JP2016103531A - Thin film transistor, manufacturing method and insulation film thereof - Google Patents

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毅明 宮迫
Takeaki Miyasako
毅明 宮迫
濱田 謙一
Kenichi Hamada
謙一 濱田
石川 暁
Akira Ishikawa
暁 石川
宏充 勝井
Hiromitsu Katsui
宏充 勝井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin film transistor which has resistance to an environmental factor and high reliability, and uses an oxide semiconductor as a channel.SOLUTION: A thin film transistor 100 comprises a gate electrode 20, an insulation film 60, a channel 40 having an oxide semiconductor as a main component, a source electrode 52, and a drain electrode 54. The insulation film 60 includes a compound having one or more than two second elements 62 with the lower oxidation reduction potential than the oxidation reduction potential of the first element included in the oxide semiconductor, and the insulation film 60 is brought into contact with the channel 40.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、薄膜トランジスタ及びその製造方法並びに絶縁膜に関する。   The present invention relates to a thin film transistor, a method for manufacturing the same, and an insulating film.

近年、シリコン系の半導体材料とともに、酸化物半導体が、電極層又はチャネルとして採用される例が見られる。酸化物半導体膜をチャネルとして用いた薄膜トランジスタの研究及び開発においては、これまでに酸化物半導体に特有の技術的課題を解決すべく、様々な手段が講じられている。例えば、比較的環境因子の影響を受けやすい性質を有する酸化物半導体積層に対して、該酸化物半導体積層に接する絶縁層との界面に形成される界面準位の影響が、トランジスタのキャリアパスへと及ぶことを抑制するためのバリア層、及び/又は、該絶縁層の構成元素が、その酸化物半導体層へ混入することを抑制するためのバリア層として機能する、別個の酸化物半導体層を設ける技術が開示されている(特許文献1)。   In recent years, there has been an example in which an oxide semiconductor is used as an electrode layer or a channel together with a silicon-based semiconductor material. In research and development of thin film transistors using an oxide semiconductor film as a channel, various measures have been taken so far to solve technical problems peculiar to oxide semiconductors. For example, for an oxide semiconductor stack that is relatively susceptible to environmental factors, the influence of the interface state formed at the interface with the insulating layer in contact with the oxide semiconductor stack may affect the carrier path of the transistor. And / or a separate oxide semiconductor layer that functions as a barrier layer for suppressing the constituent elements of the insulating layer from being mixed into the oxide semiconductor layer. The technique to provide is disclosed (patent document 1).

また、酸化物半導体をチャネルとして採用する場合の主たる技術課題の1つが、酸素欠損による電気伝導度の変動である。一般的に、酸化物半導体膜をチャネルとして用いた薄膜トランジスタを製造した後の環境因子や時間経過によって酸素の欠損状態が変化しやすい。そのため、酸化物半導体膜を用いたトランジスタに好適に酸素を供給することによって、該酸化物半導体膜の酸素欠損を補填し、電気特性の安定したトランジスタを提供することを目的とした技術が開示されている(特許文献2)。   In addition, one of the main technical problems when an oxide semiconductor is used as a channel is a change in electrical conductivity due to oxygen deficiency. In general, the oxygen deficiency is likely to change depending on environmental factors and the passage of time after manufacturing a thin film transistor using an oxide semiconductor film as a channel. Therefore, a technique for providing a transistor with stable electric characteristics by supplying oxygen to a transistor including an oxide semiconductor film to compensate for oxygen vacancies in the oxide semiconductor film is disclosed. (Patent Document 2).

特開2014−57056号公報JP 2014-57056 A 特開2013−229587号公報JP 2013-229587 A

これまで、薄膜トランジスタのチャネルとしての酸化物半導体の特性向上のためには、特許文献1に開示される、チャネルとしての酸化物半導体を環境因子から保護するための手段、あるいは、特許文献2に開示される、酸化物半導体に対して積極的な酸素供給及び酸素欠損の抑制を行おうとする手段が主として採用されてきた。   Until now, in order to improve the characteristics of an oxide semiconductor as a channel of a thin film transistor, means for protecting the oxide semiconductor as a channel from environmental factors disclosed in Patent Document 1, or disclosed in Patent Document 2 Means for actively supplying oxygen to an oxide semiconductor and suppressing oxygen vacancies have been mainly employed.

しかしながら、例えば特許文献1に記載の技術を実現するためには、高い真空度を要する成膜装置のような、かなり高額かつ大掛かりな設備を要するプロセスを採用する必要がある。また、特許文献2に記載の技術を実現するためには、チャネルへの酸素の供給源である酸化物絶縁膜から、チャネル以外の領域に酸素が拡散しないように、該酸化物絶縁膜を覆う酸素バリア膜を別に設ける必要が生じる。   However, in order to realize the technique described in Patent Document 1, for example, it is necessary to employ a process that requires a considerably expensive and large-scale facility such as a film forming apparatus that requires a high degree of vacuum. In order to realize the technique described in Patent Document 2, the oxide insulating film is covered so that oxygen does not diffuse from the oxide insulating film which is a supply source of oxygen to the channel into a region other than the channel. It is necessary to provide an oxygen barrier film separately.

他方、薄膜トランジスタに採用されるチャネル以外の層に着目するとともに、その層に含まれる成分によってその層と活性層である酸化物半導体との界面を、いわば安定化させる作用によって、該酸化物半導体の様々な技術的課題を解決しようとするアプローチについては、未だ十分には研究ないし開発が行われていない。   On the other hand, while paying attention to layers other than the channel employed in the thin film transistor, the action of stabilizing the interface between the oxide semiconductor that is the active layer and the layer by the components contained in the layer, There is still not enough research or development on approaches to solve various technical problems.

酸化物半導体がチャネルないし活性層として採用される薄膜トランジスタは、各種のアクティブマトリクス素子、表示素子、又は電気光学素子を備えた半導体装置、あるいは微小電気機械システム等(以下、総称して「固体電子素子」ともいう)に適用することが期待されている。   A thin film transistor in which an oxide semiconductor is used as a channel or an active layer is a semiconductor device including various active matrix elements, display elements, or electro-optical elements, or a microelectromechanical system (hereinafter collectively referred to as “solid-state electronic element”). Is also expected to be applied.

本発明は、チャネルないし活性層としての酸化物半導体が有する複数の技術的課題の少なくとも1つを解決することにより、該酸化物半導体が、環境因子(例えば、水分子、光(紫外線を含む)、還元ガス、及び熱の群から選択される少なくとも1つへの耐性)、又は高度な信頼性を備えた薄膜トランジスタの実現に大きく貢献し得る。代表的には、本発明は、該酸化物半導体を備える薄膜トランジスタの諸特性、とりわけ電気的な特性の向上又は信頼性、並びに、該薄膜トランジスタの製造工程の簡素化に大きく貢献するものである。   The present invention solves at least one of a plurality of technical problems of an oxide semiconductor as a channel or an active layer, so that the oxide semiconductor has an environmental factor (for example, water molecules, light (including ultraviolet rays)). , Resistance to at least one selected from the group of reducing gas and heat), or can greatly contribute to the realization of a thin film transistor with high reliability. Typically, the present invention greatly contributes to improvement or reliability of various characteristics of a thin film transistor including the oxide semiconductor, in particular, electrical characteristics or reliability, and simplification of a manufacturing process of the thin film transistor.

本願発明者らは、固体電子素子として広範囲に採用され得る酸化物半導体のチャネルないし活性層を備える薄膜トランジスタにおいて、該酸化物半導体が耐候性によって影響を受け易いという知見に基づき、薄膜トランジスタの諸特性、とりわけ電気的特性の向上と、該薄膜トランジスタの製造工程の簡便化とを実現すべく、鋭意研究に取り組んだ。   The inventors of the present application, in a thin film transistor including an oxide semiconductor channel or active layer that can be widely used as a solid-state electronic device, based on the knowledge that the oxide semiconductor is easily affected by weather resistance, various characteristics of the thin film transistor, In particular, intensive research was conducted to improve the electrical characteristics and to simplify the manufacturing process of the thin film transistor.

発明者らが研究と分析を重ねた結果、薄膜トランジスタに採用されるチャネルないし活性層としての該酸化物半導体に接する絶縁性を備えた膜に着目することによって、酸化物半導体が有する複数の技術的課題の少なくとも1つを解決し得ることを見出した。具体的には、発明者らは、その絶縁性を有する膜が、該酸化物半導体を強化するように、換言すれば該酸化物半導体の対候性を高めるように影響を及ぼすことによって、その膜を公知の薄膜トランジスタが備える一部の膜に代替させ得ることが分かった。本発明は上述の視点に基づいて創出された。   As a result of repeated research and analysis by the inventors, a plurality of technical characteristics of an oxide semiconductor are obtained by focusing on a film having an insulating property in contact with the oxide semiconductor as a channel or an active layer employed in a thin film transistor. It has been found that at least one of the problems can be solved. Specifically, the inventors have determined that the insulating film has the effect of strengthening the oxide semiconductor, in other words, increasing the weather resistance of the oxide semiconductor. It has been found that the film can be replaced with some of the films provided in known thin film transistors. The present invention was created based on the above viewpoint.

本発明の1つの薄膜トランジスタは、ゲート電極と、絶縁膜と、酸化物半導体を主成分とするチャネルと、ソース電極と、ドレイン電極とを有している。加えて、前述の絶縁膜は、前述の酸化物半導体に含まれる第1元素の酸化還元電位よりも低い酸化還元電位を持つ1つ又は2つ以上の第2元素を有する化合物を含み、かつその絶縁膜が、前述のチャネルに接する。   One thin film transistor of the present invention includes a gate electrode, an insulating film, a channel containing an oxide semiconductor as a main component, a source electrode, and a drain electrode. In addition, the insulating film includes a compound having one or more second elements having a redox potential lower than the redox potential of the first element included in the oxide semiconductor, and The insulating film is in contact with the above-described channel.

この薄膜トランジスタは、第1元素を含む酸化物半導体を主成分とするチャネルを備えている。加えて、前述の第1元素の標準酸化還元電位(本願においては、単に「酸化還元電位」ともいう)よりも低い酸化還元電位を持つ1つ又は2つ以上の第2元素を有する化合物を含む絶縁膜が、前述のチャネルに接している。そのため、少なくとも該チャネルと該絶縁膜の界面領域において、第1元素と比較して酸化還元電位が低い、すなわちより還元されにくい第2元素の存在によって、酸化物半導体内又は表面の金属−酸素間結合力がいわば強化される可能性が高まることになる。そうすると、該酸化物半導体における酸素欠損が抑制ないし防止されるため、該酸化物半導体を備える薄膜トランジスタの諸特性、とりわけ電気的な特性の向上及び/又は信頼性の向上を実現することができる。   This thin film transistor includes a channel whose main component is an oxide semiconductor containing a first element. In addition, a compound having one or more second elements having a redox potential lower than the standard redox potential of the first element described above (also simply referred to as “redox potential” in the present application) is included. An insulating film is in contact with the aforementioned channel. Therefore, at least in the interface region between the channel and the insulating film, a redox potential is lower than that of the first element, that is, due to the presence of the second element that is more difficult to reduce, between the metal and oxygen in the oxide semiconductor or on the surface. In other words, the possibility of strengthening the binding force increases. Then, oxygen vacancies in the oxide semiconductor are suppressed or prevented, so that various characteristics, in particular, electrical characteristics and / or reliability of a thin film transistor including the oxide semiconductor can be realized.

また、本発明の1つの薄膜トランジスタの製造方法は、ゲート電極と、絶縁膜と、酸化物半導体を主成分とするチャネルと、ソース電極と、ドレイン電極とを有する薄膜トランジスタの製造方法である。加えて、該薄膜トランジスタの製造方法においては、前述の酸化物半導体に含まれる第1元素の酸化還元電位よりも低い酸化還元電位を持つ1つ又は2つ以上の第2元素を有する化合物を含む前述の絶縁膜が、前述のチャネルに接するように配置する配置工程を備える。   One manufacturing method of a thin film transistor of the present invention is a manufacturing method of a thin film transistor including a gate electrode, an insulating film, a channel containing an oxide semiconductor as a main component, a source electrode, and a drain electrode. In addition, the method for manufacturing the thin film transistor includes the compound having one or more second elements having a redox potential lower than the redox potential of the first element contained in the oxide semiconductor. The insulating film is arranged so as to be in contact with the above-described channel.

この薄膜トランジスタの製造方法は、第1元素を含む酸化物半導体を主成分とするチャネルを有する薄膜トランジスタの製造方法である。加えて、この薄膜トランジスタの製造方法は、前述の第1元素の酸化還元電位よりも低い酸化還元電位を持つ1つ又は2つ以上の第2元素を有する化合物を含む絶縁膜が、前述のチャネルに接するように配置する配置工程を備える。そのため、少なくとも該チャネルと該絶縁膜の界面領域において、第1元素と比較して酸化還元電位が低い、すなわちより還元されにくい第2元素の存在によって、酸化物半導体内又は表面の金属−酸素間結合力が強化される可能性が高まることになる。そうすると、該酸化物半導体における酸素欠損が抑制ないし防止されるため、該酸化物半導体を備える薄膜トランジスタの諸特性、とりわけ電気的な特性の向上及び/又は信頼性の向上に貢献し得る。また、第2元素による前述の作用を実現する該絶縁膜の配置により、例えば、従来から採用されているゲート絶縁膜、パッシベーション膜、エッチストップ膜、及び有機物膜の群から選択される少なくとも1種の膜を、前述の絶縁膜に代替させることができる。その結果、この薄膜トランジスタの製造方法によれば、該酸化物半導体における酸素欠損を抑制ないし防止を実現しつつ、製造工程の簡素化を実現する、工業性ないし量産性に優れた製造方法を提供することができる。   This method for manufacturing a thin film transistor is a method for manufacturing a thin film transistor having a channel whose main component is an oxide semiconductor containing a first element. In addition, in the method for manufacturing the thin film transistor, an insulating film containing a compound having one or more second elements having a redox potential lower than the redox potential of the first element is provided in the channel. The arrangement | positioning process arrange | positioned so that it may contact | connect is provided. Therefore, at least in the interface region between the channel and the insulating film, a redox potential is lower than that of the first element, that is, due to the presence of the second element that is more difficult to reduce, between the metal and oxygen in the oxide semiconductor or on the surface. This increases the possibility that the bond strength will be strengthened. Then, oxygen vacancies in the oxide semiconductor are suppressed or prevented, which can contribute to improvement of various characteristics, particularly electrical characteristics and / or reliability of a thin film transistor including the oxide semiconductor. In addition, due to the arrangement of the insulating film that realizes the above-described action by the second element, for example, at least one selected from the group of conventionally employed gate insulating films, passivation films, etch stop films, and organic films This film can be replaced with the aforementioned insulating film. As a result, according to this thin film transistor manufacturing method, there is provided a manufacturing method excellent in industrial and mass productivity that realizes simplification of the manufacturing process while realizing suppression or prevention of oxygen deficiency in the oxide semiconductor. be able to.

また、本発明の1つの絶縁膜は、薄膜トランジスタにおける、酸化物半導体を主成分とするチャネルに接する絶縁膜であって、かつ前述の酸化物半導体に含まれる第1元素の酸化還元電位よりも低い酸化還元電位を持つ1つ又は2つ以上の第2元素を有する化合物を含む。   One insulating film of the present invention is an insulating film in contact with a channel mainly including an oxide semiconductor in a thin film transistor and lower than the redox potential of the first element contained in the oxide semiconductor. A compound having one or more second elements having a redox potential is included.

この絶縁膜は、第1元素を含む酸化物半導体を主成分とするチャネルを有する薄膜トランジスタが備える絶縁膜である。また、該絶縁膜は、前述のチャネルに接し、かつ該絶縁膜内に、前述の第1元素の酸化還元電位よりも低い酸化還元電位を持つ1つ又は2つ以上の第2元素を有する化合物を含んでいる。そのため、この絶縁膜を採用すれば、少なくとも該チャネルと該絶縁膜の界面領域において、第1元素と比較して酸化還元電位が低い、すなわちより還元されにくい第2元素の存在によって、酸化物半導体内又は表面の金属−酸素間結合力が強化される可能性が高まることになる。そうすると、該酸化物半導体における酸素欠損が抑制ないし防止されるため、この絶縁膜は、該酸化物半導体を備える薄膜トランジスタの諸特性、とりわけ電気的な特性の向上及び/又は信頼性の向上に貢献し得る。   This insulating film is an insulating film included in a thin film transistor having a channel whose main component is an oxide semiconductor containing the first element. In addition, the insulating film is in contact with the above-described channel, and the insulating film has one or more second elements having a redox potential lower than the redox potential of the first element. Is included. Therefore, when this insulating film is employed, an oxide semiconductor is present due to the presence of the second element having a lower oxidation-reduction potential than that of the first element, that is, more difficult to be reduced, at least in the interface region between the channel and the insulating film. This increases the possibility that the inner or surface metal-oxygen bonding force is strengthened. Then, since oxygen vacancies in the oxide semiconductor are suppressed or prevented, the insulating film contributes to improvement of various characteristics of the thin film transistor including the oxide semiconductor, particularly electrical characteristics and / or reliability. obtain.

