EP1658624A2 - Integrated circuit, and method for the production of an integrated circuit - Google Patents

Integrated circuit, and method for the production of an integrated circuit

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EP1658624A2
EP1658624A2 EP04786186A EP04786186A EP1658624A2 EP 1658624 A2 EP1658624 A2 EP 1658624A2 EP 04786186 A EP04786186 A EP 04786186A EP 04786186 A EP04786186 A EP 04786186A EP 1658624 A2 EP1658624 A2 EP 1658624A2
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EP
European Patent Office
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integrated circuit
polymer
layer
dielectric layer
parts
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Withdrawn
Application number
EP04786186A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Marcus Halik
Andreas Walter
Hagen Klauk
Günter Schmid
Ute Zschieschang
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Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
    • H10K10/40—Organic transistors
    • H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
    • H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
    • H10K10/468—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics
    • H10K10/471—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics the gate dielectric comprising only organic materials
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    • C09D129/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
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    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/41—Compounds containing sulfur bound to oxygen
    • C08K5/42—Sulfonic acids; Derivatives thereof

Definitions

  • the invention relates to an integrated circuit according to the preamble of claim 1 and a method for producing an integrated circuit with an organic semiconductor according to claim 8.
  • a field-effect transistor is especially considered organic if the semiconductive layer is made of an organic material.
  • RF-ID radio frequency identification
  • thermo distortion of most eligible inexpensive substrates eg polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN)
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • this temperature limit can be up to 200 ° C. increase, but with the restriction that the distortion of the substrate is indeed reduced, but not prevented.
  • a critical process step in electronic components is the deposition of the dielectric layer, in particular the gate dielectric layer of an OFET.
  • Very high demands are placed on the quality of dielectrics in OFETs in terms of thermal, chemical, mechanical and electrical properties.
  • Silicon dioxide (Si0 2 ) is currently the most commonly used gate dielectric in OFETs, based on the broad availability in semiconductor technology. Thus, transistor structures are described in which a doped silicon wafer serves as the gate electrode, and thermal SiO 2 grown thereon forms the gate dielectric. This Si0 2 is prepared at temperatures of about 800 -1000 ° C. Other processes (eg CVD) for the deposition of Si0 2 on different substrates also work at temperatures above 400 ° C. A group at PennState University has developed a process (ion beam sputtering) that allows to deposit high quality Si0 2 at process temperatures of 80 ° C. This is illustrated in the articles by CD Sheraw, JA Nichols, DJ Gundlach, JR Huang, CC Kuo, H.
  • inorganic nitrides such as SiN x .
  • TaN x Similar to the preparation of inorganic oxides, the deposits require inorganic Nitrides high temperatures or high process costs. For example, see the article by BK Crone, A. Dodabalapur, R. Sarpeshkar, RW Filas, YY Lin, Z. Bao, JH O'Neill, W.Li, and HE Katz, J. Appl. Phys. 89, 512 (2001).
  • organic polymers such as poly-4-vinylphenol (PVP), poly-4-vinylphenol-co-2-hydroxyethyl methacrylate or polyimide (PI) have been used. These polymers are characterized by their comparatively simple processability. So they are e.g. from the
  • the present invention has for its object to provide an integrated circuit with an organic semiconductor and a method, wherein the production of dielectric layers of OEFT's at low temperatures is possible.
  • the integrated circuit with an organic semiconductor is composed of a polymer formulation
  • the integrated circuits according to the invention are, in particular, OFETs with organic layers which have outstanding dielectrical properties.
  • the integrated circuits can be easily produced at low temperatures (up to 150 ° C) due to the specific polymer formulation used. In principle, this polymer formulation can also be used in conjunction with other electronic components.
  • At least one base polymer is a phenol-containing polymer or copolymer, in particular poly-4-vinylphenol, poly-4-vinylphenol-co-methacrylic acid-2 - hydroxyethyl ester or poly-4-vinylphenol-co-methacrylic acid methyl ester.
  • At least one electrophilic crosslinker component is a di- or tribenzyl alcohol compound, in particular 4-hydroxymethylbenzyl alcohol.
  • the thermal acid catalyst used is at least one sulfonic acid, in particular 4-toluenesulfonic acid, since it is capable of transferring a proton to the hydroxy group of a benzyl alcohol below 150 ° C.
  • Advantageous solvents are an alcohol, in particular n-butanol, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), dioxane, N-methylpyrrolidone (NMP), ⁇ -butyrolactone, xylene or a mixture.
  • PMEA propylene glycol monomethyl ether acetate
  • NMP N-methylpyrrolidone
  • ⁇ -butyrolactone xylene or a mixture.
  • the proportion of base polymer, crosslinking component and acid generator has a proportion of between 5 and 20% by mass.
  • the object is also achieved by a method for producing an integrated circuit, in particular an OFET with a dielectric layer, having the features of claim 1. According to the invention
  • At least one further structuring of the OFET is then advantageously carried out.
  • Polymer formulation by spin coating, printing or spraying.
  • the crosslinking reaction is advantageously carried out under an inert gas, in particular a N 2 atmosphere.
  • an active layer for forming an OFET in particular from the semiconducting pentacene, is applied to the source-drain layer.
  • a passivation layer is arranged on the active layer.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an organic field effect transistor
  • FIG. 2 shows an example of a crosslinking reaction of a polymeric gate dielectric with PVP and 4-hydroxymethylbenzyl alcohol as crosslinker
  • FIG. 3a shows an output characteristic of an OFET with an electrophilically networked gate dielectric
  • FIG. 3b shows a characteristic curve of an OFET with electrophilically networked gate dielectric
  • OFETs are electronic components consisting of multiple layers (layers), all of which are structured to generate integrated circuits through interconnections of individual layers.
  • 1 shows the basic structure of such a transistor in a bottom-contact architecture.
  • a gate electrode 2 is arranged, which is covered by a gate dielectric layer 3.
  • the substrate 1 with the gate electrode 2 already arranged thereon is the starting material to which the gate dielectric layer 3 is applied.
  • the gate dielectric layer 3 there are disposed a drain layer 4a and a source layer 4b, both connected to the active semiconducting layer 5 in FIG.
  • a passivation layer 6 is arranged above the active layer 5.
  • circuits according to the invention and their manufacture solve the problem of providing OFETs with gate dielectric layers, in particular with organic ICs having excellent mechanical, chemical and electrical properties at simultaneously low process temperatures.
  • an OFET has a dielectric layer which can be produced from a mixture (polymer formulation) with basically four constituents: a base polymer, a crosslinking component, a thermal acid generator and a solvent.
