场效应晶体管制造技术

一种场效应晶体管由垂直设置的电极（２，４，５）和绝缘体（３）构成，以便至少电极（４，５）和绝缘体（３）形成相对于第一电极（２）或衬底（１）垂直取向的台阶（６）。在形成为结型场效应晶体管（ＪＦＥＴ）或金属氧化物半导体场效应晶体管（ＭＳＦＥＴ）时，电极（２，５）分别构成场效应晶体管的漏和源极，反之也可，电极（４）构成场效应晶体管的栅极。在垂直台阶（６）的各层上，设置非晶、多晶或微晶无机或有机半导体材料，形成直接或间接与栅极接触的晶体管的有源半导体（８），在第一（２）和第二（５）电极间形成垂直取向的ｐ或ｎ型晶体管沟道（９）。在制造场效应晶体管的方法中，垂直台阶（６）利用光刻工艺形成，可溶的非晶有源半导体材料（８）淀积于第一电极（２）和垂直台阶（６）上，以便得到在漏和源极（２，５）间垂直取向的晶体管沟道。在ＪＦＥＴ中，半导体材料（８）直接与栅极（４）接触。在ＭＯＳＦＥＴ中，在栅极（４）和半导体材料（８）间设置垂直取向的栅绝缘体（７）。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及场效应晶体管，特别是具有基本垂直几何结构的结型场效应晶体管和金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，其中所说场效应晶体管包括不导电材料构成的平面衬底。本专利技术还涉及制造这种具有基本垂直几体结构的场效应晶体管的方法，其中所说晶体管包括不导电材料构成的平面衬底。采用非晶材料作有源半导体的场效应晶体管(FET)一般以例如附图说明图1所示的水平几何结构实现，图1示出了根据现有技术实现薄膜场效应晶体管的两个例子(图1a和1b)。这里，漏极和源极通过晶体管沟道相互隔开。该沟道由非晶半导体材料构成。栅极限定为通过栅绝缘体与沟道绝缘的水平层。该晶体管的效应限定为耗尽型或增强型，取决于栅电位。关于这类场效应晶体管的有源非晶半导体材料，已采用共轭聚合物、芳族分子和非晶无机半导体。例如，图1示出了具有厚10nm的非晶Si∶H形式的有源半导体材料层的薄膜晶体管(D.B．Thomasson等人，IEEE El．Dev．Lett．第18卷，第117页1997年3月)。可由金属构成的栅极设置在衬底上。氮化硅(SiN)构成的绝缘层设置在该栅极上，10nm厚的非晶Si∶H形式的有源半导体材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种场效应晶体管，特别是具有基本垂直几何结构的结型场效应晶体管（ＪＦＥＴ），其中所说晶体管包括不导电材料的平面衬底（１），其特征在于，构成第一电极的导电材料层（２）设置于衬底（１）上，形成第一绝缘体的绝缘材料层（３ａ）形成于第一电极（２）上，形成第二电极的导电材料层（４）设置于第一绝缘体（３ａ）上，形成第二绝缘体的另一绝缘材料层（３ｂ）设置于第二电极（４）上，形成第三电极的导电材料层（５）设置于第二绝缘体（３ｂ）上，所说第一电极（２）和第三电极（５）分别构成晶体管的漏和源极，反之亦然，所说第二电极（４）构成晶体管的栅极，至少层叠结构的所说第二（４）和第三电极（５）及所说第一（３ａ）和第二绝缘体...

【技术特征摘要】
NO 1998-1-16 980224;NO 1998-11-23 9854721．一种场效应晶体管，特别是具有基本垂直几何结构的结型场效应晶体管(JFET)，其中所说晶体管包括不导电材料的平面衬底(1)，其特征在于，构成第一电极的导电材料层(2)设置于衬底(1)上，形成第一绝缘体的绝缘材料层(3a)形成于第一电极(2)上，形成第二电极的导电材料层(4)设置于第一绝缘体(3a)上，形成第二绝缘体的另一绝缘材料层(3b)设置于第二电极(4)上，形成第三电极的导电材料层(5)设置于第二绝缘体(3b)上，所说第一电极(2)和第三电极(5)分别构成晶体管的漏和源极，反之亦然，所说第二电极(4)构成晶体管的栅极，至少层叠结构的所说第二(4)和第三电极(5)及所说第一(3a)和第二绝缘体(3b)形成垂直于所说第一电极(2)和／或所说衬底(1)取向的台阶(6)，形成晶体管的有源半导体的半导体材料(8)设置于所说第一电极(2)、所说第二电极(4)和所说第三电极(5)的暴露部分上，所说有源半导体(8)直接与栅极(4)接触，并在所说第一(2)和所说第三电极(5)间形成基本上垂直取向的晶体管沟道(9)。2．一种场效应晶体管，特别是具有基本垂直几何结构的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，其中所说晶体管包括不导电材料的平面衬底(1)，其特征在于，构成第一电极的导电材料层(2)设置于衬底(1)上，形成第一绝缘体的绝缘材料层(3a)形成于第一电极(2)上，形成第二电极的导电材料层(4)设置于第一绝缘体(3a)上，形成第二绝缘体的另一绝缘材料层(3b)设置于第二电极(4)上，形成第三电极的导电材料层(5)设置于第二绝缘体(3b)上，所说第一电极(2)和第三电极(5)分别构成晶体管的漏和源极，反之亦然，所说第二电极(4)构成晶体管的栅极，至少层叠结构的所说第二电极(4)和所说第三电极(5)及所说第一(3a)和第二绝缘体(3b)形成垂直于所说第一电极(2)和／或所说衬底(1)取向的台阶(6)，形成栅绝缘体的垂直取向的绝缘材料层(7)设置于所说第二电极(4)和所说垂直台阶(6)上，形成晶体管的有源半导体、并在所说第一(2)和所说第三电极(5)间形成基本垂直取向的晶体管沟道(9)的半导体材料(8)设置于所说第一电极(2)、所说垂直台阶(6)的暴露部分及所说栅绝缘层(7)和所说第三电极(5)上。3．根据权利要求1或2的场效应晶体管，其特征在于，第一电极(2)在衬底(1)上设置构图，并相对于衬底(1)形成另外的中间台阶，从而每个电极(2，4，5)相对于有源半导体(8)存在基本垂直的表面。4．根据权利要求1或2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：RM贝里格伦，BG古斯塔夫松，JRA卡尔松，
申请(专利权)人：薄膜电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NO[挪威]