JP2001131794A

JP2001131794A - 金属酸化物皮膜形成用化成液

Info

Publication number: JP2001131794A
Application number: JP31226199A
Authority: JP
Inventors: Bunichi Mizutani; 文一水谷; Sachie Takeuchi; 佐千江竹内; Hiroshi Takaba; 寛鷹羽; Makoto Ue; 誠宇恵
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1999-11-02
Filing date: 1999-11-02
Publication date: 2001-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】金属、特にアルミニウムやアルミニウム合金
の陽極酸化に用いて、絶縁性に優れ且つヒロックが発生
しにくい酸化物皮膜を形成することができる化成液、そ
れを用いる金属酸化物皮膜の形成方法及びその方法によ
り酸化物皮膜を形成してなる金属の提供。【解決手段】１．溶質として炭素数２〜５のモノヒド
ロキシカルボン酸の塩を含有してなる金属酸化物皮膜形
成用化成液。２．１項に記載の化成液中で金属を陽極酸化する工程を
含む金属酸化物皮膜の形成方法。３．２項に記載の方法により表面に酸化物皮膜を形成し
てなる金属。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属酸化物皮膜形
成用化成液、それを用いる金属酸化物皮膜の形成方法及
びその方法により酸化物皮膜を形成してなる金属に関す
る。詳しくは、金属、特にアルミニウム又はアルミニウ
ム合金を陽極酸化して酸化物皮膜を形成するための特定
の化成液、それを用いる金属酸化物皮膜の形成方法及び
その方法により酸化物皮膜を形成してなる金属に関す
る。本発明は、特に液晶表示パネルの薄膜半導体（ＴＦ
Ｔ）素子のゲート配線や集積回路の配線の化成処理に有
効に利用することができる。

【０００２】

【従来の技術】金属及び合金は、その特徴的な性質を利
用して様々な工業的用途に供されている。特に、アルミ
ニウムやアルミニウム合金等は比抵抗が小さいことか
ら、ＴＦＴ素子や集積回路の配線に効果的に使用されて
いる。これらの配線は、他の配線や電極との間で短絡し
ないようにするために表面に絶縁膜を形成しておくこと
が必要とされる。

【０００３】アルミニウムやアルミニウム合金等の表面
に絶縁膜を形成する方法として、陽極酸化による化成処
理法がある。この方法は、アルミニウムやアルミニウム
合金等の表面を化成液中で電気化学的に酸化することに
よって、その表面に酸化物皮膜を形成する方法である。
この方法は、基板の不均一性に起因する欠陥を修復する
機能を有するため、緻密で平滑な酸化物皮膜を簡単に形
成することができる点で優れている。このため化成処理
による酸化物皮膜形成法は、ＴＦＴ素子や集積回路の配
線製造工程において有効に利用されている。

【０００４】アルミニウムやアルミニウム合金等の酸化
物皮膜形成に使用する化成液として、これまでに種々の
組成物が提案されている。例えば特開昭６１−１３３６
６２号公報では、１％ホウ酸アンモニウム水溶液又は３
％酒石酸水溶液とプロピレングリコールとを１：３で混
合した化成液を使用している。また、特開平２−８５８
２６号公報では、３％酒石酸水溶液をエチレングリコー
ル又はプロピレングリコールで希釈し、アンモニウム水
でｐＨを７程度に調整した化成液を使用している。特開
平６−２１６３８９号公報では、１％酒石酸アンモニウ
ム水溶液、１％アジピン酸アンモニウム水溶液、１％シ
ュウ酸アンモニウム水溶液又は１％クエン酸アンモニウ
ム水溶液とエチレングリコールとを体積比３：７で混合
した化成液を使用している。

