[發明專利]作為薄膜晶體管的介電層或平面化層的低溫溶膠－凝膠硅酸鹽

無效

• 申請號: 200710152741.1
• 申請日: 2007-07-13
• 公開（公告）號: CN101257041A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: T·A·布雷默;C·P·克雷茨;T·J·馬克利;S·J·韋格爾
• 申請（專利權）人: 氣體產品與化學公司
• 主分類號: H01L29/51
• 分類號: H01L29/51;H01L29/786;H01L21/31
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉健;韋欣華

1.一種薄膜晶體管的柵極介電層或中間介電層，其中，所述層包括在小于約250℃的溫度下處理過的含硅石溶膠-凝膠組合物。

2.權利要求1所述的柵極介電層，其中所述的層包括含硅石的溶膠-凝膠組合物，其中，所述組合物包括：i)至少一種硅石源，ii)至少一種選自以下化合物組中的化合物，該化合物組由至少一種以下式所代表的化合物組成：

R_aSi(OR¹)_4-a，其中，R獨立地代表氫原子、氟原子或單價有機基團；R¹代表單價有機基團；且a是整數1或2；Si(OR²)₄，其中R²代表單價有機基團；和

R³_b(R⁴O)_3-bSi-R⁷-Si(OR⁵)_3-cR⁶_c，其中，R⁴和R⁵可以是相同的或者不同的，且每個都代表單價有機基團；R³和R⁶可以是相同的或者不同的，b和c可以是相同的或者不同的且每個都是0-3范圍內的數；R⁷代表氧原子、亞苯基、亞聯苯基、亞萘基或由-(CH₂)_n-代表的基團，其中n是1-6范圍內的整數；

iii)至少一種溶劑；

iv)水；

v)至少一種酸；

vii)任選的至少一種堿；和

viii)任選的表面活性劑、成孔劑、流平劑或它們的混合物。

3.權利要求2所述的柵極介電層或中間介電層，其包含C與Si的摩爾比為0.5或更大的硅石源。

4.一種基底用平面化膜，其中，所述膜包括通過一次涂布步驟形成大于約1μ的平面化膜的含硅石溶膠-凝膠組合物。

5.權利要求4所述的平面化膜，其可用于薄膜晶體管基底并且所述膜包括權利要求2的組合物。

6.權利要求5所述的平面化膜，其中，所述膜在均方根粗糙度大于90nm的基底上具有約小于20nm的均方根粗糙度值。

7.權利要求5所述的平面化膜，其使不銹鋼平面化。

8.權利要求5所述的平面化膜，其使塑料平面化。

9.權利要求5所述的平面化膜，其在400℃固化。

10.一種薄膜晶體管，其包括：

柵電極；

包括權利要求2所述的含硅石溶膠-凝膠組合物的柵極介電層；

源電極；

漏電極；和

半導體層。

11.權利要求10所述的薄膜晶體管，其中，所述用于柵極介電層或中間介電層的硅石源具有0.5或更大的C與Si的摩爾比。

12.一種薄膜晶體管，其包括：

柵電極；

包括權利要求1所述的溶膠-凝膠組合物的柵極介電層；

源電極；

漏電極；和

半導體層；

其中所述介電層具有小于約3.5的介電常數。

13.權利要求12所述的薄膜晶體管，其中，所述介電層具有大于約5nF/cm²的電容量。

14.權利要求12所述的薄膜晶體管，其中，所述介電層具有小于約5×10^-8A/cm²的漏電流密度。

15.權利要求12所述的薄膜晶體管，其中，所述含硅石溶膠-凝膠組合物作為固化膜存在，所述固化膜在約135℃-約250℃之間進行固化，其介電常數低于約3.5，電容量大于約5nF/cm²。