【技術實現步驟摘要】
本申請涉及半導體，具體而言，涉及一種氧化物薄膜晶體管器件和其制備方法以及相關設備。
技術介紹
1、隨著技術的不斷進步，高分辨率主動矩陣顯示技術、動態隨機存儲器(dram，dynamic?random?access?memory)技術以及柔性集成電路技術等眾多高新技術的相關技術需求，推動著薄膜晶體管向短溝道、高遷移率和高穩定性方向發展，其中以銦鎵鋅氧化物(igzo)為代表的氧化物薄膜晶體管(oxide?thin-film?transistor，tft)由于具有載流子遷移率較高、漏電流極低、大面積電性均勻性優異等特點，目前已成為當今半導體領域的重點研究對象之一。
2、然而，隨著溝道尺寸的縮小，氧化物薄膜晶體管往往容易因短溝道效應而喪失開關特性，其中氧化物薄膜晶體管產生短溝道效應的主要原因在于：(1)采用功函數較低的金屬材料(例如，鋁)制備電極，造成金屬電極向半導體層轉移載流子，從而引起半導體層自由載流子濃度過高；(2)金屬電極與半導體層的接觸界面發生氧化現象，導致半導體層在接觸界面處的氧空位濃度顯著增加，從而造成半導體層自由載流子濃度過高；(3)金屬電極的電極材料向半導體層擴散，造成了施主性的摻雜，從而引起半導體層自由載流子濃度過高。
3、目前，為解決短溝道半導體器件容易因短溝道效應而失效的問題，業界主流通常采用化學性質較穩定且功函較高的金屬材料制備源/漏電極，并需要將半導體層制備到比較薄的狀態。但值得注意的是，采用功函較高的金屬材料制備源/漏電極，雖然可以在一定程度上避免金屬電極向半導體層轉移載流子，但也會
技術實現思路
1、有鑒于此，本申請的目的在于提供一種氧化物薄膜晶體管器件和其制備方法、動態隨機存儲器以及顯示面板，能夠通過引入氧化物層，使半導體層在與氧化物層的接觸區域處形成耗盡區的方式，即便在采用的電極材料會因功函數較低、接觸界面氧化或材料擴散摻雜等因素提高半導體層的自由載流子濃度的情況下，形成的耗盡區也可以有效降低其在半導體層處的溝道區域內的自由載流子濃度，確保整個晶體管器件容易實現溝道夾斷，從而有效抑制短溝道效應，并有效拓展電極材料的選擇范圍，降低對半導體層的層厚要求，有益于制備超短溝道的高性能半導體器件。
2、為了實現上述目的，本申請實施例采用的技術方案如下：
3、第一方面，本申請提供一種氧化物薄膜晶體管器件，所述晶體管器件包括：
4、襯底；
5、設置在所述襯底上的第一電極層；
6、在所述第一電極層遠離所述襯底的一側依次層疊設置的絕緣層和第二電極層，其中所述第二電極層和/或所述第一電極層與所述絕緣層間隔設置有氧化物層，所述第二電極層、所述絕緣層和所述氧化物層側面對齊；
7、沿所述絕緣層和所述氧化物層的側壁生長的半導體層，其中所述半導體層對所述第二電極層遠離所述襯底的外側表面進行覆蓋，并且對所述第一電極層遠離所述襯底的外側表面的目標表面區域進行覆蓋，所述目標表面區域未被所述絕緣層或所述氧化物層覆蓋；其中，所述第一電極層和所述第二電極層分別與所述半導體層形成歐姆接觸或準歐姆接觸，所述半導體層的與所述氧化物層直接接觸的局部區域形成耗盡區；
8、對所述半導體層進行覆蓋的柵介質層，以及對所述柵介質層進行覆蓋的柵電極層。