ところで、本願においては、第1元素は、必ずしも1つの金属元素に限定されるものではなく、複数の金属元素を含み得る。また、第2元素も、必ずしも1つの金属元素に限定されるものではなく、複数の金属元素を含み得る。なお、第1元素を含む酸化物半導体における酸素欠損を確度高く抑制ないし防止する観点から、複数の金属元素を第1元素が含み、かつ複数の金属元素を第2元素が含む場合は、第2元素のうちの少なくとも1つの金属元素が、その第1元素としての複数の金属元素のうちの最も酸化還元電位が低い金属元素よりも酸化還元電位が低いことが好ましい。加えて、複数の金属元素を第1元素が含み、かつ複数の金属元素を第2元素が含む場合は、その第2元素としての複数の金属元素のうちの最も酸化還元電位が高い金属元素の酸化還元電位が、その第1元素としての複数の金属元素のうちの最も酸化還元電位が低い金属元素の酸化還元電位よりも低いことが更に好ましい。また、本願において、「第1元素」と「第2元素」の序数は、単に、互いを区別するために用いられた便宜上の表現にすぎない。従って、「第1元素」と「第2元素」との間の優劣は存在しない。   Incidentally, in the present application, the first element is not necessarily limited to one metal element, and may include a plurality of metal elements. Further, the second element is not necessarily limited to one metal element, and may include a plurality of metal elements. From the viewpoint of accurately suppressing or preventing oxygen vacancies in the oxide semiconductor containing the first element, the second element contains the plurality of metal elements and the second element contains the plurality of metal elements. It is preferable that at least one metal element of the elements has a lower redox potential than a metal element having the lowest redox potential among the plurality of metal elements as the first element. In addition, when the first element includes a plurality of metal elements and the second element includes a plurality of metal elements, the metal element having the highest oxidation-reduction potential among the plurality of metal elements as the second element. More preferably, the redox potential is lower than the redox potential of the metal element having the lowest redox potential among the plurality of metal elements as the first element. In the present application, the ordinal numbers of the “first element” and the “second element” are merely representations for convenience used to distinguish each other. Therefore, there is no superiority or inferiority between the “first element” and the “second element”.

また、本願においては、「薄膜」の厚みを特に限定するものではないが、代表的には、1nm以上5μm以下の厚みの膜が「薄膜」に該当する。また、本願においては、「膜」は「層」とも表現される。従って、本願において「膜」という表現には「層」の意味が含まれる。   In the present application, the thickness of the “thin film” is not particularly limited, but a film having a thickness of 1 nm to 5 μm typically corresponds to the “thin film”. Further, in the present application, “film” is also expressed as “layer”. Therefore, in the present application, the expression “film” includes the meaning of “layer”.

本発明の1つの薄膜トランジスタは、第1元素を含む酸化物半導体を主成分とするチャネルにおける該酸化物半導体の酸素欠損が抑制ないし防止されるため、該薄膜トランジスタの諸特性、とりわけ電気的な特性の向上及び/又は信頼性の向上を実現することができる。また、本発明の1つの薄膜トランジスタの製造方法によれば、該酸化物半導体における酸素欠損が抑制ないし防止を実現しつつ、製造工程の簡素化を実現する、工業性ないし量産性に優れた製造方法を提供することができる。加えて、本発明の1つの絶縁膜は、該絶縁膜内に、第1元素の酸化還元電位よりも低い酸化還元電位を持つ1つ又は2つ以上の第2元素を有する化合物を含んでいるため、前述の第1元素を含む酸化物半導体を主成分とするチャネルを備えた薄膜トランジスタの諸特性、とりわけ電気的な特性の向上及び/又は信頼性の向上に貢献し得る。   In one thin film transistor of the present invention, oxygen vacancies in the oxide semiconductor in a channel containing the oxide semiconductor containing the first element as a main component are suppressed or prevented. Improvement and / or improvement in reliability can be realized. In addition, according to one thin film transistor manufacturing method of the present invention, a manufacturing method excellent in industriality or mass productivity that realizes simplification of a manufacturing process while realizing suppression or prevention of oxygen deficiency in the oxide semiconductor. Can be provided. In addition, one insulating film of the present invention includes a compound having one or more second elements having a redox potential lower than the redox potential of the first element in the insulating film. Therefore, it can contribute to improvement of various characteristics, particularly electrical characteristics and / or reliability of a thin film transistor including a channel whose main component is an oxide semiconductor containing the first element.

第1の実施形態における薄膜トランジスタの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the thin-film transistor in 1st Embodiment. 図1のX領域の拡大図(想像図)である。It is an enlarged view (imaginary figure) of the X area | region of FIG. 図1のX領域の別の拡大図(想像図)である。It is another enlarged view (imaginary figure) of the X area | region of FIG. 本発明の第1の実施形態における薄膜トランジスタの製造方法の一過程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows one process of the manufacturing method of the thin-film transistor in the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施形態における薄膜トランジスタの製造方法の一過程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows one process of the manufacturing method of the thin-film transistor in 1st Embodiment. 第1の実施形態における薄膜トランジスタの製造方法の一過程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows one process of the manufacturing method of the thin-film transistor in 1st Embodiment. 第2の実施形態における薄膜トランジスタの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the thin-film transistor in 2nd Embodiment. 第3の実施形態における薄膜トランジスタの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the thin-film transistor in 3rd Embodiment. 第4の実施形態における薄膜トランジスタの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the thin-film transistor in 4th Embodiment. 第5の実施形態における薄膜トランジスタの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the thin-film transistor in 5th Embodiment. 第6の実施形態における薄膜トランジスタの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the thin-film transistor in 6th Embodiment.

本発明の実施形態である導電体の前駆体溶液、導電体薄膜、及び固体電子素子、並びにそれらの製造方法を、添付する図面に基づいて詳細に述べる。なお、この説明に際し、全図にわたり、特に言及がない限り、共通する部分には共通する参照符号が付されている。また、図中、本実施形態の要素は必ずしも互いの縮尺を保って記載されるものではない。さらに、各図面を見やすくするために、一部の符号が省略され得る。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS A conductor precursor solution, a conductor thin film, a solid electronic device, and a method for manufacturing the same according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this description, common parts are denoted by common reference symbols throughout the drawings unless otherwise specified. In the drawings, elements of the present embodiment are not necessarily described with each other kept to scale. Further, some symbols may be omitted to make each drawing easier to see.

以下に、本実施形態における固体電子素子の一例である薄膜トランジスタ100の構成、及びその製造方法を、添付する図面に基づいて詳細に述べる。   Hereinafter, a configuration of a thin film transistor 100 as an example of a solid-state electronic device in the present embodiment and a manufacturing method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本実施形態の薄膜トランジスタ100の断面模式図である。また、図2及び図3は、図1のX領域の拡大図(想像図)である。また、図4乃至図6は、本実施形態における薄膜トランジスタ100の製造方法の一過程を示す断面模式図である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a thin film transistor 100 of this embodiment. 2 and 3 are enlarged views (imaginary views) of the X region of FIG. 4 to 6 are schematic cross-sectional views showing one process of the method for manufacturing the thin film transistor 100 in the present embodiment.

なお、本実施形態の薄膜トランジスタ100は、いわゆるボトムゲート構造を採用しているが、本実施形態はこの構造に限定されない。従って、当業者であれば、通常の技術常識を以って本実施形態の説明を参照することにより、工程の順序を変更することによってトップゲート構造を形成することができる。また、本実施形態の薄膜トランジスタ100は、酸化物半導体を主成分とするチャネル40の上方にソース電極52及びドレイン電極54を備えた、いわゆる、トップコンタクト構造を採用しているが、本実施形態はそのような構造にも限定されない。従って、当業者であれば、通常の技術常識を以って本実施形態の説明を参照することにより、工程の順序を変更することによってボトムコンタクト構造を形成することができる。また、本出願における温度の表示は、校正されたヒーターの設定温度を表している。   Note that the thin film transistor 100 of the present embodiment employs a so-called bottom gate structure, but the present embodiment is not limited to this structure. Therefore, a person skilled in the art can form the top gate structure by changing the order of the steps by referring to the description of the present embodiment with ordinary technical common sense. The thin film transistor 100 of this embodiment employs a so-called top contact structure in which a source electrode 52 and a drain electrode 54 are provided above a channel 40 mainly composed of an oxide semiconductor. It is not limited to such a structure. Accordingly, those skilled in the art can form the bottom contact structure by changing the order of the steps by referring to the description of the present embodiment with ordinary technical common sense. In addition, the temperature display in the present application represents the set temperature of the calibrated heater.

[薄膜トランジスタの構成]
本実施形態の薄膜トランジスタ100は、図1に示すように、各種のガラス基板、各種の樹脂基板、及び各種の半導体基板の群から選択される1種の基板10上に、一例としてAl、Mo、Ti、W、Cu、Nb、Mn、Mg又はこれらの合金からなるゲート電極20、一例として酸化シリコン又は窒化シリコン等からなるゲート絶縁膜30、後述する第1元素を含む酸化物半導体を主成分とするチャネル40、一例としてAl、Mo、Ti、W、Cu、Nb、Mn、Mg又はこれらの合金からなるソース電極52とドレイン電極54、後述する第2元素62を含む絶縁膜60、及び一例としてITO(酸化インジウムスズ)からなる引き出し電極70を備える。なお、図1に示す薄膜トランジスタ100においては、ドレイン電極54に電気的に接続する引き出し電極70の形成のために、絶縁膜60の一部を貫通するコンタクトホールが形成されている。ただし、図1に示されていないが、ドレイン電極54と同様に、ソース電極52のための絶縁膜60のコンタクトホールも形成され得る。
[Configuration of thin film transistor]
As shown in FIG. 1, the thin film transistor 100 according to the present embodiment includes, as an example, Al, Mo, and the like on one substrate 10 selected from the group of various glass substrates, various resin substrates, and various semiconductor substrates. A gate electrode 20 made of Ti, W, Cu, Nb, Mn, Mg or an alloy thereof, for example, a gate insulating film 30 made of silicon oxide or silicon nitride, as an example, and an oxide semiconductor containing a first element described later as a main component. A channel 40, an example of which is a source electrode 52 and a drain electrode 54 made of Al, Mo, Ti, W, Cu, Nb, Mn, Mg, or an alloy thereof, an insulating film 60 containing a second element 62 described later, and an example A lead electrode 70 made of ITO (indium tin oxide) is provided. In the thin film transistor 100 shown in FIG. 1, a contact hole penetrating a part of the insulating film 60 is formed in order to form the extraction electrode 70 that is electrically connected to the drain electrode 54. However, although not shown in FIG. 1, a contact hole of the insulating film 60 for the source electrode 52 may be formed in the same manner as the drain electrode 54.

また、本実施形態の薄膜トランジスタ100におけるゲート電極20の代表的な厚みは、約300nm〜約600nmであり、ゲート絶縁膜30の代表的な厚みは、約300nm〜約500nmであり、チャネル40の代表的な厚みは、約20nm〜約50nmである。また、本実施形態の薄膜トランジスタ100におけるソース電極52とドレイン電極54の代表的な厚みは、約300nm〜約600nmであり、絶縁膜60の代表的な厚みは、約1μm〜4μmであり、引き出し電極70の代表的な厚みは、約50nm〜約100nmである。   Further, the representative thickness of the gate electrode 20 in the thin film transistor 100 of this embodiment is about 300 nm to about 600 nm, the typical thickness of the gate insulating film 30 is about 300 nm to about 500 nm, and the representative thickness of the channel 40 is. Typical thickness is about 20 nm to about 50 nm. In the thin film transistor 100 of this embodiment, the source electrode 52 and the drain electrode 54 have a typical thickness of about 300 nm to about 600 nm, and the insulating film 60 has a typical thickness of about 1 μm to 4 μm. A typical thickness of 70 is from about 50 nm to about 100 nm.

また、本実施形態においては、図1に示すように、絶縁膜60が直接チャネル40に接している。加えて、チャネル40内に含まれる第1元素の酸化還元電位よりも、絶縁膜60の母材である無機材料又は有機材料中に含まれる第2元素62の酸化還元電位の方が低い。   In the present embodiment, the insulating film 60 is in direct contact with the channel 40 as shown in FIG. In addition, the redox potential of the second element 62 contained in the inorganic or organic material that is the base material of the insulating film 60 is lower than the redox potential of the first element contained in the channel 40.

従って、本実施形態の薄膜トランジスタ100においては、詳細なメカニズムは未だ不明であるが、例えば、図1におけるX領域を拡大した図2に示すように、チャネル40内の絶縁膜60との界面領域42において、絶縁膜60内の一部の元素(代表的には第2元素62の一部であるが、酸素又はその他不純物を含み得る)とチャネル40内の一部の元素(代表的には第1元素の一部であるが、酸素又はその他不純物を含み得る)との何らかの結合状態(例えば、イオン結合、共有結合、配位結合、及び/又は水素結合)が形成され得る。また、もう一つの例として、図1におけるX領域を拡大した図3に示すように、チャネル40内における絶縁膜60との界面領域42、及び絶縁膜60内におけるチャネル40との界面領域64において、絶縁膜60内の一部の元素(代表的には第2元素62の一部であるが、酸素又はその他不純物を含み得る)とチャネル40内の一部の元素(代表的には第1元素の一部であるが、酸素又はその他不純物を含み得る)との何らかの結合状態(例えば、イオン結合、共有結合、配位結合、及び/又は水素結合)が形成され得る。   Therefore, in the thin film transistor 100 of the present embodiment, although the detailed mechanism is still unclear, for example, as shown in FIG. 2 in which the X region in FIG. 1 is enlarged, the interface region 42 with the insulating film 60 in the channel 40. 2, some elements in the insulating film 60 (typically part of the second element 62, but may contain oxygen or other impurities) and some elements in the channel 40 (typically the first element). Some bonding state (eg, ionic bond, covalent bond, coordinate bond, and / or hydrogen bond) with one element, which may contain oxygen or other impurities, may be formed. Further, as another example, as shown in FIG. 3 in which the X region in FIG. 1 is enlarged, in the interface region 42 with the insulating film 60 in the channel 40 and the interface region 64 with the channel 40 in the insulating film 60. , Some of the elements in the insulating film 60 (typically part of the second element 62 but may contain oxygen or other impurities) and some of the elements in the channel 40 (typically the first element). Some bonding state (eg, ionic bonds, covalent bonds, coordination bonds, and / or hydrogen bonds) may be formed with elements that are part of the element but may include oxygen or other impurities.

また、現時点においては詳細に分析できていないが、上述のように、図2又は図3に示されるチャネル40と絶縁膜60との間の界面の状態が形成されることによって、チャネル40内の酸化物半導体における酸素欠損を抑制ないし防止し得る。その結果、該酸化物半導体を備える薄膜トランジスタ100のチャネル40における電気伝導度の変動等が抑制ないし防止されるため、薄膜トランジスタ100の諸特性、とりわけ電気的な特性の向上及び/又は信頼性の向上を実現することができる。なお、図2及び図3においては、図面を見やすくするために強調して界面領域42,64が表現されている。例えば、チャネル40及び/又は絶縁膜60を形成する際、又は形成した後の界面領域42,64の状態に影響を与える諸条件(加熱温度又は冷却温度、及び雰囲気等)によって、界面領域42,64が単原子層〜20ナノメートル以下の厚みとなる可能性がある。次に、絶縁膜60についてより詳しく説明する。   Although not analyzed in detail at the present time, as described above, the interface state between the channel 40 and the insulating film 60 shown in FIG. 2 or FIG. Oxygen deficiency in the oxide semiconductor can be suppressed or prevented. As a result, fluctuations in electrical conductivity and the like in the channel 40 of the thin film transistor 100 including the oxide semiconductor are suppressed or prevented, so that various characteristics of the thin film transistor 100, particularly electrical characteristics and / or reliability can be improved. Can be realized. In FIGS. 2 and 3, the interface regions 42 and 64 are expressed with emphasis to make the drawings easy to see. For example, when forming the channel 40 and / or the insulating film 60 or depending on various conditions (heating temperature or cooling temperature, atmosphere, etc.) affecting the state of the interface regions 42 and 64 after the formation, the interface region 42, 64 may be a monoatomic layer to a thickness of 20 nanometers or less. Next, the insulating film 60 will be described in more detail.

[本実施形態の絶縁膜60について]
本実施形態の絶縁膜60の母材である無機材料又は有機材料の例は、シロキサン化合物あるいは、下記式(a)で示される化合物を重合してなる重合体又はアクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ノボラック樹脂等に代表される有機材料の少なくともいずれか一方を含む絶縁膜である。
以下に、下記式(a)で示される化合物を縮合してなる重合体の例について詳細に説明する。
[Insulating film 60 of this embodiment]
Examples of the inorganic material or organic material that is the base material of the insulating film 60 of the present embodiment are a siloxane compound, a polymer obtained by polymerizing a compound represented by the following formula (a), an acrylic resin, a polyimide resin, or a novolac resin. It is an insulating film containing at least one of organic materials represented by the above.
Below, the example of the polymer formed by condensing the compound shown by following formula (a) is demonstrated in detail.

<式(a)で示される化合物を縮合してなる重合体について>
下記の式(a)で示される化合物を縮合してなる重合体は、式(a)で表わされる化合物を加水分解縮合して得られるシロキサン化合物又はメタロキサン化合物を含有する。なお、本願において、「メタロキサン化合物」とは、メタロキサン結合(M−O−M結合、Mは金属原子を表す。)を有する化合物である。また、下記のMが本実施形態における第2元素に相当する。
<About the polymer formed by condensing the compound represented by the formula (a)>
The polymer formed by condensing the compound represented by the following formula (a) contains a siloxane compound or a metalloxane compound obtained by hydrolytic condensation of the compound represented by the formula (a). In addition, in this application, a "metalloxane compound" is a compound which has a metalloxane bond (MOM bond, M represents a metal atom). The following M corresponds to the second element in the present embodiment.