  • a mixture polymer formulation
  • An embodiment of the circuit according to the invention cited here by way of example has a polymer formulation with the following constituents
  • a solvent e.g. Alcohols, PGMEA.
  • This polymer formulation is applied to a suitably prepared substrate 1 (gate structures 2 are already defined on the substrate 1).
  • Polymer formulation may e.g. printed, spin-coated or sprayed on. By subsequent drying at moderate temperatures (about 100 ° C), the polymer formulation is fixed to the substrate and then converted into its final structure in a thermal crosslinking step.
  • Fig. 2 is shown schematically how PVP is cross-linked with 4-hydroxymethylbenzyl alcohol at a temperature of 150 ° C with elimination of water.
  • the compounds shown below can be used as electrophilic crosslinkers:
  • R 2 alkyl having 1 to 10 Kohl ⁇ stoHatom ⁇ n or aryl
  • the crucial step for the production of gate dielectric layers 3 with the required properties is this crosslinking reaction and its initiation at temperatures which are not critical for the substrate. These are temperatures from 20 ° C to a maximum of 150 ° C.
  • the use of the method reduces the required crosslinking temperature by more than 50 ° C compared to the previously known methods (see article by Halik et al. (2002)).
  • the base polymer determines the basic properties of the gate dielectric layer 3.
  • the basic polymers are in principle suitable for all phenol-containing polymers and their copolymers, such as e.g. Poly-4-vinyl-phenol, poly-4-vinylphenol - co-methacrylic acid-2-hydroxyethyl ester or poly-4-vinylphenol-co-methacrylic acid methyl ester.
  • the mechanical properties of the polymer layer and the resistance to chemicals can be significantly controlled.
  • the temperature of the initiation of the crosslinking reaction can be controlled.
  • the choice of solvent determines the film forming properties of the formulation.
  • Formulation 1 is a 10% solution in
  • PMEA Propylene glycol monomethyl ether acetate
  • Formulation 2 is a 10% solution in PGMEA. There are 100 parts of base polymer, 20 parts of crosslinker and 2.5 parts of acid generator. The proportion of crosslinker is therefore twice as high as in Formulation 1.
  • a photoresist is applied to the cross-linked polymer layer (gate dielectric layer 3) (S 1813, 3000 rpm, 30 seconds) and dried at 100 ° C. for 2 minutes. Subsequently, the later contact holes are defined by exposure and development of the photoresist. The Opening of the contact holes by means of oxygen plasma (2 times 45s at 100W).
  • the source-drain layer 4 is deposited and patterned by standard methods (30 nm Au thermally evaporated, photolithographic structuring and wet-chemical etching with I / KI solution).
  • the layer thickness of the gate dielectric layers 2 for formulation 1 210 nm.
  • the roughness of the layer is 0.5 nm to 50 ⁇ m.
  • the roughness of the layer is 0, 6 nm to 50 microns.
  • the transistors or circuits are completed by the active component 5 (pentacene here) is thermally evaporated. Apart from the passivation layer 6, the structure of an OFET according to FIG. 1 is thus produced.
  • FIG. 3 a shows an output characteristic family of a pentacene OFET with electrophilically crosslinked gate dielectric.
  • Fig. 3b shows for the same structure
  • FIG. 4 shows a drawing of an oscilloscope representation. The characteristic of a 5 Stages of the ring oscillator, wherein the ring oscillator operates with a signal delay of 120 microseconds per stage.
  • the invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments. Rather, a number of variants are conceivable which make use of the device according to the invention and the method according to the invention even in fundamentally different embodiments.

Abstract

The invention relates to an integrated circuit comprising an organic semiconductor, particularly an organic field effect transistor (OEFT) that is provided with a dielectric layer. Said integrated circuit is produced by means of a polymer formulation consisting of a) 100 parts of at least one crosslinkable basic polymer, b) 10 to 20 parts of at least one electrophilic crosslinking component, c) 1 to 10 parts of at least one thermal acid catalyst that generates an activating proton at temperatures ranging from 100 to 150 °C, dissolved in d) at least one solvent. The invention further relates to a method for producing an integrated circuit, which makes it possible to produce integrated circuits comprising dielectric layers, especially for OFETs, at low temperatures.

Description

Integrierte Schaltung und Verfahren zur Herstellung einer integrierten SchaltungIntegrated circuit and method for producing an integrated circuit
Die Erfindung betrifft eine integrierte Schaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltung mit einem organischen Halbleiter nach Anspruch 8.The invention relates to an integrated circuit according to the preamble of claim 1 and a method for producing an integrated circuit with an organic semiconductor according to claim 8.
Systeme mit integrierten Schaltungen basierend auf organischen Feldeffekttransistoren (OFET) stellen eine zukunftsträchtige Technologie im Massenanwendungsbereich preiswerter Elektronik dar. Ein Feldeffekttransistor gilt insbesondere als organisch, wenn die halbleitende Schicht aus einem organischen Material hergestellt ist.Systems with integrated circuits based on organic field effect transistors (OFET) represent a promising technology in the mass application field of low-cost electronics. A field-effect transistor is especially considered organic if the semiconductive layer is made of an organic material.
Da sich mit OFETs komplexe Schaltungen aufbauen lassen, bestehen zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten. So gilt beispielsweise die Einführung von RF-ID (RF-ID: radio frequency identification) Systemen basierend auf dieser Technologie als potentieller Ersatz für den störanfälligen und nur in direktem Sichtkontakt zum Scanner anwendbaren Barcode .Since OFETs can be used to build complex circuits, there are many possible applications. Thus, for example, the introduction of RF-ID (RF-ID: radio frequency identification) systems based on this technology is considered a potential replacement for the interference-prone and only in direct visual contact with the scanner applicable barcode.
Besonders Schaltungen auf flexiblen Substraten, die in hohen Stückzahlen in Rolle-zu-Rolle Verfahren gefertigt werden können, sind hierbei von Interesse.Especially circuits on flexible substrates, which can be manufactured in large quantities in roll-to-roll processes, are of interest here.
Für die Herstellung solcher flexiblen Substrate besteht aufgrund des thermischen Verzuges der meisten in Frage kommenden preiswerten Substrate (z.B. Polyethylenterephthalat (PET) , Polyethylennaphtalat (PEN) ) eine obere Temperaturgrenze von 130 - 150°C. Unter bestimmten Vorraussetzungen, z.B. einer thermischen Vorbehandlung des Substrates, lässt sich diese Temperaturgrenze bis auf 200°C erhöhen, jedoch mit der Einschränkung, dass der Verzug des Substrates zwar reduziert, nicht jedoch verhindert wird.For the production of such flexible substrates is due to the thermal distortion of most eligible inexpensive substrates (eg polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN)) has an upper temperature limit of 130 - 150 ° C. Under certain conditions, for example, a thermal pretreatment of the substrate, this temperature limit can be up to 200 ° C. increase, but with the restriction that the distortion of the substrate is indeed reduced, but not prevented.
