(57)【要約】      （修正有）【課題】金属酸化物により形成されたゲート絶縁層を有する電界効果型トランジスタを低コストで製造する方法を提供する。【解決手段】電界効果型トランジスタ１０Ａの製造方法は、ゲート絶縁層１３をエッチングする工程を含み、ゲート絶縁層が、第Ａ元素と、第Ｂ元素及び第Ｃ元素の少なくともいずれかと、を含有する金属酸化物である。第Ａ元素が、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ（ランタノイド）、Ｓｂ、Ｂｉ及びＴｅからなる群から選択される少なくとも１種であり、第Ｂ元素が、Ｇａ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆからなる群から選択される少なくとも１種であり、第Ｃ元素が、周期表の第２族元素からなる群から選択される少なくとも１種である。ソース電極１５、ドレイン電極１６、ゲート電極１２、活性層の少なくともいずれかを形成する際にエッチング液Ａを用い、ゲート絶縁層をエッチングする際に、エッチング液Ａと同一系統のエッチング液であるエッチング液Ｂを用いる。【選択図】図１
2020021935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソース電極、及びドレイン電極と、ゲート電極と、活性層と、ゲート絶縁層と、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エッチングする工程を含み、
前記ゲート絶縁層が、第Ａ元素と、第Ｂ元素及び第Ｃ元素の少なくともいずれかと、を含有する金属酸化物であり、
前記第Ａ元素が、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ（ランタノイド）、Ｓｂ、Ｂｉ及びＴｅからなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記第Ｂ元素が、Ｇａ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆからなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記第Ｃ元素が、周期表の第２族元素からなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極、前記ゲート電極、並びに前記活性層の少なくともいずれかを形成する際にエッチング液Ａを用い、
前記ゲート絶縁層をエッチングする際に、前記エッチング液Ａと同一系統のエッチング液であるエッチング液Ｂを用いることを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方法。
【請求項２】
前記エッチング液Ａが、少なくとも前記ゲート電極の形成の際に用いられる請求項１に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
【請求項３】
前記エッチング液Ａが、少なくとも前記ソース電極及び前記ドレイン電極の形成の際に用いられる請求項１から２のいずれかに記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
【請求項４】
前記エッチング液Ａが、少なくとも前記活性層の形成の際に用いられる請求項１から３のいずれかに記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
【請求項５】
前記エッチング液Ａが、硝酸を含有するエッチング液であり、
前記エッチング液Ｂが、硝酸を含有するエッチング液である、請求項１から４のいずれかに記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
【請求項６】
前記活性層が、酸化物半導体である請求項１から５のいずれかに記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
【請求項７】
前記金属酸化物が、前記第Ｂ元素を含有する請求項１から６のいずれかに記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
【請求項８】
前記金属酸化物が、前記第Ｃ元素を含有する請求項１から７のいずれかに記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
【請求項９】
前記ゲート絶縁層をエッチングする工程によりスルーホールが形成される請求項１から８のいずれかに記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
【請求項１０】
ソース電極、及びドレイン電極と、ゲート電極と、活性層と、ゲート絶縁層と、を有する電界効果型トランジスタであって、
前記ゲート絶縁層が、エッチングされており、
前記ゲート絶縁層が、第Ａ元素と、第Ｂ元素及び第Ｃ元素の少なくともいずれかと、を含有する金属酸化物であり、
前記第Ａ元素が、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ（ランタノイド）、Ｓｂ、Ｂｉ及びＴｅからなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記第Ｂ元素が、Ｇａ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆからなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記第Ｃ元素が、周期表の第２族元素からなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極、前記ゲート電極、並びに前記活性層の少なくともいずれかが、エッチング液Ａを用いて形成され、
前記ゲート絶縁層が、前記エッチング液Ａと同一系統のエッチング液であるエッチング液Ｂを用いてエッチングされていることを特徴とする電界効果型トランジスタ。
【請求項１１】
電界効果型トランジスタのゲート絶縁層として機能する金属酸化物であって、
第Ａ元素と、第Ｂ元素及び第Ｃ元素の少なくともいずれかと、を含有し、
前記第Ａ元素が、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ（ランタノイド）、Ｓｂ、Ｂｉ及びＴｅからなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記第Ｂ元素が、Ｇａ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆからなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記第Ｃ元素が、周期表の第２族元素からなる群から選択される少なくとも１種であり、
硝酸を含有するウェットエッチング液に対する前記金属酸化物のエッチングレートが、０．１ｎｍ／ｓ以上２０ｎｍ／ｓ以下であることを特徴とする金属酸化物。
【請求項１２】
前記ウェットエッチング液が、６質量％の硝酸を含有するウェットエッチング液である請求項１１に記載の金属酸化物。
【請求項１３】
前記ウェットエッチング液が、５０質量％の燐酸を含有するウェットエッチング液である請求項１１から１２のいずれかに記載の金属酸化物。
【請求項１４】
前記ウェットエッチング液が、６質量％の硝酸、２５質量％の酢酸、及び５０質量％の燐酸を含有するウェットエッチング液である請求項１３に記載の金属酸化物。
【請求項１５】
前記ウェットエッチング液が、前記電界効果型トランジスタの製造において、前記ゲート絶縁層を形成した後の、活性層、ゲート電極、並びにソース電極及びドレイン電極の少なくともいずれかの形成に用いられるウェットエッチング液である請求項１１から１４のいずれかに記載の金属酸化物。
【請求項１６】
前記活性層、前記ゲート電極、並びに前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくともいずれかが、前記ゲート絶縁層と接している請求項１５に記載の金属酸化物。
【請求項１７】
請求項１１から１６のいずれかに記載の金属酸化物をゲート絶縁層に用いたことを特徴とする電界効果型トランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属酸化物、電界効果型トランジスタ、及び電界効果型トランジスタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電界効果型トランジスタ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＦＥＴ）は、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。
【０００３】
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。しかしながら、近年、電子デバイスの高集積化、低消費電力化の要求が高まり、ゲート絶縁層としてシリコン系の絶縁膜より比誘電率が高い材料を用いる技術が提案されている。比誘電率が高い絶縁性の材料として、アルカリ土類金属や希土類金属の金属酸化物が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
前記金属酸化物を用いた電界効果型トランジスタを製造する際には、ウェットエッチングやドライエッチングによって加工を行うが、配線として用いる金属材料や、活性層となる酸化物半導体との組み合わせによって、複数のエッチング液やプロセスガスを組み合わせて使用する必要があるが、これは製造コストの増加につながる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、金属酸化物により形成されたゲート絶縁層を有する電界効果型トランジスタを低コストで製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電界効果型トランジスタの製造方法は、
ソース電極、及びドレイン電極と、ゲート電極と、活性層と、ゲート絶縁層と、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エッチングする工程を含み、
前記ゲート絶縁層が、第Ａ元素と、第Ｂ元素及び第Ｃ元素の少なくともいずれかと、を含有する金属酸化物であり、
前記第Ａ元素が、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ（ランタノイド）、Ｓｂ、Ｂｉ及びＴｅからなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記第Ｂ元素が、Ｇａ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆからなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記第Ｃ元素が、周期表の第２族元素からなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極、前記ゲート電極、並びに前記活性層の少なくともいずれかを形成する際にエッチング液Ａを用い、
前記ゲート絶縁層をエッチングする際に、前記エッチング液Ａと同一系統のエッチング液であるエッチング液Ｂを用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
開示された技術によれば、金属酸化物により形成されたゲート絶縁層を有する電界効果型トランジスタを低コストで製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ａの断面模式図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ａの製造工程を例示する図である（その１）。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ａの製造工程を例示する図である（その２）。
【図２Ｃ】図２Ｃは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ａの製造工程を例示する図である（その３）。
【図２Ｄ】図２Ｄは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ａの製造工程を例示する図である（その４）。
【図２Ｅ】図２Ｅは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ａの製造工程を例示する図である（その５）。
【図３】図３は、実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタ１０Ｂを例示する断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｂの製造工程を例示する図である（その１）。
【図４Ｂ】図４Ｂは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｂの製造工程を例示する図である（その２）。
【図４Ｃ】図４Ｃは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｂの製造工程を例示する図である（その３）。
【図４Ｄ】図４Ｄは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｂの製造工程を例示する図である（その４）。
【図４Ｅ】図４Ｅは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｂの製造工程を例示する図である（その５）。
【図５】図５は、実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタ１０Ｃを例示する断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｃの製造工程を例示する図である（その１）。
【図６Ｂ】図６Ｂは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｃの製造工程を例示する図である（その２）。
