JP6450772B2 - コーティング組成物、その製造方法およびその使用 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１種のイットリウム含有前駆体から製造可能なコーティング組成物、ならびにその製造方法およびその使用に関する。

印刷プロセスおよび他の液体被着プロセスによる半導電性電子部品層の製造は、連続作業において半導体を被着させることができるため、多くの他の技術、例えば、化学蒸着（ＣＶＤ）など、に比べて、製造コストの著しい低減が可能とする。したがって、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造のために、液相プロセスが開発された。これに関連して、特に、酸化インジウムを含有する半導体層に基づく薄膜トランジスタは、非常に興味深い。しかしながら、液相プロセスによって製造された酸化インジウム含有半導体層は、電気特性および安定性が共に不十分であるという欠点を有する。特に、周囲からの影響および半導体層における表面欠陥は、酸化インジウム含有層がその電子特性において経時およびストレス下において一貫性を欠く原因となる。この理由から、酸化インジウム含有層上に位置される安定化層が開発され、これは、結果として表面欠陥の緩和および／または周囲の影響からの保護をもたらす。

先行技術は、酸化インジウム半導体層のための特に好適な安定化層として酸化イットリウム含有層について記載している（Ｎｏｍｕｒａら，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ９９，０５３５０５−１−０５３５０５−３（２０１１）；Ｎｏｍｕｒａら，Ｔｈｉｎ ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ ５２０（２０１２）３３７８−３７８２；米国特許出願公開第２０１２／００９７９５７（Ａ１）号）。しかしながら、これらに記載されている酸化イットリウム含有層は、ＣＶＤプロセス、Ｅ−ビーム蒸発、およびＰＬＤ（パルスレーザー堆積法）などのプロセスにより、著しく高いコストおよび複雑さにおいて製造されている。したがって、酸化インジウム含有層の安定化にとって本質的に好適なこれらの酸化イットリウム層を、低いコストおよび簡便な方法で製造できることが、望ましいであろう。

例えば、米国特許出願公開第２０１２／０１０４３８１（Ａ１）号は、液相プロセスまたはゾル−ゲルプロセスなどによって製造することができる「低トラップ密度の材料の層」を有する金属酸化物をベースとする半導体部品の一般的開示を提供する。しかしながら、酸化イットリウム含有層の製造のための液相プロセスまたはゾル−ゲルプロセスについては、そこでは説明されていない。酸化イットリウム含有層を製造するためのゾル−ゲルプロセスは、例えば、Ｒｕｄｏｌｐｈ Ｒｉｐｐｓｔｅｉｎによる論文（１９９３）に記載されている。したがって、酸化イットリウム含有層を製造するための水性プロセスは、先行技術の一部である。しかしながら、そこで説明されているイットリウム前駆体のゲル水溶液では、十分に良好な効果まで酸化インジウム含有層を安定化する安定化層は得られない。

したがって、本発明の目的は、特に酸化インジウム含有層のための安定化層として好適な、コーティング組成物を提供することである。これに関連して特に望ましい目的は、これらのコーティング組成物を用いて、半導体層を覆って配置された安定化層を有し、極めて低いスイッチオン電圧を示し、さらには負および正のバイアスストレス試験（ＮＢＳＴおよびＰＢＳＴ）でのスイッチオン電圧におけるシフトが特に小さい、トランジスタを製造することを可能にすることである。

本目的は、少なくとも１種のインジウム含有前駆体、溶媒Ａ、ならびに溶媒Ａとは異なる溶媒Ｂ（ここで、２０℃での溶媒Ｂの蒸気圧に対する２０℃での溶媒Ａの蒸気圧の比率は以下の式：
の通りである）、から製造可能である、本発明のコーティング組成物により達成される。

