JP2017175125A - Manufacturing method of field-effect transistor, manufacturing method of volatile semiconductor memory device, manufacturing method of nonvolatile semiconductor memory device, manufacturing method of display device, manufacturing method of image display, and manufacturing method of system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To pattern, by wet etching, a layer formed from a first oxide in a method for manufacturing a field-effect transistor in which at least any one of a gate insulator layer and a passivation layer is formed from the first oxide including an alkali-earth metal and at least any one of Ga, Sc, Y and lanthanoids.SOLUTION: A method for manufacturing a field-effect transistor having a gate insulator layer, an active layer, and a passivation layer, comprises: a first step for forming the gate insulator layer; and a second step for forming the passivation layer. At least any one of the first and second steps includes the steps of: forming a first oxide including an alkali-earth metal and at least any one of Ga, Sc, Y and lanthanoids; and etching the first oxide by a first liquid solution containing at least one of hydrochloric acid, oxalic acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid, sulfuric acid, and oxygenated water.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、電界効果型トランジスタの製造方法、揮発性半導体メモリ素子の製造方法、不揮発性半導体メモリ素子の製造方法、表示素子の製造方法、画像表示装置の製造方法、システムの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a field effect transistor, a method for manufacturing a volatile semiconductor memory element, a method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory element, a method for manufacturing a display element, a method for manufacturing an image display device, and a method for manufacturing a system.

半導体素子の一種である電界効果型トランジスタ(Field Effect Transistor;FET)は、ゲート電極に電圧をかけ、チャネルの電界により電子または正孔の流れに関門(ゲート)を設ける原理で、ソース電極とドレイン電極間の電流を制御するトランジスタである。   A field effect transistor (FET), which is a kind of semiconductor element, is based on the principle of applying a voltage to a gate electrode and providing a gate (gate) for the flow of electrons or holes by the electric field of the channel. It is a transistor that controls the current between the electrodes.

FETはその特性から、スイッチング素子や増幅素子として利用されている。そして、ゲート電流が低いことに加え、構造が平面的であるため、バイポーラトランジスタと比較して作製及び集積化が容易である。そのため、FETは、現在の電子機器で使用される集積回路では必要不可欠な素子となっている。   FETs are used as switching elements and amplifying elements because of their characteristics. In addition to a low gate current, the structure is planar, so that it is easier to fabricate and integrate than a bipolar transistor. Therefore, the FET is an indispensable element in the integrated circuit used in the current electronic equipment.

電界効果型トランジスタのゲート絶縁層には、従来はシリコン系の絶縁膜が広く用いられていた。しかし、近年、電界効果型トランジスタの更なる高集積化、低消費電力化の要求が高まり、ゲート絶縁層にシリコン系の絶縁膜より格段に高い比誘電率を有する所謂high−k絶縁膜を用いる技術が検討されている。例えば、アルカリ土類金属とGa、Sc、Y、及びランタノイドの中から選ばれた元素とを含有する酸化物をゲート絶縁層とした電界効果型トランジスタや半導体メモリが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a silicon-based insulating film has been widely used for a gate insulating layer of a field effect transistor. However, in recent years, demands for further higher integration and lower power consumption of field-effect transistors have increased, and so-called high-k insulating films having a dielectric constant much higher than that of silicon-based insulating films are used for gate insulating layers. Technology is being considered. For example, field effect transistors and semiconductor memories have been proposed in which an oxide containing an alkaline earth metal and an element selected from Ga, Sc, Y, and a lanthanoid is used as a gate insulating layer (for example, a patent) Reference 1).

又、アルカリ土類金属と希土類元素(Sc、Y、ランタノイド)とを含有する酸化物は高いバリア性を有しているため、アルカリ土類金属と希土類元素とを含有する酸化物をパッシベーション層として備えた電界効果型トランジスタが提案されている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, since an oxide containing an alkaline earth metal and a rare earth element (Sc, Y, lanthanoid) has a high barrier property, an oxide containing an alkaline earth metal and a rare earth element is used as a passivation layer. A field effect transistor provided has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

アルカリ土類金属とGa、Sc、Y、及びランタノイドの中から選ばれた元素とを含有する酸化物のパターニング方法としては、特許文献1ではドライエッチングを用いたフォトリソグラフィプロセスが開示されているが、ドライエッチングは使用するガスの危険性が高い、環境負荷が大きい、使用する装置が高価等のデメリットがあり好ましくなく、ウェットエッチングを用いたフォトリソグラフィプロセスによるパターニングが好ましい。   As a patterning method for an oxide containing an alkaline earth metal and an element selected from Ga, Sc, Y, and a lanthanoid, Patent Document 1 discloses a photolithography process using dry etching. The dry etching has disadvantages such as high risk of gas used, high environmental load, and expensive equipment, and patterning by a photolithography process using wet etching is preferable.

ところで、従来ゲート絶縁層やパッシベーション層に広く用いられていたシリコン系の絶縁膜(SiOやSiON)は、フッ酸系エッチング液によるウェットエッチングが可能である。しかし、アルカリ土類金属と希土類元素とを含有する酸化物をウェットエッチング可能な溶液に関する報告は全くなく、ゲート絶縁層又はパッシベーション層にアルカリ土類金属とGa、Sc、Y、及びランタノイドの中から選ばれた元素とを含有する酸化物を用いた場合に、ウェットエッチングを用いたフォトリソグラフィプロセスによるパターニングは困難であった。 By the way, a silicon-based insulating film (SiO 2 or SiON) that has been widely used for a gate insulating layer or a passivation layer can be wet-etched with a hydrofluoric acid-based etching solution. However, there is no report on a solution that can wet-etch an oxide containing an alkaline earth metal and a rare earth element, and the gate insulating layer or the passivation layer includes an alkaline earth metal, Ga, Sc, Y, and a lanthanoid. When an oxide containing the selected element is used, patterning by a photolithography process using wet etching is difficult.

よって、アルカリ土類金属とGa、Sc、Y、及びランタノイドの中から選ばれた元素とを含有する酸化物をゲート絶縁層又はパッシベーション層として用いた電界効果型トランジスタの製造プロセスにおいて、ゲート絶縁層又はパッシベーション層をウェットエッチングを用いたフォトリソグラフィプロセスにより形成することが望まれている。   Therefore, in a manufacturing process of a field effect transistor using an oxide containing an alkaline earth metal and an element selected from Ga, Sc, Y, and a lanthanoid as a gate insulating layer or a passivation layer, Alternatively, it is desired to form the passivation layer by a photolithography process using wet etching.

本発明は、ゲート絶縁層及びパッシベーション層の少なくとも何れかがアルカリ土類金属と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかと、を含む第1の酸化物から形成された電界効果型トランジスタの製造方法において、第1の酸化物から形成された層をウェットエッチングによりパターニングすることを目的とする。   The present invention relates to a field effect transistor in which at least one of a gate insulating layer and a passivation layer is formed of a first oxide containing an alkaline earth metal and at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanoid. In the manufacturing method, an object is to pattern a layer formed from the first oxide by wet etching.

本電界効果型トランジスタの製造方法は、ゲート絶縁層と、活性層と、パッシベーション層と、を有する電界効果型トランジスタの製造方法であって、前記ゲート絶縁層を形成する第1の工程及び前記パッシベーション層を形成する第2の工程を含み、前記第1の工程及び前記第2の工程の少なくとも何れかの工程が、アルカリ土類金属と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかと、を含む第1の酸化物を形成する工程と、前記第1の酸化物を塩酸、シュウ酸、硝酸、燐酸、酢酸、硫酸、過酸化水素水のうち、少なくとも何れかを含む第1の溶液によってエッチングする工程と、を含むことを要件とする。   The field effect transistor manufacturing method is a method of manufacturing a field effect transistor having a gate insulating layer, an active layer, and a passivation layer, the first step of forming the gate insulating layer and the passivation. A second step of forming a layer, wherein at least one of the first step and the second step includes an alkaline earth metal and at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanoid. Forming a first oxide containing, and etching the first oxide with a first solution containing at least one of hydrochloric acid, oxalic acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid, sulfuric acid, and hydrogen peroxide. And a step of including.

開示の技術によれば、ゲート絶縁層及びパッシベーション層の少なくとも何れかがアルカリ土類金属と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかと、を含む第1の酸化物から形成された電界効果型トランジスタの製造方法において、第1の酸化物から形成された層をウェットエッチングによりパターニングすることができる。   According to the disclosed technique, a field effect formed from a first oxide in which at least one of the gate insulating layer and the passivation layer includes an alkaline earth metal and at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanoid. In the method for manufacturing a type transistor, a layer formed of the first oxide can be patterned by wet etching.

第1の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a field effect transistor according to a first embodiment. 第1の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの製造工程を例示する図(その1)である。FIG. 3 is a diagram (part 1) illustrating a manufacturing process of the field effect transistor according to the first embodiment; 第1の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの製造工程を例示する図(その2)である。FIG. 6 is a diagram (No. 2) for exemplifying the manufacturing process of the field effect transistor according to the first embodiment; 第1の実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the field effect transistor which concerns on the modification of 1st Embodiment. 第2の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the field effect transistor which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施の形態に係る有機EL表示素子の構造及び製造方法を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the structure and manufacturing method of the organic electroluminescent display element which concern on 3rd Embodiment. 第3の実施の形態の変形例に係る有機EL表示素子の構造及び製造方法を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the structure and manufacturing method of the organic electroluminescent display element which concern on the modification of 3rd Embodiment. 第4の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの構造及び製造方法を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the structure and manufacturing method of the field effect transistor which concern on 4th Embodiment. 第5の実施の形態に係る揮発性半導体メモリ素子の構造及び製造方法を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the structure and manufacturing method of the volatile semiconductor memory element which concerns on 5th Embodiment. 第6の実施の形態に係る揮発性半導体メモリ素子の構造及び製造方法を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the structure and manufacturing method of the volatile semiconductor memory element which concerns on 6th Embodiment. 第7の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリ素子の構造及び製造方法を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the structure and manufacturing method of the non-volatile semiconductor memory element which concerns on 7th Embodiment. 第8の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリ素子の構造及び製造方法を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the structure and manufacturing method of the non-volatile semiconductor memory element which concerns on 8th Embodiment. 第9の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the field effect transistor which concerns on 9th Embodiment. 第9の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの製造工程を例示する図(その1)である。It is FIG. (The 1) which illustrates the manufacturing process of the field effect transistor which concerns on 9th Embodiment. 第9の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの製造工程を例示する図(その2)である。It is FIG. (The 2) which illustrates the manufacturing process of the field effect transistor which concerns on 9th Embodiment. 第9の実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the field effect transistor which concerns on the modification of 9th Embodiment. 第10の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the field effect transistor which concerns on 10th Embodiment. 第10の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの製造工程を例示する図(その1)である。It is FIG. (The 1) which illustrates the manufacturing process of the field effect transistor which concerns on 10th Embodiment. 第10の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの製造工程を例示する図(その2)である。It is FIG. (The 2) which illustrates the manufacturing process of the field effect transistor which concerns on 10th Embodiment. 第10の実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the field effect transistor which concerns on the modification of 10th Embodiment. 第11の実施の形態に係る有機EL表示素子の構造及び製造方法を説明する断面図(その1)である。It is sectional drawing (the 1) explaining the structure and manufacturing method of the organic electroluminescent display element which concern on 11th Embodiment. 第11の実施の形態に係る有機EL表示素子の構造及び製造方法を説明する断面図(その2)である。It is sectional drawing (the 2) explaining the structure and manufacturing method of the organic electroluminescent display element which concern on 11th Embodiment. 第12の実施の形態に係るテレビジョン装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the television apparatus which concerns on 12th Embodiment. 第12の実施の形態に係るテレビジョン装置の説明図(その1)である。It is explanatory drawing (the 1) of the television apparatus which concerns on 12th Embodiment. 第12の実施の形態に係るテレビジョン装置の説明図(その2)である。It is explanatory drawing (the 2) of the television apparatus which concerns on 12th Embodiment. 第12の実施の形態に係るテレビジョン装置の説明図(その3)である。It is explanatory drawing (the 3) of the television apparatus which concerns on 12th Embodiment. 第12の実施の形態に係る表示素子の説明図である。It is explanatory drawing of the display element which concerns on 12th Embodiment. 第12の実施の形態に係る有機ELの説明図である。It is explanatory drawing of organic EL which concerns on 12th Embodiment. 第12の実施の形態に係るテレビジョン装置の説明図(その4)である。It is explanatory drawing (the 4) of the television apparatus which concerns on 12th Embodiment. 第12の実施の形態に係る他の表示素子の説明図(その1)である。It is explanatory drawing (the 1) of the other display element which concerns on 12th Embodiment. 第12の実施の形態に係る他の表示素子の説明図(その2)である。It is explanatory drawing (the 2) of the other display element which concerns on 12th Embodiment. BTS試験前後のVgs−Ids特性変化を示す図である。It is a figure which shows the Vgs-Ids characteristic change before and behind a BTS test. ストレス時間に対する閾値電圧の変化量(ΔVth)を示す図である。It is a figure which shows the variation | change_quantity ((DELTA) Vth) of the threshold voltage with respect to stress time.

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。   Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.

発明者らは、アルカリ土類金属である第A元素と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素とを含む第1の酸化物を、塩酸、シュウ酸、硝酸、燐酸、酢酸、硫酸、過酸化水素水のうち、少なくとも何れかを含む第1の溶液に接触させることによってエッチング可能であることを見出した。以下の各実施の形態は、発明者らの上記知見に基づくものである。   The inventors have prepared a first oxide containing an element A that is an alkaline earth metal and a element B that is at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanoid, hydrochloric acid, oxalic acid, nitric acid, It has been found that etching is possible by contacting with a first solution containing at least one of phosphoric acid, acetic acid, sulfuric acid, and aqueous hydrogen peroxide. The following embodiments are based on the above findings of the inventors.

〈第1の実施の形態〉
[電界効果型トランジスタの構造]
図1は、第1の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。図1を参照するに、電界効果型トランジスタ10は、基板11と、ゲート電極12と、ゲート絶縁層13と、ソース電極14と、ドレイン電極15と、活性層16と、パッシベーション層17とを有するボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタである。なお、電界効果型トランジスタ10は、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。
<First Embodiment>
[Structure of field effect transistor]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a field effect transistor according to the first embodiment. Referring to FIG. 1, a field effect transistor 10 includes a substrate 11, a gate electrode 12, a gate insulating layer 13, a source electrode 14, a drain electrode 15, an active layer 16, and a passivation layer 17. This is a bottom-gate / bottom-contact field effect transistor. The field effect transistor 10 is a typical example of a semiconductor device according to the present invention.

又、本願発明でのパッシベーション層の機能の一つとしては、大気中の水分、酸素、水素等から、少なくとも活性層(半導体層)を隔離保護する等の機能を持つ層のことを示す。又、本願発明でのパッシベーション層は、活性層のみならず、電界効果型トランジスタの他の構成要素(例えば、ゲート絶縁層、ソース電極、ドレイン電極、及びゲート電極)を保護するものであってもよい。本願発明でのパッシベーション層の機能の一つとしては、電界効果型トランジスタ上に形成される層の材料や、その形成プロセスから電界効果型トランジスタ(の少なくとも一部)を保護する役割を持つ。   One of the functions of the passivation layer in the present invention is a layer having a function of isolating and protecting at least the active layer (semiconductor layer) from moisture, oxygen, hydrogen, etc. in the atmosphere. In addition, the passivation layer in the present invention may protect not only the active layer but also other components of the field effect transistor (for example, the gate insulating layer, the source electrode, the drain electrode, and the gate electrode). Good. One of the functions of the passivation layer in the present invention is to protect (at least a part of) the field effect transistor from the material of the layer formed on the field effect transistor and the formation process thereof.

又、電界効果型トランジスタのパッシベーション層は、形成される場所によらず、例えばEL(Electro Luminescence)素子等を介して電界効果型トランジスタの他の構成要素と物理的に離間している場合であっても電界効果型トンジスタの構成要素の1つである。つまり、例えばEL素子等を形成した後に形成されるパッシベーション層や層間絶縁膜に近接して設けられるパッシベーション層も、電界効果型トンジスタのパッシベーション層とする。   In addition, the passivation layer of the field effect transistor is physically separated from other components of the field effect transistor via, for example, an EL (Electro Luminescence) element or the like, regardless of the place where the field effect transistor is formed. However, it is one of the components of a field effect transistor. That is, for example, a passivation layer formed after forming an EL element or the like or a passivation layer provided in the vicinity of the interlayer insulating film is also a passivation layer of a field effect transistor.

又、パッシベーション層は、保護層と呼ばれることもある。   Further, the passivation layer is sometimes called a protective layer.

電界効果型トランジスタ10では、絶縁性の基板11上にゲート電極12が形成され、ゲート電極12を覆うようにゲート絶縁層13が形成されている。更に、ゲート絶縁層13上にソース電極14及びドレイン電極15が形成され、ソース電極14及びドレイン電極15の一部を覆うように活性層16が形成されている。ソース電極14及びドレイン電極15は、活性層16のチャネル領域となる所定の間隔を隔てて形成されている。そして、ゲート絶縁層13上に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うようにパッシベーション層17が形成されている。以下、電界効果型トランジスタ10の各構成要素について、詳しく説明する。   In the field effect transistor 10, a gate electrode 12 is formed on an insulating substrate 11, and a gate insulating layer 13 is formed so as to cover the gate electrode 12. Further, a source electrode 14 and a drain electrode 15 are formed on the gate insulating layer 13, and an active layer 16 is formed so as to cover a part of the source electrode 14 and the drain electrode 15. The source electrode 14 and the drain electrode 15 are formed at a predetermined interval that becomes a channel region of the active layer 16. A passivation layer 17 is formed on the gate insulating layer 13 so as to cover the source electrode 14, the drain electrode 15, and the active layer 16. Hereinafter, each component of the field effect transistor 10 will be described in detail.

なお、本実施の形態では、便宜上、パッシベーション層17側を上側又は一方の側、基板11側を下側又は他方の側とする。又、各部位のパッシベーション層17側の面を上面又は一方の面、基板11側の面を下面又は他方の面とする。但し、電界効果型トランジスタ10は天地逆の状態で用いることができ、又は任意の角度で配置することができる。又、平面視とは対象物を基板11の上面の法線方向から視ることを指し、平面形状とは対象物を基板11の上面の法線方向から視た形状を指すものとする。   In the present embodiment, for the sake of convenience, the passivation layer 17 side is defined as the upper side or one side, and the substrate 11 side is defined as the lower side or the other side. In addition, the surface on the passivation layer 17 side of each part is the upper surface or one surface, and the surface on the substrate 11 side is the lower surface or the other surface. However, the field effect transistor 10 can be used upside down, or can be arranged at an arbitrary angle. Further, the planar view refers to viewing the object from the normal direction of the upper surface of the substrate 11, and the planar shape refers to the shape of the object viewed from the normal direction of the upper surface of the substrate 11.

基板11の形状、構造、及び大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。基板11の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ガラス基材、セラミック基材、プラスチック基材、フィルム基材等を用いることができる。   There is no restriction | limiting in particular as a shape of the board | substrate 11, a structure, and a magnitude | size, According to the objective, it can select suitably. There is no restriction | limiting in particular as a material of the board | substrate 11, Although it can select suitably according to the objective, For example, a glass base material, a ceramic base material, a plastic base material, a film base material etc. can be used.

ガラス基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、無アルカリガラス、シリカガラス等が挙げられる。又、プラスチック基材やフィルム基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド(PI)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等が挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a glass base material, Although it can select suitably according to the objective, For example, an alkali free glass, a silica glass, etc. are mentioned. Moreover, there is no restriction | limiting in particular as a plastic base material or a film base material, Although it can select suitably according to the objective, For example, a polycarbonate (PC), a polyimide (PI), a polyethylene terephthalate (PET), a polyethylene naphthalate (PEN) and the like.

ゲート電極12は、基板11上の所定領域に形成されている。ゲート電極12は、ゲート電圧を印加するための電極である。ゲート電極12の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルミニウム(Al)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)等の金属、これらの合金、これら金属の混合物等を用いることができる。又、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ガリウム、酸化ニオブ等の導電性酸化物、これらの複合化合物、これらの混合物等を用いてもよい。又、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、ポリアニリン(PANI)等の有機導電体等を用いてもよい。ゲート電極12の平均膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10nm〜1μmが好ましく、50nm〜300nmがより好ましい。   The gate electrode 12 is formed in a predetermined region on the substrate 11. The gate electrode 12 is an electrode for applying a gate voltage. The material of the gate electrode 12 is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, aluminum (Al), platinum (Pt), palladium (Pd), gold (Au), silver (Ag) ), Copper (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni), chromium (Cr), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), titanium (Ti) and other metals, alloys thereof, mixtures of these metals, etc. Can be used. In addition, conductive oxides such as indium oxide, zinc oxide, tin oxide, gallium oxide, and niobium oxide, composite compounds thereof, mixtures thereof, and the like may be used. Further, an organic conductor such as polyethylene dioxythiophene (PEDOT) or polyaniline (PANI) may be used. There is no restriction | limiting in particular as an average film thickness of the gate electrode 12, Although it can select suitably according to the objective, 10 nm-1 micrometer are preferable and 50 nm-300 nm are more preferable.

ゲート絶縁層13は、ゲート電極12と活性層16との間に設けられ、ゲート電極12と活性層16とを絶縁するための層である。ゲート絶縁層13の平均膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50nm〜3μmが好ましく、100nm〜1μmがより好ましい。   The gate insulating layer 13 is provided between the gate electrode 12 and the active layer 16 and is a layer for insulating the gate electrode 12 and the active layer 16. There is no restriction | limiting in particular as an average film thickness of the gate insulating layer 13, Although it can select suitably according to the objective, 50 nm-3 micrometers are preferable, and 100 nm-1 micrometer are more preferable.

ソース電極14及びドレイン電極15は、ゲート絶縁層13上に形成されている。ソース電極14及びドレイン電極15は、所定の間隔を隔てて形成されている。ソース電極14及びドレイン電極15は、ゲート電極12へのゲート電圧の印加に応じて電流を取り出すための電極である。なお、ソース電極14及びドレイン電極15と共に、ソース電極14及びドレイン電極15と接続される配線が同一層に形成されてもよい。   The source electrode 14 and the drain electrode 15 are formed on the gate insulating layer 13. The source electrode 14 and the drain electrode 15 are formed at a predetermined interval. The source electrode 14 and the drain electrode 15 are electrodes for taking out a current in response to application of a gate voltage to the gate electrode 12. Note that the source electrode 14 and the drain electrode 15 and the wiring connected to the source electrode 14 and the drain electrode 15 may be formed in the same layer.

ソース電極14及びドレイン電極15の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルミニウム(Al)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)等の金属、これらの合金、これら金属の混合物等を用いることができる。   The material of the source electrode 14 and the drain electrode 15 is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, aluminum (Al), platinum (Pt), palladium (Pd), gold (Au) , Silver (Ag), Copper (Cu), Zinc (Zn), Nickel (Ni), Chromium (Cr), Tantalum (Ta), Molybdenum (Mo), Titanium (Ti), etc., alloys thereof, these metals A mixture of the above can be used.

又、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ガリウム、酸化ニオブ等の導電性酸化物、これらの複合化合物、これらの混合物等を用いてもよい。又、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、ポリアニリン(PANI)等の有機導電体等を用いてもよい。ソース電極14及びドレイン電極15の平均膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10nm〜1μmが好ましく、50nm〜300nmがより好ましい。   In addition, conductive oxides such as indium oxide, zinc oxide, tin oxide, gallium oxide, and niobium oxide, composite compounds thereof, mixtures thereof, and the like may be used. Further, an organic conductor such as polyethylene dioxythiophene (PEDOT) or polyaniline (PANI) may be used. There is no restriction | limiting in particular as an average film thickness of the source electrode 14 and the drain electrode 15, Although it can select suitably according to the objective, 10 nm-1 micrometer are preferable and 50 nm-300 nm are more preferable.

活性層16は、ゲート絶縁層13上に、ソース電極14及びドレイン電極15の一部を覆うように形成されている。ソース電極14とドレイン電極15の間に位置する活性層16は、チャネル領域となる。活性層16の平均膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5nm〜1μmが好ましく、10nm〜0.5μmがより好ましい。   The active layer 16 is formed on the gate insulating layer 13 so as to cover a part of the source electrode 14 and the drain electrode 15. The active layer 16 located between the source electrode 14 and the drain electrode 15 becomes a channel region. There is no restriction | limiting in particular as average film thickness of the active layer 16, Although it can select suitably according to the objective, 5 nm-1 micrometer are preferable and 10 nm-0.5 micrometer are more preferable.

活性層16の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、多結晶シリコン(p−Si)、アモルファスシリコン(a−Si)、In−Ga−Zn−O等の酸化物半導体、ペンタセン等の有機半導体等が挙げられる。これら中でも、ゲート絶縁層13及びパッシベーション層17との界面の安定性の点から、酸化物半導体を用いることが好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as a material of the active layer 16, Although it can select suitably according to the objective, For example, a polycrystalline silicon (p-Si), an amorphous silicon (a-Si), In-Ga-Zn-. Examples thereof include oxide semiconductors such as O and organic semiconductors such as pentacene. Among these, it is preferable to use an oxide semiconductor from the viewpoint of stability of the interface with the gate insulating layer 13 and the passivation layer 17.

パッシベーション層17は、ゲート絶縁層13上に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うように形成されている。パッシベーション層17の平均膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50nm〜3μmが好ましく、100nm〜1μmがより好ましい。なお、図1では、パッシベーション層17の平面形状をゲート絶縁層13の平面形状と一致させているが、これには限定されない。例えば、パッシベーション層17の平面形状をゲート絶縁層13の平面形状よりも小さくしてもよい。或いは、パッシベーション層17の平面形状をゲート絶縁層13の平面形状よりも大きくし、ゲート絶縁層13の側面を被覆してもよい。   The passivation layer 17 is formed on the gate insulating layer 13 so as to cover the source electrode 14, the drain electrode 15, and the active layer 16. There is no restriction | limiting in particular as an average film thickness of the passivation layer 17, Although it can select suitably according to the objective, 50 nm-3 micrometers are preferable, and 100 nm-1 micrometer are more preferable. In FIG. 1, the planar shape of the passivation layer 17 is matched with the planar shape of the gate insulating layer 13, but the present invention is not limited to this. For example, the planar shape of the passivation layer 17 may be smaller than the planar shape of the gate insulating layer 13. Alternatively, the planar shape of the passivation layer 17 may be made larger than the planar shape of the gate insulating layer 13 to cover the side surface of the gate insulating layer 13.

ゲート絶縁層13、パッシベーション層17の少なくとも何れかは、酸化物である。本実施の形態で用いる酸化物(以下、前記第1の酸化物とする)は、アルカリ土類金属である第A元素と、ガリウム(Ga)、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素とを少なくとも含有し、必要に応じて、その他の成分を含有する。前記第1の酸化物に含まれるアルカリ土類金属は、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。   At least one of the gate insulating layer 13 and the passivation layer 17 is an oxide. The oxide used in this embodiment (hereinafter referred to as the first oxide) includes an A element that is an alkaline earth metal, gallium (Ga), scandium (Sc), yttrium (Y), and a lanthanoid. And at least one of the B elements, and other components as necessary. The alkaline earth metal contained in the first oxide may be one type or two or more types.

アルカリ土類金属としては、ベリリウム(Be)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、ラジウム(Ra)が挙げられる。   Examples of the alkaline earth metal include beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), and radium (Ra).

ランタノイドとしては、ランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、プロメチウム(Pm)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、ルテチウム(Lu)が挙げられる。   Lanthanoids include lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethium (Pm), samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb), dysprosium. (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb), and lutetium (Lu).

前記第1の酸化物は、常誘電体アモルファス酸化物であることが好ましい。常誘電体アモルファス酸化物は、大気中において安定であり、かつ広範な組成範囲で安定的にアモルファス構造を形成することができる。但し、前記第1の酸化物の一部に結晶が含まれていてもよい。   The first oxide is preferably a paraelectric amorphous oxide. The paraelectric amorphous oxide is stable in the atmosphere and can stably form an amorphous structure in a wide composition range. However, crystals may be included in part of the first oxide.

ゲート絶縁層13がアモルファス材料で形成されていることは、トランジスタの特性を向上させる点で好ましい形態である。ゲート絶縁層13が結晶性の材料で形成されていると結晶粒界に起因するリーク電流を低く抑えることができず、トランジスタ特性の悪化につながるためである。   The gate insulating layer 13 made of an amorphous material is a preferable form in terms of improving the characteristics of the transistor. This is because if the gate insulating layer 13 is formed of a crystalline material, the leakage current due to the crystal grain boundary cannot be kept low, leading to deterioration of transistor characteristics.

又、ゲート絶縁層13が常誘電体であることは、トランジスタのトランスファ特性におけるヒステリシスを低減させる点で必要となる。トランジスタをメモリ等の用途で使用する特殊な場合は例外であるが、通常トランジスタのスイッチング特性を利用するデバイスにおいてはヒステリシスが存在することは好ましくない。   Further, it is necessary that the gate insulating layer 13 is a paraelectric material in order to reduce hysteresis in the transfer characteristics of the transistor. The exception is the special case where the transistor is used for a memory or the like, but it is not preferable that hysteresis exists in a device that normally uses the switching characteristics of the transistor.

常誘電体とは、圧電体、焦電体、強誘電体以外の誘電体であり、すなわち圧力によって分極が発生したり、外部電界のない状態で自発分極を有したりすることがない誘電体を指す。又、圧電体、焦電体及び強誘電体は、その特性を発現させるために結晶である必要がある。すなわち、ゲート絶縁層13をアモルファス材料で形成すると、必然的にゲート絶縁層13は常誘電体となる。   A paraelectric material is a dielectric material other than a piezoelectric material, pyroelectric material, or ferroelectric material, that is, a dielectric material that does not generate polarization due to pressure or has spontaneous polarization in the absence of an external electric field. Point to. In addition, the piezoelectric body, pyroelectric body and ferroelectric body need to be crystals in order to exhibit their characteristics. That is, when the gate insulating layer 13 is formed of an amorphous material, the gate insulating layer 13 inevitably becomes a paraelectric material.

アルカリ土類金属酸化物は大気中の水分や二酸化炭素と反応しやすく、容易に水酸化物や炭酸塩に変化してしまい、単独では電子デバイスへの応用は適さない。又、Ga、Sc、Y、及びランタノイド等の単純酸化物は結晶化しやすく、リーク電流が問題となる。しかし、前記第1の酸化物は、大気中において安定でかつ広範な組成領域で常誘電性のアモルファス膜を形成できるため、ゲート絶縁層13に適している。   Alkaline earth metal oxides easily react with moisture and carbon dioxide in the atmosphere and easily change to hydroxides and carbonates, and are not suitable for application to electronic devices alone. In addition, simple oxides such as Ga, Sc, Y, and lanthanoids are easily crystallized, and leakage current becomes a problem. However, the first oxide is suitable for the gate insulating layer 13 because it is stable in the atmosphere and can form a paraelectric amorphous film in a wide composition region.

Ceはランタノイドの中で特異的に4価になりアルカリ土類金属との間でペロブスカイト構造の結晶を形成するため、アモルファス相を得るためには第B元素がCeではないことが好ましい。   Ce is specifically tetravalent among lanthanoids and forms crystals with a perovskite structure with an alkaline earth metal. Therefore, in order to obtain an amorphous phase, the element B is preferably not Ce.

アルカリ土類金属酸化物とGa酸化物の間にはスピネル構造等の結晶相が存在するが、これらの結晶はペロブスカイト構造結晶と比較して、非常に高温でないと析出しない(一般には1000℃以上)。又、アルカリ土類金属酸化物とSc、Y、及びランタノイドからなる酸化物との間には安定な結晶相の存在が報告されておらず、高温の後工程を経てもアモルファス相からの結晶析出は希である。更に、アルカリ土類金属と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドとを含む酸化物を3種類以上の金属元素で構成すると、アモルファス相は更に安定する。   A crystal phase such as a spinel structure exists between the alkaline earth metal oxide and the Ga oxide, but these crystals do not precipitate unless the temperature is very high compared to the perovskite structure crystal (generally 1000 ° C. or more). ). In addition, the existence of a stable crystal phase has not been reported between the alkaline earth metal oxide and the oxide composed of Sc, Y, and lanthanoid, and crystal precipitation from the amorphous phase even after a high temperature post-process. Is rare. Furthermore, when an oxide containing an alkaline earth metal and Ga, Sc, Y, and a lanthanoid is composed of three or more kinds of metal elements, the amorphous phase is further stabilized.

高誘電率膜を作製するという観点からすると、Ba、Sr、Lu、La等の元素の組成比を高めることが好ましい。又、前記第1の酸化物は、大気中の水分、酸素に対する優れたバリア性にも優れているため、パッシベーション層17の材料として用いることも可能である。   From the viewpoint of producing a high dielectric constant film, it is preferable to increase the composition ratio of elements such as Ba, Sr, Lu, and La. The first oxide can also be used as a material for the passivation layer 17 because it has an excellent barrier property against moisture and oxygen in the atmosphere.

前記第1の酸化物は、更に、Al、Ti、Zr、Hf、Nb、及びTaの少なくとも何れかである第C元素を含むことが好ましい。これによってアモルファス相が更に安定化し、又、熱安定性、耐熱性、及び緻密性をより向上させることができる。   The first oxide preferably further includes a C element that is at least one of Al, Ti, Zr, Hf, Nb, and Ta. As a result, the amorphous phase is further stabilized, and thermal stability, heat resistance, and denseness can be further improved.

前記第1の酸化物におけるアルカリ土類金属である第A元素と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素との組成比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下の範囲であることが好ましい。   The composition ratio of the element A, which is an alkaline earth metal in the first oxide, to the element B, which is at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanoid, is not particularly limited and depends on the purpose. However, the following range is preferable.

前記第1の酸化物において、アルカリ土類金属である第A元素と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素との組成比(第A元素:第B元素)としては、酸化物(BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Ga、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu)換算で、10.0mol%〜67.0mol%:33.0mol%〜90.0mol%が好ましい。 In the first oxide, as a composition ratio (element A: element B) of an element A that is an alkaline earth metal and element B that is at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanoid the oxide (BeO, MgO, CaO, SrO , BaO, Ga 2 O 3, Sc 2 O 3, Y 2 O 3, La 2 O 3, Ce 2 O 3, Pr 2 O 3, Nd 2 O 3, Pm 2 O 3 , Sm 2 O 3 , Eu 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Tb 2 O 3 , Dy 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Er 2 O 3 , Tm 2 O 3 , Yb 2 O 3 , in lu 2 O 3) in terms of, 10.0mol% ~67.0mol%: 33.0mol% ~90.0mol% is preferred.

前記第1の酸化物におけるアルカリ土類金属である第A元素と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素と、Al、Ti、Zr、Hf、Nb、及びTaの少なくとも何れかである第C元素との組成比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下の範囲であることが好ましい。   An element A which is an alkaline earth metal in the first oxide, an element B which is at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanoid, and Al, Ti, Zr, Hf, Nb, and Ta. There is no restriction | limiting in particular as a composition ratio with the C element which is at least any one, Although it can select suitably according to the objective, It is preferable that it is the following ranges.

前記第1の酸化物において、アルカリ土類金属である第A元素と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素と、Al、Ti、Zr、Hf、Nb、及びTaの少なくとも何れかである第C元素との組成比(A元素:B元素:C元素)としては、酸化物(BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Ga、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、TiO、ZrO、HfO、Nb、Ta)換算で、5.0mol%〜22.0mol%:33.0mol%〜90.0mol:5.0mol%〜45.0mol%が好ましい。 In the first oxide, an A element that is an alkaline earth metal, a B element that is at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanoid, Al, Ti, Zr, Hf, Nb, and Ta As the composition ratio (A element: B element: C element) with at least one of the above elements, oxides (BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, Ga 2 O 3 , Sc 2 O 3 , Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Ce 2 O 3 , Pr 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Pm 2 O 3 , Sm 2 O 3 , Eu 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Tb 2 O 3 , Dy 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Er 2 O 3 , Tm 2 O 3 , Yb 2 O 3 , Lu 2 O 3 , Al 2 O 3 , TiO 2 , ZrO 2 , HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 in O 5) conversion, 5.0mol% ~22.0m l%: 33.0mol% ~90.0mol: 5.0mol% ~45.0mol% is preferred.

前記第1の酸化物における酸化物(BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Ga、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、TiO、ZrO、HfO、Nb、Ta)の割合は、例えば、蛍光X線分析、電子線マイクロ分析(EPMA)、誘電結合プラズマ発光分光分析(ICP−AES)等により酸化物の陽イオン元素を分析することにより算出できる。 Oxide in the first oxide (BeO, MgO, CaO, SrO , BaO, Ga 2 O 3, Sc 2 O 3, Y 2 O 3, La 2 O 3, Ce 2 O 3, Pr 2 O 3, Nd 2 O 3, Pm 2 O 3, Sm 2 O 3, Eu 2 O 3, Gd 2 O 3, Tb 2 O 3, Dy 2 O 3, Ho 2 O 3, Er 2 O 3, Tm 2 O 3, The ratio of Yb 2 O 3 , Lu 2 O 3 , Al 2 O 3 , TiO 2 , ZrO 2 , HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 ) is, for example, fluorescent X-ray analysis, electron beam microanalysis ( EPMA), dielectric-coupled plasma emission spectroscopy (ICP-AES), and the like can be calculated by analyzing the cation element of the oxide.

ゲート絶縁層13に前記第1の酸化物を用いた場合、パッシベーション層17の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。同様に、パッシベーション層17に前記第1の酸化物を用いた場合、ゲート絶縁層13の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。但し、ゲート絶縁層13とパッシベーション層17の両方に前記第1の酸化物を用いてもよい。この場合、ゲート絶縁層13とパッシベーション層17の界面が安定し、より高信頼性な特性が得られやすい。 When the first oxide is used for the gate insulating layer 13, the material of the passivation layer 17 is not particularly limited, and for example, an inorganic oxide film such as SiO 2 , SiON, or SiN can be used. Similarly, when the first oxide is used for the passivation layer 17, the material of the gate insulating layer 13 is not particularly limited, and for example, an inorganic oxide film such as SiO 2 , SiON, or SiN is used. it can. However, the first oxide may be used for both the gate insulating layer 13 and the passivation layer 17. In this case, the interface between the gate insulating layer 13 and the passivation layer 17 is stable, and it is easy to obtain more reliable characteristics.

ゲート絶縁層13とパッシベーション層17の両方に前記第1の酸化物を用いる場合、ゲート絶縁層13とパッシベーション層17は同一材料とならなくて良い。例えば、ゲート絶縁層13はA元素としてMg、Ba、B元素としてLaを含む酸化物としたとき、パッシベーション層17にはA元素としてCa、Sr、B元素としてGdを含む酸化物などのゲート絶縁層13とは異なる第1の酸化物を使用できる。   When the first oxide is used for both the gate insulating layer 13 and the passivation layer 17, the gate insulating layer 13 and the passivation layer 17 do not have to be made of the same material. For example, when the gate insulating layer 13 is made of an oxide containing Mg, Ba, and B as La as an A element, the passivation layer 17 is made of gate insulation such as an oxide containing Ca, Sr as an A element, and Gd as a B element. A first oxide different from layer 13 can be used.

[電界効果型トランジスタの製造方法]
次に、図1に示す電界効果型トランジスタの製造方法について説明する。図2及び図3は、第1の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの製造工程を例示する図である。
[Method for Manufacturing Field Effect Transistor]
Next, a method for manufacturing the field effect transistor shown in FIG. 1 will be described. 2 and 3 are diagrams illustrating the manufacturing process of the field effect transistor according to the first embodiment.

まず、図2(a)に示す工程では、基板11を準備する。そして、基板11上に、真空蒸着法等により導電膜を形成し、形成した導電膜をフォトリソグラフィとエッチングによりパターニングして所定形状のゲート電極12を形成する。基板11の表面の清浄化及び密着性向上の点で、ゲート電極12を形成する前に、酸素プラズマ、UVオゾン、UV照射洗浄等の前処理が行われることが好ましい。基板11、ゲート電極12の材料や厚さは、前述の通り適宜選択することができる。   First, in the step shown in FIG. 2A, the substrate 11 is prepared. Then, a conductive film is formed on the substrate 11 by a vacuum deposition method or the like, and the formed conductive film is patterned by photolithography and etching to form a gate electrode 12 having a predetermined shape. From the viewpoint of cleaning the surface of the substrate 11 and improving adhesion, it is preferable to perform pretreatment such as oxygen plasma, UV ozone, and UV irradiation cleaning before forming the gate electrode 12. The material and thickness of the substrate 11 and the gate electrode 12 can be appropriately selected as described above.

ゲート電極12の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スパッタ法、真空蒸着法、ディップコーティング法、スピンコート法、ダイコート法等による成膜後、フォトリソグラフィによってパターニングする方法が挙げられる。他の例としては、インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜する方法が挙げられる。   The method for forming the gate electrode 12 is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, after film formation by sputtering, vacuum deposition, dip coating, spin coating, die coating, or the like, There is a method of patterning by photolithography. Another example is a method of directly forming a desired shape by a printing process such as ink jet, nanoimprint, or gravure.

次に、図2(b)に示す工程では、基板11上の全面に、ゲート電極12を被覆する絶縁層130(最終的にゲート絶縁層13となる層)を形成する。絶縁層130の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スパッタ法、パルスレーザーデポジッション(PLD)法、化学気相蒸着(CVD)法、原子層蒸着(ALD)法等の真空プロセスや、ディップコーティング、スピンコート、ダイコート等の溶液プロセスにより成膜工程が挙げられる。他の例としては、インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスが挙げられる。絶縁層130の材料や厚さは、ゲート絶縁層13として説明した通りである。   Next, in the step shown in FIG. 2B, an insulating layer 130 (which finally becomes the gate insulating layer 13) covering the gate electrode 12 is formed on the entire surface of the substrate 11. There is no restriction | limiting in particular as a formation method of the insulating layer 130, According to the objective, it can select suitably, For example, a sputtering method, a pulse laser deposition (PLD) method, a chemical vapor deposition (CVD) method, an atomic layer The film forming process may be performed by a vacuum process such as vapor deposition (ALD) or a solution process such as dip coating, spin coating, or die coating. Other examples include printing processes such as inkjet, nanoimprint, and gravure. The material and thickness of the insulating layer 130 are as described for the gate insulating layer 13.

次に、図2(c)に示す工程では、基板11上の全面に形成された絶縁層130をフォトリソグラフィとウェットエッチングによりパターニングして所定形状にし、ゲート絶縁層13を形成する。具体的には、まず、絶縁層130上にエッチング用のマスクを形成する。エッチング用のマスクは特に限定されるものではないが、例えば、汎用的なレジスト材料をスピンコート、プリベーク、露光、現像、ポストベークすることにより形成することができる。又は、フォトリソグラフィプロセスによって形成した金属パターン、酸化物パターンをマスクとして利用することも可能である。   Next, in the step shown in FIG. 2C, the insulating layer 130 formed on the entire surface of the substrate 11 is patterned by photolithography and wet etching to have a predetermined shape, and the gate insulating layer 13 is formed. Specifically, first, an etching mask is formed over the insulating layer 130. The etching mask is not particularly limited. For example, the mask can be formed by spin-coating, pre-baking, exposing, developing, and post-baking a general-purpose resist material. Alternatively, a metal pattern or an oxide pattern formed by a photolithography process can be used as a mask.

マスクを形成後、絶縁層130をエッチングしてゲート絶縁層13を形成する。ゲート絶縁層13を構成する前記第1の酸化物は、塩酸、シュウ酸、硝酸、燐酸、酢酸、硫酸、過酸化水素水のうち、少なくとも何れかを含む溶液(以下、前記第1の溶液とする)に接触させることでエッチングすることができる。具体的には、前記第1の酸化物を前記第1の溶液に浸漬させてエッチングする方法や、前記第1の酸化物上に前記第1の溶液を滴下させ、基板11を回転させることでエッチングする方法が挙げられる。   After forming the mask, the insulating layer 130 is etched to form the gate insulating layer 13. The first oxide constituting the gate insulating layer 13 is a solution containing at least one of hydrochloric acid, oxalic acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid, sulfuric acid, and hydrogen peroxide (hereinafter referred to as the first solution and the first solution). Can be etched. Specifically, by immersing the first oxide in the first solution and etching, or dropping the first solution on the first oxide and rotating the substrate 11 The method of etching is mentioned.

塩酸の濃度としては、0.001mol/L〜6mol/Lが好ましく、0.01mol/L〜1mol/Lがより好ましい。シュウ酸の濃度としては、0.1〜10%が好ましく、1〜5%がより好ましい。硝酸の濃度としては、0.1〜40%が好ましく、1〜20%がより好ましい。燐酸の濃度としては、1〜90%が好ましく、10〜80%がより好ましい。酢酸の濃度としては、0.1〜80%が好ましく、1〜50%がより好ましい。硫酸の濃度としては、0.1〜50%が好ましく、1〜20%がより好ましい。過酸化水素水の濃度としては、0.1〜20%が好ましく、1〜10%がより好ましい。これらの溶液の中でも、塩酸、及び燐酸と硝酸の混合溶液は前記第1の酸化物の溶解性が高く好ましい。   The concentration of hydrochloric acid is preferably 0.001 mol / L to 6 mol / L, and more preferably 0.01 mol / L to 1 mol / L. The concentration of oxalic acid is preferably 0.1 to 10%, and more preferably 1 to 5%. The concentration of nitric acid is preferably 0.1 to 40%, more preferably 1 to 20%. The concentration of phosphoric acid is preferably 1 to 90%, more preferably 10 to 80%. The concentration of acetic acid is preferably 0.1 to 80%, and more preferably 1 to 50%. The concentration of sulfuric acid is preferably 0.1 to 50%, and more preferably 1 to 20%. The concentration of the hydrogen peroxide solution is preferably 0.1 to 20%, and more preferably 1 to 10%. Among these solutions, hydrochloric acid and a mixed solution of phosphoric acid and nitric acid are preferable because the solubility of the first oxide is high.

絶縁層130をエッチングしてゲート絶縁層13を形成後、マスクを除去する。マスクの除去工程は、特に制限されるものではないが、例えば、マスクの材料を溶解可能な溶液に浸漬することで除去することができる。   After the insulating layer 130 is etched to form the gate insulating layer 13, the mask is removed. The mask removal process is not particularly limited, and can be removed by immersing the mask material in a dissolvable solution, for example.

次に、図2(d)に示す工程では、ゲート絶縁層13上に、所定形状のソース電極14及びドレイン電極15を形成する。ゲート絶縁層13の表面の清浄化及び密着性向上の点で、ソース電極14及びドレイン電極15を形成する前に、酸素プラズマ、UVオゾン、UV照射洗浄等の前処理が行われることが好ましい。   Next, in a step shown in FIG. 2D, a source electrode 14 and a drain electrode 15 having a predetermined shape are formed on the gate insulating layer 13. From the viewpoint of cleaning the surface of the gate insulating layer 13 and improving adhesion, pretreatment such as oxygen plasma, UV ozone, and UV irradiation cleaning is preferably performed before the source electrode 14 and the drain electrode 15 are formed.

ソース電極14及びドレイン電極15の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スパッタ法、真空蒸着法、ディップコーティング法、スピンコート法、ダイコート法等による成膜後、フォトリソグラフィによってパターニングする方法が挙げられる。他の例としては、インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜する方法が挙げられる。ソース電極14及びドレイン電極15の材料や厚さは、前述の通り適宜選択することができる。   The method for forming the source electrode 14 and the drain electrode 15 is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, sputtering, vacuum deposition, dip coating, spin coating, die coating, or the like may be used. There is a method of patterning by photolithography after film formation. Another example is a method of directly forming a desired shape by a printing process such as ink jet, nanoimprint, or gravure. The material and thickness of the source electrode 14 and the drain electrode 15 can be appropriately selected as described above.

次に、図3(a)に示す工程では、ゲート絶縁層13上に、所定形状の活性層16を形成する。活性層16の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スパッタ法、真空蒸着法、ディップコーティング法、スピンコート法、ダイコート法等による成膜後、フォトリソグラフィによってパターニングする方法が挙げられる。他の例としては、インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜する方法が挙げられる。活性層16の材料や厚さは、前述の通り適宜選択することができる。   Next, in a step shown in FIG. 3A, an active layer 16 having a predetermined shape is formed on the gate insulating layer 13. The method for forming the active layer 16 is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, after film formation by sputtering, vacuum deposition, dip coating, spin coating, die coating, or the like, There is a method of patterning by photolithography. Another example is a method of directly forming a desired shape by a printing process such as ink jet, nanoimprint, or gravure. The material and thickness of the active layer 16 can be appropriately selected as described above.

次に、図3(b)に示す工程では、基板11上及びゲート絶縁層13上の全面に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を被覆する絶縁層170(最終的にパッシベーション層17となる層)を形成する。絶縁層170の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スパッタ法、パルスレーザーデポジッション(PLD)法、化学気相蒸着(CVD)法、原子層蒸着(ALD)法等の真空プロセスや、ディップコーティング、スピンコート、ダイコート等の溶液プロセスにより成膜工程が挙げられる。他の例としては、インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスが挙げられる。絶縁層170の材料や厚さは、パッシベーション層17として説明した通りである。   Next, in the step shown in FIG. 3B, an insulating layer 170 (finally a passivation layer) that covers the source electrode 14, the drain electrode 15, and the active layer 16 over the entire surface of the substrate 11 and the gate insulating layer 13. 17). There is no restriction | limiting in particular as a formation method of the insulating layer 170, According to the objective, it can select suitably, For example, a sputtering method, a pulse laser deposition (PLD) method, a chemical vapor deposition (CVD) method, an atomic layer The film forming process may be performed by a vacuum process such as vapor deposition (ALD) or a solution process such as dip coating, spin coating, or die coating. Other examples include printing processes such as inkjet, nanoimprint, and gravure. The material and thickness of the insulating layer 170 are as described for the passivation layer 17.

次に、図3(c)に示す工程では、基板11上及びゲート絶縁層13上の全面に形成された絶縁層170をフォトリソグラフィとウェットエッチングによりパターニングして所定形状にし、パッシベーション層17を形成する。具体的な方法は、図2(c)で絶縁層130からゲート絶縁層13を形成した方法と同様である。   Next, in the step shown in FIG. 3C, the passivation layer 17 is formed by patterning the insulating layer 170 formed on the entire surface of the substrate 11 and the gate insulating layer 13 by photolithography and wet etching into a predetermined shape. To do. A specific method is the same as the method in which the gate insulating layer 13 is formed from the insulating layer 130 in FIG.

以上の工程により、ボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタ10を作製できる。   Through the above steps, a bottom-gate / bottom-contact field effect transistor 10 can be manufactured.

このように、本実施の形態では、ゲート絶縁層13、パッシベーション層17の少なくとも何れかは、アルカリ土類金属である第A元素と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素とを含む酸化物である。そして、前記第1の酸化物を、塩酸、シュウ酸、硝酸、燐酸、酢酸、硫酸、過酸化水素水のうち、少なくとも何れかを含む溶液(前記第1の溶液)によってウェットエッチングし、所定形状にパターニングする。   Thus, in the present embodiment, at least one of the gate insulating layer 13 and the passivation layer 17 is the first element that is an alkaline earth metal, and is at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanoid. It is an oxide containing B element. Then, the first oxide is wet-etched with a solution (first solution) containing at least one of hydrochloric acid, oxalic acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid, sulfuric acid, and hydrogen peroxide solution, and has a predetermined shape. To pattern.

前記第1の溶液を用いることにより、ゲート絶縁層13やパッシベーション層17を好適にウェットエッチングすることができる。従来のドライエッチングプロセスを用いる必要がないため、危険性が高いガスを使用せず、環境負荷や使用する装置の価格等の問題も生じない。   By using the first solution, the gate insulating layer 13 and the passivation layer 17 can be suitably wet etched. Since it is not necessary to use a conventional dry etching process, no highly dangerous gas is used, and there are no problems such as environmental impact and the price of the equipment used.

又、前記第1の酸化物の比誘電率は6〜20程度とSiO膜よりも高い値を示すため、前記第1の酸化物をゲート絶縁層に用いることで、電界効果型トランジスタの低電圧駆動(低消費電力)が可能となる。又、前記第1の酸化物は高いバリア性を有するため、前記第1の酸化物をパッシベーション層17に用いることで、電界効果型トランジスタの高信頼性化が可能となる。 In addition, since the relative permittivity of the first oxide is about 6 to 20, which is higher than that of the SiO 2 film, the use of the first oxide for the gate insulating layer can reduce the field effect transistor. Voltage drive (low power consumption) is possible. Further, since the first oxide has a high barrier property, the use of the first oxide for the passivation layer 17 makes it possible to increase the reliability of the field effect transistor.