【０００５】特開平８−５０３０４号公報では、３％酒
石酸水溶液、１５％酢酸及びエチレングリコールを９：
１：１０で混合した化成液を使用している。特開平８−
２８６２０９号公報では、四ホウ酸アンモニウム、五ホ
ウ酸アンモニウム及びホウ酸アンモニウムから選択され
た無機酸アンモニウム塩の水溶液と、酒石酸アンモニウ
ム、クエン酸アンモニウム、アジピン酸アンモニウム、
フタル酸アンモニウム、シュウ酸アンモニウム、サリチ
ル酸アンモニウム及び炭酸アンモニウムから選択された
有機酸アンモニウム塩の水溶液を化成液として使用して
いる。

【０００６】また、特開平１１−２２９１５７号公報で
は、アルコール性水酸基を有する溶媒に無機酸の塩を溶
解した化成液を、特開平１１−２４６９９４号公報で
は、アルコール性水酸基を有する溶媒に芳香族カルボン
酸の塩を溶解した化成液を、ＷＯ９９／２５９０６号公
報では、アルコール性水酸基を有する溶媒に水酸基を有
しない炭素数３〜５の脂肪族ジカルボン酸の塩を溶解し
た化成液、また無機オキソ酸の塩及び有機カルボン酸の
塩から選択される溶質を非プロトン性有機溶媒を主とす
る溶媒に溶解した化成液を使用している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
化成液については、これを用いて金属、特にアルミニウ
ムやアルミニウム合金を陽極酸化しても十分な絶縁性を
有する酸化物皮膜を形成することはできない。このた
め、絶縁破壊を防ぐためには、形成した酸化物皮膜の上
に別の絶縁膜を更に形成しなければならない。特にＴＦ
Ｔ素子の製造に際しては、ＣＶＤ法によって酸化物皮膜
の上に厚いＳｉＮ膜を形成して絶縁性を補っている。Ｃ
ＶＤ法は高温で行うことから、このときにアルミニウム
含有金属表面に生じているヒロックと呼ばれる針状微小
突起が成長してゲート絶縁膜を突き破り表示パネルに欠
陥を生じさせるという問題も派生している。

【０００８】本発明は、金属、特にアルミニウムやアル
ミニウム合金の陽極酸化に用いて、絶縁性に優れ、且つ
ヒロックが発生しにくい酸化物皮膜を形成することがで
きるところの化成液、それを用いる高スループットで絶
縁性が良好な金属酸化物皮膜を形成する方法及びその方
法によりヒロック発生が抑制された高絶縁性酸化物皮膜
を有する金属を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる事
情に鑑み鋭意検討を進めた結果、溶質として炭素数２〜
５のモノヒドロキシカルボン酸の塩を含有してなる化成
液を用いて金属の陽極酸化を行うことにより、極めて良
好な性質を有する酸化物皮膜を形成できることを見出
し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明の要旨
は、

【００１０】１．溶質として炭素数２〜５のモノヒドロ
キシカルボン酸の塩を含有してなる金属酸化物皮膜形成
用化成液２．１項に記載の化成液中で金属を陽極酸化する工程を
含む金属酸化物皮膜の形成方法３．２項に記載の方法により表面に酸化物皮膜を形成し
てなる金属、にある。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。（金属酸化物皮膜形成用化成液）本発明の化成液は、溶
質として炭素数２〜５のモノヒドロキシカルボン酸の塩
を含有してなることを特徴とする。本発明の化成液に用
いられるモノヒドロキシカルボン酸については、一分子
中に一個のアルコール性水酸基及び少なくとも一個のカ
ルボキシル基を有し、且つ炭素数が２〜５の化合物であ
れば、特に限定されるものではなく、その型は、Ｌ型、
Ｄ型、ＤＬ型のいずれでもよく、また、天然のものでも
合成のものでもよい。

