JP6855848B2 - Field-effect transistor manufacturing method, volatile semiconductor memory device manufacturing method, non-volatile semiconductor memory device manufacturing method, display element manufacturing method, image display device manufacturing method, system manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、電界効果型トランジスタの製造方法、揮発性半導体メモリ素子の製造方法、不揮発性半導体メモリ素子の製造方法、表示素子の製造方法、画像表示装置の製造方法、システムの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a field effect transistor, a method for manufacturing a volatile semiconductor memory element, a method for manufacturing a non-volatile semiconductor memory device, a method for manufacturing a display element, a method for manufacturing an image display device, and a method for manufacturing a system.
半導体素子の一種である電界効果型トランジスタ(Field Effect Transistor;FET)は、ゲート電極に電圧をかけ、チャネルの電界により電子または正孔の流れに関門(ゲート)を設ける原理で、ソース電極とドレイン電極間の電流を制御するトランジスタである。 A field effect transistor (FET), which is a type of semiconductor element, applies a voltage to the gate electrode and creates a gate for the flow of electrons or holes by the electric current of the channel. It is a transistor that controls the current between the electrodes.
FETはその特性から、スイッチング素子や増幅素子として利用されている。そして、ゲート電流が低いことに加え、構造が平面的であるため、バイポーラトランジスタと比較して作製及び集積化が容易である。そのため、FETは、現在の電子機器で使用される集積回路では必要不可欠な素子となっている。 FETs are used as switching elements and amplification elements because of their characteristics. In addition to having a low gate current, the structure is flat, so that it is easier to manufacture and integrate than a bipolar transistor. Therefore, FET has become an indispensable element in integrated circuits used in current electronic devices.
電界効果型トランジスタのゲート絶縁層には、従来はシリコン系の絶縁膜が広く用いられていた。しかし、近年、電界効果型トランジスタの更なる高集積化、低消費電力化の要求が高まり、ゲート絶縁層にシリコン系の絶縁膜より格段に高い比誘電率を有する所謂high−k絶縁膜を用いる技術が検討されている。例えば、アルカリ土類金属とGa、Sc、Y、及びランタノイドの中から選ばれた元素とを含有する酸化物をゲート絶縁層とした電界効果型トランジスタや半導体メモリが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a silicon-based insulating film has been widely used for the gate insulating layer of a field-effect transistor. However, in recent years, there has been an increasing demand for higher integration and lower power consumption of field-effect transistors, and a so-called high-k insulating film having a significantly higher relative permittivity than a silicon-based insulating film is used for the gate insulating layer. Technology is being considered. For example, field-effect transistors and semiconductor memories have been proposed in which an oxide containing an alkaline earth metal and an element selected from Ga, Sc, Y, and a lanthanoid is used as a gate insulating layer (for example, a patent). Reference 1).
又、アルカリ土類金属と希土類元素(Sc、Y、ランタノイド)とを含有する酸化物は高いバリア性を有しているため、アルカリ土類金属と希土類元素とを含有する酸化物をパッシベーション層として備えた電界効果型トランジスタが提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Further, since the oxide containing the alkaline earth metal and the rare earth element (Sc, Y, lanthanoid) has a high barrier property, the oxide containing the alkaline earth metal and the rare earth element is used as a passivation layer. A provided electric field effect type transistor has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
アルカリ土類金属とGa、Sc、Y、及びランタノイドの中から選ばれた元素とを含有する酸化物のパターニング方法としては、特許文献1ではドライエッチングを用いたフォトリソグラフィプロセスが開示されているが、ドライエッチングは使用するガスの危険性が高い、環境負荷が大きい、使用する装置が高価等のデメリットがあり好ましくなく、ウェットエッチングを用いたフォトリソグラフィプロセスによるパターニングが好ましい。
As a method for patterning an oxide containing an alkaline earth metal and an element selected from Ga, Sc, Y, and a lanthanoid,
ところで、従来ゲート絶縁層やパッシベーション層に広く用いられていたシリコン系の絶縁膜(SiO2やSiON)は、フッ酸系エッチング液によるウェットエッチングが可能である。しかし、アルカリ土類金属と希土類元素とを含有する酸化物をウェットエッチング可能な溶液に関する報告は全くなく、ゲート絶縁層又はパッシベーション層にアルカリ土類金属とGa、Sc、Y、及びランタノイドの中から選ばれた元素とを含有する酸化物を用いた場合に、ウェットエッチングを用いたフォトリソグラフィプロセスによるパターニングは困難であった。 By the way, the silicon-based insulating film (SiO 2 or SiON) that has been widely used in the gate insulating layer and the passivation layer can be wet-etched with a hydrofluoric acid-based etching solution. However, there is no report on a solution capable of wet-etching an oxide containing an alkaline earth metal and a rare earth element, and among alkaline earth metals and Ga, Sc, Y, and lanthanoids in the gate insulating layer or the passivation layer. When an oxide containing a selected element was used, patterning by a photolithography process using wet etching was difficult.
よって、アルカリ土類金属とGa、Sc、Y、及びランタノイドの中から選ばれた元素とを含有する酸化物をゲート絶縁層又はパッシベーション層として用いた電界効果型トランジスタの製造プロセスにおいて、ゲート絶縁層又はパッシベーション層をウェットエッチングを用いたフォトリソグラフィプロセスにより形成することが望まれている。 Therefore, in the manufacturing process of a field effect transistor in which an oxide containing an alkaline earth metal and an element selected from Ga, Sc, Y, and a lanthanoid is used as a gate insulating layer or a passivation layer, the gate insulating layer is used. Alternatively, it is desired that the passivation layer be formed by a photolithography process using wet etching.
本発明は、ゲート絶縁層及びパッシベーション層の少なくとも何れかがアルカリ土類金属と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかと、を含む第1の酸化物から形成された電界効果型トランジスタの製造方法において、第1の酸化物から形成された層をウェットエッチングによりパターニングすることを目的とする。 The present invention relates to a field effect transistor in which at least one of a gate insulating layer and a passivation layer is formed of a first oxide containing an alkaline earth metal and at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanoid. In the production method, it is an object to pattern a layer formed from a first oxide by wet etching.
本電界効果型トランジスタの製造方法は、ゲート絶縁層と、活性層と、パッシベーション層と、を有する電界効果型トランジスタの製造方法であって、前記ゲート絶縁層を形成する第1の工程及び前記パッシベーション層を形成する第2の工程を含み、前記第1の工程及び前記第2の工程の少なくとも何れかの工程が、アルカリ土類金属と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかと、を含む第1の酸化物を形成する工程と、前記第1の酸化物を塩酸、シュウ酸、硝酸、燐酸、酢酸、硫酸、過酸化水素水のうち、少なくとも何れかを含む第1の溶液によってエッチングする工程と、を含むことを要件とする。 The method for manufacturing the electric field effect type transistor is a method for manufacturing an electric field effect type transistor having a gate insulating layer, an active layer, and a passivation layer, and is a first step for forming the gate insulating layer and the passivation. Including a second step of forming a layer, at least one of the first step and the second step comprises an alkaline earth metal and at least one of Ga, Sc, Y, and lanthanoid. The step of forming the first oxide containing the oxide, and etching the first oxide with a first solution containing at least one of hydrochloric acid, oxalic acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid, sulfuric acid, and hydrogen peroxide solution. It is a requirement to include the process to be performed.
開示の技術によれば、ゲート絶縁層及びパッシベーション層の少なくとも何れかがアルカリ土類金属と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかと、を含む第1の酸化物から形成された電界効果型トランジスタの製造方法において、第1の酸化物から形成された層をウェットエッチングによりパターニングすることができる。 According to the disclosed technique, an electric field effect formed from a first oxide in which at least one of the gate insulating layer and the passivation layer contains an alkaline earth metal and at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanoid. In the method for manufacturing a type transistor, the layer formed from the first oxide can be patterned by wet etching.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, modes for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same components may be designated by the same reference numerals and duplicate description may be omitted.
発明者らは、アルカリ土類金属である第A元素と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素とを含む第1の酸化物を、塩酸、シュウ酸、硝酸、燐酸、酢酸、硫酸、過酸化水素水のうち、少なくとも何れかを含む第1の溶液に接触させることによってエッチング可能であることを見出した。以下の各実施の形態は、発明者らの上記知見に基づくものである。 The inventors have prepared a first oxide containing an element A, which is an alkaline earth metal, and an element B, which is at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanoid, in hydrochloric acid, oxalic acid, nitric acid, and the like. It has been found that etching is possible by contacting with a first solution containing at least one of phosphoric acid, acetic acid, sulfuric acid and aqueous hydrogen peroxide. Each of the following embodiments is based on the above findings of the inventors.
〈第1の実施の形態〉
[電界効果型トランジスタの構造]
図1は、第1の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。図1を参照するに、電界効果型トランジスタ10は、基板11と、ゲート電極12と、ゲート絶縁層13と、ソース電極14と、ドレイン電極15と、活性層16と、パッシベーション層17とを有するボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタである。なお、電界効果型トランジスタ10は、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。
<First Embodiment>
[Structure of field effect transistor]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the field effect transistor according to the first embodiment. Referring to FIG. 1, the
又、本願発明でのパッシベーション層の機能の一つとしては、大気中の水分、酸素、水素等から、少なくとも活性層(半導体層)を隔離保護する等の機能を持つ層のことを示す。又、本願発明でのパッシベーション層は、活性層のみならず、電界効果型トランジスタの他の構成要素(例えば、ゲート絶縁層、ソース電極、ドレイン電極、及びゲート電極)を保護するものであってもよい。本願発明でのパッシベーション層の機能の一つとしては、電界効果型トランジスタ上に形成される層の材料や、その形成プロセスから電界効果型トランジスタ(の少なくとも一部)を保護する役割を持つ。 Further, one of the functions of the passivation layer in the present invention is a layer having a function of isolating and protecting at least the active layer (semiconductor layer) from moisture, oxygen, hydrogen and the like in the atmosphere. Further, the passivation layer in the present invention may protect not only the active layer but also other components of the field effect transistor (for example, the gate insulating layer, the source electrode, the drain electrode, and the gate electrode). Good. One of the functions of the passivation layer in the present invention is to protect (at least a part of) the field effect transistor from the material of the layer formed on the field effect transistor and the formation process thereof.
又、電界効果型トランジスタのパッシベーション層は、形成される場所によらず、例えばEL(Electro Luminescence)素子等を介して電界効果型トランジスタの他の構成要素と物理的に離間している場合であっても電界効果型トンジスタの構成要素の1つである。つまり、例えばEL素子等を形成した後に形成されるパッシベーション層や層間絶縁膜に近接して設けられるパッシベーション層も、電界効果型トンジスタのパッシベーション層とする。 Further, the passivation layer of the field-effect transistor may be physically separated from other components of the field-effect transistor via, for example, an EL (Electro Luminescence) element, regardless of where it is formed. However, it is one of the components of the field effect transistor. That is, for example, the passivation layer formed after forming the EL element or the like or the passivation layer provided in the vicinity of the interlayer insulating film is also used as the passivation layer of the field effect type tongue star.
又、パッシベーション層は、保護層と呼ばれることもある。 The passivation layer is also sometimes called a protective layer.
電界効果型トランジスタ10では、絶縁性の基板11上にゲート電極12が形成され、ゲート電極12を覆うようにゲート絶縁層13が形成されている。更に、ゲート絶縁層13上にソース電極14及びドレイン電極15が形成され、ソース電極14及びドレイン電極15の一部を覆うように活性層16が形成されている。ソース電極14及びドレイン電極15は、活性層16のチャネル領域となる所定の間隔を隔てて形成されている。そして、ゲート絶縁層13上に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うようにパッシベーション層17が形成されている。以下、電界効果型トランジスタ10の各構成要素について、詳しく説明する。
In the
なお、本実施の形態では、便宜上、パッシベーション層17側を上側又は一方の側、基板11側を下側又は他方の側とする。又、各部位のパッシベーション層17側の面を上面又は一方の面、基板11側の面を下面又は他方の面とする。但し、電界効果型トランジスタ10は天地逆の状態で用いることができ、又は任意の角度で配置することができる。又、平面視とは対象物を基板11の上面の法線方向から視ることを指し、平面形状とは対象物を基板11の上面の法線方向から視た形状を指すものとする。
In the present embodiment, for convenience, the
基板11の形状、構造、及び大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。基板11の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ガラス基材、セラミック基材、プラスチック基材、フィルム基材等を用いることができる。
The shape, structure, and size of the
ガラス基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、無アルカリガラス、シリカガラス等が挙げられる。又、プラスチック基材やフィルム基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド(PI)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等が挙げられる。 The glass base material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include non-alkali glass and silica glass. The plastic base material and the film base material are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, polycarbonate (PC), polyimide (PI), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate, etc. (PEN) and the like.
ゲート電極12は、基板11上の所定領域に形成されている。ゲート電極12は、ゲート電圧を印加するための電極である。ゲート電極12の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルミニウム(Al)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)等の金属、これらの合金、これら金属の混合物等を用いることができる。又、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ガリウム、酸化ニオブ等の導電性酸化物、これらの複合化合物、これらの混合物等を用いてもよい。又、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、ポリアニリン(PANI)等の有機導電体等を用いてもよい。ゲート電極12の平均膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10nm〜1μmが好ましく、50nm〜300nmがより好ましい。
The
ゲート絶縁層13は、ゲート電極12と活性層16との間に設けられ、ゲート電極12と活性層16とを絶縁するための層である。ゲート絶縁層13の平均膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50nm〜3μmが好ましく、100nm〜1μmがより好ましい。
The
ソース電極14及びドレイン電極15は、ゲート絶縁層13上に形成されている。ソース電極14及びドレイン電極15は、所定の間隔を隔てて形成されている。ソース電極14及びドレイン電極15は、ゲート電極12へのゲート電圧の印加に応じて電流を取り出すための電極である。なお、ソース電極14及びドレイン電極15と共に、ソース電極14及びドレイン電極15と接続される配線が同一層に形成されてもよい。
The
ソース電極14及びドレイン電極15の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルミニウム(Al)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)等の金属、これらの合金、これら金属の混合物等を用いることができる。
The materials of the
又、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ガリウム、酸化ニオブ等の導電性酸化物、これらの複合化合物、これらの混合物等を用いてもよい。又、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、ポリアニリン(PANI)等の有機導電体等を用いてもよい。ソース電極14及びドレイン電極15の平均膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10nm〜1μmが好ましく、50nm〜300nmがより好ましい。
Further, conductive oxides such as indium oxide, zinc oxide, tin oxide, gallium oxide and niobium oxide, composite compounds thereof, and mixtures thereof may be used. Further, an organic conductor such as polyethylene dioxythiophene (PEDOT) or polyaniline (PANI) may be used. The average film thickness of the
活性層16は、ゲート絶縁層13上に、ソース電極14及びドレイン電極15の一部を覆うように形成されている。ソース電極14とドレイン電極15の間に位置する活性層16は、チャネル領域となる。活性層16の平均膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5nm〜1μmが好ましく、10nm〜0.5μmがより好ましい。
The
活性層16の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、多結晶シリコン(p−Si)、アモルファスシリコン(a−Si)、In−Ga−Zn−O等の酸化物半導体、ペンタセン等の有機半導体等が挙げられる。これら中でも、ゲート絶縁層13及びパッシベーション層17との界面の安定性の点から、酸化物半導体を用いることが好ましい。
The material of the
パッシベーション層17は、ゲート絶縁層13上に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うように形成されている。パッシベーション層17の平均膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50nm〜3μmが好ましく、100nm〜1μmがより好ましい。なお、図1では、パッシベーション層17の平面形状をゲート絶縁層13の平面形状と一致させているが、これには限定されない。例えば、パッシベーション層17の平面形状をゲート絶縁層13の平面形状よりも小さくしてもよい。或いは、パッシベーション層17の平面形状をゲート絶縁層13の平面形状よりも大きくし、ゲート絶縁層13の側面を被覆してもよい。
The
ゲート絶縁層13、パッシベーション層17の少なくとも何れかは、酸化物である。本実施の形態で用いる酸化物(以下、前記第1の酸化物とする)は、アルカリ土類金属である第A元素と、ガリウム(Ga)、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素とを少なくとも含有し、必要に応じて、その他の成分を含有する。前記第1の酸化物に含まれるアルカリ土類金属は、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。
At least one of the
アルカリ土類金属としては、ベリリウム(Be)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、ラジウム(Ra)が挙げられる。 Examples of the alkaline earth metal include beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), and radium (Ra).
ランタノイドとしては、ランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、プロメチウム(Pm)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、ルテチウム(Lu)が挙げられる。 Lantanoids include lanthanum (La), cerium (Ce), placeodim (Pr), neodymium (Nd), promethium (Pm), samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb), and dysprosium. (Dy), holmium (Ho), erybium (Er), turium (Tm), ytterbium (Yb), lutetium (Lu) can be mentioned.
前記第1の酸化物は、常誘電体アモルファス酸化物であることが好ましい。常誘電体アモルファス酸化物は、大気中において安定であり、かつ広範な組成範囲で安定的にアモルファス構造を形成することができる。但し、前記第1の酸化物の一部に結晶が含まれていてもよい。 The first oxide is preferably a normal dielectric amorphous oxide. The normal dielectric amorphous oxide is stable in the atmosphere and can stably form an amorphous structure in a wide composition range. However, crystals may be contained in a part of the first oxide.
ゲート絶縁層13がアモルファス材料で形成されていることは、トランジスタの特性を向上させる点で好ましい形態である。ゲート絶縁層13が結晶性の材料で形成されていると結晶粒界に起因するリーク電流を低く抑えることができず、トランジスタ特性の悪化につながるためである。
The fact that the
又、ゲート絶縁層13が常誘電体であることは、トランジスタのトランスファ特性におけるヒステリシスを低減させる点で必要となる。トランジスタをメモリ等の用途で使用する特殊な場合は例外であるが、通常トランジスタのスイッチング特性を利用するデバイスにおいてはヒステリシスが存在することは好ましくない。
Further, it is necessary that the
常誘電体とは、圧電体、焦電体、強誘電体以外の誘電体であり、すなわち圧力によって分極が発生したり、外部電界のない状態で自発分極を有したりすることがない誘電体を指す。又、圧電体、焦電体及び強誘電体は、その特性を発現させるために結晶である必要がある。すなわち、ゲート絶縁層13をアモルファス材料で形成すると、必然的にゲート絶縁層13は常誘電体となる。
A normal dielectric is a dielectric other than a piezoelectric body, a pyroelectric body, or a ferroelectric substance, that is, a dielectric material that is not polarized by pressure or has spontaneous polarization in the absence of an external electric field. Point to. Further, the piezoelectric body, the pyroelectric body and the ferroelectric body need to be crystals in order to exhibit their characteristics. That is, when the
アルカリ土類金属酸化物は大気中の水分や二酸化炭素と反応しやすく、容易に水酸化物や炭酸塩に変化してしまい、単独では電子デバイスへの応用は適さない。又、Ga、Sc、Y、及びランタノイド等の単純酸化物は結晶化しやすく、リーク電流が問題となる。しかし、前記第1の酸化物は、大気中において安定でかつ広範な組成領域で常誘電性のアモルファス膜を形成できるため、ゲート絶縁層13に適している。
Alkaline earth metal oxides easily react with moisture and carbon dioxide in the atmosphere and easily change to hydroxides and carbonates, so they are not suitable for application to electronic devices by themselves. In addition, simple oxides such as Ga, Sc, Y, and lanthanoids are easily crystallized, and leakage current becomes a problem. However, the first oxide is suitable for the
Ceはランタノイドの中で特異的に4価になりアルカリ土類金属との間でペロブスカイト構造の結晶を形成するため、アモルファス相を得るためには第B元素がCeではないことが好ましい。 Since Ce is specifically tetravalent among lanthanoids and forms crystals having a perovskite structure with alkaline earth metals, it is preferable that the B element is not Ce in order to obtain an amorphous phase.
アルカリ土類金属酸化物とGa酸化物の間にはスピネル構造等の結晶相が存在するが、これらの結晶はペロブスカイト構造結晶と比較して、非常に高温でないと析出しない(一般には1000℃以上)。又、アルカリ土類金属酸化物とSc、Y、及びランタノイドからなる酸化物との間には安定な結晶相の存在が報告されておらず、高温の後工程を経てもアモルファス相からの結晶析出は希である。更に、アルカリ土類金属と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドとを含む酸化物を3種類以上の金属元素で構成すると、アモルファス相は更に安定する。 Crystal phases such as spinel structure exist between alkaline earth metal oxide and Ga oxide, but these crystals do not precipitate unless the temperature is very high compared to perovskite structure crystals (generally 1000 ° C or higher). ). In addition, the existence of a stable crystal phase has not been reported between the alkaline earth metal oxide and the oxide composed of Sc, Y, and lanthanoid, and crystal precipitation from the amorphous phase even after a high temperature post-step. Is rare. Further, when the alkali earth metal and the oxide containing Ga, Sc, Y, and lanthanoid are composed of three or more kinds of metal elements, the amorphous phase is further stabilized.
高誘電率膜を作製するという観点からすると、Ba、Sr、Lu、La等の元素の組成比を高めることが好ましい。又、前記第1の酸化物は、大気中の水分、酸素に対する優れたバリア性にも優れているため、パッシベーション層17の材料として用いることも可能である。
From the viewpoint of producing a high dielectric constant film, it is preferable to increase the composition ratio of elements such as Ba, Sr, Lu, and La. Further, since the first oxide has an excellent barrier property against moisture and oxygen in the atmosphere, it can also be used as a material for the
前記第1の酸化物は、更に、Al、Ti、Zr、Hf、Nb、及びTaの少なくとも何れかである第C元素を含むことが好ましい。これによってアモルファス相が更に安定化し、又、熱安定性、耐熱性、及び緻密性をより向上させることができる。 The first oxide preferably further contains element C, which is at least one of Al, Ti, Zr, Hf, Nb, and Ta. As a result, the amorphous phase can be further stabilized, and the thermal stability, heat resistance, and denseness can be further improved.
前記第1の酸化物におけるアルカリ土類金属である第A元素と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素との組成比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下の範囲であることが好ましい。 The composition ratio of the element A, which is an alkaline earth metal in the first oxide, and the element B, which is at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanoid, is not particularly limited and depends on the purpose. It can be appropriately selected, but it is preferably in the following range.
前記第1の酸化物において、アルカリ土類金属である第A元素と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素との組成比(第A元素:第B元素)としては、酸化物(BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Ga2O3、Sc2O3、Y2O3、La2O3、Ce2O3、Pr2O3、Nd2O3、Pm2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3、Lu2O3)換算で、10.0mol%〜67.0mol%:33.0mol%〜90.0mol%が好ましい。 In the first oxide, as a composition ratio (element A: element B) of element A, which is an alkaline earth metal, and element B, which is at least one of Ga, Sc, Y, and lanthanoid. Oxides (BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, Ga 2 O 3 , Sc 2 O 3 , Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Ce 2 O 3 , Pr 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Pm 2 O 3 , Sm 2 O 3 , Eu 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Tb 2 O 3 , Dy 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Er 2 O 3 , Tm 2 O 3 , Yb 2 O 3 , In terms of Lu 2 O 3 ), 10.0 mol% to 67.0 mol%: preferably 33.0 mol% to 90.0 mol%.
前記第1の酸化物におけるアルカリ土類金属である第A元素と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素と、Al、Ti、Zr、Hf、Nb、及びTaの少なくとも何れかである第C元素との組成比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下の範囲であることが好ましい。 The element A, which is an alkaline earth metal in the first oxide, the element B, which is at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanoid, and Al, Ti, Zr, Hf, Nb, and Ta. The composition ratio with at least one of the C elements is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably in the following range.
前記第1の酸化物において、アルカリ土類金属である第A元素と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素と、Al、Ti、Zr、Hf、Nb、及びTaの少なくとも何れかである第C元素との組成比(A元素:B元素:C元素)としては、酸化物(BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Ga2O3、Sc2O3、Y2O3、La2O3、Ce2O3、Pr2O3、Nd2O3、Pm2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3、Lu2O3、Al2O3、TiO2、ZrO2、HfO2、Nb2O5、Ta2O5)換算で、5.0mol%〜22.0mol%:33.0mol%〜90.0mol:5.0mol%〜45.0mol%が好ましい。 In the first oxide, an element A which is an alkaline earth metal, an element B which is at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanoid, and Al, Ti, Zr, Hf, Nb, and Ta. As the composition ratio (element A: element B: element C) with at least one of the above elements, oxides (BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, Ga 2 O 3 , Sc 2 O 3 , Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Ce 2 O 3 , Pr 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Pm 2 O 3 , Sm 2 O 3 , Eu 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Tb 2 O 3 , Dy 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Er 2 O 3 , Tm 2 O 3 , Yb 2 O 3 , Lu 2 O 3 , Al 2 O 3 , TIO 2 , ZrO 2 , HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 ) In terms of conversion, 5.0 mol% to 22.0 mol%: 33.0 mol% to 90.0 mol: 5.0 mol% to 45.0 mol% is preferable.
前記第1の酸化物における酸化物(BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Ga2O3、Sc2O3、Y2O3、La2O3、Ce2O3、Pr2O3、Nd2O3、Pm2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3、Lu2O3、Al2O3、TiO2、ZrO2、HfO2、Nb2O5、Ta2O5)の割合は、例えば、蛍光X線分析、電子線マイクロ分析(EPMA)、誘電結合プラズマ発光分光分析(ICP−AES)等により酸化物の陽イオン元素を分析することにより算出できる。 Oxides in the first oxide (BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, Ga 2 O 3 , Sc 2 O 3 , Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Ce 2 O 3 , Pr 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Pm 2 O 3 , Sm 2 O 3 , Eu 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Tb 2 O 3 , Dy 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Er 2 O 3 , Tm 2 O 3 , The proportions of Yb 2 O 3 , Lu 2 O 3 , Al 2 O 3 , TiO 2 , ZrO 2 , HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 ) are, for example, fluorescent X-ray analysis, electron beam micro-analysis ( It can be calculated by analyzing the cation element of the oxide by EPMA), dielectric coupled plasma emission spectroscopic analysis (ICP-AES), or the like.
ゲート絶縁層13に前記第1の酸化物を用いた場合、パッシベーション層17の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO2、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。同様に、パッシベーション層17に前記第1の酸化物を用いた場合、ゲート絶縁層13の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO2、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。但し、ゲート絶縁層13とパッシベーション層17の両方に前記第1の酸化物を用いてもよい。この場合、ゲート絶縁層13とパッシベーション層17の界面が安定し、より高信頼性な特性が得られやすい。
When the first oxide is used for the
ゲート絶縁層13とパッシベーション層17の両方に前記第1の酸化物を用いる場合、ゲート絶縁層13とパッシベーション層17は同一材料とならなくて良い。例えば、ゲート絶縁層13はA元素としてMg、Ba、B元素としてLaを含む酸化物としたとき、パッシベーション層17にはA元素としてCa、Sr、B元素としてGdを含む酸化物などのゲート絶縁層13とは異なる第1の酸化物を使用できる。
When the first oxide is used for both the
[電界効果型トランジスタの製造方法]
次に、図1に示す電界効果型トランジスタの製造方法について説明する。図2及び図3は、第1の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの製造工程を例示する図である。
[Manufacturing method of field effect transistor]
Next, a method of manufacturing the field-effect transistor shown in FIG. 1 will be described. 2 and 3 are diagrams illustrating a manufacturing process of the field effect transistor according to the first embodiment.
まず、図2(a)に示す工程では、基板11を準備する。そして、基板11上に、真空蒸着法等により導電膜を形成し、形成した導電膜をフォトリソグラフィとエッチングによりパターニングして所定形状のゲート電極12を形成する。基板11の表面の清浄化及び密着性向上の点で、ゲート電極12を形成する前に、酸素プラズマ、UVオゾン、UV照射洗浄等の前処理が行われることが好ましい。基板11、ゲート電極12の材料や厚さは、前述の通り適宜選択することができる。
First, in the step shown in FIG. 2A, the
ゲート電極12の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スパッタ法、真空蒸着法、ディップコーティング法、スピンコート法、ダイコート法等による成膜後、フォトリソグラフィによってパターニングする方法が挙げられる。他の例としては、インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜する方法が挙げられる。
The method for forming the
次に、図2(b)に示す工程では、基板11上の全面に、ゲート電極12を被覆する絶縁層130(最終的にゲート絶縁層13となる層)を形成する。絶縁層130の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スパッタ法、パルスレーザーデポジッション(PLD)法、化学気相蒸着(CVD)法、原子層蒸着(ALD)法等の真空プロセスや、ディップコーティング、スピンコート、ダイコート等の溶液プロセスにより成膜工程が挙げられる。他の例としては、インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスが挙げられる。絶縁層130の材料や厚さは、ゲート絶縁層13として説明した通りである。
Next, in the step shown in FIG. 2B, an insulating layer 130 (a layer that finally becomes the gate insulating layer 13) that covers the
次に、図2(c)に示す工程では、基板11上の全面に形成された絶縁層130をフォトリソグラフィとウェットエッチングによりパターニングして所定形状にし、ゲート絶縁層13を形成する。具体的には、まず、絶縁層130上にエッチング用のマスクを形成する。エッチング用のマスクは特に限定されるものではないが、例えば、汎用的なレジスト材料をスピンコート、プリベーク、露光、現像、ポストベークすることにより形成することができる。又は、フォトリソグラフィプロセスによって形成した金属パターン、酸化物パターンをマスクとして利用することも可能である。
Next, in the step shown in FIG. 2C, the insulating
マスクを形成後、絶縁層130をエッチングしてゲート絶縁層13を形成する。ゲート絶縁層13を構成する前記第1の酸化物は、塩酸、シュウ酸、硝酸、燐酸、酢酸、硫酸、過酸化水素水のうち、少なくとも何れかを含む溶液(以下、前記第1の溶液とする)に接触させることでエッチングすることができる。具体的には、前記第1の酸化物を前記第1の溶液に浸漬させてエッチングする方法や、前記第1の酸化物上に前記第1の溶液を滴下させ、基板11を回転させることでエッチングする方法が挙げられる。
After forming the mask, the insulating
塩酸の濃度としては、0.001mol/L〜6mol/Lが好ましく、0.01mol/L〜1mol/Lがより好ましい。シュウ酸の濃度としては、0.1〜10%が好ましく、1〜5%がより好ましい。硝酸の濃度としては、0.1〜40%が好ましく、1〜20%がより好ましい。燐酸の濃度としては、1〜90%が好ましく、10〜80%がより好ましい。酢酸の濃度としては、0.1〜80%が好ましく、1〜50%がより好ましい。硫酸の濃度としては、0.1〜50%が好ましく、1〜20%がより好ましい。過酸化水素水の濃度としては、0.1〜20%が好ましく、1〜10%がより好ましい。これらの溶液の中でも、塩酸、及び燐酸と硝酸の混合溶液は前記第1の酸化物の溶解性が高く好ましい。 The concentration of hydrochloric acid is preferably 0.001 mol / L to 6 mol / L, more preferably 0.01 mol / L to 1 mol / L. The concentration of oxalic acid is preferably 0.1 to 10%, more preferably 1 to 5%. The concentration of nitric acid is preferably 0.1 to 40%, more preferably 1 to 20%. The concentration of phosphoric acid is preferably 1 to 90%, more preferably 10 to 80%. The concentration of acetic acid is preferably 0.1 to 80%, more preferably 1 to 50%. The concentration of sulfuric acid is preferably 0.1 to 50%, more preferably 1 to 20%. The concentration of the hydrogen peroxide solution is preferably 0.1 to 20%, more preferably 1 to 10%. Among these solutions, hydrochloric acid and a mixed solution of phosphoric acid and nitric acid are preferable because of the high solubility of the first oxide.
絶縁層130をエッチングしてゲート絶縁層13を形成後、マスクを除去する。マスクの除去工程は、特に制限されるものではないが、例えば、マスクの材料を溶解可能な溶液に浸漬することで除去することができる。
After the insulating
次に、図2(d)に示す工程では、ゲート絶縁層13上に、所定形状のソース電極14及びドレイン電極15を形成する。ゲート絶縁層13の表面の清浄化及び密着性向上の点で、ソース電極14及びドレイン電極15を形成する前に、酸素プラズマ、UVオゾン、UV照射洗浄等の前処理が行われることが好ましい。
Next, in the step shown in FIG. 2D, a
ソース電極14及びドレイン電極15の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スパッタ法、真空蒸着法、ディップコーティング法、スピンコート法、ダイコート法等による成膜後、フォトリソグラフィによってパターニングする方法が挙げられる。他の例としては、インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜する方法が挙げられる。ソース電極14及びドレイン電極15の材料や厚さは、前述の通り適宜選択することができる。
The method for forming the
次に、図3(a)に示す工程では、ゲート絶縁層13上に、所定形状の活性層16を形成する。活性層16の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スパッタ法、真空蒸着法、ディップコーティング法、スピンコート法、ダイコート法等による成膜後、フォトリソグラフィによってパターニングする方法が挙げられる。他の例としては、インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜する方法が挙げられる。活性層16の材料や厚さは、前述の通り適宜選択することができる。
Next, in the step shown in FIG. 3A, an
次に、図3(b)に示す工程では、基板11上及びゲート絶縁層13上の全面に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を被覆する絶縁層170(最終的にパッシベーション層17となる層)を形成する。絶縁層170の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スパッタ法、パルスレーザーデポジッション(PLD)法、化学気相蒸着(CVD)法、原子層蒸着(ALD)法等の真空プロセスや、ディップコーティング、スピンコート、ダイコート等の溶液プロセスにより成膜工程が挙げられる。他の例としては、インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスが挙げられる。絶縁層170の材料や厚さは、パッシベーション層17として説明した通りである。
Next, in the step shown in FIG. 3B, the insulating layer 170 (finally, the passivation layer) that covers the
次に、図3(c)に示す工程では、基板11上及びゲート絶縁層13上の全面に形成された絶縁層170をフォトリソグラフィとウェットエッチングによりパターニングして所定形状にし、パッシベーション層17を形成する。具体的な方法は、図2(c)で絶縁層130からゲート絶縁層13を形成した方法と同様である。
Next, in the step shown in FIG. 3C, the insulating
以上の工程により、ボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタ10を作製できる。
Through the above steps, a bottom gate / bottom contact type
このように、本実施の形態では、ゲート絶縁層13、パッシベーション層17の少なくとも何れかは、アルカリ土類金属である第A元素と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素とを含む酸化物である。そして、前記第1の酸化物を、塩酸、シュウ酸、硝酸、燐酸、酢酸、硫酸、過酸化水素水のうち、少なくとも何れかを含む溶液(前記第1の溶液)によってウェットエッチングし、所定形状にパターニングする。
As described above, in the present embodiment, at least one of the
前記第1の溶液を用いることにより、ゲート絶縁層13やパッシベーション層17を好適にウェットエッチングすることができる。従来のドライエッチングプロセスを用いる必要がないため、危険性が高いガスを使用せず、環境負荷や使用する装置の価格等の問題も生じない。
By using the first solution, the
又、前記第1の酸化物の比誘電率は6〜20程度とSiO2膜よりも高い値を示すため、前記第1の酸化物をゲート絶縁層に用いることで、電界効果型トランジスタの低電圧駆動(低消費電力)が可能となる。又、前記第1の酸化物は高いバリア性を有するため、前記第1の酸化物をパッシベーション層17に用いることで、電界効果型トランジスタの高信頼性化が可能となる。
Further, since the relative permittivity of the first oxide is about 6 to 20, which is higher than that of the SiO 2 film, the use of the first oxide in the gate insulating layer lowers the field effect transistor. Voltage drive (low power consumption) is possible. Further, since the first oxide has a high barrier property, the use of the first oxide in the
すなわち、ゲート絶縁層13、パッシベーション層17の少なくとも何れかに前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングすることにより、高性能(低消費電力、高信頼性)の電界効果型トランジスタを低コスト、高安全、低環境負荷にて作製することが可能となる。
That is, a high-performance (low power consumption, high reliability) electric field is obtained by using the first oxide in at least one of the
〈第1の実施の形態の変形例〉
第1の実施の形態の変形例では、第1の実施の形態とは層構造の異なる電界効果型トランジスタの例を示す。なお、第1の実施の形態の変形例において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Modified example of the first embodiment>
A modification of the first embodiment shows an example of a field effect transistor having a layer structure different from that of the first embodiment. In the modified example of the first embodiment, the description of the same component as that of the above-described embodiment may be omitted.
