CN110024089B - 氧化物或氧氮化物绝缘体膜及其形成用涂布液，场效应晶体管及其制造方法 - Google Patents

氧化物或氧氮化物绝缘体膜及其形成用涂布液，场效应晶体管及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，所述涂布液包括：第A元素；选自第B元素和第C元素的至少一种；和溶剂，其中所述第A元素为选自Sc、Y、Ln(镧系元素)、Sb、Bi和Te的至少一种，所述第B元素为选自Ga、Ti、Zr和Hf的至少一种，所述第C元素为选自周期表中第2族元素的至少一种，并且所述溶剂包括选自闪点为21℃以上但小于200℃的有机溶剂和水的至少一种。

Description

氧化物或氧氮化物绝缘体膜及其形成用涂布液，场效应晶体 管及其制造方法
技术领域
本公开涉及氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，氧化物或氧氮化物绝缘体膜，场效应晶体管，以及所述涂布液、所述氧化物或氧氮化物绝缘体膜和所述场效应晶体管的制造方法。
背景技术
近年来，在平板显示器中，具有有源矩阵薄膜晶体管(AM-TFT)作为底板的液晶显示器(LCD)或有机EL显示器已经成为主流。用于TFT的半导体分为无定形硅(a-Si)、低温多晶硅(LTPS)和基于In-Ga-Zn-O(IGZO)-的氧化物半导体。然而，相当大地影响TFT性质的栅绝缘膜的材料大致局限于基于硅的材料例如SiO2、SiON和SiN(参见例如NPL 1)。
作为用于形成这样的栅绝缘膜的方法，通常使用真空工艺例如化学气相沉积(CVD)和原子层沉积(ALD)。
然而，这些真空工艺要求例如复杂又昂贵的设备和在来源气体方面的安全性措施，并且真空工艺的工艺成本高，其是成问题的。另外，因来源气体受到限制，难以自由地控制栅绝缘膜的组成(配方)或性质。
近年来，兴趣已经聚焦于以容易的方式实现成本降低的液相方法。作为代表性的硅化合物，考虑了六甲基硅氮烷。然而，六甲基硅氮烷在安全性和应用到批量生产工艺方面是成问题的，因为它具有14.1℃的低闪点并在空气中与水反应而产生氨气(参见例如PTL1)。
因此，对于提供可在低的工艺温度下以安全且容易的方式制备大面积的具有期望地高的相对介电常数(相对电容率)的氧化物绝缘体膜或氧氮化物绝缘体膜的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液存在需要。
引文列表
专利文献
PTL 1：日本未审专利申请公布No.2008-159824
非专利文献
NPL 1：Thin-Film Transistors，Cherie R.Kagan，Paul Andry，CRC Press(2003/2/25)
发明内容
技术问题
本公开的目的在于提供这样的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液：其可在低的工艺温度下以安全且容易的方式制备大面积的具有低的漏电压和期望地高的相对介电常数的氧化物绝缘体膜或氧氮化物绝缘体膜。
对问题的解决方案
根据本公开的一个方面，氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液包括第A元素；选自第B元素和第C元素的至少一种；和溶剂。所述第A元素为选自Sc、Y、Ln(镧系元素)、Sb、Bi和Te的至少一种。所述第B元素为选自Ga、Ti、Zr和Hf的至少一种。所述第C元素为选自周期表中第2族元素的至少一种。所述溶剂包括选自闪点为21℃以上但小于200℃的有机溶剂和水的至少一种。
发明的有益效果
根据本公开，可提供这样的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液：其可在低的工艺温度下以安全且容易的方式制备大面积的具有低的漏电流和期望地高的相对介电常数的氧化物绝缘体膜或氧氮化物绝缘体膜。
附图说明
图1为说明底栅/底接触场效应晶体管的一个实例的示意性结构视图。
图2为说明底栅/顶接触场效应晶体管的一个实例的示意性结构视图。
图3为说明顶栅/底接触场效应晶体管的一个实例的示意性结构视图。
图4为说明顶栅/顶接触场效应晶体管的一个实例的示意性结构视图。
图5A为说明本公开的场效应晶体管的制造方法的一个实例的视图(部分1)。
图5B为说明本公开的场效应晶体管的制造方法的一个实例的视图(部分2)。
图5C为说明本公开的场效应晶体管的制造方法的一个实例的视图(部分3)。
图5D为说明本公开的场效应晶体管的制造方法的一个实例的视图(部分4)。
图6为说明顶栅/ILD场效应晶体管的一个实例的示意性结构视图。
图7为显示实施例1-13中制备的氧化物绝缘体膜或氧氮化物绝缘体膜的相对介电常数和介电损耗的频率依赖性的曲线图。
图8为显示实施例2-29中制造的场效应晶体管相对于栅电压Vgs在源电极和漏电极之间的电流Ids与栅电流绝对值|Igs|之间的关系的曲线图。
图9为显示对比例3-1中制造的场效应晶体管相对于栅电压Vgs在源电极和漏电极之间的电流Ids与栅电流绝对值|Igs|之间的关系的曲线图。
具体实施方式
(氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液)
本公开的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液(其在下文中可称为“本发明涂布液”)包括第A元素、选自第B元素和第C元素的至少一种、和溶剂，并且按需进一步包括其它组分。
所述第A元素为选自Sc、Y、Ln(镧系元素)、Sb、Bi和Te的至少一种。
所述第B元素为选自Ga、Ti、Zr和Hf的至少一种。
所述第C元素为选自周期表中第2族元素的至少一种。
所述溶剂包括选自闪点为21℃以上但小于200℃的有机溶剂和水的至少一种。
在本公开的另一个方面中，氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液包括第A元素和选自第B元素和第C元素的至少一种，并且按需进一步包括其它组分。
另一个方面的涂布液可在低的工艺温度下以容易的方式制备大面积的具有低的漏电流和期望地高的相对介电常数的氧化物绝缘体膜或氧氮化物绝缘体膜。
另一个方面的涂布液中使用的溶剂的类型没有特别限制。
类似于本发明涂布液，另一个方面的涂布液可用于制造例如氧化物或氧氮化物绝缘体膜、场效应晶体管和半导体元件。
所述第A元素为本发明涂布液的主构成元素并形成绝缘膜的主骨架。
所述第B元素调节性质、例如热性质和相对介电常数。
所述第C元素形成网络修饰氧化物并赋予结构体以柔性。
在本公开中和在本公开的说明书中，“膜”和“层”具有相同的含义，除非另外规定。例如，绝缘膜和绝缘层具有相同的含义。
氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液优选为通过在溶剂中溶解选自各自包括第A元素的无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属醇盐、有机金属和金属络合物的至少一种，以及选自各自包括选自第B元素和第C元素的至少一种的无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属醇盐、有机金属和金属络合物的至少一种而获得的涂布液。
所述的无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属醇盐、有机金属和金属络合物可均匀地溶解在溶剂中并可离解而变成离子。
当所述的无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属醇盐、有机金属和金属络合物溶解在氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液中时，氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液中的浓度偏析(离析)几乎不发生。因此，氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液可长期地使用。另外，通过使用该涂布液制造的薄膜还具有均一的组成。因此，特性均匀性当其在例如TFT的栅绝缘层中使用时也是有利的。
栅绝缘层要求具有高的绝缘性质(低的漏电流)和高的相对介电常数。而所述第A元素或所述第B元素为本发明涂布液的主构成元素。使用本发明涂布液制备的氧化物绝缘体膜或氧氮化物绝缘体膜实现高的相对介电常数和低的介电损耗。
将所述第C元素引入到本发明涂布液中增大所获得的氧化物绝缘体膜或氧氮化物绝缘体膜的构造自由度，这使得可扩展绝缘体膜的性质的控制范围。所述第C元素为选自Be、Mg、Ca、Sr和Ba的至少一种。
作为TFT特性，要求没有滞后。而本公开的绝缘体膜为具有高的绝缘性质的顺电体(paraelectric)，这使得可实现具有高品质的TFT特性。
当控制组成和热处理条件时，可形成处于无定形或微晶状态中的绝缘膜，实现较低的介电损耗。
构成栅绝缘层的绝缘体膜要求具有高的绝缘性质(高的电阻)，如上所述。因此，所述膜期望地具有宽的带隙能量(优选地3eV或更大)。
因此，本发明涂布液和使用本发明涂布液制备的氧化物或氧氮化物绝缘体膜在可见光区或近红外区中不具有由电子跃迁导致的光吸收带。因此，本发明涂布液和使用本发明涂布液制备的氧化物或氧氮化物绝缘体膜不包括除了杂质(约几摩尔百分数)之外的第5至11族过渡金属元素的任一种。这些元素容易地具有开壳层电子态，并且于是由d-d跃迁导致的在前述波长区中的吸收带将出现。因此，这些元素对于构成绝缘体的元素是不适合的。同时，一些镧系元素在可见光区或近红外区中具有窄的吸收带。然而，所述吸收为在原子上孤立的f-f跃迁并且绝缘性质可保持。因此，本发明涂布液和使用本发明涂布液制备的氧化物或氧氮化物绝缘体膜可包括镧系元素。
迄今，通过引入Si或Al作为主组分增加无定形性质和实现高的绝缘性质的方法已经被采用，但是为了实现高的介电常数，其不是优选的。所述第A元素(其为本发明涂布液和使用本发明涂布液制备的氧化物或氧氮化物绝缘体膜中的主构成元素)优选为选自第4周期元素、第5周期元素和第6周期元素的至少一种。所述第A元素为其中s-轨道、p-轨道和d-轨道为闭壳层的元素。因此，可同时实现高的介电常数和低的介电损耗。
本公开的绝缘膜的体积电阻率优选为106Ωcm或更大，更优选为1010Ωcm或更大。
包括本公开的绝缘膜作为栅绝缘膜的场效应晶体管的栅电流优选为1nA或更小、更优选为1pA或更小、甚至更优选为100fA或更小。
即使当本发明涂布液包括第C元素时，第A元素或第B元素也为本发明涂布液的主构成元素。在此方面中，所述第A元素的总原子数(NA)、所述第B元素的总原子数(NB)和所述第C元素的总原子数(NC)优选地满足下式(1)：
(NA+NB)/(NA+NB+NC)≥0.5 式(1)。
所述第A元素的总原子数(NA)、所述第B元素的总原子数(NB)和所述第C元素的总原子数(NC)更优选地满足下式(2)：
NA/(NA+NB+NC)≥0.5 式(2)。
而且，所述第B元素的总原子数(NB)和所述第C元素的总原子数(NC)优选地满足下式(3)：
NB>NC 式(3)。
氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液的使用使得可获得具有期望的相对介电常数和介电损耗的氧化物绝缘体膜或氧氮化物绝缘体膜。
注意，关于氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，取决于条件(具体而言，溶质在其中溶解的溶剂的类型、涂布液的组成和涂布液的浓度)，可控制获得的氧化物绝缘体膜或氧氮化物绝缘体膜的相对介电常数和介电损耗。而且，取决于在涂布之后在焙烧期间的热处理条件(更具体而言，焙烧温度、焙烧时间、加热速度、冷却速度和气氛(气体百分比和压力)，可控制相对介电常数和介电损耗。
而且，光的照射效果可被利用；它们为例如材料的分解和反应的加快。此外，还在所述膜的形成之后通过退火改变相对介电常数和介电损耗。因此，用于优化退火温度和气氛的方法也是有效的。
