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1、10申请公布号CN104091816A43申请公布日20141008CN104091816A21申请号201410164564922申请日2005021110/817,46720040402US200580017617320050211H01L27/28200601G11C13/00200601G11C11/56200601B82Y10/0020110171申请人斯班逊有限公司地址美国加利福尼亚州72发明人CF莱昂斯74专利代理机构北京戈程知识产权代理有限公司11314代理人程伟王锦阳54发明名称用于内存组件阵列互连的聚合物电介质57摘要一种用于内存组件阵列互连的聚合物电介质，本发明揭示一种半。
2、导体装置100，其含有聚合物电介质103以及至少含有有机半导体材料112与无源层114的有源装置104。该半导体装置100亦可进一步含有导电性聚合物106与/或108。此装置以重量轻和高可靠度为其特征。30优先权数据62分案原申请数据51INTCL权利要求书2页说明书9页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书9页附图3页10申请公布号CN104091816ACN104091816A1/2页21一种半导体装置100，包括衬底101在衬底101上方的聚合物电介质103以及形成在该聚合物电介质（103）内的至少一个有源装置104，其包括有机半导体材料112与无源。
3、层114其中，该聚合物电介质（103）的材料的选择是基于该聚合物电介质（103）的热膨胀系数是否实质吻合该有机半导体材料112与该无源层114的热膨胀系数，该聚合物电介质103包括选自下列所组成的群组中的至少之一氢聚倍半硅氧烷，甲基聚倍半硅氧烷，丁基聚倍半硅氧烷，苯基聚倍半硅氧烷，聚亚苯基，聚硅氮烷，聚苯基喹喔啉，2,2双三氟甲基4,5二氟1,3二氧杂环戊烯的共聚物，全氟烷氧基树脂，氟化的乙烯丙烯，氟甲基丙烯酸酯，聚芳基醚，氟化的聚芳基醚，氟化的派瑞林，聚对二甲苯，氟化的聚对二甲苯，派瑞林F、派瑞林N，派瑞林C，派瑞林D，非晶的聚四氟乙烯，聚喹啉，聚苯基喹喔啉，以及该有机半导体材料112包括选。
4、自下列所组成的群组中的至少之一聚叔丁基二苯基乙炔；聚三氟甲基二苯基乙炔；聚双三氟甲基乙炔；聚双叔丁基联苯基乙炔；聚三甲基硅烷基苯基乙炔；聚咔唑二苯基乙炔；聚二乙炔；聚苯基乙炔；聚嘧啶乙炔；聚甲氧基苯基乙炔；聚甲基苯基乙炔；聚叔丁基苯基乙炔；聚硝基苯基乙炔；聚三氟甲基苯基乙炔；聚三甲基硅烷基苯基乙炔；聚二吡咯基甲烷；聚吲哚醌；聚二羟基吲哚；聚三羟基吲哚；呋喃聚二羟基吲哚；聚吲哚醌2羧基；聚吲哚醌；聚苯并双噻唑；聚对苯硫醚；聚硅烷；聚呋喃；聚吲哚；聚薁；聚亚苯基；聚嘧啶；聚联嘧啶；聚六噻吩；聚硅酮半紫菜嗪；聚锗酮半紫菜嗪；聚伸乙二氧基噻吩以及聚嘧啶金属络合物。2如权利要求1所述的半导体装置100，。
5、其中，该聚合物电介质103包括可自图案化的材料。3如权利要求1所述的半导体装置100，其中，该聚合物电介质103的玻璃转化温度或熔点在125或以上以及在425或以下，该聚合物电介质103的介电常数为3以下。4如权利要求1所述的半导体装置100，还包括导电聚合物。5如权利要求1所述的半导体装置100，其中，该无源层114包括选自下列所组成的群组中的至少之一铜硫化物、铜氧化物、铜硒化物、铜碲化物、锰氧化物、二氧化钛、铟氧化物、银硫化物、金硫化物、铁氧化物、钴砷化物以及镍砷化物。6如权利要求5所述的半导体装置100，其中，该铜硫化物是富含铜的铜硫化物。7一种半导体装置100，包括衬底101在衬底10。
6、1上方的聚合物电介质103形成在该聚合物电介质（103）内的至少一个有源装置104，其包括有机半导体材料112与无源层114；以及导电聚合物，其邻近至少一个有源装置；其中，该聚合物电介质（103）的材料的选择是基于该聚合物电介质（103）的热膨胀系数是否实质吻合该有机半导体材料112与该无源层114的热膨胀系数，该聚合物电介权利要求书CN104091816A2/2页3质103包括选自下列所组成的群组中的至少之一氢聚倍半硅氧烷，甲基聚倍半硅氧烷，丁基聚倍半硅氧烷，苯基聚倍半硅氧烷，聚亚苯基，聚硅氮烷，聚苯基喹喔啉，2,2双三氟甲基4,5二氟1,3二氧杂环戊烯的共聚物，全氟烷氧基树脂，氟化的乙烯丙。
