[发明专利]IGZO纳米线的制备方法、IGZO薄膜晶体管及其制备方法

说明书

本申请属于半导体器件技术领域，提供了IGZO纳米线的制备方法、IGZO薄膜晶体管及其制备方法，通过若干IGZO纳米线形成沟道层，并使得若干IGZO纳米线与经过源极和漏极之间的直线平行，从而使得电子可以直接从源极沿着IGZO纳米线传输到漏极，极大提高了IGZO薄膜晶体管的电迁移率，解决了目前制备的非晶IGZO TFT，存在的稳定性和可靠性都比较差的问题。

技术领域

本申请属于半导体器件技术领域，尤其涉及IGZO纳米线的制备方法、IGZO薄膜晶体管及其制备方法。

背景技术

薄膜晶体管(TFT)是快速发展的微电子器件领域的基本构建模块。目前商用主流的TFT包括低温多晶硅TFT、非晶硅TFT和非晶IGZO TFT。非晶IGZO TFT相比低温多晶硅TFT和非晶硅TFT，具有更高电迁移率、高光透过率、低漏电流，低沉积温度、低制造成本等优点而受到广泛关注。

然而，目前制备的非晶IGZO TFT，存在稳定性和可靠性都比较差的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种IGZO薄膜晶体管及其制备方法，旨在解决目前制备的非晶IGZO TFT，存在稳定性和可靠性都比较差的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种IGZO薄膜晶体管，包括衬底、栅电极层、介电层、沟道层、源极以及漏极；所述栅电极层设于所述衬底上，所述介电层设于所述栅电极层表面，所述沟道层设于所述介电层表面；其中，所述沟道层包括若干IGZO纳米线，所述源极和所述漏极互不接触地分别设于所述沟道层的上表面的相对两侧，所述若干IGZO纳米线与经过所述源极和所述漏极之间的直线平行。

可选的，所述源极和所述漏极为长条状。

可选的，所述源极和所述漏极平行设置，所述IGZO纳米线垂直于所述漏极和所述源极。

可选的，所述若干IGZO纳米线层叠设置，所述若干IGZO纳米线层叠设置，所述沟道层的厚度为20-100nm。

可选的，所述沟道层与所述介电层之间还设有一层IGZO薄膜。

可选的，所述介电层为氧化铝。

可选的，所述介电层的厚度为20-50nm。

本申请还提供了一种IGZO纳米线的制备方法，包括：

采用射频磁控溅射的方式在基板上沉积IGZO薄膜；

在所述IGZO薄膜上形成至少一条钼薄膜条带和一条金薄膜条带，所述钼薄膜条带与所述金薄膜条带交叉，并对所述IGZO薄膜进行退火处理；

将退火后的样品在乙醇超声，并离心分离得到IGZO纳米线。

本申请还提供了一种IGZO薄膜晶体管的制备方法，包括：

在衬底上形成栅电极层，并在栅电极层上形成介电层；

将上述所述的IGZO纳米线分散在乙醇溶液中形成IGZO分散液，采用IGZO分散液在所述介电层表面形成沟道层，其中，所述沟道层包括若干IGZO纳米线，若干IGZO纳米线的方向一致；

在所述沟道层上形成源极和漏极，所述若干IGZO纳米线与经过所述源极和所述漏极之间的直线平行。

可选的，所述采用IGZO分散液在所述介电层表面形成沟道层包括：

采用微流体沟道固定在所述介电层表面；

将所述IGZO纳米线分散液从所述微流体沟道的进口流入，并从所述微流体沟道的出口流出，使所述IGZO纳米线沿流动方向形成平行的阵列。