【００１２】このようなモノヒドロキシカルボン酸の具
体例としては、例えばα−オキシ酸として、グリコール
酸、乳酸、α−オキシ−ｎ−酪酸、α−オキシイソ酪
酸、α−オキシ−ｎ−吉草酸、α−オキシイソ吉草酸、
２−オキシ−２−メチル酪酸、α−オキシアクリル酸、
β−オキシ酸として、ヒドロアクリル酸、β−オキシ酪
酸、β−オキシイソ酪酸、β−オキシ−ｎ−吉草酸、β
−オキシイソ吉草酸、α−エチルヒドロアクリル酸、オ
キシピバル酸、また、オキシジカルボン酸として、タル
トロン酸、メチルタルトロン酸、エチルタルトロン酸、
ヒドロキシメチルマロン酸、リンゴ酸、シトラマル酸、
α−オキシ−α′−メチルコハク酸、等を例示すること
ができる。

【００１３】更に本発明の所期の効果を阻害しない限
り、アルコール性水酸基やカルボキシル基以外の官能基
を有する炭素数２〜５のモノヒドロキシカルボン酸も使
用することができる。これらのモノヒドロキシカルボン
酸については、単独で用いることもできるし、二種以上
を組み合わせて用いることもできる。そして、これらの
モノヒドロキシカルボン酸の中、乳酸及びリンゴ酸が好
ましく、これらは単独で用いてもよいし、また混合して
用いてもよい。

【００１４】これらのモノヒドロキシカルボン酸の塩を
形成するための陽イオンは、特に制限されない。例え
ば、アンモニウムイオン、アルカリ金属イオン、一、
二、三又は四級アルキルアンモニウムイオン、ホスホニ
ウムイオン及びスルホニウムイオン等を用いることがで
きる。中でも、アンモニウムイオン又は一、二、三若し
くは四級アルキルアンモニウムイオンを用いるのが好ま
しい。アルキルアンモニウムイオンを用いる場合のアル
キル基の大きさは、溶媒への溶解性を考慮して選択する
ことができる。通常は炭素数１〜４のアルキル基を選択
する。

【００１５】これらの溶質は一種を単独で使用してもよ
いし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。また、
上記の溶質と上記以外の溶質を組み合わせて使用しても
よい。本発明の化成液の溶質濃度は、０．００１〜３０
重量％の範囲内に設定するのが一般的であり、０．０５
〜１５重量％の範囲内に限定するのが好ましい。溶質濃
度が０．００１重量％未満であると、電気伝導率が足り
ないために金属酸化物皮膜の形成が不十分となり、ま
た、溶質濃度が３０重量％を越えて使用しても、経済的
ではないばかりか、金属酸化物皮膜の性能には逆効果で
ある。

【００１６】本発明の化成液に用いられる主溶媒は、非
水溶媒であることが好ましい。ここで、主溶媒とは、溶
媒中の割合が５０重量％以上であることを意味する。非
水溶媒としては、アルコール性水酸基を有する溶媒及び
非プロトン性有機溶媒が好ましく、これらの中、アルコ
ール性水酸基を有する溶媒がより好ましい。アルコール
性水酸基を有する溶媒については、特に限定されるもの
ではないが、中でも脂肪族アルコールが好まし、その具
体例としては、例えば、メタノール、エタノール、１−
プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２
−エチル−１−ヘキサノール、シクロヘキサノール等の
一価アルコール；エチレングリコール、プロピレングリ
コール、ブタン−１，４−ジオール、ジエチレングリコ
ール等の二価アルコール；グリセリン、ペンタエリスリ
トール等の多価アルコールを挙げることができる。ま
た、分子内にアルコール性水酸基以外の官能基を有する
溶媒も、本発明の所期の効果を阻害しない限り使用する
ことができる。例えば、２−メトキシエタノールやジエ
チレングリコールモノエチルエーテルのように、アルコ
キシ基を有する溶媒も使用することができる。非プロト
ン性有機溶媒については、極性溶媒又は非極性溶媒のい
ずれを使用してもよい。