7、烯，氟甲基丙烯酸酯，聚芳基醚，氟化的聚芳基醚，氟化的派瑞林，聚对二甲苯，氟化的聚对二甲苯，派瑞林F、派瑞林N，派瑞林C，派瑞林D，非晶的聚四氟乙烯，聚喹啉，聚苯基喹喔啉，以及该有机半导体材料112包括选自下列所组成的群组中的至少之一聚叔丁基二苯基乙炔；聚三氟甲基二苯基乙炔；聚双三氟甲基乙炔；聚双叔丁基联苯基乙炔；聚三甲基硅烷基苯基乙炔；聚咔唑二苯基乙炔；聚二乙炔；聚苯基乙炔；聚嘧啶乙炔；聚甲氧基苯基乙炔；聚甲基苯基乙炔；聚叔丁基苯基乙炔；聚硝基苯基乙炔；聚三氟甲基苯基乙炔；聚三甲基硅烷基苯基乙炔；聚二吡咯基甲烷；聚吲哚醌；聚二羟基吲哚；聚三羟基吲哚；呋喃聚二羟基吲哚；聚吲哚醌2羧基；聚吲哚醌；。
8、聚苯并双噻唑；聚对苯硫醚；聚硅烷；聚呋喃；聚吲哚；聚薁；聚亚苯基；聚嘧啶；聚联嘧啶；聚六噻吩；聚硅酮半紫菜嗪；聚锗酮半紫菜嗪；聚伸乙二氧基噻吩以及聚嘧啶金属络合物。8如权利要求7所述的半导体装置100，其中，该聚合物电介质103的玻璃转化温度或熔点在135或以上且在400或以下，该聚合物电介质103的介电常数为24以下。9如权利要求7所述的半导体装置100，其中，该有源装置104包括在两电极106、108间包含有机半导体材料112与无源层114的聚合物存储装置，该有机半导体材料112包含共轭聚合物。权利要求书CN104091816A1/9页4用于内存组件阵列互连的聚合物电介质0001本申请是申。
9、请号为2005800176173，申请日为2005年2月11日，发明名称为“用于内存组件阵列互连的聚合物电介质”的中国专利申请的分案申请。技术领域0002本发明大致关于具有聚合物电介质的集成电路芯片。详而言之，本发明为关于在有机内存装置内作为内存组件互连的聚合物电介质。背景技术0003计算机与内存装置的基本功能包含信息处理与储存。在典型计算机系统中，藉由能够在常称作“0“与“1“的两态之间的可逆切换之装置进行这些演算、逻辑与记忆操作。该切换装置为从其进行这些不同的功能且可在两态之间以高速切换的半导体装置来制造。0004例如供储存或处理资料的电子寻址或逻辑装置，特别是晶态硅装置，其以无机固态技术。
10、制成。金属氧半导体场效应晶体管MOSFET为其主要骨干之一。0005在制造计算机与内存装置更快、更小及更便宜的许多发展上涉及挤压越多晶体管与其它电子结构至一邮票尺寸之硅块上的整合积集度INTEGRATION。一邮票尺寸硅块可含有数千万个晶体管，而各晶体管小至几百奈米。然而，以硅为基础的装置正接近其基本物理尺寸的限制。0006无机固态装置通常被导致价格偏高及资料储存密度损失之复杂结构所妨碍。基于无机半导体材料的可变挥发性半导体内存VOLATILESEMICONDUCTORDEVICE的电路系统为了维持已储存信息必须经常地被提供电流而导致加热与高电力消耗。非挥发性半导体装置NONVOLATILES。
11、EMICONDUCTORDEVICE具有一已降低的资料速率及相对高的电力消耗与高程度的复杂性。0007此外，随着无机固态装置尺寸减小及积集度增加，对校准误差ALIGNMENTTOLERANCES的敏感度将更显着地增加制造之困难。形成最小尺寸的特征并非表示该最小尺寸可用以工作电路之制造。其必须具有比小的最小尺寸，例如，四分之一最小尺寸，还小很多的校准误差。0008缩放无机固态装置会增加掺杂物扩散长度之问题。当范围缩小时，在硅内之掺杂物扩散长度会在制程设计上产生困难。在此种关系下，许多调整为用以降低掺杂物的迁移与在降低在高温下的时间。然而，不清楚能无限期地持续作此类调整。0009施予穿过半导体连接。
12、SEMICONDUCTORJUNCTION在逆向偏压方向上的电压会增加连接周围的空乏区DEPLETIONREGION。空乏区的宽度取决于半导体的掺杂程度。若该空乏区延伸至接触到另一空乏区，则可能发生冲穿PUNCHTHROUGH或不受控电流。0010较高之掺杂程度将小化须要用来防止冲穿的间隔。然而，若每单位距离之电压改变为大时，则会进一步加深在每单位距离之大电压改变其意味着电场强度为大时的困难。穿过该锐梯度的电子可能被增速至足以高于最小导电带能量的能阶。此电子被称为热电子，且可能足够活跃以穿越绝缘体而导致半导体装置不可逆的退化。说明书CN104091816A2/9页50011缩放与积集度使单石半。