ここで、コーティング組成物とは、コーティングの製造にとって、より詳しくはイットリウム含有コーティングの製造にとって好適な、液体配合物を意味する。本発明のコーティング組成物は、好ましくは、印刷プロセス、スロットダイプロセス、またはスピンコーティングプロセスにとって好適なコーティング組成物である。非常に特に好ましくは、本発明のコーティング組成物は、印刷プロセスにとって好適なコーティング組成物、すなわち、印刷用インクである。ここで、イットリウム含有「前駆体」とは、可溶性または分散性の、イットリウムを含有する化学化合物であって、対応する組成物が印刷された後に、イットリウム酸化物含有層、より詳細には酸化イットリウム層へと変換可能な化学化合物である。ここで、「イットリウム含有」前駆体とは、少なくとも１つのイットリウム原子を有する前駆体である。本発明のコーティング組成物はさらに、少なくとも２種の溶媒ＡおよびＢを含む。溶媒ＡおよびＢは、溶媒Ａと比べて揮発性の低い溶媒Ｂの２０℃での蒸気圧に対する、溶媒Ｂと比べて揮発性の高い溶媒Ａの２０℃での蒸気圧の比率が１０以上であるように選択される。この場合の蒸気圧は、当業者に公知の静的な決定法を用いて特定される。その方法では、所定の温度（ここでは２０℃）の閉鎖された系において、およそ熱力学的平衡状態で生じる、物質上での蒸気圧を測定する。ここで、好ましくは、溶媒Ａは、溶媒Ｂより揮発性が高いだけでなく、コーティング組成物中に存在する全ての溶媒と比べて最も高い蒸気圧も有する。さらに、好ましくは、溶媒Ｂは、溶媒Ａより揮発性が低いだけでなく、コーティング組成物中に存在する全ての溶媒と比べて最も低い蒸気圧も有する。

溶液中に存在する前駆体の構造を特定することは困難である。それでも、溶液中に存在する前駆体の構成は結晶中と同じであると想定される。この理由から、本発明の配合物は、少なくとも１種のイットリウム含有前駆体および少なくとも２種の溶媒から製造可能であるだけでなく、少なくとも１種の前駆体および少なくとも２種の溶媒を含むことが想定される。対応する所見は、本明細書の以下において説明される全ての好ましい実施形態における前駆体に対し、等しく当てはまる。

当該少なくとも１種のイットリウム含有前駆体は、（半）金属原子としてイットリウムのみを有し得る。（半）金属は、金属および半金属を意味する。あるいは、当該少なくとも１つの前駆体は、イットリウムに加えて、他の金属原子または半金属原子も有していてもよい。しかしながら、好ましくは、当該コーティング組成物の製造において使用される全ての前駆体は、イットリウムのみを有する。

特に良好なコーティング組成物は、少なくとも１種のイットリウム含有前駆体が、イットリウムアルコキシド、イットリウムオキソアルコキシド、イットリウムアルコキシアルコキシド、およびイットリウム塩からなる群より選択される場合に結果として得られる。イットリウムアルコキシドは、少なくとも１つのイットリウム原子と少なくとも３つのアルコキシ基とを有するイットリウム化合物である。イットリウムアルコキシドとは対照的に、イットリウムオキソアルコキシドは、少なくとも１つの多重架橋酸素原子も有しており、このことは、それらが、少なくとも２つのイットリウム原子、少なくとも１つのオキソ基、および少なくとも４つのアルコキシド基からなることを意味する。しかしながら、オキソ基の架橋効果により、イットリウムオキソアルコキシドは、しばしば、クラスター様化合物である。さらに、イットリウムアルコキシアルコキシドは、少なくとも１つのイットリウム原子および少なくとも１つのオキソアルキルアルキル基（Ｒ−Ｏ−Ｒ’−Ｏ−基）を有するイットリウム化合物である。イットリウムアルコキシアルコキシドは、排他的に、イットリウム原子および３つのＲ−Ｏ−Ｒ’−Ｏ−基からなり得、さらに、後者に加え、オキソ基および／またはアルコキシド基を有し得る。さらに、好ましいイットリウム塩は、硝酸イットリウムおよびハロゲン化イットリウムである。特に良好な結果は、当該少なくとも１種の前駆体が、イットリウムオキソアルコキシドの群、より詳細には、一般式Ｙ_ｘＯ_ｙ（ＯＲ）_ｚ（式中、３≦ｘ≦１２、１≦ｙ≦ｘ、ｘ≦ｚ≦（３ｘ−１）、およびｙ＋ｚ≧ｘである）のイットリウムオキソアルコキシドの群より選択される場合に得られる。