【図６Ｃ】図６Ｃは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｃの製造工程を例示する図である（その３）。
【図６Ｄ】図６Ｄは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｃの製造工程を例示する図である（その４）。
【図６Ｅ】図６Ｅは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｃの製造工程を例示する図である（その５）。
【図６Ｆ】図６Ｆは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｃの製造工程を例示する図である（その６）。
【図６Ｇ】図６Ｇは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｃの製造工程を例示する図である（その７）。
【図７】図７は、実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタ１０Ｄを例示する断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｄの製造工程を例示する図である（その１）。
【図８Ｂ】図８Ｂは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｄの製造工程を例示する図である（その２）。
【図８Ｃ】図８Ｃは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｄの製造工程を例示する図である（その３）。
【図８Ｄ】図８Ｄは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｄの製造工程を例示する図である（その４）。
【図８Ｅ】図８Ｅは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｄの製造工程を例示する図である（その５）。
【図８Ｆ】図８Ｆは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｄの製造工程を例示する図である（その６）。
【図８Ｇ】図８Ｇは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｄの製造工程を例示する図である（その７）。
【図９】図９は、実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタ１０Ｅを例示する断面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｅの製造工程を例示する図である（その１）。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｅの製造工程を例示する図である（その２）。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｅの製造工程を例示する図である（その３）。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｅの製造工程を例示する図である（その４）。
【図１１】図１１は、実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタ１０Ｆを例示する断面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｆの製造工程を例示する図である（その１）。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｆの製造工程を例示する図である（その２）。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｆの製造工程を例示する図である（その３）。
【図１２Ｄ】図１２Ｄは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｆの製造工程を例示する図である（その４）。
【図１３】図１３は、実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタ１０Ｇを例示する断面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｇの製造工程を例示する図である（その１）。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｇの製造工程を例示する図である（その２）。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｇの製造工程を例示する図である（その３）。
【図１４Ｄ】図１４Ｄは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｇの製造工程を例示する図である（その４）。
【図１４Ｅ】図１４Ｅは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｇの製造工程を例示する図である（その５）。
【図１５】図１５は、実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタ１０Ｈを例示する断面図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｈの製造工程を例示する図である（その１）。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｈの製造工程を例示する図である（その２）。
【図１６Ｃ】図１６Ｃは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｈの製造工程を例示する図である（その３）。
【図１６Ｄ】図１６Ｄは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｈの製造工程を例示する図である（その４）。
【図１７】図１７は、実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタ１０Ｊを例示する断面図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｊの製造工程を例示する図である（その１）。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｊの製造工程を例示する図である（その２）。
【図１８Ｃ】図１８Ｃは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｊの製造工程を例示する図である（その３）。
【図１８Ｄ】図１８Ｄは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｊの製造工程を例示する図である（その４）。
【図１８Ｅ】図１８Ｅは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｊの製造工程を例示する図である（その５）。
【図１８Ｆ】図１８Ｆは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｊの製造工程を例示する図である（その６）。
【図１９】図１９は、実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタ１０Ｋを例示する断面図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｋの製造工程を例示する図である（その１）。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｋの製造工程を例示する図である（その２）。
【図２０Ｃ】図２０Ｃは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｋの製造工程を例示する図である（その３）。
【図２０Ｄ】図２０Ｄは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｋの製造工程を例示する図である（その４）。
【図２０Ｅ】図２０Ｅは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｋの製造工程を例示する図である（その５）。
【図２０Ｆ】図２０Ｆは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｋの製造工程を例示する図である（その６）。
【図２０Ｇ】図２０Ｇは、実施の形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｋの製造工程を例示する図である（その７）。
【図２１】図２１は、他の実施の形態におけるテレビジョン装置の構成を示すブロック図である。
【図２２】図２２は、他の実施の形態におけるテレビジョン装置の説明図（１）である。
【図２３】図２３は、他の実施の形態におけるテレビジョン装置の説明図（２）である。
【図２４】図２４は、他の実施の形態におけるテレビジョン装置の説明図（３）である。
【図２５】図２５は、他の実施の形態における表示素子の説明図である。
【図２６】図２６は、他の実施の形態における有機ＥＬの説明図である。
【図２７】図２７は、他の実施の形態におけるテレビジョン装置の説明図（４）である。
【図２８】図２８は、他の実施の形態における他の表示素子の説明図（１）である。
【図２９】図２９は、他の実施の形態における他の表示素子の説明図（２）である。
【図３０】図３０は、実施例１−２１の結果の代表的なグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（電界効果型トランジスタの製造方法、及び電界効果型トランジスタ）
本発明の電界効果型トランジスタの製造方法は、ソース電極、及びドレイン電極と、ゲート電極と、活性層（半導体層ともいう）と、ゲート絶縁層と、を有する電界効果型トランジスタの製造方法である。
前記電界効果型トランジスタの製造方法は、前記ゲート絶縁層をエッチングする工程を含む。
前記電界効果型トランジスタにおいて、前記ゲート絶縁層は、第Ａ元素と、第Ｂ元素及び第Ｃ元素の少なくともいずれかと、を含有する金属酸化物である。
前記第Ａ元素は、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ（ランタノイド）、Ｓｂ、Ｂｉ及びＴｅからなる群から選択される少なくとも１種である。Ｌｎ（ランタノイド）としては、例えば、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。
前記第Ｂ元素は、Ｇａ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆからなる群から選択される少なくとも１種である。
前記第Ｃ元素は、周期表の第２族元素からなる群から選択される少なくとも１種である。
前記電界効果型トランジスタの製造方法においては、前記ソース電極及び前記ドレイン電極、前記ゲート電極、並びに前記活性層の少なくともいずれかを形成する際にエッチング液Ａを用いる。
前記電界効果型トランジスタの製造方法においては、前記ゲート絶縁層をエッチングする際に、前記エッチング液Ａと同一系統のエッチング液であるエッチング液Ｂを用いる。
【００１０】
本発明の一態様の電界効果型トランジスタは、ソース電極、及びドレイン電極と、ゲート電極と、活性層と、ゲート絶縁層と、を有する。
前記電界効果型トランジスタにおいては、前記ゲート絶縁層は、エッチングされている。
前記電界効果型トランジスタにおいて、前記ゲート絶縁層は、第Ａ元素と、第Ｂ元素及び第Ｃ元素の少なくともいずれかと、を含有する金属酸化物である。
前記第Ａ元素は、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ（ランタノイド）、Ｓｂ、Ｂｉ及びＴｅからなる群から選択される少なくとも１種である。
前記第Ｂ元素は、Ｇａ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆからなる群から選択される少なくとも１種である。
前記第Ｃ元素は、周期表の第２族元素からなる群から選択される少なくとも１種である。
前記ソース電極及び前記ドレイン電極、前記ゲート電極、並びに前記活性層の少なくともいずれかは、エッチング液Ａを用いて形成される。
前記ゲート絶縁層は、前記エッチング液Ａと同一系統のエッチング液であるエッチング液Ｂを用いてエッチングされている。
【００１１】
前記電界効果型トランジスタの製造において、ゲート絶縁層をエッチングにより形成する際に、ソース電極及びドレイン電極、ゲート電極、並びに活性層の少なくともいずれかの形成に用いるエッチング液Ａと同一系統のエッチング液であるエッチング液Ｂを用いることで、両エッチング液の廃液を同一の廃液処理方法により処理することが可能になり、電界効果型トランジスタの製造における廃液処理装置の簡略化、廃液処理工程の簡略化などが可能になり、ひいては、製造コストの低下につながる。
【００１２】
前記エッチング液Ａとしては、例えば、硝酸を含有するエッチング液、過酸化水素を含有するエッチング液、シュウ酸を含有するエッチング液などが挙げられる。
前記エッチング液Ａと同一系統のエッチング液であるエッチング液Ｂとしては、例えば、前記エッチング液Ａが、硝酸を含有するエッチング液である場合、前記エッチング液Ｂは、硝酸を含有するエッチング液であり、前記エッチング液Ａが、過酸化水素を含有するエッチング液である場合、前記エッチング液Ｂは、過酸化水素を含有するエッチング液であり、前記エッチング液Ａが、シュウ酸を含有するエッチング液である場合、前記エッチング液Ｂは、シュウ酸を含有するエッチング液である。