Ein kritischer Prozessschritt bei elektronischen Bauelementen ist die Abscheidung der Dielektrikumsschicht, insbesondere der Gatedielektrikumsschicht eines OFET. An die Qualität der Dielektrika in OFETs werden hinsichtlich der thermischen, chemischen, mechanischen und elektrischen Eigenschaften sehr hohe Ansprüche gestellt.A critical process step in electronic components is the deposition of the dielectric layer, in particular the gate dielectric layer of an OFET. Very high demands are placed on the quality of dielectrics in OFETs in terms of thermal, chemical, mechanical and electrical properties.
Siliziumdioxid (Si02) stellt das derzeit häufigst verwendete Gatedielektrikum in OFETs dar, basierend auf der breiten Verfügbarkeit in der Halbleitertechnologie. So sind Transistorstrukturen beschrieben, bei denen ein dotierter Siliziumwafer als Gateelektrode dient und darauf thermisches aufgewachsenes Si02 das Gatedielektrikum bildet. Dieses Si02 wird bei Temperaturen von etwa 800 -1000°C hergestellt. Andere Prozesse (z.B. CVD) zur Abscheidung von Si02 auf verschiedenen Substraten arbeiten ebenfalls bei Temperaturen oberhalb von 400°C. Eine Gruppe an der PennState University hat einen Prozess (Ionenstrahl Sputtern) entwickelt, der es erlaubt ein qualitativ hochwertiges Si02 bei Prozesstemperaturen von 80°C abzuscheiden. Dies ist in den Artikeln von C. D. Sheraw, J. A. Nichols, D. J. Gundlach, J. R. Huang, C. C. Kuo, H. Klauk, T. N. Jackson, M. G. Kane, J. Campi, F. P. Cuomo, and B. K. Greening, Tech. Dig. -lot. Electron Devices Meet . , 619 (2000) und C. D. Sheraw, L. Zhou, J. R. Huang, D. J. Gundlach, T. N. Jackson, M. G. Kane, I. G. Hili, M. S. Hammond, J. Campi, B. K. Greening, J. Francl , and J. West, Appl . Phys . Lett . 80, 1088 (2002) beschrieben.Silicon dioxide (Si0 2 ) is currently the most commonly used gate dielectric in OFETs, based on the broad availability in semiconductor technology. Thus, transistor structures are described in which a doped silicon wafer serves as the gate electrode, and thermal SiO 2 grown thereon forms the gate dielectric. This Si0 2 is prepared at temperatures of about 800 -1000 ° C. Other processes (eg CVD) for the deposition of Si0 2 on different substrates also work at temperatures above 400 ° C. A group at PennState University has developed a process (ion beam sputtering) that allows to deposit high quality Si0 2 at process temperatures of 80 ° C. This is illustrated in the articles by CD Sheraw, JA Nichols, DJ Gundlach, JR Huang, CC Kuo, H. Klauk, TN Jackson, MG Kane, J. Campi, FP Cuomo, and BK Greening, Tech. Dig. -Lot. Electron Devices Meet. , 619 (2000) and CD Sheraw, L. Zhou, JR Huang, DJ Gundlach, TN Jackson, MG Kane, IG Hili, MS Hammond, J. Campi, BK Greening, J. Francl, and J. West, Appl. Phys. Lett. 80, 1088 (2002).
Nachteilig hierbei sind jedoch die hohen Prozesskosten und der geringe Durchsatz für Massenprodukte.However, the disadvantage here is the high process costs and the low throughput for mass products.
Es ist auch bekannt, anorganische Nitride, wie z.B. SiNx. , TaNx zu verwenden. Ähnlich der Herstellung von anorganischen Oxiden, erfordern die Abscheidungen von anorganischen Nitriden hohe Temperaturen bzw. hohe Verfahrenskosten. Dies ist z.B. in dem Artikel von B. K. Crone, A. Dodabalapur, R. Sarpeshkar, R. W. Filas, Y. Y. Lin, Z. Bao, J. H. O'Neill, W. Li, and H. E. Katz, J. Appl . Phys . 89,5125 (2001) beschrieben.It is also known inorganic nitrides such as SiN x . To use TaN x . Similar to the preparation of inorganic oxides, the deposits require inorganic Nitrides high temperatures or high process costs. For example, see the article by BK Crone, A. Dodabalapur, R. Sarpeshkar, RW Filas, YY Lin, Z. Bao, JH O'Neill, W.Li, and HE Katz, J. Appl. Phys. 89, 512 (2001).
Auch ist es bekannt, Hybridlösungen (spin on glass) zu verwenden. Organische Siloxane, die sich aus einer Lösung herstellen lassen und durch eine thermische Konvertierung in "glasähnliche" Schichten umwandeln lassen, wurden beschrieben. Die Konvertierung zu Si02 erfolgt entweder bei hohen Temperaturen (ca. 400°C) oder verläuft nur teilweise, was eine verringerte Transistorqualität zur Folge hat (siehe dazu den Artikel von Z. Bao, V. Kuck, J.A. Rogers, and M.A. Paczkowski, Adv. Funct . Mater., 12,526, (2002).It is also known to use hybrid solutions (spin on glass). Organic siloxanes, which can be prepared from a solution and converted by thermal conversion into "glassy" layers, have been described. The conversion to Si0 2 either occurs at high temperatures (about 400 ° C) or is only partial, resulting in reduced transistor quality (see the article by Z. Bao, V. Kuck, JA Rogers, and Ma Paczkowski, Adv. Funct., Mater., 12,526, (2002).
