JP7251223B2 - 酸化物絶縁体膜形成用塗布液 - Google Patents

Description

本発明は、酸化物絶縁体膜形成用塗布液に関する。

近年、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリックス方式の平面薄型ディスプレイ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＦＰＤ）、例えば液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ（ＯＬＥＤ）、電子ペーパーなどが実用化されている。

ＴＦＴに用いられる半導体材料としては、アモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）、及びＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ（ＩＧＺＯ）系の酸化物半導体の３種類に大別できるが、何れの種類のＴＦＴにおいても、外気（酸素・水・窒素）からＴＦＴを保護するパッシベーション層が形成されている。通常、パッシベーション層としてはＳｉＯ_２、ＳｉＯＮ、又はＳｉＮといった低誘電率絶縁膜材料が用いられ、その形成方法は化学気相蒸着法（ＣＶＤ法）や原子層堆積法（ＡＬＤ法）、スパッタ法などの真空プロセスが一般的である。しかし、これらの真空プロセスは、複雑で高価な装置や原料ガスに対する安全対策等を必要とし、プロセスコストが高いという問題がある。

一方、近年、真空プロセスに対して低コスト化が可能である塗布プロセスを用いたプリンテッドエレクトロニクスの開発が活発化している。例えば、パーヒドロポリシラザンキシレン溶液を前駆体溶液とし、塗布プロセスにより形成されたＳｉＯ_２膜をＴＦＴのパッシベーション層（保護層）とする報告がされている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、ＳｉＯ_２膜は線膨張係数が５×１０^－７と低く、それをシリコン活性層、酸化物活性層、金属配線、及び酸化物配線の上に形成すると、後工程の加熱工程においてクラック、剥離などが発生し易く、製造プロセスの安定性に問題がある。なお、安全性の面から、前駆体溶液の溶媒の引火点は高いことが好ましい。

したがって、低コストかつ安定性の高い低誘電率酸化膜形成プロセスを可能とする酸化物絶縁体膜形成用塗布液が求められている。

本発明は、低コストかつ安定性の高い低誘電率酸化膜形成プロセスを可能とする酸化物絶縁体膜形成用塗布液を提供することを目的とする。

本酸化物絶縁体膜形成用塗布液は、酸化物絶縁体膜形成用塗布液であって、ケイ素含有化合物と、アルカリ土類金属含有化合物と、溶媒と、を含有し、前記溶媒が、引火点が２１℃以上２００℃未満である有機溶媒、及び水からなる群から選択される少なくとも１種を含み、前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液の引火点が、３７．８℃以上であることを要件とする。

開示の技術によれば、低コストかつ安定性の高い低誘電率酸化膜形成プロセスを可能とする酸化物絶縁体膜形成用塗布液を提供できる。

本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（その１）である。 本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（その２）である。 本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（その３）である。 本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（その４）である。

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。

（酸化物絶縁体膜形成用塗布液）
本実施の形態に係る酸化物絶縁体膜形成用塗布液は、ケイ素含有化合物と、アルカリ土類金属含有化合物と、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。前記溶媒は、引火点が２１℃以上２００℃未満である有機溶媒、及び水からなる群から選択される少なくとも１種を含む。
前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液の引火点は、３７．８℃（華氏１００度）以上である。

前記ケイ素含有化合物が形成するＳｉＯ_２は、前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液により形成される酸化物絶縁体膜の主成分であり、前記酸化物絶縁体膜の主骨格である網目構造（アモルファス）を形成し、良好な絶縁性を与える。又、前記ケイ素含有化合物が形成するＳｉＯ_２は比誘電率が３．９と低いため、前記酸化物絶縁体膜は低誘電率酸化物絶縁体膜となる。

前記アルカリ土類金属含有化合物は、網目修飾酸化物を構成し、前記酸化物絶縁体膜に構造柔軟性を与える。すなわち前記酸化物絶縁体膜の線膨張係数を調整し、前記酸化物絶縁体膜のプロセス安定性を高くする。

前記アルミニウム含有化合物及びホウ素含有化合物が形成するＡｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３は、前記ＳｉＯ_２と共に前記酸化物絶縁体膜の主骨格である網目構造（アモルファス）を形成する。Ａｌ_２Ｏ_３は、前記酸化物絶縁体膜の機械的耐久性、化学的耐久性を向上させる効果がある。又、Ｂ_２Ｏ_３は、前記酸化物絶縁体膜の軟化点を下げる効果がある。

なお、本発明、及び本明細書において、「膜」と「層」とは、特に断りがない限り、同じ意味である。例えば、絶縁膜と、絶縁層とは同じ意味である。

前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液は、前記ケイ素含有化合物、前記アルカリ土類金属含有化合物、更に好ましくは、前記アルミニウム含有化合物、前記ホウ素含有化合物を含み、それらは前記溶媒中に均一に溶解すればよく、解離してイオンとなっていても構わない。

前記ケイ素含有化合物、前記アルカリ土類金属含有化合物、更に好ましくは、前記アルミニウム含有化合物、前記ホウ素含有化合物が、前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液に溶解している場合には、前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液中の濃度の偏析などが生じにくいため、前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液は、長期の使用が可能である。又、この酸化物絶縁体膜形成用塗布液を用いて作製した薄膜も均一な組成であるため電界効果型トランジスタのパッシベーション層に用いた場合の特性均一性も良好である。

前記アルカリ土類金属含有化合物に含有され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。これらの中でも、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）が好ましい。

これらアルカリ土類金属は、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。前記酸化物絶縁体膜における前記Ｓｉの割合、前記Ａｌ及びＢの合計の割合、及び前記アルカリ土類金属の割合としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、下記の範囲であることが好ましい。

前記酸化物絶縁体膜における前記Ｓｉの割合は、酸化物（ＳｉＯ_２）換算で、３０．０ｍｏｌ％～９５．０ｍｏｌ％が好ましく、５０．０ｍｏｌ％～９０．０ｍｏｌ％がより好ましい。