ここで、前記エッチング液Ａ及び前記エッチング液Ｂとは、上記のように、エッチングに寄与する主成分が同じ成分であれば、その濃度は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、前記エッチング液Ａ及び前記エッチング液Ｂは、上記のように、エッチングに寄与する主成分が同じ成分であれば、その他の構成成分は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００１３】
前記エッチング液Ａが、硝酸を含有するエッチング液の場合、前記エッチング液Ａは、更に燐酸、及び酢酸を含有することが好ましい。
前記エッチング液Ｂが、硝酸を含有するエッチング液の場合、前記エッチング液Ｂは、更に燐酸、及び酢酸を含有することが好ましい。
硝酸を含有するエッチング液における硝酸の濃度としては、例えば、５質量％以上３０質量％以下が挙げられる。
硝酸を含有するエッチング液における酢酸の濃度としては、例えば、２０質量％以上４０質量％以下が挙げられる。
硝酸を含有するエッチング液における燐酸の濃度としては、例えば、３質量％以上６０質量％以下が挙げられ、より具体的には、例えば、５０質量％である。
硝酸を含有するエッチング液の一例は、６質量％の硝酸、２５質量％の酢酸、及び５０質量％の燐酸を含有する。
硝酸を含有するエッチング液の一例は、２５質量％の硝酸、３０質量％の酢酸、及び５質量％の燐酸を含有する。
【００１４】
前記エッチング液Ａは、例えば、少なくとも前記ゲート電極の形成の際に用いられる。その際、前記ゲート電極は、Ａｌ、Ｍｏ、Ｃｕ、及びＡｇの少なくともいずれかの金属、それらの２種以上の元素の合金、酸化インジウム、並びに酸化亜鉛の少なくともいずれかを含む導電膜から形成されることが好ましい。
【００１５】
前記エッチング液Ａは、例えば、少なくとも前記ソース電極及び前記ドレイン電極の形成の際に用いられる。その際、前記ソース電極、及び前記ドレイン電極は、Ａｌ、Ｍｏ、Ｃｕ、及びＡｇの少なくともいずれかの金属、それらの２種以上の元素の合金、酸化インジウム、並びに酸化亜鉛の少なくともいずれかを含む導電膜から形成されることが好ましい。
【００１６】
前記エッチング液Ａは、例えば、少なくとも前記活性層の形成の際に用いられる。
【００１７】
前記エッチング液Ａに対する、前記ゲート電極のエッチングレートとしては、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、パターン加工性の観点から０．１ｎｍ／ｓ（ｓｅｃｏｎｄ）以上２０ｎｍ／ｓ以下が好ましく、０．１ｎｍ／ｓ以上１０ｎｍ／ｓ以下がより好ましく、０．５ｎｍ／ｓ以上５ｎｍ／ｓ以下が特に好ましい。
前記エッチング液Ａに対する、前記ソース電極及びドレイン電極のエッチングレートとしては、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、パターン加工性の観点から０．１ｎｍ／ｓ以上２０ｎｍ／ｓ以下が好ましく、０．１ｎｍ／ｓ以上１０ｎｍ／ｓ以下がより好ましく、０．５ｎｍ／ｓ以上５ｎｍ／ｓ以下が特に好ましい。
前記エッチング液Ａに対する、前記活性層のエッチングレートとしては、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、パターン加工性の観点から０．１ｎｍ／ｓ以上２０ｎｍ／ｓ以下が好ましく、０．１ｎｍ／ｓ以上１０ｎｍ／ｓ以下がより好ましく、０．５ｎｍ／ｓ以上５ｎｍ／ｓ以下が特に好ましい。
前記ゲート絶縁層となる前記金属酸化物の前記エッチング液Ｂに対するエッチングレートとしては、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、パターン加工性の観点から０．１ｎｍ／ｓ以上２０ｎｍ／ｓ以下が好ましく、０．１ｎｍ／ｓ以上１０ｎｍ／ｓ以下がより好ましく、０．５ｎｍ／ｓ以上５ｎｍ／ｓ以下が特に好ましい。
【００１８】
前記金属酸化物は、常誘電体アモルファス酸化物を含有するか、又は、常誘電体アモルファス酸化物自体であることが好ましい。
【００１９】
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。
【００２０】
図１は、本発明により製造され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１０Ａは、基材１１と、ゲート電極１２と、ゲート絶縁層１３と、活性層１４と、ソース電極１５と、ドレイン電極１６と、ゲート電極パッド１２Ｂ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１０Ａは、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。
【００２１】
電界効果型トランジスタ１０Ａでは、絶縁性の基材１１上にゲート電極１２及び２つのゲート電極パッド１２Ｂが形成され、更に、ゲート電極１２及び２つのゲート電極パッド１２Ｂを覆うようにゲート絶縁層１３が形成されている。ゲート絶縁層１３上には活性層１４が形成され、活性層１４においてチャネルが形成されるように、活性層１４上にソース電極１５及びドレイン電極１６が形成されている。以下、電界効果型トランジスタ１０Ａの各構成要素について、詳しく説明する。
【００２２】
なお、本実施の形態では、便宜上、活性層１４側を上側又は一方の側、基材１１側を下側又は他方の側とする。又、各部位の活性層１４側の面を上面又は一方の面、基材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１０Ａ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材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材１１の上面の法線方向から視た形状を指すものとする。
【００２３】
＜基材＞
基材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。
【００２４】
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、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。
【００２５】
＜ゲート電極＞
ゲート電極１２は、例えば、基材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。
【００２６】
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、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。
【００２７】
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。
【００２８】
＜ゲート電極パッド＞
前記ゲート電極パッドは、ゲート電極と同一層であり、電気特性評価時にゲート電極へ計測用のプローブをコンタクトするために設けられる。
【００２９】
＜ゲート絶縁層＞
前記ゲート絶縁層１３は、金属酸化物である。
ゲート絶縁層は、一例では、前記ゲート電極１２と活性層１４とを絶縁するために、ゲート電極１２と活性層１４との間に設けられる。
【００３０】
前記金属酸化物は、第Ａ元素と、第Ｂ元素及び第Ｃ元素の少なくともいずれかとを少なくとも含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
前記第Ａ元素は、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ（ランタノイド）、Ｓｂ、Ｂｉ及びＴｅからなる群から選択される少なくとも１種である。
前記第Ｂ元素は、Ｇａ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆからなる群から選択される少なくとも１種である。
前記第Ｃ元素は、周期表の第２族元素からなる群から選択される少なくとも１種である。
【００３１】
前記金属酸化物は、常誘電体アモルファス酸化物を含有するか、又は、常誘電体アモルファス酸化物それ自体で形成されることが好ましい。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、金属酸化物の一部に結晶が含まれていてもよい。
【００３２】
アルカリ土類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には適さない。又、Ｇａ、Ｓｃ、Ｙ、及びＣｅを除く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、アルカリ土類金属と、Ｇａ、Ｓｃ、Ｙ、及びＣｅを除くランタノイドとの酸化物系は大気中において安定で且つ広範な組成領域でアモルファス膜を形成できる。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、Ｃｅを除くランタノイドであることが好ましい。
【００３３】
アルカリ土類金属とＧａ酸化物と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Ｃｅを除く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。又、アルカリ土類金属と、Ｇａ、Ｓｃ、Ｙ、及びＣｅを除くランタノイドとの酸化物を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。
【００３４】
金属酸化物に含まれる各々の元素の含有量は特に制限されないが、安定なアモルファス状態を取り得る組成となるように、各々の元素群から選ばれた金属元素が含まれていることが好ましい。
【００３５】
高誘電率膜を作製するという観点からすると、好ましくはＢａ、Ｓｒ、Ｌｕ、Ｌａ等の元素の組成比を高めることが好ましい。
【００３６】
本実施の形態に係る金属酸化物は、広範な組成範囲でアモルファス膜を形成することができるので、物性も広範に制御することができる。例えば、比誘電率は概ね６〜２０程度とＳｉＯ２に比較して充分高いが、組成を選択することによって用途に合わせて適切な値に調整することができる。
【００３７】
更に熱膨張係数は、１０−６〜１０−５である一般的な配線材料や半導体材料と同等で、熱膨張係数が１０−７台であるＳｉＯ２と比較して加熱工程を繰り返しても膜の剥離等のトラブルが少ない。特に、ａ−ＩＧＺＯ等の酸化物半導体とは良好な界面を形成する。
従って、本実施の形態に係る金属酸化物をゲート絶縁層１３に用いることにより、高性能な半導体デバイスを得ることができる。
【００３８】
ゲート絶縁層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、以下の絶縁層形成用塗布液を用いて形成する方法が挙げられる。
【００３９】
＜＜絶縁層形成用塗布液＞＞
絶縁層形成用塗布液は、例えば、第Ａ元素含有化合物と、第Ｂ元素含有化合物及び第Ｃ元素含有化合物の少なくともいずれかと、溶媒とを少なくとも含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
【００４０】
−第Ａ元素含有化合物−
第Ａ元素含有化合物としては、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ（ランタノイド）、Ｓｂ、Ｂｉ及びＴｅからなる群から選択される少なくとも１種を含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、例えば、無機第Ａ元素化合物、有機第Ａ元素化合物などが挙げられる。
【００４１】
無機第Ａ元素化合物としては、例えば、第Ａ元素の硝酸塩、第Ａ元素の硫酸塩、第Ａ元素のフッ化物、第Ａ元素の塩化物、第Ａ元素の臭化物、第Ａ元素のヨウ化物などが挙げられる。
第Ａ元素の硝酸塩としては、例えば、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、硝酸アンチモン、硝酸ビスマス、硝酸テルルなどが挙げられる。
第Ａ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、硫酸アンチモン、硫酸ビスマス、硫酸テルルなどが挙げられる。
第Ａ元素のフッ化物としては、例えば、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、フッ化アンチモン、フッ化ビスマス、フッ化テルルなどが挙げられる。
第Ａ元素の塩化物としては、例えば、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、塩化アンチモン、塩化ビスマス、塩化テルルなどが挙げられる。
第Ａ元素の臭化物としては、例えば、臭化スカンジウム、臭化イットリウム、臭化ランタン、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、臭化アンチモン、臭化ビスマス、臭化テルルなどが挙げられる。
第Ａ元素のヨウ化物としては、例えば、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、ヨウ化アンチモン、ヨウ化ビスマス、ヨウ化テルルなどが挙げられる。
【００４２】
有機第Ａ元素化合物としては、第Ａ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Ａ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。
【００４３】
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などが挙げられる。アルキル基としては、例えば、炭素数１〜６のアルキル基などが挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、炭素数１〜６のアルコキシ基などが挙げられる。アシルオキシ基としては、例えば、炭素数１〜１０のアシルオキシ基などが挙げられる。
【００４４】
有機第Ａ元素化合物としては、例えば、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）ルテチウムなどが挙げられる。
【００４５】
