高。因此本发明有望替代传统金属氧化物薄膜晶体管器件结构，具有较高的实用价值，有望广泛用于微电子和平板显示产业。
【附图说明】
[0022]图1为本发明源/漏叠层结构的金属氧化物半导体薄膜晶体管的剖面示意图；
[0023]图2(a)?(C)依次示出了本发明源/漏叠层结构的金属氧化物半导体薄膜晶体管的制备方法的实施例的主要工艺步骤。
[0024]上述图中I一衬底；2—栅电极；3—栅介质；4一有源区金属氧化物半导体薄膜；
5—叠层源、漏电极的下层金属氧化物半导体薄膜；6—叠层源、漏电极的上层导电薄膜。
【具体实施方式】
[0025]下面结合说明书附图，通过实例对本发明做进一步说明。
[0026]本发明的源/漏叠层结构的金属氧化物半导体薄膜晶体管形成于玻璃衬底上，如图1和图2所示。该薄膜晶体管包括栅电极、栅介质、有源区、叠层结构源电极和漏电极。栅电极位于衬底之上，栅介质位于栅电极之上，有源区位于栅介质之上，源电极和漏电极分别位于有源区之上。
[0027]本发明的源/漏叠层结构的金属氧化物半导体薄膜晶体管的制备方法的一个实施例由图2(a)至图2(c)所示，包括以下步骤:
[0028](I)在玻璃衬底I上射频磁控溅射生长一层约110纳米厚的透明导电金属氧化物ITO薄膜，然后光刻和刻蚀形成栅电极2，如图2 (a)所示；
[0029](2)在玻璃片上涂正胶，曝光显影；
[0030](3)使化学气相淀积技术生长一层100?150纳米厚的二氧化硅栅介质层3，如图2 (b)所示；
[0031](4)使用射频磁控溅射淀积一层10?40纳米厚的电导率较高的金属氧化物半导体层4，溅射过程中通入气体为氩气，即氧分压为0%，在室温下溅射，如图2(b)所示；
[0032](5)使用剥离工艺，得到栅介质和有源层图形，如图2(b)所示；
[0033](6)在玻璃片上涂正胶，曝光显影；
[0034](7)使用射频磁控溅射淀积一层大于20纳米厚的低电导率较低的金属氧化物半导体层，作为叠层源电极和漏电极的下层金属氧化物薄膜5，溅射过程中通入氧气与氩气比15%:85%，在室温下溅射，如图2(c)所示；
[0035](8)使用射频磁控溅射淀积一层约110纳米厚的透明导电金属氧化物ITO薄膜，作为叠层源电极和漏电极的上层导电薄膜6，如图2(c)所示。
[0036]最后需要注意的是，公布实施方式的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。
【主权项】
1.一种金属氧化物半导体薄膜晶体管，包括栅电极、栅介质、有源区、源电极和漏电极，所述栅电极位于衬底之上，栅介质位于栅电极之上，有源区位于栅介质之上，源电极和漏电极分别位于有源区之上，其特征在于，所述有源区为金属氧化物半导体薄膜，所述源电极和漏电极分别由上、下两层薄膜组成叠层结构，其中源电极或漏电极的下层薄膜为金属氧化物薄膜，源电极或漏电极的上层薄膜为导电薄膜，且有源区金属氧化物半导体薄膜电导率或载流子浓度高于源电极或漏电极的下层金属氧化物半导体薄膜。
2.如权利要求1所述的金属氧化物半导体薄膜晶体管，其特征在于，栅电极为Al、T1、Cr非透明金属中的一种或ITO、AZO、InO透明导电薄膜中的一种。
3.如权利要求1所述的金属氧化物半导体薄膜晶体管，其特征在于，栅介质材料为二氧化硅、氮化硅以及高介电常数绝缘材料中的一种或者多种的组合。
4.如权利要求1所述的金属氧化物半导体薄膜晶体管，其特征在于，有源区金属氧化物半导体薄膜厚度为10?40纳米，材料为氧化铟镓锌或氧化锌及其掺杂体系包括锡、铟、镓、铝等III或IV族元素中的一种或者几种组合。
5.如权利要求1所述的金属氧化物半导体薄膜晶体管，其特征在于，源电极或漏电极的下层薄膜为与有源区相同或不同材料金属氧化物半导体，厚度大于20纳米；当为同种金属氧化物时，源电极或漏电极的下层薄膜金属氧化物氧含量高于有源区金属氧化物。
6.如权利要求1所述的金属氧化物半导体薄膜晶体管，其特征在于，源电极和漏电极与栅电极之间存在交叠区域。
7.如权利要求1所述的金属氧化物半导体薄膜晶体管，其特征在于，源电极或漏电极的上层导电薄膜为Al、T1、Cr非透明金属中的一种或ΙΤ0、ΑΖ0、Ιη0透明导电薄膜中的一种。
8.一种制备如权利要求1所述的金属氧化物半导体薄膜晶体管的方法，其步骤包括: 1)在玻璃衬底上生长一层导电薄膜，采用刻蚀或剥离工艺形成栅电极； 2)接着生长一层绝缘介质层，刻蚀形成栅介质； 3)然后采用射频磁控溅射技术生长一层金属氧化物薄膜，采用刻蚀或剥离工艺形成有源区； 4)再涂光刻胶、曝光、显影定义源电极和漏电极图形，采用射频磁控溅射技术生长一层金属氧化物薄膜； 5)再次采用射频磁控溅射技术生长一层导电薄膜，采用剥离工艺最终形成源电极和漏电极。
【专利摘要】本发明公开了一种金属氧化物半导体薄膜晶体管及其制备方法，属于半导体集成电路和平板显示及其相关制造技术领域。发明核心是采用了叠层结构源电极和漏电极，电极的下层为金属氧化物半导体薄膜，电极的上层为导电薄膜。叠层源电极和漏电极的下层金属氧化物薄膜采用与沟道有源层相同或不同的材料，其电导率小于有源层金属氧化物薄膜。两层金属氧化物薄膜由射频磁控溅射方法形成。发明氧化物半导体薄膜晶体管具有高迁移率,关态电流小，大开关电流比等优点，且与传统结构器件相比工艺复杂度未提高，制备方法和传统CMOS工艺相兼容，具有较高的实用价值，有望在未来的TFT集成电路中得到应用。
【IPC分类】H01L29-786, H01L29-417, H01L21-336
【公开号】CN104576759
【申请号】CN201510039672
【发明人】王漪, 周晓梁, 丛瑛瑛, 赵飞龙, 董俊辰, 韩德栋, 张盛东, 刘晓彦
【申请人】北京大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月27日