专利摘要:
Dievorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einesFeldeffekttransistors, in dem nach dem Ätzen der Gateelektrode dieEntfernung der Ätzmaskeentfällt,da die Ätzmaskeals Gatedielektrikum dient. Die Ätzmaskebzw. das Dielektrikum besteht aus einer selbstorganisierten Monolageeiner organischen Verbindung.
公开号:DE102004009601A1
申请号:DE200410009601
申请日:2004-02-27
公开日:2005-09-22
发明作者:Stefan Braun;Marcus Dr. Halik;Hagen Dr. Klauk;Günter Dr. Schmid;Ute Zschieschang
申请人:Infineon Technologies AG;
IPC主号:H01L21-336
专利说明:
[0001] Feldeffekttransistorenauf der Basis organischer Halbleiter sind für eine Vielzahl elektronischer Anwendungenvon Interesse, die extrem niedrige Fertigungskosten, flexible oderunzerbrechliche Substrate, oder die Herstellung von Transistorenund integrierten Schaltungen übergroßeaktive Flächeerfordern. Zum Beispiel eignen sich organische Feldeffekttransistorenals Pixelsteuerelemente in Aktiv-Matrix-Bildschirmen. Solche Bildschirmewerden gewöhnlichmit Feldeffekttransistoren auf der Basis amorpher oder polykristallinerSiliziumschichten hergestellt. Die für die Herstellung hochwertigerTransistoren auf der Basis amorpher oder polykristalliner Siliziumschichtennotwendigen Temperaturen von gewöhnlichmehr als 250°Cerfordern die Verwendung starrer und zerbrechlicher Glas- oder Quarzsubstrate.Dank der relativ niedrigen Temperaturen, bei denen Transistorenauf der Basis organischer Halbleiter hergestellt werden, die gewöhnlich wenigerals 200°Cbetragen, erlauben organische Transistoren die Herstellung von Aktiv-Matrix-Bildschirmenunter Verwendung billiger, flexibler, transparenter, unzerbrechlicherPolymerfolien mit erheblichen Vorteilen gegenüber Glas- oder Quarzsubstraten.
[0002] Einweiteres Anwendungsgebiet fürorganische Feldeffekttransistoren liegt in der Herstellung von sehrpreiswerten integrierten Schaltungen, wie sie zum Beispiel für die aktiveKennzeichnung und Identifizierung von Waren und Gütern zumEinsatz kommen. Diese so genannten Transponder werden gewöhnlich unterVerwendung von integrierten Schaltkreisen auf der Basis von einkristallinemSilizium hergestellt, was zu erheblichen Kosten bei der Aufbau-und Verbindungstechnik führt.Die Herstellung von Transpondern auf der Grundlage organischer Transistorenwürde zuernormen Kostensenkungen führen undkönnteder Transponder-Technologie zum weltweiten Durchbruch verhelfen.
[0003] Beider Herstellung von Dünnfilmtransistoren sindgewöhnlichviele Schritte erforderlich, in denen die verschiedenen Schichtendes Transistors abgeschieden werden. In einem ersten Schritt wirddie Gateelektrode auf einem Substrat abgeschieden, anschließend wirdauf der Gateelektrode das Gatedielektrikum abgeschieden und in einemweiteren Schritt werden die Source- und Drain-Kontakte strukturiert.Im letzten Schritt wird der Halbleiter zwischen den Source- undDrain-Kontaktenauf dem Gatedielektrikum abgeschieden.