难以实现例如溅射方法和激光烧蚀方法使用的靶体(target)的均匀组成。具体地，依所述组成制备靶体本身可能是困难的。而且，各元素的溅射效率不同，并且因此难以在靶体寿命的持续期内均匀地保持所述组成。此外，真空工艺的使用使得难以减少所述膜中氧空位的量。这导致所述膜的性质的不稳定性。
所述氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液的使用解决了真空工艺的问题并且使得可制造具有均匀且稳定的组成的氧化物绝缘体膜或氧氮化物绝缘体膜。结果，可稳定地制造具有高性能的TFT。
所述第A元素的实例包括Sc、Y、Ln(镧系元素)、Sb、Bi和Te。例如，所述第A元素的一个实例为选自Sc、Y和Ln(镧系元素)的至少一种。例如，所述第A元素的一个实例为选自Sb、Bi和Te的至少一种。在它们中，在安全性、批量生产率和物理性质方面上，周期表中的第3族元素是优选的，Sc、Y、La、Ce、Gd和Lu是更优选的。
所述第B元素的实例包括Ga、Ti、Zr和Hf。然而，在批量生产率和物理性质方面上，选自Ti、Zr和Hf的至少一种是优选的，选自Zr和Hf的至少一种是尤其优选的。
所述第C元素为选自周期表中第2族元素的至少一种。
第2族元素的实例包括Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Ra。然而，选自Mg、Ca、Sr和Ba的至少一种在安全性和批量生产率方面上是更优选的。
所述氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液优选地在可见光区中是透明或淡黄色的。
而且，栅绝缘膜要求具有低的漏电流。尽管其取决于AM-TFT的分辨率，但是栅电流Ig的所需值例如为10pA量级(order)或更小。为了满足所述要求，具有低的吸湿性质、为高度无定形的、并具有宽的带隙能量的氧化物或氧氮化物膜是重要的。
为了满足所述要求，优选的是，第3族元素的含量比率高。第3族元素的总原子数(NA)优选为50％或更大、更优选为75％或更大，相对于由热处理得到的氧化物或氧氮化物中金属元素的总数。基本上，优选地实施所述热处理，使得涂布液中金属元素的比率在绝缘膜中得以保持。
当第2族元素(特别地Sr和Ba)的比率高时，吸湿性质变高，这负面地影响所述膜的绝缘性质。因此，必须降低NC的比率，如式(1)至式(3)中显示的。同时，当氧化物或氧氮化物通过组合第2族元素和第3族元素以及另外的第4族元素而形成时，存在高度无定形的组合。因此，可抑制由多晶膜的晶界导致的漏电流。所述晶相的产生取决于热处理工艺。因此，所述涂布液的组成可取决于所需的工艺条件适当地调节。纳米级微晶(通过电子束衍射观察到斑点这样的程度)在无定形膜中可部分地存在。这样的膜与无定形膜具有相同的电学和光学性质，并且可视为无定形膜。第13族元素(特别地Al和Ga)容易地与第3族元素(特别地La)形成钙钛矿晶体。因此，优选地避免该组合。作为第14族元素的Si的加入使无定形性质增大但是使相对介电常数降低，其不是优选的。
由包括第2族元素和第3族元素以及另外的第4族元素的组合获得的氧化物或氧氮化物基本上为具有3eV或更大的带隙能量的绝缘体、或在一些情形中为具有5eV或更大的带隙能量的绝缘体。
因此，本发明涂布液和使用本发明涂布液制备的氧化物或氧氮化物绝缘体膜在可见光区或近红外区中不具有由电子跃迁导致的光吸收带。因此，本发明涂布液和使用本发明涂布液制备的氧化物或氧氮化物绝缘体膜不包括除了杂质(约几摩尔百分数)之外的第5至11族过渡金属元素的任一种。这些元素容易具有开壳层电子态，并且于是由d-d跃迁导致的在前述波长区中的吸收带将出现。因此，这些元素对于构成绝缘体的元素是不适合的。同时，一些镧系元素在可见光区或近红外区中具有窄的吸收带。然而，所述吸收为在原子上孤立的f-f跃迁并且绝缘性质可被保持。因此，本发明涂布液和使用本发明涂布液制备的氧化物或氧氮化物绝缘体膜可包括镧系元素。
第A元素、第B元素和第C元素作为化合物或离子溶解在溶剂中。在涂布之后，氧化物或氧氮化物绝缘膜可通过预定的热处理获得。各自包括第A元素、第B元素和第C元素或反荷阴离子的化合物和溶剂通过热处理而挥发或通过气氛中的例如氧气而被氧化分解为低分子例如CO2、NO2和H2O。除了所述氧化物或所述氧氮化物之外的那些释放到所述膜外部。
而且，本公开的涂布液优选地具有37.8℃(100°F)或更大的闪点、更优选地具有40℃或更大的闪点。所述闪点的上限没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其上限可为100℃，其上限可为150℃，并且其上限可为190℃。
考虑到例如在输送期间的温度升高，所述涂布液的闪点特别优选地为50℃或更大。
当所述闪点等于或低于室温时，它可在常温下挥发而与空气形成易燃混合物。所述易燃混合物当存在着火源时点燃并燃烧，其是危险的。当所述闪点为40℃或更大时，其相比于一般的TFT的制造环境是充分高的，并且因此可实现安全性操纵。
为此，所述涂布液包括选自闪点为21℃以上但小于200℃的有机溶剂和水的至少一种作为溶剂。
本公开的涂布液优选地不含有闪点小于21℃的溶剂。
本公开的涂布液优选地不含有特殊易燃物例如二乙醚、第1石油类例如丙酮和甲苯、以及具有1-3个碳原子的醇。这里，词语“不含有”不排除不可避免的包含。
在涂布液中，选自闪点为21℃以上但小于200℃的有机溶剂和水的溶剂的量优选为85体积％至100体积％、更优选为90体积％至100体积％、特别优选为95体积％至100体积％。
在涂布液中，除了闪点为21℃以上但小于200℃的有机溶剂之外的有机溶剂的量优选为15体积％或更小、更优选为10体积％或更小、特别优选为5体积％或更小。
除了闪点为21℃以上但小于200℃的有机溶剂之外的有机溶剂的实例包括闪点小于21℃的有机溶剂和闪点为200℃以上的有机溶剂。
注意，所述有机溶剂的密度在0.75-1.15的范围内。因此，术语“重量％”为这样的范围：其通过在上述的“体积％”中将上述的“密度”计算在内而获得。
另外，本公开的涂布液优选地至少包括两种或更多种选自如下的溶剂：第2石油类(闪点为20℃以上但小于70℃)、第3石油类(闪点为70℃以上但小于200℃)和水。
第2石油类包括闪点小于40℃的溶剂。然而，这样的溶剂可适当地与第3石油类或水混合，得到闪点为37.8℃以上、进一步地40℃以上的涂布液。
另外，当选自第2石油类、第3石油类和水的两种或更多种溶剂被适当地选择、混合和含有时，可调节本发明涂布液的粘度和表面张力，这使得可获得涂布膜的安全性得以保证的期望性质。
在安全性方面上，第4石油类(闪点为200℃以上但小于250℃)因高的闪点而是优选的。然而，因为第4石油类具有高的沸点(通常，350℃以上)，所以源自溶剂的基于烃的杂质即使在焙烧之后也容易保留所述膜中。因此，第4石油类不优选作为本公开的溶剂。
这里，特殊易燃物、第1石油类、第2石油类、第3石油类和第4石油类各自为下面定义的术语。
特殊易燃物属于包括对应于日本消防法下的第4类危险物和特殊易燃物的物品的类别，并且为在1atm下着火点为100℃以下的那些、或闪点为零下20℃以下且沸点为40℃以下的那些。
第1石油类属于包括对应于日本消防法下的第4类危险物和第1石油类(在1atm下闪点小于21℃的液体)的物品的类别。
第2石油类属于包括对应于日本消防法下的第4类危险物和第2石油类(在1atm下闪点为21℃以上但小于70℃的液体)的物品的类别。
第3石油类属于包括对应于日本消防法下的第4类危险物和第3石油类(闪点为70℃以上但小于200℃的液体)的物品的类别。
第4石油类属于包括对应于日本消防法下的第4类危险物和第4石油类(闪点为200℃以上但小于250℃的液体)的物品的类别。
所述闪点通过根据ISO 3679：2004或JIS K 2265-2：2007的Seta闭杯式(快速平衡闭杯法)而测量。
第2石油类(在1atm下闪点为21℃以上但小于70℃的液体)的实例包括以下溶剂。
·正癸烷：闪点46℃
·乙酰丙酮：闪点34℃
·对二甲苯：闪点27℃
·均三甲苯(1，3，5-三甲基苯)：闪点50℃
·十氢萘(萘烷)：闪点58℃
·丙二醇1-单甲基醚：闪点32℃
·乙二醇单甲基醚：闪点42℃
·乙二醇单异丙基醚：闪点46℃
·N，N-二甲基甲酰胺：闪点58℃
·N，N-二甲基乙酰胺：闪点63℃
·1-丁醇：闪点37℃
·环戊醇：闪点47℃
·1-戊醇：闪点43℃
·异戊醇：闪点46℃
·1-己醇：闪点63℃
第3石油类(在1atm下闪点为70℃以上但小于200℃的液体)的实例包括以下溶剂。
·辛酸：闪点118℃
·环己基苯：闪点99℃
·γ-丁内酯：闪点98℃
·乙二醇：闪点111℃
·丙二醇：闪点99℃
·甲酰胺：闪点120℃
·1，3-二甲基-2-咪唑烷酮：闪点107℃
·1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2(1H)-嘧啶酮：闪点121℃
第4石油类(在1atm下闪点为200℃以上但小于250℃的液体)的实例包括以下溶剂。
·邻苯二甲酸二辛酯：闪点218℃
·邻苯二甲酸苄基丁酯：闪点213℃
在下文中，将详细地描述氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液。
所述氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液通过在溶剂中溶解例如含有所述第A元素的含第A元素的化合物、含有所述第B元素的含第B元素的化合物和含有所述第C元素的含第C元素的化合物而获得。
所述含第A元素的化合物的实例包括无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属醇盐、有机金属和金属络合物。
所述含第B元素的化合物的实例包括无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属醇盐、有机金属和金属络合物。
所述含第C元素的化合物的实例包括无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属醇盐、有机金属和金属络合物。
在下文中，将对以上化合物逐一地进行描述。
《含钪化合物》
钪(Sc)属于第A元素。
含钪化合物属于含第A元素的化合物。
含钪化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。含钪化合物的实例包括有机钪化合物和无机钪化合物。
-有机钪化合物-
有机钪化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要有机钪化合物为各自包括钪和有机基团的化合物。钪和有机基团经由例如离子键、共价键或配位键键合。
有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。有机基团的实例包括可具有取代基的烷氧基基团、可具有取代基的酰氧基基团和可具有取代基的乙酰丙酮基团(acetylacetonato group)。
烷氧基基团的实例包括包含1-6个碳原子的烷氧基基团。
酰氧基基团的实例包括包含1-10个碳原子的酰氧基基团。
所述取代基的实例包括卤素和四氢呋喃基基团。
有机钪化合物的实例包括2-乙基己酸钪、异丙醇钪和乙酰丙酮钪。
-无机钪化合物-
无机钪化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。无机钪化合物的实例包括含氧酸钪和卤化钪。
含氧酸钪的实例包括硝酸钪和碳酸钪。
卤化钪的实例包括氟化钪、氯化钪、溴化钪和碘化钪。
在它们中，在多种溶剂中的高溶解度方面上，含氧酸钪和卤化钪是优选的，硝酸钪和氯化钪是更优选的。
硝酸钪没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。硝酸钪的实例包括硝酸钪水合物。硝酸钪水合物的实例包括硝酸钪五水合物。
氯化钪没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。氯化钪的实例包括氯化钪无水物和氯化钪水合物。氯化钪水合物的实例包括氯化钪六水合物。
这些含钪化合物可为合成的或可为市售产品。
《含钇化合物》
钇(Y)属于第A元素.
