專利名稱：電通路連接和關(guān)聯(lián)的接觸部件以及它們的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)電子電路中，具體地說是存儲電路中的電通路連接和關(guān)聯(lián)的接觸部件，其中一層活性有機(jī)介電材料包含氟原子，并由單分子、齊聚物、同聚物、共聚物、或它們的混合物或化合物組成，其中通路連接提供在延伸過介電層的通路開口中并與分別提供在介電層兩側(cè)上的第一和第二電接觸部件連接，其中第一接觸部件提供在該層的底部表面，且第二接觸部件提供在該層的相對表面或頂部表面。
本發(fā)明還涉及制造這種電通路連接和關(guān)聯(lián)的接觸部件的方法。
本發(fā)明特別要解決在有機(jī)電子電路中包含氟原子的有機(jī)活性介電材料與形成電流路徑通路和電極金屬的導(dǎo)電材料的對接問題。在本發(fā)明中使用的活性有機(jī)介電材料或?qū)拥母拍钍侵冈谟袡C(jī)電子電路中執(zhí)行活性功能的有機(jī)介電材料。這些材料的實例包括可在暴露于電場、電壓或電流時進(jìn)行相變，或可在這些影響下被設(shè)置為特定的物理或電狀態(tài)的有機(jī)介電材料，例如，如果是有機(jī)鐵電材料，它們可被設(shè)置為兩種極化狀態(tài)中的任一種并可在這二者之間轉(zhuǎn)換。因此，活性有機(jī)介電材料在重要的方面不同于無源有機(jī)介電質(zhì)，后者通常僅被認(rèn)為是絕緣體，且在受到電場、電流或電壓的影響時不會改變它們的狀態(tài)或相位。這些材料，具體地說是最佳的絕緣體，當(dāng)然具有低的電容率，但活性有機(jī)介電材料可具有實際上更高的介電常數(shù)，并且在許多應(yīng)用中，活性有機(jī)介電材料是所謂的高ε材料被認(rèn)為是有利的。然而，它們構(gòu)成了阻抗，并因此被發(fā)現(xiàn)可作為RC或RCL網(wǎng)絡(luò)的有源元件。作為本發(fā)明主題的一種特定應(yīng)用當(dāng)然是使用以鐵電體或永電體有機(jī)材料形式的活性有機(jī)介電材料，例如含氟聚合物和共聚物。但已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)這些材料與導(dǎo)體例如電極金屬有歐姆接觸，并受到動態(tài)電刺激時，它們的功能特性會永久受損。它們功能性能力的退化會隨時間和所加刺激的次數(shù)而加劇，特別當(dāng)活性有機(jī)化合物包含高反應(yīng)元素例如氟的原子時。
通路，或更恰當(dāng)?shù)卣f是通路連接，按慣例用來連接在層狀結(jié)構(gòu)相對表面上的元件和器件。通路連接最常用于電連接層狀活性介電結(jié)構(gòu)兩側(cè)上的接觸部件，且通常期望通路連接應(yīng)具有最小的特性尺寸，但同時又要求其提供所需的高質(zhì)量電連接。
在基于無機(jī)材料的集成電路技術(shù)中，通路連接通常由具有高耐蝕性并與集成電路所使用的其他無機(jī)導(dǎo)電和介電材料具有高兼容性的高導(dǎo)電通路金屬形成。
功能良好的通路連接在VLSI電路中極為重要，在這些電路中成千上萬甚至數(shù)百萬的連接要在拓?fù)渖蠘O為復(fù)雜的超小型結(jié)構(gòu)中形成。在活性介電層兩側(cè)上提供的接觸部件對通路連接要求有通路開口或通孔通過該層，并具有在亞微米范圍內(nèi)的尺寸。使用微光刻形成圖案以及隨后的蝕刻，即可制作這些通孔。用這種方式，也可形成具有不同截面幾何形狀的通路。