13、导体衬底的绝缘ISOLATION更有挑战性。尤其，在某些状态下装置的互相横向绝缘LATERALISOLATION相当困难。另一困难为漏电流大小。尚有另一困难为在衬底内的载子扩散，因自由载子能扩散至数十微米而中和已储存电荷。0012对更小与更轻电子组件的持续需求已增加对先进材料与设计的需求。此因目前电子市场之趋势，例如无线通讯与可携式计算机的成长需求，为放置在加强更小/更轻的装置特征与更快的操作速度的强调上。为了确保电子电路的可靠操作，必须执行在邻近导体间的合适电子绝缘。合适之电子隔离可减轻高电压发弧HIGHVOLTAGEARCING与漏电流，而高压发弧与漏电流在高频下可能恶化。当芯片上的装置密。
14、度增加时，则在实行合适电子绝缘的难度亦增加。0013当晶圆尺寸增加与/或当晶体管装置尺寸减少时，关于整个层间电介质材料变得更加重要。目前层间电介质材料，例如无机氧化物与氮化物，具有有益的方面，同样地也具有缺点。更重要的是当制造电路设计时产生某些物理特质，例如不良的扩散、串音CROSSTALK、适当绝缘电与温度、热膨胀系数、短信道效应、漏泄、关键尺寸控制、汲极偏压导致信道能障降低效应DRAININDUCEDBARRIERLOWERING,DIBL。因而想要减轻层间电介质材料的缺点。发明内容0014为了提供本发明某些观点的基本了解，如下所述为本发明的概要。本概要并非打算确认本发明之重要/关键组件或。
15、打算描述本发明的范畴。其唯一的目的为以一简化形式提出本发明之某些观念当作之后所提出的更详细说明的序言。0015本发明在内存芯片与半导体芯片之处提供其热膨胀系数大致相符之两种或以上的塑料衬底、聚合物电介质、导电聚合物与有机半导体，藉此减轻温度改变的不良效应。再者，由于两种或以上的塑料衬底、聚合物电介质、导电聚合物与有机半导体，因此本发明提供相当轻量的与可挠性的FLEXIBLE内存芯片与半导体芯片。0016根据本发明所使用的聚合物电介质具有一个或以上的低介电常数、低耗散因子LOWDISSIPATIONFACTOR、低吸水性LOWMOISTUREUPTAKE、热稳定性、机械稳定性、高崩溃电压BREA。
16、KDOWNVOLTAGE与高玻璃转化温度GLASSTRANSITIONTEMPERATURE。本发明之一观点为关于含有聚合物电介质与至少含有有机半导体材料与无源层之有源装置的半导体装置。本发明另一观点为关于进一步含有导电聚合物的半导体装置。0017为了先前与相关于后所述的实现，本发明包括于其后全面描述其特征并在申请专利范围内详加指出。接下来的说明与附加图标会提出某些本发明详细图标观点与实现。然而，仅使用本发明众多原理的部分方式表示。当想到与这些图标结合时，从接下来之本发明的详细描述，将使本发明之其它目标、优点与新颖特征变得更为明显。附图说明0018图1为根据本发明其中一观点图标之二维微电子装置。
17、之透视图，该装置为聚合物电介质内部含有多个有机内存格；0019图2为根据本发明另一观点图标之三维微电子装置之透视图，该装置为在聚合物电介质内部多个有机内存格；以及说明书CN104091816A3/9页60020图3为根据本发明其中一观点之集成电路装置之横截面说明图标，该装置含有多个有机半导体装置与聚合物电介质。具体实施方式0021聚合物电介质通常比无机材料具有较轻之重量与较高之热膨胀系数，其通常用以当作例如硅与硅化氮之半导体衬底。热膨胀系数通常定义为提升每单位温度在长度上的微量增加FRUCTIONALINCREUSE。本发明涉及使用关于有机半导体或聚合物内存装置之聚合物电介质。本发明亦可选择涉。
18、及使用具导电聚合物之聚合物电介质。因此关系中，本发明提供重量轻、在构造上为半可挠弹性以及于两种或以上之聚合物电介质、导电聚合物与有机半导体之热膨胀系数之处为实质吻合之内存芯片与半导体芯片。0022根据本发明所制造之集成电路芯片含有一聚合物电介质。该聚合物电介质具有相当轻量与大致吻合形成于包含有源装置，特别是以有机半导体或聚合物内存格制造之有源装置之衬底上之许多材料之热膨胀系数。由于电介质为由聚合物电介质所制造，因此温度变化不会有害影响效能、可靠性与/或含有有机半导体或聚合物内存装置之集成电路芯片之机械完整性MECHANICALINTEGRITY。0023聚合物电介质为绝缘材料，诸如低K材料具有。
19、低介电常数之材料。低K材料提供在不同层、装置、结构与半导体衬底内之区域之间的电气绝缘。为了本发明之目的，低K材料具有大约在3以下之介电常数。在另一实施例中，低K材料具有在约24以下之介电常数。而在另一实施例中，低K材料具有在约18以下之介电常数。更在另一实施例中，低K材料具有在约15以下之电介质常数。0024该聚合物电介质可能为可自图案化的不需光刻胶或不可自图案化的需使用光刻胶或屏蔽以图案化。在某些例子中，自图案化的聚合物电介质之使用可以排除在制造集成电路装置中之实行微影步骤PHOTOLITHOGRAPHICSTEP之需要。0025聚合物电介质之通常例子包含低K聚合物与低K氟聚合物。聚合物电介。