含钇化合物属于含第A元素的化合物。
含钇化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。含钇化合物的实例包括有机钇化合物和无机钇化合物。
-有机钇化合物-
有机钇化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要有机钇化合物为各自包括钇和有机基团的化合物。钇和有机基团经由例如离子键、共价键或配位键键合。
有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。有机基团的实例包括在有机钪化合物的描述中例举的有机基团。
有机钇化合物的实例包括2-乙基己酸钇、异丙醇钇和乙酰丙酮钇。
-无机钇化合物-
无机钇化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。无机钇化合物的实例包括含氧酸钇和卤化钇。
含氧酸钇的实例包括硝酸钇、硫酸钇、碳酸钇和磷酸钇。
卤化钇的实例包括氟化钇、氯化钇、溴化钇和碘化钇。
在它们中，在多种溶剂中高的溶解度方面上，含氧酸钇和卤化钇是优选的，硝酸钇和氯化钇是更优选的。
硝酸钇没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。硝酸钇的实例包括硝酸钇水合物。硝酸钇水合物的实例包括硝酸钇六水合物。
氯化钇没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。氯化钇的实例包括无水氯化钇和氯化钇水合物。氯化钇水合物的实例包括氯化钇六水合物。
这些含钇化合物可为合成的或可为市售产品。
《含镧系元素化合物》
镧系元素(Ln)属于第A元素。
含镧系元素化合物属于含第A元素的化合物。
下面将对作为含镧系元素化合物的典型实例的含镧化合物、含铈化合物和含镥化合物进行描述。
<<<含镧化合物>>>
镧(La)为镧系元素(Ln)的一个实例。
镧(La)属于第A元素。
含镧化合物属于含第A元素的化合物。
含镧化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。含镧化合物的实例包括有机镧化合物和无机镧化合物。
-有机镧化合物-
有机镧化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要有机镧化合物为各自包括镧和有机基团的化合物。镧和有机基团经由例如离子键、共价键或配位键键合。
有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。有机基团的实例包括在有机钪化合物的描述中例举的有机基团。
有机镧化合物的实例包括2-乙基己酸镧、异丙醇镧和乙酰丙酮镧。
-无机镧化合物-
无机镧化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。无机镧化合物的实例包括含氧酸镧和卤化镧。
含氧酸镧的实例包括硝酸镧、硫酸镧、碳酸镧和磷酸镧。
卤化镧的实例包括氟化镧、氯化镧、溴化镧和碘化镧。
在它们中，在多种溶剂中高的溶解度方面上，含氧酸镧和卤化镧是优选的，硝酸镧和氯化镧是更优选的。
硝酸镧没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。硝酸镧的实例包括硝酸镧水合物。硝酸镧水合物的实例包括硝酸镧四水合物和硝酸镧六水合物。
氯化镧没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。氯化镧的实例包括无水氯化镧和氯化镧水合物。氯化镧水合物的实例包括氯化镧七水合物。
这些含镧化合物可为合成的或可为市售产品。
<<<含铈化合物>>>
铈(Ce)为镧系元素(Ln)的一个实例。
铈(Ce)属于第A元素。
含铈化合物属于含第A元素的化合物。
含铈化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。含铈化合物的实例包括有机铈化合物和无机铈化合物。
-有机铈化合物-
有机铈化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要有机铈化合物为各自包含铈和有机基团的化合物。铈和有机基团经由例如离子键、共价键或配位键键合。
有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。有机基团的实例包括在有机钪化合物的描述中例举的有机基团。
有机铈化合物的实例包括2-乙基己酸铈、异丙醇铈和乙酰丙酮铈。
-无机铈化合物-
无机铈化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。无机铈化合物的实例包括含氧酸铈和卤化铈。
含氧酸铈的实例包括硝酸铈、硫酸铈、碳酸铈和草酸铈。
卤化铈的实例包括氟化铈、氯化铈、溴化铈和碘化铈。
在它们中，在多种溶剂中高的溶解度方面上，含氧酸铈和卤化铈是优选的，硝酸铈和氯化铈是更优选的。
硝酸铈没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。硝酸铈的实例包括硝酸铈水合物。硝酸铈水合物的实例包括硝酸铈六水合物。
氯化铈没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。氯化铈的实例包括无水氯化铈和氯化铈水合物。氯化铈水合物的实例包括氯化铈七水合物。
这些含铈化合物可为合成的或可为市售产品。
<<<含镥化合物>>>
镥(Lu)为镧系元素(Ln)的一个实例。
镥(Lu)属于第A元素。
含镥化合物属于含第A元素的化合物。
含镥化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。含镥化合物的实例包括有机镥化合物和无机镥化合物。
-有机镥化合物-
有机镥化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要有机镥化合物为各自包含镥和有机基团的化合物。镥和有机基团经由例如离子键、共价键或配位键键合。
有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。有机基团的实例包括在有机钪化合物的描述中例举的有机基团。
有机镥化合物的实例包括2-乙基己酸镥、异丙醇镥和乙酰丙酮镥。
-无机镥化合物-
无机镥化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。无机镥化合物的实例包括含氧酸镥和卤化镥。
含氧酸镥的实例包括硝酸镥、硫酸镥、碳酸镥和草酸镥。
卤化镥的实例包括氟化镥、氯化镥、溴化镥和碘化镥。
在它们中，在多种溶剂中高的溶解度方面上，含氧酸镥和卤化镥是优选的，硝酸镥和氯化镥是更优选的。
硝酸镥没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。硝酸镥的实例包括硝酸镥水合物。硝酸镥水合物的实例包括硝酸镥六水合物。
氯化镥没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。氯化镥的实例包括无水氯化镥和氯化镥水合物。氯化镥水合物的实例包括氯化镥六水合物。
这些含镥化合物可为合成的或可为市售产品。
《含锆化合物》
锆(Zr)属于第B元素。
含锆化合物属于含第B元素的化合物。
含锆化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。含锆化合物的实例包括有机锆化合物和无机锆化合物。
-有机锆化合物-
有机锆化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要有机锆化合物为各自包含锆和有机基团的化合物。锆和有机基团经由例如离子键、共价键或配位键键合。
有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。有机基团的实例包括在有机钪化合物的描述中例举的有机基团。
有机锆化合物的实例包括2-乙基己酸锆、异丙醇锆和乙酰丙酮锆。
-无机锆化合物-
无机锆化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。无机锆化合物的实例包括含氧酸锆和卤化锆。
含氧酸锆的实例包括硝酸氧锆、硫酸锆、碳酸锆和氢氧化锆。
卤化锆的实例包括氟化锆、氯化锆、溴化锆和碘化锆。
在它们中，在多种溶剂中高的溶解度方面上，含氧酸锆和卤化锆是优选的，硝酸氧锆和氯化锆是更优选的。
硝酸氧锆没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。硝酸氧锆的实例包括硝酸氧锆水合物。硝酸氧锆水合物的实例包括硝酸氧锆二水合物。
氯化锆没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。氯化锆的实例包括无水氯化锆和氯化锆水合物。
这些含锆化合物可为合成的或可为市售产品。
《含铪化合物>>
铪(Hf)属于第B元素。
含铪化合物属于含第B元素的化合物。
含铪化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。含铪化合物的实例包括有机铪化合物和无机铪化合物。
-有机铪化合物-
有机铪化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要有机铪化合物为各自包含铪和有机基团的化合物。铪和有机基团经由例如离子键、共价键或配位键键合。
有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。有机基团的实例包括在有机钪化合物的描述中例举的有机基团。
有机铪化合物的实例包括2-乙基己酸铪、丁醇铪和乙酰丙酮铪。
-无机铪化合物-
无机铪化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。无机铪化合物的实例包括含氧酸铪和卤化铪。
含氧酸铪的实例包括硫酸铪。
卤化铪的实例包括氟化铪、氯化铪、溴化铪和碘化铪。
在它们中，在多种溶剂中高的溶解度方面上，含氧酸铪和卤化铪是优选的，硫酸铪和氯化铪是更优选的。
氯化铪没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。氯化铪的实例包括无水氯化铪和氯化铪四氢呋喃络合物。
这些含铪化合物可为合成的或可为市售产品。
《含铋化合物》
铋(Bi)属于第A元素。
含铋化合物属于含第A元素的化合物。
含铋化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。含铋化合物的实例包括有机铋化合物和无机铋化合物。
-有机铋化合物-
有机铋化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要有机铋化合物为各自包含铋和有机基团的化合物。铋和有机基团经由例如离子键、共价键或配位键键合。
有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。有机基团的实例包括可具有取代基的烷氧基基团、可具有取代基的酰氧基基团、和可具有取代基的乙酰丙酮基团。烷氧基基团的实例包括包含1-6个碳原子的烷氧基基团。酰氧基基团的实例包括包含1-10个碳原子的酰氧基基团。
所述取代基的实例包括卤素和四氢呋喃基基团。
有机铋化合物的实例包括三苯基铋、2-乙基己酸铋和乙酰丙酮铋。
-无机铋化合物-
无机铋化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。无机铋化合物的实例包括含氧酸铋、卤化铋和氢氧化铋。
含氧酸铋的实例包括硝酸铋、硫酸铋和乙酸铋。
卤化铋的实例包括氟化铋、氯化铋、溴化铋和碘化铋。
在它们中，在多种溶剂中高的溶解度方面上，含氧酸铋和卤化铋是优选的，硝酸铋和氯化铋是更优选的。
硝酸铋没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。硝酸铋的实例包括硝酸铋水合物。硝酸铋水合物的实例包括硝酸铋五水合物。
硫酸铋没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。硫酸铋的实例包括无水硫酸铋。
氯化铋没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。氯化铋的实例包括无水氯化铋。
这些含铋化合物可为合成的或可为市售产品。
《含钛化合物》
钛(Ti)属于所述第B元素。
含钛化合物属于含第B元素的化合物。
含钛化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。含钛化合物的实例包括有机钛化合物和无机钛化合物。
-有机钛化合物-
有机钛化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要有机钛化合物为各自包含钛和有机基团的化合物。钛和有机基团经由例如离子键、共价键或配位键键合。
有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。有机基团的实例包括在有机铟化合物的描述中例举的有机基团。
