專利名稱::薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及即使經(jīng)受紫外線照射也能夠保持優(yōu)異的絕緣性的柵極絕緣膜,進(jìn)一步涉及使用該柵極絕緣膜制作的薄膜晶體管。
背景技術(shù):
:目前,作為電子紙等柔性器件,人們對使用了聚碳酸酯、聚對苯二曱酸乙二醇酯等塑料基板的有機(jī)晶體管(薄膜晶體管)進(jìn)行了研究,但由于這些塑料基板在加熱時輕微伸長、收縮的問題,因此急需提高其耐熱性(低熱膨脹特性)。另一方面,為了減小對塑料基敗施加的熱應(yīng)力,對有機(jī)薄膜晶體管的制作工序的低溫化也進(jìn)行了研究。在制作有機(jī)薄膜晶體管時,一個要求最高溫的工序是柵極絕緣膜的成膜、固化工序,因而要求柵極絕緣膜的制作工序中的低溫化。作為在低溫下形成柵極絕緣膜的方法,有人提出了對柵極電極表面進(jìn)行陽極氧化的方法(參考專利文獻(xiàn)1)、采用化學(xué)氣相沉積法的方法(參考專利文獻(xiàn)2)等,但這些方法的制作工序都比較復(fù)雜。因此,人們期望能夠通過旋涂法、印刷法那樣的涂布而容易地成膜的材料,作為通過涂布制作柵極絕緣膜的例子,有在利用旋涂法涂布含有聚-4-乙烯基苯酚和聚(蜜胺-曱醛)的溶液之后,在200'C下使其固化的例子(參考非專利文獻(xiàn)l)。但是,在該方法中,處理溫度高達(dá)200。C,在該溫度下塑料基板熱伸縮的影響變得顯著,難以用于制作要求微細(xì)像素的電子紙等。作為能夠在較低溫度下制作、并可以期待高絕緣性的絕緣材料之一,可溶性聚酰亞胺已經(jīng)為人們所知。聚酰亞胺由于通常熱分解溫度較高、電阻也較高,因而被廣泛用作電子設(shè)備的絕緣材料,例如有人報告了使用在180。C下固化的聚酰亞胺作為高精度有機(jī)晶體管用柵極絕緣膜的例子(參考非專利文獻(xiàn)2)。另外,近年來,特別是對于以有機(jī)晶體管為代表的機(jī)械柔性優(yōu)異的薄膜晶體管,為了降低制作成本,通常通過高能量的紫外線照射來形成電極、布線(參考非專利文獻(xiàn)3)。專利文獻(xiàn)l:特開2003-258260號公才艮專利文獻(xiàn)2:特開2004-72049號公才艮非專利文獻(xiàn)1:J.Appl.Phys"Vol.93,No.5,1March2003(2003年3月1日),p.2997-2981非專利文獻(xiàn)2:Appl.Phys.Lett"Vol.84,No.19,10May2004(2004年5月10日),p.3789-3791非專利文獻(xiàn)3:2006年秋季第67屆(日本)應(yīng)用物理學(xué)會學(xué)術(shù)演講會演講預(yù)稿集,29a畫ZH畫5,2006年,p.1210
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的課題如上所述,為了得到高可靠性的薄膜晶體管,對能夠通過簡便工序、且在例如180。C以下等較低溫度下制作、以及高絕緣性等絕緣材料的品質(zhì)要求非常高。但是,由普通的有機(jī)聚合物制成的柵極絕緣膜如果經(jīng)受紫外線照射,則出現(xiàn)絕緣性降低這樣的問題。這在上述可溶性聚酰亞胺中、特別是在由高絕緣性的脂肪族酸酐形成的聚酰亞胺中也不例外,也存在對紫外線照射的耐光性低這樣的問題。另外,可溶性聚酰亞胺的溶劑溶解性低,能夠溶解它的溶劑有限(僅限于高極性高沸點(diǎn)的溶劑),因此,還有難以得到高固體成分的組合物這樣的缺點(diǎn)。另外,如上所述,在薄膜晶體管的制作工序中,不僅絕緣膜制作工序的低溫化是重要的,而且能夠利用涂布模具并通過180。C以下的工序制作、且具有良好的電氣特性的絕緣膜材料的選擇也并不多。即使是被認(rèn)為能夠完全滿足這些條件的可溶性聚酰亞胺,也存在上述那樣的溶解性低、耐光性低等問題。本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)狀而做出的,特別從實(shí)用性的觀點(diǎn)考慮,其目的是提供一種新型柵極絕緣膜形成劑,所述的柵極絕緣膜形成劑不僅考慮了柵極絕緣膜剛剛制作完成后的初期電氣特性,而且還特別考慮了在經(jīng)過使用柵極絕緣膜制作有機(jī)薄膜晶體管時的其他工序之后的電氣特性、所制作的元件的電氣特性方面的可靠性。用于解決課題的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明者們?yōu)閷?shí)現(xiàn)上述目的而進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過由包含具有三喚三酮環(huán)的特定重復(fù)單元的化合物形成固化膜,可以得到具有作為柵極絕緣膜的絕緣性、且在現(xiàn)有的絕緣膜材料所不足的耐光性方面也具有優(yōu)異的性能的柵極絕緣膜。即,作為本發(fā)明的第l觀點(diǎn),涉及一種薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑,其特征在于,含有下述低聚物或聚合物,所述低聚物或聚合物含有具有三溱三酮環(huán)的重復(fù)單元,所述三溱三酮環(huán)具有含羥烷基的基團(tuán)作為氮原子上的取代基。作為第2觀點(diǎn),是如第1觀點(diǎn)所述的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑,其特征在于,還含有溶劑。作為第3觀點(diǎn),是如第1觀點(diǎn)或第2觀點(diǎn)所述的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑,所述低聚物或聚合物是含有下述重復(fù)單元的化合物,所述重復(fù)單元具有三溱三酮環(huán)的氮原子介由羥基亞烷基與其它三溱三酮環(huán)的氮原子結(jié)合的結(jié)構(gòu)。作為第4觀點(diǎn),是如第1觀點(diǎn)~第3觀點(diǎn)的任一項所述的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑,所述低聚物或聚合物是含有下述式(l)所示的重復(fù)單元的4匕合物,上式中,R"R2各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)l6的烷基、碳原子數(shù)3~6的烯基、三氟曱基或五氟乙基,ApAz和A3各自獨(dú)立地表示氫原子、甲基或乙基。作為第5觀點(diǎn),是如第1觀點(diǎn)~第4觀點(diǎn)的任一項所述的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑,所述低聚物或聚合物是下述式(2)和式(3)所示的兩種化合物的反應(yīng)生成物,上式中,R!、R2、Ap入2和A3分別與上述式(l)中的定義含義相同。