているか、又は有益となる可能性がある。
【０００８】
実施形態の更なる説明を容易にするため、以下の図面を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態による半導体デバイスの提供方法の一例を示す。
【図２】第１の実施形態による可撓性基板の提供手順の一例を示す。
【図３】第１の実施形態による可撓性基板の製造方法の一例を示す。
【図４】第１の実施形態による可撓性基板の一例の上面図を示す。
【図５】第１の実施形態による、図４の可撓性基板を保護テンプレートに取り付けた後の可撓性基板組立体の一例の部分断面図を示す。
【図６】第１の実施形態による、キャリア基板を可撓性基板組立体に結合した後の図５の可撓性基板組立体の一例の部分断面図を示す。
【図７】第１の実施形態による、図５の可撓性基板組立体の処理方法の一例を示す。
【図８】第１の実施形態による、可撓性基板組立体を切断した後の図５の可撓性基板組立体の一例の断面図を示す。
【図９】第１の実施形態による、位置合わせタブを除去した後の図５の可撓性基板組立体の一例の断面図を示す。
【図１０】第１の実施形態による、可撓性基板組立体から保護材料を除去した後の図５の可撓性基板組立体の一例の断面図を示す。
【図１１】第１の実施形態による、半導体素子の提供手順の一例を示す。
【図１２】第１の実施形態による、１つ以上の第１の半導体素子の提供方法の一例を示す。
【図１３】第１の実施形態による、ゲート金属層の提供後の半導体デバイスのデバイス構築領域の一例の断面図を示す。
【図１４】第１の実施形態による、ゲート金属層の提供後の半導体デバイスのゲートコンタクト構築領域の一例の断面図を示す。
【図１５】第１の実施形態による、活性スタック層の提供後の図１３の半導体デバイスのデバイス構築領域の一例の断面図を示す。
【図１６】第１の実施形態による、活性スタック層の提供後の図１４の半導体デバイスのゲートコンタクト構築領域の一例の断面図を示す。
【図１７】第１の実施形態による、メサパッシベーション層の提供後の図１３の半導体デバイスのデバイス構築領域の一例の断面図を示す。
【図１８】第１の実施形態による、メサパッシベーション層の提供後の図１４の半導体デバイスのゲートコンタクト構築領域の一例の断面図を示す。
【図１９】第１の実施形態による、１つ以上のメサパッシベーション層のポストエッチングを行った後の図１３の半導体デバイスのデバイス構築領域の一例の断面図を示す。
【図２０】第１の実施形態による、１つ以上のメサパッシベーション層のポストエッチングを行った後の図１４の半導体デバイスのゲートコンタクト構築領域の一例の断面図を示す。
【図２１】第１の実施形態による、１つ以上のコンタクト素子の提供後の図１３の半導体デバイスのデバイス構築領域の一例の断面図を示す。
【図２２】第１の実施形態による、１つ以上のコンタクト素子の提供後の図１４の半導体デバイスのゲートコンタクト構築領域の一例の断面図を示す。
【図２３】第１の実施形態による、第１の誘電体材料の提供方法の一例を示す。
【図２４】第１の実施形態による、ベース誘電体材料、第１の誘電体材料、及び第２の誘電体材料のエッチング後の図１３の半導体デバイスのデバイス構築領域の一例の断面図を示す。
【図２５】第１の実施形態による、第２の金属層及びＩＴＯ層の提供後の図１３の半導体デバイスのデバイス構築領域の一例の断面図を示す。
【図２６】第１の実施形態による、窒化ケイ素層の提供後の図１３の半導体デバイスのデバイス構築領域の一例の断面図を示す。
【図２７】第２の実施形態による、可撓性基板の平坦化方法の一例を示す。
【図２８】第２の実施形態による、図２７の方法による半導体デバイスの一例の断面図を示す。
【図２９】第１の実施形態による半導体デバイスの一部の上面図を示す。
【図３０】誘電体材料の厚さ対基板のスピン速度のグラフを示す。
【図３１】一実施形態による半導体デバイスの代表的な製造方法を示す。
【図３２】ゲート金属層を基板の上方に提供した後の代表的な半導体デバイスのデバイス構築領域の断面図を示す。
【図３３】ゲート金属層を基板の上方に提供した後の代表的な半導体デバイスのゲートコンタクト構築領域の断面図を示す。
【図３４】図３１の実施形態による、トランジスタ活性層をゲート金属層の上方に提供する手順を示すフローチャートである。
【図３５】エッチング停止層をトランジスタ活性層の上方に提供した後の図３２の半導体デバイスのデバイス構築領域の一例の断面図を示す。
【図３６】エッチング停止層をトランジスタ活性層の上方に提供した後の図３３の半導体デバイスのゲートコンタクト構築領域の一例の断面図を示す。
【図３７】メサパッシベーション層をエッチング停止層の上方及び／又は上に提供した後の図３２の半導体デバイスのデバイス構築領域の一例の断面図を示す。
【図３８】メサパッシベーション層をエッチング停止層の上方及び／又は上に提供した後の図３３の半導体デバイスのゲートコンタクト構築領域の一例の断面図を示す。
【図３９】１つ以上のメサパッシベーション層のポストエッチングを行った後の図３２の半導体デバイスのデバイス構築領域の一例の断面図を示す。
【図４０】１つ以上のメサパッシベーション層のポストエッチングを行った後の図３３の半導体デバイスのゲートコンタクト構築領域の一例の断面図を示す。
【図４１】ソース／ドレインコンタクト層をトランジスタ活性層、第１の活性層、及び／又は第２の活性層の上方に提供した後の図３２の半導体デバイスのデバイス構築領域の一例の断面図を示す。
【図４２】ソース／ドレインコンタクト層をトランジスタ活性層、第１の活性層、及び／又は第２の活性層の上方に提供した後の図３３の半導体デバイスのゲートコンタクト構築領域の一例の断面図を示す。
【図４３】１つ以上の追加の手順を行った後の図３２の半導体デバイスのデバイス構築領域の一例の断面図を示す。
【図４４】一実施形態による、１つ以上の半導体素子の提供後の図３２の半導体デバイスのデバイス構築領域の一例の断面図を示す。
【図４５】図４４の実施形態とは異なる実施形態による、１つ以上の半導体素子の提供後の図３２の半導体デバイスのデバイス構築領域の一例の断面図を示す。
【図４６】代表的な半導体デバイスの一部の上面図を示す。
【図４７】一実施形態による、第１の活性層をゲート金属層の上方及び／又は上に提供し、第２の活性層を第１の活性層の上方及び／又は上に提供した後の図３２の半導体デバイスのデバイス構築領域の一例の断面図を示す。
【図４８】図１の実施形態による、ソース／ドレインコンタクト層をトランジスタ活性層、第１の活性層、及び／又は第２の活性層の上方に提供する手順を示すフローチャートである。
【図４９】図１の実施形態によるゲート金属層を基板の上方に提供する手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
説明を簡略化し明確にするために、図面は、構成の一般的方法を示しており、周知の特徴及び技術の説明及び詳細は、本発明の不要な曖昧さを回避するために割愛する場合がある。更に、図面中の要素は、必ずしも縮尺通りには描かれていない。例えば、図中の一部の要素の寸法は、本発明の実施形態のより良い理解を助けるために他の要素に対して誇張されている場合がある。異なる図面中の同じ参照番号は同じ要素を表す。
【００１１】
説明及び特許請求の範囲において用語「第１」、「第２」、「第３」、「第４」などがある場合、それらは類似の要素を区別するために使用されており、必ずしも特定の順序又は時系列を表すために使用されているのではない。このように使用される用語は、本明細書に記載の実施形態が、例えば本明細書に示されるもの及び本明細書に別に記載されるもの以外の順序で操作可能となるように、適切な状況下で交換可能となることを理解されたい。更に、用語「含む」及び「有する」、並びにそれらの変形は、非排他的な包含を扱うことを意図しており、そのため、一連の要素を含むプロセス、方法、システム、物品、デバイス、又は装置は、からなる時もそれらの要素に限定されるものではなく、そのようなプロセス、方法、システム、物品、デバイス、又は装置に対して明確に列挙されず固有のものでもない他の要素を含んでよい。
【００１２】
詳細な説明及び特許請求の範囲において用語「左」、「右」、「前」、「後」、「上部」、「底部」、「上方」、「下方」などがある場合、それらは説明の目的で使用され、必ずしも不変の相対位置を表すわけではない。このように使用される用語は、本明細書に記載の本発明の実施形態が、例えば本明細書に示されるもの及び本明細書に別に記載されるもの以外の他の方向で操作可能となるように、適切な状況下で交換可能となることを理解されたい。
【００１３】
用語「結合する」（ｃｏｕｐｌｅ）、「結合した」（ｃｏｕｐｌｅｄ）、「結合する」（ｃｏｕｐｌｅｓ）、「結合」（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）などは、広く理解すべきであり、２つ以上の要素又は信号を電気的、機械的、及び／又はその他の方法で連結することを意味する。２つ以上の電気的要素が、電気的に結合するが、機械的及びその他の方法では結合しない場合があり；２つ以上の機械的要素が、機械的に結合するが、電気的及びその他の方法では結合しない場合があり；２つ以上の電気的要素が、機械的に結合するが、電気的及びその他の方法では結合しない場合がある。結合は、あらゆる時間の長さで存在することができ、例えば、永久的又は半永久的であってよいし、ごく短時間であってもよい。
【００１４】
「電気的結合」などは、広く理解すべきであり、出力信号、デジタル信号、及び／又はその他の種類の電気信号あるいは電気信号の組み合わせのいずれであろうと任意の信号を含む結合を含んでいる。「機械的結合」などは、広く理解すべきであり、あらゆる種類の機械的結合を含んでいる。
【００１５】
「結合した」などの単語の近くに「取り外し可能に」、「取り外し可能」などの単語がないことは、問題となる結合などが、取り外し可能である、又は可能でないことを意味するものではない。
【００１６】
一部の実施形態は電子デバイスを含む。多くの実施形態においては、電子デバイスはトランジスタを含むことができる。トランジスタは、ゲート金属層、ゲート金属層の上のトランジスタ活性層、及びトランジスタ活性層の上のソース／ドレインコンタクト層を含むことができる。ソース／ドレインコンタクト層は、第１のソース／ドレインコンタクト及び第２のソース／ドレインコンタクトを含むことができる。同じ又は異なる実施形態において、トランジスタ活性層は、ゲート金属層の上の第１の活性層を含むことができ、第１の活性層は少なくとも１種類の第１の金属酸化物を含む。同じ又は異なる実施形態において、トランジスタ活性層は、第１の活性層の上の第２の活性層を含むことができ、第２の活性層は少なくとも１種類の第２の金属酸化物を含む。ある実施形態においては、第１の活性層は第１の導電率を有し、第２の活性層は第２の導電率を有し、第１の導電率は第２の導電率よりも高い。
【００１７】
種々の実施形態は半導体デバイスを含む。多くの実施形態においては、半導体デバイスは、基板、基板上の障壁層、障壁層上のゲート金属層、ゲート金属層上のゲート障壁層、ゲート障壁層上のトランジスタ活性層、トランジスタ活性層上のエッチング停止層、エッチング停止層上のメサパッシベーション層、並びにメサパッシベーション層及びトランジスタ活性層の上のソース／ドレインコンタクト層を含む。同じ又は異なる実施形態において、トランジスタ活性層は、ゲート金属層上に第１の活性層を含み、第１の活性層は、少なくとも１種類の第１の金属酸化物を含む。同じ又は異なる実施形態においては、トランジスタ活性層は、第１の活性層上、及び第１の活性層とエッチング停止層との間に第２の活性層を含み、第２の活性層は、少なくとも１種類の第２の金属酸化物を含む。ある実施形態においては、第１の活性層は第１の導電率を有し、第２の活性層は第２の導電率を有し、第１の導電率は第２の導電率よりも高い。
【００１８】
更なる実施形態は、半導体デバイスの製造方法を含む。この方法は：基板提供するステップと；ゲート金属層を基板の上方に提供するステップと；第１の活性層をゲート金属層の上方に提供するステップであって、第１の活性層が、少なくとも１種類の第１の金属酸化物を含み、第１の導電率を有するステップと；第２の活性層を第１の活性層の上方に提供するステップであって、第２の活性層が、少なくとも１種類の第２の金属酸化物を含み、第１の導電率よりも低い第２の導電率を有するステップと；ソース／ドレインコンタクト層を第２の活性層の上方に提供するステップとを含む。
【００１９】
本明細書において使用される場合、用語「そり」（ｂｏｗｉｎｇ）は、基板の上面及び底面、即ち両主面に対して平行なメジアン面に対する基板の湾曲を意味する。本明細書において使用される場合、用語「たわみ」（ｗａｒｐｉｎｇ）は、基板の上面及び底面、即ち両主面に対して垂直なｚ軸に対する基板表面の直線変位を意味する。本明細書において使用される場合、用語「歪み」（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）は、面内（即ち、基板の上面及び底面、即ち両主面に対して平行なｘ−ｙ面）における基板の変位を意味する。例えば、歪みは、基板のｘ−ｙ面内での収縮及び／又は基板のｘ−ｙ面内での膨張を含むことができる。
【００２０】
本明細書において使用される場合、用語「ＣＴＥ整合材料」は、基準材料の熱膨張係数（ＣＴＥ）との差が約２０パーセント（％）未満であるＣＴＥを有する材料を意味する。好ましくは、ＣＴＥの差は、約１０％未満、５％未満、３％未満、又は１％未満である。本明細書において使用される場合、「研磨」は、表面のラッピング及びポリシング、あるいは表面のラッピングのみを意味することができる。
【００２１】
図面を参照すると、図１は、第１の実施形態による半導体デバイスを提供する方法１００の一例を示す。同じ又は異なる実施形態においては、方法１００は、薄膜トランジスタを可撓性基板上に提供する方法と見なすことができる。方法１００は単に例示的なものであり、本明細書で提供される実施形態に限定されるものではない。方法１００は、本明細書において具体的に示されず説明されない多くの異なる実施形態又は例で使用することができる。
【００２２】
方法１００は、可撓性基板を提供する手順１１０を含む。図２は、第１の実施形態による可撓性基板を提供する手順１１０を示すフローチャートである。
【００２３】
手順１１０は、可撓性基板を供給するプロセス２１１を含む。本明細書において使用される場合、用語「可撓性基板」は、その形状を容易に適合させる可撓性材料を含む自立基板を意味する。ある実施形態においては、プロセス２１１は、可撓性基板を供給するステップを含むことができる。例えば、低弾性率は、約５ギガパスカル（ＧＰａ）未満の弾性率であると見なすことができる。
【００２４】
多くの例において、可撓性基板はプラスチック基板である。例えば、可撓性基板としては、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド、ポリカーボネート、環状オレフィンコポリマー、又は液晶ポリマーを挙げることができる。
【００２５】
多くの例において、可撓性基板は、可撓性基板の１つ以上の面にコーティングを含むことができる。このコーティングは、可撓性基板の耐擦傷性を改善し、及び／又は基板表面上のガス放出又はオリゴマー結晶化の防止を促進することができる。更に、コーティングは、コーティングが上に配置される可撓性基板の面を平坦化することができる。コーティングは歪みの減少を促進することもできる。ある例においては、コーティングは、電気デバイスが製造される可撓性基板の面にのみ配置される。別の例においては、コーティングは可撓性基板の両面に存在する。種々の実施形態において可撓性基板は、予備平坦化して提供することができる。例えば、可撓性基板は、日本の東京においてＤｕＰｏｎｔ  Ｔｅｉｊｉｎ  Ｆｉｌｍｓより商品名「ｐｌａｎａｒｉｚｅｄ  Ｔｅｏｎｅｘ（登録商標）  Ｑ６５」で販売されるＰＥＮ基板であってよい。別の実施形態においては、可撓性基板は、提供後に平坦化することができる。例えば、方法２７００（図２７）は、基板の平坦化方法を示す。
【００２６】
可撓性基板又はプラスチック基板の厚さは約２５マイクロメートル（μｍ）〜約３００μｍの範囲内であってよい。同じ又は異なる実施形態においては、可撓性基板又はプラスチック基板の厚さは約１００μｍ〜約２００μｍの範囲内であってよい。
