[發明專利]基于氧化鉭絕緣層的薄膜晶體管及其制備方法

無效

• 申請號: 201210073839.9
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN102623510A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 蘭林鋒;彭俊彪;王磊
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;廣州新視界光電科技有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/22;H01L21/34;H01L21/363
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 宮愛鵬

1.基于氧化鉭絕緣層的薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，包含如下步驟：

(1)柵極基片的制備

在玻璃基板上通過濺射的方法制備鉭或鉭合金薄膜，該薄膜的厚度為100nm～600nm，通過掩模或光刻的方法圖形化，得到柵極；

(2)陽極氧化絕緣層的制備

將所制備的柵極基片放入電解質溶液中通電進行陽極氧化處理，在柵極表面形成一層氧化鉭薄膜，其厚度為100nm～300nm，即為陽極氧化絕緣層；

(3)溝道層的制備

在陽極氧化絕緣層上面通過濺射的方法制備溝道層，該溝道層的厚度為20nm～100nm，通過掩模或光刻的方法圖形化，得到溝道層；

(4)漏極和源極的制備

在溝道層上面通過濺射的方法制備一層厚度為100nm～500nm的導電薄膜，通過掩模、光刻或者剝起的方法圖形化，同時得到漏極和源極。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述陽極氧化處理的步驟如下：將柵極基片放入電解質溶液的一端接電源正極，電源負極接石墨或金屬放入電解質溶液的另外一端，先在陽極和陰極之間加恒定的電流為0.1～1mA/cm²，陽極和陰極之間的電壓將隨時間線性升高，當電壓達到設定值80V～150V時恒定這個電壓，直至陽極和陰極之間的電流小于等于0.05mA/cm²時，在柵極表面形成一層氧化鉭薄膜，即為陽極氧化絕緣層。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述電解質溶液為檸檬酸、硫酸或者為酒石酸銨和乙二醇的混合液。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)和(4)所述濺射的本底真空度小于等于1×10^-3Pa，氬氣氣壓為0.2～2Pa，功率為0.3～10W/cm²。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述濺射的本底真空度小于等于1×10^-3Pa，氬氣偏壓為0.2～2Pa，氧氣偏壓為0～0.3Pa，功率為0.3～10W/cm²。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述溝道層的材料為氧化物半導體材料，所述氧化物半導體材料為在氧化鋅中摻入銦、鎵、鋁、釹、鉭、鎳和錫元素中的一種或多種。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)所述的源極和漏極材料為鋁、鉬、鉻、銅、鎳、鉭、金、銀、鉑、鈦或氧化銦錫。

8.根據權利要求1～7任意一項方法制備的薄膜晶體管，其特征在于，該晶體管包括基板、柵極、陽極氧化絕緣層、溝道層、源極和漏極；所述柵極位于基板之上，陽極氧化絕緣層包覆于柵極之上，溝道層位于陽極氧化絕緣層之上，源極和漏極分別覆蓋在溝道層的兩端并且相互間隔。