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KR20060021390A - 자기-조립 단층을 형성하는데 사용되는 화합물, 층 구조물,층 구조물을 갖는 반도체 구성요소, 및 층 구조물 제조방법 - Google Patents

자기-조립 단층을 형성하는데 사용되는 화합물, 층 구조물,층 구조물을 갖는 반도체 구성요소, 및 층 구조물 제조방법 Download PDF

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KR20060021390A
KR20060021390A KR1020057024399A KR20057024399A KR20060021390A KR 20060021390 A KR20060021390 A KR 20060021390A KR 1020057024399 A KR1020057024399 A KR 1020057024399A KR 20057024399 A KR20057024399 A KR 20057024399A KR 20060021390 A KR20060021390 A KR 20060021390A
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스테펜 마이슈
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Abstract

본 발명은 자기-조립 단층, 특히 반도체 구성요소용 단층을 형성하는데 사용되는 화합물에 관한 것으로, 상기 화합물은 단층(11)의 안정화를 위한 다른 동일한 유형의 다른 화합물 및/또는 상이한 유형의 화합물과 π-π 상호작용할 수 있는 분자 기(3)를 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 층 구조물, 반도체 구성요소, 및 층 구조물 제조 방법에 관한 것이다. 이와 같이, 반도체 구성요소, 특히 유기 장 효과 트랜지스터가 효율적으로 제조될 수 있다.

Description

자기-조립 단층을 형성하는데 사용되는 화합물, 층 구조물, 층 구조물을 갖는 반도체 구성요소, 및 층 구조물 제조 방법{COMPOUND USED TO FORM A SELF-ASSEMBLED MONOLAYER, LAYER STRUCTURE, SEMICONDUCTOR COMPONENT HAVING A LAYER STRUCTURE, AND METHOD FOR PRODUCING A LAYER STRUCTURE}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 자기-조립 단층(단분자층; monolayer)을 형성하는데 사용되는 화합물, 청구항 11에 청구된 층 구조물, 청구항 17에 청구된 반도체 구성요소 및 청구항 19에 청구된 층 구조물의 제조 방법에 관한 것이다.
유기 반도체에 기초한 장 효과 트랜지스터(organic field effect transistor; OFET)는 다수의 전자공학 용도에서 관심을 받고 있다. 특히, 낮은 제조 단가, 가요성 또는 비파괴성 기판 또는 넓은 활성 영역에 걸친 트랜지스터 및 집적 회로의 제조가 이로써 가능하다. 예를 들어, 유기 장 효과 트랜지스터는 능동 매트릭스 스크린에서 화소 제어 요소로서, 또는 예를 들어 제품 및 물품의 능동적 마킹(marking) 및 동정(identification)을 위해 사용되는 극히 경제적인 집적 회로의 제조에 적합하다.
유기 장 효과 트랜지스터를 사용하여 복잡한 회로가 구성될 수 있기 때문에, 다양한 잠재적인 용도가 있다. 따라서, 예를 들어, 이 기술에 기초한 RF-ID(radio frequency identification; 무선 주파수 동정) 시스템은, 오류가 일어나기 쉽고 단지 스캐너와의 직접 광 접촉에 의해서만 사용될 수 있는 바코드의 가능성 있는 대안으로 생각되고 있다. 수동적 RF-ID 시스템은 입사 교호 장(incident alternating field)으로부터 그의 에너지를 받는다. 판독자와 트랜스폰더(transponder) 사이의 가능한 거리는 복사 파워 및 트랜스폰더의 에너지 수요에 좌우된다. 따라서 규소계 트랜스폰더는 약 3 V의 공급 전압에서 작동한다. 규소계 칩을 함유하는 제품은 많은 용도에 대하여 너무 비싸다. 예를 들어, 규소계 동정 태그는 음식의 마킹(가격, 유통기한 등)에는 적합하지 않다.
유기 장 효과 트랜지스터는 통상 하나가 다른 것의 상부에 도포되는 4개 이상의 상이한 층: 게이트 전극, 유전체, 소스-드레인 접속층 및 유기 반도체로 구성된다. 층의 순서는 변할 수 있다. 기능성을 보장하기 위해, 개별 층은 구조화되어야 하며, 이는 비교적 복잡하다.
중합체 또는 유기 반도체는 더 적은 구조화 및 도포를 위하여 저렴한 프린팅 기법을 사용할 수 있는 가능성을 제공한다. 유기 장 효과 트랜지스터를 제어하기 위한 게이트 전위는 모두 더 낮으나 게이트 유전체(즉, 유전층)가 제조될 수 있는 형태에서 더 얇도록 선택될 수 있다.
중합체 전자공학에서, 게이트 유전체의 두께는 일반적으로 중합체의 용액이 점차로 더 얇아지게 늘려지거나 인쇄되도록 최적화된다(하향식(top-down)). 그러 나, 이 절차는 50nm 미만의 층 두께를 달성하고자 할 경우에는 한계에 봉착한다.
유기 장 효과 트랜지스터를 위한 층은 분자 단층을 포함하는 자기-조립 층(SAM: self-assembled monolayers)으로 구성될 수 있다는 것이 공지되어 있다.
문헌[J. Collet, D. Vuillaume; "Nano-field effect transistor with an organic self-assembled monolayer as gast insulator", Applied Physics Letters 73 (1988) 2681; J. Collet, S. Lenfant, D. Vuillaume, O. Bouloussa, F. Rondelez, J.M. Gay, K. Kham, C. Chevrot; "High anisotropic conductivity in organic insulator / semiconductor monolayer heterostructure", Applied Physic Letters 76 (2000) 1339, and J. Collet, O. Tharaud, A. Chapoton, D. Vuillaume; "Low-voltage, 30 nm channel length, organic transistors with a self-assembled monolayer as gate insulating films", Applied Physics Letters 76 (2000) 1941]에 상기 층이 기술되어 있다.