図4は、第1の実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。図4に示す各電界効果型トランジスタは、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。 FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the field effect transistor according to the modified example of the first embodiment. Each field-effect transistor shown in FIG. 4 is a typical example of the semiconductor device according to the present invention.
図4(a)に示す電界効果型トランジスタ10Aは、ボトムゲート/トップコンタクト型の電界効果型トランジスタである。電界効果型トランジスタ10Aでは、絶縁性の基板11上にゲート電極12が形成され、ゲート電極12を覆うようにゲート絶縁層13が形成されている。更に、ゲート絶縁層13上に活性層16が形成され、活性層16上に、ソース電極14及びドレイン電極15が、活性層16のチャネル領域となる所定の間隔を隔てて形成されている。そして、ゲート絶縁層13上に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うようにパッシベーション層17が形成されている。
The field-
図4(b)に示す電界効果型トランジスタ10Bは、トップゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタである。電界効果型トランジスタ10Bでは、絶縁性の基板11上にソース電極14及びドレイン電極15が形成され、ソース電極14及びドレイン電極15の一部を覆うように活性層16が形成されている。更に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うようにゲート絶縁層13が形成され、ゲート絶縁層13上にゲート電極12が形成されている。そして、ゲート絶縁層13上に、ゲート電極12を覆うようにパッシベーション層17が形成されている。
The field-
図4(c)に示す電界効果型トランジスタ10Cは、トップゲート/トップコンタクト型の電界効果型トランジスタである。電界効果型トランジスタ10Cでは、絶縁性の基板11上に活性層16が形成され、活性層16上に、ソース電極14及びドレイン電極15が、活性層16のチャネル領域となる所定の間隔を隔てて形成されている。更に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うようにゲート絶縁層13が形成され、ゲート絶縁層13上にゲート電極12が形成されている。そして、ゲート絶縁層13上に、ゲート電極12を覆うようにパッシベーション層17が形成されている。
The field-effect transistor 10C shown in FIG. 4C is a top-gate / top-contact field-effect transistor. In the field-effect transistor 10C, the
このように、本発明に係る電界効果型トランジスタの層構造は、特に制限はなく、図1や図4に示す構造を、目的に応じて適宜選択することができる。図4に示す電界効果型トランジスタ10A、10B、及び10Cについても、ゲート絶縁層13、パッシベーション層17の少なくとも何れかは、前記第1の酸化物であり、ゲート絶縁層13及びパッシベーション層17は電界効果型トランジスタ10と同様の製造方法により作製可能である。従って、電界効果型トランジスタ10A、10B、及び10Cについても、電界効果型トランジスタ10と同様の効果を奏する。
As described above, the layer structure of the field-effect transistor according to the present invention is not particularly limited, and the structures shown in FIGS. 1 and 4 can be appropriately selected depending on the intended purpose. Regarding the
〈第2の実施の形態〉
第2の実施の形態では、図5に示す電界効果型トランジスタの製造方法について説明する。なお、第2の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Second Embodiment>
In the second embodiment, a method of manufacturing the field effect transistor shown in FIG. 5 will be described. In the second embodiment, the description of the same components as those in the above-described embodiment may be omitted.
図5は、第2の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。図5に示す各電界効果型トランジスタは、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。 FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the field effect transistor according to the second embodiment. Each field-effect transistor shown in FIG. 5 is a typical example of the semiconductor device according to the present invention.
図5に示す電界効果型トランジスタ120は、トップゲートセルフアライン型の電界効果型トランジスタである。絶縁性の基板121上に活性層122が形成され、活性層122上に、ゲート絶縁層123が、更にその上にゲート電極124が形成されている。そして、基板121、活性層122、ゲート電極124を覆うように、層間絶縁膜127が形成されている。なお、122aはソース領域を、122bはドレイン領域を示している。
The field-
更に、層間絶縁膜127上にソース電極125及びドレイン電極126が形成されている。ソース電極125及びドレイン電極126は、層間絶縁膜127に形成されたスルーホールを介して活性層122と接続されている。そして、層間絶縁膜127、ソース電極125及びドレイン電極126を覆うようにパッシベーション層128が形成されている。
Further, a
トップゲートセルフアライン型の電界効果型トランジスタ120では、ゲート電極124と、ソース電極125及びドレイン電極126とが重なる領域(オーバーラップ領域)が存在しないため、図1、図4(a)、図4(b)、及び図4(c)の構造と比較して寄生容量を小さくすることが可能であり、より高速で動作する電界効果型トランジスタが得られる。
In the top gate self-aligned
ゲート絶縁層123及びパッシベーション層128の少なくとも何れかは、〈第1の実施の形態〉のゲート絶縁層13、及びパッシベーション層17の少なくとも何れかで使用される前記第1の酸化物と同じ酸化物を使用することができる。
At least one of the
ゲート絶縁層123に前記第1の酸化物を用いた場合、パッシベーション層128の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO2、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。
When the first oxide is used for the
同様に、パッシベーション層128に前記第1の酸化物を用いた場合、ゲート絶縁層123の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO2、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。但し、ゲート絶縁層123とパッシベーション層128の両方に前記第1の酸化物を用いてもよい。この場合、ゲート絶縁層123とパッシベーション層128の界面が安定し、より高信頼性な特性が得られやすい。
Similarly, when the first oxide is used for the
基板121、活性層122、ゲート電極124、ソース電極125、ドレイン電極126は、例えば、第1の実施の形態の基板11、活性層16、ゲート電極12、ソース電極14、ドレイン電極15と同様の材料を適用することができる。
The
又、層間絶縁膜127の材料としては、特に限定されるものではなく、例えばSiO2、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。
The material of the
[電界効果型トランジスタの製造方法]
次に、電界効果型トランジスタ120の製造方法について説明する。一例として、ゲート絶縁層123、パッシベーション層128ともに前記第1の酸化物を用いた構成の電界効果型トランジスタの製造方法について述べるが、これに限定されるものではない。
[Manufacturing method of field effect transistor]
Next, a method of manufacturing the
まず、基板121上に活性層122、ゲート絶縁層123、ゲート電極124を形成する。具体的には、例えば、基板121上に活性層122を成膜し、ゲート絶縁層123を成膜した後、ゲート電極124を成膜し、フォトリソグラフィ法によりゲート電極124、ゲート絶縁層123を順次エッチングすることで形成可能である。
First, the
ゲート絶縁層123、ゲート電極124の成膜プロセスは第1の実施の形態と同様のプロセスが利用することができる。ゲート絶縁層123のエッチングプロセスで使用するマスクは、ゲート電極124のエッチングプロセスで使用したマスクを使用しても良いし、ゲート電極のパターン自体をマスクとしても良い。
As the film forming process of the
又、ゲート電極124が前記第1の溶液によってウェットエッチング可能な材料の場合、ゲート絶縁層123とゲート電極124を一括でエッチングすることができ、よりプロセスを簡略化することが可能である。例えば、ゲート電極124をAl、Al合金、Mo、Mo合金の単層、又は積層とし、エッチング液として、硝酸、燐酸、酢酸の混合水溶液を用いることで、ゲート電極124とゲート絶縁層123を一括でエッチングすることが可能となる。
Further, when the
又、基板121上にゲート絶縁層123を成膜、パターンニングした後にゲート電極124の成膜、パターンニングを実施しても良い。
Further, the
次に、層間絶縁膜127を形成する。材料、プロセスについて特に限定はなく、材料としては、例えば、SiONやSiO2等の絶縁体が利用可能で、プロセスについてはCVD法、スパッタ法等の真空成膜法が利用できる。パターニング方法についても特に限定されなく、フォトリソグラフィ法等によって所望のパターンを得ることができ、適宜スルーホールを形成することが可能である。
Next, the
前記層間絶縁膜127を形成する前に、例えば、Arプラズマ処理により、図5のソース領域122a、ドレイン領域122bを低抵抗化してもよい。
Before forming the
次に、ソース電極125、ドレイン電極126を形成する。ソース電極125、ドレイン電極126は、層間絶縁膜127に形成されたスルーホール上に形成され、活性層122(ソース領域122a、ドレイン領域122b)と接続される。プロセスとしては第1の実施の形態と同様のプロセスが適用可能である。
Next, the
最後にパッシベーション層128を形成する。材料、プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様である。以上の工程により、電界効果型トランジスタ120が形成される。
Finally, the
このように、ゲート絶縁層及びパッシベーション層の少なくとも何れかとして前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、第1の実施の形態と同様に高性能(低消費電力、高信頼性)な電界効果型トランジスタを実現できる。 As described above, the first oxide is used as at least one of the gate insulating layer and the passivation layer, and the first oxide is patterned by wet etching in a low-cost process similar to that of the first embodiment. It is possible to realize a high-performance (low power consumption, high reliability) field-effect transistor.
〈第3の実施の形態〉
第3の実施の形態では、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL:Organic Electro Luminescence)表示素子の例を示す。なお、第3の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Third embodiment>
In the third embodiment, an example of an organic electroluminescence (organic EL) display element is shown. In the third embodiment, the description of the same components as those in the above-described embodiment may be omitted.
[有機EL表示素子の構造]
図6は、第3の実施の形態に係る有機EL表示素子の構造及び製造方法を説明する断面図である。図6を参照するに、有機EL表示素子200は、駆動回路210と、層間絶縁膜220と、有機EL素子230と、隔壁240と、封止層250と、接着層260と、対向絶縁性基板270とを有している。
[Structure of organic EL display element]
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the structure and manufacturing method of the organic EL display element according to the third embodiment. With reference to FIG. 6, the organic
駆動回路210は、第1の電界効果型トランジスタ20及び第2の電界効果型トランジスタ30により構成されている。第1の電界効果型トランジスタ20は、絶縁性基板である基板21上に形成された、第1のゲート電極22、ゲート絶縁層23、第1のソース電極24、第1のドレイン電極25、第1の活性層26、及び第1のパッシベーション層27を有している。又、第2の電界効果型トランジスタ30は、基板21上に形成された、第2のゲート電極32、ゲート絶縁層23、第2のソース電極34、第2のドレイン電極35、第2の活性層36、第2のパッシベーション層37を有している。ゲート絶縁層23、第1のパッシベーション層27及び第2のパッシベーション層37の少なくとも何れかは、〈第1の実施の形態〉のゲート絶縁層13、及びパッシベーション層17の少なくとも何れかで使用される前記第1の酸化物と同じ酸化物を使用することができる。
The
駆動回路210は、第1の電界効果型トランジスタ20の第1のドレイン電極25と、第2の電界効果型トランジスタ30の第2のゲート電極32とが、ゲート絶縁層23に形成されたスルーホールを介して接続された2トランジスタ1キャパシタの構造とされている。なお、図6の場合には、第2のゲート電極32と第2のソース電極34との間にキャパシタが形成されているが、キャパシタ形成箇所は限定されず、適宜必要な容量のキャパシタを必要な箇所に設計・形成することができる。
In the
層間絶縁膜220は、駆動回路210の第1の電界効果型トランジスタ20及び第2の電界効果型トランジスタ30を被覆するように形成されており、層間絶縁膜220上に有機EL素子230及び隔壁240が形成されている。
The
有機EL素子230は、下部電極231と、有機EL層232と、上部電極233とを有する光制御素子である。有機EL素子230の下部電極231は、層間絶縁膜220に形成されたスルーホール220xを介して、第2の電界効果型トランジスタ30の第2のドレイン電極35と接続されている。
The
なお、図7に示す有機EL表示素子200Aのように、第1のパッシベーション層27と第2のパッシベーション層37とを一体形成してパッシベーション層27Aとしてもよい。この場合には、有機EL素子230の下部電極231は、層間絶縁膜220に形成されたスルーホール220y及びパッシベーション層27Aに形成されたスルーホール220zを介して、第2の電界効果型トランジスタ30の第2のドレイン電極35と接続される。
As in the organic
有機EL素子230において、下部電極231には、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、In2O3、SnO2、ZnO等の導電性を有する酸化物や、銀(Ag)−ネオジウム(Nd)合金等を用いることができる。上部電極233には、例えば、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)−銀(Ag)合金、アルミニウム(Al)−リチウム(Li)合金、ITO等を用いることができる。
In the
有機EL層232は、電子輸送層と発光層と正孔輸送層とを有している。そして、電子輸送層に上部電極233が接続され、正孔輸送層に下部電極231が接続されている。下部電極231と上部電極233との間に所定の電圧を印加すると、下部電極231及び上部電極233から注入された正孔及び電子が、有機EL層232において再結合し、励起されたエネルギーにより発光層が発光する。つまり、第1の電界効果型トランジスタ20及び第2の電界効果型トランジスタ30がON状態になると、有機EL素子230が発光する。
The
有機EL素子230上には、封止層250、接着層260、及び対向絶縁性基板270が順次積層されている。
A
[有機EL表示素子の製造方法]
次に、有機EL表示素子200の製造方法について説明する。第1の電界効果型トランジスタ20及び第2の電界効果型トランジスタ30は、第1の実施の形態に係る電界効果型トランジスタと同様の材料・プロセスによって作製できる。
[Manufacturing method of organic EL display element]
Next, a method of manufacturing the organic
なお、図7においてパッシベーション層27Aとして前記第1の酸化物を用いた場合、スルーホール220zを形成するには、例えば、パッシベーション層27Aを成膜後、層間絶縁膜220を形成前に、パッシベーション層27A上にスルーホール220zを形成する部分を開口するマスクを設ける。そして、マスクを介して、前記第1の溶液でパッシベーション層27Aをエッチングすればよい。
When the first oxide is used as the
或いは、パッシベーション層27A及び層間絶縁膜220を連続して成膜後、層間絶縁膜220にスルーホール220yを形成し、スルーホール220yが形成された層間絶縁膜220をマスクとして前記第1の溶液でエッチングし、パッシベーション層27Aにスルーホール220zを形成してもよい。
Alternatively, after the
層間絶縁膜220及び隔壁240の形成には、様々な材料、プロセスが利用可能である。材料としては、例えばSiO2やSiON、SiNx等の無機酸化物やアクリル、ポリイミド等の絶縁性材料等が利用できる。プロセスについても、例えばスパッタ法やスピンコーティング法等による成膜後、フォトリソグラフィ法によってパターニングしたり、インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜することも可能である。
Various materials and processes can be used to form the
有機EL素子230の作製方法については特に限定されず、既存の技術を用いることが可能で、例えば、真空蒸着法やスパッタ法等の真空成膜法や、インクジェット、ノズルコート等の溶液プロセスを適宜利用することができる。
The method for producing the
封止層250の形成には、様々な材料、プロセスが利用可能である。材料としては、例えばSiO2やSiON、SiNx等の無機酸化物が利用できる。プロセスについても、例えばCVD法やスパッタ法等の真空成膜法が利用できる。
Various materials and processes can be used to form the
封止層250を形成後、例えば、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等の材料からなる接着層260を介して対向絶縁性基板270を貼り合わせることで、有機EL表示素子200が完成する。
After forming the
このように、ゲート絶縁層とパッシベーション層の少なくとも何れかとして前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能(低消費電力、高信頼性)な有機EL表示素子を実現できる。 As described above, high performance (low power consumption, high power consumption) is achieved by a low-cost process in which the first oxide is used as at least one of the gate insulating layer and the passivation layer and the first oxide is patterned by wet etching. (Reliability) organic EL display element can be realized.
なお、本実施の形態に係る表示素子は、少なくとも、光制御素子と、光制御素子を駆動する駆動回路とを有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。光制御素子としては、駆動信号に応じて光出力を制御する素子である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。上記の例では、光制御素子として有機EL素子を用いた表示素子の例について説明したが、光制御素子として、有機EL素子に代えて液晶素子、エレクトロクロミック素子、電気泳動素子、エレクトロウェッティング素子等を用いた表示素子を実現することも可能である。 The display element according to the present embodiment has at least an optical control element and a drive circuit for driving the optical control element, and further includes other members, if necessary. The optical control element is not particularly limited as long as it is an element that controls the optical output according to the drive signal, and can be appropriately selected according to the purpose. In the above example, an example of a display element using an organic EL element as an optical control element has been described, but as an optical control element, a liquid crystal element, an electrochromic element, an electrophoresis element, or an electrowetting element can be used instead of the organic EL element. It is also possible to realize a display element using the above.
駆動回路としては、第1の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The drive circuit is not particularly limited as long as it has the field-effect transistor according to the first embodiment, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. The other members are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
〈第4の実施の形態〉
第4の実施の形態では、電界効果型トランジスタの他の例を示す。なお、第4の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Fourth Embodiment>
In the fourth embodiment, another example of the field effect transistor is shown. In the fourth embodiment, the description of the same components as those in the above-described embodiment may be omitted.
[電界効果型トランジスタの構造]
図8は、第4の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの構造及び製造方法を説明する断面図である。図8を参照するに、電界効果型トランジスタ50は、基板51と、ゲート電極52と、ゲート絶縁層53と、ゲート側壁絶縁膜54と、ソース領域55と、ドレイン領域56と、層間絶縁膜57と、ソース電極58と、ドレイン電極59と、パッシベーション層111とを有している。なお、電界効果型トランジスタ50は、本発明に係る電界効果型トランジスタの代表的な一例である。
[Structure of field effect transistor]
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the structure and manufacturing method of the field effect transistor according to the fourth embodiment. Referring to FIG. 8, the
ゲート絶縁層53及びパッシベーション層111の少なくとも何れかは、〈第1の実施の形態〉のゲート絶縁層13、及びパッシベーション層17の少なくとも何れかで使用される前記第1の酸化物と同じ酸化物を使用することができる。
At least one of the
ゲート絶縁層53に前記第1の酸化物を用いた場合、パッシベーション層111の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO2、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。
When the first oxide is used for the
同様に、パッシベーション層111に前記第1の酸化物を用いた場合、ゲート絶縁層53の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO2、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。但し、ゲート絶縁層53とパッシベーション層111の両方に前記第1の酸化物を用いてもよい。この場合、ゲート絶縁層53とパッシベーション層111の界面が安定し、より高信頼性な特性が得られやすい。
Similarly, when the first oxide is used for the
[電界効果型トランジスタの製造方法]
次に、電界効果型トランジスタ50の製造方法について説明する。一例として、ゲート絶縁層53、パッシベーション層111ともに前記第1の酸化物を用いた構成の電界効果型トランジスタの製造方法について述べるが、これに限定されるものではない。
[Manufacturing method of field effect transistor]
Next, a method of manufacturing the
電界効果型トランジスタ50を作製するには、まず、半導体基板である基板51を準備する。材料としては半導体材料であれば特に限定されず、所望の不純物が添加されたSi(シリコン)、Ge(ゲルマニウム)等の材料が適宜利用できる。
In order to manufacture the
次に、基板51上にゲート絶縁層53を形成する。プロセスは特に限定されず、例えば、CVD法、ALD法、スパッタ法等の真空成膜法による成膜後、フォトリソグラフィ法等の方法により、所望のパターンを形成することができる。何れの成膜法においてもアモルファス膜として形成することが可能である。
Next, the
次に、ゲート電極52を形成する。材料、プロセスについて特に限定はなく、材料としては、例えば、ポリシリコンや、Al等の金属材料、又、それらとTiN、TaN等のバリアメタルとの積層体が利用可能である。プロセスについては、例えば、CVD法、スパッタ法等の真空成膜法が利用できる。又、低抵抗化のために、ゲート電極52の表面に、例えば、NiやCo、Ti等のシリサイド層を形成してもよい。
Next, the
ゲート電極52のパターニング方法についても特に限定されないが、例えば、フォトレジストを用いてマスクを形成し、ドライエッチング法によってマスクによって被覆されていない領域のゲート絶縁層53又はゲート電極52を除去するフォトリソグラフィ法が利用できる。
The patterning method of the
ゲート絶縁層53のプロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様である。ゲート絶縁層53のウェットエッチング用のマスク材は特に限定されないが、例えば前記ゲート電極52のパターンをマスクとすることが可能である。
The process of the
次に、ゲート絶縁層53及びゲート電極52の側面にゲート側壁絶縁膜54を形成する。材料、プロセスについて特に限定はなく、材料としては、例えば、SiONやSiO2等の絶縁体が利用可能で、プロセスについてはCVD法、スパッタ法等の真空成膜法が利用できる。パターニング方法についても特に限定されないが、例えば、ゲート側壁絶縁膜54の材料を基板全面に成膜後、全面をドライエッチング法によりエッチバッグすることで形成する方法等が利用できる。
Next, the gate side
次に、基板51に選択的にイオン注入することにより、ソース領域55及びドレイン領域56を形成する。低抵抗化のために、ソース領域55及びドレイン領域56の表面に、例えば、NiやCo、Ti等のシリサイド層を形成してもよい。
Next, the
次に、層間絶縁膜57を形成する。材料、プロセスについて特に限定はなく、材料としては、例えば、SiONやSiO2等の絶縁体が利用可能で、プロセスについてはCVD法、スパッタ法等の真空成膜法が利用できる。パターニング方法についても特に限定されなく、フォトリソグラフィ法等によって所望のパターンを得ることができ、適宜スルーホールを形成することが可能である。
Next, the
次に、ソース電極58、ドレイン電極59を形成する。ソース電極58、ドレイン電極59は、層間絶縁膜57に形成されたスルーホールを埋め込み、ソース領域55及びドレイン領域56と接続するように形成される。
Next, the
材料、プロセスについて特に限定はなく、材料としては、例えば、AlやCu等の金属材料が利用可能である。プロセスについては、例えば、スパッタ法等の真空成膜法によってスルーホールを埋め込んだ後にフォトリソグラフィ法によってパターニングする方法や、CVD法、メッキ法によってスルーホールを埋め込んだ後にCMP(Chemical Mechanical Polishing)法によって平坦化する方法等が利用できる。又、適宜、TiN、TaN等のバリアメタル層との積層体としてもよい。又、CVD法を用い、スルーホールをWによって埋め込むWプラグを利用してもよい。 The material and process are not particularly limited, and as the material, for example, a metal material such as Al or Cu can be used. Regarding the process, for example, a method of embedding through holes by a vacuum film forming method such as a sputtering method and then patterning by a photolithography method, or a method of embedding through holes by a CVD method or a plating method and then using a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method. A flattening method or the like can be used. Further, it may be appropriately formed as a laminate with a barrier metal layer such as TiN or TaN. Alternatively, a W plug in which a through hole is embedded by W may be used by using the CVD method.
最後にパッシベーション層111を形成する。材料、プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様である。以上の工程により、電界効果型トランジスタが形成される。
Finally, the
なお、電界効果型トランジスタ50については、ソース領域55及びドレイン領域56との間にチャネルを形成する活性層は、基板51に当たる。又、Siからなる基板51とゲート絶縁層53の間にSiGe等の活性層を形成してもよい。又、図8はトップゲート構造であるが、所謂ダブルゲート構造やフィン型FETにおいても上述したゲート絶縁層53を用いることができる。
For the
このように、ゲート絶縁層及びパッシベーション層の少なくとも何れかとして前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、第1の実施の形態と同様に高性能(低消費電力、高信頼性)な電界効果型トランジスタを実現できる。 As described above, the first oxide is used as at least one of the gate insulating layer and the passivation layer, and the first oxide is patterned by wet etching in a low-cost process similar to that of the first embodiment. It is possible to realize a high-performance (low power consumption, high reliability) field-effect transistor.
〈第5の実施の形態〉
第5の実施の形態では、揮発性半導体メモリ素子の例を示す。なお、第5の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Fifth Embodiment>
In the fifth embodiment, an example of a volatile semiconductor memory device is shown. In the fifth embodiment, the description of the same components as those in the above-described embodiment may be omitted.
[揮発性半導体メモリ素子の構造]
図9は、第5の実施の形態に係る揮発性半導体メモリ素子の構造及び製造方法を説明する断面図である。図9を参照するに、揮発性半導体メモリ素子60は、絶縁性基板である基板61と、ゲート電極62と、ゲート絶縁層63と、ソース電極64と、ドレイン電極65と、活性層66と、第1のキャパシタ電極67と、キャパシタ誘電層68と、第2のキャパシタ電極69とパッシベーション層112とを有している。なお、揮発性半導体メモリ素子60は、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。
[Structure of volatile semiconductor memory element]
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the structure and manufacturing method of the volatile semiconductor memory element according to the fifth embodiment. With reference to FIG. 9, the volatile
ゲート絶縁層63、及びパッシベーション層112の少なくとも何れかは、〈第1の実施の形態〉のゲート絶縁層13、及びパッシベーション層17の少なくとも何れかで使用される前記第1の酸化物と同じ酸化物を使用することができる。
At least one of the
ゲート絶縁層63に前記第1の酸化物を用いた場合、パッシベーション層112の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO2、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。
When the first oxide is used for the
同様に、パッシベーション層112に前記第1の酸化物を用いた場合、ゲート絶縁層63の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO2、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。但し、ゲート絶縁層63とパッシベーション層112の両方に前記第1の酸化物を用いてもよい。この場合、ゲート絶縁層63とパッシベーション層112の界面が安定し、より高信頼性な特性が得られやすい。
Similarly, when the first oxide is used for the
キャパシタ誘電層68も、前記第1の酸化物であることが好ましい。
The
[揮発性半導体メモリ素子の製造方法]
次に、揮発性半導体メモリ素子60の製造方法について説明する。一例として、ゲート絶縁層63、パッシベーション層112ともに前記第1の酸化物を用いた構成の揮発性半導体メモリ素子の製造方法について述べるが、これに限定されるものではない。
[Manufacturing method of volatile semiconductor memory element]
Next, a method of manufacturing the volatile
揮発性半導体メモリ素子60を作製するには、まず、基板61を準備する。材料については、第1の実施の形態に係る基板11と同様である。次に、基板61上にゲート電極62を形成する。材料、プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート電極12と同様である。
To manufacture the volatile
次に、第2のキャパシタ電極69を形成する。第2のキャパシタ電極69については、様々な材料、プロセスが利用可能である。材料としては、例えば、Mo、Al、Cu、Ru等の金属や合金、ITO、ATO等の透明導電性酸化物、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、ポリアニリン(PANI)等の有機導電体等が利用できる。プロセスとしては、例えば、スパッタ法やスピンコート・ディップコート等による成膜後、フォトリソグラフィ法によってパターニングしたり、インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜することも可能である。
Next, the
なお、ゲート電極62及び第2のキャパシタ電極69の材料、プロセスが同じであれば、同時に形成してもよい。
If the materials and processes of the
次に、前記第1の酸化物からなるゲート絶縁層63を形成する。プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様である。
Next, the
次に、第2のキャパシタ電極69の上に、キャパシタ誘電層68を形成する。キャパシタ誘電層68の材料については特に限定されなく、例えば、Hf酸化物、Ta酸化物、La酸化物等を含んだ高誘電率酸化物材料や、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、タンタル酸ストロンチウムビスマス(SBT)に代表される強誘電体材料等を利用することができる。中でも、前記第1の酸化物によりキャパシタ誘電層68を形成することが好ましい。
Next, the
プロセスは特に限定されず、例えば、CVD法、ALD法、スパッタ法等の真空成膜法による成膜後、フォトリソグラフィ法等の方法により、所望のパターンを形成することができる。何れの成膜法においてもアモルファス膜として形成することが可能である。 The process is not particularly limited, and for example, a desired pattern can be formed by a method such as a photolithography method after film formation by a vacuum film forming method such as a CVD method, an ALD method, or a sputtering method. It can be formed as an amorphous film by any film forming method.
なお、ゲート絶縁層63及びキャパシタ誘電層68の材料、プロセスが同じであれば、同時に形成してもよい。
If the materials and processes of the
次に、ソース電極64及びドレイン電極65を形成する。材料、プロセスについては第1の実施の形態に係るソース電極14及びドレイン電極15と同様である。
Next, the
次に、第1のキャパシタ電極67を形成する。第1のキャパシタ電極67については、様々な材料、プロセスが利用可能である。材料としては、例えば、Mo、Al、Cu、Ru等の金属や合金、ITO、ATO等の透明導電性酸化物、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、ポリアニリン(PANI)等の有機導電体等が利用できる。プロセスとしては、例えば、スパッタ法やスピンコート・ディップコート等による成膜後、フォトリソグラフィ法によってパターニングしたり、インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜することも可能である。
Next, the
又、ソース電極64及びドレイン電極65と、第1のキャパシタ電極67の材料、プロセスが同じであれば、同時に形成してもよい。
Further, if the materials and processes of the
次に、活性層66を形成する。材料については特に限定されず、例えば、多結晶シリコン(p−Si)、アモルファスシリコン(a−Si)、In−Ga−Zn−O等の酸化物半導体、及びペンタセン等の有機半導体等が適宜利用できる。中でも、ゲート絶縁層63と活性層66との界面の安定性の点から、酸化物半導体であることが好ましい。プロセスについては特に限定されず、例えば、スパッタ法、パルスレーザーデポジッション(PLD)法、CVD法、ALD法等の真空プロセスやスピンコート・ディップコート等の溶液プロセスによって成膜後、フォトリソグラフィ法によってパターニングしたり、或いはインクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜することも可能である。
Next, the
最後にパッシベーション層112を形成する。材料、プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様である。以上の工程により、揮発性半導体メモリ素子60が作製される。
Finally, the
なお、揮発性半導体メモリ素子60において、ゲート電極62、ゲート絶縁層63、ソース電極64、ドレイン電極65、活性層66の位置関係は所謂ボトムゲート/ボトムコンタクト型であるが、本実施の形態に係る揮発性半導体メモリ素子はこれに限定されず、例えば、ボトムゲート/トップコンタクト型、トップゲート/ボトムコンタクト型、トップゲート/トップコンタクト型でもよい。
In the volatile
又、揮発性半導体メモリ素子60における第1のキャパシタ電極67、キャパシタ誘電層68、第2のキャパシタ電極69は、平面構造となっているが、例えば、三次元構造とする等の方法により、キャパシタの容量を増加させてもよい。
Further, although the
このように、ゲート絶縁層及びパッシベーション層の少なくとも何れかとして前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能(低消費電力、高信頼性)な揮発性半導体メモリ素子を実現できる。又、ゲート絶縁層に加え、キャパシタ誘電層にも前記第1の酸化物を用いた場合、更に低消費電力とすることができ好適である。 As described above, high performance (low power consumption, high power consumption) is achieved by a low-cost process in which the first oxide is used as at least one of the gate insulating layer and the passivation layer and the first oxide is patterned by wet etching. (Reliability) volatile semiconductor memory elements can be realized. Further, when the first oxide is used for the capacitor dielectric layer in addition to the gate insulating layer, the power consumption can be further reduced, which is preferable.
〈第6の実施の形態〉
第6の実施の形態では、揮発性半導体メモリ素子の他の例を示す。なお、第6の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Sixth Embodiment>
In the sixth embodiment, another example of the volatile semiconductor memory device is shown. In the sixth embodiment, the description of the same components as those in the above-described embodiment may be omitted.
[揮発性半導体メモリ素子の構造]
図10は、第6の実施の形態に係る揮発性半導体メモリ素子の構造及び製造方法を説明する断面図である。図10を参照するに、揮発性半導体メモリ素子70は、半導体基板である基板71と、ゲート電極72と、ゲート絶縁層73と、ゲート側壁絶縁膜74と、ソース領域75と、ドレイン領域76と、第1の層間絶縁膜77と、ビット線電極78と、第2の層間絶縁膜79と、第2のキャパシタ電極80と、キャパシタ誘電層81と、第1のキャパシタ電極82と、パッシベーション層113とを有している。なお、揮発性半導体メモリ素子70は、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。
[Structure of volatile semiconductor memory element]
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating the structure and manufacturing method of the volatile semiconductor memory element according to the sixth embodiment. With reference to FIG. 10, the volatile
ゲート絶縁層73、及びパッシベーション層113の少なくとも何れかは、〈第1の実施の形態〉のゲート絶縁層13、及びパッシベーション層17の少なくとも何れかで使用される前記第1の酸化物と同じ酸化物を使用することができる。
At least one of the
ゲート絶縁層73に前記第1の酸化物を用いた場合、パッシベーション層113の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO2、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。
When the first oxide is used for the
同様に、パッシベーション層113に前記第1の酸化物を用いた場合、ゲート絶縁層73の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO2、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。但し、ゲート絶縁層73とパッシベーション層113の両方に前記第1の酸化物を用いてもよい。この場合、ゲート絶縁層73とパッシベーション層113の界面が安定し、より高信頼性な特性が得られやすい。
Similarly, when the first oxide is used for the
キャパシタ誘電層81も、前記第1の酸化物であることが好ましい。
The
[揮発性半導体メモリ素子の製造方法]
次に、揮発性半導体メモリ素子70の製造方法について説明する。一例として、ゲート絶縁層73、パッシベーション層113ともに前記第1の酸化物を用いた構成の揮発性半導体メモリ素子の製造方法について述べるが、これに限定されるものではない。
[Manufacturing method of volatile semiconductor memory element]
Next, a method of manufacturing the volatile
揮発性半導体メモリ素子70において、基板71、ゲート電極72、ゲート絶縁層73、ゲート側壁絶縁膜74、ソース領域75、ドレイン領域76、第1の層間絶縁膜77については、第4の実施の形態に係る、基板51、ゲート電極52、ゲート絶縁層53、ゲート側壁絶縁膜54、ソース領域55、ドレイン領域56、層間絶縁膜57と同様の材料・プロセスにて形成することができる。
In the volatile
基板71上に、ゲート絶縁層73、ゲート電極72、ゲート側壁絶縁膜74、ソース領域75、ドレイン領域76、第1の層間絶縁膜77を形成した後、ビット線電極78を形成する。材料、プロセスについて特に限定はなく、材料としては、例えば、AlやCu等が利用可能である。プロセスについては、例えば、スパッタ法やCVD法等の真空成膜法によってスルーホールを埋め込んだ後にフォトリソグラフィ法によってパターニングする方法や、CVD法、メッキ法によってスルーホールを埋め込んだ後にCMP法によって平坦化する方法等が利用できる。又、適宜TiN、TaN等のバリアメタル層との積層体としてもよい。又、CVD法を用い、スルーホールをWによって埋め込むWプラグを利用してもよい。
After forming the
次に、第2の層間絶縁膜79を形成する。材料、プロセスについては、第4の実施の形態に係る層間絶縁膜57と同様である。
Next, the second
次に、第2のキャパシタ電極80を形成する。材料、プロセスについて特に限定はなく、材料としては、例えば、AlやCu、Ru等の金属材料や、ポリシリコンが利用可能である。プロセスについては、例えば、スパッタ法やCVD法等の真空成膜法によってスルーホールを埋め込んだ後にフォトリソグラフィ法によってパターニングする方法や、CVD法、メッキ法によってスルーホールを埋め込んだ後にCMP法によって平坦化する方法等が利用できる。又、適宜TiN、TaN等のバリアメタル層との積層体としてもよい。又、CVD法を用い、スルーホールをWによって埋め込むWプラグを利用してもよい。
Next, the
次に、キャパシタ誘電層81を形成する。キャパシタ誘電層81の材料については特に限定されず、例えば、Hf酸化物、Ta酸化物、La酸化物等を含んだ高誘電率酸化物材料や、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、タンタル酸ストロンチウムビスマス(SBT)に代表される強誘電体材料等を利用することができる。中でも、前記第1の酸化物によりキャパシタ誘電層81を形成することが好ましい。
Next, the
プロセスは特に限定されず、例えば、CVD法、ALD法、スパッタ法等の真空成膜法による成膜後、フォトリソグラフィ法等の方法により、所望のパターンを形成することができる。何れの成膜法においてもアモルファス膜として形成することが可能である。キャパシタ誘電層81に前記第1の酸化物を用いる場合、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様のプロセスを用いることができる。
The process is not particularly limited, and for example, a desired pattern can be formed by a method such as a photolithography method after film formation by a vacuum film forming method such as a CVD method, an ALD method, or a sputtering method. It can be formed as an amorphous film by any film forming method. When the first oxide is used for the
次に、第1のキャパシタ電極82を形成する。材料、プロセスについて特に限定はなく、材料としては、例えば、Al、Cu、Ru等の金属材料や、ポリシリコンが利用可能である。プロセスについては、例えば、CVD法、スパッタ法等の真空成膜法によって成膜後、フォトリソグラフィ法によってパターニングする方法等が利用できる。又、適宜TiN、TaN等のバリアメタル層との積層体としてもよい。
Next, the
最後にパッシベーション層113を形成する。材料、プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様である。以上の工程により、揮発性半導体メモリ素子70が作製される。
Finally, the
なお、揮発性半導体メモリ素子70において、電界効果型トランジスタの上方にキャパシタが配置されたスタック型構造の揮発性半導体メモリ素子について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、半導体基板に溝を掘って、電界効果型トランジスタの下方にキャパシタが配置されたトレンチ型構造の揮発性半導体メモリ素子としてもよい。
In the volatile
又、揮発性半導体メモリ素子70における第2のキャパシタ電極80、キャパシタ誘電層81、第1のキャパシタ電極82は、平面構造となっているが、例えば、三次元構造とする等の方法により、キャパシタの容量を増加させてもよい。
Further, although the
このように、ゲート絶縁層及びパッシベーション層の少なくとも何れかとして前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能(低消費電力、高信頼性)な揮発性半導体メモリ素子を実現できる。又、ゲート絶縁層に加え、キャパシタ誘電層にも前記第1の酸化物を用いた場合、更に低消費電力とすることができ好適である。 As described above, high performance (low power consumption, high power consumption) is achieved by a low-cost process in which the first oxide is used as at least one of the gate insulating layer and the passivation layer and the first oxide is patterned by wet etching. (Reliability) volatile semiconductor memory elements can be realized. Further, when the first oxide is used for the capacitor dielectric layer in addition to the gate insulating layer, the power consumption can be further reduced, which is preferable.