20、质之例子包含聚酰亚胺POLYIMIDES、氟化的聚酰亚胺FLUORINATEDPOLYIMIDES、诸如氢聚倍半硅氧烷HYDROGENPOLYSILSEQUIOXANES、甲基聚倍半硅氧烷METHYLPOLYSILSEQUIOXANES、丁基聚倍半硅氧烷BUTYLPOLYSILSEQUIOXANES与苯基聚倍半硅氧烷PHENYLPOLYSILSEQUIOXANES的聚倍半硅氧烷POLYSILSEQUIOXANES、苯并环丁烯BENZOCYCLOBUTENESBCB、氟化的苯并环丁烯FLUORINATEDBENZOCYCLOBUTENE、聚亚苯基POLPHENYLENE、聚硅氮烷POLYSILA。
21、ZANES、聚苯基喹喔啉POLYPHENYLQUINOXALINE、2,2双三氟甲基4,5二氟1,3二氧杂环戊烯2,2BISTRIFLUOROMETHYL4,5DIFLUORO1,3DIOXOLE的共聚物、全氟烷氧基树脂PERFLUOROALKOXYRESIN、氟化的乙烯丙烯FLUORINATEDETHYLENEPROPYLENE、氟甲基丙烯酸酯FLUOROMETHACRYLATE、聚芳基醚POLYARYLENEETHER、氟化的聚芳基醚FLUORINATEDPOLYARYLENEETHER、氟化的派瑞林FLUORINATEDPARYLENES、聚对二甲苯POLYPXYLXYLENES、氟化的。
22、聚对二甲苯FLUORIDEPOLYPXYLXYLENES、派瑞林FPARYLENEF、派瑞林NPARYLENEN、派瑞林CPARYLENEC、派瑞林DPARYLENED、非晶的聚四氟乙烯AMORPHOUSPOLYTETRAFLUOROETHYLENE、聚喹啉POLYQUINOLINE、聚苯基喹喔啉POLYPHENYLQUINOXALINES、聚合物光刻胶材料等。说明书CN104091816A4/9页70026商业上可购得之聚合物电介质之具体例子包含，被认为是从全氟联苯基PERFLUOROBIPHENYL与非晶的双酚衍生出来的ALLIEDSIGNAL公司的FLARETM；APPLIEDMATER。
23、IALS公司可购得的BLACKDIAMONDTM；ASAHICHEMICAL公司的CYTOP氟聚合物与ALCAPS；DOWCHEMICAL公司的与BCB；从DUPONT公司可购得的聚酰亚胺与聚酰亚胺；SHIPLEY公司的ZIRKON；DUPONT公司的聚全氟乙烯；DOWCORNING公司的XLK与3MS；HITACHICHEMICAL公司的HSGRZ25；HONEYWELLELECTRONICMATERIALS公司的HOSPTM与NANOGLASSTM；JSRMICROELECTRONICS公司的LKD；NOVELLUS公司的CORALTM与AF4；CLARIANT公司的SPINFILTM聚硅。
24、氮烷与聚酰亚胺；以及SCHUMACHER公司的VELOXTMPAE2。0027聚合物电介质一般不是使用旋转式涂布沉积法就是使用化学气相沉积法CHEMICALVAPORDEPOSITION技术来形成。在化学气相沉积法中，于阻剂RESIST沉积期间没有使用有机溶剂。化学气相沉积法包含脉冲电浆辅助化学气相沉积法PLASMAENHANCEDCHEMICALVAPORDEPOSITION与热分解化学气相沉积法PYROLYTICCVD以及连续式电浆辅助化学气相沉积法。举例来说，电浆聚合是一种常用来沉积氟碳化物聚合物电介质之方法。为了使膜沉积在辉光放电GLOWDISCHARGE区内部，该电浆辅助化学气相沉积。
25、法使用连续式射频功率RADIOFREQUENCY以激发先驱物气体PRECURSORGAS。0028本发明之集成电路装置可能或可能不额外含有无机电介质材料。此无机电介质材料之例子包含硅、氮化硅、氮氧化硅SILICONOXYNITRIDE、其它金属氧化物等。在一特定实施例中，含有聚合物电介质之有机半导体装置不含有硅。0029该聚合物电介质可能为透明、半透明或不透明。该聚合物电介质具有一熔点或玻璃转化温度，其足够以在其上或在其中促进加工与促进有源半导体装置例如在其上与/或在其中形成有机半导体装置之制造。在一实施例中，该聚合物电介质具有一熔点与/或玻璃转化温度约在125EC或更高且在大约425EC或更。