Figure 2016103531
RaxM(Rb)n−x (a)
(上記式(a)中、Mが示す元素は特に限定されないが、代表的には、Si又はMn,Al,La,Ti,Zr,Sn、Si、Hf,Mg,Ca,Sr,Ba,K,Rb,Li,Nd,Sm,Hf,Ta,W,Ru,Ir,Nb,Mo,Pd,及びVの群から選択される1種又は2種以上の元素である。また、Raは、炭素数1〜15の有機基である。Rbは、加水分解性基である。nは金属原子であるMの価数であり、xは0〜(n−1)の整数である。)
Figure 2016103531
RaxM (Rb) nx (a)
(In the above formula (a), the element represented by M is not particularly limited, but is typically Si or Mn, Al, La, Ti, Zr, Sn, Si, Hf, Mg, Ca, Sr, Ba, K. , Rb, Li, Nd, Sm, Hf, Ta, W, Ru, Ir, Nb, Mo, Pd, and V are one or more elements, and Ra is carbon. An organic group having a number of 1 to 15. Rb is a hydrolyzable group, n is a valence of M which is a metal atom, and x is an integer of 0 to (n-1).

上述したように、加水分解性基(Rb)を有する上記式(a)の化合物の加水分解縮合物である。より具体的には、該メタロキサン化合物は、加水分解された上記式(a)の化合物の一部のヒドロキシ基同士が縮合した加水分解縮合物である。ここで、加水分解性基を有する化合物とは、通常、無触媒、過剰の水の共存下において、室温(約25℃)〜約100℃の温度範囲内で加熱することにより、加水分解してヒドロキシ基を生成することができる基を有する化合物を指す。なお、本実施形態の導電性膜形成用組成物において、(B)成分である「シロキサン化合物又はメタロキサン化合物」には、その分子中に、一部の加水分解性基が未加水分解の状態で、かつ他の化合物と縮合せずに残っているものも含まれ得る。   As described above, it is a hydrolysis condensate of the compound of the above formula (a) having a hydrolyzable group (Rb). More specifically, the metalloxane compound is a hydrolysis condensate obtained by condensing some hydroxy groups of the hydrolyzed compound of the formula (a). Here, the compound having a hydrolyzable group is usually hydrolyzed by heating within a temperature range of room temperature (about 25 ° C.) to about 100 ° C. in the presence of non-catalyst and excess water. A compound having a group capable of generating a hydroxy group. In the composition for forming a conductive film of the present embodiment, the “siloxane compound or metalloxane compound” as the component (B) has some hydrolyzable groups in an unhydrolyzed state in the molecule. And those that remain uncondensed with other compounds.

該シロキサン化合物又は該メタロキサン化合物は、上記式(a)で表される化合物(以下、適宜、化合物(i)と言う。)、又は後述する下記式(b)で表される化合物(以下、適宜、化合物(ii)と言う。)の加水分解縮合物であることが好ましい。なお、上記式(a)で表される化合物(i)及び下記式(b)で表される化合物(ii)の加水分解反応は、生成する加水分解縮合物中に一部の加水分解性基が未加水分解の状態で残っているものも含まれ得る。   The siloxane compound or the metalloxane compound is a compound represented by the above formula (a) (hereinafter, appropriately referred to as compound (i)), or a compound represented by the following formula (b) (to be described later). And a hydrolysis condensate of compound (ii)). The hydrolysis reaction of the compound (i) represented by the above formula (a) and the compound (ii) represented by the following formula (b) is a partial hydrolysis group in the resulting hydrolysis condensate. May remain unhydrolyzed.

上記式(a)において、Raは、炭素数1〜8の有機基である。また、Rbは、加水分解性基である。nは金属原子であるMの価数であり、xは0〜(n−1)の整数である。
上記式(a)中、Raで表される炭素数1〜8の有機基の例は、炭素数1〜8のアルキル基、又は炭素数3〜8のシクロアルキル基、アリール基、エポキシ基を含む基、(メタ)アクリロイル基を含む基、ビニル基を含む基、メルカプト基を含む基等である。このアリール基、アルキル基及びシクロアルキル基が有する水素原子の一部又は全部は、置換されていてもよい。
In the above formula (a), Ra is an organic group having 1 to 8 carbon atoms. Rb is a hydrolyzable group. n is a valence of M which is a metal atom, and x is an integer of 0 to (n-1).
In the above formula (a), examples of the organic group having 1 to 8 carbon atoms represented by Ra include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, an aryl group, and an epoxy group. A group containing, a group containing a (meth) acryloyl group, a group containing a vinyl group, a group containing a mercapto group, and the like. Some or all of the hydrogen atoms of the aryl group, alkyl group, and cycloalkyl group may be substituted.

上述の炭素数1〜8のアルキル基の例は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、又はブチル基等である。これらの中でも、加水分解の容易性の観点から、i−プロピル基、又はブチル基が好ましい。
上述の炭素数3〜8のシクロアルキル基の例は、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基である。また、アリール基の例は、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントラニル基等である。
また、エポキシ基を含む基の例は、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、3−グリシドキシプロピル基、3−オキセタニルプロピル基等である。
また、(メタ)アクリロイル基を含む基の例は、3−メタクリロキシプロピル基、3−アクリロキシプロピル基等である。
また、ビニル基を含む基の例は、ビニル基、p−スチリル基等である。
メルカプト基を含む基の例は、3−メルカプトプロピル基等である。
Examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, and a butyl group. Among these, an i-propyl group or a butyl group is preferable from the viewpoint of easy hydrolysis.
Examples of the cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms are a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group. Examples of the aryl group include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a naphthyl group, and an anthranyl group.
Examples of the group containing an epoxy group are 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group, 3-glycidoxypropyl group, 3-oxetanylpropyl group and the like.
Examples of the group containing a (meth) acryloyl group include a 3-methacryloxypropyl group and a 3-acryloxypropyl group.
Examples of the group containing a vinyl group are a vinyl group and a p-styryl group.
An example of a group containing a mercapto group is a 3-mercaptopropyl group.

上記式(a)中、Rbで表される加水分解性基の例は、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、アセトキシ基、イソシアネート基等である。これらのうち、アルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、又はブトキシ基がより好ましい。
また、上記式(a)中、Mで表される金属原子の好適な例は、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、スズ(Sn)、ケイ素(Si)又はアルミニウム(Al)である。なお、金属原子として、上記のチタンやケイ素等を選択することにより、形成される絶縁膜の半導体層との基板密着性を向上させることができる。
In the above formula (a), examples of the hydrolyzable group represented by Rb are an alkoxy group, an aryloxy group, a halogen atom, an acetoxy group, an isocyanate group, and the like. Among these, an alkoxy group is preferable, and a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, or a butoxy group is more preferable.
In the above formula (a), preferred examples of the metal atom represented by M are titanium (Ti), zirconium (Zr), tin (Sn), silicon (Si), or aluminum (Al). Note that by selecting the above-described titanium, silicon, or the like as the metal atom, the substrate adhesion with the semiconductor layer of the formed insulating film can be improved.

上記式(a)で表される化合物(i)の例は、テトラ−i−プロポキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラメトキシチタン、テトラ−i−プロポキシジルコニウム、テトラ−n−ブトキシジルコニウム、テトラエトキシジルコニウム、テトラメトキシジルコニウム等の4個の加水分解性基で置換された金属化合物;
メチルトリメトキシチタン、メチルトリエトキシチタン、メチルトリ−i−プロポキシチタン、メチルトリブトキシジルコニウム、エチルトリメトキシジルコニウム、エチルトリエトキシジルコニウム、エチルトリ−i−プロポキシジルコニウム、エチルトリブトキシジルコニウム、ブチルトリメトキシチタン、フェニルトリメトキシチタン、ナフチルトリメトキシチタン、フェニルトリエトキシチタン、ナフチルトリエトキシチタン、アミノプロピルトリメトキシチタン、アミノプロピルトリエトキシジルコニウム、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシジルコニウム、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシジルコニウム、3−イソシアノプロピルトリメトキシジルコニウム、3−イソシアノプロピルトリエトキシジルコニウム等の1個の非加水分解性基と3個の加水分解性基とで置換された金属化合物;又は
ジメチルジメトキシチタン、ジフェニルジメトキシチタン、ジブチルジメトキシジルコニウム等の2個の非加水分解性基と2個の加水分解性基とで置換された金属化合物;
トリメチルメトキシチタン、トリフェニルメトキシチタン、トリブチルメトキシチタン、トリ(3−メタクリロキシプロピル)メトキシジルコニウム、トリ(3−アクリロキシプロピル)メトキシジルコニウム等の3個の非加水分解性基と1個の加水分解性基とで置換された金属化合物等である。
Examples of the compound (i) represented by the above formula (a) are tetra-i-propoxy titanium, tetra-n-butoxy titanium, tetraethoxy titanium, tetramethoxy titanium, tetra-i-propoxy zirconium, tetra-n- Metal compounds substituted with four hydrolyzable groups such as butoxyzirconium, tetraethoxyzirconium, tetramethoxyzirconium;
Methyl trimethoxy titanium, methyl triethoxy titanium, methyl tri-i-propoxy titanium, methyl tributoxy zirconium, ethyl trimethoxy zirconium, ethyl triethoxy zirconium, ethyl tri-i-propoxy zirconium, ethyl tributoxy zirconium, butyl trimethoxy titanium, phenyl Trimethoxytitanium, naphthyltrimethoxytitanium, phenyltriethoxytitanium, naphthyltriethoxytitanium, aminopropyltrimethoxytitanium, aminopropyltriethoxyzirconium, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxyzirconium, γ-glycid Xypropyltrimethoxyzirconium, 3-isocyanopropyltrimethoxyzirconium, 3-isocyanopropyltriethoxy A metal compound substituted with one non-hydrolyzable group such as zirconium and three hydrolyzable groups; or two non-hydrolyzable groups such as dimethyldimethoxytitanium, diphenyldimethoxytitanium, dibutyldimethoxyzirconium Metal compounds substituted with two hydrolyzable groups;
Three non-hydrolyzable groups such as trimethylmethoxy titanium, triphenylmethoxy titanium, tributylmethoxy titanium, tri (3-methacryloxypropyl) methoxyzirconium, tri (3-acryloxypropyl) methoxyzirconium and one hydrolysis A metal compound substituted with a functional group.

これらのうち、上記式(a)で表される化合物(i)の好適な例は、4個の加水分解性基で置換された金属化合物であり、より好適な例は、テトラ−i−プロポキシチタン、又はテトラ−n−ブトキシチタンである。   Among these, a preferred example of the compound (i) represented by the above formula (a) is a metal compound substituted with four hydrolyzable groups, and a more preferred example is tetra-i-propoxy. Titanium or tetra-n-butoxy titanium.

本実施形態の絶縁膜60を形成するための組成物のメタロキサン化合物の合成において、上記式(a)の化合物(i)の使用量の好適な例は、使用する全加水分解性金属化合物に対して、化合物(i)が50モル%〜100モル%であり、より好適な例は、80モル%〜100モル%である。なお、化合物(i)の下限値は特に限定されないが、その数値が50モル%未満の場合、本実施形態の絶縁膜60として望まれる特性のメタロキサン化合物が得られなくなるおそれがある。   In the synthesis of the metalloxane compound of the composition for forming the insulating film 60 of this embodiment, a suitable example of the amount of the compound (i) used in the above formula (a) is based on the total hydrolyzable metal compound used. Compound (i) is 50 mol% to 100 mol%, and a more preferred example is 80 mol% to 100 mol%. The lower limit of the compound (i) is not particularly limited. However, when the numerical value is less than 50 mol%, the metalloxane compound having the desired characteristics as the insulating film 60 of this embodiment may not be obtained.

上述のとおり、本実施形態のメタロキサン化合物のもう一つの好適な例は、下記式(b)で表される化合物(ii)の加水分解縮合物である。   As above-mentioned, another suitable example of the metalloxane compound of this embodiment is a hydrolysis-condensation product of the compound (ii) represented by the following formula (b).

Figure 2016103531
Figure 2016103531

上記式(b)中、Xは、Ti、Zr、Sn、Si及びAlの群から選択される金属原子を示す。Rc及びRdは、炭素数1〜8の有機基である。Reは、配位子である。mは、金属原子であるXの価数であり、pは、0〜(m−2)の整数であり、qは、1〜(m−1)の整数である。   In said formula (b), X shows the metal atom selected from the group of Ti, Zr, Sn, Si, and Al. Rc and Rd are organic groups having 1 to 8 carbon atoms. Re is a ligand. m is a valence of X which is a metal atom, p is an integer of 0 to (m−2), and q is an integer of 1 to (m−1).

上記式(b)中、Rc及びRdで表される炭素数1〜8の有機基の例は、上記式(a)における、Raで表される炭素数1〜8の有機基として例示した基と同様の基である。   Examples of the organic group having 1 to 8 carbon atoms represented by Rc and Rd in the above formula (b) are the groups exemplified as the organic group having 1 to 8 carbon atoms represented by Ra in the above formula (a). Is the same group.

上記式(b)中、Reで表される配位子の例は、アセチルアセトナートアニオン等のジケトナートアニオン、カルボキシレートアニオン、アンモニア、アミン、ケトン、アルコール、又は一酸化炭素等である。   In the above formula (b), examples of the ligand represented by Re are diketonate anions such as acetylacetonate anion, carboxylate anions, ammonia, amines, ketones, alcohols, carbon monoxide, and the like.

上記式(b)で表される化合物(ii)の例は、トリエトキシモノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−n−プロポキシモノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−i−プロポキシモノ(アセチルアセトナート)チタン、ジ−i−プロポキシビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−n−ブトキシビス(アセチルアセトナート)チタン等のチタン化合物;又は
トリエトキシモノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリ−n−プロポキシモノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリ−i−プロポキシモノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、ジ−i−プロポキシビス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、ジ−n−ブトキシビス(アセチルアセトナート)ジルコニウム等のジルコニウム化合物等である。
Examples of the compound (ii) represented by the above formula (b) are triethoxymono (acetylacetonato) titanium, tri-n-propoxymono (acetylacetonato) titanium, tri-i-propoxymono (acetylacetonate). ) Titanium compounds such as titanium, di-i-propoxybis (acetylacetonato) titanium, di-n-butoxybis (acetylacetonato) titanium; or triethoxymono (acetylacetonato) zirconium, tri-n-propoxymono ( Zirconium compounds such as acetylacetonato) zirconium, tri-i-propoxymono (acetylacetonato) zirconium, di-i-propoxybis (acetylacetonato) zirconium, di-n-butoxybis (acetylacetonato) zirconium, and the like. .

メタロキサン化合物の合成に用いる上述の化合物(ii)の使用量の好適な例は、使用する全加水分解性金属化合物に対して、50モル%〜100モル%であり、より好適な例は、80モル%〜100モル%である。化合物(ii)の下限値は特に限定されないが、その数値が50モル%未満の場合、本実施形態の絶縁膜60として望まれる特性のメタロキサン化合物が得られなくなるおそれがある。   A suitable example of the amount of the above-mentioned compound (ii) used for the synthesis of the metalloxane compound is 50 mol% to 100 mol% with respect to the total hydrolyzable metal compound used, and a more suitable example is 80 It is mol%-100 mol%. The lower limit value of the compound (ii) is not particularly limited. However, when the numerical value is less than 50 mol%, the metalloxane compound having the desired characteristics as the insulating film 60 of the present embodiment may not be obtained.

なお、化合物(i)及び化合物(ii)の少なくとも一部を加水分解して、加水分解性基をヒドロキシ基に変換し、縮合反応を起こさせるものである限り、上述した化合物(i)及び化合物(ii)を加水分解縮合させる条件が特に限定されるものではない。但し、具体的な1つの実施例を示すとすれば、次に示す例である。   In addition, as long as it hydrolyzes at least one part of a compound (i) and a compound (ii), converts a hydrolysable group into a hydroxyl group, and causes a condensation reaction, the compound (i) and compound mentioned above The conditions for hydrolyzing and condensing (ii) are not particularly limited. However, if one specific example is shown, it is the following example.

上述した化合物(i)及び化合物(ii)の加水分解縮合反応に用いられる水の好適な例は、逆浸透膜処理、イオン交換処理、又は蒸留等の方法により精製された水である。このような精製水を用いることによって、副反応を抑制し、加水分解の反応性を向上させることができる。水の使用量の好適な例は、上記化合物(i)及び化合物(ii)の有する加水分解性基の合計量1モルに対して、0.1モル〜3モルであり、より好適な例は、0.3モル〜2モルであり、さらに好適な例は、0.5モル〜1.5モルである。このような量の水を用いることによって、加水分解縮合の反応速度を最適化することができる。   The suitable example of the water used for the hydrolysis condensation reaction of the compound (i) and the compound (ii) described above is water purified by a method such as reverse osmosis membrane treatment, ion exchange treatment, or distillation. By using such purified water, side reactions can be suppressed and the reactivity of hydrolysis can be improved. A suitable example of the amount of water used is 0.1 mol to 3 mol with respect to 1 mol of the total amount of hydrolyzable groups possessed by the compound (i) and the compound (ii). 0.3 mol to 2 mol, and a more preferable example is 0.5 mol to 1.5 mol. By using such an amount of water, the reaction rate of the hydrolysis condensation can be optimized.

