[发明专利]氧化物半导体薄膜晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种薄膜晶体管，包括：

基底；

栅电极，形成在基底上；

栅极绝缘层，形成在基底的暴露部分和栅电极上；

氧化物半导体层，形成在栅极绝缘层上并包括HfInZnO基氧化物半导体，其中，氧化物半导体层具有Zn浓度梯度；

源区和漏区，所述源区和漏区分别形成在氧化物半导体层的两边上，并且所述源区和漏区形成在栅极绝缘层上。

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，Zn浓度从氧化物半导体层的下部朝氧化物半导体层的上部逐渐增大。

3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，基于按原子计100％的Hf、In和Zn的总浓度，氧化物半导体层中的Zn的浓度按原子计为30％至70％。

4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，氧化物半导体层是非晶的。

5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，氧化物半导体层是结晶的。

6.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，薄膜晶体管还包括形成在基底和栅电极之间的缓冲层。

7.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，薄膜晶体管还包括形成在氧化物半导体层上的蚀刻停止层。

8.一种薄膜晶体管，包括：

基底；

栅电极，形成在基底上；

栅极绝缘层，形成在基底的暴露部分和栅电极上；

氧化物半导体层，包括形成在栅极绝缘层上的第一层和形成在第一层上的第二层，氧化物半导体层包括HfInZnO基氧化物半导体，其中，第二层中的Zn的浓度高于第一层中的Zn的浓度；

源区和漏区，所述源区和漏区分别形成在氧化物半导体层的两边上，并且所述源区和漏区形成在栅极绝缘层上。

9.根据权利要求8所述的薄膜晶体管，其中，基于按原子计100％的Hf、In和Zn的总浓度，第一层中的Zn的浓度按原子计为30％至70％，第二层中的Zn的浓度按原子计为35％至70％。

10.根据权利要求1或8所述的薄膜晶体管，其中，基于按原子计100％的Hf、In和Zn的总浓度，氧化物半导体层中的Hf的浓度按原子计为2％至13％。

11.根据权利要求8所述的薄膜晶体管，其中，氧化物半导体层是非晶的。

12.根据权利要求8所述的薄膜晶体管，其中，氧化物半导体层是结晶的。

13.根据权利要求8所述的薄膜晶体管，薄膜晶体管还包括形成在基底和栅电极之间的缓冲层。

14.根据权利要求8所述的薄膜晶体管，薄膜晶体管还包括形成在氧化物半导体层上的蚀刻停止层。

15.一种制造薄膜晶体管的方法，所述方法包括以下步骤：

在基底上形成栅电极；

在基底的暴露部分和栅电极上形成栅极绝缘层；

在栅极绝缘层上形成具有Zn浓度梯度的HfInZnO基氧化物半导体层；

形成源区和漏区，所述源区和漏区分别在氧化物半导体层的两边上延伸，并且所述源区和漏区在栅极绝缘层上延伸。

16.根据权利要求15所述的制造薄膜晶体管的方法，其中，通过分别向HfO₂、In₂O₃和ZnO三个靶施加电力而进行共溅射来执行形成氧化物半导体层的步骤。

17.根据权利要求15所述的制造薄膜晶体管的方法，其中，按照以下方式来执行形成氧化物半导体层的步骤：Zn浓度从氧化物半导体层的下部向氧化物半导体层的上部逐渐增大。

18.根据权利要求15所述的制造薄膜晶体管的方法，其中，按照以下方式来执行形成氧化物半导体层的步骤：基于按原子计100％的Hf、In和Zn的总浓度，氧化物半导体层中的Zn的浓度按原子计为30％至70％。

19.根据权利要求15所述的制造薄膜晶体管的方法，其中，氧化物半导体层是非晶的。

20.根据权利要求15所述的制造薄膜晶体管的方法，其中，氧化物半导体层是结晶的。

21.根据权利要求15所述的制造薄膜晶体管的方法，所述方法还包括在基底和栅电极之间形成缓冲层。