〈第7の実施の形態〉
第7の実施の形態では、不揮発性半導体メモリ素子の例を示す。なお、第7の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Seventh Embodiment>
In the seventh embodiment, an example of a non-volatile semiconductor memory element is shown. In the seventh embodiment, the description of the same components as those in the above-described embodiment may be omitted.
[不揮発性半導体メモリ素子の構造]
図11は、第7の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリ素子の構造及び製造方法を説明する断面図である。図11を参照するに、不揮発性半導体メモリ素子90は、絶縁性基板である基板91と、ゲート電極92と、第1のゲート絶縁層93と、フローティングゲート電極94と、第2のゲート絶縁層95と、ソース電極96と、ドレイン電極97と、活性層98と、パッシベーション層114とを有している。なお、不揮発性半導体メモリ素子90は、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。
[Structure of non-volatile semiconductor memory element]
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating the structure and manufacturing method of the non-volatile semiconductor memory element according to the seventh embodiment. With reference to FIG. 11, the non-volatile
第1のゲート絶縁層93、及びパッシベーション層114の少なくとも何れかは、〈第1の実施の形態〉のゲート絶縁層13、及びパッシベーション層17の少なくとも何れかで使用される前記第1の酸化物と同じ酸化物を使用することができる。
At least one of the first
第1のゲート絶縁層93に前記第1の酸化物を用いた場合、パッシベーション層114の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO2、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。
When the first oxide is used for the first
同様に、パッシベーション層114に前記第1の酸化物を用いた場合、第1のゲート絶縁層93の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO2、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。但し、第1のゲート絶縁層93とパッシベーション層114の両方に前記第1の酸化物を用いてもよい。この場合、第1のゲート絶縁層93とパッシベーション層114の界面が安定し、より高信頼性な特性が得られやすい。
Similarly, when the first oxide is used for the
第1のゲート絶縁層93は所謂ゲート電極間絶縁層、第2のゲート絶縁層95は所謂トンネル絶縁層、ゲート電極92は所謂コントロールゲート電極である。ソース電極96、ドレイン電極97、ゲート電極92への電圧印加条件によって、トンネル効果によりトンネル絶縁層である第2のゲート絶縁層を介してフローティングゲート電極94内への電子の出し入れが可能となり、メモリとして機能する。
The first
[不揮発性半導体メモリ素子の製造方法]
次に、不揮発性半導体メモリ素子90の製造方法について説明する。一例として、第1のゲート絶縁層93、パッシベーション層114ともに前記第1の酸化物を用いた構成の不揮発性半導体メモリ素子の製造方法について述べるが、これに限定されるものではない。
[Manufacturing method of non-volatile semiconductor memory element]
Next, a method of manufacturing the non-volatile
不揮発性半導体メモリ素子90を作製するには、まず、基板91を準備する。材料については、第1の実施の形態に係る基板11と同様である。
To manufacture the non-volatile
次に、基板91上にゲート電極92を形成する。材料、プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート電極12と同様である。
Next, the
次に、前記第1の酸化物からなる第1のゲート絶縁層93を、ゲート電極92を被覆するように形成する。プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様である。
Next, the first
次に、第1のゲート絶縁層93上に、フローティングゲート電極94を形成する。様々な材料、プロセスが利用可能である。材料としては、例えば、Mo、Al、Cu等の金属や合金、ITO、ATO等の透明導電性酸化物、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、ポリアニリン(PANI)等の有機導電体等が利用できる。プロセスとしては、例えば、スパッタ法やスピンコート・ディップコート等による成膜後、フォトリソグラフィ法によってパターニングしたり、インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜することも可能である。
Next, the floating
次に、フローティングゲート電極94を被覆するように第2のゲート絶縁層95を形成する。材料について特に制限はなく、最適な材料を適宜選択することができる。中でも、カップリング比向上のため、例えば、SiO2やフッ素系ポリマー等の低誘電率絶縁性材料が好ましい。プロセスは特に限定されず、例えば、スパッタ法、CVD法、ALD法等の真空成膜法や、金属アルコキシド・金属錯体等を含有したと塗布液や、ポリマーを含有した塗布液を用いたスピンコート、ダイコート、ノズルコート、インクジェット等の溶液プロセスも適宜利用でき、フォトリソグラフィ法を利用したり、印刷法によって直接描画ことにより、所望のパターンを形成することができる。
Next, the second
次に、第2のゲート絶縁層95上に、ソース電極96、ドレイン電極97を形成する。材料、プロセスについては第1の実施の形態に係るソース電極14、ドレイン電極15と同様である。
Next, the
次に、活性層98を形成する。材料については特に限定されず、例えば、多結晶シリコン(p−Si)、アモルファスシリコン(a−Si)、In−Ga−Zn−O等の酸化物半導体、及びペンタセン等の有機半導体等が適宜利用できる。中でも、酸化物半導体であることが好ましい。プロセスについては特に限定されず、例えば、スパッタ法、パルスレーザーデポジッション(PLD)法、CVD法、ALD法等の真空プロセスやスピンコート・ディップコート等の溶液プロセスによって成膜後、フォトリソグラフィ法によってパターニングしたり、或いはインクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜することも可能である。
Next, the
最後にパッシベーション層114を形成する。材料、プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様である。以上の工程により、不揮発性半導体メモリ素子90が作製される。
Finally, the
なお、不揮発性半導体メモリ素子90において、ゲート電極92、ソース電極96、ドレイン電極97、活性層98の位置関係は所謂ボトムゲート/ボトムコンタクト型であるが、本実施の形態に係る不揮発性半導体メモリ素子はこれに限定されず、例えば、ボトムゲート/トップコンタクト型、トップゲート/ボトムコンタクト型、トップゲート/トップコンタクト型でもよい。
In the non-volatile
又、不揮発性半導体メモリ素子90において、ゲート電極92、第1のゲート絶縁層93、フローティングゲート電極94は、平面構造となっているが、例えば、三次元構造とする方法等の方法により、キャパシタの容量を増加させてもよい。
Further, in the non-volatile
このように、第1のゲート絶縁層及びパッシベーション層の少なくとも何れかとして前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能(低消費電力、高信頼性)な不揮発性半導体メモリ素子を実現できる。すなわち、リーク電流を低く抑え、書き込み/消去電圧を小さくすることや、より高寿命な素子とすることが可能となる。 As described above, a low-cost process in which the first oxide is used as at least one of the first gate insulating layer and the passivation layer and the first oxide is patterned by wet etching has high performance (low consumption). It is possible to realize a non-volatile semiconductor memory element (power, high reliability). That is, it is possible to suppress the leakage current to a low level, reduce the write / erase voltage, and make the device have a longer life.
〈第8の実施の形態〉
第8の実施の形態では、不揮発性半導体メモリ素子の他の例を示す。なお、第8の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Eighth Embodiment>
In the eighth embodiment, another example of the non-volatile semiconductor memory device is shown. In the eighth embodiment, the description of the same components as those in the above-described embodiment may be omitted.
[不揮発性半導体メモリ素子の構造]
図12は、第8の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリ素子の構造及び製造方法を説明する断面図である。図12を参照するに、不揮発性半導体メモリ素子100は、半導体基板である基板101、第1のゲート絶縁層102、ゲート電極103、第2のゲート絶縁層104、フローティングゲート電極105、ゲート側壁絶縁膜106、ソース領域107、ドレイン領域108、パッシベーション層115を有している。なお、不揮発性半導体メモリ素子100は、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。
[Structure of non-volatile semiconductor memory element]
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating the structure and manufacturing method of the non-volatile semiconductor memory element according to the eighth embodiment. With reference to FIG. 12, the non-volatile
第1のゲート絶縁層102、及びパッシベーション層115の少なくとも何れかは、〈第1の実施の形態〉のゲート絶縁層13、及びパッシベーション層17の少なくとも何れかで使用される前記第1の酸化物と同じ酸化物を使用することができる。
At least one of the first
第1のゲート絶縁層102に前記第1の酸化物を用いた場合、パッシベーション層115の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO2、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。
When the first oxide is used for the first
同様に、パッシベーション層115に前記第1の酸化物を用いた場合、第1のゲート絶縁層102の材料としては特に限定されるものではなく、例えばSiO2、SiON、SiN等の無機酸化膜を用いることができる。但し、第1のゲート絶縁層102とパッシベーション層115の両方に前記第1の酸化物を用いてもよい。この場合、第1のゲート絶縁層102とパッシベーション層115の界面が安定し、より高信頼性な特性が得られやすい。
Similarly, when the first oxide is used for the
第1のゲート絶縁層102は所謂ゲート電極間絶縁層、第2のゲート絶縁層104は所謂トンネル絶縁層、ゲート電極103は所謂コントロールゲート電極である。ソース領域107、ドレイン領域108、ゲート電極103への電圧印加条件によって、トンネル効果によりトンネル絶縁層である第2のゲート絶縁層104を介してフローティングゲート電極105内への電子の出し入れが可能となり、メモリとして機能する。
The first
[不揮発性半導体メモリ素子の製造方法]
次に、不揮発性半導体メモリ素子100の製造方法について説明する。一例として、第1のゲート絶縁層102、パッシベーション層115ともに前記第1の酸化物を用いた構成の不揮発性半導体メモリ素子の製造方法について述べるが、これに限定されるものではない。
[Manufacturing method of non-volatile semiconductor memory element]
Next, a method of manufacturing the non-volatile
不揮発性半導体メモリ素子100を作製するには、まず、基板101を準備する。材料については、第4の実施の形態での基板51と同様である。
To manufacture the non-volatile
次に、第2のゲート絶縁層104を形成する。材料については特に限定されないが、例えば、SiO2等の低誘電率絶縁性材料であることが好ましい。プロセスについては特に限定されず、例えば、熱酸化法や、スパッタ法、化学CVD法、ALD法等の真空成膜法が利用できる。
Next, the second
次に、フローティングゲート電極105を形成する。材料、プロセスについて特に限定はなく、材料としては、例えば、ポリシリコンや、AL等の金属材料、又、それらとTiN、TaN等のバリアメタルとの積層体が利用可能で、プロセスについてはCVD法、スパッタ法等の真空成膜法が利用できる。
Next, the floating
次に、前記第1の酸化物からなる第1のゲート絶縁層102を形成する。プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様である。
Next, the first
次に、ゲート電極103を形成する。材料、プロセスについては、第4の実施の形態に係るゲート絶縁層53と同様である。
Next, the
第1のゲート絶縁層102、ゲート電極103、第2のゲート絶縁層104、フローティングゲート電極105のパターニングについては、特に限定されないが、例えば、フォトリソグラフィ法によって所望のパターンを得ることができる。
The patterning of the first
次に、ゲート側壁絶縁膜106を形成する。材料、プロセスについては、第4の実施の形態でのゲート側壁絶縁膜54と同様である。次に、基板101に選択的にイオン注入することにより、ソース領域107及びドレイン領域108を形成する。低抵抗化のために、ソース領域107及びドレイン領域108の表面に、例えば、NiやCo、Ti等のシリサイド層を形成してもよい。
Next, the gate side
最後にパッシベーション層115を形成する。材料、プロセスについては、第1の実施の形態に係るゲート絶縁層13と同様である。以上の工程により、不揮発性半導体メモリ素子100が形成される。
Finally, the
なお、不揮発性半導体メモリ素子100において、第1のゲート絶縁層102、ゲート電極103、フローティングゲート電極105は、平面構造となっているが、例えば、三次元構造とする方法等の方法により、キャパシタの容量を増加させてもよい。
In the non-volatile
このように、第1のゲート絶縁層及びパッシベーション層の少なくとも何れかとして前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能(低消費電力、高信頼性)な不揮発性半導体メモリ素子を実現できる。すなわち、リーク電流を低く抑え、書き込み/消去電圧を小さくすることや、より高寿命な素子とすることが可能となる。 As described above, a low-cost process in which the first oxide is used as at least one of the first gate insulating layer and the passivation layer and the first oxide is patterned by wet etching has high performance (low consumption). It is possible to realize a non-volatile semiconductor memory element (power, high reliability). That is, it is possible to suppress the leakage current to a low level, reduce the write / erase voltage, and make the device have a longer life.
〈第9の実施の形態〉
第9の実施の形態では、複数のパッシベーション層を備えた電界効果型トランジスタの例を示す。なお、第9の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<9th embodiment>
In the ninth embodiment, an example of a field effect transistor having a plurality of passivation layers is shown. In the ninth embodiment, the description of the same components as those in the above-described embodiment may be omitted.
[電界効果型トランジスタの構造]
図13は、第9の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。図13を参照するに、電界効果型トランジスタ110は、基板11と、ゲート電極12と、ゲート絶縁層13と、ソース電極14と、ドレイン電極15と、活性層16と、第1のパッシベーション層17aと、第2のパッシベーション層17bとを有するボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタである。なお、電界効果型トランジスタ110は、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。
[Structure of field effect transistor]
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating the field effect transistor according to the ninth embodiment. Referring to FIG. 13, the
電界効果型トランジスタ110では、絶縁性の基板11上にゲート電極12が形成され、ゲート電極12を覆うようにゲート絶縁層13が形成されている。更に、ゲート絶縁層13上にソース電極14及びドレイン電極15が形成され、ソース電極14及びドレイン電極15の一部を覆うように活性層16が形成されている。ソース電極14及びドレイン電極15は、活性層16のチャネル領域となる所定の間隔を隔てて形成されている。そして、ゲート絶縁層13上に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うように第1のパッシベーション層17aが形成され、第1のパッシベーション層17a上に更に第2のパッシベーション層17bが形成されている。
In the
パッシベーション層は、通常、基板11よりも上方に形成される。パッシベーション層は、第1のパッシベーション層17aと、第1のパッシベーション層17aに接して配置された第2のパッシベーション層17bとを有する。図13では、一例として、第1のパッシベーション層17aは、ゲート絶縁層13上に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うように形成されている。
The passivation layer is usually formed above the
パッシベーション層における、第1のパッシベーション層17aと、第2のパッシベーション層17bの配置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、図13のように第1のパッシベーション層17aが第2のパッシベーション層17bよりも活性層16側に配置されていてもよいし、それとは逆に第2のパッシベーション層17bが第1のパッシベーション層17aよりも活性層16に配置されていてもよい。又、第1のパッシベーション層17aの上面及び側面を覆うように第2のパッシベーション層17bが配置されていてもよいし、第2のパッシベーション層17bの上面及び側面を覆うように第1のパッシベーション層17aが配置されていてもよい。
The arrangement of the
−第1のパッシベーション層17a−
第1のパッシベーション層17aは、第2の酸化物であることが好ましい。
−
The
−第2の酸化物−
第2の酸化物は、Si(ケイ素)と、アルカリ土類金属とを含有し、好ましくは、Al(アルミニウム)及びB(ホウ素)の少なくとも何れかを含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
-Second oxide-
The second oxide contains Si (silicon) and an alkaline earth metal, preferably at least one of Al (aluminum) and B (boron), and if necessary, other oxides. Contains ingredients.
前記第2の酸化物において、Siにより形成されるSiO2は、アモルファス構造を形成する。又、アルカリ土類金属は、Si−O結合を切断する働きを有する。そのため、Siとアルカリ土類金属との組成比によって、形成される前記第2の酸化物の比誘電率、及び線膨張係数を制御することが可能である。 In the second oxide, SiO 2 formed of Si forms an amorphous structure. Further, the alkaline earth metal has a function of breaking the Si—O bond. Therefore, it is possible to control the relative permittivity and the coefficient of linear expansion of the second oxide formed by the composition ratio of Si and the alkaline earth metal.
前記第2の酸化物は、Al及びBの少なくとも何れかを含有することが好ましい。Alにより形成されるAl2O3、及びBにより形成されるB2O3は、SiO2と同様にアモルファス構造を形成するため、前記第2の酸化物においては、より安定してアモルファス構造が得られ、より均一な絶縁膜を形成することが可能となる。又、アルカリ土類金属は、その組成比によってAl及びBの配位構造を変化させるため、形成される前記第2の酸化物の比誘電率、及び線膨張係数を制御することが可能である。 The second oxide preferably contains at least one of Al and B. Al 2 O 3 formed by Al, and B 2 O 3 formed by B, in order to form a similarly amorphous structure and SiO 2, wherein in the second oxide, and more stable amorphous structure It is possible to obtain a more uniform insulating film. Further, since the alkaline earth metal changes the coordination structures of Al and B depending on its composition ratio, it is possible to control the relative permittivity and the coefficient of linear expansion of the second oxide formed. ..
前記第2の酸化物において、アルカリ土類金属としては、Be(ベリリウム)、Mg(マグネシウム)、Ca(カルシウム)、Sr(ストロンチウム)、Ba(バリウム)が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 In the second oxide, examples of the alkaline earth metal include Be (beryllium), Mg (magnesium), Ca (calcium), Sr (strontium), and Ba (barium). These may be used alone or in combination of two or more.
前記第2の酸化物におけるSiと、アルカリ土類金属との組成比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下の範囲であることが好ましい。 The composition ratio of Si in the second oxide and the alkaline earth metal is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably in the following range.
前記第2の酸化物において、Siと、アルカリ土類金属との組成比(Si:アルカリ土類金属)としては、酸化物(SiO2、BeO、MgO、CaO、SrO、BaO)換算で、50.0mol%〜90.0mol%:10.0mol%〜50.0mol%が好ましい。 In the second oxide, the composition ratio (Si: alkaline earth metal) of Si and the alkaline earth metal is 50 in terms of oxides (SiO 2 , BeO, MgO, CaO, SrO, BaO). It is preferably 0.0 mol% to 90.0 mol%: 10.0 mol% to 50.0 mol%.
前記第2の酸化物におけるSiと、アルカリ土類金属と、Al及びBの少なくとも何れかとの組成比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下の範囲であることが好ましい。 The composition ratio of Si in the second oxide, the alkaline earth metal, and at least one of Al and B is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but within the following range. It is preferable to have.
前記第2の酸化物において、Siと、アルカリ土類金属と、Al及びBの少なくとも何れかとの組成比(Si:アルカリ土類金属:Al及びBの少なくとも何れか)としては、酸化物(SiO2、BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Al2O3、B2O3)換算で、50.0mol%〜90.0mol%:5.0mol%〜20.0mol%:5.0mol%〜30.0mol%が好ましい。 In the second oxide, the composition ratio of Si, the alkaline earth metal, and at least one of Al and B (Si: alkaline earth metal: at least one of Al and B) is an oxide (SiO). 2 , BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, Al 2 O 3 , B 2 O 3 ) In terms of 50.0 mol% to 90.0 mol%: 5.0 mol% to 20.0 mol%: 5.0 mol% to 30.0 mol% is preferable.
前記第2の酸化物における酸化物(SiO2、BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Al2O3、B2O3)の割合は、例えば、蛍光X線分析、電子線マイクロ分析(EPMA)、誘電結合プラズマ発光分光分析(ICP−AES)等により酸化物の陽イオン元素を分析することにより算出できる。 The proportion of oxides (SiO 2 , BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, Al 2 O 3 , B 2 O 3 ) in the second oxide is, for example, fluorescent X-ray analysis, electron beam micro-analysis (EPMA). ), Inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP-AES), etc., can be calculated by analyzing the cation element of the oxide.
第1のパッシベーション層17aの比誘電率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
The relative permittivity of the
第1のパッシベーション層17aの比誘電率は、例えば、下部電極、誘電層(第1のパッシベーション層)、及び上部電極を積層したキャパシタを作製して、LCRメータ等を用いて測定することができる。
The relative permittivity of the
第1のパッシベーション層17aの線膨張係数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
The coefficient of linear expansion of the
第1のパッシベーション層17aの線膨張係数は、例えば、熱機械分析装置を用いて測定することができる。この測定においては、電界効果型トランジスタを作製せずとも、第1のパッシベーション層17aと同じ組成の測定用サンプルを別途作製して測定することで、線膨張係数を測定することができる。
The coefficient of linear expansion of the
−第2のパッシベーション層17b−
第2のパッシベーション層17bは、第1の酸化物を含有する。第1の酸化物としては第1の実施の形態でゲート絶縁層13又はパッシベーション層17の材料として例示した酸化物を用いることができる。すなわち、第1の酸化物は、アルカリ土類金属である第A元素と、ガリウム(Ga)、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素とを少なくとも含有し、必要に応じて、その他の成分を含有する。
-
The
第2のパッシベーション層17bの比誘電率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。第2のパッシベーション層17bの比誘電率は、例えば、第1のパッシベーション層17aの比誘電率と同様の手法で測定することができる。
The relative permittivity of the
第2のパッシベーション層17bの線膨張係数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。第2のパッシベーション層17bの線膨張係数は、例えば、第1のパッシベーション層17aの線膨張係数と同様の手法で測定することができる。
The coefficient of linear expansion of the
発明者らは、パッシベーション層を、前記第2の酸化物を含有する第1のパッシベーション層17aと、前記第1の酸化物(例えば、常誘電体アモルファス酸化物)を含有する第2のパッシベーション層17bの積層構造とすることで、大気中の水分、酸素、窒素に対する優れたバリア性を示すことを見出した。従って、パッシベーション層を含有する電界効果型トランジスタは、BTS(Bias Temperature Stress)試験に対する閾値電圧の変動量が小さくなり、高信頼性を示す電界効果型トランジスタを提供することができる。
The inventors have described the passivation layer as a
[電界効果型トランジスタの製造方法]
次に、図13に示す電界効果型トランジスタの製造方法について説明する。図14及び図15は、第9の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの製造工程を例示する図である。
[Manufacturing method of field effect transistor]
Next, a method of manufacturing the field-effect transistor shown in FIG. 13 will be described. 14 and 15 are diagrams illustrating a manufacturing process of the field effect transistor according to the ninth embodiment.
まず、第1の実施の形態の図2(a)〜図3(a)と同様の工程を実行後、図14(a)に示す工程では、基板11上及びゲート絶縁層13上の全面に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を被覆する第1のパッシベーション層170a(エッチングされて第1のパッシベーション層17aとなる層)を形成する。そして、第1のパッシベーション層170a上の全面に第2のパッシベーション層170b(エッチングされて第2のパッシベーション層17bとなる層)を形成する。
First, after executing the same steps as in FIGS. 2 (a) to 3 (a) of the first embodiment, in the step shown in FIG. 14 (a), the entire surface on the
第1のパッシベーション層170a及び第2のパッシベーション層170bの形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スパッタ法、パルスレーザーデポジッション(PLD)法、化学気相蒸着(CVD)法、原子層蒸着(ALD)法等の真空プロセスによる成膜等が挙げられる。
The method for forming the
又、第1のパッシベーション層170aは、前記第2の酸化物の前駆体を含有する塗布液(第1のパッシベーション層形成用塗布液)を調合し、それを被塗物上に塗布又は印刷し、これを適切な条件で焼成することによっても成膜することができる。同様に、第2のパッシベーション層170bは、前記第1の酸化物の前駆体を含有する塗布液(第2のパッシベーション層形成用塗布液)を調合し、それを被塗物上に塗布又は印刷し、これを適切な条件で焼成することによっても成膜することができる。
Further, in the
第1のパッシベーション層170aの平均膜厚としては、10〜1,000nmが好ましく、20〜500nmがより好ましい。第2のパッシベーション層170bの平均膜厚としては、10〜1,000nmが好ましく、20〜500nmがより好ましい。
The average film thickness of the
−−第1のパッシベーション層形成用塗布液−−
第1のパッシベーション層形成用塗布液は、ケイ素含有化合物と、アルカリ土類金属化合物と、溶媒とを少なくとも含有し、好ましくは、アルミニウム含有化合物、及びホウ素含有化合物の少なくとも何れかを含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
--A coating liquid for forming the first passivation layer ---
The coating liquid for forming the first passivation layer contains at least a silicon-containing compound, an alkaline earth metal compound, and a solvent, preferably at least one of an aluminum-containing compound and a boron-containing compound, and further. Contains other ingredients as needed.
−−−ケイ素含有化合物−−−
ケイ素含有化合物としては、例えば、無機ケイ素化合物、有機ケイ素化合物等が挙げられる。
--- Silicon-containing compound ---
Examples of the silicon-containing compound include an inorganic silicon compound and an organosilicon compound.
無機ケイ素化合物としては、例えば、テトラクロロシラン、テトラブロモシラン、テトラヨードシラン等が挙げられる。 Examples of the inorganic silicon compound include tetrachlorosilane, tetrabromosilane, tetraiodosilane and the like.
有機ケイ素化合物としては、ケイ素と、有機基とを有する化合物であれば、特に限定はなく、目的に応じて適宜選択することができる。ケイ素と有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。 The organosilicon compound is not particularly limited as long as it is a compound having silicon and an organic group, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Silicon and an organic group are bonded by, for example, an ionic bond, a covalent bond, or a coordination bond.
有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよいフェニル基等が挙げられる。アルキル基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。アシルオキシ基としては、例えば、炭素数1〜10のアシルオキシ基等が挙げられる。 The organic group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, and a substituent may be selected. Examples thereof include an acyloxy group which may have an acyloxy group and a phenyl group which may have a substituent. Examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkoxy group include an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the acyloxy group include an acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms.
有機ケイ素化合物としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、ビス(トリメチルシリル)アセチレン、トリフェニルシラン、2−エチルヘキサン酸ケイ素、テトラアセトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the organosilicon compound include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetrabutoxysilane, 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane (HMDS), and bis (trimethylsilyl) acetylene. , Triphenylsilane, silicon 2-ethylhexanate, tetraacetoxysilane and the like.
第1のパッシベーション層形成用塗布液におけるケイ素含有化合物の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The content of the silicon-containing compound in the coating liquid for forming the first passivation layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
−−−アルカリ土類金属含有化合物−−−
アルカリ土類金属含有化合物としては、例えば、無機アルカリ土類金属化合物、有機アルカリ土類金属化合物等が挙げられる。アルカリ土類金属含有化合物におけるアルカリ土類金属としては、Be(ベリリウム)、Mg(マグネシウム)、Ca(カルシウム)、Sr(ストロンチウム)、Ba(バリウム)が挙げられる。
--- Alkaline earth metal-containing compound ---
Examples of the alkaline earth metal-containing compound include an inorganic alkaline earth metal compound and an organic alkaline earth metal compound. Examples of the alkaline earth metal in the alkaline earth metal-containing compound include Be (berylium), Mg (magnesium), Ca (calcium), Sr (strontium), and Ba (barium).
無機アルカリ土類金属化合物としては、例えば、アルカリ土類金属硝酸塩、アルカリ土類金属硫酸塩、アルカリ土類金属塩化物、アルカリ土類金属フッ化物、アルカリ土類金属臭化物、アルカリ土類金属よう化物等が挙げられる。 Examples of the inorganic alkaline earth metal compound include alkaline earth metal nitrate, alkaline earth metal sulfate, alkaline earth metal chloride, alkaline earth metal fluoride, alkaline earth metal bromide, and alkaline earth metal iodide. And so on.
アルカリ土類金属硝酸塩としては、例えば、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム、硝酸ストロンチウム、硝酸バリウム等が挙げられる。 Examples of the alkaline earth metal nitrate include magnesium nitrate, calcium nitrate, strontium nitrate, barium nitrate and the like.
アルカリ土類金属硫酸塩としては、例えば、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸ストロンチウム、硫酸バリウム等が挙げられる。 Examples of the alkaline earth metal sulfate include magnesium sulfate, calcium sulfate, strontium sulfate, barium sulfate and the like.
アルカリ土類金属塩化物としては、例えば、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ストロンチウム、塩化バリウム等が挙げられる。 Examples of the alkaline earth metal chloride include magnesium chloride, calcium chloride, strontium chloride, barium chloride and the like.
アルカリ土類金属フッ化物としては、例えば、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウム等が挙げられる。 Examples of the alkaline earth metal fluoride include magnesium fluoride, calcium fluoride, strontium fluoride, barium fluoride and the like.
アルカリ土類金属臭化物としては、例えば、臭化マグネシウム、臭化カルシウム、臭化ストロンチウム、臭化バリウム等が挙げられる。 Examples of the alkaline earth metal bromide include magnesium bromide, calcium bromide, strontium bromide, barium bromide and the like.
アルカリ土類金属よう化物としては、例えば、よう化マグネシウム、よう化カルシウム、よう化ストロンチウム、よう化バリウム等が挙げられる。 Examples of the alkaline earth metal iodide include magnesium iodide, calcium iodide, strontium iodide, barium iodide and the like.
有機アルカリ土類金属化合物としては、アルカリ土類金属と、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。アルカリ土類金属と有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。 The organic alkaline earth metal compound is not particularly limited as long as it is a compound having an alkaline earth metal and an organic group, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. The alkaline earth metal and the organic group are bonded by, for example, an ionic bond, a covalent bond, or a coordination bond.
有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいアセチルアセトナート基、置換基を有していてもよいスルホン酸基等が挙げられる。アルキル基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。アシルオキシ基としては、例えば、炭素数1〜10のアシルオキシ基、安息香酸のように一部がベンゼン環に置換されたアシルオキシ基、乳酸のように一部がヒドロキシ基に置換されたアシルオキシ基、シュウ酸、及びクエン酸のようにカルボニル基を2つ以上有するアシルオキシ基等が挙げられる。 The organic group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, and a substituent may be selected. Examples thereof include an acyloxy group which may have a substituent, a phenyl group which may have a substituent, an acetylacetonate group which may have a substituent, a sulfonic acid group which may have a substituent, and the like. Be done. Examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkoxy group include an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the acyloxy group include an acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, an acyloxy group partially substituted with a benzene ring such as benzoic acid, an acyloxy group partially substituted with a hydroxy group such as lactic acid, and Shu. Examples thereof include an acid and an acyloxy group having two or more carbonyl groups such as citric acid.
有機アルカリ土類金属化合物としては、例えば、マグネシウムメトキシド、マグネシウムエトキシド、ジエチルマグネシウム、酢酸マグネシウム、ギ酸マグネシウム、アセチルアセトンマグネシウム、2−エチルヘキサン酸マグネシウム、乳酸マグネシウム、ナフテン酸マグネシウム、クエン酸マグネシウム、サリチル酸マグネシウム、安息香酸マグネシウム、シュウ酸マグネシウム、トリフルオロメタンスルホン酸マグネシウム、カルシウムメトキシド、カルシウムエトキシド、酢酸カルシウム、ギ酸カルシウム、アセチルアセトンカルシウム、カルシウムジピバロイルメタナート、2−エチルヘキサン酸カルシウム、乳酸カルシウム、ナフテン酸カルシウム、クエン酸カルシウム、サリチル酸カルシウム、ネオデカン酸カルシウム、安息香酸カルシウム、シュウ酸カルシウム、ストロンチウムイソプロポキシド、酢酸ストロンチウム、ギ酸ストロンチウム、アセチルアセトンストロンチウム、2−エチルヘキサン酸ストロンチウム、乳酸ストロンチウム、ナフテン酸ストロンチウム、サリチル酸ストロンチウム、シュウ酸ストロンチウム、バリウムエトキシド、バリウムイソプポキシド、酢酸バリウム、ギ酸バリウム、アセチルアセトンバリウム、2−エチルヘキサン酸バリウム、乳酸バリウム、ナフテン酸バリウム、ネオデカン酸バリウム、シュウ酸バリウム、安息香酸バリウム、トリフルオロメタンスルホン酸バリウム、ビス(アセチルアセトナート)ベリリウム等が挙げられる。 Examples of the organic alkaline earth metal compound include magnesium methoxydo, magnesium ethoxide, diethyl magnesium, magnesium acetate, magnesium formate, magnesium acetylacetone, magnesium 2-ethylhexanoate, magnesium lactate, magnesium naphthenate, magnesium citrate, and salicylic acid. Magnesium, magnesium benzoate, magnesium oxalate, magnesium trifluoromethanesulfonate, calcium methoxydo, calcium ethoxydo, calcium acetate, calcium formate, acetylacetone calcium, calcium dipivaloylmethanate, calcium 2-ethylhexanoate, calcium lactate , Calcium naphthenate, calcium citrate, calcium salicylate, calcium neodecanoate, calcium benzoate, calcium oxalate, strontium isopropoxide, strontium acetate, strontium formate, acetylacetone strontium, strontium 2-ethylhexanoate, strontium lactate, naphthenic acid Strontium, strontium salicylate, strontium oxalate, barium ethoxide, barium isopoxide, barium acetate, barium formate, acetylacetone barium, barium 2-ethylhexanoate, barium lactate, barium naphthenate, barium neodecanoate, barium oxalate, benzoate Examples thereof include barium acid, barium trifluoromethanesulfonate, and bis (acetylacetonate) berylium.
第1のパッシベーション層形成用塗布液におけるアルカリ土類金属含有化合物の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The content of the alkaline earth metal-containing compound in the coating liquid for forming the first passivation layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
−−−アルミニウム含有化合物−−−
アルミニウム含有化合物としては、例えば、無機アルミニウム化合物、有機アルミニウム化合物等が挙げられる。
--- Aluminum-containing compound ---
Examples of the aluminum-containing compound include inorganic aluminum compounds and organoaluminum compounds.
無機アルミニウム化合物としては、例えば、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、臭化アルミニウム、水酸化アルミニウム、ホウ酸アルミニウム、三フッ化アルミニウム、よう化アルミニウム、硫酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、硫酸アルミニウムアンモニウム等が挙げられる。 Examples of the inorganic aluminum compound include aluminum chloride, aluminum nitrate, aluminum bromide, aluminum hydroxide, aluminum borate, aluminum trifluoride, aluminum sulfate, aluminum sulfate, aluminum phosphate, ammonium aluminum sulfate and the like.
有機アルミニウム化合物としては、アルミニウムと、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。アルミニウムと有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。 The organoaluminum compound is not particularly limited as long as it is a compound having aluminum and an organic group, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Aluminum and an organic group are bonded by, for example, an ionic bond, a covalent bond, or a coordination bond.
有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよいアセチルアセトナート基、置換基を有していてもよいスルホン酸基等が挙げられる。アルキル基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。アシルオキシ基としては、例えば、炭素数1〜10のアシルオキシ基、安息香酸のように一部がベンゼン環に置換されたアシルオキシ基、乳酸のように一部がヒドロキシ基に置換されたアシルオキシ基、シュウ酸、及びクエン酸のようにカルボニル基を2つ以上有するアシルオキシ基等が挙げられる。 The organic group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, and a substituent may be selected. Examples thereof include an acyloxy group which may have a substituent, an acetylacetonate group which may have a substituent, a sulfonic acid group which may have a substituent, and the like. Examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkoxy group include an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the acyloxy group include an acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, an acyloxy group partially substituted with a benzene ring such as benzoic acid, an acyloxy group partially substituted with a hydroxy group such as lactic acid, and Shu. Examples thereof include an acid and an acyloxy group having two or more carbonyl groups such as citric acid.
有機アルミニウム化合物としては、例えば、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウム−sec−ブトキシド、トリエチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムエトキシド、酢酸アルミニウム、アセチルアセトンアルミニウム、ヘキサフルオロアセチルアセトン酸アルミニウム、2−エチルヘキサン酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、安息香酸アルミニウム、アルミニウムジ(s−ブトキシド)アセト酢酸エステルキレート、トリフルオロメタンスルホン酸アルミニウム等が挙げられる。 Examples of the organic aluminum compound include aluminum isopropoxide, aluminum-sec-butoxide, triethylaluminum, diethylaluminum ethoxide, aluminum acetate, acetylacetone aluminum, hexafluoroacetylacetone aluminum, aluminum 2-ethylhexanoate, aluminum lactate, and scent. Examples thereof include aluminum acid, aluminum di (s-butoxide) acetoacetate chelate, and aluminum trifluoromethanesulfonate.
