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() 薄膜晶体管及其制备方法技术_技高网

薄膜晶体管及其制备方法技术

技术编号:40840241 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-01 15:06
本公开提供了一种薄膜晶体管,可以应用于半导体技术领域。该薄膜晶体管包括:基板;栅极金属层,栅极金属层下表面贴合基板;介质层,介质层下表面贴合栅极金属层上表面、侧表面和基板的至少部分上表面;沟道层,设置于介质层上方,沟道层材料包括InSeO薄膜;以及源极和漏极,分别位于沟道层两端。本公开还提供了一种薄膜晶体管的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及半导体,更具体地涉及一种薄膜晶体管及其制备方法


技术介绍

1、薄膜晶体管(thin film transistors,以下简称tft)对于半导体技术的发展密切相关。由于氧化物沟道层p型tft与氧化物沟道层n型tft性能不兼容,相关技术的p型tft的沟道层采用低温多晶硅(low temperature poly-silicon,以下简称ltps)。

2、在实现本公开专利技术构思的过程中,专利技术人发现,薄膜晶体管存在制备工艺复杂且不能同时兼容高稳定性和高迁移率的技术问题。


技术实现思路

1、鉴于上述问题,本公开提供了薄膜晶体管及其制备方法。

2、根据本公开的第一个方面,提供了一种薄膜晶体管,包括:

3、基板;栅极金属层,栅极金属层下表面贴合基板;介质层,介质层下表面贴合栅极金属层上表面、侧表面和基板的至少部分上表面;沟道层,设置于介质层上方,沟道层材料包括inseo薄膜;以及源极和漏极,分别位于沟道层两端。

4、根据本公开的实施例,inseo薄膜中原子比例为se/in=0.001:1~2:1,薄膜厚度为1~1000nm。

5、本公开的第二方面提供了一种薄膜晶体管的制备方法,包括:

6、形成栅极金属层;在栅极金属层上形成介质层;在介质层上形成沟道层,其中,沟道层材料包括inseo薄膜;在沟道层上形成源极和漏极,得到目标薄膜晶体管。

7、根据本公开的实施例,在介质层上形成沟道层,包括:将seo和in2o3混合并烧结,得到inseo靶材;将inseo靶材装在溅射腔体的内靶位上,使用磁控溅射方法对inseo靶材进行沉积,得到inseo薄膜;通过遮挡掩模工艺,形成沟道层。

8、根据本公开的实施例,inseo靶材中seo和in2o3的质量百分比介于0.1%:99.9%至80%:20%之间;溅射腔体的压强为1pa。

9、根据本公开的实施例,在介质层上形成沟道层,包括:获取seo靶材和in2o3靶材;将seo靶材和in2o3靶材装在溅射腔体的内靶位上,使用磁控溅射方法对seo靶材和in2o3靶材进行沉积,得到inseo薄膜;通过遮挡掩模工艺,形成沟道层。

10、根据本公开的实施例,in2o3靶材的溅射功率保持在10-200w之间,seo靶材的溅射功率保持在10-100w之间,溅射腔体的压强为1pa。

11、根据本公开的实施例,在沟道层上形成源极和漏极,包括:在沟道层上方采用溅射的方法制造一层材料为inseo或inzno的薄膜,薄膜厚度为1~500nm;对薄膜图形化,得到源极和漏极。

12、根据本公开的实施例,上述制备方法还包括:将目标薄膜晶体管放置在加热板或退火炉中,持续加热。

13、根据本公开的实施例,上述制备方法还包括:将溅射腔体的真空度调整为0.0001pa以下;向溅射腔体通入氩气和氧气,其中,氩气的束流保持在30sccm,氧气的束流保持在0~10sccm之间。

14、根据本公开提供的薄膜晶体管及其制备方法,设计一种沟道层材料为inseo薄膜的tft,在in2o3的基础上通过掺杂ⅵ族元素中的se元素替代o元素以调控氧空位,且in-se键相较于in-o键更容易断裂,有利于空穴的迁移,因此inseo材料无需结晶即具有较高空穴迁移率和较高稳定性,将inseo作为薄膜晶体管的沟道层材料,可以同时具备高空穴迁移率和高稳定性,同时,制备所需温度低且更满足环保需求,能够同时满足逻辑器件与存储器件的需求。

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【技术保护点】

1.一种薄膜晶体管,包括:

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其中,所述InSeO薄膜中原子比例为Se/In=0.001:1~2:1,薄膜厚度为1~1000nm。

3.一种根据权利要求1或2薄膜晶体管的制备方法,包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其中,在所述介质层上形成沟道层,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述InSeO靶材中SeO和In2O3的质量百分比介于0.1%:99.9%至80%:20%之间;所述溅射腔体的压强为1Pa。

6.根据权利要求3所述的方法,其中,在所述介质层上形成沟道层,包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述In2O3靶材的溅射功率保持在10-200W之间,所述SeO靶材的溅射功率保持在10-100W之间,所述溅射腔体的压强为1Pa。

8.根据权利要求3所述的方法,其中,在所述沟道层上形成源极和漏极,包括:

9.根据权利要求3所述的方法,还包括:

10.根据权利要求3所述的方法,还包括:

【技术特征摘要】

1.一种薄膜晶体管,包括:

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其中,所述inseo薄膜中原子比例为se/in=0.001:1~2:1,薄膜厚度为1~1000nm。

3.一种根据权利要求1或2薄膜晶体管的制备方法,包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其中,在所述介质层上形成沟道层,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述inseo靶材中seo和in2o3的质量百分比介于0.1%:99.9%至80%:20%之间;所述溅...

【专利技术属性】
技术研发人员:廖天浩王嘉义王盛凯徐杨尤楠楠
申请(专利权)人:中国科学院微电子研究所
类型:发明
国别省市:

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