[发明专利]金属氧化物半导体薄膜、薄膜晶体管、制备方法及装置

权利要求书

1.一种金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述金属氧化物半导体薄膜的成分为金属氧化物；

所述金属氧化物包括第一金属元素、第二金属元素和第三金属元素；

所述第一金属元素为钪元素、钇元素、稀土元素、铝元素和铟元素中的至少一者；

所述第二金属元素为钙元素、锶元素和钡元素中的至少一者；

所述第三金属元素为钛元素和锡元素中的至少一者；

所述金属氧化物半导体薄膜具有由多种结晶相组成的混合相。

2.如权利要求1所述的金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述金属氧化物的化学表达式为M_xA_1-xBO_δ，其中0.001≤x≤0.5，δ>0，M为第一金属元素、A为第二金属元素，B为第三金属元素。

3.如权利要求1所述的金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述多种结晶相中包括钙钛矿相。

4.如权利要求3所述的金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，除所述钙钛矿相以外的结晶相至少包括所述第一金属元素的氧化物、所述第二金属元素的氧化物和所述第三金属元素的氧化物中的至少一者。

5.如权利要求3或4所述的金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，除所述钙钛矿相以外的结晶相还包括非钙钛矿结构的三元或四元金属氧化物。

6.如权利要求3所述的金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述钙钛矿相的晶胞属于立方晶系；

所述第一金属元素位于所述晶胞的部分顶点位置，所述第二金属元素位于所述晶胞的体心位置，氧元素位于所述晶胞的面心位置，所述第三金属元素位于所述晶胞中除所述部分顶点位置以外的顶点位置。

7.如权利要求1至4、6任一项权利要求所述的金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述金属氧化物半导体薄膜在预设质量浓度的盐酸下的刻蚀速率小于10nm/min，其中，预设质量浓度大于或等于3％且小于或等于10％。

8.如权利要求1至4、6任一项权利要求所述的金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述金属氧化物半导体薄膜中的晶粒大小介于2至300nm之间。

9.如权利要求1至4、6任一项权利要求所述的金属氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述薄膜的厚度介于10至200nm。

10.一种制备金属氧化物半导体薄膜的方法，其特征在于，所述方法包括：

将金属氧化物材料制备成靶材，其中金属氧化物包括第一金属元素、第二金属元素和第三金属元素；所述第二金属元素为钙元素、锶元素和钡元素中的至少一者；所述第三金属元素为钛元素和锡元素中的至少一者；所述第一金属元素为钪元素、钇元素、稀土元素、铝元素和铟元素中的至少一者；

对所述靶材通过预设处理操作进行处理，得到金属氧化物半导体薄膜，其中所述金属氧化物半导体薄膜具有由多种结晶相组成的混合相。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述将金属氧化物材料制备成靶材之前，还包括：

将包括所述第一金属元素的第一氧化物粉末、包括所述第二金属元素的碳酸物粉末和包括所述第三金属元素的第二氧化物粉末按预设比例混合均匀得到混合物；

在第一预设温度下对所述混合物进行烧结处理得到包括所述第一金属元素、第二金属元素和第三金属元素的金属氧化物。

12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述将金属氧化物材料制备成靶材，包括：

将所述金属氧化物研磨成粉末，将所述粉末压片成材料片；

对所述材料片进行机械加工制得靶材。