專利名稱：作為薄膜晶體管的介電層或平面化層的低溫溶膠-凝膠硅酸鹽的制作方法
本申請(qǐng)要求于2006年7月14日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No60/831,161的優(yōu)先權(quán)。在此以引用的方式將該臨時(shí)申請(qǐng)的公開內(nèi)容并入本文。
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)的主題涉及美國(guó)專利申請(qǐng)公開No.2006/0097360A1和美國(guó)專利申請(qǐng)No.11/752,722；在此以引用的方式將它們并入本文。
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)涉及在較低溫度下使用經(jīng)低溫處理的含硅石溶膠-凝膠(silica)組合物來制備硅酸鹽膜。在一個(gè)方面，由這些組合物低溫處理而制成的膜可用作薄膜晶體管(TFTs)的柵極介電層或中間介電層。在另一個(gè)方面，這些組合物的高溫變體可用作例如不銹鋼箔或基底上(例如鋼箔上的TFTs)的平面化層。

電子工業(yè)正尋求用于在低溫或高溫下制造薄膜晶體管、特別是但不限制于印刷晶體管的可快速處理的柵極介電層、中間介電層和平面化膜。然而，在各種條件和沉積技術(shù)中、在等于或低于400℃的溫度下對(duì)材料的相容性、可加工性和優(yōu)良電性能的要求已經(jīng)帶來了重要的問題。這個(gè)問題是很難解決的問題，特別是對(duì)無機(jī)組合物(例如成膜組合物)來說，其中對(duì)于塑料上的薄膜晶體管(TFTs)用的柵極介電層材料或中間介電層材料而言，反應(yīng)所需的溫度(即固化)低于180℃，對(duì)于玻璃上的薄膜晶體管(TFTs)用的柵極介電層材料或中間介電層材料而言，溫度要等于或低于250℃-300℃。相似的問題也存在于塑料、其它有機(jī)體或不銹鋼上的薄膜晶體管(TFTs)或者其它電子器件用基底的平面化膜中。通常需要厚的均勻膜(＞1μ)、耐溶劑性、用于塑料的平面化膜在等于或低于180℃下的處理溫度、用于鋼的平面化膜在250℃附近或以上的處理溫度、以及用于其它類型的薄膜晶體管(TFTs)的不銹鋼平面化膜在400℃或以上的處理溫度。用作有機(jī)基底上的平面化膜的硅酸鹽處理溫度可發(fā)生在400℃以下，但通常發(fā)生在250℃以下，更通常發(fā)生在180℃以下。

因此，電子工業(yè)中存在一種用低處理溫度的材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的經(jīng)高溫處理(400℃)的硅石、硅酸鹽或氮化硅系中間介電層材料的需求，該低處理溫度材料可通過典型的溶液澆鑄技術(shù)例如旋涂、縫口模頭擠塑、噴涂或印刷加以沉積。硅酸鹽和它們的變體通常在400-450℃下進(jìn)行處理并通常通過化學(xué)氣相沉積法或旋涂法加以沉積。然而，對(duì)許多薄膜晶體管(TFT)的應(yīng)用來說，所需的處理溫度要比400℃低很多。盡管聚合物材料可作為柵極介電層材料或中間介電層材料代替硅石并在低于400℃的溫度下進(jìn)行沉積，但是它們通常會(huì)因其吸水傾向而導(dǎo)致薄膜晶體管(TFT)遷移率下降、薄膜晶體管(TFT)性能劣化并且它們通常在氮?dú)?N2)或真空下進(jìn)行處理。經(jīng)測(cè)試，對(duì)作為薄膜晶體管或其它電子器件的中間層或柵極介電層或平面化材料的許多聚合物而言，因?yàn)樗鼈儾荒艹浞值亟宦?lián)，都不能經(jīng)受與沉積后續(xù)層時(shí)所用的其它溶劑接觸。因此，也期望這樣一種介電材料，其滿足上述的標(biāo)準(zhǔn)并且滿足獲得優(yōu)良耐溶劑性所需的交聯(lián)。

顯示和圖像化的薄膜晶體和薄膜晶體管陣列(也稱為背板)需要適合的介電膜。通常要求中間層和柵極介電層膜具有低的漏電流密度、高的擊穿電壓和130-180℃或250-300℃的固化溫度。這些膜固化以后，期望它們具有耐溶劑性、低的吸濕性和與薄膜晶體管(TFTs)中其它層的相容性。

當(dāng)用于低溫多晶硅(LTPS)晶體管時(shí)，例如不銹鋼基底的平面化膜可在180℃或以上進(jìn)行處理，但也可以在250℃或以上或者400℃-600℃之間進(jìn)行處理。雖然已經(jīng)報(bào)導(dǎo)了一些用于該應(yīng)用的硅酸鹽，但大部分都缺乏一步沉積厚度大于1μ同時(shí)具有充分平面度的性能，因此使得不銹鋼類似于玻璃。如果平面化膜是自平面化，意指為了足夠平滑地將晶體管陣列設(shè)置在其頂部，它不需要另外的機(jī)械處理(例如化學(xué)機(jī)械平面化或CMP)，那么它是最理想的。對(duì)于有機(jī)和無機(jī)(例如金屬)基底兩者來說，都需要平面化層。
發(fā)明簡(jiǎn)述
本發(fā)明通過提供能在較低溫度進(jìn)行處理的溶膠-凝膠硅酸鹽組合物解決了與傳統(tǒng)材料相關(guān)的問題。本發(fā)明的硅酸鹽可涂布在各種基底上，并且例如用作薄膜晶體管(TFTs)中的柵極介電層或中間介電層或者用作各種基底用的平面化膜。本發(fā)明硅酸鹽也可用于涂布組合物、從而形成薄膜晶體管(TFTs)中膜的方法中，它可用于各種應(yīng)用中，例如不銹鋼和其它基底的平面化以及其它的最終用途。

本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種可用作柵極介電層或中間介電層或平面化膜的組合物，其包括溶膠-凝膠前體、至少一種溶劑、至少一種酸和任選的至少一種堿、至少一種表面活性劑、至少一種成孔劑(porogen)、至少一種流平劑或它們的混合物。該膜可根據(jù)應(yīng)用在約400℃或以上、約400℃或以下、約250℃或以下和約180℃或以下的溫度下進(jìn)行有效地處理或固化。例如，這種組合物可用來獲得用于薄膜晶體管或其它電子器件或者其它應(yīng)用的介電層或平面化膜。

本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種向基底提供溶膠-凝膠硅酸鹽柵極介電層或中間介電層膜的方法(可于約130℃-約300℃的溫度下在空氣中進(jìn)行處理)，所述膜層的介電常數(shù)低于3.5，并具有可接受的漏電流密度和低的吸濕性，其中所述方法包括或者通過旋涂、縫口模頭擠塑、刮刀涂覆法、噴涂法、印刷或者通過其它溶液沉積法將本發(fā)明的溶膠-凝膠組合物涂布到基底上；并將得到的膜加熱到大約300℃或以下，或者通常低于約250℃，或者更典型的是低于180℃的溫度，通常所有的加熱都在空氣中進(jìn)行。

還進(jìn)一步提供了一種薄膜晶體管器件，其包含低溫交聯(lián)的溶膠-凝膠組合物的膜作為柵極介電層、中間介電層和/或平面化膜、特別是其中的平面化膜是自平面化膜。

進(jìn)一步提供了一種電子器件，其包含本發(fā)明的經(jīng)低溫處理的溶膠-凝膠硅酸鹽組合物作為柵極或/和中間介電層或/和作為平面化膜。
附圖簡(jiǎn)述
下面將結(jié)合以下附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，附圖并不旨在限制本發(fā)明而是用作代表性實(shí)施例，其中


圖1是包含本發(fā)明膜的薄膜晶體管的一實(shí)施方式的圖示。

圖2是包含本發(fā)明膜的薄膜晶體管的第二實(shí)施方式的圖示。

圖3是包含本發(fā)明膜的薄膜晶體管的第三實(shí)施方式的圖示。

圖4是包含本發(fā)明膜的薄膜晶體管的第四實(shí)施方式的圖示。
發(fā)明詳述
廣義上說，本發(fā)明涉及一種可在較低溫度、特別是可在約250℃或以下或尤其是在約180℃或以下進(jìn)行處理的用于柵極介電層應(yīng)用的溶膠-凝膠硅酸鹽組合物。這一相同或相似的溶膠-凝膠硅酸鹽組合物可在較高溫度如約250℃或以上或者約400℃或以上進(jìn)行處理并用作平面化膜?？蓪⒈景l(fā)明的硅酸鹽涂布于各種基底上，并且例如可用作薄膜晶體管(TFTs)或其它電子器件中的柵極或中間介電層或平面化膜。該組合物也能形成具有所需漏電流密度(例如小于約5×10-8A/cm2的漏電流密度)的膜或?qū)?。?dāng)用在電子器件如薄膜晶體管中時(shí)，硅酸鹽可包括由可在約300℃或以下進(jìn)行固化的含硅石溶膠-凝膠組合物所制成的介電材料。在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種利用可在約300℃或以下、或者通常小于約250℃或者常常小于約180℃下進(jìn)行固化的含硅石溶膠-凝膠組合物來制備柵極介電層或中間介電層的組合物。該組合物包括至少一種能被溶膠-凝膠處理的硅石源和至少一種溶劑、水、至少一種酸和任選的至少一種堿、至少一種表面活性劑、至少一種成孔劑、至少一種流平劑或它們的混合物。該組合物的硅石源中，碳與硅的摩爾比可任選地為至少約0.5。