第1のパッシベーション層形成用塗布液におけるアルミニウム含有化合物の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The content of the aluminum-containing compound in the coating liquid for forming the first passivation layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
−−−ホウ素含有化合物−−−
ホウ素含有化合物としては、例えば、無機ホウ素化合物、有機ホウ素化合物等が挙げられる。
--- Boron-containing compound ---
Examples of the boron-containing compound include an inorganic boron compound and an organic boron compound.
無機ホウ素化合物としては、例えば、オルトホウ酸、酸化ホウ素、三臭化ホウ素、テトラフルオロホウ酸、ホウ酸アンモニウム、ホウ酸マグネシウム等が挙げられる。酸化ホウ素としては、例えば、二酸化二ホウ素、三酸化二ホウ素、三酸化四ホウ素、五酸化四ホウ素等が挙げられる。 Examples of the inorganic boron compound include orthoboric acid, boron oxide, boron tribromide, tetrafluoroboric acid, ammonium borate, magnesium borate and the like. Examples of boron oxide include diboron dioxide, diboron trioxide, tetraboron trioxide, tetraboron pentoxide and the like.
有機ホウ素化合物としては、ホウ素と、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。ホウ素と有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。 The organic boron compound is not particularly limited as long as it is a compound having boron and an organic group, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Boron and an organic group are bonded by, for example, an ionic bond, a covalent bond, or a coordination bond.
有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいスルホン酸基、置換基を有していてもよいチオフェン基等が挙げられる。アルキル基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。アルコキシ基には、2つ以上の酸素原子を有し、2つ以上の酸素原子のうちの2つの酸素原子が、ホウ素と結合し、かつホウ素と一緒になって環構造を形成する有機基も含まれる。又、アルコキシ基に含まれるアルキル基が有機シリル基に置換されたアルコキシ基も含む。アシルオキシ基としては、例えば、炭素数1〜10のアシルオキシ基等が挙げられる。 The organic group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, and a substituent may be selected. Examples thereof include an acyloxy group which may have a substituent, a phenyl group which may have a substituent, a sulfonic acid group which may have a substituent, and a thiophene group which may have a substituent. Examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkoxy group include an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Alkoxy groups also include organic groups that have two or more oxygen atoms and two of the two or more oxygen atoms are bonded to boron and together with boron to form a ring structure. included. It also includes an alkoxy group in which the alkyl group contained in the alkoxy group is replaced with an organic silyl group. Examples of the acyloxy group include an acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms.
有機ホウ素化合物としては、例えば、(R)−5,5−ジフェニル−2−メチル−3,4−プロパノ−1,3,2−オキサザボロリジン、ホウ酸トリイソプロピル、2−イソプロポキシ−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン、ビス(ヘキシレングリコラト)ジボロン、4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−1H−ピラゾール、(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)ベンゼン、tert−ブチル−N−〔4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,2,3−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル〕カルバメート、フェニルボロン酸、3−アセチルフェニルボロン酸、三フッ化ホウ素酢酸錯体、三フッ化ホウ素スルホラン錯体、2−チオフェンボロン酸、トリス(トリメチルシリル)ボラート等が挙げられる。 Examples of the organoboron compound include (R) -5,5-diphenyl-2-methyl-3,4-propano-1,3,2-oxazaborolidine, triisopropyl borate, and 2-isopropoxy-4. , 4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane, bis (hexyleneglycolato) diboron, 4- (4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane-2) -Il) -1H-pyrazole, (4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl) benzene, tert-butyl-N- [4- (4,4,5,5) 5-Tetramethyl-1,2,3-dioxaborolan-2-yl) phenyl] carbamate, phenylboronic acid, 3-acetylphenylboronic acid, boron trifluoride acetic acid complex, boron trifluoride sulfolane complex, 2-thiophenboron Examples thereof include acid and tris (trimethylsilyl) boronate.
第1のパッシベーション層形成用塗布液におけるホウ素含有化合物の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The content of the boron-containing compound in the coating liquid for forming the first passivation layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
−−−溶媒−−−
溶媒としては、各種化合物を安定に溶解又は分散する溶媒であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、シメン、ペンチルベンゼン、ドデシルベンゼン、ビシクロヘキシル、シクロヘキシルベンゼン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、テトラリン、デカリン、イソプロパノール、安息香酸エチル、N,N−ジメチルホルムアミド、炭酸プロピレン、2−エチルヘキサン酸、ミネラルスピリッツ、ジメチルプロピレンウレア、4−ブチロラクトン、2−メトキシエタノール、プロピレングリコール、水等が挙げられる。
--- Solvent ---
The solvent is not particularly limited as long as it is a solvent that stably dissolves or disperses various compounds, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, toluene, xylene, mesitylene, simene, pentylbenzene, dodecylbenzene, etc. Bicyclohexyl, cyclohexylbenzene, decane, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, tetralin, decalin, isopropanol, ethyl benzoate, N, N-dimethylformamide, propylene carbonate, 2-ethylhexanoic acid, mineral spirits, dimethylpropylene urea , 4-Byrolactone, 2-methoxyethanol, propylene glycol, water and the like.
第1のパッシベーション層形成用塗布液における溶媒の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The content of the solvent in the coating liquid for forming the first passivation layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
第1のパッシベーション層形成用塗布液におけるケイ素含有化合物と、アルカリ土類金属含有化合物との組成比(ケイ素含有化合物:アルカリ土類金属含有化合物)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下の範囲であることが好ましい。 The composition ratio of the silicon-containing compound and the alkaline earth metal-containing compound in the coating liquid for forming the first passivation layer (silicon-containing compound: alkaline earth metal-containing compound) is not particularly limited and may be appropriately used according to the purpose. It can be selected, but it is preferably in the following range.
第1のパッシベーション層形成用塗布液において、Siと、アルカリ土類金属との組成比(Si:アルカリ土類金属)としては、酸化物(SiO2、BeO、MgO、CaO、SrO、BaO)換算で、50.0mol%〜90.0mol%:10.0mol%〜50.0mol%が好ましい。 In the first passivation layer forming coating liquid, the composition ratio of Si and alkaline earth metal (Si: alkaline earth metal) is converted to oxides (SiO 2 , BeO, MgO, CaO, SrO, BaO). 50.0 mol% to 90.0 mol%: 10.0 mol% to 50.0 mol% is preferable.
第1のパッシベーション層形成用塗布液におけるケイ素含有化合物と、アルカリ土類金属含有化合物と、アルミニウム含有化合物及びホウ素含有化合物の少なくとも何れかとの組成比(ケイ素含有化合物:アルカリ土類金属含有化合物:アルミニウム含有化合物及びホウ素含有化合物の少なくとも何れか)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下の範囲であることが好ましい。 The composition ratio of the silicon-containing compound, the alkaline earth metal-containing compound, and at least one of the aluminum-containing compound and the boron-containing compound in the coating liquid for forming the first passivation layer (silicon-containing compound: alkaline earth metal-containing compound: aluminum). The compound (at least one of the contained compound and the boron-containing compound) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably in the following range.
第1のパッシベーション層形成用塗布液において、Siと、アルカリ土類金属と、Al及びBの少なくとも何れかとの組成比(Si:アルカリ土類金属:Al及びBの少なくとも何れか)としては、酸化物(SiO2、BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Al2O3、B2O3)換算で、50.0mol%〜90.0mol%:5.0mol%〜20.0mol%:5.0mol%〜30.0mol%が好ましい。 In the first passivation layer forming coating liquid, the composition ratio of Si, alkaline earth metal, and at least one of Al and B (Si: alkaline earth metal: at least one of Al and B) is oxidized. In terms of substances (SiO 2 , BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, Al 2 O 3 , B 2 O 3 ), 50.0 mol% to 90.0 mol%: 5.0 mol% to 20.0 mol%: 5. It is preferably 0 mol% to 30.0 mol%.
−−第2のパッシベーション層形成用塗布液−−
第2のパッシベーション層形成用塗布液は、アルカリ土類金属含有化合物(第A元素含有化合物)と、第B元素含有化合物と、溶媒とを少なくとも含有し、好ましくは、第C元素含有化合物の少なくとも何れかを含有し、更に必要に応じて、その他成分を含有する。
--A coating liquid for forming a second passivation layer ---
The coating liquid for forming the second passivation layer contains at least an alkaline earth metal-containing compound (element A-containing compound), a B-element-containing compound, and a solvent, and preferably at least the C-element-containing compound. Any of them is contained, and if necessary, other components are contained.
−−−アルカリ土類金属含有化合物(第A元素含有化合物)−−−
アルカリ土類金属含有化合物としては、例えば、無機アルカリ土類金属化合物、有機アルカリ土類金属化合物等が挙げられる。アルカリ土類金属含有化合物におけるアルカリ土類金属としては、Be(ベリリウム)、Mg(マグネシウム)、Ca(カルシウム)、Sr(ストロンチウム)、Ba(バリウム)が挙げられる。
--- Alkaline earth metal-containing compound (element A-containing compound) ---
Examples of the alkaline earth metal-containing compound include an inorganic alkaline earth metal compound and an organic alkaline earth metal compound. Examples of the alkaline earth metal in the alkaline earth metal-containing compound include Be (berylium), Mg (magnesium), Ca (calcium), Sr (strontium), and Ba (barium).
無機アルカリ土類金属化合物としては、例えば、アルカリ土類金属硝酸塩、アルカリ土類金属硫酸塩、アルカリ土類金属塩化物、アルカリ土類金属フッ化物、アルカリ土類金属臭化物、アルカリ土類金属よう化物等が挙げられる。 Examples of the inorganic alkaline earth metal compound include alkaline earth metal nitrate, alkaline earth metal sulfate, alkaline earth metal chloride, alkaline earth metal fluoride, alkaline earth metal bromide, and alkaline earth metal iodide. And so on.
アルカリ土類金属硝酸塩としては、例えば、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム、硝酸ストロンチウム、硝酸バリウム等が挙げられる。 Examples of the alkaline earth metal nitrate include magnesium nitrate, calcium nitrate, strontium nitrate, barium nitrate and the like.
アルカリ土類金属硫酸塩としては、例えば、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸ストロンチウム、硫酸バリウム等が挙げられる。 Examples of the alkaline earth metal sulfate include magnesium sulfate, calcium sulfate, strontium sulfate, barium sulfate and the like.
アルカリ土類金属塩化物としては、例えば、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ストロンチウム、塩化バリウム等が挙げられる。 Examples of the alkaline earth metal chloride include magnesium chloride, calcium chloride, strontium chloride, barium chloride and the like.
アルカリ土類金属フッ化物としては、例えば、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウム等が挙げられる。 Examples of the alkaline earth metal fluoride include magnesium fluoride, calcium fluoride, strontium fluoride, barium fluoride and the like.
アルカリ土類金属臭化物としては、例えば、臭化マグネシウム、臭化カルシウム、臭化ストロンチウム、臭化バリウム等が挙げられる。 Examples of the alkaline earth metal bromide include magnesium bromide, calcium bromide, strontium bromide, barium bromide and the like.
アルカリ土類金属よう化物としては、例えば、よう化マグネシウム、よう化カルシウム、よう化ストロンチウム、よう化バリウム等が挙げられる。 Examples of the alkaline earth metal iodide include magnesium iodide, calcium iodide, strontium iodide, barium iodide and the like.
有機アルカリ土類金属化合物としては、アルカリ土類金属と、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。アルカリ土類金属と有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。 The organic alkaline earth metal compound is not particularly limited as long as it is a compound having an alkaline earth metal and an organic group, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. The alkaline earth metal and the organic group are bonded by, for example, an ionic bond, a covalent bond, or a coordination bond.
有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいアセチルアセトナート基、置換基を有していてもよいスルホン酸基等が挙げられる。アルキル基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。アシルオキシ基としては、例えば、炭素数1〜10のアシルオキシ基、安息香酸のように一部がベンゼン環に置換されたアシルオキシ基、乳酸のように一部がヒドロキシ基に置換されたアシルオキシ基、シュウ酸、及びクエン酸のようにカルボニル基を2つ以上有するアシルオキシ基等が挙げられる。 The organic group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, and a substituent may be selected. Examples thereof include an acyloxy group which may have a substituent, a phenyl group which may have a substituent, an acetylacetonate group which may have a substituent, a sulfonic acid group which may have a substituent, and the like. Be done. Examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkoxy group include an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the acyloxy group include an acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, an acyloxy group partially substituted with a benzene ring such as benzoic acid, an acyloxy group partially substituted with a hydroxy group such as lactic acid, and Shu. Examples thereof include an acid and an acyloxy group having two or more carbonyl groups such as citric acid.
有機アルカリ土類金属化合物としては、例えば、マグネシウムメトキシド、マグネシウムエトキシド、ジエチルマグネシウム、酢酸マグネシウム、ギ酸マグネシウム、アセチルアセトンマグネシウム、2−エチルヘキサン酸マグネシウム、乳酸マグネシウム、ナフテン酸マグネシウム、クエン酸マグネシウム、サリチル酸マグネシウム、安息香酸マグネシウム、シュウ酸マグネシウム、トリフルオロメタンスルホン酸マグネシウム、カルシウムメトキシド、カルシウムエトキシド、酢酸カルシウム、ギ酸カルシウム、アセチルアセトンカルシウム、カルシウムジピバロイルメタナート、2−エチルヘキサン酸カルシウム、乳酸カルシウム、ナフテン酸カルシウム、クエン酸カルシウム、サリチル酸カルシウム、ネオデカン酸カルシウム、安息香酸カルシウム、シュウ酸カルシウム、ストロンチウムイソプロポキシド、酢酸ストロンチウム、ギ酸ストロンチウム、アセチルアセトンストロンチウム、2−エチルヘキサン酸ストロンチウム、乳酸ストロンチウム、ナフテン酸ストロンチウム、サリチル酸ストロンチウム、シュウ酸ストロンチウム、バリウムエトキシド、バリウムイソプロポキシド、酢酸バリウム、ギ酸バリウム、アセチルアセトンバリウム、2−エチルヘキサン酸バリウム、乳酸バリウム、ナフテン酸バリウム、ネオデカン酸バリウム、シュウ酸バリウム、安息香酸バリウム、トリフルオロメタンスルホン酸バリウム、ビス(アセチルアセトナート)ベリリウム等が挙げられる。 Examples of the organic alkaline earth metal compound include magnesium methoxydo, magnesium ethoxide, diethyl magnesium, magnesium acetate, magnesium formate, magnesium acetylacetone, magnesium 2-ethylhexanoate, magnesium lactate, magnesium naphthenate, magnesium citrate, and salicylic acid. Magnesium, magnesium benzoate, magnesium oxalate, magnesium trifluoromethanesulfonate, calcium methoxydo, calcium ethoxydo, calcium acetate, calcium formate, acetylacetone calcium, calcium dipivaloylmethanate, calcium 2-ethylhexanoate, calcium lactate , Calcium naphthenate, calcium citrate, calcium salicylate, calcium neodecanoate, calcium benzoate, calcium oxalate, strontium isopropoxide, strontium acetate, strontium formate, acetylacetone strontium, strontium 2-ethylhexanoate, strontium lactate, naphthenic acid Strontium, strontium salicylate, strontium oxalate, barium ethoxydo, barium isopropoxide, barium acetate, barium formate, acetylacetone barium, barium 2-ethylhexanoate, barium lactate, barium naphthenate, barium neodecanoate, barium oxalate, benzoate Examples thereof include barium acid, barium trifluoromethanesulfonate, and bis (acetylacetonate) berylium.
第2のパッシベーション層形成用塗布液におけるアルカリ土類金属含有化合物の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The content of the alkaline earth metal-containing compound in the coating liquid for forming the second passivation layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
−−−第B元素含有化合物−−−
第B元素含有化合物における希土類元素としては、Ga(ガリウム)、Sc(スカンジウム)、Y(イットリウム)、La(ランタン)、Ce(セリウム)、Pr(プラセオジム)、Nd(ネオジム)、Pm(プロメチウム)、Sm(サマリウム)、Eu(ユウロピウム)、Gd(ガドリニウム)、Tb(テルビウム)、Dy(ジスプロシウム)、Ho(ホルミウム)、Er(エルビウム)、Tm(ツリウム)、Yb(イッテルビウム)、Lu(ルテチウム)が挙げられる。
--- Element B-containing compound ---
Rare earth elements in the element B-containing compound include Ga (gallium), Sc (scandium), Y (yttrium), La (lantern), Ce (cerium), Pr (placeodim), Nd (neodymium), and Pm (promethium). , Sm (samarium), Eu (yttrium), Gd (gadrinium), Tb (terbium), Dy (dysprosium), Ho (formium), Er (erbium), Tm (thulium), Yb (yttrium), Lu (lutetium) Can be mentioned.
第B元素含有化合物としては、例えば、無機第B元素化合物、有機第B元素化合物等が挙げられる。 Examples of the element B-containing compound include an inorganic element B compound and an organic element B compound.
無機第B元素化合物としては、例えば、第B元素の硝酸塩、第B元素の硫酸塩、第B元素のフッ化物、第B元素の塩化物、第B元素の臭化物、第B元素のヨウ化物等が挙げられる。 Examples of the inorganic element B compound include nitrate of element B, sulfate of element B, fluoride of element B, chloride of element B, bromide of element B, and iodide of element B. Can be mentioned.
第B元素の硝酸塩としては、例えば、硝酸ガリウム、硝酸スカンジウム、硝酸イットリウム、硝酸ランタン、硝酸セリウム、硝酸プラセオジム、硝酸ネオジム、硝酸サマリウム、硝酸ユウロピウム、硝酸ガドリニウム、硝酸テルビウム、硝酸ジスプロシウム、硝酸ホルミウム、硝酸エルビウム、硝酸ツリウム、硝酸イッテルビウム、硝酸ルテチウム等が挙げられる。 Examples of the nitrate of the second element include gallium nitrate, scandium nitrate, ittium nitrate, lanthanum nitrate, cerium nitrate, placeodium nitrate, neodymium nitrate, samarium nitrate, europium nitrate, gadolinium nitrate, terbium nitrate, displosium nitrate, formium nitrate, and nitrate. Examples thereof include erbium, turium nitrate, itterbium nitrate, and lutetium nitrate.
第B元素の硫酸塩としては、例えば、硫酸ガリウム、硫酸スカンジウム、硫酸イットリウム、硫酸ランタン、硫酸セリウム、硫酸プラセオジム、硫酸ネオジム、硫酸サマリウム、硫酸ユウロピウム、硫酸ガドリニウム、硫酸テルビウム、硫酸ジスプロシウム、硫酸ホルミウム、硫酸エルビウム、硫酸ツリウム、硫酸イッテルビウム、硫酸ルテチウム等が挙げられる。 Examples of the sulfate of the element B include gallium sulfate, scandium sulfate, yttrium sulfate, lanthanum sulfate, cerium sulfate, placeodym sulfate, neodymium sulfate, samarium sulfate, europium sulfate, gadolinium sulfate, terbium sulfate, displosium sulfate, formium sulfate, and the like. Examples thereof include erbium sulfate, turium sulfate, itterbium sulfate, and lutetium sulfate.
第B元素のフッ化物としては、例えば、フッ化ガリウム、フッ化スカンジウム、フッ化イットリウム、フッ化ランタン、フッ化セリウム、フッ化プラセオジム、フッ化ネオジム、フッ化サマリウム、フッ化ユウロピウム、フッ化ガドリニウム、フッ化テルビウム、フッ化ジスプロシウム、フッ化ホルミウム、フッ化エルビウム、フッ化ツリウム、フッ化イッテルビウム、フッ化ルテチウム等が挙げられる。 Examples of the fluoride of the element B include gallium fluoride, scandium fluoride, ytterbium fluoride, lanthanum fluoride, cerium fluoride, placeodium fluoride, neodymium fluoride, samarium fluoride, uropium fluoride, and gadolinium fluoride. , Terbium fluoride, dysprosium fluoride, formium fluoride, elbium fluoride, thulium fluoride, ytterbium fluoride, lutetium fluoride and the like.
第B元素の塩化物としては、例えば、塩化ガリウム、塩化スカンジウム、塩化イットリウム、塩化ランタン、塩化セリウム、塩化プラセオジム、塩化ネオジム、塩化サマリウム、塩化ユウロピウム、塩化ガドリニウム、塩化テルビウム、塩化ジスプロシウム、塩化ホルミウム、塩化エルビウム、塩化ツリウム、塩化イッテルビウム、塩化ルテチウム等が挙げられる。 Examples of the chloride of the element B include gallium chloride, scandium chloride, yttrium chloride, lanthanum chloride, cerium chloride, placeodym chloride, neodymium chloride, samarium chloride, europium chloride, gadolinium chloride, terbium chloride, displosium chloride, formium chloride, and the like. Examples thereof include erbium chloride, turium chloride, itterbium chloride, and lutetium chloride.
第B元素の臭化物としては、例えば、臭化ガリウム、臭化スカンジウム、臭化イットリウム、臭化ランタン、臭化セリウム、臭化プラセオジム、臭化ネオジム、臭化サマリウム、臭化ユウロピウム、臭化ガドリニウム、臭化テルビウム、臭化ジスプロシウム、臭化ホルミウム、臭化エルビウム、臭化ツリウム、臭化イッテルビウム、臭化ルテチウム等が挙げられる。 Examples of the bromide of the element B include gallium bromide, scandium bromide, ytterbium bromide, lantern bromide, cerium bromide, praseodymium bromide, neodymium bromide, samarium bromide, europium bromide, and gadolinium bromide. Examples thereof include terbium bromide, dysprosium bromide, holmium bromide, erbium bromide, thulium bromide, ytterbium bromide, lutetium bromide and the like.
第B元素ヨウ化物としては、例えば、ヨウ化ガリウム、ヨウ化スカンジウム、ヨウ化イットリウム、ヨウ化ランタン、ヨウ化セリウム、ヨウ化プラセオジム、ヨウ化ネオジム、ヨウ化サマリウム、ヨウ化ユウロピウム、ヨウ化ガドリニウム、ヨウ化テルビウム、ヨウ化ジスプロシウム、ヨウ化ホルミウム、ヨウ化エルビウム、ヨウ化ツリウム、ヨウ化イッテルビウム、ヨウ化ルテチウム等が挙げられる。 Examples of the element B iodide include gallium iodide, scandium iodide, ytterbium iodide, lanthanum iodide, cerium iodide, praseodymium iodide, neodymium iodide, samarium iodide, uropyum iodide, and gadolinium iodide. Examples thereof include terbium iodide, dysprosium iodide, holmium iodide, elbium iodide, thulium iodide, ytterbium iodide, and lutetium iodide.
有機第B元素化合物としては、第B元素と、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。第B元素と有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。 The organic element B compound is not particularly limited as long as it is a compound having the element B and an organic group, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. The element B and the organic group are bonded by, for example, an ionic bond, a covalent bond, or a coordination bond.
有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよいアセチルアセトナート基、置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル基等が挙げられる。アルキル基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。アシルオキシ基としては、例えば、炭素数1〜10のアシルオキシ基等が挙げられる。 The organic group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, and a substituent may be selected. Examples thereof include an acyloxy group which may have a substituent, an acetylacetonate group which may have a substituent, a cyclopentadienyl group which may have a substituent, and the like. Examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkoxy group include an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the acyloxy group include an acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms.
有機第B元素化合物としては、例えば、トリス(シクロペンタジエニル)ガリウム、スカンジウムイソプロポキシド、酢酸スカンジウム、トリス(シクロペンタジエニル)スカンジウム、イットリウムイソプロポキシド、2−エチルヘキサン酸イットリウム、トリス(アセチルアセトナート)イットリウム、トリス(シクロペンタジエニル)イットリウム、ランタンイソプロポキシド、2−エチルヘキサン酸ランタン、トリス(アセチルアセトナート)ランタン、トリス(シクロペンタジエニル)ランタン、2−エチルヘキサン酸セリウム、トリス(アセチルアセトナート)セリウム、トリス(シクロペンタジエニル)セリウム、プラセオジムイソプロポキシド、シュウ酸プラセオジム、トリス(アセチルアセトナート)プラセオジム、トリス(シクロペンタジエニル)プラセオジム、ネオジムイソプロポキシド、2−エチルヘキサン酸ネオジム、トリフルオロアセチルアセトナートネオジム、トリス(イソプロピルシクロペンタジエニル)ネオジム、トリス(エチルシクロペンタジエニル)プロメチウム、サマリウムイソプロポキシド、2−エチルヘキサン酸サマリウム、トリス(アセチルアセトナート)サマリウム、トリス(シクロペンタジエニル)サマリウム、2−エチルヘキサン酸ユウロピウム、トリス(アセチルアセトナート)ユウロピウム、トリス(エチルシクロペンタジエニル)ユウロピウム、ガドリニウムイソプロポキシド、2−エチルヘキサン酸ガドリニウム、トリス(アセチルアセトナート)ガドリニウム、トリス(シクロペンタジエニル)ガドリニウム、酢酸テルビウム、トリス(アセチルアセトナート)テルビウム、トリス(シクロペンタジエニル)テルビウム、ジスプロシウムイソプロポキシド、酢酸ジスプロシウム、トリス(アセチルアセトナート)ジスプロシウム、トリス(エチルシクロペンタジエニル)ジスプロシウム、ホルミウムイソプロポキシド、酢酸ホルミウム、トリス(シクロペンタジエニル)ホルミウム、エルビウムイソプロポキシド、酢酸エルビウム、トリス(アセチルアセトナート)エルビウム、トリス(シクロペンタジエニル)エルビウム、酢酸ツリウム、トリス(アセチルアセトナート)ツリウム、トリス(シクロペンタジエニル)ツリウム、イッテルビウムイソプロポキシド、酢酸イッテルビウム、トリス(アセチルアセトナート)イッテルビウム、トリス(シクロペンタジエニル)イッテルビウム、シュウ酸ルテチウム、トリス(エチルシクロペンタジエニル)ルテチウム等が挙げられる。 Examples of the organic element B compound include tris (cyclopentadienyl) gallium, scandium isopropoxide, scandium acetate, tris (cyclopentadienyl) scandium, ittrium isopropoxide, yttrium 2-ethylhexanoate, and tris ( Acetylacetonate) ittrium, tris (cyclopentadienyl) ittrium, lanthanum isopropoxide, lanthanum 2-ethylhexanoate, tris (acetylacetonate) lantern, tris (cyclopentadienyl) lantern, cerium 2-ethylhexanoate , Tris (acetylacetonate) cerium, tris (cyclopentadienyl) cerium, praseodymium isopropoxide, praseodymium oxalate, tris (acetylacetonate) praseodymium, tris (cyclopentadienyl) praseodymium, neodymium isopropoxide, 2 -Neodymium ethylhexanoate, trifluoroacetylacetonateneodymium, tris (isopropylcyclopentadienyl) neodymium, tris (ethylcyclopentadienyl) promethium, samarium isopropoxide, samarium 2-ethylhexanoate, tris (acetylacetonate) ) Samalium, Tris (cyclopentadienyl) samarium, 2-ethylhexanoate uropium, tris (acetylacetonate) uropium, tris (ethylcyclopentadienyl) uropium, gadrinium isopropoxide, 2-ethylhexanoate gadrinium, tris (Acetylacetonate) gadrinium, tris (cyclopentadienyl) gadrinium, terbium acetate, tris (acetylacetonate) terbium, tris (cyclopentadienyl) terbium, dysprosium isopropoxide, dysprosium acetate, tris (acetylacetonate) Dysprosium, Tris (ethylcyclopentadienyl) dysprosium, formium isopropoxide, formium acetate, tris (cyclopentadienyl) formium, erbium isopropoxide, erbium acetate, tris (acetylacetonate) erbium, tris (cyclopentadi) Enyl) erbium, turium acetate, tris (acetylacetonate) turium, tris (cyclopentadienyl) turium, itterbium isopropoxide, itterbium acetate, tris (acetylacetonate) itterbium, tris (cyclo) Examples thereof include ytterbium (pentadienyl), lutetium oxalate, and tris (ethylcyclopentadienyl) lutetium.
第2のパッシベーション層形成用塗布液における第B元素含有化合物の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The content of the element B-containing compound in the coating liquid for forming the second passivation layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
−−−第C元素含有化合物−−−
第C元素としては、Al(アルミニウム)、Ti(チタン)、Zr(ジルコニウム)、Hf(ハフニウム)、Nb(ニオブ)、Ta(タンタル)が挙げられる。
--- Element C-containing compound ---
Examples of the C element include Al (aluminum), Ti (titanium), Zr (zirconium), Hf (hafnium), Nb (niobium), and Ta (tantalum).
第C元素含有化合物としては、例えば、第C元素の無機化合物、第C元素の有機化合物等が挙げられる。 Examples of the element C-containing compound include an inorganic compound of the C element, an organic compound of the C element, and the like.
第C元素の無機化合物としては、例えば、第C元素の硝酸塩、第C元素の硫酸塩、第C元素のフッ化物、第C元素の塩化物、第C元素の臭化物、第C元素のヨウ化物等が挙げられる。 Examples of the element C inorganic compound include element C nitrate, element C sulfate, element C fluoride, element C chloride, element C bromide, and element C iodide. And so on.
第C元素の無機化合物としては、例えば、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、フッ化アルミニウム、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、よう化アルミニウム、水酸化アルミニウム、りん酸アルミニウム、硫酸アルミニウムアンモニウム、硫化チタン、フッ化チタン、塩化チタン、臭化チタン、よう化チタン、硫酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウム、フッ化ジルコニウム、塩化ジルコニウム、臭化ジルコニウム、よう化ジルコニウム、硫酸ハフニウム、フッ化ハフニウム、塩化ハフニウム、臭化ハフニウム、よう化ハフニウム、フッ化ニオブ、塩化ニオブ、臭化ニオブ、フッ化タンタル、塩化タンタル、臭化タンタル等が挙げられる。 Examples of the inorganic compound of element C include aluminum nitrate, aluminum sulfate, aluminum fluoride, aluminum chloride, aluminum bromide, aluminum bromide, aluminum hydroxide, aluminum phosphate, ammonium aluminum sulfate, titanium sulfide, and titanium fluoride. , Titanium chloride, titanium bromide, titanium bromide, zirconium sulfate, zirconium carbonate, zirconium fluoride, zirconium chloride, zirconium bromide, zirconium bromide, hafnium sulfate, hafnium fluoride, hafnium chloride, hafnium bromide, hafnium bromide , Niobide fluoride, niobium chloride, niobium bromide, tantalum fluoride, tantalum chloride, tantalum bromide and the like.
第C元素の有機化合物としては、第C元素と、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。第C元素と有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。 The organic compound of the C element is not particularly limited as long as it is a compound having the C element and an organic group, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. The element C and the organic group are bonded by, for example, an ionic bond, a covalent bond, or a coordination bond.
有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよいアセチルアセトナート基、置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル基等が挙げられる。アルキル基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。アシルオキシ基としては、例えば、炭素数1〜10のアシルオキシ基等が挙げられる。 The organic group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, and a substituent may be selected. Examples thereof include an acyloxy group which may have a substituent, an acetylacetonate group which may have a substituent, a cyclopentadienyl group which may have a substituent, and the like. Examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkoxy group include an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the acyloxy group include an acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms.
第C元素の有機化合物としては、例えば、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウム−sec−ブトキシド、トリエチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムエトキシド、酢酸アルミニウム、アセチルアセトンアルミニウム、ヘキサフルオロアセチルアセトン酸アルミニウム、2−エチルヘキサン酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、安息香酸アルミニウム、アルミニウムジ(s−ブトキシド)アセト酢酸エステルキレート、トリフルオロメタンスルホン酸アルミニウム、チタンイソプロポキシド、ビス(シクロペンタジエニル)塩化チタン、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムイソプロポキシド、ビス(2−エチルヘキサン酸)酸化ジルコニウム、ジルコニウムジ(n−ブトキシド)ビスアセチル汗トナート、テトラキス(アセチルアセトン酸)ジルコニウム、テトラキス(シクロペンタジエニル)ジルコニウム、ハフニウムブトキシド、ハフニウムイソプロポキシド、テトラキス(2−エチルヘキサン酸)ハフニウム、ハフニウムジ(n―ブトキシド)ビスアセチルアセトナート、テトラキス(アセチルアセトン酸)ハフニウム、ビス(シクロペンタジエニル)ジメチルハフニウム、ニオブエトキシド、2−エチルヘキサン酸ニオブ、ビス(シクロペンタジエニル)塩化ニオブ、タンタルエトキシド、テトラエトシキアセチルアセトナートタンタル等が挙げられる。 Examples of the organic compound of the element C include aluminum isopropoxide, aluminum-sec-butoxide, triethylaluminum, diethylaluminum ethoxide, aluminum acetate, acetylacetonealuminum, aluminum hexafluoroacetylacetoneate, aluminum 2-ethylhexanoate, and lactic acid. Aluminum, aluminum benzoate, aluminum di (s-butoxide) acetoacetate chelate, aluminum trifluoromethanesulfonate, titanium isopropoxide, bis (cyclopentadienyl) titanium chloride, zirconium butoxide, zirconium isopropoxide, bis (2) -Zylzyl oxide (-ethylhexanoic acid), zirconium di (n-butoxide) bisacetyl sweat toner, tetrakis (acetylacetoneic acid) zirconium, tetrakis (cyclopentadienyl) zirconium, hafnium butoxide, hafnium isopropoxide, tetrakis (2-ethylhexane) Acid) hafnium, hafnium di (n-butoxide) bisacetylacetonate, tetrakis (acetylacetoneic acid) hafnium, bis (cyclopentadienyl) dimethylhafnium, niobethoxydo, niobium 2-ethylhexanoate, bis (cyclopentadienyl) Examples thereof include niobium chloride, tantalum ethoxydo, and tetraethoxyacetylacetonate tantalum.
第2のパッシベーション層形成用塗布液における第C元素含有化合物の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The content of the element C-containing compound in the coating liquid for forming the second passivation layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
−−−溶媒−−−
溶媒としては、各種化合物を安定に溶解又は分散する溶媒であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、シメン、ペンチルベンゼン、ドデシルベンゼン、ビシクロヘキシル、シクロヘキシルベンゼン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、テトラリン、デカリン、イソプロパノール、安息香酸エチル、N,N−ジメチルホルムアミド、炭酸プロピレン、2−エチルヘキサン酸、ミネラルスピリッツ、ジメチルプロピレンウレア、4−ブチロラクトン、2−メトキシエタノール、プロピレングリコール、水等が挙げられる。
--- Solvent ---
The solvent is not particularly limited as long as it is a solvent that stably dissolves or disperses various compounds, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, toluene, xylene, mesitylene, simene, pentylbenzene, dodecylbenzene, etc. Bicyclohexyl, cyclohexylbenzene, decane, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, tetralin, decalin, isopropanol, ethyl benzoate, N, N-dimethylformamide, propylene carbonate, 2-ethylhexanoic acid, mineral spirits, dimethylpropylene urea , 4-Byrolactone, 2-methoxyethanol, propylene glycol, water and the like.
第2のパッシベーション層形成用塗布液における溶媒の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The content of the solvent in the coating liquid for forming the second passivation layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
第2のパッシベーション層形成用塗布液におけるアルカリ土類金属含有化合物(第A元素含有化合物)と、第B元素含有化合物との組成比(アルカリ土類金属含有化合物:第B元素含有化合物)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下の範囲であることが好ましい。 The composition ratio of the alkaline earth metal-containing compound (element A-containing compound) and the element B-containing compound (alkaline earth metal-containing compound: element B-containing compound) in the coating liquid for forming the second passivation layer is The present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably in the following range.
第2のパッシベーション層形成用塗布液において、アルカリ土類金属である第A元素と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素との組成比(第A元素:第B元素)としては、酸化物(BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Ga2O3、Sc2O3、Y2O3、La2O3、Ce2O3、Pr2O3、Nd2O3、Pm2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3、Lu2O3)換算で、10.0mol%〜67.0mol%:33.0mol%〜90.0mol%が好ましい。 In the coating liquid for forming the second passivation layer, the composition ratio of the element A, which is an alkaline earth metal, and the element B, which is at least one of Ga, Sc, Y, and lanthanoid (element A: element B). Elements) include oxides (BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, Ga 2 O 3 , Sc 2 O 3 , Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Ce 2 O 3 , Pr 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Pm 2 O 3 , Sm 2 O 3 , Eu 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Tb 2 O 3 , Dy 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Er 2 O 3 , Tm 2 O 3 , Yb 2 In terms of O 3 , Lu 2 O 3 ), 10.0 mol% to 67.0 mol%: preferably 33.0 mol% to 90.0 mol%.