最良のコーティング組成物は、それらの前駆体としてイットリウムオキソアルコキシドＹ_５Ｏ（Ｏ−ｉＰｒ）_１３を含む。

本発明のコーティング組成物は、好ましくは、配合物の総質量に対して０．１〜１０重量％の総分率にて使用される全てのイットリウム含有前駆体を含む。

さらに、当該コーティング組成物は、イットリウム不含（半）金属前駆体を使用して製造することもできる。それらの分率は、好ましくは、５重量％以下である。しかしながら、特に好ましくは、当該コーティング組成物は、イットリウム不含前駆体を使用せずに製造される。したがって、特に好ましくは、本発明のコーティング組成物は、排他的にイットリウム含有前駆体により製造される。

本発明のコーティング組成物は、少なくとも２種の溶媒を有する。本発明のコーティング組成物は、好ましくは、非水性である。というのも、それにより、特に均質で薄い層を得ることができるからである。ここで、非水性コーティング組成物とは、溶媒として水を含まないコーティング組成物を意味する。したがって、対応するコーティング組成物は、ゾル−ゲルプロセスにおいて使用されない組成物である。さらに好ましくは、当該コーティング組成物の水含有量（例えば、雰囲気からの水の吸収の結果として）は、５００ｐｐｍ以下である。

溶媒ＡおよびＢは、好ましくは、アルコール、アルコキシアルコール、ヒドロキシエーテルならびにカルボン酸エステル、および乳酸エステルの群より選択される。

特に良好な結果は、２つの溶媒の蒸気圧の比率が１０以上であって、さらにＳＡＴＰ条件下での当該２つの溶媒ＡおよびＢの沸点の差が≧３０℃である場合に得られる。ここで、「ＳＡＴＰ条件」は、１０^５Ｐａの圧力および２５℃の温度を意味する。

さらに好ましくは、ＳＡＴＰ条件下での溶媒Ａの沸点は、５０〜１４０℃である。

さらに好ましい溶媒Ａは、１−メトキシ−２−プロパノール、２−メトキシエタノール、酢酸ブチル、イソプロパノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、およびエタノールからなる群より選択されるものである。

非常に好ましくは、溶媒Ａはエタノールである。

さらに好ましくは、溶媒Ｂの沸点は、ＳＡＴＰ条件下において１００〜２００℃である。

さらに好ましくは、溶媒Ｂは、１−ヘキサノール、シクロヘキサノール、テトラヒドロフルフリルアルコール、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、および乳酸エチルからなる群より選択される。

非常に好ましくは、溶媒Ｂは、１−ヘキサノールまたはテトラヒドロフルフリルアルコール、とりわけ好ましくはテトラヒドロフルフリルアルコールである。

さらに好ましくは、溶媒Ａの分率は、存在する溶媒の総体積に対して、７５〜９９体積％であり、ならびに溶媒Ｂの分率は、１〜２５重量％である。

当該コーティング組成物は、溶媒ＡおよびＢに加えて、溶媒ＡおよびＢとは異なるさらなる溶媒を含んでいてもよい。それはまた、排他的に溶媒ＡおよびＢを有し得、したがって、排他的に２種の溶媒を有し得る。当該コーティング組成物は、好ましくは、少なくとも１種のイットリウム含有前駆体、溶媒Ａ、および溶媒Ａとは異なる溶媒Ｂ（ここで、溶媒Ｂの蒸気圧に対する溶媒Ａの蒸気圧の比率は以下の式：
の通りである）。