【００２７】
ある例においては、可撓性基板は、紙裁断機又はセラミックはさみを用いてプラスチック材料のロールからプラスチック基板のシートを切断することによって得ることができる。種々の例においては、プラスチック基板の切断後、切断したシートは、窒素ガンでブロークリーニングが行われる。手順１１０のある実施形態においては、切断及びブローイングプロセスの何れか又は両方は、プロセス２１１の一部となる代わりに、後述のプロセス２１２の一部となることができる。
【００２８】
図２の手順１１０は、可撓性基板を準備するプロセス２１２に続く。図３は、第１の実施形態による可撓性基板を準備するプロセス２１２を示すフローチャートである。
【００２９】
図２のプロセス２１２は、可撓性基板をベークする作業３３０を含むことができる。可撓性基板のベークによって、方法１００（図１）中に後に浸出する可能性がある可撓性基板中のオリゴマー及び他の化学物質の放出を促進することができる。
【００３０】
ある例においては、可撓性基板は、真空ベークプロセスを用いてベークすることができる。例えば、可撓性基板のはいったオーブン中の温度は、約２〜３時間かけて摂氏約１６０℃（℃）〜約２００℃まで上昇させることができる。可撓性基板は、約１６０℃〜約２００℃及び約１ミリトル（ｍＴｏｒｒ）〜約１０ｍＴｏｒｒの圧力において１時間ベークすることができる。次に、オーブン中の温度を９０℃〜約１１５℃の間に下げることができ、可撓性基板を更に約８時間ベークすることができる。他のベークプロセスを使用することもできる。ベークプロセスの終了後、ベークで生じたあらゆる残留物又は化学物質を拭き取って、可撓性基板を清浄にすることができる。
【００３１】
続いて、図３のプロセス２１２は、保護テンプレート提供する作業３３１を含む。保護テンプレートは、可撓性基板の配置のガイドとして、可撓性基板と種々の処理装置のローラー及び／又はハンドリング機構との間の保護層としての両方で機能することができる。ある例においては、保護テンプレートは、マイラー又は任意の安価なプラスチックのシートである。
【００３２】
保護テンプレートは、５０μｍ〜１５ｍｍの厚さであってよく、約０．５ｍ（メートル）〜約１．５ｍの長さに切断することができる。種々の実施形態において、作業３３１の一部として、保護テンプレートは半分に折りたたまれ、ローラー（例えば、ホットロールラミネーター）に通すことで折り目の固定が促進される。作業３３１の一部として保護シートの裏側上でキャリア基板のライントレースを行うこともできる。更に、保護テンプレートを約９０℃〜約１１０℃で約５分〜約１０分間ベークすることで、保護テンプレートの平坦化を促進することができる。
【００３３】
図３のプロセス２１２は、可撓性基板の第１の表面の少なくとも一部に保護材料を取り付ける作業３３２に続く。ある実施形態においては、保護材料は、可撓性基板の平坦化された表面の少なくとも一部の上方に取り付けられる。ある例においては、保護材料は、可撓性基板の一部には取り付けられない。
【００３４】
保護材料は、可撓性基板の平坦化された表面の擦傷及び付着を防止し、従って欠陥が減少する。ある例においては、青色の低タックテープ（例えば、Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製、部品番号１８１３３−７．５０）又はマイラーを保護材料として使用することができる。保護材料は約２５μｍ〜約１００μｍの厚さであってよい。例えば、保護材料は約７０μｍの厚さであってよい。ある例においては、保護材料と可撓性基板との間の気泡を除去するためにローラーを使用して、可撓性基板の平坦化された表面上に保護材料をロール掛けすることで保護材料が取り付けられる。
【００３５】
続いて、図３のプロセス２１２は、可撓性基板及び保護材料をウエハの形状に切断する作業３３３を含む。打抜きテンプレートを使用して、ウエハ形状を可撓性基板（平坦化面が存在する場合は、それを上向きにする）及び／又は保護材料にプレスすることができる。一実施形態においては、打抜きテンプレートを使用することで、保護材料及び可撓性基板に同時に一時的又は永久的な圧痕が形成される。
【００３６】
打抜きテンプレートのプレスによって、可撓性基板を完全に通過して切断される場合は、プレス打抜きによって可撓性基板上のコーティングに亀裂が生じて可撓性基板全体に広がることがあるため、その可撓性基板は廃棄される。プレスを使用して可撓性基板及び／又は保護材料の中にウエハ形状の輪郭を形成した後、可撓性基板及び保護材料を同時に互いに切断する。ある例においては、可撓性基板及び保護材料は、打抜きテンプレートによって形成された圧痕の約１ミリメートル外側がセラミックはさみで切断される。
【００３７】
ある例においては、可撓性基板は、可撓性基板及び保護材料の中のウエハ形状から延在するタブを含む。タブは、図２のプロセス２１７でラミネーターを通過するときに、キャリア基板に対する可撓性基板の位置合わせに役立てるために使用することができる。図４は、第１の実施形態による可撓性基板４５０の上面図を示す。可撓性基板４５０は、本体４５２及びタブ４５１を含むことができる。多くの例において、本体４５２は円形を有することができる。図４には示されていないが、同様に成形されたタブを含む保護材料が可撓性基板４５０の上方に配置される。一実施形態においては、タブは、打抜きテンプレートの一部ではなく、及び可撓性基板及び保護材料にフリーハンドで、又は自由に切り込まれる。
【００３８】
再び図３を参照すると、図３のプロセス２１２は、可撓性基板を清浄にする作業３３４に続く。ある例においては、可撓性基板の第２の面又は平坦化されていない面（即ち、保護材料を有さない面）を乾拭きして、オリゴマー、他の化学物質、又はパーティクルを除去する。その後、可撓性基板の保護材料を有する平坦化された面を窒素ガンでブロークリーニングする。別の例においては、両面の乾拭き及び／又はブロークリーニングが行われる。
【００３９】
次に、図３のプロセス２１２は、可撓性基板と保護テンプレートとの位置合わせを行う作業３３５を含む。ある例においては、ウエハ形状とともにタブを有する可撓性基板は、作業３３１でキャリア基板に描かれた、又は保護テンプレート上に形成されたライントレースと位置合わせされる。キャリア基板のライントレースは、可撓性基板のウエハ形状よりも通常はわずかに大きい。
【００４０】
続いて、図３のプロセス２１２は、可撓性基板を保護テンプレートに結合させる作業３３６を含む。ある実施形態においては、可撓性基板のタブの一部を保護テンプレートに取り付けることによって、可撓性基板が保護テンプレートに取り付けられる。例えば、両面テープで、可撓性基板のタブを保護テンプレートに結合させることができる。ある例においては、保護材料の一部を剥離してタブから除去し、両面テープを可撓性基板のタブの露出部分に結合させる。ある例においては、保護材料の一部は、ピンセットを用いて剥離することができ、セラミックはさみを用いて保護テンプレートから切り取ることができる。別の例においては、図３の作業３３２において、保護材料はタブの一部には取り付けられる、その部分に両面テープが取り付けされ、保護材料の一部の剥離及び除去が不要となる。
【００４１】
可撓性基板を保護コーティングに結合させた後、次に保護テンプレートで可撓性基板の上を覆う。図５は、第１の実施形態による、可撓性基板４５０を保護テンプレート５５５に取り付けた後の可撓性基板組立体５４０の部分断面図を示す。この例では、テープ５５６は可撓性基板４５０及び保護テンプレート５５５に結合する。前述のように、保護材料５５３は可撓性基板４５０に結合する。
【００４２】
ある例においては、可撓性基板の一面のみが保護テンプレートに取り付けられる。別の例においては、可撓性基板の両面が保護テンプレートに取り付けられる。
【００４３】
次に、図３のプロセス２１２は、可撓性基板、保護材料、及び保護テンプレートを積層する作業３３７を含む。可撓性基板及び保護材料は、折りたたまれた保護テンプレートの半分ずつの間に配置される。可撓性基板、保護材料、及び保護テンプレートは、ホットロールラミネーターを用いて積層して、保護材料と保護テンプレートとの間、更に保護材料と可撓性基板との間の気泡を除去することができる。ある例においては、可撓性基板及び保護テンプレートは、ガイドシート（例えば、Ｌｅｘａｎ（登録商標）ガイドシート）の上方に配置されて、ホットロールラミネーター中に供給される。一例として、可撓性基板及び保護材料のタブを最初にラミネーター中に供給することができる。可撓性基板及び保護テンプレートは、約１２０ｋＰａ（キロパスカル）〜約１６０ｋＰａの圧力及び約９０℃〜約１１０℃の温度で積層される。積層速度は約１メートル／分〜約２メートル／分とすることができる。
【００４４】
可撓性基板及び保護テンプレートの積層後、プロセス２１２が完了する。再び図２を参照すると、図２の手順１１０は、キャリア基板を適用するプロセス２１３を含む。多くの実施形態においては、キャリア基板は６、８、１２、又は１８インチのウエハ又はパネルであってよい。ある実施形態においては、キャリア基板は約３７０ｍｍ×４７０ｍｍのパネルであってよい。
【００４５】
キャリア基板は、第１の表面と、第１の表面の反対側の第２の表面とを含むことができる。ある例においては、第１の表面及び第２の表面の少なくとも１つは研磨されている。後に可撓性基板と結合しない表面を研磨することで、キャリア基板を取り扱うための真空チャック又はエアチャックの機能が改善される。また、後に可撓性基板に結合する表面を研磨することで、可撓性基板に結合した後にｚ軸での可撓性基板組立体の粗さを生じさせうるキャリア基板表面の位相的特徴が除去される。
【００４６】
種々の実施形態において、キャリア基板は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリコン、低ＣＴＥガラス、鋼、サファイア、ホウケイ酸バリウム、ソーダ石灰ケイ酸塩、アルカリケイ酸塩、又は可撓性基板とＣＴＥ整合している別の材料の少なくとも１つを含む。キャリア基板のＣＴＥは、可撓性基板のＣＴＥと整合しているべきである。ＣＴＥが整合していないと、キャリア基板と可撓性基板との間で応力が生じることがある。
【００４７】
例えば、キャリア基板は、約０．７ｍｍ〜約１．１ｍｍの間の厚さを有するサファイアを含むことができる。キャリア基板は、約０．７ｍｍ〜約１．１ｍｍの間の厚さを有する９６％アルミナを含むこともできる。異なる一実施形態においては、９６％アルミナの厚さは約２．０ｍｍである。別の一例においては、キャリア基板は、少なくとも約０．６５ｍｍの厚さを有する単結晶シリコンウエハであってよい。更に別の一実施形態においては、キャリア基板は、少なくとも約０．５ｍｍの厚さを有するステンレス鋼を含むことができる。ある例においては、キャリア基板は、可撓性基板よりもわずかに大きい。
【００４８】
次に、図２の手順１１０は、架橋性接着剤を提供するプロセス２１４を含む。ある例においては、架橋性接着剤は、約２×１０−４Ｔｏｒｒ・リットル／秒未満の速度でガスを放出する。ある例においては、架橋性接着剤は熱硬化性及び／又はＵＶ（紫外）光硬化性である。
【００４９】
種々の実施形態において、橋性接着剤は、架橋性アクリル接着剤である。同じ又は異なる実施形態において、架橋性接着剤は、架橋性感圧アクリル接着剤又は架橋性粘弾性ポリマーである。ある例においては、接着剤のＣＴＥは、可撓性基板及びキャリア基板のＣＴＥと比較して非常に大きい。しかし、接着剤層は、可撓性基板及びキャリア基板の厚さと比較して薄いため、接着剤が可撓性基板とキャリア基板との間に応力（即ち粘弾性）を生じさせることがないので、接着剤のＣＴＥは重要ではない。
【００５０】
続いて、図２の手順１１０は、架橋性接着剤をキャリア基板の第１の表面の上方に堆積するプロセス２１５を含む。多くの実施形態においては、架橋性接着剤のキャリア基板の第１の表面の上への堆積は、スピンコーティング、スプレーコーティング、押出コーティング、プリフォーム積層、スロットダイコーティング、スクリーン積層、及びスクリーン印刷の少なくとも１つの方法を使用して行うことができる。
【００５１】
例えば、キャリア基板を架橋性接着剤でコーティングすることができる。キャリア基板及び架橋性接着剤を回転させて、キャリア基板の第１の表面の上方に架橋性接着剤を分散させることができる。ある実施形態においては、架橋性接着剤を有するキャリア基板を約９００ｒｐｍ（回転／分）〜１１００ｒｐｍで約２０秒〜約３０秒間回転させ、次に架橋性接着剤を有するキャリア基板を約３４００ｒｐｍ〜約３６００ｒｐｍで約１０秒〜３０秒秒間回転させることで、架橋性接着剤がキャリア基板上にスピンコーティングされる。異なる一実施形態においては、架橋性接着剤を有するキャリア基板を、約６００ｒｐｍ〜約７００ｒｐｍで回転させることでキャリア基板表面がコーティングされ、次に約３４００ｒｐｍ〜約３６００ｒｐｍで回転させることで、架橋性接着剤の厚さが調節される。
【００５２】
スピンコーティングの前に、架橋性接着剤は、キャリア基板の幾何学的中心の上又は上方に供給することができる。異なる一実施形態においては、キャリア基板が回転している間に、キャリア基板の上又は上方に架橋性接着剤を供給することができる。
【００５３】
堆積手順後のキャリア基板の上の架橋性接着剤の厚さは約３μｍ〜約１５μｍの間であってよい。同じ又は異なる実施形態において、堆積手順後のキャリア基板の上の架橋性接着剤の厚さは約１０μｍ〜約１２μｍの間であってよい。
【００５４】
図２の手順１１０は、架橋性接着剤をベークするプロセス２１６に続く。ある実施形態においては、架橋性接着剤は、溶媒を除去するためにベークすることができる。例えば、架橋性接着剤は、８０℃で３０分間ベークし、次に１３０℃で１５分間ベークすることができる。
【００５５】
別の例においては、架橋性接着剤はベークされない。例えば、架橋性接着剤が溶媒を全く含まない場合は、ベークは不要である。更に、架橋性接着剤が非常に粘稠である場合、プロセス２１５で接着剤を堆積する前に、粘度を低下させるために架橋性接着剤に更に溶媒を加えることができる。
【００５６】
その後、キャリア基板を保護テンプレート上に配置することができる。図６に示されるように、可撓性基板は保護テンプレートの一部（又は半分）と既に結合しており、架橋性接着剤を有するキャリア基板を保護テンプレートの別の部分（又は半分）の上方に配置することができる。ある例においては、この時点で架橋性接着剤は依然として液体状態である。従って、架橋性接着剤がコーティングされたキャリア基板は、可撓性基板に結合する前に、水平で約８〜約１２時間保管することができる。
【００５７】
次に、図２の手順１１０は、架橋性接着剤を使用してキャリア基板を可撓性基板に結合させながら、両方の基板を半分ずつの保護テンプレートの間に配置するプロセス２１７を含む。可撓性基板の第２の表面は、キャリア基板の第１の表面の上方に配置することができ、接着剤は、可撓性基板の第２の表面とキャリア基板の第１の表面との間に配置される。
【００５８】
ある例においては、キャリア基板と可撓性基板との間の気泡が除去するために、半分ずつの保護テンプレートの間で可撓性基板組立体を積層することによって、架橋性接着剤を用いてキャリア基板が可撓性基板に結合される。可撓性基板の積層では、最初にキャリア基板と可撓性基板との位置合わせが行われ、そのため積層されると、キャリア基板と可撓性基板が位置合わせされる。次に、位置合わせされた構造は、ホットロールラミネーターに通すことができ、これは図３の作業３３７のラミネーターと同じものであってよい。可撓性基板組立体は、約０．４〜０．６メートル／分の速度で積層することができる。
【００５９】
また、種々の実施形態において、積層時に、保護材料が保護テンプレートに固着することがある。この問題を回避するため、作業３３７及び／又は作業３３２の積層の前に、保護テンプレートと保護材料との間に遮蔽材料を配置することができる。遮蔽材料は、例えば蝋紙であってよい。一実施形態においては、製造元から入手したときに、遮蔽材料が最初から保護材料に取り付けられている。
【００６０】
同じ又は異なる実施形態においては、積層中に、一部の架橋性接着剤が、キャリア基板と可撓性基板の間から押し出されて、特にキャリア基板及び上にある架橋性接着剤層は可撓性基板よりわずかに大きいため、一部の架橋性接着剤が、可撓性基板の第１の面、即ち上面に付着することがある。しかし保護材料が存在することで、この問題の発生が防止される。保護材料は最終的に取り外されて廃棄されるので、押し出されて（可撓性基板の代わりに）保護材料の上面に付着する架橋性接着剤は重要ではない。
