專利名稱：頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的 制備方法。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的不斷深入，電子產(chǎn)品已經(jīng)進入人們生活工作的每個環(huán)節(jié)。在日常 生活中人們對低成本、柔性、低重量、便攜的電子產(chǎn)品的需求越來越大。傳統(tǒng)的基于無機半 導(dǎo)體材料的器件和電路很難滿足這些要求，因此可以實現(xiàn)這些特性的基于有機聚合物、有 機小分子等半導(dǎo)體材料的有機集成電路技術(shù)在這一趨勢下得到了人們越來越多的關(guān)注。提 高有機半導(dǎo)體器件的性能、穩(wěn)定性及成品率，一直是該領(lǐng)域追求的目標(biāo)。在研究有機場效應(yīng)晶體管性能的過程中，人們發(fā)現(xiàn)頂接觸比底接觸結(jié)構(gòu)的場效應(yīng) 晶體管具有更好的性能，但由于有機半導(dǎo)體材料的敏感性，頂接觸結(jié)構(gòu)的電極一般通過鏤 空的掩模版電極生長，與集成電路工藝不兼容。

發(fā)明內(nèi)容
為了提高制備有機場效應(yīng)晶體管的穩(wěn)定性，本發(fā)明提供了一種頂接觸結(jié)構(gòu)有機場 效應(yīng)晶體管的制備方法。所述技術(shù)方案如下本發(fā)明的頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備方法，包括下列步驟步驟A 在導(dǎo)電基底上沉積生長絕緣介質(zhì)薄膜；步驟B 在所述絕緣介質(zhì)薄膜表面上沉積生長有機半導(dǎo)體薄膜；步驟C 在所述有機半導(dǎo)體薄膜上沉積生長一層絕緣介質(zhì)保護層；步驟D 在所述絕緣介質(zhì)保護層表面旋涂光刻膠保護層，通過光刻得到源漏電極 的圖形；步驟E 以光刻膠為保護層，刻蝕圖形區(qū)絕緣介質(zhì)保護層，形成源漏電極圖形；步驟F 在所述源漏圖形區(qū)沉積生長金屬層，形成源漏電極。本發(fā)明的頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備方法，，在所述步驟A中，所述導(dǎo)電 基底采用低電阻率的導(dǎo)電材料作為有機場效應(yīng)晶體管的柵電極。本發(fā)明的頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備方法，所述步驟A具體為采用熱 氧化生長方法、化學(xué)氣相沉積方法或者旋涂成膜方法，在導(dǎo)電基底上沉積生長絕緣介質(zhì)薄膜。本發(fā)明的頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備方法，所述步驟B具體為采用真 空熱蒸鍍的方法，在所述絕緣介質(zhì)薄膜表面上沉積生長有機半導(dǎo)體薄膜。本發(fā)明的頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備方法，所述步驟C具體為采用旋 涂成膜的方法，在所述有機半導(dǎo)體薄膜上沉積生長一層絕緣介質(zhì)保護層。本發(fā)明的頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備方法，所述步驟D中通過光刻得到
3源漏電極圖形的步驟具體為采用光學(xué)光刻或電子束光刻方法，得到源漏電極的圖形。本發(fā)明的頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備方法，所述步驟E中刻蝕圖形區(qū)絕 緣介質(zhì)保護層的步驟具體為采用干法刻蝕圖形區(qū)絕緣介質(zhì)保護層。本發(fā)明的頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備方法，所述步驟F具體為采用金 屬蒸發(fā)技術(shù)或磁控濺射的方法，在所述源漏圖形區(qū)沉積生長金屬層，形成源漏電極。本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是本發(fā)明提供了一種工藝簡單、重復(fù)性好、穩(wěn) 定性高的制備頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的方法；本發(fā)明通過在絕緣介質(zhì)層表面沉積生 長有機半導(dǎo)體材料，再旋涂生長有機絕緣介質(zhì)層，使得有機半導(dǎo)體層被有機絕緣層覆蓋，后 續(xù)工藝不會對有機半導(dǎo)體層產(chǎn)生影響。


圖1是本發(fā)明實施例提供的頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備方法流程圖；圖2-圖9是本發(fā)明實施例提供的頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備原理示意 圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方 式作進一步地詳細描述。本發(fā)明實施例采用光刻工藝制備頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管，經(jīng)過兩次絕緣介 質(zhì)層沉積生長、一次有機半導(dǎo)體薄膜沉積生長、一次光刻、一次干法刻蝕以及一次金屬蒸發(fā) 獲得頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管。