專利名稱：實現ZnO納米線到場效應管襯底的定位方法
技術領域：
本發明涉及化合物半導體器件技術領域，特別是指一種采用十字Marker實現ZnO納米線到場效應管襯底的定位方法。
背景技術：
納米線(包括納米管)是目前納米科技和凝聚態物理研究中最為前沿的課題之一。它們具有優越的物理性能，是構造納米尺度元器件如激光器、傳感器、場效應晶體管、發光二極管、邏輯線路、自旋電子器件以及量子計算機等的結構單元。
尤其是半導體納米線，它不僅能用于基本構件，還可以用來連接各種納米器件。通過對半導體納米線的深入研究，可望在單一納米線上制備具有復雜功能的電子、光子和自旋信息處理器件。
另外，從納米線和納米顆粒出發可合成豐富多彩的各種復合納米材料。通過原子尺度上的性能設計和結構控制，這些復合納米材料將具有優異的物理和化學性能，在電子材料、磁性材料、光學材料、催化劑材料等方面有廣闊的應用前景。
在這其中，ZnO NW FET由于其獨特的性能，近幾年來受到了國際上廣泛的關注。ZnONWFET是一種利用ZnO納米線作為溝道來實現的場效應管，在壓電效應，光學效應，電磁，化學傳感等反面均有潛在的廣泛應用。
目前來說，ZnO納米線場效應晶體管制作的難點主要集中在納米線的沉積與固定。在器件制作過程中，出現了納米線沉積到P型Si片襯底后無法精確定位，從而無法實現后續場效應晶體管制備中的版圖套準的問題，進而無法確保源漏金屬能夠與ZnO納米線溝道形成歐姆接觸。
發明內容
(一)要解決的技術問題
有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種實現ZnO納米線到場效應管襯底的定位方法，以解決納米線沉積到P型Si片襯底后無法精確定位，從而無法實現后續場效應晶體管制備中的版圖套準的問題，確保源漏金屬能夠與ZnO納米線溝道形成歐姆接觸。
(二)技術方案為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的一種實現ZnO納米線到場效應管襯底的定位方法，該方法包括在場效應管襯底上采用正性光刻膠和十字陽版光刻，顯影形成按
照一定規律排列的十字；
蒸發Ti/Au形成金屬十字Marker以及十字兩側的隊列標記；采用超聲乙醇水解法將ZnO納米線從原生長襯底上剝離；采用滴管將包含ZnO納米線的液滴滴入所述金屬十字Marker中
央，利用十字marker和兩側的隊列標記定位出納米線所在的位置。優選地，所述ZnO納米線采用中科大的ZnO納米線，長度大于
30,， 寬度小于l,。
優選地，所述ZnO納米線的長寬比大于30: 1。
優選地，所述場效應管襯底由P型Si襯底及其上面生長的一層厚
度為2000至4000埃的Si02介質構成。
優選地，所述在場效應管襯底上采用正性光刻膠和十字陽版光刻，
顯影形成按照一定規律排列的十字的步驟包括
在P型Si襯底上面生長一層厚度為2000至4000A的Si02介質，
涂5214反轉膠，3500轉/分，涂1.6nm;前烘IO(TC，烘50至70秒，
RIE打底膠；
對已經涂好5214反轉膠的片子用十字陽版進行光刻，顯影形成按照一定規律排列的十字。
優選地，所述蒸發Ti/Au形成金屬十字Marker的步驟中，金屬Ti的厚度為300A，金屬Au的厚度為1000A。優選地，所述采用超聲乙醇水解法將ZnO納米線從原生長襯底上剝離的步驟包括將原生長ZnO納米線的玻璃襯底放在乙醇中經過超聲波降解，降解后ZnO納米線大部分從原玻璃襯底脫離并分散在乙醇溶液中。
優選地，該方法在實現將ZnO納米線沉積在該場效應管襯底上之后進一步蒸發掉乙醇，實現ZnO納米線到場效應管襯底的定位。
(三)有益效果從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果
1、 本發明提供的這種實現ZnO納米線到場效應管襯底的定位方法，實現了 ZnO納米線從原玻璃襯底到場效應管襯底的沉積和定位，解決了 ZnO納米線上沉積到器件襯底后的雜亂排列的問題，實現了納米線的精確定位。
2、 本發明提供的這種實現ZnO納米線到場效應管襯底的定位方法，為后續的源漏及柵極制備提供了一種對準依據，實現了整個場效應晶體管的制備工藝流程。
