[发明专利]柔性衬底上硅纳米膜转数字逻辑反相器及其制作方法

权利要求书

1.一种柔性衬底上硅纳米膜转数字逻辑反相器，其特征是，由PET柔性基底、转移硅纳米膜、转移硅纳米膜上集成的PMOS管与NMOS管以及射频电感互联组成，位于顶部的PMOS管的漏极连接高电位，底部NMOS管源极连接低电位，以两个MOS管的共有栅极作为电路的输入端，PMOS管的源极作为电路的输出端，当输入电压为高电平时，NMOS管打开，PMOS管截止，输出为NMOS管底部连接的低电位，当输入电压为低电平时，PMOS管打开，NMOS管截止，输出电压为PMOS管相连的高电平，从而实现数字电路输入与输出电压之间的高低电平转换。

2.一种柔性衬底上硅纳米膜转数字逻辑反相器制作方法，其特征是，步骤如下：

a、设计出逻辑反相器的基本原理图，采用PMOS管和NMOS管的互连设计，两个MOS管的栅极端最为输入端，PMOS管的漏区作为反相器的高电平端，源极作为反相器的输出端，在输出端接入电感作为滤波耦合电感，完成连线与设计，初始化MOS管的基本长宽参数；

b、添加优化控件，设置反相器的优化参数，对输入输出电压参数进行优化，对器件进行工作约束；

c、以器件的宽长比作为优化参数，进行仿真，得到的输入输出曲线与与目标设定进行对比，多次优化以后得到最优结果，确定两个MOS管的最佳宽长比；

d、根据得到的电路结构参数绘制掩膜版，分别制作处N阱区，P阱区，离子注入区，孔层区，顶部金属层以及柔性电感金属区；

e、使用丙酮和异丙醇在超声中清洗绝缘体上硅材料SOI，随后在完成磁控溅射的衬底上进行匀胶，1813正性光刻胶，匀胶速率为4K转速，30s时间，115°，3分钟前烘,进行光刻工艺，形成N阱区，进行离子注入，随后在退火炉中进行850°，30min的高温热退火工艺；

f、将退火后的SOI进行光刻工艺，形成N阱区内的离子注入区，完成离子注入，形成PMOS管掺杂区的设计；

g、对SOI进行对准光刻，完成NOS管掺杂区的图案，随后进行离子注入形成NMOS管并对SOI进行高温热退火；

h、匀胶光刻形成顶层50um乘以50um的孔层结构，随后反应离子刻蚀系统RIE中采用反应离子刻蚀的技术将顶层硅进行刻蚀；

i、将SOI放入氢氟酸HF中，HF通过顶层刻蚀的硅孔结构将SOI中间的二氧化硅埋氧层进行刻蚀，只留下顶层硅纳米膜以及底层硅衬底结构；

j、随后，采用二甲基硅油PDMS转移的方式将SOI顶层纳米膜转移到柔性PET衬底上，进行光刻，以及磁控溅射形成二氧化硅介质层；

k、最后，进行光刻工艺，形成栅极以及源漏区的金属层，最后采用金属蒸发的工艺形成500nm厚的金电极金属层，去胶以后完成柔性反相器的制备。