すなわち、ゲート絶縁層13、パッシベーション層17の少なくとも何れかに前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングすることにより、高性能(低消費電力、高信頼性)の電界効果型トランジスタを低コスト、高安全、低環境負荷にて作製することが可能となる。   That is, by using the first oxide for at least one of the gate insulating layer 13 and the passivation layer 17 and wet etching the first oxide, a high-performance (low power consumption, high reliability) electric field is obtained. The effect transistor can be manufactured at low cost, high safety, and low environmental load.

〈第1の実施の形態の変形例〉
第1の実施の形態の変形例では、第1の実施の形態とは層構造の異なる電界効果型トランジスタの例を示す。なお、第1の実施の形態の変形例において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Modification of First Embodiment>
The modification of the first embodiment shows an example of a field effect transistor having a layer structure different from that of the first embodiment. In the modification of the first embodiment, the description of the same components as those of the already described embodiments may be omitted.

図4は、第1の実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。図4に示す各電界効果型トランジスタは、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。   FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a field effect transistor according to a modification of the first embodiment. Each field effect transistor shown in FIG. 4 is a typical example of the semiconductor device according to the present invention.

図4(a)に示す電界効果型トランジスタ10Aは、ボトムゲート/トップコンタクト型の電界効果型トランジスタである。電界効果型トランジスタ10Aでは、絶縁性の基板11上にゲート電極12が形成され、ゲート電極12を覆うようにゲート絶縁層13が形成されている。更に、ゲート絶縁層13上に活性層16が形成され、活性層16上に、ソース電極14及びドレイン電極15が、活性層16のチャネル領域となる所定の間隔を隔てて形成されている。そして、ゲート絶縁層13上に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うようにパッシベーション層17が形成されている。   A field effect transistor 10A shown in FIG. 4A is a bottom gate / top contact field effect transistor. In the field effect transistor 10 </ b> A, a gate electrode 12 is formed on an insulating substrate 11, and a gate insulating layer 13 is formed so as to cover the gate electrode 12. Further, an active layer 16 is formed on the gate insulating layer 13, and a source electrode 14 and a drain electrode 15 are formed on the active layer 16 at a predetermined interval to be a channel region of the active layer 16. A passivation layer 17 is formed on the gate insulating layer 13 so as to cover the source electrode 14, the drain electrode 15, and the active layer 16.

図4(b)に示す電界効果型トランジスタ10Bは、トップゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタである。電界効果型トランジスタ10Bでは、絶縁性の基板11上にソース電極14及びドレイン電極15が形成され、ソース電極14及びドレイン電極15の一部を覆うように活性層16が形成されている。更に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うようにゲート絶縁層13が形成され、ゲート絶縁層13上にゲート電極12が形成されている。そして、ゲート絶縁層13上に、ゲート電極12を覆うようにパッシベーション層17が形成されている。   A field effect transistor 10B shown in FIG. 4B is a top gate / bottom contact field effect transistor. In the field effect transistor 10 </ b> B, a source electrode 14 and a drain electrode 15 are formed on an insulating substrate 11, and an active layer 16 is formed so as to cover a part of the source electrode 14 and the drain electrode 15. Further, a gate insulating layer 13 is formed so as to cover the source electrode 14, the drain electrode 15, and the active layer 16, and the gate electrode 12 is formed on the gate insulating layer 13. A passivation layer 17 is formed on the gate insulating layer 13 so as to cover the gate electrode 12.

図4(c)に示す電界効果型トランジスタ10Cは、トップゲート/トップコンタクト型の電界効果型トランジスタである。電界効果型トランジスタ10Cでは、絶縁性の基板11上に活性層16が形成され、活性層16上に、ソース電極14及びドレイン電極15が、活性層16のチャネル領域となる所定の間隔を隔てて形成されている。更に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うようにゲート絶縁層13が形成され、ゲート絶縁層13上にゲート電極12が形成されている。そして、ゲート絶縁層13上に、ゲート電極12を覆うようにパッシベーション層17が形成されている。   A field effect transistor 10C shown in FIG. 4C is a top gate / top contact field effect transistor. In the field effect transistor 10 </ b> C, an active layer 16 is formed on an insulative substrate 11, and a source electrode 14 and a drain electrode 15 are formed on the active layer 16 with a predetermined interval serving as a channel region of the active layer 16. Is formed. Further, a gate insulating layer 13 is formed so as to cover the source electrode 14, the drain electrode 15, and the active layer 16, and the gate electrode 12 is formed on the gate insulating layer 13. A passivation layer 17 is formed on the gate insulating layer 13 so as to cover the gate electrode 12.

このように、本発明に係る電界効果型トランジスタの層構造は、特に制限はなく、図1や図4に示す構造を、目的に応じて適宜選択することができる。図4に示す電界効果型トランジスタ10A、10B、及び10Cについても、ゲート絶縁層13、パッシベーション層17の少なくとも何れかは、前記第1の酸化物であり、ゲート絶縁層13及びパッシベーション層17は電界効果型トランジスタ10と同様の製造方法により作製可能である。従って、電界効果型トランジスタ10A、10B、及び10Cについても、電界効果型トランジスタ10と同様の効果を奏する。   As described above, the layer structure of the field effect transistor according to the present invention is not particularly limited, and the structure shown in FIGS. 1 and 4 can be appropriately selected according to the purpose. Also in the field effect transistors 10A, 10B, and 10C shown in FIG. 4, at least one of the gate insulating layer 13 and the passivation layer 17 is the first oxide, and the gate insulating layer 13 and the passivation layer 17 have an electric field. It can be manufactured by the same manufacturing method as the effect transistor 10. Therefore, the field effect transistors 10A, 10B, and 10C have the same effect as the field effect transistor 10.

〈第2の実施の形態〉
第2の実施の形態では、図5に示す電界効果型トランジスタの製造方法について説明する。なお、第2の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Second Embodiment>
In the second embodiment, a method for manufacturing the field effect transistor shown in FIG. 5 will be described. In the second embodiment, description of the same components as those of the already described embodiments may be omitted.

図5は、第2の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。図5に示す各電界効果型トランジスタは、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。   FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a field effect transistor according to the second embodiment. Each field effect transistor shown in FIG. 5 is a typical example of a semiconductor device according to the present invention.

図5に示す電界効果型トランジスタ120は、トップゲートセルフアライン型の電界効果型トランジスタである。絶縁性の基板121上に活性層122が形成され、活性層122上に、ゲート絶縁層123が、更にその上にゲート電極124が形成されている。そして、基板121、活性層122、ゲート電極124を覆うように、層間絶縁膜127が形成されている。なお、122aはソース領域を、122bはドレイン領域を示している。   A field effect transistor 120 illustrated in FIG. 5 is a top-gate self-aligned field effect transistor. An active layer 122 is formed on an insulating substrate 121, a gate insulating layer 123 is formed on the active layer 122, and a gate electrode 124 is further formed thereon. An interlayer insulating film 127 is formed so as to cover the substrate 121, the active layer 122, and the gate electrode 124. Note that 122a indicates a source region, and 122b indicates a drain region.

更に、層間絶縁膜127上にソース電極125及びドレイン電極126が形成されている。ソース電極125及びドレイン電極126は、層間絶縁膜127に形成されたスルーホールを介して活性層122と接続されている。そして、層間絶縁膜127、ソース電極125及びドレイン電極126を覆うようにパッシベーション層128が形成されている。   Further, a source electrode 125 and a drain electrode 126 are formed on the interlayer insulating film 127. The source electrode 125 and the drain electrode 126 are connected to the active layer 122 through through holes formed in the interlayer insulating film 127. A passivation layer 128 is formed so as to cover the interlayer insulating film 127, the source electrode 125, and the drain electrode 126.

トップゲートセルフアライン型の電界効果型トランジスタ120では、ゲート電極124と、ソース電極125及びドレイン電極126とが重なる領域(オーバーラップ領域)が存在しないため、図1、図4(a)、図4(b)、及び図4(c)の構造と比較して寄生容量を小さくすることが可能であり、より高速で動作する電界効果型トランジスタが得られる。   In the top-gate self-aligned field effect transistor 120, since there is no region (overlap region) where the gate electrode 124 overlaps with the source electrode 125 and the drain electrode 126, FIG. 1, FIG. 4A, FIG. The parasitic capacitance can be reduced as compared with the structures shown in FIGS. 4B and 4C, and a field effect transistor that operates at higher speed can be obtained.

ゲート絶縁層123及びパッシベーション層128の少なくとも何れかは、〈第1の実施の形態〉のゲート絶縁層13、及びパッシベーション層17の少なくとも何れかで使用される前記第1の酸化物と同じ酸化物を使用することができる。   At least one of the gate insulating layer 123 and the passivation layer 128 is the same oxide as the first oxide used in at least one of the gate insulating layer 13 and the passivation layer 17 in the first embodiment. Can be used.

ゲート絶縁層123に前記第1の酸化物を用いた場合、パッシベーション層128の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。 When the first oxide is used for the gate insulating layer 123, the material of the passivation layer 128 is not particularly limited, and for example, an inorganic oxide film such as SiO 2 , SiON, or SiN can be used.

同様に、パッシベーション層128に前記第1の酸化物を用いた場合、ゲート絶縁層123の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。但し、ゲート絶縁層123とパッシベーション層128の両方に前記第1の酸化物を用いてもよい。この場合、ゲート絶縁層123とパッシベーション層128の界面が安定し、より高信頼性な特性が得られやすい。 Similarly, when the first oxide is used for the passivation layer 128, the material of the gate insulating layer 123 is not particularly limited, and for example, an inorganic oxide film such as SiO 2 , SiON, SiN or the like is used. it can. However, the first oxide may be used for both the gate insulating layer 123 and the passivation layer 128. In this case, the interface between the gate insulating layer 123 and the passivation layer 128 is stabilized, and more reliable characteristics are easily obtained.

基板121、活性層122、ゲート電極124、ソース電極125、ドレイン電極126は、例えば、第1の実施の形態の基板11、活性層16、ゲート電極12、ソース電極14、ドレイン電極15と同様の材料を適用することができる。   For example, the substrate 121, the active layer 122, the gate electrode 124, the source electrode 125, and the drain electrode 126 are the same as the substrate 11, the active layer 16, the gate electrode 12, the source electrode 14, and the drain electrode 15 of the first embodiment. Material can be applied.

又、層間絶縁膜127の材料としては、特に限定されるものではなく、例えばSiO、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。 Further, the material of the interlayer insulating film 127 is not particularly limited, and for example, an inorganic oxide film such as SiO 2 , SiON, SiN or the like can be used.

[電界効果型トランジスタの製造方法]
次に、電界効果型トランジスタ120の製造方法について説明する。一例として、ゲート絶縁層123、パッシベーション層128ともに前記第1の酸化物を用いた構成の電界効果型トランジスタの製造方法について述べるが、これに限定されるものではない。
[Method for Manufacturing Field Effect Transistor]
Next, a method for manufacturing the field effect transistor 120 will be described. As an example, a method for manufacturing a field effect transistor having the structure using the first oxide for both the gate insulating layer 123 and the passivation layer 128 will be described, but the present invention is not limited thereto.

まず、基板121上に活性層122、ゲート絶縁層123、ゲート電極124を形成する。具体的には、例えば、基板121上に活性層122を成膜し、ゲート絶縁層123を成膜した後、ゲート電極124を成膜し、フォトリソグラフィ法によりゲート電極124、ゲート絶縁層123を順次エッチングすることで形成可能である。   First, the active layer 122, the gate insulating layer 123, and the gate electrode 124 are formed over the substrate 121. Specifically, for example, after the active layer 122 is formed over the substrate 121 and the gate insulating layer 123 is formed, the gate electrode 124 is formed, and the gate electrode 124 and the gate insulating layer 123 are formed by photolithography. It can be formed by sequentially etching.

ゲート絶縁層123、ゲート電極124の成膜プロセスは第1の実施の形態と同様のプロセスが利用することができる。ゲート絶縁層123のエッチングプロセスで使用するマスクは、ゲート電極124のエッチングプロセスで使用したマスクを使用しても良いし、ゲート電極のパターン自体をマスクとしても良い。   A process similar to that of the first embodiment can be used for forming the gate insulating layer 123 and the gate electrode 124. As a mask used in the etching process of the gate insulating layer 123, a mask used in the etching process of the gate electrode 124 may be used, or the pattern of the gate electrode itself may be used as a mask.

又、ゲート電極124が前記第1の溶液によってウェットエッチング可能な材料の場合、ゲート絶縁層123とゲート電極124を一括でエッチングすることができ、よりプロセスを簡略化することが可能である。例えば、ゲート電極124をAl、Al合金、Mo、Mo合金の単層、又は積層とし、エッチング液として、硝酸、燐酸、酢酸の混合水溶液を用いることで、ゲート電極124とゲート絶縁層123を一括でエッチングすることが可能となる。   In the case where the gate electrode 124 is made of a material that can be wet etched by the first solution, the gate insulating layer 123 and the gate electrode 124 can be etched at a time, and the process can be further simplified. For example, the gate electrode 124 is a single layer or a stack of Al, Al alloy, Mo, and Mo alloy, and a mixed aqueous solution of nitric acid, phosphoric acid, and acetic acid is used as an etchant, whereby the gate electrode 124 and the gate insulating layer 123 are collectively It becomes possible to perform etching.

又、基板121上にゲート絶縁層123を成膜、パターンニングした後にゲート電極124の成膜、パターンニングを実施しても良い。   Alternatively, the gate electrode 124 may be formed and patterned after the gate insulating layer 123 is formed and patterned on the substrate 121.

次に、層間絶縁膜127を形成する。材料、プロセスについて特に限定はなく、材料としては、例えば、SiONやSiO等の絶縁体が利用可能で、プロセスについてはCVD法、スパッタ法等の真空成膜法が利用できる。パターニング方法についても特に限定されなく、フォトリソグラフィ法等によって所望のパターンを得ることができ、適宜スルーホールを形成することが可能である。 Next, an interlayer insulating film 127 is formed. There are no particular limitations on the material and process, and as the material, for example, an insulator such as SiON or SiO 2 can be used. The patterning method is not particularly limited, and a desired pattern can be obtained by a photolithography method or the like, and through holes can be formed as appropriate.

前記層間絶縁膜127を形成する前に、例えば、Arプラズマ処理により、図5のソース領域122a、ドレイン領域122bを低抵抗化してもよい。   Before forming the interlayer insulating film 127, the resistance of the source region 122a and the drain region 122b in FIG. 5 may be reduced by, for example, Ar plasma treatment.

次に、ソース電極125、ドレイン電極126を形成する。ソース電極125、ドレイン電極126は、層間絶縁膜127に形成されたスルーホール上に形成され、活性層122(ソース領域122a、ドレイン領域122b)と接続される。プロセスとしては第1の実施の形態と同様のプロセスが適用可能である。   Next, the source electrode 125 and the drain electrode 126 are formed. The source electrode 125 and the drain electrode 126 are formed on the through holes formed in the interlayer insulating film 127 and are connected to the active layer 122 (the source region 122a and the drain region 122b). As a process, the same process as that of the first embodiment can be applied.

最後にパッシベーション層128を形成する。材料、プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様である。以上の工程により、電界効果型トランジスタ120が形成される。   Finally, a passivation layer 128 is formed. The material and process are the same as those of the gate insulating layer 13 according to the first embodiment. Through the above steps, the field effect transistor 120 is formed.

このように、ゲート絶縁層及びパッシベーション層の少なくとも何れかとして前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、第1の実施の形態と同様に高性能(低消費電力、高信頼性)な電界効果型トランジスタを実現できる。   As described above, the first oxide is used as at least one of the gate insulating layer and the passivation layer, and the first oxide is patterned by wet etching, which is a low-cost process similar to that of the first embodiment. In addition, a field effect transistor with high performance (low power consumption and high reliability) can be realized.

〈第3の実施の形態〉
第3の実施の形態では、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL:Organic Electro Luminescence)表示素子の例を示す。なお、第3の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Third Embodiment>
In the third embodiment, an example of an organic electroluminescence (organic EL) display element will be described. Note that in the third embodiment, description of the same components as those of the already described embodiments may be omitted.

[有機EL表示素子の構造]
図6は、第3の実施の形態に係る有機EL表示素子の構造及び製造方法を説明する断面図である。図6を参照するに、有機EL表示素子200は、駆動回路210と、層間絶縁膜220と、有機EL素子230と、隔壁240と、封止層250と、接着層260と、対向絶縁性基板270とを有している。
[Structure of organic EL display element]
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the structure and the manufacturing method of the organic EL display element according to the third embodiment. Referring to FIG. 6, an organic EL display element 200 includes a drive circuit 210, an interlayer insulating film 220, an organic EL element 230, a partition wall 240, a sealing layer 250, an adhesive layer 260, and a counter insulating substrate. 270.

駆動回路210は、第1の電界効果型トランジスタ20及び第2の電界効果型トランジスタ30により構成されている。第1の電界効果型トランジスタ20は、絶縁性基板である基板21上に形成された、第1のゲート電極22、ゲート絶縁層23、第1のソース電極24、第1のドレイン電極25、第1の活性層26、及び第1のパッシベーション層27を有している。又、第2の電界効果型トランジスタ30は、基板21上に形成された、第2のゲート電極32、ゲート絶縁層23、第2のソース電極34、第2のドレイン電極35、第2の活性層36、第2のパッシベーション層37を有している。ゲート絶縁層23、第1のパッシベーション層27及び第2のパッシベーション層37の少なくとも何れかは、〈第1の実施の形態〉のゲート絶縁層13、及びパッシベーション層17の少なくとも何れかで使用される前記第1の酸化物と同じ酸化物を使用することができる。   The drive circuit 210 includes the first field effect transistor 20 and the second field effect transistor 30. The first field effect transistor 20 includes a first gate electrode 22, a gate insulating layer 23, a first source electrode 24, a first drain electrode 25, a first drain electrode 25, and a first drain electrode 25, which are formed on a substrate 21 that is an insulating substrate. 1 active layer 26, and first passivation layer 27. The second field effect transistor 30 includes a second gate electrode 32, a gate insulating layer 23, a second source electrode 34, a second drain electrode 35, and a second active electrode formed on the substrate 21. A layer 36 and a second passivation layer 37 are provided. At least one of the gate insulating layer 23, the first passivation layer 27, and the second passivation layer 37 is used in at least one of the gate insulating layer 13 and the passivation layer 17 in the first embodiment. The same oxide as the first oxide can be used.

駆動回路210は、第1の電界効果型トランジスタ20の第1のドレイン電極25と、第2の電界効果型トランジスタ30の第2のゲート電極32とが、ゲート絶縁層23に形成されたスルーホールを介して接続された2トランジスタ1キャパシタの構造とされている。なお、図6の場合には、第2のゲート電極32と第2のソース電極34との間にキャパシタが形成されているが、キャパシタ形成箇所は限定されず、適宜必要な容量のキャパシタを必要な箇所に設計・形成することができる。   The drive circuit 210 includes a through hole in which the first drain electrode 25 of the first field effect transistor 20 and the second gate electrode 32 of the second field effect transistor 30 are formed in the gate insulating layer 23. The structure is a two-transistor one-capacitor connected via the two. In the case of FIG. 6, a capacitor is formed between the second gate electrode 32 and the second source electrode 34. However, the location where the capacitor is formed is not limited, and a capacitor having a necessary capacity is necessary. It can be designed and formed in various places.

層間絶縁膜220は、駆動回路210の第1の電界効果型トランジスタ20及び第2の電界効果型トランジスタ30を被覆するように形成されており、層間絶縁膜220上に有機EL素子230及び隔壁240が形成されている。   The interlayer insulating film 220 is formed so as to cover the first field effect transistor 20 and the second field effect transistor 30 of the drive circuit 210, and the organic EL element 230 and the partition wall 240 are formed on the interlayer insulating film 220. Is formed.

有機EL素子230は、下部電極231と、有機EL層232と、上部電極233とを有する光制御素子である。有機EL素子230の下部電極231は、層間絶縁膜220に形成されたスルーホール220xを介して、第2の電界効果型トランジスタ30の第2のドレイン電極35と接続されている。   The organic EL element 230 is a light control element having a lower electrode 231, an organic EL layer 232, and an upper electrode 233. The lower electrode 231 of the organic EL element 230 is connected to the second drain electrode 35 of the second field effect transistor 30 through a through hole 220 x formed in the interlayer insulating film 220.

なお、図7に示す有機EL表示素子200Aのように、第1のパッシベーション層27と第2のパッシベーション層37とを一体形成してパッシベーション層27Aとしてもよい。この場合には、有機EL素子230の下部電極231は、層間絶縁膜220に形成されたスルーホール220y及びパッシベーション層27Aに形成されたスルーホール220zを介して、第2の電界効果型トランジスタ30の第2のドレイン電極35と接続される。   Note that, as in the organic EL display element 200A shown in FIG. 7, the first passivation layer 27 and the second passivation layer 37 may be integrally formed to form the passivation layer 27A. In this case, the lower electrode 231 of the organic EL element 230 is connected to the second field effect transistor 30 via the through hole 220y formed in the interlayer insulating film 220 and the through hole 220z formed in the passivation layer 27A. Connected to the second drain electrode 35.

有機EL素子230において、下部電極231には、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、In、SnO、ZnO等の導電性を有する酸化物や、銀(Ag)−ネオジウム(Nd)合金等を用いることができる。上部電極233には、例えば、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)−銀(Ag)合金、アルミニウム(Al)−リチウム(Li)合金、ITO等を用いることができる。 In the organic EL element 230, the lower electrode 231 includes, for example, a conductive oxide such as ITO (Indium Tin Oxide), In 2 O 3 , SnO 2 , ZnO, or a silver (Ag) -neodymium (Nd) alloy. Etc. can be used. For the upper electrode 233, for example, aluminum (Al), magnesium (Mg) -silver (Ag) alloy, aluminum (Al) -lithium (Li) alloy, ITO, or the like can be used.

有機EL層232は、電子輸送層と発光層と正孔輸送層とを有している。そして、電子輸送層に上部電極233が接続され、正孔輸送層に下部電極231が接続されている。下部電極231と上部電極233との間に所定の電圧を印加すると、下部電極231及び上部電極233から注入された正孔及び電子が、有機EL層232において再結合し、励起されたエネルギーにより発光層が発光する。つまり、第1の電界効果型トランジスタ20及び第2の電界効果型トランジスタ30がON状態になると、有機EL素子230が発光する。   The organic EL layer 232 has an electron transport layer, a light emitting layer, and a hole transport layer. The upper electrode 233 is connected to the electron transport layer, and the lower electrode 231 is connected to the hole transport layer. When a predetermined voltage is applied between the lower electrode 231 and the upper electrode 233, holes and electrons injected from the lower electrode 231 and the upper electrode 233 are recombined in the organic EL layer 232, and light is emitted by the excited energy. The layer emits light. That is, when the first field effect transistor 20 and the second field effect transistor 30 are turned on, the organic EL element 230 emits light.

有機EL素子230上には、封止層250、接着層260、及び対向絶縁性基板270が順次積層されている。   On the organic EL element 230, a sealing layer 250, an adhesive layer 260, and a counter insulating substrate 270 are sequentially stacked.

[有機EL表示素子の製造方法]
次に、有機EL表示素子200の製造方法について説明する。第1の電界効果型トランジスタ20及び第2の電界効果型トランジスタ30は、第1の実施の形態に係る電界効果型トランジスタと同様の材料・プロセスによって作製できる。
[Method of manufacturing organic EL display element]
Next, a method for manufacturing the organic EL display element 200 will be described. The first field effect transistor 20 and the second field effect transistor 30 can be manufactured by the same materials and processes as those of the field effect transistor according to the first embodiment.

なお、図7においてパッシベーション層27Aとして前記第1の酸化物を用いた場合、スルーホール220zを形成するには、例えば、パッシベーション層27Aを成膜後、層間絶縁膜220を形成前に、パッシベーション層27A上にスルーホール220zを形成する部分を開口するマスクを設ける。そして、マスクを介して、前記第1の溶液でパッシベーション層27Aをエッチングすればよい。   In the case where the first oxide is used as the passivation layer 27A in FIG. 7, in order to form the through hole 220z, for example, after forming the passivation layer 27A and before forming the interlayer insulating film 220, the passivation layer A mask for opening a portion for forming the through hole 220z is provided on 27A. Then, the passivation layer 27A may be etched with the first solution through a mask.

或いは、パッシベーション層27A及び層間絶縁膜220を連続して成膜後、層間絶縁膜220にスルーホール220yを形成し、スルーホール220yが形成された層間絶縁膜220をマスクとして前記第1の溶液でエッチングし、パッシベーション層27Aにスルーホール220zを形成してもよい。   Alternatively, after continuously forming the passivation layer 27A and the interlayer insulating film 220, a through hole 220y is formed in the interlayer insulating film 220, and the interlayer insulating film 220 in which the through hole 220y is formed is used as a mask with the first solution. Etching may be performed to form a through hole 220z in the passivation layer 27A.

層間絶縁膜220及び隔壁240の形成には、様々な材料、プロセスが利用可能である。材料としては、例えばSiOやSiON、SiN等の無機酸化物やアクリル、ポリイミド等の絶縁性材料等が利用できる。プロセスについても、例えばスパッタ法やスピンコーティング法等による成膜後、フォトリソグラフィ法によってパターニングしたり、インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜することも可能である。 Various materials and processes can be used to form the interlayer insulating film 220 and the partition wall 240. As the material, for example, an inorganic oxide such as SiO 2 , SiON, or SiN x , or an insulating material such as acrylic or polyimide can be used. Regarding the process, for example, after film formation by a sputtering method, spin coating method, or the like, patterning can be performed by photolithography, or a desired shape can be directly formed by a printing process such as inkjet, nanoimprint, or gravure.

有機EL素子230の作製方法については特に限定されず、既存の技術を用いることが可能で、例えば、真空蒸着法やスパッタ法等の真空成膜法や、インクジェット、ノズルコート等の溶液プロセスを適宜利用することができる。   A method for manufacturing the organic EL element 230 is not particularly limited, and an existing technique can be used. For example, a vacuum film forming method such as a vacuum deposition method or a sputtering method, or a solution process such as an ink jet or nozzle coating is appropriately used. Can be used.

封止層250の形成には、様々な材料、プロセスが利用可能である。材料としては、例えばSiOやSiON、SiN等の無機酸化物が利用できる。プロセスについても、例えばCVD法やスパッタ法等の真空成膜法が利用できる。 Various materials and processes can be used to form the sealing layer 250. As the material, for example, inorganic oxides such as SiO 2 , SiON, SiN x and the like can be used. For the process, for example, a vacuum film forming method such as a CVD method or a sputtering method can be used.

封止層250を形成後、例えば、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等の材料からなる接着層260を介して対向絶縁性基板270を貼り合わせることで、有機EL表示素子200が完成する。   After forming the sealing layer 250, the organic EL display element 200 is completed by bonding the opposing insulating substrate 270 through an adhesive layer 260 made of a material such as an epoxy resin or an acrylic resin, for example.

このように、ゲート絶縁層とパッシベーション層の少なくとも何れかとして前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能(低消費電力、高信頼性)な有機EL表示素子を実現できる。   As described above, the first oxide is used as at least one of the gate insulating layer and the passivation layer, and the high-performance (low power consumption, high performance) is achieved by a low-cost process in which the first oxide is patterned by wet etching. A reliable organic EL display element can be realized.

なお、本実施の形態に係る表示素子は、少なくとも、光制御素子と、光制御素子を駆動する駆動回路とを有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。光制御素子としては、駆動信号に応じて光出力を制御する素子である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。上記の例では、光制御素子として有機EL素子を用いた表示素子の例について説明したが、光制御素子として、有機EL素子に代えて液晶素子、エレクトロクロミック素子、電気泳動素子、エレクトロウェッティング素子等を用いた表示素子を実現することも可能である。   Note that the display element according to this embodiment includes at least a light control element and a drive circuit that drives the light control element, and further includes other members as necessary. The light control element is not particularly limited as long as it is an element that controls light output according to a drive signal, and can be appropriately selected according to the purpose. In the above example, an example of a display element using an organic EL element as the light control element has been described. However, as the light control element, a liquid crystal element, an electrochromic element, an electrophoretic element, and an electrowetting element instead of the organic EL element. It is also possible to realize a display element using the above.

駆動回路としては、第1の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。   The drive circuit is not particularly limited as long as it has the field effect transistor according to the first embodiment, and can be appropriately selected according to the purpose. There is no restriction | limiting in particular as another member, According to the objective, it can select suitably.

〈第4の実施の形態〉
第4の実施の形態では、電界効果型トランジスタの他の例を示す。なお、第4の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Fourth embodiment>
In the fourth embodiment, another example of a field effect transistor is shown. Note that in the fourth embodiment, descriptions of the same components as those of the above-described embodiments may be omitted.

[電界効果型トランジスタの構造]
図8は、第4の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの構造及び製造方法を説明する断面図である。図8を参照するに、電界効果型トランジスタ50は、基板51と、ゲート電極52と、ゲート絶縁層53と、ゲート側壁絶縁膜54と、ソース領域55と、ドレイン領域56と、層間絶縁膜57と、ソース電極58と、ドレイン電極59と、パッシベーション層111とを有している。なお、電界効果型トランジスタ50は、本発明に係る電界効果型トランジスタの代表的な一例である。
[Structure of field effect transistor]
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the structure and manufacturing method of the field effect transistor according to the fourth embodiment. Referring to FIG. 8, the field effect transistor 50 includes a substrate 51, a gate electrode 52, a gate insulating layer 53, a gate sidewall insulating film 54, a source region 55, a drain region 56, and an interlayer insulating film 57. A source electrode 58, a drain electrode 59, and a passivation layer 111. The field effect transistor 50 is a typical example of the field effect transistor according to the present invention.

ゲート絶縁層53及びパッシベーション層111の少なくとも何れかは、〈第1の実施の形態〉のゲート絶縁層13、及びパッシベーション層17の少なくとも何れかで使用される前記第1の酸化物と同じ酸化物を使用することができる。   At least one of the gate insulating layer 53 and the passivation layer 111 is the same oxide as the first oxide used in at least one of the gate insulating layer 13 and the passivation layer 17 in the first embodiment. Can be used.

ゲート絶縁層53に前記第1の酸化物を用いた場合、パッシベーション層111の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。 When the first oxide is used for the gate insulating layer 53, the material of the passivation layer 111 is not particularly limited, and for example, an inorganic oxide film such as SiO 2 , SiON, or SiN can be used.

同様に、パッシベーション層111に前記第1の酸化物を用いた場合、ゲート絶縁層53の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。但し、ゲート絶縁層53とパッシベーション層111の両方に前記第1の酸化物を用いてもよい。この場合、ゲート絶縁層53とパッシベーション層111の界面が安定し、より高信頼性な特性が得られやすい。 Similarly, when the first oxide is used for the passivation layer 111, the material of the gate insulating layer 53 is not particularly limited, and for example, an inorganic oxide film such as SiO 2 , SiON, or SiN is used. it can. However, the first oxide may be used for both the gate insulating layer 53 and the passivation layer 111. In this case, the interface between the gate insulating layer 53 and the passivation layer 111 is stabilized, and more reliable characteristics are easily obtained.

[電界効果型トランジスタの製造方法]
次に、電界効果型トランジスタ50の製造方法について説明する。一例として、ゲート絶縁層53、パッシベーション層111ともに前記第1の酸化物を用いた構成の電界効果型トランジスタの製造方法について述べるが、これに限定されるものではない。
[Method for Manufacturing Field Effect Transistor]
Next, a method for manufacturing the field effect transistor 50 will be described. As an example, a method for manufacturing a field-effect transistor having the structure using the first oxide for both the gate insulating layer 53 and the passivation layer 111 will be described, but the present invention is not limited to this.

電界効果型トランジスタ50を作製するには、まず、半導体基板である基板51を準備する。材料としては半導体材料であれば特に限定されず、所望の不純物が添加されたSi(シリコン)、Ge(ゲルマニウム)等の材料が適宜利用できる。   In order to manufacture the field effect transistor 50, first, a substrate 51 which is a semiconductor substrate is prepared. The material is not particularly limited as long as it is a semiconductor material, and materials such as Si (silicon) and Ge (germanium) to which a desired impurity is added can be appropriately used.

次に、基板51上にゲート絶縁層53を形成する。プロセスは特に限定されず、例えば、CVD法、ALD法、スパッタ法等の真空成膜法による成膜後、フォトリソグラフィ法等の方法により、所望のパターンを形成することができる。何れの成膜法においてもアモルファス膜として形成することが可能である。   Next, a gate insulating layer 53 is formed on the substrate 51. The process is not particularly limited. For example, a desired pattern can be formed by a method such as a photolithography method after film formation by a vacuum film formation method such as a CVD method, an ALD method, or a sputtering method. Any film formation method can be used to form an amorphous film.

次に、ゲート電極52を形成する。材料、プロセスについて特に限定はなく、材料としては、例えば、ポリシリコンや、Al等の金属材料、又、それらとTiN、TaN等のバリアメタルとの積層体が利用可能である。プロセスについては、例えば、CVD法、スパッタ法等の真空成膜法が利用できる。又、低抵抗化のために、ゲート電極52の表面に、例えば、NiやCo、Ti等のシリサイド層を形成してもよい。   Next, the gate electrode 52 is formed. There are no particular limitations on the material and process, and as the material, for example, a metal material such as polysilicon or Al, or a laminate of these and a barrier metal such as TiN or TaN can be used. For the process, for example, a vacuum film forming method such as a CVD method or a sputtering method can be used. In order to reduce the resistance, a silicide layer such as Ni, Co, or Ti may be formed on the surface of the gate electrode 52, for example.

ゲート電極52のパターニング方法についても特に限定されないが、例えば、フォトレジストを用いてマスクを形成し、ドライエッチング法によってマスクによって被覆されていない領域のゲート絶縁層53又はゲート電極52を除去するフォトリソグラフィ法が利用できる。   The patterning method of the gate electrode 52 is not particularly limited. For example, a mask is formed using a photoresist, and the gate insulating layer 53 or the gate electrode 52 in a region not covered with the mask is removed by a dry etching method. The law is available.

ゲート絶縁層53のプロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様である。ゲート絶縁層53のウェットエッチング用のマスク材は特に限定されないが、例えば前記ゲート電極52のパターンをマスクとすることが可能である。   The process of the gate insulating layer 53 is the same as that of the gate insulating layer 13 according to the first embodiment. The mask material for wet etching of the gate insulating layer 53 is not particularly limited. For example, the pattern of the gate electrode 52 can be used as a mask.

次に、ゲート絶縁層53及びゲート電極52の側面にゲート側壁絶縁膜54を形成する。材料、プロセスについて特に限定はなく、材料としては、例えば、SiONやSiO等の絶縁体が利用可能で、プロセスについてはCVD法、スパッタ法等の真空成膜法が利用できる。パターニング方法についても特に限定されないが、例えば、ゲート側壁絶縁膜54の材料を基板全面に成膜後、全面をドライエッチング法によりエッチバッグすることで形成する方法等が利用できる。 Next, a gate sidewall insulating film 54 is formed on the side surfaces of the gate insulating layer 53 and the gate electrode 52. There are no particular limitations on the material and process, and as the material, for example, an insulator such as SiON or SiO 2 can be used. The patterning method is not particularly limited, and for example, a method of forming the gate sidewall insulating film 54 on the entire surface of the substrate and then etching the entire surface by a dry etching method can be used.

次に、基板51に選択的にイオン注入することにより、ソース領域55及びドレイン領域56を形成する。低抵抗化のために、ソース領域55及びドレイン領域56の表面に、例えば、NiやCo、Ti等のシリサイド層を形成してもよい。   Next, the source region 55 and the drain region 56 are formed by selectively implanting ions into the substrate 51. In order to reduce the resistance, for example, silicide layers such as Ni, Co, and Ti may be formed on the surfaces of the source region 55 and the drain region 56.

次に、層間絶縁膜57を形成する。材料、プロセスについて特に限定はなく、材料としては、例えば、SiONやSiO等の絶縁体が利用可能で、プロセスについてはCVD法、スパッタ法等の真空成膜法が利用できる。パターニング方法についても特に限定されなく、フォトリソグラフィ法等によって所望のパターンを得ることができ、適宜スルーホールを形成することが可能である。 Next, an interlayer insulating film 57 is formed. There are no particular limitations on the material and process, and as the material, for example, an insulator such as SiON or SiO 2 can be used. The patterning method is not particularly limited, and a desired pattern can be obtained by a photolithography method or the like, and through holes can be formed as appropriate.

次に、ソース電極58、ドレイン電極59を形成する。ソース電極58、ドレイン電極59は、層間絶縁膜57に形成されたスルーホールを埋め込み、ソース領域55及びドレイン領域56と接続するように形成される。   Next, the source electrode 58 and the drain electrode 59 are formed. The source electrode 58 and the drain electrode 59 are formed so as to fill the through holes formed in the interlayer insulating film 57 and connect to the source region 55 and the drain region 56.

材料、プロセスについて特に限定はなく、材料としては、例えば、AlやCu等の金属材料が利用可能である。プロセスについては、例えば、スパッタ法等の真空成膜法によってスルーホールを埋め込んだ後にフォトリソグラフィ法によってパターニングする方法や、CVD法、メッキ法によってスルーホールを埋め込んだ後にCMP(Chemical Mechanical Polishing)法によって平坦化する方法等が利用できる。又、適宜、TiN、TaN等のバリアメタル層との積層体としてもよい。又、CVD法を用い、スルーホールをWによって埋め込むWプラグを利用してもよい。   There are no particular limitations on the materials and processes, and for example, metal materials such as Al and Cu can be used. As for the process, for example, a through hole is filled by a vacuum film formation method such as a sputtering method and then patterned by a photolithography method, or a through hole is filled by a CVD method or a plating method and then a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method is used. A flattening method or the like can be used. Moreover, it is good also as a laminated body with barrier metal layers, such as TiN and TaN, suitably. Alternatively, a W plug in which the through hole is filled with W may be used by using the CVD method.

最後にパッシベーション層111を形成する。材料、プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様である。以上の工程により、電界効果型トランジスタが形成される。   Finally, a passivation layer 111 is formed. The material and process are the same as those of the gate insulating layer 13 according to the first embodiment. Through the above steps, a field effect transistor is formed.

なお、電界効果型トランジスタ50については、ソース領域55及びドレイン領域56との間にチャネルを形成する活性層は、基板51に当たる。又、Siからなる基板51とゲート絶縁層53の間にSiGe等の活性層を形成してもよい。又、図8はトップゲート構造であるが、所謂ダブルゲート構造やフィン型FETにおいても上述したゲート絶縁層53を用いることができる。   In the field effect transistor 50, an active layer that forms a channel between the source region 55 and the drain region 56 corresponds to the substrate 51. Further, an active layer such as SiGe may be formed between the substrate 51 made of Si and the gate insulating layer 53. Although FIG. 8 shows a top gate structure, the gate insulating layer 53 described above can also be used in a so-called double gate structure or fin type FET.

このように、ゲート絶縁層及びパッシベーション層の少なくとも何れかとして前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、第1の実施の形態と同様に高性能(低消費電力、高信頼性)な電界効果型トランジスタを実現できる。   As described above, the first oxide is used as at least one of the gate insulating layer and the passivation layer, and the first oxide is patterned by wet etching, which is a low-cost process similar to that of the first embodiment. In addition, a field effect transistor with high performance (low power consumption and high reliability) can be realized.

〈第5の実施の形態〉
第5の実施の形態では、揮発性半導体メモリ素子の例を示す。なお、第5の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Fifth embodiment>
In the fifth embodiment, an example of a volatile semiconductor memory element is shown. Note that in the fifth embodiment, description of the same components as those of the above-described embodiments may be omitted.

[揮発性半導体メモリ素子の構造]
図9は、第5の実施の形態に係る揮発性半導体メモリ素子の構造及び製造方法を説明する断面図である。図9を参照するに、揮発性半導体メモリ素子60は、絶縁性基板である基板61と、ゲート電極62と、ゲート絶縁層63と、ソース電極64と、ドレイン電極65と、活性層66と、第1のキャパシタ電極67と、キャパシタ誘電層68と、第2のキャパシタ電極69とパッシベーション層112とを有している。なお、揮発性半導体メモリ素子60は、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。
[Structure of volatile semiconductor memory device]
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining the structure and the manufacturing method of the volatile semiconductor memory element according to the fifth embodiment. Referring to FIG. 9, a volatile semiconductor memory device 60 includes a substrate 61 that is an insulating substrate, a gate electrode 62, a gate insulating layer 63, a source electrode 64, a drain electrode 65, an active layer 66, A first capacitor electrode 67, a capacitor dielectric layer 68, a second capacitor electrode 69, and a passivation layer 112 are included. The volatile semiconductor memory element 60 is a typical example of the semiconductor device according to the present invention.

ゲート絶縁層63、及びパッシベーション層112の少なくとも何れかは、〈第1の実施の形態〉のゲート絶縁層13、及びパッシベーション層17の少なくとも何れかで使用される前記第1の酸化物と同じ酸化物を使用することができる。   At least one of the gate insulating layer 63 and the passivation layer 112 is the same oxide as the first oxide used in at least one of the gate insulating layer 13 and the passivation layer 17 in the first embodiment. Things can be used.

ゲート絶縁層63に前記第1の酸化物を用いた場合、パッシベーション層112の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。 When the first oxide is used for the gate insulating layer 63, the material of the passivation layer 112 is not particularly limited, and for example, an inorganic oxide film such as SiO 2 , SiON, or SiN can be used.

同様に、パッシベーション層112に前記第1の酸化物を用いた場合、ゲート絶縁層63の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。但し、ゲート絶縁層63とパッシベーション層112の両方に前記第1の酸化物を用いてもよい。この場合、ゲート絶縁層63とパッシベーション層112の界面が安定し、より高信頼性な特性が得られやすい。 Similarly, when the first oxide is used for the passivation layer 112, the material of the gate insulating layer 63 is not particularly limited, and for example, an inorganic oxide film such as SiO 2 , SiON, or SiN is used. it can. However, the first oxide may be used for both the gate insulating layer 63 and the passivation layer 112. In this case, the interface between the gate insulating layer 63 and the passivation layer 112 is stable, and it is easy to obtain more reliable characteristics.

キャパシタ誘電層68も、前記第1の酸化物であることが好ましい。   The capacitor dielectric layer 68 is also preferably the first oxide.

[揮発性半導体メモリ素子の製造方法]
次に、揮発性半導体メモリ素子60の製造方法について説明する。一例として、ゲート絶縁層63、パッシベーション層112ともに前記第1の酸化物を用いた構成の揮発性半導体メモリ素子の製造方法について述べるが、これに限定されるものではない。
[Method for Manufacturing Volatile Semiconductor Memory Device]
Next, a method for manufacturing the volatile semiconductor memory element 60 will be described. As an example, a method for manufacturing a volatile semiconductor memory device having the structure using the first oxide for both the gate insulating layer 63 and the passivation layer 112 will be described, but the present invention is not limited thereto.

揮発性半導体メモリ素子60を作製するには、まず、基板61を準備する。材料については、第1の実施の形態に係る基板11と同様である。次に、基板61上にゲート電極62を形成する。材料、プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート電極12と同様である。   In order to manufacture the volatile semiconductor memory element 60, first, the substrate 61 is prepared. The material is the same as that of the substrate 11 according to the first embodiment. Next, the gate electrode 62 is formed on the substrate 61. The materials and processes are the same as those of the gate electrode 12 according to the first embodiment.

次に、第2のキャパシタ電極69を形成する。第2のキャパシタ電極69については、様々な材料、プロセスが利用可能である。材料としては、例えば、Mo、Al、Cu、Ru等の金属や合金、ITO、ATO等の透明導電性酸化物、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、ポリアニリン(PANI)等の有機導電体等が利用できる。プロセスとしては、例えば、スパッタ法やスピンコート・ディップコート等による成膜後、フォトリソグラフィ法によってパターニングしたり、インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜することも可能である。   Next, a second capacitor electrode 69 is formed. Various materials and processes can be used for the second capacitor electrode 69. As materials, for example, metals and alloys such as Mo, Al, Cu and Ru, transparent conductive oxides such as ITO and ATO, and organic conductors such as polyethylenedioxythiophene (PEDOT) and polyaniline (PANI) are used. it can. As a process, for example, after film formation by sputtering, spin coating, dip coating, etc., patterning can be performed by photolithography, or a desired shape can be directly formed by a printing process such as ink jet, nanoimprint, or gravure. It is.

なお、ゲート電極62及び第2のキャパシタ電極69の材料、プロセスが同じであれば、同時に形成してもよい。   Note that the gate electrode 62 and the second capacitor electrode 69 may be formed at the same time as long as the materials and processes are the same.

次に、前記第1の酸化物からなるゲート絶縁層63を形成する。プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様である。   Next, a gate insulating layer 63 made of the first oxide is formed. The process is the same as that of the gate insulating layer 13 according to the first embodiment.

次に、第2のキャパシタ電極69の上に、キャパシタ誘電層68を形成する。キャパシタ誘電層68の材料については特に限定されなく、例えば、Hf酸化物、Ta酸化物、La酸化物等を含んだ高誘電率酸化物材料や、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、タンタル酸ストロンチウムビスマス(SBT)に代表される強誘電体材料等を利用することができる。中でも、前記第1の酸化物によりキャパシタ誘電層68を形成することが好ましい。   Next, a capacitor dielectric layer 68 is formed on the second capacitor electrode 69. The material of the capacitor dielectric layer 68 is not particularly limited. For example, a high dielectric constant oxide material containing Hf oxide, Ta oxide, La oxide, etc., lead zirconate titanate (PZT), strontium tantalate A ferroelectric material typified by bismuth (SBT) can be used. In particular, the capacitor dielectric layer 68 is preferably formed of the first oxide.

プロセスは特に限定されず、例えば、CVD法、ALD法、スパッタ法等の真空成膜法による成膜後、フォトリソグラフィ法等の方法により、所望のパターンを形成することができる。何れの成膜法においてもアモルファス膜として形成することが可能である。   The process is not particularly limited. For example, a desired pattern can be formed by a method such as a photolithography method after film formation by a vacuum film formation method such as a CVD method, an ALD method, or a sputtering method. Any film formation method can be used to form an amorphous film.

なお、ゲート絶縁層63及びキャパシタ誘電層68の材料、プロセスが同じであれば、同時に形成してもよい。   If the materials and processes of the gate insulating layer 63 and the capacitor dielectric layer 68 are the same, they may be formed simultaneously.

次に、ソース電極64及びドレイン電極65を形成する。材料、プロセスについては第1の実施の形態に係るソース電極14及びドレイン電極15と同様である。   Next, the source electrode 64 and the drain electrode 65 are formed. The materials and processes are the same as those of the source electrode 14 and the drain electrode 15 according to the first embodiment.

次に、第1のキャパシタ電極67を形成する。第1のキャパシタ電極67については、様々な材料、プロセスが利用可能である。材料としては、例えば、Mo、Al、Cu、Ru等の金属や合金、ITO、ATO等の透明導電性酸化物、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、ポリアニリン(PANI)等の有機導電体等が利用できる。プロセスとしては、例えば、スパッタ法やスピンコート・ディップコート等による成膜後、フォトリソグラフィ法によってパターニングしたり、インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜することも可能である。   Next, the first capacitor electrode 67 is formed. Various materials and processes can be used for the first capacitor electrode 67. As materials, for example, metals and alloys such as Mo, Al, Cu and Ru, transparent conductive oxides such as ITO and ATO, and organic conductors such as polyethylenedioxythiophene (PEDOT) and polyaniline (PANI) are used. it can. As a process, for example, after film formation by sputtering, spin coating, dip coating, etc., patterning can be performed by photolithography, or a desired shape can be directly formed by a printing process such as ink jet, nanoimprint, or gravure. It is.

又、ソース電極64及びドレイン電極65と、第1のキャパシタ電極67の材料、プロセスが同じであれば、同時に形成してもよい。   Alternatively, the source electrode 64 and the drain electrode 65 may be formed at the same time as long as the materials and processes of the first capacitor electrode 67 are the same.

次に、活性層66を形成する。材料については特に限定されず、例えば、多結晶シリコン(p−Si)、アモルファスシリコン(a−Si)、In−Ga−Zn−O等の酸化物半導体、及びペンタセン等の有機半導体等が適宜利用できる。中でも、ゲート絶縁層63と活性層66との界面の安定性の点から、酸化物半導体であることが好ましい。プロセスについては特に限定されず、例えば、スパッタ法、パルスレーザーデポジッション(PLD)法、CVD法、ALD法等の真空プロセスやスピンコート・ディップコート等の溶液プロセスによって成膜後、フォトリソグラフィ法によってパターニングしたり、或いはインクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜することも可能である。   Next, the active layer 66 is formed. The material is not particularly limited, and for example, polycrystalline silicon (p-Si), amorphous silicon (a-Si), an oxide semiconductor such as In-Ga-Zn-O, and an organic semiconductor such as pentacene are appropriately used. it can. Among these, an oxide semiconductor is preferable from the viewpoint of stability at the interface between the gate insulating layer 63 and the active layer 66. The process is not particularly limited. For example, the film is formed by a vacuum process such as a sputtering method, a pulse laser deposition (PLD) method, a CVD method, or an ALD method, or a solution process such as spin coating or dip coating, and then by a photolithography method. It is also possible to directly form a desired shape by patterning or a printing process such as inkjet, nanoimprint, or gravure.

最後にパッシベーション層112を形成する。材料、プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様である。以上の工程により、揮発性半導体メモリ素子60が作製される。   Finally, a passivation layer 112 is formed. The material and process are the same as those of the gate insulating layer 13 according to the first embodiment. Through the above process, the volatile semiconductor memory element 60 is manufactured.

なお、揮発性半導体メモリ素子60において、ゲート電極62、ゲート絶縁層63、ソース電極64、ドレイン電極65、活性層66の位置関係は所謂ボトムゲート/ボトムコンタクト型であるが、本実施の形態に係る揮発性半導体メモリ素子はこれに限定されず、例えば、ボトムゲート/トップコンタクト型、トップゲート/ボトムコンタクト型、トップゲート/トップコンタクト型でもよい。   In the volatile semiconductor memory element 60, the positional relationship among the gate electrode 62, the gate insulating layer 63, the source electrode 64, the drain electrode 65, and the active layer 66 is a so-called bottom gate / bottom contact type. The volatile semiconductor memory device is not limited to this, and may be, for example, a bottom gate / top contact type, a top gate / bottom contact type, or a top gate / top contact type.

又、揮発性半導体メモリ素子60における第1のキャパシタ電極67、キャパシタ誘電層68、第2のキャパシタ電極69は、平面構造となっているが、例えば、三次元構造とする等の方法により、キャパシタの容量を増加させてもよい。   The first capacitor electrode 67, the capacitor dielectric layer 68, and the second capacitor electrode 69 in the volatile semiconductor memory element 60 have a planar structure. For example, the capacitor may be formed by a method such as a three-dimensional structure. The capacity may be increased.

このように、ゲート絶縁層及びパッシベーション層の少なくとも何れかとして前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能(低消費電力、高信頼性)な揮発性半導体メモリ素子を実現できる。又、ゲート絶縁層に加え、キャパシタ誘電層にも前記第1の酸化物を用いた場合、更に低消費電力とすることができ好適である。   As described above, the first oxide is used as at least one of the gate insulating layer and the passivation layer, and the high-performance (low power consumption, high power) is achieved by a low-cost process in which the first oxide is patterned by wet etching. A reliable volatile semiconductor memory device can be realized. Further, when the first oxide is used for the capacitor dielectric layer in addition to the gate insulating layer, it is preferable that the power consumption can be further reduced.

〈第6の実施の形態〉
第6の実施の形態では、揮発性半導体メモリ素子の他の例を示す。なお、第6の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Sixth embodiment>
In the sixth embodiment, another example of a volatile semiconductor memory element is shown. Note that in the sixth embodiment, descriptions of the same components as in the already described embodiments may be omitted.

[揮発性半導体メモリ素子の構造]
図10は、第6の実施の形態に係る揮発性半導体メモリ素子の構造及び製造方法を説明する断面図である。図10を参照するに、揮発性半導体メモリ素子70は、半導体基板である基板71と、ゲート電極72と、ゲート絶縁層73と、ゲート側壁絶縁膜74と、ソース領域75と、ドレイン領域76と、第1の層間絶縁膜77と、ビット線電極78と、第2の層間絶縁膜79と、第2のキャパシタ電極80と、キャパシタ誘電層81と、第1のキャパシタ電極82と、パッシベーション層113とを有している。なお、揮発性半導体メモリ素子70は、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。
[Structure of volatile semiconductor memory device]
FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining the structure and the manufacturing method of the volatile semiconductor memory element according to the sixth embodiment. Referring to FIG. 10, a volatile semiconductor memory device 70 includes a substrate 71 which is a semiconductor substrate, a gate electrode 72, a gate insulating layer 73, a gate sidewall insulating film 74, a source region 75, and a drain region 76. The first interlayer insulating film 77, the bit line electrode 78, the second interlayer insulating film 79, the second capacitor electrode 80, the capacitor dielectric layer 81, the first capacitor electrode 82, and the passivation layer 113. And have. The volatile semiconductor memory element 70 is a typical example of the semiconductor device according to the present invention.

