System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种铟锌氧化物晶体管的工艺制作方法技术_技高网

一种铟锌氧化物晶体管的工艺制作方法技术

技术编号:40789479 阅读:5 留言:0更新日期:2024-03-28 19:19
本发明专利技术公开一种铟锌氧化物晶体管的工艺制作方法,属于微纳电子器件领域。本发明专利技术可应用于纳米尺寸的氧化物晶体管,通过磁控溅射工艺连续溅射保护层和源/漏电极,所述保护层对有源层与源/漏电极的接触面进行连接,阻挡了源/漏电极材料向有源层的扩散现象,同时优化接触特性,提升氧化物晶体管的性能。本发明专利技术步骤简单、制备温度低、且成本低,可有效提升氧化物晶体管的性能,为我国集成电路发展提供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成电路微纳电子器件领域,具体涉及一种可用于纳米尺寸的氧化物晶体管的工艺制作方法。


技术介绍

1、近年来,氧化物晶体管凭借较优的器件性能、低温工艺且较易达到的制备工艺条件,尤其在显示领域中,取得了大量的关注。但是我国集成电路需求量非常巨大,而且对器件性能的要求也随着应用需求变得越来越高,特别是面向纳米尺寸的氧化物晶体管方面。

2、目前在氧化物晶体管的制备实验中,发现源漏电极材料与有源层之间界面处的扩散现象,导致氧化物晶体管的阈值电压较负的问题,且易造成薄膜晶体管阵列的均匀性下降。因此如何有效限制源漏电极材料与有源层界面处的扩散现象是一个有待解决的问题。且不同源漏材料与有源层材料的接触,其功函数的差异会对形成的氧化物晶体管的性能有很大的影响,在纳米尺寸晶体管的制备中,接触特性的优劣对晶体管性能有更大的影响,目前亟待研发一种新的可用于纳米尺寸的氧化物晶体管。


技术实现思路

1、本专利技术目的在于提供一种可用于纳米尺寸的氧化物晶体管的工艺制作方法,可有效提升所形成氧化物晶体管的性能。

2、本专利技术的技术方案是,

3、本专利技术提供一种可用于纳米尺寸的氧化物晶体管的工艺制作方法。其具体步骤如下:

4、1)将衬底依次置于丙酮、乙醇、去离子水中进行超声清洗;

5、2)采用磁控溅射工艺,在衬底表面淀积栅电极;

6、3)采用原子层淀积工艺,在栅电极上淀积绝缘层电介质;

7、4)采用磁控溅射工艺,在绝缘层电介质上淀积有源层,该有源层为铟锌氧化物或掺杂铟锌氧化物薄膜,所述有源层厚度为10-100纳米;

8、5)光刻形成源/漏淀积图形;采用磁控溅射工艺连续溅射保护层和源/漏电极,在有源层上淀积保护层,在保护层上淀积源/漏电极,所述保护层的材料为铟锌氧化物或掺杂铟锌氧化物薄膜,所述保护层薄膜厚度为10-100纳米。

9、步骤5)中连续溅射具体包括如下步骤:

10、a)衬底固定于磁控溅射设备托盘;

11、b)磁控溅射设备腔体背底气压抽至1×10-4-9×10-4帕;

12、c)磁控溅射设备腔体通入氩气,溅射气氛为纯氩气氛,调整气压控制阀,将腔体气压设置为1帕;

13、d)开启电源,预溅射2-5分钟,转速设置为10-20转/分钟,磁控溅射工艺使用的溅射靶材为铟锌氧化物或掺杂铟锌氧化物靶;

14、e)转动磁控溅射靶材挡板,正式溅射1-15分钟;

15、f)保护层溅射完毕,关闭射频电源,关闭氩气通入阀门;

16、g)重复步骤b)、步骤c);

17、h)开启电源,预溅射2-5分钟,磁控溅射工艺使用的溅射靶材为金属靶;

18、i)转动磁控溅射靶材挡板,正式溅射5-15分钟;

19、j)源/漏电极层溅射完毕,关闭射频电源,关闭仪器。

20、进一步,步骤2)中栅电极为al、ti、mo金属中的一种或多种的组合,或透明导电薄膜ito、azo导电薄膜中的一种或多种的组合,所述栅电极厚度为100-500纳米。