상기 층은 또한 문헌[Pradyt Ghosh, Richard M. Crooks; "Covalent Grafting of a Pattered", Hyperbranched Polymer onto Plastic Substrate Using Microcontact Printing", J. Am. Chem. Soc. 121 (1999) 8395 - 8306, and William M. Lackowski, Pradyut Ghosh, Richard M. Crooks; "Micron-Scale Patterning of Hyperbranched Polymer Films by Micro-Contact Printing;", J. Am. Chem. Soc. 121 (1999) 1419-1420 and Jacob Sagiv; "Process for the production of built-up films by the stepwise adsorption of individual monolayers"] 및 미국 특허 제4,539,061호에 논의되어 있다.
콜레(Collet) 등의 문헌은 SAM 층을 갖는 트랜지스터를 사용할 수 있게 하는 재료를 기술하고 있다. 비닐-종결된 실레인은 하이드록실-함유 기판 표면 상에 앵커(anchor)기를 가져 SAM을 형성한다. 이는 이어서 화학적으로 후처리되어 추가의 분자가 화학적으로 SAM에 부착되도록 하거나(사기브(Sagiv) 등의 논문 참조), 또는 추가의 가공을 허용하는 표면이 생성된다(콜레, 타로(Tharaud) 등의 논문 참조).
상기 층들이 후처리 없이는 치밀한 유전층을 형성하지 않는다는 것은 불리하다. 사용된 화학 후처리는 45 내지 120시간의 반응 시간에 단지 말단기의 70 내지 90%만을 전환시킨다. 이 화학 후처리는 다량의 제조를 위해서는 너무 오랜 시간이 걸린다.
원리적으로는, 중합체를 다수의 배위 부위를 통하여 표면에 부착시킬 수도 있다(자기-조립 중합체). 이는 미국 특허출원 제5,728,431호, 제5,783,648호(1998) 및 제5,686,549호에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 반도체 구성요소, 특히 유기 장 효과 트랜지스터의 효율적인 제조 수단 및 방법을 제공하는 것이다.
발명의 요약
본 발명에 따르면, 상기 목적은 청구항 1의 특징을 갖는 화합물에 의해 달성된다.
분자 단층의 안정화는 동일한 유형의 다른 화합물 및/또는 상이한 유형의 화합물과 π-π 상호작용할 수 있는 분자 기에 의해 달성될 수 있다. π-π 상호작 용은 단층 중의 개별 분자가 서로 상호 결합할 수 있게 한다.
π-π 상호작용할 수 있는 분자 기가 5개 이하의 고리 시스템을 갖는 방향족 또는 축합 방향족, 특히 나프탈렌, 안트라센, 나프타센, 펜타센, 바이페닐, 터페닐, 쿼터페닐 및/또는 퀸크페닐을 갖는 것이 유리하다. 또한, π-π 상호작용할 수 있는 분자 기가 하기 기 중 하나 이상을 갖는 것이 유리하다:
Figure 112005074321365-PCT00001
화합물은 유리하게는 기판에 결합하기 위한 하나의 앵커(anchor)기를 갖는다. 앵커기가 하나 이상의 실레인, 특히 트라이클로로실레인, 다이클로로실레인, 모노클로로실레인, 트라이알콕시실레인, 다이알콕시실레인 및/또는 모노알콕시실레 인을 갖는 것이 특히 유리하다.
본 발명에 따른 분자의 바람직한 실시양태는 실질적으로 선형 구조를 가지며, π-π 상호작용할 수 있는 분자 기는 앵커 기로부터 멀리 떨어진 화합물의 말단에서 헤드기로서 배치된다. 따라서, 특히 안정한 표면을 가져 가공 단계에 의해 구조화 될 수 있는 단층을 제조할 수 있다.
화합물은 유리하게는 ω-치환된 알킬클로로실레인, 알콕시실레인, ω-치환된 알칸티올 및/또는 알칸셀렌올, 특히 페녹시옥타데칸티올, 및 유사한 다이설파이드 및 셀레나이드의 형태이다. 또한, 화합물이 ω-페녹시옥타데실트라이클로로실레인, ω-바이페닐옥시옥타데실트라이클로로실레인 및/또는 티에닐옥타데실트라이클로로실레인의 형태인 것이 유리하다.
본 발명에 따른 화합물이 (특히 단층 중의 유전층의 형성을 위해) 유전성 기를 갖는 경우, 반도체 구성요소(예컨대 OFET)의 제조에 사용될 수 있다. 유전성 기가 n=2 내지 20의 하나 이상의 n-알킬기를 갖는 것이 바람직하다. 알킬기는 양호한 유전 특성을 갖는다.
상기 목적은 또한 청구항 1 내지 10 중 어느 하나에 청구된 화합물을 포함하는 단층을 갖는 층 구조물에 의해 달성된다. 이 층 구조물은 반도체 구성요소의 일부이거나 완전한 구성요소일 수 있다.
단층이 금속성 표면, 금속 산화물 표면 및/또는 플라스틱 표면을 갖는 기판 상에 배치되는 것이 유리하다. 기판이 하이드록실기 함유 표면을 갖는 것이 유리하고, 특히 기판은 규소, 티타늄 또는 알루미늄을 포함한다. 앵커기는 효율적인 방식으로 상기 표면에 결합한다.