【００１７】極性溶媒としては、γ−ブチロラクトン、
γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン等の環状カル
ボン酸エステル類；酢酸メチル、プロピオン酸メチル等
の鎖状カルボン酸エステル類；エチレンカーボネート、
プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニ
レンカーボネート等の環状炭酸エステル類；ジメチルカ
ーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカー
ボネート等の鎖状炭酸エステル類；Ｎ−メチルホルムア
ミド、Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホル
ムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ−メチル
アセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メ
チルピロリドン等のアミド類；アセトニトリル、グルタ
ロニトリル、アジポニトリル、メトキシアセトニトリ
ル、３−メトキシプロピオニトリル等のニトリル類；ト
リメチルフォスフェート、トリエチルフォスフェート等
のリン酸エステル類を例示することができる。

【００１８】また非極性溶媒としては、ヘキサン、トル
エン、シリコンオイル等を例示することができる。これ
らの溶媒は一種を単独で使用してもよいし、二種以上を
組み合わせて使用してもよい。本発明の化成液にとって
特に好ましい溶媒は、エチレングリコール及びプロピレ
ングリコールの単独或いは混合溶媒である。また溶媒と
して、５０重量％未満、好ましくは３０重量％未満の水
を添加して用いることもできる。溶媒が水を含む場合の
水の含有量は、好ましくは０．１〜２５重量％未満、よ
り好ましくは０．１〜２０重量％未満である。

【００１９】（金属酸化物皮膜の形成方法）本発明の化
成液は、金属の陽極酸化に有効に利用することができ
る。従来から使用されている化成液では、金属に良好な
性質を有する酸化物皮膜を形成することができなかった
が、本発明の化成液を用いれば優れた酸化物皮膜を形成
することができる。即ち、本発明の化成液を用いて金属
を陽極酸化すれば、従来の化成液を用いて陽極酸化した
場合に比べて絶縁性が高い酸化物皮膜を形成することが
できる。また本発明の化成液を用いて陽極酸化すれば、
従来の水溶液系化成液に比べて定電流化成に要する時間
が短くて済むため高スループットで製造することができ
る。

【００２０】更に、本発明の化成液を用いて酸化物皮膜
を形成しておけば、その後の工程における高温処理によ
るヒロックの発生と成長を抑制することもできる。従っ
て、本発明の化成液を用いれば耐電圧が高い酸化物皮膜
を効率良く形成することができる。また、本発明の化成
液を用いて形成される酸化物皮膜は、不純物遮断性皮
膜、配線や基板の保護皮膜、防食皮膜、着色皮膜、吸湿
性皮膜としても機能しうるものである。

【００２１】いかなる理論にも拘泥するものではない
が、このような本発明の優れた効果は一分子内に一個の
アルコール性水酸基と少なくとも一個のカルボキシル基
とを有するモノヒドロキシカルボン酸の作用によって化
成時に化成液中の溶質又は溶媒が酸化物皮膜の中に微量
取り込まれることによって生じるものと考えられる。特
に溶質又は溶媒を構成する炭素原子が酸化物皮膜に取り
込まれることが、絶縁性、耐電圧及びヒロック抑制性を
高めているものと考えられる。

【００２２】本発明の化成液を用いて金属を陽極酸化す
る条件は、特に制限されない。陽極酸化時の温度は、化
成液が安定に液体として存在する温度範囲に限定され、
一般的に−２０〜１５０℃の範囲内であり、好ましくは
１０〜１００℃の範囲内である。陽極酸化時の電流及び
電圧の制御方法は特に限定されず、金属表面に酸化物皮
膜が形成される条件を適宜組み合わせることができる。
通常は、予め定められた化成電圧（Ｖｆ）まで定電流で
化成し、化成電圧に達した後にその電圧に一定時間保持
して陽極酸化する。この際の電流密度は０．００１〜１
００ｍＡ／ｃｍ ²の範囲内にし、好ましくは０．０１〜
１０ｍＡ／ｃｍ²の範囲内にする。また、Ｖｆは通常２
〜２００Ｖの範囲内に設定し、好ましくは５〜１５０Ｖ
の範囲内にする。なお、化成電圧に至るまで直流電源の
代わりにピーク電流値が一定の交流を使用し、化成電圧
に達したところで直流電圧に切り替えて一定時間保持す
る方法を採用してもよい。

