一种金属氧化物薄膜晶体管及其制备方法

摘要

本发明属于微电子及平板显示技术领域，具体为一种金属氧化物薄膜晶体管及其制备方法。该金属氧化物薄膜晶体管包括基底、栅极、栅极绝缘层、源/漏电极、半导体沟道层以及钝化层，在半导体沟道层与钝化层之间有自组装的单分子层；该自组装单分子层可以将底栅金属氧化物薄膜晶体管的沟道背表面改性为疏水，有效防止外界水汽入侵，亦可保护沟道在后期的钝化层沉积过程中不受化学及物理损伤，以增强底栅氧化物薄膜晶体管的可靠性。

主权项

一种金属氧化物薄膜晶体管，包括基底、栅极、栅极绝缘层、源/漏电极、半导体沟道层以及钝化层，其特征在于在半导体沟道层与钝化层之间有自组装的单分子层；并且由如下步骤制备获得：（1）选择基底；（2）在所述基底上制作栅电极；（3）在上述步骤形成的结构上制作栅极绝缘层；（4）在上述步骤制作的栅极绝缘层上制作源、漏电极；（5）在上述步骤形成的结构上制作氧化物半导体沟道层；（6）在所述半导体沟道层上沉积自组装单分子层；（7）在所述单分子层上沉积钝化层；其中，所述沉积自组装单分子层采用溶液浸泡方法或真空热蒸发方法；所述溶液浸泡方法是指：将目标单分子层的化合物溶于甲苯、环己烷或丙酮溶剂中，然后将经步骤（1）‑（5）处理后的芯片浸入该溶液中，浸泡30min到24h；随后用溶剂冲洗并干燥；所述真空热蒸发方法是：将单分子层化合物溶液放入反应腔体，将反应腔体抽真空至10^‑3Pa，并加热至80~200℃，使化合物分子沉积于经步骤（1）‑（5）处理后的芯片上，沉积时间10至30min；所述自组装单分子层包含与半导体表面结合的头基、连接基团和末端基团，该单分子层在半导体沟道层表面有序且紧密地排列，并且末端可形成疏水表面；所述单分子层的头基选自R‑SiCl₃、R‑SiCl₂‑烷基、R‑SiCl(烷基)₂、R‑Si(烷基)₃、R‑COOH、R‑PO(OH)₂；所述单分子层中连接基团为通式为‑（CH₂）n‑的正烷烃链，其中n为从2到26间的偶数；所述单分子层中末端基团一方面可用于确定构成自组装单分子层的分子取向，另一方面可借助偶极矩、ππ相互作用或范德华力的相互作用，稳定自组装单分子层，且所述单分子层末端基团为疏水性；所述单分子层厚度为1~5nm。