[0004] Eswerden daher hohe Anstrengungen unternommen, um den Herstellungsprozessvon Feldeffekttransistoren zu vereinfachen. Zum Beispiel wird inder Literatur die Verwendung druckbarer molekularer Ätzmaskenzur Strukturdefinition bei der Prozessierung organischer Transistorenbeschrieben. Dazu wird auf eine ganzflächig auf dem Substrat abgeschiedeneMetalllage mittels eines konformen Reliefstempels eine extrem dünne, molekulareMonolage eines geeigneten organischen Materials aufgebracht. DieMolekülewerden dabei nur in den Gebieten von Stempeln auf das Metall übertragen,in denen die erhabenen Strukturen des Stempels in Kontakt mit der Metalloberfläche treten.Diese Form des Hochdrucks wird auch als Mikrokontaktdruck ("micro contact printing") oder als Flexodruckbezeichnet. Ein solches Verfahren ist zum Beispiel von J. L. Wilbur,A. Kumar, E. Kim und G. M. Whitesides ("Microfabrication by Microcontact Printingof Self-Assembled Monolayers", AdvancedMaterials, 1994, 6, 600-604) beschrieben. Idealerweise sind diedabei zum Einsatz kommenden organischen Moleküle so gestaltet, dass es zwischen deneinzelnen Molekülenund der Metalloberfläche zurAusbildung chemischer Bindungen und zur Bildung einer molekularenselbstorganisierten Monolage ("self-assembledmonolayer", SAM)kommt. Die auf diese Weise auf der Metalloberfläche definierten molekularenStrukturen dienen im nachfolgenden Prozessschritt als Ätzmaskeund erlauben somit die gezielte Strukturierung der Metalllage mittelsnasschemischer Ätzverfahren.Nachdem die molekulare Monolage ihre Aufgabe als Ätzmaskeerfüllthat, wird sie wieder entfernt, um die Metalloberfläche für die nächsten Prozessschrittefreizulegen.
[0005] Beider Verwendung der so strukturierten Metalllage als Gateelektrodedes Transistors ist der sich an die Entfernung der molekularen Ätzmaske unmittelbaranschließendeProzessschritt die Abscheidung des Gatedielektrikums zum Zweckeder elektrischen Isolation der Gateelektrode von der organischenHalbleiterschicht, die in einen weiteren Prozessschritt abgeschiedenwird. Als Gatedielektrikum in organischen Transistoren kommen inder Regel anorganische Oxide oder Nitride, wie zum Beispiel Siliziumoxid,Siliziumnitrid, Aluminiumoxid oder Tantaloxid oder isolierende Polymerewie zum Beispiel Polyvinylphenol zum Einsatz.
[0006] DieProzessierung von Gatedielektrika auf der Basis sowohl anorganischerOxide und Nitride als auch isolierender Polymere erfordert in derRegel relativ großeSchichtdicken um etwa 100 nm oder dicker und führt daher zu der Notwendigkeitrelativ hoher Versorgungsspannungen für den Betrieb der Transistoren.Die Versorgungsspannungen liegen im Bereich von etwa 10 Volt oderhöher.Prinzipiell könnendie Versorgungsspannungen durch Verwendung dünnerer Gegendielektrika zwarreduziert werden, allerdings führtdiese Reduzierung der Schichtdicke bei den oben genannten, herkömmlichenDielektrikumsmaterialien unweigerlich zu einer inakzeptablen Erhöhung derLeckströmeund in der Regel zu einer Verringerung der Ausbeute.
[0007] DieAufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Verfahren zurHerstellung eines Feldeffekttransistors bereitzustellen, das gegenüber herkömmlichenVerfahren weniger Prozessschritte aufweist, und zudem die Herstellungeines Feldeffekttransistors ermöglicht,der bei einer Versorgungsspan nung von weniger als 5 Volt und insbesonderevon weniger als 3 Volt betrieben werden kann.
[0008] DieAufgabe der Erfindung wurde durch den Gegenstand des Anspruchs 1gelöstund ein Feldeffekttransistor, der durch das erfindungsgemäße Verfahrenherstellbar ist, wurde durch den Gegenstand des Anspruchs 19 bereitgestellt.
[0009] Daserfindungsgemäße Verfahrenweist folgende Schritte auf: a) Bereitstelleneines Substrats; b) ganzflächigeAbscheidung einer Gateelektrode; c) in Kontakt bringen der Gateelektrode mit einer organischenVerbindung, um eine auf der Gateelektrode angeordnete selbstorganisierteMonolage der organischen Verbindung zu erhalten; d) Ätzender Gateelektrode mit der darauf angeordneten selbstorganisiertenMonolage der organischen Verbindung derart, dass die selbstorganisierteMonolage im Wesentlichen nicht abgetragen wird; e) Abscheiden und falls notwendig Strukturieren einer Source- und einer Drain-Kontakteohne die selbstorganisierte Monolage zu entfernen; und anschließend f) Abscheiden eines Halbleitermaterials, wobei die Schrittee) und f) auch in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werdenkönnen.