作為第6觀點(diǎn),是如第4觀點(diǎn)所述的薄膜晶體管用柵極絕緣膜,所述式(1)所示的重復(fù)單元的末端被下述式(4)或式(5)所示的基團(tuán)封閉,上式中,!^、R2、A"Az和A3分別與上述式(l)中的定義含義相同。作為第7觀點(diǎn),是如第5觀點(diǎn)所述的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑,是作為封端劑的下述式(6)或式(7)所示的化合物、與上述式(2)和式(3)所示的兩種化合物的反應(yīng)生成物反應(yīng)而形成的,oR2、N人NH。、人。(7)上式中,RpR2、入2和A3分別與上述(l)中的定義含義相同。作為第8觀點(diǎn),是使用第1觀點(diǎn)~第7觀點(diǎn)的任一項所述的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑而形成的柵極絕緣膜。作為第9觀點(diǎn),是具有第8觀點(diǎn)所述的柵極絕緣膜的薄膜晶體管。作為第IO觀點(diǎn),是一種薄膜晶體管用柵極絕緣膜的制造方法,包括將第1觀點(diǎn)~第7觀點(diǎn)的任一項所述的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑涂布在基板上,然后在180。C以下的溫度進(jìn)行燒成的工序。作為第ll觀點(diǎn),是一種薄膜晶體管的制造方法,包括下述工序?qū)⒌?觀點(diǎn)~第7觀點(diǎn)的任一項所述的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑涂布在基板上,然后在180。C以下的溫度進(jìn)行燒成,得到薄膜晶體管用柵極絕緣膜的工序;以及通過涂布有機(jī)半導(dǎo)體來形成薄膜晶體管的半導(dǎo)體層的工序。發(fā)明的效果本發(fā)明的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑,可以與現(xiàn)有的含可溶性聚酰亞胺的膜形成劑一樣,通過涂布法成膜并在180。C以下的燒成溫度下制作柵極絕緣膜。另外,本發(fā)明的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑對多種多用途溶劑具有易溶解性,即溶劑溶解性高、容易調(diào)整固體成分濃度,因此可以容易地形成具有理想膜厚的柵極絕緣膜。而且,使用上述薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑形成的本發(fā)明的柵極絕緣膜滿足作為柵極絕緣膜所要求的絕緣性水平,而且柵極的漏電流少。特別地,本發(fā)明的柵極絕緣膜具有紫外線照射導(dǎo)致的上述絕緣性劣化非常小、耐光性優(yōu)異這樣的特征,而且透明性也優(yōu)異。并且,本發(fā)明的柵極絕緣膜由于構(gòu)成膜的化合物含有三溱三酮環(huán),因此與以丙烯酸骨架為主體而構(gòu)成的絕緣膜等相比,介質(zhì)擊穿耐壓高,作為需要對柵極絕緣膜施加高電場的薄膜晶體管用柵極絕緣膜的可靠性高。進(jìn)而,具有本發(fā)明的柵極絕緣膜的薄膜晶體管,能夠形成源極.漏極間的漏電流少、ON/OFF比(開關(guān)比)大、電場效應(yīng)遷移率高、閾電壓的漂移少的有機(jī)薄膜晶體管,進(jìn)而能夠在長時間內(nèi)保持這些電氣特性。圖1是顯示具有本發(fā)明的柵極絕緣膜的第1例薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的剖面概略圖。圖2是顯示具有本發(fā)明的柵極絕緣膜的第2例薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的剖面概略圖。圖3是顯示具有本發(fā)明的柵極絕緣膜的第3例薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的剖面概略圖。圖4是顯示具有本發(fā)明的柵極絕緣膜的第4例薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的剖面概略圖。圖5是顯示在實(shí)施例10和比較例4中,由絕緣膜形成劑A和絕緣膜形成劑D所得的柵極絕緣膜制成的有機(jī)薄膜晶體管的漏電流(DrainCurrent)與柵極電壓(GateVoltage)的關(guān)系的曲線圖。附圖標(biāo)記i兌明1........基板2........柵極電極3(3a、3b)柵極絕緣膜4........源極、漏極5........半導(dǎo)體層具體實(shí)施例方式本發(fā)明的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑,含有下述低聚物或聚合物,所述低聚物或聚合物含有具有三嗪三酮環(huán)的重復(fù)單元,所述三嗪三酮環(huán)具有含羥烷基的基團(tuán)作為氮原子上的取代基,并視需要含有溶劑,以及作為任意成分含有交聯(lián)劑、表面活性劑、偶聯(lián)劑等。詳細(xì)地說,本發(fā)明的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑含有含下述重復(fù)單元的低聚物或聚合物,所述重復(fù)單元具有三溱三酮環(huán)的氮原子介由羥基亞烷基與其它三嗪三酮環(huán)的氮原子結(jié)合的結(jié)構(gòu),并視需要含有溶劑、以及上述其他任意成分。本發(fā)明的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑的固體成分例如為0.1~50質(zhì)量%,或者例如為0.5~30質(zhì)量%。作為上述低聚物或聚合物的具體例,可列舉含有下述通式(l)所示重復(fù)單元的化合物。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>上述式中,RpR2各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~6的烷基、碳原子數(shù)3~6的烯基、三氟曱基或五氟乙基,ApA2及A3各自獨(dú)立地表示氫原子、甲基或乙基。作為碳原子數(shù)16的烷基,可列舉例如,甲基、乙基、正戊基、異丙基、環(huán)己基等。作為碳原子數(shù)3~6的烯基,可列舉例如,烯丙基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-戊烯基等。本發(fā)明中使用的上述低聚物或聚合物具有在紫外區(qū)域內(nèi)的透明性高這樣的特征,在上述式(l)所示重復(fù)單元中,&和R2所示的取代基也優(yōu)選為透明性高的取代基。作為這樣的取代基,最優(yōu)選烷基、烯基、氟代烷基、環(huán)己烷等脂環(huán)式基團(tuán)。另外,在不損害透明性的范圍內(nèi),還可以使用苯基、千基、萘基等芳香族基團(tuán)。