26、少。在另一实施例中，该聚合物电介质具有一熔点与/或玻璃转化温度约在135EC或更高且在大约400EC或更少。更在另一实施例中，该聚合物电介质具有一熔点与/或玻璃转化温度约在140EC或更高且在大约300EC或更少。0030在某些例子中，某些聚合物电介质易受氧与/或水分渗透不良的影响。在这些例子中，在聚合物电介质表面上可沉积任意的水分与/或氧隔离层。该任意的隔离层当作预防至少一部份水分或/与氧穿透至该聚合物电介质用。隔离层之例子包含硅氧化物、氮化硅、非导电金属氧化物，例如铝氧化物、金属/聚合物交替层，例如铝/聚对二甲苯基或交替的无机电介质介质聚合物，例如硅/CYCLOTENE以减低与/或排除通过。
27、聚合物电介质之氧与水分扩散。当利用该金属/聚合物交替层，最上或最后层最好是用绝缘材料制造以预防任何可能的短路。0031有机半导体装置之有源装置与有机内存装置之例子包含非可变性有机内存格、有机半导体晶体管、聚合物半导体晶体管、非可变性聚合物内存格、可程序有机内存格等。通常这些有源装置含有于两电极间之有机半导体或含有藉由三电极所环绕之有机半导体。此处所描述之集成电路芯片可以利用成逻辑装置，例如中央处理单元CPUS；例如可变性内存装置，例如动态随机存取内存DRAM装置、静态随机存取内存SRAM装置等；输说明书CN104091816A5/9页8入/输出装置I/O芯片；以及例如非可变性内存装置，例如电清。
28、除可程序化只读存储器EEPROMS、可清除可程序化只读存储器EPROMS、可程序只读存储器PROMS等。0032该有机内存格最少含有两电极，同时其一或更多电极可能沉积介于夹于可控导电介质之两电极之间。该电极以导电材质制造，例如导电金属、导电金属合金、导电金属氧化物、导电聚合物膜、半导体材料等。0033特定电极用之材料之例子包含一种或更多种之铝、铬、铜、锗、金、镁、锰、铟、铁、镍、钯、铂、银、钛、锌以及其合金；铟锡氧化物ITO；多晶硅；掺杂非晶质硅；金属硅化物METALSILICIDE等。合金电极具体包含黄铜、不锈钢、镁银合金以及其它不同合金。0034在一实施例中，各电极之厚度独自约为001M或。
29、更大且约为10M或更小。在另一实施例中，各电极之厚度独自约为005M或更大且约为5M或更小。更在另一实施例中，各电极之厚度独自约为01M或更大且约为1M或更小。0035有机半导体装置与聚合物内存装置之有源装置含有有机半导体与无源层，其可以构成一可控导电介质。在可控方法中使用外部刺激能使该可控导电介质成为可导电的与非导电的。通常在缺少外部刺激下，该可控导电介质为非导电或具有较高阻抗。再者，在某些实施例中，导电性/抵抗性之多重程度可能以可控方式建立可控导电介质。举例来说，用于该可控导电介质之导电性/抵抗性之多重程度可能包含一非导电态、一高导电态、一半导电态以及其具有不同程度之电阻（换句话说，该可控。
30、导电介质可能具有多个导电态）之电阻态。0036藉由外在刺激外在意指从可控导电介质之外引起以可控方式能使该可控导电介质成为导电、非导电或任何介于两者间之态导电程度。举例来说，在一外在电场、辐射等之下，一给定非导电可控导电介质被转变成一导电可控导电介质。0037该可控导电介质含有一种或更多种有机半导体层与一种或更多种无源层。该无源层含有一导电性促进化合物。在一实施例中，该可控导电介质含有至少邻近一无源层介于有机半导体与无源层间不需任何中介层之有机半导体层。0038有机半导体因此具有以碳为基础的结构，通常为以碳氢为基础的结构，其不同于习知的MOSFETS。该有机半导体材料典型特征在于其具有重迭B轨域。
31、ORBITALS与/或在于其具有至少两稳定氧化态。该有机半导体材料亦具有其可能假设二种或更多种共振结构RESONANTSTRUCTURE之特征。该重迭B轨域贡献可控导电介质的可控导电特性。注入至有机半导体层内之电荷量亦影响该有机半导体层之导电程度。0039由此关系中，该有机半导体层，例如一共轭有机聚合物，具有给予及接收电荷之能力电子与/或电洞。通常该有机半导体或聚合物内之原子/部分MOIETY具有至少两相对稳定态。该两相对稳定氧化态允许该有机半导体给予及接收电荷且与导电性促进化合物电性相互作用。该有机半导体给予及接收电荷以及与无源层电性相互作用之能力亦取决于该导电性促进化合物本身。0040有机。
