【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体器件，具体指一种金属氧化物薄膜晶体管器件的制备方法及器件。
技术介绍
1、以非晶铟镓锌氧化物（amorphous ingazno，a-igzo）为代表的金属氧化物半导体因为具有禁带宽度大、可见光范围透明、大面积均匀性好等优点，采用此类基材所制备的薄膜晶体管关态泄漏电流低、亚阈值摆幅小，由此在有源矩阵液晶显示、有源矩阵发光二极管显示以及动态随机存储器中具有广阔应用前景。但是金属氧化物薄膜晶体管的载流子迁移率一般较低（衡量半导体材料的导电性能），驱动电流相比于多晶硅薄膜晶体管仍有很大提升空间。以非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管为例，其电子迁移率一般在10cm2/vs，而常规多晶硅薄膜晶体管可以达到100cm2/vs。因此，对于金属氧化物半导体材料来说，其只能应用于对电流驱动能力要求较低的应用场景中。
2、现阶段，智能手表和智能手机中的小尺寸有源矩阵发光二极管显示屏开始采用基于高迁移率的多晶硅薄膜晶体管和低关态电流的非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管两种薄膜晶体管技术的低温多晶氧化物（low-temperature polycrystalline oxide，ltpo）薄膜晶体管技术，但是该技术比单一多晶硅薄膜晶体管技术或非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管技术工艺更复杂，制造成本更高。因此，如果能够进一步提高金属氧化物薄膜晶体管的电流驱动的能力，金属氧化物薄膜晶体管在平板显示领域将具有更加广阔的应用市场。
3、在传统工艺中，为了提高金属氧化物薄膜晶体管驱动电流电流，薄膜晶体管的制备方案有以下几种：
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5、方法二：采用双栅结构，即在传统栅极结构金属氧化物薄膜晶体管的基础上再制作一个顶部的栅极，此方法由于额外顶栅和顶栅绝缘层的引入，器件制备工艺参数和工艺条件需要特别优化，增加了工艺的复杂性和制造难度。同时为了实现载流子迁移率的提高，a-igzo的厚度也要控制的很薄（通常在几个纳米的厚度），在大面积制造工艺中如此薄的a-igzo的均匀沉积实现起来比较困难。
6、方法三：通过在金属氧化物中掺杂氮来提高载流子迁移率，在a-igzo中掺氮来提高载流子迁移率的技术中，器件特性与氮气的流量比关系紧密，由于氮元素在a-igzo中的有多重作用，现有参考技术中掺氮的效果并不统一，溅射过程掺氮过多会在a-igzo中引入与氮相关的缺陷从而劣化a-igzo薄膜晶体管的电学特性。
7、由此，针对金属氧化物薄膜晶体管器件的电子迁移率以及驱动电流受限的问题，现有技术并没有一种简单稳定的解决方法。
技术实现思路
1、为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中金属氧化物薄膜晶体管器件的电子迁移率以及驱动电流受限的问题，提供一种金属氧化物薄膜晶体管器件的制备方法及器件。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种金属氧化物薄膜晶体管器件的制备方法，其包括如下步骤：步骤s1、将栅极结构及所述金属氧化物薄膜形成于绝缘衬底上；步骤s2、在所述绝缘衬底上设置源极、栅极以及漏极，其中，所述栅极连接所述栅极结构，所述源极和所述漏极分别连接所述金属氧化物薄膜，以分别在所述金属氧化物薄膜上形成源区及漏区，在所述金属氧化物薄膜上，所述源区与所述漏区之间为沟道区，多个止挡件设置于所述沟道区远离所述绝缘衬底的一侧，且沿载流子移动路径间隔排列；步骤s3、通过所述止挡件在所述沟道区中制备多个交替排列的本体部及缺陷部，其中，所述缺陷部的缺陷浓度高于所述本体部缺陷浓度。
3、在本专利技术的一个实施例中，步骤s1中，所述栅极结构包括栅本体以及栅绝缘层，所述栅本体连接于所述绝缘衬底，所述栅绝缘层覆盖所述栅本体。
4、在本专利技术的一个实施例中，步骤s1中，在所述绝缘衬底上依次制备所述栅本体、所述栅绝缘层以及所述金属氧化物薄膜，或在所述绝缘衬底上依次制备所述金属氧化物薄膜、所述栅绝缘层以及所述栅本体。