絶縁層形成用塗布液における第Ａ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。
【００４６】
−第Ｂ元素含有化合物−
第Ｂ元素含有化合物としては、Ｇａ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆからなる群から選択される少なくとも１種を含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、例えば、無機第Ｂ元素化合物、有機第Ｂ元素化合物などが挙げられる。
【００４７】
無機第Ｂ元素化合物としては、例えば、硝酸ガリウム、硫酸ガリウム、フッ化ガリウム、塩化ガリウム、臭化ガリウム、よう化ガリウム、水酸化ガリウム、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、よう化ハフニウムなどが挙げられる。
【００４８】
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。
【００４９】
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などが挙げられる。アルキル基としては、例えば、炭素数１〜６のアルキル基などが挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、炭素数１〜６のアルコキシ基などが挙げられる。アシルオキシ基としては、例えば、炭素数１〜１０のアシルオキシ基などが挙げられる。
【００５０】
第Ｂ元素の有機化合物としては、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、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などが挙げられる。
【００５１】
絶縁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。
【００５２】
−第Ｃ元素含有化合物−
第Ｃ元素含有化合物としては、周期表の第２族元素からなる群から選択される少なくとも１種を含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、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。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。
【００５３】
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などが挙げられる。
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、硝酸バリウムなどが挙げられる。
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。
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。
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。
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。
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。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。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。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。
【００５６】
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）ベリリウムなどが挙げられる。
【００５７】
絶縁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。
【００５８】
−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、水などが挙げられる。
【００５９】
絶縁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。
【００６０】
−−絶縁層形成用塗布液を用いたゲート絶縁層の形成方法−−
絶縁層形成用塗布液を用いたゲート絶縁層の形成方法の一例について説明する。ゲート絶縁層の形成方法は、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。
【００６１】
塗布工程としては、被塗物に絶縁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などが挙げられる。
【００６２】
熱処理工程としては、被塗物に塗布された絶縁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絶縁層形成用塗布液は、自然乾燥などにより乾燥していてもよい。熱処理により、溶媒の乾燥、金属酸化物の生成などが行われる。
【００６３】
熱処理工程では、溶媒の乾燥（以下、「乾燥処理」と称する。）と、金属酸化物の生成（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、昇温して金属酸化物の生成を行うことが好ましい。金属酸化物の生成の際には、例えば、第Ａ元素含有化合物、第Ｂ元素含有化合物、及び第Ｃ元素含有化合物の少なくともいずれかの分解が起こる。
【００６４】
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など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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
生成処理の温度は、各種エッチング液のエッチングレートに影響を及ぼす場合があるため、エッチングレートを制御するために、パターニング後に生成処理の温度よりも高い温度で熱処理を施してもよい。
【００６７】
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などが挙げられる。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、金属酸化物の生成を促進させることができる。
【００６８】
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などの化学結合を切断し、有機物を分解できるため、効率的に金属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の紫外光などが挙げられる。また、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、金属酸化物の生成が促進される。
【００６９】
ゲート絶縁層の平均膜厚としては、電極上に形成したゲート絶縁層としては、カバレッジ、耐圧、リーク電流の低減の観点から膜厚を厚くしても良いし、ゲート絶縁層の容量の観点から絶縁性を維持できる範囲で薄くしても良く、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ｎｍ〜３μｍが好ましく、３０ｎｍ〜１μｍがより好ましい。
【００７０】
ゲート絶縁層の膜厚が大きい場合は、ゲート絶縁層を複数層構成とし複数回に分けて各層を成膜させ、上記膜厚を満たすように適宜調整することもできる（たとえば後述する図５におけるゲート絶縁層１３１とゲート絶縁層１３２との合計値）。または、ゲート絶縁層１３１を複数層構成として、上記膜厚を満たすように適宜調整してもよい（たとえば後述する図９におけるゲート絶縁層１３１を複数回に分けて塗布形成し上記膜厚範囲となるように調整してもよい。）。
【００７１】
＜活性層＞
活性層１４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）、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。これらの中でも、活性層１４とゲート絶縁層１３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。
活性層１４は、例えば、ゲート電極に所定の電圧を印加することによりソース電極とドレイン電極との間にチャネルが形成される活性層である。
【００７２】
活性層１４は、例えば、ｎ型酸化物半導体から形成することができる。
活性層１４を構成するｎ型酸化物半導体は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インジウム（Ｉｎ）、Ｚｎ、スズ（Ｓｎ）、及びＴｉの少なくともいずれかと、アルカリ土類元素、又は希土類元素とを含有することが好ましく、Ｉｎとアルカリ土類元素、又は希土類元素とを含有することがより好ましい。
【００７３】
希土類元素としては、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、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。
【００７４】
酸化インジウムは、酸素欠損量によって電子キャリア濃度が１０１８ｃｍ−３〜１０２０ｃｍ−３程度に変化する。但し、酸化インジウムは酸素欠損ができやすい性質があり、酸化物半導体膜形成後の後工程で、意図しない酸素欠損ができる場合がある。インジウムと、インジウムよりも酸素と結合しやすいアルカリ土類元素や希土類元素との主に２つの金属から酸化物を形成することは、意図しない酸素欠損を防ぐとともに、組成の制御が容易となり電子キャリア濃度を適切に制御しやすい点で特に好ましい。
【００７５】
又、活性層１４を構成するｎ型酸化物半導体は、２価のカチオン、３価のカチオン、４価のカチオン、５価のカチオン、６価のカチオン、７価のカチオン、及び８価のカチオンの少なくともいずれかのドーパントで置換ドーピングされており、ドーパントの価数が、ｎ型酸化物半導体を構成する金属イオン（但し、ドーパントを除く）の価数よりも大きいことが好ましい。なお、置換ドーピングは、ｎ型ドーピングともいう。
【００７６】
＜ソース電極及びドレイン電極＞
ソース電極１５及びドレイン電極１６は、図１においては、ゲート絶縁層１３上に形成されている。
ソース電極１５及びドレイン電極１６は、所定の間隔を隔てて形成されている。
ソース電極１５及びドレイン電極１６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１５及びドレイン電極１６と共に、ソース電極１５及びドレイン電極１６と接続される配線が同一層に形成されてもよい。
【００７７】
ソース電極１５及びドレイン電極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、前記エッチング液Ｂと同一系統のエッチング液である前記エッチング液Ａでエッチング可能な材料が好ましい。そのような材料としては、例えば、前記エッチング液Ａでエッチング可能な金属、合金、複数の金属の混合物、導電性酸化物、複合化合物、金属と導電性酸化物の積層膜等であれば、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、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）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。
【００７８】
導電性酸化物、複合化合物、これらの混合物は、多結晶、アモルファスの区別なく使用できるが、アモルファスの方が同一基板上でエッチングレートのばらつきが少なく、精度よくパターニングすることができるため、パターニングプロセス時には、アモルファスであることが好ましい。これらの材料は電極としての導電性を高めるために、熱処理を加えることが知られているが、パターニング精度の観点から熱処理を実施するのはパターニング後が好ましい。
【００７９】
導電性酸化物として、酸化インジウムを含む導電性酸化物としては、錫ドープ酸化インジウム（以下、ＩＴＯ）、Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ複合酸化物（ＩＺＯ）が広く知られているが、ＩＺＯはアモルファスとして安定であるため、パターニングする際にはより好ましい。
【００８０】
導電性酸化物、複合化合物、これらの混合物を電極として用いる場合、後工程の熱処理等を受け電気抵抗が増加する場合がある。そこで、電極として導電性酸化物、複合化合物、これらの混合物を用いる場合には配線抵抗を加味して導電性の高い金属を積層することが好ましい。導電性の高い金属には、例えば、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕなどが挙げられる。この場合には、同一系統のエッチング液で積層した導電性酸化物、複合化合物、これらの混合物を一括エッチングできることが好ましい。
【００８１】
ソース電極１５及びドレイン電極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、１０ｎｍ〜１μｍが好ましく、５０ｎｍ〜３００ｎｍがより好ましい。
【００８２】
成膜した各層のパターン形成方法としては、通常、フォトリソグラフィとエッチングによるパターン形成方法が用いられる。エッチング方法としては、目的に応じて適宜ドライエッチング、ウェットエッチングから選択することができるが、製造コストの観点からウェットエッチングが好ましい。ウェットエッチングで用いるエッチング液としては、各層に応じて選択することができるが、同一系統のエッチング液を使用する層が多いほど製造コストの低減につながるため好ましい。一般にコンタミネーションの発生を防止するため、真空プロセスの場合、プロセスチャンバーを各層ごとに区別する必要があるため、エッチングプロセスの一部にドライエッチングを用いる場合、金属系と、酸化物系とで区別することが好ましい。比誘電率の高いゲート絶縁層を、既存のＳｉ系のプロセスで使用される設備に転用する場合においては、金属系のプロセスはそのまま適用されることがある。この場合、ウェットエッチングを用いる層としては、少なくともゲート絶縁層と活性層のエッチングにおいて同一系統のエッチング液を適用することが好ましい。