前記酸化物絶縁体膜における前記アルカリ土類金属酸化物の割合は、酸化物（ＢｅＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ）換算で、５．０ｍｏｌ％～４０．０ｍｏｌ％が好ましく、１０．０ｍｏｌ％～３０．０ｍｏｌ％がより好ましい。

前記酸化物絶縁体膜における前記Ａｌ及びＢの合計の割合は、酸化物（Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３）換算で、１．０ｍｏｌ％～５０．０ｍｏｌ％が好ましく、５．０ｍｏｌ％～３０．０ｍｏｌ％がより好ましい。

前記酸化物絶縁体膜が、前記Ａｌ及び前記Ｂの少なくとも何れかを含有する場合、前記アルカリ土類金属酸化物の割合は、酸化物（ＢｅＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ）換算で、１．０ｍｏｌ％～３０．０ｍｏｌ％が好ましく、５．０ｍｏｌ％～２０．０ｍｏｌ％がより好ましい。

前記酸化物絶縁体膜における酸化物（ＳｉＯ_２、ＢｅＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３）の割合は、例えば、蛍光Ｘ線分析、電子線マイクロ分析（ＥＰＭＡ）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。

前記酸化物絶縁体膜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が、信号遅延がより生じにくくなり、より高速動作になる点から、７．０以下が好ましく、６．０以下がより好ましい。

前記比誘電率は、例えば、下部電極、誘電層（前記保護層）、及び上記電極を積層したキャパシタを作製して、ＬＣＲメータ（４２８４Ａ、Ａｇｉｌｅｎｔ社製）を用いて測定することができる。

前記酸化物絶縁体膜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が、剥離がより生じにくくなり、より信頼性が高くなる点から、３０．０×１０^－７以上が好ましく、３０．０×１０^－７～６０．０×１０^－７がより好ましい。

前記線膨張係数は、例えば、熱機械分析装置（８３１０シリーズ、株式会社リガク製）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、前記酸化物絶縁体膜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、前記線膨張係数を測定することができる。

本実施の形態に係る前記酸化物絶縁体膜の体積抵抗率は、好ましくは１０^６Ωｃｍ以上であり、より好ましくは１０^１０Ωｃｍ以上である。前記ケイ素含有化合物、前記アルカリ土類金属含有化合物、前記アルミニウム含有化合物、前記ホウ素含有化合物は、化合物又はイオンとして前記溶媒に溶解しているが、塗布後、所定の熱処理により酸化物絶縁体膜が得られる。

前記ケイ素含有化合物、前記アルカリ土類金属含有化合物、前記アルミニウム含有化合物、前記ホウ素含有化合物及び溶媒は、前記熱処理によって揮発、又は雰囲気中の酸素などによりＣＯ_２、ＮＯ_２、Ｈ_２Ｏ等の低分子へと酸化・分解し、前記酸化物以外は膜外へ放出される。

更に、本実施の形態に係る酸化物絶縁体膜形成用塗布液は、引火点が３７．８℃（華氏１００度）以上であることが好ましい。更に好ましくは引火点が４０℃以上であり、特に好ましくは引火点が５０℃以上である。引火点の上限値としては、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、１００℃であってもよいし、１５０℃であってもよいし、１９０℃であってもよい。

なお、前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液の引火点は、例えば輸送時の温度上昇を考慮すると５０℃以上が特に好ましい。

引火点が室温程度以下であると、常温で揮発して空気と可燃性の混合物を作ることができるようになり、点火源があると引火して燃焼してしまい、危険である。引火点が４０℃以上であれば、一般的なＴＦＴの製造環境より充分高いので、安全に取り扱うことができる。

そのために、前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液は、前記溶媒として、引火点が２１℃以上２００℃未満である有機溶媒、及び水からなる群から選択される少なくとも１種を含有する。

本実施の形態に係る酸化物絶縁体膜形成用塗布液は、引火点が２１℃未満の溶媒を含有しないことが好ましい。

本実施の形態に係る酸化物絶縁体膜形成用塗布液は、ジエチルエーテルなどの特殊引火物、アセトン、トルエン等の第１石油類、炭素数１～３のアルコール類を含有しないことが好ましい。ここで、「含有しない」とは、不可避的に含まれることを排除するものではない。

前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液において、引火点が２１℃以上２００℃未満である有機溶媒、及び水からなる群から選択される溶媒の含有量としては、全溶媒に対して８５体積％～１００体積％が好ましく、９０体積％～１００体積％がより好ましく、９５体積％～１００体積％が特に好ましい。

又、前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液において、引火点が２１℃以上２００℃未満である有機溶媒以外の有機溶媒の含有量としては、全溶媒に対して１５体積％以下が好ましく、１０体積％以下がより好ましく、５体積％以下が特に好ましい。

ここで、引火点が２１℃以上２００℃未満である有機溶媒以外の有機溶媒としては、例えば、引火点が２１℃未満の有機溶媒、引火点が２００℃以上の有機溶媒などが挙げられる。

前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液においては、引火点が７０℃以上２００℃未満である有機溶媒、及び水からなる群から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。
また、前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液においては、前記溶媒における引火点が７０℃以上２００℃未満である有機溶媒と水との合計量が５０体積％以上であることが好ましい。

なお、有機溶媒の密度は、概ね０．７５～１．１５の範囲内にあるので、重量％の場合は、上記体積％に上記密度を勘案した範囲となる。

更に本実施の形態に係る酸化物絶縁体膜形成用塗布液は、溶媒として、第２石油類（引火点は２１℃以上７０℃未満）、第３石油類（引火点は７０℃以上２００℃未満）、及び水の少なくとも２種類以上を含有することが好ましい。

第２石油類の中には、引火点が４０℃未満の溶媒も存在するが、第３石油類、又は水との適切な混合により、該酸化物絶縁体膜形成用塗布液の引火点を３７．８℃以上、更には４０℃以上にすることができる。