[0010] Dieselbstorganisierte Monolage der organischen Verbindung dient alsDielektrikum und als Ätzmaskegleichzeitig, so dass sie nach dem Ätzen der Gateelektrode, umsie zu strukturieren, nicht entfernt werden muss.
[0011] ImgünstigenFall kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahrender herkömmlichnotwendige Schritt des Abscheidens des Dielektrikums nach dem Strukturierender Gateelektrode gänzlichentfallen. Es muss lediglich gewährleistetsein, dass es bei der nachfolgenden Abscheidung der Source- undDrainelektrode nicht zu einem elektrischen Kurzschluss zwischenden Source- undDrain-Kontakten und der Gateelektrode kommt. Ein solcher Kurzschlusskann auftreten, falls die molekulare Benetzung der Gateelektrodeentlang der vertikalen Ätzkantennach dem Ätzender Gatelage unzureichend ist. Wenn es zum Beispiel bei dem nasschemischen Ätzen derGateelektrode zu einer hinreichenden Unterätzung des Metalls gekommenist, kann die Abscheidung entlang der Ätzkanten gänzlich entfallen. Im Falleeiner unzureichenden Molekularbenetzung der Gatelage entlang der Ätzkantennach dem Ätzender Gateelektrode kann die Gefahr elektrischer Kurzschlusse zwischenden Source- und Drainkontakten und der Gateelektrode durch einenochmalige Benetzung der Gatelage mit einer molekularen selbstorganisierten Monolageeliminiert werden.
[0012] DerKern der Erfindung liegt daher darin, dass die selbstorganisierteMonolage der organischen Verbindung, die als Dielektrikum dient,sowohl als Ätzmaskebei der Strukturierung der Gateelektrode mittels Ätzens dientals auch als Gatedielektrikum eingesetzt wird, wodurch die andernfallsgegebene Notwendigkeit fürdas Entfernen der selbstorganisierten Monolage nach dem Ätzen entfällt undsich eine Vereinfachung des Herstellungsprozesses dadurch ergibt.
[0013] Umdie Gefahr eines Kurzschlusses zwischen der Gateelektrode und derSource- bzw. Drainelektrode zu minimieren, ist in einer vorteilhaften Ausführungsformvorgesehen, nach dem Ätzender Gateelektrode mit der darauf angeordneten selbstorganisiertenMonolage der organischen Verbindung, die Gateelektrode mit der organischenVerbindung nachzubenetzen, um die organische Verbindung entlangder Ätzkantenabzuscheiden.
[0014] Inder vorteilhaften Ausführungsform,weist die Gateelektrode an der Oberfläche eine Metalloxidschichtauf. Als Materialien kommen in dieser Ausführungsform alle Materialienmit nativer oder gezielt erzeugter Oxidschicht in Frage, wie zumBeispiel Aluminium, Titan, Titannitrid, Tantal, Tantalnitrid, Wolfram, Titanwolfram,Tantalwolfram, Wolframnitrid, Wolframcarbonitrid, Iridiumoxid, Rutheniumoxid, Strontiumrutheniumoxidbzw. eine Kombination dieser Schichten und/oder Materialien undgegebenenfalls zusätzlicheine Schicht aus Silizium, Titannitridsilizium, Siliziumoxynitrid,Siliziumoxid, Siliziumcarbid oder Siliziumcarbonitrid.
[0015] DieSchicht der selbstorganisierten Monolage der organischen Verbindung,die als Ätzmaske dient,wird vorzugsweise mittels eines Druckverfahrens auf die Gateelektrodeabgeschieden.
[0016] Dieselbstorganisierte Schicht der organischen Verbindung wird in einerbesonders bevorzugten Ausführungsformmittels eines speziell angefertigten Relief-Stempels aus Polydimethylsiloxanauf die Oberflächeeiner auf ein Substrat gedampften Metallschicht übertragen.