さらに、溶媒Ａおよび溶媒Ｂとは異なる第三の溶媒Ｃ、から製造することができる。当該第三の溶媒Ｃは、好ましくは、１−メトキシ−２−プロパノールおよびシクロヘキサノールからなる群より選択される。

とりわけ好ましいのは、少なくとも１種のイットリウム含有前駆体、溶媒Ａ、溶媒Ｂ、および溶媒Ｃから製造されるコーティング組成物である。したがって、より好ましくは、本発明のコーティング組成物は、排他的に３種の溶媒を有する。

非常に好ましくは、当該溶媒Ａはエタノールであり、溶媒Ｂは、１−ヘキサノールまたはテトラヒドロフルフリルアルコールであり、ならびに溶媒Ｃは、１−メトキシ−２−プロパノールまたはシクロヘキサノールである。

本発明のコーティング組成物は、追加的に、所望の特性を達成するために１種または複数種の添加剤を有し得る。当該コーティング組成物が添加剤を含む場合、これらの添加剤は、当該コーティング組成物の総質量に対して、好ましくは２重量％未満において存在する。しかしながら、さらに好ましくは、本発明のコーティング組成物は、添加剤を含まない。

本発明はさらに、先行する請求項のいずれか一項に記載のコーティング組成物を製造する方法であって、少なくとも１種のイットリウム含有前駆体、溶媒Ａ、溶媒Ａとは異なる溶媒Ｂ（ここで、２０℃での溶媒Ｂの蒸気圧に対する２０℃での溶媒Ａの蒸気圧の比率は以下の式：
の通りである）、ならびに、場合によりさらなる溶媒および添加剤、がお互いに混合される方法を提供する。

ここで、イットリウム含有「前駆体」とは、可溶性または分散性の、イットリウムを含有する化学化合物であって、対応する組成物の印刷の後に、酸化イットリウム含有層へと変換可能な化学化合物である。さらに、「イットリウム含有」前駆体とは、少なくとも１つのイットリウム原子を有する前駆体を意味する。本発明の方法は、さらに、少なくとも２種の溶媒ＡおよびＢを用いる。溶媒ＡおよびＢは、溶媒Ａと比べて揮発性の低い溶媒Ｂの蒸気圧に対する、溶媒Ｂと比べて揮発性の高い溶媒Ａの蒸気圧の比率が１０以上であるように選択される。この場合の蒸気圧は、当業者に公知の静的な決定法を用いて特定される。その方法では、所定の温度（ここでは２０℃）の閉鎖された系において、およそ熱力学的平衡状態において生じる、物質上での蒸気圧を測定する。ここで、好ましくは、溶媒Ａは、溶媒Ｂより揮発性が高いだけでなく、当該方法において使用される全ての溶媒と比べて最も高い蒸気圧も有する。好ましくは、さらに、溶媒Ｂは、溶媒Ａより揮発性が低いだけでなく、当該方法において使用される全ての溶媒と比べて最も低い蒸気圧も有する。

当該少なくとも１種のイットリウム含有前駆体は、（半）金属原子としてイットリウムのみを有し得る。（半）金属は、金属および半金属を意味する。あるいは、当該少なくとも１つの前駆体は、イットリウムに加えて、他の金属原子または半金属原子も有していてもよい。しかしながら、好ましくは、当該方法において使用される全ての前駆体は、イットリウムのみを有する。

