[发明专利]一种半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，其特征在于，包括：

底部基板；

栅极，位于基板上的栅极；

栅极绝缘层，覆盖在栅极上；

金属氧化物半导体层、两导电接触层、金属氧化物绝缘层的叠层结构，金属氧化物半导体层位于栅极绝缘层之上，金属氧化物绝缘层位于两导电接触层之间，金属氧化物绝缘层与两导电接触层位于金属氧化物半导体层之上，且金属氧化物绝缘层和两导电接触层在物理结构上为同层结构，金属氧化物绝缘层、两导电接触层与金属氧化物半导体层具有相同的平面结构；

源极、漏极、以及沟道区，导电接触层位于源漏极和金属氧化物半导体层之间，金属氧化物绝缘层位于沟道区内。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：所述金属氧化物绝缘层为Al₂O₃绝缘层。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：所述源极和漏极由Cu金属层形成的。

4.一种半导体器件，其特征在于，包括：

底部基板；

栅极，位于基板上的栅极；

SiO₂栅极绝缘层，覆盖在栅极上；

金属氧化物半导体层、两导电接触层、Al₂O₃绝缘层的叠层结构，金属氧化物半导体层位于SiO₂栅极绝缘层之上，Al₂O₃绝缘层位于两导电接触层之间，Al₂O₃绝缘层与两导电接触层在物理结构上为同层结构，Al₂O₃绝缘层、两导电接触层与金属氧化物半导体层具有相同的平面结构；

源极、漏极、以及沟道区，源极和漏极与SiO₂栅极绝缘层、金属氧化物半导体层以及导电接触层接触的边界为氧化锰，Al₂O₃绝缘层位于沟道区内。

5.根据权利要求4所述的半导体器件，其特征在于：所述源极和漏极由CuMn合金形成的。

6.根据权利要求4所述的半导体器件，其特征在于：所述源极和漏极由CuMn/Mo、或CuMn/Ti金属叠层形成，所述CuMn合金位于底层，Mo或Ti金属位于CuMn合金之上。

7.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

形成位于底部基板上的栅极图案，再形成覆盖栅极的栅极绝缘层；

在形成上述图案的基础上，先形成覆盖栅极绝缘层的金属氧化物半导体层，再形成覆盖金属氧化物半导体层的金属氧化物绝缘层，然后通过光刻工艺，一次性形成金属氧化物半导体和金属氧化物绝缘层的叠层图案；

在形成上述图案的基础上，先进行金属层的成膜工艺，然后通过光刻工艺形成源极、漏极和位于源极和漏极之间的沟道区；

在形成上述结构的基础上，进行高温退火处理工艺，使源极和漏极的金属进入金属氧化物绝缘层内，形成源漏极和金属氧化物半导体层之间的导电接触层，位于沟道区内仍为金属氧化物绝缘层；

在形成上述结构的基础上，形成保护绝缘层。

8.根据权利要求7所述的半导体器件的制造方法，其特征在于：所述金属氧化物绝缘层为Al₂O₃绝缘层，所述源极和漏极由Cu金属层形成的。

9.根据权利要求7所述的半导体器件的制造方法，其特征在于：所述栅极绝缘层由SiO₂或SiNx制成。

10.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

形成位于底部基板上的栅极图案，再形成覆盖栅极的SiO₂栅极绝缘层；

在形成上述图案的基础上，先形成覆盖SiO₂栅极绝缘层的金属氧化物半导体层，再形成覆盖金属氧化物半导体层的Al₂O₃绝缘层，最后通过光刻工艺，一次性形成金属氧化物半导体和Al₂O₃绝缘层的叠层图案；

在形成上述图案的基础上，先进行CuMn合金的成膜工艺，然后通过光刻工艺形成源极、漏极和位于源极和漏极之间的沟道区；

在形成上述结构的基础上，进行高温退火处理工艺，使源极和漏极的CuMn中的Mn的分别与Al₂O₃绝缘层和SiO₂栅极绝缘层中的氧原子反应形成位于源极和漏极底部的氧化锰，源漏极和金属氧化物半导体层之间的形成导电接触层，位于沟道区内仍为Al₂O₃绝缘层；

在形成上述图案的基础上，形成保护绝缘层。