美國專利No.6,127,070(Yang等人)公開了一種用于形成縱橫比大于4∶1的矩形通路的方法。這種通路的橫向尺寸由于受到可適用的設(shè)計規(guī)則的限制在0.2μm左右，暗示矩形通路具有的長度約為1μm。不同的導(dǎo)電材料已被建議并用于填充通孔。典型的是使用鎢作為通路材料，于是通路被稱為鎢塞。但實際上，通路塞可以用能以足夠的流速沉積來填充通孔的任何適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材料形成。
美國專利No.5,322,816(Pinter)公開了一種用于在厚度大約為1μm的半導(dǎo)體層中制作通孔的方法，且其中通孔的橫向側(cè)邊在垂直方向可以形成有斜度或錐度。當(dāng)通路金屬被氈毯式沉積，例如沉積成濺射薄膜時，這可確保通孔的高質(zhì)量填充，以基本上覆蓋通路的傾斜側(cè)邊和底部金屬觸點。
用于形成金屬通路的上述現(xiàn)有技術(shù)的方法受許多缺點的阻礙，具體地說是相對于具有活性有機(jī)材料層例如聚合物層的薄膜器件。這些層可能非常薄，例如低至數(shù)十納米，而且當(dāng)用于通路塞的金屬被沉積時，很難調(diào)諧工藝參數(shù)，具體地說是在熱規(guī)范內(nèi)。工藝步驟的數(shù)量也必然帶來增加的生產(chǎn)成本。
已發(fā)現(xiàn)在包含一種或多種活性有機(jī)介電材料的有機(jī)電子電路中通路連接和它們關(guān)聯(lián)的接觸部件。這些材料對通路連接會有不利影響，當(dāng)通路連接實際上形成為通路金屬與這種有機(jī)材料相接觸時，這一點就特別至關(guān)重要。這種通路連接一般提供在矩陣可尋址鐵電體或永電體存儲器中，其中一層例如鐵電體或永電體聚合物或共聚物用作存儲材料，其兩側(cè)被平行的條狀電極組所包圍，以使各組的電極定向為基本上相互正交。有機(jī)例如鐵電體或永電體材料被夾在電極組之間，并形成整體層，而存儲單元被定義在交叉電極之間的存儲材料中。鐵電體或永電體存儲單元因而可被認(rèn)為是鐵電體或永電體電容器，且其間夾有有機(jī)存儲材料的交叉電極當(dāng)然就等效于一個電容器結(jié)構(gòu)。這種器件需要大量的通路連接，通常都提供在器件的邊緣，上述多組電極以高密度配置在這里終止，電極節(jié)距在亞微米范圍之內(nèi)。這就意味著，實現(xiàn)通路連接是一件棘手的事。通常，通路將一組電極連接到接觸部件，并且提供在通孔中，延伸過存儲材料，存儲材料當(dāng)然是具有鐵電體或永電體特性的介電質(zhì)，以使其在電容器狀結(jié)構(gòu)的交叉電極之間所加的電場中可被極化。此外，已發(fā)現(xiàn)，甚至通路的形成過程，即通孔的形成圖案和蝕刻以及通路金屬的沉積，不僅對存儲材料而且對接觸電極都會有不利影響，而處于工藝條件下的存儲材料能夠與電極和通路金屬起化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致它們的電氣特性變差。
因此本發(fā)明的一個目的是，提供有機(jī)電子電路中的具有改進(jìn)質(zhì)量的通路連接和關(guān)聯(lián)的接觸部件，其中在任何情況下通路連接和接觸部件都被提供為與至少包含氟原子的活性有機(jī)介電材料有對接關(guān)系。
本發(fā)明還有一個目的是，提供在化學(xué)、電氣和機(jī)械上都與接觸部件兼容的通路連接，或提供電極金屬以在這種電路中進(jìn)行接觸。
上述目的以及其他特性和優(yōu)點可用按照本發(fā)明的電通路連接和關(guān)聯(lián)的接觸部件來實現(xiàn)，其特征在于第二接觸部件包含直接沉積在活性有機(jī)介電層上的第一層化學(xué)惰性和不反應(yīng)導(dǎo)電材料，以及整體提供在第一層上和向下至第一接觸部件的通路開口中的第二層導(dǎo)電材料，由此在所述第一和第二接觸部件之間的通路連接延伸過活性有機(jī)介電層，并與所述第二接觸部件的第二層成為整體。
