栅极绝缘膜形成用组合物制造技术

[课题]提供一种包含聚硅氧烷的栅极绝缘膜形成用组合物，其形成具有高介电常数和高迁移率等优异特性的栅极绝缘膜。[解决方案]本发明专利技术的栅极绝缘膜形成用组合物包含(I)聚硅氧烷、(II)钛酸钡和(III)溶剂，其中钛酸钡的含量相对于聚硅氧烷和钛酸钡的总质量为30～80质量％。量％。量％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】栅极绝缘膜形成用组合物


[0001]本专利技术涉及栅极绝缘膜形成用组合物及栅极绝缘膜的制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，使用以非晶InGaZnO为代表的氧化物半导体的薄膜晶体管已被积极开发用于高分辨率显示器。氧化物半导体与液晶显示器中使用的非晶硅薄膜晶体管相比，具有更高的电子迁移率和大的ON/OFF比等优异的电特性，因此被期待作为有机EL显示器的驱动元件或省电元件。在显示器的开发中，保持作为晶体管的元件操作稳定性和大面积基板上的均匀性尤为重要。
[0003]传统上，薄膜晶体管的栅极绝缘膜是通过使用化学气相沉积法(CVD)或真空气相沉积设备形成的。为了提高绝缘膜的特性并简化制造工艺，已经提出了使用包括有机和无机材料在内的各种涂层材料来形成绝缘膜的方法。其中之一是使用含有聚硅氧烷的组合物形成绝缘膜的方法。例如，为了控制介电特性，提出了使用含有聚硅氧烷和金属氧化物的组合物形成绝缘膜的方法(专利文献1)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开第2014
‑
199919号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的课题
[0008]本专利技术提供一种包含聚硅氧烷的栅极绝缘膜形成用组合物，其形成具有高介电常数、高迁移率等优异特性的栅极绝缘膜。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]本专利技术的栅极绝缘膜形成用组合物包含：
[0011](I)聚硅氧烷，
[0012](II)钛酸钡，和
[0013](III)溶剂，
[0014]其中(II)钛酸钡的含量相对于(I)聚硅氧烷和(II)钛酸钡的总质量为30～80质量％。
[0015]本专利技术的栅极绝缘膜的制造方法包括：
[0016]涂布本专利技术的栅极绝缘膜形成用组合物，形成涂膜，和
[0017]将所形成的涂膜加热。
[0018]本专利技术的薄膜晶体管具有：
[0019]栅电极，
[0020]通过上述方法制造的栅极绝缘膜，
[0021]氧化物半导体层，
[0022]源电极，和
[0023]漏电极。
[0024]专利技术的效果
[0025]通过本专利技术的栅极绝缘膜形成用组合物，可以形成具有高介电常数、高迁移率、低漏电流等优异特性的栅极绝缘膜。此外，形成的栅极绝缘膜具有高平坦度。此外，根据本专利技术，可以更容易地制造具有优异特性的栅极绝缘膜。
附图说明
[0026]图1是示出具有本专利技术的栅极绝缘膜的薄膜晶体管基板的一种方式的示意图。
[0027]图2是示出具有本专利技术的栅极绝缘膜的薄膜晶体管基板的另一种方式的示意图。
[0028]图3是示出具有本专利技术的栅极绝缘膜的薄膜晶体管基板的另一种方式的示意图。
[0029]图4是示出具有本专利技术的栅极绝缘膜的薄膜晶体管基板的另一种方式的示意图。
具体实施方式
[0030]下面详细描述本专利技术的实施方式。
[0031]在本说明书中，除非另有说明，否则符号、单位、缩写、术语具有以下含义。
[0032]在本说明书中，除非另有说明，否则单数形式包括复数形式，并且“一个”或“该”意味着“至少一个”。在本说明书中，除非另有说明，某个概念的要素可以用多个种类来表示，在说明了量(例如，质量％或摩尔％)的情况下，则该量意味着该多个种类的总和。“和/或”包括要素的所有组合，也包括单体的使用。
[0033]在本说明书中，当用“～”或“至/
‑”
表示数值范围时，其包括两个端点，并且其单位是共用的。例如，5～25mol％是指5mol％以上，25mol％以下。
[0034]在本说明书中，烃包括碳和氢，根据需要，包括氧或氮。烃基是指一价或二价以上的烃。在本说明书中，脂族烃是指直链、支链或环状脂族烃，脂族烃基是指一价或二价以上的脂族烃。芳烃是指包含芳环的烃，其可根据需要不仅包含脂族烃基作为取代基，还可以与脂环稠合。芳族烃基是指一价或二价以上的芳族烃。此外，芳环是指包含共轭不饱和环结构的烃，脂环是指包含环结构但不含共轭不饱和环结构的烃。
