[发明专利]IGZO薄膜晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种IGZO薄膜晶体管，包括衬底、结合在所述衬底表面上的栅极和覆盖在所述衬底和栅极外表面的硅化物栅极绝缘层，其特征在于：所述硅化物栅极绝缘层表面被N₂O等离子体轰击处理，且在被N₂O等离子体轰击处理的所述硅化物栅极绝缘层表面上还层叠结合有自组装单分子膜层，其中，所述自组装单分子膜层材料为十八烷基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的任一种，所述自组装单分子膜层厚度为1-10nm；

所述IGZO薄膜晶体管的制备方法，包括如下步骤：

在结合有栅极的衬底的外表面和所述栅极外表面覆盖硅化物形成硅化物栅极绝缘层；

采用N₂O等离子体轰击所述硅化物栅极绝缘层，得到被修饰的硅化物栅极绝缘层，其中，所述N₂O等离子体轰击处理的方法为：将载有所述硅化物栅极绝缘层和栅极的衬底整体置于PECVD设备中，且处理工艺条件为：腔体内气压为200-500mtorr，设置N₂O流量为100-1000sccm，处理功率为40-100W，处理时间为1-3分钟；

在所述被修饰的硅化物栅极绝缘层外表面制备自组装单分子膜层；

在所述自组装单分子膜层外表面制备IGZO有源层，并在所述IGZO有源层上制备刻蚀阻挡层、源极和漏极，得到制备完成的IGZO薄膜晶体管，后将其退火处理，得到所述IGZO薄膜晶体管，其中，制备所述IGZO有源层所用的陶瓷靶材成分为In₂O₃、Ga₂O₃、ZnO，其摩尔百分比为l:l:l。

2.根据权利要求1所述的IGZO薄膜晶体管，其特征在于，所述硅化物栅极绝缘层材料为SiO₂或SiN_x。

3.根据权利要求1所述的IGZO薄膜晶体管，其特征在于，所述的单分子膜层的制备方法为：将制备的所述被修饰的硅化物栅极绝缘层的衬底整体置于浓度为3～5mg/ml的硅烷类混合溶液中，在50℃～100℃下反应30～90分钟。

4.根据权利要求1所述的IGZO薄膜晶体管，其特征在于，所述退火处理的方法为：将所述制备完成的IGZO薄膜晶体管置于退火炉中，在空气或氮气气氛中，退火温度为200～300℃下退火0.5～1小时。