特に良好なコーティング組成物は、少なくとも１種のイットリウム含有前駆体が、イットリウムアルコキシド、イットリウムオキソアルコキシド、イットリウムアルコキシアルコキシド、およびイットリウム塩からなる群より選択される場合に結果として得られる。イットリウムアルコキシドは、少なくとも１つのイットリウム原子と少なくとも３つのアルコキシ基とを有するイットリウム化合物である。イットリウムアルコキシドとは対照的に、イットリウムオキソアルコキシドは、少なくとも１つの多重架橋酸素原子も有しており、このことは、それらが、少なくとも２つのイットリウム原子、少なくとも１つのオキソ基、および少なくとも４つのアルコキシド基からなることを意味する。しかしながら、オキソ基の架橋効果により、イットリウムオキソアルコキシドは、しばしば、クラスター状化合物である。さらに、イットリウムアルコキシアルコキシドは、少なくとも１つのイットリウム原子および少なくとも１つのオキソアルキルアルキル基（Ｒ−Ｏ−Ｒ’−Ｏ−基）を有するイットリウム化合物である。イットリウムアルコキシアルコキシドは、排他的に、イットリウム原子および３つのＲ−Ｏ−Ｒ’−Ｏ−基からなり得、さらに、後者に加え、オキソ基および／またはアルコキシド基を有し得る。さらに、好ましいイットリウム塩は、硝酸イットリウムおよびハロゲン化イットリウムである。特に良好な結果は、当該少なくとも１種の前駆体が、イットリウムオキソアルコキシドの群、より詳細には、一般式Ｙ_ｘＯ_ｙ（ＯＲ）_ｚ（式中、３≦ｘ≦１２、１≦ｙ≦ｘ、ｘ≦ｚ≦（３ｘ−１）、およびｙ＋ｚ≧ｘである）のイットリウムオキソアルコキシドの群より選択される場合に結果として得られる。

最良のコーティング組成物は、その前駆体がイットリウムオキソアルコキシドＹ_５Ｏ（Ｏ−ｉＰｒ）_１３である場合に得られる。

本発明の方法は、好ましくは、全てのイットリウム含有前駆体を、配合物の総質量に対して０．１〜１０重量％の総分率にて使用する。

本発明の方法では、イットリウム不含（半）金属前駆体も使用することができる。それらの分率は、好ましくは、５重量％以下である。しかしながら、特に好ましくは、当該方法は、イットリウム不含前駆体を使用せずに実施される。したがって、特に好ましくは、本発明のコーティング組成物は、排他的にイットリウム含有前駆体により製造される。

本発明の方法は、さらに、少なくとも２種の溶媒を用いる。本発明の方法は、好ましくは、非水性である。というのも、その場合、特に均質で薄い層の製造において、好適な非水性コーティング組成物を得ることができるからである。ここで、非水性コーティング組成物とは、溶媒として水を含まないコーティング組成物を意味する。したがって、対応するコーティング組成物は、ゾル−ゲルプロセスにおいて使用されない組成物である。さらに好ましくは、実施された当該方法における、すなわち当該組成物における水含有量（例えば、雰囲気からの水の吸収の結果として）は、５００ｐｐｍ以下である。

溶媒ＡおよびＢは、好ましくは、アルコール、アルコキシアルコール、ヒドロキシエーテルならびにカルボン酸エステル、および乳酸エステルからなる群より選択される。

特に良好な結果は、２つの溶媒の蒸気圧の比率が１０以上であって、さらにＳＡＴＰ条件下での当該２つの溶媒ＡおよびＢの沸点の差が≧３０℃である場合に得られる。ここで、「ＳＡＴＰ条件」は、１０^５Ｐａの圧力および２５℃の温度を意味する。

さらに好ましくは、ＳＡＴＰ条件下での溶媒Ａの沸点は、５０〜１４０℃である。

さらに好ましい溶媒Ａは、１−メトキシ−２−プロパノール、２−メトキシエタノール、酢酸ブチル、イソプロパノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、およびエタノールからなる群より選択されるものである。

