202111229192X低阈值电压漂移的双向阈值切换选通管单元制备方法以及产品.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN114005933A
(43)申请公布日2022.02.01
(21)申请号202111229192.X
(22)申请日2021.10.21
(71)申请人华中科技大学
地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路
1037号
(72)发明人徐明辜融川徐开朗徐萌
杨哲麦贤良缪向水
(74)专利代理机构武汉华之喻知识产权代理有
限公司42267
代理人王世芳梁鹏
(51)Int.Cl.
H01L45/00(2006.01)

权利要求书2页说明书6页附图2页
(54)发明名称
低阈值电压漂移的双向阈值切换选通管单
元制备方法以及产品
(57)摘要
本发明提供了一种低阈值电压漂移的双向
阈值切换选通管单元制备方法以及产品装置，属
于微电子技术领域，在制备过程中，对OTS功能层
执行升温工艺，使OTS功能层温度为80℃～120
℃，持续时间为50s～200s，以此方式，对OTS功能
层加速弛豫，使其提前进入更稳定的非晶态。优
选的，使OTS功能层温度为90℃～110℃，持续时
间为80s～180s，更优选的，使OTS功能层温度为
95℃～105℃，持续时间为85s～150s。本发明通
过设计新型的工艺方法，利用玻璃弛豫来降低
OTS阈值电压漂移，解决现有技术中OTS阈值漂移
较大从而抑制了OTS选通管大量应用的问题。
CN114005933A
CN114005933A权利要求书1/2页

1.一种低阈值电压漂移的双向阈值切换选通管单元制备方法，其特征在于，在制备过
程中，对OTS功能层执行升温工艺，使OTS功能层温度为80℃～120℃，持续时间为50s～
200s，以此方式，对OTS功能层加速弛豫，使其提前进入更稳定的非晶态。
2.如权利要求1所述的一种低阈值电压漂移的双向阈值切换选通管单元制备方法，其
特征在于，在制备过程中，对OTS功能层执行升温工艺，使OTS功能层温度为90℃～110℃，持
续时间为80s～180s。
3.如权利要求2所述的一种低阈值电压漂移的双向阈值切换选通管单元制备方法，其
特征在于，在制备过程中，对OTS功能层执行升温工艺，使OTS功能层温度为95℃～105℃，持
续时间为85s～150s。
4.如权利要求3所述的一种低阈值电压漂移的双向阈值切换选通管单元制备方法，其
特征在于，其包括如下步骤：
S1：在衬底上制备金属底电极，
S2：在底电极上制备绝缘层，
S3：在绝缘层上设置光刻胶，采用EBL工艺或者光刻工艺进行图形转移，然后刻蚀掉多
余部分的绝缘层，形成小孔区域，去掉光刻胶后再进行紫外光刻制备功能层图案与上电极
图案，
S4：对衬底执行升温操作，再依次溅射制备OTS功能层和上电极，使OTS功能层在80℃～
120℃温度范围内保持50s～200s，
S5：去除光刻胶。
5.如权利要求4所述的一种低阈值电压漂移的双向阈值切换选通管单元制备方法，其
特征在于，更详细的步骤如下：

S1：在Si/SiO2衬底上制备金属底电极，金属底电极的材质选自Pt、W或TiN的一种或者多
种，

S2：在底电极上制备SiO2绝缘层，

S3：在SiO2绝缘层上设置光刻胶，采用EBL工艺或者光刻工艺进行图形转移，然后采用
ICP工艺刻蚀掉多余部分的绝缘层，形成小孔区域，去掉光刻胶后再进行紫外光刻制备功能
层图案与上电极图案，
S4：对衬底执行升温操作，再依次溅射制备OTS功能层和上电极，使OTS功能层在90℃～
110℃温度范围内持续80s～180s，
S5：去除光刻胶。
6.如权利要求5所述的一种低阈值电压漂移的双向阈值切换选通管单元制备方法，其
特征在于，步骤S4为，
S4：对衬底执行升温操作，再依次溅射制备OTS功能层和上电极，使OTS功能层在95℃～
105℃温度范围内保持85s～150s。
7.如权利要求1‑3之一所述的一种低阈值电压漂移的双向阈值切换选通管单元制备方
法，其特征在于，其包括如下步骤：
S1：在衬底上制备金属底电极，
S2：在底电极上制备绝缘层，
S3：在绝缘层上设置光刻胶，采用EBL工艺或者光刻工艺进行图形转移，然后刻蚀掉多

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CN114005933A权利要求书2/2页
余部分的绝缘层，形成小孔区域，
S4：对衬底执行升温操作，再依次溅射制备OTS功能层和上电极，使OTS功能层在80℃～
120℃时间范围内持续50s～200s，
S5：通过紫外光刻保护功能层与上电极图案，通过刻蚀把功能区外的材料去除，
S6：去除光刻胶。
8.如权利要求7所述的一种低阈值电压漂移的双向阈值切换选通管单元制备方法，其
特征在于，更详细的步骤如下：

S1：在Si/SiO2衬底上制备金属底电极，金属底电极的材质选自Pt、W或