有源层材料、薄膜晶体管及垂直和顶栅结构TFT的制作方法与流程

文档序号:12370294阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种有源层材料,其特征在于,其分子式为(AO)x(BO)y(Ta2O5)z,其中0.70≤x+y≤0.99,0.01≤z≤0.30,且x+y+2z=1;A为镓、硅、铝、镁、钽、铪、镱、镍、锆、锡、磷、钒、砷、钛、铅、钾或镧系稀土元素中的任意一种或两种以上的任意组合,B为铟或锡中的任意一种或两种的组合。

2.一种采用权利要求1的有源层材料制成的薄膜晶体管,其特征在于:包括有源层,所述有源层包括一层或多层不同成分的氧化物半导体薄膜,所述有源层表面层为等离子隔绝层,所述等离子隔绝层为含有钽掺杂的氧化物半导体薄膜。

3.根据权利要求2所述的薄膜晶体管,其特征在于:所述含有钽掺杂的氧化物半导体薄膜的载流子浓度为1016—1018cm-3,迁移率为1—50cm2/Vs,在经过SF6,C3F8,CF4,Ar,N2,SiH4,NH3,N2O,O2,Cl2工艺气体产生的高温等离子体轰击,持续时间30s—600s后,载流子浓度为1016—1018cm-3

4.根据权利要求2所述的薄膜晶体管,其特征在于:所述含有钽掺杂的氧化物半导体薄膜厚度为2nm—50nm。

5.根据权利要求2所述的薄膜晶体管,其特征在于:采用顶栅结构、背沟道刻蚀结构或垂直结构。

6.一种采用权利要求2至4中任意一项所述的薄膜晶体管的顶栅结构TFT的制作方法,其特征在于:包括以下步骤,

步骤一、在衬底上制备缓冲层;

步骤二、在所述缓冲层上沉积含有钽掺杂的氧化物半导体薄膜,然后图形化含有钽掺杂的氧化物半导体薄膜作为有源层;

步骤三、在所述有源层上连续沉积第一绝缘层和第一金属层,分别作为栅极绝缘层和栅极电极,图形化栅极电极,并利用栅极电极,采用自对准的方法,图形化栅极绝缘层;

步骤四、沉积并图形化第三绝缘层作为钝化层;

步骤五、在所述钝化层上沉积并图形化第二金属层,作为源漏电极层。

7.根据权利要求6所述的顶栅结构TFT的制作方法,其特征在于:所述薄膜沉积方法包括物理气相沉积,化学气相沉积,原子层沉积,激光沉积。

8.根据权利要求6所述的顶栅结构TFT的制作方法,其特征在于:所述衬底包括具有缓冲层的玻璃衬底,以及具有水氧阻隔层的柔性衬底。

9.一种采用权利要求2至4中任意一项所述的薄膜晶体管的垂直结构TFT的制作方法,其特征在于:包括以下步骤,

步骤一、在衬底上制备缓冲层;

步骤二、在所述缓冲层上沉积源极金属层;

步骤三、在所述源极金属层上沉积隔离层;

步骤四、在所述隔离层上沉积漏极金属层;

步骤五、在所述漏极金属层上沉积含有钽掺杂的氧化物半导体薄膜;

步骤六、在所述含有钽掺杂的氧化物半导体薄膜上沉积栅极绝缘层;

步骤七、在所述栅极绝缘层上沉积栅极电极。

10.根据权利要求9所述的垂直结构TFT的制作方法,其特征在于:所述薄膜沉积方法包括物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积和激光沉积。

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