作為本發(fā)明中使用的上述低聚物或聚合物的最優(yōu)選分子量,不特別限制,但如果分子量過低,則溶劑溶解性變得過高,可能無法經(jīng)受晶體管的制造工序,另外如果分子量過高,則相反地溶劑溶解性降低,可能無法得到高固體成分濃度的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑。因此,作為優(yōu)選的分子量,例如作為重均分子量(聚苯乙烯校準(zhǔn)),為1,000~200,000,更優(yōu)選為5,000~50,000。對獲得本發(fā)明中使用的上述低聚物或聚合物的方法不特別限制,例如,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>(式中,R2、ApA2和A3的定義分別與上述式(l)中的定義含義相同。)作為上述式(2)所示的化合物的優(yōu)選例子,可列舉下述式(A-1)~(A-7)所示的化合物。溶劑中進(jìn)行縮聚反應(yīng)來得到。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>(A-7)另外,在不損害薄膜晶體管的電氣特性的范圍內(nèi),作為式(2)所示的化合物,除了上述式(A-l)(A-7)所示的化合物之外,還可以使用下述式(A-8)~(A-10)所示的化合物。o、N人N'。,。人入。'(A-8)(A-9)(A-10)作為上述式(3)所示化合物的優(yōu)選具體例,可列舉下述式(B-1)~(B-6)所示的化合物。oooo0OH,HH^J,,t)JH、HHNISH(B-l)(B-2)(B-3)(B-4)(B-5)(B-6)另外,在不損害薄膜晶體管的電氣特性的范圍內(nèi),作為式(3)所示的化合物,除了上述式(B-l)(B-6)所示的化合物之外,還可以使用下述式(B-7)~(B-9)所示的化合物。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>另外,可以通過作為上述式(2)所示的化合物,僅選擇式(A-1)~(A-7)所示的化合物,作為上述式(3)所示的化合物,僅選擇式(B-1)~式(B-6)所示的化合物,并使這些化合物進(jìn)行縮聚反應(yīng),從而得到絕緣性高、并且在紫外光區(qū)域內(nèi)的透明性高的低聚物或聚合物,形成在薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑中使用時理想的化合物。在上述縮聚反應(yīng)中,為了提高耐熱性和溶劑溶解性,可以使用封端劑。作為封端劑,可以使用與上述式(2)和式(3)所示的兩種化合物的反應(yīng)生成物的末端基團(tuán)(亞氨基和環(huán)氧基)具有反應(yīng)性的化合物。作為上述與亞氨基具有反應(yīng)性的化合物,可列舉各種環(huán)氧化合物、鹵化物、異氰酸酯等。特別是從透明性、耐熱性、絕緣性等觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選下述式(6)所示的化合物。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>(6)(式中,RpR2、A"A2和A3分別與上述(1)中的定義含義相同。)在上述式(6)所示的化合物中,特別優(yōu)選下述式(8)的化合物。作為上述與環(huán)氧基具有反應(yīng)性的化合物,從容易處理等觀點(diǎn)出發(fā),可列舉二酰亞胺、異氰脲酸、碳酸、異氰酸酯、胺等。另外,還可以使用酸酐、卣化物、酯類、醇類等。特別是從透明性、耐熱性、絕緣性等觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選下述式(7)所示的化合物。OzN\(DF^1(7)(式中,RpR2、A"A2和A3分別與上述(l)中的定義含義相同。)在上述式(7)所示的化合物中,特別優(yōu)選下述式(9)~(IO)的化合物。<關(guān)于縮聚反應(yīng)>作為將上述式(2)與式(3)所示的化合物在有機(jī)溶劑中混合、并使其進(jìn)行縮聚反應(yīng)的方法,可列舉下述方法使式(2)所示的化合物與式(3)所示的化合物分散或溶解在有機(jī)溶劑中,將得到溶液進(jìn)行加熱、攪拌,然后加入溶解在有機(jī)溶劑中的適當(dāng)催化劑,從而使其反應(yīng)的方法;或者通過將式(2)所示的化合物、式(3)所示的化合物和適當(dāng)?shù)拇呋瘎┓稚⒒蛉芙庠谟袡C(jī)溶劑中,將得到溶液進(jìn)行加熱、攪拌,從而使其反應(yīng)的方法等。另外,在存在多種式(2)所示的化合物和式(3)所示的化合物的情況下,可以在預(yù)先將這些多種化合物混合的狀態(tài)下使其進(jìn)行縮聚反應(yīng),也可以使其分別依次進(jìn)行縮聚反應(yīng)。在上述縮聚反應(yīng)中,上述式(2)與式(3)所示的化合物的配合比、即式(2)所示的化合物的摩爾數(shù):式(3)所示的化合物的摩爾數(shù)優(yōu)選為1:0.5~1:1.5。與通常的縮聚反應(yīng)一樣,該摩爾比越接近l:l,則生成的化合物的聚合度越大、分子量越增加。另外,在使用上述式(6)(10)所示的封端劑的情況下,特別是在使用的情況下,縮聚時上述式(2)與上述式(3)的配合比率(摩爾數(shù))優(yōu)選為1:1.01~1:1.5。另外,在使用上述與環(huán)氧基具有反應(yīng)性的化合物(式(7)、式(9)或式(10)所示的化合物)作為封端劑的情況下,縮聚時上述式(2)與上述式(3)的配合比率(摩爾數(shù))優(yōu)選為1.01:1~1.5:1。作為上述縮聚反應(yīng)中使用的有機(jī)溶劑,可以列舉乳酸乙酯、乳酸丁酯、丙二醇單曱醚、丙二醇單曱醚乙酸酯、N,N-二甲基曱酰胺、N,N-二甲基甲酰乙酰胺、N-曱基-2-吡咯烷酮、N-甲基己內(nèi)酰胺、二甲基亞砜、四曱基脲、吡啶、二甲砜、六曱基亞砜、Y-丁內(nèi)酯、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、二甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、丙二醇、丙二醇丙醚乙酸酯、甲乙酮、環(huán)戊酮、環(huán)己酮、2-羥基丙酸乙酉旨、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸曱酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。在上述縮聚反應(yīng)中,優(yōu)選使用節(jié)基三乙基氯化銨、四丁基氯化銨、四乙基溴化銨等季銨鹽,或三苯基膦、乙基三苯基溴化錟、四丁基溴化鱗等鎮(zhèn)鹽等作為反應(yīng)催化劑。上述縮聚反應(yīng)的反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間取決于所使用的化合物、濃度等,例如,可以從反應(yīng)時間為0.1~100小時、反應(yīng)溫度為20X:200'C的范圍適當(dāng)選擇。