[發(fā)明專利]薄膜晶體管及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980161251.5
• 申請(qǐng)日: 2009-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN102484135A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 上田知正;中野慎太郎;齊藤信美;原雄二郎;內(nèi)古閑修一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社東芝
• 主分類號(hào): H01L29/786
• 分類號(hào): H01L29/786;H01L21/336
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 劉佳

1.一種薄膜晶體管，包括：

柵電極；

半導(dǎo)體層，其面對(duì)所述柵電極設(shè)置并包括含有鎵和鋅中的至少一種以及銦的氧化物；

柵絕緣膜，設(shè)置在所述柵電極和所述半導(dǎo)體層之間；以及

源電極和漏電極，它們電連接到所述半導(dǎo)體層并彼此分隔開，

所述半導(dǎo)體層包括三維地散布在所述半導(dǎo)體層中并具有原子排列周期性的多個(gè)微晶體。

2.如權(quán)利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述多個(gè)微晶體中粒子直徑為2納米或更大的微晶體的平均粒子直徑為3.5納米或更小。

3.如權(quán)利要求2所述的晶體管，其特征在于，在所述半導(dǎo)體層的透射電子顯微圖中沒有觀察到晶格圖像，并且在所述透射電子顯微圖的傅里葉變換圖像中觀察到基于所述周期性的亮點(diǎn)。

4.如權(quán)利要求3所述的晶體管，其特征在于，

所述柵電極設(shè)置在襯底的主表面上，

所述半導(dǎo)體層設(shè)置在所述柵電極的與所述襯底相對(duì)的一側(cè)上，以及

所述晶體管還包括設(shè)置在所述半導(dǎo)體層的與所述柵電極相對(duì)的一側(cè)上的溝道保護(hù)層。

5.如權(quán)利要求3所述的晶體管，其特征在于，

所述半導(dǎo)體層設(shè)置在襯底的主表面上，以及

所述柵電極設(shè)置在所述半導(dǎo)體層的與所述襯底相對(duì)的一側(cè)上。

6.一種用于制造薄膜晶體管的方法，所述薄膜晶體管包括：

柵電極；

半導(dǎo)體層，其面對(duì)所述柵電極設(shè)置，包括含有鎵和鋅中的至少一種以及銦的氧化物，并包括三維散布的并具有原子排列周期性的多個(gè)微晶體；

柵絕緣膜，設(shè)置在所述柵電極和所述半導(dǎo)體層之間；以及

源電極和漏電極，它們電連接到所述半導(dǎo)體層并彼此分隔開，

所述方法包括：

形成所述柵電極、所述柵絕緣膜以及含有鎵和鋅中的至少一種以及銦的氧化物膜的層疊膜；

通過在高于或等于320℃且低于或等于380℃的溫度下對(duì)所述層疊膜進(jìn)行熱處理在所述氧化物膜中形成所述微晶體；以及

形成所述源電極和所述漏電極以連接至所述氧化物膜，

所述形成所述層疊膜包括：

在襯底的主表面上形成所述氧化物膜，在所述氧化物膜上形成由氧化硅膜制成的所述柵絕緣膜，以及在所述柵絕緣膜上形成所述柵電極，以使所述氧化物膜被所述柵絕緣膜覆蓋，或者

在襯底的主表面上形成所述柵電極，在所述柵電極上形成所述柵絕緣膜，在所述柵絕緣膜上形成所述氧化物膜，以及在所述氧化物膜上形成由氧化硅膜制成的溝道保護(hù)層，以使所述氧化物膜被所述溝道保護(hù)層覆蓋，以及

所述形成微晶體在所述氧化物膜被構(gòu)成所述柵絕緣膜和所述溝道保護(hù)層的所述氧化硅膜覆蓋的狀態(tài)下執(zhí)行。