第2のパッシベーション層形成用塗布液におけるアルカリ土類金属含有化合物(第A元素含有化合物)と、第B元素含有化合物と、第C元素含有化合物の少なくとも何れかとの組成比(アルカリ土類金属含有化合物:第B元素含有化合物:第C元素含有化合物)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下の範囲であることが好ましい。 The composition ratio of at least one of the alkaline earth metal-containing compound (element A-containing compound), the element B-containing compound, and the element C-containing compound in the coating liquid for forming the second passivation layer (containing alkaline earth metal). The compound (element B-containing compound: element C-containing compound) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably in the following range.
第2のパッシベーション層形成用塗布液において、アルカリ土類金属である第A元素と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素と、Al、Ti、Zr、Hf、Nb、及びTaの少なくとも何れかである第C元素との組成比(第A元素:第B元素:第C元素)としては、酸化物(BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Ga2O3、Sc2O3、Y2O3、La2O3、Ce2O3、Pr2O3、Nd2O3、Pm2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3、Lu2O3、Al2O3、TiO2、ZrO2、HfO2、Nb2O5、Ta2O5)換算で、5.0mol%〜22.0mol%:33.0mol%〜90.0mol:5.0mol%〜45.0mol%が好ましい。 In the coating liquid for forming the second passivation layer, the element A, which is an alkaline earth metal, the element B, which is at least one of Ga, Sc, Y, and lanthanoid, and Al, Ti, Zr, Hf, and Nb. , And the composition ratio (element A: element B: element C) with at least one of Ta is an oxide (BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, Ga 2 O 3 , Sc 2 O 3 , Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Ce 2 O 3 , Pr 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Pm 2 O 3 , Sm 2 O 3 , Eu 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Tb 2 O 3 , Dy 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Er 2 O 3 , Tm 2 O 3 , Yb 2 O 3 , Lu 2 O 3 , Al 2 O 3 , TIO 2 , ZrO 2 , HfO 2 , Nb In terms of 2 O 5 , Ta 2 O 5 ), 5.0 mol% to 22.0 mol%: 33.0 mol% to 90.0 mol: 5.0 mol% to 45.0 mol% is preferable.
−−−第1のパッシベーション層及び第2のパッシベーション層の形成方法−−−
第1のパッシベーション層形成用塗布液を用いた第1のパッシベーション層の形成方法、及び第2のパッシベーション層形成用塗布液を用いた第2のパッシベーション層の形成方法の一例について説明する。第1のパッシベーション層170a、及び第2のパッシベーション層170bの形成方法は、塗布工程と、熱処理工程とを含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
--- Method of forming the first passivation layer and the second passivation layer ---
An example of a method of forming a first passivation layer using a coating liquid for forming a first passivation layer and a method of forming a second passivation layer using a coating liquid for forming a second passivation layer will be described. The method for forming the
塗布工程としては、被塗物に第1のパッシベーション層形成用塗布液、又は第2のパッシベーション層形成用塗布液を塗布する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。塗布の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、溶液プロセスによる成膜後、フォトリソグラフィによってパターニングする方法、インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷法によって、所望の形状を直接成膜する方法等が挙げられる。溶液プロセスとしては、例えば、ディップコーティング、スピンコート、ダイコート、ノズルプリンティング等が挙げられる。 The coating step is not particularly limited as long as it is a step of applying the first passivation layer forming coating solution or the second passivation layer forming coating solution to the object to be coated, and it is appropriately selected according to the purpose. Can be done. The coating method is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, it is desired by a method of patterning by photolithography after film formation by a solution process, or a printing method such as inkjet, nanoimprint, or gravure. Examples thereof include a method of directly forming a film of the shape of. Examples of the solution process include dip coating, spin coating, die coating, nozzle printing and the like.
熱処理工程としては、被塗物に塗布された第1のパッシベーション層形成用塗布液、又は第2のパッシベーション層形成用塗布液を熱処理する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。なお、熱処理する際には、被塗物に塗布された第1のパッシベーション層形成用塗布液、又は第2のパッシベーション層形成用塗布液は、自然乾燥等により乾燥していてもよい。熱処理により、溶媒の乾燥、酸化物(前記第1の酸化物又は前記第2の酸化物)の生成等が行われる。 The heat treatment step is not particularly limited as long as it is a step of heat-treating the first passivation layer forming coating liquid or the second passivation layer forming coating liquid applied to the object to be coated, and is appropriately used according to the purpose. You can choose. At the time of heat treatment, the first passivation layer forming coating liquid or the second passivation layer forming coating liquid applied to the object to be coated may be dried by natural drying or the like. By the heat treatment, the solvent is dried, an oxide (the first oxide or the second oxide) is produced, and the like.
熱処理工程では、溶媒の乾燥(以下、「乾燥処理」と称する。)と、前記第1の酸化物又は前記第2の酸化物の生成(以下、「生成処理」と称する。)とを、異なる温度で行うことが好ましい。即ち、溶媒の乾燥を行った後に、昇温して前記第1の酸化物又は前記第2の酸化物の生成を行うことが好ましい。前記第2の酸化物の生成の際には、例えば、ケイ素含有化合物、アルカリ土類金属含有化合物、アルミニウム含有化合物、及びホウ素含有化合物の少なくとも何れかの分解が起こる。前記第1の酸化物の生成の際には、例えば、アルカリ土類金属含有化合物(第A元素含有化合物)、第B元素含有化合物、第C元素含有化合物の少なくとも何れかの分解が起こる。 In the heat treatment step, the drying of the solvent (hereinafter, referred to as “drying treatment”) and the formation of the first oxide or the second oxide (hereinafter, referred to as “formation treatment”) are different. It is preferable to carry out at temperature. That is, it is preferable to dry the solvent and then raise the temperature to produce the first oxide or the second oxide. During the formation of the second oxide, for example, decomposition of at least one of a silicon-containing compound, an alkaline earth metal-containing compound, an aluminum-containing compound, and a boron-containing compound occurs. During the formation of the first oxide, for example, decomposition of at least one of an alkaline earth metal-containing compound (element A-containing compound), a element B-containing compound, and an element C-containing compound occurs.
乾燥処理の温度としては、特に制限はなく、含有する溶媒に応じて適宜選択することができ、例えば、80℃〜180℃が挙げられる。乾燥においては、低温化のために減圧オーブン等を使用することが有効である。乾燥処理の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1分間〜1時間が挙げられる。 The temperature of the drying treatment is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the solvent contained therein, and examples thereof include 80 ° C. to 180 ° C. In drying, it is effective to use a decompression oven or the like for lowering the temperature. The time of the drying treatment is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include 1 minute to 1 hour.
生成処理の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、100℃以上550℃未満が好ましく、200℃〜500℃がより好ましい。生成処理の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1時間〜5時間が挙げられる。 The temperature of the production treatment is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 100 ° C. or higher and lower than 550 ° C., more preferably 200 ° C. to 500 ° C. The time of the generation process is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include 1 hour to 5 hours.
なお、熱処理工程では、乾燥処理及び生成処理を連続して実施してもよいし、複数の工程に分割して実施してもよい。 In the heat treatment step, the drying treatment and the production treatment may be continuously carried out, or may be divided into a plurality of steps and carried out.
熱処理の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、被塗物を加熱する方法等が挙げられる。熱処理における雰囲気としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、酸素雰囲気が好ましい。酸素雰囲気で熱処理を行うことにより、分解生成物を速やかに系外に排出し、前記第1の酸化物又は前記第2の酸化物の生成を促進させることができる。 The heat treatment method is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a method of heating an object to be coated. The atmosphere in the heat treatment is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but an oxygen atmosphere is preferable. By performing the heat treatment in an oxygen atmosphere, the decomposition product can be rapidly discharged to the outside of the system, and the formation of the first oxide or the second oxide can be promoted.
熱処理の際には、波長400nm以下の紫外光を乾燥処理後の物質に照射することが、生成処理の反応を促進する上で有効である。波長400nm以下の紫外光を照射することにより、乾燥処理後の物質中に含有される有機物等の化学結合を切断し、有機物を分解できるため、効率的に前記第1の酸化物又は前記第2の酸化物を形成することができる。波長400nm以下の紫外光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エキシマランプを用いた波長222nmの紫外光等が挙げられる。又、紫外光の照射に代えて、又は併用して、オゾンを付与することも好ましい。オゾンを乾燥処理後の物質に付与することにより、酸化物の生成が促進される。 During the heat treatment, it is effective to irradiate the substance after the drying treatment with ultraviolet light having a wavelength of 400 nm or less in order to accelerate the reaction of the production treatment. By irradiating with ultraviolet light having a wavelength of 400 nm or less, chemical bonds such as organic substances contained in the substance after the drying treatment can be cleaved and the organic substances can be decomposed, so that the first oxide or the second oxide can be efficiently decomposed. Oxide can be formed. The ultraviolet light having a wavelength of 400 nm or less is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include ultraviolet light having a wavelength of 222 nm using an excimer lamp. It is also preferable to impart ozone instead of or in combination with irradiation with ultraviolet light. By adding ozone to the material after the drying treatment, the formation of oxides is promoted.
次に、図14(b)に示す工程では、第2のパッシベーション層170b上の所定領域にマスク300を形成する。マスク300は、第1のパッシベーション層170a及び第2のパッシベーション層170bのエッチング工程における保護膜として機能する材料であれば、特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができる。マスク300の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポジ型のフォトレジストやネガ型のフォトレジストが挙げられる。
Next, in the step shown in FIG. 14B, the
次に、図15(a)に示す工程では、第2のパッシベーション層170bをエッチングして所定形状の第2のパッシベーション層17bを形成する。第2のパッシベーション層170bは、前記第1の溶液によってエッチングすることができる。エッチング方法としては、前記第1の溶液に第2のパッシベーション層170bを浸漬させるディップ方式や、第2のパッシベーション層170bに前記第1の溶液を吹き付けるスプレー方式や、第2のパッシベーション層170b上に前記第1の溶液を滴下し、第2のパッシベーション層170bを含む基板を回転させるスピン方式が挙げられる。
Next, in the step shown in FIG. 15A, the
前記第1の溶液における、塩酸の濃度としては、0.04wt%〜40wt%が好ましい。前記第1の溶液における、シュウ酸の濃度としては、0.1wt%〜10wt%が好ましい。前記第1の溶液における、硝酸の濃度としては、0.1wt%〜40wt%が好ましい。前記第1の溶液における、燐酸の濃度としては、0.1wt%〜85wt%が好ましい。前記第1の溶液における、酢酸の濃度としては、1wt%〜50wt%が好ましい。前記第1の溶液における、硫酸の濃度としては、1wt%〜20wt%が好ましい。前記第1の溶液における、過酸化水素水の濃度としては、1wt%〜10wt%が好ましい。前記第1の溶液としては、塩酸、燐酸と硝酸の混合溶液、燐酸と硝酸と酢酸の混合溶液が好ましい。 The concentration of hydrochloric acid in the first solution is preferably 0.04 wt% to 40 wt%. The concentration of oxalic acid in the first solution is preferably 0.1 wt% to 10 wt%. The concentration of nitric acid in the first solution is preferably 0.1 wt% to 40 wt%. The concentration of phosphoric acid in the first solution is preferably 0.1 wt% to 85 wt%. The concentration of acetic acid in the first solution is preferably 1 wt% to 50 wt%. The concentration of sulfuric acid in the first solution is preferably 1 wt% to 20 wt%. The concentration of the hydrogen peroxide solution in the first solution is preferably 1 wt% to 10 wt%. As the first solution, a mixed solution of hydrochloric acid, phosphoric acid and nitric acid, and a mixed solution of phosphoric acid, nitric acid and acetic acid are preferable.
次に、図15(b)に示す工程では、第1のパッシベーション層170aをエッチングして所定形状の第1のパッシベーション層17aを形成する。第1のパッシベーション層170aは、フッ化水素酸、フッ化アンモニウム、フッ化水素アンモニウム、有機アルカリの少なくとも何れかを含む溶液(以降、前記第2の溶液と称する場合がある)によってエッチングすることができる。エッチング方法としては、前記第2の溶液に第1のパッシベーション層170aを浸漬させるディップ方式や、第1のパッシベーション層170aに前記第2の溶液を吹き付けるスプレー方式や、第1のパッシベーション層170a上に前記第2の溶液を滴下し、第1のパッシベーション層170aを含む基板を回転させるスピン方式が挙げられる。
Next, in the step shown in FIG. 15B, the
第9の実施の形態では、図15(a)に示す工程で第2のパッシベーション層をエッチングした後に、連続して図15(b)に示す工程で、第1のパッシベーション層をエッチングしている。このため、第2のパッシベーション層、及び第1のパッシベーション層それぞれにマスクを形成する必要がなく、パッシベーション層をパターニングする際の工程数が簡略化され、生産性良く、所望の形状のパッシベーション層を形成することができる。 In the ninth embodiment, after the second passivation layer is etched in the step shown in FIG. 15 (a), the first passivation layer is continuously etched in the step shown in FIG. 15 (b). .. Therefore, it is not necessary to form a mask on each of the second passivation layer and the first passivation layer, the number of steps for patterning the passivation layer is simplified, productivity is good, and a passivation layer having a desired shape can be obtained. Can be formed.
前記第2の溶液におけるフッ化水素酸の濃度としては、0.1〜10wt%が好ましい。前記第2の溶液におけるフッ化アンモニウムの濃度としては、5〜25wt%が好ましい。前記第2の溶液における、フッ化水素アンモニウムの濃度としては、1〜25wt%が好ましい。前記第2の溶液における、有機アルカリの濃度としては、1〜15wt%が好ましい。前記第2の溶液としては、フッ化水素酸、フッ化アンモニウムとフッ化水素アンモニウムの溶液が好ましい。 The concentration of hydrofluoric acid in the second solution is preferably 0.1 to 10 wt%. The concentration of ammonium fluoride in the second solution is preferably 5 to 25 wt%. The concentration of ammonium hydrogen fluoride in the second solution is preferably 1 to 25 wt%. The concentration of the organic alkali in the second solution is preferably 1 to 15 wt%. As the second solution, a solution of hydrofluoric acid, ammonium fluoride and ammonium hydrogen fluoride is preferable.
次に、図15(c)に示す工程では、マスク300を除去する。マスク300の除去方法としては、特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができる。例えば、マスク300にフォトレジストを使用した場合、レジスト剥離液等の溶液によって、マスク300を溶解させ、マスク300を除去することができる。又、マスク300の除去方法は、パッシベーション層にダメージを与えない手法を選択することが好ましい。以上の工程により、ボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタ110を作製できる。
Next, in the step shown in FIG. 15C, the
このように、第9の実施の形態に係る電界効果型トランジスタは、パッシベーション層として、前記第2の酸化物を含有する第1のパッシベーション層と、前記第1の酸化物を含有する第2のパッシベーション層とを接して配置している。 As described above, in the field-effect transistor according to the ninth embodiment, the passivation layer includes the first passivation layer containing the second oxide and the second passivation layer containing the first oxide. It is arranged in contact with the passivation layer.
そして、第9の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの製造方法は、第1のパッシベーション層を前記第2の溶液に接触させることでウェットエッチングする工程と、第2のパッシベーション層を前記第1の溶液に接触させることでウェットエッチングする工程と、を含んでいる。 The method for manufacturing the field-effect transistor according to the ninth embodiment includes a step of wet-etching the first passivation layer by bringing it into contact with the second solution, and the first passivation layer. It includes a step of wet etching by contacting with the solution of.
夫々のパッシベーション層に対して上記の溶液を用いることにより、夫々のパッシベーション層を好適にウェットエッチングすることができる。従来のドライエッチングプロセスを用いる必要がないため、危険性が高いガスを使用せず、環境負荷や使用する装置の価格等の問題も生じない。 By using the above solution for each passivation layer, each passivation layer can be suitably wet-etched. Since it is not necessary to use a conventional dry etching process, no high-risk gas is used, and there are no problems such as environmental load and the price of the equipment used.
又、前記第2の酸化物と前記第1の酸化物を積層したパッシベーション層は、高いバリア性を有するため、電界効果型トランジスタの高信頼性化(例えば、BTS試験に対する閾値電圧の変動量が小さくなる)が可能となる。 Further, since the passivation layer in which the second oxide and the first oxide are laminated has a high barrier property, the reliability of the field-effect transistor is improved (for example, the fluctuation amount of the threshold voltage with respect to the BTS test is increased. (Small) is possible.
すなわち、夫々のパッシベーション層に対して上記の溶液を用いてウェットエッチングすることにより、高性能(低消費電力、高信頼性)の電界効果型トランジスタを低コスト、高安全、低環境負荷にて作製することが可能となる。 That is, by wet-etching each passivation layer with the above solution, a high-performance (low power consumption, high reliability) field-effect transistor can be manufactured at low cost, high safety, and low environmental load. It becomes possible to do.
〈第9の実施の形態の変形例〉
第9の実施の形態の変形例では、第9の実施の形態とは層構造の異なる電界効果型トランジスタの例を示す。なお、第9の実施の形態の変形例において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Modified example of the ninth embodiment>
A modification of the ninth embodiment shows an example of a field effect transistor having a layer structure different from that of the ninth embodiment. In the modified example of the ninth embodiment, the description of the same component as that of the above-described embodiment may be omitted.
図16は、第9の実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。図16に示す各電界効果型トランジスタは、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。 FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating an electric field effect transistor according to a modified example of the ninth embodiment. Each field-effect transistor shown in FIG. 16 is a typical example of the semiconductor device according to the present invention.
図16(a)に示す電界効果型トランジスタ110Aは、ボトムゲート/トップコンタクト型の電界効果型トランジスタである。電界効果型トランジスタ110Aでは、絶縁性の基板11上にゲート電極12が形成され、ゲート電極12を覆うようにゲート絶縁層13が形成されている。更に、ゲート絶縁層13上に活性層16が形成され、活性層16上に、ソース電極14及びドレイン電極15が、活性層16のチャネル領域となる所定の間隔を隔てて形成されている。そして、ゲート絶縁層13上に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うように第1のパッシベーション層17aが形成され、第1のパッシベーション層17a上に更に第2のパッシベーション層17bが形成されている。
The
図16(b)に示す電界効果型トランジスタ110Bは、トップゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタである。電界効果型トランジスタ110Bでは、絶縁性の基板11上にソース電極14及びドレイン電極15が形成され、ソース電極14及びドレイン電極15の一部を覆うように活性層16が形成されている。更に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うようにゲート絶縁層13が形成され、ゲート絶縁層13上にゲート電極12が形成されている。そして、ゲート絶縁層13上に、ゲート電極12を覆うように第1のパッシベーション層17aが形成され、第1のパッシベーション層17a上に更に第2のパッシベーション層17bが形成されている。
The
図16(c)に示す電界効果型トランジスタ110Cは、トップゲート/トップコンタクト型の電界効果型トランジスタである。電界効果型トランジスタ110Cでは、絶縁性の基板11上に活性層16が形成され、活性層16上に、ソース電極14及びドレイン電極15が、活性層16のチャネル領域となる所定の間隔を隔てて形成されている。更に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うようにゲート絶縁層13が形成され、ゲート絶縁層13上にゲート電極12が形成されている。そして、ゲート絶縁層13上に、ゲート電極12を覆うように第1のパッシベーション層17aが形成され、第1のパッシベーション層17a上に更に第2のパッシベーション層17bが形成されている。
The field-
このように、本発明に係る電界効果型トランジスタの層構造は、特に制限はなく、図13や図16に示す構造を、目的に応じて適宜選択することができる。図16に示す電界効果型トランジスタ110A、110B、及び110Cについても、第1のパッシベーション層17a及び第2のパッシベーション層17bは電界効果型トランジスタ110と同様の製造方法により作製可能である。従って、電界効果型トランジスタ110A、110B、及び110Cについても、電界効果型トランジスタ110と同様の効果を奏する。
As described above, the layer structure of the field-effect transistor according to the present invention is not particularly limited, and the structure shown in FIGS. 13 and 16 can be appropriately selected depending on the intended purpose. Regarding the
なお、図16(a)〜図16(c)とは逆に、第2のパッシベーション層17bが第1のパッシベーション層17aよりも活性層16に配置されていてもよい。又、第1のパッシベーション層17aの上面及び側面を覆うように第2のパッシベーション層17bが配置されていてもよいし、第2のパッシベーション層17bの上面及び側面を覆うように第1のパッシベーション層17aが配置されていてもよい。
Contrary to FIGS. 16A to 16C, the
〈第10の実施の形態〉
第10の実施の形態では、2層構造のゲート絶縁層を備えた電界効果型トランジスタの例を示す。なお、第10の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<10th Embodiment>
In the tenth embodiment, an example of a field effect transistor provided with a gate insulating layer having a two-layer structure is shown. In the tenth embodiment, the description of the same components as those of the above-described embodiment may be omitted.
[電界効果型トランジスタの構造]
図17は、第10の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。図17を参照するに、電界効果型トランジスタ110Dは、基板11と、ゲート電極12と、第1のゲート絶縁層13aと、第2のゲート絶縁層13bと、ソース電極14と、ドレイン電極15と、活性層16と、第1のパッシベーション層17aとを有するボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタである。なお、電界効果型トランジスタ110Dは、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。
[Structure of field effect transistor]
FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating the field effect transistor according to the tenth embodiment. With reference to FIG. 17, the field-
電界効果型トランジスタ110Dは、ゲート絶縁層が第1のゲート絶縁層13aと第2のゲート絶縁層13bとの2層構造とされた点、及びパッシベーション層が第1のパッシベーション層17aのみとされた点が、電界効果型トランジスタ110(図13参照)と相違する。但し、パッシベーション層は、第2のパッシベーション層17bのみとしてもよいし、電界効果型トランジスタ110と同様に第1のパッシベーション層17aと第2のパッシベーション層17bの2層構造としてもよい。
The field-
ゲート絶縁層における、第1のゲート絶縁層13aと、第2のゲート絶縁層13bの配置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、図17のように第1のゲート絶縁層13aが第2のゲート絶縁層13bよりもゲート電極12側に配置されていてもよいし、それとは逆に第2のゲート絶縁層13bが第1のゲート絶縁層13aよりもゲート電極12に配置されていてもよい。又、第1のゲート絶縁層13aの上面及び側面を覆うように第2のゲート絶縁層13bが配置されていてもよいし、第2のゲート絶縁層13bの上面及び側面を覆うように第1のゲート絶縁層13aが配置されていてもよい。
The arrangement of the first
第1のゲート絶縁層13aは第1のパッシベーション層17aと同様の材料から形成でき、第2のゲート絶縁層13bは第2のパッシベーション層17bと同様の材料から形成できる。
The first
[電界効果型トランジスタの製造方法]
次に、図17に示す電界効果型トランジスタの製造方法について説明する。図18及び図19は、第10の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの製造工程を例示する図である。
[Manufacturing method of field effect transistor]
Next, a method of manufacturing the field-effect transistor shown in FIG. 17 will be described. 18 and 19 are diagrams illustrating a manufacturing process of the field effect transistor according to the tenth embodiment.
まず、図18(a)に示す工程では、図2(a)に示す工程と同様にして、基板11上に所定形状のゲート電極12を形成する。
First, in the step shown in FIG. 18A, the
次に、図18(b)に示す工程では、基板11上の全面に、ゲート電極12を被覆する第1のゲート絶縁層130a(エッチングされて第1のゲート絶縁層13aとなる層)を形成する。そして、第1のゲート絶縁層130a上の全面に第2のゲート絶縁層130b(エッチングされて第2のゲート絶縁層13bとなる層)を形成する。
Next, in the step shown in FIG. 18B, a first
第1のゲート絶縁層130aは第1のパッシベーション層170aと同様の材料から形成でき、第2のゲート絶縁層130bは第2のパッシベーション層170bと同様の材料から形成できる。又、第1のゲート絶縁層130aの形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて第1のパッシベーション層170aの形成方法として例示した各種方法を適宜選択することができる。同様に、第2のゲート絶縁層130bの形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて第2のパッシベーション層170bの形成方法として例示した各種方法を適宜選択することができる。
The first
次に、図18(c)に示す工程では、図14(b)に示す工程と同様にして、第2のゲート絶縁層130b上の所定領域にマスク310を形成する。次に、図18(d)に示す工程では、図15(a)に示す工程と同様にして、第2のゲート絶縁層130bをエッチングして所定形状の第2のゲート絶縁層13bを形成する。
Next, in the step shown in FIG. 18C, the
次に、図19(a)に示す工程では、図15(b)に示す工程と同様にして、第1のゲート絶縁層130aをエッチングして所定形状の第1のゲート絶縁層13aを形成する。次に、図19(b)に示す工程では、図15(c)に示す工程と同様にして、マスク310を除去する。
Next, in the step shown in FIG. 19A, the first
次に、図19(c)に示す工程では、第1の実施の形態の図2(d)〜図3(c)と同様の工程を実行することで、ボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタ110Dを作製できる。但し、パッシベーション層は第1のパッシベーション層17aのみとしてよく、必要に応じ、第2のパッシベーション層17bのみとしてもよいし、電界効果型トランジスタ110と同様に第1のパッシベーション層17aと第2のパッシベーション層17bの2層構造としてもよい。
Next, in the step shown in FIG. 19 (c), the bottom gate / bottom contact type electric field effect is obtained by executing the same steps as in FIGS. 2 (d) to 3 (c) of the first embodiment. A
このように、第10の実施の形態に係る電界効果型トランジスタは、ゲート絶縁層として、Siと、アルカリ土類金属とを含有する前記第2の酸化物を含有する第1のゲート絶縁層と、アルカリ土類金属である第A元素と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかである第B元素とを含有する前記第1の酸化物を含有する第2のゲート絶縁層とを接して配置している。 As described above, the electric field effect type transistor according to the tenth embodiment has, as a gate insulating layer, a first gate insulating layer containing the second oxide containing Si and an alkaline earth metal. The second gate insulating layer containing the first oxide containing the element A, which is an alkaline earth metal, and the element B, which is at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanoid. They are placed in contact with each other.
そして、第10の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの製造方法は、第1のゲート絶縁層を前記第2の溶液に接触させることでウェットエッチングする工程と、第2のゲート絶縁層を前記第1の溶液に接触させることでウェットエッチングする工程と、を含んでいる。 The method for manufacturing the field-effect transistor according to the tenth embodiment includes a step of wet-etching the first gate insulating layer by bringing it into contact with the second solution, and the second gate insulating layer. It includes a step of wet etching by contacting with a first solution.
夫々のゲート絶縁層に対して上記の溶液を用いることにより、夫々のゲート絶縁層を好適にウェットエッチングすることができる。従来のドライエッチングプロセスを用いる必要がないため、危険性が高いガスを使用せず、環境負荷や使用する装置の価格等の問題も生じない。 By using the above solution for each gate insulating layer, each gate insulating layer can be suitably wet-etched. Since it is not necessary to use a conventional dry etching process, no high-risk gas is used, and there are no problems such as environmental load and the price of the equipment used.
又、前記第1の酸化物の比誘電率は6〜20程度とSiO2膜よりも高い値を示すため、前記第1の酸化物をゲート絶縁層に用いることで、電界効果型トランジスタの低電圧駆動(低消費電力)が可能となる。 Further, since the relative permittivity of the first oxide is about 6 to 20, which is higher than that of the SiO 2 film, the use of the first oxide in the gate insulating layer lowers the field effect transistor. Voltage drive (low power consumption) is possible.
すなわち、夫々のゲート絶縁層に対して上記の溶液を用いてウェットエッチングすることにより、高性能(低消費電力、高信頼性)の電界効果型トランジスタを低コスト、高安全、低環境負荷にて作製することが可能となる。 That is, by wet-etching each gate insulating layer with the above solution, a high-performance (low power consumption, high reliability) field-effect transistor can be obtained at low cost, high safety, and low environmental load. It becomes possible to manufacture.
〈第10の実施の形態の変形例〉
第10の実施の形態の変形例では、第10の実施の形態とは層構造の異なる電界効果型トランジスタの例を示す。なお、第10の実施の形態の変形例において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Modified example of the tenth embodiment>
A modification of the tenth embodiment shows an example of a field effect transistor having a layer structure different from that of the tenth embodiment. In the modified example of the tenth embodiment, the description of the same component as that of the above-described embodiment may be omitted.
図20は、第10の実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。図20に示す各電界効果型トランジスタは、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。 FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating an electric field effect transistor according to a modified example of the tenth embodiment. Each field-effect transistor shown in FIG. 20 is a typical example of the semiconductor device according to the present invention.
図20(a)に示す電界効果型トランジスタ110Eは、ボトムゲート/トップコンタクト型の電界効果型トランジスタである。電界効果型トランジスタ110Eでは、絶縁性の基板11上にゲート電極12が形成され、ゲート電極12を覆うように第1のゲート絶縁層13aが形成され、第1のゲート絶縁層13a上に更に第2のゲート絶縁層13bが形成されている。
The
更に、第2のゲート絶縁層13b上に活性層16が形成され、活性層16上に、ソース電極14及びドレイン電極15が、活性層16のチャネル領域となる所定の間隔を隔てて形成されている。そして、第2のゲート絶縁層13b上に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うように第1のパッシベーション層17aが形成されている。
Further, the
図20(b)に示す電界効果型トランジスタ110Fは、トップゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタである。電界効果型トランジスタ110Fでは、絶縁性の基板11上にソース電極14及びドレイン電極15が形成され、ソース電極14及びドレイン電極15の一部を覆うように活性層16が形成されている。更に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うように第1のゲート絶縁層13aが形成され、第1のゲート絶縁層13a上に更に第2のゲート絶縁層13bが形成され、第2のゲート絶縁層13b上にゲート電極12が形成されている。そして、第2のゲート絶縁層13b上に、ゲート電極12を覆うように第1のパッシベーション層17aが形成されている。
The
図20(c)に示す電界効果型トランジスタ110Gは、トップゲート/トップコンタクト型の電界効果型トランジスタである。電界効果型トランジスタ110Gでは、絶縁性の基板11上に活性層16が形成され、活性層16上に、ソース電極14及びドレイン電極15が、活性層16のチャネル領域となる所定の間隔を隔てて形成されている。更に、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16を覆うように第1のゲート絶縁層13aが形成され、第1のゲート絶縁層13a上に更に第2のゲート絶縁層13bが形成され、第2のゲート絶縁層13b上にゲート電極12が形成されている。そして、第2のゲート絶縁層13b上に、ゲート電極12を覆うように第1のパッシベーション層17aが形成されている。
The
このように、本発明に係る電界効果型トランジスタの層構造は、特に制限はなく、図17や図20に示す構造を、目的に応じて適宜選択することができる。図20に示す電界効果型トランジスタ110E、110F、及び110Gについても、第1のゲート絶縁層13a及び第2のゲート絶縁層13bは電界効果型トランジスタ110Dと同様の製造方法により作製可能である。従って、電界効果型トランジスタ110E、110F、及び110Gについても、電界効果型トランジスタ110Dと同様の効果を奏する。
As described above, the layer structure of the field-effect transistor according to the present invention is not particularly limited, and the structure shown in FIGS. 17 and 20 can be appropriately selected depending on the intended purpose. Regarding the
なお、図20(a)〜図20(c)とは逆に、第2のゲート絶縁層13bが第1のゲート絶縁層13aよりも活性層16に配置されていてもよい。又、第1のゲート絶縁層13aの上面及び側面を覆うように第2のゲート絶縁層13bが配置されていてもよいし、第2のゲート絶縁層13bの上面及び側面を覆うように第1のゲート絶縁層13aが配置されていてもよい。又、パッシベーション層は、第2のパッシベーション層17bのみとしてもよいし、電界効果型トランジスタ110と同様に第1のパッシベーション層17aと第2のパッシベーション層17bの2層構造としてもよい。
Contrary to FIGS. 20 (a) to 20 (c), the second
〈第11の実施の形態〉
第11の実施の形態では、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL:Organic Electro Luminescence)表示素子の例を示す。なお、第11の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<11th Embodiment>
In the eleventh embodiment, an example of an organic electroluminescence (organic EL) display element is shown. In the eleventh embodiment, the description of the same components as those in the above-described embodiment may be omitted.
図21及び図22は、第11の実施の形態に係る有機EL表示素子の構造及び製造方法を説明する断面図である。 21 and 22 are cross-sectional views illustrating the structure and manufacturing method of the organic EL display element according to the eleventh embodiment.
図21(a)に示す有機EL表示素子150は、有機EL素子350と、ドライブ回路320とを組み合わせた表示素子であり、ボトムコンタクト/トップゲート型の電界効果型トランジスタを備えている。
The organic
図21(b)に示す有機EL表示素子150Aは、有機EL素子350と、ドライブ回路320とを組み合わせた表示素子であり、トップコンタクト/トップゲート型の電界効果型トランジスタを備えている。
The organic
有機EL表示素子150及び150Aは、基板321と、第1のゲート電極322及び第2のゲート電極323と、ゲート絶縁層351と、第1のソース電極325及び第2のソース電極326と、第1のドレイン電極327及び第2のドレイン電極328と、第1の活性層329及び第2の活性層330と、第1のパッシベーション層41a及び第2のパッシベーション層41bと、層間絶縁膜43と、有機EL層352と、陰極45とを有している。
The organic
第1のドレイン電極327と第2のゲート電極323は、ゲート絶縁層351に形成されたスルーホールを介して接続されている。第2のドレイン電極328が、有機EL素子350における陽極として機能する。
The
なお、図21(a)及び図21(b)の場合には、第2のゲート電極323と第2のドレイン電極328との間にキャパシタが形成されているが、キャパシタ形成箇所は限定されず、適宜必要な容量のキャパシタを必要な箇所に設計・形成することができる。
In the case of FIGS. 21 (a) and 21 (b), a capacitor is formed between the
基板321、第1のゲート電極322及び第2のゲート電極323、ゲート絶縁層351、第1のソース電極325及び第2のソース電極326、第1のドレイン電極327及び第2のドレイン電極328、第1の活性層329及び第2の活性層330、第1のパッシベーション層41a及び第2のパッシベーション層41bについては、第9の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの説明に記載の材料、プロセス等によって形成することができる。
なお、第1のパッシベーション層41a及び第2のパッシベーション層41bが、電界効果型トランジスタ110等の第1のパッシベーション層17a及び第2のパッシベーション層17bに相当する。又、第9の実施の形態と同様に、パッシベーション層における、第1のパッシベーション層41aと、第2のパッシベーション層41bの配置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することがでる。又、第1のパッシベーション層41aの上面及び側面を覆うように第2のパッシベーション層41bが配置されていてもよいし、第2のパッシベーション層41bの上面及び側面を覆うように第1のパッシベーション層41aが配置されていてもよい。
The
層間絶縁膜43(平坦化膜)の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機材料、無機材料、有機無機複合材料等が挙げられる。 The material of the interlayer insulating film 43 (flattening film) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include organic materials, inorganic materials and organic-inorganic composite materials.
有機材料としては、例えば、ポリイミド、アクリル樹脂、フッ素系樹脂、非フッ素系樹脂、オレフィン系樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂、及びそれらを用いた感光性樹脂等が挙げられる。 Examples of the organic material include resins such as polyimide, acrylic resin, fluorine-based resin, non-fluorine-based resin, olefin-based resin, and silicone resin, and photosensitive resins using them.
無機材料としては、例えば、AZエレクトロニックマテリアルズ社製アクアミカ等のSOG(spin on glass)材料等が挙げられる。 Examples of the inorganic material include SOG (spin on glass) materials such as Aquamica manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd.
有機無機複合材料としては、例えば、特許文献(特開2007−158146号公報)に開示されているシラン化合物からなる有機無機複合化合物等が挙げられる。 Examples of the organic-inorganic composite material include an organic-inorganic composite compound composed of a silane compound disclosed in Patent Document (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-158146).