更には、第２石油類、第３石油類、及び水の少なくとも２種類以上を適切に選択し混合、含有することによって、本酸化物絶縁体膜形成用塗布液の粘度や表面張力を調整し、安全性を維持しながら所望の塗膜性を得ることができる。

又、第４石油類（引火点は２００℃以上２５０℃未満）は、引火点が高く安全性からは好ましいが、沸点が高い（一般的には３５０℃以上）ため、焼成後にも溶媒由来の炭化水素系の不純物が膜中に残留しやすく、本実施の形態で用いる溶媒としては好ましくない。

ここで、前記特殊引火物、前記第１石油類、前記第２石油類、前記第３石油類、及び前記第４石油類は、それぞれ以下のように定義される用語である。

前記特殊引火物とは、日本の消防法上の第４類危険物、特殊引火物に該当する品目を集めたカテゴリであり、１気圧において、発火点が１００℃以下のもの又は引火点が零下２０℃以下で沸点が４０℃以下のものをいう。

前記第１石油類とは、日本の消防法上の第４類危険物、第１石油類（１気圧において引火点２１℃未満の液体）に該当する品目を集めたカテゴリである。

前記第２石油類とは、日本の消防法上の第４類危険物、第２石油類（１気圧において引火点２１℃以上７０℃未満の液体）に該当する品目を集めたカテゴリである。

前記第３石油類とは、日本の消防法上の第４類危険物、第３石油類（１気圧において引火点７０℃以上２００℃未満の液体）に該当する品目を集めたカテゴリである。

前記第４石油類とは、日本の消防法上の第４類危険物、第４石油類（１気圧において引火点２００℃以上２５０℃未満の液体）に該当する品目を集めたカテゴリである。

そして、前記引火点は、ＩＳＯ ３６７９：２００４、又はＪＩＳ Ｋ ２２６５－２：２００７に基づくセタ密閉式（迅速平衡密閉法）により測定される。

前記第２石油類（１気圧において引火点２１℃以上７０℃未満の液体）としては、例えば、以下の溶媒が挙げられる。
・ｎ－デカン ： 引火点４６℃
・アセチルアセトン ： 引火点３４℃
・ｐ－キシレン ： 引火点２７℃
・メシチレン（１，３，５－Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅ） ： 引火点５０℃
・デカヒドロナフタレン（デカリン） ： 引火点５８℃
・プロピレングリコール１－モノメチルエーテル ： 引火点３２℃
・エチレングリコールモノメチルエーテル ： 引火点４２℃
・エチレングリコールモノイソプロピルエーテル ： 引火点４６℃
・Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド ： 引火点５８℃
・Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド ： 引火点６３℃
・１－ブタノール ： 引火点３７℃
・シクロペンタノール ： 引火点４７℃
・１－ペンタノール ： 引火点４３℃
・イソペンタノール ： 引火点４６℃
・１－ヘキサノール ： 引火点６３℃

前記第３石油類（１気圧において引火点７０℃以上２００℃未満の液体）としては、例えば、以下の溶媒が挙げられる。
・オクチル酸 ： 引火点１１８℃
・シクロヘキシルベンゼン ： 引火点９９℃
・γ－ブチロラクトン ： 引火点９８℃
・エチレングリコール ： 引火点１１１℃
・プロピレングリコール ： 引火点９９℃
・ホルムアミド ： 引火点１２０℃
・１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン ： 引火点１０７℃
・１，３－ジメチル－３，４，５，６－テトラヒドロ－２（１Ｈ）－ピリミジノン ： 引火点１２１℃

前記第４石油類（１気圧において引火点２００℃以上２５０℃未満の液体）としては、例えば、以下の溶媒が挙げられる。
・フタル酸ジオクチル ： 引火点 ２１８℃
・フタル酸ベンジルブチル ： 引火点２１３℃

以下、前記ケイ素含有化合物、前記アルカリ土類金属含有化合物、前記アルミニウム含有化合物、前記ホウ素含有化合物について個別に説明する。

－－－ケイ素含有化合物－－－
前記ケイ素含有化合物としては、例えば、無機ケイ素化合物、有機ケイ素化合物などが挙げられる。

前記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などが挙げられる。

前記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、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記ケイ素と前記有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。

前記有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、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などが挙げられる。前記アルキル基としては、例えば、炭素数１～６のアルキル基などが挙げられる。前記アルコキシ基としては、例えば、炭素数１～６のアルコキシ基などが挙げられる。前記アシルオキシ基としては、例えば、炭素数１～１０のアシルオキシ基などが挙げられる。

前記有機ケイ素化合物は、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、及びフェニル基の少なくとも何れかを有することが好ましい。

前記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などが挙げられる。

前記ケイ素含有化合物の引火点としては、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、２１℃以上７０℃未満や、２１℃未満が好ましい。
前記ケイ素含有化合物の引火点の下限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記ケイ素含有化合物の引火点は、１０℃以上であってもよい。

前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液における前記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。

－－－アルカリ土類金属含有化合物－－－
前記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などが挙げられる。

前記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。

前記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、アルカリ土類金属リン化物などが挙げられる。前記アルカリ土類金属硝酸塩しては、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、硝酸バリウムなどが挙げられる。前記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、硫酸バリウムなどが挙げられる。前記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、塩化バリウムなどが挙げられる。前記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、フッ化バリウムなどが挙げられる。前記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、臭化バリウムなどが挙げられる。前記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、よう化バリウムなどが挙げられる。前記アルカリ土類金属リン化物としては、例えば、リン化マグネシウム、リン化カルシウムなどが挙げられる。

前記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。前記アルカリ土類金属と前記有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。

前記有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、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などが挙げられる。前記アルキル基としては、例えば、炭素数１～６のアルキル基などが挙げられる。前記アルコキシ基としては、例えば、炭素数１～６のアルコキシ基などが挙げられる。前記アシルオキシ基としては、例えば、炭素数１～１０のアシルオキシ基、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などが挙げられる。

