[发明专利]高介电常数栅极氧化物非晶IGZO薄膜晶体管的制备方法

权利要求书

1.高介电常数栅极氧化物非晶IGZO薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：首先在单晶硅衬底上利用磁控溅射技术制备一层高介电特性的状态的钛酸锶薄膜作为栅极氧化物，然后再在绝缘锡酸钡薄膜上制备一层半导体特性的非晶态IGZO薄膜，最后再使用磁控溅射技术制备ITO透明导电电极以作为晶体管的源极和漏极，硅衬底作为栅极。

2.根据权利要求1所述的高介电常数栅极氧化物非晶IGZO薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：单晶硅片衬底清洗；

步骤2：绝缘型锡酸钡薄膜沉积；

步骤3：半导体型锡酸钡薄膜沉积

步骤4：源极和漏极的制备；

步骤5：将完成ITO薄膜沉积的样品从真空腔内取出。

3.根据权利要求2所述的高介电常数栅极氧化物非晶IGZO薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：所述步骤1，以单晶硅片为衬底，其步骤包括：

步骤1-1：将单晶硅片切割成2×2cm²；

步骤1-2：将切割好的单晶硅片在丙酮中超声清洗3次，每次超声清洗的时间为15分钟；

步骤1-3：将经丙酮超声清洗后的单晶硅片使用15兆欧纯水超声清洗3遍，每次超声清洗的时间为10分钟；

步骤1-4：将经纯水超声清洗后的单晶硅片用高纯氮气吹干，然后放入真空腔内。

4.根据权利要求2所述的高介电常数栅极氧化物非晶IGZO薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：所述步骤2，使用磁控溅射技术，在硅衬底上沉积绝缘型钛酸锶薄膜；具体步骤为：

步骤2-1：将硅衬底放入真空腔的样品架上，抽真空，使得本底真空度达到1*10^-4Pa；

步骤2-2：使用加热盘将硅衬底加热到150℃并保持，以去除硅片表面吸附的残余气体；

步骤2-3：使用射频溅射的方法将绝缘型钛酸锶薄膜沉积到硅衬底上。

5.根据权利要求2所述的高介电常数栅极氧化物非晶IGZO薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：所述步骤2-3的工艺条件为：硅衬底温度150℃，靶材功率50瓦，沉积时间60分钟，氩气通量15sccm，氧气通量10sccm，真空度0.5Pa，钛酸锶薄膜厚度100nm。

6.根据权利要求2所述的高介电常数栅极氧化物非晶IGZO薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：所述步骤3，使用磁控溅射技术，在已完成高介电常数钛酸锶薄膜沉积的的硅衬底上再沉积半导体型非晶态IGZO薄膜。

7.根据权利要求6所述的高介电常数栅极氧化物非晶IGZO薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：所述步骤3的工艺条件为：射频溅射，衬底温度150℃，靶材功率50瓦，沉积时间15分钟，氩气通量15sccm，氧气通量3sccm,真空度0.5Pa，非晶IGZO薄膜厚度30nm。

8.根据权利要求2所述的高介电常数栅极氧化物非晶IGZO薄膜晶体管的制备方法，其特征在于：所述步骤4，将完成钛酸锶和IGZO薄膜沉积的硅衬底从真空腔内取出，利用掩膜版覆盖在IGZO薄膜表面，然后将掩膜版覆盖的样品放入真空腔内，再次抽真空；本底真空达到1*10^-4Pa后，利用磁控溅射技术将ITO薄膜沉积到掩膜版上，从而在IGZO薄膜上方形成源极和漏极。