同樣，上述目的以及其他特性和優(yōu)點可用按照本發(fā)明用于制造電通路連接和關(guān)聯(lián)的接觸部件的方法來實現(xiàn)，其特征在于直接在活性有機(jī)介電層上沉積一層化學(xué)惰性導(dǎo)電材料作為所述第二接觸部件的第一層；在所述第一層中形成通路開口，并通過活性有機(jī)介電層向下至第一接觸部件；以及在第一層上沉積一層導(dǎo)電材料作為第二接觸部件的第二層，并通過通路開口向下至第一接觸部件，由此在所述第一和第二接觸部件之間的通路連接即建立起來，通過活性有機(jī)介電層并與所述第二接觸部件的所述第二層成為整體。
其他特性和優(yōu)點從所附從屬權(quán)利要求中將顯而易見。
從結(jié)合附圖所作的對優(yōu)選實施例的以下討論中就可更好地理解本發(fā)明，附圖包括

圖1示出按照本發(fā)明的具有兩層的接觸部件截面；圖2是按照本發(fā)明的通路連接，它例如可用于具有一層活性有機(jī)介電材料的矩陣可尋址器件中；圖3是按照本發(fā)明的通路連接和關(guān)聯(lián)的接觸部件的另一實施例；圖4a是在本發(fā)明實施例中所用的通路開口的透視圖；圖4b是按照本發(fā)明的通路連接實施例的截面圖，具有圖4a中所示的通路開口；圖4c是圖4a中實施例的平面圖；圖5a是在本發(fā)明另一實施例中所用的通路開口的透視圖；圖5b是按照本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例的截面圖，具有圖5a中所示的通路開口；圖5c是圖5a中實施例的平面圖；以及圖6是按照本發(fā)明通路連接和關(guān)聯(lián)接觸部件的制造過程流程圖。
本發(fā)明的一般背景在某種程度上基于申請人自己對適用于制造具有含氟原子活性有機(jī)材料的電子電路的電極材料和沉積方法的調(diào)查研究。具體地說，這些調(diào)查研究一直專注于在矩陣可尋址鐵電體或永電體存儲器中用于尋址電極和接觸部件的材料，其中有機(jī)存儲材料是夾在尋址電極之間基于偏二氟乙烯的聚合物和/或共聚物。由于電極金屬和例如氟化鐵電聚合物之間的交互作用，在此電壓施加到電極上且在其間的存儲材料中創(chuàng)建了電場，對于電極材料的選擇以及它們的沉積方法必須給予特殊的考慮，以免對系統(tǒng)電極金屬/存儲材料有負(fù)面影響，具體地說是在工作條件下。作為調(diào)查研究的結(jié)果，在同時待審的專利申請中已建議至少底部電極或具有有機(jī)鐵電體或永電體存儲材料的鐵電體或永電體存儲電路，其中氟化聚合物位于尋址電極之間，應(yīng)包含至少一層金，面向存儲材料。在此情況下優(yōu)選的存儲材料是P(VDF-TrFE)型共聚物，即聚偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物。
相對存儲材料中含有的反應(yīng)組分而言底部電極應(yīng)基本上是化學(xué)惰性的，但在電極之上沉積例如鐵電聚合物仍然會導(dǎo)致某些不利的表面反應(yīng)。然而，通過先化學(xué)處理暴露的電極表面然后再在其上沉積存儲材料，這些不利的影響就可有利地減輕。但是，在存儲材料層相對表面上的頂部電極可由任何適合的電極金屬制成，例如鈦，盡管已經(jīng)對在存儲材料上沉積電極材料給予了某種考慮，特別是由于在沉積過程中不兼容的熱或化學(xué)規(guī)范。但是，假定用金的底部電極獲得了有利的操作結(jié)果，如在申請人的同時待審的挪威專利申請No.20043163中所公開的，曾試圖也使用金的頂部電極，結(jié)果確實很適用?，F(xiàn)在也已眾所周知，在如上所述的有機(jī)存儲材料中形成圖案和蝕刻通孔會對聚合物材料有不利影響，特別是在蝕刻階段，因為這些通孔在任何情況下都是使用微光刻和例如離子反應(yīng)蝕刻而制成的。