JP6236778B2 - Metal oxide film forming coating solution, metal oxide film, field effect transistor, and method of manufacturing field effect transistor - Google Patents

Metal oxide film forming coating solution, metal oxide film, field effect transistor, and method of manufacturing field effect transistor Download PDF

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本発明は、金属酸化物膜形成用塗布液、金属酸化物膜、電界効果型トランジスタ、及び電界効果型トランジスタの製造方法に関する。   The present invention relates to a coating solution for forming a metal oxide film, a metal oxide film, a field effect transistor, and a method for manufacturing a field effect transistor.

従来、アンチモンドープ酸化錫(ATO)、錫ドープ酸化インジウム(ITO)などの金属酸化物は、透明導電膜として、液晶表示素子、エレクトロルミネッセンス表示素子などの表示素子の電極や、自動車、航空機、建築物などの窓ガラスの曇り防止、又は氷結防止のための発熱抵抗体に利用されている。   Conventionally, metal oxides such as antimony-doped tin oxide (ATO) and tin-doped indium oxide (ITO) are used as transparent conductive films as electrodes for display elements such as liquid crystal display elements and electroluminescence display elements, as well as automobiles, aircraft, and architecture. It is used as a heating resistor for preventing fogging of windows and other objects and for preventing freezing.

近年、金属酸化物の1種であるZnO、In、In−Ga−Zn−O等の酸化物半導体が、アモルファスシリコンと比較して高いキャリア移動度を示す半導体であることが見出されている。そして、これら酸化物半導体を活性層に用いた電界効果型トランジスタ(FET;Field Effect Transistor)の開発が活発化している。 In recent years, it has been found that an oxide semiconductor such as ZnO, In 2 O 3 , or In—Ga—Zn—O, which is a kind of metal oxide, is a semiconductor that exhibits higher carrier mobility than amorphous silicon. Has been. And development of the field effect transistor (FET; Field Effect Transistor) which used these oxide semiconductors for the active layer is activated.

このような金属酸化物の薄膜の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法などが一般的である。例えば、スパッタリング等の真空成膜技術を用いた、インジウム、正二価元素(特に亜鉛、マグネシウム、銅、コバルト、ニッケル、カルシウム)及び酸素を含有し比抵抗が10−1Ωcm〜10Ωcmである半導体薄膜が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、これらの方法を実施するには、複雑で高価な装置を必要とするという問題がある。また、大面積な薄膜を形成することが困難であるという問題がある。
As a method for forming such a metal oxide thin film, a vacuum deposition method, a sputtering method, or the like is generally used. For example, it contains indium, positive divalent elements (especially zinc, magnesium, copper, cobalt, nickel, calcium) and oxygen using a vacuum film formation technique such as sputtering, and has a specific resistance of 10 −1 Ωcm to 10 8 Ωcm. A semiconductor thin film has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
However, the implementation of these methods has the problem of requiring complex and expensive equipment. There is also a problem that it is difficult to form a large-area thin film.

そのため、より簡便かつ大面積化が可能な方法として、無機金属化合物、又は有機金属化合物を有機溶媒などに溶解し、より高い導電性を付与するために活剤として他の金属を添加した塗布液、及び該塗布液を用いた塗布方法が検討されている。
例えば、高い導電性と透過率を有する薄膜を形成する目的で、無機インジウム化合物、マグネシウム化合物、及びインジウムに配位可能な有機化合物を含有する透明導電膜形成用組成物が提案されている(例えば、特許文献2参照)。また、硝酸インジウム、多価アルコールの縮合体、及び活剤を有機溶媒に溶解した透明導電膜形成用組成物が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
しかし、これら提案の技術は、透明導電膜を形成するための組成物の技術であり、得られる透明導電膜は、電界効果型トランジスタの活性層としては、十分な機能が得られず、使用可能な用途が限定されるという問題がある。
Therefore, as a simpler method that can increase the area, a coating solution in which an inorganic metal compound or an organic metal compound is dissolved in an organic solvent or the like, and another metal is added as an activator to impart higher conductivity. And a coating method using the coating solution have been studied.
For example, for the purpose of forming a thin film having high conductivity and transmittance, a composition for forming a transparent conductive film containing an inorganic indium compound, a magnesium compound, and an organic compound capable of coordinating with indium has been proposed (for example, , See Patent Document 2). In addition, a composition for forming a transparent conductive film in which an indium nitrate, a polyhydric alcohol condensate, and an active agent are dissolved in an organic solvent has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
However, these proposed techniques are composition techniques for forming a transparent conductive film, and the obtained transparent conductive film cannot be used as an active layer of a field effect transistor and can be used. There is a problem that various applications are limited.

また、金属酸化物前駆体が無機金属塩であり、溶媒としての水又はエタノールに無機金属塩を溶解した金属酸化物前駆体溶液、及び該金属酸化物前駆体溶液を基材上に塗布して酸化物半導体を作製する方法が提案されている(特許文献4参照)。この提案の技術では、得られる酸化物半導体は、電界効果型トランジスタの活性層に検討されている。
しかし、この提案の技術では、金属酸化物前駆体溶液を基材上に塗布すると、塗布液は基材上に薄く広がるため、得られる酸化物半導体の形状の精度が低いという問題がある。
Further, the metal oxide precursor is an inorganic metal salt, a metal oxide precursor solution in which an inorganic metal salt is dissolved in water or ethanol as a solvent, and the metal oxide precursor solution is applied on a substrate. A method for manufacturing an oxide semiconductor has been proposed (see Patent Document 4). In the proposed technique, the obtained oxide semiconductor is studied for an active layer of a field effect transistor.
However, this proposed technique has a problem that when the metal oxide precursor solution is applied onto the base material, the coating liquid spreads thinly on the base material, so that the shape accuracy of the obtained oxide semiconductor is low.

したがって、所望の体積抵抗率を有する金属酸化物膜を、簡便かつ大面積に作製でき、更に所望の形状の金属酸化物膜を形成する精度が高い金属酸化物膜形成用塗布液の提供が求められているのが現状である。   Therefore, it is required to provide a coating solution for forming a metal oxide film that can easily and easily produce a metal oxide film having a desired volume resistivity in a large area and that has a high accuracy for forming a metal oxide film having a desired shape. This is the current situation.

本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、所望の体積抵抗率を有する金属酸化物膜を、簡便かつ大面積に作製でき、更に所望の形状の金属酸化物膜を形成する精度が高い金属酸化物膜形成用塗布液を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described problems and achieve the following objects. That is, the present invention provides a metal oxide film-forming coating solution that can easily produce a metal oxide film having a desired volume resistivity in a large area and has a high accuracy for forming a metal oxide film of a desired shape. The purpose is to provide.

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
本発明の金属酸化物膜形成用塗布液は、無機インジウム化合物と、バリウム化合物と、有機溶媒とを含有することを特徴とする。
Means for solving the problems are as follows. That is,
The coating liquid for forming a metal oxide film of the present invention contains an inorganic indium compound, a barium compound, and an organic solvent.

本発明によると、従来における前記諸問題を解決することができ、所望の体積抵抗率を有する金属酸化物膜を、簡便かつ大面積に作製でき、更に所望の形状の金属酸化物膜を形成する精度が高い金属酸化物膜形成用塗布液を提供することができる。   According to the present invention, the conventional problems can be solved, a metal oxide film having a desired volume resistivity can be easily produced in a large area, and a metal oxide film having a desired shape is formed. A coating solution for forming a metal oxide film with high accuracy can be provided.

図1は、ボトムゲート/ボトムコンタクトの電界効果型トランジスタの一例を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a bottom gate / bottom contact field effect transistor. 図2は、ボトムゲート/トップコンタクトの電界効果型トランジスタの一例を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of a bottom gate / top contact field effect transistor. 図3は、トップゲート/ボトムコンタクトの電界効果型トランジスタの一例を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example of a top-gate / bottom-contact field effect transistor. 図4は、トップゲート/トップコンタクトの電界効果型トランジスタの一例を示す概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a top gate / top contact field effect transistor. 図5Aは、本発明の電界効果型トランジスタの製造方法の一例を示す図である(その1)。FIG. 5A is a diagram showing an example of a method for producing a field effect transistor according to the present invention (part 1). 図5Bは、本発明の電界効果型トランジスタの製造方法の一例を示す図である(その2)。FIG. 5B is a diagram showing an example of the method for producing the field effect transistor according to the present invention (part 2). 図5Cは、本発明の電界効果型トランジスタの製造方法の一例を示す図である(その3)。FIG. 5C is a diagram showing an example of the method for producing the field effect transistor according to the present invention (part 3). 図5Dは、本発明の電界効果型トランジスタの製造方法の一例を示す図である(その4)。FIG. 5D is a diagram showing an example of the method for producing the field effect transistor according to the present invention (part 4). 図6は、金属酸化物膜形成用塗布液の塗布性が良好な状態を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing a state in which the coating property of the coating solution for forming a metal oxide film is good. 図7は、金属酸化物膜形成用塗布液の塗布性が不良な状態を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a state where the coating property of the coating liquid for forming a metal oxide film is poor. 図8は、実施例1で作製した電界効果型トランジスタのゲート電圧Vgsとソース・ドレイン間電流Idsの関係を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the gate voltage Vgs and the source-drain current Ids of the field effect transistor produced in Example 1.

(金属酸化物膜形成用塗布液)
本発明の金属酸化物膜形成用塗布液は、少なくとも、無機インジウム化合物と、バリウム化合物と、有機溶媒とを含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
(Coating liquid for forming metal oxide film)
The coating solution for forming a metal oxide film of the present invention contains at least an inorganic indium compound, a barium compound, and an organic solvent, and further contains other components as necessary.

前記金属酸化物膜形成用塗布液を用いることで、所望の体積抵抗率を有する金属酸化物膜を得ることができる。
なお、前記金属酸化物膜形成用塗布液は、その条件、具体的には溶解させる溶媒の種類、化合物の濃度によっても、得られる金属酸化物膜(例えば、酸化物半導体膜など)の体積抵抗率を制御することが可能である。また、In−Ba系酸化物を構成する各元素の一部を他の金属元素で置換することによっても、体積抵抗率を制御することができる。
また、塗布後の熱処理条件、より具体的には、焼成温度、焼成時間、昇温速度、降温速度、焼成中の雰囲気(ガス分率及び圧力)によっても体積抵抗率を制御することができる。
更に光による原料分解及び反応の促進効果を利用することができる。また、膜を形成した後のアニールによっても体積抵抗率は変化するため、アニール温度や雰囲気を最適化する方法も有効である。
By using the metal oxide film-forming coating solution, a metal oxide film having a desired volume resistivity can be obtained.
Note that the metal oxide film forming coating solution has a volume resistance of a metal oxide film (for example, an oxide semiconductor film) obtained depending on the conditions, specifically, the type of solvent to be dissolved and the concentration of the compound. It is possible to control the rate. The volume resistivity can also be controlled by substituting a part of each element constituting the In—Ba-based oxide with another metal element.
The volume resistivity can also be controlled by the heat treatment conditions after coating, more specifically, the firing temperature, firing time, temperature rise rate, temperature drop rate, and atmosphere (gas fraction and pressure) during firing.
Furthermore, the raw material decomposition | disassembly and reaction promotion effect by light can be utilized. In addition, since the volume resistivity is changed by annealing after the film is formed, a method of optimizing the annealing temperature and atmosphere is also effective.

<無機インジウム化合物>
前記無機インジウム化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オキソ酸インジウム、ハロゲン化インジウム、水酸化インジウム、シアン化インジウムなどが挙げられる。
前記オキソ酸インジウムとしては、例えば、硝酸インジウム、硫酸インジウム、炭酸インジウム、燐酸インジウムなどが挙げられる。
前記ハロゲン化インジウムとしては、例えば、塩化インジウム、臭化インジウム、沃化インジウムなどが挙げられる。
これらの中でも、各種溶媒に対する溶解度が高い点で、オキソ酸インジウム、ハロゲン化インジウムが好ましく、硝酸インジウム、硫酸インジウム、塩化インジウムがより好ましい。
<Inorganic Indium Compound>
There is no restriction | limiting in particular as said inorganic indium compound, According to the objective, it can select suitably, For example, an indium oxo acid, an indium halide, an indium hydroxide, an indium cyanide etc. are mentioned.
Examples of the indium oxoacid include indium nitrate, indium sulfate, indium carbonate, and indium phosphate.
Examples of the indium halide include indium chloride, indium bromide, and indium iodide.
Among these, in terms of high solubility in various solvents, indium oxoacid and indium halide are preferable, and indium nitrate, indium sulfate, and indium chloride are more preferable.

前記硝酸インジウムとしては、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、硝酸インジウムの水和物などが挙げられる。前記硝酸インジウムの水和物としては、例えば、硝酸インジウム三水和物、硝酸インジウム五水和物などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as said indium nitrate, According to the objective, it can select suitably, For example, the hydrate of an indium nitrate etc. are mentioned. Examples of the indium nitrate hydrate include indium nitrate trihydrate and indium nitrate pentahydrate.

前記硫酸インジウムとしては、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、無水硫酸インジウム、硫酸インジウムの水和物などが挙げられる。前記硫酸インジウムの水和物としては、例えば、硫酸インジウム九水和物などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as said indium sulfate, According to the objective, it can select suitably, For example, anhydrous indium sulfate, a hydrate of indium sulfate, etc. are mentioned. Examples of the hydrate of indium sulfate include indium sulfate nonahydrate.

前記塩化インジウムとしては、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、塩化インジウムの水和物などが挙げられる。前記塩化インジウムの水和物としては、例えば、塩化インジウム四水和物などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as said indium chloride, According to the objective, it can select suitably, For example, the hydrate of an indium chloride etc. are mentioned. Examples of the hydrate of indium chloride include indium chloride tetrahydrate.

これらの無機インジウム化合物は、合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。   As these inorganic indium compounds, synthesized ones or commercially available products may be used.

<バリウム化合物>
前記バリウム化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機バリウム化合物、無機バリウム化合物などが挙げられる。
<Barium compound>
There is no restriction | limiting in particular as said barium compound, According to the objective, it can select suitably, For example, an organic barium compound, an inorganic barium compound, etc. are mentioned.

前記有機バリウム化合物としては、バリウムと、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。前記バリウムと前記有機基とは、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。
前記有機基としては、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などが挙げられる。前記アルコキシ基としては、例えば、炭素数1〜6のアルコキシ基などが挙げられる。前記アシルオキシ基としては、例えば、炭素数1〜10のアシルオキシ基などが挙げられる。
前記置換基としては、例えば、ハロゲン、テトラヒドロフリル基などが挙げられる。
The organic barium compound is not particularly limited as long as it is a compound having barium and an organic group, and can be appropriately selected according to the purpose. The barium and the organic group are bonded by, for example, an ionic bond, a covalent bond, or a coordinate bond.
The organic group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include an alkoxy group which may have a substituent, an acyloxy group which may have a substituent, and a substituent. And an acetylacetonate group which may have As said alkoxy group, a C1-C6 alkoxy group etc. are mentioned, for example. As said acyloxy group, a C1-C10 acyloxy group etc. are mentioned, for example.
Examples of the substituent include a halogen and a tetrahydrofuryl group.