[0017] Ineiner besonders bevorzugten Ausführungsformweist die organische Verbindung, die die selbstorganisierte Monolagebildet, einen Rest auf, der mit der Oberfläche der Gateelektrode eineWechselwirkung eingeht.
[0018] InAbhängigkeitvon dem fürdie Gateelektrode verwendeten Material und von der Oberfläche der Gateelektrodekommen viele Reste in Frage, die mit der Oberfläche der Gateelektrode eineWechselwirkung eingehen. Beispielsweise werden folgende Gruppengenannt: R-SiCl3, R-SiCl2,Alkyl, R-SiCl(Alkyl)2, R-Si(OR)3,R-Si(OR)2Alkyl, R-SiOR(Alkyl)2, R-PO(OH)2, R-CHO, SH, OH, NH2,COOH, CONH2, CONHOH oder CONHNH2 inFrage. Die selbstorganisierte Monolage, die auf der Gateelektrodeangeordnet ist, soll eine hohe Substratspezifität sowie eine hohe thermische,chemische und mechanische Stabilität der Schicht aufweisen. DieGruppe R ist beliebig auszuwählen,wobei es vorteilhaft ist, wenn R eine Gruppe bestehend aus n-Alkyl,n-Alkyl(thio)ether, lineare aromatische Gruppen der Formel -(C6H4)n- aufweist,wobei n eine ganze Zahl zwischen 2 und 6 ist, wobei R auch eineheteroaromati sche Gruppe sein kann. Es ist vorteilhaft, dass dieorganische Verbindung linear ausgerichtet ist, um durch die seitlichenWechselwirkungen der R Gruppe, wie z. B. durch ππ, Dipol-Dipol oder CT-Wechselwirkungen,die selbstorganisierte Monolage zu stabilisieren.
[0019] Das Ätzen derGateelektrode, um die Elektrode zu strukturieren, wird vorzugsweisemittels nasschemischer Ätzmethodendurchgeführt.Wenn die Gateelektrode aus zum Beispiel Aluminium besteht, kanndas Substrat etwa eine Minute lang in eine gemischte Säurelösung getauchtwerden. Die Lösung enthält vorzugsweiseOrthophosphorsäure,Salpetersäure,Essigsäureund Wasser. Die Konzentration der in der Lösung zum nasschemischen Ätzen vorhandenenSäurenist so zu wählen,dass die Schicht der organischen Verbindung, die die auf der Gateelektrodeeine selbstorganisierte Monolage bildet, im Wesentlichen nicht abgetragenwird. Die Lösung kannzum Beispiel zwischen 60 und 90 Gew.-% Orthophosphorsäure, 2 bis8 % Salpetersäure,2 bis 8 % Essigsäureund der Rest Wasser enthalten.
[0020] DieStärkeder Gateelektrode beträgtzwischen etwa 20 und etwa 300 nm, vorzugsweise zwischen etwa 20und etwa 100 nm. In einer besonderen Ausführungsform beträgt die Stärke derGateelektrode etwa 20 bis 50 nm.
[0021] DieStärkeder selbstorganisierten Monolage der organischen Verbindung entsprichtder Länge desorganischen Moleküls,da es sich hier um lediglich eine Molekularlage handelt. Abhängig vonder Längedes organischen Moleküls,und in diesem Zusammenhang der Gruppe R, beträgt die Stärke der selbstorganisiertenMonolage zwischen etwa 1 nm und etwa 20 nm. Besonders bevorzugtsind die organischen Verbindungen, die eine Stärke der selbstorganisiertenMonolage von etwa 2 bis 10 nm ergeben.
[0022] Nachdemdie Gateelektrode durch vorzugsweise nasschemisches Ätzen strukturiertwurde, erfolgt gegebenenfalls eine nochmalige Benetzung mit derorganischen Verbindung entlang der Ätzkanten durch Eintauchen ineine alkoholische Lösungder organischen Verbindung.
[0023] ImAnschluss werden Source- und Drain-Kontakte aufgedampft und strukturiert.