上述した加水分解縮合に使用することができる溶媒は、特に限定されるものではない。具体的な溶媒の例は、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、又はプロピオン酸エステル類が挙げられる。これらの溶媒の中でも、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート又は3−メトキシプロピオン酸メチルがより好ましい。   The solvent that can be used for the hydrolysis condensation described above is not particularly limited. Specific examples of the solvent include ethylene glycol monoalkyl ether acetate, diethylene glycol dialkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether acetate, or propionic acid esters. Among these solvents, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate or methyl 3-methoxypropionate is more preferable.

上述した加水分解縮合反応は、好ましくは、酸触媒(例えば、塩酸、硫酸、硝酸、蟻酸、シュウ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、リン酸、酸性イオン交換樹脂、各種ルイス酸)、塩基触媒(例えば、アンモニア、1級アミン類、2級アミン類、3級アミン類、ピリジン等の含窒素化合物;塩基性イオン交換樹脂;水酸化ナトリウム等の水酸化物;炭酸カリウム等の炭酸塩;酢酸ナトリウム等のカルボン酸塩;各種ルイス塩基)、又は、アルコキシド(例えば、ジルコニウムアルコキシド、チタニウムアルコキシド、アルミニウムアルコキシド)等の触媒の存在下で行われる。アルミニウムアルコキシドの例は、トリ−i−プロポキシアルミニウムである。触媒の使用量の好適な例は、加水分解縮合反応の促進の観点から、加水分解性を有する化合物のモノマー1モルに対して0.2モル以下である。また、より好適な例は、前述のモノマー1モルに対して0.00001モル〜0.1モルである。   The hydrolysis condensation reaction described above is preferably an acid catalyst (for example, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, formic acid, oxalic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, trifluoromethanesulfonic acid, phosphoric acid, acidic ion exchange resin, various Lewis acids). A basic catalyst (for example, ammonia, primary amines, secondary amines, tertiary amines, nitrogen-containing compounds such as pyridine; basic ion exchange resins; hydroxides such as sodium hydroxide; carbonates such as potassium carbonate) Salt; carboxylates such as sodium acetate; various Lewis bases] or alkoxides (for example, zirconium alkoxides, titanium alkoxides, aluminum alkoxides) and the like. An example of an aluminum alkoxide is tri-i-propoxyaluminum. A suitable example of the amount of the catalyst used is 0.2 mol or less with respect to 1 mol of the monomer of the hydrolyzable compound from the viewpoint of promoting the hydrolysis condensation reaction. Moreover, a more suitable example is 0.00001 mol-0.1 mol with respect to 1 mol of the above-mentioned monomers.

上述した加水分解縮合における反応温度及び反応時間は、適宜設定される。例えば、次の条件を採用することができる。反応温度の好適な例は、0℃〜200℃であり、より好適な例は、20℃〜150℃である。反応時間の好適な例は、10分〜24時間であり、より好適な例は、30分〜12時間である。このような反応温度及び反応時間とすることによって、加水分解縮合反応を最も効率的に行うことができる。この加水分解縮合においては、反応系内に加水分解性を有する化合物、水、及び触媒を一度に添加して反応を一段階で行ってもよく、或いは、加水分解性を有する化合物、水、及び触媒を、2回以上に分けて反応系内に添加することによって、加水分解及び縮合反応を多段階で行ってもよい。   The reaction temperature and reaction time in the hydrolysis condensation described above are appropriately set. For example, the following conditions can be employed. A suitable example of reaction temperature is 0 degreeC-200 degreeC, and a more suitable example is 20 degreeC-150 degreeC. A preferred example of the reaction time is 10 minutes to 24 hours, and a more preferred example is 30 minutes to 12 hours. By setting such reaction temperature and reaction time, the hydrolysis condensation reaction can be performed most efficiently. In this hydrolysis condensation, a compound having hydrolyzability, water, and a catalyst may be added at a time in the reaction system to carry out the reaction in one step, or a compound having hydrolyzability, water, and The hydrolysis and condensation reaction may be performed in multiple stages by adding the catalyst in the reaction system in two or more steps.

本実施形態のメタロキサン化合物の縮合物の分子量の測定法として、移動相にテトラヒドロフランを使用したGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用い、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)として測定する方法を採用することができる。縮合体のMwは、500〜10000の範囲内の値とするのが好ましく、1000〜5000の範囲内の値とするのがより好ましい。また、分子量分布(Mw/Mn)は、3.0以下とするのが好ましく、2.6以下とするのがより好ましい。縮合体のMw/Mnを3.0以下とすることにより、半導体層と密着性に優れる本実施形態の絶縁膜60を形成することができる。   As a method for measuring the molecular weight of the condensate of the metalloxane compound of the present embodiment, a method of measuring as a weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene using GPC (gel permeation chromatography) using tetrahydrofuran as a mobile phase is adopted. be able to. The Mw of the condensate is preferably set to a value within the range of 500 to 10,000, and more preferably set to a value within the range of 1000 to 5000. Further, the molecular weight distribution (Mw / Mn) is preferably 3.0 or less, and more preferably 2.6 or less. By setting Mw / Mn of the condensate to 3.0 or less, it is possible to form the insulating film 60 of the present embodiment that has excellent adhesion to the semiconductor layer.

<その他の重合体について>
本実施形態では、上記に示した式(a)で示された化合物の縮合物の他に、有機化合物を重合してなる高分子化合物も使用することができる。代表的な例は、不飽和二重結合を有する化合物をラジカル重合開始剤により重合させた高分子化合物、フェノールをホルムアルデヒドとともに触媒の存在下で縮合して得られるフェノール樹脂、ジカルボン酸成分とジアミン成分を脱水縮合して得られるポリアミック酸またはポリイミド等である。このような重合体は、アルカリ現像液等に溶解性を示すことができるアルカリ可溶性を有するアルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。以下に、詳細に説明する。
<About other polymers>
In the present embodiment, in addition to the condensate of the compound represented by the formula (a) shown above, a polymer compound obtained by polymerizing an organic compound can also be used. Typical examples are a polymer compound obtained by polymerizing a compound having an unsaturated double bond with a radical polymerization initiator, a phenol resin obtained by condensing phenol with formaldehyde in the presence of a catalyst, a dicarboxylic acid component and a diamine component. Is a polyamic acid obtained by dehydration condensation or polyimide. Such a polymer is preferably an alkali-soluble resin having alkali solubility that can exhibit solubility in an alkali developer or the like. This will be described in detail below.

本実施形態の絶縁膜60に含まれる重合体の好適な例は、カルボキシル基を有するアクリル重合体、ポリイミド重合体、及びノボラック重合体等である。次に、カルボキシル基を有するアクリル重合体、ポリイミド重合体、及びノボラック重合体のそれぞれについて、より詳細に説明する。   Suitable examples of the polymer contained in the insulating film 60 of the present embodiment are an acrylic polymer having a carboxyl group, a polyimide polymer, a novolac polymer, and the like. Next, each of the acrylic polymer having a carboxyl group, the polyimide polymer, and the novolac polymer will be described in more detail.

(カルボキシル基を有する重合体)
本実施形態におけるカルボキシル基を有する重合体の好適な例は、カルボキシル基を有する構成単位と重合性基を有する構成単位とを含むものである。その場合、該カルボキシル基を有する重合体は、カルボキシル基を有する構成単位と重合性基を有する構成単位とを含み、アルカリ現像性(アルカリ可溶性)を有していれば、特に限定されない。
(Polymer having a carboxyl group)
The suitable example of the polymer which has a carboxyl group in this embodiment contains the structural unit which has a carboxyl group, and the structural unit which has a polymeric group. In this case, the polymer having a carboxyl group is not particularly limited as long as it includes a structural unit having a carboxyl group and a structural unit having a polymerizable group and has alkali developability (alkali solubility).

重合性基を有する構成単位とは、エポキシ基を有する構成単位及び(メタ)アクリロイルオキシ基を有する構成単位の群より選択される少なくとも1種の構成単位であることが好ましい。   The structural unit having a polymerizable group is preferably at least one structural unit selected from the group of structural units having an epoxy group and structural units having a (meth) acryloyloxy group.

(メタ)アクリロイルオキシ基を有する構成単位を形成する方法の好適な例は、共重合体中のエポキシ基に(メタ)アクリル酸を反応させる方法、共重合体中のカルボキシル基にエポキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステルを反応させる方法、共重合体中の水酸基にイソシアネート基を有する(メタ)アクリル酸エステルを反応させる方法、又は共重合体中の酸無水物部位に(メタ)アクリル酸ヒドロキシエステルを反応させる方法等である。これらのうち、特に、共重合体中のカルボキシル基にエポキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステルを反応させる方法が好ましい。   Suitable examples of the method for forming the structural unit having a (meth) acryloyloxy group include a method of reacting an epoxy group in a copolymer with (meth) acrylic acid, and a carboxyl group in the copolymer having an epoxy group. A method of reacting a (meth) acrylic acid ester, a method of reacting a hydroxyl group in a copolymer with a (meth) acrylic acid ester having an isocyanate group, or a hydroxyl (meth) acrylate at an acid anhydride site in the copolymer For example, a method of reacting an ester. Among these, a method of reacting a (meth) acrylic acid ester having an epoxy group with a carboxyl group in the copolymer is particularly preferable.

カルボキシル基を有する構成単位と重合性基としてエポキシ基を有する構成単位を含む重合体は、(A1)不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群より選択される少なくとも1種(以下、「(A1)化合物」ともいう。)と、(A2)エポキシ基含有不飽和化合物(以下、「(A2)化合物」ともいう。)とを共重合して合成することができる。この場合、カルボキシル基を有するアクリル重合体は、不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物の群から選択される少なくとも1種から形成される構成単位、並びにエポキシ基含有不飽和化合物から形成される構成単位を含む共重合体となる。   The polymer containing a structural unit having a carboxyl group and a structural unit having an epoxy group as a polymerizable group is (A1) at least one selected from the group consisting of an unsaturated carboxylic acid and an unsaturated carboxylic anhydride (hereinafter referred to as It can be synthesized by copolymerizing “(A1) compound”) and (A2) an epoxy group-containing unsaturated compound (hereinafter also referred to as “(A2) compound”). In this case, the acrylic polymer having a carboxyl group is formed from a structural unit formed from at least one selected from the group of unsaturated carboxylic acids and unsaturated carboxylic anhydrides, and an epoxy group-containing unsaturated compound. It becomes a copolymer containing a structural unit.

カルボキシル基を有する重合体は、例えば、溶媒中で重合開始剤の存在下、カルボキシル基含有構成単位を与える(A1)化合物と、エポキシ基含有構成単位を与える(A2)化合物とを共重合することによって製造することができる。また、該カルボキシル基を有する重合体は、(A3)水酸基含有構成単位を与える水酸基含有不飽和化合物(以下、「(A3)化合物」ともいう。)をさらに加えることによって、共重合体とすることもできる。さらに、カルボキシル基を有するアクリル重合体の製造においては、上述の(A1)化合物、(A2)化合物及び(A3)化合物と共に、(A4)化合物(上述の(A1)化合物、(A2)化合物及び(A3)化合物に由来する構成単位以外の構成単位を与える不飽和化合物)をさらに加えることによって、共重合体とすることもできる。次に、(A1)〜(A3)の各化合物を詳述する。   The polymer having a carboxyl group is obtained by, for example, copolymerizing a compound (A1) giving a carboxyl group-containing structural unit and a compound (A2) giving an epoxy group-containing structural unit in the presence of a polymerization initiator in a solvent. Can be manufactured by. Further, the polymer having the carboxyl group is made into a copolymer by further adding (A3) a hydroxyl group-containing unsaturated compound (hereinafter also referred to as “(A3) compound”) that gives a hydroxyl group-containing structural unit. You can also. Further, in the production of the acrylic polymer having a carboxyl group, the (A4) compound (the (A1) compound, the (A2) compound and the (A4) compound) and the (A2) compound and the (A3) compound, A3) An unsaturated compound providing a structural unit other than the structural unit derived from the compound) may be further added to form a copolymer. Next, each compound of (A1) to (A3) will be described in detail.

(A1)化合物について
(A1)化合物の例は、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和ジカルボン酸の無水物、又は多価カルボン酸のモノ〔(メタ)アクリロイルオキシアルキル〕エステル等である。
不飽和モノカルボン酸の例は、アクリル酸、メタクリル酸、又はクロトン酸等である。また、不飽和ジカルボン酸の例は、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、又はイタコン酸等である。不飽和ジカルボン酸の無水物の例は、上記ジカルボン酸として例示した化合物の無水物等である。これらの(A1)化合物のうち、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸が好ましい。なお、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸が、共重合反応性、アルカリ水溶液に対する溶解性及び入手の容易性からより好ましい。これらの(A1)化合物は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。
(A1) Compound (A1) Examples of the compound include unsaturated monocarboxylic acid, unsaturated dicarboxylic acid, unsaturated dicarboxylic acid anhydride, or poly [carboxylic acid] mono [(meth) acryloyloxyalkyl] ester. is there.
Examples of unsaturated monocarboxylic acids are acrylic acid, methacrylic acid, or crotonic acid. Examples of unsaturated dicarboxylic acids are maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, itaconic acid, and the like. Examples of the unsaturated dicarboxylic acid anhydride include the anhydrides of the compounds exemplified as the dicarboxylic acid. Of these (A1) compounds, acrylic acid, methacrylic acid, and maleic anhydride are preferred. Acrylic acid, methacrylic acid, and maleic anhydride are more preferable from the viewpoint of copolymerization reactivity, solubility in an aqueous alkali solution, and availability. These (A1) compounds may be used alone or in combination of two or more.

(A1)化合物の使用割合の好適な例は、(A1)化合物及び(A2)化合物(但し、必要に応じて任意の(A3)化合物及び(A4)化合物を含み得る)の合計に基づいて、5質量%〜30質量%であり、より好適な例は、10質量%〜25質量%である。(A1)化合物の使用割合を5質量%〜30質量%とすることによって、カルボキシル基を有するアクリル重合体のアルカリ水溶液に対する溶解性を最適化するとともに、放射線性感度に優れる膜を形成することができる。   A suitable example of the use ratio of the compound (A1) is based on the sum of the compound (A1) and the compound (A2) (however, any (A3) compound and (A4) compound can be included if necessary). It is 5 mass%-30 mass%, and a more suitable example is 10 mass%-25 mass%. (A1) By adjusting the use ratio of the compound to 5% by mass to 30% by mass, it is possible to optimize the solubility of the acrylic polymer having a carboxyl group in an alkaline aqueous solution and to form a film having excellent radiation sensitivity. it can.

(A2)化合物について
(A2)化合物の例は、ラジカル重合性を有するエポキシ基含有不飽和化合物である。エポキシ基の例は、オキシラニル基(1,2−エポキシ構造)又はオキセタニル基(1,3−エポキシ構造)等である。また、オキシラニル基を有する不飽和化合物の例は、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸2−メチルグリシジル、アクリル酸3,4−エポキシブチル、メタクリル酸3,4−エポキシブチル、アクリル酸6,7−エポキシヘプチル、メタクリル酸6,7−エポキシヘプチル、α−エチルアクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、又はメタクリル酸3,4−エポキシシクロへキシルメチル等である。これらのうち、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸2−メチルグリシジル、メタクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、メタクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシル、又はアクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシル等が、共重合反応性、及び、得られる硬化膜の耐溶媒性等の向上の観点から好ましい。また、オキセタニル基を有する不飽和化合物の例は、3−(アクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2−メチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2−フェニルオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)オキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−2−エチルオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−3−エチルオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−2−フェニルオキセタン等のアクリル酸エステル;又は
3−(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−メチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−フェニルオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)オキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2−エチルオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−3−エチルオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2−フェニルオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2,2−ジフルオロオキセタン等のメタクリル酸エステル等である。
(A2) Compound (A2) An example of the compound (A2) is an epoxy group-containing unsaturated compound having radical polymerizability. Examples of the epoxy group are an oxiranyl group (1,2-epoxy structure) or an oxetanyl group (1,3-epoxy structure). Examples of unsaturated compounds having an oxiranyl group include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, 2-methylglycidyl methacrylate, 3,4-epoxybutyl acrylate, 3,4-epoxybutyl methacrylate, 6, 7-epoxyheptyl, methacrylic acid 6,7-epoxyheptyl, α-ethylacrylic acid-6,7-epoxyheptyl, o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether, p-vinylbenzyl glycidyl ether, or methacryl Acid 3,4-epoxycyclohexylmethyl and the like. Among these, glycidyl methacrylate, 2-methylglycidyl methacrylate, -6,7-epoxyheptyl methacrylate, o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether, p-vinylbenzyl glycidyl ether, 3, methacrylate 4-Epoxycyclohexyl, 3,4-epoxycyclohexyl acrylate, or the like is preferable from the viewpoints of copolymerization reactivity and solvent resistance of the cured film to be obtained. Examples of unsaturated compounds having an oxetanyl group include 3- (acryloyloxymethyl) oxetane, 3- (acryloyloxymethyl) -2-methyloxetane, 3- (acryloyloxymethyl) -3-ethyloxetane, 3- (Acryloyloxymethyl) -2-phenyloxetane, 3- (2-acryloyloxyethyl) oxetane, 3- (2-acryloyloxyethyl) -2-ethyloxetane, 3- (2-acryloyloxyethyl) -3-ethyl Acrylic acid esters such as oxetane, 3- (2-acryloyloxyethyl) -2-phenyloxetane; or 3- (methacryloyloxymethyl) oxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2-methyloxetane, 3- (methacryloyloxy) Methyl) -3-eth Luoxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2-phenyloxetane, 3- (2-methacryloyloxyethyl) oxetane, 3- (2-methacryloyloxyethyl) -2-ethyloxetane, 3- (2-methacryloyloxyethyl) Methacrylic acid esters such as -3-ethyloxetane, 3- (2-methacryloyloxyethyl) -2-phenyloxetane, and 3- (2-methacryloyloxyethyl) -2,2-difluorooxetane.