前記有機バリウム化合物としては、例えば、以下の化合物などが挙げられる。
バリウムビステトラヒドロフルフリルオキサイド
2−エチルヘキサン酸バリウム
バリウムアセチルアセトナート
前記構造式中の前記xとしては、例えば、0〜2の整数が挙げられる。
Examples of the organic barium compound include the following compounds.
Barium bistetrahydrofurfuryl oxide
Barium 2-ethylhexanoate
Barium acetylacetonate As said x in the said structural formula, the integer of 0-2 is mentioned, for example.

前記無機バリウム化合物としては、例えば、オキソ酸バリウム、ハロゲン化バリウム、水酸化バリウム、シアン化バリウムなどが挙げられる。
前記オキソ酸バリウムとしては、例えば、硝酸バリウム、酢酸バリウム、炭酸バリウム、燐酸バリウムなどが挙げられる。
前記ハロゲン化バリウムとしては、例えば、塩化バリウム、臭化バリウム、沃化バリウムなどが挙げられる。
Examples of the inorganic barium compound include barium oxoacid, barium halide, barium hydroxide, and barium cyanide.
Examples of the barium oxoacid include barium nitrate, barium acetate, barium carbonate, and barium phosphate.
Examples of the barium halide include barium chloride, barium bromide, and barium iodide.

前記塩化バリウムとしては、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、無水塩化バリウム、塩化バリウムの水和物などが挙げられる。前記塩化バリウムの水和物としては、例えば、塩化バリウム二水和物などが挙げられる。   The barium chloride is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include anhydrous barium chloride and barium chloride hydrate. Examples of the hydrate of barium chloride include barium chloride dihydrate.

前記臭化バリウムとしては、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、無水臭化バリウム、臭化バリウムの水和物などが挙げられる。前記臭化バリウムの水和物としては、例えば、臭化バリウム二水和物などが挙げられる。   The barium bromide is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include anhydrous barium bromide and hydrates of barium bromide. Examples of the hydrate of barium bromide include barium bromide dihydrate.

前記沃化バリウムとしては、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、無水沃化バリウム、沃化バリウムの水和物などが挙げられる。前記沃化バリウムの水和物としては、例えば、沃化バリウム一水和物、沃化バリウム二水和物などが挙げられる。   The barium iodide is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include anhydrous barium iodide and barium iodide hydrate. Examples of the hydrate of barium iodide include barium iodide monohydrate and barium iodide dihydrate.

これらの中でも、各種溶媒に対する溶解度が高い点で、バリウムビステトラヒドロフルフリルオキサイド、硝酸バリウム、炭酸バリウム、酢酸バリウム、水酸化バリウム、塩化バリウム、臭化バリウム、沃化バリウムが好ましく、バリウムビステトラヒドロフルフリルオキサイド、塩化バリウム、臭化バリウム、沃化バリウムがより好ましい。   Of these, barium bistetrahydrofurfuryl oxide, barium nitrate, barium carbonate, barium acetate, barium hydroxide, barium chloride, barium bromide, and barium iodide are preferred, with barium bistetrahydrofurfuroxide being preferred because of their high solubility in various solvents. More preferred are furyl oxide, barium chloride, barium bromide, and barium iodide.

これらのバリウム化合物は、合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。   As these barium compounds, synthesized ones or commercially available products may be used.

前記金属酸化物膜形成用塗布液中の前記無機インジウム化合物のインジウム原子数(A)と、前記バリウム化合物のバリウム原子数(B)とは、下記式(1)を満たすことが好ましい。
0.040≦〔B/(A+B)〕≦0.200 式(1)
ここで、前記インジウム原子、及び前記バリウム原子は、イオン状態であってもよい。
It is preferable that the number of indium atoms (A) of the inorganic indium compound and the number of barium atoms (B) of the barium compound in the coating solution for forming a metal oxide film satisfy the following formula (1).
0.040 ≦ [B / (A + B)] ≦ 0.200 Formula (1)
Here, the indium atom and the barium atom may be in an ionic state.

前記式(1)を満たす金属酸化物膜形成用塗布液は、酸化物半導体膜形成用塗布液ともいうことができる。   The coating liquid for forming a metal oxide film that satisfies the formula (1) can also be referred to as a coating liquid for forming an oxide semiconductor film.

スパッタリング法による酸化インジウム膜は数%から20%程度の錫、亜鉛、ガリウム等を添加することにより10−3Ωcmから10−4Ωcm程度の低抵抗な膜が得られることが知られている。しかし、このような低体積抵抗率では、電界効果型トランジスタの活性層として有効に機能しない。 It is known that an indium oxide film formed by sputtering can be obtained as a low resistance film of about 10 −3 Ωcm to about 10 −4 Ωcm by adding several to 20% of tin, zinc, gallium or the like. However, such a low volume resistivity does not function effectively as an active layer of a field effect transistor.

前記金属酸化物膜形成用塗布液は、前記式(1)を満たすことにより、前記金属酸化物膜形成用塗布液を塗布して形成される酸化物半導体膜の体積抵抗率を、電界効果型トランジスタの活性層として有効に機能する体積抵抗率にすることができる。   The metal oxide film-forming coating solution satisfies the above-described formula (1), so that the volume resistivity of the oxide semiconductor film formed by applying the metal oxide film-forming coating solution is changed to a field effect type. A volume resistivity that effectively functions as an active layer of a transistor can be obtained.

前記〔B/(A+B)〕が、0.040未満、又は0.200を超えると、得られる酸化物半導体膜の体積抵抗率が高すぎ、その酸化物半導体膜を活性層に用いた電界効果型トランジスタは、on/off比が低く、良好なトランジスタ特性を示さないことがある。   When [B / (A + B)] is less than 0.040 or exceeds 0.200, the volume resistivity of the obtained oxide semiconductor film is too high, and the field effect using the oxide semiconductor film as an active layer The type transistor has a low on / off ratio and may not exhibit good transistor characteristics.

ディスプレイの駆動回路などに用いられる電界効果型トランジスタの活性層に用いる酸化物半導体膜には、高いキャリア移動度と、いわゆるノーマリーオフ特性とを有することが要求される。高いキャリア移動度とノーマリーオフ特性とを実現する為には、酸化物半導体膜の体積抵抗率を10−2Ωcm以上10Ωcm以下にすることが好ましい。 An oxide semiconductor film used for an active layer of a field effect transistor used in a display driver circuit or the like is required to have high carrier mobility and so-called normally-off characteristics. In order to achieve high carrier mobility and normally-off characteristics, the volume resistivity of the oxide semiconductor film is preferably 10 −2 Ωcm to 10 9 Ωcm.

前記活性層に用いる金属酸化物膜の体積抵抗率が高い場合には、ゲート電圧制御によるオン状態で高いキャリア移動度を実現することが困難になることがある。そのため、金属酸化物膜の体積抵抗率としては、10Ωcm以下がより好ましい。
前記活性層に用いる金属酸化物膜の体積抵抗率が低い場合には、ゲート電圧制御によるオフ状態でIds(ドレイン・ソース間電流)を小さくすることが困難になることがある。そのため、金属酸化物膜の体積抵抗率としては、10−1Ωcm以上がより好ましい。
金属酸化物の体積抵抗率ρ(Ωcm)は、下記式(2)に従う。
ρ=1/nQμ 式(2)
ただし、前記式中、Q(C)は、キャリア電荷を表し、n(個/m)は、キャリア密度を表し、μ(m/V/s)は、キャリア移動度を表す。
そのため、これらn、Q、及びμを変えることによって体積抵抗率を制御することができる。
金属酸化物膜の体積抵抗率を制御する具体的方法としては、一般には膜中の酸素量(酸素欠陥の密度)を調整することによってキャリア密度を変える方法が挙げられる。
When the volume resistivity of the metal oxide film used for the active layer is high, it may be difficult to achieve high carrier mobility in an on state by gate voltage control. Therefore, the volume resistivity of the metal oxide film is more preferably 10 6 Ωcm or less.
When the volume resistivity of the metal oxide film used for the active layer is low, it may be difficult to reduce Ids (drain-source current) in an off state by gate voltage control. Therefore, the volume resistivity of the metal oxide film is more preferably 10 −1 Ωcm or more.
The volume resistivity ρ (Ωcm) of the metal oxide follows the following formula (2).
ρ = 1 / nQμ Equation (2)
In the above formula, Q (C) represents carrier charge, n (pieces / m 3 ) represents carrier density, and μ (m 2 / V / s) represents carrier mobility.
Therefore, the volume resistivity can be controlled by changing these n, Q, and μ.
As a specific method of controlling the volume resistivity of the metal oxide film, there is generally a method of changing the carrier density by adjusting the amount of oxygen (oxygen defect density) in the film.

前記金属酸化物膜形成用塗布液は、前記式(1)を満たすことで体積抵抗率を制御し、電界効果型トランジスタの活性層として有効な酸化物半導体膜を得ることができる。
前記金属酸化物膜形成用塗布液から形成される酸化物半導体膜の体積抵抗率の制御方法としては、前記式(1)の範囲を満たすことが最も有効である。
The metal oxide film forming coating solution can control the volume resistivity by satisfying the formula (1), and obtain an oxide semiconductor film effective as an active layer of a field effect transistor.
As a method for controlling the volume resistivity of the oxide semiconductor film formed from the metal oxide film forming coating solution, it is most effective to satisfy the range of the formula (1).

<有機溶媒>
前記有機溶媒としては、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、グリコールエーテル類、ジオール類が好ましい。即ち、前記金属酸化物膜形成用塗布液は、前記グリコールエーテル類及び前記ジオール類の少なくともいずれかを含有することが好ましい。
<Organic solvent>
There is no restriction | limiting in particular as said organic solvent, Although it can select suitably according to the objective, Glycol ethers and diol are preferable. That is, it is preferable that the coating liquid for forming a metal oxide film contains at least one of the glycol ethers and the diols.

−グリコールエーテル類−
前記グリコールエーテル類は、前記無機インジウム化合物、及び前記バリウム化合物をよく溶解し、かつ溶解後の安定性が高いため、前記グリコールエーテル類を前記金属酸化物膜形成用塗布液に用いることにより、均一性が高く、欠陥の少ない金属酸化物膜(例えば、酸化物半導体膜など)を得ることができる。
また、前記グリコールエーテル類を前記金属酸化物膜形成用塗布液に用いることにより、所望の形状の金属酸化物膜(例えば、酸化物半導体膜など)を精度が高く形成することができる。
また、前記グリコールエーテル類は、還元剤として働くと考えられる。n型半導体であるIn−Ba系酸化物半導体は、酸素欠陥の生成により伝導電子を発生するため、還元側に平衡を移動させたほうがより高い伝導度を有する材料となりうる。そのため、前記金属酸化物膜形成用塗布液が、前記グリコールエーテル類を含有することにより、塗布後の熱処理中に還元作用が働き、より低い体積抵抗率の酸化物半導体膜が得られる。
-Glycol ethers-
Since the glycol ethers dissolve the inorganic indium compound and the barium compound well and have high stability after dissolution, the glycol ethers can be uniformly used by using the coating liquid for forming the metal oxide film. Thus, a metal oxide film (eg, an oxide semiconductor film) having high properties and few defects can be obtained.
Further, by using the glycol ether in the coating solution for forming the metal oxide film, a metal oxide film having a desired shape (for example, an oxide semiconductor film) can be formed with high accuracy.
The glycol ethers are considered to work as a reducing agent. Since an In—Ba-based oxide semiconductor that is an n-type semiconductor generates conduction electrons due to generation of oxygen defects, a material having higher conductivity can be obtained by moving the equilibrium to the reduction side. Therefore, when the coating liquid for forming a metal oxide film contains the glycol ethers, a reducing action acts during heat treatment after coating, and an oxide semiconductor film having a lower volume resistivity can be obtained.

前記グリコールエーテル類としては、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、アルキレングリコールモノアルキルエーテルが好ましい。前記グリコールエーテル類の炭素数としては、3〜6が好ましい。
前記アルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、及びエチレングリコールモノイソブチルエーテルの少なくともいずれかが好ましい。これらのアルキレングリコールモノアルキルエーテルは、沸点が120℃〜180℃程度で乾燥が速く、前記金属酸化物膜形成用塗布液が濡れ広がりにくくなる。このような好ましい化合物であると、焼成温度を低くし、比較的短時間での焼成を可能にする。また、焼成後に不純物が少ない金属酸化物膜(例えば、酸化物半導体膜など)が得られる。その結果、キャリア移動度が大きくなるために、酸化物半導体膜を活性層に用いた電界効果型トランジスタのゲート電圧Vgsとソース・ドレイン間電流Idsの関係を示すグラフにおいて、オフからオンに切り替わる立ち上がりの傾きが大きくなり、スイッチング特性が良好になり、必要なオン電流を得るための駆動電圧が低くなる。
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。
There is no restriction | limiting in particular as said glycol ether, Although it can select suitably according to the objective, An alkylene glycol monoalkyl ether is preferable. As carbon number of the said glycol ethers, 3-6 are preferable.
The alkylene glycol monoalkyl ether is preferably at least one of ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, and ethylene glycol monoisobutyl ether. These alkylene glycol monoalkyl ethers have a boiling point of about 120 ° C. to 180 ° C. and dry quickly, so that the coating solution for forming a metal oxide film is difficult to spread. With such a preferable compound, the firing temperature is lowered, and firing in a relatively short time is possible. In addition, a metal oxide film (eg, an oxide semiconductor film) with few impurities after baking is obtained. As a result, since the carrier mobility increases, in the graph showing the relationship between the gate voltage Vgs and the source-drain current Ids of the field effect transistor using the oxide semiconductor film as the active layer, the rising edge is switched from off to on. , The switching characteristics are improved, and the driving voltage for obtaining the required on-current is lowered.
These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

前記金属酸化物膜形成用塗布液における前記グリコールエーテル類の含有量としては、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が、10質量%〜80質量%が好ましい。前記含有量が、10質量%未満であると、前記グリコールエーテル類を含有させた際の前述の効果(均一性が高く、欠陥の少ない金属酸化物膜を得ることができるという効果、所望の形状の金属酸化物膜を精度が高く形成できるという効果、及びより低い体積抵抗率の酸化物半導体膜が得られるという効果)が得られないことがあり、80質量%を超えると、一回の塗布により形成できる金属酸化物膜(例えば、酸化物半導体膜など)の厚みが薄くなることがある。   There is no restriction | limiting in particular as content of the said glycol ether in the said coating liquid for metal oxide film formation, Although it can select suitably according to the objective, 10 mass%-80 mass% are preferable. When the content is less than 10% by mass, the above-described effect when the glycol ether is contained (the effect that a metal oxide film having high uniformity and few defects can be obtained, and a desired shape The effect that the metal oxide film can be formed with high accuracy and the effect that a lower volume resistivity oxide semiconductor film can be obtained) may not be obtained. In some cases, the thickness of a metal oxide film (eg, an oxide semiconductor film) that can be formed is reduced.