3、 本發明提供的這種實現ZnO納米線到場效應管襯底的定位方法，工藝簡單易于施行，有效地節省了制作成本。
4、 本發明提供的這種實現ZnO納米線到場效應管襯底的定位方法，為ZnO場效應晶體管制備提供了一種有效的對準辦法，為準一維場效應晶體管實現功能奠定了基礎。
圖1為本發明提供的實現ZnO納米線到場效應管襯底的定位方法流程圖2為本發明提供的實現ZnO納米線到場效應管襯底的定位工藝流程圖3為本發明采用的十字marker工藝中所用ZnO納米線的照片；圖4為本發明采用的十字marker工藝中所使用的十字marker的示意6圖5為本發明采用的十字marker工藝中襯底上的納米線定位的示
意圖
圖6為本發明采用的十字marker工藝中場效應晶體管的制備版圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。
一般的ZnO納米線場效應晶體管制備過程中，需要將ZnO納米線從自身生長襯底上面剝離下來沉積到P型Si襯底上面，而在器件制備過程中，ZnO納米線必須精確的沉積在襯底上固定的位置，我們采用在P型Si襯底上面光刻一版十字標記，采用5214反轉膠，陽版光刻反轉，形成光刻膠十字，蒸發Ti(300A)/Au(1000A),形成金屬Marker,如圖5所示，將富含納米線的液滴用滴管滴到器件襯底上面，反復用顯微鏡觀察，直到納米線進入十字Marker中央，利用十字marker和兩側的隊列標記定出納米線所在的位置，然后與后續器件源漏及柵氧制備版圖套準，那么便實現了ZnO納米線溝道的套準工作。從而實現了整個納米線在工藝流程中的定位及固定。
本發明在制作過程中，由于工藝條件的影響，為了實現ZnO納米線沉積到場效應晶體管襯底，擬在場效應晶體管襯底上面制備十字標記，采用乙醇水解的辦法使ZnO納米線與其生長本征襯底脫落，利用滴管使納米線隨機分布在器件襯底上，利用十字Marker&隊列標記對納米線進行定位，為下一步進行ZnO納米線場效應晶體管的制備奠定^石出。
本發明采用在襯底上涂一層正性光刻膠，用十字陽版光刻顯影成按照一定規律排列的十字，蒸發Ti/Au，采用滴管將納米線滴到布滿十字的襯底上面，反復觀察顯微鏡，直到，納米線處于十字marker中央，就實現了在襯底上按一定方向排列和固定位置的ZnO納米線，為高成品率的ZnO納米線場效應晶體管的制備奠定了基礎。
如圖1所示，圖1為本發明提供的實現ZnO納米線到場效應管襯底的定位方法流程圖，該方法包括步驟101:在場效應管襯底上采用正性光刻膠和十字陽版光刻，顯影形成按照一定規律排列的十字；
步驟102:蒸發Ti/Au形成金屬十字Marker以及十字兩側的隊列標記；
步驟103:采用超聲乙醇水解法將ZnO納米線從原生長襯底上剝
離；
步驟104:采用滴管將包含ZnO納米線的液滴滴入所述金屬十字Marker中央，利用十字marker和兩側的隊列標記定位出納米線所在的位置。
上述ZnO納米線采用中科大的ZnO納米線，長度大于30pm，寬度小于lpm。 一般情況下，ZnO納米線的長寬比大于30: 1。 ZnO納米線的示意圖如圖3所示。
上述場效應管襯底由P型Si襯底及其上面生長的一層厚度為2000至4000埃的Si02介質構成。
上述步驟101包括在P型Si襯底上面生長一層厚度為2000至4000A的Si02介質，涂5214反轉膠，3500轉/分，涂1.6,;前烘100°C，烘50至70秒，RIE打底膠；對已經涂好5214反轉膠的片子用十字陽版進行光刻，顯影形成按照一定規律排列的十字。
上述蒸發Ti/Au形成金屬十字Marker的步驟中，金屬Ti的厚度為300A，金屬Au的厚度為1000A。所述金屬十字Marker的示意圖如圖4所示。
上述步驟103包括將原生長ZnO納米線的玻璃襯底放在乙醇中經過超聲波降解，降解后ZnO納米線大部分從原玻璃襯底脫離并分散在乙醇溶液中。
該方法在步驟104之后進一步蒸發掉乙醇，實現ZnO納米線到場效應管襯底的定位。
另外，圖6示出了本發明采用的十字marker工藝中場效應晶體管的制備版圖。
下面結合附圖來對這個十字marker的方法進行說明，如圖2所示，圖2為本發明提供的實現ZnO納米線到場效應管襯底的定位工藝流程圖，具體包括以下步驟
