[发明专利]氧化物半导体薄膜、氧化物薄膜晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述氧化物半导体薄膜的成分为In_4-4x-4yM_4xN_3yO_6-z，其中，In为铟元素，O为氧元素；M成分由元素周期表中的III B族元素中Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu中的一种或多种元素组成，用于抑制氧空位及抑制由氧空位导致的载流子浓度；N成分由Zr、Si、Hf中的一种或多种元素组成，用于增加因掺杂而引入的载流子浓度；并且，所述氧化物半导体薄膜的厚度为5nm至100nm，0.02≤x≤0.2，0.05≤y≤0.2，0≤z<6。

2.如权利要求1所述的氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述M成分为元素周期表中的III B族元素中所标示的La元素。

3.如权利要求1所述的氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述M成分为元素周期表中的III B族元素中所标示的Nd元素。

4.如权利要求1所述的氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述N成分为元素周期表中所标示的Si元素。

5.如权利要求1所述的氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述N成分为元素周期表中所标示的Zr元素。

6.如权利要求1～5任一项所述的氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述氧化物半导体薄膜的载流子浓度小于5×10¹⁹cm^-3。

7.如权利要求1～5任一项所述的氧化物半导体薄膜，其特征在于，所述氧化物半导体薄膜的载流子浓度载流子浓度介于1×10¹⁶cm^-3至1×10¹⁸cm^-3之间。

8.一种氧化物薄膜晶体管，其特征在于，采用如权利要求1～7任一项所述的氧化物半导体薄膜作为所述氧化物薄膜晶体管的有源层。

9.一种背沟道刻蚀型氧化物薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

在衬底上制备并图案化导电层作为氧化物薄膜晶体管的栅极；

在所述的栅极上沉积绝缘层薄膜作为氧化物薄膜晶体管的栅绝缘层；

在所述的栅绝缘层上沉积如权利要求1-7中任一项所述的氧化物半导体薄膜，并采用湿法刻蚀方式或干法刻蚀方式将所述氧化物半导体薄膜形成图案化后作为氧化物薄膜晶体管的有源层；

对所述有源层进行退火处理，改变所述有源层在酸性刻蚀液中的刻蚀速率；

在所述有源层上直接沉积金属层；

采用湿法刻蚀方式在所述有源层上进行图案化作为氧化物薄膜晶体管的源漏电极。

10.如权利要求9所述的背沟道刻蚀型氧化物薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述源漏电极图案化后沉积绝缘层作为氧化物薄膜晶体管的钝化层。