本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種由可在約250℃或以上或者約400℃或以上進(jìn)行固化的含硅石溶膠-凝膠組合物來制備平面化膜的相似或相同的組合物。該組合物包括至少一種能被溶膠-凝膠處理的硅石源和至少一種溶劑、水、至少一種酸和任選的至少一種堿、至少一種表面活性劑、至少一種成孔劑、至少一種流平劑或它們的混合物。該組合物的硅石源中碳與硅的摩爾比可任選地為至少約0.5。

在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種使用所述組合物平面化基底的方法，所述組合物包括至少一種能被溶膠-凝膠處理的硅石源和至少一種溶劑、水、至少一種酸和任選的至少一種堿、至少一種表面活性劑、至少一種成孔劑、至少一種流平劑或它們的混合物。該方法包含的膜是自平面化膜。自平面化膜將覆蓋基底內(nèi)的各種形貌或無規(guī)性，以提供給經(jīng)涂布的基底表面較低的均方根粗糙度值，而不必附加膜的其它層，第二涂層，或者對(duì)膜很少進(jìn)行或不進(jìn)行進(jìn)一步的機(jī)械處理。

用于評(píng)估光滑度的常用測(cè)量值是在基底25μm×25μm的部分上所得到的均方根粗糙度值。常規(guī)平均方差(Rq)是圖像中Z值(或均方根粗糙度)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。它可根據(jù)以下公式加以計(jì)算 其中，Zavg是圖像中Z的平均值；Zi是Z的當(dāng)前值；N是圖像中的點(diǎn)數(shù)。當(dāng)圖像平面傾斜時(shí)沒有校正該數(shù)值；因此當(dāng)數(shù)據(jù)適用于平面化或平整化時(shí)，該值將會(huì)改變。

通常，在將膜沉積到基底的前后要對(duì)基底上平面化膜的均方根粗糙度測(cè)量一次。用于柔性顯示基底的不銹鋼基底在沉積膜之前通常的均方根粗糙度為200nm的均方根粗糙度，好的平面化膜可獲得均方根粗糙度值小于20nm范圍的膜。

在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于各種電子器件的含有本發(fā)明平面化膜的基底。雖然這種裝置的特殊實(shí)例是薄膜晶體管陣列，但本發(fā)明并不限制于這種裝置。這種裝置的其它實(shí)例包括但不限制于薄膜晶體管、光電池、太陽能電池、顯示設(shè)備、平板顯示器、柔性顯示器、存儲(chǔ)設(shè)備、集成電路、射頻標(biāo)識(shí)標(biāo)簽(RFED tags)、傳感器、智能物體(smart objects)或X射線成像設(shè)備。

適合作為硅石源的材料包括能被溶膠-凝膠處理的硅石源，它包括選自由至少一個(gè)下式所代表的化合物組成的組中的化合物 i)RaSi(OR1)4-a，其中，R獨(dú)立地代表氫原子、氟原子或單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；R1代表單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；且a是整數(shù)1或2；Si(OR2)4，其中R2代表單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；和 ii)R3b(R4O)3-bSi-R7-Si(OR5)3-cR6c，其中，R4和R5可以是相同的或者不同的，且每個(gè)都代表單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；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(gè)都是0-3范圍內(nèi)的數(shù)；R7代表氧原子、亞苯基、亞聯(lián)苯基、亞萘基或由-(CH2)n-代表的基團(tuán)，其中n是1-6范圍內(nèi)的整數(shù)。這些化合物可以通過任何適當(dāng)?shù)姆椒ㄅc以下的至少一種相組合 至少一種溶劑； 水； 至少一種酸； 和任選的至少一種堿、至少一種表面活性劑、至少一種成孔劑、至少一種流平劑或它們的混合物。

如前所述，該組合物可包含至少一種硅石源。硅石源能例如通過水解縮聚或類似方法被溶膠-凝膠處理。具有無機(jī)中心原子比如硅的可水解和可縮合化合物的單體或預(yù)聚、可通過加入水和任選的催化劑來進(jìn)行水解和預(yù)縮合，直到溶膠形成，然后通常通過加入pH活性催化劑或其它方法進(jìn)行凝膠的縮合。然后通過用一種或多種能源如熱、輻射和/或電子束進(jìn)行處理，將凝膠轉(zhuǎn)換成連續(xù)網(wǎng)狀物。所述組合物可包含約5wt％-約95wt％，或約5wt％-約75wt％，或約1wt％-約65wt％的至少一種硅石源。此處所用的“硅石源”包括一種化合物，該化合物包含硅(Si)、氧(O)、碳(C)中的至少一種、以及任選的其它取代基例如H、B、P或鹵素原子、有機(jī)基團(tuán)如烷基或芳基中的至少一種。

下面是適合用于本文所述組合物中的硅石源的非限制性實(shí)例。在隨后的化學(xué)式中和在整個(gè)該文獻(xiàn)的所有化學(xué)式中，術(shù)語“獨(dú)立地”應(yīng)該理解為意指主題R基團(tuán)不僅僅相對(duì)于具有不同上標(biāo)的其它R基團(tuán)獨(dú)立地進(jìn)行選擇，而且也相對(duì)于相同R基團(tuán)的任何其它類型進(jìn)行獨(dú)立地選擇。例如在公式RaSi(OR1)4-a，當(dāng)“a”為2時(shí)，兩個(gè)R基團(tuán)不必彼此相同或與R1相同。此外，在下述公式中，術(shù)語“單價(jià)有機(jī)基團(tuán)”涉及通過單個(gè)碳鍵即Si-C或O-C鍵合到主要元素比如Si或O上的有機(jī)基團(tuán)。單價(jià)有機(jī)基團(tuán)的實(shí)例包括烷基、芳基、不飽和烷基、和/或用烷氧基、酯、酸、羰基或烷基羰基官能團(tuán)取代的不飽和烷基。所述烷基可以是碳原子數(shù)為1-6的直鏈烷基、支鏈烷基或環(huán)烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基。適合作為單價(jià)有機(jī)基團(tuán)的芳基實(shí)例包括苯基、甲基苯基、乙基苯基和氟苯基。在一些實(shí)施例中，烷基中的一個(gè)或多個(gè)氫原子可用其它原子如鹵原子(即氟)或形成羰基或醚官能團(tuán)的氧原子進(jìn)行取代。

