[發明專利]薄膜晶體管的制備方法

在審

• 申請號: 201710239930.6
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN108735602A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 陳墨;李群慶;張立輝;肖小陽;張金;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業（深圳）有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/786;H01L29/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種薄膜晶體管的制備方法，其包括以下步驟：提供一基底，在該基底的表面設置一柵極，在該柵極的表面設置一柵極絕緣層；在該柵極絕緣層的表面設置一半導體層；在該半導體層的表面層疊設置一第一光刻膠層、一納米線結構、一第二光刻膠層，該納米線結構夾于第一光刻膠層和第二光刻膠層之間；在該第一光刻膠層和第二光刻膠層上設置至少一凹槽，使得該凹槽對應的半導體層的表面暴露，該納米線的兩端均夾于該第一光刻膠層和第二光刻膠層之間；以懸空的納米線作掩模，向暴露的半導體層表面沉積一導電薄膜層，該導電薄膜層具有納米級溝道，且被該納米級溝道分隔為兩區域，即一源極、一漏極；去除該第一光刻膠層、第二光刻膠層及納米線結構。

技術領域

本發明涉及微納加工技術領域，特別涉及一種具有納米級溝道的薄膜晶體管的制備方法。

背景技術

隨著電子信息產業的不斷發展，集成電路的制備技術越來越受到廣泛關注。然而，溝道寬度是衡量集成電路集成度的重要標志，也代表了半導體業的發展水平。現有技術在制備薄膜晶體管時，薄膜晶體管的的溝道寬度已達到納米級范圍。

常規制備薄膜晶體管溝道的方法如蒸發剝離或刻蝕方法等都要先由光刻膠得到小尺寸的結構，然后再基于此結構進行后續的加工。但是，這些方法的問題在于：首先，小尺寸的光刻膠很難實現，過厚的膠本身很難立住，容易倒塌，過薄的膠很難實現圖形轉移；其次，剝離或者刻蝕過程會對光刻膠有影響，導致光刻膠的殘留，對后續結構產生影響。

發明內容

有鑒于此，確有必要提供一種方法簡單、易操作的具有納米級溝道的薄膜晶體管的制備方法。

一種薄膜晶體管的制備方法，其包括以下步驟：提供一基底，在所述基底的表面設置一柵極，在所述柵極遠離基底的表面設置一柵極絕緣層；在所述柵極絕緣層遠離所述柵極的表面設置一半導體層；在所述半導體層遠離柵極絕緣層的表面層疊設置一第一光刻膠層、一納米線結構、一第二光刻膠層，且所述納米線結構夾于該第一光刻膠層和第二光刻膠層之間，所述納米線結構包括至少一納米線；在所述第一光刻膠層和第二光刻膠層上設置至少一凹槽，并使得該凹槽處對應的半導體層的表面暴露，所述納米線部分暴露并懸空于所述凹槽處，該納米線的兩端均夾于所述第一光刻膠層和第二光刻膠層之間；以懸空的納米線作掩模，向暴露的半導體層表面沉積一導電薄膜層，所述導電薄膜層具有與所述納米線對應的納米級溝道，所述導電薄膜層被該納米級溝道分隔為兩區域，即一源極、一漏極；去除所述第一光刻膠層、第二光刻膠層及納米線結構。

一種薄膜晶體管的制備方法，其包括以下步驟：提供一基底，在所述基底的表面設置一半導體層；在所述半導體層遠離所述基底的表面層疊設置一第一光刻膠層、一納米線結構、一第二光刻膠層，且所述納米線結構夾于該第一光刻膠層和第二光刻膠層之間，所述納米線結構包括至少一納米線；在所述第一光刻膠層和第二光刻膠層上設置至少一凹槽，并使得該凹槽處對應的半導體層的表面暴露，所述納米線部分暴露并懸空于所述凹槽處，該納米線的兩端均夾于所述第一光刻膠層和第二光刻膠層之間；以懸空的納米線作掩模，向暴露的半導體層表面沉積一導電薄膜層，所述導電薄膜層具有與所述納米線對應的納米級溝道，所述導電薄膜層被該納米級溝道分隔為兩區域，即一源極、一漏極；去除所述第一光刻膠層、第二光刻膠層及納米線結構；在所述半導體層遠離基底的表面設置一絕緣層，該絕緣層覆蓋所述源極、漏極，在所述絕緣層遠離所述半導體層的表面設置一柵極。

相較于現有技術，本發明提供的具有納米級溝道薄膜晶體管的制備方法，通過采用納米線作為掩模，納米線的形貌可基本轉移到基底上，因此可以得到尺寸很小的溝道；通過對納米線尺寸的選擇，可相應控制溝道的尺寸；制備方法對基底及沉積材料要求不高，且制備方法簡單、易操作。

附圖說明

圖1為本發明第一實施例提供的所述納米級溝道的制備方法的流程圖。

圖2為本發明第一實施例提供的層疊設置第一光刻膠層、碳納米管結構、第二光刻膠層的方法一的流程圖。