[發明專利]金屬氧化物薄膜晶體管及其制備方法

有效

• 申請號: 201310564204.3
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN103545221B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 徐苗;彭俊彪;羅東向;王磊;鄒建華;陶洪
• 申請（專利權）人: 廣州新視界光電科技有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/786
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 趙蕊紅

1.一種金屬氧化物薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，依次包括如下步驟：

a.在襯底上制備并圖形化金屬導電層作為柵極；

b.在所述金屬導電層上沉積第一絕緣薄膜作為柵極絕緣層；

c.在所述柵極絕緣層上沉積金屬氧化物薄膜并圖形化作為有源層；

d.在所述有源層上使用物理氣相沉積方法沉積無定型碳單質薄膜作為背溝道刻蝕保護層；

e.在所述背溝道刻蝕保護層上沉積金屬層然后對所述金屬層進行圖形化作為源、漏電極圖形；

f.在所述源、漏電極上沉積第二絕緣薄膜作為鈍化層。

2.根據權利要求1所述的薄膜晶體管的制備方法，其特征在于：所述背溝道刻蝕保護層的厚度設置為0.1～30nm。

3.根據權利要求2所述的金屬氧化物薄膜晶體管的制備方法，其特征在于：所述背溝道刻蝕保護層的厚度設置為0.5～20nm。

4.根據權利要求3所述的金屬氧化物薄膜晶體管的制備方法，其特征在于：所述背溝道刻蝕保護層的厚度設置為0.5～1nm。

5.根據權利要求4所述的金屬氧化物薄膜晶體管的制備方法，其特征在于：所述背溝道刻蝕保護層的厚度設置為0.6～0.8nm。

6.根據權利要求1至5任意一項所述的金屬氧化物薄膜晶體管的制備方法，其特征在于：所述步驟a中襯底設置為具有緩沖層的玻璃襯底或者具有水氧阻隔層的柔性襯底；

當所述襯底為柔性襯底時，柔性襯底具體設置為聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚酰亞胺或者金屬箔柔性襯底。

7.根據權利要求1至5任意一項所述的金屬氧化物薄膜晶體管的制備方法，其特征在于：所述步驟a中在襯底上制備并圖形化金屬導電層所使用的金屬為鋁、銅、鉬、鈦、銀、金、鉭、鎢、鉻單質或鋁合金；

所述金屬導電層為單層鋁薄膜、銅薄膜、鉬薄膜、鈦薄膜、銀薄膜、金薄膜、鉭薄膜、鎢薄膜、鉻薄膜或鋁合金薄膜；或者是由以上單層金屬薄膜構成的兩層以上的薄膜；

所述金屬導電層的厚度設置為100nm至2000nm；

所述金屬導電層作為金屬氧化物薄膜晶體管柵極；

所述步驟b中的所述第一絕緣薄膜的厚度為50nm至500nm；

所述第一絕緣薄膜為氧化硅、氮化硅、氧化鋁、五氧化二鉭或氧化鐿絕緣薄膜的單層薄膜，或者是由以上材料的任意組合構成的兩層以上的薄膜；

所述步驟c中的所述有源層厚度為20nm至200nm；

構成所述有源層的半導體材料是金屬氧化物(In₂O₃)_x(MO)_y(ZnO)_z，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，且x+y+z＝1，M為鎵、錫、硅、鋁、鎂、鉭、鉿、鐿、鎳、鋯或鑭系稀土元素中的一種或兩種以上的任意組合。

8.根據權利要求1至5任意一項所述的金屬氧化物薄膜晶體管的制備方法，其特征在于：所述步驟e中沉積所述金屬層所使用的金屬為鋁、銅、鉬、鈦單質，或由以上金屬單質作為主體的合金材料；

所述金屬層為單層鋁薄膜、銅薄膜、鉬薄膜、鈦薄膜或由以上金屬單質作為主體的合金材料膜，或者由以上單層金屬薄膜構成的兩層以上的薄膜；

所述金屬層的厚度為100nm～2000nm

所述鈍化層的厚度為50nm～2000nm；

所述鈍化層為氧化硅、氮化硅、氧化鋁、氧化鐿、聚酰亞胺、光刻膠、苯丙環丁烯或聚甲基丙烯酸甲酯單層薄膜，或者是由以上材料的任意組合構成的兩層以上的薄膜。

9.一種金屬氧化物薄膜晶體管，其特征在于：采用如權利要求1至8任意一項所述的方法制備而成。