印刷晶體管構(gòu)造層面粗糙度-電路板檢測顯微鏡
印刷晶體管構(gòu)造時關(guān)鍵的工藝集成問題
此時。我們需要考慮生產(chǎn)印刷晶體管時工藝整合中的各種問題
。這些問題反過來又會影響各層所選用的材料。
層面粗糙度 印刷晶體管是一種多層的復(fù)雜設(shè)備。因此。每
一單獨層面的粗糙度是關(guān)鍵的參數(shù)。下層的粗糙度會對上層的粗糙
度、覆蓋率和針孔等因素產(chǎn)生直接的影響。因此，粗糙度是一個
關(guān)鍵的工藝參數(shù)。考慮到經(jīng)典的流體問題，盡管總體粗糙度也非常
重要，但高頻粗糙度(即尖峰)通常是較關(guān)鍵的參數(shù)。在頂柵型結(jié)構(gòu)
中，半導(dǎo)體的粗糙度尤為重要，而在底柵型結(jié)構(gòu)中，柵極的粗糙度
則是較重要的參數(shù)。
針孔——在場效應(yīng)晶體管中，柵極電介質(zhì)通常被認(rèn)為是關(guān)鍵
性部件。從工豈整合和生產(chǎn)的角度來看，這一點對于印刷晶體管來
說也是毋庸置疑的。柵極電介質(zhì)層不能出現(xiàn)氣孔是非常重要的．
這是l蚓為氣孔會導(dǎo)致設(shè)備短路，功能喪失。反過來說，針孔同粗
糙度和潤濕特性等密切相關(guān)，因此，層與層之間的優(yōu)化在這里就顯
得尤為重要。
階梯覆蓋率 從前文的工藝流程圖可以很明顯地看出，印
刷晶體管本身就有大量的橫斷面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。因此，階梯覆蓋率在過
程優(yōu)化中是非常重要的參數(shù)�？紤]到大粒徑顆粒覆蓋(通常粒徑為
幾十納米或者更大)以及其后相對較薄的片層．片層問的完全覆蓋
就顯得尤為重要；在多層印刷的過程中，印刷所用的液體必須能夠
包覆片層的垂直面。這對材料的流體黏度。蒸發(fā)率和潤濕性等提出
了要求。
首先，由于半導(dǎo)體先于電介質(zhì)打印，打印電介質(zhì)過程中使用的溶劑
不能對半導(dǎo)體層性能造成很大的影響．這一點非常關(guān)鍵。此外。為
了制備出無針孔的電介質(zhì)層，半導(dǎo)體層本身必須足夠光滑。特別需
要注意接觸處附近的邊緣．以確保電介質(zhì)覆蓋得；與。如處理不當(dāng)
．可能會造成介質(zhì)層較多氣孔．會導(dǎo)致柵極和源極／漏極之間連
接短路。其次．在頂柵型結(jié)構(gòu)的典型丁-藝流程中，半導(dǎo)體層要優(yōu)
先于其他各層進(jìn)行印刷．嚴(yán)格限制了打印的熱處理過程。半導(dǎo)體必
須能夠耐受燒結(jié)各層時所需的溫度．因而限制了電介質(zhì)和導(dǎo)體材料
的靈活選擇。底柵型結(jié)構(gòu)工藝整合在底柵型結(jié)構(gòu)的典型工藝流程中
．半導(dǎo)體層是較后打印的。這為半導(dǎo)體熱耐受性和溶劑兼容性的選
擇提供了較大的靈活度，但也限制了電介質(zhì)的選擇。顯然，與頂柵
型結(jié)構(gòu)一樣．在底柵型結(jié)構(gòu)中，柵極和源極／漏極之間的電介質(zhì)層
的針孔是關(guān)鍵的因素。由于底柵型結(jié)構(gòu)中界面形貌相對復(fù)雜．電介
質(zhì)的階梯覆蓋就成了優(yōu)化的關(guān)鍵參數(shù)。如果電介質(zhì)沒能包覆柵極的
邊緣．將會造成短路．損壞設(shè)備。巨網(wǎng)底柵型結(jié)構(gòu)已經(jīng)同燒結(jié)納米
顆粒電極以及交聯(lián)電介質(zhì)聯(lián)用u3I。顯爪了底柵型結(jié)構(gòu)在下藝集成
方面的優(yōu)勢。此外。較近有報道提出，對許多半導(dǎo)體而言采用頂柵
型結(jié)構(gòu)可獲得較佳的半導(dǎo)體性能，這是由于前面所述的頂棚型結(jié)構(gòu)
所具有的界面和形貌方面的優(yōu)勢。
