[发明专利]一种铟镓锌氧基多层结构薄膜晶体管的制备方法

权利要求书

1.一种铟镓锌氧基多层结构薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将玻璃基板加入去离子水中，超声清洗，风刀吹干；

步骤二、通过磁控溅射工艺在玻璃基板表面沉积金属薄膜，并进行图案化处理，得到栅电极；

步骤三、通过等离子体增强化学气相沉积法镀膜工艺在栅电极表面沉积二氧化硅，即绝缘层；

步骤四、在绝缘层上依次制备铟镓锌氧化物薄膜层Ⅰ、氧化铟薄膜层和铟镓锌氧化物薄膜层Ⅱ，并进行图案化处理，得到有源层；

步骤五、通过磁控溅射工艺在绝缘层及有源层上沉积金属层，并通过对金属层进行图案化处理，得到分别接触有源层两侧的源电极和漏电极；

其中，所述铟镓锌氧化物薄膜层Ⅰ和铟镓锌氧化物薄膜层Ⅱ均通过磁控溅射方法进行制备；

所述氧化铟薄膜层的制备方法为：将铟盐、镧盐和稳定剂加入混合溶剂中，然后加入超临界二氧化碳反应器中，在体系密封后，通入二氧化碳至15~25MPa、温度为45℃~65℃的条件下搅拌30~45min，然后泄压，将混合料液加压超声分散30~45min，得到氧化铟前驱体溶液；采用超声雾化喷涂方法将氧化铟前驱体溶液喷涂至铟镓锌氧化物薄膜层Ⅰ上，然后进行退火处理，得到氧化铟薄膜层；所述氧化铟薄膜层的厚度为10~15nm；

所述加压超声分散的压力为1.5~2.5MPa，频率为30~40KHz；

所述铟盐为乙酰丙酮铟；所述镧盐为乙酸镧；所述稳定剂为质量比为3:2的巯基乙酸和甲酰胺；所述混合溶剂为体积比为1:2的二甲基甲酰胺和水；

所述氧化铟前驱体溶液中铟离子和镧离子的摩尔比为35~60:1；所述氧化铟前驱体溶液中铟盐的浓度为0.05~0.3mol/L；所述稳定剂与混合溶剂的体积比为1:10~15；

所述超声雾化喷涂方法的工艺参数为：超声频率1.5~2.5MHz、温度40~45℃、气压为0.5~0.6MPa、载气为氮气，且氮气的流量为100~120mL/min；超声雾化喷涂的喷雾口与铟镓锌氧化物薄膜层Ⅰ的距离为4~6cm；

所述退火处理的过程为：在空气气氛下加热1.5~2.5h，温度360~420℃。

2.如权利要求1所述的铟镓锌氧基多层结构薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，

通过磁控溅射方法制备铟镓锌氧化物薄膜层Ⅰ的过程为：采用IGZO靶材，溅射背景真空为3.8×10^-3Pa，溅射功率为100~120W，溅射时通入的气体为氩气和氧气的混合气体，氩气和氧气摩尔比为80：20，溅射气压为0.55~0.75Pa；温度为室温；IGZO靶材的纯度99.9999％；铟镓锌氧化物薄膜层Ⅰ的厚度为5~8nm；

通过磁控溅射方法制备铟镓锌氧化物薄膜层Ⅱ的过程为：采用IGZO靶材，溅射背景真空为3.8×10^-3Pa，溅射功率为100~120W，溅射时通入的气体为氩气和氧气的混合气体，氩气和氧气摩尔比为70：30，溅射气压为0.55~0.75Pa；温度为室温；IGZO靶材的纯度99.9999％；铟镓锌氧化物薄膜层Ⅱ的厚度为40~100nm。

3.如权利要求1所述的铟镓锌氧基多层结构薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，金属薄膜的材料为钼、铝中的任意一种；所述步骤五中，金属层为的材料为钼、铝、银中的任意一种。

4.如权利要求1所述的铟镓锌氧基多层结构薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，所述绝缘层的厚度为60~260nm；栅电极的厚度为60~220nm；源电极和漏电极的厚度为20~300nm。

5.如权利要求1所述的铟镓锌氧基多层结构薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，超声清洗的频率为35~45KHz，时间为30~45min。