【００８３】
前記エッチング液Ａとしては、例えば、硝酸を含有するエッチング液、過酸化水素を含有するエッチング液、シュウ酸を含有するエッチング液などが挙げられる。
前記エッチング液Ａと同一系統のエッチング液であるエッチング液Ｂとしては、例えば、前記エッチング液Ａが、硝酸を含有するエッチング液である場合、前記エッチング液Ｂは、硝酸を含有するエッチング液であり、前記エッチング液Ａが、過酸化水素を含有するエッチング液である場合、前記エッチング液Ｂは、過酸化水素を含有するエッチング液であり、前記エッチング液Ａが、シュウ酸を含有するエッチング液である場合、前記エッチング液Ｂは、シュウ酸を含有するエッチング液である。
ここで、前記エッチング液Ａ及び前記エッチング液Ｂとは、上記のように、エッチングに寄与する主成分が同じ成分であれば、その濃度は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、前記エッチング液Ａ及び前記エッチング液Ｂとは、上記のように、エッチングに寄与する主成分が同じ成分であれば、その他の構成成分は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００８４】
前記エッチング液Ａが、硝酸を含有するエッチング液の場合、前記エッチング液Ａは、更に燐酸、及び酢酸を含有することが好ましい。
前記エッチング液Ｂが、硝酸を含有するエッチング液の場合、前記エッチング液Ｂは、更に燐酸、及び酢酸を含有することが好ましい。
【００８５】
（金属酸化物、及び電界効果型トランジスタ）
本発明の金属酸化物は、電界効果型トランジスタのゲート絶縁層として機能する。
前記金属酸化物は、第Ａ元素と、第Ｂ元素及び第Ｃ元素の少なくともいずれかと、を含有する。
前記第Ａ元素は、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ（ランタノイド）、Ｓｂ、Ｂｉ及びＴｅからなる群から選択される少なくとも１種である。前記第Ａ元素の詳細及び好ましい態様は、前記電界効果型トランジスタの説明における詳細及び好ましい態様と同じである。
前記第Ｂ元素は、Ｇａ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆからなる群から選択される少なくとも１種である。前記第Ｂ元素の詳細及び好ましい態様は、前記電界効果型トランジスタの説明における詳細及び好ましい態様と同じである。
前記第Ｃ元素が、周期表の第２族元素からなる群から選択される少なくとも１種である。前記第Ｃ元素の詳細及び好ましい態様は、前記電界効果型トランジスタの説明における詳細及び好ましい態様と同じである。
【００８６】
前記金属酸化物において、硝酸を含有するウェットエッチング液に対する前記金属酸化物のエッチングレートは、０．１ｎｍ／ｓ以上２０ｎｍ／ｓ以下であり、０．１ｎｍ／ｓ以上１０ｎｍ／ｓ以下が好ましく、０．５ｎｍ／ｓ以上５ｎｍ／ｓ以下がより好ましい。
【００８７】
本発明及び本明細書における前記エッチングレートを求める際の条件は、通常、以下の通りである。
前記ウェットエッチング液の温度は、通常、３５℃である。
前記エッチングレートは、通常、前記金属酸化物を前記ウェットエッチング液に浸漬し、軽く撹拌した際のエッチングレートである。
前記エッチングの深さは、例えば、透過型電子顕微鏡による観察により求めることができる。また、単膜評価、あるいはデバイス作製過程の最上層の評価の場合、原子間力顕微鏡を用いた段差の形状測定により簡易に求めることができる。
【００８８】
前記ウェットエッチング液は、例えば、６質量％の硝酸を含有するウェットエッチング液である。
前記ウェットエッチング液は、例えば、６質量％の硝酸、２５質量％の酢酸、及び５０質量％の燐酸を含有するウェットエッチング液である。
【００８９】
前記ウェットエッチング液は、例えば、前記電界効果型トランジスタの製造において、前記ゲート絶縁層を形成した後の、活性層、ゲート電極、並びにソース電極及びドレイン電極の少なくともいずれかの形成に用いられるウェットエッチング液である。
ここで、前記活性層、前記ゲート電極、並びに前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくともいずれかは、例えば、前記ゲート絶縁層と接している。
【００９０】
電界効果型トランジスタの製造において、ゲート絶縁層の形成、並びに活性層、ゲート電極、並びにソース電極及びドレイン電極の少なくともいずれかの形成に、製造コスト低減のために同一系統のエッチング液を用いることは有用であるが、更に、タクトタイム、加工形状の観点から、エッチングレートが重要となる。特に、ゲート絶縁層に関しては、活性層、ゲート電極、並びにソース電極及びドレイン電極の少なくともいずれかの形成におけるエッチング液に対するエッチングレートを考慮することが好ましい。
そして、前記金属酸化物においては、硝酸を含有するウェットエッチング液に対する前記金属酸化物のエッチングレートを、０．１ｎｍ／ｓ以上とする。例えば、ゲート絶縁層を形成する場合に、前記エッチングレートが０．１ｎｍ／ｓ未満であると、通常１００ｎｍ〜３００ｎｍ程度あるゲート絶縁層の膜厚から、残渣なくパターニングするためにオーバーエッチングを考慮するとエッチングタイムが長くなり、タクトタイムが長くなる。ゲート絶縁層形成後に、前記硝酸を含有するウェットエッチング液を用いてゲート電極を形成する場合に、前記エッチングレートが０．１ｎｍ／ｓ未満であると、同様にタクトタイムが長くなる。
また、前記金属酸化物においては、硝酸を含有するウェットエッチング液に対する前記金属酸化物のエッチングレートを、２０ｎｍ／ｓ以下とする。例えば、ゲート絶縁層形成後に、前記硝酸を含有するウェットエッチング液を用いてゲート電極を形成する場合に、前記エッチングレートが２０ｎｍ／ｓを超えると、前記ゲート電極と下層の前記ゲート絶縁層との境界から前記ゲート電極の下地部分である前記ゲート絶縁層が大きくエッチングされる結果、前記ゲート電極の線幅よりも下地の前記ゲート絶縁層の線幅が細くなりやすく（アンダーカット）、極端な場合には前記ゲート電極の下地部分がすべてエッチングされ、前記ゲート電極が剥がれるなどのパターニング不良につながる。以下、この状態が生じることについて具体例を用いて説明する。
【００９１】
前提条件としては、ゲート絶縁層のエッチングレートが２０ｎｍ／ｓ超であるということは、一般的には、ゲート電極のエッチングレートよりもエッチングレートが速いということである。
例えばエッチングレート６ｎｍ／ｓであるＭｏを膜厚１００ｎｍのゲート電極としたときに、Ｍｏの１００ｎｍのエッチングに１７ｓかかる。ただし実際にはＭｏのエッチングムラや膜厚分布等を考慮し１．５倍の時間エッチングする〔約１７ｓ×１．５＝２５ｓの時間（約８ｓがオーバーエッチング）〕。このオーバーエッチング時間８ｓに対し、ゲート絶縁層のエッチングレート２０ｎｍ／ｓを考慮すると、ゲート絶縁層１６０ｎｍ分だけエッチングされる。以下にゲート電極幅の設計の観点から簡易的な計算を行う。
ウェットエッチングは等方性エッチングであるので、膜厚方向に１６０ｎｍ分エッチングが進行すれば、面内方向、すなわちゲート電極下地部分もゲート電極パターンの内側方向に向かって１６０ｎｍエッチングされる。ゲート電極幅が１０μｍであれば、その下地のゲート絶縁層の幅は１０μｍ−０．１６μｍ×２＝９．６８μｍとなる（配線の両側からエッチングされるため２倍している）。図１３の構造を作製する場合には、活性層上にゲート絶縁層のエッチング残渣が残らないようにさらにオーバーエッチング時間を長くする必要がある。ゲート絶縁層のエッチング時間×１．５倍を想定して上記のエッチング時間に加えて追加で４ｓ程度エッチングすると、ゲート絶縁層の幅は１０μｍ−０．２４μｍ×２で、９．５２μｍとなりゲート電極に対し約５％細くなる。同様の計算をゲート電極がＡｌの場合に行うと、エッチングレートがＭｏの２倍なので、ゲート電極の下地となるゲート絶縁層膜の幅は９μｍ程度となり、ゲート電極幅に対し１０％細くなる。ゲート電極幅の設計値がより細い場合（高精細）には、同じエッチング時間でもアンダーカットが進行した状態となり、ゲート電極パターンのエッジが浮いて反ったり、剥がれたりする。
これが不良とならないエッチングレートの上限を２０ｎｍ／ｓとした理由である。
【００９２】
本発明の一態様の電界効果型トランジスタは、金属酸化物をゲート絶縁層に用いる。
【００９３】
＜実施の形態＞
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２Ａ〜図２Ｅは、実施形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ａの製造工程を例示する図である。
まず、図２Ａに示す工程では、ガラス基材等からなる基材１１を準備する。そして、基材１１上に、スパッタ法等によりアルミニウム（Ａｌ）等からなる導電膜を形成し、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、及びゲート電極パッド１２Ｂを形成する。基材１１の表面の清浄化及び密着性向上の点で、ゲート電極１２及びゲート電極パッド１２Ｂ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。基材１１、ゲート電極１２及びゲート電極パッド１２Ｂの材料や厚さは、適宜選択することができる。
ゲート電極１２及びゲート電極パッド１２Ｂ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。
【００９４】
次に、図２Ｂに示す工程では、基材１１上に、ゲート電極１２及びゲート電極パッド１２Ｂを被覆するゲート絶縁層１３を形成する。
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。ゲート絶縁層１３の材料や厚さは、前述の通り適宜選択することができる。
【００９５】
次に、図２Ｃに示す工程では、ゲート電極パッド１２Ｂ上のゲート絶縁層１３をエッチングしてスルーホール１３Ｃを形成する。このとき、ゲート電極１２をウェットエッチングするためのエッチング液と同一系統のエッチング液としてＰＡＮ系エッチング液（燐酸、酢酸、及び硝酸を含有するエッチング液）を用いる場合には、ゲート電極１２の最上層を導電性酸化物である多結晶のＩＴＯとすることでゲート絶縁層１３とのエッチングの選択比を十分に得ることができる。
次に、図２Ｃに示す工程では、ゲート電極パッド１２Ｂ上のゲート絶縁層１３をエッチングしてスルーホール１３Ｃを形成する。このとき、ゲート電極１２をウェットエッチングするためのエッチング液と同一系統のエッチング液としてＰＡＮ系エッチング液を用いる場合には、ゲート電極１２のＰＡＮに対するエッチングレートが大きい場合、ゲート電極パッド１２Ｂを保護する目的で、ゲート電極パッド１２Ｂの最上層を導電性酸化物である多結晶のＩＴＯとすることや、ゲート電極パッド１２Ｂの最上層にＡｌ、Ａｌ合金、Ｔｉ、Ｗなどを用いることで、ゲート絶縁層１３とのエッチングの選択比を十分に得ることができる。
【００９６】
次に、図２Ｄに示す工程では、ゲート電極パッド１２Ｂ、スルーホール１３Ｃ、及びゲート絶縁層１３を被覆するように酸化物半導体を成膜し、形成した酸化物半導体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の活性層１４を形成する。酸化物半導体の成膜方法としては、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。酸化物半導体は、例えばｎ型酸化物半導体から形成することができる。ウェットエッチングに用いるエッチング液は、ゲート絶縁層１３をエッチングしたエッチング液と同一系統のエッチング液を用いることができるが、酸化物半導体のエッチングレート及び、酸化物半導体のエッチング液に対するゲート絶縁層のエッチングレートによって、以下の（ｉ）又は（ｉｉ）となる。
（ｉ）ゲート絶縁層１３に段差が生じない。
（ｉｉ）活性層１４と同一形状段差、または活性層１４よりもテーパー角の小さい段差、あるいは逆テーパーとなる段差が生じても良いが、ゲート絶縁層１３は全溶しない。
なお、図２Ｄは酸化物半導体のエッチングレートによって、ゲート絶縁層１３に活性層１４と同一形状の段差が生じた例である。
形成した活性層１４は結晶質と非晶質とが混在してもよいが、ウェットエッチングの際にゲート絶縁層１３を全溶させないために、ゲート絶縁層１３とのエッチングレートの選択比を得る目的で、パターン形成時には非晶質成分が多い方が好ましい。
【００９７】
次に、図２Ｅに示す工程では、ゲート電極パッド１２Ｂ、スルーホール１３Ｃ、ゲート絶縁層１３、及び活性層１４上全面にソース電極１５及びドレイン電極１６となる導電膜を形成し、形成した導電膜をフォトリソグラフィとウェットエッチングによりパターニングして所定形状のソース電極１５及びドレイン電極１６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１５及びドレイン電極１６となる導電膜を形成する前に、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。
ソース電極１５及びドレイン電極１６となる導電膜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が挙げられる。ソース電極１５及びドレイン電極１６となる材料や厚さは、ソース電極１５及びドレイン電極１６に関する前述の通り適宜選択することができる。