【００２３】また、本発明の化成液を用いた陽極酸化
は、金属の全体に亘って行ってもよいし、その一部のみ
に行ってもよい。金属の一部にのみ酸化物皮膜を形成す
る場合は、フォトレジスト等の方法によって予め陽極酸
化すべき部分を選択しておく。本発明の化成液を用いて
陽極酸化した金属は、更に酸化物皮膜の絶縁性を高める
ために熱処理してもよい。例えば、２００〜５００℃程
度に加熱することによって絶縁性を高めることができ
る。

【００２４】また、陽極酸化によって形成した酸化物皮
膜以外の絶縁膜を形成することによって、更に絶縁性を
強化してもよい。例えば、ＴＦＴ素子においてはＳｉＮ
膜やＳｉＯ₂膜を形成することができる。これらの膜は
２００℃以上の高温で形成するが、このような高温下に
おいても本発明の化成液で酸化物皮膜を形成している限
りヒロックの発生は抑制される。

【００２５】本発明の化成液を用いれば、金属を広く陽
極酸化することができる。対象となる金属としては、例
えばアルミニウム又はアルミニウム合金を挙げることが
できる。アルミニウム合金の場合、アルミニウムと組み
合わせる金属の種類と数は特に制限されない。従って、
ＴＦＴ素子や集積回路の配線に用いることができるアル
ミニウム又はアルミニウム合金は全て本発明の化成液に
よって有効に陽極酸化することができる。純粋アルミニ
ウムは比較的高活性でヒロックが発生しやすいことか
ら、アルミニウム以外の元素を微量含有する合金が配線
材料として好ましく使用される。例えば、アルミニウム
にＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅ
ｒ等の希土類元素を混合した合金（特開平８−２５０４
９４号公報）が用いられる。

【００２６】本発明の化成液、このような希土類元素を
含むアルミニウム合金、好ましくはＳｃ、Ｎｄ又はＧｄ
を含むアルミニウム合金、特に好ましくはＮｄを含むア
ルミニウム合金に対して好適に用いることができる。例
えば基板上にパターニングされた金属配線薄膜、特にＳ
ｃ、Ｎｄ、Ｇｄ等の希土類元素を含むアルミニウム合金
をスパッタリングして得られた配線薄膜に対して好まし
く適用することができる。アルミニウム合金中における
希土類元素の含有量は特に制限されないが、一般に０．
０１〜２０重量％、好ましくは０．０１〜１０重量％の
範囲内である。

【００２７】本発明の化成液は、上記合金以外に、Ｓ
ｉ、Ｃｕ、Ｐｄを混合した合金、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈ
ｆ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ等のバルブ金属を混合した合金（特
開平８−２８６２０９号公報）等にも使用することがで
きる。アルミニウムにこれらの元素を添加すると一般に
電気抵抗が著しく増大する。このためこれらの元素の添
加量は０．０１〜３％程度に止め、電気抵抗を通常１０
μΩ・ｃｍ以下、好ましくは５μΩ・ｃｍ以下にするの
が一般的である。また、添加金属とアルミニウムとを混
合した後に３００〜４５０℃程度に加熱することによっ
て添加金属とアルミニウムとの金属間化合物として析出
させたものについても、本発明の化成液を使用すること
ができる。