在一些實(shí)施方式中，硅石源可用下式進(jìn)行表示RaSi(OR1)4-a，其中R獨(dú)立地代表氫原子、氟原子或單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；R1獨(dú)立地代表單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；且a是1-2范圍的整數(shù)；由RaSi(OR1)4-a所表示的化合物的具體實(shí)施例包括選自以下組中的至少一種甲基三甲氧基甲硅烷、甲基三乙氧基甲硅烷、甲基三正丙氧基甲硅烷、甲基三異丙氧基甲硅烷、甲基三正丁氧基甲硅烷、甲基三仲丁氧基甲硅烷、甲基三叔丁氧基甲硅烷、甲基三苯氧基甲硅烷、乙基三甲氧基甲硅烷、乙基三乙氧基甲硅烷、乙基三正丙氧基甲硅烷、乙基三異丙氧基甲硅烷、乙基三正丁氧基甲硅烷、乙基三仲丁氧基甲硅烷、乙基三叔丁氧基甲硅烷、乙基三苯氧基甲硅烷、正丙基三甲氧基甲硅烷、正丙基三乙氧基甲硅烷、正丙基三正丙氧基甲硅烷、正丙基三異丙氧基甲硅烷、正丙基三正丁氧基甲硅烷、正丙基三仲丁氧基甲硅烷、正丙基三叔丁氧基甲硅烷、正丙基三苯氧基甲硅烷、異丙基三甲氧基甲硅烷、異丙基三乙氧基甲硅烷、異丙基三正丙氧基甲硅烷、異丙基三異丙氧基甲硅烷、異丙基三正丁氧基甲硅烷、異丙基三仲丁氧基甲硅烷、異丙基三叔丁氧基甲硅烷、異丙基三苯氧基甲硅烷、正丁基三甲氧基甲硅烷、正丁基三乙氧基甲硅烷、正丁基三正丙氧基甲硅烷、正丁基三異丙氧基甲硅烷、正丁基三正丁氧基甲硅烷、正丁基三仲丁氧基甲硅烷、正丁基三叔丁氧基甲硅烷、正丁基三苯氧基甲硅烷、仲丁基三甲氧基甲硅烷、仲丁基三乙氧基甲硅烷、仲丁基三正丙氧基甲硅烷、仲丁基三異丙氧基甲硅烷、仲丁基三正丁氧基甲硅烷、仲丁基三仲丁氧基甲硅烷、仲丁基三叔丁氧基甲硅烷、仲丁基三苯氧基甲硅烷、叔丁基三甲氧基甲硅烷、叔丁基三乙氧基甲硅烷、叔丁基三正丙氧基甲硅烷、叔丁基三異丙氧基甲硅烷、叔丁基三正丁氧基甲硅烷、叔丁基三仲丁氧基甲硅烷、叔丁基三叔丁氧基甲硅烷、叔丁基三苯氧基甲硅烷、異丁基三甲氧基甲硅烷、異丁基三乙氧基甲硅烷、異丁基三正丙氧基甲硅烷、異丁基三異丙氧基甲硅烷、異丁基三正丁氧基甲硅烷、異丁基三仲丁氧基甲硅烷、異丁基三叔丁氧基甲硅烷、異丁基三苯氧基甲硅烷、正戊基三甲氧基甲硅烷、正戊基三乙氧基甲硅烷、正戊基三正丙氧基甲硅烷、正戊基三異丙氧基甲硅烷、正戊基三正丁氧基甲硅烷、正戊基三仲丁氧基甲硅烷、正戊基三叔丁氧基甲硅烷、正戊基三苯氧基甲硅烷、仲戊基三甲氧基甲硅烷、仲戊基三乙氧基甲硅烷、仲戊基三正丙氧基甲硅烷、仲戊基三異丙氧基甲硅烷、仲戊基三正丁氧基甲硅烷、仲戊基三仲丁氧基甲硅烷、仲戊基三叔丁氧基甲硅烷、仲戊基三苯氧基甲硅烷、叔戊基三甲氧基甲硅烷、叔戊基三乙氧基甲硅烷、叔戊基三正丙氧基甲硅烷、叔戊基三異丙氧基甲硅烷、叔戊基三正丁氧基甲硅烷、叔戊基三仲丁氧基甲硅烷、叔戊基三叔丁氧基甲硅烷、叔戊基三苯氧基甲硅烷、異戊基三甲氧基甲硅烷、異戊基三乙氧基甲硅烷、異戊基三正丙氧基甲硅烷、異戊基三異丙氧基甲硅烷、異戊基三正丁氧基甲硅烷、異戊基三仲丁氧基甲硅烷、異戊基三叔丁氧基甲硅烷、異戊基三苯氧基甲硅烷、新戊基三甲氧基甲硅烷、新戊基三乙氧基甲硅烷、新戊基三正丙氧基甲硅烷、新戊基三異丙氧基甲硅烷、新戊基三正丁氧基甲硅烷、新戊基三仲丁氧基甲硅烷、新戊基三叔丁氧基甲硅烷、新戊基三苯氧基甲硅烷、苯基三甲氧基甲硅烷、苯基三乙氧基甲硅烷、苯基三正丙氧基甲硅烷、苯基三異丙氧基甲硅烷、苯基三正丁氧基甲硅烷、苯基三仲丁氧基甲硅烷、苯基三叔丁氧基甲硅烷、苯基三苯氧基甲硅烷、δ-三氟丙基三甲氧基甲硅烷、δ-三氟丙基三乙氧基甲硅烷、二甲基二甲氧基甲硅烷、二甲基二乙氧基甲硅烷、二甲基二正丙氧基甲硅烷、二甲基二異丙氧基甲硅烷、二甲基二正丁氧基甲硅烷、二甲基二仲丁氧基甲硅烷、二甲基二正叔丁氧基甲硅烷、二甲基二苯氧基甲硅烷、二乙基二甲氧基甲硅烷、二乙基二乙氧基甲硅烷、二乙基二正丙氧基甲硅烷、二乙基二異丙氧基甲硅烷、二乙基二正丁氧基甲硅烷、二乙基二仲丁氧基甲硅烷、二乙基二正叔丁氧基甲硅烷、二乙基二苯氧基甲硅烷、二正丙基二甲氧基甲硅烷、二正丙基二乙氧基甲硅烷、二正丙基二正丙氧基甲硅烷、二正丙基二異丙氧基甲硅烷、二正丙基二正丁氧基甲硅烷、二正丙基二仲丁氧基甲硅烷、二正丙基二正叔丁氧基甲硅烷、二正丙基二苯氧基甲硅烷、二異丙基二甲氧基甲硅烷、二異丙基二乙氧基甲硅烷、二異丙基二正丙氧基甲硅烷、二異丙基二異丙氧基甲硅烷、二異丙基二正丁氧基甲硅烷、二異丙基二仲丁氧基甲硅烷、二異丙基二正叔丁氧基甲硅烷、二異丙基二苯氧基甲硅烷、二正丁基二甲氧基甲硅烷、二正丁基二乙氧基甲硅烷、二正丁基二正丙氧基甲硅烷、二正丁基二異丙氧基甲硅烷、二正丁基二正丁氧基甲硅烷、二正丁基二仲丁氧基甲硅烷、二正丁基二正叔丁氧基甲硅烷、二正丁基二苯氧基甲硅烷、二仲丁基二甲氧基甲硅烷、二仲丁基二乙氧基甲硅烷、二仲丁基二正丙氧基甲硅烷、二仲丁基二異丙氧基甲硅烷、二仲丁基二正丁氧基甲硅烷、二仲丁基二仲丁氧基甲硅烷、二仲丁基二正叔丁氧基甲硅烷、二仲丁基二苯氧基甲硅烷、二叔丁基二甲氧基甲硅烷、二叔丁基二乙氧基甲硅烷、二叔丁基二正丙氧基甲硅烷、二叔丁基二異丙氧基甲硅烷、二叔丁基二正丁氧基甲硅烷、二叔丁基二仲丁氧基甲硅烷、二叔丁基二正叔丁氧基甲硅烷、二叔丁基二苯氧基甲硅烷、二苯基二甲氧基甲硅烷、二苯基二乙氧基甲硅烷、二苯基二正丙氧基甲硅烷、二苯基二異丙氧基甲硅烷、二苯基二二苯基二苯氧基甲硅烷、甲基新戊基二甲氧基甲硅烷、甲基新戊基二乙氧基甲硅烷、甲基二甲氧基甲硅烷、乙基二甲氧基甲硅烷、正丙基二甲氧基甲硅烷、異丙基二甲氧基甲硅烷、正丁基二甲氧基甲硅烷、仲丁基二甲氧基甲硅烷、叔丁基二甲氧基甲硅烷、異丁基二甲氧基甲硅烷、正戊基二甲氧基甲硅烷、仲戊基二甲氧基甲硅烷、叔戊基二甲氧基甲硅烷、異戊基二甲氧基甲硅烷、新戊基二甲氧基甲硅烷、新己基二甲氧基甲硅烷、苯基二甲氧基甲硅烷、甲基二乙氧基甲硅烷、乙基二乙氧基甲硅烷、正丙基二乙氧基甲硅烷、異丙基二乙氧基甲硅烷、正丁基二乙氧基甲硅烷、仲丁基二乙氧基甲硅烷、叔丁基二乙氧基甲硅烷、異丁基二乙氧基甲硅烷、正戊基二乙氧基甲硅烷、仲戊基二乙氧基甲硅烷、叔戊基二乙氧基甲硅烷、異戊基二乙氧基甲硅烷、新戊基二乙氧基甲硅烷、新己基二乙氧基甲硅烷、環(huán)己基乙氧基甲硅烷、苯基二乙氧基甲硅烷、三甲氧基甲硅烷、三乙氧基甲硅烷、三正丙氧基甲硅烷、三異丙氧基甲硅烷、三正丁氧基甲硅烷、三仲丁氧基甲硅烷、三叔丁氧基甲硅烷、三苯氧基甲硅烷、烯丙基三甲氧基甲硅烷、烯丙基三乙氧基甲硅烷、乙烯基三甲氧基甲硅烷、乙烯基三乙氧基甲硅烷、(3-丙烯酰氧丙基)三甲氧基甲硅烷、烯丙基三甲氧基甲硅烷、烯丙基三乙氧基甲硅烷、乙烯基三甲氧基甲硅烷、乙烯基三乙氧基甲硅烷和(3-丙烯酰氧丙基)三甲氧基甲硅烷。盡管任何適合的化合物都可使用，但有用化合物的具體實(shí)例包括至少一種甲基三甲氧基甲硅烷、甲基乙三氧基甲硅烷、甲基三正丙氧基甲硅烷、甲基三異丙氧基甲硅烷、甲異丙氧基甲硅烷、乙基三甲氧基甲硅烷、乙基三乙氧基甲硅烷、二甲基二甲氧基甲硅烷、二甲基二乙氧基甲硅烷、二乙基二甲氧基甲硅烷、二乙基二乙氧基甲硅烷和公式HSi(OR1)3的那些化合物，例如三甲氧基甲硅烷、三乙氧基甲硅烷、三正丙氧基甲硅烷、三異丙氧基甲硅烷、三正丁氧基甲硅烷、三仲丁氧基甲硅烷、三叔丁氧基甲硅烷和三苯氧基甲硅烷。