前記有機アルカリ土類金属化合物は、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、フェニル基、アセチルアセトナート基、及びスルホン酸基の少なくとも何れかを有することが好ましい。

前記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などが挙げられる。

前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液における前記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。

－－－アルミニウム含有化合物－－－
前記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などが挙げられる。

前記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などが挙げられる。

前記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。前記アルミニウムと前記有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。

前記有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、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などが挙げられる。前記アルキル基としては、例えば、炭素数１～６のアルキル基などが挙げられる。前記アルコキシ基としては、例えば、炭素数１～６のアルコキシ基などが挙げられる。前記アシルオキシ基としては、例えば、炭素数１～１０のアシルオキシ基、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などが挙げられる。

前記有機アルミニウム化合物は、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アセチルアセトナート基、及びスルホン酸基の少なくとも何れかを有することが好ましい。

前記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などが挙げられる。

前記アルミニウム含有化合物の引火点としては、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、７０℃未満が好ましい。前記アルミニウム含有化合物の引火点の下限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記アルミニウム含有化合物の引火点は、１０℃以上であってもよい。

前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液における前記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。

－－－ホウ素含有化合物－－－
前記ホウ素含有化合物としては、例えば、無機ホウ素化合物、有機ホウ素化合物などが挙げられる。

前記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などが挙げられる。前記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、五酸化四ホウ素などが挙げられる。

前記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。前記ホウ素と前記有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。

前記有機ホウ素化合物は、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、フェニル基、スルホン酸基、及びチオフェン基の少なくとも何れかを有することが好ましい。

前記有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、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などが挙げられる。前記アルキル基としては、例えば、炭素数１～６のアルキル基などが挙げられる。前記アルコキシ基としては、例えば、炭素数１～６のアルコキシ基などが挙げられる。前記アルコキシ基には、２つ以上の酸素原子を有し、前記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、前記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。前記アシルオキシ基としては、例えば、炭素数１～１０のアシルオキシ基などが挙げられる。

前記有機ホウ素化合物としては、例えば、トリエチルボラン、（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、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）ボラートなどが挙げられる。

前記ホウ素含有化合物の引火点としては、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、７０℃未満が好ましい。前記ホウ素含有化合物の引火点の下限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記ホウ素含有化合物の引火点は、１０℃以上であってもよい。

前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液における前記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。

＜＜溶媒＞＞
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水、有機溶媒、無機酸などが挙げられる。それらの中でも、有機溶媒が好ましい。

＜＜＜有機溶媒＞＞＞
前記有機溶媒としては、目的に応じて適宜選択することができるが、有機酸、有機酸エステル、芳香族化合物、ジオール、グリコールエーテル、非プロトン性極性溶媒、アルカン化合物、アルケン化合物、エーテル化合物、及びアルコールからなる群から選択される少なくとも１種が好ましい。

－有機酸－
前記有機酸としては、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、酢酸、乳酸、プロピオン酸、オクチル酸、ネオデカン酸及びそれらの誘導体などが好ましい。

これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

－有機酸エステル－
前記有機酸エステルとしては、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、乳酸メチル、プロピオン酸プロピル、及びそれらの誘導体などが好ましい。

これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

－芳香族化合物－
前記芳香族化合物としては、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、キシレン、メシチレン、テトラリン及びそれらの誘導体などが好ましい。

これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

－ジオール－
前記ジオールとしては、目的に応じて適宜選択することができるが、アルカンジオール、ジアルキレングリコールが好ましい。前記ジオールの炭素数としては、２～６が好ましい。前記ジオールとしては、ジエチレングリコール、１，２－エタンジオール、１，２－プロパンジオール、及び１，３－ブタンジオールからなる群から選択される少なくとも１種が好ましい。

これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

－グリコールエーテル－
前記グリコールエーテルとしては、目的に応じて適宜選択することができるが、アルキレングリコールモノアルキルエーテルが好ましい。前記グリコールエーテルの炭素数としては、３～８が好ましい。

前記アルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール１－モノメチルエーテル、及びプロピレングリコール１－モノブチルエーテルの少なくとも何れかが好ましい。これらのアルキレングリコールモノアルキルエーテルは、沸点が１２０℃～１８０℃程度で、比較的低い焼成温度と短い焼成時間を可能にする。又、焼成後に炭素及び有機物などの不純物が少ない酸化物絶縁体膜が得られる。

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。

－非プロトン性極性溶媒－
前記非プロトン性極性溶媒は、原料化合物をよく溶解し、かつ溶解後の安定性が高いため、前記非プロトン性極性溶媒を前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液に用いることにより、均一性が高く、欠陥の少ない酸化物絶縁体膜を得ることができる。

前記非プロトン性極性溶媒としては、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、イソホロン、炭酸プロピレン、ジヒドロフラン－２（３Ｈ）－オン（γ－ブチロラクトン）、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン、及びそれらの誘導体などが好ましい。

これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

－アルカン化合物－
前記アルカン化合物としては、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、ｎ－ノナン、デカン、テトラデカン、デカリン及びそれらの誘導体などが好ましい。

これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

－アルケン化合物－
前記アルケン化合物としては、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、１－ドデセン、１－テトラデセン、及びそれらの誘導体などが好ましい。

これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

－エーテル化合物－
前記エーテル化合物としては、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、ベンゾフラン、ポリエチレングリコール及びそれらの誘導体などが好ましい。

これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

－アルコール－
前記アルコールとしては、炭素数４以上であれば、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。例えば、１－ブタノール、シクロペンタノール、２－ヘキサノール及びそれらの誘導体などが好ましい。

これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

＜＜＜無機酸＞＞＞
前記無機酸としては、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、硫酸、硝酸、塩酸、リン酸、弗酸などが好ましい。

これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

これらは、前記無機塩の溶解性を向上することができる。

前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液において、前記ケイ素含有化合物、前記アルカリ土類金属含有化合物、前記アルミニウム含有化合物、及び前記ホウ素含有化合物は、前記溶媒に溶解していることが好ましい。

＜酸化物絶縁体膜形成用塗布液の作製方法＞
前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、各元素を含有する化合物又はその溶液と、前記溶媒とを所望の割合で混合する方法などが挙げられる。

（酸化物絶縁体膜）
本実施の形態に係る酸化物絶縁体膜の一態様は、本実施の形態に係る前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液を被塗物に塗布し、乾燥させた後に焼成を行って得られる。

本実施の形態に係る酸化物絶縁体膜の一態様は、本実施の形態に係る前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液の焼成物である。

前記酸化物絶縁体膜は、例えば、以下の本実施の形態に係る酸化物絶縁体膜の製造方法によって得られる。

（酸化物絶縁体膜の製造方法）
本実施の形態に係る酸化物絶縁体膜の製造方法では、本実施の形態に係る前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液を被塗物に塗布し、乾燥させた後に焼成を行う。

前記被塗物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス基材、プラスチック基材などが挙げられる。

又、前記酸化物絶縁体膜を電界効果型トランジスタのパッシベーション層に用いる場合には、前記被塗物としては、例えば、基材、ゲート絶縁層、活性層などが挙げられる。前記基材の形状、構造、及び大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記基材の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス基材、プラスチック基材などが挙げられる。

前記塗布の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スクリーン印刷法、ロールコート法、ディップコート法、スピンコート法、ダイコート法、インクジェット法、ナノインプリント法などが挙げられる。これらの中でも、スピンコート法及びダイコート法は既存のフォトリソグラフィー技術と組み合わせることが容易である点で好ましい。

前記乾燥は、前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液中の揮発成分を除去できる条件であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。なお、前記乾燥において、揮発成分を完全に除去する必要はなく、焼成を阻害しない程度に揮発成分を除去できればよい。

前記焼成の温度としては、前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液に含有する金属元素が酸化物を形成する温度以上で、かつ基材（塗布対象物）の熱変形温度以下であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１５０℃～６００℃が好ましい。

前記焼成の雰囲気としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸素中や空気中など酸素を含む雰囲気が好ましい。これにより、金属元素の化合物や溶媒中に含まれる有機物や陰イオンを酸化、ガス化するなどして、膜中より除去することができる。又、窒素中やアンモニア蒸気中など窒素を含む雰囲気で焼成することにより、膜中に窒素を取り込むことが可能で、酸窒化物膜を形成し、比誘電率、熱膨張係数などの膜物性を制御することができる。

前記焼成の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

形成される酸化物絶縁体膜の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１ｎｍ～５００ｎｍが好ましく、１０ｎｍ～３００ｎｍがより好ましく、５０ｎｍ～２００ｎｍが特に好ましい。

このように、本実施の形態に係る酸化物絶縁体膜形成用塗布液を用いると、真空プロセスのような複雑で高価な装置や原料ガスに対する安全対策等を必要とせずに、低コストで酸化物絶縁体膜を形成することができる。

又、本実施の形態に係る酸化物絶縁体膜形成用塗布液から作製される酸化物絶縁体膜は、ＳｉＯ_２膜のように線膨張が低くないため、後工程の加熱工程等においてクラック、剥離などが発生し難く、製造プロセスが安定である。

又、本実施の形態に係る酸化物絶縁体膜形成用塗布液は、引火点が２１℃以上２００℃未満である有機溶媒、及び水からなる群から選択される少なくとも１種を含む溶媒を有しており、引火点が室温よりも高いため、安全である。

本実施の形態に係る酸化物絶縁体膜形成用塗布液を用いて、例えば、電界効果型トランジスタのパッシベーション層を形成することができる。以下、酸化物絶縁体膜形成用塗布液を用いて形成したパッシベーション層を有する電界効果型トランジスタの例について説明する。

（電界効果型トランジスタ）
本実施の形態に係る電界効果型トランジスタは、ゲート電極と、ソース電極と、ドレイン電極と、活性層と、ゲート絶縁層と、パッシベーション層と、を少なくとも有し、更に必要に応じて、層間絶縁層などのその他の部材を有する。

前記電界効果型トランジスタの構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ボトムゲート／ボトムコンタクト型（図１に示す電界効果型トランジスタ１０）、ボトムゲート／トップコンタクト型（図２に示す電界効果型トランジスタ１０Ａ）、トップゲート／ボトムコンタクト型（図３に示す電界効果型トランジスタ１０Ｂ）、トップゲート／トップコンタクト型（図４に示す電界効果型トランジスタ１０Ｃ）等が挙げられる。

なお、図１～図４中、１１は基材、１２はゲート電極、１３はゲート絶縁層、１４はソース電極、１５はドレイン電極、１６は活性層、１７はパッシベーション層をそれぞれ表す。

本実施の形態に係る電界効果型トランジスタは、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、エレクトロクロミックディスプレイ等の画素駆動回路及び論理回路用の電界効果型トランジスタに好適に用いることができる。

＜基材＞
基材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。

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。

＜ゲート電極＞
ゲート電極１２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、Ｍｏ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ等の金属及びそれらの合金、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＡＴＯ（アンチモンドープ酸化スズ）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）等の有機導電体などが挙げられる。

－ゲート電極の形成方法－
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、（ｉ）スパッタ法、ディップコーティング法等による成膜後、フォトリソグラフィーによってパターニングする方法、（ｉｉ）インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜する方法などが挙げられる。

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、２０ｎｍ～１μｍが好ましく、５０ｎｍ～３００ｎｍがより好ましい。