[0035]在本说明书中，烷基是指通过从直链或支链的饱和烃中除去任意一个氢而获得的基团，包括直链烷基和支链烷基，环烷基是指通过从包含环结构的饱和烃中除去一个氢而获得的基团，根据需要，环结构中包括作为侧链的直链或支链烷基。
[0036]在本说明书中，芳基是指通过从芳族烃中除去任意一个氢而获得的基团。亚烷基是指通过从直链或支链饱和烃中除去任意两个氢而获得的基团。亚芳基是指通过从芳烃中除去任意两个氢而获得的烃基。
[0037]在本说明书中，“C
x
‑
y”、“C
x
‑
C
y”和“C
x”等描述是指分子或取代基中的碳数。例如，C1‑6烷基是指具有1至6个碳的烷基(甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等)。此外，本说明书中使用的氟代烷基是指烷基中的一个或多个氢被氟取代而获得的基团，氟代芳基是指芳基中的一个或多个氢被氟取代而获得的基团。
[0038]在本说明书中，当聚合物包括多种类型的重复单元时，这些重复单元共聚。这样的共聚可以是交替共聚、无规共聚、嵌段共聚、接枝共聚中的任一种，或其任意组合。
[0039]在本说明书中，“％”表示质量％，“比”表示质量比。
[0040]在本说明书中，使用摄氏度(Celsius)作为温度单位。例如，20度意指20摄氏度。
[0041]<栅极绝缘膜形成用组合物>
[0042]本专利技术的栅极绝缘膜形成用组合物(以下有时简称为组合物)包含(I)聚硅氧烷、(II)钛酸钡和(III)溶剂。在此，本专利技术的组合物是后述的栅极绝缘膜形成用组合物，优选为用于形成构成薄膜晶体管的栅极绝缘膜的组合物。
[0043]本专利技术的组合物可以是非光敏组合物、正型光敏组合物或负型光敏组合物中的任一种。在本专利技术中，正型光敏组合物是指当涂布该组合物形成涂膜并曝光时，曝光部分在碱性显影液中的溶解度增加，曝光部分通过显影被去除，能够形成正型图像的组合物。负型光敏组合物是指当涂布该组合物形成涂膜并曝光时，曝光部分不溶于碱性显影液，未曝光部分通过显影被去除，能够形成负型图像的组合物。
[0044]由本专利技术的组合物形成的栅极绝缘膜的相对介电常数优选为6.0以上，更优选为8.0以上。这里，相对介电常数可以使用由Semilab公司制造的水银探针装置测定。
[0045](I)聚硅氧烷
[0046]本专利技术中使用的聚硅氧烷没有特别限制，可以根据目的任意选择。聚硅氧烷的骨架结构根据与硅原子键合的氧的个数，分为硅酮骨架(与硅原子键合的氧原子数为2)和倍半硅氧烷骨架(与硅原子键合的氧原子数为3)和二氧化硅骨架(与硅原子键合的氧原子数为4)。在本专利技术中，可以使用这些中的任意一种。聚硅氧烷分子可以包含这些骨架结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种栅极绝缘膜形成用组合物，包含：(I)聚硅氧烷，(II)钛酸钡，和(III)溶剂，其中(II)钛酸钡的含量相对于(I)聚硅氧烷和(II)钛酸钡的总质量为30～80质量％。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚硅氧烷包含由下式(Ia)表示的重复单元：式中，R
Ia
表示氢、C1‑
30
的直链、支链或环状饱和或不饱和脂族烃基或芳族烃基，所述脂族烃基和芳族烃基分别未被取代或取代有氟、羟基或烷氧基，并且在所述脂族烃基和芳族烃基中，亚甲基未被替换，或一个以上的亚甲基被氧基、亚氨基或羰基替换，条件是R
Ia
不是羟基或烷氧基。3.根据权利要求1或2所述的组合物，还包含由下式(Ic)表示的重复单元：4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中，所述钛酸钡的平均一次粒径为10～200nm。5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，其中，基于(I)聚硅氧烷和(II)钛酸钡的总质量，(II)钛酸钡的含量为40～80质量％。6.根据权利要求1至5任一项所述的组合物，其中，所述组合物还包含硅烷醇缩合催化剂。7.根据权利要求1至6...

【专利技术属性】
技术研发人员：浦冈行治，朱安保罗苏利亚，
申请(专利权)人：默克专利有限公司，
类型：发明
国别省市：