ゲート絶縁層73、及びパッシベーション層113の少なくとも何れかは、〈第1の実施の形態〉のゲート絶縁層13、及びパッシベーション層17の少なくとも何れかで使用される前記第1の酸化物と同じ酸化物を使用することができる。   At least one of the gate insulating layer 73 and the passivation layer 113 is the same oxide as the first oxide used in at least one of the gate insulating layer 13 and the passivation layer 17 in the first embodiment. Things can be used.

ゲート絶縁層73に前記第1の酸化物を用いた場合、パッシベーション層113の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。 When the first oxide is used for the gate insulating layer 73, the material for the passivation layer 113 is not particularly limited, and for example, an inorganic oxide film such as SiO 2 , SiON, or SiN can be used.

同様に、パッシベーション層113に前記第1の酸化物を用いた場合、ゲート絶縁層73の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。但し、ゲート絶縁層73とパッシベーション層113の両方に前記第1の酸化物を用いてもよい。この場合、ゲート絶縁層73とパッシベーション層113の界面が安定し、より高信頼性な特性が得られやすい。 Similarly, when the first oxide is used for the passivation layer 113, the material of the gate insulating layer 73 is not particularly limited, and for example, an inorganic oxide film such as SiO 2 , SiON, SiN or the like is used. it can. However, the first oxide may be used for both the gate insulating layer 73 and the passivation layer 113. In this case, the interface between the gate insulating layer 73 and the passivation layer 113 is stable, and it is easy to obtain more reliable characteristics.

キャパシタ誘電層81も、前記第1の酸化物であることが好ましい。   The capacitor dielectric layer 81 is also preferably the first oxide.

[揮発性半導体メモリ素子の製造方法]
次に、揮発性半導体メモリ素子70の製造方法について説明する。一例として、ゲート絶縁層73、パッシベーション層113ともに前記第1の酸化物を用いた構成の揮発性半導体メモリ素子の製造方法について述べるが、これに限定されるものではない。
[Method for Manufacturing Volatile Semiconductor Memory Device]
Next, a method for manufacturing the volatile semiconductor memory element 70 will be described. As an example, a method for manufacturing a volatile semiconductor memory element having the structure using the first oxide for both the gate insulating layer 73 and the passivation layer 113 will be described, but the present invention is not limited thereto.

揮発性半導体メモリ素子70において、基板71、ゲート電極72、ゲート絶縁層73、ゲート側壁絶縁膜74、ソース領域75、ドレイン領域76、第1の層間絶縁膜77については、第4の実施の形態に係る、基板51、ゲート電極52、ゲート絶縁層53、ゲート側壁絶縁膜54、ソース領域55、ドレイン領域56、層間絶縁膜57と同様の材料・プロセスにて形成することができる。   In the volatile semiconductor memory device 70, the substrate 71, the gate electrode 72, the gate insulating layer 73, the gate sidewall insulating film 74, the source region 75, the drain region 76, and the first interlayer insulating film 77 are described in the fourth embodiment. The substrate 51, the gate electrode 52, the gate insulating layer 53, the gate sidewall insulating film 54, the source region 55, the drain region 56, and the interlayer insulating film 57 can be formed by the same materials and processes.

基板71上に、ゲート絶縁層73、ゲート電極72、ゲート側壁絶縁膜74、ソース領域75、ドレイン領域76、第1の層間絶縁膜77を形成した後、ビット線電極78を形成する。材料、プロセスについて特に限定はなく、材料としては、例えば、AlやCu等が利用可能である。プロセスについては、例えば、スパッタ法やCVD法等の真空成膜法によってスルーホールを埋め込んだ後にフォトリソグラフィ法によってパターニングする方法や、CVD法、メッキ法によってスルーホールを埋め込んだ後にCMP法によって平坦化する方法等が利用できる。又、適宜TiN、TaN等のバリアメタル層との積層体としてもよい。又、CVD法を用い、スルーホールをWによって埋め込むWプラグを利用してもよい。   After forming the gate insulating layer 73, the gate electrode 72, the gate sidewall insulating film 74, the source region 75, the drain region 76, and the first interlayer insulating film 77 on the substrate 71, the bit line electrode 78 is formed. The material and process are not particularly limited, and for example, Al, Cu, or the like can be used. As for the process, for example, a method of patterning by a photolithography method after embedding a through hole by a vacuum film forming method such as a sputtering method or a CVD method, or a method of planarizing by a CMP method after embedding the through hole by a CVD method or a plating method Can be used. Moreover, it is good also as a laminated body with barrier metal layers, such as TiN and TaN, suitably. Alternatively, a W plug in which the through hole is filled with W may be used by using the CVD method.

次に、第2の層間絶縁膜79を形成する。材料、プロセスについては、第4の実施の形態に係る層間絶縁膜57と同様である。   Next, a second interlayer insulating film 79 is formed. The material and process are the same as those of the interlayer insulating film 57 according to the fourth embodiment.

次に、第2のキャパシタ電極80を形成する。材料、プロセスについて特に限定はなく、材料としては、例えば、AlやCu、Ru等の金属材料や、ポリシリコンが利用可能である。プロセスについては、例えば、スパッタ法やCVD法等の真空成膜法によってスルーホールを埋め込んだ後にフォトリソグラフィ法によってパターニングする方法や、CVD法、メッキ法によってスルーホールを埋め込んだ後にCMP法によって平坦化する方法等が利用できる。又、適宜TiN、TaN等のバリアメタル層との積層体としてもよい。又、CVD法を用い、スルーホールをWによって埋め込むWプラグを利用してもよい。   Next, the second capacitor electrode 80 is formed. There are no particular limitations on the materials and processes, and examples of materials that can be used include metal materials such as Al, Cu, and Ru, and polysilicon. As for the process, for example, a method of patterning by a photolithography method after embedding a through hole by a vacuum film forming method such as a sputtering method or a CVD method, or a method of planarizing by a CMP method after embedding the through hole by a CVD method or a plating method Can be used. Moreover, it is good also as a laminated body with barrier metal layers, such as TiN and TaN, suitably. Alternatively, a W plug in which the through hole is filled with W may be used by using the CVD method.

次に、キャパシタ誘電層81を形成する。キャパシタ誘電層81の材料については特に限定されず、例えば、Hf酸化物、Ta酸化物、La酸化物等を含んだ高誘電率酸化物材料や、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、タンタル酸ストロンチウムビスマス(SBT)に代表される強誘電体材料等を利用することができる。中でも、前記第1の酸化物によりキャパシタ誘電層81を形成することが好ましい。   Next, a capacitor dielectric layer 81 is formed. The material of the capacitor dielectric layer 81 is not particularly limited. For example, a high dielectric constant oxide material containing Hf oxide, Ta oxide, La oxide, etc., lead zirconate titanate (PZT), strontium tantalate A ferroelectric material typified by bismuth (SBT) can be used. Among these, it is preferable to form the capacitor dielectric layer 81 with the first oxide.

プロセスは特に限定されず、例えば、CVD法、ALD法、スパッタ法等の真空成膜法による成膜後、フォトリソグラフィ法等の方法により、所望のパターンを形成することができる。何れの成膜法においてもアモルファス膜として形成することが可能である。キャパシタ誘電層81に前記第1の酸化物を用いる場合、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様のプロセスを用いることができる。   The process is not particularly limited. For example, a desired pattern can be formed by a method such as a photolithography method after film formation by a vacuum film formation method such as a CVD method, an ALD method, or a sputtering method. Any film formation method can be used to form an amorphous film. When the first oxide is used for the capacitor dielectric layer 81, the same process as that for the gate insulating layer 13 according to the first embodiment can be used.

次に、第1のキャパシタ電極82を形成する。材料、プロセスについて特に限定はなく、材料としては、例えば、Al、Cu、Ru等の金属材料や、ポリシリコンが利用可能である。プロセスについては、例えば、CVD法、スパッタ法等の真空成膜法によって成膜後、フォトリソグラフィ法によってパターニングする方法等が利用できる。又、適宜TiN、TaN等のバリアメタル層との積層体としてもよい。   Next, the first capacitor electrode 82 is formed. The material and process are not particularly limited, and for example, a metal material such as Al, Cu, or Ru, or polysilicon can be used. As the process, for example, a method of patterning by a photolithography method after film formation by a vacuum film formation method such as a CVD method or a sputtering method can be used. Moreover, it is good also as a laminated body with barrier metal layers, such as TiN and TaN, suitably.

最後にパッシベーション層113を形成する。材料、プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様である。以上の工程により、揮発性半導体メモリ素子70が作製される。   Finally, a passivation layer 113 is formed. The material and process are the same as those of the gate insulating layer 13 according to the first embodiment. Through the above process, the volatile semiconductor memory element 70 is manufactured.

なお、揮発性半導体メモリ素子70において、電界効果型トランジスタの上方にキャパシタが配置されたスタック型構造の揮発性半導体メモリ素子について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、半導体基板に溝を掘って、電界効果型トランジスタの下方にキャパシタが配置されたトレンチ型構造の揮発性半導体メモリ素子としてもよい。   In the volatile semiconductor memory element 70, the stack type volatile semiconductor memory element in which the capacitor is disposed above the field effect transistor has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a volatile semiconductor memory element having a trench structure in which a trench is formed in a semiconductor substrate and a capacitor is disposed below the field effect transistor may be used.

又、揮発性半導体メモリ素子70における第2のキャパシタ電極80、キャパシタ誘電層81、第1のキャパシタ電極82は、平面構造となっているが、例えば、三次元構造とする等の方法により、キャパシタの容量を増加させてもよい。   In addition, the second capacitor electrode 80, the capacitor dielectric layer 81, and the first capacitor electrode 82 in the volatile semiconductor memory element 70 have a planar structure. For example, the capacitor is formed by a method such as a three-dimensional structure. The capacity may be increased.

このように、ゲート絶縁層及びパッシベーション層の少なくとも何れかとして前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能(低消費電力、高信頼性)な揮発性半導体メモリ素子を実現できる。又、ゲート絶縁層に加え、キャパシタ誘電層にも前記第1の酸化物を用いた場合、更に低消費電力とすることができ好適である。   As described above, the first oxide is used as at least one of the gate insulating layer and the passivation layer, and the high-performance (low power consumption, high power) is achieved by a low-cost process in which the first oxide is patterned by wet etching. A reliable volatile semiconductor memory device can be realized. Further, when the first oxide is used for the capacitor dielectric layer in addition to the gate insulating layer, it is preferable that the power consumption can be further reduced.

〈第7の実施の形態〉
第7の実施の形態では、不揮発性半導体メモリ素子の例を示す。なお、第7の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Seventh embodiment>
In the seventh embodiment, an example of a nonvolatile semiconductor memory element is shown. Note that in the seventh embodiment, description of the same components as those of the above-described embodiment may be omitted.

[不揮発性半導体メモリ素子の構造]
図11は、第7の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリ素子の構造及び製造方法を説明する断面図である。図11を参照するに、不揮発性半導体メモリ素子90は、絶縁性基板である基板91と、ゲート電極92と、第1のゲート絶縁層93と、フローティングゲート電極94と、第2のゲート絶縁層95と、ソース電極96と、ドレイン電極97と、活性層98と、パッシベーション層114とを有している。なお、不揮発性半導体メモリ素子90は、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。
[Structure of nonvolatile semiconductor memory device]
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating the structure and manufacturing method of the nonvolatile semiconductor memory element according to the seventh embodiment. Referring to FIG. 11, a nonvolatile semiconductor memory element 90 includes a substrate 91 that is an insulating substrate, a gate electrode 92, a first gate insulating layer 93, a floating gate electrode 94, and a second gate insulating layer. 95, a source electrode 96, a drain electrode 97, an active layer 98, and a passivation layer 114. The nonvolatile semiconductor memory element 90 is a typical example of the semiconductor device according to the present invention.

第1のゲート絶縁層93、及びパッシベーション層114の少なくとも何れかは、〈第1の実施の形態〉のゲート絶縁層13、及びパッシベーション層17の少なくとも何れかで使用される前記第1の酸化物と同じ酸化物を使用することができる。   At least one of the first gate insulating layer 93 and the passivation layer 114 is the first oxide used in at least one of the gate insulating layer 13 and the passivation layer 17 of the first embodiment. The same oxide can be used.

第1のゲート絶縁層93に前記第1の酸化物を用いた場合、パッシベーション層114の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。 When the first oxide is used for the first gate insulating layer 93, the material of the passivation layer 114 is not particularly limited, and for example, an inorganic oxide film such as SiO 2 , SiON, SiN or the like is used. it can.

同様に、パッシベーション層114に前記第1の酸化物を用いた場合、第1のゲート絶縁層93の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。但し、第1のゲート絶縁層93とパッシベーション層114の両方に前記第1の酸化物を用いてもよい。この場合、第1のゲート絶縁層93とパッシベーション層114の界面が安定し、より高信頼性な特性が得られやすい。 Similarly, when the first oxide is used for the passivation layer 114, the material of the first gate insulating layer 93 is not particularly limited. For example, an inorganic oxide film such as SiO 2 , SiON, or SiN is used. Can be used. However, the first oxide may be used for both the first gate insulating layer 93 and the passivation layer 114. In this case, the interface between the first gate insulating layer 93 and the passivation layer 114 is stable, and more highly reliable characteristics are easily obtained.

第1のゲート絶縁層93は所謂ゲート電極間絶縁層、第2のゲート絶縁層95は所謂トンネル絶縁層、ゲート電極92は所謂コントロールゲート電極である。ソース電極96、ドレイン電極97、ゲート電極92への電圧印加条件によって、トンネル効果によりトンネル絶縁層である第2のゲート絶縁層を介してフローティングゲート電極94内への電子の出し入れが可能となり、メモリとして機能する。   The first gate insulating layer 93 is a so-called gate electrode insulating layer, the second gate insulating layer 95 is a so-called tunnel insulating layer, and the gate electrode 92 is a so-called control gate electrode. Depending on the voltage application conditions to the source electrode 96, the drain electrode 97, and the gate electrode 92, electrons can be transferred into and out of the floating gate electrode 94 through the second gate insulating layer, which is a tunnel insulating layer, by the tunnel effect. Function as.

[不揮発性半導体メモリ素子の製造方法]
次に、不揮発性半導体メモリ素子90の製造方法について説明する。一例として、第1のゲート絶縁層93、パッシベーション層114ともに前記第1の酸化物を用いた構成の不揮発性半導体メモリ素子の製造方法について述べるが、これに限定されるものではない。
[Method of Manufacturing Nonvolatile Semiconductor Memory Device]
Next, a method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory element 90 will be described. As an example, a method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory element having the first oxide in both the first gate insulating layer 93 and the passivation layer 114 will be described, but the present invention is not limited to this.

不揮発性半導体メモリ素子90を作製するには、まず、基板91を準備する。材料については、第1の実施の形態に係る基板11と同様である。   In order to manufacture the nonvolatile semiconductor memory element 90, first, the substrate 91 is prepared. The material is the same as that of the substrate 11 according to the first embodiment.

次に、基板91上にゲート電極92を形成する。材料、プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート電極12と同様である。   Next, a gate electrode 92 is formed on the substrate 91. The materials and processes are the same as those of the gate electrode 12 according to the first embodiment.

次に、前記第1の酸化物からなる第1のゲート絶縁層93を、ゲート電極92を被覆するように形成する。プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様である。   Next, a first gate insulating layer 93 made of the first oxide is formed so as to cover the gate electrode 92. The process is the same as that of the gate insulating layer 13 according to the first embodiment.

次に、第1のゲート絶縁層93上に、フローティングゲート電極94を形成する。様々な材料、プロセスが利用可能である。材料としては、例えば、Mo、Al、Cu等の金属や合金、ITO、ATO等の透明導電性酸化物、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、ポリアニリン(PANI)等の有機導電体等が利用できる。プロセスとしては、例えば、スパッタ法やスピンコート・ディップコート等による成膜後、フォトリソグラフィ法によってパターニングしたり、インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜することも可能である。   Next, a floating gate electrode 94 is formed on the first gate insulating layer 93. Various materials and processes are available. Examples of the material include metals and alloys such as Mo, Al, and Cu, transparent conductive oxides such as ITO and ATO, and organic conductors such as polyethylenedioxythiophene (PEDOT) and polyaniline (PANI). As a process, for example, after film formation by sputtering, spin coating, dip coating, etc., patterning can be performed by photolithography, or a desired shape can be directly formed by a printing process such as ink jet, nanoimprint, or gravure. It is.

次に、フローティングゲート電極94を被覆するように第2のゲート絶縁層95を形成する。材料について特に制限はなく、最適な材料を適宜選択することができる。中でも、カップリング比向上のため、例えば、SiOやフッ素系ポリマー等の低誘電率絶縁性材料が好ましい。プロセスは特に限定されず、例えば、スパッタ法、CVD法、ALD法等の真空成膜法や、金属アルコキシド・金属錯体等を含有したと塗布液や、ポリマーを含有した塗布液を用いたスピンコート、ダイコート、ノズルコート、インクジェット等の溶液プロセスも適宜利用でき、フォトリソグラフィ法を利用したり、印刷法によって直接描画ことにより、所望のパターンを形成することができる。 Next, a second gate insulating layer 95 is formed so as to cover the floating gate electrode 94. There is no restriction | limiting in particular about material, An optimal material can be selected suitably. Among them, in order to improve the coupling ratio, for example, a low dielectric constant insulating material such as SiO 2 or a fluorine-based polymer is preferable. The process is not particularly limited, for example, vacuum coating methods such as sputtering, CVD, ALD, and spin coating using a coating solution containing a metal alkoxide / metal complex or a coating solution containing a polymer Solution processes such as die coating, nozzle coating, and inkjet can also be used as appropriate, and a desired pattern can be formed by using a photolithography method or directly drawing by a printing method.

次に、第2のゲート絶縁層95上に、ソース電極96、ドレイン電極97を形成する。材料、プロセスについては第1の実施の形態に係るソース電極14、ドレイン電極15と同様である。   Next, the source electrode 96 and the drain electrode 97 are formed over the second gate insulating layer 95. The materials and processes are the same as those of the source electrode 14 and the drain electrode 15 according to the first embodiment.

次に、活性層98を形成する。材料については特に限定されず、例えば、多結晶シリコン(p−Si)、アモルファスシリコン(a−Si)、In−Ga−Zn−O等の酸化物半導体、及びペンタセン等の有機半導体等が適宜利用できる。中でも、酸化物半導体であることが好ましい。プロセスについては特に限定されず、例えば、スパッタ法、パルスレーザーデポジッション(PLD)法、CVD法、ALD法等の真空プロセスやスピンコート・ディップコート等の溶液プロセスによって成膜後、フォトリソグラフィ法によってパターニングしたり、或いはインクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜することも可能である。   Next, the active layer 98 is formed. The material is not particularly limited, and for example, polycrystalline silicon (p-Si), amorphous silicon (a-Si), an oxide semiconductor such as In-Ga-Zn-O, and an organic semiconductor such as pentacene are appropriately used. it can. Among these, an oxide semiconductor is preferable. The process is not particularly limited. For example, the film is formed by a vacuum process such as a sputtering method, a pulse laser deposition (PLD) method, a CVD method, or an ALD method, or a solution process such as spin coating or dip coating, and then by a photolithography method. It is also possible to directly form a desired shape by patterning or a printing process such as inkjet, nanoimprint, or gravure.

最後にパッシベーション層114を形成する。材料、プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様である。以上の工程により、不揮発性半導体メモリ素子90が作製される。   Finally, a passivation layer 114 is formed. The material and process are the same as those of the gate insulating layer 13 according to the first embodiment. Through the above steps, the nonvolatile semiconductor memory element 90 is manufactured.

なお、不揮発性半導体メモリ素子90において、ゲート電極92、ソース電極96、ドレイン電極97、活性層98の位置関係は所謂ボトムゲート/ボトムコンタクト型であるが、本実施の形態に係る不揮発性半導体メモリ素子はこれに限定されず、例えば、ボトムゲート/トップコンタクト型、トップゲート/ボトムコンタクト型、トップゲート/トップコンタクト型でもよい。   In the nonvolatile semiconductor memory element 90, the positional relationship among the gate electrode 92, the source electrode 96, the drain electrode 97, and the active layer 98 is a so-called bottom gate / bottom contact type, but the nonvolatile semiconductor memory according to the present embodiment. The element is not limited to this, and may be, for example, a bottom gate / top contact type, a top gate / bottom contact type, or a top gate / top contact type.

又、不揮発性半導体メモリ素子90において、ゲート電極92、第1のゲート絶縁層93、フローティングゲート電極94は、平面構造となっているが、例えば、三次元構造とする方法等の方法により、キャパシタの容量を増加させてもよい。   In the non-volatile semiconductor memory element 90, the gate electrode 92, the first gate insulating layer 93, and the floating gate electrode 94 have a planar structure. For example, the capacitor is formed by a method such as a three-dimensional structure. The capacity may be increased.

このように、第1のゲート絶縁層及びパッシベーション層の少なくとも何れかとして前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能(低消費電力、高信頼性)な不揮発性半導体メモリ素子を実現できる。すなわち、リーク電流を低く抑え、書き込み/消去電圧を小さくすることや、より高寿命な素子とすることが可能となる。   As described above, the first oxide is used as at least one of the first gate insulating layer and the passivation layer, and the first oxide is patterned by wet etching. A non-volatile semiconductor memory element with high power and high reliability can be realized. That is, it is possible to suppress the leakage current, reduce the write / erase voltage, and obtain a longer life element.

〈第8の実施の形態〉
第8の実施の形態では、不揮発性半導体メモリ素子の他の例を示す。なお、第8の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Eighth embodiment>
In the eighth embodiment, another example of a nonvolatile semiconductor memory element is shown. Note that in the eighth embodiment, description of the same components as those of the above-described embodiments may be omitted.

[不揮発性半導体メモリ素子の構造]
図12は、第8の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリ素子の構造及び製造方法を説明する断面図である。図12を参照するに、不揮発性半導体メモリ素子100は、半導体基板である基板101、第1のゲート絶縁層102、ゲート電極103、第2のゲート絶縁層104、フローティングゲート電極105、ゲート側壁絶縁膜106、ソース領域107、ドレイン領域108、パッシベーション層115を有している。なお、不揮発性半導体メモリ素子100は、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。
[Structure of nonvolatile semiconductor memory device]
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating the structure and the manufacturing method of the nonvolatile semiconductor memory element according to the eighth embodiment. Referring to FIG. 12, a nonvolatile semiconductor memory device 100 includes a substrate 101, which is a semiconductor substrate, a first gate insulating layer 102, a gate electrode 103, a second gate insulating layer 104, a floating gate electrode 105, and gate sidewall insulation. A film 106, a source region 107, a drain region 108, and a passivation layer 115 are included. The nonvolatile semiconductor memory element 100 is a typical example of the semiconductor device according to the present invention.

第1のゲート絶縁層102、及びパッシベーション層115の少なくとも何れかは、〈第1の実施の形態〉のゲート絶縁層13、及びパッシベーション層17の少なくとも何れかで使用される前記第1の酸化物と同じ酸化物を使用することができる。   At least one of the first gate insulating layer 102 and the passivation layer 115 is the first oxide used in at least one of the gate insulating layer 13 and the passivation layer 17 of the first embodiment. The same oxide can be used.

第1のゲート絶縁層102に前記第1の酸化物を用いた場合、パッシベーション層115の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。 When the first oxide is used for the first gate insulating layer 102, the material of the passivation layer 115 is not particularly limited, and for example, an inorganic oxide film such as SiO 2 , SiON, or SiN is used. it can.

同様に、パッシベーション層115に前記第1の酸化物を用いた場合、第1のゲート絶縁層102の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。但し、第1のゲート絶縁層102とパッシベーション層115の両方に前記第1の酸化物を用いてもよい。この場合、第1のゲート絶縁層102とパッシベーション層115の界面が安定し、より高信頼性な特性が得られやすい。 Similarly, when the first oxide is used for the passivation layer 115, the material of the first gate insulating layer 102 is not particularly limited. For example, an inorganic oxide film such as SiO 2 , SiON, or SiN is used. Can be used. However, the first oxide may be used for both the first gate insulating layer 102 and the passivation layer 115. In this case, the interface between the first gate insulating layer 102 and the passivation layer 115 is stable, and more highly reliable characteristics are easily obtained.

第1のゲート絶縁層102は所謂ゲート電極間絶縁層、第2のゲート絶縁層104は所謂トンネル絶縁層、ゲート電極103は所謂コントロールゲート電極である。ソース領域107、ドレイン領域108、ゲート電極103への電圧印加条件によって、トンネル効果によりトンネル絶縁層である第2のゲート絶縁層104を介してフローティングゲート電極105内への電子の出し入れが可能となり、メモリとして機能する。   The first gate insulating layer 102 is a so-called gate electrode insulating layer, the second gate insulating layer 104 is a so-called tunnel insulating layer, and the gate electrode 103 is a so-called control gate electrode. Depending on the voltage application conditions to the source region 107, the drain region 108, and the gate electrode 103, electrons can be taken into and out of the floating gate electrode 105 through the second gate insulating layer 104 that is a tunnel insulating layer by a tunnel effect. Functions as a memory.

[不揮発性半導体メモリ素子の製造方法]
次に、不揮発性半導体メモリ素子100の製造方法について説明する。一例として、第1のゲート絶縁層102、パッシベーション層115ともに前記第1の酸化物を用いた構成の不揮発性半導体メモリ素子の製造方法について述べるが、これに限定されるものではない。
[Method of Manufacturing Nonvolatile Semiconductor Memory Device]
Next, a method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory element 100 will be described. As an example, a method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory element using the first oxide for both the first gate insulating layer 102 and the passivation layer 115 will be described, but the present invention is not limited thereto.

不揮発性半導体メモリ素子100を作製するには、まず、基板101を準備する。材料については、第4の実施の形態での基板51と同様である。   In order to manufacture the nonvolatile semiconductor memory element 100, first, the substrate 101 is prepared. The material is the same as that of the substrate 51 in the fourth embodiment.

次に、第2のゲート絶縁層104を形成する。材料については特に限定されないが、例えば、SiO等の低誘電率絶縁性材料であることが好ましい。プロセスについては特に限定されず、例えば、熱酸化法や、スパッタ法、化学CVD法、ALD法等の真空成膜法が利用できる。 Next, the second gate insulating layer 104 is formed. The material is not particularly limited, but for example, a low dielectric constant insulating material such as SiO 2 is preferable. The process is not particularly limited, and for example, a vacuum oxidation method such as a thermal oxidation method, a sputtering method, a chemical CVD method, or an ALD method can be used.

次に、フローティングゲート電極105を形成する。材料、プロセスについて特に限定はなく、材料としては、例えば、ポリシリコンや、AL等の金属材料、又、それらとTiN、TaN等のバリアメタルとの積層体が利用可能で、プロセスについてはCVD法、スパッタ法等の真空成膜法が利用できる。   Next, the floating gate electrode 105 is formed. There are no particular limitations on the material and process, and as the material, for example, a polysilicon, a metal material such as AL, or a laminate of these and a barrier metal such as TiN or TaN can be used. A vacuum film formation method such as a sputtering method can be used.

次に、前記第1の酸化物からなる第1のゲート絶縁層102を形成する。プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様である。   Next, a first gate insulating layer 102 made of the first oxide is formed. The process is the same as that of the gate insulating layer 13 according to the first embodiment.

次に、ゲート電極103を形成する。材料、プロセスについては、第4の実施の形態に係るゲート絶縁層53と同様である。   Next, the gate electrode 103 is formed. The material and process are the same as those of the gate insulating layer 53 according to the fourth embodiment.

第1のゲート絶縁層102、ゲート電極103、第2のゲート絶縁層104、フローティングゲート電極105のパターニングについては、特に限定されないが、例えば、フォトリソグラフィ法によって所望のパターンを得ることができる。   The patterning of the first gate insulating layer 102, the gate electrode 103, the second gate insulating layer 104, and the floating gate electrode 105 is not particularly limited. For example, a desired pattern can be obtained by a photolithography method.

次に、ゲート側壁絶縁膜106を形成する。材料、プロセスについては、第4の実施の形態でのゲート側壁絶縁膜54と同様である。次に、基板101に選択的にイオン注入することにより、ソース領域107及びドレイン領域108を形成する。低抵抗化のために、ソース領域107及びドレイン領域108の表面に、例えば、NiやCo、Ti等のシリサイド層を形成してもよい。   Next, the gate sidewall insulating film 106 is formed. The material and process are the same as those of the gate sidewall insulating film 54 in the fourth embodiment. Next, the source region 107 and the drain region 108 are formed by selectively implanting ions into the substrate 101. In order to reduce the resistance, for example, silicide layers such as Ni, Co, and Ti may be formed on the surfaces of the source region 107 and the drain region 108.

最後にパッシベーション層115を形成する。材料、プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様である。以上の工程により、不揮発性半導体メモリ素子100が形成される。   Finally, a passivation layer 115 is formed. The material and process are the same as those of the gate insulating layer 13 according to the first embodiment. Through the above steps, the nonvolatile semiconductor memory element 100 is formed.

なお、不揮発性半導体メモリ素子100において、第1のゲート絶縁層102、ゲート電極103、フローティングゲート電極105は、平面構造となっているが、例えば、三次元構造とする方法等の方法により、キャパシタの容量を増加させてもよい。   In the nonvolatile semiconductor memory element 100, the first gate insulating layer 102, the gate electrode 103, and the floating gate electrode 105 have a planar structure. For example, the capacitor may be formed by a method such as a three-dimensional structure. The capacity may be increased.

このように、第1のゲート絶縁層及びパッシベーション層の少なくとも何れかとして前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能(低消費電力、高信頼性)な不揮発性半導体メモリ素子を実現できる。すなわち、リーク電流を低く抑え、書き込み/消去電圧を小さくすることや、より高寿命な素子とすることが可能となる。   As described above, the first oxide is used as at least one of the first gate insulating layer and the passivation layer, and the first oxide is patterned by wet etching. A non-volatile semiconductor memory element with high power and high reliability can be realized. That is, it is possible to suppress the leakage current, reduce the write / erase voltage, and obtain a longer life element.

〈第9の実施の形態〉
第9の実施の形態では、複数のパッシベーション層を備えた電界効果型トランジスタの例を示す。なお、第9の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Ninth embodiment>
In the ninth embodiment, an example of a field effect transistor including a plurality of passivation layers is shown. Note that in the ninth embodiment, a description of the same components as those of the above-described embodiments may be omitted.

[電界効果型トランジスタの構造]
図13は、第9の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。図13を参照するに、電界効果型トランジスタ110は、基板11と、ゲート電極12と、ゲート絶縁層13と、ソース電極14と、ドレイン電極15と、活性層16と、第1のパッシベーション層17aと、第2のパッシベーション層17bとを有するボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタである。なお、電界効果型トランジスタ110は、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。
[Structure of field effect transistor]
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a field effect transistor according to the ninth embodiment. Referring to FIG. 13, a field effect transistor 110 includes a substrate 11, a gate electrode 12, a gate insulating layer 13, a source electrode 14, a drain electrode 15, an active layer 16, and a first passivation layer 17a. And a bottom gate / bottom contact field effect transistor having the second passivation layer 17b. Note that the field-effect transistor 110 is a typical example of a semiconductor device according to the present invention.

電界効果型トランジスタ110では、絶縁性の基板11上にゲート電極12が形成され、ゲート電極12を覆うようにゲート絶縁層13が形成されている。更に、ゲート絶縁層13上にソース電極14及びドレイン電極15が形成され、ソース電極14及びドレイン電極15の一部を覆うように活性層16が形成されている。ソース電極14及びドレイン電極15は、活性層16のチャネル領域となる所定の間隔を隔てて形成されている。そして、ゲート絶縁層13上に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うように第1のパッシベーション層17aが形成され、第1のパッシベーション層17a上に更に第2のパッシベーション層17bが形成されている。   In the field effect transistor 110, the gate electrode 12 is formed on the insulating substrate 11, and the gate insulating layer 13 is formed so as to cover the gate electrode 12. Further, a source electrode 14 and a drain electrode 15 are formed on the gate insulating layer 13, and an active layer 16 is formed so as to cover a part of the source electrode 14 and the drain electrode 15. The source electrode 14 and the drain electrode 15 are formed at a predetermined interval that becomes a channel region of the active layer 16. Then, a first passivation layer 17a is formed on the gate insulating layer 13 so as to cover the source electrode 14, the drain electrode 15, and the active layer 16, and a second passivation layer 17b is further formed on the first passivation layer 17a. Is formed.

パッシベーション層は、通常、基板11よりも上方に形成される。パッシベーション層は、第1のパッシベーション層17aと、第1のパッシベーション層17aに接して配置された第2のパッシベーション層17bとを有する。図13では、一例として、第1のパッシベーション層17aは、ゲート絶縁層13上に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うように形成されている。   The passivation layer is usually formed above the substrate 11. The passivation layer includes a first passivation layer 17a and a second passivation layer 17b disposed in contact with the first passivation layer 17a. In FIG. 13, as an example, the first passivation layer 17 a is formed on the gate insulating layer 13 so as to cover the source electrode 14, the drain electrode 15, and the active layer 16.

パッシベーション層における、第1のパッシベーション層17aと、第2のパッシベーション層17bの配置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、図13のように第1のパッシベーション層17aが第2のパッシベーション層17bよりも活性層16側に配置されていてもよいし、それとは逆に第2のパッシベーション層17bが第1のパッシベーション層17aよりも活性層16に配置されていてもよい。又、第1のパッシベーション層17aの上面及び側面を覆うように第2のパッシベーション層17bが配置されていてもよいし、第2のパッシベーション層17bの上面及び側面を覆うように第1のパッシベーション層17aが配置されていてもよい。   The arrangement of the first passivation layer 17a and the second passivation layer 17b in the passivation layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. As shown in FIG. 13, the first passivation layer 17a May be disposed on the active layer 16 side with respect to the second passivation layer 17b, or conversely, the second passivation layer 17b may be disposed on the active layer 16 with respect to the first passivation layer 17a. Good. Further, the second passivation layer 17b may be disposed so as to cover the upper surface and the side surface of the first passivation layer 17a, or the first passivation layer so as to cover the upper surface and the side surface of the second passivation layer 17b. 17a may be arranged.

−第1のパッシベーション層17a−
第1のパッシベーション層17aは、第2の酸化物であることが好ましい。
-First passivation layer 17a-
The first passivation layer 17a is preferably a second oxide.

−第2の酸化物−
第2の酸化物は、Si(ケイ素)と、アルカリ土類金属とを含有し、好ましくは、Al(アルミニウム)及びB(ホウ素)の少なくとも何れかを含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
-Second oxide-
The second oxide contains Si (silicon) and an alkaline earth metal, preferably contains at least one of Al (aluminum) and B (boron), and, if necessary, other Contains ingredients.

前記第2の酸化物において、Siにより形成されるSiOは、アモルファス構造を形成する。又、アルカリ土類金属は、Si−O結合を切断する働きを有する。そのため、Siとアルカリ土類金属との組成比によって、形成される前記第2の酸化物の比誘電率、及び線膨張係数を制御することが可能である。 In the second oxide, SiO 2 formed of Si forms an amorphous structure. The alkaline earth metal has a function of cutting the Si—O bond. Therefore, it is possible to control the relative dielectric constant and the linear expansion coefficient of the second oxide to be formed by the composition ratio of Si and alkaline earth metal.

前記第2の酸化物は、Al及びBの少なくとも何れかを含有することが好ましい。Alにより形成されるAl、及びBにより形成されるBは、SiOと同様にアモルファス構造を形成するため、前記第2の酸化物においては、より安定してアモルファス構造が得られ、より均一な絶縁膜を形成することが可能となる。又、アルカリ土類金属は、その組成比によってAl及びBの配位構造を変化させるため、形成される前記第2の酸化物の比誘電率、及び線膨張係数を制御することが可能である。 The second oxide preferably contains at least one of Al and B. Al 2 O 3 formed by Al, and B 2 O 3 formed by B, in order to form a similarly amorphous structure and SiO 2, wherein in the second oxide, and more stable amorphous structure As a result, a more uniform insulating film can be formed. In addition, since the alkaline earth metal changes the coordination structure of Al and B depending on its composition ratio, it is possible to control the relative dielectric constant and the linear expansion coefficient of the second oxide to be formed. .

前記第2の酸化物において、アルカリ土類金属としては、Be(ベリリウム)、Mg(マグネシウム)、Ca(カルシウム)、Sr(ストロンチウム)、Ba(バリウム)が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   In the second oxide, examples of the alkaline earth metal include Be (beryllium), Mg (magnesium), Ca (calcium), Sr (strontium), and Ba (barium). These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

前記第2の酸化物におけるSiと、アルカリ土類金属との組成比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下の範囲であることが好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as composition ratio of Si in the said 2nd oxide, and an alkaline-earth metal, Although it can select suitably according to the objective, It is preferable that it is the following ranges.

前記第2の酸化物において、Siと、アルカリ土類金属との組成比(Si:アルカリ土類金属)としては、酸化物(SiO、BeO、MgO、CaO、SrO、BaO)換算で、50.0mol%〜90.0mol%:10.0mol%〜50.0mol%が好ましい。 In the second oxide, the composition ratio of Si and alkaline earth metal (Si: alkaline earth metal) is 50 in terms of oxide (SiO 2 , BeO, MgO, CaO, SrO, BaO). 0.0 mol% to 90.0 mol%: 10.0 mol% to 50.0 mol% is preferable.

前記第2の酸化物におけるSiと、アルカリ土類金属と、Al及びBの少なくとも何れかとの組成比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下の範囲であることが好ましい。   The composition ratio of Si, the alkaline earth metal, and at least one of Al and B in the second oxide is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Preferably there is.

前記第2の酸化物において、Siと、アルカリ土類金属と、Al及びBの少なくとも何れかとの組成比(Si:アルカリ土類金属:Al及びBの少なくとも何れか)としては、酸化物(SiO、BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Al、B)換算で、50.0mol%〜90.0mol%:5.0mol%〜20.0mol%:5.0mol%〜30.0mol%が好ましい。 In the second oxide, the composition ratio (Si: alkaline earth metal: at least one of Al and B) of Si, alkaline earth metal, and at least one of Al and B is an oxide (SiO 2). 2 , BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, Al 2 O 3 , B 2 O 3 ) 50.0 mol% to 90.0 mol%: 5.0 mol% to 20.0 mol%: 5.0 mol% to 30.0 mol% is preferable.

前記第2の酸化物における酸化物(SiO、BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Al、B)の割合は、例えば、蛍光X線分析、電子線マイクロ分析(EPMA)、誘電結合プラズマ発光分光分析(ICP−AES)等により酸化物の陽イオン元素を分析することにより算出できる。 The ratio of the oxide (SiO 2 , BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, Al 2 O 3 , B 2 O 3 ) in the second oxide is, for example, fluorescent X-ray analysis, electron microanalysis (EPMA) ), Dielectric cation plasma emission spectroscopy (ICP-AES) or the like, and by analyzing the cation element of the oxide.

第1のパッシベーション層17aの比誘電率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。   There is no restriction | limiting in particular as a dielectric constant of the 1st passivation layer 17a, According to the objective, it can select suitably.

第1のパッシベーション層17aの比誘電率は、例えば、下部電極、誘電層(第1のパッシベーション層)、及び上部電極を積層したキャパシタを作製して、LCRメータ等を用いて測定することができる。   The relative dielectric constant of the first passivation layer 17a can be measured using, for example, an LCR meter or the like by fabricating a capacitor in which a lower electrode, a dielectric layer (first passivation layer), and an upper electrode are stacked. .

第1のパッシベーション層17aの線膨張係数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。   There is no restriction | limiting in particular as a linear expansion coefficient of the 1st passivation layer 17a, According to the objective, it can select suitably.

第1のパッシベーション層17aの線膨張係数は、例えば、熱機械分析装置を用いて測定することができる。この測定においては、電界効果型トランジスタを作製せずとも、第1のパッシベーション層17aと同じ組成の測定用サンプルを別途作製して測定することで、線膨張係数を測定することができる。   The linear expansion coefficient of the first passivation layer 17a can be measured using, for example, a thermomechanical analyzer. In this measurement, the linear expansion coefficient can be measured by separately preparing and measuring a measurement sample having the same composition as that of the first passivation layer 17a without producing a field effect transistor.

−第2のパッシベーション層17b−
第2のパッシベーション層17bは、第1の酸化物を含有する。第1の酸化物としては第1の実施の形態でゲート絶縁層13又はパッシベーション層17の材料として例示した酸化物を用いることができる。すなわち、第1の酸化物は、アルカリ土類金属である第A元素と、ガリウム(Ga)、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素とを少なくとも含有し、必要に応じて、その他の成分を含有する。
-Second passivation layer 17b-
The second passivation layer 17b contains a first oxide. As the first oxide, the oxide exemplified as the material of the gate insulating layer 13 or the passivation layer 17 in the first embodiment can be used. That is, the first oxide includes at least an element A that is an alkaline earth metal and a element B that is at least one of gallium (Ga), scandium (Sc), yttrium (Y), and a lanthanoid. And, if necessary, it contains other components.

第2のパッシベーション層17bの比誘電率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。第2のパッシベーション層17bの比誘電率は、例えば、第1のパッシベーション層17aの比誘電率と同様の手法で測定することができる。   There is no restriction | limiting in particular as a dielectric constant of the 2nd passivation layer 17b, According to the objective, it can select suitably. The relative dielectric constant of the second passivation layer 17b can be measured, for example, by the same method as the relative dielectric constant of the first passivation layer 17a.

第2のパッシベーション層17bの線膨張係数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。第2のパッシベーション層17bの線膨張係数は、例えば、第1のパッシベーション層17aの線膨張係数と同様の手法で測定することができる。   There is no restriction | limiting in particular as a linear expansion coefficient of the 2nd passivation layer 17b, According to the objective, it can select suitably. The linear expansion coefficient of the second passivation layer 17b can be measured, for example, by the same method as the linear expansion coefficient of the first passivation layer 17a.

発明者らは、パッシベーション層を、前記第2の酸化物を含有する第1のパッシベーション層17aと、前記第1の酸化物(例えば、常誘電体アモルファス酸化物)を含有する第2のパッシベーション層17bの積層構造とすることで、大気中の水分、酸素、窒素に対する優れたバリア性を示すことを見出した。従って、パッシベーション層を含有する電界効果型トランジスタは、BTS(Bias Temperature Stress)試験に対する閾値電圧の変動量が小さくなり、高信頼性を示す電界効果型トランジスタを提供することができる。   The inventors have made the passivation layer a first passivation layer 17a containing the second oxide and a second passivation layer containing the first oxide (for example, paraelectric amorphous oxide). It has been found that the layered structure of 17b exhibits excellent barrier properties against moisture, oxygen and nitrogen in the atmosphere. Therefore, a field effect transistor including a passivation layer can provide a field effect transistor exhibiting high reliability because a variation amount of a threshold voltage with respect to a BTS (Bias Temperature Stress) test is reduced.

[電界効果型トランジスタの製造方法]
次に、図13に示す電界効果型トランジスタの製造方法について説明する。図14及び図15は、第9の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの製造工程を例示する図である。
[Method for Manufacturing Field Effect Transistor]
Next, a method for manufacturing the field effect transistor shown in FIG. 13 will be described. 14 and 15 are diagrams illustrating the manufacturing process of the field effect transistor according to the ninth embodiment.

まず、第1の実施の形態の図2(a)〜図3(a)と同様の工程を実行後、図14(a)に示す工程では、基板11上及びゲート絶縁層13上の全面に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を被覆する第1のパッシベーション層170a(エッチングされて第1のパッシベーション層17aとなる層)を形成する。そして、第1のパッシベーション層170a上の全面に第2のパッシベーション層170b(エッチングされて第2のパッシベーション層17bとなる層)を形成する。   First, after performing the same steps as in FIGS. 2A to 3A of the first embodiment, in the step shown in FIG. 14A, the entire surface of the substrate 11 and the gate insulating layer 13 is formed. Then, a first passivation layer 170a (a layer that is etched to become the first passivation layer 17a) that covers the source electrode 14, the drain electrode 15, and the active layer 16 is formed. Then, a second passivation layer 170b (a layer that is etched to become the second passivation layer 17b) is formed on the entire surface of the first passivation layer 170a.

第1のパッシベーション層170a及び第2のパッシベーション層170bの形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スパッタ法、パルスレーザーデポジッション(PLD)法、化学気相蒸着(CVD)法、原子層蒸着(ALD)法等の真空プロセスによる成膜等が挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a formation method of the 1st passivation layer 170a and the 2nd passivation layer 170b, According to the objective, it can select suitably, For example, a sputtering method, a pulse laser deposition (PLD) method, chemical Examples include film formation by a vacuum process such as vapor deposition (CVD) and atomic layer deposition (ALD).

又、第1のパッシベーション層170aは、前記第2の酸化物の前駆体を含有する塗布液(第1のパッシベーション層形成用塗布液)を調合し、それを被塗物上に塗布又は印刷し、これを適切な条件で焼成することによっても成膜することができる。同様に、第2のパッシベーション層170bは、前記第1の酸化物の前駆体を含有する塗布液(第2のパッシベーション層形成用塗布液)を調合し、それを被塗物上に塗布又は印刷し、これを適切な条件で焼成することによっても成膜することができる。   The first passivation layer 170a is prepared by preparing a coating solution (first passivation layer forming coating solution) containing the second oxide precursor, and applying or printing the coating solution on an object to be coated. A film can also be formed by firing this under appropriate conditions. Similarly, the second passivation layer 170b is prepared by applying a coating liquid (second passivation layer forming coating liquid) containing the first oxide precursor, and applying or printing the coating liquid on the object to be coated. However, the film can also be formed by baking it under appropriate conditions.

第1のパッシベーション層170aの平均膜厚としては、10〜1,000nmが好ましく、20〜500nmがより好ましい。第2のパッシベーション層170bの平均膜厚としては、10〜1,000nmが好ましく、20〜500nmがより好ましい。   The average film thickness of the first passivation layer 170a is preferably 10 to 1,000 nm, and more preferably 20 to 500 nm. The average film thickness of the second passivation layer 170b is preferably 10 to 1,000 nm, and more preferably 20 to 500 nm.

−−第1のパッシベーション層形成用塗布液−−
第1のパッシベーション層形成用塗布液は、ケイ素含有化合物と、アルカリ土類金属化合物と、溶媒とを少なくとも含有し、好ましくは、アルミニウム含有化合物、及びホウ素含有化合物の少なくとも何れかを含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
--- First passivation layer forming coating solution-
The first passivation layer forming coating solution contains at least a silicon-containing compound, an alkaline earth metal compound, and a solvent, preferably contains at least one of an aluminum-containing compound and a boron-containing compound, and If necessary, other components are contained.

−−−ケイ素含有化合物−−−
ケイ素含有化合物としては、例えば、無機ケイ素化合物、有機ケイ素化合物等が挙げられる。
--- Silicon-containing compound ---
Examples of the silicon-containing compound include inorganic silicon compounds and organic silicon compounds.

無機ケイ素化合物としては、例えば、テトラクロロシラン、テトラブロモシラン、テトラヨードシラン等が挙げられる。   Examples of the inorganic silicon compound include tetrachlorosilane, tetrabromosilane, tetraiodosilane, and the like.

有機ケイ素化合物としては、ケイ素と、有機基とを有する化合物であれば、特に限定はなく、目的に応じて適宜選択することができる。ケイ素と有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。   The organosilicon compound is not particularly limited as long as it is a compound having silicon and an organic group, and can be appropriately selected according to the purpose. The silicon and the organic group are bonded by, for example, an ionic bond, a covalent bond, or a coordinate bond.

有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよいフェニル基等が挙げられる。アルキル基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。アシルオキシ基としては、例えば、炭素数1〜10のアシルオキシ基等が挙げられる。   The organic group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, and a substituent. Examples thereof include an acyloxy group which may have a phenyl group which may have a substituent. As an alkyl group, a C1-C6 alkyl group etc. are mentioned, for example. As an alkoxy group, a C1-C6 alkoxy group etc. are mentioned, for example. As an acyloxy group, a C1-C10 acyloxy group etc. are mentioned, for example.

有機ケイ素化合物としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、ビス(トリメチルシリル)アセチレン、トリフェニルシラン、2−エチルヘキサン酸ケイ素、テトラアセトキシシラン等が挙げられる。   Examples of the organosilicon compound include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetrabutoxysilane, 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane (HMDS), and bis (trimethylsilyl) acetylene. , Triphenylsilane, silicon 2-ethylhexanoate, tetraacetoxysilane and the like.

第1のパッシベーション層形成用塗布液におけるケイ素含有化合物の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。   There is no restriction | limiting in particular as content of the silicon-containing compound in the coating liquid for 1st passivation layer formation, According to the objective, it can select suitably.

−−−アルカリ土類金属含有化合物−−−
アルカリ土類金属含有化合物としては、例えば、無機アルカリ土類金属化合物、有機アルカリ土類金属化合物等が挙げられる。アルカリ土類金属含有化合物におけるアルカリ土類金属としては、Be(ベリリウム)、Mg(マグネシウム)、Ca(カルシウム)、Sr(ストロンチウム)、Ba(バリウム)が挙げられる。
--- Alkaline earth metal-containing compound ---
Examples of the alkaline earth metal-containing compound include inorganic alkaline earth metal compounds and organic alkaline earth metal compounds. Examples of the alkaline earth metal in the alkaline earth metal-containing compound include Be (beryllium), Mg (magnesium), Ca (calcium), Sr (strontium), and Ba (barium).

無機アルカリ土類金属化合物としては、例えば、アルカリ土類金属硝酸塩、アルカリ土類金属硫酸塩、アルカリ土類金属塩化物、アルカリ土類金属フッ化物、アルカリ土類金属臭化物、アルカリ土類金属よう化物等が挙げられる。   Examples of inorganic alkaline earth metal compounds include alkaline earth metal nitrates, alkaline earth metal sulfates, alkaline earth metal chlorides, alkaline earth metal fluorides, alkaline earth metal bromides, and alkaline earth metal iodides. Etc.

アルカリ土類金属硝酸塩としては、例えば、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム、硝酸ストロンチウム、硝酸バリウム等が挙げられる。   Examples of the alkaline earth metal nitrate include magnesium nitrate, calcium nitrate, strontium nitrate, and barium nitrate.

アルカリ土類金属硫酸塩としては、例えば、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸ストロンチウム、硫酸バリウム等が挙げられる。   Examples of the alkaline earth metal sulfate include magnesium sulfate, calcium sulfate, strontium sulfate, and barium sulfate.

アルカリ土類金属塩化物としては、例えば、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ストロンチウム、塩化バリウム等が挙げられる。   Examples of the alkaline earth metal chloride include magnesium chloride, calcium chloride, strontium chloride, barium chloride and the like.

アルカリ土類金属フッ化物としては、例えば、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウム等が挙げられる。   Examples of the alkaline earth metal fluoride include magnesium fluoride, calcium fluoride, strontium fluoride, and barium fluoride.

アルカリ土類金属臭化物としては、例えば、臭化マグネシウム、臭化カルシウム、臭化ストロンチウム、臭化バリウム等が挙げられる。   Examples of the alkaline earth metal bromide include magnesium bromide, calcium bromide, strontium bromide, barium bromide and the like.

アルカリ土類金属よう化物としては、例えば、よう化マグネシウム、よう化カルシウム、よう化ストロンチウム、よう化バリウム等が挙げられる。   Examples of the alkaline earth metal iodide include magnesium iodide, calcium iodide, strontium iodide, barium iodide and the like.

有機アルカリ土類金属化合物としては、アルカリ土類金属と、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。アルカリ土類金属と有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。   The organic alkaline earth metal compound is not particularly limited as long as it is a compound having an alkaline earth metal and an organic group, and can be appropriately selected according to the purpose. The alkaline earth metal and the organic group are bonded by, for example, an ionic bond, a covalent bond, or a coordinate bond.

有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいアセチルアセトナート基、置換基を有していてもよいスルホン酸基等が挙げられる。アルキル基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。アシルオキシ基としては、例えば、炭素数1〜10のアシルオキシ基、安息香酸のように一部がベンゼン環に置換されたアシルオキシ基、乳酸のように一部がヒドロキシ基に置換されたアシルオキシ基、シュウ酸、及びクエン酸のようにカルボニル基を2つ以上有するアシルオキシ基等が挙げられる。   The organic group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, and a substituent. An acyloxy group which may have, a phenyl group which may have a substituent, an acetylacetonate group which may have a substituent, a sulfonic acid group which may have a substituent, and the like. It is done. As an alkyl group, a C1-C6 alkyl group etc. are mentioned, for example. As an alkoxy group, a C1-C6 alkoxy group etc. are mentioned, for example. Examples of the acyloxy group include an acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, an acyloxy group partially substituted with a benzene ring such as benzoic acid, an acyloxy group partially substituted with a hydroxy group such as lactic acid, Examples include acids and acyloxy groups having two or more carbonyl groups such as citric acid.