有机钛化合物的实例包括2-乙基己酸钛、异丙醇钛和乙酰丙酮钛。
-无机钛化合物-
无机钛化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。无机钛化合物的实例包括含氧酸钛和卤化钛。
含氧酸钛的实例包括硫酸钛和硫酸氧钛。
卤化钛的实例包括氟化钛、氯化钛、溴化钛和碘化钛。
在它们中，在多种溶剂中高的溶解度方面上，含氧酸钛和卤化钛是优选的，硫酸钛和氯化钛是更优选的。
硫酸钛没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。硫酸钛的实例包括硫酸钛无水物。
氯化钛没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。氯化钛的实例包括无水氯化钛。
这些含钛化合物可为合成的或可为市售产品。
如上所述，已经详细地描述了含有钪(Sc)、钇(Y)、镧系元素[镧(La)、铈(Ce)和镥(Lu)]、锆(Zr)、铪(Hf)、铋(Bi)和钛(Ti)的化合物。该描述同样适用于例如锑(Sb)、碲(Te)和镓(Ga)。
第C元素为选自Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Ra的至少一种。
含第C元素的化合物含有所述第C元素。
含第C元素的化合物的实例包括无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属醇盐、有机金属和金属络合物。
含第C元素的化合物的实例包括有机碱土金属化合物和无机碱土金属化合物。含碱土金属化合物中碱土金属的实例包括Mg(镁)、Ca(钙)、Sr(锶)、Ba(钡)和Ra(镭)。
-有机碱土金属化合物-
有机碱土金属化合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要有机碱土金属化合物为各自包含碱土金属和有机基团的化合物。碱土金属和有机基团经由例如离子键、共价键或配位键键合。
有机基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。有机基团的实例包括在有机钪化合物的描述中例举的有机基团。
有机碱土金属化合物的实例包括甲醇镁、乙醇镁、二乙基镁、乙酸镁、甲酸镁、乙酰丙酮镁、2-乙基己酸镁、乳酸镁、环烷酸镁、柠檬酸镁、水杨酸镁、苯甲酸镁、草酸镁、三氟甲烷磺酸镁、甲醇钙、乙醇钙、乙酸钙、甲酸钙、乙酰丙酮钙、二新戊酰甲基钙(calciumdipivaloylmethanato)、2-乙基己酸钙、乳酸钙、环烷酸钙、柠檬酸钙、水杨酸钙、新癸酸钙、苯甲酸钙、草酸钙、异丙醇锶、乙酸锶、甲酸锶、乙酰丙酮锶、2-乙基己酸锶、乳酸锶、环烷酸锶、新癸酸锶、水杨酸锶、草酸锶、乙醇钡、异丙醇钡、乙酸钡、甲酸钡、乙酰丙酮钡、2-乙基己酸钡、乳酸钡、环烷酸钡、新癸酸钡、草酸钡、苯甲酸钡和三氟甲烷磺酸钡。
-无机碱土金属化合物-
无机碱土金属化合物的实例包括碱土金属硝酸盐、碱土金属硫酸盐、碱土金属氯化物、碱土金属氟化物、碱土金属溴化物和碱土金属碘化物。
碱土金属硝酸盐的实例包括硝酸镁、硝酸钙、硝酸锶和硝酸钡。
碱土金属硫酸盐的实例包括硫酸镁、硫酸钙、硫酸锶和硫酸钡。
碱土金属氯化物的实例包括氯化镁、氯化钙、氯化锶和氯化钡。
碱土金属氟化物的实例包括氟化镁、氟化钙、氟化锶和氟化钡。
碱土金属溴化物的实例包括溴化镁、溴化钙、溴化锶和溴化钡。
碱土金属碘化物的实例包括碘化镁、碘化钙、碘化锶和碘化钡。
含第C元素的化合物可为合成的或可为市售产品。
《溶剂》
溶剂没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。溶剂的实例包括水、有机溶剂和无机酸。在它们中，有机溶剂是优选的。
<<<有机溶剂>>>
有机溶剂可取决于预期意图适当地选择，但是优选为选自有机酸、有机酸酯、芳族化合物、二醇、二醇醚、极性非质子溶剂、烷烃化合物、烯烃化合物、醚化合物和醇的至少一种。
-有机酸-
有机酸可取决于预期意图适当地选择。有机酸的优选实例包括乙酸、乳酸、丙酸、辛酸、新癸酸及其衍生物。
它们可单独地或以组合被使用。
-有机酸酯-
有机酸酯可取决于预期意图适当地选择。有机酸酯的优选实例包括乳酸甲酯、丙酸丙酯及其衍生物。
它们可单独地或以组合被使用。
-芳族化合物-
芳族化合物可取决于预期意图适当地选择。芳族化合物的优选实例包括二甲苯、均三甲苯、四氢化萘及其衍生物。
它们可单独地或以组合被使用。
-二醇-
二醇可取决于预期意图适当地选择。然而，烷二醇和一缩二烷二醇(二亚烷基二醇)是优选的。二醇优选地包含2-6个碳原子。二醇优选为选自一缩二乙二醇、1，2-乙烷二醇、1，2-丙烷二醇和1，3-丁烷二醇的至少一种。
它们可单独地或以组合被使用。
-二醇醚-
二醇醚可取决于预期意图适当地选择，但是优选为亚烷基二醇单烷基醚。二醇醚的碳原子数优选为3-8。
亚烷基二醇单烷基醚优选为选自乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁基醚、丙二醇-1-单甲基醚和丙二醇-1-单丁基醚的至少一种。这些亚烷基二醇单烷基醚具有约120℃至约180℃的沸点，这使得可实现相对低的焙烧温度和短的焙烧时间。而且，在焙烧之后，可获得包含较少的杂质(例如碳和有机物)的氧化物或氧氮化物绝缘体膜。
它们可单独地或以组合被使用。
-极性非质子溶剂-
极性非质子溶剂有利地使原料化合物溶解并在溶解之后具有高稳定性。因此，当在氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液中使用极性非质子溶剂时，可获得具有高均匀性和较少缺陷的氧化物绝缘体膜或氧氮化物绝缘体膜。
极性非质子溶剂可取决于预期意图适当地选择。极性非质子溶剂的优选实例包括异佛尔酮、碳酸亚丙基酯、二氢呋喃-2(3H)-酮(γ-丁内酯)、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮及其衍生物。
它们可单独地或以组合被使用。
-烷烃化合物-
烷烃化合物可取决于预期意图适当地选择。例如，正壬烷、癸烷、十四烷、萘烷及其衍生物是优选的。
它们可单独地或以组合被使用。
-烯烃化合物-
烯烃化合物可取决于预期意图适当地选择。例如，1-十二烯、1-十四烯及其衍生物是优选的。
它们可单独地或以组合被使用。
-醚化合物-
醚化合物可取决于预期意图适当地选择。例如，苯并呋喃、聚乙二醇及其衍生物是优选的。
它们可单独地或以组合被使用。
-醇-
醇没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述醇具有4个或更多个碳原子。其实例包括1-丁醇、环戊醇、2-己醇及其衍生物。
它们可单独地或以组合被使用。
<<<无机酸>>>
无机酸可取决于预期意图适当地选择。其实例包括硫酸、硝酸、盐酸、磷酸和氢氟酸。
它们可单独地或以组合被使用。
它们可在溶解度方面改善无机盐。
关于氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，将含第A元素的化合物、含第B元素的化合物和含第C元素的化合物优选地溶解在溶剂中。
<氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液的制备方法>
氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液的制备方法没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括通过将含有各元素的化合物或其溶液和溶剂按预定比率进行混合的方法。
本公开的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液对于用于制备氧化物绝缘体膜或氧氮化物绝缘体膜的涂布液是适合的。特别地，满足式(1)或式(2)的用于制备氧化物或氧氮化物绝缘体膜的涂布液对于用于制造场效应晶体管的栅绝缘层的涂布液是适合的。
(氧化物或氧氮化物绝缘体膜)
本公开的氧化物或氧氮化物绝缘体膜的一个方面通过将本公开的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液涂布在被涂物上并干燥、随后进行焙烧而获得。
本公开的氧化物或氧氮化物绝缘体膜的一个方面为本公开的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液的焙烧产物。
所述氧化物或氧氮化物绝缘体膜可通过例如以下所述的本公开的氧化物或氧氮化物绝缘体膜的制造方法而获得。
(氧化物或氧氮化物绝缘体膜的制造方法)
在本公开的氧化物或氧氮化物绝缘体膜的制造方法中，将本公开的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液涂布在被涂物上，并使其干燥，随后进行焙烧。
当使用满足式(1)或式(2)的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液作为所述氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液时，可获得对于场效应晶体管的栅绝缘层尤其适合的氧化物绝缘体膜或氧氮化物绝缘体膜。
被涂物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。被涂物的实例包括玻璃基体材料和塑料基体材料。
当在场效应晶体管的活性层中使用所述氧化物绝缘体膜或氧氮化物绝缘体膜时，被涂物的一个实例为例如基体材料或活性层。基体材料的形状、结构和尺寸没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。基体材料的材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述材料的实例包括玻璃基体材料和塑料基体材料。
用于所述涂布的方法没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述方法的实例包括丝网印刷方法、辊涂方法、浸涂方法、旋涂方法、模头涂布方法、喷墨方法和纳米压印方法。在它们中，旋涂方法和模头涂布方法是优选的，因为这些方法容易与现有的光刻技术组合。
所述干燥没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液中的挥发组分可被除去。注意，在干燥中，不必完全地除去挥发组分，并且挥发组分可被除去至这样的程度：焙烧不受抑制。
焙烧温度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述温度等于或高于本发明涂布液中包含的金属元素形成氧化物的温度，并且所述温度等于或低于基体材料(被涂物)受热形变的温度。所述焙烧温度优选为150℃至600℃。
焙烧气氛没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。例如，含氧气氛(例如在氧气中和在空气中)是优选的。这使得可将金属元素化合物或溶剂中包含的有机物和阴离子氧化和气化，从而将它们从膜中除去。而且，当将涂布液在含氮气氛下(例如在氮气中和在氨蒸气中)焙烧时，可将氮引入到膜中而形成氧氮化物膜。结果，可控制膜的性质例如相对介电常数和热膨胀系数。
焙烧时间没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。
所形成的氧化物绝缘体膜或氧氮化物绝缘体膜的平均厚度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述平均厚度优选为1nm至500nm、更优选为10nm至300nm、特别优选为50nm至200nm。
所形成的氧化物或氧氮化物绝缘体膜在可见光区或近红外区中不具有由电子跃迁导致的光吸收带。由于例如本发明绝缘体膜的表面和与邻接层或基体材料的界面上的表面粗糙度以及它们之间折射率的差异，光散射可能导致透光率降低。然而，其固有地是透明的。注意，可容许存在由镧系元素的f-f跃迁导致的窄的吸收带。
(场效应晶体管)
本公开的场效应晶体管至少包括栅电极、源电极、漏电极、活性层和栅绝缘层，并且按需进一步包括其它组件例如层间绝缘层。
本公开的场效应晶体管可例如通过本公开的场效应晶体管的制造方法制造，其将在下文中予以描述。
<栅电极>
栅电极没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要栅电极为对其施加栅电压的电极。
栅电极的材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述材料的实例包括金属(例如铂、钯、金、银、铜、锌、铝、镍、铬、钽、钼和钛)、其合金、和这些金属的混合物。而且，所述材料的实例包括导电氧化物(例如氧化铟、氧化锌、氧化锡、氧化镓和氧化铌)、其复合化合物、和其混合物。
栅电极的平均厚度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，并优选为40nm至2μm、更优选为70nm至1μm。
<栅绝缘层>
