[发明专利]一种透明氧化物半导体薄膜晶体管及其制备方法

权利要求书

1、一种透明氧化物半导体薄膜晶体管，包括：基板，分别形成于基板上方的栅、源和漏电极，用于隔离栅电极和源、漏电极的栅极绝缘层，以及用于连接源电极和漏电极的沟道层，其特征在于：

所述的栅、源和漏电极均为掺杂氧化铟透明导电氧化物薄膜；

所述的沟道层为透明氧化物半导体；

所述的栅极绝缘层为透明绝缘介质。

2、如权利要求1所述的透明氧化物半导体薄膜晶体管，其特征在于：所述的掺杂氧化铟中的掺杂物为钨W、钛Ti或锆Zr。

3、如权利要求2所述的透明氧化物半导体薄膜晶体管，其特征在于：所述的掺杂氧化铟中掺杂物的含量为铟的质量的1％～5％。

4、如权利要求1所述的透明氧化物半导体薄膜晶体管，其特征在于：所述的掺杂氧化铟透明导电氧化物薄膜厚度为30～100nm。

5、如权利要求1所述的透明氧化物半导体薄膜晶体管，其特征在于：所述的源和漏电极的长度为10～100μm，宽度为50～500μm。

6、如权利要求1所述的透明氧化物半导体薄膜晶体管，其特征在于：所述的沟道层的厚度为30～200nm，栅极绝缘层的厚度为20～100nm。

7、如权利要求1所述的透明氧化物半导体薄膜晶体管，其特征在于：所述的透明氧化物半导体为铟锌氧化物IZO或铟镓锌氧化物IGZO。

8、如权利要求1所述的透明氧化物半导体薄膜晶体管，其特征在于：所述的透明绝缘介质为氮化硅SiN_x、氧化铪HfO₂、氧化铝Al₂O₃、氧化钇Y₂O₃或五氧化二钽Ta₂O₅中的任一种。

9、一种透明氧化物半导体薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供一玻璃基板；

在所述基板上生长透明氧化物半导体作为沟道层；

在所述沟道层上制作源、漏电极；

在源、漏电极之间以及源、漏电极的部分表面上形成透明绝缘介质作为栅极绝缘层；

在所述栅极绝缘层上制作栅电极；

其中，所述栅电极、源电极和漏电极均为掺杂氧化铟透明导电氧化物薄膜，所述掺杂氧化铟透明导电氧化物薄膜通过磁控溅射的方法，在基板温度为300～350℃的条件下，溅射2～30分钟而形成。

10、一种透明氧化物半导体薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供一玻璃基板；

利用真空方法在所述基板上生长栅电极；

在所述栅电极表面以及未被栅电极覆盖的基板上方生长透明绝缘介质作为栅极绝缘层；

在所述栅极绝缘层上生长透明氧化物半导体作为沟道层；

在所述沟道层上制作源、漏电极；

其中，所述的栅电极、源电极和漏电极均为掺杂氧化铟透明导电氧化物薄膜，所述掺杂氧化铟透明导电氧化物薄膜通过磁控溅射的方法，在基板温度为300～350℃的条件下，溅射2～30分钟而形成。

11、如权利要求9或10所述的制备方法，其特征在于：所述的掺杂氧化铟中的掺杂物为钨W、钛Ti或锆Zr。

12、如权利要求11所述的制备方法，其特征在于：所述的掺杂氧化铟中掺杂物的含量为铟的质量的1％～5％。

13、如权利要求9或10所述的制备方法，其特征在于：所述掺杂氧化铟透明导电氧化物薄膜的具体形成条件如下：

采用铟金属镶嵌钨、钛或锆靶，或相应的氧化物靶作为靶材；

将氧气和氩气通入反应室，使反应室内的工作压强为0.3～1.0Pa；

采用氩离子束照射靶材将靶材溅射；

溅射电流为50～250mA；

溅射电压为300～500V。

14、如权利要求13所述的制备方法，其特征在于：将氧气反应气体的分压控制在1.0×10^-2～7.0×10^-2Pa的范围内。