专利名称：顶接触结构有机场效应晶体管的制备方法
技术领域：
本发明涉及微电子学技术领域，特别是涉及一种顶接触结构有机场效应晶体管的 制备方法。
背景技术：
随着信息技术的不断深入，电子产品已经进入人们生活工作的每个环节。在日常 生活中人们对低成本、柔性、低重量、便携的电子产品的需求越来越大。传统的基于无机半 导体材料的器件和电路很难满足这些要求，因此可以实现这些特性的基于有机聚合物、有 机小分子等半导体材料的有机集成电路技术在这一趋势下得到了人们越来越多的关注。提 高有机半导体器件的性能、稳定性及成品率，一直是该领域追求的目标。在研究有机场效应晶体管性能的过程中，人们发现顶接触比底接触结构的场效应 晶体管具有更好的性能，但由于有机半导体材料的敏感性，顶接触结构的电极一般通过镂 空的掩模版电极生长，与集成电路工艺不兼容。
发明内容
为了提高制备有机场效应晶体管的稳定性，本发明提供了一种顶接触结构有机场 效应晶体管的制备方法。所述技术方案如下本发明的顶接触结构有机场效应晶体管的制备方法，包括下列步骤步骤A 在导电基底上沉积生长绝缘介质薄膜；步骤B 在所述绝缘介质薄膜表面上沉积生长有机半导体薄膜；步骤C 在所述有机半导体薄膜上沉积生长一层绝缘介质保护层；步骤D 在所述绝缘介质保护层表面旋涂光刻胶保护层，通过光刻得到源漏电极 的图形；步骤E 以光刻胶为保护层，刻蚀图形区绝缘介质保护层，形成源漏电极图形；步骤F 在所述源漏图形区沉积生长金属层，形成源漏电极。本发明的顶接触结构有机场效应晶体管的制备方法，，在所述步骤A中，所述导电 基底采用低电阻率的导电材料作为有机场效应晶体管的栅电极。本发明的顶接触结构有机场效应晶体管的制备方法，所述步骤A具体为采用热 氧化生长方法、化学气相沉积方法或者旋涂成膜方法，在导电基底上沉积生长绝缘介质薄膜。本发明的顶接触结构有机场效应晶体管的制备方法，所述步骤B具体为采用真 空热蒸镀的方法，在所述绝缘介质薄膜表面上沉积生长有机半导体薄膜。本发明的顶接触结构有机场效应晶体管的制备方法，所述步骤C具体为采用旋 涂成膜的方法，在所述有机半导体薄膜上沉积生长一层绝缘介质保护层。本发明的顶接触结构有机场效应晶体管的制备方法，所述步骤D中通过光刻得到
3源漏电极图形的步骤具体为采用光学光刻或电子束光刻方法，得到源漏电极的图形。本发明的顶接触结构有机场效应晶体管的制备方法，所述步骤E中刻蚀图形区绝 缘介质保护层的步骤具体为采用干法刻蚀图形区绝缘介质保护层。本发明的顶接触结构有机场效应晶体管的制备方法，所述步骤F具体为采用金 属蒸发技术或磁控溅射的方法，在所述源漏图形区沉积生长金属层，形成源漏电极。本发明提供的技术方案的有益效果是本发明提供了一种工艺简单、重复性好、稳 定性高的制备顶接触结构有机场效应晶体管的方法；本发明通过在绝缘介质层表面沉积生 长有机半导体材料，再旋涂生长有机绝缘介质层，使得有机半导体层被有机绝缘层覆盖，后 续工艺不会对有机半导体层产生影响。
图1是本发明实施例提供的顶接触结构有机场效应晶体管的制备方法流程图；图2-图9是本发明实施例提供的顶接触结构有机场效应晶体管的制备原理示意 图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。本发明实施例采用光刻工艺制备顶接触结构有机场效应晶体管，经过两次绝缘介 质层沉积生长、一次有机半导体薄膜沉积生长、一次光刻、一次干法刻蚀以及一次金属蒸发 获得顶接触结构有机场效应晶体管。参见图1-图9，本发明实施例提供了一种顶接触结构有机场效应晶体管的制备方 法，包括以下步骤步骤10 在导电基底1上沉积生长绝缘介质薄膜2 ；沉积生长绝缘介质薄膜2的方法可以采用热氧化生长的技术或化学气相沉积的 方法生长无机绝缘介质薄膜，也可以采用旋涂成膜的方法生长有机绝缘介质薄膜；导电基 底1可以采用低电阻率的导电材料作为有机场效应晶体管的栅电极；本实施例中在导电基 底1表面采用热氧化生长的技术生长300nm厚的二氧化硅绝缘介质薄膜2 ；步骤20 在绝缘介质薄膜2表面上沉积生长有机半导体薄膜3 ；本实施例中采用真空热蒸镀的方法在二氧化硅绝缘介质薄膜2表面真空沉积酞 菁铜有机半导体薄膜3 ；步骤30 在有机半导体薄膜3上沉积生长一层绝缘介质保护层4 ；本实施例中在酞菁铜有机半导体薄膜3表面旋涂生长PVP绝缘介质保护层4，并在 烘箱里进行退火；步骤40 在绝缘介质保护层4表面旋涂光刻胶保护层5 ；本实施例中在PVP绝缘介质保护层4表面旋涂AZ9918光刻胶，并用热板或烘箱进 行前烘；步骤50 通过光刻得到源漏电极的图形；本步骤可以采用光学光刻或电子束光刻方法，在光刻胶保护层5上得到源漏电极的图形，并通过光学曝光及显影后获得源漏电极的光刻胶图形；步骤60 以显影后的光刻胶保护层5为掩蔽保护层，采用等离子刻蚀的方法刻蚀 掉图形区的PVP绝缘介质保护层4，形成源漏电极图形；步骤70 以显影后的光刻胶保护层5为掩蔽，在图形区沉积生长金属层源漏电极 6 ；沉积生长金属层源漏电极6可采用金属蒸发技术或磁控溅射的方法；步骤80 采用有机溶剂，如丙酮或乙醇去除残余的光刻胶。通过上述方法即可以制备得到顶接触结构的有机场效应晶体管。本发明实施例在 绝缘介质层表面沉积生长有机半导体材料，再旋涂生长有机绝缘介质层，使得有机半导体 层被有机绝缘层覆盖，后续工艺不会对有机半导体层产生影响。 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种顶接触结构有机场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤步骤A 在导电基底上沉积生长绝缘介质薄膜；步骤B 在所述绝缘介质薄膜表面上沉积生长有机半导体薄膜；步骤C 在所述有机半导体薄膜上沉积生长一层绝缘介质保护层；步骤D 在所述绝缘介质保护层表面旋涂光刻胶保护层，通过光刻得到源漏电极的图形；步骤E 以光刻胶为保护层，刻蚀图形区绝缘介质保护层，形成源漏电极图形； 步骤F 在所述源漏图形区沉积生长金属层，形成源漏电极。 2.
2.根据权利要求1所述的顶接触结构有机场效应晶体管的制备方法，其特征在于，在所 述步骤A中，所述导电基底采用低电阻率的导电材料作为有机场效应晶体管的栅电极。
3.根据权利要求1所述的顶接触结构有机场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述 步骤A具体为采用热氧化生长方法、化学气相沉积方法或者旋涂成膜方法，在导电基底上 沉积生长绝缘介质薄膜。
4.根据权利要求1所述的顶接触结构有机场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述 步骤B具体为采用真空热蒸镀的方法，在所述绝缘介质薄膜表面上沉积生长有机半导体 薄膜。
5.根据权利要求1所述的顶接触结构有机场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述 步骤C具体为采用旋涂成膜的方法，在所述有机半导体薄膜上沉积生长一层绝缘介质保 护层。
6.根据权利要求1所述的顶接触结构有机场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述 步骤D中通过光刻得到源漏电极图形的步骤具体为采用光学光刻或电子束光刻方法，得 到源漏电极的图形。
7.根据权利要求1所述的顶接触结构有机场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述 步骤E中刻蚀图形区绝缘介质保护层的步骤具体为采用干法刻蚀图形区绝缘介质保护层。
8.根据权利要求1所述的顶接触结构有机场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述 步骤F具体为采用金属蒸发技术或磁控溅射的方法，在所述源漏图形区沉积生长金属层， 形成源漏电极。
全文摘要
本发明公开了一种顶接触结构有机场效应晶体管的制备方法，属于微电子学技术领域。其步骤包括在导电基底上制备绝缘介质层；在绝缘介质层表面上沉积生长一层有机半导体薄膜；在有机半导体薄膜表面沉积生长一层绝缘保护层；在保护层表面旋涂一层光刻胶并曝光形成有机场效应晶体管的源漏电极图形；以光刻胶为掩模刻蚀保护层；沉积生长金属并剥离形成源漏电极。本发明在绝缘介质层表面沉积生长有机半导体材料，再旋涂生长有机绝缘介质层，有机半导体层被有机绝缘层覆盖，后续工艺不会对有机半导体层产生影响；另外，本发明的方法工艺简单、重复性好、稳定性高。
文档编号H01L51/40GK102104112SQ20091031184
公开日2011年6月22日 申请日期2009年12月18日 优先权日2009年12月18日
发明者刘兴华, 刘明, 商立伟, 姬濯宇, 王宏 申请人:中国科学院微电子研究所