これらの(A2)化合物の好適な例は、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシル、3−(メタクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタンである。これらの(A2)化合物は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。   Preferable examples of these (A2) compounds are glycidyl methacrylate, 3,4-epoxycyclohexyl methacrylate, and 3- (methacryloyloxymethyl) -3-ethyloxetane. These (A2) compounds may be used alone or in combination of two or more.

(A2)化合物の使用割合の好適な例は、(A1)化合物及び(A2)化合物(但し、必要に応じて任意の(A3)化合物及び(A4)化合物を含み得る)の合計に基づいて、5質量%〜60質量%であり、より好適な例は、10質量%〜50質量%である。(A2)化合物の使用割合を5質量%〜60質量%とすることによって、優れた硬化性等を有する硬化膜を形成することができ、基板上に重合体からなるパターンを形成することができる。   A suitable example of the use ratio of the compound (A2) is based on the sum of the compound (A1) and the compound (A2) (however, it can include any compound (A3) and compound (A4) as necessary) It is 5 mass%-60 mass%, and a more suitable example is 10 mass%-50 mass%. (A2) By making the usage-amount of a compound into 5 mass%-60 mass%, the cured film which has the outstanding sclerosis | hardenability etc. can be formed, and the pattern which consists of a polymer can be formed on a board | substrate. .

(A3)化合物について
(A3)化合物の例は、上記の(A1)化合物、(A2)化合物以外の不飽和化合物であれば、特に制限されるものではない。(A3)化合物としては、例えば、水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル、フェノール性水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル、又はヒドロキシスチレンである。また、(A3)化合物の他の例は、メタクリル酸鎖状アルキルエステル、メタクリル酸環状アルキルエステル、アクリル酸鎖状アルキルエステル、アクリル酸環状アルキルエステル、メタクリル酸アリールエステル、アクリル酸アリールエステル、不飽和ジカルボン酸ジエステル、マレイミド化合物、不飽和芳香族化合物、共役ジエン、テトラヒドロフラン骨格等を持つ不飽和化合物、又はその他の不飽和化合物等である。
(A3) Compound The example of the (A3) compound is not particularly limited as long as it is an unsaturated compound other than the above (A1) compound and (A2) compound. Examples of the compound (A3) include a (meth) acrylic acid ester having a hydroxyl group, a (meth) acrylic acid ester having a phenolic hydroxyl group, or hydroxystyrene. Other examples of the compound (A3) include methacrylic acid chain alkyl ester, methacrylic acid cyclic alkyl ester, acrylic acid chain alkyl ester, acrylic acid cyclic alkyl ester, methacrylic acid aryl ester, acrylic acid aryl ester, unsaturated Examples thereof include dicarboxylic acid diesters, maleimide compounds, unsaturated aromatic compounds, conjugated dienes, unsaturated compounds having a tetrahydrofuran skeleton, and other unsaturated compounds.

(A3)化合物の使用割合の好適な例は、(A1)化合物、(A2)化合物及び(A3)化合物の合計に基づいて、10質量%〜80質量%である。   (A3) The suitable example of the usage-amount of a compound is 10 mass%-80 mass% based on the sum total of (A1) compound, (A2) compound, and (A3) compound.

上記重合体は、特許2961722号公報、特許3241399号公報、特許4766268号公報、及び特許4544370号公報の記載を参考にして合成することができる。   The above-mentioned polymer can be synthesized with reference to the descriptions in Japanese Patent No. 2961722, Japanese Patent No. 3241399, Japanese Patent No. 4766268, and Japanese Patent No. 4544370.

(ポリイミド重合体)
本実施形態におけるポリイミド重合体の例は、酸成分とアミン成分とを縮合して得られるポリイミド重合体である。なお、ポリイミド重合体の好適な例は、酸成分としてはテトラカルボン酸二無水物を選択することであり、アミン成分としてジアミンを選択することである。
(Polyimide polymer)
The example of the polyimide polymer in this embodiment is a polyimide polymer obtained by condensing an acid component and an amine component. In addition, the suitable example of a polyimide polymer is selecting tetracarboxylic dianhydride as an acid component, and selecting diamine as an amine component.

ポリイミド重合体の形成に用いられたテトラカルボン酸二無水物の好適な例は、芳香族環又は環状脂肪族基を含有する炭素原子数5〜40の有機基である。   A suitable example of the tetracarboxylic dianhydride used for forming the polyimide polymer is an organic group having 5 to 40 carbon atoms containing an aromatic ring or a cyclic aliphatic group.

ポリイミド重合体の形成に用いられるテトラカルボン酸二無水物の好適な例は、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、9,9−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)フルオレン二無水物、又は9,9−ビス{4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル}フルオレン二無水物である。   Suitable examples of the tetracarboxylic dianhydride used for forming the polyimide polymer include 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetra. Carboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3 '-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 1, 1-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride , Screw (2, -Dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, 2,2-bis (3,4- Dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 9,9-bis (3,4-dicarboxyphenyl) fluorene dianhydride, or 9,9-bis {4- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl} fluorene dianhydride.

ポリイミド重合体の形成に用いられるジアミンの好適な例は、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルヒド、3,4’−ジアミノジフェニルスルヒド、4,4’−ジアミノジフェニルスルヒド、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン及び/又は下記に示した構造のジアミン等である。なお、上述の各例を2種又は3種以上用いてもよい。   Suitable examples of the diamine used for forming the polyimide polymer include 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 3,4 '-Diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 3,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylsulfide, 3,4′-diaminodiphenylsulfide, 4,4′-diaminodiphenylsulfide, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 9,9-bis (4 -Aminophenyl) fluorene and / or indicated below It is an elephant diamine. In addition, you may use 2 or 3 types or more of each above-mentioned example.

その他の酸成分、アミン成分としては、特許4548001号公報、特許4911248号公報、特許4982927号公報、特開2011−133699号公報、及び特開2012−232314号公報に記載の化合物を用いて合成することができる。   Other acid components and amine components are synthesized using the compounds described in Japanese Patent No. 4548001, Japanese Patent No. 4911248, Japanese Patent No. 498927, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-133699, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-232314. be able to.

本実施形態において、ポリイミド重合体の合成法の例は、公知の方法を用いてポリイミド前駆体を得た後、これを公知のイミド化反応法を用いてイミド化させる方法である。なお、ポリイミド前駆体の公知の合成法の例として、該ポリイミド前駆体は、ジアミンの一部を末端封止剤であるモノアミンに置き換えて、又は、酸二無水物の一部を末端封止剤であるモノカルボン酸、酸無水物、モノ酸クロリド化合物、モノ活性エステル化合物に置き換えて、アミン成分と酸成分を反応させることによって得られる。例えば、低温中でテトラカルボン酸二無水物とジアミン(一部をモノアミンに置換)を反応させる方法、低温中でテトラカルボン酸二無水物(一部を酸無水物、モノ酸クロリド化合物又はモノ活性エステル化合物に置換)とジアミンを反応させる方法、テトラカルボン酸二無水物とアルコールとによりジエステルを得た後、ジアミン(一部をモノアミンに置換)と縮合剤の存在下で反応させる方法、又はテトラカルボン酸二無水物とアルコールとによりジエステルを得た後、残りのジカルボン酸を酸クロリド化し、ジアミン(一部をモノアミンに置換)と反応させる方法等を採用することができる。   In this embodiment, an example of a method for synthesizing a polyimide polymer is a method in which a polyimide precursor is obtained using a known method and then imidized using a known imidization reaction method. In addition, as an example of a known synthesis method of a polyimide precursor, the polyimide precursor is obtained by replacing a part of the diamine with a monoamine that is a terminal blocking agent, or a part of the acid dianhydride. It is obtained by reacting an amine component and an acid component in place of the monocarboxylic acid, acid anhydride, monoacid chloride compound or monoactive ester compound. For example, a method of reacting tetracarboxylic dianhydride and diamine (partially substituted with monoamine) at low temperature, tetracarboxylic dianhydride (partially acid anhydride, monoacid chloride compound or monoactivity at low temperature) A method in which an ester compound is substituted) and a diamine, a method in which a diester is obtained by tetracarboxylic dianhydride and an alcohol, and then a reaction is performed in the presence of a diamine (partially substituted with a monoamine) and a condensing agent, or tetra After obtaining a diester with carboxylic dianhydride and alcohol, a method of converting the remaining dicarboxylic acid to acid chloride and reacting with diamine (partially substituted with monoamine) can be employed.

(ノボラック重合体)
本実施形態の絶縁膜60に用いられる重合体として好適な例の一つであるノボラック重合体は、フェノール類をホルマリン等のアルデヒド類で公知の方法で重縮合することにより得ることができる。
(Novolac polymer)
A novolak polymer, which is one of the preferred examples of the polymer used in the insulating film 60 of the present embodiment, can be obtained by polycondensing phenols with aldehydes such as formalin by a known method.

本実施形態の絶縁膜60において好適な例の一つであるノボラック重合体を得るフェノール類の例は、フェノール、p−クレゾール、m−クレゾール、o−クレゾール、2,3−ジメチルフェノール、2,4−ジメチルフェノール、2,5−ジメチルフェノール、2,6−ジメチルフェノール、3,4−ジメチルフェノール、3,5−ジメチルフェノール、2,3,4−トリメチルフェノール、2,3,5−トリメチルフェノール、3,4,5−トリメチルフェノール、2,4,5−トリメチルフェノール、メチレンビスフェノール、メチレンビスp−クレゾール、レゾルシン、カテコール、2−メチルレゾルシン、4−メチルレゾルシン、o−クロロフェノール、m−クロロフェノール、p−クロロフェノール、2,3−ジクロロフェノール、m−メトキシフェノール、p−メトキシフェノール、p−ブトキシフェノール、o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、2,3−ジエチルフェノール、2,5−ジエチルフェノール、p−イソプロピルフェノール、α−ナフトール、又はβ−ナフトール等である。なお、上述の各例を2種又は3種以上用いてもよい。   Examples of phenols for obtaining a novolak polymer which is one of the preferred examples in the insulating film 60 of the present embodiment are phenol, p-cresol, m-cresol, o-cresol, 2,3-dimethylphenol, 2, 4-dimethylphenol, 2,5-dimethylphenol, 2,6-dimethylphenol, 3,4-dimethylphenol, 3,5-dimethylphenol, 2,3,4-trimethylphenol, 2,3,5-trimethylphenol 3,4,5-trimethylphenol, 2,4,5-trimethylphenol, methylene bisphenol, methylene bis p-cresol, resorcin, catechol, 2-methyl resorcin, 4-methyl resorcin, o-chlorophenol, m-chlorophenol , P-chlorophenol, 2,3-dichloropheno M-methoxyphenol, p-methoxyphenol, p-butoxyphenol, o-ethylphenol, m-ethylphenol, p-ethylphenol, 2,3-diethylphenol, 2,5-diethylphenol, p-isopropylphenol, α-naphthol, β-naphthol and the like. In addition, you may use 2 or 3 types or more of each above-mentioned example.

また、本実施形態の絶縁膜60において、好適な例の一つであるノボラック重合体を得るアルデヒド類の例は、ホルマリンの他、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、又はクロロアセトアルデヒド等である。なお、上述の各例を2種又は3種以上用いてもよい。   Further, in the insulating film 60 of the present embodiment, examples of aldehydes for obtaining a novolak polymer which is one of suitable examples are paraformaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, hydroxybenzaldehyde, chloroacetaldehyde, and the like in addition to formalin. . In addition, you may use 2 or 3 types or more of each above-mentioned example.

本実施形態の絶縁膜60は、上記式(a)で示される化合物を縮合してなる重合体、又は上記式(a)で示される化合物を縮合してなる重合体の少なくともいずれか一方を含む組成物を基板上に塗布、焼成することによっても形成することができる。このような組成物の一例は、塗布後加熱だけで膜を硬化させる熱硬化型の組成物である。また、他の例は、塗布後露光、現像を行い、さらにその後加熱することで絶縁膜を形成する硬化型の組成物(本願においては、「硬化性組成物」ともいう)である。このような感放射線性型の組成物として、ポジ型又はネガ型のいずれかの感放射線性型の組成物を必要に応じて使用することができる。   The insulating film 60 of this embodiment includes at least one of a polymer obtained by condensing the compound represented by the above formula (a) or a polymer obtained by condensing the compound represented by the above formula (a). It can also be formed by applying and baking the composition on a substrate. An example of such a composition is a thermosetting composition that cures the film only by heating after coating. Another example is a curable composition (also referred to as “curable composition” in the present application) in which an insulating film is formed by performing post-application exposure and development, followed by heating. As such a radiation sensitive composition, either positive or negative radiation sensitive composition can be used as required.

上述のような熱硬化型の組成物や感放射線性型の組成物に含まれる、上記式(a)で示される化合物を縮合してなる重合体や重合体以外の重合開始剤又は溶剤等として、公知の化合物を適用しうる。なお、該重合開始剤又は該溶剤等の例は、特開2010−84126号公報、WO2008/123388号、特開2013−219173号公報、特開2010−8603号公報、特開2009−223293号公報、又は特開2010−27033号公報等に記載された化合物である。   As a polymerization initiator or a solvent other than a polymer or a polymer obtained by condensing the compound represented by the above formula (a) contained in the thermosetting composition or radiation sensitive composition as described above A known compound can be applied. Examples of the polymerization initiator or the solvent include JP 2010-84126 A, WO 2008/123388, JP 2013-219173 A, JP 2010-8603 A, and JP 2009-223293 A. Or a compound described in JP 2010-27033 A or the like.

本実施形態の絶縁膜60において、重合体を用いた場合、式(a)で示される化合物や、式(a)で示される化合物を縮合した縮合体を含むことができる。このような化合物もしくは縮合体を含むことで、絶縁膜60が、当該酸化物半導体の酸素欠損を抑制ないし防止することに効果を示すことができる。なお、重合体を含む組成物において、該化合物もしくは該縮合体の使用量の好適な例は、重合体100質量部に対して、0.1質量部から100質量部までの範囲であり、さらに好適な例は、1質量部から50質量部までの範囲である。このような範囲の該化合物もしくは該縮合体を含むことによって、絶縁膜60が、該酸化物半導体における酸素欠損の抑制ないし防止に貢献し得るとともに、製造工程の簡素化を実現し得る、工業性ないし量産性に優れた製造方法を提供することができる。   In the insulating film 60 of the present embodiment, when a polymer is used, a compound represented by the formula (a) or a condensate obtained by condensing the compound represented by the formula (a) can be included. By including such a compound or condensate, the insulating film 60 can exhibit an effect in suppressing or preventing oxygen vacancies in the oxide semiconductor. In addition, in the composition containing a polymer, a preferable example of the amount of the compound or the condensate used is in a range from 0.1 parts by mass to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer. A suitable example is a range from 1 part by weight to 50 parts by weight. By including the compound or the condensate in such a range, the insulating film 60 can contribute to the suppression or prevention of oxygen vacancies in the oxide semiconductor, and the manufacturing process can be simplified. In addition, a production method excellent in mass productivity can be provided.

また、本実施形態の第1元素の例は、特に限定されない。代表的な第1元素の例は、In、Ga、Zn、Zr、Mn、Al、La、Ti、Hf、Si、Mg、Ca、Sr、Ba、K、Rb、Li、Nd、Sm、Hf、Ta、W、Ru、Ir、Nb、Mo、Pd、及びVからなる群から選択される1種又は2種以上である。なお、特に代表的な第1元素の例は、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、及び亜鉛(Zn)である。従って、本実施形態の薄膜トランジスタ100におけるチャネル40として採用される酸化物半導体の代表的な例は、第1元素の酸化物半導体である。なお、該酸化物半導体は、アモルファス状のみに限定されない。例えば、該酸化物半導体は、微結晶を含み得る。また、本実施形態の第2元素は、第2元素の酸化還元電位が第1元素の酸化還元電位よりも低ければ、その種類は特に限定されない。最も代表的な第2元素の例は、ジルコニウム(Zr)である。なお、代表的な第2元素の例は、Zr,Mn,Al,La,Ti,Hf,Si,Mg,Ca,Sr,Ba,K,Rb,Li,Nd,Sm,Hf,Ta,W,Ru,Ir,Nb,Mo,Pd,又はVである。   Moreover, the example of the 1st element of this embodiment is not specifically limited. Examples of typical first elements are In, Ga, Zn, Zr, Mn, Al, La, Ti, Hf, Si, Mg, Ca, Sr, Ba, K, Rb, Li, Nd, Sm, Hf, It is one or more selected from the group consisting of Ta, W, Ru, Ir, Nb, Mo, Pd, and V. Note that typical examples of the first element are indium (In), gallium (Ga), and zinc (Zn). Therefore, a typical example of an oxide semiconductor employed as the channel 40 in the thin film transistor 100 of this embodiment is a first element oxide semiconductor. Note that the oxide semiconductor is not limited to an amorphous state. For example, the oxide semiconductor can include a microcrystal. The type of the second element of the present embodiment is not particularly limited as long as the redox potential of the second element is lower than the redox potential of the first element. The most typical example of the second element is zirconium (Zr). Examples of typical second elements are Zr, Mn, Al, La, Ti, Hf, Si, Mg, Ca, Sr, Ba, K, Rb, Li, Nd, Sm, Hf, Ta, W, Ru, Ir, Nb, Mo, Pd, or V.