−ジオール類−
前記グリコールエーテル類は、ジオール類と併用して用いることが好ましい。前記グリコールエーテル類と前記ジオール類を併用すると、前記ジオール類の作用により、インクジェット法で塗布する際のインクジェットノズル内での溶媒乾燥による詰まりをなくすことができる。更に、前記グリコールエーテル類の作用により基材などに付着させた塗布液を、すばやく乾燥させ、不要な箇所に塗布液が広がることを抑制することができる。例えば、電界効果型トランジスタを製造する際にチャネルに付着させた塗布液をすばやく乾燥させ、チャネル領域以外に広がることを抑制することができる。
また、前記グリコールエーテル類は、通常、粘度が1.3cp〜3.5cp程度と低粘度であることから、高粘度のジオール類と混合することで、容易に前記金属酸化物膜形成用塗布液の粘度を調整することができる。
-Diols-
The glycol ethers are preferably used in combination with diols. When the glycol ethers and the diols are used in combination, clogging due to solvent drying in the ink jet nozzle during application by the ink jet method can be eliminated by the action of the diols. Furthermore, it is possible to quickly dry the coating liquid adhered to the substrate or the like by the action of the glycol ethers, and to prevent the coating liquid from spreading to unnecessary portions. For example, it is possible to quickly dry a coating solution attached to a channel when manufacturing a field effect transistor and to prevent the coating solution from spreading outside the channel region.
In addition, since the glycol ethers usually have a low viscosity of about 1.3 cp to 3.5 cp, the coating liquid for forming a metal oxide film can be easily mixed with diols having a high viscosity. The viscosity can be adjusted.

前記ジオール類は、インジウム塩、バリウム塩、カルシウム塩、ストロンチウム塩、マグネシウム塩、及び亜鉛塩に配位し金属塩の熱的安定性を高める働きがあると考えられる。   The diols are considered to function to increase the thermal stability of the metal salt by coordinating with the indium salt, barium salt, calcium salt, strontium salt, magnesium salt, and zinc salt.

前記ジオール類としては、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、アルカンジオール、ジアルキレングリコールが好ましい。前記ジオール類の炭素数としては、2〜4が好ましい。前記炭素数が、5以上であると、揮発性が低く、形成される金属酸化物膜(例えば、酸化物半導体膜など)に残りやすくなり、焼成後の金属酸化物膜(例えば、酸化物半導体膜など)の緻密性を低下させることがある。そして、酸化物半導体膜の緻密性が低下した場合には、キャリア移動度が低下し、オン電流が減少することがある。
炭素数2〜4のジオール類は、沸点が180℃から250℃程度であることから、前記金属酸化物膜形成用塗布液を塗布した後の焼成時に揮発し、金属酸化物膜(例えば、酸化物半導体膜)中に残りにくい。また、粘度が10cp〜110cp程度であることから、前記金属酸化物膜形成用塗布液をインクジェット法で塗布する場合に、前記金属酸化物膜形成用塗布液が基板などに着弾する際の広がりを抑える効果がある。
前記ジオール類としては、焼成温度及び焼成後の金属酸化物膜(例えば、酸化物半導体膜など)の緻密性の点から、ジエチレングリコール、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、及び1,3−ブタンジオールの少なくともいずれかがより好ましい。
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。
There is no restriction | limiting in particular as said diol, Although it can select suitably according to the objective, Alkanediol and dialkylene glycol are preferable. As carbon number of the said diols, 2-4 are preferable. When the number of carbon atoms is 5 or more, the volatility is low, and the remaining metal oxide film (for example, an oxide semiconductor film) is likely to remain, and the fired metal oxide film (for example, an oxide semiconductor) May reduce the density of the film. When the density of the oxide semiconductor film is reduced, carrier mobility may be reduced and on-state current may be reduced.
Since diols having 2 to 4 carbon atoms have a boiling point of about 180 ° C. to 250 ° C., they volatilize during firing after applying the metal oxide film-forming coating solution, and metal oxide films (for example, oxidation It is difficult to remain in the (semiconductor film). Further, since the viscosity is about 10 cp to 110 cp, when the metal oxide film forming coating solution is applied by an ink jet method, the metal oxide film forming coating solution spreads when landing on a substrate or the like. There is an effect to suppress.
Examples of the diol include diethylene glycol, 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, and 1 from the viewpoint of the firing temperature and the denseness of the fired metal oxide film (for example, an oxide semiconductor film). , 3-butanediol is more preferable.
These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

前記金属酸化物膜形成用塗布液における前記有機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が、50質量%〜97質量%が好ましく、80質量%〜97質量%がより好ましい。前記含有量が、50質量%未満であると、無機金属化合物の濃度が高すぎノズル先端での溶媒蒸発により無機金属化合物の析出が生じやすくなる。また、残部の大部分が代表的な無機溶媒である水の場合は、表面張力が72dyn/cmと大きく、インクジェットでの吐出性が悪く、かつ沸点が100℃と低いためにノズル先端でのインクの乾燥が早く、ノズルが詰まりやすいことがある。前記含有量が、97質量%を超えると、塗布液乾燥後の無機金属化合物の付着量が小さいため、必要な厚みの金属酸化物膜を得るための重ね塗り回数が多くなり、生産性が低下することがある。前記含有量が、前記より好ましい範囲内であると、表面張力が小さくなり吐出性、及び乾燥性の点で有利である。   There is no restriction | limiting in particular as content of the said organic solvent in the said coating liquid for metal oxide film formation, Although it can select suitably according to the objective, 50 mass%-97 mass% are preferable, and 80 mass%- 97 mass% is more preferable. When the content is less than 50% by mass, the concentration of the inorganic metal compound is too high and the inorganic metal compound is likely to be precipitated due to solvent evaporation at the nozzle tip. In addition, in the case where water is a typical inorganic solvent, most of the remaining portion has a large surface tension of 72 dyn / cm, poor ejection characteristics with an inkjet, and a low boiling point of 100 ° C. May dry quickly and the nozzle may become clogged. When the content exceeds 97% by mass, the amount of the inorganic metal compound deposited after drying the coating solution is small, so the number of overcoating times for obtaining a metal oxide film having a required thickness increases, and the productivity decreases. There are things to do. When the content is within the more preferable range, the surface tension is reduced, which is advantageous in terms of dischargeability and drying property.

前記金属酸化物膜形成用塗布液における、前記有機溶媒(例えば、前記ジオール類及びグリコールエーテル類)に対する前記金属酸化物膜の原料(例えば、前記無機インジウム化合物及び前記バリウム化合物)の割合としては、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、前記有機溶媒1Lに対して、前記無機インジウム化合物と、前記バリウム化合物との合計が0.1mol〜0.5molが好ましい。前記含有割合が、0.1mol未満であると、焼成後に形成される金属酸化物膜の厚みが薄くなりすぎ、連続膜を形成することが困難になることがある。また、必要な厚みを得るために塗布と乾燥を繰り返し行う必要がでることがある。前記含有割合が、0.5molを超えると、インクジェット法により塗布した際にインクジェットノズル先端でのノズルの詰まりを生じる頻度が高くなることがある。   In the coating solution for forming the metal oxide film, as a ratio of the raw material of the metal oxide film (for example, the inorganic indium compound and the barium compound) to the organic solvent (for example, the diols and glycol ethers), There is no restriction | limiting in particular, Although it can select suitably according to the objective, 0.1 mol-0.5 mol of the sum total of the said inorganic indium compound and the said barium compound is preferable with respect to 1 L of said organic solvents. When the content ratio is less than 0.1 mol, the thickness of the metal oxide film formed after firing becomes too thin, and it may be difficult to form a continuous film. Also, it may be necessary to repeat application and drying in order to obtain the required thickness. When the content ratio exceeds 0.5 mol, the frequency of nozzle clogging at the tip of the ink jet nozzle may increase when applied by the ink jet method.

<その他の成分>
前記その他の成分としては、例えば、無機マグネシウム化合物、無機亜鉛化合物、無機カルシウム化合物、無機ストロンチウム化合物などが挙げられる。
前記無機マグネシウム化合物に含まれるマグネシウム、前記無機亜鉛化合物に含まれる亜鉛、前記無機カルシウム化合物に含まれるカルシウム、及び前記無機ストロンチウム化合物に含まれるストロンチウムは、前記金属酸化物膜形成用塗布液を塗布して得られる金属酸化物膜(例えば、酸化物半導体膜など)においてインジウムサイトを置換するドーパントとして機能し、ホールをドープする効果を有する。
<Other ingredients>
Examples of the other components include inorganic magnesium compounds, inorganic zinc compounds, inorganic calcium compounds, and inorganic strontium compounds.
Magnesium contained in the inorganic magnesium compound, zinc contained in the inorganic zinc compound, calcium contained in the inorganic calcium compound, and strontium contained in the inorganic strontium compound were coated with the coating solution for forming the metal oxide film. The metal oxide film (for example, an oxide semiconductor film) obtained in this manner functions as a dopant for replacing indium sites and has an effect of doping holes.

−無機マグネシウム化合物−
前記無機マグネシウム化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オキソ酸マグネシウム、ハロゲン化マグネシウム、水酸化マグネシウム、シアン化マグネシウムなどが挙げられる。
前記オキソ酸マグネシウムとしては、例えば、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、燐酸マグネシウムなどが挙げられる。
前記ハロゲン化マグネシウムとしては、例えば、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、沃化マグネシウムなどが挙げられる。
これらは、無水物であってもよいし、水和物であってもよい。
-Inorganic magnesium compound-
There is no restriction | limiting in particular as said inorganic magnesium compound, According to the objective, it can select suitably, For example, magnesium oxo acid, magnesium halide, magnesium hydroxide, magnesium cyanide etc. are mentioned.
Examples of the magnesium oxo acid include magnesium nitrate, magnesium sulfate, magnesium carbonate, and magnesium phosphate.
Examples of the magnesium halide include magnesium chloride, magnesium bromide, and magnesium iodide.
These may be anhydrides or hydrates.

−無機亜鉛化合物−
前記無機亜鉛化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オキソ酸亜鉛、ハロゲン化亜鉛、水酸化亜鉛、シアン化亜鉛などが挙げられる。
前記オキソ酸亜鉛としては、例えば、硝酸亜鉛、硫酸亜鉛、炭酸亜鉛、燐酸亜鉛などが挙げられる。
前記ハロゲン化亜鉛としては、例えば、塩化亜鉛、臭化亜鉛、沃化亜鉛などが挙げられる。
これらは、無水物であってもよいし、水和物であってもよい。
-Inorganic zinc compounds-
There is no restriction | limiting in particular as said inorganic zinc compound, According to the objective, it can select suitably, For example, oxo acid zinc, a halogenated zinc, zinc hydroxide, zinc cyanide etc. are mentioned.
Examples of the zinc oxoacid include zinc nitrate, zinc sulfate, zinc carbonate, and zinc phosphate.
Examples of the zinc halide include zinc chloride, zinc bromide, and zinc iodide.
These may be anhydrides or hydrates.

−無機カルシウム化合物−
前記無機カルシウム化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オキソ酸カルシウム、ハロゲン化カルシウム、水酸化カルシウム、シアン化カルシウムなどが挙げられる。
前記オキソ酸カルシウムとしては、例えば、硝酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、燐酸カルシウムなどが挙げられる。
前記ハロゲン化カルシウムとしては、例えば、塩化カルシウム、臭化カルシウム、沃化カルシウムなどが挙げられる。
これらの中でも、各種溶媒に対する溶解度が高い点で、オキソ酸カルシウム、ハロゲン化カルシウムが好ましく、硝酸カルシウム、硫酸カルシウム、塩化カルシウムがより好ましい。
-Inorganic calcium compounds-
There is no restriction | limiting in particular as said inorganic calcium compound, According to the objective, it can select suitably, For example, a calcium oxo acid, a calcium halide, a calcium hydroxide, a calcium cyanide etc. are mentioned.
Examples of the calcium oxoacid include calcium nitrate, calcium sulfate, calcium carbonate, and calcium phosphate.
Examples of the calcium halide include calcium chloride, calcium bromide, and calcium iodide.
Among these, calcium oxoacid and calcium halide are preferable, and calcium nitrate, calcium sulfate, and calcium chloride are more preferable in terms of high solubility in various solvents.

前記硝酸カルシウムとしては、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、硝酸カルシウムの水和物などが挙げられる。前記硝酸カルシウムの水和物としては、例えば、硝酸カルシウム三水和物、硝酸カルシウム六水和物などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as said calcium nitrate, According to the objective, it can select suitably, For example, the hydrate etc. of calcium nitrate are mentioned. Examples of the calcium nitrate hydrate include calcium nitrate trihydrate and calcium nitrate hexahydrate.

前記硫酸カルシウムとしては、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、硫酸カルシウムの水和物などが挙げられる。前記硫酸カルシウムの水和物としては、例えば、硫酸カルシウム一水和物、硫酸カルシウム七水和物などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as said calcium sulfate, According to the objective, it can select suitably, For example, the hydrate of calcium sulfate etc. are mentioned. Examples of the calcium sulfate hydrate include calcium sulfate monohydrate and calcium sulfate heptahydrate.

前記塩化カルシウムとしては、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、塩化カルシウムの水和物などが挙げられる。前記塩化カルシウムの水和物としては、例えば、塩化カルシウム六水和物などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as said calcium chloride, According to the objective, it can select suitably, For example, the hydrate of calcium chloride etc. are mentioned. Examples of the calcium chloride hydrate include calcium chloride hexahydrate.

これらの無機カルシウム化合物は、合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。   As these inorganic calcium compounds, synthesized ones or commercially available products may be used.

