[發明專利]一種在蛋白質基底上制備大批量p型薄膜晶體管的方法

有效

• 申請號: 202011548866.8
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112736033B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 楊帆;王超;王艷杰;閆興振;王歡;高曉紅;呂卅;楊佳;趙春雷;趙陽;吳博琦;遲耀丹;楊小天;龍玉洪;蔡乾順
• 申請（專利權）人: 吉林建筑大學
• 主分類號: H01L21/77
• 分類號: H01L21/77;H01L27/12;C23C14/04;C23C14/08;C23C14/34
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 劉小嬌

1.一種在蛋白質基底上制備大批量p型薄膜晶體管的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、在聚酰亞胺襯底上沉積犧牲層；

步驟二、將第一掩模板覆蓋在所述犧牲層上，進行保護層沉積，得到第一基底；

步驟三、將第二掩模板覆蓋在所述第一基底上，進行源漏電極沉積，得到第二基底；

步驟四、將第三掩模板覆蓋在所述第二基底上，進行有源層沉積，得到第三基底；

其中，每組源漏電極包括間隔設置的源極和漏極，所述保護層與所述每組源漏電極一一對應設置，并且設置在同組的源極和漏極的間隔處，以避免所述有源層接觸所述犧牲層；

步驟五、將所述第三基底進行退火后，在所述第三基體上進行絕緣層沉積，得到第四基底；

其中，所述絕緣層包圍式設置在所述保護層、所述源漏電極及所述有源層外側；

步驟六、在所述第四基底上進行柵電極沉積，使所述柵電極包圍式設置在所述絕緣層外側；

步驟七、將蛋白質溶液涂覆于與所述柵電極外側，得到初級器件；

步驟八、使用鹽酸溶液將所述犧牲層溶解后，將聚酰亞胺襯底剝離，得到在蛋白基底上可降解的p型薄膜晶體管；

其中，所述犧牲層材料為ZnO，犧牲層厚度為200～1000nm；

所述犧牲層的沉積方法為：采用陶瓷ZnO靶，通過濺射獲得犧牲層；

其中，濺射功率為50～150W，溫度為25～90℃，壓力3～20mtorr，通入Ar和O₂的流量比為9:1～2:1，沉積時間為20～50min。

2.根據權利要求1所述的在蛋白質基底上制備大批量p型薄膜晶體管的方法，其特征在于，所述保護層材料為HfO₂，保護層厚度為50～200nm。

3.根據權利要求2所述的在蛋白質基底上制備大批量p型薄膜晶體管的方法，其特征在于，所述保護層沉積的方法為：采用陶瓷HfO₂靶，通過濺射獲得HfO₂獲得保護層材料；

其中，濺射功率為100～250W，溫度為25～200℃，壓力為3～20mtorr，通入Ar和O₂的流量比為9:1～2:1，沉積時間為50～150min。

4.根據權利要求2或3所述的在蛋白質基底上制備大批量p型薄膜晶體管的方法，其特征在于，所述第一掩模板上開設有多個保護層通孔；所述多個保護層通孔為矩形通孔，并且在所述第一掩模板上呈矩形陣列排布。

5.根據權利要求4所述的在蛋白質基底上制備大批量p型薄膜晶體管的方法，其特征在于，所述第二掩模板上開設有多組源漏電極通孔，所述多組源漏電極通孔在所述第二掩模板上呈矩形陣列，并且與所述保護層通孔一一對應設置；

其中，每組所述源漏電極通孔包括間隔設置的源極通孔和漏極通孔；所述源極通孔和所述漏極通孔均為矩形通孔，并且尺寸相同。

6.根據權利要求5所述的在蛋白質基底上制備大批量p型薄膜晶體管的方法，其特征在于，所述保護層通孔的長度與所述源極通孔的長度相同，所述保護層通孔的寬度大于同組的所述源極通孔和漏極通孔之間的距離。

7.根據權利要求6所述的在蛋白質基底上制備大批量p型薄膜晶體管的方法，其特征在于，所述第三掩模板上開設有多個有源層通孔，并且與所述多組源漏電極通孔一一對應設置；

其中，所述有源層通孔為矩形通孔，其寬度與所述源極通孔的長度相同，長度等于源極通孔的寬度、漏極通孔的寬度以及源極通孔和漏極通孔之間的距離之和。