層間絶縁膜43は、大気中の水分、酸素、水素に対するバリア性を有していることが好ましい。
The
層間絶縁膜43の形成プロセスとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコート、インクジェットプリンティング、スリットコート、ノズルプリンティング、グラビア印刷、ディップコーティング法等によって、所望の形状を直接成膜する方法、感光性材料であればフォトリソグラフィ法によりパターニングする方法等が挙げられる。
The process for forming the
層間絶縁膜43の形成後に、後工程として、熱処理を行うことで、表示素子を構成する電界効果型トランジスタの特性を安定化させることも有効である。
It is also effective to stabilize the characteristics of the field-effect transistor constituting the display element by performing a heat treatment as a post-process after forming the
有機EL層352及び陰極45の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、真空蒸着法、スパッタ法等の真空製膜法、インクジェット、ノズルコート等の溶液プロセス等挙げられる。
The method for producing the organic EL layer 352 and the
これにより、基板321側から発光を取り出すいわゆる「ボトムエミッション」の有機EL表示素子150、150Aを作製することができる。この場合、基板321、ゲート絶縁層351、第2のドレイン電極(陽極)38は透明性が要求される。
This makes it possible to manufacture so-called "bottom emission" organic
図22(a)に示す有機EL表示素子150Bは、有機EL素子350と、ドライブ回路320とを組み合わせた表示素子であり、ボトムコンタクト/ボトムゲート型の電界効果型トランジスタを備えている。
The organic
図22(b)に示す有機EL表示素子150Cは、有機EL素子350と、ドライブ回路320とを組み合わせた表示素子であり、トップコンタクト/ボトムゲート型の電界効果型トランジスタを備えている。
The organic
有機EL表示素子150B及び150Cは、有機EL表示素子150及び150Aとは異なり、第1のパッシベーション層41a及び第2のパッシベーション層41bに加え、第1のパッシベーション層42a及び第2のパッシベーション層42bを有している。第1のパッシベーション層42a及び第2のパッシベーション層42bについては、第9の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの説明に記載の材料、プロセス等によって形成することができる。
Unlike the organic
なお、第1のパッシベーション層42a及び第2のパッシベーション層42bが、電界効果型トランジスタ110等の第1のパッシベーション層17a及び第2のパッシベーション層17bに相当する。又、第9の実施の形態と同様に、パッシベーション層における、第1のパッシベーション層42aと、第2のパッシベーション層42bの配置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することがでる。又、第1のパッシベーション層42aの上面及び側面を覆うように第2のパッシベーション層42bが配置されていてもよいし、第2のパッシベーション層42bの上面及び側面を覆うように第1のパッシベーション層42aが配置されていてもよい。
The
なお、図21及び図22では、ドライブ回路320の横に有機EL素子350が配置される構成について説明したが、ドライブ回路320の上方に有機EL素子350が配置する構成としてもよい。この場合も、基板321側から発光を取り出すいわゆる「ボトムエミッション」となっており、ドライブ回路320には透明性が要求される。ソース電極及びドレイン電極や陽極には、ITO、In2O3、SnO2、ZnO、Gaが添加されたZnO、Alが添加されたZnO、Sbが添加されたSnO2等の導電性を有する透明な酸化物を用いることが好ましい。
Although the configuration in which the
〈第12の実施の形態〉
第12の実施の形態では、第1の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを用いた画像表示装置及びシステムの例を示す。なお、第12の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<12th Embodiment>
In the twelfth embodiment, an example of an image display device and a system using the field effect transistor according to the first embodiment is shown. In the twelfth embodiment, the description of the same components as those in the above-described embodiment may be omitted.
図23には、第12の実施の形態に係るシステムとしてのテレビジョン装置500の概略構成が示されている。なお、図23における接続線は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。
FIG. 23 shows a schematic configuration of the
第12の実施の形態に係るテレビジョン装置500は、主制御装置501、チューナ503、ADコンバータ(ADC)504、復調回路505、TS(Transport Stream)デコーダ506、音声デコーダ511、DAコンバータ(DAC)512、音声出力回路513、スピーカ514、映像デコーダ521、映像・OSD合成回路522、映像出力回路523、画像表示装置524、OSD描画回路525、メモリ531、操作装置532、ドライブインターフェース(ドライブIF)541、ハードディスク装置542、光ディスク装置543、IR受光器551、及び通信制御装置552等を備えている。
The
主制御装置501は、テレビジョン装置500の全体を制御し、CPU、フラッシュROM、及びRAM等から構成されている。フラッシュROMには、CPUにて解読可能なコードで記述されたプログラム、及びCPUでの処理に用いられる各種データ等が格納されている。又、RAMは、作業用のメモリである。
The
チューナ503は、アンテナ610で受信された放送波の中から、予め設定されているチャンネルの放送を選局する。ADC504は、チューナ503の出力信号(アナログ情報)をデジタル情報に変換する。復調回路505は、ADC504からのデジタル情報を復調する。
The
TSデコーダ506は、復調回路505の出力信号をTSデコードし、音声情報及び映像情報を分離する。音声デコーダ511は、TSデコーダ506からの音声情報をデコードする。DAコンバータ(DAC)512は、音声デコーダ511の出力信号をアナログ信号に変換する。
The
音声出力回路513は、DAコンバータ(DAC)512の出力信号をスピーカ514に出力する。映像デコーダ521は、TSデコーダ506からの映像情報をデコードする。映像・OSD合成回路522は、映像デコーダ521の出力信号とOSD描画回路525の出力信号を合成する。
The
映像出力回路523は、映像・OSD合成回路522の出力信号を画像表示装置524に出力する。OSD描画回路525は、画像表示装置524の画面に文字や図形を表示するためのキャラクタ・ジェネレータを備えており、操作装置532やIR受光器551からの指示に応じて表示情報が含まれる信号を生成する。
The
メモリ531には、AV(Audio−Visual)データ等が一時的に蓄積される。操作装置532は、例えばコントロールパネル等の入力媒体(図示省略)を備え、ユーザから入力された各種情報を主制御装置501に通知する。ドライブIF541は、双方向の通信インターフェースであり、一例としてATAPI(AT Attachment Packet Interface)に準拠している。
AV (Audio-Visual) data and the like are temporarily stored in the
ハードディスク装置542は、ハードディスクと、このハードディスクを駆動するための駆動装置等から構成されている。駆動装置は、ハードディスクにデータを記録するとともに、ハードディスクに記録されているデータを再生する。光ディスク装置543は、光ディスク(例えば、DVD)にデータを記録するとともに、光ディスクに記録されているデータを再生する。
The
IR受光器551は、リモコン送信機620からの光信号を受信し、主制御装置501に通知する。通信制御装置552は、インターネットとの通信を制御する。インターネットを介して各種情報を取得することができる。
The
画像表示装置524は、一例として図24に示されるように、表示器700、及び表示制御装置780を有している。表示器700は、一例として図25に示されるように、複数(ここでは、n×m個)の表示素子702がマトリックス状に配置されたディスプレイ710を有している。
The
又、ディスプレイ710は、一例として図26に示されるように、X軸方向に沿って等間隔に配置されているn本の走査線(X0、X1、X2、X3、・・・・・、Xn−2、Xn−1)、Y軸方向に沿って等間隔に配置されているm本のデータ線(Y0、Y1、Y2、Y3、・・・・・、Ym−1)、Y軸方向に沿って等間隔に配置されているm本の電流供給線(Y0i、Y1i、Y2i、Y3i、・・・・・、Ym−1i)を有している。そして、走査線とデータ線とによって、表示素子702を特定することができる。
Further, as shown in FIG. 26 as an example, the
各表示素子702は、一例として図27に示されるように、有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子750と、この有機EL素子750を発光させるためのドライブ回路720とを有している。すなわち、ディスプレイ710は、いわゆるアクティブマトリックス方式の有機ELディスプレイである。又、ディスプレイ710は、カラー対応の32インチ型のディスプレイである。なお、大きさは、これに限定されるものではない。
As shown in FIG. 27 as an example, each
有機EL素子750は、一例として図28に示されるように、有機EL薄膜層740と、陰極712と、陽極714とを有している。
As shown in FIG. 28 as an example, the
有機EL素子750は、例えば、電界効果型トランジスタの横に配置することができる。この場合、有機EL素子750と電界効果型トランジスタとは、同一の基板上に形成することができる。但し、これに限定されず、例えば、電界効果型トランジスタの上に有機EL素子750が配置されても良い。この場合には、ゲート電極に透明性が要求されるので、ゲート電極には、ITO(Indium Tin Oxide)、In2O3、SnO2、ZnO、Gaが添加されたZnO、Alが添加されたZnO、Sbが添加されたSnO2等の導電性を有する透明な酸化物が用いられる。
The
有機EL素子750において、陰極712には、Alが用いられている。なお、Mg−Ag合金、Al−Li合金、ITO等を用いても良い。陽極714には、ITOが用いられている。なお、In2O3、SnO2、ZnO等の導電性を有する酸化物、Ag−Nd合金等を用いても良い。
In the
有機EL薄膜層740は、電子輸送層742と発光層744と正孔輸送層746とを有している。そして、電子輸送層742に陰極712が接続され、正孔輸送層746に陽極714が接続されている。陽極714と陰極712との間に所定の電圧を印加すると発光層744が発光する。
The organic EL
又、図27に示すように、ドライブ回路720は、2つの電界効果型トランジスタ810及び820、コンデンサ830を有している。電界効果型トランジスタ810は、スイッチ素子として動作する。ゲート電極Gは、所定の走査線に接続され、ソース電極Sは、所定のデータ線に接続されている。又、ドレイン電極Dは、コンデンサ830の一方の端子に接続されている。
Further, as shown in FIG. 27, the
コンデンサ830は、電界効果型トランジスタ810の状態、すなわちデータを記憶しておくためのものである。コンデンサ830の他方の端子は、所定の電流供給線に接続されている。
The
電界効果型トランジスタ820は、有機EL素子750に大きな電流を供給するためのものである。ゲート電極Gは、電界効果型トランジスタ810のドレイン電極Dと接続されている。そして、ドレイン電極Dは、有機EL素子750の陽極714に接続され、ソース電極Sは、所定の電流供給線に接続されている。
The
そこで、電界効果型トランジスタ810が「オン」状態になると、電界効果型トランジスタ820によって、有機EL素子750は駆動される。
Therefore, when the field-
表示制御装置780は、一例として図29に示されるように、画像データ処理回路782、走査線駆動回路784、及びデータ線駆動回路786を有している。
The
画像データ処理回路782は、映像出力回路523の出力信号に基づいて、ディスプレイ710における複数の表示素子702の輝度を判断する。走査線駆動回路784は、画像データ処理回路782の指示に応じてn本の走査線に個別に電圧を印加する。データ線駆動回路786は、画像データ処理回路782の指示に応じてm本のデータ線に個別に電圧を印加する。
The image
以上の説明から明らかなように、本実施の形態に係るテレビジョン装置500では、映像デコーダ521と映像・OSD合成回路522と映像出力回路523とOSD描画回路525とによって画像データ作成装置が構成されている。
As is clear from the above description, in the
又、上記においては、光制御素子が有機EL素子の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、液晶素子、エレクトロクロミック素子、電気泳動素子、エレクトロウェッティング素子であってもよい。 Further, in the above, the case where the optical control element is an organic EL element has been described, but the present invention is not limited to this, and a liquid crystal element, an electrochromic element, an electrophoresis element, or an electrowetting element may be used.
例えば、光制御素子が液晶素子の場合は、上記ディスプレイ710として、液晶ディスプレイ用いる。この場合においては、図30に示されるように、表示素子703における電流供給線は不要となる。
For example, when the optical control element is a liquid crystal element, a liquid crystal display is used as the
又、この場合では、一例として図31に示されるように、ドライブ回路730は、図27に示される電界効果型トランジスタ(810、820)と同様な1つの電界効果型トランジスタ840のみで構成することができる。電界効果型トランジスタ840では、ゲート電極Gが所定の走査線に接続され、ソース電極Sが所定のデータ線に接続されている。又、ドレイン電極Dが液晶素子770の画素電極、及びコンデンサ760に接続されている。なお、図31における符号762、772は、夫々コンデンサ760、液晶素子770の対向電極(コモン電極)である。
Further, in this case, as shown in FIG. 31 as an example, the
又、上記実施の形態では、システムがテレビジョン装置の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに画像や情報を表示する装置として上記画像表示装置524を備えていれば良い。例えば、コンピュータ(パソコンを含む)と画像表示装置524とが接続されたコンピュータシステムであっても良い。
Further, in the above embodiment, the case where the system is a television device has been described, but the present invention is not limited to this. In short, the
又、携帯電話、携帯型音楽再生装置、携帯型動画再生装置、電子BOOK、PDA(Personal Digital Assistant)等の携帯情報機器、スチルカメラやビデオカメラ等の撮像機器における表示手段に画像表示装置524を用いることができる。又、車、航空機、電車、船舶等の移動体システムにおける各種情報の表示手段に画像表示装置524を用いることができる。更に、計測装置、分析装置、医療機器、広告媒体における各種情報の表示手段に画像表示装置524を用いることができる。
In addition, an
[実施例1]
実施例1では、図1に示すボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 1]
In Example 1, the bottom gate / bottom contact type field effect transistor shown in FIG. 1 was manufactured.
(ゲート電極の形成)
最初に、基板11上にゲート電極12を形成した。具体的には、ガラス製の基板11上に、DCスパッタリングにより導電膜であるMo膜を平均膜厚が約100nmとなるよう成膜した。この後、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、ゲート電極12のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIE(Reactive Ion Etching)により、レジストパターンの形成されていない領域のMo膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、ゲート電極12を形成した。
(Formation of gate electrode)
First, the
(ゲート絶縁層の形成)
次に、ゲート絶縁層13を形成した。まず、ゲート絶縁層形成用塗布液を作製した。具体的には、シクロヘキシルベンゼン1.2mLに、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)1.95mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.57mLと、2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムミネラルスピリット溶液(Zr含量12%、Wako 269−01116、株式会社ワコーケミカル製)0.09mLとを混合し、ゲート絶縁層形成用塗布液を得た。
(Formation of gate insulating layer)
Next, the
次に、ゲート絶縁層形成用塗布液を基板11、ゲート電極12上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚135nm)を得た。この後、フォトレジスト(東京応化TSMR8800−BE)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるゲート絶縁層13のパターンと同様のレジストパターンを形成した。
Next, the coating liquid for forming the gate insulating layer was dropped onto the
次に、0.1mol/Lの塩酸(wako 083-01115)に30秒間浸漬し、レジストパターンの形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングした後、剥離液(東京応化 剥離液104)に2分間浸漬してレジストパターンも除去することによりゲート絶縁層13を形成した。本工程で一部のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物を除去することで、一部のゲート電極12を剥き出しにし、ゲート電極12に電圧を印加可能な状態とした。
Next, it was immersed in 0.1 mol / L hydrochloric acid (wako 083-01115) for 30 seconds to etch the strontium lanthanum zirconium oxide in the region where the resist pattern was not formed, and then the stripping solution (Tokyo Oka stripping solution 104). The
(ソース電極及びドレイン電極の形成)
次に、ソース電極14及びドレイン電極15を形成した。具体的には、ゲート絶縁層13上にDCスパッタリングにより導電膜であるMo膜を平均膜厚が約100nmとなるように成膜し、この後、Mo膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるソース電極14及びドレイン電極15のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMo膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、Mo膜からなるソース電極14及びドレイン電極15を形成した。
(Formation of source electrode and drain electrode)
Next, the
(活性層の形成)
次に、活性層16を形成した。具体的には、DCスパッタリングにより、Mg−In系酸化物(In2MgO4)膜を平均膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、Mg−In系酸化物膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される活性層16のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMg−In系酸化物膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、活性層16を形成した。これにより、ソース電極14とドレイン電極15との間にチャネルが形成されるように活性層16が形成された。
(Formation of active layer)
Next, the
(パッシベーション層の形成)
次に、パッシベーション層17を形成した。具体的には、プラズマCVDによりSiON膜を平均膜厚が300nmとなるように成膜した。この後、SiON膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるパッシベーション層17のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のSiON膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、パッシベーション層17を形成した。
(Formation of passivation layer)
Next, the
以上により、ボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタが完成した。 From the above, the bottom gate / bottom contact type field effect transistor was completed.
[実施例2]
実施例1の『(ゲート絶縁層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液をシュウ酸の濃度が5%の水溶液とした以外は実施例1と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 2]
In "(Formation of Gate Insulating Layer)" of Example 1, a field-effect transistor is provided in exactly the same manner as in Example 1 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide is an aqueous solution having a oxalic acid concentration of 5%. Made.
[実施例3]
実施例1の『(ゲート絶縁層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を硝酸の濃度が20%の水溶液とした以外は実施例1と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 3]
In "(Formation of Gate Insulating Layer)" of Example 1, a field effect transistor was produced by the same method as in Example 1 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was an aqueous solution having a nitric acid concentration of 20%. did.
[実施例4]
実施例1の『(ゲート絶縁層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を燐酸の濃度が50%の水溶液とした以外は実施例1と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 4]
In "(Formation of Gate Insulating Layer)" of Example 1, a field-effect transistor was produced by the same method as in Example 1 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was an aqueous solution having a phosphoric acid concentration of 50%. did.
[実施例5]
実施例1の『(ゲート絶縁層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を5%酢酸、エッチング液への浸漬時間を6分とした以外は実施例1と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 5]
In "(Formation of Gate Insulating Layer)" of Example 1, the electric field was subjected to the same method as in Example 1 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was 5% acetic acid and the immersion time in the etching solution was 6 minutes. An effect transistor was manufactured.
[実施例6]
実施例1の『(ゲート絶縁層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を10%硫酸とした以外は実施例1と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 6]
In "(Formation of Gate Insulating Layer)" of Example 1, a field effect transistor was produced by the same method as in Example 1 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was 10% sulfuric acid.
[実施例7]
実施例1の『(ゲート絶縁層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を硝酸20%、燐酸60%、水20%の混合水溶液とした以外は実施例1と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 7]
In "(Formation of Gate Insulating Layer)" of Example 1, the method is exactly the same as that of Example 1 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide is a mixed aqueous solution of 20% nitric acid, 60% phosphoric acid, and 20% water. A field effect transistor was manufactured.
[実施例8]
実施例1の『(ゲート絶縁層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を硝酸5%、燐酸80%、酢酸10%、水5%の混合水溶液とした以外は実施例1と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 8]
In "(Formation of Gate Insulating Layer)" of Example 1, the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was the same as that of Example 1 except that the etching solution was a mixed aqueous solution of 5% nitric acid, 80% phosphoric acid, 10% acetic acid, and 5% water. A field effect transistor was manufactured in exactly the same way.
[実施例9]
実施例1の『(ゲート絶縁層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を過酸化水素水の濃度が5%の水溶液とした以外は実施例1と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 9]
In "(Formation of Gate Insulating Layer)" of Example 1, a field effect type is used in exactly the same manner as in Example 1 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide is an aqueous solution having a concentration of hydrogen peroxide solution of 5%. A transistor was manufactured.
[実施例10]
実施例10では、図5に示すトップゲートセルフアライン型の電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 10]
In Example 10, the top-gate self-aligned field-effect transistor shown in FIG. 5 was produced.
(活性層の形成)
最初に、基板121上に活性層122を形成した。具体的には、ガラス製の基板121上に、DCスパッタリングにより、Mg−In系酸化物(In2MgO4)膜を平均膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、Mg−In系酸化物膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される活性層122のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMg−In系酸化物膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、活性層122を形成した。
(Formation of active layer)
First, the
(ゲート絶縁層、ゲート電極の形成)
次に、ゲート絶縁層123を形成した。実施例1と同じゲート絶縁層形成用塗布液を基板121、活性層122上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚135nm)を得た。
(Formation of gate insulating layer and gate electrode)
Next, the
次に、DCスパッタリングにより導電膜であるMo/Al/Mo積層膜を平均膜厚が約300nm(50nm/200nm/50nm)となるよう成膜した。この後、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、ゲート電極124のパターンと同様のレジストパターンを形成した。次に、硝酸5%、燐酸80%、酢酸10%、水5%混合水溶液に30秒間浸漬することにより、レジストパターンの形成されていない領域のMo/Al/Mo積層膜、及び、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、ゲート絶縁層123、ゲート電極124を形成した。
Next, a Mo / Al / Mo laminated film as a conductive film was formed by DC sputtering so that the average film thickness was about 300 nm (50 nm / 200 nm / 50 nm). After that, a photoresist was applied, and a resist pattern similar to the pattern of the
次に、層間絶縁膜127を形成した。具体的には、プラズマCVDによりSiON膜を平均膜厚が300nmとなるように成膜した。この後、SiON膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される層間絶縁膜127のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のSiON膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、層間絶縁膜127を形成した。
Next, the
(ソース電極及びドレイン電極の形成)
次に、ソース電極125及びドレイン電極126を形成した。具体的には、層間絶縁膜127上にDCスパッタリングにより導電膜であるMo/Al/Mo積層膜を平均膜厚が約300nm(50nm/200nm/50nm)となるように成膜し、この後、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるソース電極125及びドレイン電極126のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMo/Al/Mo積層膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、Mo/Al/Mo積層膜からなるソース電極125及びドレイン電極126を形成した。
(Formation of source electrode and drain electrode)
Next, the
(パッシベーション層の形成)
次に、パッシベーション層128を形成した。具体的には、プラズマCVDによりSiON膜を平均膜厚が300nmとなるように成膜した。この後、SiON膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるパッシベーション層128のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のSiON膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、パッシベーション層128を形成した。
(Formation of passivation layer)
Next, the
以上により、トップゲートセルフアライン型の電界効果型トランジスタ120が完成した。
As described above, the top gate self-aligned
(トランジスタ特性評価)
実施例1〜10にて作製した電界効果型トランジスタに対して、トランジスタ特性を評価した。トランジスタ特性は、ソース電極14−ドレイン電極15間電圧(Vds)=+10Vとした場合の、ゲート電極12−ソース電極14間電圧(Vgs)とソース電極14−ドレイン電極15間電流(Ids)との関係(Vgs−Ids)を測定した。
(Transistor characteristic evaluation)
The transistor characteristics of the field-effect transistor produced in Examples 1 to 10 were evaluated. The transistor characteristics are the voltage between the
又、トランジスタ特性(Vgs−Ids)の評価結果より、飽和領域における電界効果移動度を算出した。又、Vgs印加に対するIdsの立ち上がりの鋭さの指標として、S値を算出した。又、トランジスタのオン状態(例えば、Vgs=+10V)とオフ状態(例えば、Vgs=−10V)のIdsの比(on/off比)を算出した。又、Vgs印加に対するIdsの立ち上がりの電圧値として、閾値電圧(Vth)を算出した。 Further, the field effect mobility in the saturation region was calculated from the evaluation result of the transistor characteristics (Vgs-Ids). In addition, the S value was calculated as an index of the sharpness of the rise of Ids with respect to the application of Vgs. Further, the ratio (on / off ratio) of Ids in the on state (for example, Vgs = + 10V) and the off state (for example, Vgs = −10V) of the transistor was calculated. Further, the threshold voltage (Vth) was calculated as the rising voltage value of Ids with respect to the application of Vgs.
トランジスタ特性の結果において、移動度が高く、on/off比が高く、S値が低く、Vthが0V付近であることを優れたトランジスタ特性と表現する。具体的には、移動度が3cm2/Vs以上、on/off比が1.0×108以上、S値が0.7以下、Vthが±5Vの範囲内であることを優れたトランジスタ特性と表現する。
As a result of the transistor characteristics, high mobility, high on / off ratio, low S value, and Vth near 0V are expressed as excellent transistor characteristics. Specifically,
又、同時にゲート絶縁層の容量を測定し、比誘電率を算出した。ゲート絶縁層の比誘電率が6よりも高い場合、低消費電力と表現する。 At the same time, the capacitance of the gate insulating layer was measured and the relative permittivity was calculated. When the relative permittivity of the gate insulating layer is higher than 6, it is expressed as low power consumption.
実施例1〜10にて作製した電界効果型トランジスタのトランジスタ特性の評価結果を表1に示す。実施例1〜10にて作製した電界効果型トランジスタは全て優れたトランジスタ特性を示していることがわかる。又、ゲート絶縁層の比誘電率は実施例1〜10全て13程度を示しており、低消費電力な電界効果型トランジスタであった。 Table 1 shows the evaluation results of the transistor characteristics of the field-effect transistor manufactured in Examples 1 to 10. It can be seen that all the field effect transistors manufactured in Examples 1 to 10 show excellent transistor characteristics. Further, the relative permittivity of the gate insulating layer was about 13 in all of Examples 1 to 10, and it was a field effect transistor having low power consumption.
以上より、ゲート絶縁層として前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能な電界効果型トランジスタが作製できることがわかった。 From the above, it was found that a high-performance field-effect transistor can be manufactured by a low-cost process in which the first oxide is used as the gate insulating layer and the first oxide is patterned by wet etching.
実施例11では、図1に示すボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタを作製した。
In Example 11, the bottom gate / bottom contact type field effect transistor shown in FIG. 1 was manufactured.
(ゲート電極の形成)
最初に、ガラス製の基板11上に、ゲート電極12を、実施例1と同様の方法で形成した。
(Formation of gate electrode)
First, the
(ゲート絶縁層の形成)
次に、ゲート絶縁層13を形成した。具体的には、プラズマCVDによりSiON膜を平均膜厚が300nmとなるように成膜した。この後、SiON膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるゲート絶縁層13のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のSiON膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、ゲート絶縁層13を形成した。
(Formation of gate insulating layer)
Next, the
(ソース電極及びドレイン電極の形成)
次に、ソース電極14及びドレイン電極15を、実施例1と同様の方法で形成した。
(Formation of source electrode and drain electrode)
Next, the
(活性層の形成)
次に、活性層16を、実施例1と同様の方法で形成した。
(Formation of active layer)
Next, the
(パッシベーション層の形成)
次に、パッシベーション層17を形成した。まず、パッシベーション層形成用塗布液を作製した。具体的には、シクロヘキシルベンゼン1.2mLに、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)1.95mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.57mLと、2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムミネラルスピリット溶液(Zr含量12%、Wako 269−01116、株式会社ワコーケミカル製)0.09mLとを混合し、パッシベーション層形成用塗布液を得た。
(Formation of passivation layer)
Next, the
次に、前記パッシベーション層形成用塗布液を基板11、ゲート電極12、ゲート絶縁層13、ソース電極14、ドレイン電極15、活性層16上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚135nm)を得た。この後、フォトレジスト(東京応化TSMR8800−BE)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるパッシベーション層17のパターンと同様のレジストパターンを形成した。
Next, the coating liquid for forming the passivation layer was dropped onto the
次に、0.1mol/L塩酸(wako 083-01115)に30秒間浸漬し、レジストパターンの形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングした後、剥離液(東京応化 剥離液104)に2分間浸漬してレジストパターンも除去することによりパッシベーション層17を形成した。本工程で一部のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物を除去することで、一部のゲート電極12、ソース電極14、ドレイン電極15を剥き出しにし、各電極に電圧を印加することが可能な状態とした。
Next, it was immersed in 0.1 mol / L hydrochloric acid (wako 083-01115) for 30 seconds to etch the strontium lanthanum zirconium oxide in the region where the resist pattern was not formed, and then put into a stripping solution (Tokyo Oka stripping solution 104). The
[実施例12]
実施例11『(パッシベーション層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液をシュウ酸の濃度が5%の水溶液とした以外は実施例11と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 12]
In Example 11 “(Formation of Passivation Layer)”, a field effect transistor was produced by the same method as in Example 11 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was an aqueous solution having a oxalic acid concentration of 5%. ..
[実施例13]
実施例11『(パッシベーション層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を硝酸の濃度が20%の水溶液とした以外は実施例11と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 13]
In Example 11 “(Formation of Passivation Layer)”, a field effect transistor was produced by the same method as in Example 11 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was an aqueous solution having a nitric acid concentration of 20%.
[実施例14]
実施例11『(パッシベーション層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を燐酸の濃度が50%の水溶液とした以外は実施例11と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 14]
In Example 11 “(Formation of Passivation Layer)”, a field effect transistor was produced by the same method as in Example 11 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was an aqueous solution having a phosphoric acid concentration of 50%.
[実施例15]
実施例11『(パッシベーション層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を5%酢酸、エッチング液への浸漬時間を6分とした以外は実施例11と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 15]
In Example 11 “(Formation of Passivation Layer)”, the field effect type is exactly the same as in Example 11 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide is 5% acetic acid and the immersion time in the etching solution is 6 minutes. A transistor was manufactured.
[実施例16]
実施例11『(パッシベーション層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を10%硫酸とした以外は実施例11と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 16]
In Example 11 “(Formation of Passivation Layer)”, a field effect transistor was produced by the same method as in Example 11 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was 10% sulfuric acid.
[実施例17]
実施例11『(パッシベーション層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を硝酸20%、燐酸60%、水20%の混合水溶液とした以外は実施例11と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 17]
In Example 11 “(Formation of Passivation Layer)”, the field effect is exactly the same as in Example 11 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide is a mixed aqueous solution of 20% nitric acid, 60% phosphoric acid, and 20% water. A type transistor was manufactured.
[実施例18]
実施例11『(パッシベーション層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を硝酸5%、燐酸80%、酢酸10%、水5%の混合水溶液とした以外は実施例11と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 18]
In Example 11 “(Formation of Passivation Layer)”, the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide is exactly the same as in Example 11 except that it is a mixed aqueous solution of 5% nitric acid, 80% phosphoric acid, 10% acetic acid, and 5% water. An electric field effect transistor was manufactured by the method.
[実施例19]
実施例11『(パッシベーション層の形成)』において、ストロンチウムランタンジルコニウム酸化物のエッチング液を過酸化水素水の濃度が5%の水溶液とした以外は実施例11と全く同じ方法で電界効果型トランジスタを作製した。
[Example 19]
In Example 11 “(Formation of Passivation Layer)”, the field effect transistor was prepared in exactly the same manner as in Example 11 except that the etching solution of strontium lanthanum zirconium oxide was an aqueous solution having a concentration of hydrogen peroxide solution of 5%. Made.
(トランジスタ特性評価)
実施例11〜19で作製した電界効果型トランジスタに対し、実施例1〜10と同様の方法で、移動度、on/off比、S値、及び閾値電圧(Vth)を算出した。又、実施例11〜19で作製した電界効果型トランジスタに対し、大気中(温度50℃、相対湿度50%)でBTS(Bias Temperature Stress)試験を100時間実施した。
(Transistor characteristic evaluation)
For the field effect transistors manufactured in Examples 11 to 19, mobility, on / off ratio, S value, and threshold voltage (Vth) were calculated in the same manner as in Examples 1 to 10. Further, the field effect transistors manufactured in Examples 11 to 19 were subjected to a BTS (Bias Temperature Stress) test for 100 hours in the atmosphere (
ストレス条件は以下の4条件とした。
(1)Vgs=+10V、及びVds=0V
(2)Vgs=+10V、及びVds=+10V
(3)Vgs=−10V、及びVds=0V
(4)Vgs=−10V、及びVds=+10V
BTS試験が一定時間経過するごとに、Vds=+10Vとした場合の、VgsとIdsとの関係(Vgs−Ids)を測定し、ストレス時間100時間における閾値電圧の変化量(ΔVth)を評価した。ストレス時間100時間における閾値電圧の変化量(ΔVth)が3V以下の場合、高信頼性と表現する。
The stress conditions were the following four conditions.
(1) Vgs = + 10V and Vds = 0V
(2) Vgs = + 10V and Vds = + 10V
(3) Vgs = -10V and Vds = 0V
(4) Vgs = -10V and Vds = + 10V
Every time the BTS test elapsed for a certain period of time, the relationship between Vgs and Ids (Vgs-Ids) was measured when Vds = + 10V, and the amount of change in the threshold voltage (ΔVth) in a stress time of 100 hours was evaluated. When the amount of change in the threshold voltage (ΔVth) in a stress time of 100 hours is 3 V or less, it is expressed as high reliability.
実施例11〜19にて作製した電界効果型トランジスタのトランジスタ特性の評価結果を表2に示す。実施例11〜19にて作製した電界効果型トランジスタは全て優れたトランジスタ特性を示していることがわかる。又、何れの結果も閾値電圧の変化量(ΔVth)は1V以下であり、高信頼性を示していることがわかる。 Table 2 shows the evaluation results of the transistor characteristics of the field-effect transistor manufactured in Examples 11 to 19. It can be seen that all the field effect transistors manufactured in Examples 11 to 19 show excellent transistor characteristics. Further, it can be seen that the change amount (ΔVth) of the threshold voltage is 1 V or less in all the results, indicating high reliability.
以上より、パッシベーション層として前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能な電界効果型トランジスタが作製できることがわかった。 From the above, it was found that a high-performance field-effect transistor can be manufactured by a low-cost process in which the first oxide is used as the passivation layer and the first oxide is patterned by wet etching.
実施例20では、図6に示す有機EL表示素子200を作製した。まず、基板21上に第1のゲート電極22及び第2のゲート電極32を形成した。具体的には、無アルカリガラスよりなる基板21上に、DCスパッタ法によりMo膜を厚さが約100nmとなるよう成膜した。この後、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成されるパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMo膜を除去し、この後、レジストパターンも除去することにより、第1のゲート電極22及び第2のゲート電極32を形成した。
In Example 20, the organic
次に、基板21、第1のゲート電極22、及び第2のゲート電極32上に、ゲート絶縁層23を形成した。まず、実施例1と同組成のゲート絶縁層形成用塗布液を1L作製した。
Next, the
次に、スリットコート法により基板21、第1のゲート電極22、及び第2のゲート電極32上へゲート絶縁層形成用塗布液を塗布した。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚135nm)を得た。
Next, a coating liquid for forming a gate insulating layer was applied onto the
この後、フォトレジスト(東京応化TSMR8800−BE)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるゲート絶縁層23のパターンと同様のレジストパターンを形成した。
After that, a photoresist (Tokyo Oka TSMR8800-BE) was applied to form a resist pattern similar to the pattern of the
次に、0.1mol/L塩酸(wako 083-01115)に30秒間浸漬し、レジストパターンの形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングした後、剥離液(東京応化 剥離液104)に2分間浸漬してレジストパターンも除去することにより、第2のゲート電極32上にスルーホールを有したゲート絶縁層23を形成した。
Next, it was immersed in 0.1 mol / L hydrochloric acid (wako 083-01115) for 30 seconds to etch the strontium lanthanum zirconium oxide in the region where the resist pattern was not formed, and then put into a stripping solution (Tokyo-modified stripping solution 104). By immersing for 2 minutes and removing the resist pattern, a
次に、第1のソース電極24、第2のソース電極34、第1のドレイン電極25、及び第2のドレイン電極35を形成した。具体的には、ゲート絶縁層23上にDCスパッタ法により透明導電膜であるITO膜を膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、ITO膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成されるパターンと同様のレジストパターンを形成した。
Next, the
更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のITO膜を除去し、この後、レジストパターンも除去することで、ITO膜からなる第1のソース電極24、第2のソース電極34、第1のドレイン電極25、及び第2のドレイン電極35を形成した。これにより、第1のドレイン電極25と第2のゲート電極32とが、ゲート絶縁層23に形成されたスルーホールを介して接続された構造となった。
Further, the ITO film in the region where the resist pattern is not formed is removed by RIE, and then the resist pattern is also removed, so that the
次に、第1の活性層26及び第2の活性層36を形成した。具体的には、DCスパッタ法により、Mg−In系酸化物膜を膜厚が約100nmとなるように成膜し、この後、Mg−In系酸化物膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成されるパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMg−In系酸化物膜を除去し、この後、レジストパターンも除去することにより、第1の活性層26及び第2の活性層36を形成した。
Next, the first
これにより、第1のソース電極24と第1のドレイン電極25との間にチャネルが形成されるように第1の活性層26が、第2のソース電極34と第2のドレイン電極35との間にチャネルが形成されるように第2の活性層36が形成された。
As a result, the first
次に、第1のパッシベーション層27及び第2のパッシベーション層37を形成した。まず、パッシベーション層形成用塗布液を作製した。具体的には、シクロヘキシルベンゼン1.2mLに、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)1.95mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.57mLと、2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムミネラルスピリット溶液(Zr含量12%、Wako 269−01116、株式会社ワコーケミカル製)0.09mLとを混合し、パッシベーション層形成用塗布液を得た。
Next, the
次に、パッシベーション層形成用塗布液を、基板21、第1のゲート電極22、第2のゲート電極32、ゲート絶縁層23、第1のソース電極24、第1のドレイン電極25、第2のソース電極34、第2のドレイン電極35、第1の活性層26、及び第2の活性層36上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚135nm)を得た。この後、フォトレジスト(東京応化TSMR8800−BE)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される第1のパッシベーション層27及び第2のパッシベーション層37のパターンと同様のレジストパターンを形成した。
Next, the coating liquid for forming the passivation layer is applied to the
次に、0.1mol/L塩酸(wako 083-01115)に30秒間浸漬し、レジストパターンの形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングした後、剥離液(東京応化 剥離液104)に2分間浸漬してレジストパターンも除去することにより第1のパッシベーション層27及び第2のパッシベーション層37を形成した。以上の工程で、2トランジスタ1キャパシタ構造の駆動回路210を作製した。
Next, it was immersed in 0.1 mol / L hydrochloric acid (wako 083-01115) for 30 seconds to etch the strontium lanthanum zirconium oxide in the region where the resist pattern was not formed, and then put into a stripping solution (Tokyo-modified stripping solution 104). The
次に、駆動回路210上に層間絶縁膜220(平坦化膜)を形成した。具体的には、ポジ型感光性有機材料(スミレジンエクセルCRCシリーズ、住友ベークライト株式会社製)をスピンコートにより塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、所望のパターンを得た。その後、320℃で30分間のポストベークをすることにより、第2のドレイン電極35上にスルーホール220xを有した層間絶縁膜220を形成した。このように形成された層間絶縁膜220の平均膜厚は、約3μmであった。
Next, an interlayer insulating film 220 (flattening film) was formed on the
次に、画素電極となる下部電極231を形成した。具体的には、DCスパッタリングによってAg−Pd−Cu薄膜、ITO薄膜を順次、それぞれの平均膜厚が100nmとなるように成膜した。この後、Ag−Pd−Cu薄膜、及びITO薄膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、所望のパターンを得た。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のITO薄膜、及びAg−Pd−Cu薄膜を順次除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、下部電極231を形成した。
Next, a
次に、隔壁240を形成した。具体的には、ポジ型感光性ポリイミド樹脂(DL−1000、東レ株式会社製)をスピンコートにより塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、所望のパターンを得た。その後、230℃で30分間のポストベークをすることにより、隔壁240を形成した。
Next, the
次に、高分子有機発光材料を用いて、インクジェット装置により、下部電極231上に有機EL層232を形成した。
Next, using a polymer organic light emitting material, an
次に、上部電極233を形成した。具体的には、MgAgを真空蒸着することにより、有機EL層232及び隔壁240上に上部電極233を形成した。
Next, the
次に、封止層250を形成した。具体的には、プラズマCVDによりSiN膜を平均膜厚が約2μmとなるように成膜することにより、上部電極233上に封止層250を形成した。
Next, the
次に、対向絶縁性基板270との貼合せを行った。具体的には、封止層250の上に、接着層260を形成し、無アルカリガラス基板からなる対向絶縁性基板270を貼り合せた。
Next, it was bonded to the facing insulating
これらの工程により作製した有機EL表示素子200は、低消費電力、かつ、高信頼性な特性を示した。
The organic
以上より、ゲート絶縁層及びパッシベーション層として前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能な有機EL表示素子が作製できることがわかった。 From the above, it was found that a high-performance organic EL display element can be manufactured by a low-cost process in which the first oxide is used as the gate insulating layer and the passivation layer and the first oxide is patterned by wet etching. ..