在一个方面中，栅绝缘层为在栅电极和活性层之间形成的氧化物或氧氮化物绝缘体，并且由通过涂布本公开的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液形成的氧化物绝缘体膜或氧氮化物绝缘体膜形成。
而且，在另一个方面中，栅绝缘层为由这样的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成的栅绝缘层：其在栅电极和活性层之间形成并且为本公开的氧化物或氧氮化物绝缘体膜。
栅绝缘层的平均厚度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。然而，所述平均厚度优选为10nm至1μm、更优选为30nm至300nm。
<源电极和漏电极>
源电极和漏电极没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。
源电极的材料和漏电极的材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。这些材料的实例包括与在栅电极的描述中例举的材料相同的材料。
源电极和漏电极的平均厚度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，并且优选为40nm至2μm、更优选为70nm至1μm。
<活性层>
活性层为在源电极和漏电极之间形成的由半导体形成的活性层。半导体没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。半导体的实例包括硅半导体和氧化物半导体。在它们中，氧化物半导体是尤其优选的。
硅半导体的实例包括无定形硅和多晶硅。
氧化物半导体的实例包括InGa-Zn-O、In-Zn-O和In-Mg-O。
活性层的平均厚度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，但是其优选为1nm至200nm、更优选为5nm至100nm。
场效应晶体管的结构没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述结构的实例包括底栅/底接触场效应晶体管(图1)、底栅/顶接触场效应晶体管(图2)、顶栅/底接触场效应晶体管(图3)和顶栅/顶接触场效应晶体管(图4)。
这里，在图1-图4中，参考数字1指代基体材料，参考数字2指代栅电极，参考数字3指代栅绝缘层，参考数字4指代源电极，参考数字5指代漏电极，和参考数字6指代活性层。
本公开的场效应晶体管可适宜地用于逻辑电路和像素驱动电路例如液晶显示器、有机EL显示器和电致变色显示器的场效应晶体管。
(场效应晶体管的制造方法)
本公开的场效应晶体管的制造方法(第一制造方法)包括：
形成栅电极的步骤；
在所述栅电极上形成栅绝缘层的步骤；
在所述栅绝缘层上彼此隔开地形成源电极和漏电极的步骤；和
在栅绝缘层上且在源电极和漏电极之间的沟道区中形成活性层的步骤，所述活性层由半导体形成。
本公开的场效应晶体管的制造方法(第二制造方法)包括：
彼此隔开地形成源电极和漏电极的步骤；
在基体材料上且在源电极和漏电极之间的沟道区中形成活性层的步骤，所述活性层由半导体形成；
在所述活性层上形成栅绝缘层的步骤；和
在所述栅绝缘层上形成栅电极的步骤。
本公开的场效应晶体管的制造方法(第三制造方法)包括：
形成由半导体形成的活性层的步骤；
在所述活性层上形成栅绝缘层的步骤；
在所述栅绝缘层上形成栅电极的步骤；
在栅电极层上形成层间绝缘层的步骤；
在所述栅绝缘层或所述层间绝缘层中形成通孔的步骤；和
在所述层间绝缘层上形成源电极和漏电极的步骤。
<第一制造方法>
下文中将对第一制造方法进行描述。
-形成栅电极的步骤-
形成栅电极的步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述步骤为形成栅电极的步骤。所述步骤的实例包括(i)通过经由例如溅射方法或浸涂方法形成膜和然后经由光刻法将所述膜图案化形成栅电极的步骤；和(ii)通过经由印刷工艺例如喷墨印刷、纳米压印或凹版印刷直接形成具有期望形状的膜的形成栅电极的步骤。
例如在基体材料上形成栅电极。
基体材料的形状、结构和尺寸没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。
基体材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。基体材料的实例包括玻璃基体材料和塑料基体材料。
玻璃基体材料的材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述材料的实例包括无碱玻璃和石英玻璃。
塑料基体材料的材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述材料的实例包括聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
注意，优选地对基体材料进行预处理(例如氧等离子体、UV-臭氧和经由UV照射的清洗)以清洗基体材料的表面并改善紧密的粘附性。
-形成栅绝缘层的步骤-
形成栅绝缘层的步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要其为形成由氧化物绝缘体或氧氮化物绝缘体形成的栅绝缘层的步骤，所述栅绝缘层通过在栅电极上涂布本公开的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液而获得。
在形成栅绝缘层的步骤中，优选地通过调节氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液中第A元素的总原子数(NA)、第B元素的总原子数(NB)和第C元素的总原子数(NC)而控制氧化物或氧氮化物绝缘体的相对介电常数、晶相和结晶温度的至少一个。这使得可获得具有期望性质(例如阈值电压)的场效应晶体管。
优选地，在形成栅绝缘层的步骤中，氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液包括有机溶剂，并且氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液的粘度通过调节有机溶剂在氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液中的混合比率而控制。另外，为了获得期望的膜厚、期望的表面形状、期望的涂布性质，可向所述涂布液加入另外的溶剂或调节浓度。这使得可获得在涂布性质方面优异并且具有良好的成膜状态的场效应晶体管。
通过涂布氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液形成氧化物绝缘体或氧氮化物绝缘体的方法没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述方法的实例包括通过在基体材料上形成的栅电极层上涂布氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液、并然后将所述涂布液干燥和焙烧而形成氧化物绝缘体或氧氮化物绝缘体的方法。
所述涂布的方法没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述方法的实例包括丝网印刷方法、辊涂方法、浸涂方法、旋涂方法、模头涂布方法、喷墨方法和纳米压印方法。在它们中，旋涂方法和模头涂布方法是优选的，因为这些方法在场效应晶体管的制造中容易与现有的光刻技术组合。
所述干燥没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液中的挥发组分可被除去。注意，在干燥中，不必完全除去挥发组分，并且挥发组分可被除去至这样的程度：焙烧不受抑制。
焙烧温度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。焙烧温度优选为150℃至600℃。
-形成源电极和漏电极的步骤-
形成源·漏电极的步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述步骤为在栅绝缘层上彼此隔开地形成源电极和漏电极的步骤。所述步骤的实例包括(i)通过经由例如溅射方法或浸涂方法形成膜和然后经由光刻法将所述膜图案化而形成源电极和漏电极的步骤；和(ii)通过经由印刷工艺例如喷墨印刷、纳米压印或凹版印刷直接形成具有期望形状的膜而形成源电极和漏电极的步骤。
-形成活性层的步骤-
形成活性层的步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述步骤为在所述栅绝缘层上且在源电极和漏电极之间的沟道区中形成由半导体形成的活性层的步骤。所述步骤的实例包括(i)通过经由例如溅射方法或浸涂方法形成膜和然后经由光刻法将所述膜图案化而形成活性层的步骤；和(ii)通过经由印刷工艺例如喷墨印刷、纳米压印或凹版印刷直接形成具有期望形状的膜而形成活性层的步骤。
在第一制造方法中，形成源电极和漏电极的步骤和形成活性层的步骤可按任意次序实施。形成活性层的步骤可在形成源电极和漏电极的步骤之后实施，以及形成源电极和漏电极的步骤可在形成活性层的步骤之后实施。
在第一制造方法中，当形成活性层的步骤在形成源电极和漏电极的步骤之后实施时，可制造底栅/底接触场效应晶体管。
在第一制造方法中，形成源电极和漏电极的步骤在形成活性层的步骤之后实施，可制造底栅/顶接触场效应晶体管。
这里，将参照图5A-图5D对用于制造底栅/底接触场效应晶体管的方法进行描述。
首先，经由例如溅射方法在由例如玻璃基体材料制成的基体材料1上形成由例如铝制成的导电体膜。然后，经由光刻法将如此形成的导电体膜图案化以形成栅电极2(图5A)。
接着，通过旋涂方法将氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液涂布在所述栅电极2和基体材料1上以覆盖栅电极2。对所述涂布液进行热处理以形成由氧化物或氧氮化物绝缘体形成的栅绝缘层3(图5B)。
然后，在所述栅绝缘层3上经由例如溅射方法形成由例如ITO形成的导电体膜。经由蚀刻将如此形成的导电体膜图案化以形成源电极4和漏电极5(图5C)。
然后，在所述栅绝缘层3上经由例如溅射方法形成由例如IGZO形成的半导体膜以覆盖在源电极4和漏电极5之间形成的沟道区。经由蚀刻将所形成的半导体膜图案化以形成活性层6(图5D)。
如上所述，制造了场效应晶体管。
<第二制造方法>
下文中将对第二制造方法进行描述。
-形成源电极和漏电极的步骤-
形成源电极和漏电极的步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述步骤为彼此隔开地形成源电极和漏电极的步骤。所述步骤的实例包括与在第一制造方法中形成源电极和漏电极的步骤的描述中例举的步骤相同的步骤。
例如在基体材料上形成栅电极。
基体材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。基体材料的实例包括与在第一制造方法的描述中例举的基体材料相同的基体材料。
-形成活性层的步骤-
形成活性层的步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述步骤为在所述栅绝缘层上且在源电极和漏电极之间的沟道区中形成由半导体形成的活性层的步骤。所述步骤的实例包括(i)通过经由例如溅射方法或浸涂方法形成膜和然后经由光刻法将所述膜图案化而形成活性层的步骤；和(ii)通过经由印刷工艺例如喷墨印刷、纳米压印或凹版印刷直接形成具有期望形状的膜而形成活性层的步骤。
-形成栅绝缘层的步骤-
形成栅绝缘层的步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述步骤为通过将本公开的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液涂布在所述栅电极上而形成由氧化物绝缘体或氧氮化物绝缘体形成的栅绝缘层的步骤。
-形成栅电极的步骤-
形成栅电极的步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要形成栅电极的步骤为在栅绝缘层上形成栅电极的步骤。所述步骤的实例包括与在第一制造方法的形成栅电极的步骤的描述中例举的步骤相同的步骤。
在第二制造方法中，形成源电极和漏电极的步骤和形成活性层的步骤可按任意次序实施。形成活性层的步骤可在形成源电极和漏电极的步骤之后实施，以及形成源电极和漏电极的步骤可在形成活性层的步骤之后实施。
在第二制造方法中，当形成活性层的步骤在形成源电极和漏电极的步骤之后实施时，可制造顶栅/底接触场效应晶体管。
在第二制造方法中，形成源电极和漏电极的步骤在形成活性层的步骤之后实施，可制造顶栅/顶接触场效应晶体管。
<第三制造方法>
下文中将对第三制造方法进行描述。
-形成活性层的步骤-
形成活性层的步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述步骤为在栅绝缘层上且在源电极和漏电极之间的沟道区中形成活性层的步骤。所述步骤的实例包括(i)通过经由例如溅射方法或浸涂方法形成膜和然后经由光刻法将所述膜图案化而形成活性层的步骤；和(ii)通过经由印刷工艺例如喷墨印刷、纳米压印或凹版印刷直接形成具有期望形状的膜而形成活性层的步骤。