＜ゲート絶縁層＞
ゲート絶縁層１３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、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ_ｘ、Ａｌ_２Ｏ_３等の既に広く量産に利用されている材料や、Ｌａ_２Ｏ_３、ＨｆＯ_２等の高誘電率材料、ポリイミド（ＰＩ）やフッ素系樹脂等の有機材料などが挙げられる。

－ゲート絶縁層の形成方法－
ゲート絶縁層１３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、化学気相蒸着（ＣＶＤ）、原子層蒸着（ＡＬＤ）等の真空成膜法、スピンコート、ダイコート、インクジェット等の印刷法などが挙げられる。

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。

＜ソース電極、及びドレイン電極＞
ソース電極１４及びドレイン電極１５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、Ｍｏ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ等の金属及びそれらの合金、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＡＴＯ（アンチモンドープ酸化スズ）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）等の有機導電体などが挙げられる。

－ソース電極、及びドレイン電極の形成方法－
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、（ｉ）スパッタ法、ディップコーティング法等による成膜後、フォトリソグラフィーによってパターニングする方法、（ｉｉ）インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜する方法などが挙げられる。

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、２０ｎｍ～１μｍが好ましく、５０ｎｍ～３００ｎｍがより好ましい。

＜活性層＞
活性層１６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、シリコン半導体、酸化物半導体などが挙げられる。前記シリコン半導体としては、例えば、多結晶シリコン（ｐ－Ｓｉ）、アモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）などが挙げられる。前記酸化物半導体としては、例えば、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ、Ｉ－Ｚ－Ｏ、Ｉｎ－Ｍｇ－Ｏなどが挙げられる。これらの中でも酸化物半導体が好ましい。

－活性層の形成方法－
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、パルスレーザーデポジッション（ＰＬＤ）法、ＣＶＤ法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）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る成膜後、フォトリソグラフィーによってパターンニングする方法、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などが挙げられる。

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。

＜パッシベーション層＞
パッシベーション層１７の機能の一つとしては、大気中の水分、酸素、水素等から、少なくとも活性層を隔離保護する等の機能を持つ層のことを示す。又、パッシベーション層１７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。パッシベーション層１７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。

又、パッシベーション層１７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ラ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層に近接して設けられるパッシベーション層も、電界効果型トランジスタのパッシベーション層とする。すなわち、図１～図４に示すパッシベーション層１７は、形成される場所の一例であり、これには限定されない。

パッシベーション層１７は、上記機能を有する、本実施の形態に係る酸化物絶縁体膜形成用塗布液を塗布して形成される酸化物絶縁体膜からなる。

パッシベーション層１７の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ｎｍ～１μｍが好ましく、３０ｎｍ～３００ｎｍがより好ましい。

又、パッシベーション層は、保護層と呼ばれることもある。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。

＜実施例１＞
（酸化物絶縁体膜形成用塗布液の作製）
キシレン５００ｍＬとシクロヘキシベンゼン（ＣＨＢ）５００ｍＬとの混合溶液に対し、ケイ素含有化合物としてテトラブトキシシランと、アルカリ土類金属含有化合物として２－エチルヘキサン酸カルシウムとを各金属元素が酸化物換算で９０ｍｍｏｌと１０ｍｍｏｌとなるように秤量・添加し、室温で混合して溶解させ、酸化物絶縁体膜形成用塗布液を作製した。

＜実施例２～４９＞
実施例１と同様の方法で、実施例２～４９の酸化物絶縁体膜形成用塗布液を作製した。表１～３に実施例１～４９の原料組成を示す。

＜比較例１～７＞
実施例１と同様の方法で、比較例１～７の酸化物絶縁体膜形成用塗布液を作製した。表４，５に比較例１～７の原料組成を示す。

表１～５において、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における「ｍｍｏｌ」は、酸化物換算の量である。

表１～５で用いた表記について下記に示す。

＜溶媒Ａ＞
ＥＧＭＥ：エレングリコールモノメチルエーテル
ＰＧＭＥ：プロピレングリコール１－モノメチルエーテル
ＤＭＦ：Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド
＜溶媒Ｂ＞
ＰＧ：１，２－プロピレングリコール
ＥＧ：エチレングリコール
ＣＨＢ：シクロヘキシルベンゼン
ＧＢＬ：γ－ブチロラクトン
ＤＭＩ：１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン
ＤＭＰＵ：Ｎ，Ｎ'－ジメチルプロピレン尿素
＜溶媒Ｃ＞
Ｈ_２Ｏ：水
＜溶媒Ｅ＞
ＤＯＰ：フタル酸ジオクチル
ＢＢＰ：フタル酸ベンジルブチル
＜ケイ素含有化合物＞
Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_４：テトラメトキシシラン
Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４：テトラエトキシシラン
Ｓｉ（ＯＣ_３Ｈ_７）_４：テトライソプロポキシシラン
Ｓｉ（ＯＣ_４Ｈ_９）_４：テトラブトキシシラン
Ｓｉ（Ｃ_８Ｈ_１５Ｏ_２）_４：２－エチルヘキサン酸ケイ素
ＨＭＤＳ：１，１，１，３，３，３－ヘキサメチルジシラザン
＜アルカリ土類金属含有化合物＞
Ｃａ（Ｃ_８Ｈ_１５Ｏ_２）_２：２－エチルヘキサン酸カルシウム
Ｓｒ（Ｃ_８Ｈ_１５Ｏ_２）_２：２－エチルヘキサン酸ストロンチウム
Ｂａ（Ｃ_８Ｈ_１５Ｏ_２）_２：２－エチルヘキサン酸バリウム
Ｃａ（Ｃ_１０Ｈ_１９Ｏ_２）_２：ネオデカン酸カルシウム
Ｓｒ（Ｃ_１０Ｈ_１９Ｏ_２）_２：ネオデカン酸ストロンチウム
Ｂａ（Ｃ_１０Ｈ_１９Ｏ_２）_２：ネオデカン酸バリウム
Ｍｇ（ＮＯ_３）_２・６Ｈ_２Ｏ：硝酸マグネシウム六水和物
ＭｇＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏ：塩化マグネシウム六水和物
Ｃａ（ＮＯ_３）_２・４Ｈ_２Ｏ：硝酸カルシウム四水和物
ＣａＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏ：塩化カルシウム二水和物
Ｓｒ（ＮＯ_３）_２：硝酸ストロンチウム
ＳｒＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏ：塩化ストロンチウム六水和物
ＢａＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏ：塩化バリウム二水和物
＜アルミニウム含有化合物＞
Ａｌ（Ｃ_４Ｈ_９Ｏ）_３：アルミニウム－ｓｅｃ－ブトキシド
Ｃ_１４Ｈ_２７ＡｌＯ_５：アルミニウム（ｓ－ブトキシド）アセト酢酸キレート
Ｃ_１５Ｈ_２１ＡｌＯ_６：アセチルアセトンアルミニウム
Ａｌ［ＯＣＨ（ＣＨ_３）_２］_３：アルミニウムイソプロポキシド
Ａｌ（ＮＯ_３）_３・９Ｈ_２Ｏ：硝酸アルミニウム九水和物
ＡｌＣｌ_３・６Ｈ_２Ｏ：塩化アルミニウム（ＩＩＩ）六水和物
＜ホウ素含有化合物＞
Ｃ_９Ｈ_２１ＢＯ_３：ホウ酸トリイソプロピル
Ｃ_９Ｈ_１９ＢＯ_３：２－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
Ｃ_６Ｈ_７ＢＯ_２：フェニルボロン酸
Ｃ_８Ｈ_９ＢＯ_３：３－アセチルフェニルボロン酸
Ｈ_３ＢＯ_３：ホウ酸