[0024] Imletzten Schritt erfolgt die Abscheidung des Halbleiters, der ineiner besonders bevorzugten Ausführungsformein organisches Polymer ist.
[0025] Ineiner bevorzugten Ausführungsformbesteht das Polymer aus zum Beispiel Pentazen, Tetrazen oder Polythiophen.
[0026] Durchdie sehr geringe Stärkedes Gatedielektrikums, das durch die selbstorganisierte Monolageder organischen Verbindung definiert wird, kann ein Feldeffekttransistor,der durch das erfindungsgemäße Verfahrenherstellbar ist, mit einer Versorgungsspannung von weniger als 5Volt und in einer bevorzugten Ausführungsform von weniger als3 Volt betrieben werden.
[0027] DieErfindung wird nun anhand der Figuren näher erläutert.
[0028] Eszeigt:
[0029] 1 Prozessablauf bei der Herstellung einesherkömmlichenFeldeffekttransistors;
[0030] 2 Prozessablauf bei der Herstellung eineserfindungsgemäßen Feldeffekttransistors;
[0031] 3 schematischer Querschnitt einer Strukturmit unzureichender molekularer Benetzung der Gateelektrode entlangder Ätzkanten;
[0032] 4 schematischer Prozessablauf für die nochmaligeBenetzung der Gateelektrode entlang der Ätzkanten;
[0033] 5 schematischer Querschnitt einer Strukturmit hinreichender Unterätzung;
[0034] 6 Strom-Spannungskennlinieneines erfindungsgemäßen Feldeffekttransistors;
[0035] 7 Stromspannungskennlinieneines Inverters mit gesättigterLast.
[0036] 1 beschreibt die notwendigen Schritte beider Herstellung eines herkömmlichenFeldeffekttransistors. Auf einem Substrat (1) wird in der 1a eineLage (2) eines Materials, das für die Herstellung der Gateelektrodeverwendet wird, abgeschieden. Darauf wird wie in der 1b dargestellt,eine Ätzmaske(3) durch vorzugsweise durch eine Drucktechnik auf dieLage der Gateelektrode (2) abgeschieden. In der 1c wirddas Ergebnis nach dem Ätzschritt undder Strukturierung der Gateelektrode dargestellt. Aus der 3 ist ersichtlich, dass die Ätzkantenfreiliegen (4).
[0037] Inder 1b, muss dann die Ätzmaske (3) entferntwerden, bevor ein Dielektrikum (5) über der Gateelektrode abgeschiedenwird.
[0038] Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, istersichtlich, dass der Schritt des Entfernens der Ätzmaske(3) vollständigentfällt,da die selbstmolekulare Monolage der organischen Verbindung (3a) sowohlals die Ätzmaske(3) als auch die Dielektrikumsschicht (5) für den nachfolgendenProzess dient. Die Prozessabläufe,vergleichbar mit den in den 1a bis 1e dargestelltenSchritten sind in 2 dargestellt.
[0039] ImgünstigenFall kann bei der erfindungsgemäßen Mehrfachverwendungder molekularen Monolage (3a) nicht nur der Prozessschrittdes Entfernens der Ätzmaske(3) entfallen, sondern auch der Prozessschritt, der inder 1e bzw. 2d dargestelltist. Es muss lediglich gewährleistetsein, dass es bei der nachfolgenden Abscheidung der Source- (6)und Drainelektrode (7) nicht zu einem elektrischen Kurzschlusszwischen den Source- (6) und Drainelektroden (7)und der Gateelektrode (2) kommt. Ein solcher Kurzschlusskann auftreten, falls die molekulare Benetzung der Gatelage (4)entlang der Ätzkanten(4) nach dem Ätzender Gatelage unzureichend ist. Diese Situation ist in 3 schematisch dargestellt.
[0040] ImFalle einer unzureichenden Molekularbenetzung der Gatelage entlangder Ätzkanten,wie es zum Beispiel in 3a dargestellt ist, kann dieGefahr elektrischer Kurzschlüssezwischen den Source- (6) bzw. Drainelektroden (7)und der Gateelektrode (2) durch eine nochmalige Benetzungder Gatelage entlang der Ätzkanten(4) mit einer molekularen selbstorganisierten Monolage(3a) eliminiert werden.
