[发明专利]一种基于IGZO薄膜晶体管的反相器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于IGZO薄膜晶体管的反相器,其特征在于，包括n型增强型IGZO薄膜晶体管T1和n型耗尽型IGZO薄膜晶体管T2，其中n型耗尽型IGZO薄膜晶体管T2作为上拉器件；

n型增强型IGZO薄膜晶体管T1包括依次设置的衬底、第一栅电极层、第一栅极介电层和第一IGZO有源层，在第一IGZO有源层表面设置有第一源极和第一漏极；

n型耗尽型IGZO薄膜晶体管T2包括依次设置的衬底、第二栅电极层、第二栅极介电层和第二IGZO有源层；在第二IGZO有源层表面设置有第二源极和第二漏极；所述n型耗尽型IGZO薄膜晶体管T2还包括开型沟道，所述开型沟道通过对位于第二源极与第二漏极之间区域对应的IGZO有源层进行氢等离子体处理获得；

n型增强型IGZO薄膜晶体管T1的第一漏极和n型耗尽型IGZO薄膜晶体管T2的第二源极、第二栅电极层三者短接。

2.根据权利要求1所述一种基于IGZO薄膜晶体管的反相器,其特征在于，n型增强型IGZO薄膜晶体管T1和n型耗尽型IGZO薄膜晶体管T2共用衬底，衬底是刚性基底或柔性基底。

3.根据权利要求1所述一种基于IGZO薄膜晶体管的反相器,其特征在于，第一栅电极层和第二栅电极层均设置在衬底表面，材质为钼。

4.根据权利要求1所述一种基于IGZO薄膜晶体管的反相器,其特征在于，第一栅极介电层完全覆盖晶体管T1的第一栅电极层，第二栅极介电层完全覆盖晶体管T2的第二栅电极层，第一栅极介电层和第二栅极介电层材质为二氧化硅。

5.根据权利要求1所述一种基于IGZO薄膜晶体管的反相器,其特征在于，第一源极、第一漏极、第二源极和第二漏极均为钼或铝。

6.一种基于IGZO薄膜晶体管的反相器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，清洗衬底，在衬底上制备图案化的栅电极层；图案化的栅电极层包括第一栅电极层和第二栅电极层；

步骤2，通过PECVD工艺在具有栅电极层的衬底上沉积栅极介电层，位于第一栅电极层表面的为第一栅极介电层，位于第二栅电极层表面的为第二栅极介电层；

步骤3，通过射频磁控溅射工艺，在栅极介电层上形成IGZO有源层，刻蚀IGZO有源层和位于第二栅极表面的第二栅极介电层，得到图案化IGZO有源层，以及在第二栅极介电层上形成窗口，使第二栅极部分暴露；图案化IGZO有源层包括第一IGZO有源层和第二IGZO有源层，第一IGZO有源层位于第一栅极介电层表面，第二IGZO有源层位于第二栅极介电层表面，第一IGZO有源层和第二IGZO有源层之间存在间隔；

步骤4，通过电子束蒸发工艺在第一IGZO有源层上形成第一源极和第一漏极，得到n型增强型IGZO薄膜晶体管T1；在第二IGZO有源层表面形成第二源极和第二漏极，并将第一漏极、第二源极、第二栅电极短接；

步骤5，对位于第二源极和第二漏极之间的第二IGZO有源层进行氢等离子体处理，形成常开型沟道，制备得到n型耗尽型IGZO薄膜晶体管T2。

7.根据权利要求6所述一种基于IGZO薄膜晶体管的反相器的制备方法，其特征在于，步骤5中，氢等离子处理工艺环境为：反应功率为100W，腔室压强为1200mTorr，氢流量为170sccm，反应温度为30℃，反应时间为200s。