[发明专利]一种低亚阈值摆幅的氧化铟薄膜晶体管的制备方法

摘要

本发明公开了一种低亚阈值摆幅的氧化铟薄膜晶体管的制备方法，属于半导体薄膜晶体管制备技术领域。该方法采用原子层淀积（ALD）设备，在重掺杂硅衬底上沉积一层氧化铝薄膜，再采用旋涂的方式，将硝酸铟的水溶液均匀涂覆在氧化铝薄膜上，100‑150℃预热10 min后，置于高压汞灯下方10cm处进行1.5 h的光退火，使硝酸铟分解成氧化铟。最后用热蒸发的方式，将铝电极蒸镀到氧化铟薄膜上，得到了具有低亚阈值摆幅的薄膜晶体管。本发明优化了现有的氧化铟薄膜晶体管制备技术，成本低廉，操作简便，材料环保，因采用高压汞灯进行光退火，使得氧化铟薄膜在100℃以下就能制备，且得到的薄膜晶体管亚阈值摆幅较低，工作性能优异。

主权项

1.一种低亚阈值摆幅的氧化铟薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：步骤1：氧化铟前驱体溶液的制备将硝酸铟水合物In(NO3)3·xH2O溶于去离子水中，浓度为0.1mol/L，在室温下磁力搅拌6‑12 h形成澄清透明的氧化铟前驱体溶液；步骤2：氧化铝介电层薄膜的制备将重掺杂硅衬底分别浸没于去离子水、丙酮和异丙醇中进行超声波清洗10min，用氮气枪将衬底吹干之后，再采用等离子体清洗方法进一步清洗衬底表面，增加表面活性；使用ALD设备在所述硅衬底上制备高介电氧化铝薄膜，其中，制备的源为二甲基铝和去离子水，反应腔室的中心温度为150‑200℃，四周温度为200‑250℃，载气为氮气，反应时的气体流量为20sccm；其薄膜厚度为10‑20 nm；步骤3：氧化铟半导体层薄膜的制备将步骤2得到的制备有高介电氧化铝薄膜的硅衬底，再次采用等离子体清洗方法清洗表面，然后采用溶胶‑凝胶方法，在匀胶机上旋涂步骤1得到的氧化铟前驱体溶液，旋涂的转速为5000 rpm，时间为25 s；旋涂结束后，将所述硅衬底置于100‑150℃的加热板上预热10 min，自然冷却后将其放在高压汞灯的灯管下方10cm处进行光退火，时间为1.5 h，形成氧化铟薄膜，其厚度为30‑60 nm；步骤4：源、漏电极的制备将掩膜版置于步骤3得到的制备有氧化铟薄膜的硅衬底表面，采用真空热蒸发法，将金属铝蒸镀到氧化铟薄膜上形成源、漏电极，得到所述低亚阈值摆幅的氧化铟薄膜晶体管。