（電界効果型トランジスタの作製）
実施例１～４９、比較例５～７で作製した酸化物絶縁体膜形成用塗布液で形成した酸化物絶縁体膜をパッシベーション層１７とし、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１０を作製した。

＜ゲート電極の形成＞
最初に、基材１１上にゲート電極１２を形成した。具体的には、ガラス製の基材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。

＜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。

＜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。

＜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、ＩＧＺＯ膜を平均膜厚が約１００ｎｍとなるように成膜した。この後、ＩＧＺＯ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ＩＧＺＯ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。

＜パッシベーション層の形成＞
次に実施例１～４９、比較例５～７で作製した酸化物絶縁体膜形成用塗布液をそれぞれ用い、スピンコート法により活性層１６上に塗布した。活性層１６上に酸化物絶縁体膜形成用塗布液が塗布された基材１１を１２０℃に加熱したホットプレート上で１０分間乾燥させた後、大気雰囲気中４００℃で１時間焼成して、パッシベーション層１７として透明な酸化物絶縁体膜を得た。形成された酸化物絶縁体膜（パッシベーション層１７）の膜厚は約５０ｎｍであった。

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。

（引火点測定）
実施例１～４９、比較例１～７で作製した酸化物絶縁体膜形成用塗布液の引火点をセタ密閉法により測定した。その結果を表６～表８に示す。

（線膨張係数測定）
実施例１～４９、比較例５～７で作製した酸化物絶縁体膜形成用塗布液の溶媒を除去した後、白金坩堝に入れて１６００℃に加熱及び溶融後、フロート法により直径５ｍｍ、高さ１０ｍｍの円柱状物を作製した。作製した円柱状物について、２０℃～３００℃の温度範囲における平均線膨張係数を、熱機械分析装置（８３１０シリーズ、株式会社リガク製）を用いて測定した。その結果を表６～表８に示す。作製した円柱状物は、各例の電界効果型トランジスタの保護層と同じ組成であり、線膨張係数に関しても同じ値をとる。

（電界効果型トランジスタの外観評価）
実施例１～４９、比較例５～７で作製した電界効果型トランジスタの外観評価結果（剥離の有無）を表６～表８に示す。

（トランジスタ特性評価）
実施例１～４９で作製した電界効果型トランジスタの移動度、及び閾値電圧（Ｖｔｈ）を算出した。又、実施例１～４９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。

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。

実施例１～４９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６～表７に示す。

（結果）
＜引火点＞
表６～表８に示すように、実施例１～４９、比較例５～７で作製した酸化物絶縁体膜形成用塗布液の引火点は全て４０℃以上であり、良好な安全性を示した。一方、比較例１～４で作製した酸化物絶縁体膜形成用塗布液の引火点はそれぞれ２０℃、２４℃であり、４０℃以下であることが確認された。

＜線膨張係数＞
表６～表８に示すように、実施例１～４９で作製した酸化物絶縁体膜の線膨張係数は３．０×１０^－６～６．０×１０^－６の範囲であるのに対し、比較例５～７で作製した酸化物絶縁体膜の線膨張係数は５．０×１０^－７～２．０×１０^－６の範囲であった。

＜外観＞
表６～表８に示すように、実施例１～４９で作製した電界効果型トランジスタのパッシベーション層は剥離などの異常は見られなかったのに対し、比較例３～５で作製した電界効果型トランジスタのパッシベーション層は、剥離が確認された。

＜トランジスタ特性＞
表６～表７に示すように、実施例１～４９で作製した電界効果型トランジスタのＢＴＳ試験の結果、全実施例においてΔＶｔｈが３Ｖ以内であり、高信頼性を示すことが確認された。

表６～表８において、「Ｅ」は１０のべき乗を表す。「Ｅ－７」は、「１０^－７」を表す。

以上より、本実施の形態に係る酸化物絶縁体膜形成用塗布液は安全かつ安定性が高くパッシベーション層を形成することが可能であり、前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液により形成されたパッシベーション層を有する電界効果型トランジスタは高信頼性を示すことがわかった。

