[發明專利]一種可控的熱焊接法制備高性能場效應晶體管的方法

在審

• 申請號: 201810158154.1
• 申請日: 2018-02-25
• 公開（公告）號: CN108417641A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 單福凱;崔友朝;孟優;劉國俠
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L21/336;H01L29/423;H01L29/12
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 李宏偉

1.一種可控的熱焊接法制備高性能場效應晶體管的方法，其特征在于按照以下步驟進行：

步驟1：采用溶液法制備ZrO₂高k介質薄膜；

將水合硝酸鋯加入N，N二甲基甲酰胺中，配制介電層前驅體溶液，在磁力攪拌器中攪拌，得到澄清透明的溶液；選用單面拋光重摻雜P型低阻硅作為襯底和柵電極，硅襯底依次用丙酮和酒精超聲波清洗，去離子水反復沖洗后，用高純氮氣吹干；用勻膠機在P型硅襯底上旋涂ZrO₂前驅體溶液；置于烤膠臺上烘烤；高溫退火，得到均勻致密的ZrO₂高k介質薄膜；

步驟2：采用靜電紡絲技術制備納米纖維網絡；

將三氯化銦、聚乙烯吡咯烷酮、環氧樹脂加入到N，N二甲基甲酰胺中，磁力攪拌器攪拌，得到粘性的透明前驅體溶液；將制備得到的介電層襯底附在收集板上，針頭處連接直流高壓電源；前驅體溶液噴出并劇烈抖動，飄向襯底過程中溶劑揮發，直徑顯著下降，最終被收集板接收；將襯底樣品置于烤膠臺上烘烤，使之發生交聯反應，完成對納米纖維的焊接；

步驟3：高溫煅燒；

將襯底樣品進行高溫煅燒，分解其中的有機物，形成高質量的氧化物納米纖維，煅燒溫度為500℃，時間為120分鐘；

步驟4：利用熱蒸發沉積源漏電極；

將清洗干凈的鎢絲掛在蒸發電極的兩側，并將鋁絲掛在鎢絲上；抽真空，將樣品放入蒸發室；對鎢絲使用電流加熱，等待鋁絲熔成小球，當鋁絲熔成小球以后關閉蒸發電源，完成鍍膜。

2.按照權利要求1所述一種可控的熱焊接法制備高性能場效應晶體管的方法，其特征在于：所述步驟1中將水合硝酸鋯加入N，N二甲基甲酰胺中，配制濃度為0.15摩爾/升的介電層前驅體溶液；所述勻膠機先低速500轉/分勻膠5秒，然后高速在5000轉/分勻膠20秒。

3.按照權利要求1所述一種可控的熱焊接法制備高性能場效應晶體管的方法，其特征在于：所述步驟2中三氯化銦0.4克，聚乙烯吡咯烷酮130萬分子量、2克，雙酚A型環氧樹脂0.31克、T31固化劑0.09g加入到10ml N，N二甲基甲酰胺中。

4.按照權利要求1所述一種可控的熱焊接法制備高性能場效應晶體管的方法，其特征在于：所述步驟3中煅燒溫度為500℃，時間為120分鐘。