非常に好ましくは、溶媒Ａはエタノールである。

さらに好ましくは、溶媒Ｂの沸点は、ＳＡＴＰ条件下において１００〜２００℃である。

さらに好ましくは、溶媒Ｂは、１−ヘキサノール、シクロヘキサノール、テトラヒドロフルフリルアルコール、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、および乳酸エチルからなる群より選択される。

非常に好ましくは、溶媒Ｂは、１−ヘキサノールまたはテトラヒドロフルフリルアルコール、とりわけ好ましくはテトラヒドロフルフリルアルコールである。

さらに好ましくは、溶媒Ａの分率は、存在する溶媒の総体積に対して、７５〜９９体積％であり、ならびに溶媒Ｂの分率は、１〜２５重量％である。

本発明の方法において、溶媒ＡおよびＢに加えて、溶媒ＡおよびＢとは異なるさらなる溶媒を使用してもよい。したがって、当該方法は、排他的に溶媒ＡおよびＢを、したがって排他的に２種の溶媒を用い得る。しかしながら、本発明の方法において、好ましいのは、少なくとも１種のイットリウム含有前駆体、溶媒Ａ、溶媒Ａとは異なる溶媒Ｂ（ここで、２０℃での溶媒Ｂの蒸気圧に対する２０℃での溶媒Ａの蒸気圧の比率は以下の式：
の通りである）、ならびに、溶媒Ａおよび溶媒Ｂとは異なる少なくとも１種の第三の溶媒Ｃが、お互いに混合されることである。当該第三の溶媒Ｃは、好ましくは、１−メトキシ−２−プロパノールおよびシクロヘキサノールからなる群より選択される。

とりわけ好ましいのは、少なくとも１種のイットリウム含有前駆体、溶媒Ａ、溶媒Ｂ、および溶媒Ｃを使用する方法である。したがって、本発明の方法において、特に好ましくは、少なくとも１種のイットリウム含有前駆体およびまさに３種の溶媒が、一緒に混合される。

非常に好ましくは、当該溶媒Ａはエタノールであり、溶媒Ｂは、１−ヘキサノールまたはテトラヒドロフルフリルアルコールであり、ならびに溶媒Ｃは、１−メトキシ−２−プロパノールまたはシクロヘキサノールである。

本発明の方法において、結果として得られるコーティング組成物において所望の特性を達成するために、さらに１種または複数種の添加剤を加えてもよい。当該方法において添加剤の使用を想定する場合、それらは、好ましくは、用いられる成分の総質量に対して２重量％未満において使用される。しかしながら、さらに好ましくは、本発明の方法では、いかなる添加剤の使用も想定しない。

本発明はさらに、酸化イットリウム含有層を製造するための、本発明のコーティング組成物の使用も提供する。特に好ましいのは、半導体層、より詳細には酸化インジウム含有層、の上に安定化層を製造するための、本発明のコーティング組成物の使用である。

したがって、本発明はさらに、本発明のコーティング組成物から製造可能な安定化層も提供する。特に良好な特性は、本発明の安定化層の厚さが１〜２０ｎｍである場合に、当該層によって達成される。

以下の実施例は、いかなる束縛効果も有することなく、本発明の主題を説明することが意図される。

実施例１：
１ｍｌのテトラヒドロフルフリルアルコール中において２５ｍｇのイットリウムオキソアルコキシド［Ｙ_５Ｏ（Ｏ−ｉＰｒ）_１３］を撹拌することにより、溶液を作製する。当該溶液を、１：３の体積比においてエタノールで希釈する。当該溶液を、スピンコーティングによって酸化インジウム含有層に塗工する。酸化インジウム含有層上に存在するイットリウム含有コーティングを熱的に変換する。
実施例２：