【００６１】
図６は、第１の実施形態によるキャリア基板６５１を可撓性基板組立体５４０に結合させた後の可撓性基板組立体５４０の部分断面図を示す。この実施形態において、架橋性接着剤６５２によって、キャリア基板６５１の表面６６１が可撓性基板４５０の表面６６２に結合する。可撓性基板４５０表面６５６の表面の上方に保護材料５５３が配置される。保護材料５５３と保護テンプレート５５５との間に遮蔽材料６５４が配置される。保護テンプレート５５５は折り重ねられ、それによって保護テンプレート５５５はキャリア基板６５１の表面６６３の下にも配置される。テープ５５６によって、保護テンプレート５５５が可撓性基板４５０のタブ４５１に結合する。
【００６２】
再び図２を参照すると、手順１１０は、可撓性基板組立体を処理するプロセス２１８に続く。図７は、第１の実施形態による可撓性基板組立体を処理するプロセス２１８を示すフローチャートである。
【００６３】
図７のプロセス２１８は、可撓性基板組立体を切断する作業７３０を含む。ある例においては、セラミックはさみを使用して、保護テンプレートを切断し、保護テンプレートの間に配置された可撓性基板の位置合わせタブまで切断するが、位置合わせタブの全体は除去しない。可撓性基板組立体を切断した後、保護テンプレートは、手で遮蔽材料及びキャリア基板から剥離したり他の方法で除去したりすることができる。図８は、第１の実施形態による、可撓性基板組立体を切断し保護テンプレートを除去した後の可撓性基板組立体５４０の断面図を示す。特に、図８中では、保護テンプレート５５５（図５及び６）、及び可撓性基板４５０のテープ５５６（図５及び６）が除去されている。
【００６４】
再び図７を参照すると、プロセス２１８の次の作業は、手で遮蔽材料を除去する作業７３１である。ある例においては、可撓性基板組立体は、遮蔽材料がテーブルに面するようにテーブルに置かれる。可撓性基板組立体をテーブルからゆっくりと引き離しながら、遮蔽層を可撓性基板組立体から除去（例えば剥離）する。即ち、可撓性基板組立体を水平方向にテーブルから移動させながら、遮蔽層は、テーブルの端部から下方に引っ張ることで除去することができる。ある例においては、遮蔽層を除去した後に、可撓性基板が、キャリア基板の適切な中心上にない場合、又はその他の位置合わせが行われていない場合、プラスチック基板をスライドさせてキャリア基板と位置合わせすることができる。
【００６５】
続いて、図７のプロセス２１８は、位置合わせタブを可撓性組立体から取り外す作業７３２を含む。ある例においては、位置合わせタブは、セラミックはさみを用いて可撓性基板から切り取ることができる。ｚ軸方向（キャリア基板に対して）で可撓性基板が移動すると、可撓性基板がキャリア基板から層間剥離しうるので、この切断はゆっくりと行うべきである。層間剥離が生じる場合には、可撓性基板組立体を再積層することができる。図９は、第１の実施形態による、位置合わせタブを除去した後の可撓性基板組立体５４０の断面図を示す。
【００６６】
次に、図７のプロセス２１８は、可撓性基板組立体を洗浄する作業７３３を含む。ある例においては、可撓性基板組立体はヘキサンで洗浄される。ヘキサンは、可撓性基板組立体を回転させ、保護材料上にヘキサンを噴霧することによって塗布することができる。保護材料が洗浄された後、キャリア基板の露出面及び／又は端部は、ヘキサンを用いて清浄に拭き取られる。
【００６７】
図７の手順２１８は、架橋性接着剤を硬化させる作業７３４に続く。同じ又は異なる実施形態において、架橋性接着剤はＵＶ硬化される。例えば、可撓性基板組立体は、ＵＶ光に約１５〜２５秒間室温で露光して、架橋性接着剤を硬化させることができる。ある実施形態においては、架橋性接着剤は、約３２０ｎｍ（ナノメートル）〜約３９０ｎｍの範囲のＵＶ光範囲で約７５ｍＷ／ｃｍ２（ミリワット／平方センチメートル）の強度を有するＵＶ光で硬化させることができる。Ｔｏｒｒｉｎｇｔｏｎ，ＣｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔのＤｙｍａｘ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより製造されたＤｙｍａｘ  ２０００−ＥＣ  ＵＶ  Ｃｕｒｉｎｇ  Ｆｌｏｏｄ  Ｌａｍｐを架橋性接着剤の硬化に使用することができる。
【００６８】
種々の例において、架橋性接着剤は、作業７３６においてベークする間に熱硬化する。ある例においては、架橋性接着剤の端部はＵＶ硬化し、架橋性接着剤の残りの部分は作業７３６のベーク中に熱硬化する。
【００６９】
続いて、図７のプロセス２１８は、可撓性基板組立体から保護材料を除去する作業７３５を含む。ある例においては、保護材料は、ピンセットを使用してゆっくりと除去することができる。除去プロセス中、可撓性基板のキャリア基板からの層間剥離を防止するために、保護材料はできるだけ平坦に維持される。別の例においては、保護材料はＵＶ光によって除去可能となりうる。これらの例においては、ＵＶ光中に保護材料の粘着性が失われる。図１０は、第１の実施形態による、保護材料を可撓性基板組立体から除去した後の可撓性基板組立体５４０の断面図を示す。
【００７０】
次に、図７のプロセス２１８は、可撓性基板組立体をベークする作業７３６を含む。可撓性基板組立体のベークは、可撓性基板の歪み、そり、及びたわみの軽減に有用となりうる。ある実施形態においては、ベークによって接着剤を硬化させることもできる。
【００７１】
ある例においては、可撓性基板組立体は、真空ベークプロセスを使用してベークすることができる。例えば、可撓性基板組立体の入ったオーブン中の温度を、２〜３時間で約１６０℃〜約１９０℃に上昇させることができる。可撓性基板組立体は、１８０℃及び約１ｍＴｏｒｒ〜約１０ｍＴｏｒｒの圧力で約５０分〜７０分ベークすることができる。次にオーブン中の温度を約９０℃〜１１５℃の間まで下げることができ、可撓性基板組立体を更に約７時間〜約９時間ベークすることができる。別のベークプロセスを使用することもできる。ベークプロセスの終了後、可撓性基板組立体は洗浄され、約９０℃〜１１０℃のオーブンに最短で約２時間入れられる。
【００７２】
可撓性基板組立体をベークした後、プロセス２１８が完了し、従って手順１１０も完了する。本明細書に記載のような手順１１０、及び同様の手順によって、歪みのない、又は少なくとも最小限の歪み（例えばＷｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＭａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓのＡｚｏｒｅｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製造のＡｚｏｒｅｓ  ５２００のほぼ検出限界）を有する可撓性基板上に１つ以上の電気部品の製造が可能となる。可撓性基板上に電気部品を製造する従来技術方法では、取り扱いの誤り、フォトリソグラフィの位置合わせ誤差、及びライン／層の欠陥が生じうる顕著な歪みの問題が発生する。
【００７３】
再び図１を参照すると、方法１００は、半導体素子を提供する手順１２０を含む。図１１は、第１の実施形態による半導体素子を提供する手順１２０を示すフローチャートである。
【００７４】
図１１の手順１２０は、１つ以上の第１の半導体素子を提供するプロセス１１１２を含む。図１２は、第１の実施形態による１つ以上の第１の半導体素子を提供するプロセス１１１２を示すフローチャートである。
【００７５】
図１２のプロセス１１１２は、ゲート金属層を提供する作業１２１１を含む。図１３は、第１の実施形態によるゲート金属層を提供した後の半導体デバイス１３５０の一例のデバイス構築領域の断面図を示す。図２９に見ることができるように、デバイス構築領域の断面図は、線「ａ」における半導体デバイス１３５０の一部の断面図である。デバイス構築断面図は、ａ−Ｓｉコンタクト領域２９８０及びビア領域２９８２の断面図を含む。更に、図１４は、第１の実施形態によるゲート金属層の提供後の半導体デバイス１３５０の一例のゲートコンタクト構築領域の断面図を示す。図２９に見ることができるように、ゲートコンタクト構築領域の断面図は、線「ｂ」における半導体デバイス１３５０の一部の断面図である。ゲートコンタクト構築断面図は、ゲートコンタクト領域２９８１の断面図を含む。図２９は単なる例であり、本明細書において提供される実施形態に限定されるものではない。
【００７６】
図１３及び１４を参照すると、例えば、厚さ約０．３０μｍの窒化ケイ素パッシベーション層１３５２が、可撓性基板組立体５４０の上方に提供される。窒化ケイ素パッシベーション層１３５２は、可撓性基板組立体５４０の可撓性基板４５０（図１０）の上方に提供することができる。ある実施形態においては、窒化ケイ素パッシベーション層１３５２を堆積する前に、可撓性基板４５０をベークすることができる。
【００７７】
更に、パターン化された金属ゲート１３５３を窒化ケイ素パッシベーション層１３５２の上方に提供することができる。パターン化された金属ゲート１３５３はモリブデンを含むことができる。ある例においては、モリブデンの約０．１５μｍの層を窒化ケイ素パッシベーション層１３５２の上方に堆積し、次にパターンエッチングを行って、パターン化された金属ゲート１３５３を形成することができる。例えば、モリブデンは、スパッタリングによって窒化ケイ素パッシベーション層１３５２の上方に堆積することができる。ある例においては、モリブデンは、Ｒｏｃｋｌｅｉｇｈ，Ｎｅｗ  ＪｅｒｓｅｙのＫＤＦ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ，Ｉｎｃ．製造のＫＤＦ  ７４４を使用して堆積することができる。同じ又は異なる例において、パターン化された金属ゲート１３５３は、Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ，ＣａｌｉｆｏｒｎｉａのＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．製造のＡＭＡＴ  ８３３０を使用してエッチングすることができる。
【００７８】
続いて、図１２のプロセス１１１２は、活性スタックを提供する作業１２１２を含む。図１５及び１６は、第１の実施形態による活性スタックの提供後の半導体デバイス１３５０の一例を示す。
【００７９】
図１５及び１６を参照すると、例えばパターン化された金属ゲート層１３５３及び窒化ケイ素パッシベーション層１３５２の上方に、窒化ケイ素ゲート誘電体１５５４を形成することができる。図１５を参照すると、例えば、半導体デバイス１３５０のデバイス構築領域で、パターン化された非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）層１５５５を窒化ケイ素ゲート誘電体１５５４の上方に提供することができ、パターン化された窒化ケイ素の金属間誘電体（ＩＭＤ）層１５５６をａ−Ｓｉ層１５５５の上方に提供することができる。
【００８０】
ある例においては、図１５及び１６に示されるように、プラズマ強化化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）によって、窒化ケイ素ゲート誘電体１５５４を、半導体デバイス１３５０の金属ゲート層１３５３及び窒化ケイ素パッシベーション層１３５２の上方に堆積することができる。同じ又は異なる例において、窒化ケイ素ゲート誘電体１５５４は約０．３０μｍの厚さであってよい。
【００８１】
図１５を参照すると、一例として、ＰＥＣＶＤによってａ−Ｓｉ層１５５５を窒化ケイ素ゲート誘電体１５５４の上方に堆積することができる。同じ又は異なる例において、ａ−Ｓｉ層１５５５は約０．０８μｍの厚さであってよい。
【００８２】
また、一例として、ＰＥＣＶＤによって窒化ケイ素ＩＭＤ層１５５６をａ−Ｓｉ層１５５５の上方に堆積することができる。同じ又は異なる例において、窒化ケイ素ＩＭＤ層１５５６は約０．１０μｍの厚さであってよい。
【００８３】
ある例においては、窒化ケイ素ゲート誘電体１５５４、ａ−Ｓｉ層１５５５、及び窒化ケイ素ＩＭＤ層１５５６のすべては、Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ，ＣａｌｉｆｏｒｎｉａのＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．製造のＡＭＡＴ  Ｐ５０００を用いたＰＥＣＶＤによって堆積することができる。同じ又は異なる例において、窒化ケイ素ゲート誘電体１５５４、ａ−Ｓｉ層１５５５、及び窒化ケイ素ＩＭＤ層１５５６が半導体デバイス１３５０に堆積される温度は約１８０℃を超える。例えば、窒化ケイ素ゲート誘電体１５５４、ａ−Ｓｉ層１５５５、及び窒化ケイ素ＩＭＤ層１５５６が半導体デバイス１３５０上に堆積される温度は約１８０℃〜約２５０℃である。一例として、窒化ケイ素ゲート誘電体１５５４、ａ−Ｓｉ層１５５５、及び窒化ケイ素ＩＭＤ層１５５６が半導体デバイス１３５０上に堆積される温度は約１８８℃〜約１９３℃である。更に、窒化ケイ素ゲート誘電体１５５４、ａ−Ｓｉ層１５５５、及び窒化ケイ素ＩＭＤ層１５５６の半導体デバイス１３５０上への堆積は、ほぼ真空で行うことができる。
【００８４】
窒化ケイ素ゲート誘電体１５５４、ａ−Ｓｉ層１５５５、及び窒化ケイ素ＩＭＤ層１５５６を半導体デバイス１３５０の上方に堆積した後、得られた層をエッチングすることができる。例えば、窒化ケイ素は、１０：１緩衝酸化物エッチング（ＢＯＥ）を使用してエッチングすることができる。更に、ａ−Ｓｉ層１５５５はＡＭＡＴ  ８３３０を使用してエッチングすることができる。ある例においては、窒化ケイ素ＩＭＤ層１５５６及びａ−Ｓｉ層１５５５がエッチングされることで、ａ−Ｓｉ層１５５５が露出し、即ち、ａ−Ｓｉ層１５５５は窒化ケイ素ＩＭＤ層１５５６によって完全には覆われなくなる。
【００８５】
次に、図１２のプロセス１１１２は、メサパッシベーション層を提供する作業１２１３を含む。図１７及び１８は、第１の実施形態によるメサパッシベーション層を提供した後の半導体デバイス１３５０の一例を示す。
【００８６】
図１７を参照すると、一例として、半導体デバイス１３５０のデバイス構築領域中で、メサパッシベーション層１７５７が、半導体デバイス１３５０の窒化ケイ素ゲート誘電体１５５４、ａ−Ｓｉ層１５５５、及び窒化ケイ素ＩＭＤ層１５５６の上方に堆積される。メサパッシベーション層１７５７は窒化ケイ素を含むことができる。メサパッシベーション層１７５７は、ａ−Ｓｉ層１５５５の上方に堆積して、ａ−Ｓｉ層１５５５の表面を不活性化及び／又は封入し、それによってａ−Ｓｉ層１５５５の表面の汚染を防止し、ａ−Ｓｉ層１５５５の表面に沿った漏れ電流を減少させることができる。図１８を参照すると、一例として、半導体デバイス１３５０のゲートコンタクト構築領域中で、メサパッシベーション層１７５７を窒化ケイ素ゲート誘電体１５５４の上方に堆積することができる。
【００８７】
メサパッシベーション層１７５７は、ＰＥＣＶＤによって半導体デバイス１３５０の上方に堆積することができる。一例として、メサパッシベーション層１７５７は約０．１０μｍの厚さであってよい。同じ又は異なる例において、メサパッシベーション層１７５７は、ＡＭＡＴ  Ｐ５０００を用いてＰＥＣＶＤにより堆積することができる
【００８８】
続いて、図１２のプロセス１１１２は、１つ以上のメサパッシベーション層のポストエッチングを行う作業１２１４を含む。図１９及び２０は、１つ以上のメサパッシベーション層のポストエッチングを行った後の半導体デバイス１３５０の断面図を示す。例えば、図２０は、コンタクトゲートエッチングを半導体デバイス１３５０のゲートコンタクト構築域中で行った後の半導体デバイス１３５０を示す。同じ又は異なる例において、図１９は、半導体デバイス１３５０のデバイス構築域中でコンタクトａ−Ｓｉエッチングを行った後の半導体デバイス１３５０を示す。
【００８９】