−無機ストロンチウム化合物−
前記無機ストロンチウム化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オキソ酸ストロンチウム、ハロゲン化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、シアン化ストロンチウムなどが挙げられる。
前記オキソ酸ストロンチウムとしては、例えば、硝酸ストロンチウム、硫酸ストロンチウム、炭酸ストロンチウム、燐酸ストロンチウムなどが挙げられる。
前記ハロゲン化ストロンチウムとしては、例えば、塩化ストロンチウム、臭化ストロンチウム、沃化ストロンチウムなどが挙げられる。
これらの中でも、各種溶媒に対する溶解度が高い点で、オキソ酸ストロンチウム、ハロゲン化ストロンチウムが好ましく、硝酸ストロンチウム、硫酸ストロンチウム、塩化ストロンチウムがより好ましい。
-Inorganic strontium compounds-
There is no restriction | limiting in particular as said inorganic strontium compound, According to the objective, it can select suitably, For example, strontium oxo acid, strontium halide, strontium hydroxide, strontium cyanide etc. are mentioned.
Examples of the strontium oxoacid include strontium nitrate, strontium sulfate, strontium carbonate, and strontium phosphate.
Examples of the strontium halide include strontium chloride, strontium bromide, and strontium iodide.
Among these, strontium oxoacids and strontium halides are preferable in terms of high solubility in various solvents, and strontium nitrate, strontium sulfate, and strontium chloride are more preferable.

前記硝酸ストロンチウムとしては、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、硝酸ストロンチウムの水和物などが挙げられる。前記硝酸ストロンチウムの水和物としては、例えば、硝酸ストロンチウム三水和物、硝酸ストロンチウム六水和物などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as said strontium nitrate, According to the objective, it can select suitably, For example, the hydrate of strontium nitrate etc. are mentioned. Examples of the hydrate of strontium nitrate include strontium nitrate trihydrate and strontium nitrate hexahydrate.

前記硫酸ストロンチウムとしては、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、無水硫酸ストロンチウム、硫酸ストロンチウムの水和物などが挙げられる。前記硫酸ストロンチウムの水和物としては、例えば、硫酸ストロンチウム二水和物、硫酸ストロンチウム七水和物などが挙げられる。   The strontium sulfate is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include anhydrous strontium sulfate and hydrated strontium sulfate. Examples of the strontium sulfate hydrate include strontium sulfate dihydrate and strontium sulfate heptahydrate.

前記塩化ストロンチウムとしては、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、無水塩化ストロンチウム、塩化ストロンチウムの水和物などが挙げられる。前記塩化ストロンチウムの水和物としては、例えば、塩化ストロンチウム二水和物、塩化ストロンチウム四水和物などが挙げられる。   The strontium chloride is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include anhydrous strontium chloride and strontium chloride hydrate. Examples of the strontium chloride hydrate include strontium chloride dihydrate and strontium chloride tetrahydrate.

これらの無機ストロンチウム化合物は、合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。   As these inorganic strontium compounds, synthesized ones or commercially available products may be used.

前記金属酸化物膜形成用塗布液における前記無機マグネシウム化合物、前記無機亜鉛化合物、前記無機カルシウム化合物、及び前記無機ストロンチウム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が、インジウム原子数(A)に対して、マグネシウム原子数、亜鉛原子数、カルシウム原子数、及びストロンチウム原子数の和(C)が、1%〜30%が好ましい。
ここで、前記インジウム原子、前記マグネシウム原子、前記亜鉛原子、前記カルシウム原子、及び前記ストロンチウム原子は、イオン状態であってもよい。
The content of the inorganic magnesium compound, the inorganic zinc compound, the inorganic calcium compound, and the inorganic strontium compound in the coating solution for forming the metal oxide film is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. However, the sum (C) of the number of magnesium atoms, the number of zinc atoms, the number of calcium atoms, and the number of strontium atoms is preferably 1% to 30% with respect to the number of indium atoms (A).
Here, the indium atom, the magnesium atom, the zinc atom, the calcium atom, and the strontium atom may be in an ionic state.

<金属酸化物膜形成用塗布液の作製方法>
前記金属酸化物膜形成用塗布液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、硝酸塩ジオール溶液と硝酸塩グリコールエーテル溶液とをそれぞれ作製し、それらを混合する方法が挙げられる。
具体的には、以下のような作製方法が挙げられる。
前記バリウム化合物として、バリウムビステトラヒドロフルフリルオキサイド溶液(シグマアルドリッチ社製)のような市販されているバリウム化合物の溶液を使用する場合の一例について説明する。
最初に硝酸インジウム(In(NO・3HO)をジオール類に溶解させ、硝酸塩ジオール溶液を作製する。前記ジオール類であるジエチレングリコール、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、及び1,3−ブタンジオールは、攪拌することにより、硝酸インジウムを1mol/L以上の濃度まで室温で溶解可能である。溶解の際には、加熱することにより溶解時間を短縮することができる。
続いて、硝酸インジウム(In(NO・3HO)をグリコールエーテル類に溶解させ、硝酸塩グリコールエーテル溶液を作製する。前記グリコールエーテル類であるエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、及びエチレングリコールモノイソブチルエーテルは、攪拌することにより、硝酸インジウムを1mol/L以上の濃度まで室温で溶解可能である。溶解の際には、加熱することにより溶解時間を短縮することができる。
そして、それぞれ作製した前記硝酸塩ジオール溶液と前記硝酸塩グリコールエーテル溶
液を所望の混合割合で混合して硝酸塩の混合液を得る。
最後に、バリウムビステトラヒドロフルフリルオキサイド溶液(シグマアルドリッチ社製)と、前記硝酸塩の混合液とを、所望の混合割合で混合して、金属酸化物膜形成用塗布液が得られる。
なお、バリウムビステトラヒドロフルフリルオキサイド溶液は、40質量%のバリウムビステトラヒドロフルフリルオキサイド、36質量%のエチルアルコール、24質量%のテトラヒドロフルフリルアルコールからなる。
<Method for producing coating solution for forming metal oxide film>
The method for preparing the coating solution for forming the metal oxide film is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, a nitrate diol solution and a nitrate glycol ether solution are respectively prepared and mixed. The method of doing is mentioned.
Specifically, the following production methods can be mentioned.
An example of using a commercially available barium compound solution such as a barium bistetrahydrofurfuryl oxide solution (manufactured by Sigma-Aldrich) as the barium compound will be described.
First, indium nitrate (In (NO 3 ) 3 .3H 2 O) is dissolved in diols to prepare a nitrate diol solution. Diethylene glycol, 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, and 1,3-butanediol, which are the diols, can dissolve indium nitrate to a concentration of 1 mol / L or more at room temperature by stirring. is there. During the dissolution, the dissolution time can be shortened by heating.
Subsequently, indium nitrate (In (NO 3 ) 3 .3H 2 O) is dissolved in glycol ethers to prepare a nitrate glycol ether solution. The glycol ethers, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, and ethylene glycol monoisobutyl ether, are mixed with indium nitrate by stirring. It can be dissolved at room temperature up to a concentration of 1 mol / L or more. During the dissolution, the dissolution time can be shortened by heating.
Then, the prepared nitrate diol solution and the nitrate glycol ether solution are mixed at a desired mixing ratio to obtain a mixed solution of nitrate.
Finally, a barium bistetrahydrofurfuryl oxide solution (manufactured by Sigma-Aldrich) and a mixed solution of the nitrate are mixed at a desired mixing ratio to obtain a coating solution for forming a metal oxide film.
The barium bistetrahydrofurfuryl oxide solution is composed of 40% by mass of barium bistetrahydrofurfuryl oxide, 36% by mass of ethyl alcohol, and 24% by mass of tetrahydrofurfuryl alcohol.

次に、固体原料を溶媒に溶解して金属酸化物膜形成用塗布液を作製する場合の一例について、説明する。
最初に硝酸インジウム(In(NO・3HO)と塩化バリウム(BaCl・2HO)とをジオール類に溶解させ、ジオール溶液を作製する。前記ジオール類であるジエチレングリコール、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、及び1,3−ブタンジオールは、攪拌することにより、硝酸インジウム、及び塩化バリウムをそれぞれ1mol/L以上の濃度まで室温で溶解可能である。溶解の際には、加熱することにより溶解時間を短縮することができる。
続いて、硝酸インジウム(In(NO・3HO)と塩化バリウム(BaCl・2HO)とをグリコールエーテル類に溶解させ、グリコールエーテル溶液を作製する。前記グリコールエーテル類であるエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、及びエチレングリコールモノイソブチルエーテルは、攪拌することにより、硝酸インジウム、及び塩化バリウムをそれぞれ1mol/L以上の濃度まで室温で溶解可能である。溶解の際には、加熱することにより溶解時間を短縮することができる。
そして、それぞれ作製した前記ジオール溶液と前記グリコールエーテル溶液とを、所望の混合割合で混合して、金属酸化物膜形成用塗布液が得られる。
Next, an example in which a solid raw material is dissolved in a solvent to produce a coating solution for forming a metal oxide film will be described.
First, indium nitrate (In (NO 3 ) 3 .3H 2 O) and barium chloride (BaCl 2 .2H 2 O) are dissolved in diols to prepare a diol solution. Diethylene glycol, 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, and 1,3-butanediol, which are the diols, are mixed with indium nitrate and barium chloride to a concentration of 1 mol / L or more by stirring. It can be dissolved at room temperature. During the dissolution, the dissolution time can be shortened by heating.
Subsequently, indium nitrate (In (NO 3 ) 3 .3H 2 O) and barium chloride (BaCl 2 .2H 2 O) are dissolved in glycol ethers to prepare a glycol ether solution. The glycol ethers such as ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, and ethylene glycol monoisobutyl ether are mixed with indium nitrate, And barium chloride can be dissolved at a room temperature to a concentration of 1 mol / L or more. During the dissolution, the dissolution time can be shortened by heating.
Then, the prepared diol solution and the glycol ether solution are mixed at a desired mixing ratio to obtain a coating solution for forming a metal oxide film.

本発明の前記金属酸化物膜形成用塗布液は、金属酸化物膜を作製するための塗布液に適しており、特に、前記式(1)を満たす金属酸化物膜形成用塗布液(酸化物半導体膜形成用塗布液)は、電界効果型トランジスタの活性層を作製するための塗布液に適している。   The coating solution for forming a metal oxide film of the present invention is suitable for a coating solution for producing a metal oxide film, and in particular, a coating solution for forming a metal oxide film (oxide) satisfying the formula (1). The semiconductor film forming coating solution is suitable as a coating solution for forming an active layer of a field effect transistor.

(金属酸化物膜)
本発明の金属酸化物膜は、本発明の前記金属酸化物膜形成用塗布液を被塗物に塗布し、乾燥させた後に焼成を行って得られる。
前記金属酸化物膜としては、例えば、酸化物半導体膜などが挙げられる。
前記金属酸化物膜形成用塗布液として、前記式(1)を満たす金属酸化物膜形成用塗布液(酸化物半導体膜形成用塗布液)を用いた場合には、電界効果型トランジスタの活性層に特に適した酸化物半導体膜が得られる。
(Metal oxide film)
The metal oxide film of the present invention is obtained by applying the metal oxide film-forming coating solution of the present invention to an object to be coated and drying it, followed by firing.
Examples of the metal oxide film include an oxide semiconductor film.
When the metal oxide film forming coating solution (the oxide semiconductor film forming coating solution) satisfying the formula (1) is used as the metal oxide film forming coating solution, the active layer of the field effect transistor is used. An oxide semiconductor film particularly suitable for the above can be obtained.

前記被塗物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス基材、プラスチック基材などが挙げられる。
また、前記金属酸化物膜を酸化物半導体膜として電界効果型トランジスタの活性層に用いる場合には、前記被塗物としては、例えば、基材、ゲート絶縁層などが挙げられる。前記基材の形状、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。前記基材の材質としては、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、ガラス基材、プラスチック基材などが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as said to-be-coated article, According to the objective, it can select suitably, For example, a glass base material, a plastic base material, etc. are mentioned.
When the metal oxide film is used as an oxide semiconductor film for an active layer of a field effect transistor, examples of the object to be coated include a base material and a gate insulating layer. There is no restriction | limiting in particular as a shape, a structure, and a magnitude | size of the said base material, According to the objective, it can select suitably. There is no restriction | limiting in particular as a material of the said base material, According to the objective, it can select suitably, For example, a glass base material, a plastic base material, etc. are mentioned.

前記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、スクリーン印刷法、ロールコート法、ディップコート法、スピンコート法、インクジェット法、ナノインプリント法などが挙げられる。これらの中でも、所望の形状の金属酸化物膜、例えば、電界効果型トランジスタの製造において、設計上のチャネル幅(言い換えれば所望の活性層の形状)が得られる点で、付着させる塗布液の量を制御できるインクジェット法、ナノインプリント法が好ましい。インクジェット法、及びナノインプリント法で塗布する際には、室温でも塗布可能であるが、基材(塗布対象物)を40℃〜100℃程度に加熱することが、基材表面に付着直後の塗布液が濡れ広がることを抑制することができる点で好ましい。   The application method is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include screen printing, roll coating, dip coating, spin coating, ink jet, and nanoimprint. . Among these, in the production of a metal oxide film having a desired shape, for example, a field effect transistor, the amount of coating liquid to be deposited is that a designed channel width (in other words, a desired active layer shape) can be obtained. An ink jet method and a nanoimprint method capable of controlling the temperature are preferable. When applying by the inkjet method and the nanoimprint method, it can be applied even at room temperature, but heating the substrate (application object) to about 40 ° C. to 100 ° C. is a coating solution immediately after adhering to the substrate surface. Is preferable in that it is possible to suppress spreading and spreading.

前記乾燥は、前記金属酸化物膜形成用塗布液中の揮発成分を除去できる条件であれば、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、前記乾燥において、揮発成分を完全に除去する必要はなく、焼成を阻害しない程度に揮発成分を除去できればよい。   The drying is not particularly limited as long as it can remove volatile components in the coating solution for forming a metal oxide film, and can be appropriately selected according to the purpose. In the drying, it is not necessary to completely remove the volatile component, and it is sufficient if the volatile component can be removed to such an extent that firing is not hindered.