令人驚奇的是，結(jié)果在形成圖案和蝕刻通孔之前沉積一層化學(xué)惰性和不反應(yīng)導(dǎo)電材料或多或少消除了用以前在這種有機(jī)介電材料中形成通路連接的方法所遇到的所有問題。特別發(fā)現(xiàn)很重要的優(yōu)點是，在沉積了可被認(rèn)為是電極或接觸部件中第一層的那層后，隨后的通路金屬沉積可以和電極或接觸部件中第二層導(dǎo)電材料的沉積同時進(jìn)行，且優(yōu)選的是，使該導(dǎo)電材料和通路金屬是一種且同一種，并在一個且同一工藝步驟中沉積，形成與電極或接觸部件成一整體的通路連接，并同時確保對底部電極的無缺陷接觸。
現(xiàn)對一些優(yōu)選實施例作說明和討論，以便清楚地概述和強(qiáng)調(diào)本發(fā)明的優(yōu)點。該討論將集中在使用金作為第二接觸部件第一層的特別有利的材料。但一般來說，任何化學(xué)惰性和不反應(yīng)材料都可用于這第一層，并且它們可包括任何其他類似的貴金屬，即具有比銀更低的氧化電位的金屬。因此，所有鉑金屬，包括鉑本身或鈀，都可被認(rèn)為是適合的候選金屬。
圖1示出包含兩層2a、2b的接觸部件或電極部件，以截面示出。層2a是金層，提供在鄰近活性有機(jī)介電材料處，而層2b提供在第一層2a之上，且如前所述，它不必是金，但這可以是個優(yōu)點。
圖2示出按照本發(fā)明具有通路連接和關(guān)聯(lián)的接觸部件的有機(jī)電子電路的截面圖。其中底部電極或接觸部件1a、1b提供在未示出的襯底上。接觸部件1a、1b可有利地用金制成，且沉積后的暴露表面可以作化學(xué)處理，以避免不希望有的表面反應(yīng)并確保良好地附著到活性有機(jī)介電材料上，例如鐵電體或永電體存儲材料，該存儲材料可包含氟原子，且它被沉積以覆蓋底部接觸部件1a、1b。現(xiàn)提供頂部電極接觸部件2，使其包含具有所需特性的第一層2a，例如用金制成，鄰近有機(jī)材料3。將通路開口5蝕刻到層2a，并向下通過活性有機(jī)材料3至底部接觸部件1a，然后在一個且同一工藝步驟中沉積接觸部件2的第二層2b和通路連接2c，即通路金屬，使第二層2b和通路連接2c在同一材料中制成，并提供為電路的整體元件。
如果圖2所示電路是存儲電路或矩陣可尋址陣列中這種電路的一部分，此處活性有機(jī)存儲材料3提供在整體層中，并夾在電極1和2之間，則存儲單元4被定義在交叉的底部電極1b和頂部電極2之間的存儲材料3中，如圖所示。電極1a則可以是用于它們之間的通路連接2c之上的電極2的輸入或輸出線。
圖3示出稍有不同的電路布置，對于實用目的來說，它可以被認(rèn)為是例如矩陣可尋址鐵電存儲器的截面圖，其中第一或底部電極1b和頂部電極2均提供為條狀電極，分別在各電極組中互相垂直定向。矩陣可尋址陣列的存儲器區(qū)6是其中鐵電存儲材料3起活性材料作用的區(qū)域，并包含電容器狀結(jié)構(gòu)的鐵電存儲單元4，具有電極1a、2作為各個單元4的尋址電極。當(dāng)然，接觸部件1a和電極1b可優(yōu)選由金制成，但特別在此情況下，第二電極或接觸部件2的第一層2a是由金制成，并沉積在有機(jī)存儲材料3之上，如圖所示。在底部電極層中提供的接觸部件1a的區(qū)域中，蝕刻通路開口5，穿過金層2a和有機(jī)材料3，然后將接觸部件2的第二層2a沉積在第一層，優(yōu)選為金層2a之上，并填充通路開口5，以形成通路連接2c，通過存儲材料3并向下至接觸部件1a。同樣，層2b和通路連接2c可由與層2a相同的材料制成，例如金，但這并不是嚴(yán)格必需的。
