[發明專利]一種制作薄膜晶體管溝道區以及源、漏電極的新方法

無效

• 申請號: 200810051657.5
• 申請日: 2008-12-24
• 公開（公告）號: CN101431025A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發明（設計）人: 楊小天;王超;任偉;趙春雷;唐巍;郝志文;陳偉利;杜國同;盧毅成;荊海;曹健林;付國柱
• 申請（專利權）人: 吉林建筑工程學院
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司
• 代理人: 魏征驥

技術領域

本發明屬于微電子技術領域。

背景技術

目前，底柵型薄膜晶體管的制作，其單一器件溝道層區域形成，源、漏電極沉積，采用光刻(photolithography)與剝離(lift-off)工藝。制作過程需要很多工藝步驟，且每種工藝步驟按照特定順序進行，包含一些工步和子工步，工藝復雜。具體包括以下工藝流程：在襯底片(如玻璃或者硅片等)制備刪極，在刪極上沉積絕緣層，在絕緣層上生長溝道層，把溝道層刻蝕出多個制作單一器件的小區域(小島)，在小島狀溝道層上刻蝕出源、漏電極區，沉積源電極和漏電極。傳統工藝過程中，把溝道層刻蝕出小島，把小島刻蝕出源、漏電極區，并在小島狀溝道層源、漏電極區沉積源、漏電極的制作過程包括：

1、涂膠。把已生長好溝道層材料的片子置于勻膠機的轉盤上，旋轉涂膠，一般每分鐘2500-3000轉，使光刻膠均勻地涂覆在溝道層的表面。

2、前烘。就是去除膠膜中的部分溶劑。烘烤溫度約90℃、時間10～20min。

3、曝光。在涂好光刻膠的溝道層表面覆蓋掩膜版(一)，其平面示意圖如附圖1，對準晶向或對準套刻標記，曝光。正膠的曝光部分發生光化學反應；負膠的曝光部分發生交聯反應。

4、顯影。正膠的曝光部分在顯影液中溶解，被去除；負膠的未曝光部分在顯影液中溶解，被去除。正膠顯影后的圖形和掩模版相同；負膠顯影后的圖形和掩模版相反。

5、鏡檢。膠膜圖形應線條齊、陡，套刻或晶向準確，無變形、鉆蝕、針孔及損傷。若有以上缺陷，返工。

6、后烘。又稱堅膜，由于顯影時膠膜浸泡在顯影液中會發生溶脹，軟化，后烘能使膠膜堅固，增強抗蝕性。后烘溫度約140℃，時間約20min。

7、腐蝕。將溝道層未被光刻膠保護的部分腐蝕去掉，在薄膜上得到與掩膜版(一)一樣的圖形(小島)。

8、用掩膜版(二)，其平面示意圖如附圖2覆蓋有光刻膠的小島，重復上面的工藝步驟3、4、5。如果是正膠，顯影后得到的圖形和掩模版相同；負膠顯影后的圖形和掩模版相反。得到的圖形為即將沉積源、漏電極區域。

9、采用濺射、蒸鍍、電子束蒸發(EB)等技術方法將電極沉積到相應圖形表面。

10、去膠。將溝道層表面光刻膠連同沉積在其上的電極用丙酮去除，露出溝道層。

11、鏡檢。在顯微鏡下觀察刻蝕，并沉積電極后圖形。

以上11個步驟完成了把溝道層刻蝕出小島，并在小島狀溝道層上沉積源電極和漏電極的制作過程。

發明內容

本發明提供一種制作薄膜晶體管溝道區以及源、漏電極的新方法，以解決傳統工藝過程工藝復雜的問題，本發明采取的技術方案是包下列步驟：

一、涂膠：把已生長好溝道層材料的片子置于勻膠機的轉盤上，旋轉涂膠，每分鐘2500-3000轉，使光刻膠均勻涂覆在溝道層的表面；

二、前烘：烘烤溫度約88～92℃、時間10～20min；

三、曝光：在涂好光刻膠的溝道層表面覆蓋掩膜版，曝光；正膠的曝光部分發生光化學反應；負膠的曝光部分發生交聯反應；

四、顯影：正膠的曝光部分在顯影液中溶解，被去除，負膠的未曝光部分在顯影液中溶解，被去除；正膠顯影后的圖形和掩模版相同，負膠顯影后的圖形和掩模版相反；

五、鏡檢：膠膜圖形應線條齊、陡，套刻或晶向準確，無變形、鉆蝕、針孔及損傷，若有以上缺陷，返工；

六、后烘：又稱堅膜，后烘溫度約130～150℃，時間18～25min；

七、腐蝕：將溝道層未被光刻膠保護的部分腐蝕去掉；

八、用丙酮將未曝光的光刻膠溶解掉；

九、用雙面膠將經光刻、腐蝕后的片子粘到載玻片上，輕微放置，以便于后續調整；根據擬制備薄膜晶體管溝道長度L選用相同線徑L的鎢絲，放置于刻蝕好的溝道層薄膜表面，兩端用膠帶輕微固定在載玻片上；在顯微鏡下調整，使寬度W的圖形與鎢絲垂直，調整后，將片子、膠帶壓實，固定在載玻片，再取鎢絲放置于溝道層被刻蝕掉圖形的正上方，兩端固定；

十、用蒸鍍、濺射或電子束蒸發等方法沉積電極，線徑為L鎢絲的掩模實現了溝道長度為L，溝道寬度為W的薄膜晶體管溝道區，鎢絲兩側的沉積，形成了源、漏電極，從而，完成了薄膜晶體管單一器件溝道層區域，源、漏電極的制作。