前記焼成の温度としては、インジウム、バリウム、カルシウム、ストロンチウム、マグネシウム、亜鉛が酸化物を形成する温度以上で、かつ基材(塗布対象物)の熱変形温度以下であれば、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が、250℃〜600℃が好ましい。
前記焼成の雰囲気としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸素中や空気中など酸素を含む雰囲気が挙げられる。また、焼成の雰囲気を窒素ガスなどの不活性ガスにすることにより、形成される金属酸化物膜(例えば、酸化物半導体膜など)膜中の酸素量を減らし、低抵抗な金属酸化物膜(例えば、酸化物半導体膜など)を得ることができる。
焼成後、更に空気中、不活性ガス、又は還元ガス雰囲気中でアニール処理することにより、金属酸化物膜膜(例えば、酸化物半導体膜膜など)の電気特性、信頼性、均一性を一層向上することができる。
前記焼成の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
The firing temperature is not particularly limited as long as it is not less than the temperature at which indium, barium, calcium, strontium, magnesium, zinc forms an oxide and not more than the heat deformation temperature of the substrate (coating object), Although it can select suitably according to the objective, 250 to 600 degreeC is preferable.
There is no restriction | limiting in particular as said baking atmosphere, According to the objective, it can select suitably, For example, the atmosphere containing oxygen, such as in oxygen and air, is mentioned. Further, by setting the firing atmosphere to an inert gas such as nitrogen gas, the amount of oxygen in the formed metal oxide film (eg, oxide semiconductor film) is reduced, and a low-resistance metal oxide film ( For example, an oxide semiconductor film or the like can be obtained.
After firing, the electrical properties, reliability, and uniformity of metal oxide film (eg, oxide semiconductor film) are further improved by annealing in air, inert gas, or reducing gas atmosphere. can do.
There is no restriction | limiting in particular as time of the said baking, According to the objective, it can select suitably.

形成される金属酸化物膜(例えば、酸化物半導体膜など)の平均厚みとしては、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、1nm〜200nmが好ましく、5nm〜100nmがより好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as average thickness of the metal oxide film (for example, oxide semiconductor film etc.) formed, Although it can select suitably according to the objective, 1 nm-200 nm are preferable, and 5 nm-100 nm are more preferable.

前記金属酸化物膜の用途としては、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、前記金属酸化物膜の体積抵抗率が、10−2Ωcm未満の場合には、透明導電膜に用いることができる。また、例えば、前記金属酸化物膜の体積抵抗率が、10−2Ωcm以上10Ωcm以下の場合には、電界効果型トランジスタの活性層に用いることができる。また、例えば、前記金属酸化物膜の体積抵抗率が、10Ωcmを超える場合には、帯電防止膜に用いることができる。 There is no restriction | limiting in particular as a use of the said metal oxide film, According to the objective, it can select suitably. For example, when the volume resistivity of the metal oxide film is less than 10 −2 Ωcm, it can be used for a transparent conductive film. For example, when the volume resistivity of the metal oxide film is 10 −2 Ωcm or more and 10 9 Ωcm or less, the metal oxide film can be used for an active layer of a field effect transistor. For example, when the volume resistivity of the metal oxide film exceeds 10 9 Ωcm, it can be used as an antistatic film.

(電界効果型トランジスタ)
本発明の電界効果型トランジスタは、ゲート電極と、ソース電極と、ドレイン電極と、活性層と、ゲート絶縁層とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
(Field effect transistor)
The field effect transistor of the present invention includes at least a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, an active layer, and a gate insulating layer, and further includes other members as necessary.

本発明の電界効果型トランジスタは、例えば、本発明の電界効果型トランジスタの製造方法により製造することができる。   The field effect transistor of the present invention can be manufactured, for example, by the method for manufacturing a field effect transistor of the present invention.

<ゲート電極>
前記ゲート電極としては、ゲート電圧を印加するための電極であれば、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。
前記ゲート電極の材質としては、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、白金、パラジウム、金、銀、銅、亜鉛、アルミニウム、ニッケル、クロム、タンタル、モリブデン、チタン等の金属、これらの合金、これら金属の混合物などが挙げられる。また、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、これらの混合物などが挙げられる。
前記ゲート電極の平均厚みとしては、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、40nm〜2μmが好ましく、70nm〜1μmがより好ましい。
<Gate electrode>
The gate electrode is not particularly limited as long as it is an electrode for applying a gate voltage, and can be appropriately selected according to the purpose.
The material of the gate electrode is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, platinum, palladium, gold, silver, copper, zinc, aluminum, nickel, chromium, tantalum, molybdenum, titanium, etc. Metals, alloys thereof, mixtures of these metals, and the like. 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 can be given.
There is no restriction | limiting in particular as average thickness of the said gate electrode, Although it can select suitably according to the objective, 40 nm-2 micrometers are preferable, and 70 nm-1 micrometer are more preferable.

<ゲート絶縁層>
前記ゲート絶縁層としては、前記ゲート電極と前記活性層との間に形成された絶縁層であれば、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。
前記ゲート絶縁層の材質としては、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、無機絶縁材料、有機絶縁材料などが挙げられる。
前記無機絶縁材料としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、これらの混合物などが挙げられる。
前記有機絶縁材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂などが挙げられる。
前記ゲート絶縁層の平均厚みとしては、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。
<Gate insulation layer>
The gate insulating layer is not particularly limited as long as it is an insulating layer formed between the gate electrode and the active layer, and can be appropriately selected according to the purpose.
There is no restriction | limiting in particular as a material of the said gate insulating layer, According to the objective, it can select suitably, For example, an inorganic insulating material, an organic insulating material, etc. are mentioned.
Examples of the inorganic insulating material include silicon oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, titanium oxide, yttrium oxide, lanthanum oxide, hafnium oxide, zirconium oxide, silicon nitride, aluminum nitride, and mixtures thereof.
Examples of the organic insulating material include polyimide, polyamide, polyacrylate, polyvinyl alcohol, and novolac resin.
There is no restriction | limiting in particular as average thickness of the said gate insulating layer, 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、及びドレイン電極>
前記ソース電極、及び前記ドレイン電極としては、電流を取り出すための電極であれば、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。
前記ソース電極、及び前記ドレイン電極の材質としては、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、前記ゲート電極の説明において記載した材質と同じ材質が挙げられる。
前記ソース電極、及び前記ドレイン電極の平均厚みとしては、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、40nm〜2μmが好ましく、70nm〜1μmがより好ましい。
<Source electrode and drain electrode>
The source electrode and the drain electrode are not particularly limited as long as they are electrodes for taking out current, and can be appropriately selected according to the purpose.
There is no restriction | limiting in particular as a material of the said source electrode and the said drain electrode, According to the objective, it can select suitably, For example, the same material as the material described in description of the said gate electrode is mentioned.
There is no restriction | limiting in particular as average thickness of the said source electrode and the said drain electrode, Although it can select suitably according to the objective, 40 nm-2 micrometers are preferable, and 70 nm-1 micrometer are more preferable.

<活性層>
前記活性層は、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に形成された酸化物半導体からなる活性層であり、本発明の前記金属酸化物膜形成用塗布液を塗布して形成される酸化物半導体からなる。
前記活性層の平均厚みとしては、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、1nm〜200μmが好ましく、5nm〜100μmがより好ましい。
<Active layer>
The active layer is an active layer made of an oxide semiconductor formed between the source electrode and the drain electrode, and is an oxide formed by applying the metal oxide film forming coating solution of the present invention. Made of semiconductor.
There is no restriction | limiting in particular as average thickness of the said active layer, Although it can select suitably according to the objective, 1 nm-200 micrometers are preferable, and 5 nm-100 micrometers are more preferable.

前記電界効果型トランジスタの構造としては、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、ボトムゲート/ボトムコンタクト型(図1)、ボトムゲート/トップコンタクト型(図2)、トップゲート/ボトムコンタクト型(図3)、トップゲート/トップコンタクト型(図4)などが挙げられる。
なお、図1〜図4中、1は基材、2はゲート電極、3はゲート絶縁層、4はソース電極、5はドレイン電極、6は活性層をそれぞれ表す。
The structure of the field effect transistor is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, a bottom gate / bottom contact type (FIG. 1), a bottom gate / top contact type (FIG. 2), Examples include a top gate / bottom contact type (FIG. 3) and a top gate / top contact type (FIG. 4).
1 to 4, 1 is a base material, 2 is a gate electrode, 3 is a gate insulating layer, 4 is a source electrode, 5 is a drain electrode, and 6 is an active layer.

本発明の電界効果型トランジスタは、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、エレクトロクロミックディスプレイ等の画素駆動回路及び論理回路用の電界効果型トランジスタに好適に用いることができる。   The field effect transistor of the present invention can be suitably used for a pixel drive circuit such as a liquid crystal display, an organic EL display, and an electrochromic display, and a field effect transistor for a logic circuit.

(電界効果型トランジスタの製造方法)
本発明の電界効果型トランジスタの製造方法(第1の製造方法)は、
基材上にゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、
前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層上にソース電極及びドレイン電極を離間して形成するソース電極及びドレイン電極形成工程と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル領域であって前記ゲート絶縁層上に、酸化物半導体からなる活性層を形成する活性層形成工程とを含む。
(Method for producing field-effect transistor)
The manufacturing method (first manufacturing method) of the field effect transistor of the present invention includes:
A gate electrode forming step of forming a gate electrode on the substrate;
Forming a gate insulating layer on the gate electrode; and
A source electrode and drain electrode forming step of forming a source electrode and a drain electrode apart from each other on the gate insulating layer;
An active layer forming step of forming an active layer made of an oxide semiconductor on the gate insulating layer in the channel region between the source electrode and the drain electrode.

また、本発明の電界効果型トランジスタの製造方法(第2の製造方法)は、
基材上にソース電極及びドレイン電極を離間して形成するソース電極及びドレイン電極形成工程と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル領域であって前記基材上に、酸化物半導体からなる活性層を形成する活性層形成工程と、
前記活性層上にゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成するゲート電極形成工程とを含む。
Moreover, the manufacturing method (second manufacturing method) of the field effect transistor of the present invention includes:
A source electrode and drain electrode forming step of separately forming a source electrode and a drain electrode on a substrate;
An active layer forming step of forming an active layer made of an oxide semiconductor on the base material in the channel region between the source electrode and the drain electrode;
A gate insulating layer forming step of forming a gate insulating layer on the active layer;
Forming a gate electrode on the gate insulating layer.

<第1の製造方法>
前記第1の製造方法について説明する。
<First manufacturing method>
The first manufacturing method will be described.

−基材−
前記基材の形状、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。
前記基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス基材、プラスチック基材などが挙げられる。
前記ガラス基材の材質としては、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、無アルカリガラス、シリカガラスなどが挙げられる。
前記プラスチック基材の材質としては、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)などが挙げられる。
なお、前記基材としては、表面の清浄化及び密着性向上の点で、酸素プラズマ、UVオゾン、UV照射洗浄などの前処理が行われることが好ましい。
-Base material-
There is no restriction | limiting in particular as a shape, a structure, and a magnitude | size of the said base material, According to the objective, it can select suitably.
There is no restriction | limiting in particular as said base material, According to the objective, it can select suitably, For example, a glass base material, a plastic base material, etc. are mentioned.
There is no restriction | limiting in particular as a material of the said glass base material, According to the objective, it can select suitably, For example, an alkali free glass, silica glass, etc. are mentioned.
There is no restriction | limiting in particular as a material of the said plastic base material, According to the objective, it can select suitably, For example, a polycarbonate (PC), a polyimide (PI), a polyethylene terephthalate (PET), a polyethylene naphthalate (PEN) etc. Is mentioned.
In addition, it is preferable that pretreatments, such as oxygen plasma, UV ozone, and UV irradiation washing | cleaning, are performed for the said base material at the point of the cleaning of a surface, and adhesive improvement.

−ゲート電極形成工程−
前記ゲート電極形成工程としては、前記基材上にゲート電極を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、(i)スパッタ法、ディップコーティング法等による成膜後、フォトリソグラフィーによってパターニングする工程、(ii)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工程などが挙げられる。
-Gate electrode formation process-
The gate electrode forming step is not particularly limited as long as it is a step of forming a gate electrode on the substrate, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, (i) sputtering method, dip coating method Examples include a step of patterning by photolithography after film formation by a method such as (ii) a step of directly forming a desired shape by a printing process such as ink jet, nanoimprint, and gravure.

−ゲート絶縁層形成工程−
前記ゲート絶縁層形成工程としては、前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、(i)スパッタ法、ディップコーティング法等による成膜後、フォトリソグラフィーによってパターニングする工程、(ii)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工程などが挙げられる。
-Gate insulation layer formation process-
The gate insulating layer forming step is not particularly limited as long as it is a step of forming a gate insulating layer on the gate electrode, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, (i) sputtering, dip Examples include a step of patterning by photolithography after film formation by a coating method or the like, and (ii) a step of directly forming a desired shape by a printing process such as inkjet, nanoimprint, or gravure.

−ソース電極及びドレイン電極形成工程−
前記ソース電極及びドレイン電極形成工程としては、前記ゲート絶縁層上にソース電極及びドレイン電極を離間して形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、(i)スパッタ法、ディップコーティング法等による成膜後、フォトリソグラフィーによってパターニングする工程、(ii)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工程などが挙げられる。
-Source and drain electrode formation process-
The source electrode and drain electrode forming step is not particularly limited as long as it is a step of forming the source electrode and the drain electrode separately on the gate insulating layer, and can be appropriately selected according to the purpose. (I) A step of patterning by photolithography after film formation by a sputtering method, a dip coating method, or the like, and (ii) a step of directly forming a desired shape by a printing process such as ink jet, nanoimprint, or gravure. .

−活性層形成工程−
前記活性層形成工程としては、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル領域であって前記ゲート絶縁層上に、本発明の前記金属酸化物膜形成用塗布液を塗布して酸化物半導体からなる活性層を形成する工程であれば、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。
-Active layer formation process-
As the active layer forming step, the metal oxide film forming coating solution of the present invention is applied to the channel region between the source electrode and the drain electrode and on the gate insulating layer to form an oxide semiconductor. If it is the process of forming the active layer which consists of, there will be no restriction | limiting in particular, According to the objective, it can select suitably.

前記活性層形成工程においては、前記金属酸化物膜形成用塗布液中の前記無機インジウム化合物のインジウム原子数(A)と、前記バリウム化合物のバリウム原子数(B)との比〔B/(A+B)〕を調整することにより、前記酸化物半導体の体積抵抗率、キャリア移動度、及びキャリア密度の少なくともいずれかを制御することが好ましい。そうすることにより、所望の特性(例えば、on/off比)を有する電界効果型トランジスタを得ることができる。   In the active layer forming step, the ratio of the number of indium atoms (A) of the inorganic indium compound in the coating liquid for forming a metal oxide film to the number of barium atoms (B) of the barium compound [B / (A + B )] Is preferably adjusted to control at least one of volume resistivity, carrier mobility, and carrier density of the oxide semiconductor. By doing so, a field effect transistor having a desired characteristic (for example, an on / off ratio) can be obtained.