硅石源可包括具有式Si(OR2)4的化合物，其中R2獨(dú)立地代表單價(jià)有機(jī)基團(tuán)。由式Si(OR2)4所表示的化合物的具體實(shí)例包括至少一種四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四異丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四仲丁氧基硅烷、四(叔丁氧基硅烷)、四乙酰氧基硅烷和四苯氧基硅烷。有利的組合物可包括至少一種四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四異丙氧基硅烷或四苯氧基硅烷。

硅石源可包括具有式R3b(R4O)3-bSi-(R7)-Si(OR5)3-cR6c的化合物，其中，R3和R6獨(dú)立地為氫原子、氟原子或單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；R4和R5獨(dú)立地為單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；b和c可以是相同的或者不同的且每個(gè)都是0-2范圍內(nèi)的數(shù)；R7是氧原子、亞苯基、亞聯(lián)苯基、亞萘基或由-(CH2)n-代表的基團(tuán)，其中n是1-6范圍內(nèi)的整數(shù)；或者是它們的組合。其中R7是氧原子的這些化合物的具體實(shí)例可包括選自以下組中的至少一種六甲氧基二硅氧烷、六乙氧基二硅氧烷、六苯氧基二硅氧烷、1，1，1，3，3-五甲氧基-3-甲基二硅氧烷、1，1，1，3，3-五乙氧基-3-甲基二硅氧烷、1，1，1，3，3-五甲氧基-3-苯基二硅氧烷、1，1，1，3，3-五乙氧基-3-苯基二硅氧烷、1，1，3，3-四甲氧基-1，3-二甲基二硅氧烷、1，1，3，3-四乙氧基-1，3-二甲基二硅氧烷、1，1，3，3-四甲氧基-1，3-二苯基二硅氧烷、1，1，3，3-四乙氧基-1，3-二苯基二硅氧烷、1，1，3-三甲氧基-1，3，3-三甲基二硅氧烷、1，1，3-三乙氧基-1，3，3-三甲基二硅氧烷、1，1，3-三甲氧基-1，3，3-三苯基二硅氧烷、1，1，3-三乙氧基-1，3，3-三苯基二硅氧烷、1，3-二甲氧基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷、1，3-二乙氧基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷、1，3-二甲氧基-1，1，3，3-四苯基二硅氧烷和1，3-二乙氧基-1，1，3，3-四苯基二硅氧烷?？衫幕衔锟砂ㄒ韵碌闹辽僖环N六甲氧基二硅氧烷、六乙氧基二硅氧烷、六苯氧基二硅氧烷、1，1，3，3-四甲氧基-1，3-二甲基二硅氧烷、1，1，3，3-四乙氧基-1，3-二甲基二硅氧烷、1，1，3，3-四甲氧基-1，3-二苯基二硅氧烷、1，3-二甲氧基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷、1，3-二乙氧基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷、1，3-二甲氧基-1，1，3，3-四苯基二硅氧烷和1，3-二乙氧基-1，1，3，3-四苯基二硅氧烷。其中R7是由-(CH2)n-所表示的基團(tuán)的這些化合物的具體實(shí)例可包括二(三甲氧基甲硅烷基)甲烷、二(三乙氧基甲硅烷基)甲烷、二(三苯氧基甲硅烷基)甲烷、二(二甲氧基甲基甲硅烷基)甲烷、二(二乙氧基甲基甲硅烷基)甲烷、二(二甲氧基苯基甲硅烷基)甲烷、二(二乙氧基苯基甲硅烷基)甲烷、二(甲氧基二甲基甲硅烷基)甲烷、二(乙氧基二甲基甲硅烷基)甲烷、二(甲氧基二苯基甲硅烷基)甲烷、二(乙氧基二苯基甲硅烷基)甲烷、1，2-二(三甲氧基甲硅烷基)乙烷、1，2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、1，2-二(三苯氧基甲硅烷基)乙烷、1，2-二(二甲氧基甲基甲硅烷基)乙烷、1，2-二(二乙氧基甲基甲硅烷基)乙烷、1，2-二(二甲氧基苯基甲硅烷基)乙烷、1，2-二(二乙氧基苯基甲硅烷基)乙烷、1，2-二(甲氧基二甲基甲硅烷基)乙烷、1，2-二(乙氧基二甲基甲硅烷基)乙烷、1，2-二(甲氧基二苯基甲硅烷基)乙烷、1，2-二(乙氧基二苯基甲硅烷基)乙烷、1，3-二(三甲氧基甲硅烷基)丙烷、1，3-二(三乙氧基甲硅烷基)丙烷、1，3-二(三苯氧基甲硅烷基)丙烷、1，3-二(二甲氧基甲基甲硅烷基)丙烷、1，3-二(二乙氧基甲基甲硅烷基)丙烷、1，3-二(二甲氧基苯基甲硅烷基)丙烷、1，3-二(二乙氧基苯基甲硅烷基)丙烷、1，3-二(甲氧基二甲基甲硅烷基)丙烷、1，3-二(乙氧基二甲基甲硅烷基)丙烷、1，3-二(甲氧基二苯基甲硅烷基)丙烷和1，3-二(乙乙氧基二苯基甲硅烷基)丙烷。有利的化合物可包括二(三甲氧基甲硅烷基)甲烷、二(三乙氧基甲硅烷基)甲烷、二(二甲氧基甲基甲硅烷基)甲烷、二(二乙氧基甲基甲硅烷基)甲烷、二(二甲氧基苯基甲硅烷基)甲烷、二(二乙氧基苯基甲硅烷基)甲烷、二(甲氧基二甲基甲硅烷基)甲烷、二(乙氧基二甲基甲硅烷基)甲烷、二(甲氧基二苯基甲硅烷基)甲烷、二(乙氧基二苯基甲硅烷基)甲烷。

在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，式RaSi(OR1)4-a中的R1、式Si(OR2)4中的R2、式R3b(R4O)3-bSi-(R7)-Si(OR5)3-cR6c中的R4和/或R5每個(gè)都獨(dú)立地為下式的單價(jià)有機(jī)基團(tuán)
其中，n是0-4范圍的整數(shù)。這些化合物的具體實(shí)例可包括以下的至少一種四乙酰氧基甲硅烷、甲基三乙酰氧基甲硅烷、乙基三乙酰氧基甲硅烷、正丙基三乙酰氧基甲硅烷、異丙基三乙酰氧基甲硅烷、正丁基三乙酰氧基甲硅烷、仲丁基三乙酰氧基甲硅烷、叔丁基三乙酰氧基甲硅烷、異丁基三乙酰氧基甲硅烷、正戊基三乙酰氧基甲硅烷、仲戊基三乙酰氧基甲硅烷、叔戊基三乙酰氧基甲硅烷、異戊基三乙酰氧基甲硅烷、新戊基三乙酰氧基甲硅烷、苯基三乙酰氧基甲硅烷、二甲基二乙酰氧基甲硅烷、二乙基二乙酰氧基甲硅烷、二正丙基二乙酰氧基甲硅烷、二異丙基二乙酰氧基甲硅烷、二正丁基二乙酰氧基甲硅烷、二仲丁基二乙酰氧基甲硅烷、二叔丁基二乙酰氧基甲硅烷、二苯基二乙酰氧基甲硅烷、三乙酰氧基甲硅烷。有利的化合物可包括四乙酰氧基甲硅烷和甲基三乙酰氧基甲硅烷。

硅石源的其它實(shí)例可包括至少一種氟化硅烷或氟化硅氧烷，例如美國(guó)專利No.6,258,407中所提供的那些；在此以引用的方式并入本文中。硅石源的其它實(shí)施例可包括通過消去作用(elimination)生成Si-H鍵的化合物。

在一些實(shí)施方式中，硅石源包括至少一種鍵合到Si原子上的羧酸酯。這些硅石源的實(shí)例包括以下的至少一種四乙酰氧基甲硅烷、甲基三乙酰氧基甲硅烷、乙基三乙酰氧基甲硅烷和苯基三乙酰氧基甲硅烷。除了至少一個(gè)硅原子連接于羧酸鹽的硅石源以外，所述組合物可進(jìn)一步包含其它的硅原子未必連接于羧酸鹽的硅石源。