以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。

本発明の態様は、例えば、以下の通りである。
＜１＞ 酸化物絶縁体膜形成用塗布液であって、
ケイ素含有化合物と、アルカリ土類金属含有化合物と、溶媒と、を含有し、
前記溶媒が、引火点が２１℃以上２００℃未満である有機溶媒、及び水からなる群から選択される少なくとも１種を含み、
前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液の引火点が、３７．８℃以上であることを特徴とする酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜２＞ 前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液の引火点が、４０℃以上である前記＜１＞に記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜３＞ 前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液の引火点が、５０℃以上である前記＜１＞に記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜４＞ 前記ケイ素含有化合物の引火点が、２１℃以上７０℃未満である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜５＞ 前記ケイ素含有化合物の引火点が、２１℃未満である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜６＞ 前記溶媒が、引火点が７０℃以上２００℃未満である有機溶媒、及び水からなる群から選択される少なくとも１種を含む前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜７＞ 前記溶媒における引火点が７０℃以上２００℃未満である有機溶媒と水との合計量が５０体積％以上である前記＜６＞に記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜８＞ 前記ケイ素含有化合物は、有機ケイ素化合物を含む前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜９＞ 前記有機ケイ素化合物は、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、及びフェニル基の少なくとも何れかを有する前記＜８＞に記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜１０＞ 前記ケイ素含有化合物は、無機ケイ素化合物を含む前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜１１＞ 前記アルカリ土類金属含有化合物は、有機アルカリ土類金属化合物を含む前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜１２＞ 前記有機アルカリ土類金属化合物は、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、フェニル基、アセチルアセトナート基、及びスルホン酸基の少なくとも何れかを有する前記＜１１＞に記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜１３＞ 前記アルカリ土類金属含有化合物は、無機アルカリ土類金属化合物を含む前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜１４＞ 更に、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する前記＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜１５＞ 前記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引火点が７０℃未満である前記＜１４＞に記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜１６＞ 前記アルミニウム含有化合物は、有機アルミニウム化合物を含む前記＜１４＞から＜１５＞のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜１７＞ 前記有機アルミニウム化合物は、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アセチルアセトナート基、及びスルホン酸基の少なくとも何れかを有する前記＜１６＞に記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜１８＞ 前記アルミニウム含有化合物は、無機アルミニウム化合物を含む前記＜１４＞から＜１５＞のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜１９＞ 前記ホウ素含有化合物は、有機ホウ素化合物を含む前記＜１４＞から＜１５＞のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜２０＞ 前記有機ホウ素化合物は、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、フェニル基、スルホン酸基、及びチオフェン基の少なくとも何れかを有する前記＜１９＞に記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜２１＞ 前記ホウ素含有化合物は、無機ホウ素化合物を含む前記＜１４＞から＜１５＞のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液である。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 電界効果型トランジスタ
１１ 基材
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

特開２０１０－１０３２０３号公報

Claims (20)

1. 酸化物絶縁体膜形成用塗布液であって、
   引火点が２１℃未満であるケイ素含有化合物と、アルカリ土類金属含有化合物と、溶媒と、を含有し、
   前記溶媒が、引火点が２１℃以上２００℃未満である有機溶媒、及び水からなる群から選択される少なくとも１種を含み、
   前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液の引火点が、４０℃以上であることを特徴とする酸化物絶縁体膜形成用塗布液。
2. 前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液の引火点が、５０℃以上である請求項１に記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液。
3. 前記ケイ素含有化合物の引火点が、２１℃以上７０℃未満である請求項１から２のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液。
4. 前記溶媒が、引火点が７０℃以上２００℃未満である有機溶媒、及び水からなる群から選択される少なくとも１種を含む請求項１から３のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液。
5. 前記溶媒における引火点が７０℃以上２００℃未満である有機溶媒と水との合計量が５０体積％以上である請求項４に記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液。
6. 前記ケイ素含有化合物は、有機ケイ素化合物を含む請求項１から５のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液。
7. 前記有機ケイ素化合物は、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、及びフェニル基の少なくとも何れかを有する請求項６に記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液。
8. 前記ケイ素含有化合物は、無機ケイ素化合物を含む請求項１から７のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液。
9. 前記アルカリ土類金属含有化合物は、有機アルカリ土類金属化合物を含む請求項１から８のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液。
10. 前記有機アルカリ土類金属化合物は、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、フェニル基、アセチルアセトナート基、及びスルホン酸基の少なくとも何れかを有する請求項９に記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液。
11. 前記アルカリ土類金属含有化合物は、無機アルカリ土類金属化合物を含む請求項１から１０のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液。
12. 更に、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する請求項１から１１のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液。
13. 前記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引火点が７０℃未満である請求項１２に記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液。
14. 前記アルミニウム含有化合物は、有機アルミニウム化合物を含む請求項１２から１３のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液。
15. 前記有機アルミニウム化合物は、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アセチルアセトナート基、及びスルホン酸基の少なくとも何れかを有する請求項１４に記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液。
16. 前記アルミニウム含有化合物は、無機アルミニウム化合物を含む請求項１２から１３のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液。
17. 前記ホウ素含有化合物は、有機ホウ素化合物を含む請求項１２から１３のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液。
18. 前記有機ホウ素化合物は、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、フェニル基、スルホン酸基、及びチオフェン基の少なくとも何れかを有する請求項１７に記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液。
19. 前記ホウ素含有化合物は、無機ホウ素化合物を含む請求項１２から１３のいずれかに記載の酸化物絶縁体膜形成用塗布液。
20. 酸化物絶縁体膜形成用塗布液であって、
    ケイ素含有化合物と、無機アルカリ土類金属含有化合物と、溶媒と、を含有し、
    前記無機アルカリ土類金属含有化合物は前記溶媒中に溶解しており、
    前記溶媒が、引火点が２１℃以上２００℃未満である有機溶媒、及び水からなる群から選択される少なくとも１種を含み、
    前記酸化物絶縁体膜形成用塗布液の引火点が、４０℃以上であることを特徴とする酸化物絶縁体膜形成用塗布液。
    

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