前記活性層形成工程においては、前記金属酸化物膜形成用塗布液が、前記グリコールエーテル類及び前記ジオール類を含有し、前記金属酸化物膜形成用塗布液中の前記グリコールエーテル類と前記ジオール類との混合比を調整することにより、前記金属酸化物膜形成用塗布液の粘度を制御することが好ましい。そうすることにより、塗布性に優れ、チャネル形成状態が良好な電界効果型トランジスタを得ることができる。   In the active layer forming step, the coating liquid for forming a metal oxide film contains the glycol ethers and the diols, and the glycol ethers and the diols in the coating liquid for forming a metal oxide film. It is preferable to control the viscosity of the coating liquid for forming a metal oxide film by adjusting the mixing ratio. By doing so, it is possible to obtain a field effect transistor having excellent coating properties and a good channel formation state.

前記金属酸化物膜形成用塗布液を塗布して酸化物半導体を形成する方法としては、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、前記金属酸化物膜形成用塗布液を前記ゲート絶縁層が形成された前記基材に塗布して、乾燥させた後、焼成する方法が挙げられる。
前記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、スクリーン印刷法、ロールコート法、ディップコート法、スピンコート法、インクジェット法、ナノインプリント法などが挙げられる。これらの中でも、電界効果型トランジスタの製造において、設計上のチャネル幅(言い換えれば所望の活性層の形状)が得られる点で、付着させる塗布液の量を制御できるインクジェット法、ナノインプリント法が好ましい。
前記乾燥は、前記金属酸化物膜形成用塗布液中の揮発成分を除去できる条件であれば、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、前記乾燥において、揮発成分を完全に除去する必要はなく、焼成を阻害しない程度に揮発成分を除去できればよい。
前記焼成の温度としては、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、250℃〜600℃が好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as a method of apply | coating the said coating liquid for metal oxide film formation, and forming an oxide semiconductor, According to the objective, it can select suitably, For example, the said coating liquid for metal oxide film formation Is applied to the base material on which the gate insulating layer is formed, dried, and then fired.
The application method is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include screen printing, roll coating, dip coating, spin coating, ink jet, and nanoimprint. . Among these, in the production of a field effect transistor, an inkjet method and a nanoimprint method capable of controlling the amount of coating solution to be deposited are preferable in that a designed channel width (in other words, a desired active layer shape) can be obtained.
The drying is not particularly limited as long as it can remove volatile components in the coating solution for forming a metal oxide film, and can be appropriately selected according to the purpose. In the drying, it is not necessary to completely remove the volatile component, and it is sufficient if the volatile component can be removed to such an extent that firing is not hindered.
There is no restriction | limiting in particular as the temperature of the said baking, Although it can select suitably according to the objective, 250 to 600 degreeC is preferable.

前記第1の製造方法においては、前記ソース電極及びドレイン電極形成工程と、前記活性層形成工程との順序は問わず、前記ソース電極及びドレイン電極形成工程の後に前記活性層形成工程を行ってもよく、前記活性層形成工程の後に前記ソース電極及びドレイン電極形成工程を行ってもよい。
前記第1の製造方法において、前記ソース電極及びドレイン電極形成工程の後に前記活性層形成工程を行うと、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製造することができる。
前記第1の製造方法において、前記活性層形成工程の後に前記ソース電極及びドレイン電極形成工程を行うと、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を製造することができる。
In the first manufacturing method, the order of the source electrode and drain electrode formation step and the active layer formation step is not limited, and the active layer formation step may be performed after the source electrode and drain electrode formation step. The source electrode and drain electrode formation step may be performed after the active layer formation step.
In the first manufacturing method, when the active layer forming step is performed after the source electrode and drain electrode forming step, a bottom gate / bottom contact type field effect transistor can be manufactured.
In the first manufacturing method, when the source electrode and drain electrode forming step is performed after the active layer forming step, a bottom gate / top contact type field effect transistor can be manufactured.

ここで、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の製造方法について図5A〜図5Dを参照して説明する。
初めに、ガラス基板等からなる基材1上に、スパッタ法等によりアルミニウム等からなる導電体膜を形成し、形成した導電体膜をエッチングによりパターニングすることによりゲート電極2を形成する(図5A)。
次いで、前記ゲート電極2を覆うように前記ゲート電極2及び前記基材1上にスパッタ法等によりSiO等からなるゲート絶縁層3を形成する(図5B)。
次いで、前記ゲート絶縁層3上にスパッタ法等によりITO等からなる導電体膜を形成し、形成した導電体膜をエッチングによりパターニングすることによりソース電極4及びドレイン電極5を形成する(図5C)。
次いで、前記ソース電極4及び前記ドレイン電極5の間に形成されるチャネル領域を覆うように、前記ゲート絶縁層3上にインクジェット法などにより前記金属酸化物膜形成用塗布液を塗布し、熱処理を行い酸化物半導体からなる活性層6を形成する(図5D)。
以上により、電界効果型トランジスタが製造される。
Here, a manufacturing method of a bottom gate / bottom contact type field effect transistor will be described with reference to FIGS. 5A to 5D.
First, a conductor film made of aluminum or the like is formed on a base material 1 made of a glass substrate or the like by sputtering or the like, and the formed conductor film is patterned by etching to form the gate electrode 2 (FIG. 5A). ).
Next, a gate insulating layer 3 made of SiO 2 or the like is formed on the gate electrode 2 and the base material 1 by sputtering or the like so as to cover the gate electrode 2 (FIG. 5B).
Next, a conductor film made of ITO or the like is formed on the gate insulating layer 3 by sputtering or the like, and the formed conductor film is patterned by etching to form the source electrode 4 and the drain electrode 5 (FIG. 5C). .
Next, the metal oxide film-forming coating solution is applied on the gate insulating layer 3 by an inkjet method or the like so as to cover a channel region formed between the source electrode 4 and the drain electrode 5, and heat treatment is performed. Then, an active layer 6 made of an oxide semiconductor is formed (FIG. 5D).
Thus, a field effect transistor is manufactured.

<第2の製造方法>
前記第2の製造方法について説明する。
<Second production method>
The second manufacturing method will be described.

−基材−
前記基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記第1の製造方法において例示した基材と同じ基材が挙げられる。
-Base material-
There is no restriction | limiting in particular as said base material, According to the objective, it can select suitably, For example, the same base material as the base material illustrated in the said 1st manufacturing method is mentioned.

−ソース電極及びドレイン電極形成工程−
前記ソース電極及びドレイン電極形成工程としては、前記基材上にソース電極及びドレイン電極を離間して形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記第1の製造方法の前記ソース電極及びドレイン電極形成工程において例示した工程と同様の工程が挙げられる。
-Source and drain electrode formation process-
The source electrode and drain electrode forming step is not particularly limited as long as the source electrode and the drain electrode are separately formed on the base material, and can be appropriately selected according to the purpose. The process similar to the process illustrated in the said source electrode and drain electrode formation process of 1 manufacturing method is mentioned.

−活性層形成工程−
前記活性層形成工程としては、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル領域であって前記基材上に、本発明の前記金属酸化物膜形成用塗布液を塗布して酸化物半導体からなる活性層を形成する工程であれば、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。
前記金属酸化物膜形成用塗布液を塗布して酸化物半導体を形成する方法としては、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、前記第1の製造方法の前記活性層形成工程において例示した方法と同様の方法が挙げられる。
-Active layer formation process-
As the active layer forming step, the metal oxide film-forming coating solution of the present invention is applied to the base material in the channel region between the source electrode and the drain electrode, and the oxide semiconductor is used. If it is the process of forming the active layer which becomes, there will be no restriction | limiting in particular, According to the objective, it can select suitably.
There is no restriction | limiting in particular as a method of apply | coating the said coating liquid for metal oxide film formation, and forming an oxide semiconductor, According to the objective, it can select suitably, For example, the said activity of the said 1st manufacturing method The method similar to the method illustrated in the layer formation process is mentioned.

前記活性層形成工程においては、前記金属酸化物膜形成用塗布液中の前記無機インジウム化合物のインジウム原子数(A)と、前記バリウム化合物のバリウム原子数(B)との比〔B/(A+B)〕を調整することにより、前記酸化物半導体の体積抵抗率、キャリア移動度、及びキャリア密度の少なくともいずれかを制御することが好ましい。そうすることにより、所望の特性(例えば、on/off比)を有する電界効果型トランジスタを得ることができる。   In the active layer forming step, the ratio of the number of indium atoms (A) of the inorganic indium compound in the coating liquid for forming a metal oxide film to the number of barium atoms (B) of the barium compound [B / (A + B )] Is preferably adjusted to control at least one of volume resistivity, carrier mobility, and carrier density of the oxide semiconductor. By doing so, a field effect transistor having a desired characteristic (for example, an on / off ratio) can be obtained.

前記活性層形成工程においては、前記金属酸化物膜形成用塗布液が、前記グリコールエーテル類及び前記ジオール類を含有し、前記金属酸化物膜形成用塗布液中の前記グリコールエーテル類と前記ジオール類との混合比を調整することにより、前記金属酸化物膜形成用塗布液の粘度を制御することが好ましい。そうすることにより、塗布性に優れ、チャネル形成状態が良好な電界効果型トランジスタを得ることができる。   In the active layer forming step, the coating liquid for forming a metal oxide film contains the glycol ethers and the diols, and the glycol ethers and the diols in the coating liquid for forming a metal oxide film. It is preferable to control the viscosity of the coating liquid for forming a metal oxide film by adjusting the mixing ratio. By doing so, it is possible to obtain a field effect transistor having excellent coating properties and a good channel formation state.

−ゲート絶縁層形成工程−
前記ゲート絶縁層形成工程としては、前記活性層上にゲート絶縁層を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記第1の製造方法の前記ゲート絶縁層形成工程において例示した工程と同様の工程が挙げられる。
-Gate insulation layer formation process-
The gate insulating layer forming step is not particularly limited as long as it is a step of forming a gate insulating layer on the active layer, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, in the first manufacturing method, A step similar to the step exemplified in the gate insulating layer forming step can be given.

−ゲート電極形成工程−
前記ゲート電極形成工程としては、前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記第1の製造方法の前記ゲート電極形成工程において例示した工程と同様の工程が挙げられる。
-Gate electrode formation process-
The gate electrode forming step is not particularly limited as long as it is a step of forming a gate electrode on the gate insulating layer, and can be appropriately selected according to the purpose. The process similar to the process illustrated in the gate electrode formation process is mentioned.

前記第2の製造方法においては、前記ソース電極及びドレイン電極形成工程と、前記活性層形成工程との順序は問わず、前記ソース電極及びドレイン電極形成工程の後に前記活性層形成工程を行ってもよく、前記活性層形成工程の後に前記ソース電極及びドレイン電極形成工程を行ってもよい。
前記第2の製造方法において、前記ソース電極及びドレイン電極形成工程の後に前記活性層形成工程を行うと、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を製造することができる。
前記第2の製造方法において、前記活性層形成工程の後に前記ソース電極及びドレイン電極形成工程を行うと、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を製造することができる。
In the second manufacturing method, the order of the source electrode and drain electrode formation step and the active layer formation step is not limited, and the active layer formation step may be performed after the source electrode and drain electrode formation step. The source electrode and drain electrode formation step may be performed after the active layer formation step.
In the second manufacturing method, when the active layer forming step is performed after the source electrode and drain electrode forming step, a top gate / bottom contact type field effect transistor can be manufactured.
In the second manufacturing method, when the source electrode and drain electrode forming step is performed after the active layer forming step, a top gate / top contact type field effect transistor can be manufactured.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1)
<金属酸化物膜形成用塗布液の作製>
ビーカーに、3.55gの硝酸インジウム(In(NO・3HO)を秤量し、1,2−エタンジオール20mLとエチレングリコールモノメチルエーテル20mLとを加え室温で混合して溶解させ、硝酸インジウム溶液を作製した。
続いて、40質量%のバリウムビステトラヒドロフルフリルオキサイド、36質量%のエチルアルコール、及び24質量%のテトラヒドロフルフリルアルコールからなるシグマアルドリッチ社製バリウムビステトラヒドロフルフリルオキサイド溶液0.36gを秤量し、前記硝酸インジウム溶液に混合して金属酸化物膜形成用塗布液を作製した。
得られた金属酸化物膜形成用塗布液中の〔B/(A+B)〕(Aはインジウム原子数を表し、Bはバリウム原子数を表す。)、グリコールエーテル類の含有量(質量%)、ジオール類及びグリコールエーテル類1Lに対する原料の割合、並びに、インジウム原子数(A)と、マグネシウム原子数、亜鉛原子数、カルシウム原子数、及びストロンチウム原子数の和(C)との比((C)/(A)(%))を表2に示す。
Example 1
<Preparation of coating solution for forming metal oxide film>
In a beaker, weigh 3.55 g of indium nitrate (In (NO 3 ) 3 .3H 2 O), add 20 mL of 1,2-ethanediol and 20 mL of ethylene glycol monomethyl ether, mix and dissolve at room temperature, and add nitric acid. An indium solution was prepared.
Subsequently, 0.36 g of a barium bistetrahydrofurfuryl oxide solution manufactured by Sigma-Aldrich made of 40% by weight barium bistetrahydrofurfuryl oxide, 36% by weight ethyl alcohol, and 24% by weight tetrahydrofurfuryl alcohol was weighed, A metal oxide film forming coating solution was prepared by mixing with the indium nitrate solution.
[B / (A + B)] (A represents the number of indium atoms and B represents the number of barium atoms) in the obtained coating solution for forming a metal oxide film, the content (mass%) of glycol ethers, The ratio of raw materials to 1 L of diols and glycol ethers, and the ratio of the number of indium atoms (A) to the sum of the number of magnesium atoms, the number of zinc atoms, the number of calcium atoms, and the number of strontium atoms (C) ((C) / (A) (%)) is shown in Table 2.

<電界効果型トランジスタの作製>
−ゲート電極の形成−
ガラス基板上に、DCスパッタリングによりモリブデン膜を平均厚みが約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、形成されるゲート電極のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、燐酸−硝酸−酢酸からなるエッチング液によりエッチングを行い、レジストパターンの形成されていない領域のモリブデン膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、ゲート電極を形成した。
<Fabrication of field effect transistor>
-Formation of gate electrode-
A molybdenum film was formed on a glass substrate by DC sputtering so as to have an average thickness of about 100 nm. Thereafter, a photoresist was applied, and a resist pattern similar to the pattern of the gate electrode to be formed was formed by pre-baking, exposure by an exposure apparatus, and development. Further, etching was performed with an etching solution composed of phosphoric acid-nitric acid-acetic acid, and the molybdenum film in the region where the resist pattern was not formed was removed. Thereafter, the gate electrode was formed by removing the resist pattern.