在一些實(shí)施方式中，親水性和疏水性的硅石源的組合可用于所述組合物中。此處所用的術(shù)語“親水性”，意指其中的硅原子可通過四個(gè)鍵進(jìn)行交聯(lián)的化合物。親水性硅石源的一些實(shí)例包括具有烷氧基官能團(tuán)的烷氧硅烷并且能至少部分地進(jìn)行交聯(lián)、例如硅原子與四個(gè)甲氧基、乙氧基、丙氧基、乙酰氧基等基團(tuán)交聯(lián)，或者是硅原子之間是碳或氧并且硅原子上的所有其它官能團(tuán)為醇鹽的材料。如果硅原子不能完全交聯(lián)，那剩余的Si-OH基團(tuán)可成為能吸水的端基存在。術(shù)語“疏水性”意指其中至少一種烷氧基官能團(tuán)已經(jīng)被Si-C或Si-F鍵比如Si-甲基、Si-乙基、Si-苯基、Si-環(huán)己基所取代的化合物、以及其它水解后不產(chǎn)生Si-OH的化合物。這些硅石源中，即使因水解和Si-OH的縮合而完全交聯(lián)時(shí)，如果端基仍原封不動(dòng)，那硅將與少于四個(gè)的橋鍵進(jìn)行交聯(lián)。當(dāng)談到碳(C)硅(Si)比時(shí)，該比例意指共價(jià)結(jié)合到硅原子上的碳原子的比例，而不是連接到硅原子上的可水解烷氧基部分的任意碳原子的比例。任選地，可使用C與Si的摩爾比大于0.5的硅石源。此外，在一些實(shí)施方式中，疏水性硅石源與總硅石源量的比例包括至少約0.5摩爾比，或者約0.5-約100摩爾比，或者約0.5-約25摩爾比。在某些實(shí)施方式中，疏水性硅石源包括連接到硅原子上的甲基。對(duì)于本發(fā)明來說，可通過對(duì)本發(fā)明膜的固化膜的接觸角進(jìn)行測(cè)量來測(cè)量疏水性。

本文公開的成膜組合物可任選地包含至少一種溶劑。此處所用的術(shù)語“溶劑”意指包括水在內(nèi)的任何液體或超臨界流體，其具有至少一種下述優(yōu)點(diǎn)i)可溶解試劑，ii)調(diào)整膜的厚度，iii)具有供后續(xù)處理步驟、例如光刻的充分光學(xué)透明度，iv)固化時(shí)基本上可除去以及其它優(yōu)點(diǎn)。加入到組合物中的溶劑的量范圍約0wt％-約99wt％，或者約0wt％-90wt％。用于成膜組合物的示例性溶劑可包括至少一種醇、酮、酰胺、醇醚、二醇、二醇醚、腈、呋喃、醚、乙二醇酯和/或酯溶劑。溶劑也可具有羥基、羰基或酯官能團(tuán)。在某些實(shí)施方式中，溶劑具有一個(gè)或多個(gè)羥基或酯官能團(tuán)，例如具有下式的那些溶劑HO-CHR8-CHR9-CH2-CHR10R11，其中R8、R9、R10和R11可以是CH3或H；和R12-CO-R13，其中R12是碳原子數(shù)為3-6的烴基；R13是碳原子數(shù)為1-3的烴基。其它的示例性溶劑包括碳原子數(shù)為4-6的醇異構(gòu)體、碳原子數(shù)為4-8的酮異構(gòu)體、其中烴基具有4-6個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烴乙酸酯、乙二醇或丙二醇醚、乙二醇或丙二醇醚乙酸酯。其它可用的溶劑包括至少一種正丙醇、正己醇、正丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、正戊醇、2-戊醇、2-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-戊醇、2-乙氧基乙醇、2-甲氧基乙醇、2-丙氧基乙醇、1-丙氧基-2-丙醇、2-庚酮、4-庚酮、1-叔丁氧基-2-乙氧基乙烷、乙酸2-甲氧基乙基酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、乙酸戊酯、1-叔丁氧基-2-丙醇、2，3-二甲基-3-戊醇、1-甲氧基-2-丁醇、4-甲基-2-戊醇、1-叔丁氧基-2-甲氧基乙烷、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-丁醇、1-甲氧基-乙醇、3-甲基-2-戊醇、1，2-二乙氧基乙烷、1-甲氧基-2丙醇、1-丁醇、3-甲基-2-丁醇、5-甲基-2-己醇、丙二醇丙醚、丙二醇甲醚和γ-丁內(nèi)酯。更進(jìn)一步的示例性溶劑包括乳酸酯、丙酮酸酯和二醇。上述枚舉的溶劑可單獨(dú)地加以使用或者兩種或多種溶劑組合使用。在通過旋壓、噴涂、擠壓或印刷沉積來制備膜的某些實(shí)施方式中，經(jīng)涂布的基底的膜厚度可通過降低組合物中所存在的溶劑的數(shù)量、從而增加組合物的固體數(shù)量來增加，或者可選擇通過改變用于旋涂、均勻化和或干燥膜的條件而增加。

在另一實(shí)施方式中，該組合物基本上沒有加入溶劑或者包含約0.01wt％或者具有很少的加入溶劑。在這方面，此處所述的組合物例如并不需要加入溶劑來溶解包含其中的化學(xué)試劑。然而，該組合物會(huì)就地生成溶劑(例如通過試劑的水解、試劑的分解、混合物中的反應(yīng)以及其它相互租用)。

本文所公開的成膜組合物通常包括水。在這些實(shí)施方式中，加入到組合物中的水的重量范圍為約0.1wt％-約30wt％或0.1wt％-約25wt％?？杉尤氲乃膶?shí)例包括去離子水、超高純凈水、蒸餾水、二次蒸餾水和具有低金屬含量的高性能液體化學(xué)分級(jí)(HPLC)水或去離子水。

在某些實(shí)施方式中，制備滿足電子工業(yè)需要的柵極介電層、中間介電層或平面化層的組合物和/或方法所涉及的組合物和/或工藝步驟中，需要所述組合物含有很少的污染物或不含污染物諸如金屬、鹵化物和/或?qū)δさ碾妼W(xué)性能有不利影響的其它化合物。在這些實(shí)施方式中，本文所述的組合物通常所含的污染物的量要小于約100百萬分之一(ppm)，或小于約10ppm，或小于約1ppm。在一實(shí)施方式中，可通過避免向組合物中加入某些試劑、比如含鹵素的無機(jī)酸來減少污染物，因?yàn)檫@些污染物可向本文所述的材料提供不希望的離子。在另一實(shí)施方式中，污染物可通過在組合物成分中和/或加工期間使用所含的污染物、比如這種金屬或鹵化物的量小于約10ppm或者小于約1ppm或者小于約200十億分之一(“ppb”)的溶劑來減少。在又一實(shí)施方式中，比如金屬類污染物可通過向組合物中加入和/或在加工期間使用含雜質(zhì)金屬量小于約10ppm，或小于約1ppm，或小于約200ppb的化合物來減少。在這些實(shí)施方式中，如果化合物包含約10ppm或以上的雜質(zhì)金屬，那在加入到組合物之前要對(duì)化合物進(jìn)行純化。在此以引用的方式并入本文并轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的美國(guó)專利申請(qǐng)公告No2004-0048960提供了可用于成膜組合物中的適當(dāng)化合物與其純化方法的實(shí)例。

在某些實(shí)施方式中，該組合物可任選地包括能在組合物中形成膠束的成孔劑。此處所用的術(shù)語“成孔劑”包括至少一種用于在得到的膜內(nèi)產(chǎn)生空隙體積的化合物試劑。用于本發(fā)明的介電材料適當(dāng)成孔劑包括至少一種不穩(wěn)定的有機(jī)基團(tuán)、高沸點(diǎn)溶劑、可分解聚合物、枝晶聚合物、超支化聚合物、聚乙二醇化合物、小分子和它們的組合。成膜溶液中成孔劑的存在通常會(huì)在膜內(nèi)引起空隙生成，這樣會(huì)在涂布于基底上的厚度等于或大于約1μm的膜內(nèi)產(chǎn)生較大的膜柔韌性并有助于避免膜開裂。

在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，成孔劑可包括至少一種不穩(wěn)定的有機(jī)基團(tuán)。當(dāng)反應(yīng)組合物中存在一些不穩(wěn)定有機(jī)基團(tuán)時(shí)，在固化步驟中，不穩(wěn)定的有機(jī)基團(tuán)會(huì)包含足以能轉(zhuǎn)化成氣體產(chǎn)物的氧。含有不穩(wěn)定有機(jī)基團(tuán)的一些實(shí)例包括公開于美國(guó)專利No6,171,945中的化合物，在此將其全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。

在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，成孔劑可包括至少一種較高沸點(diǎn)的溶劑。在這方面，在母體材料至少一部分的交聯(lián)過程中，通常存在該溶劑。通常用于幫助形成孔的溶劑具有相對(duì)較高的沸點(diǎn)(例如約170℃或更高或者約200℃或更高)。適合在本發(fā)明組合物內(nèi)用作成孔劑的溶劑可包括例如公開于美國(guó)專利No6,231,989中的那些溶劑，在此將其全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。