在許多矩陣可尋址器件中，不論它們是存儲器、顯示器或發(fā)光陣列，尋址電極，即例如在活性材料整體層兩側(cè)上的頂部和底部電極，可以被視為延伸在陣列上接觸活性材料的條狀電極。每個電極組由平行條狀電極形成。電極的寬度尺寸將取決于可適用的設(shè)計規(guī)則，但當(dāng)然始終限于用微光刻方法形成圖案時所能作到的最小特性尺寸。為了獲得所需的通路連接并確保良好的電接觸，如果能以某種方法將通路開口的幾何形狀定制為與通路連接相關(guān)聯(lián)的接觸部件的幾何形狀，則很顯然是有利的。當(dāng)通路連接被提供在有機(jī)介電層上面的條狀電極和下面相對表面上的另一條狀電極之間，或關(guān)聯(lián)的接觸部件無論如何被延長，具有可適用設(shè)計規(guī)則所給出的寬度尺寸，且通常在亞微米范圍之內(nèi)，通路開口就可設(shè)計成具有如本申請人提交的挪威專利申請No.20025772中所公開的它們的幾何形狀。該出版物公開的通孔被蝕刻成具有延長和矩形的形式，在其上沉積的電極金屬化覆蓋區(qū)之內(nèi)。
圖4a示出按照上述專利申請的通孔，特別是具有其上提供有條狀電極2a的活性有機(jī)介電層的一部分，它在當(dāng)前情況下對應(yīng)于第一層2a或第二接觸部件2a。延長的即矩形通孔5被蝕刻到條狀電極2a和下面的介電有機(jī)層3，以使通孔5以幾何形式或矩形棱柱出現(xiàn)?，F(xiàn)有技術(shù)的這種通孔也可有利地使用在本發(fā)明中，這在以下將作詳細(xì)說明。接觸部件是類似于矩陣可尋址陣列中條狀電極的延長結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實施例示于圖4b的截面圖中。一層化學(xué)惰性和不反應(yīng)導(dǎo)電材料，例如以及優(yōu)選為金，形成電極或接觸部件2的第一層2a，其被沉積并形成圖案，以使條狀電極和其中含有的延長通孔5一起形成在層1a中，通孔5延伸過活性有機(jī)介電層3至底部電極1，底部電極1在此情況下優(yōu)選也由金制成?，F(xiàn)將第二層2b沉積在第一金層2a之上，并同時填充通路開口5，如圖4a所示，形成通路連接2c并確保在接觸部件2和3之間的充分接觸。圖4c以平面圖示出通路連接上的覆蓋區(qū)，并且現(xiàn)通路開口作為電極或接觸部件2的第二層2b中的矩形開口出現(xiàn)，但當(dāng)然一直向下延伸至底部電極1。
在圖5b中示出圖4b實施例變體的截面圖，與其不同之處是使用如圖5a所示的通孔幾何形狀。在第一層2a和活性有機(jī)介電層3中蝕刻和形成圖案的通孔5現(xiàn)在形成為具有向垂直于第二層2a縱向的側(cè)邊的傾斜或錐形表面6。當(dāng)電極或接觸部件2的第二層2b以及通路連接2c的通路金屬被沉積時，具有錐形端面的延長通路開口確保了不受阻礙的金屬流動和通孔5的填充，以確保在接觸部件1和2之間的最佳電接觸。該變體實施例的覆蓋區(qū)示于圖5c，錐形表面6如圖所示。優(yōu)選的是，具有這種幾何形狀的通路開口形成為具有以下比例即它們的縱向尺寸超過橫向尺寸的至少2.5倍。由于通路開口5優(yōu)選是和在層2a中形成的條狀電極一起形成圖案，它原則上可與在層2a中形成的電極完全共形，但優(yōu)選的是，它們應(yīng)包含在該層的覆蓋區(qū)內(nèi)，以避免在加工過程中與下面的活性有機(jī)介電材料有任何不利的交互作用。因此也很明顯，當(dāng)在可適用的設(shè)計規(guī)則中采用常規(guī)微光刻時，在第二接觸部件2的第一層2a中形成的電極應(yīng)比通路開口2c稍寬一些，以確保充分的保護(hù)。這暗指，如果通孔2a的寬度受到可適用設(shè)計規(guī)則的限制，那么當(dāng)然在電極層2a中形成的條狀電極就應(yīng)稍寬一些，但就不動產(chǎn)來說，由此的成本在任何情況下都可認(rèn)為是可忽略不計的。
也很顯然，對于第二層2b的金屬化可以被整體提供，并被蝕刻和形成圖案，以形成與層2a中的電極以及當(dāng)然還有通路連接2c共形的條狀電極。