−ゲート絶縁層の形成−
形成した前記ゲート電極及び前記ガラス基板上に、RFスパッタリングによりSiO膜を平均厚みが約200nm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、形成されるゲート絶縁層のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、バッファードフッ酸を用いたエッチングにより、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ゲート絶縁層を形成した。
-Formation of gate insulation layer-
An SiO 2 film was formed on the formed gate electrode and the glass substrate by RF sputtering so as to have an average thickness of about 200 nm. Thereafter, a photoresist was applied, and a resist pattern similar to the pattern of the gate insulating layer to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development. Furthermore, the SiO 2 film in the region where the resist pattern was not formed was removed by etching using buffered hydrofluoric acid, and then the resist pattern was also removed to form a gate insulating layer.

−ソース電極及びドレイン電極の形成−
形成した前記ゲート絶縁層上にDCスパッタリングにより透明導電膜であるITO膜(In−SnO(5質量%))を平均厚みが約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、及び現像により、形成されるソース電極及びドレイン電極のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、シュウ酸系エッチング液を用いたエッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域のITO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、ITO膜からなるソース電極及びドレイン電極を形成した。このとき、ソース電極幅で規定されるチャネル幅は50μm、ソース−ドレイン電極間で規定されるチャネル長は50μmとした。
-Formation of source and drain electrodes-
An ITO film (In 2 O 3 —SnO 2 (5 mass%)), which is a transparent conductive film, was formed on the formed gate insulating layer by DC sputtering so as to have an average 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 and drain electrode to be formed was formed by pre-baking, exposure with an exposure apparatus, and development. Further, the ITO film in the region where the resist pattern was not formed was removed by etching using an oxalic acid-based etching solution. Thereafter, the resist pattern was also removed to form a source electrode and a drain electrode made of an ITO film. At this time, the channel width defined by the source electrode width was 50 μm, and the channel length defined between the source and drain electrodes was 50 μm.

−活性層の形成−
形成した前記ソース電極及び前記ドレイン電極の間のチャネルに前記金属酸化物膜形成用塗布液をインクジェット装置で塗布した。
その基板を120℃に加熱したホットプレート上で10分間乾燥させた後、大気雰囲気中350℃で1時間焼成し、更に大気雰囲気中で300℃で3時間アニールし、活性層を得た。得られた活性層のチャネル部の平均厚みは約15nmであった。
以上により、電界効果型トランジスタを作製した。
-Formation of active layer-
The metal oxide film-forming coating solution was applied to the channel between the formed source electrode and the drain electrode by an inkjet apparatus.
The substrate was dried on a hot plate heated to 120 ° C. for 10 minutes, then baked at 350 ° C. for 1 hour in an air atmosphere, and further annealed at 300 ° C. for 3 hours in an air atmosphere to obtain an active layer. The average thickness of the channel portion of the obtained active layer was about 15 nm.
Thus, a field effect transistor was manufactured.

<評価>
−チャネル形成状態(塗布性)−
電界効果型トランジスタの作製において、インクジェット装置で金属酸化物膜形成用塗布液を塗布した際の塗布液の広がりを光学顕微鏡で観察し、チャネル形成状態を下記評価基準により評価した。結果を表3に示す。
○:活性層がソース電極とドレイン電極間に広がっておりゲート電極上からはみ出していない(図6参照)。
×:活性層がソース電極とドレイン電極間以外に広がっておりゲート電極上からはみ出している(図7参照)。
<Evaluation>
-Channel formation state (applicability)-
In the production of the field effect transistor, the spread of the coating solution when the coating solution for forming a metal oxide film was applied with an inkjet apparatus was observed with an optical microscope, and the channel formation state was evaluated according to the following evaluation criteria. The results are shown in Table 3.
○: The active layer spreads between the source electrode and the drain electrode and does not protrude from the gate electrode (see FIG. 6).
X: The active layer spreads except between the source electrode and the drain electrode, and protrudes from the gate electrode (see FIG. 7).

−体積抵抗率−
得られた電界効果型トランジスタについて、半導体パラメータ・アナライザ装置(アジレントテクノロジー社製、半導体パラメータ・アナライザ4156C)を用いて0V〜±20Vの電圧をソース・ドレイン間に印加したときの電流を2端子法で測定し、活性層の体積抵抗率を測定した。結果を表3に示す。
-Volume resistivity-
With respect to the obtained field effect transistor, the current when a voltage of 0 V to ± 20 V is applied between the source and the drain using a semiconductor parameter analyzer (manufactured by Agilent Technologies, semiconductor parameter analyzer 4156C) is a two-terminal method. And the volume resistivity of the active layer was measured. The results are shown in Table 3.

−キャリア移動度、及びon/off比−
得られた電界効果型トランジスタについて、半導体パラメータ・アナライザ装置(アジレントテクノロジー社製、半導体パラメータ・アナライザ4156C)を用いてソース・ドレイン電圧Vdsを20Vとした時のゲート電圧Vgsとソース・ドレイン間電流Idsとの関係を求めた。結果を図8のグラフに示す。図8から良好なトランジスタ特性が得られていることが確認できる。なお、図8において、「E」は「10のべき乗」を表す。例えば、「E−04」は、「0.0001」である。
キャリア移動度は、飽和領域において算出した。また、on/off比を求めた。なお、on/off比において、on値は、30VにおけるIds値である。結果を表3に示す。
-Carrier mobility and on / off ratio-
With respect to the obtained field effect transistor, the gate voltage Vgs and the source-drain current Ids when the source-drain voltage Vds is set to 20 V using a semiconductor parameter analyzer apparatus (manufactured by Agilent Technologies, semiconductor parameter analyzer 4156C). Sought a relationship with. The results are shown in the graph of FIG. It can be confirmed from FIG. 8 that good transistor characteristics are obtained. In FIG. 8, “E” represents “power of 10”. For example, “E-04” is “0.0001”.
Carrier mobility was calculated in the saturation region. In addition, the on / off ratio was determined. In the on / off ratio, the on value is an Ids value at 30V. The results are shown in Table 3.

(実施例2〜5、及び実施例24〜35)
<金属酸化物膜形成用塗布液の作製>
実施例1において、金属酸化物膜形成用塗布液の配合を表1に記載の配合に変えた以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜5、及び実施例24〜35の金属酸化物膜形成用塗布液を作製した。
得られた金属酸化物膜形成用塗布液中の〔B/(A+B)〕(Aはインジウム原子数を表し、Bはバリウム原子数を表す。)、グリコールエーテル類の含有量(質量%)、ジオール類及びグリコールエーテル類1Lに対する原料の割合、並びに、インジウム原子数(A)と、マグネシウム原子数、亜鉛原子数、カルシウム原子数、及びストロンチウム原子数の和(C)との比((C)/(A)(%))を表2に示す。
(Examples 2 to 5 and Examples 24 to 35)
<Preparation of coating solution for forming metal oxide film>
In Example 1, the metals of Examples 2 to 5 and Examples 24 to 35 were the same as Example 1 except that the formulation of the coating solution for forming a metal oxide film was changed to the formulation shown in Table 1. A coating solution for forming an oxide film was prepared.
[B / (A + B)] (A represents the number of indium atoms and B represents the number of barium atoms) in the obtained coating solution for forming a metal oxide film, the content (mass%) of glycol ethers, The ratio of raw materials to 1 L of diols and glycol ethers, and the ratio of the number of indium atoms (A) to the sum of the number of magnesium atoms, the number of zinc atoms, the number of calcium atoms, and the number of strontium atoms (C) ((C) / (A) (%)) is shown in Table 2.

(実施例6)
<金属酸化物膜形成用塗布液の作製>
ビーカーに、3.55gの硝酸インジウム(In(NO・3HO)と0.11gの塩化バリウム(BaCl・2HO)を秤量し、1,2−エタンジオール20mLとエチレングリコールモノメチルエーテル20mLとを加え室温で混合して溶解させ、金属酸化物膜形成用塗布液を作製した。
得られた金属酸化物膜形成用塗布液中の〔B/(A+B)〕(Aはインジウム原子数を表し、Bはバリウム原子数を表す。)、グリコールエーテル類の含有量(質量%)、ジオール類及びグリコールエーテル類1Lに対する原料の割合、並びに、インジウム原子数(A)と、マグネシウム原子数、亜鉛原子数、カルシウム原子数、及びストロンチウム原子数の和(C)との比((C)/(A)(%))を表2に示す。
(Example 6)
<Preparation of coating solution for forming metal oxide film>
In a beaker, weigh 3.55 g of indium nitrate (In (NO 3 ) 3 .3H 2 O) and 0.11 g of barium chloride (BaCl 2 .2H 2 O), 20 mL of 1,2-ethanediol and ethylene glycol. 20 mL of monomethyl ether was added and mixed and dissolved at room temperature to prepare a coating solution for forming a metal oxide film.
[B / (A + B)] (A represents the number of indium atoms and B represents the number of barium atoms) in the obtained coating solution for forming a metal oxide film, the content (mass%) of glycol ethers, The ratio of raw materials to 1 L of diols and glycol ethers, and the ratio of the number of indium atoms (A) to the sum of the number of magnesium atoms, the number of zinc atoms, the number of calcium atoms, and the number of strontium atoms (C) ((C) / (A) (%)) is shown in Table 2.

(実施例7〜23、及び比較例1〜4)
<金属酸化物膜形成用塗布液の作製>
実施例6において、金属酸化物膜形成用塗布液の配合を表1に記載の配合に変えた以外は、実施例6と同様にして、実施例7〜23、及び比較例1〜4の金属酸化物膜形成用塗布液を作製した。
得られた金属酸化物膜形成用塗布液中の〔B/(A+B)〕(Aはインジウム原子数を表し、Bはバリウム原子数を表す。)、グリコールエーテル類の含有量(質量%)、ジオール類及びグリコールエーテル類1Lに対する原料の割合、並びに、インジウム原子数(A)と、マグネシウム原子数、亜鉛原子数、カルシウム原子数、及びストロンチウム原子数の和(C)との比((C)/(A)(%))を表2に示す。
ただし、比較例2においては、前記Bは、銅原子の数とする。比較例3においては、前記Bは、コバルト原子の数とする。比較例4においては、前記Bは、ニッケル原子の数とする。
(Examples 7 to 23 and Comparative Examples 1 to 4)
<Preparation of coating solution for forming metal oxide film>
In Example 6, the metals of Examples 7 to 23 and Comparative Examples 1 to 4 were the same as Example 6 except that the formulation of the coating solution for forming a metal oxide film was changed to the formulation shown in Table 1. A coating solution for forming an oxide film was prepared.
[B / (A + B)] (A represents the number of indium atoms and B represents the number of barium atoms) in the obtained coating solution for forming a metal oxide film, the content (mass%) of glycol ethers, The ratio of raw materials to 1 L of diols and glycol ethers, and the ratio of the number of indium atoms (A) to the sum of the number of magnesium atoms, the number of zinc atoms, the number of calcium atoms, and the number of strontium atoms (C) ((C) / (A) (%)) is shown in Table 2.
However, in Comparative Example 2, the B is the number of copper atoms. In Comparative Example 3, B is the number of cobalt atoms. In Comparative Example 4, B is the number of nickel atoms.

<電界効果型トランジスタの作製及び評価>
実施例2〜35、及び比較例1〜4で得られた金属酸化物膜形成用塗布液を用い、実施例1と同様にして、電界効果型トランジスタを作製するとともに、実施例1と同様の評価を行った。結果を表3に示す。
<Fabrication and evaluation of field effect transistor>
Using the metal oxide film-forming coating solutions obtained in Examples 2-35 and Comparative Examples 1-4, a field effect transistor was fabricated in the same manner as in Example 1, and the same as in Example 1 Evaluation was performed. The results are shown in Table 3.

表1中、(*1)は水を表す。
表1中、硝酸インジウムは、In(NO・3HOを表し、硫酸インジウムは、In(SO・9HOを表し、塩化インジウムは、InCl・4HOを表し、塩化バリウムは、BaCl・2HOを表し、臭化バリウムは、BaBr・2HOを表し、沃化バリウムは、BaI・2HOを表し、硝酸バリウムは、Ba(NO・HOを表し、酢酸バリウムは、(CHCOO)Baを表し、水酸化バリウムはBa(OH)を表し、硝酸亜鉛は、Zn(NO・6HOを表し、硝酸マグネシウムは、Mg(NO・6HOを表し、硝酸カルシウムは、Ca(NO・4HOを表し、塩化ストロンチウムは、SrCl・6HOを表し、硝酸銅は、Cu(NO・3HOを表し、硝酸コバルトは、Co(NO・6HOを表し、硝酸ニッケルは、Ni(NO・6HOを表す。
表1中、バリウムビステトラヒドロフルフリルオキサイド(下記構造式)の配合量は、シグマアルドリッチ社製バリウムビステトラヒドロフルフリルオキサイド溶液(40質量%のバリウムビステトラヒドロフルフリルオキサイド、36質量%のエチルアルコール、及び24質量%のテトラヒドロフルフリルアルコールからなる溶液)の配合量である。
In Table 1, (* 1) represents water.
In Table 1, indium nitrate represents In (NO 3 ) 3 · 3H 2 O, indium sulfate represents In 2 (SO 4 ) 3 · 9H 2 O, and indium chloride represents InCl 3 · 4H 2 O. Barium chloride represents BaCl 2 .2H 2 O, barium bromide represents BaBr 2 .2H 2 O, barium iodide represents BaI 2 .2H 2 O, and barium nitrate represents Ba (NO 3 ) 2 · H 2 O, barium acetate represents (CH 3 COO) 2 Ba, barium hydroxide represents Ba (OH) 2 , and zinc nitrate represents Zn (NO 3 ) 2 · 6H 2 O Magnesium nitrate represents Mg (NO 3 ) 2 .6H 2 O, calcium nitrate represents Ca (NO 3 ) 2 .4H 2 O, strontium chloride represents SrCl 2 .6H 2 O, Copper nitrate is , Cu (NO 3 ) 2 .3H 2 O, cobalt nitrate represents Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O, and nickel nitrate represents Ni (NO 3 ) 2 .6H 2 O.
In Table 1, the compounding quantity of barium bistetrahydrofurfuryl oxide (following structural formula) is the barium bistetrahydrofurfuryl oxide solution (40 mass% barium bistetrahydrofurfuryl oxide, 36 mass% ethyl alcohol, the Sigma-Aldrich company). And a solution comprising 24% by mass of tetrahydrofurfuryl alcohol).

表3中、「−」は測定不能を表す。 In Table 3, “-” represents that measurement is impossible.

実施例1〜35の本発明の金属酸化物膜形成用塗布液は、塗布性に優れることからチャネル形成状態が良好であった。また、前記金属酸化物膜形成用塗布液を塗布して得られる酸化物半導体を活性層に用いた電界効果型トランジスタは、活性層の体積抵抗率が電界効果型トランジスタの活性層に求められる体積抵抗率に適しており、キャリア移動度が高く、かつon/off比が大きく、良好なトランジスタ特性を示した。   The coating liquids for forming metal oxide films of Examples 1 to 35 of the present invention were excellent in coating properties, and thus the channel formation state was good. In addition, in a field effect transistor using an oxide semiconductor obtained by applying the metal oxide film forming coating solution as an active layer, the volume resistivity of the active layer is required for the active layer of the field effect transistor. It was suitable for resistivity, high carrier mobility, large on / off ratio, and good transistor characteristics.