在某些實(shí)施方式中，成孔劑可包括小分子，諸如參考文獻(xiàn)zheng.etal.，“Synthesis ofMesoporous Silica Materials with Hydroxyacetic Acid Derivatives asTemplates via a Sol-Gel Process″，J.Inorg.Organomet.Pofymers，10，103-113(2000)所說明的那些，在此以引用的方式將起并入本文，或者是季銨鹽如硝酸四丁銨。

成孔劑也可包含至少一種可分解聚合物?？煞纸饩酆衔锟梢允禽椛浞纸獾幕蛘咄ǔＪ菬岱纸獾?。如果沒有明確地說明，此處所用的術(shù)語“聚合物”也包括術(shù)語寡聚物和/或共聚物。輻射可分解聚合物是暴露于電離輻射源如紫外線、X射線、電子束和其它輻射源中時(shí)會(huì)分解的聚合物。熱可分解聚合物在接近硅石源材料的縮合溫度下會(huì)經(jīng)歷熱分解并能存在于至少一部分交聯(lián)過程中。這種聚合物包括那些有助于玻璃化反應(yīng)的設(shè)計(jì)、可控制和限定孔徑大小和/或處理中可在適當(dāng)時(shí)間下分解并擴(kuò)散出基體的聚合物。這些聚合物的實(shí)例包括可提供三維結(jié)構(gòu)的構(gòu)造聚合物，諸如包括嵌段共聚物，例如二嵌段、三嵌段和多嵌段共聚物；星形嵌段共聚物；放射狀二嵌段共聚物；接枝二嵌段共聚物；共接枝共聚物；無規(guī)共聚物；枝晶狀接枝共聚物；錐形嵌段共聚物和這些構(gòu)造聚合物的組合?？煞纸饩酆衔镞M(jìn)一步的實(shí)例包括公開于美國(guó)專利No6,204,202中的可降解聚合物，在此將其全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文中?？煞纸饩酆衔锏囊恍┚唧w實(shí)例包括至少一種丙烯酸酯(例如聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物(PMMM-MAA)和聚碳酸亞烷基酯、聚氨酯、聚乙烯、聚苯乙烯、其它不飽和碳基聚合物和共聚物、聚(氧化烯)、環(huán)氧樹脂和硅氧烷共聚物)。

成孔劑可包括至少一種超分支聚合物或樹枝狀聚合物。超分支聚合物和樹枝狀聚合物具有較低的溶液和熔化粘度、由于表面官能團(tuán)而具有的高化學(xué)反應(yīng)性以及甚至在較高分子量下也具有增強(qiáng)的溶解度。適合的可分解超分支聚合物或樹枝狀聚合物的一些非限制性實(shí)例公開于″Comprehensive PolymerScience″，2nd Supplement，Aggarwal，pp.71-132(1996)中，在此將其全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。

成膜組合物中的成孔劑也可包括至少一種聚氧化烯化合物，例如聚氧化烯非離子型表面活性劑(只要聚氧化烯非離子型表面活性劑不能在組合物中形成膠束即可)、聚氧化烯聚合物、聚氧化烯共聚物、聚氧化烯寡聚物和它們的組合。這種的實(shí)例包括聚烯化氧，其含有C2-C6的亞烷基部分，例如聚氧化乙烯、聚氧化丙烯和它們的共聚物。

在某些實(shí)施方式中，所述組合物可任選地包括至少一種堿。在這些實(shí)施方式中，堿以足以調(diào)整組合物的pH值到0-7的范圍內(nèi)的量加以添加。在某些實(shí)施方式中，堿也可在水的存在下催化硅石源成分的水解和/或催化兩硅石源的縮合以形成Si-O-Si橋鍵。示例性的堿可包括至少一種季銨鹽和氫氧化物，例如氫氧化銨或氫氧化四銨，胺類如伯胺、仲胺和叔胺以及氧化胺。

在某些實(shí)施方式中，所述組合物可任選的包含至少一種流平劑(flowand levelling agent)，例如市購(gòu)自表面活性劑廠商的那些流平劑。盡管本發(fā)明并不限制于這些產(chǎn)品并且這些僅僅是代表性的實(shí)施例，但通?？墒褂玫牧髌絼┦怯葾ltana公司制造的Byk307和Byk331。

在另一個(gè)方面，提供了一種制造用于薄膜晶體管的含硅石溶膠-凝膠膜的方法。根據(jù)成膜的方法，將組合物流體沉積到基底上。此處所用的術(shù)語“流體”表示組合物的液相、氣相和它們的結(jié)合(例如蒸氣)。此處所用的術(shù)語“基底”包括在將本發(fā)明的介電膜涂布到和/或形成在該組成上之前所形成的任何適當(dāng)?shù)慕M成?？膳c本發(fā)明結(jié)合使用的適當(dāng)基底可包括至少一種半導(dǎo)體材料如砷化鎵(“GaAs”)、硅和含硅的組成，例如至少一種晶體硅、多晶硅、非晶硅、摻雜硅、外延硅、二氧化硅(“SiO2”)、石英玻璃、氮化硅、熔融石英、玻片、石英、硼硅酸鹽玻璃和它們的組合。其它適當(dāng)?shù)幕卓砂ㄣt、鉬、鎳、不銹鋼以及通常用于電子器件、電子顯示器、半導(dǎo)體、平板顯示器和柔性顯示器應(yīng)用中的其它金屬中的至少一種。其它基底包括有機(jī)聚合物、塑料、有機(jī)導(dǎo)電材料如戊省，以及其它導(dǎo)電材料，包括但不限制于氧化銦錫、氧化鋅錫及其它的混合氧化物。組合物可通過各種方法沉積到基底上，包括浸涂、輥涂、刷涂、噴涂、擠壓、縫口模頭擠塑、旋壓沉積、印刷、壓印、沖壓、其它溶液沉積法中的至少一種以及它們的組合。

在另一個(gè)方面，提供了一種能被溶膠-凝膠處理的硅石源，它包括選自以下組的化合物，該組由至少一種下式表示的化合物組成RaSi(OR1)4-a，其中，R獨(dú)立地代表氫原子、氟原子或單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；R1代表單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；且a是整數(shù)1或2；Si(OR2)4，其中R2代表單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；R3b(R4O)3-bSi-R7-Si(OR5)3-cR6c，其中，R4和R5可以是相同的或者不同的，且每個(gè)都代表單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；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(gè)都是0-3范圍內(nèi)的數(shù)；R7代表氧原子、亞苯基、亞聯(lián)苯基、亞萘基或由-(CH2)n-代表的基團(tuán)，其中n是1-6范圍內(nèi)的整數(shù)或者它們的組合；至少一種溶劑；至少一種酸、水；和任選的至少一種堿。任選地，組合物中所包含的硅石源內(nèi)的碳與硅的摩爾比至少約0.5或更大。任選地，組合物也可包含成孔劑、表面活性劑、流平劑和它們的組合。

在另一個(gè)方面，提供了一種在基底的至少一部分上制備介電常數(shù)為約3.5或更小的膜的方法，包括提供了一種組合物，該組合物包括至少一種能被溶膠-凝膠處理的硅石源(例如一些情況下在硅石源內(nèi)的碳與硅的摩爾比為至少約0.5或更大)；至少一種溶劑；酸；水；任選的堿；任選的成孔劑；表面活性劑或表面流平劑或它們的混合物。通常，將組合物沉積到基底上以形成涂覆的基底并將涂覆的基底暴露于熱源或輻射源中。

在又一個(gè)方面，提供了一種柵極介電層膜、中間介電層膜或平面化膜，其介電常數(shù)約3.5或更小并含有硅、碳、氫、氧中的至少一種元素，其中所述膜由可水解的硅石源形成。該膜或?qū)右材茉谳^低的溫度制成(例如通過在約300℃或以下處理本發(fā)明組合物并例如在約130℃-約250℃的溫度下固化硅酸鹽)。該膜或?qū)右部删哂行∮诩s5×10-8A/cm2(例如約1×10-8A/cm2-約1×10-10A/cm2)的漏電流密度。

在另一個(gè)方面，提供了一種在基底的至少一部分上形成介電常數(shù)約3.5或更小的柵極介電層材料、中間介電層材料或平面化材料的組合物，提供的組合物包括至少一種能被溶膠-凝膠處理的硅石源(例如在其中所包含的硅石源內(nèi)的碳與硅的摩爾比至少約0.5或更大)；其中所述硅石源包括至少一種選自以下組中的化合物，該組由以下式代表的化合物組成 a.RaSi(OR1)4-a，其中，R獨(dú)立地代表氫原子、氟原子或單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；R1代表單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；且a是整數(shù)1或2； b.Si(OR2)4，其中R2代表單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；和 c.R3b(R4O)3-bSi-R7-Si(OR5)3-cR6c，其中，R4和R5可以是相同的或者不同的，且每個(gè)都代表單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；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(gè)都是0-3范圍內(nèi)的數(shù)；R7代表氧原子、亞苯基、亞聯(lián)苯基、亞萘基或由-(CH2)n-代表的基團(tuán)，其中n是1-6范圍內(nèi)的整數(shù)；至少一種溶劑；酸；水；和任選的堿；任選的成孔劑、表面活性劑、流平劑和它們的組合。