有機アルカリ土類金属化合物としては、例えば、マグネシウムメトキシド、マグネシウムエトキシド、ジエチルマグネシウム、酢酸マグネシウム、ギ酸マグネシウム、アセチルアセトンマグネシウム、2−エチルヘキサン酸マグネシウム、乳酸マグネシウム、ナフテン酸マグネシウム、クエン酸マグネシウム、サリチル酸マグネシウム、安息香酸マグネシウム、シュウ酸マグネシウム、トリフルオロメタンスルホン酸マグネシウム、カルシウムメトキシド、カルシウムエトキシド、酢酸カルシウム、ギ酸カルシウム、アセチルアセトンカルシウム、カルシウムジピバロイルメタナート、2−エチルヘキサン酸カルシウム、乳酸カルシウム、ナフテン酸カルシウム、クエン酸カルシウム、サリチル酸カルシウム、ネオデカン酸カルシウム、安息香酸カルシウム、シュウ酸カルシウム、ストロンチウムイソプロポキシド、酢酸ストロンチウム、ギ酸ストロンチウム、アセチルアセトンストロンチウム、2−エチルヘキサン酸ストロンチウム、乳酸ストロンチウム、ナフテン酸ストロンチウム、サリチル酸ストロンチウム、シュウ酸ストロンチウム、バリウムエトキシド、バリウムイソプポキシド、酢酸バリウム、ギ酸バリウム、アセチルアセトンバリウム、2−エチルヘキサン酸バリウム、乳酸バリウム、ナフテン酸バリウム、ネオデカン酸バリウム、シュウ酸バリウム、安息香酸バリウム、トリフルオロメタンスルホン酸バリウム、ビス(アセチルアセトナート)ベリリウム等が挙げられる。   Examples of the organic alkaline earth metal compound include magnesium methoxide, magnesium ethoxide, diethyl magnesium, magnesium acetate, magnesium formate, acetylacetone magnesium, magnesium 2-ethylhexanoate, magnesium lactate, magnesium naphthenate, magnesium citrate, and salicylic acid. Magnesium, magnesium benzoate, magnesium oxalate, magnesium trifluoromethanesulfonate, calcium methoxide, calcium ethoxide, calcium acetate, calcium formate, acetylacetone calcium, calcium dipivaloylmethanate, calcium 2-ethylhexanoate, calcium lactate , Calcium naphthenate, calcium citrate, calcium salicylate, calcium neodecanoate, repose Calcium oxide, calcium oxalate, strontium isopropoxide, strontium acetate, strontium formate, acetylacetone strontium, strontium 2-ethylhexanoate, strontium lactate, strontium naphthenate, strontium salicylate, strontium oxalate, barium ethoxide, barium isopoxide , Barium acetate, barium formate, barium acetylacetone, barium 2-ethylhexanoate, barium lactate, barium naphthenate, barium neodecanoate, barium oxalate, barium benzoate, barium trifluoromethanesulfonate, bis (acetylacetonate) beryllium, etc. Is mentioned.

第1のパッシベーション層形成用塗布液におけるアルカリ土類金属含有化合物の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。   There is no restriction | limiting in particular as content of the alkaline earth metal containing compound in the coating liquid for 1st passivation layer formation, According to the objective, it can select suitably.

−−−アルミニウム含有化合物−−−
アルミニウム含有化合物としては、例えば、無機アルミニウム化合物、有機アルミニウム化合物等が挙げられる。
--- Aluminum-containing compound ---
Examples of the aluminum-containing compound include inorganic aluminum compounds and organic aluminum compounds.

無機アルミニウム化合物としては、例えば、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、臭化アルミニウム、水酸化アルミニウム、ホウ酸アルミニウム、三フッ化アルミニウム、よう化アルミニウム、硫酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、硫酸アルミニウムアンモニウム等が挙げられる。   Examples of the inorganic aluminum compound include aluminum chloride, aluminum nitrate, aluminum bromide, aluminum hydroxide, aluminum borate, aluminum trifluoride, aluminum iodide, aluminum sulfate, aluminum phosphate, and ammonium ammonium sulfate.

有機アルミニウム化合物としては、アルミニウムと、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。アルミニウムと有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。   There is no restriction | limiting in particular as long as it is a compound which has aluminum and an organic group as an organoaluminum compound, According to the objective, it can select suitably. Aluminum and the organic group are bonded by, for example, an ionic bond, a covalent bond, or a coordinate bond.

有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよいアセチルアセトナート基、置換基を有していてもよいスルホン酸基等が挙げられる。アルキル基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。アシルオキシ基としては、例えば、炭素数1〜10のアシルオキシ基、安息香酸のように一部がベンゼン環に置換されたアシルオキシ基、乳酸のように一部がヒドロキシ基に置換されたアシルオキシ基、シュウ酸、及びクエン酸のようにカルボニル基を2つ以上有するアシルオキシ基等が挙げられる。   The organic group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, and a substituent. Examples thereof include an acyloxy group which may have, an acetylacetonate group which may have a substituent, and a sulfonic acid group which may have a substituent. As an alkyl group, a C1-C6 alkyl group etc. are mentioned, for example. As an alkoxy group, a C1-C6 alkoxy group etc. are mentioned, for example. Examples of the acyloxy group include an acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, an acyloxy group partially substituted with a benzene ring such as benzoic acid, an acyloxy group partially substituted with a hydroxy group such as lactic acid, Examples include acids and acyloxy groups having two or more carbonyl groups such as citric acid.

有機アルミニウム化合物としては、例えば、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウム−sec−ブトキシド、トリエチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムエトキシド、酢酸アルミニウム、アセチルアセトンアルミニウム、ヘキサフルオロアセチルアセトン酸アルミニウム、2−エチルヘキサン酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、安息香酸アルミニウム、アルミニウムジ(s−ブトキシド)アセト酢酸エステルキレート、トリフルオロメタンスルホン酸アルミニウム等が挙げられる。   Examples of the organoaluminum compound include aluminum isopropoxide, aluminum-sec-butoxide, triethylaluminum, diethylaluminum ethoxide, aluminum acetate, acetylacetone aluminum, hexafluoroacetylacetonate aluminum, 2-ethylhexanoate aluminum, aluminum lactate, benzoic acid Examples thereof include aluminum acid, aluminum di (s-butoxide) acetoacetate chelate, and aluminum trifluoromethanesulfonate.

第1のパッシベーション層形成用塗布液におけるアルミニウム含有化合物の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。   There is no restriction | limiting in particular as content of the aluminum containing compound in the coating liquid for 1st passivation layer formation, According to the objective, it can select suitably.

−−−ホウ素含有化合物−−−
ホウ素含有化合物としては、例えば、無機ホウ素化合物、有機ホウ素化合物等が挙げられる。
--- Boron-containing compound ---
Examples of the boron-containing compound include inorganic boron compounds and organic boron compounds.

無機ホウ素化合物としては、例えば、オルトホウ酸、酸化ホウ素、三臭化ホウ素、テトラフルオロホウ酸、ホウ酸アンモニウム、ホウ酸マグネシウム等が挙げられる。酸化ホウ素としては、例えば、二酸化二ホウ素、三酸化二ホウ素、三酸化四ホウ素、五酸化四ホウ素等が挙げられる。   Examples of the inorganic boron compound include orthoboric acid, boron oxide, boron tribromide, tetrafluoroboric acid, ammonium borate, magnesium borate and the like. Examples of boron oxide include diboron dioxide, diboron trioxide, tetraboron trioxide, and tetraboron pentoxide.

有機ホウ素化合物としては、ホウ素と、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。ホウ素と有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。   The organic boron compound is not particularly limited as long as it is a compound having boron and an organic group, and can be appropriately selected according to the purpose. Boron and the organic group are bonded by, for example, an ionic bond, a covalent bond, or a coordinate bond.

有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいスルホン酸基、置換基を有していてもよいチオフェン基等が挙げられる。アルキル基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。アルコキシ基には、2つ以上の酸素原子を有し、2つ以上の酸素原子のうちの2つの酸素原子が、ホウ素と結合し、かつホウ素と一緒になって環構造を形成する有機基も含まれる。又、アルコキシ基に含まれるアルキル基が有機シリル基に置換されたアルコキシ基も含む。アシルオキシ基としては、例えば、炭素数1〜10のアシルオキシ基等が挙げられる。   The organic group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, and a substituent. Examples thereof include an acyloxy group which may have, a phenyl group which may have a substituent, a sulfonic acid group which may have a substituent, and a thiophene group which may have a substituent. As an alkyl group, a C1-C6 alkyl group etc. are mentioned, for example. As an alkoxy group, a C1-C6 alkoxy group etc. are mentioned, for example. An alkoxy group includes two or more oxygen atoms, and two of the two or more oxygen atoms are bonded to boron and form an organic ring structure together with boron. included. Moreover, the alkoxy group by which the alkyl group contained in the alkoxy group was substituted by the organic silyl group is also included. As an acyloxy group, a C1-C10 acyloxy group etc. are mentioned, for example.

有機ホウ素化合物としては、例えば、(R)−5,5−ジフェニル−2−メチル−3,4−プロパノ−1,3,2−オキサザボロリジン、ホウ酸トリイソプロピル、2−イソプロポキシ−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン、ビス(ヘキシレングリコラト)ジボロン、4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−1H−ピラゾール、(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)ベンゼン、tert−ブチル−N−〔4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,2,3−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル〕カルバメート、フェニルボロン酸、3−アセチルフェニルボロン酸、三フッ化ホウ素酢酸錯体、三フッ化ホウ素スルホラン錯体、2−チオフェンボロン酸、トリス(トリメチルシリル)ボラート等が挙げられる。   Examples of the organic boron compound include (R) -5,5-diphenyl-2-methyl-3,4-propano-1,3,2-oxazaborolidine, triisopropyl borate, and 2-isopropoxy-4. , 4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane, bis (hexylene glycolato) diboron, 4- (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane-2 -Yl) -1H-pyrazole, (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl) benzene, tert-butyl-N- [4- (4,4,5,5) 5-tetramethyl-1,2,3-dioxaborolan-2-yl) phenyl] carbamate, phenylboronic acid, 3-acetylphenylboronic acid, boron trifluoride acetic acid complex, boron trifluoride sulfolane complex , 2-thiophene boronic acid, tris (trimethylsilyl) borate and the like.

第1のパッシベーション層形成用塗布液におけるホウ素含有化合物の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。   There is no restriction | limiting in particular as content of the boron containing compound in the coating liquid for 1st passivation layer formation, According to the objective, it can select suitably.

−−−溶媒−−−
溶媒としては、各種化合物を安定に溶解又は分散する溶媒であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、シメン、ペンチルベンゼン、ドデシルベンゼン、ビシクロヘキシル、シクロヘキシルベンゼン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、テトラリン、デカリン、イソプロパノール、安息香酸エチル、N,N−ジメチルホルムアミド、炭酸プロピレン、2−エチルヘキサン酸、ミネラルスピリッツ、ジメチルプロピレンウレア、4−ブチロラクトン、2−メトキシエタノール、プロピレングリコール、水等が挙げられる。
--- Solvent ---
The solvent is not particularly limited as long as it is a solvent that stably dissolves or disperses various compounds, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, toluene, xylene, mesitylene, cymene, pentylbenzene, dodecylbenzene, Bicyclohexyl, cyclohexylbenzene, decane, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, tetralin, decalin, isopropanol, ethyl benzoate, N, N-dimethylformamide, propylene carbonate, 2-ethylhexanoic acid, mineral spirits, dimethylpropylene urea 4-butyrolactone, 2-methoxyethanol, propylene glycol, water and the like.

第1のパッシベーション層形成用塗布液における溶媒の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。   There is no restriction | limiting in particular as content of the solvent in the coating liquid for 1st passivation layer formation, According to the objective, it can select suitably.

第1のパッシベーション層形成用塗布液におけるケイ素含有化合物と、アルカリ土類金属含有化合物との組成比(ケイ素含有化合物:アルカリ土類金属含有化合物)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下の範囲であることが好ましい。   The composition ratio of the silicon-containing compound and the alkaline earth metal-containing compound in the first passivation layer-forming coating solution (silicon-containing compound: alkaline earth metal-containing compound) is not particularly limited and is appropriately determined depending on the purpose. Although it can select, it is preferable that it is the following ranges.

第1のパッシベーション層形成用塗布液において、Siと、アルカリ土類金属との組成比(Si:アルカリ土類金属)としては、酸化物(SiO、BeO、MgO、CaO、SrO、BaO)換算で、50.0mol%〜90.0mol%:10.0mol%〜50.0mol%が好ましい。 In the first passivation layer forming coating solution, the composition ratio between Si and alkaline earth metal (Si: alkaline earth metal) is converted to oxide (SiO 2 , BeO, MgO, CaO, SrO, BaO). And 50.0 mol% to 90.0 mol%: 10.0 mol% to 50.0 mol% is preferable.

第1のパッシベーション層形成用塗布液におけるケイ素含有化合物と、アルカリ土類金属含有化合物と、アルミニウム含有化合物及びホウ素含有化合物の少なくとも何れかとの組成比(ケイ素含有化合物:アルカリ土類金属含有化合物:アルミニウム含有化合物及びホウ素含有化合物の少なくとも何れか)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下の範囲であることが好ましい。   Composition ratio of silicon-containing compound, alkaline earth metal-containing compound, and aluminum-containing compound and boron-containing compound in the first passivation layer forming coating solution (silicon-containing compound: alkaline earth metal-containing compound: aluminum There is no restriction | limiting in particular as at least any one of a containing compound and a boron containing compound), Although it can select suitably according to the objective, It is preferable that it is the following ranges.

第1のパッシベーション層形成用塗布液において、Siと、アルカリ土類金属と、Al及びBの少なくとも何れかとの組成比(Si:アルカリ土類金属:Al及びBの少なくとも何れか)としては、酸化物(SiO、BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Al、B)換算で、50.0mol%〜90.0mol%:5.0mol%〜20.0mol%:5.0mol%〜30.0mol%が好ましい。 In the first passivation layer forming coating solution, the composition ratio of Si, alkaline earth metal, and at least one of Al and B (Si: alkaline earth metal: at least one of Al and B) is oxidized. objects (SiO 2, BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, Al 2 O 3, B 2 O 3) in terms of, 50.0mol% ~90.0mol%: 5.0mol% ~20.0mol%: 5. 0 mol% to 30.0 mol% is preferable.

−−第2のパッシベーション層形成用塗布液−−
第2のパッシベーション層形成用塗布液は、アルカリ土類金属含有化合物(第A元素含有化合物)と、第B元素含有化合物と、溶媒とを少なくとも含有し、好ましくは、第C元素含有化合物の少なくとも何れかを含有し、更に必要に応じて、その他成分を含有する。
--- Second passivation layer forming coating solution-
The second passivation layer-forming coating solution contains at least an alkaline earth metal-containing compound (A-element-containing compound), a B-element-containing compound, and a solvent, preferably at least of the C-element-containing compound. It contains either and, if necessary, contains other components.

−−−アルカリ土類金属含有化合物(第A元素含有化合物)−−−
アルカリ土類金属含有化合物としては、例えば、無機アルカリ土類金属化合物、有機アルカリ土類金属化合物等が挙げられる。アルカリ土類金属含有化合物におけるアルカリ土類金属としては、Be(ベリリウム)、Mg(マグネシウム)、Ca(カルシウム)、Sr(ストロンチウム)、Ba(バリウム)が挙げられる。
--- Alkaline earth metal-containing compound (element A-containing compound) ---
Examples of the alkaline earth metal-containing compound include inorganic alkaline earth metal compounds and organic alkaline earth metal compounds. Examples of the alkaline earth metal in the alkaline earth metal-containing compound include Be (beryllium), Mg (magnesium), Ca (calcium), Sr (strontium), and Ba (barium).

無機アルカリ土類金属化合物としては、例えば、アルカリ土類金属硝酸塩、アルカリ土類金属硫酸塩、アルカリ土類金属塩化物、アルカリ土類金属フッ化物、アルカリ土類金属臭化物、アルカリ土類金属よう化物等が挙げられる。   Examples of inorganic alkaline earth metal compounds include alkaline earth metal nitrates, alkaline earth metal sulfates, alkaline earth metal chlorides, alkaline earth metal fluorides, alkaline earth metal bromides, and alkaline earth metal iodides. Etc.

アルカリ土類金属硝酸塩としては、例えば、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム、硝酸ストロンチウム、硝酸バリウム等が挙げられる。   Examples of the alkaline earth metal nitrate include magnesium nitrate, calcium nitrate, strontium nitrate, and barium nitrate.

アルカリ土類金属硫酸塩としては、例えば、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸ストロンチウム、硫酸バリウム等が挙げられる。   Examples of the alkaline earth metal sulfate include magnesium sulfate, calcium sulfate, strontium sulfate, and barium sulfate.

アルカリ土類金属塩化物としては、例えば、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ストロンチウム、塩化バリウム等が挙げられる。   Examples of the alkaline earth metal chloride include magnesium chloride, calcium chloride, strontium chloride, barium chloride and the like.

アルカリ土類金属フッ化物としては、例えば、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウム等が挙げられる。   Examples of the alkaline earth metal fluoride include magnesium fluoride, calcium fluoride, strontium fluoride, and barium fluoride.

アルカリ土類金属臭化物としては、例えば、臭化マグネシウム、臭化カルシウム、臭化ストロンチウム、臭化バリウム等が挙げられる。   Examples of the alkaline earth metal bromide include magnesium bromide, calcium bromide, strontium bromide, barium bromide and the like.

アルカリ土類金属よう化物としては、例えば、よう化マグネシウム、よう化カルシウム、よう化ストロンチウム、よう化バリウム等が挙げられる。   Examples of the alkaline earth metal iodide include magnesium iodide, calcium iodide, strontium iodide, barium iodide and the like.

有機アルカリ土類金属化合物としては、アルカリ土類金属と、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。アルカリ土類金属と有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。   The organic alkaline earth metal compound is not particularly limited as long as it is a compound having an alkaline earth metal and an organic group, and can be appropriately selected according to the purpose. The alkaline earth metal and the organic group are bonded by, for example, an ionic bond, a covalent bond, or a coordinate bond.

有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいアセチルアセトナート基、置換基を有していてもよいスルホン酸基等が挙げられる。アルキル基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。アシルオキシ基としては、例えば、炭素数1〜10のアシルオキシ基、安息香酸のように一部がベンゼン環に置換されたアシルオキシ基、乳酸のように一部がヒドロキシ基に置換されたアシルオキシ基、シュウ酸、及びクエン酸のようにカルボニル基を2つ以上有するアシルオキシ基等が挙げられる。   The organic group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, and a substituent. An acyloxy group which may have, a phenyl group which may have a substituent, an acetylacetonate group which may have a substituent, a sulfonic acid group which may have a substituent, and the like. It is done. As an alkyl group, a C1-C6 alkyl group etc. are mentioned, for example. As an alkoxy group, a C1-C6 alkoxy group etc. are mentioned, for example. Examples of the acyloxy group include an acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, an acyloxy group partially substituted with a benzene ring such as benzoic acid, an acyloxy group partially substituted with a hydroxy group such as lactic acid, Examples include acids and acyloxy groups having two or more carbonyl groups such as citric acid.

有機アルカリ土類金属化合物としては、例えば、マグネシウムメトキシド、マグネシウムエトキシド、ジエチルマグネシウム、酢酸マグネシウム、ギ酸マグネシウム、アセチルアセトンマグネシウム、2−エチルヘキサン酸マグネシウム、乳酸マグネシウム、ナフテン酸マグネシウム、クエン酸マグネシウム、サリチル酸マグネシウム、安息香酸マグネシウム、シュウ酸マグネシウム、トリフルオロメタンスルホン酸マグネシウム、カルシウムメトキシド、カルシウムエトキシド、酢酸カルシウム、ギ酸カルシウム、アセチルアセトンカルシウム、カルシウムジピバロイルメタナート、2−エチルヘキサン酸カルシウム、乳酸カルシウム、ナフテン酸カルシウム、クエン酸カルシウム、サリチル酸カルシウム、ネオデカン酸カルシウム、安息香酸カルシウム、シュウ酸カルシウム、ストロンチウムイソプロポキシド、酢酸ストロンチウム、ギ酸ストロンチウム、アセチルアセトンストロンチウム、2−エチルヘキサン酸ストロンチウム、乳酸ストロンチウム、ナフテン酸ストロンチウム、サリチル酸ストロンチウム、シュウ酸ストロンチウム、バリウムエトキシド、バリウムイソプロポキシド、酢酸バリウム、ギ酸バリウム、アセチルアセトンバリウム、2−エチルヘキサン酸バリウム、乳酸バリウム、ナフテン酸バリウム、ネオデカン酸バリウム、シュウ酸バリウム、安息香酸バリウム、トリフルオロメタンスルホン酸バリウム、ビス(アセチルアセトナート)ベリリウム等が挙げられる。   Examples of the organic alkaline earth metal compound include magnesium methoxide, magnesium ethoxide, diethyl magnesium, magnesium acetate, magnesium formate, acetylacetone magnesium, magnesium 2-ethylhexanoate, magnesium lactate, magnesium naphthenate, magnesium citrate, and salicylic acid. Magnesium, magnesium benzoate, magnesium oxalate, magnesium trifluoromethanesulfonate, calcium methoxide, calcium ethoxide, calcium acetate, calcium formate, acetylacetone calcium, calcium dipivaloylmethanate, calcium 2-ethylhexanoate, calcium lactate , Calcium naphthenate, calcium citrate, calcium salicylate, calcium neodecanoate, repose Calcium oxide, calcium oxalate, strontium isopropoxide, strontium acetate, strontium formate, acetylacetone strontium, strontium 2-ethylhexanoate, strontium lactate, strontium naphthenate, strontium salicylate, strontium oxalate, barium ethoxide, barium isopropoxide , Barium acetate, barium formate, barium acetylacetone, barium 2-ethylhexanoate, barium lactate, barium naphthenate, barium neodecanoate, barium oxalate, barium benzoate, barium trifluoromethanesulfonate, bis (acetylacetonate) beryllium, etc. Is mentioned.

第2のパッシベーション層形成用塗布液におけるアルカリ土類金属含有化合物の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。   There is no restriction | limiting in particular as content of the alkaline-earth metal containing compound in the coating liquid for 2nd passivation layer formation, According to the objective, it can select suitably.

−−−第B元素含有化合物−−−
第B元素含有化合物における希土類元素としては、Ga(ガリウム)、Sc(スカンジウム)、Y(イットリウム)、La(ランタン)、Ce(セリウム)、Pr(プラセオジム)、Nd(ネオジム)、Pm(プロメチウム)、Sm(サマリウム)、Eu(ユウロピウム)、Gd(ガドリニウム)、Tb(テルビウム)、Dy(ジスプロシウム)、Ho(ホルミウム)、Er(エルビウム)、Tm(ツリウム)、Yb(イッテルビウム)、Lu(ルテチウム)が挙げられる。
--- B element-containing compound ---
As rare earth elements in the B-element-containing compound, Ga (gallium), Sc (scandium), Y (yttrium), La (lanthanum), Ce (cerium), Pr (praseodymium), Nd (neodymium), Pm (promethium) , Sm (samarium), Eu (europium), Gd (gadolinium), Tb (terbium), Dy (dysprosium), Ho (holmium), Er (erbium), Tm (thulium), Yb (ytterbium), Lu (lutetium) Is mentioned.

第B元素含有化合物としては、例えば、無機第B元素化合物、有機第B元素化合物等が挙げられる。   Examples of the B element-containing compound include inorganic B element compounds and organic B element compounds.

無機第B元素化合物としては、例えば、第B元素の硝酸塩、第B元素の硫酸塩、第B元素のフッ化物、第B元素の塩化物、第B元素の臭化物、第B元素のヨウ化物等が挙げられる。   Examples of the inorganic B element compound include nitrate of B element, sulfate of B element, fluoride of B element, chloride of B element, bromide of B element, iodide of B element, etc. Is mentioned.

第B元素の硝酸塩としては、例えば、硝酸ガリウム、硝酸スカンジウム、硝酸イットリウム、硝酸ランタン、硝酸セリウム、硝酸プラセオジム、硝酸ネオジム、硝酸サマリウム、硝酸ユウロピウム、硝酸ガドリニウム、硝酸テルビウム、硝酸ジスプロシウム、硝酸ホルミウム、硝酸エルビウム、硝酸ツリウム、硝酸イッテルビウム、硝酸ルテチウム等が挙げられる。   Examples of the nitrate of the element B include gallium nitrate, scandium nitrate, yttrium nitrate, lanthanum nitrate, cerium nitrate, praseodymium nitrate, neodymium nitrate, samarium nitrate, europium nitrate, gadolinium nitrate, terbium nitrate, dysprosium nitrate, holmium nitrate, nitric acid Examples include erbium, thulium nitrate, ytterbium nitrate, and lutetium nitrate.

第B元素の硫酸塩としては、例えば、硫酸ガリウム、硫酸スカンジウム、硫酸イットリウム、硫酸ランタン、硫酸セリウム、硫酸プラセオジム、硫酸ネオジム、硫酸サマリウム、硫酸ユウロピウム、硫酸ガドリニウム、硫酸テルビウム、硫酸ジスプロシウム、硫酸ホルミウム、硫酸エルビウム、硫酸ツリウム、硫酸イッテルビウム、硫酸ルテチウム等が挙げられる。   Examples of the element B sulfate include gallium sulfate, scandium sulfate, yttrium sulfate, lanthanum sulfate, cerium sulfate, praseodymium sulfate, neodymium sulfate, samarium sulfate, europium sulfate, gadolinium sulfate, terbium sulfate, dysprosium sulfate, holmium sulfate, Examples thereof include erbium sulfate, thulium sulfate, ytterbium sulfate, and lutetium sulfate.

第B元素のフッ化物としては、例えば、フッ化ガリウム、フッ化スカンジウム、フッ化イットリウム、フッ化ランタン、フッ化セリウム、フッ化プラセオジム、フッ化ネオジム、フッ化サマリウム、フッ化ユウロピウム、フッ化ガドリニウム、フッ化テルビウム、フッ化ジスプロシウム、フッ化ホルミウム、フッ化エルビウム、フッ化ツリウム、フッ化イッテルビウム、フッ化ルテチウム等が挙げられる。   Examples of the fluoride of the B element include gallium fluoride, scandium fluoride, yttrium fluoride, lanthanum fluoride, cerium fluoride, praseodymium fluoride, neodymium fluoride, samarium fluoride, europium fluoride, and gadolinium fluoride. Terbium fluoride, dysprosium fluoride, holmium fluoride, erbium fluoride, thulium fluoride, ytterbium fluoride, lutetium fluoride, and the like.

第B元素の塩化物としては、例えば、塩化ガリウム、塩化スカンジウム、塩化イットリウム、塩化ランタン、塩化セリウム、塩化プラセオジム、塩化ネオジム、塩化サマリウム、塩化ユウロピウム、塩化ガドリニウム、塩化テルビウム、塩化ジスプロシウム、塩化ホルミウム、塩化エルビウム、塩化ツリウム、塩化イッテルビウム、塩化ルテチウム等が挙げられる。   Examples of the chloride of the element B include gallium chloride, scandium chloride, yttrium chloride, lanthanum chloride, cerium chloride, praseodymium chloride, neodymium chloride, samarium chloride, europium chloride, gadolinium chloride, terbium chloride, dysprosium chloride, holmium chloride, Examples thereof include erbium chloride, thulium chloride, ytterbium chloride, and lutetium chloride.

第B元素の臭化物としては、例えば、臭化ガリウム、臭化スカンジウム、臭化イットリウム、臭化ランタン、臭化セリウム、臭化プラセオジム、臭化ネオジム、臭化サマリウム、臭化ユウロピウム、臭化ガドリニウム、臭化テルビウム、臭化ジスプロシウム、臭化ホルミウム、臭化エルビウム、臭化ツリウム、臭化イッテルビウム、臭化ルテチウム等が挙げられる。   Examples of the bromide of the element B include gallium bromide, scandium bromide, yttrium bromide, lanthanum bromide, cerium bromide, praseodymium bromide, neodymium bromide, samarium bromide, europium bromide, gadolinium bromide, Examples thereof include terbium bromide, dysprosium bromide, holmium bromide, erbium bromide, thulium bromide, ytterbium bromide, and lutetium bromide.

第B元素ヨウ化物としては、例えば、ヨウ化ガリウム、ヨウ化スカンジウム、ヨウ化イットリウム、ヨウ化ランタン、ヨウ化セリウム、ヨウ化プラセオジム、ヨウ化ネオジム、ヨウ化サマリウム、ヨウ化ユウロピウム、ヨウ化ガドリニウム、ヨウ化テルビウム、ヨウ化ジスプロシウム、ヨウ化ホルミウム、ヨウ化エルビウム、ヨウ化ツリウム、ヨウ化イッテルビウム、ヨウ化ルテチウム等が挙げられる。   Examples of the element B iodide include gallium iodide, scandium iodide, yttrium iodide, lanthanum iodide, cerium iodide, praseodymium iodide, neodymium iodide, samarium iodide, europium iodide, gadolinium iodide, Examples thereof include terbium iodide, dysprosium iodide, holmium iodide, erbium iodide, thulium iodide, ytterbium iodide, and lutetium iodide.

有機第B元素化合物としては、第B元素と、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。第B元素と有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。   The organic B element compound is not particularly limited as long as it is a compound having the B element and an organic group, and can be appropriately selected according to the purpose. The element B and the organic group are bonded by, for example, an ionic bond, a covalent bond, or a coordinate bond.

有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよいアセチルアセトナート基、置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル基等が挙げられる。アルキル基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。アシルオキシ基としては、例えば、炭素数1〜10のアシルオキシ基等が挙げられる。   The organic group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, and a substituent. Examples thereof include an acyloxy group which may have, an acetylacetonate group which may have a substituent, and a cyclopentadienyl group which may have a substituent. As an alkyl group, a C1-C6 alkyl group etc. are mentioned, for example. As an alkoxy group, a C1-C6 alkoxy group etc. are mentioned, for example. As an acyloxy group, a C1-C10 acyloxy group etc. are mentioned, for example.

有機第B元素化合物としては、例えば、トリス(シクロペンタジエニル)ガリウム、スカンジウムイソプロポキシド、酢酸スカンジウム、トリス(シクロペンタジエニル)スカンジウム、イットリウムイソプロポキシド、2−エチルヘキサン酸イットリウム、トリス(アセチルアセトナート)イットリウム、トリス(シクロペンタジエニル)イットリウム、ランタンイソプロポキシド、2−エチルヘキサン酸ランタン、トリス(アセチルアセトナート)ランタン、トリス(シクロペンタジエニル)ランタン、2−エチルヘキサン酸セリウム、トリス(アセチルアセトナート)セリウム、トリス(シクロペンタジエニル)セリウム、プラセオジムイソプロポキシド、シュウ酸プラセオジム、トリス(アセチルアセトナート)プラセオジム、トリス(シクロペンタジエニル)プラセオジム、ネオジムイソプロポキシド、2−エチルヘキサン酸ネオジム、トリフルオロアセチルアセトナートネオジム、トリス(イソプロピルシクロペンタジエニル)ネオジム、トリス(エチルシクロペンタジエニル)プロメチウム、サマリウムイソプロポキシド、2−エチルヘキサン酸サマリウム、トリス(アセチルアセトナート)サマリウム、トリス(シクロペンタジエニル)サマリウム、2−エチルヘキサン酸ユウロピウム、トリス(アセチルアセトナート)ユウロピウム、トリス(エチルシクロペンタジエニル)ユウロピウム、ガドリニウムイソプロポキシド、2−エチルヘキサン酸ガドリニウム、トリス(アセチルアセトナート)ガドリニウム、トリス(シクロペンタジエニル)ガドリニウム、酢酸テルビウム、トリス(アセチルアセトナート)テルビウム、トリス(シクロペンタジエニル)テルビウム、ジスプロシウムイソプロポキシド、酢酸ジスプロシウム、トリス(アセチルアセトナート)ジスプロシウム、トリス(エチルシクロペンタジエニル)ジスプロシウム、ホルミウムイソプロポキシド、酢酸ホルミウム、トリス(シクロペンタジエニル)ホルミウム、エルビウムイソプロポキシド、酢酸エルビウム、トリス(アセチルアセトナート)エルビウム、トリス(シクロペンタジエニル)エルビウム、酢酸ツリウム、トリス(アセチルアセトナート)ツリウム、トリス(シクロペンタジエニル)ツリウム、イッテルビウムイソプロポキシド、酢酸イッテルビウム、トリス(アセチルアセトナート)イッテルビウム、トリス(シクロペンタジエニル)イッテルビウム、シュウ酸ルテチウム、トリス(エチルシクロペンタジエニル)ルテチウム等が挙げられる。   Examples of the organic element B compound include tris (cyclopentadienyl) gallium, scandium isopropoxide, scandium acetate, tris (cyclopentadienyl) scandium, yttrium isopropoxide, yttrium 2-ethylhexanoate, tris ( Acetylacetonato) yttrium, tris (cyclopentadienyl) yttrium, lanthanum isopropoxide, lanthanum 2-ethylhexanoate, lanthanum tris (acetylacetonato) lanthanum, tris (cyclopentadienyl) lanthanum, cerium 2-ethylhexanoate , Tris (acetylacetonato) cerium, tris (cyclopentadienyl) cerium, praseodymium isopropoxide, praseodymium oxalate, tris (acetylacetonato) praseodymium, tri (Cyclopentadienyl) praseodymium, neodymium isopropoxide, neodymium 2-ethylhexanoate, trifluoroacetylacetonate neodymium, tris (isopropylcyclopentadienyl) neodymium, tris (ethylcyclopentadienyl) promethium, samarium isopropoxy Samarium 2-ethylhexanoate, tris (acetylacetonato) samarium, tris (cyclopentadienyl) samarium, europium 2-ethylhexanoate, tris (acetylacetonato) europium, tris (ethylcyclopentadienyl) europium , Gadolinium isopropoxide, gadolinium 2-ethylhexanoate, tris (acetylacetonato) gadolinium, tris (cyclopentadienyl) gadolinium, vinegar Terbium, tris (acetylacetonato) terbium, tris (cyclopentadienyl) terbium, dysprosium isopropoxide, dysprosium acetate, tris (acetylacetonato) dysprosium, tris (ethylcyclopentadienyl) dysprosium, holmium isopropoxide, Holmium acetate, tris (cyclopentadienyl) holmium, erbium isopropoxide, erbium acetate, tris (acetylacetonato) erbium, tris (cyclopentadienyl) erbium, thulium acetate, tris (acetylacetonato) thulium, tris ( Cyclopentadienyl) thulium, ytterbium isopropoxide, ytterbium acetate, tris (acetylacetonato) ytterbium, tris (cyclo Pentadienyl) ytterbium, lutetium oxalate, tris (ethylcyclopentadienyl) lutetium and the like.

第2のパッシベーション層形成用塗布液における第B元素含有化合物の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。   There is no restriction | limiting in particular as content of the B element containing compound in the coating liquid for 2nd passivation layer formation, According to the objective, it can select suitably.

−−−第C元素含有化合物−−−
第C元素としては、Al(アルミニウム)、Ti(チタン)、Zr(ジルコニウム)、Hf(ハフニウム)、Nb(ニオブ)、Ta(タンタル)が挙げられる。
--- Element C-containing compound ---
Examples of the C element include Al (aluminum), Ti (titanium), Zr (zirconium), Hf (hafnium), Nb (niobium), and Ta (tantalum).

第C元素含有化合物としては、例えば、第C元素の無機化合物、第C元素の有機化合物等が挙げられる。   Examples of the C-element-containing compound include an inorganic compound of the C element and an organic compound of the C element.

第C元素の無機化合物としては、例えば、第C元素の硝酸塩、第C元素の硫酸塩、第C元素のフッ化物、第C元素の塩化物、第C元素の臭化物、第C元素のヨウ化物等が挙げられる。   Examples of inorganic compounds of the C element include nitrate of the C element, sulfate of the C element, fluoride of the C element, chloride of the C element, bromide of the C element, iodide of the C element Etc.

第C元素の無機化合物としては、例えば、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、フッ化アルミニウム、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、よう化アルミニウム、水酸化アルミニウム、りん酸アルミニウム、硫酸アルミニウムアンモニウム、硫化チタン、フッ化チタン、塩化チタン、臭化チタン、よう化チタン、硫酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウム、フッ化ジルコニウム、塩化ジルコニウム、臭化ジルコニウム、よう化ジルコニウム、硫酸ハフニウム、フッ化ハフニウム、塩化ハフニウム、臭化ハフニウム、よう化ハフニウム、フッ化ニオブ、塩化ニオブ、臭化ニオブ、フッ化タンタル、塩化タンタル、臭化タンタル等が挙げられる。   Examples of inorganic compounds of the C element include aluminum nitrate, aluminum sulfate, aluminum fluoride, aluminum chloride, aluminum bromide, aluminum iodide, aluminum hydroxide, aluminum phosphate, aluminum ammonium sulfate, titanium sulfide, and titanium fluoride. , Titanium chloride, titanium bromide, titanium iodide, zirconium sulfate, zirconium carbonate, zirconium fluoride, zirconium chloride, zirconium bromide, zirconium iodide, hafnium sulfate, hafnium fluoride, hafnium chloride, hafnium bromide, hafnium iodide , Niobium fluoride, niobium chloride, niobium bromide, tantalum fluoride, tantalum chloride, tantalum bromide and the like.

第C元素の有機化合物としては、第C元素と、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。第C元素と有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。   The organic compound of the C element is not particularly limited as long as it is a compound having the C element and an organic group, and can be appropriately selected according to the purpose. The C element and the organic group are bonded by, for example, an ionic bond, a covalent bond, or a coordinate bond.

有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよいアセチルアセトナート基、置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル基等が挙げられる。アルキル基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。アシルオキシ基としては、例えば、炭素数1〜10のアシルオキシ基等が挙げられる。   The organic group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, and a substituent. Examples thereof include an acyloxy group which may have, an acetylacetonate group which may have a substituent, and a cyclopentadienyl group which may have a substituent. As an alkyl group, a C1-C6 alkyl group etc. are mentioned, for example. As an alkoxy group, a C1-C6 alkoxy group etc. are mentioned, for example. As an acyloxy group, a C1-C10 acyloxy group etc. are mentioned, for example.

第C元素の有機化合物としては、例えば、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウム−sec−ブトキシド、トリエチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムエトキシド、酢酸アルミニウム、アセチルアセトンアルミニウム、ヘキサフルオロアセチルアセトン酸アルミニウム、2−エチルヘキサン酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、安息香酸アルミニウム、アルミニウムジ(s−ブトキシド)アセト酢酸エステルキレート、トリフルオロメタンスルホン酸アルミニウム、チタンイソプロポキシド、ビス(シクロペンタジエニル)塩化チタン、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムイソプロポキシド、ビス(2−エチルヘキサン酸)酸化ジルコニウム、ジルコニウムジ(n−ブトキシド)ビスアセチル汗トナート、テトラキス(アセチルアセトン酸)ジルコニウム、テトラキス(シクロペンタジエニル)ジルコニウム、ハフニウムブトキシド、ハフニウムイソプロポキシド、テトラキス(2−エチルヘキサン酸)ハフニウム、ハフニウムジ(n―ブトキシド)ビスアセチルアセトナート、テトラキス(アセチルアセトン酸)ハフニウム、ビス(シクロペンタジエニル)ジメチルハフニウム、ニオブエトキシド、2−エチルヘキサン酸ニオブ、ビス(シクロペンタジエニル)塩化ニオブ、タンタルエトキシド、テトラエトシキアセチルアセトナートタンタル等が挙げられる。   Examples of the organic compound of element C include aluminum isopropoxide, aluminum-sec-butoxide, triethylaluminum, diethylaluminum ethoxide, aluminum acetate, acetylacetone aluminum, hexafluoroacetylacetonate aluminum, 2-ethylhexanoate aluminum, lactic acid Aluminum, aluminum benzoate, aluminum di (s-butoxide) acetoacetate chelate, aluminum trifluoromethanesulfonate, titanium isopropoxide, bis (cyclopentadienyl) titanium chloride, zirconium butoxide, zirconium isopropoxide, bis (2 -Ethylhexanoic acid) zirconium oxide, zirconium di (n-butoxide) bisacetyl sweat toner tote, tetrakis (acetyl) Acetone acid) zirconium, tetrakis (cyclopentadienyl) zirconium, hafnium butoxide, hafnium isopropoxide, tetrakis (2-ethylhexanoate) hafnium, hafnium di (n-butoxide) bisacetylacetonate, tetrakis (acetylacetonate) hafnium, Examples thereof include bis (cyclopentadienyl) dimethylhafnium, niobium ethoxide, niobium 2-ethylhexanoate, bis (cyclopentadienyl) niobium chloride, tantalum ethoxide, and tetraethoxyacetylacetonate tantalum.

第2のパッシベーション層形成用塗布液における第C元素含有化合物の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。   There is no restriction | limiting in particular as content of the C element containing compound in the coating liquid for 2nd passivation layer formation, According to the objective, it can select suitably.

−−−溶媒−−−
溶媒としては、各種化合物を安定に溶解又は分散する溶媒であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、シメン、ペンチルベンゼン、ドデシルベンゼン、ビシクロヘキシル、シクロヘキシルベンゼン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、テトラリン、デカリン、イソプロパノール、安息香酸エチル、N,N−ジメチルホルムアミド、炭酸プロピレン、2−エチルヘキサン酸、ミネラルスピリッツ、ジメチルプロピレンウレア、4−ブチロラクトン、2−メトキシエタノール、プロピレングリコール、水等が挙げられる。
--- Solvent ---
The solvent is not particularly limited as long as it is a solvent that stably dissolves or disperses various compounds, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, toluene, xylene, mesitylene, cymene, pentylbenzene, dodecylbenzene, Bicyclohexyl, cyclohexylbenzene, decane, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, tetralin, decalin, isopropanol, ethyl benzoate, N, N-dimethylformamide, propylene carbonate, 2-ethylhexanoic acid, mineral spirits, dimethylpropylene urea 4-butyrolactone, 2-methoxyethanol, propylene glycol, water and the like.

第2のパッシベーション層形成用塗布液における溶媒の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。   There is no restriction | limiting in particular as content of the solvent in the coating liquid for 2nd passivation layer formation, According to the objective, it can select suitably.

第2のパッシベーション層形成用塗布液におけるアルカリ土類金属含有化合物(第A元素含有化合物)と、第B元素含有化合物との組成比(アルカリ土類金属含有化合物:第B元素含有化合物)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下の範囲であることが好ましい。   As the composition ratio (alkaline earth metal-containing compound: B-element-containing compound) of the alkaline-earth metal-containing compound (A-element-containing compound) and the B-element-containing compound in the second passivation layer forming coating solution There is no particular limitation, and it can be appropriately selected according to the purpose, but the following range is preferable.

第2のパッシベーション層形成用塗布液において、アルカリ土類金属である第A元素と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素との組成比(第A元素:第B元素)としては、酸化物(BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Ga、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu)換算で、10.0mol%〜67.0mol%:33.0mol%〜90.0mol%が好ましい。 In the second passivation layer forming coating solution, the composition ratio (element A: element B) of element A, which is an alkaline earth metal, and element B, which is at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanoid. as the element), an oxide (BeO, MgO, CaO, SrO , BaO, Ga 2 O 3, Sc 2 O 3, Y 2 O 3, La 2 O 3, Ce 2 O 3, Pr 2 O 3, Nd 2 O 3 , Pm 2 O 3 , Sm 2 O 3 , Eu 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Tb 2 O 3 , Dy 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Er 2 O 3 , Tm 2 O 3 , Yb 2 in O 3, Lu 2 O 3) in terms of, 10.0mol% ~67.0mol%: 33.0mol% ~90.0mol% is preferred.

第2のパッシベーション層形成用塗布液におけるアルカリ土類金属含有化合物(第A元素含有化合物)と、第B元素含有化合物と、第C元素含有化合物の少なくとも何れかとの組成比(アルカリ土類金属含有化合物:第B元素含有化合物:第C元素含有化合物)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下の範囲であることが好ましい。   Composition ratio of at least one of alkaline earth metal-containing compound (A-element-containing compound), B-element-containing compound, and C-element-containing compound in the second passivation layer forming coating solution (alkaline earth metal-containing) There is no restriction | limiting in particular as a compound: B element containing compound: C element containing compound), Although it can select suitably according to the objective, It is preferable that it is the following ranges.

第2のパッシベーション層形成用塗布液において、アルカリ土類金属である第A元素と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素と、Al、Ti、Zr、Hf、Nb、及びTaの少なくとも何れかである第C元素との組成比(第A元素:第B元素:第C元素)としては、酸化物(BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Ga、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、TiO、ZrO、HfO、Nb、Ta)換算で、5.0mol%〜22.0mol%:33.0mol%〜90.0mol:5.0mol%〜45.0mol%が好ましい。 In the second passivation layer forming coating solution, the element A which is an alkaline earth metal, the element B which is at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanoid, and Al, Ti, Zr, Hf, and Nb , And Ta as the composition ratio (element A: element B: element C) of oxide (BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, Ga 2 O 3 , sc 2 O 3, Y 2 O 3, La 2 O 3, Ce 2 O 3, Pr 2 O 3, Nd 2 O 3, Pm 2 O 3, Sm 2 O 3, Eu 2 O 3, Gd 2 O 3, Tb 2 O 3, Dy 2 O 3, Ho 2 O 3, Er 2 O 3, Tm 2 O 3, Yb 2 O 3, Lu 2 O 3, Al 2 O 3, TiO 2, ZrO 2, HfO 2, Nb in 2 O 5, Ta 2 O 5 ) in terms of, .0mol% ~22.0mol%: 33.0mol% ~90.0mol: 5.0mol% ~45.0mol% is preferred.

−−−第1のパッシベーション層及び第2のパッシベーション層の形成方法−−−
第1のパッシベーション層形成用塗布液を用いた第1のパッシベーション層の形成方法、及び第2のパッシベーション層形成用塗布液を用いた第2のパッシベーション層の形成方法の一例について説明する。第1のパッシベーション層170a、及び第2のパッシベーション層170bの形成方法は、塗布工程と、熱処理工程とを含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
--- Method for forming first and second passivation layers ---
An example of a first passivation layer forming method using the first passivation layer forming coating solution and an example of a second passivation layer forming method using the second passivation layer forming coating solution will be described. The method for forming the first passivation layer 170a and the second passivation layer 170b includes a coating process and a heat treatment process, and further includes other processes as necessary.

塗布工程としては、被塗物に第1のパッシベーション層形成用塗布液、又は第2のパッシベーション層形成用塗布液を塗布する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。塗布の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、溶液プロセスによる成膜後、フォトリソグラフィによってパターニングする方法、インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷法によって、所望の形状を直接成膜する方法等が挙げられる。溶液プロセスとしては、例えば、ディップコーティング、スピンコート、ダイコート、ノズルプリンティング等が挙げられる。   The application step is not particularly limited as long as it is a step of applying the first passivation layer forming coating solution or the second passivation layer forming coating solution to the object to be coated, and is appropriately selected according to the purpose. Can do. The application method is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, a desired method can be selected by a method of patterning by photolithography after film formation by a solution process, a printing method such as inkjet, nanoimprint, or gravure. And a method of directly forming the film shape. Examples of the solution process include dip coating, spin coating, die coating, and nozzle printing.

熱処理工程としては、被塗物に塗布された第1のパッシベーション層形成用塗布液、又は第2のパッシベーション層形成用塗布液を熱処理する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。なお、熱処理する際には、被塗物に塗布された第1のパッシベーション層形成用塗布液、又は第2のパッシベーション層形成用塗布液は、自然乾燥等により乾燥していてもよい。熱処理により、溶媒の乾燥、酸化物(前記第1の酸化物又は前記第2の酸化物)の生成等が行われる。   The heat treatment step is not particularly limited as long as it is a step of heat-treating the first passivation layer forming coating solution or the second passivation layer forming coating solution applied to the article to be coated. You can choose. Note that when the heat treatment is performed, the first passivation layer forming coating solution or the second passivation layer forming coating solution applied to the article to be coated may be dried by natural drying or the like. By the heat treatment, drying of the solvent, generation of an oxide (the first oxide or the second oxide), and the like are performed.

熱処理工程では、溶媒の乾燥(以下、「乾燥処理」と称する。)と、前記第1の酸化物又は前記第2の酸化物の生成(以下、「生成処理」と称する。)とを、異なる温度で行うことが好ましい。即ち、溶媒の乾燥を行った後に、昇温して前記第1の酸化物又は前記第2の酸化物の生成を行うことが好ましい。前記第2の酸化物の生成の際には、例えば、ケイ素含有化合物、アルカリ土類金属含有化合物、アルミニウム含有化合物、及びホウ素含有化合物の少なくとも何れかの分解が起こる。前記第1の酸化物の生成の際には、例えば、アルカリ土類金属含有化合物(第A元素含有化合物)、第B元素含有化合物、第C元素含有化合物の少なくとも何れかの分解が起こる。   In the heat treatment step, solvent drying (hereinafter referred to as “drying process”) and generation of the first oxide or the second oxide (hereinafter referred to as “generation process”) are different. It is preferable to carry out at temperature. That is, it is preferable that after the solvent is dried, the first oxide or the second oxide is generated by raising the temperature. In the production of the second oxide, for example, decomposition of at least one of a silicon-containing compound, an alkaline earth metal-containing compound, an aluminum-containing compound, and a boron-containing compound occurs. In the production of the first oxide, for example, decomposition of at least one of an alkaline earth metal-containing compound (A-element-containing compound), a B-element-containing compound, and a C-element-containing compound occurs.

乾燥処理の温度としては、特に制限はなく、含有する溶媒に応じて適宜選択することができ、例えば、80℃〜180℃が挙げられる。乾燥においては、低温化のために減圧オーブン等を使用することが有効である。乾燥処理の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1分間〜1時間が挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as temperature of a drying process, According to the solvent to contain, it can select suitably, For example, 80 to 180 degreeC is mentioned. In drying, it is effective to use a vacuum oven or the like for lowering the temperature. There is no restriction | limiting in particular as time of a drying process, According to the objective, it can select suitably, For example, 1 minute-1 hour are mentioned.

生成処理の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、100℃以上550℃未満が好ましく、200℃〜500℃がより好ましい。生成処理の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1時間〜5時間が挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as temperature of a production | generation process, Although it can select suitably according to the objective, 100 degreeC or more and less than 550 degreeC are preferable, and 200 to 500 degreeC is more preferable. There is no restriction | limiting in particular as time of a production | generation process, According to the objective, it can select suitably, For example, 1 hour-5 hours are mentioned.

なお、熱処理工程では、乾燥処理及び生成処理を連続して実施してもよいし、複数の工程に分割して実施してもよい。   In the heat treatment step, the drying process and the generation process may be performed continuously, or may be divided into a plurality of processes.

熱処理の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、被塗物を加熱する方法等が挙げられる。熱処理における雰囲気としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、酸素雰囲気が好ましい。酸素雰囲気で熱処理を行うことにより、分解生成物を速やかに系外に排出し、前記第1の酸化物又は前記第2の酸化物の生成を促進させることができる。   There is no restriction | limiting in particular as the method of heat processing, According to the objective, it can select suitably, For example, the method etc. which heat a to-be-coated article are mentioned. There is no restriction | limiting in particular as atmosphere in heat processing, Although it can select suitably according to the objective, Oxygen atmosphere is preferable. By performing the heat treatment in an oxygen atmosphere, the decomposition product can be quickly discharged out of the system, and the generation of the first oxide or the second oxide can be promoted.

熱処理の際には、波長400nm以下の紫外光を乾燥処理後の物質に照射することが、生成処理の反応を促進する上で有効である。波長400nm以下の紫外光を照射することにより、乾燥処理後の物質中に含有される有機物等の化学結合を切断し、有機物を分解できるため、効率的に前記第1の酸化物又は前記第2の酸化物を形成することができる。波長400nm以下の紫外光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エキシマランプを用いた波長222nmの紫外光等が挙げられる。又、紫外光の照射に代えて、又は併用して、オゾンを付与することも好ましい。オゾンを乾燥処理後の物質に付与することにより、酸化物の生成が促進される。   In the heat treatment, it is effective to irradiate the material after the drying treatment with ultraviolet light having a wavelength of 400 nm or less in order to accelerate the reaction of the generation treatment. By irradiating ultraviolet light with a wavelength of 400 nm or less, chemical bonds such as organic substances contained in the substance after the drying treatment can be broken and the organic substances can be decomposed, so that the first oxide or the second oxide can be efficiently decomposed. The oxide can be formed. The ultraviolet light having a wavelength of 400 nm or less is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include ultraviolet light having a wavelength of 222 nm using an excimer lamp. It is also preferable to apply ozone in place of or in combination with ultraviolet light irradiation. By applying ozone to the substance after the drying treatment, generation of oxide is promoted.