在使用上述季銨鹽或錟鹽等反應(yīng)催化劑時,優(yōu)選相對于進(jìn)行反應(yīng)的化合物(即,式(2)和式(3)所示的化合物)的總質(zhì)量,在0.001~50質(zhì)量%的范圍內(nèi)使用。<關(guān)于反應(yīng)生成物的回收、洗滌>如上那樣得到的反應(yīng)溶液可以直接用于薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑,但由于反應(yīng)溶液中含有反應(yīng)催化劑、未反應(yīng)單體等,因而優(yōu)選將反應(yīng)生成物進(jìn)行回收、洗滌,然后在柵極絕緣膜形成劑中使用。對于反應(yīng)生成物的回收,在正在進(jìn)行攪拌的貧溶劑中加入反應(yīng)溶液使反應(yīng)生成物沉淀并將其過濾的方法是簡便的。作為這時所使用的貧溶劑不特別限制,可以使用甲醇、己烷、庚烷、乙醇、甲苯、水、醚等。優(yōu)選在將沉淀過濾并回收之后,用上述貧溶劑洗滌反應(yīng)生成物。所回收的反應(yīng)生成物可以在常壓或減壓下、如果將進(jìn)一步將上述粉末狀的反應(yīng)生成物溶解在良溶劑中、并在貧溶劑中再沉淀,將該操作重復(fù)2~10次,則可以進(jìn)一步減少反應(yīng)生成物中的雜質(zhì)。如果作為這時的貧溶劑,使用例如醇類、酮類、烴等3種類以上貧溶劑,則能夠進(jìn)一步提高純化效率。另外,可以在上述式(2)所示的化合物與式(3)所示的化合物進(jìn)行縮聚反應(yīng)之后,或者在所得到的反應(yīng)生成物的洗滌、回收過程中,或者在洗滌、回收過程之后的任一階段使用上述封端劑。<溶劑>作為本發(fā)明的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑中所使用的優(yōu)選溶劑,可以列舉乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、曱基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、二甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、丙二醇、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、丙二醇單丁醚、丙二醇單丁醚乙酸酯、甲乙酮、環(huán)戊酮、環(huán)己酮、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸曱西旨、3-曱氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸曱酯、丙酮酸曱酯、丙酮酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、乳酸曱酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸正丁酯、乳酸異戊酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-甲基己內(nèi)酰胺、二曱基亞砜、四甲基脲、吡啶、二曱砜、六曱基亞砜、,丁內(nèi)酯等。可以根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑中所含的上述低聚物或聚合物的分子量,從這些溶劑中適當(dāng)選擇使用。另外,為了調(diào)整形成劑的表面張力或調(diào)整對基板的浸潤性等,還可以混合使用多種溶劑。<其他添加劑交聯(lián)劑、交聯(lián)催化劑>為了防止與外涂的半導(dǎo)體材料或電極材料混合,本發(fā)明的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑優(yōu)選在涂布到基板上之后,通過加熱使其交聯(lián),即,該形成劑可以進(jìn)一步含有交聯(lián)劑成分。作為上述交聯(lián)劑,可列舉具有至少2個以上羥曱基、甲氧基曱基等交聯(lián)形成取代基的蜜胺系化合物或取代脲系化合物,或者含有環(huán)氧基的聚合物等。具體地說,可以列舉甲氧基甲基化甘脲或曱氧基甲基化蜜胺等化合物,優(yōu)選四甲氧基甲基甘脲或六甲氧基曱基蜜胺。另外,還可列舉四甲氧基甲基脲、四丁氧基甲基脲等化合物。交聯(lián)劑的添加量根據(jù)薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑中所使用的溶劑的種類、所要求的溶液粘度等不同而變化,相對于形成劑的總質(zhì)量為0.001~20質(zhì)量%,優(yōu)選為0.01~15質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.05-10質(zhì)量%。<其他添加劑表面活性劑>為了抑制產(chǎn)生針孔、條紋等,進(jìn)一步提高對表面不均勻的涂布性,本發(fā)明的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑中可以配合表面活性劑。作為表面活性劑,可列舉例如,聚氧乙烯十二烷基醚、聚氧乙烯十八烷基醚、聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯油基醚等聚氧乙烯烷基醚類,聚氧乙烯辛基苯酚醚、聚氧乙烯壬基苯酚醚等聚氧乙烯烷基芳基醚類,聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物類,失水山梨糖醇單月桂酸酯、失水山梨糖醇單棕櫚酸酯、失水山梨糖醇單硬脂酸酯、失水山梨糖醇單油酸酯、失水山梨糖醇三油酸酯、失水山梨糖醇三硬脂酸酯等失水山梨糖醇脂肪酸酯類,聚氧乙烯失水山梨糖醇單月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇單棕櫚酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇單硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇三油酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇三硬脂酸酯等聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯類等非離子系表面活性劑;氟系表面活性劑,例如工7卜、乂/EF301、EF303、EF352((抹)、;^工厶3制造)、>力、:77、乂夕Fi7i、Fi73(大日本<:/年化學(xué)工業(yè)(林)制造)、7口,一KFC430、FC431(住友7]J—工厶(林)制造)、7步t方—KAG710、,一7口S-382、SCIOI、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子(抹)制造)等;有機(jī)硅氧烷聚合物KP341(信越化學(xué)工業(yè)(林)制造)等。