基于自组装技术的交叉阵列结构有机器件制备方法.pdf

一种交叉线阵列结构有机分子器件的制备方法，其工艺步骤如下：1.在基片表面上淀积绝缘薄膜；2.在绝缘薄膜表面上旋涂抗蚀剂，光刻得到下电极图形；3.蒸发、剥离金属得到交叉线下电极；4.旋涂抗蚀剂，光刻得到与下电极交叉的上电极图形；5.蒸发、剥离金属得到上电极；6.液相法自组织生长有机分子材料；7.干法刻蚀多余的有机分子材料，完成交叉线有机分子器件的制备。

1、  一种交叉线阵列结构有机分子器件的制备方法，其结构的形成是由两次光刻、两次金属剥离获得的交叉线阵列结构，再在此基础上自组织生长有机材料，然后等离子体干法刻蚀，获得交叉线有机分子器件；其特征在于，其步骤如下：
步骤1、在基片表面上淀积绝缘薄膜；
步骤2、在绝缘薄膜表面上旋涂抗蚀剂，光刻得到电极图形；
步骤3、蒸发、剥离金属得到交叉线下电极；
步骤4、旋涂抗蚀剂，光刻得到与下电极交叉的上电极图形；
步骤5、蒸发、剥离金属得到上电极；
步骤6、液相法自组织生长有机分子材料；
步骤7、等离子体干法刻蚀，完成交叉线有机分子器件的制备。

2、  根据权利要求1所述的交叉线阵列结构有机分子器件的制备方法，其特征在于，其中所述的在基片表面上淀积的薄膜是具有绝缘性质的薄膜。

3、  根据权利要求1所述的制备交叉线阵列结构有机分子器件方法，其特征在于，其中所述下电极图形是通过在绝缘薄膜表面上旋涂抗蚀剂并光刻、显影获得的。

4、  根据权利要求1所述的制备交叉线阵列结构有机分子器件方法，其特征在于，其中所述金属采用蒸发或溅射的方法得到，剥离采用丙酮、乙醇、去离子水等液体超声方法，其目的是获得下电极。

5、  根据权利要求1所述的制备交叉线阵列结构有机分子器件方法，其特征在于，其中所述的上电极是通过此前的基础上旋涂抗蚀剂、光刻、显影、蒸发金属并剥离获得的。

6、  根据权利要求1所述的制备交叉线阵列结构有机分子器件方法，其特征在于，其中所述的生长有机分子材料是采用的液相自组织方法。

7、  根据权利要求1所述的制备交叉线阵列结构有机分子器件方法，其特征在于，其中所述的刻蚀采用等离子体，其目的是去除多余的有机材料，仅在交叉点处留下有机材料。

基于自组装技术的交叉阵列结构有机器件制备方法
技术领域
本发明属于微电子学与分子电子学中的微细加工领域，特别涉及一种交叉线阵列结构有机分子器件的制备方法。
背景技术
随着大规模集成电路的特征尺寸进入到纳米级，传统的硅基集成电路技术面临挑战，新材料及新结构的研究成为热点，纳电子学分支之一的分子电子器件正在蓬勃发展。FET和交叉线是目前主要的分子电子器件的结构，而交叉线结构有利于集成受到广泛关注。目前的交叉线结构的制作流程一般为首先制备下电极，然后生长有机材料，最后完成上电极的制备，其中在上电极的制备过程中会引入污染以及对该有机材料造成损伤，其加工难度较大，并且不利于器件性能的提高。
申请号为200510011990.X的中国发明专利所公开的交叉阵列结构有机器件制备方法中在上、下电极之间有一定距离，这个距离难以精确控制，给后续工艺造成很大困难；而本发明中所采用的无间距自组织生长技术降低了工艺难度以及工艺成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种交叉线阵列结构有机分子器件的制备方法，它首先制作上下电极结构，然后生长有机材料，从而获得交叉线阵列结构的有机分子器件。
它的特点是首先制备得到上下电极，然后再生长有机材料，避免光刻、显影、剥离等工艺对有机材料造成的损伤，解决了该有机材料与微电子工艺的兼容性问题。
技术方案
其结构的形成是由两次光刻、两次等离子体刻蚀获得的交叉线阵列结构，再在此基础上自组织生长有机材料，然后等离子体干法刻蚀，获得交叉线有机分子器件；其步骤如下：1、在基片表面上淀积绝缘薄膜；2、在绝缘薄膜表面上旋涂抗蚀剂，光刻得到电极图形；3、蒸发、剥离金属得到交叉线下电极；4、旋涂抗蚀剂，光刻得到与下电极交叉的上电极图形；5、蒸发、剥离金属得到上电极；6、液相法自组织生长有机分子材料；7、等离子体干法刻蚀，完成交叉线有机分子器件的制备。
其中所述的在基片表面上淀积的绝缘薄膜可以采用化学气相淀积或物理气相淀积的方法获得。
其中所述下电极图形是通过在绝缘薄膜表面上旋涂抗蚀剂并光刻(包括光学光刻与电子束光刻)、显影获得的。
其中所述金属采用蒸发或溅射的方法得到，并且这种金属可以作为自组装生长的基底材料；金属剥离采用丙酮、乙醇、去离子水等液体超声方法，其目的是获得下电极。
其中所述的上电极是在此前的基础上旋涂抗蚀剂、光刻、显影、蒸发金属并剥离获得的。
其中所述的生长有机分子材料是采用的液相法。
其中所述的刻蚀采用等离子体，其目的是去除多余的有机材料，以去除交叉线之间的相互影响。
附图说明
为了更进一步说明本发明的内容，以下结合附图及实施例子，对本发明做详细描述，其中：
图1-1至图1-6是本发明的流程图；
图2-1至图2-6是本发明实施例子的流程图。
具体实施方式
图1-1所示，在基片101表面上淀积绝缘薄膜102，绝缘薄膜102可以采用化学气相淀积或物理气相淀积等多种方法获得。
图1-2所示，在绝缘薄膜102表面上旋涂抗蚀剂，光刻显影获得抗蚀剂上电极图形103，方法包括光学光刻与电子束光刻。
图1-3所示，蒸发或溅射金属，丙酮、乙醇、去离子水超声剥离得到上电极104。
图1-4所示，旋涂抗蚀剂、光刻、显影、蒸发金属、剥离得到上电极105。
图1-5所示，液相法生长有机材料106。
图1-6(俯视图)所示，等离子体干法刻蚀，完成交叉线阵列有机分子器件的制作。
实施例子流程。
图2-1所示，在基片201表面上淀积氮化硅薄膜202，氮化硅薄膜202采用低压化学气相淀积的方法获得。
图2-2所示，氮化硅薄膜202表面上旋涂BP218抗蚀剂，并用热板或烘箱进行前烘，然后光刻、显影后获得抗蚀剂上电极图形203。
图2-3所示，电子束蒸发下电极金属，金属蒸发顺序为为铬/金/银，然后采用丙酮、乙醇、去离子水超声剥离得到下电极204。
图2-4所示，旋涂AZ5214抗蚀剂，用热板或烘箱进行前烘，然后光刻、显影、蒸发上电极金属，金属蒸发顺序为银/金，并用丙酮、乙醇、去离子水进行剥离得到上电极205。
图2-5所示，液相法自组织生长有机材料206，其材料分子式为Ag-TCNQ，使得上下电极中的金属银全部或部分转变为Ag-TCNQ。
图2-6所示(俯视图)，等离子体干法刻蚀，去除多余的有机材料，完成交叉线阵列有机分子器件的制作。