ところで、本願においては、第1元素は、必ずしも1つの金属元素に限定されるものではなく、複数の金属元素を含み得る。また、第2元素62も、必ずしも1つの金属元素に限定されるものではなく、複数の金属元素を含み得る。なお、第1元素を含む酸化物半導体における酸素欠損を確度高く抑制ないし防止する観点から、複数の金属元素を第1元素が含み、かつ複数の金属元素を第2元素62が含む場合は、第2元素62のうちの少なくとも1つの金属元素が、その第1元素としての複数の金属元素のうちの最も酸化還元電位が低い金属元素よりも酸化還元電位が低いことが好ましい。加えて、複数の金属元素を第1元素が含み、かつ複数の金属元素を第2元素62が含む場合は、第2元素62としての複数の金属元素のうちの最も酸化還元電位が高い金属元素の酸化還元電位が、その第1元素としての複数の金属元素のうちの最も酸化還元電位が低い金属元素の酸化還元電位よりも低いことが更に好ましい。また、既に述べたとおり、「第1元素」と「第2元素」の序数は、単に、互いを区別するために用いられた便宜上の表現にすぎない。従って、「第1元素」と「第2元素」との間の優劣は存在しない。   Incidentally, in the present application, the first element is not necessarily limited to one metal element, and may include a plurality of metal elements. Further, the second element 62 is not necessarily limited to one metal element, and may include a plurality of metal elements. From the viewpoint of accurately suppressing or preventing oxygen vacancies in the oxide semiconductor containing the first element, when the first element contains a plurality of metal elements and the second element 62 contains a plurality of metal elements, It is preferable that at least one metal element of the two elements 62 has a lower redox potential than a metal element having the lowest redox potential among the plurality of metal elements as the first element. In addition, when the first element includes a plurality of metal elements and the second element 62 includes a plurality of metal elements, the metal element having the highest redox potential among the plurality of metal elements as the second element 62 More preferably, the redox potential of the metal element is lower than the redox potential of the metal element having the lowest redox potential among the plurality of metal elements as the first element. In addition, as described above, the ordinal numbers of the “first element” and the “second element” are merely representations for convenience used to distinguish each other. Therefore, there is no superiority or inferiority between the “first element” and the “second element”.

また、第1元素を含む酸化物半導体における酸素欠損を確度高く抑制ないし防止する観点から、複数の金属元素を第1元素が含み、かつ複数の金属元素を第2元素62が含む場合は、第2元素62のうちの少なくとも1つの金属元素が、その第1元素としての複数の金属元素のうちの最も酸化還元電位が低い金属元素よりも酸化還元電位が低いことが好ましい。加えて、複数の金属元素を第1元素が含み、かつ複数の金属元素を第2元素62が含む場合は、その第2元素62としての複数の金属元素のうちの最も酸化還元電位が高い金属元素の酸化還元電位が、その第1元素としての複数の金属元素のうちの最も酸化還元電位が低い金属元素の酸化還元電位よりも低いことが更に好ましい。   From the viewpoint of accurately suppressing or preventing oxygen vacancies in the oxide semiconductor containing the first element, when the first element contains a plurality of metal elements and the second element 62 contains a plurality of metal elements, It is preferable that at least one metal element of the two elements 62 has a lower redox potential than a metal element having the lowest redox potential among the plurality of metal elements as the first element. In addition, when the first element includes a plurality of metal elements and the second element 62 includes a plurality of metal elements, the metal having the highest redox potential among the plurality of metal elements as the second element 62 More preferably, the redox potential of the element is lower than the redox potential of the metal element having the lowest redox potential among the plurality of metal elements as the first element.

また、上述の絶縁膜60が、紫外領域(代表的には、波長350nm未満)の光を遮る特性、すなわち紫外線遮光性をさらに備えることは、本実施形態の好適な一態様である。チャネル40に対して高いエネルギーを有する紫外線が照射されることにより、チャネル40中の、又はチャネル40と接する各層との界面領域の金属元素から電子が放出されることによる伝導電子の増加が生じ得る。また、チャネル40に対して紫外線が照射されると、仮にチャネル40の表面(裏面を含む)に水分子が吸着等している場合、酸素イオン(O又はO2−)がチャネル40から離脱する可能性が高まる。その結果、チャネル40中の、又はチャネル40と接する各層との界面領域の自由電子の増加が生じ得る。上述の各現象が生じる結果、電気的特性の変化(例えば、トランジスタの閾値電圧の変化)が生じる可能性が高まる。従って、上述の各現象を抑制する又は防止するための紫外線遮光性を有する絶縁膜60の存在は、本実施形態の薄膜トランジスタ100の電気的特性の安定化、及び信頼性の向上に貢献し得る。なお、水分子を遮る観点から言えば、上述の絶縁膜60が、ガスバリア性(特に、水蒸気に対するバリア性)をさらに備えることは、本実施形態の好適な他の一態様である。 In addition, it is a preferable aspect of the present embodiment that the above-described insulating film 60 further has a property of blocking light in the ultraviolet region (typically, a wavelength of less than 350 nm), that is, an ultraviolet light shielding property. By irradiating the channel 40 with ultraviolet light having high energy, conduction electrons may increase due to electrons being emitted from the metal elements in the channel 40 or in the interface region with each layer in contact with the channel 40. . When the channel 40 is irradiated with ultraviolet rays, if water molecules are adsorbed on the surface (including the back surface) of the channel 40, oxygen ions (O or O 2− ) are detached from the channel 40. The possibility to do increases. As a result, an increase in free electrons in the interface region with each layer in or in contact with the channel 40 may occur. As a result of the above-described phenomena, there is a high possibility that a change in electrical characteristics (for example, a change in threshold voltage of a transistor) occurs. Therefore, the presence of the insulating film 60 having ultraviolet light shielding properties for suppressing or preventing the above-described phenomena can contribute to stabilization of electrical characteristics and improvement of reliability of the thin film transistor 100 of the present embodiment. From the viewpoint of blocking water molecules, the insulating film 60 described above further includes a gas barrier property (particularly, a barrier property against water vapor), which is another preferable aspect of the present embodiment.

また、上述の絶縁膜60が、感光性(例えば、紫外領域の光に対する感光性)を備えることは、本実施形態の好適な他の一態様である。絶縁膜60が感光性を備えることにより、絶縁膜60の製膜時にリソグラフィ法によりパターニングを行うことができ、後工程での絶縁膜60の加工工程を省くことができる。   In addition, it is another preferable aspect of the present embodiment that the above-described insulating film 60 has photosensitivity (for example, photosensitivity to light in the ultraviolet region). Since the insulating film 60 has photosensitivity, patterning can be performed by a lithography method when the insulating film 60 is formed, and a processing step of the insulating film 60 in a later process can be omitted.

なお、絶縁膜60が上述の紫外線遮光性を得るための一例は、絶縁膜60に対し、紫外線吸収剤、フェノール性化合物、有機または無機顔料を添加することである。また、絶縁膜60が上述のガスバリア性を得るための一例は、絶縁膜60に対し、有機または無機フィラー、多官能エポキシなどの架橋剤を添加することである。加えて、絶縁膜60が感光性を得るための一例として、絶縁膜60に対し、絶縁膜形成用組成物にキノンジアジド、光重合開始剤等を加えることによって感光性組成部とすることができる。   Note that an example for the insulating film 60 to obtain the above-described ultraviolet light shielding property is to add an ultraviolet absorber, a phenolic compound, an organic or inorganic pigment to the insulating film 60. In addition, an example for the insulating film 60 to obtain the above-described gas barrier property is to add a crosslinking agent such as an organic or inorganic filler or a polyfunctional epoxy to the insulating film 60. In addition, as an example for obtaining the photosensitivity of the insulating film 60, a photosensitive composition portion can be formed by adding quinonediazide, a photopolymerization initiator, or the like to the insulating film forming composition.

[薄膜トランジスタの製造方法]
(1)ゲート電極20の形成、及びゲート絶縁膜30の形成
本実施形態においては、まず、基板10上に、公知の成膜法(CVD法など)及びフォトリソグラフィー法により、ゲート電極20の形状になるように加工される。その後、基板10及びゲート電極20上に、公知の成膜法(CVD法又は塗布法)及び必要に応じてフォトリソグラフィー法により、ゲート絶縁膜30が形成される。
[Thin Film Transistor Manufacturing Method]
(1) Formation of Gate Electrode 20 and Formation of Gate Insulating Film 30 In this embodiment, first, the shape of the gate electrode 20 is formed on the substrate 10 by a known film forming method (such as a CVD method) and a photolithography method. To be processed. Thereafter, the gate insulating film 30 is formed on the substrate 10 and the gate electrode 20 by a known film forming method (CVD method or coating method) and, if necessary, a photolithography method.

(2)チャネル40の形成、及びソース電極52とドレイン電極54の形成
続いてスパッタ法及びフォトリソグラフィー法によって、第1元素を含む酸化物半導体を主成分とするチャネル40の形状になるように加工される。より具体的には、スパッタリングにより第1元素を含む酸化物半導体の層を形成し、フォトリソグラフィ―法によりレジストパターンを酸化物半導体の層の上層に形成した上でウェットエッチングまたはドライエッチングにより酸化物半導体の層をチャネル40の形状になるように加工する。その後レジストパターンを除去する。その後、公知の成膜法(スパッタ法又はCVD法など)及びフォトリソグラフィー法により、チャネル40の形状、及びソース電極52とドレイン電極54の各形状になるように加工されることにより、図4に示す中間的な構造が形成される。
(2) Formation of channel 40 and formation of source electrode 52 and drain electrode 54 Subsequently, processing is performed by sputtering and photolithography so that the shape of channel 40 is mainly composed of an oxide semiconductor containing the first element. Is done. More specifically, an oxide semiconductor layer containing the first element is formed by sputtering, a resist pattern is formed on the upper layer of the oxide semiconductor layer by photolithography, and then the oxide is formed by wet etching or dry etching. The semiconductor layer is processed into the shape of the channel 40. Thereafter, the resist pattern is removed. Thereafter, the film is processed into a shape of the channel 40 and each shape of the source electrode 52 and the drain electrode 54 by a known film formation method (sputtering method or CVD method) and a photolithography method. The intermediate structure shown is formed.

(3)絶縁膜60の形成、及び引き出し電極70の形成
その後、ゲート電極20、ソース電極52、ドレイン電極54、及びチャネル40上に、絶縁性を有する母材(例えば、ポリシロキサン化合物またはポリメタロキサン化合物)内に第2元素62を含む絶縁膜が形成される。
(3) Formation of Insulating Film 60 and Formation of Lead Electrode 70 Thereafter, an insulating base material (for example, polysiloxane compound or polymetallo) is formed on the gate electrode 20, the source electrode 52, the drain electrode 54, and the channel 40. An insulating film containing the second element 62 is formed in the (xane compound).

具体的には、母材の前駆体を基板に対してスピンコート法によって該前駆体の膜を形成し、乾燥・焼成及び硬化することによって絶縁膜を形成することができる。乾燥・焼成及び硬化の一例は、50℃〜135℃に加温したホットプレート上で該前駆体の膜を60秒間〜180秒間行うことである。なお、65℃〜130℃に加温したホットプレート上で、該前駆体の膜を80秒間〜135秒間行うことはより好適な一態様である。   Specifically, an insulating film can be formed by forming a precursor film of a base material precursor on a substrate by spin coating, and drying, firing and curing. An example of drying, baking and curing is to perform the film of the precursor on a hot plate heated to 50 ° C. to 135 ° C. for 60 seconds to 180 seconds. In addition, it is a more preferable aspect to perform the film | membrane of this precursor for 80 second-135 second on the hotplate heated at 65 degreeC-130 degreeC.

その後、フォトリソグラフィ−法とエッチング加工を行うことによって、図5に示す絶縁膜60の形状になるように加工される。なお、フォトリソグラフィー及びエッチングは、乾燥・焼成及び硬化から連続的に行っても良い。例えば、それらの工程を、2分間〜10分間引き置いた(換言すれば、PED:Post Exposure Delay)後に行っても良い。また、フォトリソグラフィー法において、光照射後の膜板硬化が不十分である場合は、現像工程前に、60℃〜80℃において1分間、好ましくは50℃〜100℃において30秒〜2分間、より好ましくは55℃〜85℃において1分間〜1.5分間ホットプレート上で追加的に焼成及び硬化(換言すれば、PEB:Post Exposure Bake)を行っても良い。   Thereafter, the insulating film 60 shown in FIG. 5 is processed by photolithography and etching. Note that photolithography and etching may be performed continuously from drying, baking, and curing. For example, those steps may be performed after leaving for 2 to 10 minutes (in other words, PED: Post Exposure Delay). Further, in the photolithography method, when the film plate curing after light irradiation is insufficient, before the development step, 1 minute at 60 ° C. to 80 ° C., preferably 30 seconds to 2 minutes at 50 ° C. to 100 ° C., More preferably, baking and curing (in other words, PEB: Post Exposure Bake) may be performed on a hot plate at 55 to 85 ° C. for 1 to 1.5 minutes.

その後、本焼成を行うことによって、絶縁膜60が形成される。本焼成の具体的な一例は、150℃〜380℃において20分間〜120分間、焼成し、硬化させることである。なお、絶縁膜60の焼成及び硬化を行う際に、基板への密着性及び形成される膜の均一性を確保するために、2段階の焼成工程が行われることが好ましい。   Then, the insulating film 60 is formed by performing main baking. A specific example of the main baking is baking and curing at 150 ° C. to 380 ° C. for 20 minutes to 120 minutes. Note that, when the insulating film 60 is baked and cured, a two-step baking process is preferably performed in order to ensure adhesion to the substrate and uniformity of the formed film.

より具体的には、例えば、250℃以下において10分間〜60分間の第1段階の焼成を行った後、280℃以上に向けて連続的に昇温させつつ、10分間〜60分間の焼成工程が行われる。つまり、250℃以下の焼成工程と、280℃以上の焼成工程とが行われることになる。また、より好適な例においては、180℃以下において10分間〜60分間の第1段階の焼成を行った後、300℃以上に向けて連続的に昇温させつつ、10分間〜60分間の焼成が行われる。つまり、180℃以下の焼成工程と、300℃以上の焼成工程とが行われることになる。なお、上述の焼成工程において、180℃以下の焼成工程と、300℃以上の焼成工程との間に、絶縁膜60を加熱するための温度を、定期的又は不定期に下げる工程を含んでもよい。   More specifically, for example, after performing the first stage firing for 10 minutes to 60 minutes at 250 ° C. or lower, the firing step for 10 minutes to 60 minutes while continuously raising the temperature to 280 ° C. or higher. Is done. That is, a baking process at 250 ° C. or lower and a baking process at 280 ° C. or higher are performed. In a more preferred example, after performing the first stage baking at 180 ° C. or lower for 10 minutes to 60 minutes, the temperature is continuously raised to 300 ° C. or higher, and baking is performed for 10 minutes to 60 minutes. Is done. That is, a baking step of 180 ° C. or lower and a baking step of 300 ° C. or higher are performed. Note that the above-described baking step may include a step of periodically or irregularly reducing the temperature for heating the insulating film 60 between the baking step of 180 ° C. or lower and the baking step of 300 ° C. or higher. .

上述のように2段階の焼成工程が行われることにより、例えば急激な硬化反応に起因する絶縁膜の亀裂の発生を抑制することができる。さらに、その後、公知の成膜法(スパッタリング法など)及び必要に応じてフォトリソグラフィー法により、引き出し電極70の形状になるように加工される。その結果、図6に示すように、薄膜トランジスタ100を製造することができる。なお、絶縁膜60の母材である無機材料又は有機材料は、上述の各材料を適宜用いることができる。   By performing the two-stage baking process as described above, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the insulating film due to, for example, a rapid curing reaction. Furthermore, after that, it is processed into a shape of the extraction electrode 70 by a known film formation method (sputtering method or the like) and, if necessary, a photolithography method. As a result, as shown in FIG. 6, the thin film transistor 100 can be manufactured. Note that each of the above-described materials can be used as appropriate as the inorganic material or the organic material which is a base material of the insulating film 60.

上述のとおり、本実施形態の薄膜トランジスタ100は、第1元素を含む酸化物半導体を主成分とするチャネル40を備えている。加えて、絶縁性を有する母材内に第1元素の酸化還元電位よりも低い酸化還元電位の第2元素62を含む絶縁膜60が、チャネル40に接している。そのため、少なくともチャネル40(主として、酸化物半導体)と絶縁膜60の界面領域において、酸化還元電位が低い第2元素62、すなわち第1元素と比較して還元されにくい第2元素62の存在によって、代表的にはその酸化物半導体内の酸素原子又は酸素イオンと第2元素62とが何らかの結合状態を形成する可能性が高まることになる。そうすると、その酸化物半導体における酸素欠損が抑制ないし防止されるため、その酸化物半導体を備える薄膜トランジスタ100の諸特性、とりわけ電気的な特性の向上及び/又は信頼性の向上を実現することができる。   As described above, the thin film transistor 100 of this embodiment includes the channel 40 whose main component is an oxide semiconductor containing the first element. In addition, an insulating film 60 containing a second element 62 having a redox potential lower than the redox potential of the first element in the insulating base material is in contact with the channel 40. Therefore, at least in the interface region between the channel 40 (mainly the oxide semiconductor) and the insulating film 60, the second element 62 having a low redox potential, that is, the presence of the second element 62 that is difficult to reduce compared to the first element, Typically, the possibility that an oxygen atom or an oxygen ion in the oxide semiconductor and the second element 62 form some bonding state is increased. Then, oxygen vacancies in the oxide semiconductor are suppressed or prevented, and thus various characteristics of the thin film transistor 100 including the oxide semiconductor, in particular, electrical characteristics and / or reliability can be improved.