半導体デバイス１３５０のゲートコンタクト構築域のコンタクトゲートエッチングによって、窒化ケイ素をエッチング除去することができる。例えば、コンタクトゲートエッチングによって、メサパッシベーション層１７５７及び窒化ケイ素ゲート誘電体１５５４をエッチング除去することができる。多くの例において、窒化ケイ素ゲート誘電体１５５４の下にある金属ゲート層１３５３は、エッチングプロセスのエッチング停止層として機能する。コンタクトゲート構築域のコンタクトゲートエッチングは、Ｐｅｔａｌｕｍａ，ＣａｌｉｆｏｒｎｉａのＴｅｇａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製造のＴｅｇａｌ  ９０３中で行うことができる。コンタクトゲートエッチングの後、ゲートコンタクト２０９１が半導体デバイス１３５０上に形成される。ゲートコンタクト２０９１は図２９のゲートコンタクト領域２９８１に対応する。
【００９０】
半導体デバイス１３５０のデバイス構築域のコンタクトａ−Ｓｉエッチングによって、窒化ケイ素をエッチング除去することができる。例えば、コンタクトａ−Ｓｉエッチングによって、メサパッシベーション層１７５７及び窒化ケイ素ＩＭＤ層１５５６をエッチング除去することができる。窒化ケイ素層は１０：１ＢＯＥを使用してエッチングすることができる。窒化ケイ素層１５５６の下のａ−Ｓｉ層１５５５は、エッチングプロセスのエッチング停止層として機能することができる。コンタクトａ−Ｓｉエッチング後、ａ−Ｓｉコンタクト１９９０が半導体デバイス１３５０上に形成される。ａ−Ｓｉコンタクト１９９０は、図２９のａ−Ｓｉコンタクト領域２９８０に対応する。この実施形態において、コンタクトａ−Ｓｉエッチング及びコンタクトゲートエッチングは、別のエッチングマスクを使用して別々にエッチングすることができる。
【００９１】
作業１２１４の後、図１２のプロセス１１１２は完了する。図１１を参照すると、手順１２０は、１つ以上のコンタクト素子を提供するプロセス１１１３に続く。図２１は、プロセス１１１３が完了した後の半導体デバイス１３５０の一例のデバイス構築域の断面図を示す。更に、図２２は、プロセス１１１３が完了した後の半導体デバイス１３５０の一例のゲートコンタクト構築域の断面図を示す。
【００９２】
図２１に示される例において、メサパッシベーション層１７５７、ａ−Ｓｉ層１５５５、及び窒化ケイ素ＩＭＤ層１５５６の一部の上方に、Ｎ＋ａ−Ｓｉ層２１５９が提供されている。図２１に示されるように、拡散障壁２１５８がＮ＋ａ−Ｓｉ層２１５９の上方に提供され、金属層２１６０が拡散障壁２１５８の上方に提供されている。同様に、図２２の例において、メサパッシベーション層１７５７、窒化ケイ素ゲート誘電体１５５４、及びゲート金属層１３５３の一部の上方に、Ｎ＋ａ−Ｓｉ層２１５９が提供されている。また、図２２に示されるように、拡散障壁２１５８がＮ＋ａ−Ｓｉ層２１５９の上方に提供され、金属層２１６０が拡散障壁２１５８の上方に提供されている。
【００９３】
Ｎ＋ａ−Ｓｉ層２１５９は、ＰＥＣＶＤによって提供することができる。一例として、Ｎ＋ａ−Ｓｉ層２１５９は約０．０５μｍの厚さであってよい。同じ又は異なる例において、Ｎ＋ａ−Ｓｉ層２１５９は、ＡＭＡＴ  Ｐ５０００を用いてＰＥＣＶＤにより堆積することができる。
【００９４】
一例として、拡散障壁２１５８はタンタル（Ｔａ）を含むことができる。同じ又は異なる例において、金属層２１６０はアルミニウム（Ａｌ）を含むことができる。拡散障壁２１５８は、金属層２１６０からの原子の移動の防止、例えば、Ａｌ原子のＮ＋ａ−Ｓｉ層２１５９、続いてａ−Ｓｉ層１５５５への拡散の防止に役立てることができる。拡散障壁２１５８及び金属層２１６０は、スパッタリングによってＮ＋ａ−Ｓｉ層２１５９の上方に堆積することができる。ある例においては、拡散障壁２１５８及び金属層２１６０は、ＫＤＦ  ７４４を用いて堆積することができる。
【００９５】
Ｎ＋ａ−Ｓｉ層２１５９、拡散障壁２１５８、及び金属層２１６０を半導体デバイス１３５０上に堆積した後、これら３つの層のエッチングを行う。一例として、３つの層は、ＡＭＡＴ  ８３３０を用いてエッチングすることができる。ある例においては、Ｎ＋ａ−Ｓｉ層２１５９、拡散障壁２１５８、及び金属層２１６０は、３つすべての層で１つの処方を用いてエッチングされる。一例として、Ｎ＋ａ−Ｓｉ層２１５９、拡散障壁２１５８、及び金属層２１６０は、約１４０ｓｃｃｍ（標準立方センチメートル／分）の流量の三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）、及び約１０ｓｃｃｍの流量の塩素ガス（Ｃｌ２）を約２０ｍＴｏｒｒの圧力で１分４５秒使用することでエッチングされる。次に、Ｃｌ２を３０ｓｃｃｍまで増加させながら、圧力を１０ｍＴｏｒｒまで１５分間低下させる。次に、ＢＣｌ３の流量を３０ｓｃｃｍまで増加させ、圧力を１５ｍＴｏｒｒまで増加させる。最後に、ＢＣｌ３及びＣｌ２の流量を０にして、酸素（Ｏ２）を５０ｍＴｏｒｒの圧力で５０ｓｃｃｍにおいて６０分間供給する。
【００９６】
種々の実施形態において、手順１２０は、ベース誘電体材料を提供するプロセス１１９８を含むことができる。ベース誘電体材料は、スピンオン誘電体材料の場合は均一表面（例えばぬれ層）を得ることができる（例えば、誘電体層２４６１（図２４））。ある例においては、ベース誘電体材料は、酸化ケイ素又は窒化ケイ素を含むことができる。多くの例において、ベース誘電体材料は、後述のような第２の誘電体材料を得るために使用されるプロセス（即ち、プロセス１１１７）と類似又は同一のプロセスを使用して得ることができる。別の実施形態においては、手順１２０は、ベース誘電体材料を提供するステップを含まない。
【００９７】
続いて、手順１２０は、第１の誘電体材料を提供するプロセス１１１４を含む。第１の誘電体材料は、プロセス１１１３の１つ以上のコンタクト素子の上方に提供することができる。ある例においては、第１の誘電体材料は、有機シロキサン系誘電体材料、オルガノシロキサン誘電体材料、及び／又はシロキサン系誘電体材料であってよい。種々の実施形態において、第１の誘電体材料は有機材料であってよい。有機シロキサン系誘電体材料を使用することで、非有機シロキサン系誘電体材料よりも厚い膜及び可撓性の高い膜を得ることができる。ある例においては、第１の誘電体材料は、中間層誘電体として使用することができる。別の例においては、第１の誘電体材料は層内誘電体として使用することができる。
【００９８】
表１は、一実施形態によるプロセス１１１４における第１の誘電体材料として使用できる誘電体材料の一例の性質を示す。
【００９９】
【表１】
2014513425.tif 000003
【０１００】
表１中に使用されている場合、膜厚は、表中の他の性質を示す誘電体材料の所望の厚さを意味する。透過率は、誘電体材料を透過する光のパーセント値を意味する。平坦化は、誘電体材料の平坦化度（ＤＯＰ）を意味する。プラズマ誘起損傷に対する抵抗性は、この膜を損傷しないプラズマを示す。付着性は、誘電体材料が少なくともこれらの他の材料と結合できることを意味する。ガス放出は、誘電体材料のガス放出圧力、又は誘電体材料がガスを放出する速度を意味することができる。吸湿は、誘電体材料が水分を吸収する割合を意味することができる。供給装置は、誘電体材料の塗布に使用できる装置を意味する。
【０１０１】
表２は、一実施形態によるプロセス１１１４における第１の誘電体材料として使用できる誘電体材料の第２の例の性質を示す。
【０１０２】
【表２】
2014513425.tif 000004
【０１０３】
表２に使用されているように、エッチング化学は、誘電体材料のエッチングに使用できるエッチング化学を意味する。エッチング速度は、そのエッチング化学を使用した場合の誘電体材料の最低エッチング速度である。特徴の大きさは、誘電体材料を用いて形成される素子又は特徴の最小サイズを意味する。破壊電圧は、誘電体材料が導体として機能し始める単位長さ当たりの電圧である。耐熱性は、不安定となるまでに材料が耐えることができる最低温度である。
【０１０４】
図２３は、第１の誘電体材料を提供するプロセス１１１４の一例を示す。種々の実施形態において、第１の誘電体材料はスピンオン誘電体であってよい。従って、これらの例において、誘電体は、第１の誘電体材料を第１の金属層及び種々の窒化ケイ素層の上方にスピンコーティングすることによって半導体デバイスに塗布することができる。種々の実施形態において、第１の誘電体材料の塗布は、Ｗｅｓｔ  Ｃｈｅｓｔｅｒ，ＯｈｉｏのＲｉｔｅ  Ｔｒａｃｋ，Ｉｎｃ．より入手可能なＲｉｔｅ  Ｔｒａｃｋ  ８６００中で行うことができる。
【０１０５】
図２３を参照すると、プロセス１１１４は、半導体デバイスを第１の所定の速度で回転させる作業２３３０を含むことができる。ある例においては、第１の所定のスピン速度は約５００ｒｐｍ〜約２０００ｒｐｍの間である。同じ又は異なる実施形態において、第１の所定の速度は約１０００ｒｐｍである。
【０１０６】
続いて、プロセス１１１４は、第１の誘電体材料を供給する作業２３３１を含むことができる。ある例においては、基板を第１の所定の速度で回転させながら、第１の誘電体材料を基板の上方に供給する。ある例においては、シリンジを用いて第１の誘電体材料を供給することができる。基板が直径６インチのウエハの場合、約４ｍＬ（ミリリットル）を半導体デバイスの上方に供給することができる。ある例においては、供給中のシリンジ先端の圧力は約１５ｋＰａであってよい。同じ又は異なる実施形態において、シリンジによって第１の誘電体材料を供給した後、シリンジは約１ｋＰａの吸引背圧を有する。シリンジの吸引背圧によって、供給プロセスの完了後にシリンジから更なる量の第１の誘電体材料がしたたり落ちるのが防止される。６インチウエハの場合、供給プロセスは約３秒を要する。作業２３３１が完了するまで、半導体デバイスを第１の所定の速度で回転させる。
【０１０７】
種々の実施形態において、動的供給方法が使用される。即ち、基板を回転させながら、第１の誘電体材料が供給される。ある例においては、第１の誘電体材料は基板の中央に供給される。別の例においては、供給プロセスの開始時に、シリンジを基板の中央の上方に配置し、基板の中央から基板の端まで約３０〜約６０ミリメートル／秒の一定速度で移動させながら、基板を回転させる。別の実施形態においては、静的供給方法が使用される。即ち、供給プロセス中、基板を回転させない。
【０１０８】
次に、プロセス１１１４は、半導体デバイスの速度を第１の所定の速度から第２の所定の速度に増加させる作業２３３２を含む。ある例においては、第２の所定のスピン速度は約２０００ｒｐｍ〜約４０００ｒｐｍの間である。同じ又は異なる実施形態において、第２の所定の速度は約２６００ｒｐｍである。半導体デバイスを約２６００ｒｐｍの第２の所定の速度で約３０秒間回転させることで、半導体デバイスの表面上に約２μｍの厚さで第１の誘電体材料を分散させることができる。異なる厚さの第１の誘電体材料は、異なる第２の所定の速度を使用することで実現できる。
【０１０９】
図３０は、第１の誘電体材料の厚さ対半導体材料スピン速度（即ち速度）を示す。
【０１１０】
プロセス１１１４は、エッジビード除去を行う作業２３３３を更に含むことができる。ある例においては、作業２３３１及び２３３２の間、第１の誘電体材料は、基板の端部に向かう遠心力のために外側に流れ、半導体デバイス上面の端部で隆起部（即ちエッジビード）が形成される。エッジビードは乾燥すると、剥落して、半導体デバイスの欠陥が増加し、及び／又は製造存置が損傷することがある。従って、エッジビードは作業２３３３で除去される。ある例においては、作業２３３１及び２３３２に使用される装置は、エッジビード除去デバイスを含むことができる。ある例においては、基板端部周囲の第１の誘電体材料を除去するために、エッジビードに溶媒が噴霧される。ある例においては、半導体デバイスを第３の所定の速度で回転させながら、基板端部の約５〜約６ミリメートル内側に溶媒が噴霧される。ある例においては、基板の端部からの第１の誘電体材料を除去することは、第２の誘電体材料を第１の誘電体材料の上方に提供する場合に（図１１のプロセス１１１７）、第１の誘電体材料の端部を第２の誘電体材料が覆うのにも役立つ。
【０１１１】
ある例においては、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、又はその他のエッジビード除去溶媒を使用できる。ある例においては、エッジビード除去プロセス中、半導体デバイスを約１０００ｒｐｍの第３の所定の速度で回転させる。ある例においては、半導体デバイスを第３の所定の速度で約３０秒間回転させ、このときにビードエッジに溶媒が噴霧される。
【０１１２】
続いて、プロセス１１１４は、半導体デバイスの回転を停止させる作業２３３４に続く。半導体デバイスの回転を停止させた後、プロセス１１１４が完了する。
【０１１３】
再び図１１を参照すると、手順１２０は、半導体デバイスをベークするプロセス１１１５を含む。ある例においては、半導体デバイスのベークは、プロセス１１１４の第１の誘電体材料、プロセス１１１３の１つ以上のコンタクト素子、プロセス１１１２の１つ以上の第１の半導体素子、及び手順１１０の基板のベークを含む。ベークの目的の１つは、エッジビードプロセスでの溶媒を蒸発させることである。半導体デバイスのベークは、平坦化度を増加させ、膜の欠陥を減少させ、第１の誘電体材料を架橋させることもできる。
【０１１４】
種々の実施形態において、半導体デバイスのベークは、２つの連続するベークを用いて行われる。ベークプロセスは、ホットプレートを用いて大気圧で行うことができる。プロセス１１１５は、例えばＲｉｔｅ  Ｔｒａｃｋ  ８８００中で行うことができる。
【０１１５】
第１のベークは、約１６０℃で約６０秒間のベークである。別の一例では、第１のベークは、約１５０℃で約６０秒間のベークであってよい。第１のベークの終了後、ある例においては、半導体デバイスを約３０秒間冷却した後、第２のベークを行う。半導体デバイスは、室温で（冷却板を使用せずに）冷却することができる。これらの例では半導体デバイスを冷却するが、その理由は、ハンドリングシステムは、半導体デバイスの取り扱いに、ポリテトラフルオロエチレン（例えば、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤｅｌａｗａｒｅのＥ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  ＣｏｍｐａｎｙのＴｅｆｌｏｎ（登録商標）材料）がコーティングされたチャックが使用されるからである。ポリテトラフルオロエチレンがコーティングされたチャックの上方に高温の半導体デバイスを置くと、チャックが損傷することがある。他の装置が使用される場合は、場合により冷却プロセスを省くことができる。
【０１１６】
半導体デバイスを冷却した後、半導体デバイスをホットプレート上で第２の時間ベークすることができる。ある実施形態においては、第２のベークは、約１６０℃よりも高温で約６０秒であってよく、その理由は、１６０℃がＰＧＭＥＡの沸点だからである。例えば、第１のベークが１６０℃で行われた場合、第２のベークは約１７０℃で約６０秒間行うことができる。第１のベークが１５０℃で行われた場合、第２のベークは約２００℃で約６０秒間行うことができる。第２のベーク尾終了後、半導体デバイスを再び３０秒間冷却することができる。別の実施形態においては、別の順序のベークを行うことができる。
【０１１７】
ベークの終了後、手順１２０の次のプロセスは、第１の誘電体材料を硬化させるプロセス１１１６である。第１の誘電体材料の硬化によって、第１の誘電体材料の架橋を改善させることができる。ある例においては、硬化は、コンベクションオーブン中、窒素雰囲気において大気圧（即ち、ほぼ１気圧）で行うことができる。
【０１１８】
種々の例において、半導体デバイスをオーブンに入れることができる。その後、オーブン中の温度を約２００℃まで上昇させることができ、半導体デバイスを約２００℃で約１時間ベークすることができる。プロセス１１１４の第１の誘電体材料のガスの放出を最小限にするために、温度を約１〜２℃／分の速度で上昇させる。ベークの完了後、温度をゆっくりと（例えば、１〜２℃／分）室温まで低下させる。
【０１１９】
別の一実施形態においては、５つの別個のベークを有するベーク手順を使用することができる。第１のベークは、約６０℃で約１０分間のベークであってよい。室温から約６０℃までの温度上昇時間は約１０分である。約６０℃におけるベーク後、約３２分で約１６０℃まで温度を上昇させる。半導体デバイスを約１６０℃で約３５分間ベークする。