Außerdem sind bereits organische Polymere, wie zum Beispiel Poly-4-vinylphenol (PVP) , Poly-4- vinylphenol-co-2- hydroxyethylmethacrylat oder Polyimid (PI) verwendet worden. Diese Polymere zeichnen sich durch ihre vergleichsweise einfache Verarbeitbarkeit aus. So sind sie z.B. aus derIn addition, organic polymers such as poly-4-vinylphenol (PVP), poly-4-vinylphenol-co-2-hydroxyethyl methacrylate or polyimide (PI) have been used. These polymers are characterized by their comparatively simple processability. So they are e.g. from the
Lösung für spin-coating oder Drucken verwendbar. Die hervorragenden dielektrische Eigenschaften solcher Materialien sind bereits demonstriert worden (siehe Artikel von H. Klauk, M. Halik, U. Zschieschang, G. Schmid, W. Radlik, and W. Weber, J Appl. Phys., in press, scheduled to appear in val . 92, no. 10 (November 2002))Solution for spin-coating or printing suitable. The excellent dielectric properties of such materials have already been demonstrated (see article by H. Klauk, M. Halik, U. Zschieschang, G. Schmid, W. Radlik, and W. Weber, J. Appl. Phys., In press, scheduled to appear in val. 92, no. 10 (November 2002))
Auch Anwendungen in ICs konnten bereits demonstriert werden, wobei die benötigten chemischen und mechanischen Stabilitäten der Dielektrikumsschichten für deren Strukturierung und dieApplications in ICs have also been demonstrated, with the required chemical and mechanical stabilities of the dielectric layers for their structuring and
Strukturierung der darauffolgenden Source-Drain-Schicht durch Quervernetzung der Polymere erreicht wurde (siehe Artikel von M. Halik, H. Klauk, U. Zschieschang, T. Kriem, G. Schmid, and W. Radlik, Appl. Phys. Lett., 81, 289 (2002)). Diese Quervernetzung erfolgt jedoch bei Temperaturen von 200°C, was für die Herstellung großflächiger flexibler Substrate problematisch ist.Structuring of the subsequent source-drain layer has been achieved by cross-linking of the polymers (see article by M. Halik, H. Klauk, U. Zschieschang, T. Kriem, G. Schmid, and W. Radlik, Appl. Phys. Lett. 81, 289 (2002)). However, this crosslinking takes place at temperatures of 200 ° C, which is problematic for the production of large-area flexible substrates.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine integrierte Schaltung mit einem organischen Halbleiter und ein Verfahren zu schaffen, wobei die Herstellung von Dielektrikumsschichten von OEFT's bei niedrigen Temperaturen möglich ist.The present invention has for its object to provide an integrated circuit with an organic semiconductor and a method, wherein the production of dielectric layers of OEFT's at low temperatures is possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine integrierte Schaltung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst .This object is achieved by an integrated circuit with the features of claim 1.
Erfindungsgemäß ist die integrierte Schaltung mit einem organischen Halbleiter aus einer Polymerformulierung bestehend ausAccording to the invention, the integrated circuit with an organic semiconductor is composed of a polymer formulation
a) 100 Teilen mindestens eines vernetzbaren Basispolymers, b) 10 bis 20 Teilen mindestens einer elektrophilen Vernetzerkomponente, c) 1 bis 10 Teilen mindestens eines thermischen Säurekatalysators, der bei Temperaturen zwischen 100 - 150 °C ein aktivierendes Proton generiert und d) mindestens einem Lösungsmittela) 100 parts of at least one crosslinkable base polymer, b) 10 to 20 parts of at least one electrophilic crosslinker component, c) 1 to 10 parts of at least one thermal acid catalyst which generates an activating proton at temperatures between 100-150 ° C and d) at least one solvent
herstellbar. Die erfindungsgemäßen integrierten Schaltungen sind insbesondere OFETs mit organischen Schichten, die hervorragende Dielelektrikumseigenschaften aufweisen. Die integrierten Schaltungen sind auf Grund der verwendeten spezifischen Polymerformulierung in einfacher Weise bei niedrigen Temperaturen (bis zu 150 °C) herstellbar. Diese Polymerformulierung lässt sich grundsätzlich auch in Verbindung mit anderen elektronischen Bauelementen einsetzen.produced. The integrated circuits according to the invention are, in particular, OFETs with organic layers which have outstanding dielectrical properties. The integrated circuits can be easily produced at low temperatures (up to 150 ° C) due to the specific polymer formulation used. In principle, this polymer formulation can also be used in conjunction with other electronic components.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn mindestens ein Basispolymer ein phenolhaltiges Polymer oder Copolymer, insbesondere Poly- 4 -vinylphenol , Poly-4 -vinylphenol -co-methacrylsäure-2 - hydroxyethylester oder Poly-4-vinylphenol-co- methacrylsäuremethylester ist.It is advantageous if at least one base polymer is a phenol-containing polymer or copolymer, in particular poly-4-vinylphenol, poly-4-vinylphenol-co-methacrylic acid-2 - hydroxyethyl ester or poly-4-vinylphenol-co-methacrylic acid methyl ester.
Vorteilhafterweise ist mindestens eine elektrophile Vernetzerkomponente ein Di- bzw. Tribenzylalkoholverbindung, insbesondere 4-Hydroxymethyl-benzylalkohol .Advantageously, at least one electrophilic crosslinker component is a di- or tribenzyl alcohol compound, in particular 4-hydroxymethylbenzyl alcohol.
Es ist vorteilhaft, wenn mindestens eine Vernetzerkomponente eine der folgenden Strukturen aufweist:It is advantageous if at least one crosslinker component has one of the following structures:
Für R, gilt - -, — SOz— , — Sz— , — (CHä),(— wobei x = 1 - 10 , aussβrdβm: For R, we have - -, - SOC, - SZ -, - (CHA), (- where x = 1 - 10, except that:
Mit Vorteil wird als thermischer Säurekatalysator mindestens eine Sulfonsäure, insbesondere 4-Toluolsulfonsäure verwendet, da diese in der Lage ist, unterhalb von 150°C ein Proton auf die Hydroxygruppe eines Benzylalkohols zu übertragen. Advantageously, the thermal acid catalyst used is at least one sulfonic acid, in particular 4-toluenesulfonic acid, since it is capable of transferring a proton to the hydroxy group of a benzyl alcohol below 150 ° C.
Vorteilhafte Lösungsmittel sind ein Alkohol, insbesondere n- Butanol, Propylenglykolmonomethyletheracetat (PGMEA) , Dioxan, N-Methylpyrolidon (NMP) , y-Butyrolacton, Xylen oder ein Gemisch.Advantageous solvents are an alcohol, in particular n-butanol, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), dioxane, N-methylpyrrolidone (NMP), γ-butyrolactone, xylene or a mixture.
Für eine gute Verarbeitbarkeit ist es vorteilhaft, wenn der Anteil an Basispolymer, Vernetzerkomponente und Säuregenerator eine Anteil zwischen 5 und 20 Masse-% aufweist .For good processability, it is advantageous if the proportion of base polymer, crosslinking component and acid generator has a proportion of between 5 and 20% by mass.
Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltung, insbesondere eines OFET mit einer Dielektrikumsschicht, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß wirdThe object is also achieved by a method for producing an integrated circuit, in particular an OFET with a dielectric layer, having the features of claim 1. According to the invention
a) eine Polymerformulierung gemäß Anspruch 1 auf ein Substrat, insbesondere mit einer vorstrukturierten Gateelektrode aufgebracht, anschließenda) a polymer formulation according to claim 1 applied to a substrate, in particular with a prestructured gate electrode, then
b) eine Vernetzungsreaktion zur Bildung der Gatedielektrikumsschicht zwischen 100 und 150 °C durchgeführt .b) a crosslinking reaction to form the gate dielectric layer between 100 and 150 ° C.
Zur Herstellung eines OFET wird anschließend vorteilhafterweise mindestens eine weitere Strukturierung zum Aufbau des OFET vorgenommen.To produce an OFET, at least one further structuring of the OFET is then advantageously carried out.
Vorteilhafterweise erfolgt das Aufbringen derAdvantageously, the application of the
Polymerformulierung durch Aufschleudern, Drucken oder Sprühen . Die Vernetzungsreaktion erfolgt mit Vorteil unter einer Inertgas-, insbesondere einer N2-Atmosphäre .Polymer formulation by spin coating, printing or spraying. The crosslinking reaction is advantageously carried out under an inert gas, in particular a N 2 atmosphere.
Nach dem Aufbringen der Polymerformulierung und der Herstellung des Polymerfilms ist es vorteilhaft eine Trocknung, insbesondere bei 100 °C durchzuführen.After applying the polymer formulation and the preparation of the polymer film, it is advantageous to perform a drying, in particular at 100 ° C.
Zur Herstellung des OFET ist es dann vorteilhaft, auf die Gatedielektrikumsschicht eine Source-Drain-Schicht aufzubringen .To produce the OFET, it is then advantageous to apply a source-drain layer to the gate dielectric layer.
Schließlich ist es vorteilhaft, wenn auf die Source-Drain- Schicht eine aktive Schicht zur Bildung eines OFET, insbesondere aus dem halbleitenden Pentazen aufgebracht wird. Vorteilhafterweise wird auf die aktive Schicht eine Passivierungsschicht angeordnet.Finally, it is advantageous if an active layer for forming an OFET, in particular from the semiconducting pentacene, is applied to the source-drain layer. Advantageously, a passivation layer is arranged on the active layer.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the figures of the drawings of several embodiments. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines organischen Feldeffekttransistors ;Fig. 1 is a schematic representation of an organic field effect transistor;
Fig. 2 Beispiel einer Vernetzungsreaktion eines polymeren Gatedielektrikums mit PVP und 4- Hydroxymethylbenzylalkohol als Vernetzer;FIG. 2 shows an example of a crosslinking reaction of a polymeric gate dielectric with PVP and 4-hydroxymethylbenzyl alcohol as crosslinker; FIG.
Fig. 3a Ausgangskennlinienschar eines OFET mit elektrophil vernetzten Gatedielektrikum;FIG. 3a shows an output characteristic of an OFET with an electrophilically networked gate dielectric; FIG.
Fig. 3b Durchgangskennlinienschar eines OFET mit elektrophil vernetzten Gatedielektrikum;FIG. 3b shows a characteristic curve of an OFET with electrophilically networked gate dielectric; FIG.
Fig. 4 Durchzeichnung eines Oszilloskopbildes OFETs sind elektronische Bauteile, die aus mehreren Schichten (Lagen) bestehen, welche alle strukturiert sind, um durch Verbindungen einzelner Schichten integrierte Schaltungen zu generieren. Dabei zeigt Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau eines solchen Transistors in einer Bottom-Kontakt Architektur.4 shows a drawing of an oscilloscope image OFETs are electronic components consisting of multiple layers (layers), all of which are structured to generate integrated circuits through interconnections of individual layers. 1 shows the basic structure of such a transistor in a bottom-contact architecture.
Auf einem Substrat 1 ist eine Gatelektrode 2 angeordnet, die von einer Gatedielektrikumsschicht 3 überdeckt ist. Wie später noch erläutert wird, stellen bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens das Substrat 1 mit der bereits darauf angeordneten Gateelektrode 2 das Ausgangsmaterial dar, auf das die Gatedielektrikumsschicht 3 aufgebracht wird. Auf der Gatedielektrikumsschicht 3 sind eine Drainschicht 4a und eine Sourceschicht 4b angeordnet, die beide mit der aktiven halbleitenden Schicht 5 inOn a substrate 1, a gate electrode 2 is arranged, which is covered by a gate dielectric layer 3. As will be explained later, in one embodiment of the method according to the invention, the substrate 1 with the gate electrode 2 already arranged thereon is the starting material to which the gate dielectric layer 3 is applied. On the gate dielectric layer 3, there are disposed a drain layer 4a and a source layer 4b, both connected to the active semiconducting layer 5 in FIG
Verbindung stehen. Über der aktiven Schicht 5 ist eine Passivierungsschicht 6 angeordnet .Connection stand. Above the active layer 5, a passivation layer 6 is arranged.
Entscheidend für die hier beschriebene Ausführungsform der Erfindung ist die Deposition und Bearbeitung der Gatedielektrikumsschicht 3.Decisive for the embodiment of the invention described here is the deposition and processing of the gate dielectric layer 3.
Die erfindungsgemäßen Schaltungen und deren Herstellung lösen das Problem der Bereitstellung von OFETs mit Gatedielektrikumsschichten insbesondere mit organischen ICs mit hervorragenden mechanischen, chemischen und elektrischen Eigenschaften bei gleichzeitig niedrigen Prozesstemperaturen.The circuits according to the invention and their manufacture solve the problem of providing OFETs with gate dielectric layers, in particular with organic ICs having excellent mechanical, chemical and electrical properties at simultaneously low process temperatures.
Dabei weist ein OFET eine Dielektrikumsschicht auf, die aus einer Mischung (Polymerformulierung) mit grundsätzlich vier Bestandteilen herstellbar ist: ein Basispolymer, eine Vernetzerkomponente, einen thermischen Säuregenerator und ein Lösungsmittel. Eine hier beispielhaft angeführte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung weist eine Polymerformulierung mit folgenden Bestandteilen aufIn this case, an OFET has a dielectric layer which can be produced from a mixture (polymer formulation) with basically four constituents: a base polymer, a crosslinking component, a thermal acid generator and a solvent. An embodiment of the circuit according to the invention cited here by way of example has a polymer formulation with the following constituents
a) als vernetzbares Basispolymer PVP, b) als eine elektrophile Vernetzerkomponente 4- hydroxymethylbenzylalkohol ,a) as a crosslinkable base polymer PVP, b) as an electrophilic crosslinker component 4-hydroxymethylbenzyl alcohol,
c) als Säurekatalysator 4-Toluolsulfonsäure, die bei Temperaturen zwischen 100 -150°C ein aktivierendes Proton generiert ,c) as the acid catalyst 4-toluenesulfonic acid, which generates an activating proton at temperatures between 100 and 150 ° C.,
d) als Lösungsmittel z.B. Alkohole, PGMEA.d) as a solvent, e.g. Alcohols, PGMEA.