<第2の実施形態>
図7は、本実施形態における薄膜トランジスタ200の断面模式図である。本実施形態の薄膜トランジスタ200は、第1の実施形態のゲート絶縁膜30が、絶縁性を有する母材である無機材料又は有機材料中に第2元素232が含まれるゲート絶縁膜230に変更された点、及び第1の実施形態の絶縁膜60が、第2元素を含まない絶縁膜260に変更された点、及び酸化シリコン又は窒化シリコンからなるパッシベーション膜80が配置された点を除き、第1の実施形態の薄膜トランジスタ100と同じである。従って、第1の実施形態と重複する説明は省略され得る。
<Second Embodiment>
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the thin film transistor 200 in the present embodiment. In the thin film transistor 200 of this embodiment, the gate insulating film 30 of the first embodiment is changed to a gate insulating film 230 in which the second element 232 is contained in an inorganic material or an organic material that is an insulating base material. Except for the point and the point that the insulating film 60 of the first embodiment is changed to the insulating film 260 not containing the second element, and the point that the passivation film 80 made of silicon oxide or silicon nitride is disposed, This is the same as the thin film transistor 100 of the embodiment. Therefore, the description which overlaps with 1st Embodiment may be abbreviate | omitted.

図7に示すように、第2元素232を含むゲート絶縁膜230は、第1元素を含む酸化物半導体を主成分とするチャネル40の下側に、直接、接している。加えて、チャネル40内に含まれる第1元素の酸化還元電位よりも、ゲート絶縁膜230中に含まれる第2元素232の酸化還元電位の方が低い。また、ゲート絶縁膜230の母材の一例は、ポリメタロキサン化合物内に第2元素232が含まれる絶縁膜である。加えて、ゲート絶縁膜230(他の実施形態において利用されるゲート絶縁膜230も同じ)も、第1の実施形態の絶縁膜60と同様に、母材である無機材料又は有機材料は、絶縁膜60として利用し得る各材料を適宜用いることができる。   As shown in FIG. 7, the gate insulating film 230 containing the second element 232 is in direct contact with the lower side of the channel 40 whose main component is an oxide semiconductor containing the first element. In addition, the redox potential of the second element 232 contained in the gate insulating film 230 is lower than the redox potential of the first element contained in the channel 40. An example of the base material of the gate insulating film 230 is an insulating film in which the second element 232 is included in the polymetalloxane compound. In addition, similarly to the insulating film 60 of the first embodiment, the gate insulating film 230 (the same as the gate insulating film 230 used in other embodiments) is insulated from the inorganic material or organic material that is the base material. Each material that can be used as the film 60 can be used as appropriate.

従って、本実施形態の薄膜トランジスタ200においては、チャネル40とゲート絶縁膜230との界面領域において、第2元素232の一部とチャネル40の一部の元素(代表的には、第1元素であるが、これに限定されない)との何らかの結合状態(例えば、イオン結合、共有結合、配位結合、及び/又は水素結合)が形成され得る。   Therefore, in the thin film transistor 200 of this embodiment, in the interface region between the channel 40 and the gate insulating film 230, a part of the second element 232 and a part of the channel 40 (typically the first element). Any bond state (eg, ionic bond, covalent bond, coordination bond, and / or hydrogen bond) may be formed.

なお、本実施形態におけるゲート絶縁膜230は、以下の成膜方法によって形成することができる。具体的には、母材の前駆体を基板に対してスピンコート法によって該前駆体の膜を形成し、乾燥・焼成及び硬化することによって絶縁膜を形成することができる。その後フォトリソグラフィー法によるパターン形成とエッチング加工を行うことによって、絶縁膜230を形成することができる。   Note that the gate insulating film 230 in this embodiment can be formed by the following film formation method. Specifically, an insulating film can be formed by forming a precursor film of a base material precursor on a substrate by spin coating, and drying, firing and curing. Thereafter, the insulating film 230 can be formed by performing pattern formation and etching by a photolithography method.

また、本実施形態の薄膜トランジスタ200は、一部のゲート絶縁膜230、チャネル40、ソース電極52、及びドレイン電極54上に、パッシベーション膜80が形成されている。パッシベーション膜80を構成する材料の例は、酸化シリコン又は窒化シリコンである。本実施形態のパッシベーション膜80は、主としてガスバリア性を発揮することによってチャネル40が水分子に接することを抑制又は防止する。また、絶縁膜260がパッシベーション膜80上に形成される。絶縁膜260を構成する材料の例は、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、及び/又はシロキサン樹脂である。さらに、絶縁膜260上に、第1の実施形態の方法と同様に、引き出し電極70が形成される。   In the thin film transistor 200 of this embodiment, a passivation film 80 is formed on a part of the gate insulating film 230, the channel 40, the source electrode 52, and the drain electrode 54. An example of the material constituting the passivation film 80 is silicon oxide or silicon nitride. The passivation film 80 of this embodiment suppresses or prevents the channel 40 from coming into contact with water molecules mainly by exhibiting gas barrier properties. An insulating film 260 is formed on the passivation film 80. Examples of the material forming the insulating film 260 are acrylic resin, polyimide resin, and / or siloxane resin. Further, the extraction electrode 70 is formed on the insulating film 260 in the same manner as in the method of the first embodiment.

上述のとおり、本実施形態の薄膜トランジスタ200は、第1元素を含む酸化物半導体を主成分とするチャネル40を備えている。加えて、絶縁性を有する母材内に第1元素の酸化還元電位よりも低い酸化還元電位の第2元素232を含むゲート絶縁膜230が、チャネル40に接している。そのため、少なくともチャネル40(主として、酸化物半導体)とゲート絶縁膜230の界面領域において、酸化還元電位が低い第2元素232の存在によって、代表的にはその酸化物半導体内の酸素原子又は酸素イオンと第2元素232とが何らかの結合状態を形成する可能性が高まることになる。そうすると、その酸化物半導体における酸素欠損が抑制ないし防止されるため、その酸化物半導体を備える薄膜トランジスタ200の諸特性、とりわけ電気的な特性の向上及び/又は信頼性の向上を実現することができる。   As described above, the thin film transistor 200 of this embodiment includes the channel 40 whose main component is an oxide semiconductor containing the first element. In addition, the gate insulating film 230 containing the second element 232 having a redox potential lower than the redox potential of the first element in the insulating base material is in contact with the channel 40. Therefore, at least in an interface region between the channel 40 (mainly an oxide semiconductor) and the gate insulating film 230, typically, an oxygen atom or an oxygen ion in the oxide semiconductor is present due to the presence of the second element 232 having a low redox potential. And the second element 232 are more likely to form some bonding state. Then, oxygen vacancies in the oxide semiconductor are suppressed or prevented, and thus various characteristics of the thin film transistor 200 including the oxide semiconductor, in particular, electrical characteristics and / or reliability can be improved.

ところで、上述のゲート絶縁膜230が、紫外領域(代表的には、波長350nm未満)の光を遮る特性、すなわち紫外線遮光性を備えることは、好適な他の一態様である。また、ゲート絶縁膜230が、ガスバリア性(特に、水蒸気に対するバリア性)を備えることは、本実施形態の好適な他の一態様である。加えて、上述のゲート絶縁膜230が、感光性(例えば、紫外領域の光に対する感光性)を備えることは、本実施形態の好適な他の一態様である。   Incidentally, it is another preferable embodiment that the above-described gate insulating film 230 has a property of blocking light in an ultraviolet region (typically, a wavelength of less than 350 nm), that is, an ultraviolet light shielding property. In addition, the gate insulating film 230 has a gas barrier property (particularly, a barrier property against water vapor), which is another preferable aspect of the present embodiment. In addition, it is another preferable aspect of the present embodiment that the gate insulating film 230 described above has photosensitivity (for example, photosensitivity to light in the ultraviolet region).

<第3の実施形態>
図8は、本実施形態における薄膜トランジスタ300の断面模式図である。本実施形態の薄膜トランジスタ300は、本実施形態のエッチストップ用絶縁膜90がチャネル40上に配置された点、及びゲート絶縁膜230の代わりに第1の実施形態のゲート絶縁膜30が配置された点を除き、第2の実施形態の薄膜トランジスタ200と同じである。従って、第1の実施形態又は第2の実施形態と重複する説明は省略され得る。
<Third Embodiment>
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the thin film transistor 300 in the present embodiment. In the thin film transistor 300 of the present embodiment, the etch stop insulating film 90 of the present embodiment is disposed on the channel 40, and the gate insulating film 30 of the first embodiment is disposed instead of the gate insulating film 230. Except for this point, it is the same as the thin film transistor 200 of the second embodiment. Therefore, the description which overlaps with 1st Embodiment or 2nd Embodiment may be abbreviate | omitted.

本実施形態のエッチストップ用絶縁膜90は、絶縁性を有する母材である無機材料又は有機材料中に第2元素92を含む。図8に示すように、第2元素92を含むエッチストップ用絶縁膜90は、第1元素を含む酸化物半導体を主成分とするチャネル40の上側に、直接、接している。加えて、チャネル40内に含まれる第1元素の酸化還元電位よりも、エッチストップ用絶縁膜90中に含まれる第2元素92の酸化還元電位の方が低い。また、エッチストップ用絶縁膜90の母材の一例は、ポリメタロキサン化合物内に第2元素92が含まれる絶縁膜である。加えて、エッチストップ用絶縁膜90(他の実施形態において利用されるエッチストップ用絶縁膜90も同じ)も、第1の実施形態の絶縁膜60と同様に、母材である無機材料又は有機材料は、絶縁膜60として利用し得る各材料を適宜用いることができる。   The etch stop insulating film 90 of this embodiment includes a second element 92 in an inorganic material or an organic material which is a base material having an insulating property. As shown in FIG. 8, the etch stop insulating film 90 containing the second element 92 is in direct contact with the upper side of the channel 40 whose main component is an oxide semiconductor containing the first element. In addition, the redox potential of the second element 92 contained in the etch stop insulating film 90 is lower than the redox potential of the first element contained in the channel 40. An example of the base material of the etch stop insulating film 90 is an insulating film in which the second element 92 is included in the polymetalloxane compound. In addition, the etch stop insulating film 90 (same as the etch stop insulating film 90 used in the other embodiments) is also the same as the insulating film 60 of the first embodiment. Each material that can be used as the insulating film 60 can be used as appropriate.

従って、本実施形態の薄膜トランジスタ300においては、チャネル40とエッチストップ用絶縁膜90との界面領域において、第2元素92の一部とチャネル40の一部の元素(代表的には、第1元素であるが、これに限定されない)との何らかの結合状態(例えば、イオン結合、共有結合、配位結合、及び/又は水素結合)が形成され得る。   Therefore, in the thin film transistor 300 of this embodiment, a part of the second element 92 and a part of the channel 40 (typically, the first element) in the interface region between the channel 40 and the etch stop insulating film 90. Any bond state (eg, ionic bond, covalent bond, coordination bond, and / or hydrogen bond) may be formed.

なお、本実施形態におけるエッチストップ用絶縁膜90は、以下の成膜方法によって形成することができる。具体的には、母材の前駆体を基板に対してスピンコート法によって該前駆体の膜を形成し、乾燥・焼成及び硬化することによって絶縁膜を形成することができる。その後、フォトリソグラフィー法によるパターン形成とエッチング加工を行うことによって、エッチストップ用絶縁膜90を形成することができる。   Note that the etch stop insulating film 90 in this embodiment can be formed by the following film forming method. Specifically, an insulating film can be formed by forming a precursor film of a base material precursor on a substrate by spin coating, and drying, firing and curing. Thereafter, the etch stop insulating film 90 can be formed by performing pattern formation by photolithography and etching.

上述のとおり、本実施形態の薄膜トランジスタ300は、第1元素を含む酸化物半導体を主成分とするチャネル40を備えている。加えて、絶縁性を有する母材内に第1元素の酸化還元電位よりも低い酸化還元電位の第2元素92を含むエッチストップ用絶縁膜90が、チャネル40に接している。そのため、少なくともチャネル40(主として、酸化物半導体)とエッチストップ用絶縁膜90の界面領域において、代表的にはその酸化物半導体内の酸素原子又は酸素イオンと第2元素92とが何らかの結合状態を形成する可能性が高まることになる。そうすると、その酸化物半導体における酸素欠損が抑制ないし防止されるため、その酸化物半導体を備える薄膜トランジスタ300の諸特性、とりわけ電気的な特性の向上及び/又は信頼性の向上を実現することができる。   As described above, the thin film transistor 300 of this embodiment includes the channel 40 whose main component is an oxide semiconductor containing the first element. In addition, the etch stop insulating film 90 including the second element 92 having a redox potential lower than the redox potential of the first element in the insulating base material is in contact with the channel 40. Therefore, typically, at least in an interface region between the channel 40 (mainly an oxide semiconductor) and the etch stop insulating film 90, the oxygen atom or oxygen ion in the oxide semiconductor and the second element 92 have some bonding state. The possibility of forming will increase. Then, oxygen vacancies in the oxide semiconductor are suppressed or prevented, so that various characteristics of the thin film transistor 300 including the oxide semiconductor, in particular, electrical characteristics and / or reliability can be improved.

<第4の実施形態>
図9は、本実施形態における薄膜トランジスタ400の断面模式図である。本実施形態の薄膜トランジスタ400は、第1の実施形態の薄膜トランジスタ100のゲート絶縁膜30が、第2の実施形態の薄膜トランジスタ200のゲート絶縁膜230に置き換えられた点を除き、第1の実施形態の薄膜トランジスタ100と同じである。従って、第1の実施形態又は第2の実施形態と重複する説明は省略され得る。
<Fourth Embodiment>
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the thin film transistor 400 in the present embodiment. The thin film transistor 400 of this embodiment is the same as that of the first embodiment except that the gate insulating film 30 of the thin film transistor 100 of the first embodiment is replaced with the gate insulating film 230 of the thin film transistor 200 of the second embodiment. The same as the thin film transistor 100. Therefore, the description which overlaps with 1st Embodiment or 2nd Embodiment may be abbreviate | omitted.

本実施形態の絶縁膜60は、絶縁性を有する母材である無機材料又は有機材料中に第2元素62を含む。また、本実施形態のゲート絶縁膜230は、絶縁性を有する母材である無機材料又は有機材料中に第2元素232を含む。図9に示すように、絶縁膜60がチャネル40の上側に、直接、接しており、ゲート絶縁膜230がチャネル40の下側に、直接、接している。加えて、チャネル40内に含まれる第1元素の酸化還元電位よりも、絶縁膜60及びゲート絶縁膜230中に含まれる第2元素62,232の酸化還元電位の方が低い。また、絶縁膜60及びゲート絶縁膜230の母材の一例は、ポリメタロキサン化合物内に第2元素62,232が含まれる絶縁膜である。   The insulating film 60 of the present embodiment includes the second element 62 in an inorganic material or an organic material that is a base material having insulating properties. Further, the gate insulating film 230 of the present embodiment includes the second element 232 in an inorganic material or an organic material which is a base material having an insulating property. As shown in FIG. 9, the insulating film 60 is in direct contact with the upper side of the channel 40, and the gate insulating film 230 is in direct contact with the lower side of the channel 40. In addition, the redox potentials of the second elements 62 and 232 contained in the insulating film 60 and the gate insulating film 230 are lower than the redox potential of the first element contained in the channel 40. An example of the base material of the insulating film 60 and the gate insulating film 230 is an insulating film in which the second elements 62 and 232 are included in the polymetalloxane compound.

従って、本実施形態の薄膜トランジスタ400においては、チャネル40と絶縁膜60との界面領域、及びチャネル40とゲート絶縁膜230との界面領域において、第2元素62,232の一部とチャネル40の一部の元素(代表的には、第1元素であるが、これに限定されない)との何らかの結合状態(例えば、イオン結合、共有結合、配位結合、及び/又は水素結合)が形成され得る。   Therefore, in the thin film transistor 400 of this embodiment, a part of the second elements 62 and 232 and one of the channels 40 are formed in the interface region between the channel 40 and the insulating film 60 and in the interface region between the channel 40 and the gate insulating film 230. Some bonding state (eg, ionic bond, covalent bond, coordination bond, and / or hydrogen bond) may be formed with some elements (typically, but not limited to, the first element).