現(xiàn)結(jié)合圖6所示的流程圖，簡要討論制造使用兩層頂部接觸部件的通路連接和關(guān)聯(lián)的接觸部件的工藝步驟。在步驟601，例如通過物理氣相沉積PVD將接觸部件2的第一層2a沉積到例如30到90nm的厚度。這第一層2a的化學(xué)惰性和不反應(yīng)導(dǎo)電材料優(yōu)選為金，構(gòu)成頂部接觸部件2的下部或界面部分，并在以下的通路開口過程602期間，起到電極和對下面的活性有機(jī)介電材料3的保護(hù)層的雙重作用。活性有機(jī)介電材料3，在此情況下可認(rèn)為是鐵電聚合物，在通路加工期間也受該第一層2a例如金層的保護(hù)。這之所以如此可能是由于第一層材料應(yīng)是化學(xué)惰性的事實，正如金實質(zhì)上就是化學(xué)惰性的。在現(xiàn)有技術(shù)中已知有時提供夾層以保護(hù)存儲材料層，由此通路加工就不成問題了。但若接觸部件直接接觸活性有機(jī)介電材料，通路加工可能是個問題，特別是如果本發(fā)明是在例如具有諸如P(VDF-TrFE)等存儲材料的無源矩陣可尋址鐵電體或永電體存儲器上實現(xiàn)的話。因此，圖6所示的過程將特別適用于實現(xiàn)高性能存儲電路的預(yù)期目的。
在步驟602，使用常規(guī)的微光刻接著用濕蝕刻或干蝕刻來對通路開口形成圖案。然后用常規(guī)的濕蝕刻方法除去光刻膠。決定步驟603現(xiàn)提供了在兩個單獨的選項之間作選擇的可能性。第一個選項在步驟604a中實現(xiàn)，其中將接觸部件的第二層2b沉積在第一層2a的頂上。于是第一和第二層一起構(gòu)成頂部電極2b。當(dāng)然應(yīng)理解，這個第二層2b也可用和第一層2a相同的材料例如金制成。第二層2b的最小厚度還取決于第一層2a的厚度并取決于沉積技術(shù)，而且例如在物理氣相沉積的情況下，它還取決于步驟覆蓋的程度。頂部接觸部件2的這個第二層2b現(xiàn)在還形成了通過通路開口5的通路連接2c，因此將第二接觸部件2與在例如未示出的具有通路2c的襯底電路中的驅(qū)動電子器件連接起來，該通路2c延伸過在步驟602中蝕刻的通路開口5。在步驟606，使用常規(guī)的微光刻接著用濕蝕刻，可使頂部接觸部件最終形成圖案。然后用濕或干去除方法將光刻膠去除。應(yīng)指出，如果是干去除，未受到頂部接觸部件保護(hù)的部分有機(jī)存儲材料也會被去除，因此按照本發(fā)明的方法降低了在聚合物層(例如)和絕緣襯底之間分層的風(fēng)險。最后步驟606的一個備選方案是，可沉積一薄層鈦，用作在頂部接觸部件蝕刻過程中的硬掩模。用常規(guī)微光刻接著用濕或干蝕刻使鈦層形成圖案。然后用濕或干去除方法將光刻膠去除。
在通路連接2c中使用的通路金屬不必和第二接觸部件2的第二層2b的金屬相同。如果在步驟603作了如此決定，則在沉積第二層2b之前，在步驟604b可將單獨的通路金屬沉積在通路開口5中。單獨通路塞的使用在業(yè)界已知，而且為了改進(jìn)傳導(dǎo)性，它們可用例如鎢制成，這在業(yè)界是通用的，并通過化學(xué)氣相或物理氣相沉積(CVD或PVD)進(jìn)行沉積。在沉積通路金屬之后，在步驟605沉積接觸部件2的第二層2b，并建立所需的觸點。頂部電極的形成圖案和蝕刻在步驟610中進(jìn)行，和在第一選項中一樣。
如本文以上所述，最好優(yōu)選整個第二接觸部件用同一種化學(xué)惰性和不反應(yīng)材料制成，例如金或另一種貴金屬，不管第一接觸部件是否也用類似材料制成。金在底部電極中的優(yōu)點已由申請人在上述挪威申請No.20043163中公開，該申請對在具有基于有機(jī)氟化聚合物或共聚物的存儲材料的例如鐵電體或永電體存儲器中至少用于底部電極的適合電極材料的惱人問題，提出了一個解決方案。這意味著，當(dāng)兩個接觸部件都由同一材料制成，優(yōu)選用金時，這也是一種值得考慮的簡化和優(yōu)點。通路連接也用和接觸部件一樣的材料并在同一工藝步驟中制成，與第二接觸部件2形成一整體。