9、在可選的實施方式中，當所述氧化物層的數目為一個時，所述第一電極層和所述第二電極層中靠近所述氧化物層的電極層用于作為源電極層，而剩余電極層用于作為漏電極層；
10、當所述氧化物層的數目為兩個時，所述第一電極層和所述第二電極層中任意一個電極層用于作為源電極層，而剩余電極層用于作為漏電極層。
11、在可選的實施方式中，所述第一電極層、所述第二電極層和所述柵電極層各自的厚度范圍為5-1000nm；
12、所述絕緣層的厚度范圍為5-1000nm；
13、所述氧化物層的厚度范圍為5-500nm；
14、所述半導體層的厚度范圍為1-200nm；
15、所述柵介質層的厚度范圍為5-500nm。
16、在可選的實施方式中，所述柵電極層、所述第一電極層和所述第二電極層各自的材料為鋁、鉬、鉭、鈦、鉻、銅、鎢、鎳、鉑、鈀、金、鈷、氧化銦錫材料、氟摻雜氧化錫材料、鋁摻雜氧化鋅材料中的任意一種；
17、所述絕緣層和所述柵介質層各自的材料為二氧化硅、氮化硅、氧化鋁、氧化鉿、氧化鋯中的至少一種；
18、所述氧化物層的材料為p型氧化物材料，則所述半導體層的材料為n型半導體材料，其中所述p型氧化物材料包括氧化銅、氧化鎳、氧化錫、氧化鉻、氧化鈷、氧化鉬、氧化碲、氧化鎢、氧化鍺中的至少一種，所述n型半導體材料為銦鎵鋅氧化物、銦鋅氧化物、銦鋅錫氧化物、稀土摻雜銦鋅氧化物、銦鎵氧化物、氧化鋅、氧化鎵、氧化銦和氧化錫中的任意一種；
19、或者，所述氧化物層的材料為n型氧化物材料，則所述半導體層的材料為p型半導體材料，其中所述n型氧化物材料包括氧化鋅、氧化鎵、氧化銦、氧化錫和氧化鈦中的至少一種，所述p型半導體材料為氧化碲、碲硒氧化物、氧化銅、銅鉻氧化物、氧化鎳、鎳鋰氧化物、氧化錫、錫銅氧化物、錫銅鎳氧化物中的任意一種。
20、第二方面，本申請提供一種氧化物薄膜晶體管器件的制備方法，所述制備方法包括：
21、提供一襯底，并在所述襯底的一側表面上沉積形成第一電極層；
22、在所述第一電極層的遠離所述襯底的一側表面制備形成絕緣層、第二電極層和氧化物層，得到中間階段器件，其中所述絕緣層處于所述第一電極層和所述第二電極層之間，所述第一電極層和/或所述第二電極層與所述絕緣層間隔一個氧化物層，所述第二電極層、所述絕緣層和所述氧化物層側面對齊；
23、在所述中間階段器件的遠離所述襯底的外表面上依次制備半導體層、柵介質層和柵電極層，其中所述半導體層同時覆蓋所述第二電極層遠離所述襯底的外側表面，以及所述第一電極層遠離所述襯底的外側表面的目標表面區域，其中所述目標表面區域未被所述絕緣層或所述氧化物層覆蓋；所述第一電極層和所述第二電極層分別與所述半導體層形成歐姆接觸或準歐姆接觸，所述半導體層的與所述氧化物層直接接觸的局部區域形成耗盡區，所述柵介質層覆蓋所述半導體層，所述柵電極層覆蓋所述柵介質層。
24、在可選的實施方式中，當所述氧化物層的數目為一個，并且所述絕緣層與所述第一電極層間隔所述氧化物層時，所述第一電極層用于作為源電極層，所述第二電極層用于作為漏電極層；此時，所述在所述第一電極層的遠離所述襯底的一側表面制備形成絕緣層、第二電極層和氧化物層，得到中間階段器件的步驟，包括：...