Diese Polymerformulierung wird auf ein entsprechend vorbereitetes Substrat 1 (Gatestrukturen 2 sind bereits auf dem Substrat 1 definiert) aufgebracht. DieThis polymer formulation is applied to a suitably prepared substrate 1 (gate structures 2 are already defined on the substrate 1). The
Polymerformulierung kann z.B. aufgedruckt, aufgeschleudert oder aufgesprüht werden. Durch anschließendendes Trocknen bei moderaten Temperaturen (ca. 100°C) wird die Polymerformulierung auf der Unterlage fixiert und anschließend in einem thermischen Vernetzungsschritt in ihre endgültige Struktur überführt .Polymer formulation may e.g. printed, spin-coated or sprayed on. By subsequent drying at moderate temperatures (about 100 ° C), the polymer formulation is fixed to the substrate and then converted into its final structure in a thermal crosslinking step.
In Fig. 2 ist in schematischer Weise dargestellt, wie PVP mit 4-Hydroxymethylbenzylalkohol bei einer Temperatur von 150 °C unter Abspaltung von Wasser vernetzt wird. Alternativ können auch die im Folgenden dargestellten Verbindungen als elektrophile Vernetzer eingesetzt werden: In Fig. 2 is shown schematically how PVP is cross-linked with 4-hydroxymethylbenzyl alcohol at a temperature of 150 ° C with elimination of water. Alternatively, the compounds shown below can be used as electrophilic crosslinkers:
Für R, gilt: - -, — SO2 — , — Sr— . — (CHJJJJ — wobei x = 1 - 10 , aussβrdem: For R, the following applies: - -, - SO 2 -, - Sr-. - (CH J J JJ - where x = 1 - 10, also:
Für R2 gilt: Alkyl mit 1 bis 10 KohlβπstoHatomβn oder Aryl For R 2 : alkyl having 1 to 10 KohlβπstoHatomβn or aryl
Der entscheidende Schritt für die Herstellung von Gatedielektrikumsschichten 3 mit den geforderten Eigenschaften ist hierbei diese Vernetzungsreaktion und deren Initiierung bei Temperaturen welche für das Substrat unkritisch sind. Dies sind Temperaturen von 20°C bis maximal 150°C. Die Benutzung des Verfahrens verringert die benötigte Vernetzungstemperatur um mehr als 50°C, verglichen mit den bisher bekannten Methoden (siehe Artikel von Halik et al . (2002) ) .The crucial step for the production of gate dielectric layers 3 with the required properties is this crosslinking reaction and its initiation at temperatures which are not critical for the substrate. These are temperatures from 20 ° C to a maximum of 150 ° C. The use of the method reduces the required crosslinking temperature by more than 50 ° C compared to the previously known methods (see article by Halik et al. (2002)).
Das Basispolymer bestimmt dabei die Grundeigenschaften der Gatedielektrikumsschicht 3. Als Basispolymere eigenen sich prinzipiell alle phenolhaltigen Polymere und deren Copolymere, wie z.B. Poly-4-vinyl-phenol , Poly-4 -vinylphenol - co-methacrylsäure-2-hydroxyethylester oder Poly-4- vinylphenol-co-methacrylsäuremethylester .In this case, the base polymer determines the basic properties of the gate dielectric layer 3. The basic polymers are in principle suitable for all phenol-containing polymers and their copolymers, such as e.g. Poly-4-vinyl-phenol, poly-4-vinylphenol - co-methacrylic acid-2-hydroxyethyl ester or poly-4-vinylphenol-co-methacrylic acid methyl ester.
Durch die Wahl der Vernetzerkomponente und deren Konzentration in der Polymerformulierung lassen sich die mechanischen Eigenschaften der Polymerschicht und die Resistenz gegenüber Chemikalien maßgeblich steuern.By choosing the crosslinker component and its concentration in the polymer formulation, the mechanical properties of the polymer layer and the resistance to chemicals can be significantly controlled.
Durch die Wahl des thermischen Säurekatalysators lässt sich die Temperatur der Initiierung der Vernetzungsreaktion steuern.By choosing the thermal acid catalyst, the temperature of the initiation of the crosslinking reaction can be controlled.
Die Wahl des Lösungsmittels bestimmt die Filmbildungseigenschaften der Formulierung.The choice of solvent determines the film forming properties of the formulation.
Im Folgenden werden als Beispiele zwei Polymerformulierungen beschrieben, die sich in lediglich im Anteil des Vernetzers unterscheiden .In the following, two polymer formulations are described as examples which differ only in the proportion of the crosslinker.
Formulierung 1 ist eine 10%-ige Lösung inFormulation 1 is a 10% solution in
Propylenglykolmonomethyletheracetat (PGMEA) . Dabei liegen 100 Teile Basispolymer, 10 Teile Vernetzer und 2.5 Teile Säuregenerator vor.Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA). There are 100 parts of base polymer, 10 parts of crosslinker and 2.5 parts of acid generator.
Eine Mischung aus 2 g PVP (MW ca. 20.000) als Basispolymer und 200 mg 4-Hydroxymethyl-benzylalkohol als Vernetzer werden in 20.5g PGMEA als Lösungsmittel auf einer Rüttelapparatur gelöst (ca. 3 Stunden) .A mixture of 2 g of PVP (MW about 20,000) as the base polymer and 200 mg of 4-hydroxymethyl-benzyl alcohol as a crosslinker dissolved in 20.5 g PGMEA as solvent on a shaking apparatus (about 3 hours).
Anschließend werden 50 mg 4-Toluolsulfonsäure als Säuregenerator zugegeben und die gesamte Lösung eine weitere Stunde geschüttelt. Vor Benutzung wird die Polymerlösung durch einen 0.2 μm Filter filtriert.Subsequently, 50 mg of 4-toluenesulfonic acid are added as the acid generator and shaken the entire solution for an additional hour. Before use, the polymer solution is filtered through a 0.2 μm filter.