這些表面活性劑的配合量,相對于本發(fā)明的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑的總質(zhì)量,通常為0.2質(zhì)量%以下,優(yōu)選為0.1質(zhì)量%以下。這些表面活性劑既可以單獨(dú)添加,也可以2種以上組合添加。<其他添加劑偶聯(lián)劑>另外,對于本發(fā)明的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑,為了提高該形成劑與基板的粘附性,可以在不損害本發(fā)明的效果的限度內(nèi)進(jìn)一步含有偶聯(lián)劑。作為上述偶聯(lián)劑,可以列舉含官能性硅烷的化合物、含環(huán)氧基的有才幾化合物。具體地說,可以列舉3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2-氨基丙基三曱氧基硅烷、2-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三曱氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、N-乙氧羰基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-乙氧羰基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-三甲氧基甲硅烷基丙基三亞乙基三胺、N-三乙氧基甲硅烷基丙基三亞乙基三胺、10-三曱氧基曱硅烷基-1,4,7-三氮雜癸烷、10-三乙氧基曱硅烷基-l,4,7-三氮雜癸烷、9-三曱氧基甲硅烷基-3,6-二氮雜壬基乙酸酯、9-三乙氧基曱硅烷基18-3,6-二氮雜壬基乙酸酯、N-千基-3-氨基丙基三曱氧基硅烷、N-芐基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-二(氧亞乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-二(氧亞乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷等含有官能性硅烷的化合物,乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、三丙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮7jc甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、2,2-二溴新戊二醇二縮水甘油醚、6-四縮水甘油基-2,4-己二醇、N,N,N',N'-四縮水甘油基間二甲苯二胺、1,3-二(N,N-二縮水甘油基M甲基)環(huán)己烷、N,N,N',N'-四縮水甘油基-4,4'-二氨基二苯基曱烷等含有環(huán)氧基的化合物。在使用上述偶聯(lián)劑時,其含量相對于IOO質(zhì)量份的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑優(yōu)選以0.1~30質(zhì)量份添加,更優(yōu)選為1~20質(zhì)量份。<涂膜和固化膜的制造方法>本發(fā)明的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑可以通過浸漬法、旋涂法、轉(zhuǎn)印法、輥涂法、噴墨法、噴霧法、毛刷涂布法等涂布在聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺等通用的塑料基板、玻璃基板等之上,然后通過用電熱板、烘箱等進(jìn)行預(yù)干燥,可以形成涂膜。然后,通過對該涂膜進(jìn)行加熱處理(燒成),從而形成能夠作為柵極絕緣膜使用的固化膜。作為上述加熱處理的方法不特別限制,可以例示在適當(dāng)?shù)臍夥障拢丛诳諝?、氮?dú)獾榷栊詺怏w、真空中等,使用電熱板、烘箱來進(jìn)行加熱處理這樣的方法。從減少涂膜中殘留的溶劑的觀點(diǎn)出發(fā),燒成溫度優(yōu)選為40。C以上,更優(yōu)選在150。C以上進(jìn)行。另外,如果考慮塑料基板的耐熱性,則更優(yōu)選在180。C以下進(jìn)行。燒成中可以進(jìn)行2階段以上的溫度變化。通過階段性地?zé)?,能夠進(jìn)一步提高固化膜的均勻性。這樣得到的本發(fā)明的柵極絕緣膜的膜厚優(yōu)選為5nm5000nm,更優(yōu)選為50nm1000nm,最優(yōu)選為200nm~600nm。如果柵極絕緣膜過薄,則在低電場下發(fā)生介質(zhì)擊穿,不能作為晶體管發(fā)揮作用,另外如果過厚,則為了使晶體管進(jìn)行工作需要高電壓,因此優(yōu)選以上述范圍的膜厚形成本發(fā)明的柵極絕緣膜。另外,在不能通過一次涂布、加熱處理得到所需厚度的固化膜(柵極絕緣膜)的情況下,可以反復(fù)進(jìn)行涂布、加熱處理工序直至得到所需的膜厚。<薄膜晶體管>本發(fā)明的薄膜晶體管只要使用了上述本發(fā)明的柵極絕緣膜即可,對其構(gòu)成不特別限制。作為實(shí)例,圖1~圖4顯示使用了本發(fā)明的柵極絕緣膜的薄膜晶體管的構(gòu)成例。在圖1~圖3的例子中,本發(fā)明的薄膜晶體管在基板1上形成了柵極電極2,柵極電極2被本發(fā)明的柵極絕緣膜3(或3a、3b)所覆蓋。在圖1的例子中,在柵極絕緣膜3上設(shè)有源極4和漏極4,并覆蓋它們那樣地形成了半導(dǎo)體層5。另一方面,在圖2的例子中,在柵極絕緣膜3上形成了半導(dǎo)體層5,在其上設(shè)有源極4和漏極4。另外,在圖3的例子中,在柵極絕緣膜3a上形成了柵極絕緣膜3b,在其上設(shè)有源極和漏極。半導(dǎo)體層5是覆蓋它們那樣地形成的。其中,柵極絕緣膜3b除了作為用于控制晶體管的特性的絕緣膜發(fā)揮功能之外,還具有作為表面處理膜或源極4和漏極4的電極形成用下層膜的功能。此外,在圖4的例子中,在基板1上形成了半導(dǎo)體層5,并設(shè)置源極4和漏極4使其同時覆蓋該半導(dǎo)體層5和基板1兩者。并且是柵極絕緣膜3形成在半導(dǎo)體層5、源極4和漏極4之上,并在其上設(shè)置柵極電極2的構(gòu)成。作為本發(fā)明的薄膜晶體管所使用的電極材料(柵極電極、源極、漏極),可列舉例如,金、銀、銅、鋁、鈣等金屬,碳黑、富勒烯類、碳納米管等無機(jī)材料,以及聚瘞吩、聚苯胺、聚吡咯、聚芴和它們的衍生物等有機(jī)71共軛聚合物等。這些電極材料可以使用1種,但為了提高薄膜晶體管的電場效應(yīng)遷移、ON/OFF比,或者為了控制閾電壓,可以組合使用多種材料?;蛘?,可以在柵極電極、源極、漏極中分別使用不同的電極材料。