21、进一步,步骤3)中绝缘层电介质为氧化硅、氧化铝、氧化铪等氧化物绝缘体中的一种或多种的组合,所述绝缘层电介质厚度为30-300纳米。

22、进一步,步骤4)中对于掺杂铟锌氧化物中掺杂元素为铝、锡、钼、钛金属元素,硅、碳、磷无机非金属元素,或镧、铒稀土元素中的一种或者多种的组合。掺杂铟锌氧化物薄膜中掺杂元素的含量为:掺杂元素0.1%-20%。

23、进一步,步骤5)中对于掺杂铟锌氧化物,掺杂元素为铝、锡、钼、钛金属元素,硅、碳、磷无机非金属元素,或镧、铒稀土元素中的一种或者多种的组合。掺杂铟锌氧化物薄膜中掺杂元素的含量为:掺杂元素0.1%-20%。

24、进一步,步骤5)中源/漏电极为al、ti、mo金属中的一种或多种的组合,或透明导电薄膜ito、azo等导电薄膜中的一种或多种的组合,所述源/漏电极厚度为100-500纳米。

25、本专利技术的优点:

26、本专利技术提出了一种可用于纳米尺寸的氧化物晶体管的工艺制作方法,可有效提升所形成氧化物晶体管的性能,为我国集成电路发展提供技术支撑。

27、本专利技术制备的保护层采用磁控溅射工艺,与源/漏电极层进行不开腔连续溅射,步骤简单、制备温度低、成本低。

28、采用本专利技术制备的氧化物晶体管性能优异,具有实际应用潜力。淀积功函数介于源漏与有源层之间的保护层有利于降低接触电阻,优化接触特性,提升晶体管的性能。

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【技术保护点】

1.一种氧化物晶体管的工艺制作方法,其特征在于,具体步骤如下:

2.如权利要求1所述的氧化物晶体管的工艺制作方法,其特征在于,步骤5)中连续溅射具体包括如下步骤:

3.如权利要求1所述的氧化物晶体管的工艺制作方法,其特征在于,步骤2)中栅电极为Al、Ti、Mo金属中的一种或多种的组合,或透明导电薄膜ITO、AZO导电薄膜中的一种或多种的组合,所述栅电极厚度为100-500纳米。

4.如权利要求1所述的氧化物晶体管的工艺制作方法,其特征在于,步骤3)中绝缘层电介质为氧化硅、氧化铝、氧化铪中的一种或多种的组合,所述绝缘层电介质厚度为30-300纳米。

5.如权利要求1所述的氧化物晶体管的工艺制作方法,其特征在于,步骤4)或步骤5)中所述掺杂铟锌氧化物薄膜中掺杂元素为铝、锡、钼、钛金属元素,或硅、碳、磷无机非金属元素,或镧、铒稀土元素中的一种或者多种的组合,掺杂元素的含量为:掺杂元素0.1%-20%。

6.如权利要求1所述的氧化物晶体管的工艺制作方法,其特征在于,步骤5)中源/漏电极为Al、Ti、Mo金属中的一种或多种的组合,或透明导电薄膜ITO、AZO等导电薄膜中的一种或多种的组合,所述源/漏电极厚度为100-500纳米。

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【技术特征摘要】

1.一种氧化物晶体管的工艺制作方法,其特征在于,具体步骤如下:

2.如权利要求1所述的氧化物晶体管的工艺制作方法,其特征在于,步骤5)中连续溅射具体包括如下步骤:

3.如权利要求1所述的氧化物晶体管的工艺制作方法,其特征在于,步骤2)中栅电极为al、ti、mo金属中的一种或多种的组合,或透明导电薄膜ito、azo导电薄膜中的一种或多种的组合,所述栅电极厚度为100-500纳米。

4.如权利要求1所述的氧化物晶体管的工艺制作方法,其特征在于,步骤3)中绝缘层电介质为氧化硅、氧化铝、氧化铪中的一种或多种的组合,...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩德栋熊龙海解靖烨史建兵许登钦张鸣鹤张兴刘力锋
申请(专利权)人:北京超弦存储器研究院
类型:发明
国别省市:

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