[發明專利]一種高功率a-IGZO薄膜晶體管及其制備方法

在審

• 申請號: 202310762255.0
• 申請日: 2023-06-27
• 公開（公告）號: CN116504815A
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 楊光安;黃辰陽;朱洪;徐勇;孫華斌;于志浩;陳子龍;吳潔;朱力
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/786;H01L21/34
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王姍

1.一種高功率a-IGZO薄膜晶體管，其特征在于，包括基底（1）、支撐層（2）、柵電極層（3）、柵介質層（4）、a-IGZO有源層-1（5a）、變摻雜區（5b）、源電極層（6a）和漏電極層（6b），

所述支撐層（2）設于基底（1）上表面；

所述柵電極層（3）設于支撐層（2）上表面中部；

所述柵介質層（4）覆蓋于所述柵電極層（3）和所述支撐層（2）上；

所述a-IGZO有源層-1（5a）設于柵介質層（4）上表面，所述變摻雜區（5b）為a-IGZO有源層-1（5a）右端經處理后形成的變摻雜區；

所述源電極層（6a）設于所述a-IGZO有源層-1（5a）上表面的左側，所述漏電極層（6b）設于變摻雜區（5b）上表面的右側。

2.根據權利要求1所述的一種高功率a-IGZO薄膜晶體管，其特征在于，在水平方向上，所述變摻雜區（5b）與柵電極層（3）之間的交疊長度為2?μm。

3.根據權利要求1所述的一種高功率a-IGZO薄膜晶體管，其特征在于，在水平方向上，所述漏電極層（6b）與柵電極層（3）之間的非交疊長度為4?μm。

4.根據權利要求1所述的一種高功率a-IGZO薄膜晶體管，其特征在于，在水平方向上，所述變摻雜區（5b）左端摻雜濃度較低，為1×10¹⁷cm^-3，右端摻雜濃度較高，為5×10^17?cm^-3，摻雜濃度較低區域沿水平方向與所述柵電極層（3）存在交疊，摻雜濃度較高區域沿水平方向與所述漏電極層（6b）存在交疊。

5.根據權利要求1所述的一種高功率a-IGZO薄膜晶體管，其特征在于，所述源電極層（6a）和漏電極層（6b）之間的水平距離為50?μm。

6.根據權利要求1所述的一種高功率a-IGZO薄膜晶體管，其特征在于，所述柵電極層（3）在水平方向上與源電極層（6a）之間的交疊長度為10?μm。

7.基于權利要求1所述的一種高功率a-IGZO薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，步驟如下：

步驟一.獲取基底（1）；

步驟二.在所述基底（1）上形成支撐層（2）；

步驟三.在所述支撐層（2）上形成柵電極層（3）；

步驟四.在所述柵電極層（3）及支撐層（2）上形成柵介質層（4）；

步驟五.在所述柵介質層（4）上形成a-IGZO有源層-1（5a）；

步驟六.在所述a-IGZO有源層-1（5a）中的右側形成變摻雜區（5b）；

步驟七.在所述a-IGZO有源層-1（5a）上方的左側形成源電極層（6a），在所述變摻雜層（5b）上方右側形成漏電極層（6b）。

8.根據權利要求7所述的一種高功率a-IGZO薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，所述步驟六中將所述a-IGZO有源層-1（5a）中的右側形成變摻雜區（5b）時采用等離子處理工藝。

9.根據權利要求8所述的一種高功率a-IGZO薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，在采用等離子處理工藝前先采用標準光刻工藝，在所述a-IGZO有源層-1（5a）的右側上表面用光刻膠形成摻雜阻擋層，對所述a-IGZO有源層-1（5a）的右側進行有區域劃分的精準摻雜工藝，并在所述a-IGZO有源層-1（5a）的上表面采用光刻工藝形成具有不同覆蓋區域的摻雜阻擋層，以制備變摻雜區。

10.根據權利要求8所述的一種高功率a-IGZO薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，在采用等離子處理工藝后采用真空退火工藝，對所述變摻雜區（5b）進行溫度為300℃，時間為30分鐘的退火工藝處理。