作為電極的形成方法,一般使用真空蒸鍍、濺射等,但為了簡化制造方法,提出了利用噴涂法、印刷法、噴墨法等涂布法的電極形成方法。另々kff立在;;r;^山T;憲;+些々k戰(zhàn)昭U擊脅切44嫂醴W*面?zhèn)}fe量岌生部分變化而形成高精細(xì)的電極圖案的涂布方法。作為可以涂布的電極材料,有納米金屬微粒、有機(jī)7T共軛聚合物等。在通過涂布法形成電極時,作為納米金屬油墨、有機(jī)7T共軛聚合物的溶劑,從對本發(fā)明的柵極絕緣膜的損傷(混合)少的方面出發(fā),優(yōu)選水、各種醇類。另外,從電極材料的溶解性優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),還優(yōu)選N,N-二曱基甲酰胺、N,N-二曱基乙酰胺、2-吡咯烷酮、N-曱基-2-吡咯烷酮、n-乙基-2-吡咯烷酮、n-乙烯基-2-吡咯垸酮、N-甲基己內(nèi)酰胺、二甲基亞砜、四曱基脲等極性溶劑,優(yōu)選在對本發(fā)明的柵極絕緣膜的損傷少的范圍內(nèi)使用這些溶劑。本發(fā)明的薄膜晶體管所含的半導(dǎo)體層中使用的材料只要是能夠形成在本發(fā)明的柵極絕緣膜上、上述電極上和上述塑料M上即可,不特別限制,作為具體例,可列舉并五苯、低聚瘞吩衍生物、酞菁衍生物等有機(jī)低分子材料,聚噻吩衍生物、聚苯乙炔衍生物、聚芴衍生物等7T共軛聚合物,InGaZnO系、InGaO系、ZnGaO系、InZnO系、ZnO、Sn02等氧4匕物半導(dǎo)體等。這些半導(dǎo)體材料的成膜方法可以采用濺射法、真空蒸鍍法、噴墨法、噴霧法等。特別是因?yàn)閲娔?、噴霧法等涂布法簡便、且能夠降低制造成本,所以優(yōu)選。作為適合涂布法的半導(dǎo)體材料,可列舉溶劑溶解性高、容易得到均勻薄膜的7l共軛聚合物。在成膜時,作為7T共軛聚合物的溶劑,只要是能夠溶解或均勻分散這些聚合物、且對本發(fā)明的柵極絕緣膜的損傷(混合等)少的溶劑即可,不特別限制,可以例示二曱苯、三氯苯、三曱苯等。實(shí)施例以下列舉實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明,但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。J7—,求,卜y—社制的聚乙二醇(分子量約12,000、4,000、l,OOO)。[膜厚的測定I通過用切削刀將膜的一部分剝離,使用全自動細(xì)微形狀測定機(jī)(ET4000A、(林)小坂研究所社制),在測定力為10jiN、掃描速度為0.05mm/秒的條件下測定其臺階差,從而求得膜厚。<合成例3:P-3的合成>將20g單烯丙基二縮水甘油基異氰脲酸、13.4g單丁基異氰脲酸和0.8g節(jié)基三乙基氯化銨加入到lllg丙二醇單曱醚中,加熱回流該混合物,同時一邊向該混合物中通入氮?dú)?,一邊攪?5小時。接著,將得到的反應(yīng)溶液滴加到曱醇溶劑中,過濾所析出的沉淀物,得到反應(yīng)生成物P-3(白色粉末)。進(jìn)行反應(yīng)生成物P-3的GPC分析,結(jié)果以標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯校準(zhǔn)的重均分子量為10,700。另外,反應(yīng)生成物P-3含有具有下述式(13)所示結(jié)構(gòu)單元的化合物。<比較合成例1:P-4的合成>使4.86g對苯二胺、1.74g4-十六烷基氧基-l,3-二氨基苯溶解在122.5gNMP中,然后加入15.01g3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫-1-萘琥珀酸二酐,在室溫下將其攪拌10小時進(jìn)行聚合反應(yīng)。用NMP將得到的聚酰胺酸溶液稀釋至8重量%。在50g該溶液中,加入10.8g無水乙酸、5.0g吡咬作為酰亞胺化催化劑,在50。C下使其反應(yīng)3小時,得到聚酰亞胺溶液。將該溶液加入到大量的曱醇中,將得到的白色沉淀濾出、干燥,得到白色的聚酰亞胺粉末。該聚酰亞胺粉末經(jīng)^-NMR確認(rèn)卯%被酰亞胺化。另外,得到的聚酰亞胺的數(shù)均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)分別為Mn=18,000、Mw=54,000。<實(shí)施例7:使用絕緣膜形成劑A的柵極絕緣膜〉除了使用實(shí)施例1所調(diào)制的絕緣膜形成劑A、柵極絕緣膜的膜厚為400nm以外,采用與實(shí)施例4相同的步驟,在J4l上制作柵極絕緣膜。接著,采用與實(shí)施例4相同的步驟,制作絕緣性評價用的樣品。接著,除了將得到的上述樣品在空氣中暴露30分鐘,然后在空氣中進(jìn)行測定以外,采用與實(shí)施例4相同的步驟,測定電流-電壓特性,求得電阻率。結(jié)果示于表2。<實(shí)施例8:使用絕緣膜形成劑B的柵極絕緣膜>除了使用實(shí)施例2所調(diào)制的絕緣膜形成劑B以外,采用與實(shí)施例7相同的步驟,在基板上制作柵極絕緣膜。接著,釆用與實(shí)施例7相同的步驟,制作絕緣性評價用樣品,測定電流-電壓特性,求得電阻率。結(jié)果示于表2。<實(shí)施例9:使用絕緣膜形成劑C的柵極絕緣膜>除了使用實(shí)施例3所調(diào)制的絕緣膜形成劑C以外,采用與實(shí)施例7相同的步驟,在基板上制作柵極絕緣膜。接著,采用與實(shí)施例7相同的步驟,制作絕緣性評價用樣品,測定電流-電壓特性,求得電阻率。結(jié)果示于表2。<比較例3:使用絕緣膜形成劑D的柵極絕緣膜>除了使用比較例1所調(diào)制的絕緣膜形成劑D以外,采用與實(shí)施例7相同的步驟,在141上制作柵極絕緣膜。接著,采用與實(shí)施例7相同的步驟,制作絕緣性評價用樣品,測定電流-電壓特性,求得電阻率。結(jié)果示于表2。<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>如表2所示,在暴露于空氣中的同時進(jìn)行評價的實(shí)施例7~實(shí)施例9的柵極絕緣膜,顯示出與在相同條件下測定的比較例3(可溶性聚酰亞胺)的柵極絕緣膜相同或更大的電阻率值,說明能夠適合作為薄膜晶體管用柵極絕緣膜使用。[柵極絕緣膜的制造以及該絕緣膜在紫外線照射后的電氣特性評價<實(shí)施例10:使用絕緣膜形成劑A的柵極絕緣膜燒成溫度18(TO除了使用實(shí)施例1所調(diào)制的絕緣膜形成劑A、柵極絕緣膜的膜厚為400nm以外,采用與實(shí)施例4相同的步驟,分別在2個14l上制作柵極絕緣膜。接著,以高壓汞燈作為光源,介由可透射波長254nm左右的光的帶通濾光片,對1個基板上的柵極絕緣膜進(jìn)行20J/cii^的紫外線曝光。另外,在計算柵極絕緣膜上的膝光量時,使用照度計((林)才一夕制作所制UV-M02)測定紫外線的照度(照度3.8~4.8mW/cm2),得到的照度乘以曝光時間求得曝光量。