32、半导体通常包含具有多变导电性之聚合物。在一实施例中，该有机半导体含有共轭有机聚合物。在另一实施例中，该有机半导体含有具有芳香族为其内之重复单元REPEATINGUNIT之共轭有机聚合物。说明书CN104091816A6/9页90041具有多变导电性之聚合物之例子包含聚乙炔POLYACETYLENE；聚二苯基乙炔POLYDIPHENYLACETYLENE；聚叔丁基二苯基乙炔POLYTBUTYLDIPHENYLACETYLENE；聚三氟甲基二苯基乙炔POLYTRIFLUOROMETHYLDIPHENYLACETYLENE聚双三氟甲基乙炔POLYBISTRIFLUOROMETHYLACETYLENE。
33、；聚双叔丁基联苯基乙炔POLYBISTBUTYLDIPHENYLACETYLENE；聚三甲基硅烷基二苯基乙炔POLYTRIMETHYLSILYLDIPHENYLACETYLENE；聚咔唑二苯基乙炔POLYCARBAZOLEDIPHENYLACETYLENE；聚二乙炔POLYDIACETYLENE；聚苯基乙炔POLYPHENYLACETYLENE；聚嘧啶乙炔POLYPYRIDINEACETYLENE；聚甲氧基苯基乙炔POLYMETHOXYPHENYLACETYLENE；聚甲基苯基乙炔POLYMETHYLPHENYLACETYLENE；聚叔丁基苯基乙炔POLYTBUTYLPHENYLACETYLE。
34、NE；聚硝基苯基乙炔POLYNITROPHENYLACETYLENE；聚三氟甲基苯基乙炔POLYTRIFLUOROMETHYLPHENYLACETYLENE；聚三甲基硅烷基苯基乙炔POLYTRIMETHYLSILYLPHENYLACETYLENE；聚二吡咯基甲烷POLYDIPYRRYLMETHANE；聚吲哚醌POLYINDOQUINONE；聚二羟基吲哚POLYDIHYDROXYINDOLE；聚三羟基吲哚POLYTRIHYDROXYINDOLE；呋喃聚二羟基吲哚FURANEPOLYDIHYDROXYINDOLE；聚吲哚醌2羧基POLYINDOQUINONE2CARBOXYL；聚吲哚醌POLYIN。
35、DOQUINONE；聚苯并双噻唑POLYBENZOBISTHIAZOLE；聚对苯硫醚POLYPPHENYLENESULDE；聚苯胺POLYANILINE；聚噻吩POLYTHIOPHENE；聚吡咯POLYPYRROLE；聚硅烷POLYSILANE；聚苯乙烯POLYSTYRENE；聚呋喃POLYFURAN；聚吲哚POLYINDOLE；聚薁POLYAZULENE；聚亚苯基POLYPHENYLENE；聚嘧啶POLYPYRIDINE；聚联嘧啶POLYBIPYRIDINE；聚酞菁染料POLYPHTHALOCYANINE；聚六噻吩POLYSEXITHIOFENE；聚硅酮半紫菜嗪POLYSILICONOXOH。
36、EMIPORPHYRAZINE；聚锗酮半紫菜嗪POLYGERMANIUMOXOHEMIPORPHYRAZINE；聚伸乙二氧基噻吩POLYETHYLENEDIOXYTHIOPHENE；聚金属茂合物POLYMETALLOCENE络合物铁、钒、铬、钴、镍等；聚嘧啶POLYPYRIDINE金属络合物钌、锇等；等。0042在一实施例中，该有机半导体层未以盐类掺杂。在另一实施例中，该有机半导体层以盐类掺杂。该盐类为一具有阳离子与阴离子之离子化合物。通常可以用来掺杂有机半导体层之例子包含碱土金属的卤素、硫酸盐类、过硫酸盐类、硝酸盐类、磷酸盐类等。碱金属的卤素、硫酸盐类、过硫酸盐类、硝酸盐类、磷酸盐类等。过渡。
37、金属的卤素、硫酸盐类、过硫酸盐类、硝酸盐类、磷酸盐类以及诸如此类。铵的卤素、硫酸盐类、过硫酸盐类、硝酸盐类、磷酸盐类等。四烷基铵的卤化物、硫酸盐类、过硫酸盐类、硝酸盐类、磷酸盐类等。0043在一实施例中，该有机半导体层具有厚度约为0001M或更大且约为5M或更小。在另一实施例中，该有机半导体层具有厚度约为001M或更大且约为25M或更小。更在另一实施例中，该有机半导体层具有厚度约为005M或更大且约为1M或更小。0044该有机半导体层可藉由旋转涂布技术SPINONTECHNIQUE沉积一聚合物/聚合物前驱物与一溶剂之混合物，之后再从衬底/电极移除溶剂、任意包含气体反应、气相沉积等之化学气相沉积。