次に、図14(b)に示す工程では、第2のパッシベーション層170b上の所定領域にマスク300を形成する。マスク300は、第1のパッシベーション層170a及び第2のパッシベーション層170bのエッチング工程における保護膜として機能する材料であれば、特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができる。マスク300の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポジ型のフォトレジストやネガ型のフォトレジストが挙げられる。   Next, in the step shown in FIG. 14B, a mask 300 is formed in a predetermined region on the second passivation layer 170b. The mask 300 is not particularly limited as long as it is a material that functions as a protective film in the etching process of the first passivation layer 170a and the second passivation layer 170b, and can be appropriately selected depending on the purpose. There is no restriction | limiting in particular as a material of the mask 300, According to the objective, it can select suitably, For example, a positive type photoresist and a negative photoresist are mentioned.

次に、図15(a)に示す工程では、第2のパッシベーション層170bをエッチングして所定形状の第2のパッシベーション層17bを形成する。第2のパッシベーション層170bは、前記第1の溶液によってエッチングすることができる。エッチング方法としては、前記第1の溶液に第2のパッシベーション層170bを浸漬させるディップ方式や、第2のパッシベーション層170bに前記第1の溶液を吹き付けるスプレー方式や、第2のパッシベーション層170b上に前記第1の溶液を滴下し、第2のパッシベーション層170bを含む基板を回転させるスピン方式が挙げられる。   Next, in the step shown in FIG. 15A, the second passivation layer 170b is etched to form a second passivation layer 17b having a predetermined shape. The second passivation layer 170b can be etched with the first solution. Etching methods include a dipping method in which the second passivation layer 170b is immersed in the first solution, a spray method in which the first solution is sprayed on the second passivation layer 170b, and a second passivation layer 170b. There is a spin method in which the first solution is dropped and the substrate including the second passivation layer 170b is rotated.

前記第1の溶液における、塩酸の濃度としては、0.04wt%〜40wt%が好ましい。前記第1の溶液における、シュウ酸の濃度としては、0.1wt%〜10wt%が好ましい。前記第1の溶液における、硝酸の濃度としては、0.1wt%〜40wt%が好ましい。前記第1の溶液における、燐酸の濃度としては、0.1wt%〜85wt%が好ましい。前記第1の溶液における、酢酸の濃度としては、1wt%〜50wt%が好ましい。前記第1の溶液における、硫酸の濃度としては、1wt%〜20wt%が好ましい。前記第1の溶液における、過酸化水素水の濃度としては、1wt%〜10wt%が好ましい。前記第1の溶液としては、塩酸、燐酸と硝酸の混合溶液、燐酸と硝酸と酢酸の混合溶液が好ましい。   The concentration of hydrochloric acid in the first solution is preferably 0.04 wt% to 40 wt%. The concentration of oxalic acid in the first solution is preferably 0.1 wt% to 10 wt%. The concentration of nitric acid in the first solution is preferably 0.1 wt% to 40 wt%. The concentration of phosphoric acid in the first solution is preferably 0.1 wt% to 85 wt%. The concentration of acetic acid in the first solution is preferably 1 wt% to 50 wt%. The concentration of sulfuric acid in the first solution is preferably 1 wt% to 20 wt%. The concentration of the hydrogen peroxide solution in the first solution is preferably 1 wt% to 10 wt%. The first solution is preferably hydrochloric acid, a mixed solution of phosphoric acid and nitric acid, or a mixed solution of phosphoric acid, nitric acid and acetic acid.

次に、図15(b)に示す工程では、第1のパッシベーション層170aをエッチングして所定形状の第1のパッシベーション層17aを形成する。第1のパッシベーション層170aは、フッ化水素酸、フッ化アンモニウム、フッ化水素アンモニウム、有機アルカリの少なくとも何れかを含む溶液(以降、前記第2の溶液と称する場合がある)によってエッチングすることができる。エッチング方法としては、前記第2の溶液に第1のパッシベーション層170aを浸漬させるディップ方式や、第1のパッシベーション層170aに前記第2の溶液を吹き付けるスプレー方式や、第1のパッシベーション層170a上に前記第2の溶液を滴下し、第1のパッシベーション層170aを含む基板を回転させるスピン方式が挙げられる。   Next, in the step shown in FIG. 15B, the first passivation layer 170a is etched to form a first passivation layer 17a having a predetermined shape. The first passivation layer 170a may be etched with a solution containing at least one of hydrofluoric acid, ammonium fluoride, ammonium hydrogen fluoride, and organic alkali (hereinafter, may be referred to as the second solution). it can. As an etching method, a dipping method in which the first passivation layer 170a is immersed in the second solution, a spray method in which the second solution is sprayed on the first passivation layer 170a, or a method on the first passivation layer 170a. There is a spin method in which the second solution is dropped and the substrate including the first passivation layer 170a is rotated.

第9の実施の形態では、図15(a)に示す工程で第2のパッシベーション層をエッチングした後に、連続して図15(b)に示す工程で、第1のパッシベーション層をエッチングしている。このため、第2のパッシベーション層、及び第1のパッシベーション層それぞれにマスクを形成する必要がなく、パッシベーション層をパターニングする際の工程数が簡略化され、生産性良く、所望の形状のパッシベーション層を形成することができる。   In the ninth embodiment, after the second passivation layer is etched in the step shown in FIG. 15A, the first passivation layer is continuously etched in the step shown in FIG. 15B. . For this reason, it is not necessary to form a mask in each of the second passivation layer and the first passivation layer, the number of steps for patterning the passivation layer is simplified, the productivity is improved, and a passivation layer having a desired shape is formed. Can be formed.

前記第2の溶液におけるフッ化水素酸の濃度としては、0.1〜10wt%が好ましい。前記第2の溶液におけるフッ化アンモニウムの濃度としては、5〜25wt%が好ましい。前記第2の溶液における、フッ化水素アンモニウムの濃度としては、1〜25wt%が好ましい。前記第2の溶液における、有機アルカリの濃度としては、1〜15wt%が好ましい。前記第2の溶液としては、フッ化水素酸、フッ化アンモニウムとフッ化水素アンモニウムの溶液が好ましい。   The concentration of hydrofluoric acid in the second solution is preferably 0.1 to 10 wt%. The concentration of ammonium fluoride in the second solution is preferably 5 to 25 wt%. The concentration of ammonium hydrogen fluoride in the second solution is preferably 1 to 25 wt%. The concentration of the organic alkali in the second solution is preferably 1 to 15 wt%. As the second solution, a solution of hydrofluoric acid, ammonium fluoride and ammonium hydrogen fluoride is preferable.

次に、図15(c)に示す工程では、マスク300を除去する。マスク300の除去方法としては、特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができる。例えば、マスク300にフォトレジストを使用した場合、レジスト剥離液等の溶液によって、マスク300を溶解させ、マスク300を除去することができる。又、マスク300の除去方法は、パッシベーション層にダメージを与えない手法を選択することが好ましい。以上の工程により、ボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタ110を作製できる。   Next, in the step shown in FIG. 15C, the mask 300 is removed. There is no restriction | limiting in particular as a removal method of the mask 300, According to the objective, it can select suitably. For example, when a photoresist is used for the mask 300, the mask 300 can be removed by dissolving the mask 300 with a solution such as a resist stripping solution. Further, as a method for removing the mask 300, it is preferable to select a method that does not damage the passivation layer. Through the above steps, a bottom-gate / bottom-contact field effect transistor 110 can be manufactured.

このように、第9の実施の形態に係る電界効果型トランジスタは、パッシベーション層として、前記第2の酸化物を含有する第1のパッシベーション層と、前記第1の酸化物を含有する第2のパッシベーション層とを接して配置している。   As described above, the field effect transistor according to the ninth exemplary embodiment includes the first passivation layer containing the second oxide as the passivation layer and the second passivation containing the first oxide. It is arranged in contact with the passivation layer.

そして、第9の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの製造方法は、第1のパッシベーション層を前記第2の溶液に接触させることでウェットエッチングする工程と、第2のパッシベーション層を前記第1の溶液に接触させることでウェットエッチングする工程と、を含んでいる。   In the field effect transistor manufacturing method according to the ninth embodiment, the first passivation layer is brought into contact with the second solution to perform wet etching, and the second passivation layer is formed into the first passivation layer. And wet etching by contacting with the solution.

夫々のパッシベーション層に対して上記の溶液を用いることにより、夫々のパッシベーション層を好適にウェットエッチングすることができる。従来のドライエッチングプロセスを用いる必要がないため、危険性が高いガスを使用せず、環境負荷や使用する装置の価格等の問題も生じない。   By using the above solution for each passivation layer, each passivation layer can be suitably wet etched. Since it is not necessary to use a conventional dry etching process, no highly dangerous gas is used, and there are no problems such as environmental impact and the price of the equipment used.

又、前記第2の酸化物と前記第1の酸化物を積層したパッシベーション層は、高いバリア性を有するため、電界効果型トランジスタの高信頼性化(例えば、BTS試験に対する閾値電圧の変動量が小さくなる)が可能となる。   In addition, since the passivation layer in which the second oxide and the first oxide are stacked has a high barrier property, the field effect transistor has high reliability (for example, the amount of variation in threshold voltage with respect to the BTS test is small). Small).

すなわち、夫々のパッシベーション層に対して上記の溶液を用いてウェットエッチングすることにより、高性能(低消費電力、高信頼性)の電界効果型トランジスタを低コスト、高安全、低環境負荷にて作製することが可能となる。   That is, high-performance (low power consumption, high reliability) field-effect transistors are manufactured at low cost, high safety, and low environmental load by wet etching each passivation layer using the above solution. It becomes possible to do.

〈第9の実施の形態の変形例〉
第9の実施の形態の変形例では、第9の実施の形態とは層構造の異なる電界効果型トランジスタの例を示す。なお、第9の実施の形態の変形例において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Modification of Ninth Embodiment>
The modification of the ninth embodiment shows an example of a field effect transistor having a layer structure different from that of the ninth embodiment. Note that in the modification of the ninth embodiment, a description of the same components as those of the above-described embodiment may be omitted.

図16は、第9の実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。図16に示す各電界効果型トランジスタは、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。   FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a field effect transistor according to a modification of the ninth embodiment. Each field effect transistor shown in FIG. 16 is a typical example of the semiconductor device according to the present invention.

図16(a)に示す電界効果型トランジスタ110Aは、ボトムゲート/トップコンタクト型の電界効果型トランジスタである。電界効果型トランジスタ110Aでは、絶縁性の基板11上にゲート電極12が形成され、ゲート電極12を覆うようにゲート絶縁層13が形成されている。更に、ゲート絶縁層13上に活性層16が形成され、活性層16上に、ソース電極14及びドレイン電極15が、活性層16のチャネル領域となる所定の間隔を隔てて形成されている。そして、ゲート絶縁層13上に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うように第1のパッシベーション層17aが形成され、第1のパッシベーション層17a上に更に第2のパッシベーション層17bが形成されている。   A field effect transistor 110A shown in FIG. 16A is a bottom gate / top contact field effect transistor. In the field effect transistor 110 </ b> A, the gate electrode 12 is formed on the insulating substrate 11, and the gate insulating layer 13 is formed so as to cover the gate electrode 12. Further, an active layer 16 is formed on the gate insulating layer 13, and a source electrode 14 and a drain electrode 15 are formed on the active layer 16 at a predetermined interval to be a channel region of the active layer 16. Then, a first passivation layer 17a is formed on the gate insulating layer 13 so as to cover the source electrode 14, the drain electrode 15, and the active layer 16, and a second passivation layer 17b is further formed on the first passivation layer 17a. Is formed.

図16(b)に示す電界効果型トランジスタ110Bは、トップゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタである。電界効果型トランジスタ110Bでは、絶縁性の基板11上にソース電極14及びドレイン電極15が形成され、ソース電極14及びドレイン電極15の一部を覆うように活性層16が形成されている。更に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うようにゲート絶縁層13が形成され、ゲート絶縁層13上にゲート電極12が形成されている。そして、ゲート絶縁層13上に、ゲート電極12を覆うように第1のパッシベーション層17aが形成され、第1のパッシベーション層17a上に更に第2のパッシベーション層17bが形成されている。   A field effect transistor 110B shown in FIG. 16B is a top-gate / bottom-contact field effect transistor. In the field effect transistor 110 </ b> B, a source electrode 14 and a drain electrode 15 are formed on an insulating substrate 11, and an active layer 16 is formed so as to cover a part of the source electrode 14 and the drain electrode 15. Further, a gate insulating layer 13 is formed so as to cover the source electrode 14, the drain electrode 15, and the active layer 16, and the gate electrode 12 is formed on the gate insulating layer 13. Then, a first passivation layer 17a is formed on the gate insulating layer 13 so as to cover the gate electrode 12, and a second passivation layer 17b is further formed on the first passivation layer 17a.

図16(c)に示す電界効果型トランジスタ110Cは、トップゲート/トップコンタクト型の電界効果型トランジスタである。電界効果型トランジスタ110Cでは、絶縁性の基板11上に活性層16が形成され、活性層16上に、ソース電極14及びドレイン電極15が、活性層16のチャネル領域となる所定の間隔を隔てて形成されている。更に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うようにゲート絶縁層13が形成され、ゲート絶縁層13上にゲート電極12が形成されている。そして、ゲート絶縁層13上に、ゲート電極12を覆うように第1のパッシベーション層17aが形成され、第1のパッシベーション層17a上に更に第2のパッシベーション層17bが形成されている。   A field effect transistor 110C shown in FIG. 16C is a top gate / top contact field effect transistor. In the field effect transistor 110 </ b> C, an active layer 16 is formed on an insulating substrate 11, and a source electrode 14 and a drain electrode 15 are formed on the active layer 16 at a predetermined interval to become a channel region of the active layer 16. Is formed. Further, a gate insulating layer 13 is formed so as to cover the source electrode 14, the drain electrode 15, and the active layer 16, and the gate electrode 12 is formed on the gate insulating layer 13. Then, a first passivation layer 17a is formed on the gate insulating layer 13 so as to cover the gate electrode 12, and a second passivation layer 17b is further formed on the first passivation layer 17a.

このように、本発明に係る電界効果型トランジスタの層構造は、特に制限はなく、図13や図16に示す構造を、目的に応じて適宜選択することができる。図16に示す電界効果型トランジスタ110A、110B、及び110Cについても、第1のパッシベーション層17a及び第2のパッシベーション層17bは電界効果型トランジスタ110と同様の製造方法により作製可能である。従って、電界効果型トランジスタ110A、110B、及び110Cについても、電界効果型トランジスタ110と同様の効果を奏する。   As described above, the layer structure of the field effect transistor according to the present invention is not particularly limited, and the structure shown in FIGS. 13 and 16 can be appropriately selected depending on the purpose. Also in the field effect transistors 110A, 110B, and 110C shown in FIG. 16, the first passivation layer 17a and the second passivation layer 17b can be manufactured by the same manufacturing method as the field effect transistor 110. Therefore, the field effect transistors 110A, 110B, and 110C have the same effect as the field effect transistor 110.

なお、図16(a)〜図16(c)とは逆に、第2のパッシベーション層17bが第1のパッシベーション層17aよりも活性層16に配置されていてもよい。又、第1のパッシベーション層17aの上面及び側面を覆うように第2のパッシベーション層17bが配置されていてもよいし、第2のパッシベーション層17bの上面及び側面を覆うように第1のパッシベーション層17aが配置されていてもよい。   In contrast to FIG. 16A to FIG. 16C, the second passivation layer 17b may be arranged in the active layer 16 rather than the first passivation layer 17a. Further, the second passivation layer 17b may be disposed so as to cover the upper surface and the side surface of the first passivation layer 17a, or the first passivation layer so as to cover the upper surface and the side surface of the second passivation layer 17b. 17a may be arranged.

〈第10の実施の形態〉
第10の実施の形態では、2層構造のゲート絶縁層を備えた電界効果型トランジスタの例を示す。なお、第10の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Tenth embodiment>
In the tenth embodiment, an example of a field effect transistor including a gate insulating layer having a two-layer structure is shown. Note that in the tenth embodiment, a description of the same components as those of the above-described embodiments may be omitted.

[電界効果型トランジスタの構造]
図17は、第10の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。図17を参照するに、電界効果型トランジスタ110Dは、基板11と、ゲート電極12と、第1のゲート絶縁層13aと、第2のゲート絶縁層13bと、ソース電極14と、ドレイン電極15と、活性層16と、第1のパッシベーション層17aとを有するボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタである。なお、電界効果型トランジスタ110Dは、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。
[Structure of field effect transistor]
FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a field effect transistor according to the tenth embodiment. Referring to FIG. 17, a field effect transistor 110D includes a substrate 11, a gate electrode 12, a first gate insulating layer 13a, a second gate insulating layer 13b, a source electrode 14, and a drain electrode 15. A bottom-gate / bottom-contact field effect transistor having an active layer 16 and a first passivation layer 17a. Note that the field-effect transistor 110D is a typical example of a semiconductor device according to the present invention.

電界効果型トランジスタ110Dは、ゲート絶縁層が第1のゲート絶縁層13aと第2のゲート絶縁層13bとの2層構造とされた点、及びパッシベーション層が第1のパッシベーション層17aのみとされた点が、電界効果型トランジスタ110(図13参照)と相違する。但し、パッシベーション層は、第2のパッシベーション層17bのみとしてもよいし、電界効果型トランジスタ110と同様に第1のパッシベーション層17aと第2のパッシベーション層17bの2層構造としてもよい。   In the field effect transistor 110D, the gate insulating layer has a two-layer structure of the first gate insulating layer 13a and the second gate insulating layer 13b, and the passivation layer is only the first passivation layer 17a. This is different from the field effect transistor 110 (see FIG. 13). However, the passivation layer may be only the second passivation layer 17 b or may have a two-layer structure of the first passivation layer 17 a and the second passivation layer 17 b as in the field effect transistor 110.

ゲート絶縁層における、第1のゲート絶縁層13aと、第2のゲート絶縁層13bの配置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、図17のように第1のゲート絶縁層13aが第2のゲート絶縁層13bよりもゲート電極12側に配置されていてもよいし、それとは逆に第2のゲート絶縁層13bが第1のゲート絶縁層13aよりもゲート電極12に配置されていてもよい。又、第1のゲート絶縁層13aの上面及び側面を覆うように第2のゲート絶縁層13bが配置されていてもよいし、第2のゲート絶縁層13bの上面及び側面を覆うように第1のゲート絶縁層13aが配置されていてもよい。   The arrangement of the first gate insulating layer 13a and the second gate insulating layer 13b in the gate insulating layer is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. As shown in FIG. The gate insulating layer 13a may be disposed closer to the gate electrode 12 than the second gate insulating layer 13b, and conversely, the second gate insulating layer 13b is more gate electrode than the first gate insulating layer 13a. 12 may be arranged. Further, the second gate insulating layer 13b may be disposed so as to cover the upper surface and the side surface of the first gate insulating layer 13a, or the first gate insulating layer 13b may be covered with the first gate insulating layer 13b. The gate insulating layer 13a may be disposed.

第1のゲート絶縁層13aは第1のパッシベーション層17aと同様の材料から形成でき、第2のゲート絶縁層13bは第2のパッシベーション層17bと同様の材料から形成できる。   The first gate insulating layer 13a can be formed from the same material as the first passivation layer 17a, and the second gate insulating layer 13b can be formed from the same material as the second passivation layer 17b.

[電界効果型トランジスタの製造方法]
次に、図17に示す電界効果型トランジスタの製造方法について説明する。図18及び図19は、第10の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの製造工程を例示する図である。
[Method for Manufacturing Field Effect Transistor]
Next, a method for manufacturing the field effect transistor shown in FIG. 17 will be described. 18 and 19 are diagrams illustrating the manufacturing process of the field effect transistor according to the tenth embodiment.

まず、図18(a)に示す工程では、図2(a)に示す工程と同様にして、基板11上に所定形状のゲート電極12を形成する。   First, in the step shown in FIG. 18A, the gate electrode 12 having a predetermined shape is formed on the substrate 11 in the same manner as the step shown in FIG.

次に、図18(b)に示す工程では、基板11上の全面に、ゲート電極12を被覆する第1のゲート絶縁層130a(エッチングされて第1のゲート絶縁層13aとなる層)を形成する。そして、第1のゲート絶縁層130a上の全面に第2のゲート絶縁層130b(エッチングされて第2のゲート絶縁層13bとなる層)を形成する。   Next, in the step shown in FIG. 18B, a first gate insulating layer 130a (a layer that is etched to become the first gate insulating layer 13a) covering the gate electrode 12 is formed on the entire surface of the substrate 11. To do. Then, a second gate insulating layer 130b (a layer that is etched to become the second gate insulating layer 13b) is formed over the entire surface of the first gate insulating layer 130a.

第1のゲート絶縁層130aは第1のパッシベーション層170aと同様の材料から形成でき、第2のゲート絶縁層130bは第2のパッシベーション層170bと同様の材料から形成できる。又、第1のゲート絶縁層130aの形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて第1のパッシベーション層170aの形成方法として例示した各種方法を適宜選択することができる。同様に、第2のゲート絶縁層130bの形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて第2のパッシベーション層170bの形成方法として例示した各種方法を適宜選択することができる。   The first gate insulating layer 130a can be formed of a material similar to that of the first passivation layer 170a, and the second gate insulating layer 130b can be formed of a material similar to that of the second passivation layer 170b. Further, the method for forming the first gate insulating layer 130a is not particularly limited, and various methods exemplified as the method for forming the first passivation layer 170a can be appropriately selected depending on the purpose. Similarly, the formation method of the second gate insulating layer 130b is not particularly limited, and various methods exemplified as the formation method of the second passivation layer 170b can be appropriately selected depending on the purpose.

次に、図18(c)に示す工程では、図14(b)に示す工程と同様にして、第2のゲート絶縁層130b上の所定領域にマスク310を形成する。次に、図18(d)に示す工程では、図15(a)に示す工程と同様にして、第2のゲート絶縁層130bをエッチングして所定形状の第2のゲート絶縁層13bを形成する。   Next, in the step shown in FIG. 18C, a mask 310 is formed in a predetermined region on the second gate insulating layer 130b in the same manner as the step shown in FIG. 14B. Next, in the step shown in FIG. 18D, as in the step shown in FIG. 15A, the second gate insulating layer 130b is etched to form the second gate insulating layer 13b having a predetermined shape. .

次に、図19(a)に示す工程では、図15(b)に示す工程と同様にして、第1のゲート絶縁層130aをエッチングして所定形状の第1のゲート絶縁層13aを形成する。次に、図19(b)に示す工程では、図15(c)に示す工程と同様にして、マスク310を除去する。   Next, in the step shown in FIG. 19A, the first gate insulating layer 130a is etched to form the first gate insulating layer 13a having a predetermined shape in the same manner as the step shown in FIG. 15B. . Next, in the step shown in FIG. 19B, the mask 310 is removed in the same manner as the step shown in FIG.

次に、図19(c)に示す工程では、第1の実施の形態の図2(d)〜図3(c)と同様の工程を実行することで、ボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタ110Dを作製できる。但し、パッシベーション層は第1のパッシベーション層17aのみとしてよく、必要に応じ、第2のパッシベーション層17bのみとしてもよいし、電界効果型トランジスタ110と同様に第1のパッシベーション層17aと第2のパッシベーション層17bの2層構造としてもよい。   Next, in the step shown in FIG. 19C, the same steps as those in FIGS. 2D to 3C of the first embodiment are performed, so that a bottom gate / bottom contact type field effect is obtained. A type transistor 110D can be manufactured. However, the passivation layer may be only the first passivation layer 17 a, and may be only the second passivation layer 17 b if necessary. Similarly to the field effect transistor 110, the first passivation layer 17 a and the second passivation layer may be used. A two-layer structure of the layer 17b may be used.

このように、第10の実施の形態に係る電界効果型トランジスタは、ゲート絶縁層として、Siと、アルカリ土類金属とを含有する前記第2の酸化物を含有する第1のゲート絶縁層と、アルカリ土類金属である第A元素と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素とを含有する前記第1の酸化物を含有する第2のゲート絶縁層とを接して配置している。   As described above, the field effect transistor according to the tenth embodiment includes a first gate insulating layer containing the second oxide containing Si and an alkaline earth metal as a gate insulating layer. A second gate insulating layer containing the first oxide containing an element A that is an alkaline earth metal and a B element that is at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanoid. Arranged in contact.

そして、第10の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの製造方法は、第1のゲート絶縁層を前記第2の溶液に接触させることでウェットエッチングする工程と、第2のゲート絶縁層を前記第1の溶液に接触させることでウェットエッチングする工程と、を含んでいる。   In the method of manufacturing the field effect transistor according to the tenth embodiment, the first gate insulating layer is contacted with the second solution to perform wet etching, and the second gate insulating layer is And wet etching by contacting with the first solution.

夫々のゲート絶縁層に対して上記の溶液を用いることにより、夫々のゲート絶縁層を好適にウェットエッチングすることができる。従来のドライエッチングプロセスを用いる必要がないため、危険性が高いガスを使用せず、環境負荷や使用する装置の価格等の問題も生じない。   By using the above solution for each gate insulating layer, each gate insulating layer can be suitably wet-etched. Since it is not necessary to use a conventional dry etching process, no highly dangerous gas is used, and there are no problems such as environmental impact and the price of the equipment used.

又、前記第1の酸化物の比誘電率は6〜20程度とSiO膜よりも高い値を示すため、前記第1の酸化物をゲート絶縁層に用いることで、電界効果型トランジスタの低電圧駆動(低消費電力)が可能となる。 In addition, since the relative permittivity of the first oxide is about 6 to 20, which is higher than that of the SiO 2 film, the use of the first oxide for the gate insulating layer can reduce the field effect transistor. Voltage drive (low power consumption) is possible.

すなわち、夫々のゲート絶縁層に対して上記の溶液を用いてウェットエッチングすることにより、高性能(低消費電力、高信頼性)の電界効果型トランジスタを低コスト、高安全、低環境負荷にて作製することが可能となる。   That is, by performing wet etching on each gate insulating layer using the above solution, a high-performance (low power consumption, high reliability) field effect transistor can be realized at low cost, high safety, and low environmental load. It can be produced.

〈第10の実施の形態の変形例〉
第10の実施の形態の変形例では、第10の実施の形態とは層構造の異なる電界効果型トランジスタの例を示す。なお、第10の実施の形態の変形例において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Modification of the tenth embodiment>
The modification of the tenth embodiment shows an example of a field effect transistor having a layer structure different from that of the tenth embodiment. Note that in the modification of the tenth embodiment, a description of the same components as those of the already described embodiments may be omitted.

図20は、第10の実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。図20に示す各電界効果型トランジスタは、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。   FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating a field effect transistor according to a variation of the tenth embodiment. Each field effect transistor shown in FIG. 20 is a typical example of a semiconductor device according to the present invention.

図20(a)に示す電界効果型トランジスタ110Eは、ボトムゲート/トップコンタクト型の電界効果型トランジスタである。電界効果型トランジスタ110Eでは、絶縁性の基板11上にゲート電極12が形成され、ゲート電極12を覆うように第1のゲート絶縁層13aが形成され、第1のゲート絶縁層13a上に更に第2のゲート絶縁層13bが形成されている。   A field effect transistor 110E shown in FIG. 20A is a bottom-gate / top-contact field effect transistor. In the field effect transistor 110E, a gate electrode 12 is formed on an insulating substrate 11, a first gate insulating layer 13a is formed so as to cover the gate electrode 12, and a first gate insulating layer 13a is further formed on the first gate insulating layer 13a. Two gate insulating layers 13b are formed.

更に、第2のゲート絶縁層13b上に活性層16が形成され、活性層16上に、ソース電極14及びドレイン電極15が、活性層16のチャネル領域となる所定の間隔を隔てて形成されている。そして、第2のゲート絶縁層13b上に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うように第1のパッシベーション層17aが形成されている。   Further, an active layer 16 is formed on the second gate insulating layer 13 b, and a source electrode 14 and a drain electrode 15 are formed on the active layer 16 with a predetermined interval to be a channel region of the active layer 16. Yes. Then, a first passivation layer 17a is formed on the second gate insulating layer 13b so as to cover the source electrode 14, the drain electrode 15, and the active layer 16.

図20(b)に示す電界効果型トランジスタ110Fは、トップゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタである。電界効果型トランジスタ110Fでは、絶縁性の基板11上にソース電極14及びドレイン電極15が形成され、ソース電極14及びドレイン電極15の一部を覆うように活性層16が形成されている。更に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うように第1のゲート絶縁層13aが形成され、第1のゲート絶縁層13a上に更に第2のゲート絶縁層13bが形成され、第2のゲート絶縁層13b上にゲート電極12が形成されている。そして、第2のゲート絶縁層13b上に、ゲート電極12を覆うように第1のパッシベーション層17aが形成されている。   A field effect transistor 110F illustrated in FIG. 20B is a top-gate / bottom-contact field effect transistor. In the field effect transistor 110F, the source electrode 14 and the drain electrode 15 are formed on the insulating substrate 11, and the active layer 16 is formed so as to cover a part of the source electrode 14 and the drain electrode 15. Further, a first gate insulating layer 13a is formed so as to cover the source electrode 14, the drain electrode 15, and the active layer 16, and a second gate insulating layer 13b is further formed on the first gate insulating layer 13a. A gate electrode 12 is formed on the second gate insulating layer 13b. Then, a first passivation layer 17a is formed on the second gate insulating layer 13b so as to cover the gate electrode 12.

図20(c)に示す電界効果型トランジスタ110Gは、トップゲート/トップコンタクト型の電界効果型トランジスタである。電界効果型トランジスタ110Gでは、絶縁性の基板11上に活性層16が形成され、活性層16上に、ソース電極14及びドレイン電極15が、活性層16のチャネル領域となる所定の間隔を隔てて形成されている。更に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うように第1のゲート絶縁層13aが形成され、第1のゲート絶縁層13a上に更に第2のゲート絶縁層13bが形成され、第2のゲート絶縁層13b上にゲート電極12が形成されている。そして、第2のゲート絶縁層13b上に、ゲート電極12を覆うように第1のパッシベーション層17aが形成されている。   A field effect transistor 110G shown in FIG. 20C is a top gate / top contact field effect transistor. In the field effect transistor 110 </ b> G, an active layer 16 is formed on an insulating substrate 11, and a source electrode 14 and a drain electrode 15 are formed on the active layer 16 at a predetermined interval to become a channel region of the active layer 16. Is formed. Further, a first gate insulating layer 13a is formed so as to cover the source electrode 14, the drain electrode 15, and the active layer 16, and a second gate insulating layer 13b is further formed on the first gate insulating layer 13a. A gate electrode 12 is formed on the second gate insulating layer 13b. Then, a first passivation layer 17a is formed on the second gate insulating layer 13b so as to cover the gate electrode 12.

このように、本発明に係る電界効果型トランジスタの層構造は、特に制限はなく、図17や図20に示す構造を、目的に応じて適宜選択することができる。図20に示す電界効果型トランジスタ110E、110F、及び110Gについても、第1のゲート絶縁層13a及び第2のゲート絶縁層13bは電界効果型トランジスタ110Dと同様の製造方法により作製可能である。従って、電界効果型トランジスタ110E、110F、及び110Gについても、電界効果型トランジスタ110Dと同様の効果を奏する。   As described above, the layer structure of the field effect transistor according to the present invention is not particularly limited, and the structure shown in FIGS. 17 and 20 can be appropriately selected depending on the purpose. Also in the field effect transistors 110E, 110F, and 110G shown in FIG. 20, the first gate insulating layer 13a and the second gate insulating layer 13b can be manufactured by the same manufacturing method as the field effect transistor 110D. Therefore, the field effect transistors 110E, 110F, and 110G have the same effect as the field effect transistor 110D.

なお、図20(a)〜図20(c)とは逆に、第2のゲート絶縁層13bが第1のゲート絶縁層13aよりも活性層16に配置されていてもよい。又、第1のゲート絶縁層13aの上面及び側面を覆うように第2のゲート絶縁層13bが配置されていてもよいし、第2のゲート絶縁層13bの上面及び側面を覆うように第1のゲート絶縁層13aが配置されていてもよい。又、パッシベーション層は、第2のパッシベーション層17bのみとしてもよいし、電界効果型トランジスタ110と同様に第1のパッシベーション層17aと第2のパッシベーション層17bの2層構造としてもよい。   Note that, contrary to FIGS. 20A to 20C, the second gate insulating layer 13b may be disposed in the active layer 16 rather than the first gate insulating layer 13a. Further, the second gate insulating layer 13b may be disposed so as to cover the upper surface and the side surface of the first gate insulating layer 13a, or the first gate insulating layer 13b may be covered with the first gate insulating layer 13b. The gate insulating layer 13a may be disposed. Further, the passivation layer may be only the second passivation layer 17 b or may have a two-layer structure of the first passivation layer 17 a and the second passivation layer 17 b as in the field effect transistor 110.

〈第11の実施の形態〉
第11の実施の形態では、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL:Organic Electro Luminescence)表示素子の例を示す。なお、第11の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Eleventh embodiment>
The eleventh embodiment shows an example of an organic electroluminescence (organic EL) display element. In the eleventh embodiment, the description of the same components as those of the already described embodiments may be omitted.

図21及び図22は、第11の実施の形態に係る有機EL表示素子の構造及び製造方法を説明する断面図である。   21 and 22 are cross-sectional views illustrating the structure and manufacturing method of the organic EL display element according to the eleventh embodiment.

図21(a)に示す有機EL表示素子150は、有機EL素子350と、ドライブ回路320とを組み合わせた表示素子であり、ボトムコンタクト/トップゲート型の電界効果型トランジスタを備えている。   An organic EL display element 150 shown in FIG. 21A is a display element in which an organic EL element 350 and a drive circuit 320 are combined, and includes a bottom contact / top gate field effect transistor.

図21(b)に示す有機EL表示素子150Aは、有機EL素子350と、ドライブ回路320とを組み合わせた表示素子であり、トップコンタクト/トップゲート型の電界効果型トランジスタを備えている。   An organic EL display element 150A shown in FIG. 21B is a display element in which an organic EL element 350 and a drive circuit 320 are combined, and includes a top contact / top gate type field effect transistor.

有機EL表示素子150及び150Aは、基板321と、第1のゲート電極322及び第2のゲート電極323と、ゲート絶縁層351と、第1のソース電極325及び第2のソース電極326と、第1のドレイン電極327及び第2のドレイン電極328と、第1の活性層329及び第2の活性層330と、第1のパッシベーション層41a及び第2のパッシベーション層41bと、層間絶縁膜43と、有機EL層352と、陰極45とを有している。   The organic EL display elements 150 and 150A include a substrate 321, a first gate electrode 322 and a second gate electrode 323, a gate insulating layer 351, a first source electrode 325 and a second source electrode 326, 1 drain electrode 327 and 2nd drain electrode 328, 1st active layer 329 and 2nd active layer 330, 1st passivation layer 41a and 2nd passivation layer 41b, interlayer insulation film 43, An organic EL layer 352 and a cathode 45 are included.

第1のドレイン電極327と第2のゲート電極323は、ゲート絶縁層351に形成されたスルーホールを介して接続されている。第2のドレイン電極328が、有機EL素子350における陽極として機能する。   The first drain electrode 327 and the second gate electrode 323 are connected through a through hole formed in the gate insulating layer 351. The second drain electrode 328 functions as an anode in the organic EL element 350.

なお、図21(a)及び図21(b)の場合には、第2のゲート電極323と第2のドレイン電極328との間にキャパシタが形成されているが、キャパシタ形成箇所は限定されず、適宜必要な容量のキャパシタを必要な箇所に設計・形成することができる。   In the case of FIGS. 21A and 21B, a capacitor is formed between the second gate electrode 323 and the second drain electrode 328, but the location where the capacitor is formed is not limited. Therefore, a capacitor having a necessary capacity can be designed and formed at a necessary position.

基板321、第1のゲート電極322及び第2のゲート電極323、ゲート絶縁層351、第1のソース電極325及び第2のソース電極326、第1のドレイン電極327及び第2のドレイン電極328、第1の活性層329及び第2の活性層330、第1のパッシベーション層41a及び第2のパッシベーション層41bについては、第9の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの説明に記載の材料、プロセス等によって形成することができる。   A substrate 321, a first gate electrode 322 and a second gate electrode 323, a gate insulating layer 351, a first source electrode 325 and a second source electrode 326, a first drain electrode 327 and a second drain electrode 328, For the first active layer 329, the second active layer 330, the first passivation layer 41a, and the second passivation layer 41b, the materials and processes described in the description of the field effect transistor according to the ninth embodiment Etc. can be formed.

なお、第1のパッシベーション層41a及び第2のパッシベーション層41bが、電界効果型トランジスタ110等の第1のパッシベーション層17a及び第2のパッシベーション層17bに相当する。又、第9の実施の形態と同様に、パッシベーション層における、第1のパッシベーション層41aと、第2のパッシベーション層41bの配置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することがでる。又、第1のパッシベーション層41aの上面及び側面を覆うように第2のパッシベーション層41bが配置されていてもよいし、第2のパッシベーション層41bの上面及び側面を覆うように第1のパッシベーション層41aが配置されていてもよい。   Note that the first passivation layer 41a and the second passivation layer 41b correspond to the first passivation layer 17a and the second passivation layer 17b of the field effect transistor 110 and the like. Similarly to the ninth embodiment, the arrangement of the first passivation layer 41a and the second passivation layer 41b in the passivation layer is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. . The second passivation layer 41b may be disposed so as to cover the upper surface and the side surface of the first passivation layer 41a, or the first passivation layer may be covered so as to cover the upper surface and the side surface of the second passivation layer 41b. 41a may be arranged.

層間絶縁膜43(平坦化膜)の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機材料、無機材料、有機無機複合材料等が挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a material of the interlayer insulation film 43 (planarization film | membrane), According to the objective, it can select suitably, For example, an organic material, an inorganic material, an organic inorganic composite material etc. are mentioned.

有機材料としては、例えば、ポリイミド、アクリル樹脂、フッ素系樹脂、非フッ素系樹脂、オレフィン系樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂、及びそれらを用いた感光性樹脂等が挙げられる。   Examples of the organic material include polyimide, acrylic resin, fluorine resin, non-fluorine resin, olefin resin, silicone resin, and other photosensitive resins.

無機材料としては、例えば、AZエレクトロニックマテリアルズ社製アクアミカ等のSOG(spin on glass)材料等が挙げられる。   Examples of the inorganic material include SOG (spin on glass) materials such as Aquamica manufactured by AZ Electronic Materials.

有機無機複合材料としては、例えば、特許文献(特開2007−158146号公報)に開示されているシラン化合物からなる有機無機複合化合物等が挙げられる。   As an organic inorganic composite material, the organic inorganic composite compound etc. which consist of a silane compound currently disclosed by the patent document (Unexamined-Japanese-Patent No. 2007-158146) are mentioned, for example.

層間絶縁膜43は、大気中の水分、酸素、水素に対するバリア性を有していることが好ましい。   The interlayer insulating film 43 preferably has a barrier property against moisture, oxygen, and hydrogen in the atmosphere.

層間絶縁膜43の形成プロセスとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコート、インクジェットプリンティング、スリットコート、ノズルプリンティング、グラビア印刷、ディップコーティング法等によって、所望の形状を直接成膜する方法、感光性材料であればフォトリソグラフィ法によりパターニングする方法等が挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a formation process of the interlayer insulation film 43, According to the objective, it can select suitably, For example, it is desired by spin coating, inkjet printing, slit coating, nozzle printing, gravure printing, dip coating methods, etc. A method of directly forming the film shape, and a method of patterning by a photolithography method if a photosensitive material is used.

層間絶縁膜43の形成後に、後工程として、熱処理を行うことで、表示素子を構成する電界効果型トランジスタの特性を安定化させることも有効である。   It is also effective to stabilize the characteristics of the field-effect transistor constituting the display element by performing a heat treatment as a post-process after the formation of the interlayer insulating film 43.

有機EL層352及び陰極45の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、真空蒸着法、スパッタ法等の真空製膜法、インクジェット、ノズルコート等の溶液プロセス等挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a preparation method of the organic EL layer 352 and the cathode 45, According to the objective, it can select suitably, For example, vacuum film-forming methods, such as a vacuum evaporation method and a sputtering method, an inkjet, a nozzle coat, etc. Examples include a solution process.

これにより、基板321側から発光を取り出すいわゆる「ボトムエミッション」の有機EL表示素子150、150Aを作製することができる。この場合、基板321、ゲート絶縁層351、第2のドレイン電極(陽極)38は透明性が要求される。   This makes it possible to manufacture so-called “bottom emission” organic EL display elements 150 and 150A that extract light emitted from the substrate 321 side. In this case, the substrate 321, the gate insulating layer 351, and the second drain electrode (anode) 38 are required to be transparent.

図22(a)に示す有機EL表示素子150Bは、有機EL素子350と、ドライブ回路320とを組み合わせた表示素子であり、ボトムコンタクト/ボトムゲート型の電界効果型トランジスタを備えている。   An organic EL display element 150B shown in FIG. 22A is a display element in which an organic EL element 350 and a drive circuit 320 are combined, and includes a bottom contact / bottom gate type field effect transistor.

図22(b)に示す有機EL表示素子150Cは、有機EL素子350と、ドライブ回路320とを組み合わせた表示素子であり、トップコンタクト/ボトムゲート型の電界効果型トランジスタを備えている。   An organic EL display element 150C shown in FIG. 22B is a display element in which an organic EL element 350 and a drive circuit 320 are combined, and includes a top contact / bottom gate type field effect transistor.

有機EL表示素子150B及び150Cは、有機EL表示素子150及び150Aとは異なり、第1のパッシベーション層41a及び第2のパッシベーション層41bに加え、第1のパッシベーション層42a及び第2のパッシベーション層42bを有している。第1のパッシベーション層42a及び第2のパッシベーション層42bについては、第9の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの説明に記載の材料、プロセス等によって形成することができる。   Unlike the organic EL display elements 150 and 150A, the organic EL display elements 150B and 150C include a first passivation layer 42a and a second passivation layer 42b in addition to the first passivation layer 41a and the second passivation layer 41b. Have. About the 1st passivation layer 42a and the 2nd passivation layer 42b, it can form by the material, the process, etc. as described in the description of the field effect transistor which concerns on 9th Embodiment.

なお、第1のパッシベーション層42a及び第2のパッシベーション層42bが、電界効果型トランジスタ110等の第1のパッシベーション層17a及び第2のパッシベーション層17bに相当する。又、第9の実施の形態と同様に、パッシベーション層における、第1のパッシベーション層42aと、第2のパッシベーション層42bの配置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することがでる。又、第1のパッシベーション層42aの上面及び側面を覆うように第2のパッシベーション層42bが配置されていてもよいし、第2のパッシベーション層42bの上面及び側面を覆うように第1のパッシベーション層42aが配置されていてもよい。   Note that the first passivation layer 42 a and the second passivation layer 42 b correspond to the first passivation layer 17 a and the second passivation layer 17 b of the field effect transistor 110 and the like. Similarly to the ninth embodiment, the arrangement of the first passivation layer 42a and the second passivation layer 42b in the passivation layer is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. . The second passivation layer 42b may be disposed so as to cover the upper surface and the side surface of the first passivation layer 42a, or the first passivation layer may be covered so as to cover the upper surface and the side surface of the second passivation layer 42b. 42a may be arranged.

なお、図21及び図22では、ドライブ回路320の横に有機EL素子350が配置される構成について説明したが、ドライブ回路320の上方に有機EL素子350が配置する構成としてもよい。この場合も、基板321側から発光を取り出すいわゆる「ボトムエミッション」となっており、ドライブ回路320には透明性が要求される。ソース電極及びドレイン電極や陽極には、ITO、In、SnO、ZnO、Gaが添加されたZnO、Alが添加されたZnO、Sbが添加されたSnO等の導電性を有する透明な酸化物を用いることが好ましい。 21 and 22, the configuration in which the organic EL element 350 is disposed beside the drive circuit 320 has been described. However, the organic EL element 350 may be disposed above the drive circuit 320. Also in this case, so-called “bottom emission” in which light emission is extracted from the substrate 321 side, and the drive circuit 320 is required to be transparent. The source electrode, the drain electrode, and the anode have conductive conductivity such as ITO, In 2 O 3 , SnO 2 , ZnO, ZnO added with Ga, ZnO added with Al, SnO 2 added with Sb, or the like. It is preferable to use a simple oxide.

〈第12の実施の形態〉
第12の実施の形態では、第1の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを用いた画像表示装置及びシステムの例を示す。なお、第12の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Twelfth embodiment>
In the twelfth embodiment, an example of an image display device and system using the field effect transistor according to the first embodiment is shown. Note that in the twelfth embodiment, a description of the same components as those of the above-described embodiments may be omitted.

図23には、第12の実施の形態に係るシステムとしてのテレビジョン装置500の概略構成が示されている。なお、図23における接続線は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。   FIG. 23 shows a schematic configuration of a television apparatus 500 as a system according to the twelfth embodiment. Note that the connection lines in FIG. 23 represent typical signals and information flows, and do not represent the entire connection relationship of each block.

第12の実施の形態に係るテレビジョン装置500は、主制御装置501、チューナ503、ADコンバータ(ADC)504、復調回路505、TS(Transport Stream)デコーダ506、音声デコーダ511、DAコンバータ(DAC)512、音声出力回路513、スピーカ514、映像デコーダ521、映像・OSD合成回路522、映像出力回路523、画像表示装置524、OSD描画回路525、メモリ531、操作装置532、ドライブインターフェース(ドライブIF)541、ハードディスク装置542、光ディスク装置543、IR受光器551、及び通信制御装置552等を備えている。   A television apparatus 500 according to the twelfth embodiment includes a main controller 501, a tuner 503, an AD converter (ADC) 504, a demodulation circuit 505, a TS (Transport Stream) decoder 506, an audio decoder 511, and a DA converter (DAC). 512, audio output circuit 513, speaker 514, video decoder 521, video / OSD synthesis circuit 522, video output circuit 523, image display device 524, OSD drawing circuit 525, memory 531, operation device 532, drive interface (drive IF) 541 A hard disk device 542, an optical disk device 543, an IR light receiver 551, a communication control device 552, and the like.

主制御装置501は、テレビジョン装置500の全体を制御し、CPU、フラッシュROM、及びRAM等から構成されている。フラッシュROMには、CPUにて解読可能なコードで記述されたプログラム、及びCPUでの処理に用いられる各種データ等が格納されている。又、RAMは、作業用のメモリである。   The main control device 501 controls the entire television device 500 and includes a CPU, a flash ROM, a RAM, and the like. The flash ROM stores a program written in a code readable by the CPU, various data used for processing by the CPU, and the like. The RAM is a working memory.

チューナ503は、アンテナ610で受信された放送波の中から、予め設定されているチャンネルの放送を選局する。ADC504は、チューナ503の出力信号(アナログ情報)をデジタル情報に変換する。復調回路505は、ADC504からのデジタル情報を復調する。   The tuner 503 selects a preset channel broadcast from the broadcast waves received by the antenna 610. The ADC 504 converts the output signal (analog information) of the tuner 503 into digital information. The demodulation circuit 505 demodulates the digital information from the ADC 504.

TSデコーダ506は、復調回路505の出力信号をTSデコードし、音声情報及び映像情報を分離する。音声デコーダ511は、TSデコーダ506からの音声情報をデコードする。DAコンバータ(DAC)512は、音声デコーダ511の出力信号をアナログ信号に変換する。   The TS decoder 506 performs TS decoding on the output signal of the demodulation circuit 505 and separates audio information and video information. The audio decoder 511 decodes the audio information from the TS decoder 506. The DA converter (DAC) 512 converts the output signal of the audio decoder 511 into an analog signal.

音声出力回路513は、DAコンバータ(DAC)512の出力信号をスピーカ514に出力する。映像デコーダ521は、TSデコーダ506からの映像情報をデコードする。映像・OSD合成回路522は、映像デコーダ521の出力信号とOSD描画回路525の出力信号を合成する。   The audio output circuit 513 outputs the output signal of the DA converter (DAC) 512 to the speaker 514. The video decoder 521 decodes the video information from the TS decoder 506. The video / OSD synthesis circuit 522 synthesizes the output signal of the video decoder 521 and the output signal of the OSD drawing circuit 525.

映像出力回路523は、映像・OSD合成回路522の出力信号を画像表示装置524に出力する。OSD描画回路525は、画像表示装置524の画面に文字や図形を表示するためのキャラクタ・ジェネレータを備えており、操作装置532やIR受光器551からの指示に応じて表示情報が含まれる信号を生成する。   The video output circuit 523 outputs the output signal of the video / OSD synthesis circuit 522 to the image display device 524. The OSD drawing circuit 525 includes a character generator for displaying characters and figures on the screen of the image display device 524, and a signal including display information in response to an instruction from the operation device 532 or the IR light receiver 551. Generate.

メモリ531には、AV(Audio−Visual)データ等が一時的に蓄積される。操作装置532は、例えばコントロールパネル等の入力媒体(図示省略)を備え、ユーザから入力された各種情報を主制御装置501に通知する。ドライブIF541は、双方向の通信インターフェースであり、一例としてATAPI(AT Attachment Packet Interface)に準拠している。   The memory 531 temporarily stores AV (Audio-Visual) data and the like. The operating device 532 includes an input medium (not shown) such as a control panel, for example, and notifies the main controller 501 of various information input by the user. The drive IF 541 is a bi-directional communication interface, and is compliant with ATAPI (AT Attachment Packet Interface) as an example.

ハードディスク装置542は、ハードディスクと、このハードディスクを駆動するための駆動装置等から構成されている。駆動装置は、ハードディスクにデータを記録するとともに、ハードディスクに記録されているデータを再生する。光ディスク装置543は、光ディスク(例えば、DVD)にデータを記録するとともに、光ディスクに記録されているデータを再生する。   The hard disk device 542 includes a hard disk and a drive device for driving the hard disk. The drive device records data on the hard disk and reproduces data recorded on the hard disk. The optical disk device 543 records data on an optical disk (for example, DVD) and reproduces data recorded on the optical disk.

IR受光器551は、リモコン送信機620からの光信号を受信し、主制御装置501に通知する。通信制御装置552は、インターネットとの通信を制御する。インターネットを介して各種情報を取得することができる。   The IR light receiver 551 receives the optical signal from the remote control transmitter 620 and notifies the main controller 501 of it. The communication control device 552 controls communication with the Internet. Various information can be acquired via the Internet.

画像表示装置524は、一例として図24に示されるように、表示器700、及び表示制御装置780を有している。表示器700は、一例として図25に示されるように、複数(ここでは、n×m個)の表示素子702がマトリックス状に配置されたディスプレイ710を有している。   As shown in FIG. 24 as an example, the image display device 524 includes a display 700 and a display control device 780. As shown in FIG. 25 as an example, the display 700 includes a display 710 in which a plurality of (here, n × m) display elements 702 are arranged in a matrix.

又、ディスプレイ710は、一例として図26に示されるように、X軸方向に沿って等間隔に配置されているn本の走査線(X0、X1、X2、X3、・・・・・、Xn−2、Xn−1)、Y軸方向に沿って等間隔に配置されているm本のデータ線(Y0、Y1、Y2、Y3、・・・・・、Ym−1)、Y軸方向に沿って等間隔に配置されているm本の電流供給線(Y0i、Y1i、Y2i、Y3i、・・・・・、Ym−1i)を有している。そして、走査線とデータ線とによって、表示素子702を特定することができる。   Further, as shown in FIG. 26 as an example, the display 710 includes n scanning lines (X0, X1, X2, X3,..., Xn) arranged at equal intervals along the X-axis direction. -2, Xn-1), m data lines (Y0, Y1, Y2, Y3, ..., Ym-1) arranged at equal intervals along the Y-axis direction, in the Y-axis direction M current supply lines (Y0i, Y1i, Y2i, Y3i,..., Ym-1i) arranged at equal intervals along the line. The display element 702 can be specified by the scan line and the data line.

各表示素子702は、一例として図27に示されるように、有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子750と、この有機EL素子750を発光させるためのドライブ回路720とを有している。すなわち、ディスプレイ710は、いわゆるアクティブマトリックス方式の有機ELディスプレイである。又、ディスプレイ710は、カラー対応の32インチ型のディスプレイである。なお、大きさは、これに限定されるものではない。   As shown in FIG. 27 as an example, each display element 702 includes an organic EL (electroluminescence) element 750 and a drive circuit 720 for causing the organic EL element 750 to emit light. That is, the display 710 is a so-called active matrix type organic EL display. The display 710 is a color-compatible 32-inch display. The size is not limited to this.

有機EL素子750は、一例として図28に示されるように、有機EL薄膜層740と、陰極712と、陽極714とを有している。   As an example, the organic EL element 750 includes an organic EL thin film layer 740, a cathode 712, and an anode 714, as shown in FIG.

