[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有效

专利信息
申请号: 201310651400.4 申请日: 2013-12-06
公开(公告)号: CN103943683B 公开(公告)日: 2017-12-26
发明(设计)人: 杨田林;宋淑梅;辛艳青;王昆仑;童杨;王雪霞 申请(专利权)人: 山东大学(威海)
主分类号: H01L29/786 分类号: H01L29/786;H01L21/336
代理公司: 威海科星专利事务所37202 代理人: 于涛
地址: 264209 *** 国省代码: 山东;37
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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。
搜索关键词: 一种 铟锡锌 氧化物 同质 薄膜晶体管 及其 制备 方法
【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。
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