本發(fā)明也包括在固化(交聯(lián))條件下溶膠-凝膠硅酸鹽的用途。本發(fā)明的溶解-凝膠組合物可通過加熱到至少約130℃、通常約130℃至約250℃、常常約130℃-約180℃的溫度下進(jìn)行熱固化。任選地，在選自由酸、堿或它們的混合物組成的組中的催化劑存在下引發(fā)交聯(lián)。

本發(fā)明的硅酸鹽的應(yīng)用之一是薄膜晶體管或薄膜晶體管陣列。薄膜晶體管包括基底、柵電極、柵極介電層、源電極、漏電極、半導(dǎo)體層和任選的密封層或封裝層。圖1-4是可用于本發(fā)明的薄膜晶體管中這些層和電極的結(jié)構(gòu)配置實(shí)施方式。這些圖僅僅是對(duì)各種層和電極的可能結(jié)構(gòu)配置示例并不旨在對(duì)其限制，且可在250℃或以下或者可選擇在180℃或以下的溫度下進(jìn)行固化。如果需要，可將一個(gè)或多個(gè)層設(shè)置在這些圖中所例示的那些不同層和電極之間。

圖1例示了包含含有本發(fā)明膜的薄膜晶體管(TFT)的微電子器件的實(shí)施方式之一。圖1顯示了TFT1，其包括上面涂有柵電極2的基底1，柵電極2與基底1接觸。在柵電極2和基底1上制備柵介電層3。半導(dǎo)體層4沉積到柵介電層3上。薄膜晶體管也包括沉積在柵介電層上的兩個(gè)金屬觸點(diǎn)，源電極5和漏電極6。本發(fā)明的膜包括圖1的層3。

圖2例示了一種TFT，它包括基底7、與基底7接觸的柵電極8和形成在基底和柵電極上的柵介電層9。兩個(gè)金屬觸點(diǎn)，源電極10和漏電極11沉積在介電層9上。金屬觸點(diǎn)10和11之上和之間是半導(dǎo)體層12。本發(fā)明的膜包括圖2的層9。

圖3例示了一種TFT，它包括與源電極14和漏電極15相接觸的基底13。然后將半導(dǎo)體層16沉積在源電極14和漏電極15之上。接著將柵極介電層17沉積在半導(dǎo)體層16上，并將柵電極18沉積在柵極介電層17的頂部。本發(fā)明的膜包括圖3的層17。

圖4例示了一種TFT，它包括作為柵電極的重n型摻雜硅晶片19，形成在柵電極19上的柵極介電層20和半導(dǎo)體層21、以及沉積在半導(dǎo)體層21上的源電極22和漏電極23。

在本說明書的一些實(shí)施方式中，也可以包括任選的密封層或包封層。這種任選的密封層可結(jié)合在圖1-4中所示的每個(gè)薄膜晶體管的頂部或者結(jié)合在柵極介電層或中間介電層的頂部。盡管該密封層最通常是含硅的疏水性材料比如六甲基二硅氮烷，但其它的密封層也可以使用。

關(guān)于圖1-4中所例示的TFTs的其它細(xì)節(jié)可在美國(guó)專利申請(qǐng)公開No2006/0097360A1中找到，在此以引用的方式并入本文。

此外，本發(fā)明涉及包括如上所述的含硅溶膠-凝膠組合物的任何微觀或宏觀電子器件。在本發(fā)明的一個(gè)方面，微觀電子器件含有作為柵極介電層、中間介電層或平面化層的固化形式的含硅溶膠-凝膠組合物。這種器件的實(shí)例包括但不限制于薄膜晶體管、光電池、太陽能電池、顯示器件、平板顯示器、柔性顯示器、存儲(chǔ)器件、基本邏輯運(yùn)算器件、集成電路、射頻標(biāo)識(shí)標(biāo)簽、傳感器、智能物體或X射線成像器件。

由本發(fā)明的組合物制成的膜通常具有約0.005μ-約1.5μ的厚度。這種膜能獲得約5-約500nF/cm2的電容量和小于約3.5的介電常數(shù)。

得自本發(fā)明組合物的膜也可用作平面化基底的平面化膜(例如在粗糙的不銹鋼上約1.1μ的平面化膜)，其中基底可包括但不限制于不銹鋼、聚合物或有機(jī)膜、金屬、金屬氧化物、硅、硅石、氮化硅和其它含硅基底。這些組合物可在約130℃和更高的溫度下加以固化。但也可以在約250℃和更高，或者在400℃和以上的溫度下加以固化。

在本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明的組合物可用于制備例示在美國(guó)專利申請(qǐng)公開No2006/0011909中的薄膜晶體管(TFT)的介電膜；在此以引用的方式并入本文。

參照下述實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但這不應(yīng)該理解為是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的限制。
實(shí)施例
LCDV漏電流密度值的測(cè)量可使用下述的汞探針法加以獲得
汞探針可通過金屬半導(dǎo)體絕緣體(MSI)電子學(xué)模型Hg-410制成。汞探針的接觸面積為0.7mm2，不確定度為+/-2％。電源和電流計(jì)為Keithley6517A。汞探針放置在法拉第筒內(nèi)以減少電干擾?？刂破骱凸结樦g由BNC電纜連接。系統(tǒng)的干擾級(jí)小于100fA。

