[發(fā)明專(zhuān)利]一種底電極結(jié)構(gòu)有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810240082.1
• 申請(qǐng)日: 2008-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101752505A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉舸;劉明;劉興華;商立偉;王宏;柳江
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01L51/40
• 分類(lèi)號(hào): H01L51/40
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周?chē)?guó)城

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，特別是一種高性能 底電極結(jié)構(gòu)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(lái)越大；傳統(tǒng)的基于無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料的器件和電路很難滿(mǎn)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?lái)越多的關(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。

有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管一般采用上電極或者下電極(也稱(chēng)底電極)結(jié)構(gòu)。 上電極結(jié)構(gòu)有好的性能但制備過(guò)程需要使用漏板來(lái)圖形化電極而使其應(yīng) 用前景受到限制，因此，一般的有機(jī)集成電路都是采用底電極結(jié)構(gòu)。

底電極結(jié)構(gòu)雖然有電極和電路布圖加工簡(jiǎn)單方便的優(yōu)點(diǎn)外，其電學(xué)性 能較差也是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。影響底電極性能的主要是電極和半導(dǎo)體 材料的接觸問(wèn)題，包括接觸面積小，電極和半導(dǎo)體材料功函數(shù)差等因數(shù)的 影響。

現(xiàn)在對(duì)底電極的修飾的方法主要是通過(guò)電極與有機(jī)物的絡(luò)合反應(yīng)在 電極表面形成金屬有機(jī)絡(luò)合物來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但這種方法的效率不是很高，因 此急需一種方法，以改善有機(jī)物與電極的接觸，提高器件的性能。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的是提供一種底電極結(jié)構(gòu)有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體 管的制作方法，以改善有機(jī)物與電極的接觸，提高器件的性能。

(二)技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種底電極結(jié)構(gòu)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)電基底上熱氧化生長(zhǎng)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，光刻得到過(guò)渡層的膠圖 形；

步驟3、對(duì)過(guò)渡層的膠圖形進(jìn)行顯影后真空蒸鍍一層有機(jī)半導(dǎo)體材料；

步驟4、剝離后涂膠再套刻得到底電極圖形；

步驟5、再通過(guò)電子束蒸發(fā)在底電極圖形表面蒸鍍一層金屬薄膜；

步驟6、用丙酮?jiǎng)冸x掉光刻膠后得到帶過(guò)渡層的底電極圖形；

步驟7、真空蒸鍍有機(jī)半導(dǎo)體材料，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)電基底上熱氧化生長(zhǎng)絕緣介質(zhì)薄膜采 用熱氧化生長(zhǎng)方法或化學(xué)氣相沉積方法。

上述方案中，所述底電極圖形化和過(guò)渡層材料圖形化是通過(guò)光刻實(shí)現(xiàn) 的。

上述方案中，步驟3中所述有機(jī)半導(dǎo)體材料的厚度為30nm，且比溝 道半導(dǎo)體層要薄。

上述方案中，步驟7中所述有機(jī)半導(dǎo)體材料采用真空熱蒸鍍方法實(shí)現(xiàn)， 厚度為50nm，且比修飾層的厚度要厚。

(三)有益效果

從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的這種底電極結(jié)構(gòu)有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，底電極 下的過(guò)渡層材料可以采用溝道半導(dǎo)體材料本身，也可以采用電學(xué)性能類(lèi)似 的有機(jī)半導(dǎo)體材料。這減小了電極與溝道材料之間的接觸電勢(shì)差。空穴的 注入也由有源層到底電極變成由有源層到過(guò)渡層再到電極的形式，增大了 注入效率。過(guò)渡層有機(jī)半導(dǎo)體材料使用真空蒸鍍的方式得到，真空蒸鍍得 到的有機(jī)半導(dǎo)體材料相對(duì)于液相法來(lái)說(shuō)具有更好物理形貌以至電學(xué)性能。 另外，這種方法的工藝過(guò)程也比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有增加復(fù)雜的工藝。

附圖說(shuō)明

為了更進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例子，對(duì)本發(fā) 明做詳細(xì)描述，

圖1是本發(fā)明提供的制作底電極結(jié)構(gòu)有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法流程 圖；

圖2-1至圖2-8是本發(fā)明提供的制作底電極結(jié)構(gòu)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)施例提供的制作底電極結(jié)構(gòu)有機(jī)場(chǎng)效 應(yīng)晶體管的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

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(shuō)明。