-形成栅绝缘层的步骤-
形成栅绝缘层的步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述步骤为通过将本公开的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液涂布在所述栅电极上而形成由氧化物绝缘体或氧氮化物绝缘体形成的栅绝缘层的步骤。
-形成栅电极的步骤-
形成栅电极的步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述步骤为在栅绝缘层上形成栅电极的步骤。所述步骤的实例包括与在第一制造方法中形成栅电极的步骤的描述中例举的步骤相同的步骤。
-形成层间绝缘层的步骤-
形成层间绝缘层的步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述步骤为在栅绝缘层和栅电极上形成层间绝缘层的步骤。形成层间绝缘层的步骤的实例包括(i)通过经由例如溅射方法、CVD方法或旋涂方法形成膜和然后经由光刻法将所述膜图案化而形成层间绝缘层的步骤；和(ii)通过经由印刷工艺例如喷墨印刷、纳米压印或凹版印刷直接形成具有期望形状的膜而形成层间绝缘层的步骤。为了在随后的步骤中在活性层和源/漏电极之间提供电连接，在该步骤中在连接区的层间绝缘层膜中设置通孔(参见下文中将描述的形成通孔的步骤的细节)。
层间绝缘层的材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述材料的实例包括无机绝缘材料和有机绝缘材料。
无机绝缘材料的实例包括氧化硅、氧化铝、氧化钽、氧化钛、氧化钇、氧化镧、氧化铪、氧化锆、氮化硅、氮化铝及其混合物。
有机绝缘材料的实例包括聚酰亚胺、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇和酚醛清漆树脂。
层间绝缘层的平均厚度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。然而，所述平均厚度优选为30nm至3μm、更优选为100nm至1μm。
-形成通孔的步骤-
形成通孔的步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述步骤为在栅绝缘层和层间绝缘层的至少一个中形成通孔的步骤。
通孔被形成为达到(触及)活性层。
通孔为用于使在层间绝缘层上形成的栅电极和漏电极与活性层接触的孔。
形成对应于栅电极和漏电极的至少两个通孔。
-形成源电极和漏电极的步骤-
形成源电极和漏电极的步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，只要所述步骤为彼此隔开地形成源电极和漏电极的步骤。所述步骤的实例包括与第一制造方法的形成源电极和漏电极的步骤的描述中例举的步骤相同的步骤。在该步骤中，在活性层和源/漏电极之间提供电连接。
第三制造方法中制造的场效应晶体管的一个实例在图6中显示。
图6中显示的场效应晶体管为顶栅/ILD场效应晶体管。
在图6中，参考数字1指代基体材料，参考数字2指代栅电极，参考数字3指代栅绝缘层，参考数字4指代源电极，参考数字5指代漏电极，参考数字6指代活性层，参考数字7指代第一层间绝缘层，参考数字8指代第二层间绝缘层，参考数字9指代第三层间绝缘层，和符号s指代通孔。
(半导体元件)
本公开的半导体元件的一个方面包括本公开的氧化物或氧氮化物绝缘体膜。
本公开的半导体元件的另一个方面包括在绝缘体层中的本公开的氧化物或氧氮化物绝缘体膜。
半导体元件的实例包括二极管、场效应晶体管、发光元件和光电转换元件。
<二极管>
二极管没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。二极管的实例包括包含第一电极、第二电极、在第一电极和第二电极之间形成的活性层、和绝缘体层的二极管。前述二极管的实例包括PIN光电二极管。
-PN结二极管-
PN结二极管至少包括活性层和绝缘体膜，并且按需进一步包括其它组件例如阳极(正极)和阴极(负极)。
--活性层--
活性层至少包括p-型半导体层和n-型半导体层，并且按需进一步包括其它组件。
p-型半导体层和n-型半导体层彼此接触。
---P-型半导体层---
p-型半导体层的材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。
p-型半导体层的平均厚度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，但是其优选为50nm至2,000nm。
---N-型半导体层---
n-型半导体层的平均厚度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择，但是其优选为50nm至2,000nm。
---绝缘体层---
绝缘体层为本公开的氧化物或氧氮化物绝缘体膜。
氧化物或氧氮化物绝缘体膜的平均厚度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。然而，所述平均厚度优选为50nm至2,000nm。
--阳极(正极)--
阳极与p-型半导体层接触。
阳极的材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述材料的实例包括金属(例如Mo、Al、Au、Ag和Cu)及其合金、透明导电氧化物例如氧化铟锡(ITO)和锑掺杂的氧化锡(ATO)、以及有机导体例如聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)和聚苯胺(PANI)。
阳极的形状、尺寸和结构没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。
阳极设置成与p-型半导体层接触。在阳极和p-型半导体层之间优选地形成欧姆接触。
用于形成阳极的方法没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述方法的实例包括(i)通过经由例如溅射方法或浸涂方法形成膜和然后经由光刻法将所述膜图案化而形成阳极的方法；和(ii)通过经由印刷工艺例如喷墨印刷、纳米压印或凹版印刷直接形成具有期望形状的膜而形成阳极的方法。
--阴极(负极)--
阴极的材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述材料的实例包括与在阳极的描述中例举的材料相同的材料。
阴极的形状、尺寸和结构没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。
阴极设置成与n-型半导体层接触。在阴极和n-型半导体层之间优选地形成欧姆接触。
用于形成阴极的方法没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。所述方法的实例包括与在阳极的描述中例举的形成方法相同的方法。
实施例
接下来，将通过实施例的方式对本公开进行描述，但是本公开不应被解释为受限于这些实施例。
(实施例1-1)
<氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液的制备>
提供并称量2-乙基己酸铋的2-乙基己酸溶液(Bi：25质量％)和2-乙基己酸铪的2-乙基己酸溶液(Hf：24质量％)，使得各自的金属元素的量为60mmol和40mmol。然后，将它们在烧瓶中混合。进一步地，向其中加入2-乙基己酸(辛酸)使得溶剂的总量总共为1,000mL，并且在室温下通过混合而溶解以制备氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液。
(实施例1-2至1-6)
以和实施例1-1中相同的方式，制备实施例1-2至1-6的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液。表1列出了实施例1-1至实施例1-6的原料组成。所有墨在可见光区中是透明的。
Figure GDA0004159133920000341
(实施例2-1至2-12)
以和实施例1-1中相同的方式，制备实施例2-1至2-12的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液。表2列出了实施例2-1至2-12的原料组成。所有的墨在可见光区中是透明的。
Figure GDA0004159133920000361
/>
(对比例1-1至1-3)
以和实施例1-1中相同的方式，制备对比例1-1至1-3的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液。表3列出了对比例1-1至1-3的原料组成。对比例1-1和对比例1-3的墨(3-1和3-3)在可见光区中是透明的，但是对比例1-2的墨(3-2)是蓝色的。
Figure GDA0004159133920000381
表1、表2和表3中原料和溶剂的名称如下。另外，下面还描述了能够用作原料的那些。
<原料A>
Sc(NO3)3·5H2O：硝酸钪五水合物
Ce(C8H15O2)3：2-乙基己酸铈
Ce(NO3)3·6H2O：硝酸铈六水合物
Ce(CH3COO)3·H2O：乙酸铈单水合物
Y(C8H15O2)3：2-乙基己酸钇
Y(C10H19O2)3：新癸酸钇
YCl3·6H2O：氯化钇六水合物
Y(NO3)3·6H2O：硝酸钇六水合物
Y(CH3COO)3·4H2O：乙酸钇四水合物
La(C8H15O2)3：2-乙基己酸镧
LaCl3·6H2O：氯化镧六水合物
La(NO3)3·6H2O：硝酸镧六水合物
La(CH3COO)3：乙酸镧
Nd(C8H15O2)3：2-乙基己酸钕
Nd(C10H19O2)3：新癸酸钕
Lu(NO3)3·H2O：硝酸镥单水合物
Sb(C6H5)3：三苯基锑
Bi(C8H15O2)3：2-乙基己酸铋
Bi(NO3)3·5H2O：硝酸铋五水合物
TeCl4：氯化碲
这里，Bi(C8H15O2)3、Ce(C8H15O2)3和Nd(C8H15O2)3以其2-乙基己酸(辛酸)溶液的形式使用。
La(C8H15O2)3以其二甲苯溶液或其辛酸溶液的形式使用。
<原料B>
Ti(OC4H9)4：丁醇钛
Zr(C8H15O2)4：2-乙基己酸锆
Zr(acac)4：乙酰丙酮锆
ZrO(CH3COO)2：乙酸氧锆
ZrO(NO3)3·2H2O：硝酸氧锆二水合物
ZrCl2O·8H2O：氯化氧锆八水合物
Hf(C8H15O2)4：2-乙基己酸铪
Hf(OC4H9)4：丁醇铪
Hf(acac)4：乙酰丙酮铪
HfCl2O·8H2O：氯化氧铪八水合物
GaCl3：氯化镓
<原料C>
MgCl2·6H2O：硝酸镁六水合物
Mg(NO3)2·6H2O：硝酸镁六水合物
Ca(C8H15O2)2：2-乙基己酸钙
Ca(C10H19O2)2：新癸酸钙
Ca(CH3COO)2·H2O：乙酸钙单水合物
CaCl2·2H2O：氯化钙二水合物
Ca(NO3)2·4H2O：硝酸钙四水合物
Sr(C8H15O2)2：2-乙基己酸锶
Sr(C10H19O2)2：新癸酸锶
SrCl2·6H2O：氯化锶六水合物
Ba(C8H15O2)2：2-乙基己酸钡
Ba(C10H19O2)2：新癸酸钡
Ba(C8H15O2)2：2-乙基己酸钡
BaCl2·2H2O：氯化钡二水合物
这里，Ca(C8H15O2)3、Sr(C8H15O2)3和Ba(C8H15O2)3以其辛酸溶液的形式使用。
<原料G>
Al(NO3)3·9H2O：硝酸铝九水合物
Cu(C10H19O2)2：新癸酸铜
这里，Cu(C10H19O2)2以其甲苯溶液的形式使用。
<溶剂D>
EGME：乙二醇单甲基醚
PGME：丙二醇单甲基醚
DMF：二甲基甲酰胺
<溶剂E>
PG：1，2-丙二醇
EG：乙二醇
CHB：环己基苯
GBL：γ-丁内酯
DMI：1，3-二甲基-2-咪唑烷酮
DMPU：N，N’-二甲基亚丙基脲
<溶剂F>
H2O：水
0.2M HCI：0.2mol/L盐酸
0.1M HNO3：0.1mol/L硝酸
<溶剂J>
DOP：邻苯二甲酸二辛酯
BBP：邻苯二甲酸苄基丁酯
(实施例1-7)
使用旋涂装置在已经用UV-臭氧清洗的无碱玻璃基体材料上印刷表1中的涂布液1-1。所述印刷实施良好。将基体材料在已经加热到120℃的热板上干燥10分钟并且在大气环境中在400℃焙烧1小时以获得透明氧化物膜。
(实施例1-8至1-12)
以和实施例1-7中相同的方式，将表1中的涂布液1-2(实施例1-8)、涂布液1-3(实施例1-9)、涂布液1-4(实施例1-10)、涂布液1-5(实施例1-11)和涂布液1-6(实施例1-12)各自进行印刷、干燥和焙烧以获得类似于上述氧化物膜的氧化物膜。所述氧化物膜全部呈现出与实施例1-7的印刷性质相同的良好印刷性质。
(实施例2-13至2-23)
以和实施例1-7中相同的方式，将表2中的涂布液2-1至2-11各自进行印刷、干燥和焙烧以获得类似于上述氧化物膜的氧化物膜。所述氧化物膜全部呈现出与实施例1-7的印刷性质相同的良好印刷性质。