接著,分別在具有經(jīng)過20J/cm2的紫外線曝光的柵極絕緣膜(有曝光)的基板、和具有未經(jīng)紫外線膝光的柵極絕緣膜(無膝光)的基板上疊層金電極,使其直徑為1.5mm,除此之外,采用與實(shí)施例4相同的步驟,制作絕緣性評價用樣品,測定電流-電壓特性,求得電阻率。結(jié)果示于表3。<實(shí)施例11:使用絕緣膜形成劑A的柵極絕緣膜燒成溫度200'O除了柵極絕緣膜的燒成溫度為200。C以外,采用與實(shí)施例IO相同的步驟,在基板上制作柵極絕緣膜。接著,使用與實(shí)施例IO相同的步驟進(jìn)行紫外線照射,然后分別制作絕緣性評價用樣品,測定電流-電壓特性,求得電阻率。結(jié)果示于表3。<實(shí)施例12:使用絕緣膜形成劑C的柵極絕緣膜燒成溫度230'O除了柵極絕緣膜的燒成溫度為230。C以外,采用與實(shí)施例IO相同的步驟,在基板上制作柵極絕緣膜。接著,使用與實(shí)施例IO相同的步驟進(jìn)行紫外線照射,然后分別制作絕緣性評價用樣品,測定電流-電壓特性,求得電阻率。結(jié)果示于表3。<比較例4:使用絕緣膜形成劑D的柵極絕緣膜>除了使用比較例1所調(diào)制的絕緣膜形成劑D的溶液以外,采用與實(shí)施例10相同的步驟,在基板上制作柵極絕緣膜。接著,使用與實(shí)施例10相同的步驟進(jìn)行紫外線照射,然后分別制作絕緣性評價用樣品,測定電流-電壓特性,求得電阻率。結(jié)果如表3所示。[表3柵極絕緣膜的電氣特性燒成溫度的變化和耐光性燒成溫度電阻率/。CTl無爆光有曝光實(shí)施例IO絕緣膜形成劑A180°C3.6xio164.2x1016實(shí)施例ll絕緣膜形成劑A200。C4.3x10164.2xio16實(shí)施例12絕緣膜形成劑A230C4.2x10163.9x1016比較例3絕緣膜形成劑D180。C2.7xio165.4x1016如表3所示,實(shí)施例10~實(shí)施例12的柵極絕緣膜即使經(jīng)過紫外線照射電阻率也幾乎不發(fā)生變化,比較例4(可溶性聚酰亞胺)的柵極絕緣膜通經(jīng)過紫外線照射電阻率值大幅降低。這樣,可得到實(shí)施例10~實(shí)施例12的柵極絕緣膜的耐光性明顯優(yōu)于比較例4的柵極絕緣膜的結(jié)果。有機(jī)薄膜晶體管的制造以及該晶體管的電氣特性評價<實(shí)施例13:使用由絕緣膜形成劑A形成的絕緣膜的有機(jī)薄膜晶體管>除了使用實(shí)施例1所調(diào)制的絕緣膜形成劑A、柵極絕緣膜的膜厚為400nm以外,采用與實(shí)施例4相同的步驟,在基板上制作柵極絕緣膜。由介電常數(shù)和該絕緣膜的膜厚計算出該柵極絕緣膜的電容C,結(jié)果為接著,在上述柵極絕緣膜上形成半導(dǎo)體層。首先,將聚(3-己基噻吩-2,5-二基)(購自乂汝夕(林),以下簡稱為P3HT)以1質(zhì)量%的濃度溶解在二甲苯中,調(diào)制P3HT的涂液,使用旋涂法將該涂液涂布上述柵極絕緣膜上,在氧氣濃度0.5ppm以下的氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行涂布。然后,為了使溶劑完全揮發(fā),在真空狀態(tài)下進(jìn)行100。C、卯分鐘的加熱處理,形成半導(dǎo)體層。進(jìn)而,在上述半導(dǎo)體層上,使用真空蒸鍍裝置,在半導(dǎo)體層(P3HT膜)上疊層約60nm的金,形成溝道長L為卯nm、溝道寬W為2mm的源極、漏極,從而完成有機(jī)薄膜晶體管。另外,圖2所示的有機(jī)薄膜晶體管的剖面圖對應(yīng)于實(shí)施例13的有機(jī)薄膜晶體管。其中,此時的真空蒸鍍時的條件為室溫、真空度lxl(^Pa以下、金的蒸鍍速度O.lnm/秒以下。通過測定漏電流相對于柵極電壓的變化,來評價如上所述得到的有機(jī)薄膜晶體管的電氣特性。詳細(xì)地說,源電壓、漏電壓(Vo)設(shè)為-40V,使柵極電壓(Vc)以2V的步長從+40V變化至-40V,將保持電壓3秒直至電流充分穩(wěn)定之后的值記錄為漏電流的測定值。另外,測定時使用半導(dǎo)體參數(shù)分析儀HP4156C(7"^lz少卜亍夕乂口^一(林)制造)。這樣測得的漏電流相對于柵極電壓的特性(VG-lD特性)示于圖5。在施加負(fù)的柵極電壓時,可發(fā)現(xiàn)漏電流大幅增加,從而確認(rèn)了P3HT作為p型半導(dǎo)體發(fā)揮功能。通常,飽和狀態(tài)下的漏電流ID可以用下述式來表示。即,有機(jī)半導(dǎo)體的遷移率H,可以由以漏電流Io的絕對值的平方^f艮為縱軸、以柵極電壓Vc為橫軸作圖時的曲線斜率求得。ID=WCfi(VG-VT)2/2L上述式中,W為晶體管的溝道寬度,L為晶體管的溝道長度,C為柵極絕緣膜的電容,VT為晶體管的闊電壓,n為遷移率。以該式為基礎(chǔ)計算P3HT的遷移率fi,結(jié)果為2.3x10_3cm2/Vs。另外,閾電壓為5V,開啟狀態(tài)與關(guān)閉狀態(tài)的比(ON/OFF比)為103的數(shù)量級(表3)。另外,為了消除周圍濕度和活性物質(zhì)的影響,優(yōu)選在元件完成后,將其迅速移入真空中(真空度5x10_2Pa以下),放置約30分鐘,然后在真空度保持在5xl(T2Pa以下的狀態(tài)下測定有機(jī)薄膜晶體管的電氣特性。<比較例5:使用由絕緣膜形成劑D形成的柵極絕緣膜的有機(jī)薄膜晶體管>除了使用比較例1所合成的絕緣膜形成劑D的溶液以夕卜,與實(shí)施例13同樣地制造柵極絕緣膜。由介電常數(shù)和聚酰亞胺的膜厚計算出該柵極絕緣膜的電容C,結(jié)果為6.87x10-9(F/cm2)。進(jìn)而,采用與實(shí)施例13相同的步驟,制作有機(jī)薄膜晶體管,測定電氣特性。結(jié)果示于圖5和表4。P3HT的遷移率為l.lxl(T3cm2/Vs,閾電壓為5V,ON/OFF比為103的數(shù)量級。[表4有機(jī)薄膜晶體管的特性遷移率(cmVvs)閾電壓(V)ON/OFF比實(shí)施例13絕緣膜形成劑A2xIO35103比較例5絕緣膜形成劑D1x10—35103如表4所示,柵極絕緣膜使用在180'C下燒成的絕緣膜形成劑A的實(shí)施例13的有機(jī)薄膜晶體管,顯示出與柵極絕緣膜使用可溶性聚酰亞胺的比較例5的有機(jī)薄膜晶體管相同或更好的電氣特性。<實(shí)施例14>在2個帶有ITO的玻璃基板(2.5cm見方、厚度0.7mm)上,用帶有孔徑0.2ftm的過濾器的注射器滴加實(shí)施例1所調(diào)制的絕緣膜形成劑A,通過旋涂法進(jìn)行涂布。然后在空氣中,用80'C的電熱板進(jìn)行5分鐘的加熱處理(預(yù)干燥),使有機(jī)溶劑揮發(fā)。接著,用160'C的電熱板進(jìn)行30分鐘的燒成,得到膜厚約400nm的柵極絕緣膜。接著,以高壓汞燈作為光源,介由可透射波長254nm左右的光的帶通濾光片,對1個基板上的柵極絕緣膜進(jìn)行20J/cii^的紫外線曝光。