Formulierung 2 ist eine 10%-ige Lösung in PGMEA. Dabei liegen 100 Teile Basispolymer, 20 Teile Vernetzer und 2.5 Teile Säuregenerator vor. Der Anteil an Vernetzer ist also doppelt so hoch wie in der Formulierung 1.Formulation 2 is a 10% solution in PGMEA. There are 100 parts of base polymer, 20 parts of crosslinker and 2.5 parts of acid generator. The proportion of crosslinker is therefore twice as high as in Formulation 1.
Eine Mischung aus 2 g PVP (MW ca. 20.000) als Basispolymer und 400 mg 4-Hydroxymethyl-benzylalkohol als Vernetzer werden in 20.5g PGMEA als Lösungsmittel auf einer Rüttelapparatur gelöst (ca. 3 Stunden) . Anschließend werden 50 mg 4- Toluolsulfonsäure als Säuregenerator zugegeben und die gesamte Lösung eine weitere Stunde geschüttelt. Vor Benutzung wird die Polymerlösung durch einen 0.2 μm Filter filtriert. Filmpräparation:A mixture of 2 g of PVP (MW about 20,000) as the base polymer and 400 mg of 4-hydroxymethyl-benzyl alcohol as a crosslinker are dissolved in 20.5 g of PGMEA as solvent on a shaking apparatus (about 3 hours). Subsequently, 50 mg of 4-toluenesulfonic acid are added as the acid generator and the entire solution is shaken for an additional hour. Before use, the polymer solution is filtered through a 0.2 μm filter. Film preparation:
2 ml der Formulierung 1 wurden mittels spin coater bei 4000 U/min für 22 s auf ein vorbereitetes Substrat (PEN (Polyethylennaphtalat) mit Ti-Gatestrukturen) aufgebracht. Anschließend wird bei 100 °C für 2 min auf einer Hotplate getrocknet. Die Vernetzungsreaktion erfolgt bei 150°C im Ofen unter 400 mbar N2-Atmosphäre . Die Filmpräparation für Formulierung 2 erfolgt analog.2 ml of Formulation 1 were applied by spin coater at 4000 rpm for 22 seconds to a prepared substrate (PEN (polyethylene naphthalate) with Ti gate structures). It is then dried at 100 ° C. for 2 minutes on a hotplate. The crosslinking reaction is carried out at 150 ° C in an oven under 400 mbar N 2 atmosphere. The film preparation for formulation 2 is analogous.
Strukturierung der Gatedielektrikumsschicht :Structuring the gate dielectric layer:
Auf die quervernetzte Polymerschicht (Gatedielektrikumsschicht 3) wird ein Photoresist aufgebracht (S 1813; 3000 U/min; 30 s) und bei 100°C 2 min getrocknet. Anschließend werden die späteren Kontaktlöcher mittels Belichtung und Entwicklung des Photolacks definiert. Die Öffnung der Kontaktlöcher erfolgt mittels Sauerstoffplasma (2 mal 45s bei 100W) .A photoresist is applied to the cross-linked polymer layer (gate dielectric layer 3) (S 1813, 3000 rpm, 30 seconds) and dried at 100 ° C. for 2 minutes. Subsequently, the later contact holes are defined by exposure and development of the photoresist. The Opening of the contact holes by means of oxygen plasma (2 times 45s at 100W).
Anschließend wir die Source-Drain Schicht 4 nach Standardverfahren abgeschieden und strukturiert (30 nm Au thermisch aufgedampft, photolithographische Strukturierung und nasschemisches Ätzen mit I /KI -Lösung)Subsequently, the source-drain layer 4 is deposited and patterned by standard methods (30 nm Au thermally evaporated, photolithographic structuring and wet-chemical etching with I / KI solution).
Die Schichtdicke der Gatedielektrikumsschichten 2 beträgt für Formulierung 1 = 210nm. Die Rauhigkeit der Schicht beträgt 0 , 5 nm auf 50 μm.The layer thickness of the gate dielectric layers 2 for formulation 1 = 210 nm. The roughness of the layer is 0.5 nm to 50 μm.
Die Schichtdicke der Gatedielektrikumsschichten beträgt für Formulierung 2 = 230nm. Die Rauhigkeit der Schicht beträgt 0, 6 nm auf 50 μm.The layer thickness of the gate dielectric layers is 2 = 230 nm for formulation. The roughness of the layer is 0, 6 nm to 50 microns.
Die Transistoren bzw. Schaltungen werden fertiggestellt, indem die aktive Komponente 5 (hier Pentazen) thermisch aufgedampft wird. Bis auf die Passivierungsschicht 6 ist damit der Aufbau eines OFET gemäß Fig. 1 hergestellt.The transistors or circuits are completed by the active component 5 (pentacene here) is thermally evaporated. Apart from the passivation layer 6, the structure of an OFET according to FIG. 1 is thus produced.
Hier werden Ausführungsformen für eine Polymerformulierung und deren Verwendung zur Herstellung vonHere are embodiments for a polymer formulation and their use for the production of
Gatedielektrikumsschichten 3 bei niedrigen Temperaturen für den Einsatz in integrierten Schaltungen basierend auf OFETs beschrieben. Diese Gatedielektrikumsschichten 3 zeichnen sich neben der geringen Prozesstemperatur für deren Herstellung durch hervorragende thermische, chemische, mechanische und elektrische Eigenschaften aus.Gate dielectric layers 3 at low temperatures for use in integrated circuits based on OFETs described. These gate dielectric layers 3 are notable for the low process temperature for their production by excellent thermal, chemical, mechanical and electrical properties.