【技術保護點】
1.一種氧化物薄膜晶體管器件，其特征在于，所述晶體管器件包括：
2.根據權利要求1所述的晶體管器件，其特征在于，當所述氧化物層的數目為一個時，所述第一電極層和所述第二電極層中靠近所述氧化物層的電極層用于作為源電極層，而剩余電極層用于作為漏電極層；
3.根據權利要求1所述的晶體管器件，其特征在于，所述第一電極層、所述第二電極層和所述柵電極層各自的厚度范圍為5-1000nm；
4.根據權利要求1-3中任意一項所述的晶體管器件，其特征在于，所述柵電極層、所述第一電極層和所述第二電極層各自的材料為鋁、鉬、鉭、鈦、鉻、銅、鎢、鎳、鉑、鈀、金、鈷、氧化銦錫材料、氟摻雜氧化錫材料、鋁摻雜氧化鋅材料中的任意一種；
5.一種氧化物薄膜晶體管器件的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：
6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，當所述氧化物層的數目為一個，并且所述絕緣層與所述第一電極層間隔所述氧化物層時，所述第一電極層用于作為源電極層，所述第二電極層用于作為漏電極層；此時，所述在所述第一電極層的遠離所述襯底的一側表面制備形成絕緣層、第
7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，當所述氧化物層的數目為一個，并且所述絕緣層與所述第二電極層間隔所述氧化物層時，所述第二電極層用于作為源電極層，所述第一電極層用于作為漏電極層；此時，所述在所述第一電極層的遠離所述襯底的一側表面制備形成絕緣層、第二電極層和氧化物層，得到中間階段器件的步驟，包括：
8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，當所述氧化物層的數目為兩個，并且所述第二電極層和所述第一電極層均與所述絕緣層間隔一個氧化物層時，所述第一電極層和所述第二電極層中任意一個電極層用于作為源電極層，而剩余電極層用于作為漏電極層；此時，所述在所述第一電極層的遠離所述襯底的一側表面制備形成絕緣層、第二電極層和氧化物層，得到中間階段器件的步驟，包括：
9.一種動態隨機存儲器，其特征在于，所述存儲器包括多個權利要求1-4中任意一項所述的氧化物薄膜晶體管器件，多個所述氧化物薄膜晶體管器件相互配合地實現數據動態存儲功能。
10.一種顯示面板，其特征在于，所述顯示面板包括像素單元陣列及多個權利要求1-4中任意一項所述的氧化物薄膜晶體管器件，多個所述氧化物薄膜晶體管器件相互配合形成用于所述像素單元陣列的驅動電路。
...【技術特征摘要】
1.一種氧化物薄膜晶體管器件，其特征在于，所述晶體管器件包括：
2.根據權利要求1所述的晶體管器件，其特征在于，當所述氧化物層的數目為一個時，所述第一電極層和所述第二電極層中靠近所述氧化物層的電極層用于作為源電極層，而剩余電極層用于作為漏電極層；
3.根據權利要求1所述的晶體管器件，其特征在于，所述第一電極層、所述第二電極層和所述柵電極層各自的厚度范圍為5-1000nm；
4.根據權利要求1-3中任意一項所述的晶體管器件，其特征在于，所述柵電極層、所述第一電極層和所述第二電極層各自的材料為鋁、鉬、鉭、鈦、鉻、銅、鎢、鎳、鉑、鈀、金、鈷、氧化銦錫材料、氟摻雜氧化錫材料、鋁摻雜氧化鋅材料中的任意一種；
5.一種氧化物薄膜晶體管器件的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：
6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，當所述氧化物層的數目為一個，并且所述絕緣層與所述第一電極層間隔所述氧化物層時，所述第一電極層用于作為源電極層，所述第二電極層用于作為漏電極層；此時，所述在所述第一電極層的遠離所述襯底的一側表面制備形成絕緣層、第二電極層和氧化物層，得到中間階段器件的步驟，包括：
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李育智，龔政，鄒勝晗，陳志濤，趙維，
申請(專利權)人：廣東省科學院半導體研究所，
類型：發明
國別省市：
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