１ｍｌの１−メトキシ−２−プロパノール中において２５ｍｇのイットリウムオキソアルコキシド［Ｙ_５Ｏ（Ｏ−ｉＰｒ）_１３］を撹拌することにより溶液を作製する。当該溶液を、２部の１−メトキシ−２−プロパノール、１部のエタノール、および０．２部のテトラヒドロフルフリルアルコールで希釈する。当該溶液を、スピンコーティングによって酸化インジウム含有層に塗工する。酸化インジウム含有層上に存在するイットリウム含有コーティングを熱的に変換する。
実施例３：

１ｍｌのテトラヒドロフルフリルアルコール中において２５ｍｇのイットリウムオキソアルコキシド［Ｙ_５Ｏ（Ｏ−ｉＰｒ）_１３］を撹拌することにより、溶液を作製する。当該溶液を、１．３３部のシクロヘキサノールおよび１．６７部のｔｅｒｔ−ブタノールによって希釈する。当該溶液を、スピンコーティングによって酸化インジウム含有層に塗工する。酸化インジウム含有層上に存在するイットリウム含有コーティングを熱的に変換する。
比較例１：

１ｍｌのテトラヒドロフルフリルアルコール中において２５ｍｇのイットリウムオキソアルコキシド［Ｙ_５Ｏ（Ｏ−ｉＰｒ）_１３］を撹拌することにより、溶液を作製する。当該溶液を、１：３の体積比においてテトラヒドロフルフリルアルコールで希釈する。当該溶液を、スピンコーティングによって酸化インジウム含有層に塗工する。酸化インジウム含有層上に存在するイットリウム含有コーティングを熱的に変換する。
比較例２：

１ｍｌの１−メトキシ−２−プロパノール中において２５ｍｇのイットリウムオキソアルコキシド［Ｙ_５Ｏ（Ｏ−ｉＰｒ）_１３］を撹拌することにより溶液を作製する。当該溶液を、１：３の体積比において１−メトキシ−２−プロパノールで希釈する。当該溶液を、スピンコーティングによって酸化インジウム含有層に塗工する。酸化インジウム含有層上に存在するイットリウム含有コーティングを熱的に変換する。
比較例３：

１ｍｌの１−メトキシ−２−プロパノール中において２５ｍｇのイットリウムオキソアルコキシド［Ｙ_５Ｏ（Ｏ−ｉＰｒ）_１３］を撹拌することにより溶液を作製する。当該溶液を、１：３の体積比においてエタノールで希釈する。当該溶液を、スピンコーティングによって酸化インジウム含有層に塗工する。酸化インジウム含有層上に存在するイットリウム含有コーティングを熱的に変換する。

以下は、全ての実施例においてである。層の製造は、１００μｌを２０００ｒｐｍにおいて６０秒間でスピンコーティングすることによって実施される。コーティングする基材は、２３０ｎｍのＳｉＯ_２層と、ＩＴＯで作製した、予めパターン形成されたソースおよびドレイン接触とを有するシリコンウェハ（１．５×１．５ｃｍ^２）である。これらのウェハは、１００μｌのインジウムアルコキシド含有コーティング組成物を２０００ｒｐｍにおいて３０秒間でスピンコーティングすることによって予めコーティングされており、この層は、酸化インジウム含有層へと熱的に変換されている。両層の熱的変換は、ホットプレート上において行う。

Ｋｅｉｔｈｌｅｙ ２６１２ ＳｙｓｔｅｍソースメーターおよびＫｅｉｔｈｌｅｙ ３７０６−ＮＦＰ Ｓｙｓｔｅｍスイッチ／マルチメーターを使用して電気的特性評価を実施する。Ｎ_２雰囲気下において、室温で試料を測定する。温度処理に続いて、特性評価を行う。ここで、（予めパターン形成された）ゲート、ソース、およびドレイン接触を、機器（タングステン測定チップ）に接続する。ゲート電極とソース電極との間において電圧プロファイルを実施し（−２０〜＋３０Ｖ）、ソース電極とドレイン電極との間に流れる電流を記録する。このデータは、移動度の値を計算するために使用することができる。このために使用する式は以下：
の通りであり、式中、Ｉ_ＤおよびＶ_Ｇは、それぞれ、ドレインとソースの間の電流およびゲートに印加される電圧である。ＬおよびＷは、チャンネルの長さおよび幅に対応し、Ｃ_ｉは、誘電体の誘電率である。移動度の値が高いほど、より良好な材料である。