有機EL素子750は、例えば、電界効果型トランジスタの横に配置することができる。この場合、有機EL素子750と電界効果型トランジスタとは、同一の基板上に形成することができる。但し、これに限定されず、例えば、電界効果型トランジスタの上に有機EL素子750が配置されても良い。この場合には、ゲート電極に透明性が要求されるので、ゲート電極には、ITO(Indium Tin Oxide)、In、SnO、ZnO、Gaが添加されたZnO、Alが添加されたZnO、Sbが添加されたSnO等の導電性を有する透明な酸化物が用いられる。 The organic EL element 750 can be disposed beside a field effect transistor, for example. In this case, the organic EL element 750 and the field effect transistor can be formed on the same substrate. However, it is not limited to this, For example, the organic EL element 750 may be arrange | positioned on a field effect transistor. In this case, since the gate electrode needs to be transparent, the gate electrode was added with ITO (Indium Tin Oxide), In 2 O 3 , SnO 2 , ZnO, Ga added ZnO, Al. A transparent oxide having conductivity such as SnO 2 to which ZnO or Sb is added is used.

有機EL素子750において、陰極712には、Alが用いられている。なお、Mg−Ag合金、Al−Li合金、ITO等を用いても良い。陽極714には、ITOが用いられている。なお、In、SnO、ZnO等の導電性を有する酸化物、Ag−Nd合金等を用いても良い。 In the organic EL element 750, Al is used for the cathode 712. Note that an Mg—Ag alloy, an Al—Li alloy, ITO, or the like may be used. ITO is used for the anode 714. Note that a conductive oxide such as In 2 O 3 , SnO 2 , or ZnO, an Ag—Nd alloy, or the like may be used.

有機EL薄膜層740は、電子輸送層742と発光層744と正孔輸送層746とを有している。そして、電子輸送層742に陰極712が接続され、正孔輸送層746に陽極714が接続されている。陽極714と陰極712との間に所定の電圧を印加すると発光層744が発光する。   The organic EL thin film layer 740 includes an electron transport layer 742, a light emitting layer 744, and a hole transport layer 746. A cathode 712 is connected to the electron transport layer 742, and an anode 714 is connected to the hole transport layer 746. When a predetermined voltage is applied between the anode 714 and the cathode 712, the light emitting layer 744 emits light.

又、図27に示すように、ドライブ回路720は、2つの電界効果型トランジスタ810及び820、コンデンサ830を有している。電界効果型トランジスタ810は、スイッチ素子として動作する。ゲート電極Gは、所定の走査線に接続され、ソース電極Sは、所定のデータ線に接続されている。又、ドレイン電極Dは、コンデンサ830の一方の端子に接続されている。   As shown in FIG. 27, the drive circuit 720 includes two field effect transistors 810 and 820 and a capacitor 830. The field effect transistor 810 operates as a switch element. The gate electrode G is connected to a predetermined scanning line, and the source electrode S is connected to a predetermined data line. The drain electrode D is connected to one terminal of the capacitor 830.

コンデンサ830は、電界効果型トランジスタ810の状態、すなわちデータを記憶しておくためのものである。コンデンサ830の他方の端子は、所定の電流供給線に接続されている。   The capacitor 830 is for storing the state of the field effect transistor 810, that is, data. The other terminal of the capacitor 830 is connected to a predetermined current supply line.

電界効果型トランジスタ820は、有機EL素子750に大きな電流を供給するためのものである。ゲート電極Gは、電界効果型トランジスタ810のドレイン電極Dと接続されている。そして、ドレイン電極Dは、有機EL素子750の陽極714に接続され、ソース電極Sは、所定の電流供給線に接続されている。   The field effect transistor 820 is for supplying a large current to the organic EL element 750. The gate electrode G is connected to the drain electrode D of the field effect transistor 810. The drain electrode D is connected to the anode 714 of the organic EL element 750, and the source electrode S is connected to a predetermined current supply line.

そこで、電界効果型トランジスタ810が「オン」状態になると、電界効果型トランジスタ820によって、有機EL素子750は駆動される。   Therefore, when the field effect transistor 810 is turned on, the organic EL element 750 is driven by the field effect transistor 820.

表示制御装置780は、一例として図29に示されるように、画像データ処理回路782、走査線駆動回路784、及びデータ線駆動回路786を有している。   As an example, the display control device 780 includes an image data processing circuit 782, a scanning line driving circuit 784, and a data line driving circuit 786, as shown in FIG.

画像データ処理回路782は、映像出力回路523の出力信号に基づいて、ディスプレイ710における複数の表示素子702の輝度を判断する。走査線駆動回路784は、画像データ処理回路782の指示に応じてn本の走査線に個別に電圧を印加する。データ線駆動回路786は、画像データ処理回路782の指示に応じてm本のデータ線に個別に電圧を印加する。   The image data processing circuit 782 determines the brightness of the plurality of display elements 702 in the display 710 based on the output signal of the video output circuit 523. The scanning line driving circuit 784 individually applies voltages to the n scanning lines in accordance with an instruction from the image data processing circuit 782. The data line driving circuit 786 individually applies voltages to the m data lines in accordance with an instruction from the image data processing circuit 782.

以上の説明から明らかなように、本実施の形態に係るテレビジョン装置500では、映像デコーダ521と映像・OSD合成回路522と映像出力回路523とOSD描画回路525とによって画像データ作成装置が構成されている。   As is clear from the above description, in the television apparatus 500 according to the present embodiment, the video decoder 521, the video / OSD synthesis circuit 522, the video output circuit 523, and the OSD drawing circuit 525 constitute an image data creation apparatus. ing.

又、上記においては、光制御素子が有機EL素子の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、液晶素子、エレクトロクロミック素子、電気泳動素子、エレクトロウェッティング素子であってもよい。   In the above description, the light control element is an organic EL element. However, the present invention is not limited to this, and a liquid crystal element, an electrochromic element, an electrophoretic element, or an electrowetting element may be used.

例えば、光制御素子が液晶素子の場合は、上記ディスプレイ710として、液晶ディスプレイ用いる。この場合においては、図30に示されるように、表示素子703における電流供給線は不要となる。   For example, when the light control element is a liquid crystal element, a liquid crystal display is used as the display 710. In this case, as shown in FIG. 30, the current supply line in the display element 703 is not necessary.

又、この場合では、一例として図31に示されるように、ドライブ回路730は、図27に示される電界効果型トランジスタ(810、820)と同様な1つの電界効果型トランジスタ840のみで構成することができる。電界効果型トランジスタ840では、ゲート電極Gが所定の走査線に接続され、ソース電極Sが所定のデータ線に接続されている。又、ドレイン電極Dが液晶素子770の画素電極、及びコンデンサ760に接続されている。なお、図31における符号762、772は、夫々コンデンサ760、液晶素子770の対向電極(コモン電極)である。   In this case, as shown in FIG. 31 as an example, the drive circuit 730 is composed of only one field effect transistor 840 similar to the field effect transistor (810, 820) shown in FIG. Can do. In the field effect transistor 840, the gate electrode G is connected to a predetermined scanning line, and the source electrode S is connected to a predetermined data line. The drain electrode D is connected to the pixel electrode of the liquid crystal element 770 and the capacitor 760. Note that reference numerals 762 and 772 in FIG. 31 denote counter electrodes (common electrodes) of the capacitor 760 and the liquid crystal element 770, respectively.

又、上記実施の形態では、システムがテレビジョン装置の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに画像や情報を表示する装置として上記画像表示装置524を備えていれば良い。例えば、コンピュータ(パソコンを含む)と画像表示装置524とが接続されたコンピュータシステムであっても良い。   In the above embodiment, the case where the system is a television apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this. In short, the image display device 524 may be provided as a device for displaying images and information. For example, a computer system in which a computer (including a personal computer) and an image display device 524 are connected may be used.

又、携帯電話、携帯型音楽再生装置、携帯型動画再生装置、電子BOOK、PDA(Personal Digital Assistant)等の携帯情報機器、スチルカメラやビデオカメラ等の撮像機器における表示手段に画像表示装置524を用いることができる。又、車、航空機、電車、船舶等の移動体システムにおける各種情報の表示手段に画像表示装置524を用いることができる。更に、計測装置、分析装置、医療機器、広告媒体における各種情報の表示手段に画像表示装置524を用いることができる。   In addition, an image display device 524 is provided as a display means in a portable information device such as a mobile phone, a portable music playback device, a portable video playback device, an electronic BOOK, a PDA (Personal Digital Assistant), or an imaging device such as a still camera or a video camera. Can be used. Further, the image display device 524 can be used as a display unit for various information in a mobile system such as a car, an aircraft, a train, and a ship. Furthermore, the image display device 524 can be used as a display unit for various information in a measurement device, an analysis device, a medical device, and an advertising medium.

[実施例1]
実施例1では、図1に示すボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 1]
In Example 1, the bottom gate / bottom contact type field effect transistor shown in FIG. 1 was fabricated.

(ゲート電極の形成)
最初に、基板11上にゲート電極12を形成した。具体的には、ガラス製の基板11上に、DCスパッタリングにより導電膜であるMo膜を平均膜厚が約100nmとなるよう成膜した。この後、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、ゲート電極12のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIE(Reactive Ion Etching)により、レジストパターンの形成されていない領域のMo膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、ゲート電極12を形成した。
(Formation of gate electrode)
First, the gate electrode 12 was formed on the substrate 11. Specifically, a Mo film as a conductive film was formed on a glass substrate 11 by DC sputtering so that the average film thickness was about 100 nm. Thereafter, a photoresist was applied, and a resist pattern similar to the pattern of the gate electrode 12 was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development. Further, the Mo film in the region where the resist pattern was not formed was removed by RIE (Reactive Ion Etching). Thereafter, the gate electrode 12 was formed by removing the resist pattern.

(ゲート絶縁層の形成)
次に、ゲート絶縁層13を形成した。まず、ゲート絶縁層形成用塗布液を作製した。具体的には、シクロヘキシルベンゼン1.2mLに、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)1.95mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.57mLと、2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムミネラルスピリット溶液(Zr含量12%、Wako 269−01116、株式会社ワコーケミカル製)0.09mLとを混合し、ゲート絶縁層形成用塗布液を得た。
(Formation of gate insulating layer)
Next, the gate insulating layer 13 was formed. First, a coating liquid for forming a gate insulating layer was prepared. Specifically, lanthanum toluene solution of ethyl 2-ethylhexanoate (La content 7%, Wako 122-03371, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 1.95 mL of cyclohexylbenzene and strontium 2-ethylhexanoate toluene solution (Sr content 2%, Wako 195-09561, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0.57 mL, 2-ethylhexanoic acid zirconium oxide mineral spirit solution (Zr content 12%, Wako 269-01116, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0 0.09 mL was mixed to obtain a coating solution for forming a gate insulating layer.

次に、ゲート絶縁層形成用塗布液を基板11、ゲート電極12上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚135nm)を得た。この後、フォトレジスト(東京応化TSMR8800−BE)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるゲート絶縁層13のパターンと同様のレジストパターンを形成した。 Next, a coating solution for forming a gate insulating layer was dropped onto the substrate 11 and the gate electrode 12 and spin-coated under predetermined conditions. Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, firing was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to obtain strontium lanthanum zirconium oxide (thickness: 135 nm) that is a paraelectric and amorphous. It was. Thereafter, a photoresist (Tokyo Ohka TSMR8800-BE) was applied, and a resist pattern similar to the pattern of the formed gate insulating layer 13 was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development.

次に、0.1mol/Lの塩酸(wako 083-01115)に30秒間浸漬し、レジストパターンの形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングした後、剥離液(東京応化 剥離液104)に2分間浸漬してレジストパターンも除去することによりゲート絶縁層13を形成した。本工程で一部のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物を除去することで、一部のゲート電極12を剥き出しにし、ゲート電極12に電圧を印加可能な状態とした。   Next, after immersing in 0.1 mol / L hydrochloric acid (wako 083-01115) for 30 seconds to etch the strontium lanthanum zirconium oxide in the region where the resist pattern is not formed, a stripping solution (Tokyo Ohka stripping solution 104) The gate insulating layer 13 was formed by removing the resist pattern by immersing in the substrate for 2 minutes. In this step, part of the strontium lanthanum zirconium oxide was removed, so that part of the gate electrode 12 was exposed and a voltage could be applied to the gate electrode 12.

(ソース電極及びドレイン電極の形成)
次に、ソース電極14及びドレイン電極15を形成した。具体的には、ゲート絶縁層13上にDCスパッタリングにより導電膜であるMo膜を平均膜厚が約100nmとなるように成膜し、この後、Mo膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるソース電極14及びドレイン電極15のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMo膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、Mo膜からなるソース電極14及びドレイン電極15を形成した。
(Formation of source electrode and drain electrode)
Next, the source electrode 14 and the drain electrode 15 were formed. Specifically, a Mo film, which is a conductive film, is formed on the gate insulating layer 13 by DC sputtering so that the average film thickness is about 100 nm. Thereafter, a photoresist is applied on the Mo film and prebaked. A resist pattern similar to the pattern of the source electrode 14 and the drain electrode 15 to be formed was formed by exposure with an exposure apparatus and development. Further, the Mo film in the region where the resist pattern was not formed was removed by RIE. Thereafter, the resist pattern was also removed to form a source electrode 14 and a drain electrode 15 made of a Mo film.

(活性層の形成)
次に、活性層16を形成した。具体的には、DCスパッタリングにより、Mg−In系酸化物(InMgO)膜を平均膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、Mg−In系酸化物膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される活性層16のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMg−In系酸化物膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、活性層16を形成した。これにより、ソース電極14とドレイン電極15との間にチャネルが形成されるように活性層16が形成された。
(Formation of active layer)
Next, the active layer 16 was formed. Specifically, an Mg—In-based oxide (In 2 MgO 4 ) film was formed by DC sputtering so that the average film thickness was about 100 nm. Thereafter, a photoresist was applied on the Mg—In-based oxide film, and a resist pattern similar to the pattern of the active layer 16 to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development. Further, the Mg—In-based oxide film in the region where the resist pattern was not formed was removed by RIE. Thereafter, the active layer 16 was formed by removing the resist pattern. As a result, the active layer 16 was formed so that a channel was formed between the source electrode 14 and the drain electrode 15.

(パッシベーション層の形成)
次に、パッシベーション層17を形成した。具体的には、プラズマCVDによりSiON膜を平均膜厚が300nmとなるように成膜した。この後、SiON膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるパッシベーション層17のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のSiON膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、パッシベーション層17を形成した。
(Formation of passivation layer)
Next, a passivation layer 17 was formed. Specifically, the SiON film was formed by plasma CVD so that the average film thickness was 300 nm. Thereafter, a photoresist was applied on the SiON film, and a resist pattern similar to the pattern of the passivation layer 17 to be formed was formed by pre-baking, exposure by an exposure apparatus, and development. Furthermore, the SiON film in the region where the resist pattern was not formed was removed by RIE. Thereafter, the passivation layer 17 was formed by removing the resist pattern.

以上により、ボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタが完成した。   Thus, a bottom gate / bottom contact field effect transistor was completed.

[実施例2]
実施例1の『(ゲート絶縁層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液をシュウ酸の濃度が5%の水溶液とした以外は実施例1と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 2]
In “(Formation of gate insulating layer)” in Example 1, a field effect transistor was fabricated in exactly the same manner as in Example 1 except that the strontium lanthanum zirconium oxide etchant was an aqueous solution having a oxalic acid concentration of 5%. Produced.

[実施例3]
実施例1の『(ゲート絶縁層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を硝酸の濃度が20%の水溶液とした以外は実施例1と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 3]
A field effect transistor was fabricated in exactly the same manner as in Example 1, except that in the “(Formation of gate insulating layer)” of Example 1, the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was an aqueous solution having a nitric acid concentration of 20%. did.

[実施例4]
実施例1の『(ゲート絶縁層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を燐酸の濃度が50%の水溶液とした以外は実施例1と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 4]
A field effect transistor was fabricated in exactly the same manner as in Example 1 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was changed to an aqueous solution having a phosphoric acid concentration of 50% in “(Formation of gate insulating layer)” in Example 1. did.

[実施例5]
実施例1の『(ゲート絶縁層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を5%酢酸、エッチング液への浸漬時間を6分とした以外は実施例1と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 5]
In “(Formation of gate insulating layer)” of Example 1, the electric field was applied in the same manner as in Example 1 except that the etching solution for strontium lanthanum zirconium oxide was 5% acetic acid and the immersion time in the etching solution was 6 minutes. An effect transistor was fabricated.

[実施例6]
実施例1の『(ゲート絶縁層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を10%硫酸とした以外は実施例1と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 6]
A field effect transistor was fabricated in exactly the same manner as in Example 1 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was changed to 10% sulfuric acid in “(Formation of gate insulating layer)” in Example 1.

[実施例7]
実施例1の『(ゲート絶縁層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を硝酸20%、燐酸60%、水20%の混合水溶液とした以外は実施例1と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 7]
In “(Formation of gate insulating layer)” of Example 1, the same method as in Example 1 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was a mixed aqueous solution of 20% nitric acid, 60% phosphoric acid, and 20% water. A field effect transistor was fabricated.

[実施例8]
実施例1の『(ゲート絶縁層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を硝酸5%、燐酸80%、酢酸10%、水5%の混合水溶液とした以外は実施例1と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 8]
In Example 1, “(Formation of gate insulating layer)”, except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was a mixed aqueous solution of 5% nitric acid, 80% phosphoric acid, 10% acetic acid, and 5% water, A field effect transistor was fabricated in exactly the same manner.

[実施例9]
実施例1の『(ゲート絶縁層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を過酸化水素水の濃度が5%の水溶液とした以外は実施例1と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 9]
In the “(formation of gate insulating layer)” of Example 1, the field effect type was the same as in Example 1 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was an aqueous solution having a hydrogen peroxide concentration of 5%. A transistor was manufactured.

[実施例10]
実施例10では、図5に示すトップゲートセルフアライン型の電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 10]
In Example 10, a top-gate self-aligned field effect transistor shown in FIG. 5 was produced.

(活性層の形成)
最初に、基板121上に活性層122を形成した。具体的には、ガラス製の基板121上に、DCスパッタリングにより、Mg−In系酸化物(InMgO)膜を平均膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、Mg−In系酸化物膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される活性層122のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMg−In系酸化物膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、活性層122を形成した。
(Formation of active layer)
First, the active layer 122 was formed on the substrate 121. Specifically, an Mg—In-based oxide (In 2 MgO 4 ) film was formed on a glass substrate 121 by DC sputtering so that the average film thickness was about 100 nm. Thereafter, a photoresist was applied on the Mg—In-based oxide film, and a resist pattern similar to the pattern of the active layer 122 to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development. Further, the Mg—In-based oxide film in the region where the resist pattern was not formed was removed by RIE. Thereafter, the active layer 122 was formed by removing the resist pattern.

(ゲート絶縁層、ゲート電極の形成)
次に、ゲート絶縁層123を形成した。実施例1と同じゲート絶縁層形成用塗布液を基板121、活性層122上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚135nm)を得た。
(Formation of gate insulating layer and gate electrode)
Next, the gate insulating layer 123 was formed. The same gate insulating layer forming coating solution as in Example 1 was dropped onto the substrate 121 and the active layer 122 and spin coated under predetermined conditions. Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, firing was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to obtain strontium lanthanum zirconium oxide (thickness: 135 nm) that is a paraelectric and amorphous. It was.

次に、DCスパッタリングにより導電膜であるMo/Al/Mo積層膜を平均膜厚が約300nm(50nm/200nm/50nm)となるよう成膜した。この後、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、ゲート電極124のパターンと同様のレジストパターンを形成した。次に、硝酸5%、燐酸80%、酢酸10%、水5%混合水溶液に30秒間浸漬することにより、レジストパターンの形成されていない領域のMo/Al/Mo積層膜、及び、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、ゲート絶縁層123、ゲート電極124を形成した。   Next, a Mo / Al / Mo laminated film as a conductive film was formed by DC sputtering so that the average film thickness was about 300 nm (50 nm / 200 nm / 50 nm). Thereafter, a photoresist was applied, and a resist pattern similar to the pattern of the gate electrode 124 was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development. Next, by immersing in a mixed aqueous solution of 5% nitric acid, 80% phosphoric acid, 10% acetic acid and 5% water for 30 seconds, a Mo / Al / Mo laminated film in a region where no resist pattern is formed, and strontium lanthanum zirconium The oxide was removed. Thereafter, the resist pattern was also removed to form the gate insulating layer 123 and the gate electrode 124.

次に、層間絶縁膜127を形成した。具体的には、プラズマCVDによりSiON膜を平均膜厚が300nmとなるように成膜した。この後、SiON膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される層間絶縁膜127のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のSiON膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、層間絶縁膜127を形成した。   Next, an interlayer insulating film 127 was formed. Specifically, the SiON film was formed by plasma CVD so that the average film thickness was 300 nm. Thereafter, a photoresist was applied on the SiON film, and a resist pattern similar to the pattern of the interlayer insulating film 127 to be formed was formed by pre-baking, exposure by an exposure apparatus, and development. Furthermore, the SiON film in the region where the resist pattern was not formed was removed by RIE. Thereafter, the interlayer insulating film 127 was formed by removing the resist pattern.

(ソース電極及びドレイン電極の形成)
次に、ソース電極125及びドレイン電極126を形成した。具体的には、層間絶縁膜127上にDCスパッタリングにより導電膜であるMo/Al/Mo積層膜を平均膜厚が約300nm(50nm/200nm/50nm)となるように成膜し、この後、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるソース電極125及びドレイン電極126のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMo/Al/Mo積層膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、Mo/Al/Mo積層膜からなるソース電極125及びドレイン電極126を形成した。
(Formation of source electrode and drain electrode)
Next, the source electrode 125 and the drain electrode 126 were formed. Specifically, a Mo / Al / Mo laminated film which is a conductive film is formed on the interlayer insulating film 127 by DC sputtering so that the average film thickness is about 300 nm (50 nm / 200 nm / 50 nm). Photoresist was applied, and a resist pattern similar to the pattern of the source electrode 125 and the drain electrode 126 to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development. Further, the Mo / Al / Mo laminated film in the region where the resist pattern was not formed was removed by RIE. Thereafter, the resist pattern was also removed to form a source electrode 125 and a drain electrode 126 made of a Mo / Al / Mo laminated film.

(パッシベーション層の形成)
次に、パッシベーション層128を形成した。具体的には、プラズマCVDによりSiON膜を平均膜厚が300nmとなるように成膜した。この後、SiON膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるパッシベーション層128のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のSiON膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、パッシベーション層128を形成した。
(Formation of passivation layer)
Next, a passivation layer 128 was formed. Specifically, the SiON film was formed by plasma CVD so that the average film thickness was 300 nm. Thereafter, a photoresist was applied on the SiON film, and a resist pattern similar to the pattern of the passivation layer 128 to be formed was formed by pre-baking, exposure by an exposure apparatus, and development. Furthermore, the SiON film in the region where the resist pattern was not formed was removed by RIE. Thereafter, the passivation layer 128 was formed by removing the resist pattern.

以上により、トップゲートセルフアライン型の電界効果型トランジスタ120が完成した。   Thus, a top gate self-aligned field effect transistor 120 was completed.

(トランジスタ特性評価)
実施例1〜10にて作製した電界効果型トランジスタに対して、トランジスタ特性を評価した。トランジスタ特性は、ソース電極14−ドレイン電極15間電圧(Vds)=+10Vとした場合の、ゲート電極12−ソース電極14間電圧(Vgs)とソース電極14−ドレイン電極15間電流(Ids)との関係(Vgs−Ids)を測定した。
(Transistor characteristics evaluation)
The transistor characteristics were evaluated for the field effect transistors manufactured in Examples 1 to 10. The transistor characteristics are as follows: the voltage between the gate electrode 12 and the source electrode 14 (Vgs) and the current between the source electrode 14 and the drain electrode 15 (Ids) when the voltage between the source electrode 14 and the drain electrode 15 (Vds) = + 10 V. The relationship (Vgs-Ids) was measured.

又、トランジスタ特性(Vgs−Ids)の評価結果より、飽和領域における電界効果移動度を算出した。又、Vgs印加に対するIdsの立ち上がりの鋭さの指標として、S値を算出した。又、トランジスタのオン状態(例えば、Vgs=+10V)とオフ状態(例えば、Vgs=−10V)のIdsの比(on/off比)を算出した。又、Vgs印加に対するIdsの立ち上がりの電圧値として、閾値電圧(Vth)を算出した。   Further, the field effect mobility in the saturation region was calculated from the evaluation result of the transistor characteristics (Vgs−Ids). Further, the S value was calculated as an index of the sharpness of the rise of Ids with respect to the Vgs application. Further, the ratio (on / off ratio) of Ids between the on state (for example, Vgs = + 10 V) and the off state (for example, Vgs = −10 V) of the transistor was calculated. Further, the threshold voltage (Vth) was calculated as the voltage value of the rise of Ids with respect to the Vgs application.

トランジスタ特性の結果において、移動度が高く、on/off比が高く、S値が低く、Vthが0V付近であることを優れたトランジスタ特性と表現する。具体的には、移動度が3cm/Vs以上、on/off比が1.0×10以上、S値が0.7以下、Vthが±5Vの範囲内であることを優れたトランジスタ特性と表現する。 As a result of transistor characteristics, high transistor mobility, high on / off ratio, low S value, and Vth near 0 V are expressed as excellent transistor characteristics. Specifically, the transistor characteristics are excellent in that the mobility is 3 cm 2 / Vs or more, the on / off ratio is 1.0 × 10 8 or more, the S value is 0.7 or less, and Vth is within ± 5 V. It expresses.

又、同時にゲート絶縁層の容量を測定し、比誘電率を算出した。ゲート絶縁層の比誘電率が6よりも高い場合、低消費電力と表現する。   At the same time, the capacitance of the gate insulating layer was measured to calculate the relative dielectric constant. When the relative dielectric constant of the gate insulating layer is higher than 6, it is expressed as low power consumption.

実施例1〜10にて作製した電界効果型トランジスタのトランジスタ特性の評価結果を表1に示す。実施例1〜10にて作製した電界効果型トランジスタは全て優れたトランジスタ特性を示していることがわかる。又、ゲート絶縁層の比誘電率は実施例1〜10全て13程度を示しており、低消費電力な電界効果型トランジスタであった。   Table 1 shows the evaluation results of the transistor characteristics of the field effect transistors manufactured in Examples 1 to 10. It can be seen that all the field effect transistors manufactured in Examples 1 to 10 exhibit excellent transistor characteristics. The relative dielectric constant of the gate insulating layer was about 13 in all of Examples 1 to 10, and it was a field effect transistor with low power consumption.

以上より、ゲート絶縁層として前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能な電界効果型トランジスタが作製できることがわかった。   As described above, it was found that a high-performance field effect transistor can be manufactured by a low-cost process in which the first oxide is used as a gate insulating layer and the first oxide is patterned by wet etching.

Figure 2017175125
[実施例11]
実施例11では、図1に示すボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタを作製した。
Figure 2017175125
[Example 11]
In Example 11, the bottom gate / bottom contact type field effect transistor shown in FIG. 1 was produced.

(ゲート電極の形成)
最初に、ガラス製の基板11上に、ゲート電極12を、実施例1と同様の方法で形成した。
(Formation of gate electrode)
First, the gate electrode 12 was formed on the glass substrate 11 by the same method as in Example 1.

(ゲート絶縁層の形成)
次に、ゲート絶縁層13を形成した。具体的には、プラズマCVDによりSiON膜を平均膜厚が300nmとなるように成膜した。この後、SiON膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるゲート絶縁層13のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のSiON膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、ゲート絶縁層13を形成した。
(Formation of gate insulating layer)
Next, the gate insulating layer 13 was formed. Specifically, the SiON film was formed by plasma CVD so that the average film thickness was 300 nm. Thereafter, a photoresist was applied on the SiON film, and a resist pattern similar to the pattern of the gate insulating layer 13 to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development. Furthermore, the SiON film in the region where the resist pattern was not formed was removed by RIE. Thereafter, the gate insulating layer 13 was formed by removing the resist pattern.

(ソース電極及びドレイン電極の形成)
次に、ソース電極14及びドレイン電極15を、実施例1と同様の方法で形成した。
(Formation of source electrode and drain electrode)
Next, the source electrode 14 and the drain electrode 15 were formed by the same method as in Example 1.

(活性層の形成)
次に、活性層16を、実施例1と同様の方法で形成した。
(Formation of active layer)
Next, the active layer 16 was formed by the same method as in Example 1.

(パッシベーション層の形成)
次に、パッシベーション層17を形成した。まず、パッシベーション層形成用塗布液を作製した。具体的には、シクロヘキシルベンゼン1.2mLに、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)1.95mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.57mLと、2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムミネラルスピリット溶液(Zr含量12%、Wako 269−01116、株式会社ワコーケミカル製)0.09mLとを混合し、パッシベーション層形成用塗布液を得た。
(Formation of passivation layer)
Next, a passivation layer 17 was formed. First, a passivation layer forming coating solution was prepared. Specifically, lanthanum toluene solution of ethyl 2-ethylhexanoate (La content 7%, Wako 122-03371, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 1.95 mL of cyclohexylbenzene and strontium 2-ethylhexanoate toluene solution (Sr content 2%, Wako 195-09561, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0.57 mL, 2-ethylhexanoic acid zirconium oxide mineral spirit solution (Zr content 12%, Wako 269-01116, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0 0.09 mL was mixed to obtain a passivation layer forming coating solution.

次に、前記パッシベーション層形成用塗布液を基板11、ゲート電極12、ゲート絶縁層13、ソース電極14、ドレイン電極15、活性層16上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚135nm)を得た。この後、フォトレジスト(東京応化TSMR8800−BE)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるパッシベーション層17のパターンと同様のレジストパターンを形成した。 Next, the passivation layer forming coating solution was dropped onto the substrate 11, the gate electrode 12, the gate insulating layer 13, the source electrode 14, the drain electrode 15 and the active layer 16, and spin coated under predetermined conditions. Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, firing was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to obtain strontium lanthanum zirconium oxide (thickness: 135 nm) that is a paraelectric and amorphous. It was. Thereafter, a photoresist (Tokyo Ohka TSMR8800-BE) was applied, and a resist pattern similar to the pattern of the passivation layer 17 to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development.

次に、0.1mol/L塩酸(wako 083-01115)に30秒間浸漬し、レジストパターンの形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングした後、剥離液(東京応化 剥離液104)に2分間浸漬してレジストパターンも除去することによりパッシベーション層17を形成した。本工程で一部のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物を除去することで、一部のゲート電極12、ソース電極14、ドレイン電極15を剥き出しにし、各電極に電圧を印加することが可能な状態とした。   Next, after immersing in 0.1 mol / L hydrochloric acid (wako 083-01115) for 30 seconds to etch the strontium lanthanum zirconium oxide in the region where the resist pattern is not formed, the stripping solution (Tokyo Ohka stripping solution 104) is used. A passivation layer 17 was formed by removing the resist pattern by dipping for 2 minutes. By removing a part of the strontium lanthanum zirconium oxide in this step, a part of the gate electrode 12, the source electrode 14, and the drain electrode 15 are exposed, and a voltage can be applied to each electrode.

[実施例12]
実施例11『(パッシベーション層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液をシュウ酸の濃度が5%の水溶液とした以外は実施例11と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 12]
A field effect transistor was produced in the same manner as in Example 11 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was changed to an aqueous solution having a concentration of oxalic acid of 5% in “(Formation of passivation layer)”. .

[実施例13]
実施例11『(パッシベーション層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を硝酸の濃度が20%の水溶液とした以外は実施例11と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 13]
A field effect transistor was fabricated in exactly the same manner as in Example 11 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was changed to an aqueous solution having a nitric acid concentration of 20% in “(Formation of Passivation Layer)”.

[実施例14]
実施例11『(パッシベーション層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を燐酸の濃度が50%の水溶液とした以外は実施例11と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 14]
A field effect transistor was fabricated in exactly the same manner as in Example 11 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was changed to an aqueous solution having a phosphoric acid concentration of 50% in “(Formation of Passivation Layer)”.

[実施例15]
実施例11『(パッシベーション層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を5%酢酸、エッチング液への浸漬時間を6分とした以外は実施例11と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 15]
In Example 11 “(Formation of Passivation Layer)”, a field effect type was produced in the same manner as in Example 11 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was 5% acetic acid and the immersion time in the etching solution was 6 minutes. A transistor was manufactured.

[実施例16]
実施例11『(パッシベーション層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を10%硫酸とした以外は実施例11と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 16]
A field effect transistor was fabricated in exactly the same manner as in Example 11 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was changed to 10% sulfuric acid in “(Formation of Passivation Layer)” in Example 11.

[実施例17]
実施例11『(パッシベーション層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を硝酸20%、燐酸60%、水20%の混合水溶液とした以外は実施例11と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 17]
In Example 11 “(Formation of Passivation Layer)”, the field effect was obtained in exactly the same manner as in Example 11 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was a mixed aqueous solution of 20% nitric acid, 60% phosphoric acid and 20% water. Type transistor was fabricated.

[実施例18]
実施例11『(パッシベーション層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を硝酸5%、燐酸80%、酢酸10%、水5%の混合水溶液とした以外は実施例11と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 18]
Exactly the same as Example 11 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was a mixed aqueous solution of 5% nitric acid, 80% phosphoric acid, 10% acetic acid and 5% water in Example 11 “(Formation of Passivation Layer)”. A field effect transistor was fabricated by this method.

[実施例19]
実施例11『(パッシベーション層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を過酸化水素水の濃度が5%の水溶液とした以外は実施例11と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 19]
In Example 11 “(Formation of Passivation Layer)”, a field effect transistor was fabricated in exactly the same manner as in Example 11 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was an aqueous solution containing 5% hydrogen peroxide. Produced.

(トランジスタ特性評価)
実施例11〜19で作製した電界効果型トランジスタに対し、実施例1〜10と同様の方法で、移動度、on/off比、S値、及び閾値電圧(Vth)を算出した。又、実施例11〜19で作製した電界効果型トランジスタに対し、大気中(温度50℃、相対湿度50%)でBTS(Bias Temperature Stress)試験を100時間実施した。
(Transistor characteristics evaluation)
For the field effect transistors manufactured in Examples 11 to 19, the mobility, on / off ratio, S value, and threshold voltage (Vth) were calculated in the same manner as in Examples 1 to 10. In addition, a BTS (Bias Temperature Stress) test was performed for 100 hours in the atmosphere (temperature: 50 ° C., relative humidity: 50%) for the field effect transistors manufactured in Examples 11 to 19.

ストレス条件は以下の4条件とした。
(1)Vgs=+10V、及びVds=0V
(2)Vgs=+10V、及びVds=+10V
(3)Vgs=−10V、及びVds=0V
(4)Vgs=−10V、及びVds=+10V
BTS試験が一定時間経過するごとに、Vds=+10Vとした場合の、VgsとIdsとの関係(Vgs−Ids)を測定し、ストレス時間100時間における閾値電圧の変化量(ΔVth)を評価した。ストレス時間100時間における閾値電圧の変化量(ΔVth)が3V以下の場合、高信頼性と表現する。
The stress conditions were the following four conditions.
(1) Vgs = + 10V and Vds = 0V
(2) Vgs = + 10V and Vds = + 10V
(3) Vgs = −10V and Vds = 0V
(4) Vgs = −10V and Vds = + 10V
Every time the BTS test passed, the relationship between Vgs and Ids (Vgs−Ids) when Vds = + 10 V was measured, and the amount of change in threshold voltage (ΔVth) at a stress time of 100 hours was evaluated. When the amount of change in threshold voltage (ΔVth) during stress time of 100 hours is 3 V or less, it is expressed as high reliability.

実施例11〜19にて作製した電界効果型トランジスタのトランジスタ特性の評価結果を表2に示す。実施例11〜19にて作製した電界効果型トランジスタは全て優れたトランジスタ特性を示していることがわかる。又、何れの結果も閾値電圧の変化量(ΔVth)は1V以下であり、高信頼性を示していることがわかる。   Table 2 shows the evaluation results of the transistor characteristics of the field effect transistors manufactured in Examples 11 to 19. It can be seen that all of the field effect transistors manufactured in Examples 11 to 19 have excellent transistor characteristics. In addition, it can be seen that the change amount of the threshold voltage (ΔVth) is 1 V or less in any result, indicating high reliability.

以上より、パッシベーション層として前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能な電界効果型トランジスタが作製できることがわかった。   As described above, it has been found that a high-performance field effect transistor can be manufactured by a low-cost process using the first oxide as a passivation layer and patterning the first oxide by wet etching.

Figure 2017175125
[実施例20]
実施例20では、図6に示す有機EL表示素子200を作製した。まず、基板21上に第1のゲート電極22及び第2のゲート電極32を形成した。具体的には、無アルカリガラスよりなる基板21上に、DCスパッタ法によりMo膜を厚さが約100nmとなるよう成膜した。この後、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成されるパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMo膜を除去し、この後、レジストパターンも除去することにより、第1のゲート電極22及び第2のゲート電極32を形成した。
Figure 2017175125
[Example 20]
In Example 20, the organic EL display element 200 shown in FIG. 6 was produced. First, the first gate electrode 22 and the second gate electrode 32 were formed on the substrate 21. Specifically, a Mo film was formed on the substrate 21 made of alkali-free glass by DC sputtering so as to have a thickness of about 100 nm. Thereafter, a photoresist was applied, and a resist pattern similar to the pattern to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development. Further, the Mo film in the region where the resist pattern is not formed is removed by RIE, and then the resist pattern is also removed, thereby forming the first gate electrode 22 and the second gate electrode 32.

次に、基板21、第1のゲート電極22、及び第2のゲート電極32上に、ゲート絶縁層23を形成した。まず、実施例1と同組成のゲート絶縁層形成用塗布液を1L作製した。   Next, the gate insulating layer 23 was formed over the substrate 21, the first gate electrode 22, and the second gate electrode 32. First, 1 L of a gate insulating layer forming coating solution having the same composition as in Example 1 was prepared.

次に、スリットコート法により基板21、第1のゲート電極22、及び第2のゲート電極32上へゲート絶縁層形成用塗布液を塗布した。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚135nm)を得た。 Next, a coating liquid for forming a gate insulating layer was applied onto the substrate 21, the first gate electrode 22, and the second gate electrode 32 by a slit coating method. Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, firing was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to obtain strontium lanthanum zirconium oxide (thickness: 135 nm) that is a paraelectric and amorphous. It was.

この後、フォトレジスト(東京応化TSMR8800−BE)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるゲート絶縁層23のパターンと同様のレジストパターンを形成した。   Thereafter, a photoresist (Tokyo Ohka TSMR8800-BE) was applied, and a resist pattern similar to the pattern of the gate insulating layer 23 to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development.

次に、0.1mol/L塩酸(wako 083-01115)に30秒間浸漬し、レジストパターンの形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングした後、剥離液(東京応化 剥離液104)に2分間浸漬してレジストパターンも除去することにより、第2のゲート電極32上にスルーホールを有したゲート絶縁層23を形成した。   Next, after immersing in 0.1 mol / L hydrochloric acid (wako 083-01115) for 30 seconds to etch the strontium lanthanum zirconium oxide in the region where the resist pattern is not formed, the stripping solution (Tokyo Ohka stripping solution 104) is used. The gate insulating layer 23 having a through hole was formed on the second gate electrode 32 by removing the resist pattern by dipping for 2 minutes.

次に、第1のソース電極24、第2のソース電極34、第1のドレイン電極25、及び第2のドレイン電極35を形成した。具体的には、ゲート絶縁層23上にDCスパッタ法により透明導電膜であるITO膜を膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、ITO膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成されるパターンと同様のレジストパターンを形成した。   Next, a first source electrode 24, a second source electrode 34, a first drain electrode 25, and a second drain electrode 35 were formed. Specifically, an ITO film, which is a transparent conductive film, was formed on the gate insulating layer 23 by DC sputtering so as to have a thickness of about 100 nm. Thereafter, a photoresist was applied on the ITO film, and a resist pattern similar to the pattern to be formed was formed by pre-baking, exposure by an exposure apparatus, and development.

更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のITO膜を除去し、この後、レジストパターンも除去することで、ITO膜からなる第1のソース電極24、第2のソース電極34、第1のドレイン電極25、及び第2のドレイン電極35を形成した。これにより、第1のドレイン電極25と第2のゲート電極32とが、ゲート絶縁層23に形成されたスルーホールを介して接続された構造となった。   Further, by removing the ITO film in the region where the resist pattern is not formed by RIE, and then removing the resist pattern, the first source electrode 24, the second source electrode 34, the second source electrode made of the ITO film are removed. One drain electrode 25 and a second drain electrode 35 were formed. As a result, the first drain electrode 25 and the second gate electrode 32 are connected through a through hole formed in the gate insulating layer 23.

次に、第1の活性層26及び第2の活性層36を形成した。具体的には、DCスパッタ法により、Mg−In系酸化物膜を膜厚が約100nmとなるように成膜し、この後、Mg−In系酸化物膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成されるパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMg−In系酸化物膜を除去し、この後、レジストパターンも除去することにより、第1の活性層26及び第2の活性層36を形成した。   Next, the first active layer 26 and the second active layer 36 were formed. Specifically, an Mg—In based oxide film is formed to a thickness of about 100 nm by DC sputtering, and then a photoresist is applied on the Mg—In based oxide film, A resist pattern similar to the pattern to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development. Further, the RIE removes the Mg—In-based oxide film in the region where the resist pattern is not formed, and then removes the resist pattern, whereby the first active layer 26 and the second active layer 36 are formed. Formed.

これにより、第1のソース電極24と第1のドレイン電極25との間にチャネルが形成されるように第1の活性層26が、第2のソース電極34と第2のドレイン電極35との間にチャネルが形成されるように第2の活性層36が形成された。   As a result, the first active layer 26 is formed between the second source electrode 34 and the second drain electrode 35 so that a channel is formed between the first source electrode 24 and the first drain electrode 25. The second active layer 36 was formed so that a channel was formed therebetween.

次に、第1のパッシベーション層27及び第2のパッシベーション層37を形成した。まず、パッシベーション層形成用塗布液を作製した。具体的には、シクロヘキシルベンゼン1.2mLに、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)1.95mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.57mLと、2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムミネラルスピリット溶液(Zr含量12%、Wako 269−01116、株式会社ワコーケミカル製)0.09mLとを混合し、パッシベーション層形成用塗布液を得た。   Next, a first passivation layer 27 and a second passivation layer 37 were formed. First, a passivation layer forming coating solution was prepared. Specifically, lanthanum toluene solution of ethyl 2-ethylhexanoate (La content 7%, Wako 122-03371, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 1.95 mL of cyclohexylbenzene and strontium 2-ethylhexanoate toluene solution (Sr content 2%, Wako 195-09561, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0.57 mL, 2-ethylhexanoic acid zirconium oxide mineral spirit solution (Zr content 12%, Wako 269-01116, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0 0.09 mL was mixed to obtain a passivation layer forming coating solution.

次に、パッシベーション層形成用塗布液を、基板21、第1のゲート電極22、第2のゲート電極32、ゲート絶縁層23、第1のソース電極24、第1のドレイン電極25、第2のソース電極34、第2のドレイン電極35、第1の活性層26、及び第2の活性層36上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚135nm)を得た。この後、フォトレジスト(東京応化TSMR8800−BE)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される第1のパッシベーション層27及び第2のパッシベーション層37のパターンと同様のレジストパターンを形成した。 Next, the passivation layer forming coating solution is applied to the substrate 21, the first gate electrode 22, the second gate electrode 32, the gate insulating layer 23, the first source electrode 24, the first drain electrode 25, and the second The solution was dropped onto the source electrode 34, the second drain electrode 35, the first active layer 26, and the second active layer 36, and spin-coated under predetermined conditions. Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, firing was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to obtain strontium lanthanum zirconium oxide (thickness: 135 nm) that is a paraelectric and amorphous. It was. Thereafter, a photoresist (Tokyo Ohka TSMR8800-BE) is applied, and a resist pattern similar to the pattern of the first passivation layer 27 and the second passivation layer 37 formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development is applied. Formed.

次に、0.1mol/L塩酸(wako 083-01115)に30秒間浸漬し、レジストパターンの形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングした後、剥離液(東京応化 剥離液104)に2分間浸漬してレジストパターンも除去することにより第1のパッシベーション層27及び第2のパッシベーション層37を形成した。以上の工程で、2トランジスタ1キャパシタ構造の駆動回路210を作製した。   Next, after immersing in 0.1 mol / L hydrochloric acid (wako 083-01115) for 30 seconds to etch the strontium lanthanum zirconium oxide in the region where the resist pattern is not formed, the stripping solution (Tokyo Ohka stripping solution 104) is used. The first passivation layer 27 and the second passivation layer 37 were formed by immersing for 2 minutes to remove the resist pattern. Through the above steps, a driver circuit 210 having a two-transistor one-capacitor structure was manufactured.

次に、駆動回路210上に層間絶縁膜220(平坦化膜)を形成した。具体的には、ポジ型感光性有機材料(スミレジンエクセルCRCシリーズ、住友ベークライト株式会社製)をスピンコートにより塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、所望のパターンを得た。その後、320℃で30分間のポストベークをすることにより、第2のドレイン電極35上にスルーホール220xを有した層間絶縁膜220を形成した。このように形成された層間絶縁膜220の平均膜厚は、約3μmであった。   Next, an interlayer insulating film 220 (flattening film) was formed over the drive circuit 210. Specifically, a positive type photosensitive organic material (Sumiresin Excel CRC series, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) was applied by spin coating, and a desired pattern was obtained by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development. Thereafter, post-baking at 320 ° C. for 30 minutes was performed to form an interlayer insulating film 220 having a through hole 220 x on the second drain electrode 35. The average film thickness of the interlayer insulating film 220 thus formed was about 3 μm.

次に、画素電極となる下部電極231を形成した。具体的には、DCスパッタリングによってAg−Pd−Cu薄膜、ITO薄膜を順次、それぞれの平均膜厚が100nmとなるように成膜した。この後、Ag−Pd−Cu薄膜、及びITO薄膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、所望のパターンを得た。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のITO薄膜、及びAg−Pd−Cu薄膜を順次除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、下部電極231を形成した。   Next, a lower electrode 231 to be a pixel electrode was formed. Specifically, an Ag—Pd—Cu thin film and an ITO thin film were sequentially formed by DC sputtering so that the average film thickness was 100 nm. Then, a photoresist was apply | coated on the Ag-Pd-Cu thin film and the ITO thin film, and the desired pattern was obtained by prebaking, exposure by an exposure apparatus, and image development. Further, the ITO thin film and the Ag—Pd—Cu thin film in the region where the resist pattern was not formed were sequentially removed by RIE. Thereafter, the lower electrode 231 was formed by removing the resist pattern.

次に、隔壁240を形成した。具体的には、ポジ型感光性ポリイミド樹脂(DL−1000、東レ株式会社製)をスピンコートにより塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、所望のパターンを得た。その後、230℃で30分間のポストベークをすることにより、隔壁240を形成した。   Next, the partition wall 240 was formed. Specifically, a positive photosensitive polyimide resin (DL-1000, manufactured by Toray Industries, Inc.) was applied by spin coating, and a desired pattern was obtained by prebaking, exposure using an exposure apparatus, and development. Then, the partition wall 240 was formed by post-baking at 230 ° C. for 30 minutes.

次に、高分子有機発光材料を用いて、インクジェット装置により、下部電極231上に有機EL層232を形成した。   Next, an organic EL layer 232 was formed on the lower electrode 231 by an inkjet apparatus using a polymer organic light emitting material.

次に、上部電極233を形成した。具体的には、MgAgを真空蒸着することにより、有機EL層232及び隔壁240上に上部電極233を形成した。   Next, the upper electrode 233 was formed. Specifically, the upper electrode 233 was formed on the organic EL layer 232 and the partition 240 by vacuum-depositing MgAg.

次に、封止層250を形成した。具体的には、プラズマCVDによりSiN膜を平均膜厚が約2μmとなるように成膜することにより、上部電極233上に封止層250を形成した。   Next, the sealing layer 250 was formed. Specifically, the sealing layer 250 was formed on the upper electrode 233 by forming a SiN film by plasma CVD so that the average film thickness was about 2 μm.

次に、対向絶縁性基板270との貼合せを行った。具体的には、封止層250の上に、接着層260を形成し、無アルカリガラス基板からなる対向絶縁性基板270を貼り合せた。   Next, bonding with the opposing insulating substrate 270 was performed. Specifically, an adhesive layer 260 was formed on the sealing layer 250, and a counter insulating substrate 270 made of an alkali-free glass substrate was bonded thereto.

これらの工程により作製した有機EL表示素子200は、低消費電力、かつ、高信頼性な特性を示した。   The organic EL display element 200 manufactured by these steps exhibited low power consumption and high reliability.

以上より、ゲート絶縁層及びパッシベーション層として前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能な有機EL表示素子が作製できることがわかった。   As described above, it was found that a high-performance organic EL display element can be manufactured by a low-cost process using the first oxide as a gate insulating layer and a passivation layer and patterning the first oxide by wet etching. .

[実施例21]
実施例21では、図7に示す有機EL表示素子200Aを作製した。具体的には、実施例21の第1のパッシベーション層27及び第2のパッシベーション層37(図6)が、一体化されたパッシベーション層27Aに変わったこと以外は実施例21と全く同じ方法で有機EL表示素子200Aを作製した。
[Example 21]
In Example 21, the organic EL display element 200A shown in FIG. 7 was produced. Specifically, the organic layer is formed in the same manner as in Example 21 except that the first passivation layer 27 and the second passivation layer 37 (FIG. 6) in Example 21 are changed to an integrated passivation layer 27A. An EL display element 200A was produced.

作製した有機EL表示素子200Aは、低消費電力、かつ、高信頼性な特性を示した。   The manufactured organic EL display element 200A exhibited low power consumption and highly reliable characteristics.

以上より、ゲート絶縁層及びパッシベーション層として前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能な有機EL表示素子が作製できることがわかった。   As described above, it was found that a high-performance organic EL display element can be manufactured by a low-cost process using the first oxide as a gate insulating layer and a passivation layer and patterning the first oxide by wet etching. .

[実施例22]
実施例22では、図8に示す電界効果型トランジスタ50(MOS−FET)を作製した。まず、p型Siからなる基板51(8インチ)にゲート絶縁層53を形成するためのゲート絶縁層形成用塗布液を作製した。具体的には、シクロヘキシルベンゼン4.0mLに、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)1.95mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.57mLと、2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムミネラルスピリット溶液(Zr含量12%、Wako 269−01116、株式会社ワコーケミカル製)0.09mLとを混合し、ゲート絶縁層形成用塗布液を得た。
[Example 22]
In Example 22, the field effect transistor 50 (MOS-FET) shown in FIG. 8 was produced. First, a coating liquid for forming a gate insulating layer for forming the gate insulating layer 53 on a substrate 51 (8 inches) made of p-type Si was prepared. Specifically, to 4.0 mL of cyclohexylbenzene, 1.95 mL of a lanthanum toluene solution of 2-ethylhexanoate (La content 7%, Wako 122-03371, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) and a strontium 2-ethylhexanoate toluene solution (Sr content 2%, Wako 195-09561, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0.57 mL, 2-ethylhexanoic acid zirconium oxide mineral spirit solution (Zr content 12%, Wako 269-01116, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0 0.09 mL was mixed to obtain a coating solution for forming a gate insulating layer.

次に、ゲート絶縁層形成用塗布液を基板51へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚10nm)を得た。 Next, a gate insulating layer forming coating solution was dropped onto the substrate 51 and spin-coated under predetermined conditions. Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, firing was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to obtain strontium lanthanum zirconium oxide (film thickness: 10 nm) that is a paraelectric and amorphous. It was.

更にCVD法によって多結晶シリコン膜を形成後、フォトリソグラフィ工程によって多結晶シリコン膜をパターニングし、ゲート電極52を得た。そしてゲート電極52をマスクとして、0.1mol/L塩酸(wako 083-01115)に5秒間浸漬し、ゲート電極52の形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングすることで、ゲート絶縁層53を形成した。   Further, after forming a polycrystalline silicon film by the CVD method, the polycrystalline silicon film was patterned by a photolithography process, and the gate electrode 52 was obtained. Then, using the gate electrode 52 as a mask, it is immersed in 0.1 mol / L hydrochloric acid (wako 083-01115) for 5 seconds, and the strontium lanthanum zirconium oxide in the region where the gate electrode 52 is not formed is etched, whereby the gate insulating layer 53 was formed.