【０１２０】
次に、１６０℃のベークの後、コンベクションオーブンの温度を約１０分で約１８０℃まで上昇させる。半導体デバイスを約１８０℃で約２０分間ベークする。
【０１２１】
１８０℃のベークの後、温度を約５０分で約２００℃まで上昇させる。半導体デバイスを約２００℃で約６０分間ベークする。最後に、このベーク手順中、オーブン中の温度を約７０分間で約６０℃まで低下させる。半導体デバイスを約６０℃で約１０分間ベークする。ベークの終了後、図１１の手順１２０を進行させる前に、半導体デバイスをほぼ室温まで冷却する。半導体デバイスのベークは、１つ以上のコンタクト素子のアニールを促進することができる。
【０１２２】
続いて、手順１２０は、第２の誘電体材料を提供するプロセス１１１７を含む。ある例においては、第２の誘電体材料を提供するステップは、第２の誘電体材料をオルガノシロキサン誘電体層（即ち、プロセス１１１４の第１の誘電体材料）の上方に堆積するステップを含むことができる。ある例においては、第２の誘電体材料は窒化ケイ素を含むことができる。同じ又は異なる例において、第２の誘電体材料は、オキシ窒化ケイ素（ＳｉＯｘＮｙ）、酸化ケイ素、及び／又は二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含むことができる。ある例においては、低温ＰＥＣＶＤプロセスを使用して第２の誘電体材料を堆積することができる。ある例においては、第２の誘電体材料を提供するステップの一部として、第１の誘電体材料が第２の誘電体材料で覆われる。ある例においては、第１の誘電体材料の端部を第２の誘電体材料で覆うことができ、そのため第１の誘電体材料は、後の酸素（Ｏ２）プラズマアッシングに曝露しない。ある例においては、酸素プラズマアッシングによって第１の誘電体材料が劣化することがある。
【０１２３】
第２の誘電体材料は約０．１μｍ〜約０．２μｍの厚さで堆積することができる。第２の誘電体材料は、後のエッチングから第１の誘電体材料を保護するために堆積することができる。
【０１２４】
手順１２０の次のプロセスは、第２の誘電体材料の上方にマスクを提供するプロセス１１１８である。プロセス１１１８で使用されるマスクは、図１１のプロセス１１１９のエッチング作業のエッチングマスクであってよい。
【０１２５】
ある例においては、プロセス１１１８は、シロキサン系誘電体層（即ち、プロセス１１１４の第１の誘電体材料）の上方にパターン化されたフォトレジストを塗布するステップ、又は有機シロキサン系誘電体（即ち、プロセス１１１４の第１の誘電体材料）の上のマスクをパターン化するステップを含むことができる。同様に、プロセス１１１８は、オルガノシロキサン誘電体層（即ち、プロセス１１１４の第１の誘電体材料）の上方にパターンされたマスクを提供するステップを含むことができる。
【０１２６】
ある例においては、マスクは、第１の誘電体材料及び第２の誘電体材料のエッチングされるべきでない１つ以上の部分を覆う。図１１のプロセス１１１９のエッチングプロセス中にマスクを通過してエッチングされない厚さを有するマスクを提供することができる。ある例においては、マスクは約３．５μｍ又は約２．５μｍ〜約５．０μｍの厚さを有することができる。
【０１２７】
ある例においては、マスクはフォトレジストを含む。ある例においては、フォトレジストは、Ｌｕｘｅｍｂｏｕｒｇ，ＬｕｘｅｍｂｏｕｒｇのＡＺ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ製造のＡＺ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ＭｉＲ  ９００  Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔであってよい。ある例においては、フォトレジストは、Ｒｉｔｅ  Ｔｒａｃｋ  ８８００を使用して第２の誘電体材料の上方にコーティングされる。例えば、半導体デバイスは、蒸気下塗りを行い、マスク（例えば、フォトレジスト）をスピンコーティングすることができる。半導体デバイスのコーティング後、半導体デバイスを約１０５℃で約６０秒間ベークする。
【０１２８】
次に、半導体デバイスは、テンプレートと正確な位置に合わし、ＵＶ（紫外）光に露光して、マスク画像をテンプレートからマスクに転写する。マスクの露光後、半導体デバイスを約１１０℃で約９０秒間ベークする。次にマスクを、標準的な現像化合物を有する約９０秒間のパドルを用いて現像して、フォトレジストのＵＶ光に露光していない部分を除去する。
【０１２９】
現像終了後、第２の誘電体材料の上へのマスクの提供の残りの部分では、フォトレジストリフロープロセスをマスク上で行う。フォトレジストリフローは、フォトレジストの現像後にマスクを加熱して、フォトレジストを少なくとも半流動体にして流動させるプロセスである。
【０１３０】
ある例においては、半導体デバイスを約１４０℃で約６０秒間ベークする。このフォトレジストリフロープロセスは、マスク端部の鮮明さが低下し、従って図１１のプロセス１１１９のエッチングの場合、第１の誘電体及び第２の誘電体中のビアの側面が傾斜を有する。ある例においては、傾斜の大きさは、水平から約３０度の角度となる。
【０１３１】
次に、手順１２０は、ベース誘電体材料、第１の誘電体材料、及び第２の誘電体材料をエッチングするプロセス１１１９を含む。ベース誘電体材料、第１の誘電体材料、及び第２の誘電体材料をエッチングして、ベース誘電体材料、第１の誘電体材料、及び第２の誘電体材料の中にビアを形成する。
【０１３２】
ある例においては、ベース誘電体材料、第１の誘電体材料、及び第２の誘電体材料は、同じエッチングマスクを使用して同じプロセス中でエッチングされる。別の例においては、第１の誘電体材料は第１のプロセスでエッチングされ、第２の誘電体は第２のプロセスでエッチングされ、ベース誘電体は第３のプロセスでエッチングされる。
【０１３３】
これらの別の例では、マスクをベース誘電体材料に取り付けることができ；ベース誘電体材料をエッチングすることができ；図１１のプロセス１１１４で第１の誘電体材料が提供される前に、マスクを除去することができる。続いて、マスクを第１の誘電体材料に取り付けることができ；第１の誘電体材料をエッチングすることができ；図１１のプロセス１１１８で第２の誘電体材料を提供する前に、マスクを除去することができる。次に、マスクを第２の誘電体材料に取り付けることができ、第２の誘電体材料をエッチングすることができる。別の一例においては、プロセス１１１８のマスクを用いて第２の誘電体材料をエッチングすることができ；そのマスクを除去することができ；パターン化された第２の誘電体材料を、第１の誘電体材料のパターン化のためのマスクとして使用することができる。
【０１３４】
多くの実施形態においては、ベース誘電体材料、第１の誘電体材料、及び第２の誘電体材料はプラズマエッチングされる。異なる実施形態の同じものにおいて、ベース誘電体材料、第１の誘電体材料、及び第２の誘電体材料は反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）される。ある例においては、ベース誘電体材料、第１の誘電体材料、及び第２の誘電体材料はフッ素系エッチャントでエッチングされる。ある例においては、エッチャントは、トリフルオロメタン（ＣＨＦ３）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、又はその他のフッ素系エッチャントであってよい。
【０１３５】
ベース誘電体材料が存在しない（即ち、プロセス１１９８が省略される）一部の例では、第１の材料は前述のオルガノシロキサン誘電体材料であってよく、第２の材料は窒化ケイ素であってよい。これらの例においては、第１の誘電体材料及び第２の誘電体材料は、六フッ化硫黄（ＳＦ６）を用いて約４分間ＲＩＥエッチングすることができる。六フッ化硫黄がエッチャントとして使用される場合、エッチングは１：２の六フッ化硫黄対酸素（Ｏ２）比のプラズマチャンバー中で行うことができる。
【０１３６】
六フッ化硫黄による第１の誘電体材料及び第２の誘電体材料のエッチング速度は、ほぼ同じである（即ち、約０．５μｍ／分）。しかし、第２の誘電体材料のエッチング速度は、第１の誘電体材料よりもわずかに速い。ある例においては、エッチング中のプラズマチャンバー中の圧力は約５０ｍＴｏｒｒ〜約４００ｍＴｏｒｒである。ＲＩＥエッチングは、Ｐｅｔａｌｕｍａ，ＣａｌｉｆｏｒｎｉａのＴｅｇａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製造のＴｅｇａｌ  ９０１中で行うことができる。
【０１３７】
第２の誘電体材料は第１の誘電体材料の前にエッチングすることができ；第１の誘電体材料はベース誘電体材料の前にエッチングすることができる。多くの例において、ベース誘電体材料の下にある金属層は、エッチングプロセスのエッチング停止層として機能する。六フッ化硫黄がエッチャントとして使用される場合、金属層はアルミニウムであってよい。この実施形態において、金属層がモリブデン及びタンタルであることはできないが、その理由は、六フッ化硫黄がこれら２種類の金属をエッチングするからである。異なる一実施形態においては、上にある第２の誘電体層のエッチングが時間差のあるエッチングの場合に、金属層はモリブデン及び／又はタンタルを含むことができる。
【０１３８】
一部の例では、緩衝酸化物エッチング（ＢＯＥ）及び塩素系エッチャントを使用できないが、その理由は、第１の誘電体材料がオルガノシロキサン誘電体材料を含む場合、それらによってエッチングされないからである。図２４は、エッチベース誘電体材料２４９９、第１の誘電体材料２４６１、及び第２の誘電体材料２４６２のエッチング後の半導体デバイス１３５０の一例のデバイス構築領域の断面図を示す。図１１のプロセス１１１９の後、図２４に示されるように半導体デバイス１３５０はビア２４６３を含むことができる。ビア２４６３は、図２９のビア領域２９８２に対応する。第２の誘電体層２４６２の上のマスクは図２４に示されていない。
【０１３９】
再び図１１を参照すると、手順１２０の次のプロセスは、マスクを除去するプロセス１１２０である。ある例においては、マスク（例えば、フォトレジスト）を１１０℃未満の温度でアッシングすることでマスクが除去される。マスクが１１０℃を超える温度でアッシングされると、第１の誘電体材料に亀裂が生じる場合がある。従って、ある例においては、マスクのアッシングは約７０℃〜約９０℃の範囲内の温度で行われる。同じ又は異なる例において、マスクのアッシングは約７７℃〜約８４℃の範囲内の温度で行われる。
【０１４０】
アッシングは約３００ｍＴｏｒｒ以下の圧力で行うことができる。アッシングプロセス中、約５０ｓｃｃｍの速度で酸素（Ｏ２）をチャンバー内に流すことができる。種々の例において、アッシング手順はＴｅｇａｌ  ９０１中で行うことができる。マスクのアッシング後、半導体デバイスを脱イオン水で洗浄し、スピン乾燥することができる。ある例においては、洗浄はクイックダンプリンス装置（ｑｕｉｃｋ  ｄｕｍｐ  ｒｉｎｓｅｒ）中で行うことができ、乾燥はスピンリンス乾燥機中で行うことができる。
【０１４１】
別の例においては、湿式ストリップを使用してフォトレジストを除去することができる。ある実施形態においては、Ｎ−メチルピロリジノン（ＮＭＰ）系ストリッパーを使用できる。
【０１４２】
図２１の手順１２０の次のプロセスは、１つ以上の第２の半導体素子を提供するプロセス１１２１である。１つ以上の第２の半導体素子の例としては、第２の金属層、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）層、及び窒化ケイ素層を挙げることができる。
【０１４３】
一例として、図２５は、第２の金属層２５６４及びＩＴＯ層２５６５を提供した後の半導体デバイス１３５０の一例のデバイス構築領域の断面図を示す。第２の金属層２５６４は、第２の誘電体材料２４６２の上、及びビア２４６３の少なくとも一部の中に堆積することができる（図２４）。第２の金属層２５６４は、モリブデンを含むことができ、約０．１５μｍの厚さであってよい。ある例においては、第２の金属層２５６４は、ＫＤＦ  ７４４を用いてスパッタリングによって堆積することができる。
【０１４４】
ＩＴＯ層２５６５は、第２の金属層２５６４の上方に堆積することができる。ＩＴＯ層２５６５は、インジウムスズ酸化物を含むことができ、約０．０５μｍの厚さであってよい。ある例においては、ＩＴＯ層は、ＫＤＦ  ７４４を用いてスパッタリングによって堆積することができる。
【０１４５】
ある例においては、第２の金属層２５６４はパターンエッチングされる。次にＩＴＯ層２５６５を第２の金属層２５６４の上方に堆積して、次にパターンエッチングすることができる。一例として、第２の金属層２５６４及びＩＴＯ層２５６５はＡＭＡＴ  ８３３０を用いてエッチングすることができる。
【０１４６】
図２６は、窒化ケイ素層２６６６を提供した後の半導体デバイス３５０の一例のデバイス構築領域の断面図を示す。窒化ケイ素層２６６６は、ＩＴＯ層２５６５の上似た移籍することができ、約０．１０μｍの厚さであってよい。ある例においては、窒化ケイ素層２６６６は、ＡＭＡＴ  Ｐ５０００を用いてＰＥＣＶＤにより堆積することができる。同じ又は別の例において、窒化ケイ素層２６６６は、Ｔｅｇａｌ  ９０１を使用し、ＩＴＯ層２５６５を停止層として使用してエッチングすることができる。
【０１４７】
プロセス１１２１の後、手順１２０が完了する。図１を参照すると、方法１００の次の手順は、可撓性基板に結合した半導体素子を含む可撓性基板をキャリア基板から取り外す手順１３０である。ある例においては、可撓性基板をキャリア基板から手で剥離することによって、可撓性基板をキャリア基板から取り外すことができる。
【０１４８】
別の一実施形態を参照すると、図２７は、可撓性基板を平坦化する方法２７００の一例を示す。同じ又は異なる実施形態においては、方法２７００は、オルガノシロキサン誘電体材料をエッチングする方法と見なすことができる。方法２７００は、有機シロキサン系誘電体をエッチングする方法、又はシロキサン系誘電体材料をエッチングする方法と見なすこともできる。方法２７００は単なる例であり、本明細書において提供される実施形態に限定されるものではない。本明細書において明確に示されず説明されない多くの異なる実施形態又は例で方法２７００を使用することができる。
【０１４９】
図２７を参照すると、方法２７００は、手順２７１１を含む。手順２７１１は、図２のプロセス２１１と類似又は同一のものであってよい。基板は、図４の基板４５０と類似又は同一のものであってよい。更に別の実施形態においては、手順２７１１は図１の方法１１０と類似又は同一のものであってよく、基板は、可撓性基板組立体５４０の一部となることができる基板４５０と類似又は同一のものであってよい。
【０１５０】
方法２７００は、第１の誘電体材料を提供する手順２７１２に続くことができる。ある例においては、第１の誘電体材料は、図２４の第２の誘電体材料２４６２及び図１１のプロセス１１１７と類似又は同一のものであってよい。例えば、第２の誘電体材料２４６２は、約０．１μｍ〜約０．２μｍの厚さを有する窒化ケイ素層を含むことができる。
【０１５１】
方法２７００の次の手順は、第２の誘電体材料を提供する手順２７１３である。第２の誘電体材料は、図２４第１の誘電体材料２４６１と類似又は同一のものであってよい。手順２７１３は、図１のプロセス１１１４と類似又は同一のものであってよい。
【０１５２】
方法２７００は、第２の誘電体材料をベークする手順２７１４に続く。ある例においては、手順２７１４は、図１１のプロセス１１１５と類似又は同一のものであってよい。
【０１５３】
続いて、方法２７００は、第２の誘電体材料を硬化させる手順２７１５を含む。ある例においては、手順２７１５は、図１１のプロセス１１１６と類似又は同一のものであってよい。
【０１５４】
別の例においては、コンベクションオーブン中で５つの別個のベークを有する異なるベーク手順を使用することができる。第１のベークは、約４０℃で約１０分間のベークであってよい。室温から約４０℃までの温度上昇時間は約２分である。４０℃におけるベーク後、約３２分で約１６０℃まで温度を上昇させる。次に、可撓性基板を約１６０℃で約３５分間ベークする。
