專利名稱：一種制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子學(xué)與分子電子學(xué)中的微細(xì)加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用x射線光刻技術(shù)制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的方法。
背景技術(shù)：
隨著大規(guī)模集成電路的特征尺寸進(jìn)入到納米級(jí)，傳統(tǒng)的硅基集成電路 技術(shù)面臨挑戰(zhàn)，新材料及新結(jié)構(gòu)的研究成為熱點(diǎn)，納電子學(xué)分支之一的分 子電子器件正在蓬勃發(fā)展。FET和交叉是目前主要的分子電子器件的結(jié)構(gòu)，而交叉結(jié)構(gòu)有利于集 成受到廣泛關(guān)注。目前的交叉結(jié)構(gòu)的制作流程一般為光學(xué)光刻或者納米壓印的方法制 備。光學(xué)光刻由于波長(zhǎng)限制，特征尺寸較大，集成度較低；而納米壓印的 方法成品率受限。而且通常的方法是上電極也采用剝離工藝制備，需要額 外的保護(hù)層材料覆蓋住有機(jī)層，防止后續(xù)工藝對(duì)其的損害。因此，目前急需一種技術(shù)來改善交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的制備。發(fā)明內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問題有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器 件的方法，以改善交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的制備。(二)技術(shù)方案 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的方法，該方法包括A、 在基片表面上淀積電介質(zhì)薄膜；B、 在電介質(zhì)薄膜表面上旋涂抗蝕劑，利用X射線光刻和顯影在抗蝕 劑上得到電極圖形；C、 淀積金屬，剝離得到下電極金屬圖形；D、 生長(zhǎng)有機(jī)分子薄膜；E、 淀積上電極金屬材料；F、 旋涂抗蝕劑，X射線光刻并顯影，得到上電極圖形；G、 以抗蝕劑為掩蔽刻蝕，得到上電極；H、 去膠，完成交叉有機(jī)分子器件的制備。步驟A中所述淀積電介質(zhì)薄膜采用化學(xué)氣相淀積或者熱氧化的方法。 步驟B中所述在電介質(zhì)薄膜表面上旋涂抗蝕劑后進(jìn)一步包括用熱板 或烘箱進(jìn)行前烘。步驟C中所述淀積金屬采用蒸發(fā)或?yàn)R射方法進(jìn)行，所述剝離采用丙 酮、乙醇、去離子水等液體超聲方法進(jìn)行。步驟D中所述生長(zhǎng)有機(jī)分子薄膜采用自組織生長(zhǎng)、旋涂或蒸發(fā)的方法 進(jìn)行。步驟E中所述淀積上電極金屬材料釆用電子束蒸發(fā)或者濺射的方法 進(jìn)行。步驟F中所述旋涂抗蝕劑后進(jìn)一步包括用熱板或烘箱進(jìn)行前烘。 步驟G中所述以抗蝕劑為掩蔽刻蝕采用氯基氣體或者氬氣進(jìn)行。 步驟H中所述去膠采用干法去除多余光刻膠。(三)有益效果從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的這種采用X射線光刻技術(shù)制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的方法，采用x射線光刻以及上電極刻蝕工藝的方法獲得交叉陣列結(jié)構(gòu)的有機(jī)分子器件，與之前的制備方法相比，有效地改善了交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的制備，具有以下兩個(gè)明顯的特點(diǎn)1、 本發(fā)明提供的這種采用x射線光刻技術(shù)制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的方法，釆用了 X射線光刻技術(shù)，X射線光刻具有波長(zhǎng)短，特征尺寸小,焦深大等優(yōu)點(diǎn)。x射線光刻在制備高深寬比的圖形方面具有特有的長(zhǎng)處，而且厚膠圖形更利于厚金屬剝離，提高剝離工藝的成功率與可靠性。2、 本發(fā)明提供的這種釆用X射線光刻技術(shù)制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的方法，上電極采用刻蝕工藝形成，不需要另外淀積保護(hù)層材料，減少 工藝流程，降低了工藝的復(fù)雜度。


圖1為本發(fā)明提供的制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的方法流程圖；圖2為依照本發(fā)明實(shí)施例提供的制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí) 施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，圖1為本發(fā)明提供的制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的方法流程圖，該方法采用兩次x射線光刻、五次淀積或生長(zhǎng)、 一次干法刻蝕來制備交叉陣列有機(jī)分子器件，具體包括以下步驟 步驟101:在基片表面上淀積電介質(zhì)薄膜；步驟102:在電介質(zhì)薄膜表面上旋涂抗蝕劑，利用X射線光刻和顯影 在抗蝕劑上得到電極圖形；步驟103:淀積金屬，剝離得到下電極金屬圖形； 步驟104:生長(zhǎng)有機(jī)分子薄膜； 步驟105:淀積上電極金屬材料；步驟106:旋涂抗蝕劑，X射線光刻并顯影，得到上電極圖形； 步驟107:以抗蝕劑為掩蔽刻蝕，得到上電極； 步驟108:去膠，完成交叉有機(jī)分子器件的制備?