Fabricage van flexibele beeldsensor op basis van laterale NIPIN fototransistoren

Onze aanpak kan helpen om vooruitgang te boeken op het gebied van de fabricage van flexibele halfgeleiderapparaten. Het belangrijkste voordeel van onze fabricageprocedure is dat het de elektrische stroom verbetert door de stroomstabiliteit van de apparaten onder vervorming. Bereid een DUB-silicium op isolatormonster voor.

Dit monster is klaar voor siliciumissolatie in volgende stappen. Dit is een schematische weergave van de laagstructuur. Grijs vertegenwoordigt silicium, groen, siliciumdioxide.

Rood en blauw zijn respectievelijk N-plus en P-plus gedopte gebieden. Spincoat een positieve fotoresistlaag op het monster bij 4.000 rpm gedurende 40 seconden. Neem vervolgens het monster naar een hotplate om het gedurende 90 seconden zacht te bakken bij 90 graden Celsius.

Na het zachte bakken, breng het monster naar een ultraviolet fotolithographie-opstelling. Breng daar gedurende 10 seconden een masker aan op het monster. Haal het monster terug om het te ontwikkelen.

Doe dit door het gedurende één minuut in ontwikkelaar te onderdompelen. Reinig vervolgens het monster in gedeïoniseerd water en droog het af met de stikstofblaaspijp. Bak vervolgens het monster hard bij 110 graden Celsius gedurende vijf minuten.

Deze diagram vertegenwoordigt de lagen van het monster op dit punt. Ga door met het monster te drogen met een inductief gekoppelde, plasma-reactieve ionen etser gedurende zes minuten. Wanneer klaar, heeft het monster deze structuur.

De volgende stap is het verwijderen van de begraven oxidelaag. Bereid hiervoor een 49% oplossing van fluorwaterstoff zuur. Dompel de monsters erin gedurende twee minuten om de begraven oxidelaag te verwijderen.

Na het zuurbad, gevolgd door reiniging en drogen, is de siliciumissolatie voltooid. De volgende stap omvat plasma-versterkte chemische dampfasedepositie. Over twee minuten, deponeer een 130 nanometer siliciumdioxide offerlaag op het monster.

Spincoat positieve fotoresist op het monster, gevolgd door een zachte bak. Gebruik een fotolithographiemasker en stel het monster gedurende 10 seconden bloot aan UV-licht. Dit is een weergave van het monster nadat het is ontwikkeld en hard gebakken bij 110 graden Celsius gedurende vijf minuten.

Bereid een container met gebufferde oxide-etch voor en dompel het monster erin gedurende 30 seconden. Na reiniging en drogen, is het resultaat de gedeeltelijke verwijdering van de CVD-oxidelaag. Deponeer polyimide door het op het monster te spincoaten.

Breng het over naar een hotplate om het te beginnen met het verhitten bij 110 graden Celsius gedurende drie minuten, vervolgens bij 150 graden Celsius gedurende 10 minuten. Beweeg vervolgens het monster naar een oven met een stikstofatmosfeer en blijf het verhitten bij 230 graden Celsius gedurende 60 minuten. De polyimidelaag bedekt het monster en biedt een oppervlak voor een siliciumdioxide offerlaag.

Ga door met het deponeren van een 130 nanometer siliciumdioxidelaag met plasma-versterkte chemische dampfasedepositie gedurende twee minuten. Gebruik positieve fotoresist om een masker aan te brengen, met 10 seconden UV-licht, en ontwikkel vervolgens. Voer een zachte en harde bak uit.

Vorm een hard masker door het monster gedurende 30 seconden in gebufferde oxide-etch te onderdompelen, gevolgd door het reinigen en drogen ervan. Droog vervolgens de polyimiderand met reactie-ionen etch gedurende 20 minuten. Verwijder de oxidelaag met gebufferde oxide-etch en reinig en droog vervolgens het monster.

Neem nu het monster naar een sputterder om chromium en goud af te zetten. Spuiter daarna positieve fotoresist voordat u een fotolithographiemasker aanbrengt. Dit monster is gedurende één minuut ontwikkeld en hard gebakken bij 110 graden Celsius gedurende vijf minuten.

Ets de chromium- en goudlagen met een natte etch gedurende 20 seconden om het monster in deze toestand te brengen. Na chromium- en goudnatte etch, wees voorzichtig bij het verwijderen van de fotoresist, anders kan het goud afpellen. De tweede polyimidelaagdeposition en de tweede metalliserende stappen verlopen precies zoals de eerste.

Spincoat en anneel de tweede laag polyimide om lagen zoals in dit diagram te produceren. Deponeer en patroon een siliciumoxidelaag als hard maskerlaag voor droog etch. Spuiter vervolgens een coating van 20 nanometer chromium en 200 nanometer goud voordat u het patroon maakt.

Begin met het toevoegen van een andere spincoatinglaag van polyimide en anneel het. Gebruik plasma-versterkte chemische dampfasedepositie om een 650 nanometer siliciumdioxidelaag over acht minuten te deponeren. Na het spincoaten van positieve fotoresist op het monster, breng een masker aan met UV-fotolithographie.

Ontwikkel het monster, bak het hard en patroon het siliciumdioxide door het te onderdompelen in gebufferde oxide-etch. Gebruik reactieve ionen etch om het polyimide gedurende 75 minuten droog te etch en vervolgens het silicium gedurende zes minuten droog te etch met inductief gekoppelde, plasma-reactieve ionen etch. Het is nu tijd om de oxide offerlaag te etch.

Dompel het monster gedurende 20 minuten in 49% hydrofluorwaterstoff zuur. Haal het monster eruit, spoel het af en droog het voordat u verdergaat. Wanneer u de offerlaag met hydrofluorwaterstoff zuur etcht, is het belangrijk om de etchvoortgang te controleren.

Zorg ervoor dat uw cursus, het apparaat kan afpellen. Houd nu het monster vast met koolstoftape op het substraat aangebracht. Bevestig vervolgens wateroplosbaar tape aan de gepatroneerde kant.

Verwijder vervolgens de wateroplosbare tape in een oogwenk. Dit voorkomt dat het apparaat op het substraat blijft. Haal ontgast PDMS in een 10-op-1 mengsel voorpolymer tot geneesmiddel.

Verkrijg ook PET-folie die voldoende is om het monster te bedekken. Spincoat de film met de PDMS bij 1.000 rpm gedurende 30 seconden. Bak vervolgens de film op een hotplate bij 110 graden Celsius gedurende 10 minuten.

Wanneer dit klaar is, breng het monster op de