但本發(fā)明核心的實質(zhì)和改進(jìn)在于，第二接觸部件的第一層應(yīng)始終是化學(xué)惰性和不反應(yīng)材料，而且通常它的采用不需作任何特別的化學(xué)處理或定制即可得到期望結(jié)果，而例如由金制成的第一接觸部件，在其上沉積活性有機(jī)介電層即存儲材料之前，必須經(jīng)受某種化學(xué)預(yù)處理。這是由于在沉積有機(jī)介電層之前第一接觸部件1的表面被暴露的事實。于是會發(fā)生表面反應(yīng)或結(jié)構(gòu)改變，并損害接觸層和其上提供的存儲材料的功能性。如果是第二接觸部件的第一層2a，這類問題不會出現(xiàn)，且除了其接觸功能之外，第一層的主要任務(wù)是在形成通路連接時提供對活性有機(jī)介電材料的期望保護(hù)。但可以設(shè)想，活性有機(jī)介電層3的表面可以進(jìn)行預(yù)處理以改進(jìn)隨后沉積其上的層2a的附著。
權(quán)利要求
1.一種在有機(jī)電子電路中，具體地說是存儲電路中的電通路連接和關(guān)聯(lián)的接觸部件，其中活性有機(jī)介電材料層包含單分子、齊聚物、同聚物、共聚物、或它們的混合物或化合物，其中所述通路連接提供在延伸過所述活性介電層的通路開口中，并與分別提供在所述活性介電層兩側(cè)上的第一和第二電接觸部件連接，并且其中第一接觸部件提供在所述層的底部表面，且第二接觸部件提供在所述層的相對或頂部表面，其特征在于第二接觸部件包含第一層化學(xué)惰性和不反應(yīng)導(dǎo)電材料，直接沉積在所述活性有機(jī)介電層上；以及第二層導(dǎo)電材料，整體提供在第一層上和向下至第一接觸部件的所述通路開口中，由此在所述第一和第二接觸部件之間的所述通路連接延伸過所述活性有機(jī)介電層，并與所述第二接觸部件的第二層成為整體。
2.如權(quán)利要求1所述的通路連接和接觸部件，其特征在于所述關(guān)聯(lián)的接觸部件的第一層由具有比銀更低的氧化電位的貴金屬組成。
3.如權(quán)利要求1所述的通路連接和接觸部件，其特征在于所述貴金屬是金或鉑金屬，包括鉑或鈀，但不限于此。
4.如權(quán)利要求1所述的通路連接和接觸部件，其特征在于所述通路連接以及所述關(guān)聯(lián)的接觸部件的第二層由化學(xué)惰性和不反應(yīng)導(dǎo)電材料組成。
5.如權(quán)利要求4所述的通路連接和接觸部件，其特征在于所述通路連接和所述關(guān)聯(lián)的接觸部件的第二層由具有比銀更低的氧化電位的貴金屬組成。
6.如權(quán)利要求1所述的通路連接和接觸部件，其特征在于所述貴金屬是金或鉑金屬，包括鉑或鈀。
7.如權(quán)利要求1所述的通路連接和接觸部件，其特征在于所述通路連接和所述第二層由具有比銀更高的氧化電位的非貴金屬組成。
8.如權(quán)利要求1所述的通路連接和接觸部件，其特征在于所述通路連接和所述第二層由相同的導(dǎo)電材料組成。
9.如權(quán)利要求1所述的通路連接和接觸部件，其特征在于所述通路連接和所述第二層由不同的導(dǎo)電材料組成。
10.如權(quán)利要求1所述的通路連接和接觸部件，其特征在于所述通路連接被提供為第二接觸部件的第二層的突出部分，并延伸過所述通路開口以接觸第一接觸部件。
11.如權(quán)利要求1所述的通路連接和接觸部件，其特征在于所述通路連接被提供為第二接觸部件的第二層的一部分，并沉積在所述通路開口的一個或多個側(cè)邊的至少一部分上，并在其底部上延伸以接觸第一接觸部件。