·实施例2-13：涂布液2-1
·实施例2-14：涂布液2-2
·实施例2-15：涂布液2-3
·实施例2-16：涂布液2-4
·实施例2-17：涂布液2-5
·实施例2-18：涂布液2-6
·实施例2-19：涂布液2-7
·实施例2-20：涂布液2-8
·实施例2-21：涂布液2-9
·实施例2-22：涂布液2-10
·实施例2-23：涂布液2-11
(实施例2-24)
除了如下之外以和实施例1-7中相同的方式将表2中的涂布液2-12进行印刷、干燥和焙烧以获得透明的氧氮化物膜：干燥和焙烧在作为气氛的O2/N2＝2/98(sccm)气流中实施。所述氧氮化物膜呈现出与实施例1-7的印刷性质相同的良好印刷性质。
(实施例3-1)
表2中列出的涂布液2-7的闪点通过Seta闭杯方法测量。确认其闪点为49℃并且充分地高于室温。
涂布液1-1至1-6、涂布液2-1至2-6和涂布液2-8至2-12具有40℃以上的闪点(注意，未检测涂布液2-11的闪点。)
表4和表5列出了闪点。
表4
Figure GDA0004159133920000421
表5
Figure GDA0004159133920000431
(对比例2-1)
表3中列出的涂布液3-1的闪点经由Seta闭杯方法测量。确认其闪点为24℃并且接近于室温。
(实施例1-13)
在已经用UV-臭氧清洗的无碱玻璃基体材料上，借助掩模沉积100nm的A1作为下部电极。经由旋涂将表1中的涂布液1-1印刷在无碱玻璃基体材料上。成膜性质良好。将基体材料在120℃在大气环境中在烘箱中干燥1小时并且在400℃在大气环境中焙烧1小时以获得氧化物膜。然后，借助掩模沉积100nm的Al作为上部电极以形成电容器结构体。
图7为显示在本实施例中制造的电容器中在相对介电常数εr和所施加的电场频率之间的关系以及在介电损耗tanδ和所施加的电场频率之间的关系的曲线图。如图7中所显示的，确认本实施例中制造的电容器在100Hz至1MHz区域中呈现出17.5或更大的相对介电常数ε并且具有高的相对介电常数。而且，确认介电损耗tanδ的值在100Hz至100kHz的范围中为约1％或更小的低值，并且发现所述电容器具有优良的绝缘膜。此外，确认所述膜在可见光区中是透明的并且具有3.5eV或更大的带隙能量。
由涂布液1-2至1-6和涂布液2-1至2-12获得了与涂布液1-1的氧化物绝缘体膜类似地透明且良好的氧化物绝缘体膜。
由以上氧化物绝缘体膜获得的这些电容器具有8.5或更大的相对介电常数εr和约1％或更小的介电损耗tan6，并且具有良好的绝缘性质。
(对比例2-2)
以和实施例1-13中相同的方式印刷表3中的涂布液3-2以形成电容器结构体。
所述膜为灰褐色的并且在1kHz下具有10％以上的介电损耗，其起不到作为绝缘膜的作用。
(对比例2-3)
以和实施例1-13中相同的方式印刷表3中的涂布液3-3以形成电容器结构体。
所述膜为淡白色的且半透明的，并且在1 kHz下具有8％以上的介电损耗，其起不到作为绝缘膜的作用。
(实施例1-14至1-19和实施例2-25至2-36)
<场效应晶体管的制造>
-栅电极的形成-
将无碱玻璃基体材料通过超声波使用中性洗涤剂、纯水和异丙醇进行清洗。将基体材料干燥并在90℃进行UV-臭氧处理10分钟。在无碱玻璃基体材料上，经由DC磁控溅射方法形成Mo膜(100nm)并且经由光刻方法将其图案化而形成栅电极。
-栅绝缘层的形成-
然后，使用旋涂装置将以下涂布液各自涂布在栅电极和无碱玻璃基体材料上。
·实施例1-14：涂布液1-1
·实施例1-15：涂布液1-2
·实施例1-16：涂布液1-3
·实施例1-17：涂布液1-4
·实施例1-18：涂布液1-5
·实施例1-19：涂布液1-6
·实施例2-25：涂布液2-1
·实施例2-26：涂布液2-2
·实施例2-27：涂布液2-3
·实施例2-28：涂布液2-4
·实施例2-29：涂布液2-5
·实施例2-30：涂布液2-6
·实施例2-31：涂布液2-7
·实施例2-32：涂布液2-8
·实施例2-33：涂布液2-9
·实施例2-34：涂布液2-10
·实施例2-35：涂布液2-11
·实施例2-36：涂布液2-12
将所述基体材料在已经加热到120℃的热板上干燥10分钟并且将其在400℃在大气环境中焙烧1小时。然后，将所述基体材料在300℃在大气环境中退火1小时以获得栅绝缘层。所获得的栅绝缘层的平均厚度为约150nm。
-源电极和漏电极的形成-
接着，在所述栅绝缘层上，通过DC磁控溅射方法形成ITO膜(100nm)并且经由光刻方法将其图案化以形成源电极和漏电极。这里，通过源电极长度和漏电极长度确定的沟道宽度为30μμm并且通过在源电极和漏电极之间的间距确定的沟道长度为10μm。
-活性层的形成-
接着，在所述栅绝缘层上，经由DC磁控溅射方法形成IGZO膜(20nm)并且经由光刻方法将其图案化。然后，将所述基体材料在300℃在大气环境中退火1小时以获得活性层。
如上所述，制造了场效应晶体管。
(对比例3-1)
以和实施例1-14中相同的方式制造场效应晶体管。这里，栅绝缘层通过经由RF磁控溅射方法形成SiO2膜(200nm)而形成。
<评价>
-载流子迁移率和ON/OFF(开/关)比-
使用半导体参数分析装置(半导体参数分析仪B1500A，可获自AgilentTechnologies，Inc.)测量获得的场效应晶体管在源-漏电压(Vds)为10V时栅电压(Vgs)和源-漏电流(Ids)之间的关系。实施例2-29的结果显示在图8的曲线图中。由图8可确认，获得了良好的晶体管性质而未呈现出滞后。这里，在图8中，“e”指代10的指数。例如，“1e-04”为“0.0001”。其也适用于表6等中的“E”。
在饱和区中计算载流子迁移率。另外，测定ON/OFF比。在ON/OFF比中，ON值是Vgs＝10V时的Ids值。关于Ids，在1E-04A时符合标准(compliance)并且不测量1E-04A以上的电流值。OFF电流值近似于或低于测量极限(约1fA)，这是相当好的。栅电流|Igs|为约10fA。因此，发现本公开的栅绝缘膜的绝缘性质相当高。结果列在表6中。
表6
Figure GDA0004159133920000461
通过涂布实施例1-14至1-19和实施例2-25至2-36中给出的本公开的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液获得的场效应晶体管呈现出良好的晶体管性质例如高的载流子迁移率和高的ON/OFF比，甚至在约400℃的工艺温度下也是如此，其中所述氧化物或氧氮化物绝缘体用于栅绝缘层。
当[NA+NB]/[NA+NB+NC]满足式(1)时，栅绝缘层的相对介电常数和介电损耗对于场效应晶体管的栅绝缘层所需的那些是相当适合的。因此，所述场效应晶体管呈现出相当良好的晶体管性质，例如相当高的载流子迁移率和相当高的ON/OFF比。
对比例3-1的场效应晶体管的性质在图9中显示。在对比例3-1中，TFT特性是强耗尽(depletion)状态并因此未清楚观察到Von。而且，|Igs|为10-13A量级，其与实施例的|Igs|相比较高。
如上所述，本公开中制造的场效应晶体管适于扩宽工艺裕度并使TFT特性稳定在高水平。而且，本公开的显示元件适于实现高速驱动、降低元件之间的不均性、和改善可靠性。而且，本公开的图像显示装置适于显示具有高品质的图像，即使其为大尺寸时也是如此。本公开的系统可以高的精度显示图像信息，并且可适用于例如电视装置和计算机系统。
本公开的各方面例如于下。
<1>氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，所述涂布液包括：
第A元素；
选自第B元素和第C元素的至少一种；和
溶剂，
其中所述第A元素为选自Sc、Y、Ln(镧系元素)、Sb、Bi和Te的至少一种，
所述第B元素为选自Ga、Ti、Zr和Hf的至少一种，
所述第C元素为选自周期表中第2族元素的至少一种，和
所述溶剂包括选自闪点为21℃以上但小于200℃的有机溶剂和水的至少一种。
<2>根据<1>的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，
其中所述选自第B元素和第C元素的至少一种至少包括第B元素。
<3>根据<1>的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，
其中所述选自第B元素和第C元素的至少一种至少包括第C元素。
<4>根据<1>至<3>任一项的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，其中所述第A元素为选自Sc、Y和Ln(镧系元素)的至少一种。
<5>根据<1>至<4>任一项的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，其中所述第A元素为选自Sb、Bi和Te的至少一种。
<6>根据<1>至<5>任一项的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，其中所述第B元素为选自Ti、Zr和Hf的至少一种。
<7>根据<1>至<6>任一项的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，其中所述第C元素为选自Mg、Ca、Sr和Ba的至少一种。
<8>根据<1>至<7>任一项的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，其中所述涂布液具有37.8℃(100°F)以上的闪点。
<9>根据<1>至<8>任一项的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，其中所述涂布液具有40℃以上的闪点。
<10>根据<1>至<9>任一项的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，其中所述涂布液具有50℃以上的闪点。
<11>根据<1>至<10>任一项的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，其中所述氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液不含有闪点小于21℃的溶剂。
<12>根据<1>至<11>任一项的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，其中所述氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液在可见光区中为透明或淡黄色的。
<13>根据<1>至<12>任一项的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，其中所述第A元素的总原子数(NA)、所述第B元素的总原子数(NB)和所述第C元素的总原子数(NC)满足下式(1)：
(NA+NB)/(NA+NB+NC)≥0.5 式(1)。
<14>根据<1>至<13>任一项的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，其中所述第A元素的总原子数(NA)、所述第B元素的总原子数(NB)和所述第C元素的总原子数(NC)满足下式(2)：
NA/(NA+NB+NC)≥0.5 式(2)。
<15>根据<1>至<14>任一项的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，其中将含有所述第A元素的含第A元素的化合物溶解在溶剂中，和所述含第A元素的化合物为选自无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属醇盐、有机金属和金属络合物的至少一种。
<16>根据<1>至<15>任一项的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，
其中将含有所述第A元素的含第A元素的化合物和含有所述第B元素的含第B元素的化合物溶解在溶剂中，
所述含第A元素的化合物为选自无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属醇盐、有机金属和金属络合物的至少一种，和
所述含第B元素的化合物为选自无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属醇盐、有机金属和金属络合物的至少一种。
<17>根据<1>至<15>任一项的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，
其中将含有所述第A元素的含第A元素的化合物、含有所述第B元素的含第B元素的化合物和含有所述第C元素的含第C元素的化合物溶解在溶剂中，
所述含第A元素的化合物为选自无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属醇盐、有机金属和金属络合物的至少一种，
所述含第B元素的化合物为选自无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属醇盐、有机金属和金属络合物的至少一种，和