38、法技术CVD来形成。化学气相沉积法CVD包含低压化学气相沉积法LPCVD、电浆辅助化学气相沉积法PECVD与高密度化学气相沉积法HIGHDENSITYCHEMICALVAORDEPOSITION。在形成或沉积期间，该有机半导体材料自组装于电极之间。说明书CN104091816A7/9页10一般无须为了要使其黏附至电极/无源层上将有机聚合物之一个或多个末端官能化。0045一共价键可能形成于该有机半导体材料与该无源层之间。或者，为了要提供在该有机半导体层与无源层之间的良好电荷载子/电子交换使其紧密接触为必要者。该有机半导体层与该无源层为在该二层之间发生电荷载子/电子交换之电偶合。0046一无源层含。
39、有至少一种导电促进化合物，该化合物其提供可控导电介质之可控导电性质。该以植入法所形成之导电促进化合物具有给予及接收电荷电子与/或电洞与/或扮演铜离子来源之能力。该无源层因此可能传输电洞、电子与/或介于一电极与该有机聚合物层/无源层接口之离子、促进电荷/载子注入至该有机聚合物层与/或于该有机聚合物层增加电荷/载子离子、电洞与/或电子浓度。在某些例子中，该无源层可能储存相反电荷是故整体上于该有机内存装置内提供电荷平衡。储存电荷/电荷载子为藉由两相对稳定氧化态于导电促进化合物存在时来促成。0047该无源层之费米能阶FERMILEVEL为接近该有机半导体层之价带。若该充电的有机半导体之能带未实质改变，。
40、结果，该已注入电荷载子至该有机半导体层可能与在无源层中电荷重组。定位能带涉及在电荷注入之减轻与电荷资料滞留时间之长度之间的折衷。0048施予外部电场可以降低于该无源层与依电场方向之有机层之间之能障。因此，在顺向电场之程序化操作中可得到加强电荷注入并且在逆向电场之减低操作中亦可得到加强电荷重组。0049当形成该有机半导体层时，特别当该有机半导体层含有一共轭有机聚合物时，该无源层在某些例子中可扮演触媒的角色。由此关系，该共轭有机聚合物之聚合物主干可能一开始形成相邻的无源层，并生长或组合开并大致垂直于无源层表面。因此，该有机聚合物之聚合物主干可能自动对准于一横贯电极之方向或于一远离无源层之方向。00。
41、50可能构成无源层之导电促进化合物之例子包含一或更多铜硫化物CU2S、CUS、富含铜的铜硫化物CU3S、CUS；CU3S、CU2S、铜氧化物（CUO、CU2O）、铜硒化物CU2SE、CUSE、铜碲化物CU2TE、CUTE、锰氧化物MNO2、二氧化钛TIO2、铟氧化物I3O4、银硫化物AG2S、AGS、金硫化物AU2S、AUS、铁氧化物FE3O4、钴砷化物COAS2、镍砷化物NIAS等。在电场强度下，该导电促进化合物并非必然解离成离子，虽然离子可能移动通过它们。该无源层可含有二或更多次无源层，各次层含有相同、不同或多重导电促进化合物。0051该无源层使用，其透过气相反应、植入技术或沉积于电极之上。
42、/之间来形成之氧化技术来生长。在某些例子中，为了提升长电荷滞留时间在有机半导体层内，无源层可能在其形成后以电浆处理。该电浆处理修正了无源层之能障。0052在一实施例中，含有导电促进化合物之无源层具有厚度为2或更多且大约01M或更少。在另一实施例中，该无源层具有厚度为10或更多且大约001M或更少。更在另一实施例中，该无源层具有厚度为50或更多且大约0005M或更少。0053使用一外在刺激来促进该有机内存装置/格之操作以达成切换效果。该外在刺激包含外在电场与/或光辐射。在各种情况下，该有机内存格不是可导电性低阻抗或”导通”状态就是非导电性高阻抗或”关闭”状态。0054该有机内存格可更具有多于一可。
43、导电性的或低阻抗之状态，例如一极高导电态极低阻抗态、一高导电态低阻抗态、一导电态中度阻抗态以及一非导电态高阻说明书CN104091816A108/9页11抗态，因此于单一内存格内能储存多重位之信息，例如二或更多位之信息或四或更多位之信息。0055当一外在刺激例如施予外部电场超过临限值THRESHODVALUE时，则会该有机内存格从”关闭”状态切换至”导通”状态发生。当一外在刺激不超过临限值或不存在时，则会该有机内存格从”导通”状态切换至”关闭”状态发生。该临限值变化取决于许多因素，这些因素包含构成有机内存格与无源层之材料本身、不同层之厚度等。0056一般说来，外在刺激例如施予超过临限值“可程序。
44、化”状态之外部电场之存在允许施予电压于/从该有机内存格写入或抹除信息而且外在刺激例如施予少于临限值之外部电场之存在允许一施予电压从该有机内存格读取信息；而不超过临限值之外在刺激无法于/从该有机内存格中写入或抹除信息。0057为了写入信息至该有机内存格，需施以超过临限值之电压或脉冲讯号。为了读取该有机内存格之写入信息，需施以电压或任何极性之电场。测量阻抗以决定该有机内存格是在低阻抗态或是高阻抗态即是”导通”或是”关闭”。为了抹除该已写入至有机内存格之写入信息，需施以一超过临限值之与写入讯号极性相反之负电压。0058请参照图1，显示根据本发明之一观点之微电子有机内存装置100之简要描述，该装置含有。