12.如權(quán)利要求1所述的通路連接和接觸部件，其特征在于至少一個所述接觸部件是與所述有機(jī)介電層對接的電極。
13.如權(quán)利要求12所述的通路連接和接觸部件，其特征在于所述至少一個電極是條狀電極。
14.如權(quán)利要求1所述的通路連接和接觸部件，其特征在于至少一個所述接觸部件是接觸墊。
15.如權(quán)利要求1所述的通路連接和接觸部件，其特征在于所述第一接觸部件由金組成。
16.一種用于制造在有機(jī)電子電路中，具體地說是存儲電路中的電通路連接和關(guān)聯(lián)的接觸部件的方法，其中活性有機(jī)介電材料層包含單分子、齊聚物、同聚物、共聚物、或它們的混合物或化合物，其中所述通路連接提供在延伸過所述活性介電層的通路開口中，并與分別提供在所述活性介電層兩側(cè)的第一和第二電接觸部件連接，并且其中第一接觸部件提供在所述層的底部表面，且第二接觸部件提供在所述層的相對或頂部表面，其特征在于直接在所述活性有機(jī)介電層上沉積一層化學(xué)惰性導(dǎo)電材料作為所述第二接觸部件的第一層；在所述第一層中形成通路開口，并穿過所述活性有機(jī)介電層向下至第一接觸部件；以及在所述第一層上沉積一層導(dǎo)電材料作為第二接觸部件的第二層，并穿過所述通路開口向下至第一接觸部件，由此在所述第一和第二接觸部件之間的所述通路連接就建立起來，穿過所述活性有機(jī)介電層并與所述第二接觸部件的所述第二層成為整體。
17.如權(quán)利要求16所述的用于制造電通路連接和關(guān)聯(lián)的接觸部件的方法，其特征在于選擇具有比銀更低的氧化電位的貴金屬作為所述第一層的導(dǎo)電材料。
18.如權(quán)利要求17所述的用于制造電通路連接和關(guān)聯(lián)的接觸部件的方法，其特征在于選擇的所述貴金屬為金或鉑金屬，包括鉑或鈀，但不限于此。
19.如權(quán)利要求16所述的用于制造電通路連接和關(guān)聯(lián)的接觸部件的方法，其特征在于選擇具有比銀更低的氧化電位的貴金屬作為所述通路連接和所述第二接觸部件的第二層的材料。
20.如權(quán)利要求19所述的用于制造電通路連接和關(guān)聯(lián)的接觸部件的方法，其特征在于所述貴金屬是金或鉑金屬，例如鉑或鈀，但不限于此。
21.如權(quán)利要求10所述的用于制造電通路連接和關(guān)聯(lián)的接觸部件的方法，其特征在于選擇具有比銀更高的氧化電位的非貴金屬作為所述通路連接和所述第二接觸部件的第二層的材料。
全文摘要
在有機(jī)電子電路，具體地說是存儲電路中，提供一種電通路連接和關(guān)聯(lián)的接觸部件，與包含各種有機(jī)化合物的活性有機(jī)介電材料層對接。通路連接是提供在延伸過活性介電材料的通路開口中，并與其兩側(cè)的第一和第二電接觸部件連接。第二接觸部件包含直接沉積在活性介電層上的第一層化學(xué)惰性和不反應(yīng)導(dǎo)電材料、以及作為第一層之上的第二層并在向下至第一接觸部件的通路開口中提供的導(dǎo)電材料，創(chuàng)建穿過活性介電層的通路連接并連接第一和第二接觸部件。在制造這種電通路連接和此類關(guān)聯(lián)的接觸部件的方法中，將第二接觸部件中的第一層沉積在活性介電層上。第一層由化學(xué)惰性和不反應(yīng)導(dǎo)電材料組成。通路開口形成為穿過第二接觸部件的活性介電層，第二接觸部件由沉積在第一層之上和通路開口中的導(dǎo)電材料組成，以建立通過它們的期望通路連接。
文檔編號H01L51/05GK101023526SQ200580031326
公開日2007年8月22日 申請日期2005年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月22日
發(fā)明者R·利爾杰達(dá)爾, G·古斯塔夫森 申請人:薄膜電子有限公司