次に、CVD法によりSiONを堆積した後、全面をドライエッチングしてゲート側壁絶縁膜54を形成した。次に、ゲート電極52、ゲート側壁絶縁膜54を自己整合マスクとして、基板51にリンのイオン注入を行い、イオン拡散によって、ソース領域55及びドレイン領域56を形成した。   Next, after depositing SiON by the CVD method, the entire surface was dry etched to form a gate sidewall insulating film 54. Next, phosphorus ions were implanted into the substrate 51 using the gate electrode 52 and the gate sidewall insulating film 54 as a self-alignment mask, and a source region 55 and a drain region 56 were formed by ion diffusion.

次に、CVD法によりSiOを堆積し、フォトリソグラフィ工程によってスルーホールが開口された層間絶縁膜57を形成した。最後に、スパッタ法によってAl層を堆積し、スルーホールを埋め込み、フォトリソグラフィ工程によってパターニングし、ソース電極58及びドレイン電極59を形成した。 Next, SiO 2 was deposited by a CVD method, and an interlayer insulating film 57 having through holes opened by a photolithography process was formed. Finally, an Al layer was deposited by sputtering, a through hole was filled, and patterning was performed by a photolithography process, so that a source electrode 58 and a drain electrode 59 were formed.

最後に、パッシベーション層111を形成した。具体的には、プラズマCVDによりSiON膜を平均膜厚が300nmとなるように成膜した。この後、SiON膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるパッシベーション層111のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のSiON膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、パッシベーション層111を形成した。以上の工程により、電界効果型トランジスタ50を作製した。   Finally, a passivation layer 111 was formed. Specifically, the SiON film was formed by plasma CVD so that the average film thickness was 300 nm. Thereafter, a photoresist was applied on the SiON film, and a resist pattern similar to the pattern of the passivation layer 111 to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development. Furthermore, the SiON film in the region where the resist pattern was not formed was removed by RIE. Thereafter, the passivation layer 111 was formed by removing the resist pattern. Through the above steps, a field effect transistor 50 was manufactured.

本実施例にて作製した電界効果型トランジスタ50は優れたトランジスタ特性を示した。又、ゲート絶縁層53の比誘電率は13.3であり、低消費電力な電界効果型トランジスタであった。   The field effect transistor 50 produced in this example showed excellent transistor characteristics. The relative dielectric constant of the gate insulating layer 53 was 13.3, and it was a field effect transistor with low power consumption.

以上より、ゲート絶縁層として前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能な電界効果型トランジスタが作製できることがわかった。   As described above, it was found that a high-performance field effect transistor can be manufactured by a low-cost process in which the first oxide is used as a gate insulating layer and the first oxide is patterned by wet etching.

[実施例23]
実施例23では、図9に示す揮発性半導体メモリ素子60を作製した。まず、無アルカリガラスからなる基板61上に、ゲート電極62及び第2のキャパシタ電極69を形成した。具体的には、基板61上に、DCスパッタ法によりMo膜を厚さが約100nmとなるよう成膜した。この後、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成されるゲート電極62及び第2のキャパシタ電極69のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMo膜を除去し、この後、レジストパターンも除去することにより、ゲート電極62及び第2のキャパシタ電極69を形成した。
[Example 23]
In Example 23, the volatile semiconductor memory element 60 shown in FIG. 9 was produced. First, the gate electrode 62 and the second capacitor electrode 69 were formed on the substrate 61 made of alkali-free glass. Specifically, a Mo film was formed on the substrate 61 so as to have a thickness of about 100 nm by DC sputtering. Thereafter, a photoresist was applied, and a resist pattern similar to the pattern of the gate electrode 62 and the second capacitor electrode 69 to be formed was formed by pre-baking, exposure by an exposure apparatus, and development. Further, the Mo film in the region where the resist pattern is not formed is removed by RIE, and then the resist pattern is also removed, thereby forming the gate electrode 62 and the second capacitor electrode 69.

次に、ゲート絶縁層63を形成した。まず、ゲート絶縁層形成用塗布液を作製した。具体的には、シクロヘキシルベンゼン1.2mLに、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)1.95mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.57mLと、2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムミネラルスピリット溶液(Zr含量12%、Wako 269−01116、株式会社ワコーケミカル製)0.09mLとを混合し、ゲート絶縁層形成用塗布液を得た。   Next, the gate insulating layer 63 was formed. First, a coating liquid for forming a gate insulating layer was prepared. Specifically, lanthanum toluene solution of ethyl 2-ethylhexanoate (La content 7%, Wako 122-03371, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 1.95 mL of cyclohexylbenzene and strontium 2-ethylhexanoate toluene solution (Sr content 2%, Wako 195-09561, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0.57 mL, 2-ethylhexanoic acid zirconium oxide mineral spirit solution (Zr content 12%, Wako 269-01116, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0 0.09 mL was mixed to obtain a coating solution for forming a gate insulating layer.

次に、ゲート絶縁層形成用塗布液を基板61、ゲート電極62、及び第2のキャパシタ電極69上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚135nm)を得た。この後、フォトレジスト(東京応化TSMR8800−BE)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるゲート絶縁層63のパターンと同様のレジストパターンを形成した。 Next, a coating solution for forming a gate insulating layer was dropped onto the substrate 61, the gate electrode 62, and the second capacitor electrode 69, and spin-coated under predetermined conditions. Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, firing was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to obtain strontium lanthanum zirconium oxide (thickness: 135 nm) that is a paraelectric and amorphous. It was. Thereafter, a photoresist (Tokyo Ohka TSMR8800-BE) was applied, and a resist pattern similar to the pattern of the gate insulating layer 63 to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development.

次に、0.1mol/L塩酸(wako 083-01115)に30秒間浸漬し、レジストパターンの形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングした後、剥離液(東京応化 剥離液104)に2分間浸漬してレジストパターンも除去することによりゲート絶縁層63を形成した。   Next, after immersing in 0.1 mol / L hydrochloric acid (wako 083-01115) for 30 seconds to etch the strontium lanthanum zirconium oxide in the region where the resist pattern is not formed, the stripping solution (Tokyo Ohka stripping solution 104) is used. The gate insulating layer 63 was formed by immersing for 2 minutes to remove the resist pattern.

次に、キャパシタ誘電層68を形成した。前述のゲート絶縁層形成用塗布液を基板61、ゲート電極62、第2のキャパシタ電極69、及びゲート絶縁層63上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚30nm)を得た。この後、フォトレジスト(東京応化TSMR8800−BE)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるキャパシタ誘電層68のパターンと同様のレジストパターンを形成した。 Next, a capacitor dielectric layer 68 was formed. The above-described coating liquid for forming a gate insulating layer was dropped onto the substrate 61, the gate electrode 62, the second capacitor electrode 69, and the gate insulating layer 63, and spin-coated under predetermined conditions. Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, firing was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to obtain strontium lanthanum zirconium oxide (film thickness 30 nm) that is a paraelectric and amorphous. It was. Thereafter, a photoresist (Tokyo Ohka TSMR8800-BE) was applied, and a resist pattern similar to the pattern of the capacitor dielectric layer 68 to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development.

次に、0.1mol/L塩酸(wako 083-01115)に5秒間浸漬し、レジストパターンの形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングした後、剥離液(東京応化 剥離液104)に2分間浸漬してレジストパターンも除去することによりキャパシタ誘電層68を形成した。   Next, after immersing in 0.1 mol / L hydrochloric acid (wako 083-01115) for 5 seconds to etch the strontium lanthanum zirconium oxide in the region where the resist pattern is not formed, the stripping solution (Tokyo Ohka stripping solution 104) is used. The capacitor dielectric layer 68 was formed by immersing for 2 minutes to remove the resist pattern.

次に、ソース電極64及びドレイン電極65を形成した。本実施例において、ドレイン電極65は、キャパシタ誘電層68及び第2のキャパシタ電極69と共にキャパシタを形成する。   Next, the source electrode 64 and the drain electrode 65 were formed. In this embodiment, the drain electrode 65 forms a capacitor together with the capacitor dielectric layer 68 and the second capacitor electrode 69.

具体的には、ゲート絶縁層63及びキャパシタ誘電層68上にDCスパッタ法により透明導電膜であるITO膜を膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、ITO膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成されるソース電極64及びドレイン電極65のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のITO膜を除去し、この後、レジストパターンも除去することにより、ITO膜からなるソース電極64及びドレイン電極65を形成した。   Specifically, an ITO film, which is a transparent conductive film, was formed on the gate insulating layer 63 and the capacitor dielectric layer 68 by DC sputtering so as to have a thickness of about 100 nm. Thereafter, a photoresist was applied on the ITO film, and a resist pattern similar to the pattern of the source electrode 64 and the drain electrode 65 to be formed was formed by pre-baking, exposure by an exposure apparatus, and development. Further, the ITO film in the region where the resist pattern is not formed is removed by RIE, and then the resist pattern is also removed, thereby forming the source electrode 64 and the drain electrode 65 made of the ITO film.

次に、活性層66を形成した。具体的には、DCスパッタ法により、Mg−In系酸化物膜を膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、Mg−In系酸化物膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成される活性層66のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMg−In系酸化物膜を除去し、この後、レジストパターンも除去することにより、活性層66を形成した。これにより、ソース電極64とドレイン電極65との間にチャネルが形成されるように活性層66が形成された。   Next, the active layer 66 was formed. Specifically, an Mg—In-based oxide film was formed to have a thickness of about 100 nm by DC sputtering. Thereafter, a photoresist was applied on the Mg—In-based oxide film, and a resist pattern similar to the pattern of the active layer 66 to be formed was formed by pre-baking, exposure using an exposure apparatus, and development. Furthermore, the Mg—In-based oxide film in the region where the resist pattern was not formed was removed by RIE, and then the resist pattern was also removed, thereby forming the active layer 66. Thereby, the active layer 66 was formed so that a channel was formed between the source electrode 64 and the drain electrode 65.

最後に、パッシベーション層112を形成した。具体的には、プラズマCVDによりSiON膜を平均膜厚が300nmとなるように成膜した。この後、SiON膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるパッシベーション層112のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のSiON膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、パッシベーション層112を形成した。これらの工程により、揮発性半導体メモリ素子60を作製した。   Finally, a passivation layer 112 was formed. Specifically, the SiON film was formed by plasma CVD so that the average film thickness was 300 nm. Thereafter, a photoresist was applied on the SiON film, and a resist pattern similar to the pattern of the passivation layer 112 to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development. Furthermore, the SiON film in the region where the resist pattern was not formed was removed by RIE. Thereafter, the passivation layer 112 was formed by removing the resist pattern. Through these steps, the volatile semiconductor memory element 60 was produced.

これらの工程により作製した揮発性半導体メモリ素子60は、低消費電力な特性を示した。   The volatile semiconductor memory device 60 manufactured by these steps exhibited low power consumption characteristics.

以上より、ゲート絶縁層及びキャパシタ誘電層として前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能な揮発性半導体メモリ素子を作製できることがわかった。   As described above, a high-performance volatile semiconductor memory device can be manufactured by a low-cost process using the first oxide as a gate insulating layer and a capacitor dielectric layer and patterning the first oxide by wet etching. all right.

[実施例24]
実施例24では、図10に示す揮発性半導体メモリ素子70を作製した。まず、p型Siからなる基板71(8インチ)上に、ゲート絶縁層73を形成するためのゲート絶縁層形成用塗布液を作製した。具体的には、シクロヘキシルベンゼン4.0mLに、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)1.95mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.57mLと、2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムミネラルスピリット溶液(Zr含量12%、Wako 269−01116、株式会社ワコーケミカル製)0.09mLとを混合し、ゲート絶縁層形成用塗布液を得た。
[Example 24]
In Example 24, the volatile semiconductor memory element 70 shown in FIG. 10 was produced. First, a coating solution for forming a gate insulating layer for forming the gate insulating layer 73 was prepared on a substrate 71 (8 inches) made of p-type Si. Specifically, to 4.0 mL of cyclohexylbenzene, 1.95 mL of a lanthanum toluene solution of 2-ethylhexanoate (La content 7%, Wako 122-03371, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) and a strontium 2-ethylhexanoate toluene solution (Sr content 2%, Wako 195-09561, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0.57 mL, 2-ethylhexanoic acid zirconium oxide mineral spirit solution (Zr content 12%, Wako 269-01116, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0 0.09 mL was mixed to obtain a coating solution for forming a gate insulating layer.

次に、ゲート絶縁層形成用塗布液を基板71へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚10nm)を得た。 Next, a gate insulating layer forming coating solution was dropped onto the substrate 71 and spin coated under predetermined conditions. Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, firing was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to obtain strontium lanthanum zirconium oxide (film thickness: 10 nm) that is a paraelectric and amorphous. It was.

次に、CVD法によって多結晶シリコン膜を形成後、フォトリソグラフィ工程によって多結晶シリコン膜をパターニングし、ゲート電極72を得た。そしてゲート電極72をマスクとして、0.1mol/L塩酸(wako 083-0111)に5秒間浸漬し、ゲート電極72の形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングすることで、ゲート絶縁層73を形成した。   Next, after a polycrystalline silicon film was formed by a CVD method, the polycrystalline silicon film was patterned by a photolithography process, and a gate electrode 72 was obtained. Then, using the gate electrode 72 as a mask, the substrate is immersed in 0.1 mol / L hydrochloric acid (wako 083-0111) for 5 seconds, and the strontium lanthanum zirconium oxide in the region where the gate electrode 72 is not formed is etched. 73 was formed.

次に、CVD法によりSiONを堆積した後、全面をドライエッチングすることにより、ゲート側壁絶縁膜74を形成した。次に、ゲート電極72及びゲート側壁絶縁膜74を自己整合マスクとして、基板71にリンのイオン注入を行い、イオン拡散させることで、ソース領域75及びドレイン領域76を形成した。   Next, after depositing SiON by the CVD method, the gate sidewall insulating film 74 was formed by dry etching the entire surface. Next, using the gate electrode 72 and the gate sidewall insulating film 74 as a self-alignment mask, phosphorus ions were implanted into the substrate 71 and ion diffusion was performed, thereby forming a source region 75 and a drain region 76.

次に、CVD法によりSiOを堆積し、フォトリソグラフィ工程によりスルーホールが開口された第1の層間絶縁膜77を形成した。CVD法によって多結晶シリコン膜を堆積し、スルーホールを埋め込み、フォトリソグラフィ工程によりビット線電極78を形成した。 Next, SiO 2 was deposited by a CVD method, and a first interlayer insulating film 77 having through holes opened by a photolithography process was formed. A polycrystalline silicon film was deposited by a CVD method, a through hole was buried, and a bit line electrode 78 was formed by a photolithography process.

次に、CVD法によりSiOを堆積し、フォトリソグラフィ工程によりドレイン領域76上にスルーホールが開口された第2の層間絶縁膜79を形成した。次にCVD法によって多結晶シリコン膜を成膜し、フォトリソグラフィ工程により第2のキャパシタ電極80を形成した。 Next, SiO 2 was deposited by a CVD method, and a second interlayer insulating film 79 having a through hole opened on the drain region 76 was formed by a photolithography process. Next, a polycrystalline silicon film was formed by a CVD method, and a second capacitor electrode 80 was formed by a photolithography process.

次に、キャパシタ誘電層81を形成した。ゲート絶縁層形成用塗布液を第2の層間絶縁膜79、第2のキャパシタ電極80上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚30nm)を得た。この後、フォトレジスト(東京応化TSMR8800−BE)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるキャパシタ誘電層81のパターンと同様のレジストパターンを形成した。 Next, a capacitor dielectric layer 81 was formed. A coating liquid for forming a gate insulating layer was dropped onto the second interlayer insulating film 79 and the second capacitor electrode 80 and spin-coated under predetermined conditions. Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, firing was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to obtain strontium lanthanum zirconium oxide (film thickness 30 nm) that is a paraelectric and amorphous. It was. Thereafter, a photoresist (Tokyo Ohka TSMR8800-BE) was applied, and a resist pattern similar to the pattern of the capacitor dielectric layer 81 to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development.

次に、0.1mol/L塩酸(wako 083-01115)に5秒間浸漬し、レジストパターンの形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングした後、剥離液(東京応化 剥離液104)に2分間浸漬してレジストパターンも除去することによりキャパシタ誘電層81を形成した。   Next, after immersing in 0.1 mol / L hydrochloric acid (wako 083-01115) for 5 seconds to etch the strontium lanthanum zirconium oxide in the region where the resist pattern is not formed, the stripping solution (Tokyo Ohka stripping solution 104) is used. The capacitor dielectric layer 81 was formed by removing the resist pattern by dipping for 2 minutes.

次に、CVD法によって多結晶シリコン膜を形成し、フォトリソグラフィ工程により第1のキャパシタ電極82を形成した。最後に、パッシベーション層113を形成した。具体的には、プラズマCVDによりSiON膜を平均膜厚が300nmとなるように成膜した。この後、SiON膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるパッシベーション層113のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のSiON膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、パッシベーション層113を形成した。これらの工程により、揮発性半導体メモリ素子70を作製した。   Next, a polycrystalline silicon film was formed by a CVD method, and a first capacitor electrode 82 was formed by a photolithography process. Finally, a passivation layer 113 was formed. Specifically, the SiON film was formed by plasma CVD so that the average film thickness was 300 nm. Thereafter, a photoresist was applied on the SiON film, and a resist pattern similar to the pattern of the passivation layer 113 to be formed was formed by pre-baking, exposure by an exposure apparatus, and development. Furthermore, the SiON film in the region where the resist pattern was not formed was removed by RIE. Thereafter, the passivation layer 113 was formed by removing the resist pattern. Through these steps, the volatile semiconductor memory element 70 was produced.

これらの工程により作製した揮発性半導体メモリ素子70は、低消費電力な特性を示した。   The volatile semiconductor memory device 70 manufactured by these processes exhibited low power consumption characteristics.

以上より、ゲート絶縁層及びキャパシタ誘電層として前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能な揮発性半導体メモリ素子を作製できることがわかった。   As described above, a high-performance volatile semiconductor memory device can be manufactured by a low-cost process using the first oxide as a gate insulating layer and a capacitor dielectric layer and patterning the first oxide by wet etching. all right.

[実施例25]
実施例25では、図11に示す不揮発性半導体メモリ素子90を作製した。まず、無アルカリガラスからなる基板91上に、ゲート電極92を形成した。具体的には、基板91上に、DCスパッタ法によりMo膜を厚さが約30nmとなるよう成膜した。この後、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成されるゲート電極92のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMo膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、ゲート電極92を形成した。
[Example 25]
In Example 25, the nonvolatile semiconductor memory element 90 shown in FIG. 11 was produced. First, the gate electrode 92 was formed on the substrate 91 made of alkali-free glass. Specifically, a Mo film was formed on the substrate 91 by DC sputtering so as to have a thickness of about 30 nm. Thereafter, a photoresist was applied, and a resist pattern similar to the pattern of the gate electrode 92 to be formed was formed by pre-baking, exposure by an exposure apparatus, and development. Further, the Mo film in the region where the resist pattern was not formed was removed by RIE. Thereafter, the gate electrode 92 was formed by removing the resist pattern.

次に、第1のゲート絶縁層93を形成した。まず、ゲート絶縁層形成用塗布液を作製した。具体的には、シクロヘキシルベンゼン1.2mLに、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)1.95mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.57mLと、2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムミネラルスピリット溶液(Zr含量12%、Wako 269−01116、株式会社ワコーケミカル製)0.09mLとを混合し、ゲート絶縁層形成用塗布液を得た。   Next, a first gate insulating layer 93 was formed. First, a coating liquid for forming a gate insulating layer was prepared. Specifically, lanthanum toluene solution of ethyl 2-ethylhexanoate (La content 7%, Wako 122-03371, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 1.95 mL of cyclohexylbenzene and strontium 2-ethylhexanoate toluene solution (Sr content 2%, Wako 195-09561, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0.57 mL, 2-ethylhexanoic acid zirconium oxide mineral spirit solution (Zr content 12%, Wako 269-01116, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0 0.09 mL was mixed to obtain a coating solution for forming a gate insulating layer.

次に、ゲート絶縁層形成用塗布液を基板91及びゲート電極92上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚135nm)を得た。この後、フォトレジスト(東京応化TSMR8800−BE)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される第1のゲート絶縁層93のパターンと同様のレジストパターンを形成した。 Next, a gate insulating layer forming coating solution was dropped onto the substrate 91 and the gate electrode 92, and spin coating was performed under predetermined conditions. Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, firing was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to obtain strontium lanthanum zirconium oxide (thickness: 135 nm) that is a paraelectric and amorphous. It was. Thereafter, a photoresist (Tokyo Ohka TSMR8800-BE) was applied, and a resist pattern similar to the pattern of the first gate insulating layer 93 to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development.

次に、0.1mol/L塩酸(wako 083-01115)に30秒間浸漬し、レジストパターンの形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングした後、剥離液(東京応化 剥離液104)に2分間浸漬してレジストパターンも除去することにより第1のゲート絶縁層93を形成した。   Next, after immersing in 0.1 mol / L hydrochloric acid (wako 083-01115) for 30 seconds to etch the strontium lanthanum zirconium oxide in the region where the resist pattern is not formed, the stripping solution (Tokyo Ohka stripping solution 104) is used. A first gate insulating layer 93 was formed by removing the resist pattern by dipping for 2 minutes.

次に、フローティングゲート電極94を形成した。具体的には、第1のゲート絶縁層93上に、DCスパッタ法によりMo膜を厚さ約15nmとなるように成膜した。この後、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成されるフローティングゲート電極94のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMo膜を除去し、この後、レジストパターンも除去することにより、フローティングゲート電極94を形成した。   Next, a floating gate electrode 94 was formed. Specifically, a Mo film was formed on the first gate insulating layer 93 by DC sputtering so as to have a thickness of about 15 nm. Thereafter, a photoresist was applied, and a resist pattern similar to the pattern of the floating gate electrode 94 to be formed was formed by pre-baking, exposure by an exposure apparatus, and development. Furthermore, the Mo film in the region where the resist pattern is not formed is removed by RIE, and then the resist pattern is also removed, thereby forming the floating gate electrode 94.

次に、第2のゲート絶縁層95を形成した。具体的には、第1のゲート絶縁層93及びフローティングゲート電極94の上に、CVD法によりSiOを厚さ50nmとなるように成膜した。この後、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成される第2のゲート絶縁層95のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のSiO膜を除去し、この後、レジストパターンも除去することにより、第2のゲート絶縁層95を形成した。 Next, a second gate insulating layer 95 was formed. Specifically, a SiO 2 film having a thickness of 50 nm was formed on the first gate insulating layer 93 and the floating gate electrode 94 by a CVD method. Thereafter, a photoresist was applied, and a resist pattern similar to the pattern of the second gate insulating layer 95 to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development. Further, the second gate insulating layer 95 was formed by removing the SiO 2 film in the region where the resist pattern was not formed by RIE, and thereafter removing the resist pattern.

次に、ソース電極96及びドレイン電極97を形成した。具体的には、第2のゲート絶縁層95上にDCスパッタ法により透明導電膜であるITO膜を膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、ITO膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成されるソース電極96及びドレイン電極97のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のITO膜を除去し、この後、レジストパターンも除去することにより、ITO膜からなるソース電極96及びドレイン電極97を形成した。   Next, the source electrode 96 and the drain electrode 97 were formed. Specifically, an ITO film, which is a transparent conductive film, was formed on the second gate insulating layer 95 by DC sputtering so as to have a thickness of about 100 nm. Thereafter, a photoresist was applied on the ITO film, and a resist pattern similar to the pattern of the source electrode 96 and the drain electrode 97 to be formed was formed by pre-baking, exposure by an exposure apparatus, and development. Further, the ITO film in the region where the resist pattern is not formed is removed by RIE, and then the resist pattern is also removed, thereby forming the source electrode 96 and the drain electrode 97 made of the ITO film.

次に、活性層98を形成した。具体的には、DCスパッタ法により、Mg−In系酸化物膜を膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、Mg−In系酸化物膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成される活性層98のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMg−In系酸化物膜を除去し、この後、レジストパターンも除去することにより、活性層98を形成した。   Next, an active layer 98 was formed. Specifically, an Mg—In-based oxide film was formed to have a thickness of about 100 nm by DC sputtering. Thereafter, a photoresist was applied onto the Mg—In-based oxide film, and a resist pattern similar to the pattern of the active layer 98 to be formed was formed by pre-baking, exposure using an exposure apparatus, and development. Furthermore, the active layer 98 was formed by removing the Mg—In-based oxide film in the region where the resist pattern was not formed by RIE, and then removing the resist pattern.

これにより、ソース電極96とドレイン電極97との間にチャネルが形成されるように活性層98が形成された。   Thus, the active layer 98 was formed so that a channel was formed between the source electrode 96 and the drain electrode 97.

最後に、パッシベーション層114を形成した。具体的には、プラズマCVDによりSiON膜を平均膜厚が300nmとなるように成膜した。この後、SiON膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるパッシベーション層114のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のSiON膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、パッシベーション層114を形成した。以上の工程により、不揮発性半導体メモリ素子90を作製した。   Finally, a passivation layer 114 was formed. Specifically, the SiON film was formed by plasma CVD so that the average film thickness was 300 nm. Thereafter, a photoresist was applied on the SiON film, and a resist pattern similar to the pattern of the passivation layer 114 to be formed was formed by pre-baking, exposure by an exposure apparatus, and development. Furthermore, the SiON film in the region where the resist pattern was not formed was removed by RIE. Thereafter, the passivation layer 114 was formed by removing the resist pattern. The nonvolatile semiconductor memory element 90 was manufactured through the above steps.

これらの工程により作製した不揮発性半導体メモリ素子90は、低消費電力な特性を示した。   The nonvolatile semiconductor memory element 90 manufactured by these processes exhibited low power consumption characteristics.

以上より、第1のゲート絶縁層として前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能な不揮発性半導体メモリ素子を作製できることがわかった。   As described above, it is found that a high-performance nonvolatile semiconductor memory element can be manufactured by a low-cost process in which the first oxide is used as the first gate insulating layer and the first oxide is patterned by wet etching. It was.

[実施例26]
実施例26では、図12に示す不揮発性半導体メモリ素子100を作製した。まず、p型Siからなる基板101上に、表面を熱酸化することにより、最終的に第2のゲート絶縁層104となるSiO膜を5nm形成した後、CVD法によって最終的にフローティングゲート電極105となる多結晶シリコン膜を形成した。
[Example 26]
In Example 26, the nonvolatile semiconductor memory element 100 shown in FIG. 12 was produced. First, a surface of the substrate 101 made of p-type Si is thermally oxidized to form a 5 nm thick SiO 2 film that will eventually become the second gate insulating layer 104, and then the floating gate electrode is finally formed by a CVD method. A polycrystalline silicon film 105 was formed.

次に、第1のゲート絶縁層102を形成するためのゲート絶縁層形成用塗布液を作製した。具体的には、シクロヘキシルベンゼン4.0mLに、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)1.95mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.57mLと、2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムミネラルスピリット溶液(Zr含量12%、Wako 269−01116、株式会社ワコーケミカル製)0.09mLとを混合し、ゲート絶縁層形成用塗布液を得た。   Next, a gate insulating layer forming coating solution for forming the first gate insulating layer 102 was prepared. Specifically, to 4.0 mL of cyclohexylbenzene, 1.95 mL of a lanthanum toluene solution of 2-ethylhexanoate (La content 7%, Wako 122-03371, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) and a strontium 2-ethylhexanoate toluene solution (Sr content 2%, Wako 195-09561, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0.57 mL, 2-ethylhexanoic acid zirconium oxide mineral spirit solution (Zr content 12%, Wako 269-01116, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0 0.09 mL was mixed to obtain a coating solution for forming a gate insulating layer.

次に、ゲート絶縁層形成用塗布液を基板101へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚10nm)を得た。 Next, a gate insulating layer forming coating solution was dropped onto the substrate 101 and spin coated under predetermined conditions. Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, firing was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to obtain strontium lanthanum zirconium oxide (film thickness: 10 nm) that is a paraelectric and amorphous. It was.

次に、CVD法によって多結晶シリコン膜を形成後、フォトリソグラフィ工程によって多結晶シリコン膜をパターニングし、ゲート電極103を得た。そしてゲート電極103をマスクとして、0.1mol/L塩酸(wako 083-01115)に5秒間浸漬し、ゲート電極103の形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングすることで、第1のゲート絶縁層102を形成した。更に、ドライエッチングにより第1のゲート絶縁層102の下層の多結晶シリコン膜及びSiO膜を順次エッチングすることで、フローティングゲート電極105、第2のゲート絶縁層104(トンネル絶縁層)を形成した。 Next, after a polycrystalline silicon film was formed by a CVD method, the polycrystalline silicon film was patterned by a photolithography process to obtain a gate electrode 103. Then, using the gate electrode 103 as a mask, the substrate is immersed in 0.1 mol / L hydrochloric acid (wako 083-01115) for 5 seconds, and the strontium lanthanum zirconium oxide in the region where the gate electrode 103 is not formed is etched. A gate insulating layer 102 was formed. Furthermore, the floating gate electrode 105 and the second gate insulating layer 104 (tunnel insulating layer) were formed by sequentially etching the polycrystalline silicon film and the SiO 2 film below the first gate insulating layer 102 by dry etching. .

次に、CVD法によりSiONを堆積した後、全面をドライエッチングすることにより、ゲート側壁絶縁膜106を形成した。次に、ゲート電極103及びゲート側壁絶縁膜106を自己整合マスクとして、基板101にリンのイオン注入を行い、イオン拡散させることで、ソース領域107及びドレイン領域108を形成した。   Next, after depositing SiON by a CVD method, the entire surface was dry etched to form a gate sidewall insulating film 106. Next, using the gate electrode 103 and the gate sidewall insulating film 106 as a self-alignment mask, phosphorus ions were implanted into the substrate 101 and ion diffusion was performed, whereby a source region 107 and a drain region 108 were formed.

最後に、パッシベーション層115を形成した。具体的には、プラズマCVDによりSiON膜を平均膜厚が300nmとなるように成膜した。この後、SiON膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるパッシベーション層115のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のSiON膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、パッシベーション層115を形成した。以上の工程により、不揮発性半導体メモリ素子100を作製した。   Finally, a passivation layer 115 was formed. Specifically, the SiON film was formed by plasma CVD so that the average film thickness was 300 nm. Thereafter, a photoresist was applied on the SiON film, and a resist pattern similar to the pattern of the passivation layer 115 to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development. Furthermore, the SiON film in the region where the resist pattern was not formed was removed by RIE. Thereafter, the passivation layer 115 was formed by removing the resist pattern. The nonvolatile semiconductor memory element 100 was manufactured through the above steps.

これらの工程により作製した不揮発性半導体メモリ素子100は、低消費電力な特性を示した。   The non-volatile semiconductor memory device 100 manufactured through these steps exhibited low power consumption characteristics.

以上より、第1のゲート絶縁層として前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能な不揮発性半導体メモリ素子を作製できることがわかった。   As described above, it is found that a high-performance nonvolatile semiconductor memory element can be manufactured by a low-cost process in which the first oxide is used as the first gate insulating layer and the first oxide is patterned by wet etching. It was.

[実施例27]
<電界効果型トランジスタの作製>
−第1のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
トルエン1mLに、HMDS(1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン、東京応化工業株式会社製)0.14mLと、2−エチルヘキサン酸カルシウム2−エチルヘキサン酸溶液(Ca含量3%−8%、Alfa36657、Alfa Aesar製)0.37mLとを混合し、第1のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第1のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第2の酸化物は、表3に示す組成となる。
[Example 27]
<Fabrication of field effect transistor>
-Production of first passivation layer forming coating solution-
To 1 mL of toluene, 0.14 mL of HMDS (1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) and calcium 2-ethylhexanoate 2-ethylhexanoic acid solution (Ca content) 3% -8%, Alfa 36657, manufactured by Alfa Aesar) 0.37 mL was mixed to obtain a first passivation layer forming coating solution. The second oxide formed by the first passivation layer forming coating solution has the composition shown in Table 3.

−第2のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
シクロヘキシルベンゼン1.2mLに、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)2.17mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.63mLとを混合し、第2のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第2のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第1の酸化物は、表3に示す組成となる。
-Preparation of second passivation layer forming coating solution-
To 1.2 mL of cyclohexylbenzene, 2.17 mL of 2-ethylhexanoic acid lanthanum toluene solution (La content 7%, Wako 122-03371, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) and 2-ethylhexanoic acid strontium toluene solution (Sr content 2%) , Wako 195-09561, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) (0.63 mL) was mixed to obtain a second passivation layer-forming coating solution. The first oxide formed by the second passivation layer forming coating solution has the composition shown in Table 3.

Figure 2017175125
次に、図16(b)のような、ボトムコンタクト/トップゲート型の電界効果型トランジスタを作製した。
Figure 2017175125
Next, a bottom contact / top gate type field effect transistor as shown in FIG.

−ソース電極及びドレイン電極の形成−
最初にガラスからなる基板11に、ソース電極14及びドレイン電極15を形成した。具体的には、基板11上に、DCスパッタリングにより、Al(アルミニウム)合金膜を平均膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、Al合金膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるソース電極14及びドレイン電極15のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域のAl合金膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、Al合金膜からなるソース電極14及びドレイン電極15を形成した。
-Formation of source and drain electrodes-
First, the source electrode 14 and the drain electrode 15 were formed on the substrate 11 made of glass. Specifically, an Al (aluminum) alloy film was formed on the substrate 11 by DC sputtering so that the average film thickness was about 100 nm. Thereafter, a photoresist was applied on the Al alloy film, and a resist pattern similar to the pattern of the source electrode 14 and the drain electrode 15 to be formed was formed by pre-baking, exposure by an exposure apparatus, and development. Further, the Al alloy film in the region where the resist pattern was not formed was removed by etching. Thereafter, the resist pattern was also removed to form a source electrode 14 and a drain electrode 15 made of an Al alloy film.

−活性層の形成−
次に、活性層16を形成した。具体的には、DCスパッタリングにより、Mg−In系酸化物(InMgO)膜を平均膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、Mg−In系酸化物膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される活性層16のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域のMg−In系酸化物膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、活性層16を形成した。これにより、ソース電極14とドレイン電極15との間にチャネルが形成されるように活性層16が形成された。
-Formation of active layer-
Next, the active layer 16 was formed. Specifically, an Mg—In-based oxide (In 2 MgO 4 ) film was formed by DC sputtering so that the average film thickness was about 100 nm. Thereafter, a photoresist was applied on the Mg—In-based oxide film, and a resist pattern similar to the pattern of the active layer 16 to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development. Further, the Mg—In-based oxide film in the region where the resist pattern was not formed was removed by etching. Thereafter, the active layer 16 was formed by removing the resist pattern. As a result, the active layer 16 was formed so that a channel was formed between the source electrode 14 and the drain electrode 15.

−ゲート絶縁層の形成−
次に、基板11、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16上に、ゲート絶縁層13を形成した。具体的には、基板11、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16上に、RFスパッタリングにより、Al膜を平均膜厚が約300nmとなるように成膜した。
-Formation of gate insulation layer-
Next, the gate insulating layer 13 was formed on the substrate 11, the source electrode 14, the drain electrode 15, and the active layer 16. Specifically, an Al 2 O 3 film was formed on the substrate 11, the source electrode 14, the drain electrode 15, and the active layer 16 by RF sputtering so that the average film thickness was about 300 nm.

−ゲート電極の形成−
次に、ゲート絶縁層13上にゲート電極12を形成した。具体的には、ゲート絶縁層13上に、DCスパッタリングによりMo(モリブデン)膜を平均膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、Mo膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるゲート電極12のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、エッチングにより、レジストパターンが形成されていない領域のMo膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、Mo膜からなるゲート電極12を形成した。
-Formation of gate electrode-
Next, the gate electrode 12 was formed on the gate insulating layer 13. Specifically, a Mo (molybdenum) film was formed on the gate insulating layer 13 by DC sputtering so that the average film thickness was about 100 nm. Thereafter, a photoresist was applied on the Mo film, and a resist pattern similar to the pattern of the gate electrode 12 to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development. Further, the Mo film in the region where the resist pattern was not formed was removed by etching. Thereafter, the resist pattern was also removed to form a gate electrode 12 made of a Mo film.

−第1のパッシベーション層170aの形成−
次に、第1のパッシベーション層形成用塗布液0.4mLをゲート絶縁層13及びゲート電極12上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第1のパッシベーション層170aとして、前記第2の酸化物の膜を形成した。第1のパッシベーション層170aの平均膜厚は、約25nmであった。
-Formation of the first passivation layer 170a-
Next, 0.4 mL of the first passivation layer forming coating solution was dropped onto the gate insulating layer 13 and the gate electrode 12 and spin-coated under predetermined conditions (rotated at 3,000 rpm for 20 seconds, 0 rpm for 5 seconds) The rotation was stopped so that Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, baking was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to form the second oxide film as the first passivation layer 170a. The average film thickness of the first passivation layer 170a was about 25 nm.

−第2のパッシベーション層170bの形成−
次に、第2のパッシベーション層形成用塗布液0.6mLを第1のパッシベーション層170a上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。(500rpmで5秒間回転させた後、3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第2のパッシベーション層170bとして、前記第1の酸化物膜を形成した。第2のパッシベーション層170bの平均膜厚は、約135nmであった。
-Formation of the second passivation layer 170b-
Next, 0.6 mL of the second passivation layer-forming coating solution was dropped onto the first passivation layer 170a and spin-coated under predetermined conditions. (After rotating at 500 rpm for 5 seconds, rotating at 3,000 rpm for 20 seconds, the rotation was stopped to reach 0 rpm in 5 seconds). Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, baking was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to form the first oxide film as the second passivation layer 170b. The average film thickness of the second passivation layer 170b was about 135 nm.

−マスクの形成−
次に、第2のパッシベーション層170b(前記第1の酸化物膜)上に、フォトレジスト(TSMR−8800BE、東京応化工業製)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される第2のパッシベーション層17bのパターンと同様のレジストパターンを形成した。
-Mask formation-
Next, a photoresist (TSMR-8800BE, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied onto the second passivation layer 170b (the first oxide film), pre-baked, exposed by an exposure apparatus, and developed. A resist pattern similar to the pattern of the second passivation layer 17b was formed.

−第2のパッシベーション層170bのエッチング−
次に、第2のパッシベーション層170bを0.36wt%の塩酸(Wako 083−01115)に20秒間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンが形成されていない領域の前記第1の酸化物膜を除去し、第2のパッシベーション層17bを形成した。
-Etching of the second passivation layer 170b-
Next, the second passivation layer 170b is immersed in 0.36 wt% hydrochloric acid (Wako 083-01115) for 20 seconds, and the first oxide film in a region where the resist pattern is not formed is removed by etching. Then, the second passivation layer 17b was formed.

−第1のパッシベーション層170aのエッチング−
次に、第1のパッシベーション層170aを2.5wt%のフッ化水素酸に15秒浸漬し、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域の前記第2の酸化物の膜を除去し、第1のパッシベーション層17aを形成した。
-Etching of the first passivation layer 170a-
Next, the first passivation layer 170a is immersed in 2.5 wt% hydrofluoric acid for 15 seconds, and the second oxide film in a region where no resist pattern is formed is removed by etching. 1 passivation layer 17a was formed.

−マスクの除去−
このあと、剥離液(剥離液104 東京応化工業製)に2分間浸漬してレジストパターンも除去した。
-Mask removal-
Thereafter, the resist pattern was also removed by immersion in a stripping solution (stripping solution 104 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) for 2 minutes.

[実施例28]
<電界効果型トランジスタの作製>
−第1のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
トルエン1mLに、HMDS(1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン、東京応化工業株式会社製)0.13mLと、2−エチルヘキサン酸マグネシウムトルエン溶液(Mg含量3%、Strem 12−1260、Strem Chemicals製)0.32mLと、2−エチルヘキサン酸バリウムトルエン溶液(Ba含量8%、Wako 021−09471、株式会社ワコーケミカル製)0.40mLとを混合し、第1のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第1のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第2の酸化物は、表3に示す組成となる。
[Example 28]
<Fabrication of field effect transistor>
-Production of first passivation layer forming coating solution-
To 1 mL of toluene, 0.13 mL of HMDS (1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) and magnesium 2-ethylhexanoate toluene solution (Mg content 3%, Strem 12-1260, manufactured by Strem Chemicals) 0.32 mL and 2-ethylhexanoic acid barium toluene solution (Ba content 8%, Wako 021-09471, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0.40 mL were mixed to form a first passivation. A layer forming coating solution was obtained. The second oxide formed by the first passivation layer forming coating solution has the composition shown in Table 3.

−第2のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
シクロヘキシルベンゼン1.2mLに、スカンジウム(III)トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘブタンジオナート)水和物(SIGMA−ALDRICH 517607、SIGMA−ALDRICH製)0.54gと、2−エチルヘキサン酸マグネシウムトルエン溶液(Mg含量3%、Strem 12−1260、Strem Chemicals製)0.12mLと、2−エチルヘキサン酸カルシウム2−エチルヘキサン酸溶液(Ca含量3%−8%、Alfa36657、Alfa Aesar製)0.08mLとを混合し、第2のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第2のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第1の酸化物は、表3に示す組成となる。
-Preparation of second passivation layer forming coating solution-
Scandium (III) tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-hebutanedionate) hydrate (SIGMA-ALDRICH 517607, manufactured by SIGMA-ALDRICH) 0.54 g in 1.2 mL of cyclohexylbenzene And 2-ethylhexanoic acid magnesium toluene solution (Mg content 3%, Strem 12-1260, made by Strem Chemicals) 0.12 mL, 2-ethylhexanoic acid calcium 2-ethylhexanoic acid solution (Ca content 3% -8%) , Alfa36657, manufactured by Alfa Aesar) and 0.08 mL were mixed to obtain a second passivation layer forming coating solution. The first oxide formed by the second passivation layer forming coating solution has the composition shown in Table 3.

次に、実施例27と同様にボトムコンタクト/トップゲート型の電界効果型トランジスタを作製した。但し、第1のパッシベーション層17aと第2のパッシベーション層17bの積層順を実施例27とは反対にした。   Next, similarly to Example 27, a bottom contact / top gate type field effect transistor was fabricated. However, the stacking order of the first passivation layer 17a and the second passivation layer 17b was reversed from that in Example 27.

−ソース電極及びドレイン電極の形成−
最初にガラスからなる基板11に、ソース電極14及びドレイン電極15を形成した。具体的には、基板11上に、DCスパッタリングにより、Al(アルミニウム)合金膜を平均膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、Al合金膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるソース電極14及びドレイン電極15のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域のAl合金膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、Al合金膜からなるソース電極14及びドレイン電極15を形成した。
-Formation of source and drain electrodes-
First, the source electrode 14 and the drain electrode 15 were formed on the substrate 11 made of glass. Specifically, an Al (aluminum) alloy film was formed on the substrate 11 by DC sputtering so that the average film thickness was about 100 nm. Thereafter, a photoresist was applied on the Al alloy film, and a resist pattern similar to the pattern of the source electrode 14 and the drain electrode 15 to be formed was formed by pre-baking, exposure by an exposure apparatus, and development. Further, the Al alloy film in the region where the resist pattern was not formed was removed by etching. Thereafter, the resist pattern was also removed to form a source electrode 14 and a drain electrode 15 made of an Al alloy film.

−活性層の形成−
次に、活性層16を形成した。具体的には、DCスパッタリングにより、Mg−In系酸化物(InMgO)膜を平均膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、Mg−In系酸化物膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される活性層16のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域のMg−In系酸化物膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、活性層16を形成した。これにより、ソース電極14とドレイン電極15との間にチャネルが形成されるように活性層16が形成された。
-Formation of active layer-
Next, the active layer 16 was formed. Specifically, an Mg—In-based oxide (In 2 MgO 4 ) film was formed by DC sputtering so that the average film thickness was about 100 nm. Thereafter, a photoresist was applied on the Mg—In-based oxide film, and a resist pattern similar to the pattern of the active layer 16 to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development. Further, the Mg—In-based oxide film in the region where the resist pattern was not formed was removed by etching. Thereafter, the active layer 16 was formed by removing the resist pattern. As a result, the active layer 16 was formed so that a channel was formed between the source electrode 14 and the drain electrode 15.

−ゲート絶縁層の形成−
次に、基板11、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16上に、ゲート絶縁層13を形成した。具体的には、基板11、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16上に、RFスパッタリングにより、Al膜を平均膜厚が約300nmとなるように成膜した。
-Formation of gate insulation layer-
Next, the gate insulating layer 13 was formed on the substrate 11, the source electrode 14, the drain electrode 15, and the active layer 16. Specifically, an Al 2 O 3 film was formed on the substrate 11, the source electrode 14, the drain electrode 15, and the active layer 16 by RF sputtering so that the average film thickness was about 300 nm.

−ゲート電極の形成−
次に、ゲート絶縁層13上にゲート電極12を形成した。具体的には、ゲート絶縁層13上に、DCスパッタリングによりMo(モリブデン)膜を平均膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、Mo膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるゲート電極12のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、エッチングにより、レジストパターンが形成されていない領域のMo膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、Mo膜からなるゲート電極12を形成した。
-Formation of gate electrode-
Next, the gate electrode 12 was formed on the gate insulating layer 13. Specifically, a Mo (molybdenum) film was formed on the gate insulating layer 13 by DC sputtering so that the average film thickness was about 100 nm. Thereafter, a photoresist was applied on the Mo film, and a resist pattern similar to the pattern of the gate electrode 12 to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development. Further, the Mo film in the region where the resist pattern was not formed was removed by etching. Thereafter, the resist pattern was also removed to form a gate electrode 12 made of a Mo film.

−第2のパッシベーション層170bの形成−
次に、第2のパッシベーション層形成用塗布液0.6mLをゲート絶縁層13及びゲート電極12上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(500rpmで5秒間回転させた後、3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第2のパッシベーション層170bとして、前記第1の酸化物膜を形成した。第2のパッシベーション層170bの平均膜厚は、約135nmであった。
-Formation of the second passivation layer 170b-
Next, 0.6 mL of the second passivation layer forming coating solution was dropped onto the gate insulating layer 13 and the gate electrode 12 and spin-coated under predetermined conditions (after rotating at 500 rpm for 5 seconds, at 3,000 rpm). The rotation was stopped for 20 seconds and 0 rpm in 5 seconds). Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, baking was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to form the first oxide film as the second passivation layer 170b. The average film thickness of the second passivation layer 170b was about 135 nm.

−第1のパッシベーション層170aの形成−
次に、第1のパッシベーション層形成用塗布液0.4mLを第2のパッシベーション層170b上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第1のパッシベーション層170aとして、前記第2の酸化物の膜を形成した。第1のパッシベーション層170aの平均膜厚は、約25nmであった。
-Formation of the first passivation layer 170a-
Next, 0.4 mL of the first passivation layer-forming coating solution was dropped onto the second passivation layer 170b and spin-coated under predetermined conditions (rotated at 3,000 rpm for 20 seconds and 0 rpm for 5 seconds). So that the rotation stopped. Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, baking was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to form the second oxide film as the first passivation layer 170a. The average film thickness of the first passivation layer 170a was about 25 nm.

次に、第1のパッシベーション層170a(前記第1の酸化物膜)上に、フォトレジスト(TSMR−8800BE、東京応化工業製)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される第1のパッシベーション層17aのパターンと同様のレジストパターンを形成した。   Next, a photoresist (TSMR-8800BE, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied on the first passivation layer 170a (the first oxide film), and is formed by pre-baking, exposure using an exposure apparatus, and development. A resist pattern similar to the pattern of the first passivation layer 17a was formed.

−第1のパッシベーション層170aのエッチング−
次に、第1のパッシベーション層170aを19wt%のフッ化アンモニウム、及び18wt%のフッ化水素アンモニウムの混合溶液に15秒間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンが形成されていない領域の前記第2の酸化物の膜を除去し、第1のパッシベーション層17aを形成した。
-Etching of the first passivation layer 170a-
Next, the first passivation layer 170a is immersed in a mixed solution of 19 wt% ammonium fluoride and 18 wt% ammonium hydrogen fluoride for 15 seconds, and the second region in the region where the resist pattern is not formed is etched. The oxide film was removed to form a first passivation layer 17a.

−第2のパッシベーション層170bのエッチング−
次に、第2のパッシベーション層170bを30℃に加熱した5wt%のシュウ酸に4分間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域の前記第1の酸化物膜を除去し、第2のパッシベーション層17bを形成した。
-Etching of the second passivation layer 170b-
Next, the second passivation layer 170b is immersed in 5 wt% oxalic acid heated to 30 ° C. for 4 minutes, and the first oxide film in a region where no resist pattern is formed is removed by etching. Two passivation layers 17b were formed.

−マスクの除去−
このあと、剥離液(剥離液104 東京応化工業製)に2分間浸漬してレジストパターンも除去した。
-Mask removal-
Thereafter, the resist pattern was also removed by immersion in a stripping solution (stripping solution 104 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) for 2 minutes.

[実施例29]
<電界効果型トランジスタの作製>
−第1のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
トルエン1mLと、HMDS(1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン、東京応化工業株式会社製)0.11mLと、アルミニウムジ(s−ブトキシド)アセト酢酸エステルキレート(Al含量8.4%、Alfa89349、Alfa Aesar製)0.13mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)2.02mLとを混合し、第1のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第1のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第2の酸化物は、表3に示す組成となる。
[Example 29]
<Fabrication of field effect transistor>
-Production of first passivation layer forming coating solution-
1 mL of toluene, 0.11 mL of HMDS (1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.), aluminum di (s-butoxide) acetoacetate chelate (Al content 8) .4%, Alfa 89349, manufactured by Alfa Aesar) and 0.12 mL of strontium 2-ethylhexanoate toluene solution (Sr content 2%, Wako 195-09561, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 2.02 mL, A passivation layer-forming coating solution was obtained. The second oxide formed by the first passivation layer forming coating solution has the composition shown in Table 3.

−第2のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
シクロヘキシルベンゼン1.2mLと、サマリウムアセチルアセトナート三水和物(Strem 93−6226、Strem Chemicals製)0.19gと、2−エチルヘキサン酸ガドリニウムトルエン溶液(Gd含量25%、Strem 64−3500、Strem Chemicals製)0.27mLと、2−エチルヘキサン酸バリウムトルエン溶液(Ba含量8%、Wako 021−09471、株式会社ワコーケミカル製)0.49mLとを混合し、第2のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第2のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第1の酸化物は、表3に示す組成となる。
-Preparation of second passivation layer forming coating solution-
1.2 mL of cyclohexylbenzene, 0.19 g of samarium acetylacetonate trihydrate (Strem 93-6226, manufactured by Strem Chemicals), gadolinium 2-ethylhexanoate toluene solution (Gd content 25%, Strem 64-3500, Strem (Chemicals) 0.27mL and 2-ethylhexanoic acid barium toluene solution (Ba content 8%, Wako 021-09471, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0.49mL are mixed to form a second passivation layer forming coating solution. Got. The first oxide formed by the second passivation layer forming coating solution has the composition shown in Table 3.

次に、図16(b)のような、ボトムコンタクト/トップゲート型の電界効果型トランジスタを作製した。ソース電極14、ドレイン電極15、活性層16、ゲート絶縁層13、及びゲート電極12は、実施例27と同様の方法で形成した。   Next, a bottom contact / top gate type field effect transistor as shown in FIG. The source electrode 14, drain electrode 15, active layer 16, gate insulating layer 13, and gate electrode 12 were formed in the same manner as in Example 27.

−第1のパッシベーション層170aの形成−
次に、第1のパッシベーション層形成用塗布液0.4mLをゲート絶縁層13及びゲート電極12上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第1のパッシベーション層170aとして、前記第2の酸化物の膜を形成した。第1のパッシベーション層170aの平均膜厚は、約25nmであった。
-Formation of the first passivation layer 170a-
Next, 0.4 mL of the first passivation layer forming coating solution was dropped onto the gate insulating layer 13 and the gate electrode 12 and spin-coated under predetermined conditions (rotated at 3,000 rpm for 20 seconds, 0 rpm for 5 seconds) The rotation was stopped so that Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, baking was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to form the second oxide film as the first passivation layer 170a. The average film thickness of the first passivation layer 170a was about 25 nm.

−第2のパッシベーション層170bの形成−
次に、第2のパッシベーション層形成用塗布液0.6mLを第1のパッシベーション層170a上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。(500rpmで5秒間回転させた後、3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第2のパッシベーション層170bとして、前記第1の酸化物膜を形成した。第2のパッシベーション層170bの平均膜厚は、約135nmであった。
-Formation of the second passivation layer 170b-
Next, 0.6 mL of the second passivation layer-forming coating solution was dropped onto the first passivation layer 170a and spin-coated under predetermined conditions. (After rotating at 500 rpm for 5 seconds, rotating at 3,000 rpm for 20 seconds, the rotation was stopped to reach 0 rpm in 5 seconds). Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, baking was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to form the first oxide film as the second passivation layer 170b. The average film thickness of the second passivation layer 170b was about 135 nm.