參見圖1-圖9，本發(fā)明實施例提供了一種頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備方 法，包括以下步驟步驟10 在導(dǎo)電基底1上沉積生長絕緣介質(zhì)薄膜2 ；沉積生長絕緣介質(zhì)薄膜2的方法可以采用熱氧化生長的技術(shù)或化學(xué)氣相沉積的 方法生長無機絕緣介質(zhì)薄膜，也可以采用旋涂成膜的方法生長有機絕緣介質(zhì)薄膜；導(dǎo)電基 底1可以采用低電阻率的導(dǎo)電材料作為有機場效應(yīng)晶體管的柵電極；本實施例中在導(dǎo)電基 底1表面采用熱氧化生長的技術(shù)生長300nm厚的二氧化硅絕緣介質(zhì)薄膜2 ；步驟20 在絕緣介質(zhì)薄膜2表面上沉積生長有機半導(dǎo)體薄膜3 ；本實施例中采用真空熱蒸鍍的方法在二氧化硅絕緣介質(zhì)薄膜2表面真空沉積酞 菁銅有機半導(dǎo)體薄膜3 ；步驟30 在有機半導(dǎo)體薄膜3上沉積生長一層絕緣介質(zhì)保護層4 ；本實施例中在酞菁銅有機半導(dǎo)體薄膜3表面旋涂生長PVP絕緣介質(zhì)保護層4，并在 烘箱里進行退火；步驟40 在絕緣介質(zhì)保護層4表面旋涂光刻膠保護層5 ；本實施例中在PVP絕緣介質(zhì)保護層4表面旋涂AZ9918光刻膠，并用熱板或烘箱進 行前烘；步驟50 通過光刻得到源漏電極的圖形；本步驟可以采用光學(xué)光刻或電子束光刻方法，在光刻膠保護層5上得到源漏電極的圖形，并通過光學(xué)曝光及顯影后獲得源漏電極的光刻膠圖形；步驟60 以顯影后的光刻膠保護層5為掩蔽保護層，采用等離子刻蝕的方法刻蝕 掉圖形區(qū)的PVP絕緣介質(zhì)保護層4，形成源漏電極圖形；步驟70 以顯影后的光刻膠保護層5為掩蔽，在圖形區(qū)沉積生長金屬層源漏電極 6 ；沉積生長金屬層源漏電極6可采用金屬蒸發(fā)技術(shù)或磁控濺射的方法；步驟80 采用有機溶劑，如丙酮或乙醇去除殘余的光刻膠。通過上述方法即可以制備得到頂接觸結(jié)構(gòu)的有機場效應(yīng)晶體管。本發(fā)明實施例在 絕緣介質(zhì)層表面沉積生長有機半導(dǎo)體材料，再旋涂生長有機絕緣介質(zhì)層，使得有機半導(dǎo)體 層被有機絕緣層覆蓋，后續(xù)工藝不會對有機半導(dǎo)體層產(chǎn)生影響。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟步驟A 在導(dǎo)電基底上沉積生長絕緣介質(zhì)薄膜；步驟B 在所述絕緣介質(zhì)薄膜表面上沉積生長有機半導(dǎo)體薄膜；步驟C 在所述有機半導(dǎo)體薄膜上沉積生長一層絕緣介質(zhì)保護層；步驟D 在所述絕緣介質(zhì)保護層表面旋涂光刻膠保護層，通過光刻得到源漏電極的圖形；步驟E 以光刻膠為保護層，刻蝕圖形區(qū)絕緣介質(zhì)保護層，形成源漏電極圖形； 步驟F 在所述源漏圖形區(qū)沉積生長金屬層，形成源漏電極。 2.
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，在所 述步驟A中，所述導(dǎo)電基底采用低電阻率的導(dǎo)電材料作為有機場效應(yīng)晶體管的柵電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，所述 步驟A具體為采用熱氧化生長方法、化學(xué)氣相沉積方法或者旋涂成膜方法，在導(dǎo)電基底上 沉積生長絕緣介質(zhì)薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，所述 步驟B具體為采用真空熱蒸鍍的方法，在所述絕緣介質(zhì)薄膜表面上沉積生長有機半導(dǎo)體 薄膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，所述 步驟C具體為采用旋涂成膜的方法，在所述有機半導(dǎo)體薄膜上沉積生長一層絕緣介質(zhì)保 護層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，所述 步驟D中通過光刻得到源漏電極圖形的步驟具體為采用光學(xué)光刻或電子束光刻方法，得 到源漏電極的圖形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，所述 步驟E中刻蝕圖形區(qū)絕緣介質(zhì)保護層的步驟具體為采用干法刻蝕圖形區(qū)絕緣介質(zhì)保護層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，所述 步驟F具體為采用金屬蒸發(fā)技術(shù)或磁控濺射的方法，在所述源漏圖形區(qū)沉積生長金屬層， 形成源漏電極。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種頂接觸結(jié)構(gòu)有機場效應(yīng)晶體管的制備方法，屬于微電子學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。其步驟包括在導(dǎo)電基底上制備絕緣介質(zhì)層；在絕緣介質(zhì)層表面上沉積生長一層有機半導(dǎo)體薄膜；在有機半導(dǎo)體薄膜表面沉積生長一層絕緣保護層；在保護層表面旋涂一層光刻膠并曝光形成有機場效應(yīng)晶體管的源漏電極圖形；以光刻膠為掩模刻蝕保護層；沉積生長金屬并剝離形成源漏電極。本發(fā)明在絕緣介質(zhì)層表面沉積生長有機半導(dǎo)體材料，再旋涂生長有機絕緣介質(zhì)層，有機半導(dǎo)體層被有機絕緣層覆蓋，后續(xù)工藝不會對有機半導(dǎo)體層產(chǎn)生影響；另外，本發(fā)明的方法工藝簡單、重復(fù)性好、穩(wěn)定性高。
文檔編號H01L51/40GK102104112SQ20091031184
公開日2011年6月22日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者劉興華, 劉明, 商立偉, 姬濯宇, 王宏 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所