ソース電極１５及びドレイン電極１６となる導電膜のウェットエッチングに用いるエッチング液は、ゲート絶縁層１３をエッチングしたエッチング液と同一系統のエッチング液を用いることができるが、ソース電極１５及びドレイン電極１６となる導電膜のエッチングレートによって、ゲート絶縁層１３にソース電極１５及びドレイン電極１６と同一形状の段差が生じても良く、ゲート絶縁層１３は全溶しない。ゲート絶縁層１３が全溶しないために、ソース電極１５及びドレイン電極１６のエッチングレートは、ゲート絶縁層１３のエッチングレートに対し１０倍程度速いことが好ましい。
なお、活性層１４もソース電極１５及びドレイン電極１６の形成時にエッチングされるが、活性層１４はあらかじめ加熱処理等によりソース電極１５及びドレイン電極１６となる導電膜とエッチングレートの選択比が十分得られていることが好ましい。
【００９８】
図２Ｅに示す工程では、更に、ソース電極１５側のゲート電極パット１２Ｂと、ソース電極１５との間の電気的接続、及びドレイン電極１６側のゲート電極パッド１２Ｂと、ドレイン電極１６との電気的接続を断つためのエッチングが行われる。
【００９９】
以上の工程により、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１０Ａを作製できる。
【０１００】
＜実施の形態の変形例（その１）＞
実施の形態の変形例（その１）では、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の例を示す。なお、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。
図３は、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３を参照するに、電界効果型トランジスタ１０Ｂ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。なお、電界効果型トランジスタ１０Ｂは、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。
電界効果型トランジスタ１０Ｂは、電界効果型トランジスタ１０Ａ（図１参照）とは層構造が異なっている。具体的には、電界効果型トランジスタ１０Ｂは、基材１１と、基材１１上に形成された活性層１４と、活性層１４上に形成されたソース電極１５及びドレイン電極１６と、活性層１４、ソース電極１５及びドレイン電極１６上に形成されたゲート絶縁層１３と、ゲート絶縁層１３上に形成されたゲート電極１２とを有している。この場合、少なくともゲート絶縁層１３をエッチングする際と、ゲート電極１２の形成工程とで同一系統のエッチング液を使用する。
【０１０１】
次に、図３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４Ａ〜図４Ｅは、実施形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｂの製造工程を例示する図である。
【０１０２】
まず、図４Ａに示す工程では、ガラス基材等からなる基材１１を準備する。そして、基材１１上に、酸化物半導体を成膜し、形成した酸化物半導体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の活性層１４を形成する。
【０１０３】
次に、図４Ｂに示す工程では、基材１１及び活性層１４上全面にソース電極１５及びドレイン電極１６となる導電膜を形成し、形成した導電膜をフォトリソグラフィとウェットエッチングによりパターニングして所定形状のソース電極１５及びドレイン電極１６を形成する。
【０１０４】
次に、図４Ｃに示す工程では、基材１１、活性層１４、ゲート電極１５及びドレイン電極１６を被覆するゲート絶縁層１３を形成する。
【０１０５】
次に、図４Ｄに示す工程では、ソース電極１５及びドレイン電極１６上のゲート絶縁層１３をエッチングしてスルーホール１３Ｃを形成する。このとき、活性層１４又はソース電極１５及びドレイン電極１６をウェットエッチングするためのエッチング液と同一系統のエッチング液を用いる。
【０１０６】
次に、図４Ｅに示す工程では、露出したソース電極１５及びドレイン電極１６、並びにゲート絶縁層１３上に全面に、ゲート電極１２、並びにソース電極１５と外部とを接続するソース配線１５Ａ及びドレイン電極１６と外部とを接続するドレイン配線１６Ａとなる導電膜を形成し、形成した導電膜をフォトリソグラフィとウェット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、並びにソース配線１５Ａ及びドレイン配線１６Ａを形成する。
【０１０７】
図４Ｅに示す工程では、更に、ソース配線１５Ａと、ゲート電極１２との間の電気的接続、及びドレイン配線１６Ａと、ゲート電極１２との電気的接続を断つためのエッチングが行われる。
【０１０８】
以上の工程により、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１０Ｂを作製できる。
【０１０９】
＜実施の形態の変形例（その２）＞
実施の形態の変形例（その２）では、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の例を示す。なお、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。
図５を参照するに、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。なお、電界効果型トランジスタ１０Ｃは、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。
電界効果型トランジスタ１０Ｃは、電界効果型トランジスタ１０Ｂ（図３参照）とは層構造が異なっている。具体的には、電界効果型トランジスタ１０Ｃは、基材１１と、基材１１上に形成された活性層１４と、活性層１４上に形成された第１のゲート絶縁層１３１と、第１のゲート絶縁層１３１に形成されたスルーホール１３１Ｃを介して活性層１４に接触しているソース電極１５及びドレイン電極１６と、ソース電極１５及びドレイン電極１６上に形成された第２のゲート絶縁層１３２と、第２のゲート絶縁層１３２上に形成されたゲート電極１２とを有している。この場合、第１のゲート絶縁層１３１及び第２のゲート絶縁層１３２の少なくともいずれかをエッチングする際と、少なくともソース電極１５及びドレイン電極１６、及びゲート電極１２のいずれかの形成工程とで同一系統のエッチング液を使用する。
この例では、第１のゲート絶縁層１３１及び第２のゲート絶縁層１３２の少なくともいずれかが、前記金属酸化物である。
【０１１０】
次に、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。図６Ａ〜図６Ｇは、実施形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｃの製造工程を例示する図である。
【０１１１】
まず、図６Ａに示す工程では、ガラス基材等からなる基材１１を準備する。そして、基材１１上に、酸化物半導体を成膜し、形成した酸化物半導体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の活性層１４を形成する。
【０１１２】
次に、図６Ｂ示す工程では、基材１１、及び活性層１４を被覆する第１のゲート絶縁層１３１を形成する。
【０１１３】
次に、図６Ｃに示す工程では、ソース電極１５及びドレイン電極１６を形成するために第１のゲート絶縁層１３１をエッチングしてスルーホール１３１Ｃを形成する。このとき、例えば、活性層１４又はソース電極１５及びドレイン電極１６をウェットエッチングするためのエッチング液と同一系統のエッチング液を用いる。
【０１１４】
次に、図６Ｄに示す工程では、第１のゲート絶縁層１３１及び露出した活性層１４上にソース電極１５及びドレイン電極１６となる導電膜を形成し、形成した導電膜をフォトリソグラフィとウェットエッチングによりパターニングして所定形状のソース電極１５及びドレイン電極１６を形成する。
【０１１５】
次に、図６Ｅに示す工程では、第１のゲート絶縁層１３１、並びにソース電極１５及ドレイン電極１６上に、第２のゲート絶縁層１３２を形成する。
【０１１６】
次に、図６Ｆに示す工程では、ソース配線１５Ａ及びドレイン配線１６Ａを形成するために第２のゲート絶縁層１３２をエッチングしてスルーホール１３２Ｃを形成する。このとき、例えば、活性層１４又はソース電極１５及びドレイン電極１６をウェットエッチングするためのエッチング液と同一系統のエッチング液を用いる。
【０１１７】
次に、図６Ｇに示す工程では、露出したソース電極１５及びドレイン電極１６、並びに第２のゲート絶縁層１３２上に全面に、ゲート電極１２、並びにソース配線１５Ａ及びドレイン配線１６Ａとなる導電膜を形成し、形成した導電膜をフォトリソグラフィとウェット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、並びにソース配線１５Ａ及びドレイン配線１６Ａを形成する。
【０１１８】
図６Ｇに示す工程では、更に、ソース配線１５Ａと、ゲート電極１２との間の電気的接続、及びドレイン配線１６Ａと、ゲート電極１２との電気的接続を断つためのエッチングが行われる。
【０１１９】
以上の工程により、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１０Ｃを作製できる。
【０１２０】
＜実施の形態の変形例（その３）＞
実施の形態の変形例（その３）では、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の例を示す。なお、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。
図７を参照するに、電界効果型トランジスタ１０Ｄ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。なお、電界効果型トランジスタ１０Ｄは、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。
電界効果型トランジスタ１０Ｄは、電界効果型トランジスタ１０Ｂ（図３参照）とは層構造が異なっている。具体的には、電界効果型トランジスタ１０Ｄは、基材１１と、基材１１上に形成された活性層１４と、活性層１４上に形成された第一のゲート絶縁層１３１と、第１のゲート絶縁層１３１に形成されたスルーホール１３１Ｃを介して活性層１４に接触しているソース電極１５及びドレイン電極１６と、ソース電極１５及びドレイン電極１６上に形成された第２のゲート絶縁層１３２と、第２のゲート絶縁層１３２上に形成されたゲート電極１２とを有している。この場合、第１のゲート絶縁層１３１及び第２のゲート絶縁層１３２の少なくともいずれかをエッチングする際と、少なくともソース電極１５及びドレイン電極１６、及びゲート電極１２のいずれかの形成工程とで同一系統のエッチング液を使用する。
この例では、第１のゲート絶縁層１３１及び第２のゲート絶縁層１３２の少なくともいずれかが、前記金属酸化物であり、両方が前記金属酸化物であることがより好ましい。
【０１２１】
次に、図７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８Ａ〜図８Ｇは、実施形態に係る電界効果型トランジスタ１０Ｃの製造工程を例示する図である。
【０１２２】
まず、図８Ａに示す工程では、ガラス基材等からなる基材１１を準備する。そして、基材１１上に、酸化物半導体を成膜し、形成した酸化物半導体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の活性層１４を形成する。
【０１２３】
次に、図８Ｂ示す工程では、基材１１、及び活性層１４を被覆する第１のゲート絶縁層１３１を形成する。
【０１２４】
次に、図８Ｃに示す工程では、ソース電極１５及びドレイン電極１６を形成するために第１のゲート絶縁層１３１をエッチングしてスルーホール１３１Ｃを形成する。このとき、例えば、活性層１４又はソース電極１５及びドレイン電極１６をウェットエッチングするためのエッチング液と同一系統のエッチング液を用いる。
【０１２５】
次に、図８Ｄに示す工程では、第１のゲート絶縁層１３１及び露出した活性層１４上にソース電極１５及びドレイン電極１６となる導電膜を形成し、形成した導電膜をフォトリソグラフィとウェットエッチングによりパターニングして所定形状のソース電極１５及びドレイン電極１６を形成する。
図８Ｄに示す工程では、ソース電極１５及びドレイン電極１６を形成する。このとき、活性層１４上の第１のゲート絶縁層１３１、および活性層１４よりも外側の第１のゲート絶縁層１３１がエッチングされて、活性層１４および基材１１が露出してもよいし、ゲート絶縁層１３１が薄く残ってもよい。このとき、例えば、活性層１４又はソース電極１５及びドレイン電極１６をウェットエッチングするためのエッチング液と同一系統のエッチング液を用いる。
【０１２６】
次に、図８Ｅに示す工程では、基材１１、活性層１４、並びにソース電極１５及ドレイン電極１６上に、第２のゲート絶縁層１３２を形成する。
【０１２７】
次に、図８Ｆに示す工程では、ソース配線１５Ａ及びドレイン配線１６Ａを形成するために第２のゲート絶縁層１３２をエッチングしてスルーホール１３２Ｃを形成する。このとき、例えば、活性層１４又はソース電極１５及びドレイン電極１６をウェットエッチングするためのエッチング液と同一系統のエッチング液を用いる。
【０１２８】
次に、図８Ｇに示す工程では、露出したソース電極１５及びドレイン電極１６、並びに第２のゲート絶縁層１３２上に全面に、ゲート電極１２、並びにソース配線１５Ａ及びドレイン配線１６Ａとなる導電膜を形成し、形成した導電膜をフォトリソグラフィとウェット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、並びにソース配線１５Ａ及びドレイン配線１６Ａを形成する。
【０１２９】
図８Ｇに示す工程では、更に、ソース配線１５Ａと、ゲート電極１２との間の電気的接続、及びドレイン配線１６Ａと、ゲート電極１２との電気的接続を断つためのエッチングが行われる。
【０１３０】
以上の工程により、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１０Ｄを作製できる。
