專利名稱：一種t形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)半導(dǎo)體學(xué)中的微細(xì)加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種T形溝道的有機(jī)場(chǎng) 效應(yīng)晶體管的制作方法。
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(jìn)入人們生活工作的每個(gè)環(huán)節(jié)；在日常 生活中人們對(duì)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(jī)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(shí)現(xiàn)這些特性的基于有機(jī)聚合物半導(dǎo) 體材料的有機(jī)微電子技術(shù)在這一趨勢(shì)下得到了人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。 提高有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的性能一直是該領(lǐng)域追求的目標(biāo)，除了材料和工藝對(duì)有機(jī)場(chǎng)效 應(yīng)晶體管的性能有很大影響外，器件結(jié)構(gòu)的影響也不容忽視?，F(xiàn)階段大家對(duì)器件結(jié)構(gòu)的改 良方面主要是對(duì)器件各層上加以改變，很少有文獻(xiàn)報(bào)道對(duì)器件電極的形狀加以改變的。
實(shí)際上，在有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中，載流子的注入過程受閃射效應(yīng)的影響也很大，而 閃射效應(yīng)跟溝道電場(chǎng)以及載流子注入的方向和電場(chǎng)方向的關(guān)系都有關(guān)。當(dāng)前大家設(shè)計(jì)的有 機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的電極都是平行排列，也就是說溝道是平行的，電場(chǎng)強(qiáng)度也是均勻的，這對(duì) 載流子的注入來說沒有一個(gè)可以選擇的更有效的注入場(chǎng)強(qiáng)和方向。因此本發(fā)明設(shè)計(jì)了非平 行排列的底電極結(jié)構(gòu)，也就是T形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
( — )要解決的技術(shù)問題 本發(fā)明的主要目的在于提供一種T形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，以制 作出T形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
( 二 )技術(shù)方案 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種T形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法， 該方法包括 步驟1、在導(dǎo)電基底上生長絕緣介質(zhì)薄膜； 步驟2、在絕緣介質(zhì)薄膜表面上旋涂抗蝕劑，光刻得到T形溝道的底電極膠圖形；
步驟3、在T形溝道的底電極膠圖形表面蒸鍍一層金屬薄膜；
步驟4、用丙酮?jiǎng)冸x掉光刻膠，形成底電極；
步驟5、沉積有機(jī)半導(dǎo)體薄膜，完成器件的制作。 上述方案中，步驟1中所述導(dǎo)電基底是電阻率低的導(dǎo)電材料，用于作為有機(jī)場(chǎng)效 應(yīng)管的柵極。 上述方案中，步驟1中所述在導(dǎo)電基底上生長絕緣介質(zhì)薄膜是采用熱氧化生長的 方法或化學(xué)氣相沉積的方法實(shí)現(xiàn)的。 上述方案中，步驟2中所述絕緣介質(zhì)薄膜表面底電極的圖形化是通過光刻得到 的。
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上述方案中，步驟3中所述底電極金屬薄膜是通過電子束蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)的。 上述方案中，步驟4中所述底電極是采用非平行排列的，進(jìn)而導(dǎo)致溝道是成T形的。 上述方案中，步驟5中所述有機(jī)半導(dǎo)體薄膜的沉積采用真空熱蒸鍍的方法實(shí)現(xiàn)。 [ooao](三)有益效果 本發(fā)明提供的這種T形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，通過改變器件溝道 的形狀，在溝道內(nèi)產(chǎn)生不均勻的電場(chǎng)，且電場(chǎng)延著電極邊緣是逐漸減小的。不同的電場(chǎng)強(qiáng)度 以及注入方向和溝道方向的變化有利于提高載流子的注入效率。新的器件結(jié)構(gòu)有效改善溝 道內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的分布，使得場(chǎng)強(qiáng)延著電極邊緣在垂直于溝道的方向逐漸減小，場(chǎng)強(qiáng)的方向 與電流的方向也有一定夾角，這些對(duì)改善器件中載流子注入時(shí)所受注入閃射的影響，從而 提高器件的整體性能。


圖1是本發(fā)明提供的制作T形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法流程圖； 圖2-1至圖2-7是本發(fā)明提供的制作T形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的工藝流程
圖； 圖3-1至圖3-8是依照本發(fā)明實(shí)施例提供的制作T形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的 工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照 附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。 本發(fā)明提供的制作T形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法，通過改變器件溝道的形 狀，在溝道內(nèi)產(chǎn)生不均勻的電場(chǎng)，且電場(chǎng)延著電極邊緣是逐漸減小的。不同的電場(chǎng)強(qiáng)度以及 注入方向和溝道方向的變化有利于提高載流子的注入效率。它是通過在有機(jī)材料蒸鍍生長 之前先在柵介質(zhì)上通過常規(guī)光刻和剝離的工藝淀積一層金屬，剝離后形成器件底電極，底 電極采用非平行排列；然后在圖形化電極后的介質(zhì)上蒸鍍有機(jī)半導(dǎo)體材料完成T形溝道有 機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管底的制作。 如圖1所示，圖1是本發(fā)明提供的制作T形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法流程 圖，該方法包括 步驟1、在導(dǎo)電基底上生長絕緣介質(zhì)薄膜。導(dǎo)電基底是電阻率低的導(dǎo)電材料，用于 作為有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的柵極，在導(dǎo)電基底上生長絕緣介質(zhì)薄膜是采用熱氧化生長的方法或化 學(xué)氣相沉積的方法實(shí)現(xiàn)的。 步驟2、在絕緣介質(zhì)薄膜表面上旋涂抗蝕劑，光刻得到T形溝道的底電極膠圖形。 絕緣介質(zhì)薄膜表面底電極的圖形化是通過光刻得到的。 步驟3、在T形溝道的底電極膠圖形表面蒸鍍一層金屬薄膜。底電極金屬薄膜是通 過電子束蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)的。 步驟4、用丙酮?jiǎng)冸x掉光刻膠，形成底電極。底電極是采用非平行排列的，進(jìn)而導(dǎo)致 溝道是成T形的。