步驟1、在P型Si襯底上面生長一層厚度為2000至4000A的Si02介質，涂反轉膠(例如5214)， 3500轉/分，涂1,6)im。前烘100°C，烘50至70秒，RIE打底膠。
步驟2、對己經涂好膠的片子用十字陽版進行光刻，顯影后蒸發Ti(300A) /Au(1000A)形成金屬十字marker。
步驟3、把原生長ZnO納米線與襯底放在乙醇中經過超聲波降解，降解后ZnO納米線大部分從原玻璃襯底脫離并分散在乙醇溶液中，采用滴管實現納米線到場效應晶體管襯底的沉積。
步驟4、將ZnO納米線沉積到襯底上面，反復顯微鏡觀察，直到有納米線進入十字marker中央為止，記下位置。
本發明具有成效明顯，工藝簡單易行，經濟適用和可靠性強的優點，容易在微波、毫米波化合物半導體器件制作中采用和推廣。
以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1、一種實現ZnO納米線到場效應管襯底的定位方法，其特征在于，該方法包括在場效應管襯底上采用正性光刻膠和十字陽版光刻，顯影形成按照一定規律排列的十字；蒸發Ti/Au形成金屬十字Marker以及十字兩側的隊列標記；采用超聲乙醇水解法將ZnO納米線從原生長襯底上剝離；采用滴管將包含ZnO納米線的液滴滴入所述金屬十字Marker中央，利用十字marker和兩側的隊列標記定位出納米線所在的位置。
2、 根據權利要求1所述的實現ZnO納米線到場效應管襯底的定 位方法，其特征在于，所述ZnO納米線采用中科大的ZnO納米線，長 度大于3(Vm，寬度小于l(im。
3、 根據權利要求2所述的實現ZnO納米線到場效應管襯底的定 位方法，其特征在于，所述ZnO納米線的長寬比大于30: 1。
4、 根據權利要求1所述的實現ZnO納米線到場效應管襯底的定 位方法，其特征在于，所述場效應管襯底由P型Si襯底及其上面生長 的一層厚度為2000至4000埃的Si02介質構成。
5、 根據權利要求1所述的實現ZnO納米線到場效應管襯底的定 位方法，其特征在于，所述在場效應管襯底上采用正性光刻膠和十字 陽版光刻，顯影形成按照一定規律排列的十字的步驟包括在P型Si襯底上面生長一層厚度為2000至4000A的Si02介質， 涂5214反轉膠，3500轉/分，涂1.6pm;前烘100。C，烘50至70秒，RIE打底膠；對已經涂好5214反轉膠的片子用十字陽版進行光刻，顯影形成按 照一定規律排列的十字。
6、 根據權利要求1所述的實現ZnO納米線到場效應管襯底的定 位方法，其特征在于，所述蒸發Ti/Au形成金屬十字Marker的步驟中， 金屬Ti的厚度為300A，金屬Au的厚度為1000A。
7、 根據權利要求1所述的實現ZnO納米線到場效應管襯底的定位方法，其特征在于，所述采用超聲乙醇水解法將ZnO納米線從原生 長襯底上剝離的步驟包括將原生長ZnO納米線的玻璃襯底放在乙醇中經過超聲波降解，降 解后ZnO納米線大部分從原玻璃襯底脫離并分散在乙醇溶液中。
8、根據權利要求1所述的實現ZnO納米線到場效應管襯底的定 位方法，其特征在于，該方法在實現將ZnO納米線沉積在該場效應管 襯底上之后進一步蒸發掉乙醇，實現ZnO納米線到場效應管襯底的定 位。
全文摘要
本發明公開了一種實現ZnO納米線到場效應管襯底的定位方法，該方法包括在場效應管襯底上采用正性光刻膠和十字陽版光刻，顯影形成按照一定規律排列的十字；蒸發Ti/Au形成金屬十字Marker以及十字兩側的隊列標記；采用超聲乙醇水解法將ZnO納米線從原生長襯底上剝離；采用滴管將包含ZnO納米線的液滴滴入所述金屬十字Marker中央，利用十字marker和兩側的隊列標記定位出納米線所在的位置。利用本發明，實現了ZnO納米線從原玻璃襯底到場效應管襯底的沉積和定位，解決了ZnO納米線上沉積到器件襯底后的雜亂排列的問題，實現了納米線的精確定位。
文檔編號H01L21/335GK101552205SQ20081010325
公開日2009年10月7日 申請日期2008年4月2日 優先權日2008年4月2日
發明者付曉君, 張海英, 徐靜波, 明 黎 申請人:中國科學院微電子研究所