[发明专利]一种铟锡锌氧化物同质薄膜晶体管及其制备方法

摘要

一种铟锡锌氧化物同质薄膜晶体管，及薄膜晶体管及其制备方法，包括衬底、栅极、绝缘层、沟道层、源极和漏极；其特征在于所述沟道层、源极和漏极材料均为铟锡锌氧化物，所述的铟锡锌氧化物是由氧化铟（In2O3）、氧化锡（SnO2）和氧化锌（ZnO）粉末球磨并混合均匀，再经过成型、烧结等工艺制成铟锡锌氧化物陶瓷靶材，铟锡锌氧化物陶瓷靶材中铟、锡、锌的原子个数比abc=35‑888‑352‑25；利用磁控溅射法将铟锡锌氧化物陶瓷靶材沉积成薄膜。本发明制备工艺简单，适合工业化生产，非晶电极表面平整度好，与沟道层界面接触更好，载流子注入更容易，迁移率高、开关比高。

主权项

一种铟锡锌氧化物同质薄膜晶体管，包括衬底、栅极、绝缘层、沟道层、源极和漏极；其特征在于所述沟道层、源极和漏极材料均为铟锡锌氧化物，所述的铟锡锌氧化物是由氧化铟（In2O3）、氧化锡（SnO2）和氧化锌（ZnO）粉末球磨并混合均匀，再经过成型、烧结等工艺制成铟锡锌氧化物陶瓷靶材，铟锡锌氧化物陶瓷靶材中铟、锡、锌的原子个数比a:b:c=35‑88 ：8‑35 ：2‑25 ；利用磁控溅射法将铟锡锌氧化物陶瓷靶材沉积成薄膜；所述的源极和漏极采用与沟道层材料相同的非晶ITZO；所述的铟锡锌氧化物同质薄膜晶体管的制备方法包括如下步骤：1）、将衬底进行超声清洗，清洗液先后分别为半导体清洗剂、无水酒精、丙酮，然后用高纯氮气吹干；2）、在衬底上采用磁控溅射、电子束蒸发方法制备栅极，栅极厚度为100~400 nm ；3）、再利用磁控溅射、原子层沉积、等离子体增强化学气相沉积方法制备绝缘层，绝缘层厚度为20‑300 nm ；4）、随后在绝缘层上沉积沟道层，将铟锡锌氧化物靶材安装在磁控溅射仪上，利用磁控溅射法沉积沟道层，磁控溅射本底真空为1×10‑4 Pa，溅射气体为Ar/O2混合气体，氩气流量为30~50 sccm，氧气流量为0.2~8 sccm，气压为0.4~3 Pa，溅射功率为50~120 W，沟道层厚度为15~100 nm ；5）、采用与步骤4 相同的铟锡锌氧化物靶材安装在磁控溅射仪上，利用磁控溅射法沉积源极和漏极，磁控溅射本底真空为1×10‑4 Pa，溅射气体为氩气，氩气流量为50 sccm，气压为0.4~3 Pa，溅射功率为50~120 W，源极和漏极厚度为100~300 nm ；底栅铟锡锌氧化物同质薄膜晶体管制备完成。