[发明专利]半导体氧化物晶体管及其制备方法

说明书

本发明提供了一种半导体氧化物晶体管及其制备方法，晶体管包括衬底、第一绝缘层、有源层、栅极、源极、漏极、栅极绝缘层和第二绝缘层，第一绝缘层设置于衬底上，第一绝缘层包括容槽；有源层设置于所述容槽中，有源层包括第一部分有源层和第二部分有源层；栅极绝缘层设置于栅极与第一部分有源层和第二部分有源层之间；源极和漏极相对设置于第二部分有源层上表面；第二绝缘层填充于源极和漏极周边。制备方法包括在衬底上通过沉积工艺和图形化工艺形成容槽；以向容槽内填充的方式形成有源层；在有源层上制备场效应晶体管。

技术领域

本发明涉及半导体元器件及制备技术领域，特别涉及一种半导体氧化物晶体管及其制备方法。

背景技术

IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide，氧化铟镓锌)材料具有高的电子迁移率(10～30cm²/Vs)，高的带隙宽度(3.1eV)，优良的低漏电性能，并且具有较高的电流开关比(Ion/Ioff～10⁸)。目前，以IGZO TFT为代表的氧化物薄膜晶体管由于具有良好的性能，越来越多的应用于各种电子器件。另外，IGZO材料与其它材料的附着结合性能较好，可以生长在各种材料表面用来制作2D或3D电子器件。

但是，IGZO材料采用干法刻蚀加工时会产生难挥发的副产物，易在工件上形成难以清除的残留物，造成图案界线不清；而IGZO材料的湿法刻蚀图形保真度不强，图形的最小线宽受到限制；因而使得IGZO材料无法进行精细图案制作，这给IGZO材料用于高精密度的晶体管带来障碍。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种半导体氧化物晶体管及其制备方法。

半导体氧化物晶体管包括：

衬底，

第一绝缘层，设置于所述衬底上，所述第一绝缘层包括容槽；

有源层，设置于所述容槽中，所述有源层包括第一部分有源层和第二部分有源层；

栅极，至少部分埋入所述第二部分有源层中；

栅极绝缘层，设置于所述栅极与所述第一部分有源层和所述第二部分有源层之间；

源极和漏极，相对设置于所述第二部分有源层上表面；

第二绝缘层，填充于所述源极和所述漏极周边。

可选的，所述第一绝缘层包括沿远离所述衬底的方向依次层叠的第一子绝缘层和第二子绝缘层；

所述第一子绝缘层包括第一容槽，所述第一部分有源层设置于所述第一容槽中；

所述第二子绝缘层包括第二容槽，所述第二部分有源层设置于所述第二容槽中。

可选的，所述第二部分有源层的平面呈回字形。

可选的，所述第一绝缘层和第二绝缘层采用不同绝缘材料。

可选的，所述第一绝缘层和第二绝缘层采用相同绝缘材料。

可选的，所述第一绝缘层采用氮化物绝缘材料，所述第二绝缘层采用氧化物绝缘材料。

可选的，所述第一绝缘层与所述衬底之间设置有第三绝缘层，所述第三绝缘层采用氧化物绝缘材料。

可选的，所述有源层采用铟镓锌氧化物材料。

可选的，所述衬底采用硅衬底材料。

本发明还提供了一种半导体氧化物晶体管的制备方法，包括以下步骤：

准备衬底；

在所述衬底上形成第一绝缘层；

通过构图工艺，在所述第一绝缘层中形成容槽；