본 발명에 따른 층 구조물의 유리한 실시양태는 하기 층들을 갖는다:
a) 기판에 결합된 앵커기를 갖는 단층,
b) 기판으로부터 보았을 때 앵커기 위의 유전성 기의 층,
c) 상기 유전성 기 위의, π-π 상호작용할 수 있는 분자 기의 층.
균일한 층 구조물을 형성하기 위해, 앵커기, 유전성 기 및 π-π 상호작용할 수 있는 분자 기가 실질적으로 동일한 길이인 것이 유리하다.
또한, 하나 이상의 추가의 층, 특히 금속층을 단층 상에 배치하는 것이 유리하다.
상기 목적은 또한 청구항 11 내지 16 중 하나 이상에 청구된 층 구조물을 갖는 반도체 구성요소에 의해 달성된다. 반도체 구성요소가 유기 장 효과 트랜지스터의 형태이고 하나 이상의 유전층을 갖는 단층을 갖는 것이 특히 유리하다.
상기 목적은 또한 청구항 11 내지 17 중 하나 이상에 청구된 층 구조물의 제조 방법에 의해 달성되며, 상기 방법에서 청구항 1 내지 10 중 하나 이상에 청구된 화합물을 포함하는 단층이 액상(液相) 또는 기상(氣相)으로부터 기판 상에 침착된다. 기상으로부터 침착하는 경우(감압, 승온), 층 중에 특히 높은 밀도가 얻어져 유리하다.
청구항 1 내지 10 중 하나 이상에 청구된 화합물을 포함하는 단층이 침지 공정에서 유기 용매와 함께 액상으로부터 침착되는 것이 특히 유리하다.
도 1은 본 발명에 따른 화합물의 한 실시양태의 구조식을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 화합물의 한 실시양태를 기판 상에 갖는 층 구조물의 형성을 위한 단층을 나타낸다.
도 3은 π-π 상호작용할 수 있는 헤드기를 나타낸다.
도 4는 유기 장 효과 트랜지스터의 모식적 구조를 나타낸다.
도 5A 내지 C는 유기 장 효과 트랜지스터를 위한 층 구조물의 3가지 변형을 나타낸다.
도 6A 내지 C는 실리콘 게이트 전극을 갖는, 본 발명에 따른 층 구조물이 없는 트랜지스터의 특징부를 나타낸다.
도 7A 및 B는 알루미늄 게이트 전극을 갖는, 본 발명에 따른 층 구조물이 없는 트랜지스터의 특징부를 나타낸다.
도 8A 내지 C는 본 발명에 따른 층 구조물의 제 1 실시양태(상부 접촉 구조; top contact architecture)를 포함하는 트랜지스터의 특징부를 나타낸다.
도 9A 내지 C는 본 발명에 따른 층 구조물의 제 2 실시양태(저부 접촉 구조; bottom contact architecture)를 포함하는 트랜지스터의 특징부를 나타낸다.
도 10A 및 B는 본 발명에 따른 층 구조물의 제 3 실시양태(기상으로부터의 침착)를 포함하는 트랜지스터의 특징부를 나타낸다.
도 11A 및 B는 본 발명에 따른 층 구조물의 제 4 실시양태(기상으로부터의 침착)를 포함하는 트랜지스터의 특징부를 나타낸다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 앵커기 2 유전성 기
3 π-π 상호작용을 갖는 기(헤드기)
5 자기-조립 층의 형성을 위한 화합물
10 기판 11 분자의 단층
20 OFET를 위한 베이스 기판
21 게이트 전극 22 게이트 유전층
23a 소스층 23b 드레인층
24 능동 반도체층 25 패시베이션층
100 반도체 구성요소(유기 장 효과 트랜지스터)
본 발명은 하기에 첨부 도면을 참조하여 다수의 실시양태를 통해 더욱 상세히 설명할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 화합물(5)의 한 실시양태에 대한 구조식을 나타낸다. 화합물(5)은 실질적으로 선형 구조를 갖는다. 한쪽 말단에는 이 경우에는 트라이클로로실레인의 형태인 앵커기(1)가 배치된다. 이 앵커기(1)는 도 1에 도시되지 않은 기판(10, 도 2 참조)에 결합되도록 한다. 앵커기(1) 위에는 n-알킬 형태인 유전성 기(2)가 배치된다. 쇄 길이는 n=2 내지 20이다. 방향족 시스템을 갖는 헤드기(3)가 화합물(5)의 앵커기(1) 반대쪽 말단에 배치된다. 이 헤드기(3)는 단층(11)을 안정화하기 위해 동일한 유형의 다른 화합물 및/또는 상이한 유형의 화합물과 π-π 상호작용할 수 있다.
이것이 도 2에 도시되어 있는 바, 동일 유형의 화합물은 층 구조물을 갖는 단층(11)을 형성한다. 여기서, 분자의 앵커기(1)는 기판(10)의 하이드록실-함유층에 결합한다. π-π 상호작용은 헤드기(3)들 사이에서 발생할 수 있어, 극히 안정한 층 구조물이 형성된다.
도 3은 π-π 상호작용할 수 있는 다른 기를 나타낸다. 다른 방향족 화합물, 특히 나프탈렌, 안트라센, 나프타센, 펜타센, 바이페닐, 터페닐, 쿼터페닐 및/또는 퀸크페닐을 사용할 수도 있다.
