[发明专利]一种制作薄膜晶体管沟道区以及源、漏电极的新方法

说明书

技术领域

本发明属于微电子技术领域。

背景技术

目前，底栅型薄膜晶体管的制作，其单一器件沟道层区域形成，源、漏电极沉积，采用光刻(photolithography)与剥离(lift-off)工艺。制作过程需要很多工艺步骤，且每种工艺步骤按照特定顺序进行，包含一些工步和子工步，工艺复杂。具体包括以下工艺流程：在衬底片(如玻璃或者硅片等)制备删极，在删极上沉积绝缘层，在绝缘层上生长沟道层，把沟道层刻蚀出多个制作单一器件的小区域(小岛)，在小岛状沟道层上刻蚀出源、漏电极区，沉积源电极和漏电极。传统工艺过程中，把沟道层刻蚀出小岛，把小岛刻蚀出源、漏电极区，并在小岛状沟道层源、漏电极区沉积源、漏电极的制作过程包括：

1、涂胶。把已生长好沟道层材料的片子置于匀胶机的转盘上，旋转涂胶，一般每分钟2500-3000转，使光刻胶均匀地涂覆在沟道层的表面。

2、前烘。就是去除胶膜中的部分溶剂。烘烤温度约90℃、时间10～20min。

3、曝光。在涂好光刻胶的沟道层表面覆盖掩膜版(一)，其平面示意图如附图1，对准晶向或对准套刻标记，曝光。正胶的曝光部分发生光化学反应；负胶的曝光部分发生交联反应。

4、显影。正胶的曝光部分在显影液中溶解，被去除；负胶的未曝光部分在显影液中溶解，被去除。正胶显影后的图形和掩模版相同；负胶显影后的图形和掩模版相反。

5、镜检。胶膜图形应线条齐、陡，套刻或晶向准确，无变形、钻蚀、针孔及损伤。若有以上缺陷，返工。

6、后烘。又称坚膜，由于显影时胶膜浸泡在显影液中会发生溶胀，软化，后烘能使胶膜坚固，增强抗蚀性。后烘温度约140℃，时间约20min。

7、腐蚀。将沟道层未被光刻胶保护的部分腐蚀去掉，在薄膜上得到与掩膜版(一)一样的图形(小岛)。

8、用掩膜版(二)，其平面示意图如附图2覆盖有光刻胶的小岛，重复上面的工艺步骤3、4、5。如果是正胶，显影后得到的图形和掩模版相同；负胶显影后的图形和掩模版相反。得到的图形为即将沉积源、漏电极区域。

9、采用溅射、蒸镀、电子束蒸发(EB)等技术方法将电极沉积到相应图形表面。

10、去胶。将沟道层表面光刻胶连同沉积在其上的电极用丙酮去除，露出沟道层。

11、镜检。在显微镜下观察刻蚀，并沉积电极后图形。

以上11个步骤完成了把沟道层刻蚀出小岛，并在小岛状沟道层上沉积源电极和漏电极的制作过程。

发明内容

本发明提供一种制作薄膜晶体管沟道区以及源、漏电极的新方法，以解决传统工艺过程工艺复杂的问题，本发明采取的技术方案是包下列步骤：

一、涂胶：把已生长好沟道层材料的片子置于匀胶机的转盘上，旋转涂胶，每分钟2500-3000转，使光刻胶均匀涂覆在沟道层的表面；

二、前烘：烘烤温度约88～92℃、时间10～20min；

三、曝光：在涂好光刻胶的沟道层表面覆盖掩膜版，曝光；正胶的曝光部分发生光化学反应；负胶的曝光部分发生交联反应；

四、显影：正胶的曝光部分在显影液中溶解，被去除，负胶的未曝光部分在显影液中溶解，被去除；正胶显影后的图形和掩模版相同，负胶显影后的图形和掩模版相反；

五、镜检：胶膜图形应线条齐、陡，套刻或晶向准确，无变形、钻蚀、针孔及损伤，若有以上缺陷，返工；

六、后烘：又称坚膜，后烘温度约130～150℃，时间18～25min；

七、腐蚀：将沟道层未被光刻胶保护的部分腐蚀去掉；

八、用丙酮将未曝光的光刻胶溶解掉；

九、用双面胶将经光刻、腐蚀后的片子粘到载玻片上，轻微放置，以便于后续调整；根据拟制备薄膜晶体管沟道长度L选用相同线径L的钨丝，放置于刻蚀好的沟道层薄膜表面，两端用胶带轻微固定在载玻片上；在显微镜下调整，使宽度W的图形与钨丝垂直，调整后，将片子、胶带压实，固定在载玻片，再取钨丝放置于沟道层被刻蚀掉图形的正上方，两端固定；

十、用蒸镀、溅射或电子束蒸发等方法沉积电极，线径为L钨丝的掩模实现了沟道长度为L，沟道宽度为W的薄膜晶体管沟道区，钨丝两侧的沉积，形成了源、漏电极，从而，完成了薄膜晶体管单一器件沟道层区域，源、漏电极的制作。