[发明专利]薄膜晶体管制备方法及薄膜晶体管

说明书

本发明实施例公开了一种薄膜晶体管制备方法及薄膜晶体管。该薄膜晶体管制备方法包括：提供一基板；在基板上依次沉积形成金属栅极层、栅极阻挡层和有源层，该有源层为IGZO材料沉积形成；在有源层上涂布金属纳米粒子溶液，形成金属纳米粒子层；制得具有图形的有源层，并在有源层旁金属纳米粒子层之上制得具有图形的源极和漏极。本发明实施例中利用金属纳米粒子和O的结合能较大的原理，将金属纳米粒子溶液均匀分散的涂布在有源层表面，可以在有源层表面形成不连续的氧空位区域，从而提高有源层IGZO载流子浓度和迁移率，改善薄膜晶体管结构的电性，同时避免有源层整面IGZO空位过多造成的导通现象。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种薄膜晶体管制备方法及薄膜晶体管。

背景技术

随着液晶显示器尺寸的不断增大，驱动频率也不断提高，传统非晶硅薄膜晶体管的电子迁移率(迁移率为单位电场下电子的平均漂移速度，可以理解为导电能力)很难满足需求，而且均一性差。对比来说，铟镓锌氧化物(indium gallium zinc oxide，IGZO)薄膜晶体管有几个特点是很引人注目，包括低的工艺温度大的电子迁移率以及、优良的均匀性和表面平坦性等。由于IGZO对环境比较敏感，因此在稳定性方面性能较差。

IGZO的迁移率一般达到10cm² V^-1s^-1，目前常用的提高氧空位的手段主要是等离子(Plasma)处理或者掺杂，其中金属Al/Ti等相对于In和Ga等材料和氧的键合能力强，沉积在IGZO表面，金属Al/Ti会和IGZO内部的O结合，形成氧空位从而提高载流子浓度和迁移率，改善薄膜晶体管(Thin-film transistor，TFT)结构的电性，但是金属层的厚度控制比较困难，沟道处容易形成导通。

发明内容

本发明实施例提供一种薄膜晶体管制备方法及薄膜晶体管，可以在有源层表面形成不连续的氧空位区域，从而提高有源层IGZO载流子浓度和迁移率，改善薄膜晶体管结构的电性，同时避免有源层整面IGZO空位过多造成的导通现象。

为解决上述问题，第一方面，本申请提供一种薄膜晶体管制备方法，所述薄膜晶体管制备方法包括：

提供一基板；

在所述基板上依次沉积形成金属栅极层、栅极阻挡层和有源层，所述有源层为铟镓锌氧化物材料沉积形成；

在所述有源层上均匀涂布金属纳米粒子溶液，形成金属纳米粒子层；

制得具有图形的有源层，并在所述有源层旁所述金属纳米粒子层之上制得具有图形的源极和漏极。

进一步的，所述在所述基板上依次沉积形成金属栅极层、栅极阻挡层和有源层，包括：

在所述基板上沉积形成金属栅极层，并制得具有图形的金属栅极层；

在所述金属栅极层之上沉积形成栅极阻挡层；

在所述栅极阻挡层之上沉积铟镓锌氧化物作为有源层。

进一步的，所述在所述基板上沉积形成金属栅极层，并制得具有图形的金属栅极层，包括：

用物理气相沉积工艺沉积形成金属栅极层，利用黄光工艺和刻蚀工艺制得具有图形的金属栅极层。

进一步的，所述在所述金属栅极层之上沉积形成栅极阻挡层，包括：

采用等离子体增强化学气相沉积法工艺沉积SiO₂或Al₂O₃形成栅极阻挡层。

进一步的，所述在所述有源层上涂布金属纳米粒子溶液，形成金属纳米粒子层，包括：