각각의 경우에 쇄 중에 상이한 방향족 고리 시스템을 갖는 쇄가 또한 가능하다. 특성은 축합된 쇄의 길이를 통해 확립될 수 있다. 일반적으로 고도로 축합되지 않고 단층(11)의 실질적 단결정성 또는 에피택틱(epitactic) 2차원 구조에 악영향을 미치지 않는 더 작은 방향족이 특히 적합하다.
상기 상호작용을 통해, 유기 장 효과 트랜지스터 중에 유전체로서 적합한 층을 형성할 수 있다. 직접 비교에서(도 5 내지 9 참조), 상기 헤드기(3)를 갖지 않는 SAM이 매우 작은 가공 기회(window)를 가지거나 후속층과의 물질 상용성이 보장되지 않는다는 것을 보여줄 수 있었다. 하기에, π-π 상호작용할 수 있는 헤드기를 갖는 SAM을 또한 T-SAM으로 지칭한다.
π-π 상호작용은 단층(11)의 경우에 동시에 일어나며 개시시킬 필요는 없다. 원리적으로는, π-π 상호작용의 형성을 위하여 상기 기를 심지어 SAM 내에 도입시킬 수 있으나, 그러면 더 이상 헤드기로서 지칭될 수 없다.
상기 T-SAM의 누설 전류는 T-SAM이 유기 장 효과 트랜지스터를 위한 유전체로서 사용될 수 있을 정도로 낮다. 약 3nm에 불과한 그 두께로 인해, 상기 트랜지스터의 작동을 위해 요구되는 공급 전압은 1-2 V로 감소한다. 헤드기의 방향족 성질이 또한 단층(11)의 화학적 불활성에 원인이 된다.
상기 단층(11)(T-SAM)의 이점을 이하에 더욱 상세히 설명한다.
화학적 안정성: T-SAM은 기판 표면으로의 결합을 파괴하지 않는 모든 시약에 대해 불활성이다. T-SAM은 공격성 시약에 대해 일정 시간 동안 내성이 있는데 이는 상기 시약이 먼저 단층(11)을 통해 확산되거나 이것을 측면으로부터 공격해야 하기 때문이다. 이 견고성은 다른 SAM 부류에 대해서는 이제까지 관찰되지 않았다.
공정 안정성: T-SAM은 포토레지스트의 도포, 광구조화(photostructuring), 습식 현상(development) 및 포토레지스트의 스트리핑(stripping)과 같은 리쏘그래피 단계에 내성이 있다. 따라서, 유기 장 효과 트랜지스터의 형성을 위한 추가의 층을 예를 들어 유전층 상에 구성할 수 있다.
시간 및 저장 안정성의 함수로서의 안정성: 침착과 추가의 가공 사이에 T-SAM의 열화 없이 몇 주가 있을 수 있으며; 단층(11)은 안정하다.
금속 침착: 금속은 전기화학적으로 또는 기상을 통해 T-SAM 상에 단락을 발생시키지 않고 실질적으로 100% 수율로 넓게 침착될 수 있다. 이 높은 유전성 "품질"은 다른 SAM 부류에서는 이제까지 관찰되지 않았다. 따라서, SAM 상에 침착될 경우, 옥타데실트라이클로로실레인(OTS)에 의한 증착에 의해서는 단락(short-circuit) 없이 금속이 침착될 수 없는 반면, ω-페녹시옥타데실트라이클로로실레인은 금속이 증착에 의해 침착되고 실온에서 넓은 면적에 걸쳐 구조화될 수 있을 정도로 두꺼운 T-SAM 층을 형성한다.
열 안정성: T-SAM은 200℃ 이상의 온도에서 안정하다.
층 두께의 균일성: 수득된 층 두께는 분자 기하구조 및 기판으로의 고착(anchoring)의 고유 함수이다. 층 두께는 실질적으로 편차가 없다.
트랜지스터의 공급 전압: 약 3nm의 유전체 두께는 작동에 요하는 공급 전압을 1-2 V로 저하시킨다. 동일한 유전체 두께를 갖는 실리콘 기술의 170 nm ITRS 노드 및 중합체 전자공학 사이의 직접 비교가 표 1에 요약되어 있다. 기술 데이터는 회로 설계하기에 충분하다.
기판 선택의 유연성: 화합물(5)은 예를 들어 공기중에서 규소 또는 알루미늄에 의해 자연스럽게 형성되는 하이드록실기 함유 표면 상에 침착되기에 특히 적합하다. 그러나, 예를 들어 플라즈마 단계 또는 에칭 방법에 의해 활성화되는 플라스틱 표면도 적합하다. 실레인은 기판(10)의 표면과 Si-O 결합을 형성한다. 특히 적합한 실레인은 트라이-, 다이- 또는 모노클로로실레인 및 트라이-, 다이- 또는 모노알콕시실레인이다.
ω-페녹시옥타데실트라이클로로실레인 이외의 화합물로서 특히 바람직한 것은 ω-바이페닐옥시옥타데실트라이클로로실레인 및 티에닐옥타데실트라이클로로실레인이다.
일반적으로, T-SAM을 형성할 수 있는 화합물은 또한 SH 커플링을 통해 금 또는 구리에 결합할 수 있거나, NC 커플링을 통해 팔라듐에 결합할 수 있거나, 알데하이드기를 통해 수소-종결된 규소에 결합할 수 있다.
단층(11)을 포함하는 본 발명에 따른 층 구조물의 실시양태를 논의하기 전에, 도 4를 참조하여 유기 장 효과 트랜지스터의 구조를 설명하고자 한다.