測(cè)量前將薄膜涂布在低電阻晶片(0.01Ω)上。膜厚約200nm-500nm。將樣品面向下放置在汞探針上，所以汞會(huì)接觸膜的表面且其它的金屬片將接觸晶片的背面。通過向樣品施加恒定的電壓進(jìn)行測(cè)量，并測(cè)量通過膜的電流。給出的LCDV是在向膜施加電壓后3分鐘測(cè)量到的電流，以避免晶片和汞探針的絕緣片之間的充電電流。
實(shí)施例1薄膜晶體管用柵極介電層或中間介電層的制造和特性
介電膜是通過混合0.94g的甲基三甲氧基甲硅烷、0.96g的三乙氧基甲硅烷和0.13g的3，3，3-三氟丙基三甲氧基甲硅烷以及加入2.5g的PGPE制備的。將該溶液搖動(dòng)3分鐘。在分開的溶液中將1.2g的0.01M HNO3和0.02g的0.1wt％氫氧化四甲銨水溶液相混合，然后加入到硅烷和溶劑混合物中。將溶液搖動(dòng)1分鐘并均勻化。使得到的溶液老化6天(環(huán)境條件下)，并通過0.2μ的過濾器對(duì)1mL的該溶液進(jìn)行過濾，之后通過在500rpm下旋涂7秒然后1800rpm下旋涂40秒將其沉積在硅晶片上。將含硅酸鹽的晶片在熱板上于250℃下保持3分鐘。通過汞探針測(cè)量獲得的0.6μ厚的層的電容量為5nF/cm2，介電常數(shù)為3.22。該膜的折射率為1.386。硅晶片上該膜的漏電流密度為8.6×10-9A/cm2。
實(shí)施例2薄膜晶體管的制造
使用實(shí)施例1的硅酸鹽前體溶液通過旋涂和印刷技術(shù)來制造薄膜晶體管。
實(shí)施例3不銹鋼箔的平面化
在30g管形瓶中混合1.61g的甲基三乙氧基甲硅烷、1.61g的四乙氧基甲硅烷、2.50g的丙二醇丙醚和1.00g的Triton X-114。向該混合物中加入1.71g的0.1M HNO3，隨后加入0.07g的2.4wt％的氫氧化四甲銨(TMAH)，并將管形瓶搖動(dòng)2分鐘。老化該溶液1天后，通過在500rpm下7秒和1800rpm下40秒的旋轉(zhuǎn)速度的旋涂將2ml的溶液涂布在6″的正方形不銹鋼箔上，以在該箔上獲得1.4μ的平面化膜。未涂覆的箔在25μ×25μ正方形面積上的平均均方根粗糙度為101nm。然后將含溶膠-凝膠硅酸鹽的不銹鋼箔通過在熱板上將基底加熱到90℃下90秒、180℃下90秒和400℃下3分鐘進(jìn)行固化。新平面化基底在25μ×25μ正方形面積上的均方根粗糙度的平均值為13.25nm的均方根粗糙度。
實(shí)施例4具有疏水性層的膜的后處理增強(qiáng)了漏電流(LC)
介電膜是通過混合2.25g的甲基三乙氧基甲硅烷、2.25g的四乙氧基甲硅烷以及加入5.8g的PGPE制備的。在分開的溶液中，將2.4g的0.1MHNO3和0.2g的0.26N氫氧化四甲銨水溶液相混合，然后加入到硅烷和溶劑混合物中。將溶液搖動(dòng)1分鐘并均勻化。使得到的溶液老化6天(環(huán)境條件下)，并通過0.2μ的過濾器對(duì)1mL的該溶液進(jìn)行過濾，之后通過在500rpm下旋涂7秒然后1800rpm下旋涂40秒將其沉積在硅晶片上。對(duì)三個(gè)含硅酸鹽的晶片進(jìn)行旋涂。將膜4a在熱板上于250℃下干燥3分鐘。膜4b在熱板上于150℃下干燥5分鐘，然后通過將3ml經(jīng)過濾的六甲基二硅氮烷(HMDS)放置在膜上并在500rpm下旋涂40秒和在1800rpm下旋涂40秒，從而用六甲基二硅氮烷(HMDS)處理膜4b。然后將膜4b在熱板上于150℃下干燥5分鐘膜。4c在熱板上于250℃下干燥3分鐘。然后通過將3ml經(jīng)過濾的六甲基二硅氮烷(HMDS)放置在膜上并在500rpm下旋涂40秒和在1800rpm下旋涂40秒，從而用六甲基二硅氮烷(HMDS)處理膜4c。然后將膜4c在熱板上于250℃下干燥3分鐘。硅晶片上該膜4a在N2中所測(cè)量的漏電流密度值(LCDV)為1.9×10-9A/cm2，在設(shè)定在71°F和42％濕度的恒定溫度和恒定濕度(CTH)下、在空氣中所測(cè)量的漏電流密度值(LCDV)為8-10×10-7A/cm2。硅晶片上該膜4b在N2中所測(cè)量的漏電流密度值(LCDV)為3.1×10-6A/cm2，硅晶片上該膜4c在N2中所測(cè)量的漏電流密度值(LCDV)為1.53×10-9A/cm2，在恒定溫度和恒定濕度(CTH)下在空氣中所測(cè)量的漏電流密度值(LCDV)為4-10×10-9A/cm2。
比較實(shí)施例1(親水性膜)
將2.25g的原硅酸四乙酯(TEOS)稱后放入1盎司聚合物瓶?jī)?nèi)，并加入2.50g的丙二醇丙醚(PGPE)或1-丙氧基-2-異丙醇。將混合物進(jìn)行短暫搖動(dòng)。再加入1.25g含96％的0.1M硝酸和4％的0.26M氫氧化四甲銨水溶液的溶液。將混合物搖動(dòng)約1分鐘。并將溶液在周圍環(huán)境老化過夜，然后旋涂在4英寸的最初為P型的1-0-0低阻硅晶片上，時(shí)間1分鐘，轉(zhuǎn)速1500rpm，溶液投量約1ml，涂布時(shí)過濾器為0.2μ的針筒式過濾器(syringe filter)。得到的帶有膜的晶片在熱板上于90℃下煅燒1.5分鐘、于180℃下煅燒1.5分鐘，然后于400℃下煅燒3分鐘。在Sentech SE800偏振光橢圓計(jì)上對(duì)膜進(jìn)行分析厚度為496.89nm；孔隙率為4.5％折射率為1.44。然后在汞探針上對(duì)膜進(jìn)行分析。在1.5MV/cm下于N2中所測(cè)量的平均漏電流密度為4.5×10-4A/cm2。在施加電壓時(shí)，晶片上的兩個(gè)其它位置損壞。
實(shí)施例5具有疏水層的膜的后處理和接觸角的測(cè)量
所制備的下述組合物配方列于下表中 TFTS＝1，1，1十三氟化1，1，2，2四羥基三乙氧基甲硅烷 TMAH＝氫氧化四甲銨
每種組合物都以與實(shí)施例1中所述方法的相似方法進(jìn)行制備。通過在500rpm下旋涂7秒然后1800rpm下旋涂40秒將它們沉積在硅晶片上之前，通過0.2μ的過濾器(1mL)對(duì)所獲得的溶液進(jìn)行過濾。由5a和5b的組合物噴涂出兩種膜。將含硅酸鹽的晶片在熱板上于250℃下干燥3分鐘。將得自5a和5b的膜放置在旋涂機(jī)上，并將2.5ml的六甲基二硅氮烷(HMS)沉積到每個(gè)晶片上。然后將旋涂機(jī)陡增到500rpm下30秒，再增加到1500rpm下35秒。將這兩個(gè)膜每個(gè)在熱板上再次于250℃下干燥3分鐘。測(cè)量了每個(gè)膜上的水接觸角，5a＝92°，5b＝22°，5c＝120°，5a+HMDS＝120°，5b+HMDS＝57°。這樣，這些膜上的水的高接觸角度與更加疏水的膜相互關(guān)聯(lián)。

盡管本文參照給定的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的某些方面進(jìn)行了例示和說明，但并不旨在將所附加的權(quán)利要求限定在所示的細(xì)節(jié)。相反，其旨在相應(yīng)地對(duì)這些權(quán)利要求進(jìn)行解釋?？梢灶A(yù)期，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可對(duì)這些細(xì)節(jié)進(jìn)行各種修改，這些修改仍在所要求的主題的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
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(quán)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
RaSi(OR1)4-a，其中，R獨(dú)立地代表氫原子、氟原子或單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；R1代表單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；且a是整數(shù)1或2；Si(OR2)4，其中R2代表單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；和
R3b(R4O)3-bSi-R7-Si(OR5)3-cR6c，其中，R4和R5可以是相同的或者不同的，且每個(gè)都代表單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；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(gè)都是0-3范圍內(nèi)的數(shù)；R7代表氧原子、亞苯基、亞聯(lián)苯基、亞萘基或由-(CH2)n-代表的基團(tuán)，其中n是1-6范圍內(nèi)的整數(shù)；
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(quán)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(quán)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(quán)利要求2的組合物。
6.權(quán)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(quán)利要求5所述的平面化膜，其使不銹鋼平面化。
8.權(quán)利要求5所述的平面化膜，其使塑料平面化。
9.權(quán)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(quán)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(dǎo)體層。
11.權(quán)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(quán)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(dǎo)體層；
其中所述介電層具有小于約3.5的介電常數(shù)。
13.權(quán)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(quán)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(quán)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(jìn)行固化，其介電常數(shù)低于約3.5，電容量大于約5nF/cm2。
16.一種在基底的至少一部分上制備介電常數(shù)小于約3.5的平面化膜的方法，所述方法包括提供一種組合物，該組合物包括至少一種能被溶膠-凝膠處理并含有溶膠-凝膠組合物的硅石源；其中適合作為硅石源的材料包括能被溶膠-凝膠處理并包含選自以下組中的化合物的硅石源，該組由至少一個(gè)以下式所代表的化合物組成
RaSi(OR1)4-a，其中，R獨(dú)立地代表氫原子、氟原子或單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；R1代表單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；且a是整數(shù)1或2；Si(OR2)4，其中R2代表單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；
R3b(R4O)3-bSi-R7-Si(OR5)3-cR6c，其中，R4和R5可以是相同的或者不同的，且每個(gè)都代表單價(jià)有機(jī)基團(tuán)；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(gè)都是0-3范圍內(nèi)的數(shù)；R7代表氧原子、亞苯基、亞聯(lián)苯基、亞萘基或由-(CH2)n-代表的基團(tuán)，其中n是1-6范圍內(nèi)的整數(shù)；
至少一種溶劑；水；至少一種酸；任選的至少一種堿；任選的表面活性劑、成孔劑、流平劑和它們的混合物；
其中所述膜在空氣中于130℃-250℃之間固化。
17.一種包含權(quán)利要求4所述平面化膜的電子器件。
全文摘要
作為薄膜晶體管的介電層或平面化層的低溫溶膠-凝膠硅酸鹽傳統(tǒng)上已經(jīng)報(bào)導(dǎo)了在400℃進(jìn)行高溫處理的溶膠-凝膠硅酸鹽可獲得顯示出良好漏電流密度(＜5×10-8A/cm2)的相當(dāng)致密的膜。最近我們發(fā)現(xiàn)，盡管降低處理溫度，我們也能由在135℃-250℃下進(jìn)行固化并給出良好的漏電流密度值(9×10-9A/cm2-1×10-10A/cm2)的溶膠-凝膠硅酸鹽前體的特定組合來制成膜。這些是首次可在低溫進(jìn)行固化的硅酸鹽的一些實(shí)例，其漏電流密度是足夠低的，從而可用作柔性薄膜晶體管或輕質(zhì)薄膜晶體管的可低溫處理、可低溫溶液處理或可低溫印刷的柵極介電層。這些組合物也可用于平面化薄膜晶體管和其它電子器件所用的不銹鋼箔中。
文檔編號(hào)H01L29/51GK101257041SQ20071015274
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2007年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月14日
發(fā)明者T·A·布雷默, C·P·克雷茨, T·J·馬克利, S·J·韋格爾 申請(qǐng)人:氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司