一方、比較例1の酸化物半導体膜形成用塗布液は、塗布性が悪く、チャネル形成状態が不十分であり、電界効果型トランジスタの評価が行えなかった。   On the other hand, the coating liquid for forming an oxide semiconductor film of Comparative Example 1 was poor in coating properties, and the channel formation state was insufficient, and the field effect transistor could not be evaluated.

また、比較例2〜4の酸化物膜形成用塗布液は、ゲート電圧Vgsを変化させてもソース・ドレイン間電流はほとんど変化せず、半導体特性を示さなかった。   Further, the oxide film forming coating solutions of Comparative Examples 2 to 4 did not show semiconductor characteristics because the source-drain current hardly changed even when the gate voltage Vgs was changed.

本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
<1> 無機インジウム化合物と、バリウム化合物と、有機溶媒とを含有することを特徴とする金属酸化物膜形成用塗布液である。
<2> 無機インジウム化合物が、硝酸インジウム、硫酸インジウム及び塩化インジウムの少なくともいずれかであり、
バリウム化合物が、バリウムビステトラヒドロフルフリルオキサイド、硝酸バリウム、炭酸バリウム、酢酸バリウム、水酸化バリウム、塩化バリウム、臭化バリウム及び沃化バリウムの少なくともいずれかである前記<1>に記載の金属酸化物膜形成用塗布液である。
<3> 無機インジウム化合物のインジウム原子数(A)と、バリウム化合物のバリウム原子数(B)とが、下記式(1)を満たす前記<1>から<2>のいずれかに記載の金属酸化物膜形成用塗布液である。
0.040≦〔B/(A+B)〕≦0.200 式(1)
<4> 有機溶媒が、グリコールエーテル類及びジオール類の少なくともいずれかである前記<1>から<3>のいずれかに記載の金属酸化物膜形成用塗布液である。
<5> 前記<1>から<4>のいずれかに記載の金属酸化物膜形成用塗布液を被塗物に塗布し、乾燥させた後に焼成を行って得られることを特徴とする金属酸化物膜である。
<6> ゲート電圧を印加するためのゲート電極と、
電流を取り出すためのソース電極及びドレイン電極と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に形成された酸化物半導体からなる活性層と、
前記ゲート電極と前記活性層との間に形成されたゲート絶縁層とを有し、
前記酸化物半導体が、前記<1>から<4>のいずれかに記載の金属酸化物膜形成用塗布液を塗布して形成される酸化物半導体であることを特徴とする電界効果型トランジスタである。
<7> 基材上にゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、
前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層上にソース電極及びドレイン電極を離間して形成するソース電極及びドレイン電極形成工程と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル領域であって前記ゲート絶縁層上に、酸化物半導体からなる活性層を形成する活性層形成工程とを含み、
前記活性層形成工程が、前記ゲート絶縁層上に前記<1>から<4>のいずれかに記載の金属酸化物膜形成用塗布液を塗布して前記酸化物半導体からなる前記活性層を形成する工程であることを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方法である。
<8> 基材上にソース電極及びドレイン電極を離間して形成するソース電極及びドレイン電極形成工程と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル領域であって前記基材上に、酸化物半導体からなる活性層を形成する活性層形成工程と、
前記活性層上にゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成するゲート電極形成工程とを含み、
前記活性層形成工程が、前記基材上に前記<1>から<4>のいずれかに記載の金属酸化物膜形成用塗布液を塗布して前記酸化物半導体からなる前記活性層を形成する工程であることを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方法である。
<9> 活性層形成工程において、金属酸化物膜形成用塗布液中の無機インジウム化合物のインジウム原子数(A)と、バリウム化合物のバリウム原子数(B)との比〔B/(A+B)〕を調整することにより、酸化物半導体の体積抵抗率、キャリア移動度、及びキャリア密度の少なくともいずれかを制御する前記<7>から<8>のいずれかに記載の電界効果型トランジスタの製造方法である。
<10> 金属酸化物膜形成用塗布液が、グリコールエーテル類及びジオール類を含有し、
活性層形成工程において、前記金属酸化物膜形成用塗布液中の前記グリコールエーテル類と前記ジオール類との混合比を調整することにより、前記金属酸化物膜形成用塗布液の粘度を制御する前記<7>から<9>のいずれかに記載の電界効果型トランジスタの製造方法である。
As an aspect of this invention, it is as follows, for example.
<1> A coating solution for forming a metal oxide film comprising an inorganic indium compound, a barium compound, and an organic solvent.
<2> The inorganic indium compound is at least one of indium nitrate, indium sulfate, and indium chloride,
The metal oxide according to <1>, wherein the barium compound is at least one of barium bistetrahydrofurfuryl oxide, barium nitrate, barium carbonate, barium acetate, barium hydroxide, barium chloride, barium bromide, and barium iodide. It is a coating liquid for film formation.
<3> The metal oxidation according to any one of <1> to <2>, wherein the number of indium atoms (A) of the inorganic indium compound and the number of barium atoms (B) of the barium compound satisfy the following formula (1): This is a coating solution for forming a physical film.
0.040 ≦ [B / (A + B)] ≦ 0.200 Formula (1)
<4> The coating solution for forming a metal oxide film according to any one of <1> to <3>, wherein the organic solvent is at least one of glycol ethers and diols.
<5> A metal oxide obtained by applying the metal oxide film-forming coating solution according to any one of <1> to <4> to an object to be coated, followed by drying and firing. It is a material film.
<6> a gate electrode for applying a gate voltage;
A source electrode and a drain electrode for extracting current;
An active layer made of an oxide semiconductor formed between the source electrode and the drain electrode;
A gate insulating layer formed between the gate electrode and the active layer;
A field effect transistor, wherein the oxide semiconductor is an oxide semiconductor formed by applying the metal oxide film-forming coating solution according to any one of <1> to <4>. is there.
<7> a gate electrode forming step of forming a gate electrode on the substrate;
Forming a gate insulating layer on the gate electrode; and
A source electrode and drain electrode forming step of forming a source electrode and a drain electrode apart from each other on the gate insulating layer;
An active layer forming step of forming an active layer made of an oxide semiconductor on the gate insulating layer in the channel region between the source electrode and the drain electrode,
The active layer forming step forms the active layer made of the oxide semiconductor by applying the metal oxide film forming coating solution according to any one of <1> to <4> on the gate insulating layer. A method of manufacturing a field effect transistor.
<8> A source electrode and drain electrode forming step of forming a source electrode and a drain electrode separately on a base material;
An active layer forming step of forming an active layer made of an oxide semiconductor on the base material in the channel region between the source electrode and the drain electrode;
A gate insulating layer forming step of forming a gate insulating layer on the active layer;
Forming a gate electrode on the gate insulating layer, and
The active layer forming step forms the active layer made of the oxide semiconductor by applying the metal oxide film forming coating solution according to any one of <1> to <4> on the base material. It is a manufacturing method of a field effect transistor characterized by being a process.
<9> In the active layer forming step, the ratio of the number of indium atoms of the inorganic indium compound (A) in the coating solution for forming the metal oxide film to the number of barium atoms (B) of the barium compound [B / (A + B)] In the method for producing a field effect transistor according to any one of <7> to <8>, wherein at least one of volume resistivity, carrier mobility, and carrier density of the oxide semiconductor is controlled by adjusting is there.
<10> The coating liquid for forming a metal oxide film contains glycol ethers and diols,
In the active layer forming step, the viscosity of the coating solution for forming a metal oxide film is controlled by adjusting a mixing ratio of the glycol ethers and the diols in the coating solution for forming a metal oxide film. <7> to <9>. The method for producing a field effect transistor according to any one of <9>.

1 基材
2 ゲート電極
3 ゲート絶縁層
4 ソース電極
5 ドレイン電極
6 活性層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material 2 Gate electrode 3 Gate insulating layer 4 Source electrode 5 Drain electrode 6 Active layer

国際公開第2007/058248号パンフレットInternational Publication No. 2007/058248 Pamphlet 特開平6−96619号公報JP-A-6-96619 特開平7−320541号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-320541 特開2009−177149号公報JP 2009-177149 A

Claims (8)

無機インジウム化合物と、バリウム化合物と、有機溶媒とを含有し、
前記無機インジウム化合物が、オキソ酸インジウム、ハロゲン化インジウム、水酸化インジウム、及びシアン化インジウムの少なくともいずれかであることを特徴とする金属酸化物膜形成用塗布液。
Containing an inorganic indium compound, a barium compound, and an organic solvent,
A coating solution for forming a metal oxide film, wherein the inorganic indium compound is at least one of indium oxoate, indium halide, indium hydroxide, and indium cyanide.
無機インジウム化合物と、バリウム化合物と、有機溶媒とを含有し、
前記バリウム化合物が、バリウムビステトラヒドロフルフリルオキサイド、2−エチルヘキサン酸バリウム、バリウムアセチルアセトナート、オキソ酸バリウム、ハロゲン化バリウム、水酸化バリウム、及びシアン化バリウムの少なくともいずれかであることを特徴とする金属酸化物膜形成用塗布液。
Containing an inorganic indium compound, a barium compound, and an organic solvent,
The barium compound is at least one of barium bistetrahydrofurfuryl oxide, barium 2-ethylhexanoate, barium acetylacetonate, barium oxoate, barium halide, barium hydroxide, and barium cyanide. A coating solution for forming a metal oxide film.
無機インジウム化合物と、バリウム化合物と、有機溶媒と、無機マグネシウム化合物、無機亜鉛化合物、無機カルシウム化合物、及び無機ストロンチウム化合物の少なくともいずれかとを含有し、
前記無機マグネシウム化合物が、オキソ酸マグネシウム、ハロゲン化マグネシウム、水酸化マグネシウム、及びシアン化マグネシウムの少なくともいずれかであり、
前記無機亜鉛化合物が、オキソ酸亜鉛、ハロゲン化亜鉛、水酸化亜鉛、及びシアン化亜鉛の少なくともいずれかであり、
前記無機カルシウム化合物が、オキソ酸カルシウム、ハロゲン化カルシウム、水酸化カルシウム、及びシアン化カルシウムの少なくともいずれかであり、
前記無機ストロンチウム化合物が、オキソ酸ストロンチウム、ハロゲン化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、及びシアン化ストロンチウムの少なくともいずれかであることを特徴とする金属酸化物膜形成用塗布液。
Containing an inorganic indium compound, a barium compound, an organic solvent, an inorganic magnesium compound, an inorganic zinc compound, an inorganic calcium compound, and an inorganic strontium compound,
The inorganic magnesium compound is at least one of magnesium oxoacid, magnesium halide, magnesium hydroxide, and magnesium cyanide;
The inorganic zinc compound is at least one of zinc oxoacid, zinc halide, zinc hydroxide, and zinc cyanide;
The inorganic calcium compound is at least one of calcium oxoacid, calcium halide, calcium hydroxide, and calcium cyanide;
A coating solution for forming a metal oxide film, wherein the inorganic strontium compound is at least one of strontium oxoacid, strontium halide, strontium hydroxide, and strontium cyanide.
無機インジウム化合物と、バリウム化合物と、有機溶媒とを含有し、
前記有機溶媒が、グリコールエーテル類及びジオール類の少なくともいずれかであることを特徴とする金属酸化物膜形成用塗布液。
Containing an inorganic indium compound, a barium compound, and an organic solvent,
The coating liquid for forming a metal oxide film, wherein the organic solvent is at least one of glycol ethers and diols.
無機インジウム化合物と、バリウム化合物と、有機溶媒と、無機マグネシウム化合物、無機カルシウム化合物、及び無機ストロンチウム化合物の少なくともいずれかとを含有することを特徴とする金属酸化物膜形成用塗布液。   A coating solution for forming a metal oxide film, comprising an inorganic indium compound, a barium compound, an organic solvent, and at least one of an inorganic magnesium compound, an inorganic calcium compound, and an inorganic strontium compound. 請求項1から5のいずれかに記載の金属酸化物膜形成用塗布液を被塗物に塗布し、乾燥させた後に焼成を行って金属酸化物膜を得ることを特徴とする金属酸化物膜の製造方法。   6. A metal oxide film, wherein the metal oxide film-forming coating solution according to claim 1 is applied to an object to be coated, dried, and then fired to obtain a metal oxide film. Manufacturing method. 基材上にゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、A gate electrode forming step of forming a gate electrode on the substrate;
前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、Forming a gate insulating layer on the gate electrode; and
前記ゲート絶縁層上にソース電極及びドレイン電極を離間して形成するソース電極及びドレイン電極形成工程と、A source electrode and drain electrode forming step of forming a source electrode and a drain electrode apart from each other on the gate insulating layer;
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル領域であって前記ゲート絶縁層上に、酸化物半導体からなる活性層を形成する活性層形成工程とを含み、An active layer forming step of forming an active layer made of an oxide semiconductor on the gate insulating layer in the channel region between the source electrode and the drain electrode,
前記活性層形成工程が、前記ゲート絶縁層上に請求項1から5のいずれかに記載の金属酸化物膜形成用塗布液を塗布して前記酸化物半導体からなる前記活性層を形成する工程であることを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方法。The active layer forming step is a step of forming the active layer made of the oxide semiconductor by applying the metal oxide film forming coating solution according to claim 1 on the gate insulating layer. A method for manufacturing a field effect transistor, which is characterized by the following.
基材上にソース電極及びドレイン電極を離間して形成するソース電極及びドレイン電極形成工程と、A source electrode and drain electrode forming step of separately forming a source electrode and a drain electrode on a substrate;
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル領域であって前記基材上に、酸化物半導体からなる活性層を形成する活性層形成工程と、An active layer forming step of forming an active layer made of an oxide semiconductor on the base material in the channel region between the source electrode and the drain electrode;
前記活性層上にゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、A gate insulating layer forming step of forming a gate insulating layer on the active layer;
前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成するゲート電極形成工程とを含み、Forming a gate electrode on the gate insulating layer, and
前記活性層形成工程が、前記基材上に請求項1から5のいずれかに記載の金属酸化物膜形成用塗布液を塗布して前記酸化物半導体からなる前記活性層を形成する工程であることを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方法。The said active layer formation process is a process of apply | coating the coating liquid for metal oxide film formation in any one of Claim 1 to 5 on the said base material, and forming the said active layer which consists of the said oxide semiconductor. A method of manufacturing a field effect transistor.
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