[0041] DieserSchritt ist in 4 dargestellt. DasErgebnis nach der Abscheidung und Strukturierung der Source- (6)bzw. Drainelektroden (7) ist in 4 dargestellt.
[0042] Aufdie nochmalige Benetzung der Ätzkantenkann verzichtet werden, wenn es gewährleistet ist, dass es nichtzu einem Kurzschluss kommen kann. Das könnte der Fall sein, wenn esdurch das nasschemische Ätzender Gatelage (2) zu einer hinreichenden Unterätzung desMetalls gekommen ist, wie es in 5a dargestelltist. Die Situation ist in 5a bzw. 5b dargestelltworden.
[0043] DieHerstellung des erfindungsgemäßen Feldeffekttransistorswird anhand des nachfolgenden Beispiels erläutert.
[0044] AlsGatematerial wird Aluminium verwendet und als die organische Verbindungwird beispielsweise eine n-Alkylphosphonsäure erläutert. Auf einer auf ein Glassubstratgedampften, etwa 20 nm dicken Aluminiumschicht wird eine selbstorganisierteMonolage der n-Alkylphosphonsäuremittels eines speziell angefertigten Reliefstempels aus Polydimethylsiloxan übertragen.Zum nasschemischen Ätzendes Aluminiums wird das Substrat etwa eine Minute lang in eine gemischteSäurelösung bestehendaus 80 % Orthophosphorsäure,5 % Salpetersäure,5 Essigsäure und10 % Wasser getaucht. Falls notwendig, erfolgt eine nochmalige Benetzungder Aluminiumgatelage durch Eintauchen in eine alkoholische Phosphonsäurelösung. ImAnschluss wird eine etwa 30 nm dicke Schicht Gold aufgedampft undstrukturiert, zum Beispiel unter Verwendung von Fotolithografieund nasschemischem Ätzen.Im letzten Schritt erfolgt die Abscheidung der organischen Halbleiterschicht,zum Beispiel durch thermisches Verdampfen von Pentazen.
[0045] DieEigenschaften eines durch das Beispiel hergestellten Feldeffekttransistorssind in 6 und 7 dargestellt. 6 zeigtdie Strom-Spannungskennlinien eines Pentazen-Transistors und die 7 einesInverters mit gesättigterLast, die durch die erfindungsgemäße Mehrfachverwendung einergedruckten molekularen selbstorganisierten Monolage des Phosphonsäurederivatsals Maske und als Dielektrikum fürdas nasschemische Ätzender Aluminiumgateelektroden hergestellt worden ist. Als Substratwurde ein thermisch oxidierter Siliziumwafer eingesetzt; die Source-und Drainkontakte wurden, wie oben beschrieben, durch Abscheidungund nasschemische Strukturierung einer dünnen Gold-Schicht erzeugt.
1 Substrat 2 Gateelektrodebzw. Gateelektrodenmaterial 3 Ätzmaske 3a selbstorganischeMonolage einer organischen Verbindung 4 Ätzkante(n) 5 Gatedielektrikum 6 Sourcelektrode 7 Drainelektrode
权利要求:
Claims (20)
[1] Verfahren zur Herstellung eines Feldeffekttransistorsmit folgenden Schritten: a) Bereitstellen eines Substrats; b)ganzflächigeAbscheidung einer Gateelektrode; c) in Kontakt bringen derGateelektrode mit einer organischen Verbindung, um eine auf derGateelektrode angeordnete selbstorganisierte Monolage der organischenVerbindung zu erhalten; d) Ätzender Gateelektrode mit der darauf angeordneten selbstorganisiertenMonolage der organischen Verbindung derart, dass die selbstorganisierteMonolage im Wesentlichen nicht abgetragen wird; e) Abscheidenund falls notwendig Strukturieren einer Source- und einer Drainelektrode ohne die selbstorganisierteMonolage zu entfernen; und anschließend f) Abscheiden einesHalbleitermaterials, wobei die Schritte e) und f) auch in umgekehrterReihenfolge ausgeführtwerden können.
