【技术实现步骤摘要】
本申请属于半导体材料，尤其涉及一种基于高k栅介质与igto结构的薄膜晶体管及其制备方法。
技术介绍
1、随着摩尔定律的持续推动，硅基晶体管的尺寸不断缩小，这一趋势在带来计算性能飞速提升的同时，也对半导体器件的制造和设计提出了前所未有的挑战。栅极氧化层作为晶体管中的关键组件，其厚度的不断减小直接引发了隧穿电流增加、功耗增大、可靠性下降等一系列问题。
2、传统的si/sio2结构在晶体管尺寸不断缩小的背景下，已经难以满足未来器件对低功耗和高性能的需求。随着晶体管尺寸的缩小，栅极氧化层的厚度也需要相应减小以保持器件的性能。然而，当栅极氧化层厚度减小到一定程度时，其机械稳定性和化学稳定性都会受到影响，从而导致器件的可靠性下降。在si/sio2结构中，隧穿效应是一个难以避免的问题。随着晶体管尺寸的缩小，隧穿效应变得越来越明显，使得器件的性能和功耗都难以控制。
技术实现思路
1、针对上述相关技术中存在的问题，本专利技术提供了一种基于高k栅介质与igto结构的薄膜晶体管及其制备方法，通过高k栅材料与氧化物半导体igto结合，能有效地控制沟道层的电荷，提升器件的电学性能，同时能降低功耗。
2、第一方面，本申请实施例提出一种基于高k栅介质与igto结构的薄膜晶体管，包括栅介质层和沟道层，所述栅介质层设置在所述沟道层的下方，所述栅介质层由高k栅介质制成，所述沟道层由in掺杂的igto制成。
3、进一步地，所述栅介质层由hflao制成。
4、进一步地，还包
5、进一步地，还包括源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极设置在所述沟道层上方。
6、进一步地，还包括基底，所述基底设置在所述栅电极层的下方，所述基底由p型重掺杂si制成。
7、第二方面，本申请实施例还提供一种薄膜晶体管的制备方法，用于制备如以上任一项所述的薄膜晶体管，包括以下步骤：
8、在基底表面采用la靶和hf靶同时溅射沉积hflao薄膜，以形成栅介质层；
9、在沉积完所述hflao薄膜后的基底表面进行氧气等离子体处理；和
10、在沉积完所述hflao薄膜的栅介质层的表面上采用in靶和igto靶同时溅射沉积in掺杂的igto薄膜以形成沟道层。
11、进一步地，所述在基底表面采用la靶和hf靶同时溅射沉积hflao薄膜，以形成栅介质层，包括：
12、采用磁控溅射的方法在所述基底表面采用la靶和hf靶同时溅射沉积所述hflao薄膜，以形成所述栅介质层。
13、进一步地，所述在基底表面采用la靶和hf靶同时溅射沉积hflao薄膜，以形成栅介质层之前，还包括：
14、采用p型重掺杂si材料作为基底并对所述基底进行清洗，并选用p型重掺杂si作为栅电极层。
15、进一步地，所述在沉积完所述hflao薄膜的栅介质层的表面上采用in靶和igto靶同时溅射沉积in掺杂的igto薄膜以形成沟道层，包括：
16、采用磁控溅射的方法在所述hflao薄膜的表面上采用采用in靶和igto靶同时溅射沉积in掺杂的igto薄膜薄膜，以形成所述沟道层。
17、进一步地，在所述在沉积完所述hflao薄膜的栅介质层的表面上采用in靶和igto靶同时溅射沉积in掺杂的igto薄膜以形成沟道层之后，还包括：
18、通过光刻方法在所述沟道层上形成电极图案，然后采用电子束蒸发的方法沉积一层ti薄膜，然后在ti薄膜上采用电子束蒸发的方法沉积一层au薄膜，以形成所述源电极和所述漏电极。
19、本申请实施例提供的薄膜晶体管采用高k材料作为栅介质层，能够显著提高栅电容、降低漏电流、增强器件热稳定性和可靠性，且通过高k材料与氧化物半导体igto的沟道层结合，能有效地控制沟道层的电荷，提升器件的电学性能，同时能降低功耗。
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1.一种基于高k栅介质与IGTO结构的薄膜晶体管，其特征在于，包括栅介质层和沟道层，所述栅介质层设置在所述沟道层的下方，所述栅介质层由高K栅介质制成，所述沟道层由In掺杂的IGTO制成。
2.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述栅介质层由HfLaO制成。
3.如权利要求2所述的薄膜晶体管，其特征在于，还包括栅电极层，所述栅电极层设置在所述栅介质层的下方，所述栅电极层由P型重掺杂Si制成。
4.如权利要求2所述的薄膜晶体管，其特征在于，还包括源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极设置在所述沟道层上方。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括基底，所述基底设置在所述栅电极层的下方，所述基底由P型重掺杂Si制成。
6.一种薄膜晶体管的制备方法，用于制备如权利要求1至5任一项所述的薄膜晶体管，其特征在于，包括以下步骤：
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在基底表面采用La靶和Hf靶同时溅射沉积HfLaO薄膜，以形成栅介质层，包括：
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在沉积完所述HfLaO薄膜的栅介质层的表面上采用In靶和IGTO靶同时溅射沉积In掺杂的IGTO薄膜以形成沟道层，包括：
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述在沉积完所述HfLaO薄膜的栅介质层的表面上采用In靶和IGTO靶同时溅射沉积In掺杂的IGTO薄膜以形成沟道层之后，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于高k栅介质与igto结构的薄膜晶体管，其特征在于，包括栅介质层和沟道层，所述栅介质层设置在所述沟道层的下方，所述栅介质层由高k栅介质制成，所述沟道层由in掺杂的igto制成。
2.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述栅介质层由hflao制成。
3.如权利要求2所述的薄膜晶体管，其特征在于，还包括栅电极层，所述栅电极层设置在所述栅介质层的下方，所述栅电极层由p型重掺杂si制成。
4.如权利要求2所述的薄膜晶体管，其特征在于，还包括源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极设置在所述沟道层上方。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括基底，所述基底设置在所述栅电极层的下方，所述基底由p型重掺杂si制成。
6.一种薄膜晶体管的制备方法...
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