−マスクの形成−
次に、第2のパッシベーション層170b(前記第1の酸化物膜)上に、フォトレジスト(TSMR−8800BE、東京応化工業製)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される第2のパッシベーション層17bのパターンと同様のレジストパターンを形成した。
-Mask formation-
Next, a photoresist (TSMR-8800BE, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied onto the second passivation layer 170b (the first oxide film), pre-baked, exposed by an exposure apparatus, and developed. A resist pattern similar to the pattern of the second passivation layer 17b was formed.

−第2のパッシベーション層170bのエッチング−
次に、第2のパッシベーション層170bを57.9wt%の燐酸、21.1wt%の硝酸の混合溶液に30秒間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンが形成されていない領域の前記第1の酸化物膜を除去し、第2のパッシベーション層17bを形成した。
-Etching of the second passivation layer 170b-
Next, the second passivation layer 170b is immersed in a mixed solution of 57.9 wt% phosphoric acid and 21.1 wt% nitric acid for 30 seconds, and the first oxide in the region where the resist pattern is not formed is etched. The film was removed to form a second passivation layer 17b.

−第1のパッシベーション層170aのエッチング−
次に、第1のパッシベーション層170aを4wt%のTMAH(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)に1分間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域の前記第2の酸化物の膜を除去し、第1のパッシベーション層17aを形成した。
-Etching of the first passivation layer 170a-
Next, the first passivation layer 170a is immersed in 4 wt% TMAH (tetramethylammonium hydroxide) for 1 minute, and the second oxide film in a region where no resist pattern is formed is removed by etching. A first passivation layer 17a was formed.

−マスクの除去−
このあと、剥離液(剥離液104 東京応化工業製)に2分間浸漬してレジストパターンも除去した。
-Mask removal-
Thereafter, the resist pattern was also removed by immersion in a stripping solution (stripping solution 104 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) for 2 minutes.

[実施例30]
<電界効果型トランジスタの作製>
−第1のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
トルエン1mLに、HMDS(1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン、東京応化工業株式会社製)0.11mLと、(4,4,5,5−-テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)ベンゼン(Wako 325−59912、株式会社ワコーケミカル製)0.08gと、2−エチルヘキサン酸マグネシウムトルエン溶液(Mg含量3%、Strem 12−1260、Strem Chemicals製)0.37mLとを混合し、第1のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第1のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第2の酸化物は、表3に示す組成となる。
[Example 30]
<Fabrication of field effect transistor>
-Production of first passivation layer forming coating solution-
To 1 mL of toluene, 0.11 mL of HMDS (1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) and (4,4,5,5-tetramethyl-1, 0.08 g of 3,2-dioxaborolan-2-yl) benzene (Wako 325-59912, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) and magnesium 2-ethylhexanoate toluene solution (Mg content 3%, Strem 12-1260, manufactured by Strem Chemicals) ) 0.37 mL was mixed to obtain a first passivation layer forming coating solution. The second oxide formed by the first passivation layer forming coating solution has the composition shown in Table 3.

−第2のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
シクロヘキシルベンゼン1.2mLに、2−エチルヘキサン酸ネオジム2−エチルヘキサン酸溶液(Nd含量12%、Strem 60−2400、Strem Chemicals製)0.57mLと、2−エチルヘキサン酸ユウロピウム(Strem 93−6311、Strem Chemicals製)0.28gと、2−エチルヘキサン酸マグネシウムトルエン溶液(Mg含量3%、Strem 12−1260、Strem Chemicals製)0.12mLとを混合し、第2のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第2のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第1の酸化物は、表3に示す組成となる。
-Preparation of second passivation layer forming coating solution-
To 1.2 mL of cyclohexylbenzene, 0.57 mL of neodymium 2-ethylhexanoate 2-ethylhexanoic acid solution (Nd content 12%, Strem 60-2400, manufactured by Strem Chemicals) and europium 2-ethylhexanoate (Strem 93-6611) 0.28 g of Strem Chemicals) and 0.12 mL of magnesium 2-ethylhexanoate toluene solution (Mg content 3%, Strem 12-1260, Strem Chemicals) are mixed to form a second passivation layer forming coating solution Got. The first oxide formed by the second passivation layer forming coating solution has the composition shown in Table 3.

次に、実施例28と同様にボトムコンタクト/トップゲート型の電界効果型トランジスタを作製した(第1のパッシベーション層17aと第2のパッシベーション層17bの積層順は実施例27と反対である)。   Next, a bottom contact / top gate type field effect transistor was fabricated in the same manner as in Example 28 (the order of stacking the first passivation layer 17a and the second passivation layer 17b is opposite to that in Example 27).

−第2のパッシベーション層170bの形成−
次に、第2のパッシベーション層形成用塗布液0.6mLをゲート絶縁層13及びゲート電極12上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(500rpmで5秒間回転させた後、3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第2のパッシベーション層170bとして、前記第1の酸化物膜を形成した。第2のパッシベーション層170bの平均膜厚は、約135nmであった。
-Formation of the second passivation layer 170b-
Next, 0.6 mL of the second passivation layer forming coating solution was dropped onto the gate insulating layer 13 and the gate electrode 12 and spin-coated under predetermined conditions (after rotating at 500 rpm for 5 seconds, at 3,000 rpm). The rotation was stopped for 20 seconds and 0 rpm in 5 seconds). Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, baking was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to form the first oxide film as the second passivation layer 170b. The average film thickness of the second passivation layer 170b was about 135 nm.

−第1のパッシベーション層170aの形成−
次に、第1のパッシベーション層形成用塗布液0.4mLを第2のパッシベーション層170b上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第1のパッシベーション層170aとして、前記第2の酸化物の膜を形成した。第1のパッシベーション層170aの平均膜厚は、約25nmであった。
-Formation of the first passivation layer 170a-
Next, 0.4 mL of the first passivation layer-forming coating solution was dropped onto the second passivation layer 170b and spin-coated under predetermined conditions (rotated at 3,000 rpm for 20 seconds and 0 rpm for 5 seconds). So that the rotation stopped. Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, baking was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to form the second oxide film as the first passivation layer 170a. The average film thickness of the first passivation layer 170a was about 25 nm.

−マスクの形成−
次に、第1のパッシベーション層170a(前記第1の酸化物膜)上に、フォトレジスト(TSMR−8800BE、東京応化工業製)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される第1のパッシベーション層17aのパターンと同様のレジストパターンを形成した。
-Mask formation-
Next, a photoresist (TSMR-8800BE, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied on the first passivation layer 170a (the first oxide film), and is formed by pre-baking, exposure using an exposure apparatus, and development. A resist pattern similar to the pattern of the first passivation layer 17a was formed.

−第1のパッシベーション層170aのエッチング−
次に、第1のパッシベーション層170aを14wt%のフッ化アンモニウム、及び12wt%のフッ化水素アンモニウムの混合溶液に15秒間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンが形成されていない領域の前記第2の酸化物の膜を除去し、第1のパッシベーション層17aを形成した。
-Etching of the first passivation layer 170a-
Next, the first passivation layer 170a is immersed in a mixed solution of 14 wt% ammonium fluoride and 12 wt% ammonium hydrogen fluoride for 15 seconds, and the second region in the region where the resist pattern is not formed is etched. The oxide film was removed to form a first passivation layer 17a.

−第2のパッシベーション層170bのエッチング−
次に、第2のパッシベーション層170bを6wt%の過酸化水素水に2分間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域の前記第1の酸化物膜を除去し、第2のパッシベーション層17bを形成した。
-Etching of the second passivation layer 170b-
Next, the second passivation layer 170b is immersed in a 6 wt% hydrogen peroxide solution for 2 minutes, and the first oxide film in the region where the resist pattern is not formed is removed by etching, whereby the second passivation layer is obtained. Layer 17b was formed.

−マスクの除去−
このあと、剥離液(剥離液104 東京応化工業製)に2分間浸漬してレジストパターンも除去した。
-Mask removal-
Thereafter, the resist pattern was also removed by immersion in a stripping solution (stripping solution 104 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) for 2 minutes.

[実施例31]
<電界効果型トランジスタの作製>
−第1のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
トルエン1mLに、HMDS(1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン、東京応化工業株式会社製)0.17mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.47mLと、2−エチルヘキサン酸バリウムトルエン溶液(Ba含量8%、Wako 021−09471、株式会社ワコーケミカル製)0.21mLとを混合し、第1のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第1のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第2の酸化物は、表4に示す組成となる。
[Example 31]
<Fabrication of field effect transistor>
-Production of first passivation layer forming coating solution-
To 1 mL of toluene, 0.17 mL of HMDS (1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) and strontium 2-ethylhexanoate toluene solution (Sr content 2%, Wako) 195-09561, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0.47 mL and 2-ethylhexanoic acid barium toluene solution (Ba content 8%, Wako 021-09471, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0.21 mL were mixed. A passivation layer-forming coating solution was obtained. The second oxide formed by the first passivation layer forming coating solution has the composition shown in Table 4.

−第2のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
シクロヘキシルベンゼン1.2mLに、スカンジウム(III)トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘブタンジオナート)水和物(SIGMA−ALDRICH 517607、SIGMA−ALDRICH製)0.16gと、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)1.46mLと、2−エチルヘキサン酸カルシウム2−エチルヘキサン酸溶液(Ca含量3%−8%、Alfa36657、Alfa Aesar製)0.03mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.34mLと、2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムミネラルスピリット溶液(Zr含量12%、Wako 269−01116、株式会社ワコーケミカル製)0.07mLとを混合し、第2のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第2のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第1の酸化物は、表4に示す組成となる。
-Preparation of second passivation layer forming coating solution-
To 1.2 mL of cyclohexylbenzene, scandium (III) tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-hebutanedionate) hydrate (SIGMA-ALDRICH 517607, manufactured by SIGMA-ALDRICH) 0.16 g 2-ethylhexanoic acid lanthanum toluene solution (La content 7%, Wako 122-03371, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 1.46 mL, 2-ethylhexanoic acid calcium 2-ethylhexanoic acid solution (Ca content 3%- 8%, Alfa36657, Alfa Aesar 0.03mL, 2-ethylhexanoate strontium toluene solution (Sr content 2%, Wako 195-09561, Wako Chemical Co., Ltd.) 0.34mL, 2-ethylhexanoic acid oxidation Zirconium mineral spirit dissolution The liquid (Zr content 12%, Wako 269-01116, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0.07 mL was mixed to obtain a second passivation layer forming coating liquid. The first oxide formed by the second passivation layer forming coating solution has the composition shown in Table 4.

Figure 2017175125
次に、図16(b)のような、ボトムコンタクト/トップゲート型の電界効果型トランジスタを作製した。ソース電極14、ドレイン電極15、活性層16、ゲート絶縁層13、及びゲート電極12は、実施例27と同様の方法で形成した。
Figure 2017175125
Next, a bottom contact / top gate type field effect transistor as shown in FIG. The source electrode 14, drain electrode 15, active layer 16, gate insulating layer 13, and gate electrode 12 were formed in the same manner as in Example 27.

−第1のパッシベーション層170aの形成−
次に、第1のパッシベーション層形成用塗布液0.4mLをゲート絶縁層13及びゲート電極12上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第1のパッシベーション層170aとして、前記第2の酸化物の膜を形成した。第1のパッシベーション層170aの平均膜厚は、約25nmであった。
-Formation of the first passivation layer 170a-
Next, 0.4 mL of the first passivation layer forming coating solution was dropped onto the gate insulating layer 13 and the gate electrode 12 and spin-coated under predetermined conditions (rotated at 3,000 rpm for 20 seconds, 0 rpm for 5 seconds) The rotation was stopped so that Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, baking was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to form the second oxide film as the first passivation layer 170a. The average film thickness of the first passivation layer 170a was about 25 nm.

−第2のパッシベーション層170bの形成−
次に、第2のパッシベーション層形成用塗布液0.6mLを第1のパッシベーション層170a上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。(500rpmで5秒間回転させた後、3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第2のパッシベーション層170bとして、前記第1の酸化物膜を形成した。第2のパッシベーション層170bの平均膜厚は、約135nmであった。
-Formation of the second passivation layer 170b-
Next, 0.6 mL of the second passivation layer-forming coating solution was dropped onto the first passivation layer 170a and spin-coated under predetermined conditions. (After rotating at 500 rpm for 5 seconds, rotating at 3,000 rpm for 20 seconds, the rotation was stopped to reach 0 rpm in 5 seconds). Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, baking was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to form the first oxide film as the second passivation layer 170b. The average film thickness of the second passivation layer 170b was about 135 nm.

−マスクの形成−
次に、第2のパッシベーション層170b(前記第1の酸化物膜)上に、フォトレジスト(TSMR−8800BE、東京応化工業製)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される第2のパッシベーション層17bのパターンと同様のレジストパターンを形成した。
-Mask formation-
Next, a photoresist (TSMR-8800BE, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied onto the second passivation layer 170b (the first oxide film), pre-baked, exposed by an exposure apparatus, and developed. A resist pattern similar to the pattern of the second passivation layer 17b was formed.

−第2のパッシベーション層170bのエッチング−
次に、第2のパッシベーション層170bを0.36wt%の塩酸に20秒間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンが形成されていない領域の前記第1の酸化物膜を除去し、第2のパッシベーション層17bを形成した。
-Etching of the second passivation layer 170b-
Next, the second passivation layer 170b is immersed in 0.36 wt% hydrochloric acid for 20 seconds, and the first oxide film in the region where the resist pattern is not formed is removed by etching, whereby the second passivation layer is formed. 17b was formed.

−第1のパッシベーション層170aのエッチング−
次に、第1のパッシベーション層170aを14wt%のフッ化アンモニウム、及び3.2wt%のフッ化水素アンモニウムの混合溶液に1分間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域の前記第2の酸化物の膜を除去し、第1のパッシベーション層17aを形成した。
-Etching of the first passivation layer 170a-
Next, the first passivation layer 170a is immersed in a mixed solution of 14 wt% ammonium fluoride and 3.2 wt% ammonium hydrogen fluoride for 1 minute, and is etched to form the first passivation layer 170a in the region where the resist pattern is not formed. The oxide film of 2 was removed, and a first passivation layer 17a was formed.

−マスクの除去−
このあと、剥離液(剥離液104 東京応化工業製)に2分間浸漬してレジストパターンも除去した。
-Mask removal-
Thereafter, the resist pattern was also removed by immersion in a stripping solution (stripping solution 104 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) for 2 minutes.

[実施例32]
<電界効果型トランジスタの作製>
−第1のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
トルエン1mLと、HMDS(1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン、東京応化工業株式会社製)0.15mLと、2−エチルヘキサン酸カルシウム2−エチルヘキサン酸溶液(Ca含量3%−8%、Alfa36657、Alfa Aesar製)0.31mLとを混合し、第1のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第1のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第2の酸化物は、表4に示す組成となる。
[Example 32]
<Fabrication of field effect transistor>
-Production of first passivation layer forming coating solution-
1 mL of toluene, 0.15 mL of HMDS (1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.), calcium 2-ethylhexanoate 2-ethylhexanoic acid solution (Ca content) 3% -8%, Alfa 36657, manufactured by Alfa Aesar) 0.31 mL was mixed to obtain a first passivation layer forming coating solution. The second oxide formed by the first passivation layer forming coating solution has the composition shown in Table 4.

−第2のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
シクロヘキシルベンゼン1.2mLと、ジスプロシウムアセチルアセトナート三水和物(Strem 66−2002、Strem Chemicals製)0.13gと、イッテルビウムアセチルアセトナート三水和物(Strem 70−2202、Strem Chemicals製)0.27gと、2−エチルヘキサン酸マグネシウムトルエン溶液(Mg含量3%、Strem 12−1260、Strem Chemicals製)0.12mLと、2−エチルヘキサン酸ハフニウム2−エチルヘキサン酸溶液(Gelest AKH332、Gelest製)0.10mLとを混合し、第2のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第2のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第1の酸化物は、表4に示す組成となる。
-Preparation of second passivation layer forming coating solution-
1.2 mL of cyclohexylbenzene, 0.13 g of dysprosium acetylacetonate trihydrate (Strem 66-2002, manufactured by Strem Chemicals), ytterbium acetylacetonate trihydrate (Strem 70-2202, manufactured by Strem Chemicals) 27 g, 2-ethylhexanoic acid magnesium toluene solution (Mg content 3%, Strem 12-1260, manufactured by Strem Chemicals) 0.12 mL, 2-ethylhexanoic acid hafnium 2-ethylhexanoic acid solution (Gelest AKH332, manufactured by Gelest) 0.10 mL was mixed to obtain a second passivation layer forming coating solution. The first oxide formed by the second passivation layer forming coating solution has the composition shown in Table 4.

次に、図16(b)のような、ボトムコンタクト/トップゲート型の電界効果型トランジスタを作製した。ソース電極14、ドレイン電極15、活性層16、ゲート絶縁層13、及びゲート電極12は、実施例27と同様の方法で形成した。   Next, a bottom contact / top gate type field effect transistor as shown in FIG. The source electrode 14, drain electrode 15, active layer 16, gate insulating layer 13, and gate electrode 12 were formed in the same manner as in Example 27.

−第1のパッシベーション層170aの形成−
次に、第1のパッシベーション層形成用塗布液0.4mLをゲート絶縁層13及びゲート電極12上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第1のパッシベーション層170aとして、前記第2の酸化物の膜を形成した。第1のパッシベーション層170aの平均膜厚は、約25nmであった。
-Formation of the first passivation layer 170a-
Next, 0.4 mL of the first passivation layer forming coating solution was dropped onto the gate insulating layer 13 and the gate electrode 12 and spin-coated under predetermined conditions (rotated at 3,000 rpm for 20 seconds, 0 rpm for 5 seconds) The rotation was stopped so that Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, baking was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to form the second oxide film as the first passivation layer 170a. The average film thickness of the first passivation layer 170a was about 25 nm.

−第2のパッシベーション層170bの形成−
次に、第2のパッシベーション層形成用塗布液0.6mLを第1のパッシベーション層170a上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。(500rpmで5秒間回転させた後、3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第2のパッシベーション層170bとして、前記第1の酸化物膜を形成した。第2のパッシベーション層170bの平均膜厚は、約135nmであった。
-Formation of the second passivation layer 170b-
Next, 0.6 mL of the second passivation layer-forming coating solution was dropped onto the first passivation layer 170a and spin-coated under predetermined conditions. (After rotating at 500 rpm for 5 seconds, rotating at 3,000 rpm for 20 seconds, the rotation was stopped to reach 0 rpm in 5 seconds). Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, baking was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to form the first oxide film as the second passivation layer 170b. The average film thickness of the second passivation layer 170b was about 135 nm.

−マスクの形成−
次に、第2のパッシベーション層170b(前記第1の酸化物膜)上に、フォトレジスト(TSMR−8800BE、東京応化工業製)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される第2のパッシベーション層17bのパターンと同様のレジストパターンを形成した。
-Mask formation-
Next, a photoresist (TSMR-8800BE, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied onto the second passivation layer 170b (the first oxide film), pre-baked, exposed by an exposure apparatus, and developed. A resist pattern similar to the pattern of the second passivation layer 17b was formed.

−第2のパッシベーション層170bのエッチング−
次に、第2のパッシベーション層170bを55wt%の燐酸、30wt%の酢酸、5wt%の硝酸の混合溶液に30秒間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンが形成されていない領域の前記第1の酸化物膜を除去し、第2のパッシベーション層17bを形成した。
-Etching of the second passivation layer 170b-
Next, the second passivation layer 170b is immersed in a mixed solution of 55 wt% phosphoric acid, 30 wt% acetic acid, and 5 wt% nitric acid for 30 seconds, and the first oxidation is performed on the region where the resist pattern is not formed by etching. The material film was removed to form a second passivation layer 17b.

−第1のパッシベーション層170aのエッチング−
次に、第1のパッシベーション層170aを6wt%のTMAH(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)に1分間浸漬し、エッチングによりレジストパターンの形成されていない領域の前記第2の酸化物の膜を除去し、第1のパッシベーション層17aを形成した。
-Etching of the first passivation layer 170a-
Next, the first passivation layer 170a is immersed in 6 wt% TMAH (tetramethylammonium hydroxide) for 1 minute, and the second oxide film in a region where no resist pattern is formed is removed by etching. A first passivation layer 17a was formed.

−マスクの除去−
このあと、剥離液(剥離液104 東京応化工業製)に2分間浸漬してレジストパターンも除去した。
-Mask removal-
Thereafter, the resist pattern was also removed by immersion in a stripping solution (stripping solution 104 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) for 2 minutes.

[実施例33]
<電界効果型トランジスタの作製>
−第1のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
トルエン1mLと、HMDS(1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン、東京応化工業株式会社製)0.09mLと、アルミニウムジ(s−ブトキシド)アセト酢酸エステルキレート(Al含量8.4%、Alfa89349、Alfa Aesar製)0.18mLと、2−エチルヘキサン酸バリウムトルエン溶液(Ba含量8%、Wako 021−09471、株式会社ワコーケミカル製)0.69mLとを混合し、第1のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第1のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第2の酸化物は、表4に示す組成となる。
[Example 33]
<Fabrication of field effect transistor>
-Production of first passivation layer forming coating solution-
1 mL of toluene, 0.09 mL of HMDS (1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.), aluminum di (s-butoxide) acetoacetate chelate (Al content 8) .4%, Alfa 89349, manufactured by Alfa Aesar) 0.18 mL and 2-ethylhexanoic acid barium toluene solution (Ba content 8%, Wako 021-09471, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0.69 mL were mixed. A passivation layer-forming coating solution was obtained. The second oxide formed by the first passivation layer forming coating solution has the composition shown in Table 4.

−第2のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
シクロヘキシルベンゼン1.2mLと、2−エチルヘキサン酸イットリウム(Strem 39−2400、Strem Chemicals製)0.51gと、2−エチルヘキサン酸マグネシウムトルエン溶液(Mg含量3%、Strem 12−1260、Strem Chemicals製)0.06mLと、2−エチルヘキサン酸ハフニウム2−エチルヘキサン酸溶液(Gelest AKH332、Gelest製)0.07mLとを混合し、第2のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第2のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第1の酸化物は、表4に示す組成となる。
-Preparation of second passivation layer forming coating solution-
1.2 mL of cyclohexylbenzene, 0.51 g of yttrium 2-ethylhexanoate (Strem 39-2400, manufactured by Strem Chemicals), magnesium toluene solution of 2-ethylhexanoate (Mg content 3%, Strem 12-1260, manufactured by Strem Chemicals) ) 0.06 mL and 0.07 mL of 2-ethylhexanoic acid hafnium 2-ethylhexanoic acid solution (Gelest AKH332, manufactured by Gelest) were mixed to obtain a second passivation layer forming coating solution. The first oxide formed by the second passivation layer forming coating solution has the composition shown in Table 4.

次に、実施例28と同様にボトムコンタクト/トップゲート型の電界効果型トランジスタを作製した(第1のパッシベーション層17aと第2のパッシベーション層17bの積層順は実施例27と反対である)。   Next, a bottom contact / top gate type field effect transistor was fabricated in the same manner as in Example 28 (the order of stacking the first passivation layer 17a and the second passivation layer 17b is opposite to that in Example 27).

−第2のパッシベーション層170bの形成−
次に、第2のパッシベーション層形成用塗布液0.6mLをゲート絶縁層13及びゲート電極12上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(500rpmで5秒間回転させた後、3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第2のパッシベーション層170bとして、前記第1の酸化物膜を形成した。第2のパッシベーション層170bの平均膜厚は、約135nmであった。
-Formation of the second passivation layer 170b-
Next, 0.6 mL of the second passivation layer forming coating solution was dropped onto the gate insulating layer 13 and the gate electrode 12 and spin-coated under predetermined conditions (after rotating at 500 rpm for 5 seconds, at 3,000 rpm). The rotation was stopped for 20 seconds and 0 rpm in 5 seconds). Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, baking was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to form the first oxide film as the second passivation layer 170b. The average film thickness of the second passivation layer 170b was about 135 nm.

−第1のパッシベーション層170aの形成−
次に、第1のパッシベーション層形成用塗布液0.4mLを第2のパッシベーション層170b上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第1のパッシベーション層170aとして、前記第2の酸化物の膜を形成した。第1のパッシベーション層170aの平均膜厚は、約25nmであった。
-Formation of the first passivation layer 170a-
Next, 0.4 mL of the first passivation layer-forming coating solution was dropped onto the second passivation layer 170b and spin-coated under predetermined conditions (rotated at 3,000 rpm for 20 seconds and 0 rpm for 5 seconds). So that the rotation stopped. Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, baking was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to form the second oxide film as the first passivation layer 170a. The average film thickness of the first passivation layer 170a was about 25 nm.

−マスクの形成−
次に、第1のパッシベーション層170a(前記第1の酸化物膜)上に、フォトレジスト(TSMR−8800BE、東京応化工業製)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される第1のパッシベーション層17aのパターンと同様のレジストパターンを形成した。
-Mask formation-
Next, a photoresist (TSMR-8800BE, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied on the first passivation layer 170a (the first oxide film), and is formed by pre-baking, exposure using an exposure apparatus, and development. A resist pattern similar to the pattern of the first passivation layer 17a was formed.

−第1のパッシベーション層170aのエッチング−
次に、第1のパッシベーション層170aを5wt%のフッ化水素酸に15秒間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンが形成されていない領域の前記第2の酸化物の膜を除去し、第1のパッシベーション層17aを形成した。
-Etching of the first passivation layer 170a-
Next, the first passivation layer 170a is immersed in 5 wt% hydrofluoric acid for 15 seconds, and the second oxide film in the region where the resist pattern is not formed is removed by etching. A passivation layer 17a was formed.

−第2のパッシベーション層170bのエッチング−
次に、第2のパッシベーション層170bを80wt%の燐酸、10wt%の酢酸、5wt%の硝酸の混合溶液に30秒間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域の前記第1の酸化物膜を除去し、第2のパッシベーション層17bを形成した。
-Etching of the second passivation layer 170b-
Next, the second passivation layer 170b is immersed in a mixed solution of 80 wt% phosphoric acid, 10 wt% acetic acid, and 5 wt% nitric acid for 30 seconds, and the first oxidation is performed on the region where the resist pattern is not formed by etching. The material film was removed to form a second passivation layer 17b.

−マスクの除去−
このあと、剥離液(剥離液104 東京応化工業製)に2分間浸漬してレジストパターンも除去した。
-Mask removal-
Thereafter, the resist pattern was also removed by immersion in a stripping solution (stripping solution 104 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) for 2 minutes.

[実施例34]
<電界効果型トランジスタの作製>
−第1のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
トルエン1mLと、HMDS(1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン、東京応化工業株式会社製)0.11mLと、アルミニウムジ(s−ブトキシド)アセト酢酸エステルキレート(Al含量8.4%、Alfa89349、Alfa Aesar製)0.10mLと、(4,4,5,5−-テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)ベンゼン(Wako 325−59912、株式会社ワコーケミカル製)0.07gと、2−エチルヘキサン酸カルシウム2−エチルヘキサン酸溶液(Ca含量3%−8%、Alfa36657、Alfa Aesar製)0.09mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.19mLとを混合し、第1のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第1のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第2の酸化物は、表4に示す組成となる。
[Example 34]
<Fabrication of field effect transistor>
-Production of first passivation layer forming coating solution-
1 mL of toluene, 0.11 mL of HMDS (1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.), aluminum di (s-butoxide) acetoacetate chelate (Al content 8) .4%, Alfa 89349, manufactured by Alfa Aesar) 0.10 mL, (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl) benzene (Wako 325-59912, Wako Corporation) Chemical) 0.07g, 2-ethylhexanoic acid calcium 2-ethylhexanoic acid solution (Ca content 3% -8%, Alfa36657, Alfa Aesar) 0.09mL, 2-ethylhexanoic acid strontium toluene solution (Sr Content 2%, Wako 195-09561, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0.19 mL Were mixed to obtain a first passivation layer-forming coating solution. The second oxide formed by the first passivation layer forming coating solution has the composition shown in Table 4.

−第2のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
シクロヘキシルベンゼン1.2mLと、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)1.95mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.57mLと、2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムミネラルスピリット溶液(Zr含量12%、Wako 269−01116、株式会社ワコーケミカル製)0.09mLとを混合し、第2のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第2のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第1の酸化物は、表4に示す組成となる。
-Preparation of second passivation layer forming coating solution-
1.2 mL of cyclohexylbenzene, 1.95 mL of lanthanum 2-ethylhexanoate toluene solution (La content 7%, Wako 122-03371, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.), 2-ethylhexanoate strontium toluene solution (Sr content 2%) , Wako 195-09561, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0.57 mL and 2-ethylhexanoic acid zirconium oxide mineral spirit solution (Zr content 12%, Wako 269-01116, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) 0.09 mL As a result, a second passivation layer forming coating solution was obtained. The first oxide formed by the second passivation layer forming coating solution has the composition shown in Table 4.

次に、図16(b)のような、ボトムコンタクト/トップゲート型の電界効果型トランジスタを作製した。ソース電極14、ドレイン電極15、活性層16、ゲート絶縁層13、及びゲート電極12は、実施例27と同様の方法で形成した。   Next, a bottom contact / top gate type field effect transistor as shown in FIG. The source electrode 14, drain electrode 15, active layer 16, gate insulating layer 13, and gate electrode 12 were formed in the same manner as in Example 27.

−第1のパッシベーション層170aの形成−
次に、第1のパッシベーション層形成用塗布液0.4mLをゲート絶縁層及びゲート電極12上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第1のパッシベーション層170aとして、前記第2の酸化物の膜を形成した。第1のパッシベーション層170aの平均膜厚は、約25nmであった。
-Formation of the first passivation layer 170a-
Next, 0.4 mL of the first passivation layer forming coating solution was dropped onto the gate insulating layer and the gate electrode 12 and spin-coated under predetermined conditions (rotated at 3,000 rpm for 20 seconds, and 0 rpm for 5 seconds. The rotation was stopped so that Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, baking was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to form the second oxide film as the first passivation layer 170a. The average film thickness of the first passivation layer 170a was about 25 nm.

−第2のパッシベーション層170bの形成−
次に、第2のパッシベーション層形成用塗布液0.6mLを第1のパッシベーション層170a上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。(500rpmで5秒間回転させた後、3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第2のパッシベーション層170bとして、前記第1の酸化物膜を形成した。第2のパッシベーション層170bの平均膜厚は、約135nmであった。
-Formation of the second passivation layer 170b-
Next, 0.6 mL of the second passivation layer-forming coating solution was dropped onto the first passivation layer 170a and spin-coated under predetermined conditions. (After rotating at 500 rpm for 5 seconds, rotating at 3,000 rpm for 20 seconds, the rotation was stopped to reach 0 rpm in 5 seconds). Subsequently, after drying at 120 ° C. for 1 hour in the air, baking was performed at 400 ° C. for 3 hours in an O 2 atmosphere to form the first oxide film as the second passivation layer 170b. The average film thickness of the second passivation layer 170b was about 135 nm.

−マスクの形成−
次に、第2のパッシベーション層170b(前記第1の酸化物膜)上に、フォトレジスト(TSMR−8800BE、東京応化工業製)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される第2のパッシベーション層17bのパターンと同様のレジストパターンを形成した。
-Mask formation-
Next, a photoresist (TSMR-8800BE, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied onto the second passivation layer 170b (the first oxide film), pre-baked, exposed by an exposure apparatus, and developed. A resist pattern similar to the pattern of the second passivation layer 17b was formed.

−第2のパッシベーション層170bのエッチング−
次に、第2のパッシベーション層170bを0.36wt%の塩酸(wako083−01115 和光純薬製)に20秒間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンが形成されていない領域の前記第1の酸化物膜を除去し、第2のパッシベーション層17bを形成した。
-Etching of the second passivation layer 170b-
Next, the second passivation layer 170b is immersed in 0.36 wt% hydrochloric acid (Wako083-01115 manufactured by Wako Pure Chemical Industries) for 20 seconds, and the first oxide film in a region where no resist pattern is formed by etching. Was removed to form a second passivation layer 17b.

−第1のパッシベーション層170aのエッチング−
次に、第1のパッシベーション層170aを14wt%のフッ化アンモニウム、及び12wt%のフッ化水素アンモニウムの混合溶液に15秒間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域の前記第2の酸化物の膜を除去し、第1のパッシベーション層17aを形成した。
-Etching of the first passivation layer 170a-
Next, the first passivation layer 170a is immersed in a mixed solution of 14 wt% ammonium fluoride and 12 wt% ammonium hydrogen fluoride for 15 seconds, and is etched to form the second passivation layer in the region where the resist pattern is not formed. The oxide film was removed to form a first passivation layer 17a.

−マスクの除去−
このあと、剥離液(剥離液104 東京応化工業製)に2分間浸漬してレジストパターンも除去した。
<電界効果型トランジスタのトランジスタ特性評価>
実施例27〜34で作製した電界効果型トランジスタのトランジスタ特性を評価した。実施例27〜34のトランジスタ特性は、ドレイン電極15−ソース電極14間電圧(Vds)=+10Vとした場合の、ゲート電極12−ソース電極14間電圧(Vgs)とドレイン電極15−ソース電極14間電流(Ids)との関係(Vgs−Ids)を測定した。
-Mask removal-
Thereafter, the resist pattern was also removed by immersion in a stripping solution (stripping solution 104 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) for 2 minutes.
<Evaluation of transistor characteristics of field effect transistor>
The transistor characteristics of the field effect transistors produced in Examples 27 to 34 were evaluated. The transistor characteristics of Examples 27 to 34 are as follows: the voltage (Vgs) between the gate electrode 12 and the source electrode 14 and the voltage between the drain electrode 15 and the source electrode 14 when the voltage (Vds) between the drain electrode 15 and the source electrode 14 is + 10V. The relationship (Vgs-Ids) with the current (Ids) was measured.

又、トランジスタ特性(Vgs−Ids)の評価結果より、飽和領域における電界効果移動度を算出した。又、トランジスタのオン状態(例えばVgs=+10V)とオフ状態(例えばVgs=−10V)のIdsの比(on/off比、オン/オフ比)を算出した。又、Vgs印加に対するIdsの立ち上がりの鋭さの指標として、S値を算出した。又、Vgs印加に対するIdsの立ち上がりの電圧値として、閾値電圧(Vth)を算出した。   Further, the field effect mobility in the saturation region was calculated from the evaluation result of the transistor characteristics (Vgs−Ids). Further, the ratio (on / off ratio, on / off ratio) of Ids between the on state (for example, Vgs = + 10 V) and the off state (for example, Vgs = −10 V) of the transistor was calculated. Further, the S value was calculated as an index of the sharpness of the rise of Ids with respect to the Vgs application. Further, the threshold voltage (Vth) was calculated as the voltage value of the rise of Ids with respect to the Vgs application.

実施例27〜34で作製した電界効果型トランジスタのトランジスタ特性から算出した、移動度、on/off比、S値、及びVthを表5に示す。以下では、トランジスタ特性の結果において、移動度が高く、on/off比が高く、S値が低く、Vthが0V付近であることを優れたトランジスタ特性を表現する。具体的には、移動度が3cm/Vs以上、on/off比が1.0×10以上、S値が0.7以下、Vthが±5Vの範囲内であることを優れたトランジスタ特性と表現する。 Table 5 shows the mobility, on / off ratio, S value, and Vth calculated from the transistor characteristics of the field effect transistors manufactured in Examples 27 to 34. In the following, excellent transistor characteristics are expressed in the results of transistor characteristics that the mobility is high, the on / off ratio is high, the S value is low, and Vth is around 0V. Specifically, the transistor characteristics are excellent in that the mobility is 3 cm 2 / Vs or more, the on / off ratio is 1.0 × 10 8 or more, the S value is 0.7 or less, and Vth is within ± 5 V. It expresses.

表5より、実施例27〜34で作製した電界効果型トランジスタは、移動度が高く、on/off比が高く、S値が低く、Vthが0V付近であり、優れたトランジスタ特性を示すことがわかる。   According to Table 5, the field effect transistors manufactured in Examples 27 to 34 have high mobility, high on / off ratio, low S value, Vth of around 0 V, and excellent transistor characteristics. Recognize.

Figure 2017175125
<電界効果型トランジスタのトランジスタ信頼性評価>
実施例27〜34で作製した電界効果型トランジスタに対し、大気中(温度50℃、相対湿度50%)でBTS試験を100時間実施した。
Figure 2017175125
<Evaluation of transistor reliability of field effect transistor>
A BTS test was performed for 100 hours in the atmosphere (temperature: 50 ° C., relative humidity: 50%) for the field effect transistors manufactured in Examples 27 to 34.

ストレス条件は以下の4条件とした。
(1)Vgs=+10V、及びVds=0V
(2)Vgs=+10V、及びVds=+10V
(3)Vgs=−10V、及びVds=0V
(4)Vgs=−10V、及びVds=+10V
又、BTS試験が一定時間経過するごとに、Vds=+10Vとした場合の、VgsとIdsとの関係(Vgs−Ids)を測定した。
The stress conditions were the following four conditions.
(1) Vgs = + 10V and Vds = 0V
(2) Vgs = + 10V and Vds = + 10V
(3) Vgs = −10V and Vds = 0V
(4) Vgs = −10V and Vds = + 10V
Further, every time the BTS test elapses, the relationship between Vgs and Ids (Vgs−Ids) when Vds = + 10 V was measured.

実施例34で作製した電界効果型トランジスタにおいて、ストレス条件をVgs=+10V、及びVds=0VとしたBTS試験のVgs−Idsの結果を図32に示した、又、実施例34で作製した電界効果型トランジスタのストレス条件Vgs=+10V、及びVds=0Vにおける、ストレス時間に対する閾値電圧の変化量(ΔVth)を図33に示した。   FIG. 32 shows the results of Vgs-Ids of the BTS test in which the stress conditions are Vgs = + 10 V and Vds = 0 V in the field effect transistor manufactured in Example 34, and the field effect manufactured in Example 34. FIG. 33 shows the change amount (ΔVth) of the threshold voltage with respect to the stress time under the stress conditions Vgs = + 10 V and Vds = 0 V of the type transistor.

又、実施例27〜34で作製した電界効果型トランジスタのBTS試験における、ストレス時間100時間でのΔVthの値を表6に示した。ここで、ΔVthとは、ストレス時間0時間から、あるストレス時間までのVthの変化量を示す。   Table 6 shows the value of ΔVth at a stress time of 100 hours in the BTS test of the field effect transistors manufactured in Examples 27 to 34. Here, ΔVth indicates the amount of change in Vth from the stress time of 0 hour to a certain stress time.

図32、図33、及び表6より、実施例34で作製した電界効果型トランジスタは、ΔVthシフトが小さく、BTS試験に対して優れて信頼性を示すことがわかる。表6より、実施例27〜33で作製した電界効果型トランジスタは、ΔVthシフトが小さく、BTS試験に対して優れた信頼性を示すことがわかる。   32 and 33 and Table 6, it can be seen that the field-effect transistor manufactured in Example 34 has a small ΔVth shift and exhibits excellent reliability with respect to the BTS test. From Table 6, it can be seen that the field effect transistors fabricated in Examples 27 to 33 have a small ΔVth shift and show excellent reliability for the BTS test.

Figure 2017175125
以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。
Figure 2017175125
The preferred embodiments and the like have been described in detail above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and the like, and various modifications can be made to the above-described embodiments and the like without departing from the scope described in the claims. Variations and substitutions can be added.

10、10A、10B、10C、20、30 電界効果型トランジスタ
11、21、51、61,71、91 基板
12 ゲート電極
13 ゲート絶縁層
14 ソース電極
15 ドレイン電極
16 活性層
17 パッシベーション層
17a、41a、41b 第1のパッシベーション層
17b、41b、42b 第2のパッシベーション層
22 第1のゲート電極
23 ゲート絶縁層
24 第1のソース電極
25 第1のドレイン電極
26 第1の活性層
27 第1のパッシベーション層
32 第2のゲート電極
34 第2のソース電極
35 第2のドレイン電極
36 第2の活性層
37 第2のパッシベーション層
200 有機EL表示素子
210 駆動回路
220 層間絶縁膜
230 有機EL素子
240 隔壁
250 封止層
260 接着層
270 対向絶縁性基板
10, 10A, 10B, 10C, 20, 30 Field effect transistor 11, 21, 51, 61, 71, 91 Substrate 12 Gate electrode 13 Gate insulating layer 14 Source electrode 15 Drain electrode 16 Active layer 17 Passivation layer 17a, 41a, 41b 1st passivation layer 17b, 41b, 42b 2nd passivation layer 22 1st gate electrode 23 Gate insulating layer 24 1st source electrode 25 1st drain electrode 26 1st active layer 27 1st passivation layer 32 Second gate electrode 34 Second source electrode 35 Second drain electrode 36 Second active layer 37 Second passivation layer 200 Organic EL display element 210 Drive circuit 220 Interlayer insulating film 230 Organic EL element 240 Partition 250 Sealing Stop layer 260 Adhesive layer 270 Sex board

特開2011−151370号公報JP 2011-151370 A 特開2015−111653号公報JP 2015-111163 A

Claims (20)

ゲート絶縁層と、活性層と、パッシベーション層と、を有する電界効果型トランジスタの製造方法であって、
前記ゲート絶縁層を形成する第1の工程及び前記パッシベーション層を形成する第2の工程を含み、前記第1の工程及び前記第2の工程の少なくとも何れかの工程が、
アルカリ土類金属と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかと、を含む第1の酸化物を形成する工程と、
前記第1の酸化物を塩酸、シュウ酸、硝酸、燐酸、酢酸、硫酸、過酸化水素水のうち、少なくとも何れかを含む第1の溶液によってエッチングする工程と、を含むことを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方法。
A method of manufacturing a field effect transistor having a gate insulating layer, an active layer, and a passivation layer,
Including a first step of forming the gate insulating layer and a second step of forming the passivation layer, wherein at least one of the first step and the second step comprises:
Forming a first oxide containing an alkaline earth metal and at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanoid;
Etching the first oxide with a first solution containing at least one of hydrochloric acid, oxalic acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid, sulfuric acid, and hydrogen peroxide. Method for producing effect transistor.
前記パッシベーション層は第1のパッシベーション層と第2のパッシベーション層とを含み、
前記第2の工程が、
Siと、アルカリ土類金属とを含有する第2の酸化物を含有する第1のパッシベーション層を形成する工程と、
前記第1のパッシベーション層に接して配置され、前記第1の酸化物を含有する第2のパッシベーション層を形成する工程と、
前記第1のパッシベーション層をフッ化水素酸、フッ化アンモニウム、フッ化水素アンモニウム、有機アルカリのうち、少なくとも何れかを含む第2の溶液に接触させることでエッチングする工程と、
前記第2のパッシベーション層を前記第1の溶液に接触させることでエッチングする工程と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
The passivation layer includes a first passivation layer and a second passivation layer;
The second step includes
Forming a first passivation layer containing a second oxide containing Si and an alkaline earth metal;
Forming a second passivation layer disposed in contact with the first passivation layer and containing the first oxide;
Etching the first passivation layer by bringing it into contact with a second solution containing at least one of hydrofluoric acid, ammonium fluoride, ammonium hydrogen fluoride, and organic alkali; and
The method for manufacturing a field effect transistor according to claim 1, further comprising: etching the second passivation layer by bringing the second passivation layer into contact with the first solution.
前記第2の工程が、
前記第2のパッシベーション層上に前記第1のパッシベーション層を形成する工程と、
前記第1のパッシベーション層上にマスクを形成する工程と、
前記マスクを形成後、前記第1のパッシベーション層を前記第2の溶液に接触させることでエッチングする工程と、
前記第1のパッシベーション層のエッチング後、前記第2のパッシベーション層を前記第1の溶液に接触させることでエッチングする工程と、
前記マスクを除去する工程と、を含むことを特徴とする請求項2に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
The second step includes
Forming the first passivation layer on the second passivation layer;
Forming a mask on the first passivation layer;
Etching the first passivation layer after contacting the second solution after forming the mask;
Etching the second passivation layer by contacting the first solution after etching the first passivation layer;
The method for manufacturing a field effect transistor according to claim 2, further comprising: removing the mask.
前記第2の工程が、
前記第1のパッシベーション層上に前記第2のパッシベーション層を形成する工程と、
前記第2のパッシベーション層上にマスクを形成する工程と、
前記マスクを形成後、前記第2のパッシベーション層を前記第1の溶液に接触させることでエッチングする工程と、
前記第2のパッシベーション層のエッチング後、前記第1のパッシベーション層を前記第2の溶液に接触させることでエッチングする工程と、
前記マスクを除去する工程と、を含むことを特徴とする請求項2に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
The second step includes
Forming the second passivation layer on the first passivation layer;
Forming a mask on the second passivation layer;
Etching the second passivation layer by contacting the first solution after forming the mask;
Etching by contacting the first passivation layer with the second solution after etching the second passivation layer;
The method for manufacturing a field effect transistor according to claim 2, further comprising: removing the mask.
前記ゲート絶縁層は第1のゲート絶縁層と第2のゲート絶縁層を含み、
前記第1の工程が、
Siと、アルカリ土類金属とを含有する第2の酸化物を含有する第1のゲート絶縁層を形成する工程と、
前記第1のゲート絶縁層に接して配置され、前記第1の酸化物を含有する第2のゲート絶縁層を形成する工程と、
前記第1のゲート絶縁層をフッ化水素酸、フッ化アンモニウム、フッ化水素アンモニウム、有機アルカリのうち、少なくとも何れかを含む第2の溶液に接触させることでエッチングする工程と、
前記第2のゲート絶縁層を前記第1の溶液に接触させることでエッチングする工程と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
The gate insulating layer includes a first gate insulating layer and a second gate insulating layer;
The first step includes
Forming a first gate insulating layer containing a second oxide containing Si and an alkaline earth metal;
Forming a second gate insulating layer disposed in contact with the first gate insulating layer and containing the first oxide;
Etching the first gate insulating layer by contacting with a second solution containing at least one of hydrofluoric acid, ammonium fluoride, ammonium hydrogen fluoride, and organic alkali; and
The method of manufacturing a field effect transistor according to claim 1, further comprising: etching the second gate insulating layer by bringing the second gate insulating layer into contact with the first solution.
前記第1の工程が、
前記第2のゲート絶縁層上に前記第1のゲート絶縁層を形成する工程と、
前記第1のゲート絶縁層上にマスクを形成する工程と、
前記マスクを形成後、前記第1のゲート絶縁層を前記第2の溶液に接触させることでエッチングする工程と、
前記第1のゲート絶縁層のエッチング後、前記第2のゲート絶縁層を前記第1の溶液に接触させることでエッチングする工程と、
前記マスクを除去する工程と、を含むことを特徴とする請求項5に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
The first step includes
Forming the first gate insulating layer on the second gate insulating layer;
Forming a mask on the first gate insulating layer;
Etching the first gate insulating layer by contacting the second solution after forming the mask; and
Etching the second gate insulating layer by contacting the first solution after etching the first gate insulating layer;
6. The method of manufacturing a field effect transistor according to claim 5, further comprising a step of removing the mask.
前記第1の工程が、
前記第1のゲート絶縁層上に前記第2のゲート絶縁層を形成する工程と、
前記第2のゲート絶縁層上にマスクを形成する工程と、
前記マスクを形成後、前記第2のゲート絶縁層を前記第1の溶液に接触させることでエッチングする工程と、
前記第2のゲート絶縁層のエッチング後、前記第1のゲート絶縁層を前記第2の溶液に接触させることでエッチングする工程と、
前記マスクを除去する工程と、を含むことを特徴とする請求項5に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
The first step includes
Forming the second gate insulating layer on the first gate insulating layer;
Forming a mask on the second gate insulating layer;
Etching the second gate insulating layer by contacting the first solution after forming the mask; and
Etching the second gate insulating layer by contacting the first gate insulating layer with the second solution after etching the second gate insulating layer;
6. The method of manufacturing a field effect transistor according to claim 5, further comprising a step of removing the mask.
前記第2の酸化物が、Al及びBの少なくとも何れかを含有することを特徴とする請求項2又は5に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。   6. The method of manufacturing a field effect transistor according to claim 2, wherein the second oxide contains at least one of Al and B. 前記第1の酸化物が、常誘電体アモルファス酸化物であることを特徴とする請求項1に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。   2. The method of manufacturing a field effect transistor according to claim 1, wherein the first oxide is a paraelectric amorphous oxide. 前記第1の酸化物が、Al、Ti、Zr、Hf、Nb、及びTaの少なくとも何れかを含むことを特徴とする請求項1に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。   2. The method of manufacturing a field effect transistor according to claim 1, wherein the first oxide contains at least one of Al, Ti, Zr, Hf, Nb, and Ta. 前記活性層は酸化物半導体からなることを特徴する請求項1に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。   2. The method of manufacturing a field effect transistor according to claim 1, wherein the active layer is made of an oxide semiconductor. 前記ゲート絶縁層、前記活性層、及びパッシベーション層は、絶縁性基板上に形成されることを特徴とする請求項1に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。   2. The method of manufacturing a field effect transistor according to claim 1, wherein the gate insulating layer, the active layer, and the passivation layer are formed on an insulating substrate. 前記活性層は半導体基板であり、
前記ゲート絶縁層及び前記パッシベーション層は、前記半導体基板上に形成されることを特徴とする請求項1に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
The active layer is a semiconductor substrate;
2. The method of manufacturing a field effect transistor according to claim 1, wherein the gate insulating layer and the passivation layer are formed on the semiconductor substrate.
請求項1に記載の電界効果型トランジスタの製造方法における各工程と、
前記電界効果型トランジスタのドレイン電極と接続される第1のキャパシタ電極、第2のキャパシタ電極、及び前記第1のキャパシタ電極と前記第2のキャパシタ電極との間に設けられるキャパシタ誘電層を形成する工程と、を有することを特徴とする揮発性半導体メモリ素子の製造方法。
Each process in the manufacturing method of the field effect transistor according to claim 1,
Forming a first capacitor electrode connected to a drain electrode of the field effect transistor, a second capacitor electrode, and a capacitor dielectric layer provided between the first capacitor electrode and the second capacitor electrode; A process for producing a volatile semiconductor memory device.
前記キャパシタ誘電層を形成する工程が、
前記第1の酸化物を形成する工程と、
前記第1の酸化物を前記第1の溶液に接触させることでエッチングする工程と、を含むことを特徴とする請求項14に記載の揮発性半導体メモリ素子の製造方法。
Forming the capacitor dielectric layer comprises:
Forming the first oxide;
The method of manufacturing a volatile semiconductor memory device according to claim 14, further comprising: etching the first oxide by bringing the first oxide into contact with the first solution.
請求項1に記載の電界効果型トランジスタの製造方法における各工程と、
前記活性層と前記ゲート絶縁層との間に、第2のゲート絶縁層及びフローティングゲート電極を形成する工程と、を有すること特徴とする不揮発性半導体メモリ素子の製造方法。
Each process in the manufacturing method of the field effect transistor according to claim 1,
Forming a second gate insulating layer and a floating gate electrode between the active layer and the gate insulating layer. A method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory element, comprising:
電界効果型トランジスタを含む駆動回路を形成する工程と、前記駆動回路からの駆動信号に応じて光出力が制御される光制御素子を形成する工程と、を有する表示素子の製造方法であって、
前記駆動回路を形成する工程は、請求項1に記載の電界効果型トランジスタの製造方法における各工程を含むこと特徴とする表示素子の製造方法。
A method for manufacturing a display element, comprising: forming a drive circuit including a field effect transistor; and forming a light control element whose light output is controlled according to a drive signal from the drive circuit,
The method of manufacturing a display element according to claim 1, wherein the step of forming the driving circuit includes each step in the method of manufacturing a field effect transistor according to claim 1.
前記光制御素子は、エレクトロルミネッセンス素子、エレクトロクロミック素子、液晶素子、電気泳動素子、又はエレクトロウェッティング素子であることを特徴とする請求項17に記載の表示素子の製造方法。   The method for manufacturing a display element according to claim 17, wherein the light control element is an electroluminescence element, an electrochromic element, a liquid crystal element, an electrophoretic element, or an electrowetting element. 表示素子を複数個マトリクス状に配置した表示器と、夫々の前記表示素子を個別に制御する表示制御装置と、を有する画像表示装置の製造方法であって
前記表示素子を形成する工程は、請求項17又は18に記載の表示素子の製造方法における各工程を含むこと特徴とする画像表示装置の製造方法。
A method of manufacturing an image display apparatus, comprising: a display device in which a plurality of display elements are arranged in a matrix; and a display control device that individually controls each of the display elements, wherein the step of forming the display elements comprises: Item 19. A method for manufacturing an image display device, comprising each step in a method for manufacturing a display element according to Item 17 or 18.
画像表示装置と、前記画像表示装置に画像データを供給する画像データ作成装置と、を有するシステムの製造方法であって
前記画像表示装置を形成する工程は、請求項19に記載の画像表示装置の製造方法における各工程を含むこと特徴とするシステムの製造方法。
A method for manufacturing a system, comprising: an image display device; and an image data creation device that supplies image data to the image display device, wherein the step of forming the image display device comprises: A method for manufacturing a system, comprising each step in the manufacturing method.
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