[実施例21]
実施例21では、図7に示す有機EL表示素子200Aを作製した。具体的には、実施例21の第1のパッシベーション層27及び第2のパッシベーション層37(図6)が、一体化されたパッシベーション層27Aに変わったこと以外は実施例21と全く同じ方法で有機EL表示素子200Aを作製した。
[Example 21]
In Example 21, the organic
作製した有機EL表示素子200Aは、低消費電力、かつ、高信頼性な特性を示した。
The produced organic
以上より、ゲート絶縁層及びパッシベーション層として前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能な有機EL表示素子が作製できることがわかった。 From the above, it was found that a high-performance organic EL display element can be manufactured by a low-cost process in which the first oxide is used as the gate insulating layer and the passivation layer and the first oxide is patterned by wet etching. ..
[実施例22]
実施例22では、図8に示す電界効果型トランジスタ50(MOS−FET)を作製した。まず、p型Siからなる基板51(8インチ)にゲート絶縁層53を形成するためのゲート絶縁層形成用塗布液を作製した。具体的には、シクロヘキシルベンゼン4.0mLに、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)1.95mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.57mLと、2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムミネラルスピリット溶液(Zr含量12%、Wako 269−01116、株式会社ワコーケミカル製)0.09mLとを混合し、ゲート絶縁層形成用塗布液を得た。
[Example 22]
In Example 22, the field effect transistor 50 (MOS-FET) shown in FIG. 8 was manufactured. First, a coating liquid for forming a gate insulating layer for forming a
次に、ゲート絶縁層形成用塗布液を基板51へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚10nm)を得た。
Next, the coating liquid for forming the gate insulating layer was dropped onto the
更にCVD法によって多結晶シリコン膜を形成後、フォトリソグラフィ工程によって多結晶シリコン膜をパターニングし、ゲート電極52を得た。そしてゲート電極52をマスクとして、0.1mol/L塩酸(wako 083-01115)に5秒間浸漬し、ゲート電極52の形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングすることで、ゲート絶縁層53を形成した。
Further, after forming a polycrystalline silicon film by the CVD method, the polycrystalline silicon film was patterned by a photolithography step to obtain a
次に、CVD法によりSiONを堆積した後、全面をドライエッチングしてゲート側壁絶縁膜54を形成した。次に、ゲート電極52、ゲート側壁絶縁膜54を自己整合マスクとして、基板51にリンのイオン注入を行い、イオン拡散によって、ソース領域55及びドレイン領域56を形成した。
Next, after SION was deposited by the CVD method, the entire surface was dry-etched to form the gate side
次に、CVD法によりSiO2を堆積し、フォトリソグラフィ工程によってスルーホールが開口された層間絶縁膜57を形成した。最後に、スパッタ法によってAl層を堆積し、スルーホールを埋め込み、フォトリソグラフィ工程によってパターニングし、ソース電極58及びドレイン電極59を形成した。
Next, SiO 2 was deposited by the CVD method, and an
最後に、パッシベーション層111を形成した。具体的には、プラズマCVDによりSiON膜を平均膜厚が300nmとなるように成膜した。この後、SiON膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるパッシベーション層111のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のSiON膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、パッシベーション層111を形成した。以上の工程により、電界効果型トランジスタ50を作製した。
Finally, the
本実施例にて作製した電界効果型トランジスタ50は優れたトランジスタ特性を示した。又、ゲート絶縁層53の比誘電率は13.3であり、低消費電力な電界効果型トランジスタであった。
The
以上より、ゲート絶縁層として前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能な電界効果型トランジスタが作製できることがわかった。 From the above, it was found that a high-performance field-effect transistor can be manufactured by a low-cost process in which the first oxide is used as the gate insulating layer and the first oxide is patterned by wet etching.
[実施例23]
実施例23では、図9に示す揮発性半導体メモリ素子60を作製した。まず、無アルカリガラスからなる基板61上に、ゲート電極62及び第2のキャパシタ電極69を形成した。具体的には、基板61上に、DCスパッタ法によりMo膜を厚さが約100nmとなるよう成膜した。この後、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成されるゲート電極62及び第2のキャパシタ電極69のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMo膜を除去し、この後、レジストパターンも除去することにより、ゲート電極62及び第2のキャパシタ電極69を形成した。
[Example 23]
In Example 23, the volatile
次に、ゲート絶縁層63を形成した。まず、ゲート絶縁層形成用塗布液を作製した。具体的には、シクロヘキシルベンゼン1.2mLに、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)1.95mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.57mLと、2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムミネラルスピリット溶液(Zr含量12%、Wako 269−01116、株式会社ワコーケミカル製)0.09mLとを混合し、ゲート絶縁層形成用塗布液を得た。
Next, the
次に、ゲート絶縁層形成用塗布液を基板61、ゲート電極62、及び第2のキャパシタ電極69上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚135nm)を得た。この後、フォトレジスト(東京応化TSMR8800−BE)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるゲート絶縁層63のパターンと同様のレジストパターンを形成した。
Next, the coating liquid for forming the gate insulating layer was dropped onto the
次に、0.1mol/L塩酸(wako 083-01115)に30秒間浸漬し、レジストパターンの形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングした後、剥離液(東京応化 剥離液104)に2分間浸漬してレジストパターンも除去することによりゲート絶縁層63を形成した。
Next, it was immersed in 0.1 mol / L hydrochloric acid (wako 083-01115) for 30 seconds to etch the strontium lanthanum zirconium oxide in the region where the resist pattern was not formed, and then it was added to the stripping solution (Tokyo Oka stripping solution 104). The
次に、キャパシタ誘電層68を形成した。前述のゲート絶縁層形成用塗布液を基板61、ゲート電極62、第2のキャパシタ電極69、及びゲート絶縁層63上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚30nm)を得た。この後、フォトレジスト(東京応化TSMR8800−BE)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるキャパシタ誘電層68のパターンと同様のレジストパターンを形成した。
Next, the
次に、0.1mol/L塩酸(wako 083-01115)に5秒間浸漬し、レジストパターンの形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングした後、剥離液(東京応化 剥離液104)に2分間浸漬してレジストパターンも除去することによりキャパシタ誘電層68を形成した。
Next, it was immersed in 0.1 mol / L hydrochloric acid (wako 083-01115) for 5 seconds to etch the strontium lanthanum zirconium oxide in the region where the resist pattern was not formed, and then it was added to the stripping solution (Tokyo Oka stripping solution 104). The
次に、ソース電極64及びドレイン電極65を形成した。本実施例において、ドレイン電極65は、キャパシタ誘電層68及び第2のキャパシタ電極69と共にキャパシタを形成する。
Next, the
具体的には、ゲート絶縁層63及びキャパシタ誘電層68上にDCスパッタ法により透明導電膜であるITO膜を膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、ITO膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成されるソース電極64及びドレイン電極65のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のITO膜を除去し、この後、レジストパターンも除去することにより、ITO膜からなるソース電極64及びドレイン電極65を形成した。
Specifically, an ITO film, which is a transparent conductive film, was formed on the
次に、活性層66を形成した。具体的には、DCスパッタ法により、Mg−In系酸化物膜を膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、Mg−In系酸化物膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成される活性層66のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMg−In系酸化物膜を除去し、この後、レジストパターンも除去することにより、活性層66を形成した。これにより、ソース電極64とドレイン電極65との間にチャネルが形成されるように活性層66が形成された。
Next, the
最後に、パッシベーション層112を形成した。具体的には、プラズマCVDによりSiON膜を平均膜厚が300nmとなるように成膜した。この後、SiON膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるパッシベーション層112のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のSiON膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、パッシベーション層112を形成した。これらの工程により、揮発性半導体メモリ素子60を作製した。
Finally, the
これらの工程により作製した揮発性半導体メモリ素子60は、低消費電力な特性を示した。
The volatile
以上より、ゲート絶縁層及びキャパシタ誘電層として前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能な揮発性半導体メモリ素子を作製できることがわかった。 From the above, it is possible to manufacture a high-performance volatile semiconductor memory device by a low-cost process in which the first oxide is used as the gate insulating layer and the capacitor dielectric layer and the first oxide is patterned by wet etching. all right.
[実施例24]
実施例24では、図10に示す揮発性半導体メモリ素子70を作製した。まず、p型Siからなる基板71(8インチ)上に、ゲート絶縁層73を形成するためのゲート絶縁層形成用塗布液を作製した。具体的には、シクロヘキシルベンゼン4.0mLに、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)1.95mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.57mLと、2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムミネラルスピリット溶液(Zr含量12%、Wako 269−01116、株式会社ワコーケミカル製)0.09mLとを混合し、ゲート絶縁層形成用塗布液を得た。
[Example 24]
In Example 24, the volatile
次に、ゲート絶縁層形成用塗布液を基板71へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚10nm)を得た。
Next, the coating liquid for forming the gate insulating layer was dropped onto the
次に、CVD法によって多結晶シリコン膜を形成後、フォトリソグラフィ工程によって多結晶シリコン膜をパターニングし、ゲート電極72を得た。そしてゲート電極72をマスクとして、0.1mol/L塩酸(wako 083-0111)に5秒間浸漬し、ゲート電極72の形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングすることで、ゲート絶縁層73を形成した。
Next, after forming a polycrystalline silicon film by the CVD method, the polycrystalline silicon film was patterned by a photolithography step to obtain a
次に、CVD法によりSiONを堆積した後、全面をドライエッチングすることにより、ゲート側壁絶縁膜74を形成した。次に、ゲート電極72及びゲート側壁絶縁膜74を自己整合マスクとして、基板71にリンのイオン注入を行い、イオン拡散させることで、ソース領域75及びドレイン領域76を形成した。
Next, after depositing SION by the CVD method, the entire surface was dry-etched to form the gate side
次に、CVD法によりSiO2を堆積し、フォトリソグラフィ工程によりスルーホールが開口された第1の層間絶縁膜77を形成した。CVD法によって多結晶シリコン膜を堆積し、スルーホールを埋め込み、フォトリソグラフィ工程によりビット線電極78を形成した。
Next, SiO 2 was deposited by the CVD method, and the first
次に、CVD法によりSiO2を堆積し、フォトリソグラフィ工程によりドレイン領域76上にスルーホールが開口された第2の層間絶縁膜79を形成した。次にCVD法によって多結晶シリコン膜を成膜し、フォトリソグラフィ工程により第2のキャパシタ電極80を形成した。
Next, SiO 2 was deposited by the CVD method, and a second
次に、キャパシタ誘電層81を形成した。ゲート絶縁層形成用塗布液を第2の層間絶縁膜79、第2のキャパシタ電極80上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚30nm)を得た。この後、フォトレジスト(東京応化TSMR8800−BE)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるキャパシタ誘電層81のパターンと同様のレジストパターンを形成した。
Next, the
次に、0.1mol/L塩酸(wako 083-01115)に5秒間浸漬し、レジストパターンの形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングした後、剥離液(東京応化 剥離液104)に2分間浸漬してレジストパターンも除去することによりキャパシタ誘電層81を形成した。
Next, it was immersed in 0.1 mol / L hydrochloric acid (wako 083-01115) for 5 seconds to etch the strontium lanthanum zirconium oxide in the region where the resist pattern was not formed, and then it was added to the stripping solution (Tokyo Oka stripping solution 104). The
次に、CVD法によって多結晶シリコン膜を形成し、フォトリソグラフィ工程により第1のキャパシタ電極82を形成した。最後に、パッシベーション層113を形成した。具体的には、プラズマCVDによりSiON膜を平均膜厚が300nmとなるように成膜した。この後、SiON膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるパッシベーション層113のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のSiON膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、パッシベーション層113を形成した。これらの工程により、揮発性半導体メモリ素子70を作製した。
Next, a polycrystalline silicon film was formed by a CVD method, and a
これらの工程により作製した揮発性半導体メモリ素子70は、低消費電力な特性を示した。
The volatile
以上より、ゲート絶縁層及びキャパシタ誘電層として前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能な揮発性半導体メモリ素子を作製できることがわかった。 From the above, it is possible to manufacture a high-performance volatile semiconductor memory device by a low-cost process in which the first oxide is used as the gate insulating layer and the capacitor dielectric layer and the first oxide is patterned by wet etching. all right.
[実施例25]
実施例25では、図11に示す不揮発性半導体メモリ素子90を作製した。まず、無アルカリガラスからなる基板91上に、ゲート電極92を形成した。具体的には、基板91上に、DCスパッタ法によりMo膜を厚さが約30nmとなるよう成膜した。この後、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成されるゲート電極92のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMo膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、ゲート電極92を形成した。
[Example 25]
In Example 25, the non-volatile
次に、第1のゲート絶縁層93を形成した。まず、ゲート絶縁層形成用塗布液を作製した。具体的には、シクロヘキシルベンゼン1.2mLに、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)1.95mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.57mLと、2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムミネラルスピリット溶液(Zr含量12%、Wako 269−01116、株式会社ワコーケミカル製)0.09mLとを混合し、ゲート絶縁層形成用塗布液を得た。
Next, the first
次に、ゲート絶縁層形成用塗布液を基板91及びゲート電極92上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚135nm)を得た。この後、フォトレジスト(東京応化TSMR8800−BE)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される第1のゲート絶縁層93のパターンと同様のレジストパターンを形成した。
Next, the coating liquid for forming the gate insulating layer was dropped onto the
次に、0.1mol/L塩酸(wako 083-01115)に30秒間浸漬し、レジストパターンの形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングした後、剥離液(東京応化 剥離液104)に2分間浸漬してレジストパターンも除去することにより第1のゲート絶縁層93を形成した。
Next, it was immersed in 0.1 mol / L hydrochloric acid (wako 083-01115) for 30 seconds to etch the strontium lanthanum zirconium oxide in the region where the resist pattern was not formed, and then it was added to the stripping solution (Tokyo Oka stripping solution 104). The first
次に、フローティングゲート電極94を形成した。具体的には、第1のゲート絶縁層93上に、DCスパッタ法によりMo膜を厚さ約15nmとなるように成膜した。この後、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成されるフローティングゲート電極94のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMo膜を除去し、この後、レジストパターンも除去することにより、フローティングゲート電極94を形成した。
Next, the floating
次に、第2のゲート絶縁層95を形成した。具体的には、第1のゲート絶縁層93及びフローティングゲート電極94の上に、CVD法によりSiO2を厚さ50nmとなるように成膜した。この後、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成される第2のゲート絶縁層95のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のSiO2膜を除去し、この後、レジストパターンも除去することにより、第2のゲート絶縁層95を形成した。
Next, the second
次に、ソース電極96及びドレイン電極97を形成した。具体的には、第2のゲート絶縁層95上にDCスパッタ法により透明導電膜であるITO膜を膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、ITO膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成されるソース電極96及びドレイン電極97のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のITO膜を除去し、この後、レジストパターンも除去することにより、ITO膜からなるソース電極96及びドレイン電極97を形成した。
Next, the
次に、活性層98を形成した。具体的には、DCスパッタ法により、Mg−In系酸化物膜を膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、Mg−In系酸化物膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、現像により、形成される活性層98のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のMg−In系酸化物膜を除去し、この後、レジストパターンも除去することにより、活性層98を形成した。
Next, the
これにより、ソース電極96とドレイン電極97との間にチャネルが形成されるように活性層98が形成された。
As a result, the
最後に、パッシベーション層114を形成した。具体的には、プラズマCVDによりSiON膜を平均膜厚が300nmとなるように成膜した。この後、SiON膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるパッシベーション層114のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のSiON膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、パッシベーション層114を形成した。以上の工程により、不揮発性半導体メモリ素子90を作製した。
Finally, the
これらの工程により作製した不揮発性半導体メモリ素子90は、低消費電力な特性を示した。
The non-volatile
以上より、第1のゲート絶縁層として前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能な不揮発性半導体メモリ素子を作製できることがわかった。 From the above, it was found that a high-performance non-volatile semiconductor memory device can be manufactured by a low-cost process in which the first oxide is used as the first gate insulating layer and the first oxide is patterned by wet etching. It was.
[実施例26]
実施例26では、図12に示す不揮発性半導体メモリ素子100を作製した。まず、p型Siからなる基板101上に、表面を熱酸化することにより、最終的に第2のゲート絶縁層104となるSiO2膜を5nm形成した後、CVD法によって最終的にフローティングゲート電極105となる多結晶シリコン膜を形成した。
[Example 26]
In Example 26, the non-volatile
次に、第1のゲート絶縁層102を形成するためのゲート絶縁層形成用塗布液を作製した。具体的には、シクロヘキシルベンゼン4.0mLに、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)1.95mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.57mLと、2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムミネラルスピリット溶液(Zr含量12%、Wako 269−01116、株式会社ワコーケミカル製)0.09mLとを混合し、ゲート絶縁層形成用塗布液を得た。
Next, a coating liquid for forming a gate insulating layer for forming the first
次に、ゲート絶縁層形成用塗布液を基板101へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、常誘電体であり、アモルファスであるストロンチウムランタンジルコニウム酸化物(膜厚10nm)を得た。
Next, the coating liquid for forming the gate insulating layer was dropped onto the
次に、CVD法によって多結晶シリコン膜を形成後、フォトリソグラフィ工程によって多結晶シリコン膜をパターニングし、ゲート電極103を得た。そしてゲート電極103をマスクとして、0.1mol/L塩酸(wako 083-01115)に5秒間浸漬し、ゲート電極103の形成されていない領域のストロンチウムランタンジルコニウム酸化物をエッチングすることで、第1のゲート絶縁層102を形成した。更に、ドライエッチングにより第1のゲート絶縁層102の下層の多結晶シリコン膜及びSiO2膜を順次エッチングすることで、フローティングゲート電極105、第2のゲート絶縁層104(トンネル絶縁層)を形成した。
Next, after forming a polycrystalline silicon film by the CVD method, the polycrystalline silicon film was patterned by a photolithography step to obtain a
次に、CVD法によりSiONを堆積した後、全面をドライエッチングすることにより、ゲート側壁絶縁膜106を形成した。次に、ゲート電極103及びゲート側壁絶縁膜106を自己整合マスクとして、基板101にリンのイオン注入を行い、イオン拡散させることで、ソース領域107及びドレイン領域108を形成した。
Next, after SION was deposited by the CVD method, the entire surface was dry-etched to form the gate side
最後に、パッシベーション層115を形成した。具体的には、プラズマCVDによりSiON膜を平均膜厚が300nmとなるように成膜した。この後、SiON膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるパッシベーション層115のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、RIEにより、レジストパターンの形成されていない領域のSiON膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、パッシベーション層115を形成した。以上の工程により、不揮発性半導体メモリ素子100を作製した。
Finally, the
これらの工程により作製した不揮発性半導体メモリ素子100は、低消費電力な特性を示した。
The non-volatile
以上より、第1のゲート絶縁層として前記第1の酸化物を用い、前記第1の酸化物をウェットエッチングによりパターニングする低コストなプロセスで、高性能な不揮発性半導体メモリ素子を作製できることがわかった。 From the above, it was found that a high-performance non-volatile semiconductor memory device can be manufactured by a low-cost process in which the first oxide is used as the first gate insulating layer and the first oxide is patterned by wet etching. It was.
[実施例27]
<電界効果型トランジスタの作製>
−第1のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
トルエン1mLに、HMDS(1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン、東京応化工業株式会社製)0.14mLと、2−エチルヘキサン酸カルシウム2−エチルヘキサン酸溶液(Ca含量3%−8%、Alfa36657、Alfa Aesar製)0.37mLとを混合し、第1のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第1のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第2の酸化物は、表3に示す組成となる。
[Example 27]
<Manufacturing of field effect transistor>
-Preparation of coating liquid for forming the first passivation layer-
HMDS (1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) 0.14 mL and calcium 2-ethylhexanoate 2-ethylhexanoic acid solution (Ca content) are added to 1 mL of toluene. 3% -8%, Alfa36657, manufactured by Alfa Aesar) was mixed with 0.37 mL to obtain a coating solution for forming a first passivation layer. The second oxide formed by the coating liquid for forming the first passivation layer has the composition shown in Table 3.
−第2のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
シクロヘキシルベンゼン1.2mLに、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)2.17mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.63mLとを混合し、第2のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第2のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第1の酸化物は、表3に示す組成となる。
-Preparation of coating liquid for forming the second passivation layer-
To 1.2 mL of cyclohexylbenzene, 2.17 mL of 2-ethylhexanoate lanthanum toluene solution (
−ソース電極及びドレイン電極の形成−
最初にガラスからなる基板11に、ソース電極14及びドレイン電極15を形成した。具体的には、基板11上に、DCスパッタリングにより、Al(アルミニウム)合金膜を平均膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、Al合金膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるソース電極14及びドレイン電極15のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域のAl合金膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、Al合金膜からなるソース電極14及びドレイン電極15を形成した。
-Formation of source and drain electrodes-
First, a
−活性層の形成−
次に、活性層16を形成した。具体的には、DCスパッタリングにより、Mg−In系酸化物(In2MgO4)膜を平均膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、Mg−In系酸化物膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される活性層16のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域のMg−In系酸化物膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、活性層16を形成した。これにより、ソース電極14とドレイン電極15との間にチャネルが形成されるように活性層16が形成された。
-Formation of active layer-
Next, the
−ゲート絶縁層の形成−
次に、基板11、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16上に、ゲート絶縁層13を形成した。具体的には、基板11、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16上に、RFスパッタリングにより、Al2O3膜を平均膜厚が約300nmとなるように成膜した。
-Formation of gate insulating layer-
Next, the
−ゲート電極の形成−
次に、ゲート絶縁層13上にゲート電極12を形成した。具体的には、ゲート絶縁層13上に、DCスパッタリングによりMo(モリブデン)膜を平均膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、Mo膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるゲート電極12のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、エッチングにより、レジストパターンが形成されていない領域のMo膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、Mo膜からなるゲート電極12を形成した。
-Formation of gate electrode-
Next, the
−第1のパッシベーション層170aの形成−
次に、第1のパッシベーション層形成用塗布液0.4mLをゲート絶縁層13及びゲート電極12上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第1のパッシベーション層170aとして、前記第2の酸化物の膜を形成した。第1のパッシベーション層170aの平均膜厚は、約25nmであった。
-Formation of the
Next, 0.4 mL of the coating liquid for forming the first passivation layer was dropped onto the
−第2のパッシベーション層170bの形成−
次に、第2のパッシベーション層形成用塗布液0.6mLを第1のパッシベーション層170a上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。(500rpmで5秒間回転させた後、3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第2のパッシベーション層170bとして、前記第1の酸化物膜を形成した。第2のパッシベーション層170bの平均膜厚は、約135nmであった。
-Formation of the
Next, 0.6 mL of the coating liquid for forming the second passivation layer was dropped onto the
−マスクの形成−
次に、第2のパッシベーション層170b(前記第1の酸化物膜)上に、フォトレジスト(TSMR−8800BE、東京応化工業製)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される第2のパッシベーション層17bのパターンと同様のレジストパターンを形成した。
-Mask formation-
Next, a photoresist (TSMR-8800BE, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied onto the
−第2のパッシベーション層170bのエッチング−
次に、第2のパッシベーション層170bを0.36wt%の塩酸(Wako 083−01115)に20秒間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンが形成されていない領域の前記第1の酸化物膜を除去し、第2のパッシベーション層17bを形成した。
-Etching of the
Next, the
−第1のパッシベーション層170aのエッチング−
次に、第1のパッシベーション層170aを2.5wt%のフッ化水素酸に15秒浸漬し、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域の前記第2の酸化物の膜を除去し、第1のパッシベーション層17aを形成した。
-Etching of the
Next, the
−マスクの除去−
このあと、剥離液(剥離液104 東京応化工業製)に2分間浸漬してレジストパターンも除去した。
-Mask removal-
Then, the resist pattern was also removed by immersing in a stripping solution (stripping
[実施例28]
<電界効果型トランジスタの作製>
−第1のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
トルエン1mLに、HMDS(1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン、東京応化工業株式会社製)0.13mLと、2−エチルヘキサン酸マグネシウムトルエン溶液(Mg含量3%、Strem 12−1260、Strem Chemicals製)0.32mLと、2−エチルヘキサン酸バリウムトルエン溶液(Ba含量8%、Wako 021−09471、株式会社ワコーケミカル製)0.40mLとを混合し、第1のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第1のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第2の酸化物は、表3に示す組成となる。
[Example 28]
<Manufacturing of field effect transistor>
-Preparation of coating liquid for forming the first passivation layer-
HMDS (1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) 0.13 mL and magnesium 2-ethylhexanoate toluene solution (
−第2のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
シクロヘキシルベンゼン1.2mLに、スカンジウム(III)トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘブタンジオナート)水和物(SIGMA−ALDRICH 517607、SIGMA−ALDRICH製)0.54gと、2−エチルヘキサン酸マグネシウムトルエン溶液(Mg含量3%、Strem 12−1260、Strem Chemicals製)0.12mLと、2−エチルヘキサン酸カルシウム2−エチルヘキサン酸溶液(Ca含量3%−8%、Alfa36657、Alfa Aesar製)0.08mLとを混合し、第2のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第2のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第1の酸化物は、表3に示す組成となる。
-Preparation of coating liquid for forming the second passivation layer-
0.54 g of scandium (III) tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-hebutandionate) hydrate (SIGMA-ALDRICH 517607, manufactured by SIGMA-ALDRICH) in 1.2 mL of cyclohexylbenzene. , Magnesium 2-ethylhexanoate toluene solution (
次に、実施例27と同様にボトムコンタクト/トップゲート型の電界効果型トランジスタを作製した。但し、第1のパッシベーション層17aと第2のパッシベーション層17bの積層順を実施例27とは反対にした。
Next, a bottom contact / top gate type field effect transistor was manufactured in the same manner as in Example 27. However, the stacking order of the
−ソース電極及びドレイン電極の形成−
最初にガラスからなる基板11に、ソース電極14及びドレイン電極15を形成した。具体的には、基板11上に、DCスパッタリングにより、Al(アルミニウム)合金膜を平均膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、Al合金膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるソース電極14及びドレイン電極15のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域のAl合金膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、Al合金膜からなるソース電極14及びドレイン電極15を形成した。
-Formation of source and drain electrodes-
First, a
−活性層の形成−
次に、活性層16を形成した。具体的には、DCスパッタリングにより、Mg−In系酸化物(In2MgO4)膜を平均膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、Mg−In系酸化物膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される活性層16のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域のMg−In系酸化物膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、活性層16を形成した。これにより、ソース電極14とドレイン電極15との間にチャネルが形成されるように活性層16が形成された。
-Formation of active layer-
Next, the
−ゲート絶縁層の形成−
次に、基板11、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16上に、ゲート絶縁層13を形成した。具体的には、基板11、ソース電極14、ドレイン電極15、及び活性層16上に、RFスパッタリングにより、Al2O3膜を平均膜厚が約300nmとなるように成膜した。
-Formation of gate insulating layer-
Next, the
−ゲート電極の形成−
次に、ゲート絶縁層13上にゲート電極12を形成した。具体的には、ゲート絶縁層13上に、DCスパッタリングによりMo(モリブデン)膜を平均膜厚が約100nmとなるように成膜した。この後、Mo膜上に、フォトレジストを塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成されるゲート電極12のパターンと同様のレジストパターンを形成した。更に、エッチングにより、レジストパターンが形成されていない領域のMo膜を除去した。この後、レジストパターンも除去することにより、Mo膜からなるゲート電極12を形成した。
-Formation of gate electrode-
Next, the
−第2のパッシベーション層170bの形成−
次に、第2のパッシベーション層形成用塗布液0.6mLをゲート絶縁層13及びゲート電極12上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(500rpmで5秒間回転させた後、3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第2のパッシベーション層170bとして、前記第1の酸化物膜を形成した。第2のパッシベーション層170bの平均膜厚は、約135nmであった。
-Formation of the
Next, 0.6 mL of the coating liquid for forming the second passivation layer was dropped onto the
−第1のパッシベーション層170aの形成−
次に、第1のパッシベーション層形成用塗布液0.4mLを第2のパッシベーション層170b上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第1のパッシベーション層170aとして、前記第2の酸化物の膜を形成した。第1のパッシベーション層170aの平均膜厚は、約25nmであった。
-Formation of the
Next, 0.4 mL of the coating liquid for forming the first passivation layer was dropped onto the
次に、第1のパッシベーション層170a(前記第1の酸化物膜)上に、フォトレジスト(TSMR−8800BE、東京応化工業製)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される第1のパッシベーション層17aのパターンと同様のレジストパターンを形成した。
Next, a photoresist (TSMR-8800BE, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied onto the
−第1のパッシベーション層170aのエッチング−
次に、第1のパッシベーション層170aを19wt%のフッ化アンモニウム、及び18wt%のフッ化水素アンモニウムの混合溶液に15秒間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンが形成されていない領域の前記第2の酸化物の膜を除去し、第1のパッシベーション層17aを形成した。
-Etching of the
Next, the
−第2のパッシベーション層170bのエッチング−
次に、第2のパッシベーション層170bを30℃に加熱した5wt%のシュウ酸に4分間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域の前記第1の酸化物膜を除去し、第2のパッシベーション層17bを形成した。
-Etching of the
Next, the
−マスクの除去−
このあと、剥離液(剥離液104 東京応化工業製)に2分間浸漬してレジストパターンも除去した。
-Mask removal-
Then, the resist pattern was also removed by immersing in a stripping solution (stripping
[実施例29]
<電界効果型トランジスタの作製>
−第1のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
トルエン1mLと、HMDS(1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン、東京応化工業株式会社製)0.11mLと、アルミニウムジ(s−ブトキシド)アセト酢酸エステルキレート(Al含量8.4%、Alfa89349、Alfa Aesar製)0.13mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)2.02mLとを混合し、第1のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第1のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第2の酸化物は、表3に示す組成となる。
[Example 29]
<Manufacturing of field effect transistor>
-Preparation of coating liquid for forming the first passivation layer-
1 mL of toluene, 0.11 mL of HMDS (1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) and aluminum di (s-butoxide) acetoacetic ester chelate (Al content 8) .4%, Alfa89349, manufactured by Alfa Aesar) 0.13 mL and strontium 2-ethylhexanoate toluene solution (
−第2のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
シクロヘキシルベンゼン1.2mLと、サマリウムアセチルアセトナート三水和物(Strem 93−6226、Strem Chemicals製)0.19gと、2−エチルヘキサン酸ガドリニウムトルエン溶液(Gd含量25%、Strem 64−3500、Strem Chemicals製)0.27mLと、2−エチルヘキサン酸バリウムトルエン溶液(Ba含量8%、Wako 021−09471、株式会社ワコーケミカル製)0.49mLとを混合し、第2のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第2のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第1の酸化物は、表3に示す組成となる。
-Preparation of coating liquid for forming the second passivation layer-
1.2 mL of cyclohexylbenzene, 0.19 g of samarium acetylacetonate trihydrate (Strem 93-6226, manufactured by Strem Chemicals), and a toluene solution of gadrinium 2-ethylhexanoate (
次に、図16(b)のような、ボトムコンタクト/トップゲート型の電界効果型トランジスタを作製した。ソース電極14、ドレイン電極15、活性層16、ゲート絶縁層13、及びゲート電極12は、実施例27と同様の方法で形成した。
Next, a bottom contact / top gate type field effect transistor as shown in FIG. 16 (b) was manufactured. The
−第1のパッシベーション層170aの形成−
次に、第1のパッシベーション層形成用塗布液0.4mLをゲート絶縁層13及びゲート電極12上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第1のパッシベーション層170aとして、前記第2の酸化物の膜を形成した。第1のパッシベーション層170aの平均膜厚は、約25nmであった。
-Formation of the
Next, 0.4 mL of the coating liquid for forming the first passivation layer was dropped onto the
−第2のパッシベーション層170bの形成−
次に、第2のパッシベーション層形成用塗布液0.6mLを第1のパッシベーション層170a上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。(500rpmで5秒間回転させた後、3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第2のパッシベーション層170bとして、前記第1の酸化物膜を形成した。第2のパッシベーション層170bの平均膜厚は、約135nmであった。
-Formation of the
Next, 0.6 mL of the coating liquid for forming the second passivation layer was dropped onto the
−マスクの形成−
次に、第2のパッシベーション層170b(前記第1の酸化物膜)上に、フォトレジスト(TSMR−8800BE、東京応化工業製)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される第2のパッシベーション層17bのパターンと同様のレジストパターンを形成した。
-Mask formation-
Next, a photoresist (TSMR-8800BE, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied onto the
−第2のパッシベーション層170bのエッチング−
次に、第2のパッシベーション層170bを57.9wt%の燐酸、21.1wt%の硝酸の混合溶液に30秒間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンが形成されていない領域の前記第1の酸化物膜を除去し、第2のパッシベーション層17bを形成した。
-Etching of the
Next, the
−第1のパッシベーション層170aのエッチング−
次に、第1のパッシベーション層170aを4wt%のTMAH(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)に1分間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域の前記第2の酸化物の膜を除去し、第1のパッシベーション層17aを形成した。
-Etching of the
Next, the
−マスクの除去−
このあと、剥離液(剥離液104 東京応化工業製)に2分間浸漬してレジストパターンも除去した。
-Mask removal-
Then, the resist pattern was also removed by immersing in a stripping solution (stripping
[実施例30]
<電界効果型トランジスタの作製>
−第1のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
トルエン1mLに、HMDS(1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン、東京応化工業株式会社製)0.11mLと、(4,4,5,5−-テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)ベンゼン(Wako 325−59912、株式会社ワコーケミカル製)0.08gと、2−エチルヘキサン酸マグネシウムトルエン溶液(Mg含量3%、Strem 12−1260、Strem Chemicals製)0.37mLとを混合し、第1のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第1のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第2の酸化物は、表3に示す組成となる。
[Example 30]
<Manufacturing of field effect transistor>
-Preparation of coating liquid for forming the first passivation layer-
To 1 mL of toluene, 0.11 mL of HMDS (1,1,1,3,3,3-hexamethyl disilazane, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) and (4,5,5-tetramethyl-1,4,4,5-tetramethyl-1, 0.08 g of 3,2-dioxaborolan-2-yl) benzene (Wako 325-59912, manufactured by Wako Chemical Co., Ltd.) and a toluene solution of magnesium 2-ethylhexanoate (
−第2のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
シクロヘキシルベンゼン1.2mLに、2−エチルヘキサン酸ネオジム2−エチルヘキサン酸溶液(Nd含量12%、Strem 60−2400、Strem Chemicals製)0.57mLと、2−エチルヘキサン酸ユウロピウム(Strem 93−6311、Strem Chemicals製)0.28gと、2−エチルヘキサン酸マグネシウムトルエン溶液(Mg含量3%、Strem 12−1260、Strem Chemicals製)0.12mLとを混合し、第2のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第2のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第1の酸化物は、表3に示す組成となる。
-Preparation of coating liquid for forming the second passivation layer-
To 1.2 mL of cyclohexylbenzene, 0.57 mL of a 2-ethylhexanoate neodymium 2-ethylhexanoic acid solution (
次に、実施例28と同様にボトムコンタクト/トップゲート型の電界効果型トランジスタを作製した(第1のパッシベーション層17aと第2のパッシベーション層17bの積層順は実施例27と反対である)。
Next, a bottom contact / top gate type field effect transistor was produced in the same manner as in Example 28 (the stacking order of the
−第2のパッシベーション層170bの形成−
次に、第2のパッシベーション層形成用塗布液0.6mLをゲート絶縁層13及びゲート電極12上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(500rpmで5秒間回転させた後、3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第2のパッシベーション層170bとして、前記第1の酸化物膜を形成した。第2のパッシベーション層170bの平均膜厚は、約135nmであった。
-Formation of the
Next, 0.6 mL of the coating liquid for forming the second passivation layer was dropped onto the
−第1のパッシベーション層170aの形成−
次に、第1のパッシベーション層形成用塗布液0.4mLを第2のパッシベーション層170b上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第1のパッシベーション層170aとして、前記第2の酸化物の膜を形成した。第1のパッシベーション層170aの平均膜厚は、約25nmであった。
-Formation of the
Next, 0.4 mL of the coating liquid for forming the first passivation layer was dropped onto the
−マスクの形成−
次に、第1のパッシベーション層170a(前記第1の酸化物膜)上に、フォトレジスト(TSMR−8800BE、東京応化工業製)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される第1のパッシベーション層17aのパターンと同様のレジストパターンを形成した。
-Mask formation-
Next, a photoresist (TSMR-8800BE, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied onto the
−第1のパッシベーション層170aのエッチング−
次に、第1のパッシベーション層170aを14wt%のフッ化アンモニウム、及び12wt%のフッ化水素アンモニウムの混合溶液に15秒間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンが形成されていない領域の前記第2の酸化物の膜を除去し、第1のパッシベーション層17aを形成した。
-Etching of the
Next, the
−第2のパッシベーション層170bのエッチング−
次に、第2のパッシベーション層170bを6wt%の過酸化水素水に2分間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域の前記第1の酸化物膜を除去し、第2のパッシベーション層17bを形成した。
-Etching of the
Next, the
−マスクの除去−
このあと、剥離液(剥離液104 東京応化工業製)に2分間浸漬してレジストパターンも除去した。
-Mask removal-
Then, the resist pattern was also removed by immersing in a stripping solution (stripping
[実施例31]
<電界効果型トランジスタの作製>
−第1のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
トルエン1mLに、HMDS(1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン、東京応化工業株式会社製)0.17mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.47mLと、2−エチルヘキサン酸バリウムトルエン溶液(Ba含量8%、Wako 021−09471、株式会社ワコーケミカル製)0.21mLとを混合し、第1のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第1のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第2の酸化物は、表4に示す組成となる。
[Example 31]
<Manufacturing of field effect transistor>
-Preparation of coating liquid for forming the first passivation layer-
To 1 mL of toluene, 0.17 mL of HMDS (1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) and a solution of strontium 2-ethylhexanoate in toluene (
−第2のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
シクロヘキシルベンゼン1.2mLに、スカンジウム(III)トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘブタンジオナート)水和物(SIGMA−ALDRICH 517607、SIGMA−ALDRICH製)0.16gと、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)1.46mLと、2−エチルヘキサン酸カルシウム2−エチルヘキサン酸溶液(Ca含量3%−8%、Alfa36657、Alfa Aesar製)0.03mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.34mLと、2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムミネラルスピリット溶液(Zr含量12%、Wako 269−01116、株式会社ワコーケミカル製)0.07mLとを混合し、第2のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第2のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第1の酸化物は、表4に示す組成となる。
-Preparation of coating liquid for forming the second passivation layer-
0.16 g of scandium (III) tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-hebutandionate) hydrate (SIGMA-ALDRICH 517607, manufactured by SIGMA-ALDRICH) in 1.2 mL of cyclohexylbenzene. , 2-Ethylhexanoic acid lanthanum toluene solution (
−第1のパッシベーション層170aの形成−
次に、第1のパッシベーション層形成用塗布液0.4mLをゲート絶縁層13及びゲート電極12上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第1のパッシベーション層170aとして、前記第2の酸化物の膜を形成した。第1のパッシベーション層170aの平均膜厚は、約25nmであった。
-Formation of the
Next, 0.4 mL of the coating liquid for forming the first passivation layer was dropped onto the
−第2のパッシベーション層170bの形成−
次に、第2のパッシベーション層形成用塗布液0.6mLを第1のパッシベーション層170a上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。(500rpmで5秒間回転させた後、3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第2のパッシベーション層170bとして、前記第1の酸化物膜を形成した。第2のパッシベーション層170bの平均膜厚は、約135nmであった。
-Formation of the
Next, 0.6 mL of the coating liquid for forming the second passivation layer was dropped onto the
−マスクの形成−
次に、第2のパッシベーション層170b(前記第1の酸化物膜)上に、フォトレジスト(TSMR−8800BE、東京応化工業製)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される第2のパッシベーション層17bのパターンと同様のレジストパターンを形成した。
-Mask formation-
Next, a photoresist (TSMR-8800BE, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied onto the
−第2のパッシベーション層170bのエッチング−
次に、第2のパッシベーション層170bを0.36wt%の塩酸に20秒間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンが形成されていない領域の前記第1の酸化物膜を除去し、第2のパッシベーション層17bを形成した。
-Etching of the
Next, the
−第1のパッシベーション層170aのエッチング−
次に、第1のパッシベーション層170aを14wt%のフッ化アンモニウム、及び3.2wt%のフッ化水素アンモニウムの混合溶液に1分間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域の前記第2の酸化物の膜を除去し、第1のパッシベーション層17aを形成した。
-Etching of the
Next, the
−マスクの除去−
このあと、剥離液(剥離液104 東京応化工業製)に2分間浸漬してレジストパターンも除去した。
-Mask removal-
Then, the resist pattern was also removed by immersing in a stripping solution (stripping
[実施例32]
<電界効果型トランジスタの作製>
−第1のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
トルエン1mLと、HMDS(1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン、東京応化工業株式会社製)0.15mLと、2−エチルヘキサン酸カルシウム2−エチルヘキサン酸溶液(Ca含量3%−8%、Alfa36657、Alfa Aesar製)0.31mLとを混合し、第1のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第1のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第2の酸化物は、表4に示す組成となる。
[Example 32]
<Manufacturing of field effect transistor>
-Preparation of coating liquid for forming the first passivation layer-
1 mL of toluene, 0.15 mL of HMDS (1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) and a 2-ethylhexanoic acid solution of calcium 2-ethylhexanoate (Ca content). 3% -8%, Alfa36657, manufactured by Alfa Aesar) was mixed with 0.31 mL to obtain a coating solution for forming a first passivation layer. The second oxide formed by the coating liquid for forming the first passivation layer has the composition shown in Table 4.