【００２８】本発明の化成液を用いた酸化物皮膜形成方
法は、様々な技術分野において広く利用することができ
る。例えば、耐食性や耐候性を持たせることを目的とし
て、航空機、船舶、車両、建築物等の構造材料、家庭用
品、光学機器等に利用することができる。また、電気
的、電子的、磁気的特性を持たせることを目的として、
アルマイト電線、プリント配電基板、電解コンデンサ
ー、磁気記録ディスク、スイッチング素子、湿度センサ
ー等に利用することもできる。また、光、熱的特性を持
たせることを目的として、太陽熱吸収板、反射板、多色
アルマイト、感光性アルマイト、発光素子、蛍光素子、
ＩＣ放熱板等に利用することもできる。また、特定の機
械的性質を持たせることを目的として、潤滑アルマイ
ト、硬質アルマイト、スピーカー振動板等に利用するこ
ともできる。更に、印刷、装飾、デザイン上の特徴を持
たせることを目的として、ＰＳ印刷板、ネームプレー
ト、装飾パネル、転写ドラム等に利用することもでき
る。その他に、触媒、調湿アルマイト、吸着剤、イオン
選択透過膜、濾過膜に利用することもできる。

【００２９】本発明の化成液を用いた酸化物皮膜形成方
法は、ＴＦＴ素子や集積回路の配線のように酸化物皮膜
に高い絶縁性が要求される場合に特に有用である。中で
も液晶表示素子に用いられるＴＦＴ素子のゲート配線の
絶縁膜形成に利用すれば極めて効果的である。現在実用
化されているＴＦＴ素子には、ゲート配線の積層順序に
より、図１に示すボトムゲート型と、図２に示すトップ
ゲート型の二種類がある。本発明はいずれの構造のＴＦ
Ｔ素子にも利用しうるが、陽極酸化を行うためにボトム
ゲート型により有効に適用される。

【００３０】図１に示すボトムゲート型ＴＦＴ素子を製
造するには、先ず通常無アルカリガラスでできた基板１
上にゲート配線（ゲート電極）２をスパッタリング法で
堆積しパターニングする。このとき堆積するゲート配線
が、次の工程で陽極酸化する金属になる。従って本発明
では、通常は純粋アルミニウム、又は上記の希土類金属
含有金属、バルブ金属、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｐｄ等を微量含有
するアルミニウム合金をゲート配線として堆積する。そ
の後、本発明の化成液を用いて陽極酸化することによっ
て、ゲート電極２の表面に絶縁性に優れた酸化物皮膜３
を形成し、必要に応じて熱処理を行って酸化物皮膜の絶
縁性を高める。

【００３１】更にゲート電極と半導体層との間の絶縁性
を高める必要があるときには、ＣＶＤ法によってＳｉＮ
膜を堆積し、ゲート絶縁膜４を形成する。このとき酸化
物皮膜３の熱処理やＣＶＤによる高温下でも、ゲート配
線を本発明の化成液を使用しているため、ヒロックの発
生及び成長は抑制される。ゲート絶縁膜４の上には更に
半導体層５を形成する。半導体層には従来より４５０℃
以上で熱処理した非晶質又は多結晶のシリコン膜が用い
られてきたが、最近では、３５０℃以下の低温で熱処理
した多結晶シリコン膜が開発されており、将来は３００
℃程度まで熱処理が低下する見込みである。最後に、半
導体層５の上にソース電極６及びドレイン電極７を形成
することによってＴＦＴ素子を製造することができる。
また、本発明の化成液を使用して形成される酸化物皮膜
の上に電極を設け、二端子型非線形素子とすることもで
きる。