【０１３１】
＜実施の形態の変形例（その４）＞
実施の形態の変形例（その４）では、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１０Ｅの例を図９に示す。なお、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。
図９において、２つのゲート電極パッド１２Ｂ上には、ソース電極１５、及びドレイン電極１６と同一層であるゲート電極パッド１２Ｂのキャップ層（エッチングマスク層）がある。
【０１３２】
図９に示す電界効果型トランジスタ１０Ｅは、例えば、図１０Ａ〜図１０Ｄに示す方法で作製される。なお、図１０Ｃに示す構造が作製される際にゲート絶縁層１３はエッチング液によりエッチングされる。
【０１３３】
＜実施の形態の変形例（その５）＞
実施の形態の変形例（その５）では、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１０Ｆの例を図１１に示す。なお、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。
【０１３４】
図１１に示す電界効果型トランジスタ１０Ｆは、例えば、図１２Ａ〜図１２Ｄに示す方法で作製される。なお、図１２Ｄに示す構造が作製される際にゲート絶縁層１３はエッチング液によりエッチングされる。
【０１３５】
＜実施の形態の変形例（その６）＞
実施の形態の変形例（その６）では、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１０Ｇの例を図１３に示す。なお、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。
【０１３６】
図１３に示す電界効果型トランジスタ１０Ｇは、例えば、図１４Ａ〜図１４Ｅに示す方法で作製される。なお、図１４Ｅに示す構造が作製される際にゲート絶縁層１３はエッチング液によりエッチングされる。図１３及び図１４Ｅにおいて、符号２０は、導電性を有するゲート電極１２の第１のキャップ層を示し、符号２１は、ソース電極１５、及びドレイン電極１６と同一層であるゲート電極１２の第２のキャップ層を示す。
【０１３７】
＜実施の形態の変形例（その７）＞
実施の形態の変形例（その７）では、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１０Ｈの例を図１５に示す。なお、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。
【０１３８】
図１５に示す電界効果型トランジスタ１０Ｈは、例えば、図１６Ａ〜図１６Ｄに示す方法で作製される。なお、図１６Ｄに示す構造が作製される際に、スルーホール１３Ｃを形成するために、ゲート絶縁層１３はエッチング液によりエッチングされる。
【０１３９】
＜実施の形態の変形例（その８）＞
実施の形態の変形例（その８）では、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１０Ｊの例を図１７に示す。なお、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。
【０１４０】
図１７に示す電界効果型トランジスタ１０Ｊは、例えば、図１８Ａ〜図１８Ｆに示す方法で作製される。なお、図１８Ｅに示す構造が作製される際に、スルーホール１３３Ｃを形成するために、第１のゲート絶縁層１３１及び第２のゲート絶縁層１３２はエッチング液によりエッチングされる。
【０１４１】
＜実施の形態の変形例（その９）＞
実施の形態の変形例（その９）では、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１０Ｋの例を図１９に示す。なお、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。
【０１４２】
図１９に示す電界効果型トランジスタ１０Ｋは、例えば、図２０Ａ〜図２０Ｇに示す方法で作製される。なお、図２０Ｆに示す構造が作製される際に、スルーホール１３３Ｃを形成するために、第１のゲート絶縁層１３１及び第２のゲート絶縁層１３２はエッチング液によりエッチングされる。
【０１４３】
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、例えば、図１、３、５、７、９、１１、１３、１５、１７、及び１９に示す構造を、目的に応じて適宜選択することができる。
【０１４４】
他の実施の形態では、実施の形態に係る電界効果型トランジスタを用いた表示素子、画像表示装置、及びシステムの例を示す。なお、こ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。
【０１４５】
（表示素子）
他の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。
【０１４６】
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、例えば、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子、エレクトロクロミック（ＥＣ）素子、液晶素子、電気泳動素子、エレクトロウェッティング素子等が挙げられる。
【０１４７】
駆動回路としては、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。
【０１４８】
他の実施の形態に係る表示素子は、実施の形態に係る電界効果型トランジスタを有しているため、ゲート絶縁層１３が良好な絶縁性を維持しており、良好な電気特性を得ることができる。その結果、高品質の表示を行うことが可能となる。
【０１４９】
（画像表示装置）
他の実施の形態に係る画像表示装置は、少なくとも、他の実施の形態に係る複数の表示素子と、複数の配線と、表示制御装置とを有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
【０１５０】
複数の表示素子としては、マトリックス状に配置された複数の他の実施の形態に係る表示素子である限り、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。
【０１５１】
複数の配線は、複数の表示素子における各電界効果型トランジスタにゲート電圧と画像データ信号とを個別に印加可能である限り、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。
【０１５２】
表示制御装置としては、画像データに応じて、各電界効果型トランジスタのゲート電圧と信号電圧とを複数の配線を介して個別に制御可能である限り、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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
他の実施の形態に係る画像表示装置は、実施の形態に係る電界効果型トランジスタを備えた表示素子を有しているため、高品質の画像を表示することが可能となる。
【０１５５】
（システム）
他の実施の形態に係るシステムは、少なくとも、他の実施の形態に係る画像表示装置と、画像データ作成装置とを有する。
【０１５６】
画像データ作成装置は、表示する画像情報に基づいて画像データを作成し、画像データを画像表示装置に出力する。
【０１５７】
システムは、他の実施の形態に係る画像表示装置を備えているため、画像情報を高精細に表示することが可能となる。
【０１５８】
以下、他の実施の形態に係る表示素子、画像表示装置、及びシステムについて、具体的に説明する。
【０１５９】
図２１には、他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２１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。
【０１６０】
他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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
画像表示装置５２４は、一例として図２２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２３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。
【０１７０】
又、ディスプレイ７１０は、一例として図２４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。
【０１７１】
各表示素子７０２は、一例として図２５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。
【０１７２】
有機ＥＬ素子７５０は、一例として図２６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。
【０１７３】
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、同一の基材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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
又、図２５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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
表示制御装置７８０は、一例として図２７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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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２８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。
【０１８５】
又、この場合では、一例として図２９に示されるように、ドライブ回路７３０は、図２５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２９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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。
【実施例】
【０１８９】
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。
【０１９０】
（実施例１）
実施例１では、図１に示すボトムゲート／トップコンタクト型の電界効果型トランジスタを作製した。
【０１９１】
＜ゲート電極の形成＞
基材１１上に、厚み１００ｎｍとなるようにスパッタ法を用いてＴｉ膜を形成した。形成したＴｉ膜上にフォトリソグラフィによりレジストパターンを形成し、ドライエッチング法によりエッチングを行って、所定の形状のゲート電極１２、及びゲート電極パッド１２Ｂを形成した（図２Ａ）。
【０１９２】
＜ゲート絶縁層の形成＞
−ゲート絶縁層形成用塗布液の作製−
２−エチルヘキサン酸ビスマス２−エチルヘキサン酸溶液（Ｂｉ：２５質量％）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（Ｈｆ：２４質量％）とを用意し、各金属元素が６０ｍｍｏｌと４０ｍｍｏｌとなるように秤量し、フラスコで混合した。更に２−エチルヘキサン酸（オクチル酸）を、溶媒の全量が全体で１０００ｍＬとなるように添加し、室温で混合して溶解させ、ゲート絶縁層形成用塗布液１−１を作製した。
【０１９３】
ゲート絶縁層形成用塗布液１−１（０．６ｍＬ）をゲート電極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、３０００ｒｐｍ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、基板を１２０℃に加熱したホットプレート上で１０分間乾燥させた後、大気雰囲気中４００℃で１時間焼成し、ゲート絶縁層１３を得た（図２Ｂ）。得られたゲート絶縁層１３の平均厚みは約１５０ｎｍであった。
続いて、形成したゲート絶縁層１３上にフォトリソグラフィによりレジストパターンを形成し、ＰＡＮ系エッチング液を用いてエッチングを行って、所定の形状のゲート絶縁層１３のスルーホール１３Ｃをゲート電極パッド１２Ｂ上に形成した（図２Ｃ）。
続いて、更に大気雰囲気中で５００℃で１時間アニールした。
【０１９４】
＜活性層の形成＞
次に、前記ゲート絶縁層１３上にＤＣマグネトロンスパッタリング法でＩＧＺＯを２０ｎｍ成膜し、フォトリソグラフィによりレジストパターンを形成し、ＰＡＮ系エッチング液を用いて所定の形状を形成し、さらに、その基板を大気雰囲気中において５００℃で１時間アニールし、活性層１４を得た。
【０１９５】
＜ソース電極及びドレイン電極の形成＞
厚み１００ｎｍとなるようにスパッタ法を用いてＴｉ膜を形成した。形成したＴｉ膜上にフォトリソグラフィによりレジストパターンを形成し、ドライエッチング法によりエッチングを行って、所定の形状のソース電極１５及びドレイン電極１６を形成し、更に大気雰囲気中で３００℃で１時間アニールした。
以上により、電界効果型トランジスタを作製した。
【０１９６】
（実施例２〜４）
実施例２〜４では、図１に示すボトムゲート／トップコンタクト型の電界効果型トランジスタ１０Ａを作製した。
表１−１、表１−２、及び表２に記載されたような作製方法、各層の材料、及びパターン形成方法を用いた。
【０１９７】
（実施例５〜６）
実施例５〜６では、図３に示すボトムゲート／トップコンタクト型の電界効果型トランジスタ１０Ｂを作製した。
表１−１、表１−２、及び表２に記載されたような作製方法、各層の材料、及びパターン形成方法を用いた。
【０１９８】
（実施例７〜１０）