さらなる特徴的特性は、ソース電極とドレイン電極との間で電流が流れ始めるポイントを表すスイッチオン電圧（Ｖ_ｏｎ）であり；この電圧は、０Ｖに非常に近くあるべきである。

さらに、負もしくは正のバイアスストレス試験（ＮＢＳＴまたはＰＢＳＴ）の前後の測定の間におけるスイッチオン電圧のシフトも関連する。この場合、２０００秒間において初期特性線を記録した後、−２０Ｖ（ＮＢＳＴ）または＋２０Ｖ（ＰＢＳＴ）のゲート電圧を印加する。どちらの場合も、＋５Ｖのドレイン電圧（Ｖ_Ｄ）を印加する。この時点の後、さらなる特性線を記録し、初期特性線との比較からスイッチオン電圧のシフトを特定する。この値は、可能な限り低くあるべきである。当該評価において、実用的応用にとって、ＮＢＳＴまたはＰＢＳＴ後のスイッチオン電圧およびそのシフトの両方が、できる限り、ゼロであるべきであるということに注目することが重要である。

Claims (13)

1. イットリウムオキソアルコキシドの群から選択される少なくとも１種のイットリウム含有前駆体、溶媒Ａ、および溶媒Ａとは異なる溶媒Ｂから製造可能なコーティング組成物であって、２０℃での溶媒Ｂの蒸気圧に対する２０℃での溶媒Ａの蒸気圧の比率が、
   である、コーティング組成物。
2. 前記少なくとも１種の前駆体が、Ｙ₅Ｏ（Ｏ−ｉＰｒ）₁₃であることを特徴とする、請求項１に記載のコーティング組成物。
3. 使用される全てのイットリウム含有前駆体の分率が、配合物の総質量に対して０．１〜１０重量％であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のコーティング組成物。
4. 前記溶媒は、アルコール、アルコキシアルコール、ヒドロキシエーテル、ならびにカルボン酸エステルおよび乳酸エステルの群から選択されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
5. ＳＡＴＰ条件下での２つの溶媒ＡおよびＢの沸点の差が≧３０℃であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
6. ＳＡＴＰ条件下での溶媒Ａの沸点が５０〜１４０℃であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
7. 前記溶媒Ａは、１−メトキシ−２−プロパノール、２−メトキシエタノール、酢酸ブチル、イソプロパノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、およびエタノールからなる群より選択されることを特徴とする、請求項６に記載のコーティング組成物。
8. ＳＡＴＰ条件下での溶媒Ｂの沸点が１００〜２００℃であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
9. 前記溶媒Ｂは、１−ヘキサノール、シクロヘキサノール、テトラヒドロフルフリルアルコール、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、および乳酸エチルからなる群より選択されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
10. 存在する溶媒の総体積に対して、溶媒Ａの分率が７５〜９９体積％であり、溶媒Ｂの分率が１〜２５重量％であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
11. 溶媒Ａおよび溶媒Ｂに加えて、さらなる溶媒を含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
12. イットリウムオキソアルコキシドの群から選択される少なくとも１種のイットリウム含有前駆体、溶媒Ａ、該溶媒Ａとは異なる溶媒Ｂ（ここで、２０℃での溶媒Ｂの蒸気圧に対する２０℃での溶媒Ａの蒸気圧の比率は、
    である）、ならびに任意選択によりさらなる溶媒または添加剤、がお互いに混合される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のコーティング組成物の製造方法。
13. 酸化イットリウム含有層を製造するための、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のコーティング組成物の使用。