所述含第C元素的化合物为选自无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属醇盐、有机金属和金属络合物的至少一种。
<18>根据<1>至<17>任一项的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，
其中所述溶剂为选自有机酸、有机酸酯、芳族化合物、二醇、二醇醚、极性非质子溶剂、烷烃化合物、烯烃化合物、醚化合物和醇的至少一种。
<19>氧化物或氧氮化物绝缘体膜的制造方法，所述方法包括
将根据<1>至<18>任一项的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液涂布在被涂物上并干燥、随后进行焙烧。
<20>场效应晶体管的制造方法，所述方法包括：
形成栅电极；
在所述栅电极上形成栅绝缘层；
在所述栅绝缘层上彼此隔开地形成源电极和漏电极；和
在栅绝缘层上且在源电极和漏电极之间的沟道区中形成活性层，所述活性层由半导体形成，
其中所述的形成栅绝缘层为在栅电极的层上涂布根据<1>至<18>任一项的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液以形成由氧化物绝缘体或氧氮化物绝缘体形成的栅绝缘层。
<21>场效应晶体管的制造方法，所述方法包括：
彼此隔开地形成源电极和漏电极；
在源电极和漏电极之间的沟道区中形成活性层，所述活性层由半导体形成；
在所述活性层上形成栅绝缘层；和
在所述栅绝缘层上形成栅电极，
其中所述的形成栅绝缘层为涂布根据<1>至<18>任一项的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液以形成由氧化物绝缘体或氧氮化物绝缘体形成的栅绝缘层。
<22>场效应晶体管的制造方法，所述方法包括：
形成由半导体形成的活性层；
在所述活性层上形成栅绝缘层；
在所述栅绝缘层上形成栅电极；
在所述栅电极上形成层间绝缘层；
在所述栅绝缘层或所述层间绝缘层中形成通孔；和
在所述层间绝缘层上形成源电极和漏电极，
其中所述的形成栅绝缘层为涂布根据<1>至<18>任一项的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液以形成由氧化物绝缘体或氧氮化物绝缘体形成的栅绝缘层。
<23>根据<20>至<22>任一项的场效应晶体管的制造方法，
其中在形成栅绝缘层中，调节所述氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液中第A元素的总原子数(NA)、第B元素的总原子数(NB)和第C元素的总原子数(NC)以控制氧化物绝缘体或氧氮化物绝缘体的相对介电常数和介电损耗。
<24>氧化物或氧氮化物绝缘体膜，其为根据<1>至<18>任一项的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液的焙烧产物。
<25>根据<24>的氧化物或氧氮化物绝缘体膜，其中所述氧化物或氧氮化物绝缘体膜在可见光区或近红外区中不具有由电子跃迁导致的光吸收带。
<26>半导体元件，其包括根据<24>或<25>的氧化物或氧氮化物绝缘体膜。
<27>场效应晶体管，其包括：
被施加栅电压的栅电极；
源电极和漏电极；
在源电极和漏电极之间形成的由半导体膜形成的活性层；和
在栅电极和活性层之间形成的栅绝缘层，
其中所述栅绝缘层为根据<24>或<25>的氧化物或氧氮化物绝缘体膜。
<28>根据<27>的场效应晶体管，
其中所述活性层为氧化物半导体。
<29>根据<27>的场效应晶体管，
其中所述活性层为无定形硅。
<30>根据<27>的场效应晶体管，
其中所述活性层为低温多晶硅。
参考标记列表
1 基体材料
2 栅电极
3 栅绝缘层
4 源电极
5 漏电极
6 活性层

Claims (28)

1.氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，所述涂布液包括：
第A元素；
第B元素；
第C元素；和
溶剂，
其中所述第A元素为选自Sc、Y、镧系元素、Sb、Bi和Te的至少一种，
所述第B元素为选自Ga、Ti、Zr和Hf的至少一种，
所述第C元素为选自周期表中第2族元素的至少一种，和
所述溶剂包括选自闪点为21℃以上但小于200℃的有机溶剂和水的至少一种，
其中第A元素的总原子数NA、第B元素的总原子数NB和第C元素的总原子数NC满足以下式(1)、式(2)和式(3)：
(NA+NB)/(NA+NB+NC)≥0.5 式(1)
NA/(NA+NB+NC)≥0.5 式(2)
NB>NC式(3)。
2.根据权利要求1所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，其中第B元素为Hf，并且第C元素为由周期表中的第2族元素组成的组中的Ba、Ca和Sr的至少一种。
3.根据权利要求1所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，其中第B元素为Zr，并且第C元素为由周期表中的第2族元素组成的组中的Mg、Ca和Sr的至少一种。
4.根据权利要求1所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，
其中所述第A元素为选自Sc、Y和镧系元素的至少一种。
5.根据权利要求1所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，
其中所述第A元素为选自Sb、Bi和Te的至少一种。
6.根据权利要求1所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，
其中所述第B元素为选自Ti、Zr和Hf的至少一种。
7.根据权利要求1所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，
其中所述第C元素为选自Mg、Ca、Sr和Ba的至少一种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，
其中所述涂布液的闪点为37.8℃以上。
9.根据权利要求1-7任一项所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，
其中所述涂布液的闪点为40℃以上。
10.根据权利要求1-7任一项所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，
其中所述涂布液的闪点为50℃以上。
11.根据权利要求1-7任一项所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，
其中所述氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液不含有闪点小于21℃的溶剂。
12.根据权利要求1-7任一项所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，
其中所述氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液在可见光区中是透明的或淡黄色的。
13.根据权利要求1-7任一项所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，
其中将含有所述第A元素的含第A元素的化合物溶解在所述溶剂中，和
所述含第A元素的化合物为选自无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属醇盐、有机金属和金属络合物的至少一种。
14.根据权利要求1-7任一项所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，
其中将含有所述第A元素的含第A元素的化合物和含有所述第B元素的含第B元素的化合物溶解在所述溶剂中，
所述含第A元素的化合物为选自无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属醇盐、有机金属和金属络合物的至少一种，和
所述含第B元素的化合物为选自无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属醇盐、有机金属和金属络合物的至少一种。
15.根据权利要求1-7任一项所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，
其中将含有所述第A元素的含第A元素的化合物、含有所述第B元素的含第B元素的化合物和含有所述第C元素的含第C元素的化合物溶解在所述溶剂中，
所述含第A元素的化合物为选自无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属醇盐、有机金属和金属络合物的至少一种，
所述含第B元素的化合物为选自无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属醇盐、有机金属和金属络合物的至少一种，和
所述含第C元素的化合物为选自无机盐、氧化物、氢氧化物、有机酸盐、金属醇盐、有机金属和金属络合物的至少一种。
16.根据权利要求1-7任一项所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液，
其中所述溶剂为选自有机酸、有机酸酯、芳族化合物、二醇、二醇醚、极性非质子溶剂、烷烃化合物、烯烃化合物、醚化合物和醇的至少一种。
17.氧化物或氧氮化物绝缘体膜的制造方法，所述方法包括
将根据权利要求1-16任一项所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液涂布在被涂物上并干燥、随后焙烧。
18.场效应晶体管的制造方法，所述方法包括：
形成栅电极；
在所述栅电极上形成栅绝缘层；
在所述栅绝缘层上彼此隔开地形成源电极和漏电极；和
在所述栅绝缘层上且在所述源电极和所述漏电极之间的沟道区中形成活性层，所述活性层由半导体形成，
其中所述形成栅绝缘层为在所述栅电极的层上涂布根据权利要求1-16任一项所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液以形成由氧化物绝缘体或氧氮化物绝缘体形成的栅绝缘层。
19.场效应晶体管的制造方法，所述方法包括：
彼此隔开地形成源电极和漏电极；
在所述源电极和所述漏电极之间的沟道区中形成活性层，所述活性层由半导体形成；
在所述活性层上形成栅绝缘层；和
在所述栅绝缘层上形成栅电极，
其中所述形成栅绝缘层为涂布根据权利要求1-16任一项所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液以形成由氧化物绝缘体或氧氮化物绝缘体形成的栅绝缘层。
20.场效应晶体管的制造方法，所述方法包括：
形成由半导体形成的活性层；
在所述活性层上形成栅绝缘层；
在所述栅绝缘层上形成栅电极；
在所述栅电极上形成层间绝缘层；
在所述栅绝缘层或所述层间绝缘层中形成通孔；和
在所述层间绝缘层上形成源电极和漏电极，
其中所述形成栅绝缘层为涂布根据权利要求1-16任一项所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液以形成由氧化物绝缘体或氧氮化物绝缘体形成的栅绝缘层。
21.根据权利要求18-20任一项所述的场效应晶体管的制造方法，
其中，在形成栅绝缘层中，调节氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液中第A元素的总原子数NA、第B元素的总原子数NB和第C元素的总原子数NC以控制氧化物绝缘体或氧氮化物绝缘体的相对介电常数和介电损耗。
22.氧化物或氧氮化物绝缘体膜，其为根据权利要求1-16任一项所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜形成用涂布液的焙烧产物。
23.根据权利要求22所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜，其中所述氧化物或氧氮化物绝缘体膜在可见光区或近红外区中不具有由电子跃迁导致的光吸收带。
24.半导体元件，其包括
根据权利要求22或23所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜。
25.场效应晶体管，其包括：
被施加栅电压的栅电极；
源电极和漏电极；
由半导体膜形成的活性层；和
在所述栅电极和所述活性层之间形成的栅绝缘层，
其中所述栅绝缘层为根据权利要求22或23所述的氧化物或氧氮化物绝缘体膜。
26.根据权利要求25所述的场效应晶体管，
其中所述活性层为氧化物半导体。
27.根据权利要求25所述的场效应晶体管，
其中所述活性层为无定形硅。
28.根据权利要求25所述的场效应晶体管，
其中所述活性层为低温多晶硅。
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