[發明專利]共面銦鎵鋅氧薄膜晶體管及其制備方法

在審

• 申請號: 202010589050.3
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111682074A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 李泠;段新綠;盧年端;耿玓;劉明
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/06;H01L21/34
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 房德權

1.一種共面銦鎵鋅氧薄膜晶體管，其特征在于，包括絕緣層襯底、有源層、柵介質層、柵電極、中間介質層和源漏電極；

所述有源層形成在所述絕緣層襯底上，所述有源層為銦鎵鋅氧薄膜；

所述柵介質層形成在所述有源層上；

所述柵電極形成在所述柵介質層上；

所述中間介質層在順次對所述柵介質層和所述有源層圖形化后，形成在所述絕緣層襯底、所述有源層、所述柵介質層和所述柵電極上，所述中間介質層為High-K材料，所述High-K材料為Al₂O₃，所述中間介質層包含第一類通孔和第二類通孔，所述第一類通孔位于所述有源層的上方，所述第二類通孔位于所述柵電極的上方，以露出所述有源層和所述柵電極的部分區域；

所述源漏電極形成在所述第一類通孔處的所述中間介質層和所述有源層上。

2.如權利要求1所述的共面銦鎵鋅氧薄膜晶體管，其特征在于，所述中間介質層的厚度為10nm-100nm。

3.如權利要求1所述的共面銦鎵鋅氧薄膜晶體管，其特征在于，所述絕緣層襯底為玻璃襯底，所述絕緣層襯底的厚度為0.3mm-3mm。

4.如權利要求1所述的共面銦鎵鋅氧薄膜晶體管，其特征在于，所述有源層的厚度為20nm-100nm。

5.如權利要求1所述的共面銦鎵鋅氧薄膜晶體管，其特征在于，所述柵介質層為SiO₂或SiN_x，所述柵介質層的厚度為80nm-300nm。

6.如權利要求1所述的共面銦鎵鋅氧薄膜晶體管，其特征在于，所述柵電極包括Mo、Ti、Pt、Au、Cu和Ag中的至少一種，所述柵電極的厚度為50nm-200nm；

所述源漏電極包括Mo、Ti、Pt、Au、Cu、Ag中的至少一種，所述源漏電極的厚度為50nm-200nm。

7.一種制備如權利要求1-6中任一權項所述的共面銦鎵鋅氧薄膜晶體管的方法，其特征在于，包括：

在絕緣層襯底上形成銦鎵鋅氧薄膜作為有源層；

在所述有源層上形成柵介質層；

在所述柵介質層上形成柵電極；

根據所述柵電極的圖形，對所述柵介質層進行圖形化；

對所述有源層進行圖形化；

在所述絕緣層襯底、所述有源層、所述柵介質層和所述柵電極上形成中間介質層，所述中間介質層為High-K材料，所述High-K材料為Al₂O₃；

對所述中間介質層進行圖形化，形成第一類通孔和第二類通孔，所述第一類通孔位于所述有源層的上方，所述第二類通孔位于所述柵電極的上方，以露出所述有源層和所述柵電極的部分區域；

在所述第一類通孔處的所述中間介質層和所述有源層上形成源漏電極，形成共面型銦鎵鋅氧薄膜晶體管。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，在所述絕緣層襯底、所述有源層、所述柵介質層和所述柵電極上形成中間介質層，包括：

采用原子層沉積法生長所述中間介質層，生長溫度為100℃-300℃。

9.如權利要求7所述的方法，其特征在于，在絕緣層襯底上形成銦鎵鋅氧薄膜，包括：

采用磁控濺射方法在所述絕緣層襯底上生長所述銦鎵鋅氧薄膜。

10.如權利要求7所述的方法，其特征在于，在所述第一類通孔處的所述中間介質層和所述有源層上形成源漏電極，包括：

采用電子束蒸發方法生長源漏電極層，并采用剝離工藝對所述源漏電極層進行圖形化，形成所述源漏電極。