유기 장 효과 트랜지스터는 다수의 층으로 구성된 전자공학적 구성요소로서, 개별 층의 접속에 의해 집적 회로를 생성하기 위해 층들 모두가 구조화된다. 도 5는 저부 접촉 구조인 상기 트랜지스터의 기본적 구조를 나타낸다.
게이트 유전층(22)에 의해 피복된 게이트 전극(21)은 베이스 기판(20) 상에 배치된다. 상기 게이트 유전층(22)은 예를 들어 상기 단층(11)으로 구성될 수 있다. 상기 유전체는 5nm 미만의 층 두께를 갖는다(상향식(bottom up)).
게이트 유전층(22) 상에는 소스층(23a) 및 드레인층(23b)이 배치되고, 이들 둘 모두 상부에서 능동 반도체층(24)에 접속된다. 패시베이션 층(25)은 능동층(24) 상에 배치된다.
본 발명의 실시양태의 기능을 기술하는 실시예가 이하에 기술된다.
상기 목적을 위해, 본 발명에 따른 단층(11)(T-SAM)을 평가하기 위해 소위 상부 접촉(도 5A 및 5B) 또는 저부 접촉 구조(도 5C)인 유기 장 효과 트랜지스터를 제작했다.
상부 접촉 구조의 경우, 소스 및 드레인 전극(23a, 23b)은 유기 반도체(25) 위에 존재하며, 저부 접촉 구조의 경우, 상기 전극들은 유기 반도체(25)와 동일 평면에 존재한다.
상기 목적을 위해, 공지된 단층(SAM) 및 본 발명에 따른 단층(T-SAM)을 기판으로서의 게이트 전극 물질(21) 상에 침착시켰다.
상기 실험 변형을 개략적으로 도 5a 내지 5c에 나타낸다. 단순화를 위해, 드레인 접속은 도 5a 내지 c에서는 생략한다.
도 5a는 상부 접촉 구조에서 사용되는 유전체 물질(22)을 포함하는 공지된 단층(SAM)을 나타낸다. 단층(SAM), 반전도 층(24) 및 소스 접속부(23a)를 열 증착에 의해 도포했다.
도 5b는 단층(11)을 포함하는 본 발명에 따른 층 구조물의 한 실시양태가 게이트 전극 물질(21) 상에 배치된 것을 제외하고는 도 5a와 동일한 구조물을 나타낸다.
도 5c는 단층(11)을 포함하는 본 발명에 따른 층 구조물의 한 실시양태가 사용된 한 실시양태를 나타낸다. 그러나, 여기서, 소스 접속부(23a)는 저부 접촉 구조로 형성된다.
측정 결과를 하기에 논의하며, 실험의 수치값은 표 2에 요약되어 있다.
실시예 1(SAM)
옥타데실트라이클로로실레인(OTS)를 포함하는 SAM을 고도로 도핑된 웨이퍼상에 게이트 전극 물질(21)로서 기상으로부터 침착시켰다. 이후, 각각의 경우에 (a) 펜타센 또는 (b) α,ω-비스데실섹시티에닐을 포함하는 30nm 유기 반도체 층(24)을 기상으로부터 침착시켰다. 금 30nm를 유기 반도체의 층(24) 상에 섀도우 마스크를 통해 소스 및 드레인 전극(23a, 23b)으로서 침착시켰다.
결과:
(a) 펜타센의 경우, 유기 장 효과 트랜지스터는 수득되지 않았다(표 2, 실험 UZ-36).
(b) α,ω-비스데실섹시티에닐의 경우(표 2, 실험 ZU-35), 장 효과 트랜지스터를 얻을 수 있었다. 이는 섹시티오펜과 SAM의 특별한 알킬-알킬 상호작용으로 인한 것이다. 수득된 특성을 도 6a 내지 6c에 나타낸다.
트랜지스터 특성:
L = 130 ㎛
W = 170 ㎛
tSAM = 2.5 nm
ESAM = 2.5
μ = 0.04 cm2/Vs (캐리어 이동성)
쓰레스홀드 전압 = 0 V
서브쓰레스홀드 경사 = 200 mV/decade
온/오프 전류비 = 103
드레인/게이트 전류비 = 1.6
SAM의 경우, 장 효과 트랜지스터 거동의 존재는 선택된 유기 반도체 물질에 명백히 좌우된다.
대조 실험은 트랜지스터 기능성이 침착된 SAM의 경우에만 수득된다는 것을 보여준다. 규소 상의 천연 산화물층은 이 경우에 충분하지 않다(표 2, 실험 UZ-37).
기판(11)으로서의 규소 대신으로, OTS SAM이 또한 알루미늄 상에 형성된다. 특성을 도 7a 및 7b에 나타낸다(표 2, 실험 ZU-43). OTS SAM의 층 두께는 2.5 nm이다. 다른 파라미터는 다음과 같다:
L = 130 ㎛
W = 170 ㎛
μ = 0.03 cm2/Vs (캐리어 이동성)
쓰레스홀드 전압 = -0.9 V
서브쓰레스홀드 경사 = 360 mV/decade
온/오프 전류비 = 103
완전한 집적화를 위해서는, 전극들은 해상도의 한계로 인해 섀도우 마스크에 의해 한정될 수 없다. 저부 접촉 트랜지스터 구조는 미세 구조화에 적합하다. 그러나, OTS SAM을 게이트 유전체로서 갖는 저부 접촉 트랜지스터는 소스/게이트 및 드레인/게이트 사이에 단락만을 나타냈다.