步驟5、沉積有機(jī)半導(dǎo)體薄膜，完成器件的制作。有機(jī)半導(dǎo)體薄膜的沉積采用真空 熱蒸鍍的方法實(shí)現(xiàn)。 圖2-1至圖2-7示出了本發(fā)明提供的制作T形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的工藝流 程圖，具體包括 如圖2-1所示，在導(dǎo)電襯底表面采用熱氧化生長的技術(shù)或化學(xué)氣相沉積的方法制 備介電質(zhì)層薄膜。 如圖2-2所示，在絕緣介質(zhì)層表面旋涂光刻膠，用熱板或烘箱進(jìn)行前烘。 如圖2-3所示，曝光、顯影后獲得非對(duì)稱底電極的圖形，方法包括光學(xué)光刻或電子
束光刻。 如圖2-4所示，使用電子束蒸發(fā)或者PECVD在光刻膠圖形上生長一層50nm厚的金 屬薄膜。 如圖2-5所示，對(duì)蒸完金屬的片子使用有機(jī)溶劑剝離掉光刻膠，在絕緣介質(zhì)表面 完成非對(duì)稱底電極的圖形化。 如圖2-6所示，真空蒸鍍有機(jī)半導(dǎo)體薄膜完成底T形溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制 作。圖2-7所示是器件的俯視圖。 圖3-1至圖3-8示出了依照本發(fā)明實(shí)施例提供的制作T形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體 管的工藝流程圖，具體包括 如圖3-1所示，在硅襯底表面采用熱氧化生長的技術(shù)制備二氧化硅介質(zhì)層薄膜。 如圖3-2所示，在二氧化硅表面旋涂AZ9918光刻膠，用熱板或烘箱進(jìn)行前烘。 如圖3-3所示，光學(xué)曝光顯影后獲得獲得非平行底電極的圖形。 如圖3-4所示，以顯影后的光刻膠表面通過電子束蒸發(fā)的方式生長一層50nm厚的金膜。 如圖3-5所示，對(duì)蒸完金薄膜的片子使用丙酮和乙醇剝離掉光刻膠，在絕緣介質(zhì) 表面完成非平行底電極的圖形化。 如圖3-6所示，真空蒸鍍酞箐銅薄膜完成T形溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作。如 圖3-7所示是器件俯視圖。 如圖3-8所示，是T形溝道有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的器件實(shí)物圖。 以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳 細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種T形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，其特征在于，該方法包括步驟1、在導(dǎo)電基底上生長絕緣介質(zhì)薄膜；步驟2、在絕緣介質(zhì)薄膜表面上旋涂抗蝕劑，光刻得到T形溝道的底電極膠圖形；步驟3、在T形溝道的底電極膠圖形表面蒸鍍一層金屬薄膜；步驟4、用丙酮?jiǎng)冸x掉光刻膠，形成底電極；步驟5、沉積有機(jī)半導(dǎo)體薄膜，完成器件的制作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的T形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，其特征在于，步驟 1中所述導(dǎo)電基底是電阻率低的導(dǎo)電材料，用于作為有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的柵極。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的T形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，其特征在于，步驟 1中所述在導(dǎo)電基底上生長絕緣介質(zhì)薄膜是采用熱氧化生長的方法或化學(xué)氣相沉積的方法 實(shí)現(xiàn)的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的T形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，其特征在于，步驟 2中所述絕緣介質(zhì)薄膜表面底電極的圖形化是通過光刻得到的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的T形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，其特征在于，步驟 3中所述底電極金屬薄膜是通過電子束蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的T形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，其特征在于，步驟 4中所述底電極是采用非平行排列的，進(jìn)而導(dǎo)致溝道是成T形的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的T形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，其特征在于，步驟 5中所述有機(jī)半導(dǎo)體薄膜的沉積采用真空熱蒸鍍的方法實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種T形溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，該方法包括在導(dǎo)電基底上生長絕緣介質(zhì)薄膜；在絕緣介質(zhì)薄膜表面上旋涂抗蝕劑，光刻得到T形溝道的底電極膠圖形；在T形溝道的底電極膠圖形表面蒸鍍一層金屬薄膜；用丙酮?jiǎng)冸x掉光刻膠，形成底電極；沉積有機(jī)半導(dǎo)體薄膜，完成器件的制作。本發(fā)明通過改變器件溝道的形狀，在溝道內(nèi)產(chǎn)生不均勻的電場(chǎng)，且電場(chǎng)延著電極邊緣是逐漸減小的。不同的電場(chǎng)強(qiáng)度以及注入方向和溝道方向的變化有利于提高載流子的注入效率，從而提高器件的整體性能。
文檔編號(hào)H01L51/40GK101752503SQ200810240078
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者劉興華, 劉明, 劉舸, 商立偉, 柳江, 王宏 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院微電子研究所