上述のとおり、本実施形態の薄膜トランジスタ400は、第1元素を含む酸化物半導体を主成分とするチャネル40を備えている。加えて、絶縁性を有する母材内に第1元素の酸化還元電位よりも低い酸化還元電位の第2元素62を含む絶縁膜60、及び絶縁性を有する母材内に第1元素の酸化還元電位よりも低い酸化還元電位の第2元素232を含むゲート絶縁膜230が、チャネル40に接している。そのため、少なくともチャネル40(主として、酸化物半導体)とゲート絶縁膜230との界面領域及びチャネル40(主として、酸化物半導体)と絶縁膜60との界面領域において、酸化還元電位が低い第2元素62,232の存在によって、代表的にはその酸化物半導体内の酸素原子又は酸素イオンと第2元素62,232とが何らかの結合状態を形成する可能性が高まることになる。そうすると、その酸化物半導体における酸素欠損が抑制ないし防止されるため、その酸化物半導体を備える薄膜トランジスタ400の諸特性、とりわけ電気的な特性の向上及び/又は信頼性の向上を実現することができる。   As described above, the thin film transistor 400 of this embodiment includes the channel 40 whose main component is an oxide semiconductor containing the first element. In addition, the insulating film 60 including the second element 62 having a redox potential lower than the redox potential of the first element in the insulating base material, and the redox of the first element in the insulating base material A gate insulating film 230 containing the second element 232 having a redox potential lower than the potential is in contact with the channel 40. Therefore, at least in the interface region between the channel 40 (mainly oxide semiconductor) and the gate insulating film 230 and in the interface region between the channel 40 (mainly oxide semiconductor) and the insulating film 60, the second element 62 having a low redox potential. , 232 typically increases the possibility that an oxygen atom or oxygen ion in the oxide semiconductor and the second element 62, 232 form some bonding state. Then, oxygen vacancies in the oxide semiconductor are suppressed or prevented, so that various characteristics of the thin film transistor 400 including the oxide semiconductor, in particular, electrical characteristics and / or reliability can be improved.

<第5の実施形態>
図10は、本実施形態における薄膜トランジスタ500の断面模式図である。本実施形態の薄膜トランジスタ500は、エッチストップ膜95がチャネル40上に配置された点を除き、第2の実施形態の薄膜トランジスタ200と同じである。従って、第1の実施形態又は第2の実施形態と重複する説明は省略され得る。
<Fifth Embodiment>
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the thin film transistor 500 in the present embodiment. The thin film transistor 500 of this embodiment is the same as the thin film transistor 200 of the second embodiment except that the etch stop film 95 is disposed on the channel 40. Therefore, the description which overlaps with 1st Embodiment or 2nd Embodiment may be abbreviate | omitted.

本実施形態のエッチストップ膜95として、公知のエッチストップ膜が採用され得る。例えば、酸化シリコン又は窒化シリコンからなるエッチストップ膜を採用することができる。   A known etch stop film can be adopted as the etch stop film 95 of the present embodiment. For example, an etch stop film made of silicon oxide or silicon nitride can be employed.

本実施形態の薄膜トランジスタ500においても、本実施形態のゲート絶縁膜230は、絶縁性を有する母材である無機材料又は有機材料中に第2元素232を含む。また、ゲート絶縁膜230がチャネル40の下側に、直接、接している。加えて、チャネル40内に含まれる第1元素の酸化還元電位よりも、ゲート絶縁膜230中に含まれる第2元素232の酸化還元電位の方が低い。   Also in the thin film transistor 500 of the present embodiment, the gate insulating film 230 of the present embodiment includes the second element 232 in an inorganic material or an organic material which is an insulating base material. Further, the gate insulating film 230 is in direct contact with the lower side of the channel 40. In addition, the redox potential of the second element 232 contained in the gate insulating film 230 is lower than the redox potential of the first element contained in the channel 40.

従って、本実施形態の薄膜トランジスタ500においては、第2の実施形態と同様に、チャネル40とゲート絶縁膜230との界面領域において、第2元素232の一部とチャネル40の一部の元素(代表的には、第1元素であるが、これに限定されない)との何らかの結合状態(例えば、イオン結合、共有結合、配位結合、及び/又は水素結合)が形成され得る。   Therefore, in the thin film transistor 500 of the present embodiment, as in the second embodiment, a part of the second element 232 and a part of the channel 40 (representative) in the interface region between the channel 40 and the gate insulating film 230. In particular, some bonding state (eg, ionic bond, covalent bond, coordination bond, and / or hydrogen bond) with the first element, but not limited thereto, may be formed.

その結果、少なくともチャネル40(主として、酸化物半導体)とゲート絶縁膜230との界面領域において、酸化還元電位が低い第2元素232の存在によって、代表的にはその酸化物半導体内の酸素原子又は酸素イオンと第2元素232とが何らかの結合状態を形成する可能性が高まることになる。そうすると、その酸化物半導体における酸素欠損が抑制ないし防止されるため、その酸化物半導体を備える薄膜トランジスタ500の諸特性、とりわけ電気的な特性の向上及び/又は信頼性の向上を実現することができる。   As a result, the presence of the second element 232 having a low oxidation-reduction potential at least in the interface region between the channel 40 (mainly the oxide semiconductor) and the gate insulating film 230 typically represents an oxygen atom in the oxide semiconductor or The possibility that the oxygen ions and the second element 232 form some bonding state is increased. Then, oxygen vacancies in the oxide semiconductor are suppressed or prevented, so that various characteristics of the thin film transistor 500 including the oxide semiconductor, in particular, electrical characteristics and / or reliability can be improved.

<第6の実施形態>
図11は、本実施形態における薄膜トランジスタ600の断面模式図である。本実施形態の薄膜トランジスタ600は、第3の実施形態の薄膜トランジスタ300におけるエッチストップ用絶縁膜90上にエッチストップ膜95が配置された点を除き、第3の実施形態の薄膜トランジスタ300と同じである。従って、第1の実施形態、第2の実施形態、又は第3の実施形態と重複する説明は省略され得る。
<Sixth Embodiment>
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the thin film transistor 600 in the present embodiment. The thin film transistor 600 of this embodiment is the same as the thin film transistor 300 of the third embodiment, except that the etch stop film 95 is disposed on the etch stop insulating film 90 in the thin film transistor 300 of the third embodiment. Therefore, the description which overlaps with 1st Embodiment, 2nd Embodiment, or 3rd Embodiment may be abbreviate | omitted.

本実施形態においては、仮に第3の実施形態の薄膜トランジスタ300のエッチストップ用絶縁膜90が十分にエッチストップ膜としての役割を果たすことが出来ない場合(例えば、エッチングの選択比が比較的小さい場合)に、その役割を補助するためにエッチストップ膜95がエッチストップ用絶縁膜90上に配置されている例が開示される。   In this embodiment, if the insulating film 90 for the etch stop of the thin film transistor 300 of the third embodiment cannot sufficiently serve as the etch stop film (for example, if the etching selectivity is relatively small). 2) discloses an example in which the etch stop film 95 is disposed on the etch stop insulating film 90 to assist the role.

従って、本実施形態における薄膜トランジスタ600においては、絶縁性を有する母材内に第1元素の酸化還元電位よりも低い酸化還元電位の第2元素92(便宜上、図11には図示されていない)を含むエッチストップ用絶縁膜90が、チャネル40に接している。そのため、少なくともチャネル40(主として、酸化物半導体)とエッチストップ用絶縁膜90の界面領域において、代表的にはその酸化物半導体内の酸素原子又は酸素イオンと第2元素92とが何らかの結合状態を形成する可能性が高まることになる。そうすると、その酸化物半導体における酸素欠損が抑制ないし防止されるため、その酸化物半導体を備える薄膜トランジスタ600の諸特性、とりわけ電気的な特性の向上及び/又は信頼性の向上を実現することができる。
<その他の実施形態>
Therefore, in the thin film transistor 600 according to this embodiment, the second element 92 (not shown in FIG. 11 for convenience) having a redox potential lower than the redox potential of the first element is provided in the insulating base material. An etch stop insulating film 90 that is in contact with the channel 40. Therefore, typically, at least in an interface region between the channel 40 (mainly an oxide semiconductor) and the etch stop insulating film 90, the oxygen atom or oxygen ion in the oxide semiconductor and the second element 92 have some bonding state. The possibility of forming will increase. Then, oxygen vacancies in the oxide semiconductor are suppressed or prevented, so that various characteristics of the thin film transistor 600 including the oxide semiconductor, in particular, electrical characteristics and / or reliability can be improved.
<Other embodiments>

ところで、上述の各実施形態においては、薄膜トランジスタ100,200,300,400,500,600を例示したが、これらの薄膜トランジスタの用途は広い。例えば、これらの薄膜トランジスタ100,200,300,400,500,600を、各種のアクティブマトリクス素子、表示素子、又は電気光学素子を備えた半導体装置、あるいは微小電気機械システム等に適用することが可能である。   By the way, in each above-mentioned embodiment, although thin-film transistor 100,200,300,400,500,600 was illustrated, the use of these thin-film transistors is wide. For example, the thin film transistors 100, 200, 300, 400, 500, and 600 can be applied to semiconductor devices including various active matrix elements, display elements, or electro-optical elements, or microelectromechanical systems. is there.

以上述べたとおり、上述の各実施形態の開示は、それらの実施形態の説明のために記載したものであって、本発明を限定するために記載したものではない。加えて、各実施形態の他の組合せを含む本発明の範囲内に存在する変形例もまた、特許請求の範囲に含まれるものである。   As described above, the disclosure of each of the embodiments described above is described for explaining the embodiments, and is not described for limiting the present invention. In addition, modifications within the scope of the present invention including other combinations of the embodiments are also included in the claims.

10 基板
20 ゲート電極
30,230 ゲート絶縁膜
40 チャネル
42,64 界面領域
52 ソース電極
54 ドレイン電極
60 絶縁膜
62,232,92 第2元素
70 引き出し電極
260 第2元素を含まない絶縁膜
80 パッシベーション膜
90 エッチストップ用絶縁膜
95 エッチストップ膜
100,200,300,400,500,600 薄膜トランジスタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate 20 Gate electrode 30, 230 Gate insulating film 40 Channel 42, 64 Interface region 52 Source electrode 54 Drain electrode 60 Insulating film 62, 232, 92 Second element 70 Lead electrode 260 Insulating film not containing second element 80 Passivation film 90 Insulating film for etch stop 95 Etch stop film 100, 200, 300, 400, 500, 600 Thin film transistor

Claims (11)

ゲート電極と、絶縁膜と、酸化物半導体を主成分とするチャネルと、ソース電極と、ドレイン電極とを有する薄膜トランジスタであって、
前記絶縁膜は、前記酸化物半導体に含まれる第1元素の酸化還元電位よりも低い酸化還元電位を持つ1つ又は2つ以上の第2元素を有する化合物を含み、かつ前記絶縁膜が、前記チャネルに接する、
薄膜トランジスタ。
A thin film transistor having a gate electrode, an insulating film, a channel mainly composed of an oxide semiconductor, a source electrode, and a drain electrode,
The insulating film includes a compound having one or more second elements having a redox potential lower than the redox potential of the first element contained in the oxide semiconductor, and the insulating film includes the Touching the channel,
Thin film transistor.
前記絶縁膜が重合体を含む、
請求項1に記載の薄膜トランジスタ。
The insulating film includes a polymer;
The thin film transistor according to claim 1.
前記重合体が、下記式(a)で示される化合物を重合してなる重合体である、
請求項2に記載の薄膜トランジスタ。
Figure 2016103531
(上記式(a)中、Mは、Si又はMn,Al,La,Ti,Zr,Sn、Si、Hf,Mg,Ca,Sr,Ba,K,Rb,Li,Nd,Sm,Hf,Ta,W,Ru,Ir,Nb,Mo,Pd,及びVの群から選択される1種又は2種以上の元素である。また、Raは、炭素数1〜8の有機基である。Rbは、加水分解性基である。nは金属原子であるMの価数であり、xは0〜(n−1)の整数である。)
The polymer is a polymer obtained by polymerizing a compound represented by the following formula (a).
The thin film transistor according to claim 2.
Figure 2016103531
(In the above formula (a), M is Si or Mn, Al, La, Ti, Zr, Sn, Si, Hf, Mg, Ca, Sr, Ba, K, Rb, Li, Nd, Sm, Hf, Ta. , W, Ru, Ir, Nb, Mo, Pd, and V are one or more elements selected from the group consisting of V, and Ra is an organic group having 1 to 8 carbon atoms. And n is a valence of M which is a metal atom, and x is an integer of 0 to (n-1).
前記酸化物半導体が、In、Ga、Zn、Zr、Mn、Al、La、Ti、Hf、Si、Mg、Ca、Sr、Ba、K、Rb、Li、Nd、Sm、Hf、Ta、W、Ru、Ir、Nb、Mo、Pd、及びVからなる群から選択される1種又は2種以上の前記第1元素の酸化物半導体である、
請求項1又は請求項2に記載の薄膜トランジスタ。
The oxide semiconductor is In, Ga, Zn, Zr, Mn, Al, La, Ti, Hf, Si, Mg, Ca, Sr, Ba, K, Rb, Li, Nd, Sm, Hf, Ta, W, It is an oxide semiconductor of one or more of the first elements selected from the group consisting of Ru, Ir, Nb, Mo, Pd, and V.
The thin film transistor according to claim 1 or 2.
ボトムゲート構造である、
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の薄膜トランジスタ。
Bottom gate structure,
The thin film transistor according to any one of claims 1 to 4.
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の薄膜トランジスタを備えた、
固体電子素子。
A thin film transistor according to any one of claims 1 to 5 is provided.
Solid electronic device.
ゲート電極と、絶縁膜と、酸化物半導体を主成分とするチャネルと、ソース電極と、ドレイン電極とを有する薄膜トランジスタの製造方法であって、
前記酸化物半導体に含まれる第1元素の酸化還元電位よりも低い酸化還元電位を持つ1つ又は2つ以上の第2元素を有する化合物を含む前記絶縁膜が、前記チャネルに接するように配置する配置工程を備える、
薄膜トランジスタの製造方法。
A method of manufacturing a thin film transistor having a gate electrode, an insulating film, a channel mainly composed of an oxide semiconductor, a source electrode, and a drain electrode,
The insulating film containing a compound having one or more second elements having a redox potential lower than the redox potential of the first element contained in the oxide semiconductor is disposed so as to be in contact with the channel. Comprising a placement step,
A method for manufacturing a thin film transistor.
薄膜トランジスタにおける、酸化物半導体を主成分とするチャネルに接する絶縁膜であって、かつ
前記酸化物半導体に含まれる第1元素の酸化還元電位よりも低い酸化還元電位を持つ1つ又は2つ以上の第2元素を有する化合物を含む、
絶縁膜。
One or two or more insulating films in contact with a channel mainly including an oxide semiconductor in a thin film transistor and having a redox potential lower than a redox potential of a first element contained in the oxide semiconductor Including a compound having a second element,
Insulating film.
請求項8に記載の絶縁膜を形成するための、
硬化性組成物。
The insulating film according to claim 8 is formed.
Curable composition.
請求項8に記載の薄膜トランジスタを備えた、
固体電子素子。
The thin film transistor according to claim 8 is provided.
Solid electronic device.
請求項9に記載の硬化性組成物を含む膜を形成する成膜工程、
前記膜を250℃以下で焼成した後、さらに280℃以上で焼成する焼成工程を含む、
絶縁膜の形成方法。
A film forming step of forming a film containing the curable composition according to claim 9,
Including a firing step of firing the film at 250 ° C. or lower and further firing at 280 ° C. or higher.
A method for forming an insulating film.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59229839A (en) * 1983-06-03 1984-12-24 Hitachi Chem Co Ltd Semiconductor device
JP2004513503A (en) * 1999-01-26 2004-04-30 アライドシグナル インコーポレイテッド Use of polyfunctional Si-based oligomers and polymers for surface modification of nanoporous silica films
JP2007027384A (en) * 2005-07-15 2007-02-01 Ricoh Co Ltd Contact hole/interlayer insulating film, forming method thereof, display device, display unit, semiconductor operational device and computer
WO2009116373A1 (en) * 2008-03-18 2009-09-24 東レ株式会社 Gate insulating material, gate insulating film, and organic field effect transistor
JP2010199390A (en) * 2009-02-26 2010-09-09 Nippon Zeon Co Ltd Method of manufacturing thin film transistor, thin film transistor, and display device
JP2011114229A (en) * 2009-11-27 2011-06-09 Fujifilm Corp Radiation sensor and device for photographing radiation image
JP2014199919A (en) * 2013-03-12 2014-10-23 Jsr株式会社 Gate insulating film, composition, cured film, semiconductor element, method of manufacturing semiconductor element, and display device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59229839A (en) * 1983-06-03 1984-12-24 Hitachi Chem Co Ltd Semiconductor device
JP2004513503A (en) * 1999-01-26 2004-04-30 アライドシグナル インコーポレイテッド Use of polyfunctional Si-based oligomers and polymers for surface modification of nanoporous silica films
JP2007027384A (en) * 2005-07-15 2007-02-01 Ricoh Co Ltd Contact hole/interlayer insulating film, forming method thereof, display device, display unit, semiconductor operational device and computer
WO2009116373A1 (en) * 2008-03-18 2009-09-24 東レ株式会社 Gate insulating material, gate insulating film, and organic field effect transistor
JP2010199390A (en) * 2009-02-26 2010-09-09 Nippon Zeon Co Ltd Method of manufacturing thin film transistor, thin film transistor, and display device
JP2011114229A (en) * 2009-11-27 2011-06-09 Fujifilm Corp Radiation sensor and device for photographing radiation image
JP2014199919A (en) * 2013-03-12 2014-10-23 Jsr株式会社 Gate insulating film, composition, cured film, semiconductor element, method of manufacturing semiconductor element, and display device

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