【０１５５】
次に、１６０℃のベークの後、コンベクションオーブンの温度を約１０分で約１８０℃まで上昇させる。可撓性基板を約１８０℃で約２０分間ベークする。
【０１５６】
１８０℃のベークの後、温度を約５０分で約２３０℃まで上昇させる。あるいは、温度を約２℃／分で約２３０℃まで上昇させる。可撓性基板を約２３０℃で約１５時間ベークする。
【０１５７】
最後に、このベーク手順中、オーブンの温度を約８５分で約６０℃まで低下させる。可撓性基板を約６０℃で約１０分間ベークする。ベークの終了後、図２７の方法２７００を進行させる前に、可撓性基板をほぼ室温まで冷却する。
【０１５８】
方法２７００は、第３の誘電体材料を提供する手順２７１６に続く。ある例においては、第３の誘電体材料は、約０．２μｍ〜約０．４μｍの厚さで堆積することができる。ある例においては、第３の誘電体材料は約０．３μｍの厚さの窒化ケイ素層であってよい。第３の誘電体材料の堆積後、可撓性基板をその場で約１８０℃において約５分間ベークすることができる。ある例においては、第３の誘電体材料は、図１３の窒化物パッシベーション層１３５２と類似又は同一のものであってよい。
【０１５９】
図２８は、第２の実施形態による第３の誘電体材料を提供した後の半導体デバイス２８５０の一例を示す。これらの例において、第１の誘電体材料２８７１は可撓性基板組立体５４０の上方に提供される。第２の誘電体材料２８７２は第１の誘電体材料２８７１の上方に提供され、第３の誘電体材料２８７３は第２の誘電体材料２８７２の上方に提供される。
【０１６０】
第３の誘電体層を提供した後、方法２７００は完了する。得られる半導体デバイス（図２８の２８５０）は、方法１００の手順１１０で提供される可撓性基板として使用することができる。
【０１６１】
図面に戻ると、図３１は、一実施形態による半導体デバイスの製造方法３１００の一例を示す。方法３１００は単なる例であり、本明細書において提供される実施形態に限定されるものではない。本明細書において明確に示されず説明されない多くの異なる実施形態又は例で方法３１００を使用することができる。方法３１００は、方法１２０（図２）と類似のものであってよい。ある実施形態においては、方法３１００の手順、プロセス、及び／又は作業は、記載の順序で実施することができる。別の実施形態においては、方法３１００の手順、プロセス、及び／又は作業は、あらゆる他の好適な順序で実施することができる。更に別の実施形態においては、方法３１００の１つ以上の手順、プロセス、及び／又は作業を組み合わせたり省略したりすることができる。
【０１６２】
これより図３１を参照すると、方法３１００は、基板を提供する手順３１０１を含む。ある実施形態においては、手順３１０１は、プロセス２１１（図２）及び／又は方法１１０（図２）と類似又は同一のものであってよい。基板は、図３２及び３３に示されるような基板３２０８と類似又は同一のものであってよい。
【０１６３】
再び図３１を参照すると、方法３１００は、障壁層を基板の上方及び／又は上に提供する手順３１０２を含むことができる。ある実施形態においては、手順３１０３は、ゲート金属層を障壁層の上方に提供するステップを含む。多くの実施形態においては、手順３１０２は、後述のような手順３１０３の前、及び／又は手順３１０１の後に行われる。障壁層は、図３２及び３３に示され後述されるような障壁層３２０９と類似又は同一のものであってよい。
【０１６４】
また図３１を参照すると、方法３１００は、ゲート金属層を基板の上方に提供する手順３１０３を含む。多くの実施形態においては、手順３１０３は、後述のような手順３１０４及び／又は３１０５の前、及び／又は手順３１０２の後に行われる。ある実施形態においては、手順３１０３は、作業１２１１（図１２）と類似又は同一のものであってよい。種々の実施形態において、ゲート金属層は、図３２及び３３に示され後述されるようなゲート金属層３２０２と類似又は同一のものであってよい。図４９は、一実施形態によるゲート金属層を基板の上方に提供する手順３１０３を示すフローチャートである。
【０１６５】
種々の実施形態において、手順３１０３は、ゲート金属層を基板の上方及び／又は上に堆積するプロセス４９０１を含むことができる。手順３１０３は、ゲート金属層の上方に第１のフォトレジスト層を堆積して現像するプロセス４９０２を含むことができる。手順３１０３は、第１のフォトレジスト層を第１のエッチングマスクとして使用しながら、第１のエッチャントを用いてゲート金属層をエッチングするプロセス４９０３を含むことができる。
【０１６６】
図３２は、一実施形態による手順３１０３を行った後の半導体デバイス３２００の一例のデバイス構築領域の断面図を示す。図４６に見ることができるように、デバイス構築領域の断面図は、線「ａ」における半導体デバイス３２００の一部の断面図である。デバイス構築断面図は、デバイス構築コンタクト領域４６８０及びビア領域４６８２を含む。更に、図３３は、一実施形態による手順３１０３を行った後の半導体デバイス３２００の一例のゲートコンタクト構築領域の断面図を示す。図４６に見ることができるように、ゲートコンタクト構築領域の断面図は、線「ｂ」における半導体デバイス３２００の一部の断面図である。ゲートコンタクト構築断面図は、ゲートコンタクト領域４６８１の断面図を含む。図４６は、単なる例であり、本明細書において提供される実施形態に限定されるものではない。
【０１６７】
多くの実施形態においては、電子デバイス（図示せず）は、特に部品の中でも１つ以上の半導体デバイス３２００を含む。多くの実施形態においては、半導体デバイス３２００は、トランジスタ又は薄膜トランジスタを含む。同じ又は異なる実施形態においては、電子デバイスはディスプレイを含むことができ、ディスプレイは半導体デバイス／トランジスタを含む。同じ又は異なる実施形態においては、ディスプレイは、液晶ディスプレイ、電気泳動ディスプレイ、又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイの何れかを含むことができる。
【０１６８】
種々の例において、半導体デバイス３２００は、１０，０００秒の正及び負のゲートバイアス直流（ＤＣ）応力下で１８．６ｃｍ２／Ｖ・ｓの実効飽和移動度及び２．２ボルト以下の閾値電圧シフトを有することができる。別の例においては、半導体デバイス３２００は約２００℃以下の温度で処理することができる。
【０１６９】
図３２及び３３を参照すると、例えば、ゲート金属層３２０２は、基板３２０８及び／又は障壁層３２０９の上方に存在することができる。同じ又は異なる実施形態においては、ゲート金属層３２０２は障壁層３２０９上に存在することができる。
【０１７０】
種々の実施形態において、基板３２０８は、剛性基板及び／又は可撓性基板を含むことができる。ある実施形態においては、基板３２０８は、基板４５０（図４）、可撓性基板組立体５４０の一部（図５、６、８、９、又は１０）、又はキャリア基板６５１（図６）と類似又は同一のものであってよい。
【０１７１】
多くの実施形態においては、障壁層３２０９は第１の誘電体材料を含むことができる。第１の誘電体材料は二酸化ケイ素及び／又は窒化ケイ素を含むことができる。同じ又は異なる実施形態においては、障壁層３２０９は、パッシベーション層１３５２（図１３）と類似又は同一のものであってよい。同じ又は異なる実施形態においては、障壁層３２０９は、約２００ナノメートル以上の厚さ及び約４００ナノメートル以下の厚さであってよい。更なる実施形態においては、障壁層３２０９は約３００ナノメートルの厚さであってよい。
【０１７２】
多くの実施形態においては、ゲート金属層３２０２は、モリブデン、アルミニウム、タンタル、クロム、又はタングステンの１種類以上を含むことができる。同じ又は異なる実施形態においては、ゲート金属層３２０２は、パターン化された金属ゲート１３５３（図１３）と類似又は同一のものであってよい。同じ又は異なる実施形態においては、ゲート金属層３２０２は約１００ナノメートル以上の厚さ及び約２００ナノメートル以下の厚さであってよい。更なる実施形態においては、ゲート金属層３２０２は約１５０ナノメートルの厚さであってよい。
【０１７３】
これより再び図３１を参照すると、方法３１００は、ゲート障壁層をゲート金属層の上方及び／又は上に提供する手順３１０４を含むことができる。多くの実施形態においては、手順３１０４は、後述のような手順３１０５の前、及び／又は手順３１０３の後に行われる。ゲート障壁層は、図３５及び３６に示され後述されるようなゲート障壁層３５１０と類似又は同一であってよい。
【０１７４】
これよりまた図３１を参照すると、方法３１００は、トランジスタ活性層をゲート金属層の上方に提供する手順３１０５を含む。多くの実施形態においては、手順３１０５は、後述のような手順３１０６の前、及び／又は手順３１０４の後に行われる。図３４は、一実施形態によるゲート金属層の上方にトランジスタ活性層を提供する手順３１０５を示すフローチャートである。トランジスタ活性層は、図３５及び３６に示され後述されるようなトランジスタ活性層３５０５と類似又は同一のものであってよく、図４７に示され後述されるように第１の活性層４７０６及び第２の活性層４７０７を含むことができる。多くの実施形態においては、エッチング停止層３５１１と類似又は同一のエッチング停止層（図示せず）が、図３５に示され後述されるようにトランジスタ活性層の上方及び／又は上に存在することができる。
【０１７５】
図３４の手順３１０５は、ゲート金属層の上方及び／又は上に第１の活性層を提供するプロセス３４０１を含む。多くの実施形態においては、第１の活性層は、後述のような第１の活性層４７０６と類似していてよい。
【０１７６】
ある実施形態においては、プロセス３４０１は、（ａ）基板を真空チャンバーの内部に入れるステップと、（ｂ）真空チャンバーの内部で、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化ガリウム、酸化スズ、酸化ハフニウム、又は酸化アルミニウムの少なくとも１つを含むターゲット材料のスパッタリングを、アルゴンを含む第１の供給ガスを用いて行うステップとを含むことができる。ある実施形態においては、第１の供給ガスは、アルゴンに加えて又はその代わりに窒素を含むことができる。
【０１７７】
図３４の手順３１０５は、第１の活性層の上方及び／又は上に第２の活性層を提供するプロセス３４０２を含む。同じ又は異なる実施形態においては、第２の活性層は、後述のような第２の活性層４７０７と類似していてよい。手順３１０５に関して、第１の活性層のみを含むトランジスタ活性層の場合、半導体デバイスを分岐させなくてよい。
【０１７８】
ある実施形態においては、プロセス３４０２は、（ａ）酸素を第１の供給ガスと混合して、アルゴン及び２体積パーセントの酸素を含む第２の供給ガスを形成するステップと、（ｂ）真空チャンバーの内部に第２の供給ガスを使用して、真空チャンバーの内部でターゲット材料のスパッタリングを行うステップとを含むことができる。種々の実施形態において、プロセス３４０２は、プロセス３４０１の直後に行うことができる。例えば、プロセス３４０２で供給される酸素が単純に第１の供給ガスに加えられ、それによってプロセス３４０１が直接プロセス３４０２に移行するように、プロセス３４０２を行うことができる。
【０１７９】
多くの実施形態においては、プロセス３４０１及び／又はプロセス３４０２は、約１０ミリトル以上、及び約２０ミリトル以下の圧力で行うことができる。同じ又は異なる実施形態において、プロセス３４０１及び／又はプロセス３４０２は約１６ミリトルの圧力で行うことができる。同じ又は異なる実施形態においては、プロセス３４０１及び／又はプロセス３４０２は約２５℃以上及び約３９℃以下の温度で行うことができる。
【０１８０】
図３４の手順３１０５は、第２の活性層及び／又は第１の活性層の上方に第２のフォトレジスト層を堆積して現像するプロセス３４０３を含むことができる。ある実施形態においては、第２のフォトレジスト層は、プロセス４９０２に関して前述したような第１のフォトレジスト層と類似又は同一のものであってよい。多くの実施形態においては、プロセス３４０３は、エッチング停止層、第２の活性層、及び／又は第１の活性層の上方に第２のフォトレジスト層を堆積して現像するステップを含むことができる。多くの実施形態においては、エッチング停止層は、エッチング停止層３５１１（図３５）と類似又は同一のものである。
【０１８１】
図３４の手順３１０５は、第２のフォトレジスト層を第２のエッチングマスクとして使用しながら、第２の活性層及び第１の活性層を第２のエッチャントでエッチングするプロセス３４０４を含むことができる。多くの実施形態においては、プロセス３４０４は、第２のフォトレジスト層を第２のエッチングマスクとして使用しながら、エッチング停止層、第２の活性層、及び第１の活性層を第２のエッチャントでエッチングするステップを含む。多くの実施形態においては、プロセス３４０４は、ＡＭＡＴ  ８３３０を用いて行うことができる。ある実施形態においては、第２のエッチャントはドライエッチャントを含むことができる。同じ又は異なる実施形態においては、ドライエッチャントは酸素、塩化水素、及びメタンを含むことができる。同じ又は異なる実施形態においては、酸素、塩化水素、及びメタンを、１０、１００、及び２０体積部で含むことができる。多くの実施形態においては、プロセス３４０４の実施は、前述のようなＩＴＯ層２５６５（図２５）のエッチングと類似又は同一のものであってよい。
【０１８２】
ある実施形態においては、プロセス３４０３及びプロセス３４０４はプロセス３４０１の後に行うことができ、プロセス３４０２の後で繰り返すことができる。同じ又は異なる実施形態においては、第２のフォトレジスト及び／又は第２のエッチャントは、プロセス３４０３及びプロセス３４０４が行われる両方の場合でそれぞれ同じであってよいし、一方又は両方が異なっていてもよい。別の実施形態においては、プロセス３４０３及びプロセス３４０４は、プロセス３４０１及びプロセス３４０２の両方の完了後にのみ行うことができる。
【０１８３】
図４７は、プロセス３４０１及び３４０２を行った後の半導体デバイス３２００の一例を示す。図４７を参照すると、例えば、第１の活性層４７０６は、ゲート金属層３２０２の上方に存在することができ、及び／又は第２の活性層４７０７は第１の活性層４７０６の上方に存在することができる。種々の実施形態において、第１の活性層４７０６は、少なくとも１種類の第１の金属酸化物を含み第１の導電率を有する。同じ又は異なる実施形態においては、第２の活性層４７０７は、少なくとも１種類の第２の金属酸化物を含み、第２の導電率を有する。図４７には示されていないが、ある実施形態において、エッチング停止層３５１１と類似又は同一のエッチング停止層が、第２の活性層４７０７の上方及び／又は上に存在することができる。
【０１８４】
多くの例において、第１の活性層４７０６及び／又は第２の活性層４７０７とで酸化物及び異なる導電率を使用することで、非晶質シリコンで構成される活性層よりも移動度、オン／オフ電流比、及び／又は安定性を改善することができる。結果として、より小型の半導体デバイスを得ることができ、ディスプレイ解像度を増加させることができる。
【０１８５】
多くの実施形態においては、少なくとも１種類の第１の金属酸化物は、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化ガリウム、酸化スズ、酸化ハフニウム、又は酸化アルミニウムの１種類以上を、互いに等しい又は等しくない比率で含むことができる。例えば、ある実施形態においては、少なくとも１種類の第１の金属酸化物は、約６０パーセントの酸化亜鉛及び約４０パーセントの酸化インジウムを含むことができる。別の例においては、少なくとも１種類の第１の金属酸化物は、酸化インジウム、酸化ガリウム、及び酸化亜鉛を互いに等しい比率で含むことができる。種々の実施形態において、少なくとも１種類の第２の金属酸化物は、少なくとも１種類の第１の金属酸化物を含むことができる。同じ又は異なる実施形態においては、少なくとも１種類の第２の金属酸化物が少なくとも１種類の第１の金属酸化物を含む場合、少なくとも１種類の第２の金属酸化物は、少なくとも１種類の第１の金属酸化物の構成化合物／元素を含むことができるが、構成化合物／元素を異なる比率で含むことができ、あるいは少なくとも１種類の第２の金属酸化物は、少なくとも１種類の第１の金属酸化物構成化合物／元素と、その構成化合物／元素の相対比率との両方を含むことができる。別の実施形態においては、少なくとも１種類の第２の金属酸化物は、少なくとも１種類の第１の金属酸化物とは異なっていてよく、少なくとも１種類の第２の金属酸化物は、少なくとも１種類の第１の金属酸化物とは異なる少なくとも１種類の構成化合物／元素を含むことができ、及び／又は少なくとも１種類の第１の金属酸化物の比率とは異なる比率の少なくとも１種類の第２の金属酸化物を有することができる（例えば、少なくとも１種類の第１の金属酸化物が、約６０パーセントの酸化亜鉛及び約４０パーセントの酸化インジウムを含み、少なくとも１種類の第２の金属酸化物が酸化インジウム、酸化ガリウム、及び酸化亜鉛を互いに等しい比率で含む、又はその逆）。別の例においては、少なくとも１種類の第２の金属酸化物及び少なくとも１種類の第１の金属酸化物の両方が酸化亜鉛及び酸化インジウムを含むが、少なくとも１種類の第２の金属酸化物は、酸化亜鉛対酸化インジウムの比率が約６０：４０であり、少なくとも１種類の第１の金属酸化物は酸化亜鉛対酸化インジウムの比率が約５９：４１となる場合など、これらの差がより小さくてもよい。