In Fig. 3a ist eine Ausgangskennlinienschar eines Pentazen- OFET mit elektrophil vernetztem Gatedielektrium dargestellt. Fig. 3b zeigt für den gleichen Aufbau dieFIG. 3 a shows an output characteristic family of a pentacene OFET with electrophilically crosslinked gate dielectric. Fig. 3b shows for the same structure
Durchgangskennlinien eines OFET (μ=0m5 cm2/Vs, on/off ratio = 104) . In Fig. 4 ist eine Durchzeichnung einer Ozilloskop- Darstellung wiedergegeben. Dabei wird die Kennlinie eines 5 Stufen Ringoszillators dargestellt, wobei der Ringoszillator mit einer Signalverzögerung von 120 μsec pro Stufe arbeitet.Continuity characteristics of an OFET (μ = 0m5 cm 2 / Vs, on / off ratio = 10 4 ). FIG. 4 shows a drawing of an oscilloscope representation. The characteristic of a 5 Stages of the ring oscillator, wherein the ring oscillator operates with a signal delay of 120 microseconds per stage.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen. The invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments. Rather, a number of variants are conceivable which make use of the device according to the invention and the method according to the invention even in fundamentally different embodiments.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Substrat1 substrate
2 Gateelektrode2 gate electrode
3 Gatedielektrikumsschicht 4a Drainschicht3 gate dielectric layer 4a drain layer
4b Sourceschicht4b source layer
5 Aktive Schicht5 active shift
6 Passivierungsschicht 6 passivation layer

Claims

Patentansprüche claims
1. Integrierte Schaltung mit einem organischen Halbleiter, insbesondere einem organischen Feldeffekt-Transistor (OEFT) mit einer Dielektrikumsschicht1. Integrated circuit with an organic semiconductor, in particular an organic field effect transistor (OEFT) with a dielectric layer
herstellbar durchproducible by
eine Polymerformulierung bestehend aus a) 100 Teilen mindestens eines vernetzbaren Basispolymers, b) 10 bis 20 Teilen mindestens einer elektrophilen Vernetzerkomponente , c) 1 bis 10 Teilen mindestens eines thermischen Säurekatalysators, der bei Temperaturen zwischen 100 - 150 °C ein aktivierendes Proton generiert, gelöst in d) mindestens einem Lösungsmittel .a polymer formulation comprising a) 100 parts of at least one crosslinkable base polymer, b) 10 to 20 parts of at least one electrophilic crosslinker component, c) 1 to 10 parts of at least one thermal acid catalyst which generates an activating proton at temperatures between 100 and 150 ° C in d) at least one solvent.
2. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Basispolymer ein phenolhaltiges Polymer oder Copolymer, insbesondere Poly-4- vinyl -phenol , Poly-4 -vinylphenol -co-methacrylsäure-2 - hydroxyethylester oder Poly-4 -vinylphenol -co- methacrylsäuremethylester ist.2. Integrated circuit according to claim 1, characterized in that at least one base polymer is a phenol-containing polymer or copolymer, in particular poly-4-vinyl-phenol, poly-4-vinylphenol-co-methacrylic acid-2 - hydroxyethyl ester or poly-4-vinylphenol - methyl methacrylate.
3. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein thermischer Säuregenerator eine Sulfonsäure, insbesondere eine 4- Toluolsulfonsäure ist.3. Integrated circuit according to claim 1 or 2, characterized in that at least one thermal acid generator is a sulfonic acid, in particular a 4-toluenesulfonic acid.
4. Integrierte Schaltung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine elektrophile Vernetzerkomponente eine Di- bzw. Tribenzylalkoholverbindung, insbesondere 4- Hydroxymethyl-benzylalkohol ist. 4. Integrated circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one electrophilic crosslinking component is a di- or Tribenzylalkoholverbindung, in particular 4-hydroxymethyl-benzyl alcohol.
5. Integrierte Schaltung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Vernetzerkomponente eine der folgenden Strukturen aufweist :5. Integrated circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one crosslinker component has one of the following structures:
Für R, gilt: - , — SOj— , — Sy— , — (CH2)„ — wobei x = 1 - 10 , aussβrdβm: For R, the following applies: -, - SOj-, - Sy-, - (CH 2 ) "- where x = 1 - 10, ausβrdβm:
Für R2 gilt Al yt mit 1 bis 10 KohlβnstoHatomen oder Aryl For R 2 , Al yt has 1 to 10 carbon atoms or aryl
6. Integrierte Schaltung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Lösungsmittel ein Alkohol ist., insbesondere n-Butanol, Propylenglykolmonomethyletheracetat (PGMEA) , Dioxan, N-Methylpyrolidon (NMP) , y-Butyrolacton, Xylen oder ein Gemisch ist.6. Integrated circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one solvent is an alcohol, in particular n-butanol, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), dioxane, N-methylpyrrolidone (NMP), y-butyrolactone, xylene or a mixture is.
7. Integrierte Schaltung nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Anteil an Basispolymer, Vernetzerkomponente und Säuregenerator mit einem Anteil zwischen 5 und 20 Masse-%.7. Integrated circuit according to at least one of the preceding claims, characterized by a proportion of base polymer, crosslinking component and acid generator in a proportion of between 5 and 20% by mass.
8. Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltung mit einem organischen Halbleiter, insbesondere eines OFET mit einer Dielektrikumsschicht,8. A method for producing an integrated circuit with an organic semiconductor, in particular an OFET with a dielectric layer,
dadurch gekennzeichnet, dasscharacterized in that
a) eine Polymerformulierung gemäß Anspruch 1 auf ein Substrat (1) , insbesondere mit einer vorstrukturierten Gateelektrode (2) aufgebracht wird, unda) a polymer formulation according to claim 1 on a substrate (1), in particular with a pre-structured gate electrode (2) is applied, and
b) eine Vernetzungsreaktion zur Bildung der Gatedielektrikumsschicht (3) zwischen 100 und 150 °C erfolgt.b) a crosslinking reaction to form the gate dielectric layer (3) between 100 and 150 ° C.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend mindestens eine weitere Strukturierung zum Aufbau des OFET erfolgt .9. The method according to claim 8, characterized in that subsequently takes place at least one further structuring for the construction of the OFET.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , dass das Aufbringen der10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the application of the
Polymerformulierung durch Aufschleudern, Drucken oder Sprühen erfolgt .Polymer formulation by spin coating, printing or spraying takes place.
11 . Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 10 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vernetzungsreaktion unter einer Inertgas -Atmosphäre , insbesondere N2-Atmosphäre erfolgt.11. Method according to at least one of claims 8 to 10, characterized in that the crosslinking reaction under an inert gas atmosphere, in particular N 2 atmosphere takes place.
12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufbringen der Polymerformulierung eine Trocknung, insbesondere bei 100 °C erfolgt.12. The method according to at least one of claims 8 to 11, characterized in that after applying the polymer formulation drying, in particular at 100 ° C.
13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Gatedielektrikumsschicht (3) eine Source-Drain-Schicht (4a, 4b) aufgebracht wird.13. The method according to at least one of claims 8 to 12, characterized in that on the gate dielectric layer (3), a source-drain layer (4a, 4b) is applied.
14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Source-Drain- Schicht (4a, 4b) eine aktive Schicht (5) zur Bildung eines OFET, insbesondere aus Pentazen aufgebracht wird.14. The method according to at least one of claims 8 to 13, characterized in that on the source-drain layer (4a, 4b) an active layer (5) for forming an OFET, in particular pentacene is applied.
15. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf der aktiven Schicht (5) eine Passivierungsschicht (6) angeordnet wird. 15. The method according to at least one of claims 8 to 14, characterized in that on the active layer (5) a passivation layer (6) is arranged.
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