[发明专利]IGZO薄膜晶体管及其制备方法

摘要

本发明公开了一种IGZO薄膜晶体管及其制备方法，其中IGZO薄膜晶体管包括衬底、结合在衬底表面上的栅极和覆盖在衬底和栅极外表面的硅化物栅极绝缘层，其中，硅化物栅极绝缘层表面被O2/N2O等离子体轰击处理，且在被O2/N2O等离子体轰击处理的硅化物栅极绝缘层表面上还层叠结合有自组装单分子膜层。这样，经O2/N2O等离子体轰击后，可减少硅化物栅极绝缘层薄膜的缺陷态，抑制电荷陷阱作用，而且自组装单分子膜层使得绝缘层表面粗糙度降低，很好的改善了绝缘层与有源层之间的界面性质，阻碍了电荷被界面缺陷俘获，提高了器件的载流子迁移率，降低了阈值电压，减小了漏电流，使得器件性能更稳定。

主权项

1.一种IGZO薄膜晶体管，包括衬底、结合在所述衬底表面上的栅极和覆盖在所述衬底和栅极外表面的硅化物栅极绝缘层，其特征在于：所述硅化物栅极绝缘层表面被N2O等离子体轰击处理，且在被N2O等离子体轰击处理的所述硅化物栅极绝缘层表面上还层叠结合有自组装单分子膜层，其中，所述自组装单分子膜层材料为十八烷基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的任一种，所述自组装单分子膜层厚度为1‑10nm；所述IGZO薄膜晶体管的制备方法，包括如下步骤：在结合有栅极的衬底的外表面和所述栅极外表面覆盖硅化物形成硅化物栅极绝缘层；采用N2O等离子体轰击所述硅化物栅极绝缘层，得到被修饰的硅化物栅极绝缘层，其中，所述N2O等离子体轰击处理的方法为：将载有所述硅化物栅极绝缘层和栅极的衬底整体置于PECVD设备中，且处理工艺条件为：腔体内气压为200‑500mtorr，设置N2O流量为100‑1000sccm，处理功率为40‑100W，处理时间为1‑3分钟；在所述被修饰的硅化物栅极绝缘层外表面制备自组装单分子膜层；在所述自组装单分子膜层外表面制备IGZO有源层，并在所述IGZO有源层上制备刻蚀阻挡层、源极和漏极，得到制备完成的IGZO薄膜晶体管，后将其退火处理，得到所述IGZO薄膜晶体管，其中，制备所述IGZO有源层所用的陶瓷靶材成分为In2O3、Ga2O3、ZnO，其摩尔百分比为l:l:l。