실시예 2(T-SAM)
실시예 2에서, 본 발명에 따른 층 구조물의 한 실시양태의 거동을 조사한다.
실시예 1과는 대조적으로, 여기서 ω-페녹시옥타데실트라이클로로실레인은 유기 반도체와는 독립적으로 상부 및 저부 접촉 구조로 유기 장 효과 트랜지스터가 제조될 수 있게 한다. 이 거동은 T-SAM의 극도의 안정성 및 품질을 설명한다.
상부 접촉 구조(도 5b 참조)를 제조하기 위해, T-SAM을 고도로 도핑된 실리콘 기판(21)에 액상으로부터 도포했다. 다르게는, 실시예 1과 유사한 기상으로부터의 도포도 가능하다.
이후 실시예 1에 기술된 것과 동일한 방식으로 상부 접촉 트랜지스터를 제조했다:
유기 반도체 펜타센의 증착; 금을 포함하는 금속 접속부의 한정- 섀도우 마스크/증발에 의해
이러한 방식으로 제조된 유기 장 효과 트랜지스터의 특성을 도 8a 내지 8c에 나타낸다(표 2, 실험 UZ-31). 특성은 다음과 같다:
L = 130 ㎛
W = 170 ㎛
tSAM = 2.5 nm
ESAM = 2.5
μ = 0.9 cm2/Vs (캐리어 이동성)
쓰레스홀드 전압 = -0.6 V
서브쓰레스홀드 경사 = 135 mV/decade
온/오프 전류비 = 104
본 발명에 따른 층 구조물의 T-SAM 층이 OTS SAM에 비해 고품질이라는 것은 여기서 명백한데, OTS SAM 및 반도체로서 펜타센을 갖는 상부 접촉 구조물의 경우, 장 효과가 관찰될 수 없었기 때문이다(실시예 1 (a) 참조).
금속은 실온에서 T-SAM 상에 기상으로부터 침착될 수 있고 포토리쏘그래피적으로 구조화될 수 있다.
회로를 형성하도록 집적될 수 있는 저부 접촉 구조의 유기 장 효과 트랜지스터를 이와 같이 수득할 수 있고, 트랜지스터의 특성을 도 9a 내지 9c에 나타낸다(표 2, 실험 UZ-33). 채널 길이 및 폭은 각각의 요건에 맞추어질 수 있다.
상기 목적을 위해, T-SAM은 고도로 도핑된 실리콘 기판(21)에 액상으로부터 도포된다(다르게는, 실시예 1과 유사하게 기상으로부터 도포할 수도 있다). 후속적으로 30 nm 두께 금 층을 그 위에 증착에 의해 침착시킨다. 소스 및 드레인 접속부(23a, 23b)를 상기 금 층 상에 포토리쏘그래피적으로 한정하고 습식 화학법(I2/KI 용액)에 의해 에칭한다. 포토레지스트 에칭 마스크를 제거하기 위해 아세톤을 사용하여 접속부를 세정한다. 이후 유기 반도체(펜타센)를 침착시킨다.
트랜지스터 특성 UZ33(표 2 참조):
L = 5 ㎛
W = 5 ㎛
tSAM = 2.5 nm
ESAM = 2.5
μ = 0.2 cm2/Vs (캐리어 이동성)
쓰레스홀드 전압 = -0.1 V
서브쓰레스홀드 경사 = 240 mV/decade
온/오프 전류비 = 103
드레인/게이트 전류비 = 100.
실시예 3(액상으로부터의 반도체를 갖는 T-SAM)
유기 반도체의 증착에 대한 대안으로서, 유기 반도체는 또한 액상으로부터 도포될 수 있다.
이 목적을 위해, UZ-33의 절차(실시예 2, 저부 접촉)를 채용한다. 펜타센 대신, 클로로포름중의 폴리-3-헥실티오펜의 1% 용액을 스핀 코팅에 의해 10초 동안 2000회전으로 도포하고 60℃에서 10분 동안 핫플레이트 상에서 건조시킨다.
실시예 4
ω-치환된 알킬트라이클로로실레인 대신, 다른 적합한 화합물, 특히 ω-치환된 알칸티올 및 알칸셀렌올, 예컨대 18-페녹시옥타데칸티올, 및 유사한 다이설파이드 및 다이셀레나이드를 사용할 경우, 절연 SAM이 금속 상에 제조될 수 있다. 백 금, 팔라듐, 구리, 은, 금 및 수은이 이 목적에 적합하다.
금속 기판은 SAM-형성 화합물의 에탄올계 용액에 침지함으로써 코팅된다. 이렇게 수득된 층들은 금속의 증착에 의해 또는 전해질에 의해 접촉될 수 있으며 양호한 절연 특성을 나타낸다. 1.5 V에서 측정된 전류 밀도(금, 18-페녹시옥타데칸티올)는 7.4 A/m2이었다.
추가의 실험은 기상으로부터의 침착(감압, 승온)이 용액으로부터의 침착보다 양호한 층을 제공한다는 것을 보여준다. 표 2에서, 이는 실험 UZ-31, UZ-33(액상)과 비교한 실험 MH-357, MH 362(기상)의 ID/IG 및 IG에 대한 값으로부터 명백하다.
실험 MH-357(상부 접촉)에 따른 실시양태에 대한 트랜지스터의 특성을 도 10a, 10b에 나타낸다. 실험 MH-362(저부 접촉)에 따른 실시양태에 대한 트랜지스터의 특성을 도 11a, 11b에 나타낸다.