[2] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass nach dem Ätzender Gateelektrode mit der darauf angeordneten selbstorganisiertenMonolage der organischen Verbindung, die Gateelektrode mit der organischenVerbindung nachbenetzt wird.
[3] Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Gateelektrode an der Oberfläche eine Metalloxidschichtaufweist.
[4] Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,dass die Gateelektrode aus der Gruppe bestehend aus Titan, Titannitrid,Tantal, Tantalnitrid, Wolfram, Titanwolfram, Tantalwolfram, Wolframnitrid, Wolframcarbonitrid,Irridiumoxid, Rutheniumoxid, Strontiumruteniumoxid ausgewählt istbzw. aus einer Kombination dieser Schichten und/oder Materialien undgegebenenfalls zusätzlicheine Schicht aus Silizium, Titannitridsilizium, Siliziumoxynitrid,Siliziumoxid, Siliziumcarbid oder Siliziumcarbonitrid aufweist.
[5] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass in Kontakt bringen der Gateelektrode mit derorganischen Verbindung durch eine Drucktechnik erfolgt.
[6] Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,dass in Kontakt bringen der Gateelektrode mit der organischen Verbindungmittels Mikrokontaktdrucks erfolgt.
[7] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,dass die organische Verbindung einen Rest aufweist, der mit derOberfläche derGateelektrode eine Wechselwirkung eingeht.
[8] Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,dass der Rest der organischen Verbindung aus der Gruppe bestehendaus R-SiCl3, R-SiCl2Alkyl, R-SiCl(Alkyl)2, R-Si(OR)3, R-Si(OR)2Alkyl,R-SiOR(Alkyl)2, R-PO(OH)2,R-PO(OR)2 (Alkyl), R-CHO, R-CH=CH2, R-COH, R-CONH2,R-CONHOH, R-CONHNH2, R-OH oder R-NH2 ausgewähltist.
[9] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das Ätzender Gateelektrode mit der darauf angeordneten selbstorganisiertenMonolage der organischen Verbindung mittels nasschemischer Ätzmethodenerfolgt.
[10] Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,dass das Ätzenmittels einer phosphorsäurehaltigenLösungerfolgt.
[11] Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,dass die LösungzusätzlichSalpetersäureenthält.
[12] Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,dass die Lösungzusätzlich Essigsäure enthält.
[13] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Source- und Drainelektroden unabhängig voneinander ausder Gruppe bestehend aus Gold, Silber, Kupfer, Platin, Palladium,Titan, Titannitrid, Tantal, Tantalnitrid, Wolfram, Titanwolfram,Tantalwolfram, Wolframnitrid, Wolframcarbonitrid, Irridiumoxid,Rutheniumoxid, Strontiumrutheniumoxid ausgewählt ist bzw. aus einer Kombinationdieser Schichten und/oder Materialien und gegebenenfalls zusätzlich eineSchicht aus Silizium, Titannitridsilizium, Siliziumoxynitrid, Siliziumoxid,Siliziumcarbid oder Siliziumcarbonitrid aufweist.
[14] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Stärkeder Gateelektrode zwischen etwa 20 und etwa 300 nm, vorzugsweisezwischen etwa 20 und etwa 100 nm beträgt.
[15] Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,dass die Stärkeder Gateelektrode etwa 20 bis etwa 50 nm beträgt.
[16] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Stärkeder selbstorganisierten Monolage der organischen Verbindung zwischenetwa 1 und etwa 20 nm, vorzugsweise zwischen etwa 2 und etwa 10nm beträgt.
[17] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das Halbleitermaterial ein organisches Halbleitermaterialist.
[18] Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,dass das organische Halbleitermaterial aus der Gruppe bestehendaus Pentazen, Tetrazen und Polythiophen ausgewählt ist.
[19] Feldeffekttransistor herstellbar nach dem Verfahrengemäß einemder Ansprüche1 bis 18.
[20] Feldeffekttransistor nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,dass der Feldeffekttransistor mit einer Spannung von weniger als5 Volt, vorzugsweise von weniger als 3 Volt betrieben wird.
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US7211520B2|2007-05-01|
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引用文献:
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