45、位于或覆盖在衬底101上之多个有机内存格，以及说明有机内存格104之展开图102。该微电子有机内存装置100含有以行数、列数与层数（三维定向稍后描述）决定之期望数量之有机内存格存在于衬底101上。该有机内存格形成在一聚合物电介质103之内。该第一电极106与第二电极108显示在大致垂直之方向，尽管其它定向可能达成该展开图102之结构。各有机内存格104含有第一电极106与第二电极108以及一可控导电介质110于其间。该可控导电介质110含有一有机半导体层112与无源层114。周边电路图与装置未显示以表简明。0059请参照图2，其显示根据本发明之一观点之三维微电子有机内存装置200，该装置含有位。
46、于衬底201上或上方之多个有机记忆装置。该三维微电子有机内存装置200含有多个第一电极202、多个第二电极204以及形成在聚合物电介质203内之多个内存格层206。在各别的第一与第二电极间为可控导电介质未显示。该多个第一电极202与多个第二电极204显示在大致垂直之方向，尽管其它定向为可能的。归因于聚合物电介质与有机内存装置代替相对较重的无机晶体管与无机电介质该微电子有机内存装置具有相对轻量且该聚合物电介质与有机内存装置两者为有机基底材料其具有相对吻合之热膨胀系数。如图2所示，周边电路图与装置未显示以表简明。0060结合图3，可更加了解本发明且更能鉴别其优点。一多功能半导体装置300于其中显示。
47、具有聚合物电介质之结构312、322、324与326（可选择308为一聚合物电介质结构）。该多功能半导体装置300具有以衬底302支持之N掺杂区304与N掺杂区306以及在其中形成之浅沟隔离STI区308。STI区308可以一聚合物电介质或一无机电介质，例如硅来形成。在STI区308下方形成信道阻绝植入CSI区310。第一聚合物电介质结构312位在N掺杂区306上方。在第一聚合物电介质结构312内部为钨插塞TUNGSTENPLUGS314。在其它可利用的制造技术当中，可能使用一镶嵌结构或双镶嵌结构制程以形成该钨栓314。位于该钨栓314之下为P区313。0061第二聚合物电介质结构或停止层电介。
48、质SLD322位在第一聚合物电介质结构说明书CN104091816A119/9页12312上方。该停止层电介质322可能含有与第一聚合物电介质结构312相同或不同之材料，而最好是不同材料。第三聚合物电介质结构324位在停止层电介质322上方。该第三聚合物电介质结构324可含有与第一聚合物电介质结构312与/或停止层电介质322相同或不同之材料，而最好是与停止层电介质322不同之材料而与第一聚合物电介质结构312相同之材料。在该第三聚合物电介质结构324内部形成导电聚合物连接结构316、导电聚合物位线CONDUCTIVEPOLYMERBITLINE318以及铜垫320。或者，该导电聚合物连接结构。
49、316与该导电聚合物位线318其中之一或两者都可能以金属的导电材料来形成。0062第四聚合物电介质结构或聚合物层间电介质ILD326位在第三聚合物电介质结构324上方。该聚合物层间电介质326可含有与第一聚合物电介质结构312、第三聚合物电介质结构324与/或停止层电介质322相同或不同之材料。在聚合物层间电介质326内部形成聚合物内存格327之一部份。特别地聚合物有机半导体材料328形成在铜垫320上方而且顶电极330形成在聚合物有机半导体材料328上方。在聚合物层间电介质326上方可形成额外的层，但图中并未显示以表简明。0063在多功能半导体装置300内，第一聚合物电介质结构312、停止层电介质322、第三聚合物电介质结构324、导电聚合物连接结构316、导电聚合物位线318以及ILD326提供轻量与相当吻合之热膨胀系数，因此改善该装置300之可靠度与有用性。0064该具有聚合物电介质之有机半导体装置在任何需要内存之装置是有用的。举例来说，该有机半导体装置有用于计算机、工业设备、手持式装置、电信设备、医疗设备、研究与发展设备、运输工具、雷达/卫星装置等。手持式装置，特别指手持式电子装置由于有机内存装置与聚合物电介质之小尺寸与轻量而达成在可携带性方面之改善。手持式装置之例子包含行动电话与其它双向通信装置、个人资料助理、呼叫器、笔记型计。