하기 표 1은 본 발명에 따른 층 구조물을 갖는 유기 장 효과 트랜지스터와 Si 기술의 170nm 노드의 데이터 사이의 기술 파라미터의 비교를 나타낸다.
Figure 112005074321365-PCT00002
하기 표 2는 실험 결과(도 5 내지 9)의 목록을 나타낸다.
Figure 112005074321365-PCT00003
본 발명은 그 실행이 상기 바람직한 실시양태로 한정되지 않는다. 오히려, 본 발명에 따른 화합물, 본 발명에 따른 층 구조물, 본 발명에 따른 반도체 구성요소 및 본 발명에 따른 방법을 기본적으로 상이한 유형의 변형으로 사용하는 다수의 변형이 생각될 수 있다.

Claims (20)

  1. 자기-조립 단층(단분자층; monolayer), 특히 반도체 구성요소용 단층을 형성하는데 사용되는 화합물로서,
    단층(11)을 안정화하기 위해 동일한 유형의 다른 화합물 및/또는 상이한 유형의 화합물과 π-π 상호작용할 수 있는 분자 기를 특징으로 하는 화합물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    π-π 상호작용할 수 있는 분자 기(3)가 5개 이하의 고리 시스템을 갖는 방향족 또는 축합된 방향족, 특히 나프탈렌, 안트라센, 나프타센, 펜타센, 바이페닐, 터페닐, 쿼터페닐 및/또는 퀸크페닐을 갖는 것을 특징으로 하는 화합물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    π-π 상호작용할 수 있는 분자 기(3)가 하기 기 중 하나 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure 112005074321365-PCT00004
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    기판(10)에 결합하기 위한 하나 이상의 앵커(anchor)기(1)를 특징으로 하는 화합물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    앵커기(1)가 하나 이상의 실레인, 특히 트라이클로로실레인, 다이클로로실레인, 모노클로로실레인, 트라이알콕시실레인, 다이알콕시실레인 및/또는 모노알콕시실레인 을 갖는 것을 특징으로 하는 화합물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    실질적으로 선형 구조를 갖고, π-π 상호작용할 수 있는 분자 기(3)가 앵커기(1)로부터 멀리 떨어진 화합물(5)의 말단에서 헤드기로서 배치되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    ω-치환된 알킬트라이클로로실레인, ω-치환된 알칸티올 및/또는 알칸셀렌올, 특히 페녹시옥타데칸티올, 및 유사한 다이설파이드 및 셀레나이드의 형태인 것을 특징으로 하는 화합물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    ω-페녹시옥타데실트라이클로로실레인, ω-바이페닐옥시옥타데실트라이클로로실레인 및/또는 티에닐옥타데실트라이클로로실레인의 형태인 것을 특징으로 하는 화합물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    특히 반도체 구성요소용 단층(11)에서 유전층의 형성을 위한 유전성 기(2)를 특징으로 하는 화합물.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 유전성 기가 n=2 내지 20인 하나 이상의 n-알킬기를 갖는 것을 특징으로 하는 화합물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 단층을 갖는 층 구조물.
  12. 제 11 항에 있어서,
    단층(11)이 금속성 표면, 금속 산화물 표면 및/또는 플라스틱 표면을 갖는 기판(10) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 층 구조물.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    하이드록실기 함유 표면을 갖는 기판(10), 특히 규소 또는 알루미늄을 포함하는 기판(10)을 특징으로 하는 층 구조물.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    a) 단층(11)이 앵커기(1)에 의해 기판(10)에 결합되고,
    b) 기판(10)으로부터 보았을 때, 유전성 기(2)의 층이 상기 앵처기(1) 위에 배치되며,
    c) π-π 상호작용할 수 있는 분자 기(3)의 층이 상기 유전층(2) 위에 배치되는 것을 특징으로 하는 층 구조물.
  15. 제 14 항에 있어서,
    앵커기(1), 유전성 기(2) 및 π-π 상호작용할 수 있는 분자 기(3)가 실질적으로 동일한 길이인 것을 특징으로 하는 층 구조물.
  16. 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 추가의 층, 특히 금속층(23a, 23b)이 단층(11) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 층 구조물.
  17. 제 11 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 층 구조물을 갖는 반도체 구성요소.
  18. 제 17 항에 있어서,
    유기 장 효과 트랜지스터(100)의 형태이고, 하나 이상의 유전층(2)을 포함하는 단층(11)을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 구성요소.
  19. 제 11 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 층 구조물을 제조하는 방법으로서, 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 화합물(5)을 포함하는 단층(11)을 기판 상에 액상 또는 기상으로부터 침착시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 화합물(5)을 포함하는 단층(11)을 침지 공정에서 유기 용매와 함께 액상으로부터 침착시키는 것을 특징으로 하는 방법.