【００３２】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明するが、以下の実施例に示す成分、割合、操作手順
等は、本発明の精神から逸脱しない限り適宜変更するこ
とができる。従って、本発明の範囲は以下の実施例に示
す具体例に制限されるものではない。（実施例１）ガラス基板上に厚さ約４００ｎｍの合金薄
膜（９０重量％Ａｌ、１０重量％Ｎｄ）をスパッタリン
グ法により堆積した。この薄膜を表１に記載される各化
成液中にて電流密度１ｍＡ／ｃｍ²で１００Ｖまで定電
流化成し、その後約２時間定電圧化成することによっ
て、酸化物皮膜を形成した。更に、窒素雰囲気下にて３
００℃で熱処理を行って皮膜を安定化させた。その後、
スパッタリング法によりＡｌを約４００ｎｍ堆積して電
極薄膜を形成し、１ｍｍφのパターンを有するＭＩＭ型
素子を作成した。このＭＩＭ型素子の合金薄膜をグラウ
ンドとし、Ａｌ薄膜を作用電極として、０Ｖから１Ｖ刻
みで電圧を印加して漏れ電流を測定した。両電極間に１
００ｍＡ以上の電流が流れた電圧を耐電圧として記録し
た。結果を表１に示す。なお、顕微鏡観察を行ったとこ
ろ、各酸化物皮膜にヒロックは殆んど認められなかっ
た。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【発明の効果】表１から明らかなように、本発明の化成
液を用いた場合は、従来の化成液を用いた場合に比べ
て、形成される陽極酸化物皮膜の絶縁性が高い。また、
本発明の化成液を用いて形成した酸化物皮膜は、その後
の高温処理においてもヒロックの成長を阻止することが
できる。即ち、本発明の化成液を用いれば、絶縁性が高
くてヒロックを有効に抑制しうる酸化物皮膜を製造する
ことができる。本発明の化成液は、金属、特にアルミニ
ウム又はアルミニウム合金の陽極酸化が必要とされる製
品及び部品に広く利用することが可能である。特にＴＦ
Ｔ素子のゲート配線の絶縁膜形成に利用すれば、ＳｉＮ
絶縁膜を不要又は薄くすることができる上、素子の信頼
性も高めることができる。また、集積回路の配線に利用
した場合も、絶縁耐圧を高くすることができるため信頼
性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ボトムゲート型ＴＦＴ素子の断面図である。

【図２】トップゲート型ＴＦＴ素子の断面図である。

【符号の説明】

１基板２ゲート電極３酸化物皮膜４ゲート絶縁膜５半導体層６ソース電極７ドレイン電極

フロントページの続き (72)発明者鷹羽寛茨城県稲敷郡阿見町中央八丁目３番１号三菱化学株式会社筑波研究所内 (72)発明者宇恵誠茨城県稲敷郡阿見町中央八丁目３番１号三菱化学株式会社筑波研究所内Ｆターム(参考） 4M104 BB02 BB39 DD89 EE16 GG20 HH03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶質として炭素数２〜５のモノヒドロキ
シカルボン酸の塩を含有してなる金属酸化物皮膜形成用
化成液。
【請求項２】モノヒドロキシカルボン酸が乳酸又はリ
ンゴ酸である請求項１に記載の化成液。
【請求項３】化成液の主溶媒が非水溶媒である請求項
１に記載の化成液。
【請求項４】非水溶媒がアルコール性水酸基を有する
溶媒である請求項３に記載の化成液。
【請求項５】アルコール性水酸基を有する溶媒がエチ
レングリコール又はプロピレングリコールである請求項
４に記載の化成液。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれかに記載の化
成液中で金属を陽極酸化する工程を含む金属酸化物皮膜
の形成方法。
【請求項７】前記金属が基板上にパターニングされた
金属配線薄膜である請求項６に記載の形成方法。
【請求項８】前記金属薄膜配線がアルミニウム又はア
ルミニウム合金のスパッタリングにより得られたもので
ある請求項７に記載の形成方法。
【請求項９】前記金属薄膜配線が希土類元素を含むア
ルミニウム合金が基板上にパターニングされた配線であ
る請求項７又は８に記載の形成方法。
【請求項１０】前記希土類元素がＳｃ、Ｎｄ及びＧｄ
から選択される少なくとも一種の元素である請求項９に
記載の形成方法。
【請求項１１】請求項６ないし１０のいずれかに記載
の方法により表面に酸化物皮膜を形成してなる金属。
【請求項１２】請求項６ないし１０のいずれかに記載
の方法により表面に酸化物皮膜を形成してなるアルミニ
ウム合金。