[發(fā)明專利]一種薄膜晶體管及其半導(dǎo)體溝道層的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510655093.6
• 申請(qǐng)日: 2015-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN105355661A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇曉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫盈芯半導(dǎo)體科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/786
• 分類號(hào): H01L29/786;H01L29/24;H01L21/02
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• 代理人: 暫無信息

1.一種薄膜晶體管，包括一襯底，所述襯底上設(shè)有半導(dǎo)體溝道層，所述半導(dǎo)體溝道層上兩側(cè)形成源電極和漏電極，所述半導(dǎo)體溝道層上形成柵絕緣層，所述柵絕緣層覆蓋部分源電極和漏電極，所述柵絕緣層上中間區(qū)域形成柵金屬電極，其特征在于，所述半導(dǎo)體溝道層為摻雜有Sb的含In氧化物，其中Sb的含量為0.1-10％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄膜晶體管，其特征在于，所述半導(dǎo)體溝道層的厚度為10nm-50nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄膜晶體管，其特征在于，所述半導(dǎo)體溝道層的制備方法包括如下：

1)在PEMOCVD反應(yīng)室中，應(yīng)室壓力為5×10^-4-10^-3Pa，生長(zhǎng)溫度為200-400℃，等離子體產(chǎn)生的微波功率為400-600W，預(yù)先通入一段時(shí)間的O₂，在襯底表面上形成密集的成核點(diǎn)；

2)以Ar為載氣，以含有TMIn和TESb的MO源和O₂為反應(yīng)源氣體脈沖式通入到PEMOCVD反應(yīng)室中，其中TESb在MO源中的含量為0.1-10％；在等離子體的輔助下裂解并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在襯底上沉積形成摻雜有Sb的含In氧化物的半導(dǎo)體溝道層，其中Sb的含量為0.1-10％。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種薄膜晶體管，其特征在于，所述O₂反應(yīng)源氣體脈沖持續(xù)通入到PEMOCVD反應(yīng)室內(nèi)；所述含有TMIn和TESb的MO源氣體脈沖間歇通入到PEMOCVD反應(yīng)室內(nèi)，其過程包括如下：

t₁時(shí)間內(nèi)，含有TMIn和TESb的MO源脈沖關(guān)閉；

t₂時(shí)間內(nèi)，含有TMIn和TESb的MO源脈沖打開，含有TMIn和TESb的MO源氣體通入到PEMOCVD反應(yīng)室中，O₂與含有TMIn和TESb的MO源發(fā)生反應(yīng)，在襯底上形成一層形核層薄膜；

t₃時(shí)間內(nèi)，含有TMIn和TESb的MO源脈沖關(guān)閉，形核層薄膜的原子遷移到能量最低點(diǎn)，形成穩(wěn)定態(tài)；

t₄時(shí)間內(nèi)，含有TMIn和TESb的MO源脈沖打開，在形核層薄膜上，生長(zhǎng)外延層，然后含有TMIn和TESb的MO源脈沖關(guān)閉，外延層原子遷移到穩(wěn)定態(tài)；

t₁-t₄為一個(gè)生長(zhǎng)周期，重復(fù)周期一定時(shí)間，以獲得特定厚度的半導(dǎo)體溝道層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種薄膜晶體管，其特征在于，所述t₁為15s-25s；t₂為3s-8s；t₃為15s-25s；t₄為15s-25s。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種薄膜晶體管，其特征在于，所述重復(fù)周期的時(shí)間為10min-50min，獲得的半導(dǎo)體溝道層的厚度為10nm-50nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或者3所述的一種薄膜晶體管，其特征在于，所述襯底為清洗干凈的透明玻璃基板。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄膜晶體管，其特征在于，所述柵絕緣層為SiO₂。