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DE102004009600B4 (de) * 2004-02-27 2008-04-03 Qimonda Ag Selbstorganisierende organische Dielektrikumsschichten auf der Basis von Phosphonsäure-Derivaten
DE102004025423B4 (de) * 2004-05-24 2008-03-06 Qimonda Ag Dünnfilm-Feldeffekt-Transistor mit Gate-Dielektrikum aus organischem Material und Verfahren zu dessen Herstellung
WO2005122293A2 (en) * 2004-06-08 2005-12-22 Princeton University Formation of ordered thin films of organics on metal oxide surfaces
DE102004057760A1 (de) * 2004-11-30 2006-06-08 Infineon Technologies Ag Methode zur Synthese von langkettigen Phosphonsäurederivaten und Thiolderivaten
US20070251551A1 (en) * 2005-04-15 2007-11-01 Korzenski Michael B Removal of high-dose ion-implanted photoresist using self-assembled monolayers in solvent systems
DE102005026981A1 (de) * 2005-06-10 2006-12-28 Micronas Gmbh Sensor und Verfahren zu dessen Herstellung
KR100708720B1 (ko) * 2005-10-19 2007-04-17 삼성에스디아이 주식회사 유기 박막 트랜지스터, 이의 제조 방법 및 이를 구비한평판 표시 장치
US7795145B2 (en) 2006-02-15 2010-09-14 Basf Aktiengesellschaft Patterning crystalline compounds on surfaces
US20070264747A1 (en) * 2006-05-15 2007-11-15 Kuo-Hsi Yen Patterning process and method of manufacturing organic thin film transistor using the same
DE102006033713A1 (de) 2006-05-30 2007-12-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Organisches lichtemittierendes Bauelement, Vorrichtung mit einem organischen lichtemittierenden Bauelement und Beleuchtungseinrichtung sowie Verfahren zur Herstellung eines organischen lichtemittierenden Bauelements
KR20080013297A (ko) * 2006-08-08 2008-02-13 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법
JP4909745B2 (ja) * 2007-01-17 2012-04-04 シャープ株式会社 有機薄膜の形成方法および有機薄膜形成装置
DE102007029836A1 (de) * 2007-06-28 2009-01-02 Siemens Ag Zusatz für Kühlwasserkreisläufe in Kraftwerken sowie Verfahren zum Korrisionsschutz in Kühlwasserkreisläufen von Kraftwerken
DE102007029837A1 (de) 2007-06-28 2009-01-02 Siemens Ag Zusatz für ein Reinigungs- und/oder Pflegemittel zur Verwendung in Haushaltsgeräten sowie derartiges Reinigungs- und/oder Pflegemittel
WO2009000820A2 (de) * 2007-06-28 2008-12-31 Siemens Aktiengesellschaft Korrosionsschützender zusatz für flüssigkeiten
DE102008006374B4 (de) * 2007-09-27 2018-12-06 Osram Oled Gmbh Elektrisches organisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102007046444A1 (de) * 2007-09-28 2009-04-02 Siemens Ag Organischer Photodetektor mit reduziertem Dunkelstrom
US7968871B2 (en) * 2008-04-11 2011-06-28 Xerox Corporation Organic thin film transistor
US8119445B2 (en) * 2008-05-27 2012-02-21 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Organic semiconductors and growth approaches therefor
JP5437256B2 (ja) * 2008-09-26 2014-03-12 国立大学法人 東京医科歯科大学 高分子ブラシ複合体およびその製造方法
US8106387B2 (en) * 2008-10-14 2012-01-31 Xerox Corporation Organic thin film transistors
DE102009023350A1 (de) 2009-05-29 2010-12-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Elektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements
WO2011067383A1 (en) * 2009-12-04 2011-06-09 Oclaro Technology Limited Surface treatments and coatings
JP6044566B2 (ja) * 2014-03-04 2016-12-14 信越化学工業株式会社 ポジ型レジスト材料及びこれを用いたパターン形成方法
DE102015103335A1 (de) * 2015-03-06 2016-09-08 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronische Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4539061A (en) 1983-09-07 1985-09-03 Yeda Research And Development Co., Ltd. Process for the production of built-up films by the stepwise adsorption of individual monolayers
WO1994021386A2 (en) 1993-03-25 1994-09-29 Research Corporation Technologies, Inc. Polymers useful in forming self-assembled bonded anisotropic ultrathin layers and their use
EP0985678B1 (en) * 1996-07-23 2001-12-05 Symyx Technologies (US/US) Combinatorial synthesis and analysis of organometallic compounds and catalysts
US5728431A (en) 1996-09-20 1998-03-17 Texas A&M University System Process for forming self-assembled polymer layers on a metal surface
US5783648A (en) 1996-09-20 1998-07-21 The Texas A&M University System Co and terpolymers of styrenic monomers having reactive functional groups
DE19815220C2 (de) * 1998-03-27 2003-12-18 Univ Dresden Tech Verfahren zur haftfesten und dichten chemischen oder galvanischen Metallisierung von Substraten sowie Haftvermittler zur Durchführung des Verfahrens
JP3942146B2 (ja) * 2000-05-30 2007-07-11 独立行政法人理化学研究所 塩基配列検出用基板の製造方法および塩基配列検出方法
KR100462712B1 (ko) 2000-08-10 2004-12-20 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 유기전자장치와 그 제조방법과 그 동작방법 및 그것을 사용한 표시장치
US20020167003A1 (en) 2001-04-18 2002-11-14 Campbell Ian H. Chemical and biological sensor using organic self-assembled transitors
JP2003092411A (ja) * 2001-07-26 2003-03-28 Lucent Technol Inc 有機半導体デバイス、有機電界効果トランジスタ及びその製造方法
US6433359B1 (en) * 2001-09-06 2002-08-13 3M Innovative Properties Company Surface modifying layers for organic thin film transistors
KR100473799B1 (ko) * 2001-09-12 2005-03-07 학교법인 포항공과대학교 나노미터 수준의 고정밀 패턴 형성방법
DE10207130B4 (de) * 2002-02-20 2007-09-27 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Herstellung eines Bauelements sowie Bauelement mit einer Edelmetallschicht, einer Edelmetallsilizidschicht und einer oxidierten Silizidschicht
US6768132B2 (en) * 2002-03-07 2004-07-27 3M Innovative Properties Company Surface modified organic thin film transistors

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