【０１８６】
多くの実施形態においては、トランジスタ活性層３５０５は、約４０ナノメートル以上の厚さ及び約６０ナノメートル以下の厚さであってよい。更なる実施形態においては、トランジスタ活性層３５０５は、約５０ナノメートルの厚さであってよい。同じ又は異なる実施形態においては、第１の活性層４７０６は、約５ナノメートル以上の厚さ及び約４０ナノメートル以下の厚さであってよい。更なる実施形態においては、第１の活性層４７０６は、約５ナノメートル以上の厚さ及び約２０ナノメートル以下の厚さであってよい。従って、多くの実施形態においては、第１の活性層４７０６が例えば２５ナノメートルの厚さである場合、第２の活性層４７０７は約２５ナノメートルの厚さであってよい。更なる例においては、第１の活性層４７０６が４０ナノメートルの厚さである場合、第２の活性層４７０７は約１０ナノメートルの厚さであってよい。
【０１８７】
多くの実施形態においては、第１の活性層４７０６は第１の導電率を有する。例えば、第１の導電率は約０．００２オーム・センチメートルであってよい。同じ又は異なる実施形態においては、第２の活性層４７０７は第２の導電率を有する。例えば、第２の導電率は約１０オーム・センチメートル以上、及び約２００オーム・センチメートル以下であってよい。種々の実施形態において、第１の導電率は第２の導電率よりも高い。別の実施形態においては、第１の導電率は第２の導電率よりも低い。
【０１８８】
これよりまた図３１を参照すると、方法３１００は、トランジスタ活性層、第１の活性層、及び／又は第２の活性層の上方、及び／又はトランジスタ活性層、第１の活性層、及び／又は第２の活性層の１つの上方にエッチング停止層を提供する手順３１０６を含むことができる。多くの実施形態においては、手順３１０６は、手順３１０７及び／又は３１０８の前、及び／又は手順３１０５の後に行われる。エッチング停止層は、図３５及び３６に示されるようなエッチング停止層３５１１と類似又は同一のものであってよい。図３５及び３６は、トランジスタ活性層の上方にエッチング停止層を提供した後の半導体デバイス３２００の一例を示す。
【０１８９】
図３５及び３６を参照すると、例えば、ゲート障壁層３５１０は、ゲート金属層３２０２及び／又は障壁層３２０９の上方及び／又は上、トランジスタ活性層３５０５の下方、及び／又はゲート金属層３２０２とトランジスタ活性層３５０５との間に存在することができる。種々の実施形態において、ゲート障壁層３５１０は、ゲート誘電体層１５５４（図１５）と類似又は同一のものであってよい。多くの実施形態においては、ゲート障壁層３５１０は第２の誘電体材料を含むことができる。第２の誘電体材料は二酸化ケイ素を含むことができる。ゲート障壁層３５１０は、ゲート金属層３５０２に最も近い側で、窒化ケイ素又は他の誘電体で緩衝されうる。同じ又は異なる実施形態においては、ゲート障壁層３５１０は、約１００ナノメートル以上の厚さ及び約３００ナノメートル以下の厚さであってよい。
【０１９０】
再び図３５及び３６を参照すると、ある実施形態において、トランジスタ活性層３５０５は、ゲート金属層３２０２の上方に存在することができ、及び／又はゲート障壁層３５１０の上方及び／又は上に存在することができる。トランジスタ活性層３５０５は、前述のような第１の活性層４７０６（図４７）及び第２の活性層４７０７（図４７）を含むことができる。
【０１９１】
再び図３５及び３６を参照すると、ある実施形態において、トランジスタ活性層３５０５の上方にエッチング停止層３５１１が存在することができる。同じ又は異なる実施形態においては、エッチング停止層３５１１は、トランジスタ活性層３５０５及び／又はゲート障壁層３５１０の少なくとも一部の上方及び／又は上、ソース／ドレインコンタクト層４１５０（図４１及び４２）の下方、及び／又はトランジスタ活性層３５０５の一部とソース／ドレインコンタクト層４１５０との間に存在することができる。種々の実施形態において、エッチング停止層３５１１は、ＩＭＤ層１５５６（図１５）と類似又は同一のものであってよい。多くの実施形態においては、エッチング停止層３５１１は第３の誘電体材料を含むことができる。第３の誘電体材料は二酸化ケイ素を含むことができる。エッチング停止層３５１１は、ソース／ドレインコンタクト層４１５０に最も近い側で窒化ケイ素によって緩衝されうる。同じ又は異なる実施形態においては、エッチング停止層３５１１は、約５０ナノメートル以上の厚さ及び約２００ナノメートル以下の厚さであってよい。更なる実施形態においては、エッチング停止層３５１１は約１００ナノメートルの厚さであってよい。
【０１９２】
これよりまた図３１を参照すると、方法３１００は、エッチング停止層の上方及び／又は上にメサパッシベーション層を提供する手順３１０７を含むことができる。多くの実施形態においては、手順３１０７は、作業１２１３（図１２）と類似又は同一のものであってよい。多くの実施形態においては、手順３１０７は、手順３１０８の前、及び／又は手順３１０６の後に行われる。メサパッシベーション層は、図３７及び３８に示されるようなメサパッシベーション層３７１２と類似又は同一のものであってよい。図３７及び３８は、エッチング停止層の上方及び／又は上にメサパッシベーション層を提供した後の半導体デバイス３２００の一例を示す。
【０１９３】
図３７及び３８を参照すると、例えば、メサパッシベーション層３７１２は、エッチング停止層３５１１の上方及び／又は上、ソース／ドレインコンタクト層４１５０（図４１及び４２）の下方、及び／又はエッチング停止層３５１１とソース／ドレインコンタクト層４１５０との間に存在することができる。種々の実施形態において、メサパッシベーション層３７１２は、メサパッシベーション層１７５７（図１７）と類似又は同一のものであってよい。多くの実施形態においては、メサパッシベーション層３７１２は第４の誘電体材料を含むことができる。第４の誘電体材料は二酸化ケイ素を含むことができる。同じ又は異なる実施形態においては、メサパッシベーション層３７１２は、約５０ナノメートル以上の厚さ及び約２００ナノメートル以下の厚さであってよい。更なる実施形態においては、メサパッシベーション層３７１２は約１００ナノメートルの厚さであってよい。メサパッシベーション層３７１２は、エッチングプロセス中にトランジスタ活性層３５０５の側壁を保護することができる。
【０１９４】
多くの実施形態においては、方法３１００は前述の作業１２１４（図１２）と類似又は同一の、１つ以上のメサパッシベーション層のポストエッチングを行う手順３１０８を含むことができる。図３９及び４０は、１つ以上のメサパッシベーション層のポストエッチングを行った後の半導体デバイス３２００の断面図を示す。例えば、図４０は、半導体デバイス３２００のゲートコンタクト構築域でコンタクトゲートエッチングを行った後の半導体デバイス３２００を示す。同じ又は異なる例において、図３９は、半導体デバイス３２００のデバイス構築域でデバイス構築コンタクト領域のエッチングを行った後の半導体デバイス３２００を示す。手順３１０９の後、ゲートコンタクト４０９１を半導体３２００上に形成することができる。ゲートコンタクト４０９１は、図４６のゲートコンタクト領域４６８１に対応する。手順３１０９の後、デバイス構築コンタクト３９９０が半導体３２００上に形成される。デバイス構築コンタクト３９９０は、図４６のデバイス構築コンタクト領域４６８０に対応する。
【０１９５】
これよりまた図３１を参照すると、方法３１００は、トランジスタ活性層、第１の活性層、及び／又は第２の活性層の上方にソース／ドレインコンタクト層を提供する手順３１０９を含む。同じ又は異なる実施形態においては、手順３１０９は、トランジスタ活性層の一部の上、及び／又はメサパッシベーション層の上方にソース／ドレインコンタクト層を提供するステップを含むことができる。ある実施形態においては、手順３１０９は、プロセス１１１３（図１１）と類似又は同一のものであってよく、ソース／ドレインコンタクト層は、ソース／ドレインコンタクト層４１５０（図４１）と類似又は同一のものであってよい。図４８は、一実施形態によるトランジスタ活性層、第１の活性層、及び／又は第２の活性層の上方にソース／ドレインコンタクト層を提供する手順３１０９を示すフローチャートである。
【０１９６】
図４８を参照すると、ある実施形態においては、手順３１０９は、トランジスタ活性層、第１の活性層、及び／又は第２の活性層の上方に１つ以上の金属層を堆積するステップを含むことができる。同じ又は異なる実施形態においては、手順３１０９は、トランジスタ活性層、第１の活性層、及び／又は第２の活性層の上方に第１の金属層を堆積するプロセス４８０１を含むことができる。ある実施形態においては、プロセス４８０１は、トランジスタ活性層、第１の活性層、及び／又は第２の活性層の上方に第１の金属層を堆積して、ソース／ドレインコンタクト層を形成するステップを含むことができる。更なる実施形態においては、手順３１０９は、第１の金属層の上方に第２の金属層を堆積して、第１の金属層及び第２の金属層からソース／ドレインコンタクト層を形成するプロセス４８０２を含むことができる。ある実施形態においては、第１の金属層はモリブデンを含み、第２の金属層はアルミニウムを含む。ある実施形態においては、手順３１０９は、ソース／ドレインコンタクト層の上方に第３のフォトレジスト層を堆積して現像するプロセス４８０３を含むことができる。更なる実施形態においては、手順３１０９は、第３のフォトレジスト層を第３のエッチングマスクとして使用しながら、ソース／ドレインコンタクト層を第３のエッチャントでエッチングするプロセス４８０４を含むことができる。ある実施形態においては、プロセス４８０２を省略することができる。多くの実施形態においては、第３のエッチャントはドライエッチャントであってよい。同じ又は異なる実施形態においては、ドライエッチャントは、塩素及び三塩化ホウ素、及び／又は塩素及び酸素を含むことができる。同じ又は異なる実施形態においては、塩素及び三塩化ホウ素は第１の金属層（例えば、アルミニウム）のエッチングに使用することができ、塩素及び酸素ｃａｂは第２の金属層のエッチングに使用される。
【０１９７】
図４１は、手順３１０９が終了した後の半導体デバイス３２００の一例のデバイス構築域の断面図を示す。更に、図４２は、手順３１０９が終了した後の半導体デバイス３２００の一例のゲートコンタクト構築域の断面図を示す。
【０１９８】
図４１及び４２を参照すると、例えば、ソース／ドレインコンタクト層４１５０はトランジスタ活性層３５０５の上方に存在することができる。同じ又は異なる実施形態においては、ソース／ドレインコンタクト層４１５０は、トランジスタ活性層３５０５上に存在することができる。再び図３１を参照すると、種々の実施形態において、ソース／ドレインコンタクト層４１５０は、第１のソース／ドレインコンタクト４１０４及び／又は第２のソース／ドレインコンタクト４１０５を含むことができる。ある実施形態においては、第１のソース／ドレインコンタクト４１０４は、トランジスタドレインコンタクトを含むことができ、第２のソース／ドレインコンタクト４１０５はトランジスタソースコンタクトを含むことができ、又はその逆であってよい。同じ又は異なる実施形態においては、ソース／ドレインコンタクト層４１５０は、メサパッシベーション層３７１２及びトランジスタ活性層３５０５の一方又は両方の上方及び／又は上に存在することができる。種々の実施形態において、ソース／ドレインコンタクト層４１５０は、モリブデン又はアルミニウムの少なくとも１つを含むことができる。同じ又は異なる実施形態においては、ソース／ドレインコンタクト層４１５０は、約１００ナノメートル以上の厚さ及び約２００ナノメートル以下の厚さであってよい。更なる実施形態においては、ソース／ドレインコンタクト層４１５０は約１５０ナノメートルの厚さであってよい。
【０１９９】
これよりまた図３１を参照すると、方法３１００は、プロセス１１９８（図１１）と類似又は同一の、ベース誘電体材料を提供する手順３１１０を含むことができる。同じ又は異なる実施形態においては、方法３１００は、プロセス１１１４（図１１）と類似又は同一の、第５の誘電体材料提供する手順３１１１を含むことができる。同じ又は異なる実施形態においては、方法３１００は、プロセス１１１５（図１１）と類似又は同一の、半導体デバイスをベークする手順を含むことができる。同じ又は異なる実施形態においては、方法３１００は、プロセス１１１６（図１１）と類似又は同一の、第５の誘電体材料を硬化させる手順３１１２を含むことができる。同じ又は異なる実施形態においては、方法３１００は、プロセス１１１７（図１１）と類似又は同一の、第６の誘電体材料を提供する手順３１１３を含むことができる。同じ又は異なる実施形態においては、方法３１００は、プロセス１１１８（図１１）と類似又は同一の、第６の誘電体材料の上方にマスクを提供する手順３１１４を含むことができる。同じ又は異なる実施形態においては、方法３１００は、プロセス１１１９（図１１）と類似又は同一の、ベース誘電体材料、第５の誘電体材料、及び第６の誘電体材料をエッチングする手順３１１５を含むことができる。同じ又は異なる実施形態においては、方法３１００は、プロセス１１２０（図１１）と類似又は同一の、マスクを除去する手順３１１６を含むことができる。同じ又は異なる実施形態においては、方法３１００は、プロセス１１２１（図１１）と類似又は同一の、１つ以上の半導体素子を提供する手順３１１７を含むことができる。種々の実施形態において、手順３１１０〜３１１７の１つ以上を省略することができる。
【０２００】
図４３は、手順３１０１〜３１１６を行った後の半導体デバイス３２００の一例のデバイス構築領域の断面図を示す。図４３を参照すると、誘電体材料４３９９、第５の誘電体材料４３６１、及び第６の誘電体材料４３６２が、ソース／ドレインコンタクト層４１５０の上方に堆積される。誘電体材料４３９９、第５の誘電体材料４３６１、及び／又は第６の誘電体材料４３６２は、それぞれ誘電体材料２４９９（図２４）、第１の誘電体材料２４６１（図２４）、及び／又は第２の誘電体材料２４６２（図２４）と類似していてよい。手順３１１４（図３１）の後、半導体デバイス３２００は、図４３に示されるようにビア４３６３含むことができ、これらはビア２４６３（図２４）と類似又は同一のものであってよい。ビア４３６３は、図４６のビア領域４６８２に対応する。第６の誘電体層４３６２の上のマスクは図４３には示されていない。
【０２０１】
一実施形態においては、図４４は、手順３１１７を行った後の半導体デバイス３２００の一例のデバイス構築領域の断面図を示す。図４４を参照すると、第３の金属層４４６４及びＩＴＯ層４４６５は、第６の誘電体材料４３６２の上方に提供することができる。同じ又は異なる実施形態においては、第３の金属層４４６４は、第６の誘電体材料４３６２の上方、及びビア４３６３（図４３）の少なくとも一部の中に提供することができる。多くの実施形態においては、第３の金属層４４６４及びＩＴＯ層４４６５は、それぞれ第２の金属層２５６４（図２５）及びＩＴＯ層２５６５（図２５）と類似のものであってよい。
【０２０２】