−第2のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
シクロヘキシルベンゼン1.2mLと、ジスプロシウムアセチルアセトナート三水和物(Strem 66−2002、Strem Chemicals製)0.13gと、イッテルビウムアセチルアセトナート三水和物(Strem 70−2202、Strem Chemicals製)0.27gと、2−エチルヘキサン酸マグネシウムトルエン溶液(Mg含量3%、Strem 12−1260、Strem Chemicals製)0.12mLと、2−エチルヘキサン酸ハフニウム2−エチルヘキサン酸溶液(Gelest AKH332、Gelest製)0.10mLとを混合し、第2のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第2のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第1の酸化物は、表4に示す組成となる。
-Preparation of coating liquid for forming the second passivation layer-
Cyclohexylbenzene 1.2 mL, disprocium acetylacetonate trihydrate (Strem 66-2002, manufactured by Strem Chemicals) 0.13 g, and itterbium acetylacetonate trihydrate (Strem 70-2202, manufactured by Strem Chemicals) 0. 27 g, 0.12 mL of magnesium toluene 2-ethylhexanoate solution (
次に、図16(b)のような、ボトムコンタクト/トップゲート型の電界効果型トランジスタを作製した。ソース電極14、ドレイン電極15、活性層16、ゲート絶縁層13、及びゲート電極12は、実施例27と同様の方法で形成した。
Next, a bottom contact / top gate type field effect transistor as shown in FIG. 16 (b) was manufactured. The
−第1のパッシベーション層170aの形成−
次に、第1のパッシベーション層形成用塗布液0.4mLをゲート絶縁層13及びゲート電極12上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第1のパッシベーション層170aとして、前記第2の酸化物の膜を形成した。第1のパッシベーション層170aの平均膜厚は、約25nmであった。
-Formation of the
Next, 0.4 mL of the coating liquid for forming the first passivation layer was dropped onto the
−第2のパッシベーション層170bの形成−
次に、第2のパッシベーション層形成用塗布液0.6mLを第1のパッシベーション層170a上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。(500rpmで5秒間回転させた後、3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第2のパッシベーション層170bとして、前記第1の酸化物膜を形成した。第2のパッシベーション層170bの平均膜厚は、約135nmであった。
-Formation of the
Next, 0.6 mL of the coating liquid for forming the second passivation layer was dropped onto the
−マスクの形成−
次に、第2のパッシベーション層170b(前記第1の酸化物膜)上に、フォトレジスト(TSMR−8800BE、東京応化工業製)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される第2のパッシベーション層17bのパターンと同様のレジストパターンを形成した。
-Mask formation-
Next, a photoresist (TSMR-8800BE, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied onto the
−第2のパッシベーション層170bのエッチング−
次に、第2のパッシベーション層170bを55wt%の燐酸、30wt%の酢酸、5wt%の硝酸の混合溶液に30秒間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンが形成されていない領域の前記第1の酸化物膜を除去し、第2のパッシベーション層17bを形成した。
-Etching of the
Next, the
−第1のパッシベーション層170aのエッチング−
次に、第1のパッシベーション層170aを6wt%のTMAH(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)に1分間浸漬し、エッチングによりレジストパターンの形成されていない領域の前記第2の酸化物の膜を除去し、第1のパッシベーション層17aを形成した。
-Etching of the
Next, the
−マスクの除去−
このあと、剥離液(剥離液104 東京応化工業製)に2分間浸漬してレジストパターンも除去した。
-Mask removal-
Then, the resist pattern was also removed by immersing in a stripping solution (stripping
[実施例33]
<電界効果型トランジスタの作製>
−第1のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
トルエン1mLと、HMDS(1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン、東京応化工業株式会社製)0.09mLと、アルミニウムジ(s−ブトキシド)アセト酢酸エステルキレート(Al含量8.4%、Alfa89349、Alfa Aesar製)0.18mLと、2−エチルヘキサン酸バリウムトルエン溶液(Ba含量8%、Wako 021−09471、株式会社ワコーケミカル製)0.69mLとを混合し、第1のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第1のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第2の酸化物は、表4に示す組成となる。
[Example 33]
<Manufacturing of field effect transistor>
-Preparation of coating liquid for forming the first passivation layer-
1 mL of toluene, 0.09 mL of HMDS (1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) and aluminum di (s-butoxide) acetoacetic ester chelate (Al content 8) .4%, Alfa89349, manufactured by Alfa Aesar) 0.18 mL and barium toluene 2-ethylhexanoate solution (
−第2のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
シクロヘキシルベンゼン1.2mLと、2−エチルヘキサン酸イットリウム(Strem 39−2400、Strem Chemicals製)0.51gと、2−エチルヘキサン酸マグネシウムトルエン溶液(Mg含量3%、Strem 12−1260、Strem Chemicals製)0.06mLと、2−エチルヘキサン酸ハフニウム2−エチルヘキサン酸溶液(Gelest AKH332、Gelest製)0.07mLとを混合し、第2のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第2のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第1の酸化物は、表4に示す組成となる。
-Preparation of coating liquid for forming the second passivation layer-
1.2 mL of cyclohexylbenzene, 0.51 g of yttrium 2-ethylhexanoate (Strem 39-2400, manufactured by Strem Chemicals), and a toluene solution of magnesium 2-ethylhexanoate (
次に、実施例28と同様にボトムコンタクト/トップゲート型の電界効果型トランジスタを作製した(第1のパッシベーション層17aと第2のパッシベーション層17bの積層順は実施例27と反対である)。
Next, a bottom contact / top gate type field effect transistor was produced in the same manner as in Example 28 (the stacking order of the
−第2のパッシベーション層170bの形成−
次に、第2のパッシベーション層形成用塗布液0.6mLをゲート絶縁層13及びゲート電極12上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(500rpmで5秒間回転させた後、3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第2のパッシベーション層170bとして、前記第1の酸化物膜を形成した。第2のパッシベーション層170bの平均膜厚は、約135nmであった。
-Formation of the
Next, 0.6 mL of the coating liquid for forming the second passivation layer was dropped onto the
−第1のパッシベーション層170aの形成−
次に、第1のパッシベーション層形成用塗布液0.4mLを第2のパッシベーション層170b上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第1のパッシベーション層170aとして、前記第2の酸化物の膜を形成した。第1のパッシベーション層170aの平均膜厚は、約25nmであった。
-Formation of the
Next, 0.4 mL of the coating liquid for forming the first passivation layer was dropped onto the
−マスクの形成−
次に、第1のパッシベーション層170a(前記第1の酸化物膜)上に、フォトレジスト(TSMR−8800BE、東京応化工業製)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される第1のパッシベーション層17aのパターンと同様のレジストパターンを形成した。
-Mask formation-
Next, a photoresist (TSMR-8800BE, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied onto the
−第1のパッシベーション層170aのエッチング−
次に、第1のパッシベーション層170aを5wt%のフッ化水素酸に15秒間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンが形成されていない領域の前記第2の酸化物の膜を除去し、第1のパッシベーション層17aを形成した。
-Etching of the
Next, the
−第2のパッシベーション層170bのエッチング−
次に、第2のパッシベーション層170bを80wt%の燐酸、10wt%の酢酸、5wt%の硝酸の混合溶液に30秒間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域の前記第1の酸化物膜を除去し、第2のパッシベーション層17bを形成した。
-Etching of the
Next, the
−マスクの除去−
このあと、剥離液(剥離液104 東京応化工業製)に2分間浸漬してレジストパターンも除去した。
-Mask removal-
Then, the resist pattern was also removed by immersing in a stripping solution (stripping
[実施例34]
<電界効果型トランジスタの作製>
−第1のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
トルエン1mLと、HMDS(1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン、東京応化工業株式会社製)0.11mLと、アルミニウムジ(s−ブトキシド)アセト酢酸エステルキレート(Al含量8.4%、Alfa89349、Alfa Aesar製)0.10mLと、(4,4,5,5−-テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)ベンゼン(Wako 325−59912、株式会社ワコーケミカル製)0.07gと、2−エチルヘキサン酸カルシウム2−エチルヘキサン酸溶液(Ca含量3%−8%、Alfa36657、Alfa Aesar製)0.09mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.19mLとを混合し、第1のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第1のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第2の酸化物は、表4に示す組成となる。
[Example 34]
<Manufacturing of field effect transistor>
-Preparation of coating liquid for forming the first passivation layer-
1 mL of toluene, 0.11 mL of HMDS (1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane, manufactured by Tokyo Oka Kogyo Co., Ltd.) and aluminum di (s-butoxide) acetoacetic ester chelate (Al content 8) .4%, Alfa89349, manufactured by Alfa Aesar) 0.10 mL and (4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl) benzene (Wako 325-59912, Wako Co., Ltd.) 0.07 g of chemical), 0.09 mL of calcium 2-ethylhexanoate 2-ethylhexanoic acid solution (
−第2のパッシベーション層形成用塗布液の作製−
シクロヘキシルベンゼン1.2mLと、2−エチルヘキサン酸ランタントルエン溶液(La含量7%、Wako 122−03371、株式会社ワコーケミカル製)1.95mLと、2−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液(Sr含量2%、Wako 195−09561、株式会社ワコーケミカル製)0.57mLと、2−エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムミネラルスピリット溶液(Zr含量12%、Wako 269−01116、株式会社ワコーケミカル製)0.09mLとを混合し、第2のパッシベーション層形成用塗布液を得た。第2のパッシベーション層形成用塗布液によって形成される前記第1の酸化物は、表4に示す組成となる。
-Preparation of coating liquid for forming the second passivation layer-
Cyclohexylbenzene 1.2 mL, 2-ethylhexanoate lanthanum toluene solution (
次に、図16(b)のような、ボトムコンタクト/トップゲート型の電界効果型トランジスタを作製した。ソース電極14、ドレイン電極15、活性層16、ゲート絶縁層13、及びゲート電極12は、実施例27と同様の方法で形成した。
Next, a bottom contact / top gate type field effect transistor as shown in FIG. 16 (b) was manufactured. The
−第1のパッシベーション層170aの形成−
次に、第1のパッシベーション層形成用塗布液0.4mLをゲート絶縁層及びゲート電極12上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした(3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第1のパッシベーション層170aとして、前記第2の酸化物の膜を形成した。第1のパッシベーション層170aの平均膜厚は、約25nmであった。
-Formation of the
Next, 0.4 mL of the coating liquid for forming the first passivation layer was dropped onto the gate insulating layer and the
−第2のパッシベーション層170bの形成−
次に、第2のパッシベーション層形成用塗布液0.6mLを第1のパッシベーション層170a上へ滴下し、所定の条件でスピンコートした。(500rpmで5秒間回転させた後、3,000rpmで20秒間回転させ、5秒間で0rpmとなるように回転を止めた)。続いて、大気中で120℃1時間の乾燥処理後、O2雰囲気下で400℃3時間の焼成を行い、第2のパッシベーション層170bとして、前記第1の酸化物膜を形成した。第2のパッシベーション層170bの平均膜厚は、約135nmであった。
-Formation of the
Next, 0.6 mL of the coating liquid for forming the second passivation layer was dropped onto the
−マスクの形成−
次に、第2のパッシベーション層170b(前記第1の酸化物膜)上に、フォトレジスト(TSMR−8800BE、東京応化工業製)を塗布し、プリベーク、露光装置による露光、及び現像により、形成される第2のパッシベーション層17bのパターンと同様のレジストパターンを形成した。
-Mask formation-
Next, a photoresist (TSMR-8800BE, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied onto the
−第2のパッシベーション層170bのエッチング−
次に、第2のパッシベーション層170bを0.36wt%の塩酸(wako083−01115 和光純薬製)に20秒間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンが形成されていない領域の前記第1の酸化物膜を除去し、第2のパッシベーション層17bを形成した。
-Etching of the
Next, the
−第1のパッシベーション層170aのエッチング−
次に、第1のパッシベーション層170aを14wt%のフッ化アンモニウム、及び12wt%のフッ化水素アンモニウムの混合溶液に15秒間浸漬し、エッチングにより、レジストパターンの形成されていない領域の前記第2の酸化物の膜を除去し、第1のパッシベーション層17aを形成した。
-Etching of the
Next, the
−マスクの除去−
このあと、剥離液(剥離液104 東京応化工業製)に2分間浸漬してレジストパターンも除去した。
<電界効果型トランジスタのトランジスタ特性評価>
実施例27〜34で作製した電界効果型トランジスタのトランジスタ特性を評価した。実施例27〜34のトランジスタ特性は、ドレイン電極15−ソース電極14間電圧(Vds)=+10Vとした場合の、ゲート電極12−ソース電極14間電圧(Vgs)とドレイン電極15−ソース電極14間電流(Ids)との関係(Vgs−Ids)を測定した。
-Mask removal-
Then, the resist pattern was also removed by immersing in a stripping solution (stripping
<Transistor characteristic evaluation of field effect transistor>
The transistor characteristics of the field-effect transistor produced in Examples 27 to 34 were evaluated. The transistor characteristics of Examples 27 to 34 are the voltage between the
又、トランジスタ特性(Vgs−Ids)の評価結果より、飽和領域における電界効果移動度を算出した。又、トランジスタのオン状態(例えばVgs=+10V)とオフ状態(例えばVgs=−10V)のIdsの比(on/off比、オン/オフ比)を算出した。又、Vgs印加に対するIdsの立ち上がりの鋭さの指標として、S値を算出した。又、Vgs印加に対するIdsの立ち上がりの電圧値として、閾値電圧(Vth)を算出した。 Further, the field effect mobility in the saturation region was calculated from the evaluation result of the transistor characteristics (Vgs-Ids). Further, the ratio (on / off ratio, on / off ratio) of the Ids of the transistor in the on state (for example, Vgs = + 10V) and the off state (for example, Vgs = −10V) was calculated. In addition, the S value was calculated as an index of the sharpness of the rise of Ids with respect to the application of Vgs. Further, the threshold voltage (Vth) was calculated as the rising voltage value of Ids with respect to the application of Vgs.
実施例27〜34で作製した電界効果型トランジスタのトランジスタ特性から算出した、移動度、on/off比、S値、及びVthを表5に示す。以下では、トランジスタ特性の結果において、移動度が高く、on/off比が高く、S値が低く、Vthが0V付近であることを優れたトランジスタ特性を表現する。具体的には、移動度が3cm2/Vs以上、on/off比が1.0×108以上、S値が0.7以下、Vthが±5Vの範囲内であることを優れたトランジスタ特性と表現する。
Table 5 shows the mobility, on / off ratio, S value, and Vth calculated from the transistor characteristics of the field-effect transistor manufactured in Examples 27 to 34. In the following, as a result of the transistor characteristics, excellent transistor characteristics are expressed in that the mobility is high, the on / off ratio is high, the S value is low, and Vth is around 0V. Specifically,
表5より、実施例27〜34で作製した電界効果型トランジスタは、移動度が高く、on/off比が高く、S値が低く、Vthが0V付近であり、優れたトランジスタ特性を示すことがわかる。 From Table 5, the field-effect transistor produced in Examples 27 to 34 has high mobility, high on / off ratio, low S value, Vth is around 0V, and exhibits excellent transistor characteristics. Understand.
実施例27〜34で作製した電界効果型トランジスタに対し、大気中(温度50℃、相対湿度50%)でBTS試験を100時間実施した。
The field effect transistors manufactured in Examples 27 to 34 were subjected to a BTS test in the atmosphere (
ストレス条件は以下の4条件とした。
(1)Vgs=+10V、及びVds=0V
(2)Vgs=+10V、及びVds=+10V
(3)Vgs=−10V、及びVds=0V
(4)Vgs=−10V、及びVds=+10V
又、BTS試験が一定時間経過するごとに、Vds=+10Vとした場合の、VgsとIdsとの関係(Vgs−Ids)を測定した。
The stress conditions were the following four conditions.
(1) Vgs = + 10V and Vds = 0V
(2) Vgs = + 10V and Vds = + 10V
(3) Vgs = -10V and Vds = 0V
(4) Vgs = -10V and Vds = + 10V
Further, every time the BTS test elapsed for a certain period of time, the relationship between Vgs and Ids (Vgs-Ids) was measured when Vds = + 10V.
実施例34で作製した電界効果型トランジスタにおいて、ストレス条件をVgs=+10V、及びVds=0VとしたBTS試験のVgs−Idsの結果を図32に示した、又、実施例34で作製した電界効果型トランジスタのストレス条件Vgs=+10V、及びVds=0Vにおける、ストレス時間に対する閾値電圧の変化量(ΔVth)を図33に示した。 In the field effect transistor produced in Example 34, the results of Vgs-Ids in the BTS test in which the stress conditions were Vgs = + 10V and Vds = 0V are shown in FIG. 32, and the field effect produced in Example 34. The amount of change (ΔVth) of the threshold voltage with respect to the stress time under the stress conditions Vgs = + 10V and Vds = 0V of the type transistor is shown in FIG. 33.
又、実施例27〜34で作製した電界効果型トランジスタのBTS試験における、ストレス時間100時間でのΔVthの値を表6に示した。ここで、ΔVthとは、ストレス時間0時間から、あるストレス時間までのVthの変化量を示す。 Table 6 shows the values of ΔVth at a stress time of 100 hours in the BTS test of the field effect transistors manufactured in Examples 27 to 34. Here, ΔVth indicates the amount of change in Vth from a stress time of 0 hours to a certain stress time.
図32、図33、及び表6より、実施例34で作製した電界効果型トランジスタは、ΔVthシフトが小さく、BTS試験に対して優れて信頼性を示すことがわかる。表6より、実施例27〜33で作製した電界効果型トランジスタは、ΔVthシフトが小さく、BTS試験に対して優れた信頼性を示すことがわかる。 From FIGS. 32, 33, and Table 6, it can be seen that the field-effect transistor produced in Example 34 has a small ΔVth shift and exhibits excellent reliability in the BTS test. From Table 6, it can be seen that the field effect transistors produced in Examples 27 to 33 have a small ΔVth shift and show excellent reliability for the BTS test.
10、10A、10B、10C、20、30 電界効果型トランジスタ
11、21、51、61,71、91 基板
12 ゲート電極
13 ゲート絶縁層
14 ソース電極
15 ドレイン電極
16 活性層
17 パッシベーション層
17a、41a、41b 第1のパッシベーション層
17b、41b、42b 第2のパッシベーション層
22 第1のゲート電極
23 ゲート絶縁層
24 第1のソース電極
25 第1のドレイン電極
26 第1の活性層
27 第1のパッシベーション層
32 第2のゲート電極
34 第2のソース電極
35 第2のドレイン電極
36 第2の活性層
37 第2のパッシベーション層
200 有機EL表示素子
210 駆動回路
220 層間絶縁膜
230 有機EL素子
240 隔壁
250 封止層
260 接着層
270 対向絶縁性基板
10, 10A, 10B, 10C, 20, 30 Electric
Claims (20)
前記ゲート絶縁層を形成する第1の工程及び前記パッシベーション層を形成する第2の工程を含み、前記第1の工程及び前記第2の工程の少なくとも何れかの工程が、
アルカリ土類金属と、Ga、Sc、Y、及びランタノイドの少なくとも何れかと、を含む第1の酸化物を形成する工程と、
前記第1の酸化物を塩酸、シュウ酸、硝酸、燐酸、酢酸、硫酸、過酸化水素水のうち、少なくとも何れかを含む第1の溶液によってエッチングする工程と、を含むことを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方法。 A method for manufacturing a field-effect transistor having a gate insulating layer, an active layer, and a passivation layer.
The first step of forming the gate insulating layer and the second step of forming the passivation layer include at least one of the first step and the second step.
A step of forming a first oxide containing an alkaline earth metal and at least one of Ga, Sc, Y, and a lanthanide.
An electric field comprising a step of etching the first oxide with a first solution containing at least one of hydrochloric acid, oxalic acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid, sulfuric acid, and hydrogen peroxide solution. Method of manufacturing effect type transistor.
前記第2の工程が、
Siと、アルカリ土類金属とを含有する第2の酸化物を含有する第1のパッシベーション層を形成する工程と、
前記第1のパッシベーション層に接して配置され、前記第1の酸化物を含有する第2のパッシベーション層を形成する工程と、
前記第1のパッシベーション層をフッ化水素酸、フッ化アンモニウム、フッ化水素アンモニウム、有機アルカリのうち、少なくとも何れかを含む第2の溶液に接触させることでエッチングする工程と、
前記第2のパッシベーション層を前記第1の溶液に接触させることでエッチングする工程と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。 The passivation layer includes a first passivation layer and a second passivation layer.
The second step is
A step of forming a first passivation layer containing a second oxide containing Si and an alkaline earth metal, and
A step of forming a second passivation layer which is arranged in contact with the first passivation layer and contains the first oxide.
A step of etching the first passivation layer by contacting it with a second solution containing at least one of hydrofluoric acid, ammonium fluoride, ammonium hydrogen fluoride, and an organic alkali.
The method for manufacturing a field-effect transistor according to claim 1, further comprising a step of etching the second passivation layer by bringing it into contact with the first solution.
前記第2のパッシベーション層上に前記第1のパッシベーション層を形成する工程と、
前記第1のパッシベーション層上にマスクを形成する工程と、
前記マスクを形成後、前記第1のパッシベーション層を前記第2の溶液に接触させることでエッチングする工程と、
前記第1のパッシベーション層のエッチング後、前記第2のパッシベーション層を前記第1の溶液に接触させることでエッチングする工程と、
前記マスクを除去する工程と、を含むことを特徴とする請求項2に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。 The second step is
A step of forming the first passivation layer on the second passivation layer and
The step of forming a mask on the first passivation layer and
After forming the mask, the first passivation layer is brought into contact with the second solution for etching.
After etching the first passivation layer, the second passivation layer is brought into contact with the first solution for etching.
The method for manufacturing a field effect transistor according to claim 2, further comprising a step of removing the mask.
前記第1のパッシベーション層上に前記第2のパッシベーション層を形成する工程と、
前記第2のパッシベーション層上にマスクを形成する工程と、
前記マスクを形成後、前記第2のパッシベーション層を前記第1の溶液に接触させることでエッチングする工程と、
前記第2のパッシベーション層のエッチング後、前記第1のパッシベーション層を前記第2の溶液に接触させることでエッチングする工程と、
前記マスクを除去する工程と、を含むことを特徴とする請求項2に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。 The second step is
A step of forming the second passivation layer on the first passivation layer and
The step of forming a mask on the second passivation layer and
After forming the mask, the second passivation layer is brought into contact with the first solution for etching.
After etching the second passivation layer, a step of etching by bringing the first passivation layer into contact with the second solution.
The method for manufacturing a field effect transistor according to claim 2, further comprising a step of removing the mask.
前記第1の工程が、
Siと、アルカリ土類金属とを含有する第2の酸化物を含有する第1のゲート絶縁層を形成する工程と、
前記第1のゲート絶縁層に接して配置され、前記第1の酸化物を含有する第2のゲート絶縁層を形成する工程と、
前記第1のゲート絶縁層をフッ化水素酸、フッ化アンモニウム、フッ化水素アンモニウム、有機アルカリのうち、少なくとも何れかを含む第2の溶液に接触させることでエッチングする工程と、
前記第2のゲート絶縁層を前記第1の溶液に接触させることでエッチングする工程と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。 The gate insulating layer includes a first gate insulating layer and a second gate insulating layer.
The first step is
A step of forming a first gate insulating layer containing a second oxide containing Si and an alkaline earth metal, and a step of forming the first gate insulating layer.
A step of forming a second gate insulating layer which is arranged in contact with the first gate insulating layer and contains the first oxide.
A step of etching the first gate insulating layer by contacting it with a second solution containing at least one of hydrofluoric acid, ammonium fluoride, ammonium hydrogen fluoride, and an organic alkali.
The method for manufacturing a field-effect transistor according to claim 1, further comprising a step of etching the second gate insulating layer by bringing it into contact with the first solution.
前記第2のゲート絶縁層上に前記第1のゲート絶縁層を形成する工程と、
前記第1のゲート絶縁層上にマスクを形成する工程と、
前記マスクを形成後、前記第1のゲート絶縁層を前記第2の溶液に接触させることでエッチングする工程と、
前記第1のゲート絶縁層のエッチング後、前記第2のゲート絶縁層を前記第1の溶液に接触させることでエッチングする工程と、
前記マスクを除去する工程と、を含むことを特徴とする請求項5に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。 The first step is
A step of forming the first gate insulating layer on the second gate insulating layer and
The step of forming a mask on the first gate insulating layer and
After forming the mask, the first gate insulating layer is brought into contact with the second solution for etching.
After etching the first gate insulating layer, the second gate insulating layer is brought into contact with the first solution for etching.
The method for manufacturing a field effect transistor according to claim 5, further comprising a step of removing the mask.
前記第1のゲート絶縁層上に前記第2のゲート絶縁層を形成する工程と、
前記第2のゲート絶縁層上にマスクを形成する工程と、
前記マスクを形成後、前記第2のゲート絶縁層を前記第1の溶液に接触させることでエッチングする工程と、
前記第2のゲート絶縁層のエッチング後、前記第1のゲート絶縁層を前記第2の溶液に接触させることでエッチングする工程と、
前記マスクを除去する工程と、を含むことを特徴とする請求項5に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。 The first step is
A step of forming the second gate insulating layer on the first gate insulating layer and
The step of forming a mask on the second gate insulating layer and
After forming the mask, the second gate insulating layer is brought into contact with the first solution for etching.
After etching the second gate insulating layer, the step of etching by bringing the first gate insulating layer into contact with the second solution, and
The method for manufacturing a field effect transistor according to claim 5, further comprising a step of removing the mask.
前記ゲート絶縁層及び前記パッシベーション層は、前記半導体基板上に形成されることを特徴とする請求項1に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。 The active layer is a semiconductor substrate and
The method for manufacturing a field-effect transistor according to claim 1, wherein the gate insulating layer and the passivation layer are formed on the semiconductor substrate.
前記電界効果型トランジスタのドレイン電極と接続される第1のキャパシタ電極、第2のキャパシタ電極、及び前記第1のキャパシタ電極と前記第2のキャパシタ電極との間に設けられるキャパシタ誘電層を形成する工程と、を有することを特徴とする揮発性半導体メモリ素子の製造方法。 Each step in the method for manufacturing a field effect transistor according to claim 1 and
A first capacitor electrode connected to the drain electrode of the electric field effect transistor, a second capacitor electrode, and a capacitor dielectric layer provided between the first capacitor electrode and the second capacitor electrode are formed. A method for manufacturing a volatile semiconductor memory element, which comprises a process.
前記第1の酸化物を形成する工程と、
前記第1の酸化物を前記第1の溶液に接触させることでエッチングする工程と、を含むことを特徴とする請求項14に記載の揮発性半導体メモリ素子の製造方法。 The step of forming the capacitor dielectric layer is
The step of forming the first oxide and
The method for manufacturing a volatile semiconductor memory device according to claim 14, further comprising a step of etching the first oxide by contacting it with the first solution.
前記活性層と前記ゲート絶縁層との間に、第2のゲート絶縁層及びフローティングゲート電極を形成する工程と、を有すること特徴とする不揮発性半導体メモリ素子の製造方法。 Each step in the method for manufacturing a field effect transistor according to claim 1 and
A method for manufacturing a non-volatile semiconductor memory device, which comprises a step of forming a second gate insulating layer and a floating gate electrode between the active layer and the gate insulating layer.
前記駆動回路を形成する工程は、請求項1に記載の電界効果型トランジスタの製造方法における各工程を含むこと特徴とする表示素子の製造方法。 A method for manufacturing a display element, comprising a step of forming a drive circuit including a field effect transistor and a step of forming an optical control element whose optical output is controlled according to a drive signal from the drive circuit.
A method for manufacturing a display element, wherein the step of forming the drive circuit includes each step in the method for manufacturing a field effect transistor according to claim 1.
前記表示素子を形成する工程は、請求項17又は18に記載の表示素子の製造方法における各工程を含むこと特徴とする画像表示装置の製造方法。 A method for manufacturing an image display device including a display in which a plurality of display elements are arranged in a matrix and a display control device for individually controlling each of the display elements, wherein the step of forming the display elements is claimed. Item 17. A method for manufacturing an image display device, which comprises each step in the method for manufacturing a display element according to Item 17 or 18.
前記画像表示装置を形成する工程は、請求項19に記載の画像表示装置の製造方法における各工程を含むこと特徴とするシステムの製造方法。 The step of forming the image display device, which is a method of manufacturing a system having an image display device and an image data creation device for supplying image data to the image display device, is the image display device according to claim 19. A method of manufacturing a system, characterized in that each step in the manufacturing method is included.
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