；趫Dl所述的制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的方法流程圖，以下結(jié)合 具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的方法進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例如圖2所示，圖2為依照本發(fā)明實(shí)施例提供的制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的工藝流程圖，該方法包括以下步驟1、 如圖2-l所示，在基片201表面上淀積電介質(zhì)薄膜202，電介質(zhì)薄 膜202是采用化學(xué)氣相淀積或者氧化的方法獲得。2、 如圖2-2所示，薄膜202表面上旋涂PMMA抗蝕劑203，并用熱 板或烘箱進(jìn)行前烘。3、 如圖2-3所示，X射線光刻、顯影后獲得抗蝕劑下電極圖形204。4、 如圖2-4所示，電子束蒸發(fā)金屬205，下電極金屬為鉻/金。5、 如圖2-5所示，采用丙酮、乙醇、去離子水超聲剝離得到下電極206。6、 如圖2-6所示，熱蒸發(fā)淀積AgTCNQ有機(jī)分子材料薄膜207。7、 如圖2-7所示，電子束蒸發(fā)淀積上電極金屬鋁材料層208。8、 如圖2-8所示，旋涂ZEP520抗蝕劑209，用熱板或烘箱進(jìn)行前烘。9、 如圖2-9所示，X射線光刻、顯影得到抗蝕劑上電極圖形210。10、 如圖2-10所示，利用抗蝕劑圖形210做掩蔽，氯基氣體刻蝕鋁金 屬層，得到上電極21:l。11、 如圖2-ll所示(俯視圖)，氧氣等離子去除210殘留抗蝕劑，完 成交叉陣列有機(jī)分子器件的制作。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行 了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的方法，其特征在于，該方法包括A、在基片表面上淀積電介質(zhì)薄膜；B、在電介質(zhì)薄膜表面上旋涂抗蝕劑，利用X射線光刻和顯影在抗蝕劑上得到電極圖形；C、淀積金屬，剝離得到下電極金屬圖形；D、生長(zhǎng)有機(jī)分子薄膜；E、淀積上電極金屬材料；F、旋涂抗蝕劑，X射線光刻并顯影，得到上電極圖形；G、以抗蝕劑為掩蔽刻蝕，得到上電極；H、去膠，完成交叉有機(jī)分子器件的制備。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的方法，其特 征在于，步驟A中所述淀積電介質(zhì)薄膜采用化學(xué)氣相淀積或者熱氧化的方法。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的方法，其特征在于，步驟B中所述在電介質(zhì)薄膜表面上旋涂抗蝕劑后進(jìn)一步包括用 熱板或烘箱進(jìn)行前烘。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的方法，其特 征在于，步驟C中所述淀積金屬采用蒸發(fā)或?yàn)R射方法進(jìn)行，所述剝離采用 丙酮、乙醇、去離子水等液體超聲方法進(jìn)行。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的方法，其特征在于，步驟D中所述生長(zhǎng)有機(jī)分子薄膜采用自組織生長(zhǎng)、旋涂或蒸發(fā)的方法進(jìn)行。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的方法，其特 征在于，步驟E中所述淀積上電極金屬材料采用電子束蒸發(fā)或者濺射的方 法進(jìn)行。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的方法，其特 征在于，步驟F中所述旋涂抗蝕劑后進(jìn)一步包括用熱板或烘箱進(jìn)行前烘。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的方法，其特 征在于，步驟G中所述以抗蝕劑為掩蔽刻蝕采用氯基氣體或者氬氣進(jìn)行。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的方法，其特 征在于，步驟H中所述去膠采用干法去除多余光刻膠。
全文摘要
本發(fā)明涉及微電子學(xué)與分子電子學(xué)中的微細(xì)加工技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種制備交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的方法，該方法包括A.在基片表面上淀積電介質(zhì)薄膜；B.在電介質(zhì)薄膜表面上旋涂抗蝕劑，利用X射線光刻和顯影在抗蝕劑上得到電極圖形；C.淀積金屬，剝離得到下電極金屬圖形；D.生長(zhǎng)有機(jī)分子薄膜；E.淀積上電極金屬材料；F.旋涂抗蝕劑，X射線光刻并顯影，得到上電極圖形；G.以抗蝕劑為掩蔽刻蝕，得到上電極；H.去膠，完成交叉有機(jī)分子器件的制備。利用本發(fā)明，有效地改善了交叉結(jié)構(gòu)有機(jī)分子器件的制備。
文檔編號(hào)H01L51/00GK101232077SQ20071006298
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2007年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月24日
發(fā)明者明 劉, 朱效力, 涂德鈺, 謝常青, 銳 賈 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院微電子研究所