図４４に示される実施形態とは異なる別の一実施形態において、図４５は、手順３１１７を行った後の半導体デバイス３２００の別の一例のデバイス構築領域の断面図を示す。図４５を参照すると、窒化ケイ素層４５６６をＩＴＯ層４４６５の上方に提供することができる。
【０２０３】
特定の実施形態を参照しながら本発明を説明してきたが、本発明の意図及び範囲から逸脱することなく種々の変更が可能であることは当業者には理解されよう。従って、実施形態の開示は、本発明の範囲の例を意図したものであって、限定を意図したものではない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって要求される程度でのみ限定されることを意図する。本明細書において議論した半導体デバイス及び半導体デバイスの提供方法が種々の実施形態で実現可能であり、前述のこれらの実施形態の特定の議論は、可能性のあるすべての実施形態の完全な説明を必ずしも意味するものではないことを、当業者には容易に明らかとなるであろう。むしろ、図面の詳細な説明、及び／又は図面自体が、少なくとも１つの好ましい実施形態を開示しており、別の実施形態を開示しうる。例えば、それぞれの活性層を除けば、半導体デバイス１３５０（図１３〜２２、２４〜２６、及び２９）及び３２００（図３２〜３３及び３５〜４７）は互いに類似又は同一のものであってよく、方法１２０（図１１）及び３１００（図３１）は互いに類似又は同一のものであってよい。
【０２０４】
特定の何れかの請求項において請求されるすべての要素は、その特定の請求項で請求される実施形態にとって必須である。従って、１つ以上の請求される要素を置換すると、再構成されたものとなり、補償できない。更に、利益、他の利点、及び問題解決法は、特定の実施形態に関して記載されている。しかし、これらの利益、利点、問題の解決法、並びに、なんらかの利益、利点、又は解決法を発生させたり、より顕著となったりすることがある、あらゆる１つ以上の要素は、そのような利益、利点、解決法、又は用途が請求項に明確に記載されなくても、そのような請求項の何れか又はすべての重要、必要、又は本質的な特徴又は要素であるとして解釈すべきではない。
【０２０５】
更に、本明細書に開示される実施形態及び限定は、それらの実施形態及び／又は限定が（１）請求項において明確に請求されておらず、（２）均等論に基づいた請求項の明確な要素及び／又は限定の同等物である、又は場合により同等物となる場合には、公有の原則に基づいて公共のものとはならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2014513425.tif 000029
【図２６】
2014513425.tif 000030
【図２７】
2014513425.tif 000031
【図２８】
2014513425.tif 000032
【図２９】
2014513425.tif 000033
【図３０】
2014513425.tif 000034
【図３１】
2014513425.tif 000035
【図３２】
2014513425.tif 000036
【図３３】
2014513425.tif 000037
【図３４】
2014513425.tif 000038
【図３５】
2014513425.tif 000039
【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
2014513425.tif 000044
【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年10月4日(2013.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート金属層と、
前記ゲート金属層の上方のトランジスタ活性層と、
前記トランジスタ活性層の上方のソース／ドレインコンタクト層であって、第１のソース／ドレインコンタクト及び第２のソース／ドレインコンタクトを含むソース／ドレインコンタクト層と、からなるトランジスタを含み、
前記トランジスタ活性層は、
前記ゲート金属層の上方の第１の活性層であって、少なくとも１種類の第１の金属酸化物を含む第１の活性層、及び、
前記第１の活性層の上方の第２の活性層であって、少なくとも１種類の第２の金属酸化物を含む第２の活性層、を含み、
前記第１の活性層は、第１の導電率を有し、
前記第２の活性層は、第２の導電率を有し、
前記第１の導電率は、前記第２の導電率よりも高い、
ことを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
基板を更に含み、
前記ゲート金属層は、前記基板の上方に存在し、
前記基板は、剛性基板及び可撓性基板の内の１つを含み、
前記基板が前記剛性基板を含む場合、前記剛性基板はシリコンを含み、
前記基板が前記可撓性基板を含む場合、前記可撓性基板はプラスチック及びステンレス鋼の内の１つを含み、かつ前記プラスチックはポリエチレンナプタレート（ｎａｐｔｈａｌａｔｅ）を含む、
ことを特徴とする請求項１記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記少なくとも１種類の第１の金属酸化物は、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化ガリウム、酸化スズ、酸化ハフニウム、及び酸化アルミニウムの内の少なくとも１種類を含む、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記少なくとも１種類の第１の金属酸化物は、約６０パーセントの酸化亜鉛及び約４０パーセント酸化インジウムを含むこと、及び、
前記少なくとも１種類の第１の金属酸化物は、酸化インジウム、酸化ガリウム、及び酸化亜鉛を互いに等しい比率で含むこと、
の何れかであることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記少なくとも１種類の第２の金属酸化物は、前記少なくとも１種類の第１の金属酸化物を含む、
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記第１の活性層は約５ナノメートル以上の厚さであり、かつ約４０ナノメートル以下の厚さであること、及び、
前記トランジスタ活性層は約４０ナノメートル以上の厚さであり、かつ約６０ナノメートル以下の厚さであること、
の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記ゲート金属層は、モリブデン、アルミニウム、タンタル、クロム、及びタングステンの内の少なくとも１種類を含む、
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記ソース／ドレインコンタクト層は、モリブデン及びアルミニウムの内の少なくとも１つを含み、
前記ソース／ドレインコンタクト層は、約１００ナノメートル以上の厚さであり、かつ約２００ナノメートル以下の厚さである、
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項記載の電子デバイス。
【請求項９】
障壁層を更に含み、
前記ゲート金属層は、前記障壁層の上方に存在し、
前記障壁層は、第１の誘電体材料を含み、
前記第１の誘電体材料は、二酸化ケイ素及び窒化ケイ素の内の少なくとも１つを含み、
前記障壁層は、約２００ナノメートル以上の厚さであり、かつ約４００ナノメートル以下の厚さである、
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項記載の電子デバイス。
【請求項１０】
前記ゲート金属層と前記トランジスタ活性層との間にゲート障壁層を更に含み、
前記ゲート障壁層は、第２の誘電体材料を含み、
前記第２の誘電体材料は、二酸化ケイ素を含み、
前記ゲート障壁層は、約１００ナノメートル以上の厚さであり、かつ約３００ナノメートル以下の厚さである、
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項記載の電子デバイス。
【請求項１１】
前記トランジスタ活性層の上方にエッチング停止層を更に含み、
前記エッチング停止層は、（ａ）前記トランジスタ活性層の一部と、（ｂ）前記ソースコンタクト及び前記ドレインコンタクトとの間に存在し、
前記エッチング停止層は、第３の誘電体材料を含み、
前記第３の誘電体材料は、二酸化ケイ素を含み、
前記エッチング停止層は、約５０ナノメートル以上の厚さであり、かつ約２００ナノメートル以下の厚さである、
ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項記載の電子デバイス。
【請求項１２】
前記エッチング停止層の上方にメサパッシベーション層を更に含み、
前記メサパッシベーション層は、（ａ）前記エッチング停止層と（ｂ）前記ソース／ドレインコンタクト層との間に存在し、
前記メサパッシベーション層は、第４の誘電体材料を含み、
前記第４の誘電体材料は、二酸化ケイ素を含み、
前記メサパッシベーション層は、約５０ナノメートル以上の厚さであり、かつ約２００ナノメートル以下の厚さである、
ことを特徴とする請求項１１記載の電子デバイス。
【請求項１３】
基板と、
前記基板上の障壁層と、
前記障壁層上のゲート金属層と、
前記ゲート金属層上のゲート障壁層と、
前記ゲート障壁層上のトランジスタ活性層と、
前記トランジスタ活性層上のエッチング停止層と、
前記エッチング停止層上のメサパッシベーション層と、
前記メサパッシベーション層及び前記トランジスタ活性層の上のソース／ドレインコンタクト層と、を含み、
前記トランジスタ活性層は、
前記ゲート金属層上の第１の活性層であって、少なくとも１種類の第１の金属酸化物を含む第１の活性層、及び、
前記第１の活性層上であり、かつ前記第１の活性層と前記エッチング停止層との間の第２の活性層であって、少なくとも１種類の第２の金属酸化物を含む第２の活性層、を含み、
前記第１の活性層は、第１の導電率を有し、
前記第２の活性層は、第２の導電率を有し、
前記第１の導電率は、前記第２の導電率よりも高い、
ことを特徴とする半導体デバイス。
【請求項１４】
前記少なくとも１種類の第１の金属酸化物は、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化ガリウム、酸化スズ、酸化ハフニウム、及び、酸化アルミニウムの内の少なくとも１つを含むこと、及び、
前記少なくとも１種類の第２の金属酸化物は、前記少なくとも１種類の第１の金属酸化物を含むこと、
の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１３記載の半導体デバイス。
【請求項１５】
前記第１の活性層は、約５ナノメートル以上の厚さであり、かつ約４０ナノメートル以下の厚さであること、及び、
前記トランジスタ活性層は、約４０ナノメートル以上の厚さであり、かつ約６０ナノメートル以下の厚さであること、
の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１３又は１４記載の半導体デバイス。
【請求項１６】
半導体デバイスの製造方法において、
基板を提供するステップと、
ゲート金属層を前記基板の上方に提供するステップと、
第１の活性層を前記ゲート金属層の上方に提供するステップであって、前記第１の活性層は少なくとも１種類の第１の金属酸化物を含み、かつ第１の導電率を有するステップと、
第２の活性層を前記第１の活性層の上方に提供するステップであって、前記第２の活性層は少なくとも１種類の第２の金属酸化物を含み、かつ前記第１の導電率よりも低い第２の導電率を有するステップと、
ソース／ドレインコンタクト層を前記第２の活性層の上方に提供するステップと、
を含むことを特徴とする製造方法。
【請求項１７】
前記基板は、剛性基板及び可撓性基板の内の１つを含み、
前記基板が前記剛性基板を含む場合、前記剛性基板はシリコンを含み、
前記基板が前記可撓性基板を含む場合、前記可撓性基板はプラスチック及びステンレス鋼の内の１つを含み、前記プラスチックはポリエチレンナプタレート（ｎａｐｔｈａｌａｔｅ）を含む、
ことを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
（ａ）前記ゲート金属層を前記基板の上方に提供するステップは、
モリブデン、アルミニウム、タンタル、クロム、及びタングステンの内の少なくとも１つを前記基板の上方に堆積するステップ、
第１のフォトレジスト層を前記ゲート金属層の上方に堆積して、現像するステップ、及び、
前記第１のフォトレジスト層を第１のエッチングマスクとして使用しながら、前記ゲート金属層を第１のエッチャントでエッチングするステップ、を含むこと、
（ｂ）前記第２の活性層を前記第１の活性層の上方に提供するステップは、
前記少なくとも１種類の第２の金属酸化物を前記第１の活性層上に堆積するステップ、
第２のフォトレジスト層を前記第２の活性層の上方に堆積して、現像するステップ、及び、
前記第２のフォトレジスト層を第２のエッチングマスクとして使用しながら、前記第２の活性層及び前記第１の活性層を第２のエッチャントでエッチングするステップ、を含むこと、
（ｃ）前記ソース／ドレインコンタクト層を前記第２の活性層の上方に提供するステップは、
モリブデン及びアルミニウムの内の少なくとも１つを前記第２の活性層の上方に堆積するステップ、
第３のフォトレジスト層を前記ソース／ドレインコンタクト層の上方に堆積して、現像するステップ、及び、
前記第３のフォトレジスト層を第３のエッチングマスクとして使用しながら、前記ソース／ドレインコンタクト層を第３のエッチャントでエッチングするステップ、を含むこと、
の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１６又は１７記載の方法。
【請求項１９】
（ａ）前記第１の活性層を前記ゲート金属層の上方に提供するステップは、
真空チャンバー内部に前記基板を入れるステップ、及び、
前記真空チャンバーの内部での、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化ガリウム、酸化スズ、酸化ハフニウム、及び酸化アルミニウムの内の少なくとも１つを含むターゲット材料のスパッタリングを、アルゴンを含む第１の供給ガスを用いて行うステップ、を含むこと、
（ｂ）前記少なくとも１種類の第２の金属酸化物は、前記少なくとも１種類の第１の金属酸化物を含むこと、
（ｃ）前記第１の活性層を前記ゲート金属層の上方に提供するステップ、及び、前記第２の活性層を前記第１の活性層の上方に提供するステップを、約１０ミリトル以上かつ約２０ミリトル以下の圧力、及び、約２５℃以上かつ約３９℃以下の温度で行うこと、及び、
（ｄ）、少なくとも１つの材料層を前記基板の上方に提供するステップは、
前記ゲート金属層を前記基板の上方に提供するステップの前に、障壁層を前記基板の上方に提供するステップであって、前記障壁層は二酸化ケイ素及び窒化ケイ素の内の少なくとも１つを含むステップ、
前記第１の活性層を前記ゲート金属層の上方に提供するステップの前に、ゲート障壁層を前記ゲート金属層の上方に提供するステップであって、前記ゲート障壁層は二酸化ケイ素を含むステップ、
前記ソース／ドレインコンタクト層を前記第２の活性層の上方に提供するステップの前に、エッチング停止層を前記第２の活性層の上方に提供するステップであって、前記エッチング停止層は二酸化ケイ素を含むステップ、及び、
メサパッシベーション層を前記エッチング停止層の上方に提供するステップであって、前記メサパッシベーション層は二酸化ケイ素を含むステップ、の少なくとも１つのステップを含むこと、
の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１６〜１８の何れか一項記載の方法。
【請求項２０】
前記第２の活性層を前記第１の活性層の上方に提供するステップは、
酸素を前記第１の供給ガスと混合して、アルゴン及び２体積パーセントの酸素を含む第２の供給ガスを形成するステップ、及び、
前記真空チャンバーの内部での前記ターゲット材料のスパッタリングを、前記真空チャンバーの内部で前記第２の供給ガスを用いることで行うステップ、
を含むことを特徴とする請求項１９記載の方法。
【国際調査報告】
2014513425.tif 000054
2014513425.tif 000055
2014513425.tif 000056