另外,在計算柵極絕緣膜上的曝光量時,使用照度計((林)OAI制MODEL306)測定紫外線的照度(照度45mW/cm2),得到的照度乘以曝光時間求得曝光量。接著,分別在具有經(jīng)過20J/cm2紫外線曝光的柵極絕緣膜(有曝光)的基板、和具有未經(jīng)紫外線曝光的柵極絕緣膜(無膝光)的基板上,使用真空蒸鍍裝置,在柵極絕緣膜上疊層直徑1.5mm、膜厚100nm的鋁電極,制作在柵極絕緣膜的上下設(shè)有電極的柵極絕緣膜的絕緣性評價用樣品。另外這時的真空蒸鍍條件為室溫、真空度lxl(^Pa以下、鋁的蒸鍍速度1.0nm/秒以下。使用該樣品,在氮?dú)鈿夥罩袦y定電流-電壓特性。電壓是在鋁電極一側(cè)施加正電壓,且該正電壓從0V升高到50V,每隔2V步長設(shè)置10秒鐘的保持時間,由電場lMV/cm時的電流值求得電阻率。結(jié)果示于表5。<實(shí)施例15>除了使用實(shí)施例2所調(diào)制的絕緣膜形成劑B以外,采用與實(shí)施例14相同的步驟,在基板上制作柵極絕緣膜。接著,采用與實(shí)施例14相同的步驟進(jìn)行紫外線照射,然后分別制作絕緣性評價用樣品,測定電流-電壓特性,求得電阻率。結(jié)果示于表5。<實(shí)施例16>除了使用實(shí)施例3所調(diào)制的絕緣膜形成劑C以外,采用與實(shí)施例14相同的步驟,在基板上制作柵極絕緣膜。接著,采用與實(shí)施例14相同的步驟,進(jìn)行紫外線照射,然后分別制作絕緣性評價用樣品,測定電流-電壓特性,求得電阻率。結(jié)果示于表5。<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>如表5所示,實(shí)施例14~實(shí)施例16的柵極絕緣膜即使在紫外線照射之后,電阻率也均為1016Hcm以上。這樣,得到了使用絕緣膜形成劑A~絕緣膜形成劑C制作的實(shí)施例14~實(shí)施例16的柵極絕緣膜不僅絕緣性高,而且耐光性也明顯優(yōu)異的結(jié)果。權(quán)利要求1.一種薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑,其特征在于,含有下述低聚物或聚合物,所述低聚物或聚合物含有具有三嗪三酮環(huán)的重復(fù)單元,所述三嗪三酮環(huán)具有含羥烷基的基團(tuán)作為氮原子上的取代基。2.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑,其特征在于,還含有溶劑。3.如權(quán)利要求1或2所述的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑,所述低聚物或聚合物是含有下述重復(fù)單元的化合物,所述重復(fù)單元具有三嗪三酮環(huán)的氮原子介由羥基亞烷基與其它三嗪三酮環(huán)的氮原子結(jié)合的結(jié)構(gòu)。4.如權(quán)利要求1~3的任一項所述的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑,所述低聚物或聚合物是含有下述式(l)所示的重復(fù)單元的化合物,上式中,RpR2各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)l6的烷基、碳原子數(shù)3~6的烯基、三氟甲基或五氟乙基,ApA2和A3各自獨(dú)立地表示氫原子、曱基或乙基。5.如權(quán)利要求1~4的任一項所述的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑,所述低聚物或聚合物是下述式(2)和式(3)所示的兩種化合物的反應(yīng)生成物,上式中,RpR2、A"A2和A3分別與上述式(l)中的定義含義相同。6.如權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管用柵極絕緣膜,所述式(l)所示的重復(fù)單元的末端被下述式(4)或式(5)所示的基團(tuán)封閉,上式中,RpR2、Ap入2和A3分別與上述式(l)中的定義含義相同。7.如權(quán)利要求5所述的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑,是作為封端劑的下述式(6)或式(7)所示的化合物、與上述式(2)和式(3)所示的兩種化合物的反應(yīng)生成物反應(yīng)而形成的,(6)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>(7)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>上式中,RpR2、Ap入2和A3分別與上述(l)中的定義含義相同。8.使用權(quán)利要求1~7的任一項所述的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑而形成的柵極絕緣膜。9.具有權(quán)利要求8所述的柵極絕緣膜的薄膜晶體管。10.—種薄膜晶體管用柵極絕緣膜的制造方法,包括將權(quán)利要求1~7的任一項所述的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑涂布在基板上,然后在180匸以下的溫度進(jìn)行燒成的工序。11.一種薄膜晶體管的制造方法,包括下述工序?qū)?quán)利要求1~7的任一項所述的薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑涂布在基板上,然后在180。C以下的溫度進(jìn)行燒成,得到薄膜晶體管用柵極絕緣膜的工序;以及通過涂布有機(jī)半導(dǎo)體來形成薄膜晶體管的半導(dǎo)體層的工序。全文摘要本發(fā)明的課題是提供一種新型柵極絕緣膜形成劑,所述的柵極絕緣膜形成劑不僅考慮了柵極絕緣膜剛剛制作完成后的初期電氣特性,而且還考慮了在經(jīng)過使用柵極絕緣膜制作有機(jī)薄膜晶體管時的其他工序之后的電氣特性、所制作的元件的電氣特性方面的可靠性。作為本發(fā)明的解決課題的方法是,提供一種薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑,其特征在于,含有下述低聚物或聚合物以及溶劑,所述低聚物或聚合物含有具有三嗪三酮環(huán)的重復(fù)單元,所述三嗪三酮環(huán)具有含羥烷基的基團(tuán)作為氮原子上的取代基,并提供由該薄膜晶體管用柵極絕緣膜形成劑得到的薄膜晶體管用柵極絕緣膜和具有該絕緣膜的薄膜晶體管、以及它們的制造方法。文檔編號H01L29/786GK101681929SQ200880018128公開日2010年3月24日申請日期2008年5月28日優(yōu)先權(quán)日2007年5月30日發(fā)明者前田真一,岸岡高廣申請人:日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)株式會社