5、在本专利技术的一个实施例中，步骤s2中，在所述金属氧化物薄膜上方设置钝化层，所述钝化层覆盖所述金属氧化物薄膜，且连接所述源极、所述栅极以及所述漏极，多个止挡件设置于所述金属氧化物薄膜和/或所述钝化层上。
6、在本专利技术的一个实施例中，步骤s2中，在所述金属氧化物薄膜上方设置阻挡层，所述阻挡层连接于所述沟道区，多个止挡件设置于所述金属氧化物薄膜和/或所述阻挡层上。
7、在本专利技术的一个实施例中，步骤s2中，在所述金属氧化物薄膜上方依次设置阻挡层以及钝化层，其中，所述阻挡层连接于所述沟道区，所述钝化层覆盖所述源极、所述栅极、所述漏极以及所述金属氧化物薄膜，多个止挡件设置于所述阻挡层和/或所述钝化层上。
8、所述阻挡层和所述钝化层基材分别为氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧化铪中的一种或多种。
9、在本专利技术的一个实施例中，步骤s3中，通过退火形成所述缺陷部，或通过对所述本体部进行离子注入形成所述缺陷部。
10、在本专利技术的一个实施例中，在载流子移动方向上，所述止挡件宽度以及所述缺陷部宽度为1~10μm；所述止挡件基材为mo、al、cu、w、ti、ni中的一种或多种。
11、本专利技术还提供一种金属氧化物薄膜晶体管器件，其采用上述的金属氧化物薄膜晶体管器件的制备方法制备得到，其包括：绝缘衬底；栅极结构，所述栅极结构设置于所述绝缘衬底上，栅极连接于所述栅极结构；金属氧化物薄膜，所述金属氧化物薄膜置于所述绝缘衬底上，源极和漏极分别连接于所述金属氧化物薄膜，所述金属氧化物薄膜与所述源极相接处为源区，所述金属氧化物薄膜与所述漏极相接处为漏区，所述源区与所述漏区之间为沟道区；多个止挡件，多个所述止挡件设置于所述沟道区上方，且沿载流子移动路径间隔排列，以将所述沟道区划分为多个交替排列的本体部及缺陷部，其中，所述缺陷部的缺陷浓度高于所述本体部缺陷浓度。
12、在本专利技术的一个实施例中，其还包括：钝化层，所述钝化层覆盖所述金属氧化物薄膜，且连接所述源极、所述栅极以及所述漏极，至少部分所述止挡件设置于所述钝化层上。
13、在本专利技术的一个实施例中，其还包括：阻挡层，所述阻挡层连接于所述沟道区，至少部分所述止挡件设置于所述阻挡层上。
14、本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
15、本专利技术所述的金属氧化物薄膜晶体管器件的制备方法及器件，通过在金属氧化物薄膜上制备多个间隔设置的缺陷部，使载流子在其移动过程中能够流经具有不同缺陷浓度的区域，由此得到具有高驱动电流的金属氧化物薄膜晶体管器件。在实际使用过程中，本申请相比于现阶段常规半导体器件来说，其不仅具有金属氧化物半导体器件关态泄漏电流低、亚阈值摆幅小的优势，同时还具有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金属氧化物薄膜晶体管器件的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的金属氧化物薄膜晶体管器件的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述栅极结构包括栅本体以及栅绝缘层，所述栅本体连接于所述绝缘衬底，所述栅绝缘层覆盖所述栅本体。
3.根据权利要求2所述的金属氧化物薄膜晶体管器件的制备方法，其特征在于：步骤S1中，在所述绝缘衬底上依次制备所述栅本体、所述栅绝缘层以及所述金属氧化物薄膜，或在所述绝缘衬底上依次制备所述金属氧化物薄膜、所述栅绝缘层以及所述栅本体。
4.根据权利要求1所述的金属氧化物薄膜晶体管器件的制备方法，其特征在于：步骤S2中，在所述金属氧化物薄膜上方设置钝化层，所述钝化层覆盖所述金属氧化物薄膜，且连接所述源极、所述栅极以及所述漏极，多个止挡件设置于所述金属氧化物薄膜和/或所述钝化层上。
5.根据权利要求1所述的金属氧化物薄膜晶体管器件的制备方法，其特征在于：步骤S2中，在所述金属氧化物薄膜上方设置阻挡层，所述阻挡层连接于所述沟道区，多个止挡件设置于所述金属氧化物薄膜和/或所述阻挡层上。
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