実施例７〜１０では、図５に示すボトムゲート／トップコンタクト型の電界効果型トランジスタ１０Ｃを作製した。
表１−１、表１−２、及び表２に記載されたような作製方法、各層の材料、及びパターン形成方法を用いた。
【０１９９】
（実施例１１〜１２）
実施例１１〜１２では、図７に示すボトムゲート／トップコンタクト型の電界効果型トランジスタ１０Ｄを作製した。
表１−１、表１−２、及び表２に記載されたような作製方法、各層の材料、及びパターン形成方法を用いた。
【０２００】
（実施例１３）
実施例１３では、図９に示すボトムゲート／トップコンタクト型の電界効果型トランジスタ１０Ｅを作製した。
表１−１、表１−２、及び表２に記載されたような作製方法、各層の材料、及びパターン形成方法を用いた。
【０２０１】
（実施例１４）
実施例１４では、図１１に示すボトムゲート／トップコンタクト型の電界効果型トランジスタ１０Ｆを作製した。
表１−１、表１−２、及び表２に記載されたような作製方法、各層の材料、及びパターン形成方法を用いた。
【０２０２】
（実施例１５〜１６）
実施例１５〜１６では、図１３に示すボトムゲート／トップコンタクト型の電界効果型トランジスタ１０Ｇを作製した。
表１−１、表１−２、及び表２に記載されたような作製方法、各層の材料、及びパターン形成方法を用いた。
【０２０３】
（実施例１７）
実施例１７では、図１５に示すボトムゲート／トップコンタクト型の電界効果型トランジスタ１０Ｈを作製した。
表１−１、表１−２、及び表２に記載されたような作製方法、各層の材料、及びパターン形成方法を用いた。
【０２０４】
（実施例１８〜１９）
実施例１８〜１９では、図１７に示すボトムゲート／トップコンタクト型の電界効果型トランジスタ１０Ｊを作製した。
表１−１、表１−２、表１−３及び表２に記載されたような作製方法、各層の材料、及びパターン形成方法を用いた。
なお、層間絶縁層１３２はゲート絶縁層１３と同様のゲート絶縁層形成用塗布液、焼成条件により得た。ゲート絶縁層１３、及び層間絶縁層１３２に形成するスルーホール１３３Ｃはゲート絶縁層１３、及び層間絶縁層１３２を一括エッチングすることで形成した。
【０２０５】
（実施例２０〜２１）
実施例２０〜２１では、図１９に示すボトムゲート／トップコンタクト型の電界効果型トランジスタ１０Ｋを作製した。
表１−１、表１−２、表１−３及び表２に記載されたような作製方法、各層の材料、及びパターン形成方法を用いた。
なお、コンタクト電極１５Ａ、１６Ａはソース電極１５及びドレイン電極１６と同じ形成条件により形成した。
また、層間絶縁層１３２はゲート絶縁層１３と同様のゲート絶縁層形成用塗布液、焼成条件により得た。ゲート絶縁層１３、及び層間絶縁層１３２に形成するスルーホール１３３Ｃはゲート絶縁層１３、及び層間絶縁層１３２を一括エッチングすることで形成した。
【０２０６】
【表１−１】
2020021935.tif 000003
【０２０７】
【表１−２】
2020021935.tif 000004
【０２０８】
【表１−３】
2020021935.tif 000005
【０２０９】
表１−１、表１−２、及び表１−３中、「ＢＴ」は、ボトムゲート／トップコンタクト型を表す。「ＴＴ」は、トップゲート／トップコンタクト型を表す。「ＲＴ」は、室温を表す。「ＰＡＮ系１」は、硝酸、燐酸、及び酢酸を含有するエッチング液１を表す。「ＰＡＮ系２」は、硝酸、燐酸、及び酢酸を含有するエッチング液２（エッチング液１とは組成比率が異なる）を表す。
表１−１、及び表１−２中、「ＩＧＺＯ」は、ＩｎＧａＺｎＯ４を表し、「ＩＭＡＯ」は、Ｉｎ２Ｍｇ０．９９Ａｌ０．０１Ｏ４を表す。
表１−１中、ゲート絶縁層の項目の「１ｓｔ」は、第１のゲート絶縁層を表し、「２ｎｄ」は、第２のゲート絶縁層を表す。
【０２１０】
以下の表２は、ゲート絶縁層形成用塗布液の配合を表す。
【０２１１】
【表２】
2020021935.tif 000006
【０２１２】
表２において、各種原料、溶媒における名称は以下のとおりである。
【０２１３】
＜原料Ａ＞
Ｂｉ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）３  ：  トリス（２−エチルヘキサン酸）ビスマス
Ｙ（ＮＯ３）３・６Ｈ２Ｏ  ：  硝酸イットリウム六水和物
Ｓｃ（ＮＯ３）３・５Ｈ２Ｏ  ：  硝酸スカンジウム五水和物
Ｓｂ（Ｃ６Ｈ５）３  ：  トリフェニルアンチモン
Ｌａ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）３  ：  トリス（２−エチルヘキサン酸）ランタン
Ｃｅ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）３  ：  トリス（２−エチルヘキサン酸）セリウム
ＴｅＣｌ４  ：  塩化テルル
Ｂｉ（ＮＯ３）３・５Ｈ２Ｏ  ：  硝酸ビスマス五水和物
Ｌｕ（ＮＯ３）３・Ｈ２Ｏ  ：  硝酸ルテチウム一水和物
＜原料Ｂ＞
Ｈｆ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）４  ：  テトラ（２−エチルヘキサン酸）ハフニウム
Ｚｒ（ａｃａｃ）４  ：ジルコニウムアセチルアセトナート
Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４  ：  チタンテトラブトキシド
ＧａＣｌ３  ：  塩化ガリウム
ＺｒＯ（ＮＯ３）２・２Ｈ２Ｏ  ：  硝酸酸化ジルコニウム二水和物
＜原料Ｃ＞
Ｍｇ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ  ：  硝酸マグネシウム六水和物
Ｂａ（Ｃ１０Ｈ１９Ｏ２）２  ：  ビス（ネオデカン酸）バリウム
Ｓｒ（Ｃ１０Ｈ１９Ｏ２）２  ：  ビス（ネオデカン酸）ストロンチウム
ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ  ：  塩化カルシウム二水和物
＜溶媒Ｄ＞
ＰＧＭＥ  ：  プロピレングリコールモノメチルエーテル
ＤＭＦ  ：  Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド
＜溶媒Ｆ＞
ＰＧ  ：  プロピレングリコール
ＣＨＢ  ：  シクロヘキシルベンゼン
ＥＧ  ：  エチレングリコール
ＤＭＩ  ：  １，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン
＜溶媒Ｆ＞
Ｈ２Ｏ  ：  水
０．２Ｍ−ＨＣｌ  ：  ０．２Ｍ塩酸
０．１Ｍ−ＨＮＯ３  ０．１Ｍ硝酸水溶液
【０２１４】
また、塗布液１−１〜塗布液１〜８からなるゲート絶縁層、及び他の材料の、各エッチング液に対するエッチングレートを表３に示す。
エッチングレートは、ウェットエッチング液にエッチング対象物を浸漬し、軽く撹拌した際のエッチングレートである。
エッチングの深さは、透過型電子顕微鏡による観察により求めた。
【０２１５】
【表３】
2020021935.tif 000007
ここで、 各エッチング液の組成は以下の通りである。
ＰＡＮ系１：Ｈ３ＰＯ４  ５０質量％，ＣＨ３ＣＯＯＨ  ２５質量％，  及びＨＮＯ３  ６質量％を含む水溶液
ＰＡＮ系２：Ｈ３ＰＯ４  ５質量％，ＣＨ３ＣＯＯＨ  ３０質量％，  及びＨＮＯ３  ２５質量％を含む水溶液
過酸化水素系：過酸化水素  ６質量％，  及びＣＨ３ＣＯＯＨ  ２５質量％を含む水溶液
シュウ酸系：５質量％シュウ酸を含む水溶液
【０２１６】
＜評価＞
−キャリア移動度、及びｏｎ／ｏｆｆ比−
得られた電界効果型トランジスタについて、半導体パラメータ・アナライザ装置（アジレントテクノロジー社製、半導体パラメータ・アナライザＢ１５００Ａ）を用いてソース・ドレイン電圧Ｖｄｓを１０Ｖとした時のゲート電圧Ｖｇｓとソース・ドレイン間電流Ｉｄｓとの関係を求めた。実施例１−２１の結果の代表的なグラフを図３０に示す。図から、ヒステリシスのない良好なトランジスタ特性が得られていることが確認できた。なお、図３０において、「ｅ」は、１０のべき乗を表す。例えば、「１ｅ−１０」は、１×１０−１０を表す。
【０２１７】
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。
【０２１８】
本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞  ソース電極、及びドレイン電極と、ゲート電極と、活性層と、ゲート絶縁層と、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エッチングする工程を含み、
前記ゲート絶縁層が、第Ａ元素と、第Ｂ元素及び第Ｃ元素の少なくともいずれかと、を含有する金属酸化物であり、
前記第Ａ元素が、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ（ランタノイド）、Ｓｂ、Ｂｉ及びＴｅからなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記第Ｂ元素が、Ｇａ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆからなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記第Ｃ元素が、周期表の第２族元素からなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極、前記ゲート電極、並びに前記活性層の少なくともいずれかを形成する際にエッチング液Ａを用い、
前記ゲート絶縁層をエッチングする際に、前記エッチング液Ａと同一系統のエッチング液であるエッチング液Ｂを用いることを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方法である。
＜２＞  前記エッチング液Ａが、少なくとも前記ゲート電極の形成の際に用いられる前記＜１＞に記載の電界効果型トランジスタの製造方法である。
＜３＞  前記エッチング液Ａが、少なくとも前記ソース電極及び前記ドレイン電極の形成の際に用いられる前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の電界効果型トランジスタの製造方法である。
＜４＞  前記エッチング液Ａが、少なくとも前記活性層の形成の際に用いられる前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の電界効果型トランジスタの製造方法である。
＜５＞  前記エッチング液Ａが、硝酸を含有するエッチング液であり、
前記エッチング液Ｂが、硝酸を含有するエッチング液である、前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の電界効果型トランジスタの製造方法である。
＜６＞  前記活性層が、酸化物半導体である前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の電界効果型トランジスタの製造方法である。
＜７＞  前記金属酸化物が、前記第Ｂ元素を含有する前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の電界効果型トランジスタの製造方法である。
＜８＞  前記金属酸化物が、前記第Ｃ元素を含有する前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の電界効果型トランジスタの製造方法である。
＜９＞  前記ゲート絶縁層をエッチングする工程によりスルーホールが形成される前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の電界効果型トランジスタの製造方法である。
＜１０＞  ソース電極、及びドレイン電極と、ゲート電極と、前記ゲート電極に所定の電圧を印加することにより前記ソース電極と前記ドレイン電極との間にチャネルが形成される活性層と、前記ゲート電極と前記活性層との間に設けられたゲート絶縁層と、を有する電界効果型トランジスタであって、
前記ゲート絶縁層が、エッチングされており、
前記ゲート絶縁層が、第Ａ元素と、第Ｂ元素及び第Ｃ元素の少なくともいずれかと、を含有する金属酸化物であり、
前記第Ａ元素が、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ（ランタノイド）、Ｓｂ、Ｂｉ及びＴｅからなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記第Ｂ元素が、Ｇａ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆからなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記第Ｃ元素が、周期表の第２族元素からなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極、前記ゲート電極、並びに前記活性層の少なくともいずれかが、エッチング液Ａを用いて形成され、
前記ゲート絶縁層が、前記エッチング液Ａと同一系統のエッチング液であるエッチング液Ｂを用いてエッチングされていることを特徴とする電界効果型トランジスタである。
＜１１＞  電界効果型トランジスタのゲート絶縁層として機能する金属酸化物であって、
第Ａ元素と、第Ｂ元素及び第Ｃ元素の少なくともいずれかと、を含有し、
前記第Ａ元素が、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ（ランタノイド）、Ｓｂ、Ｂｉ及びＴｅからなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記第Ｂ元素が、Ｇａ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆからなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記第Ｃ元素が、周期表の第２族元素からなる群から選択される少なくとも１種であり、
硝酸を含有するウェットエッチング液に対する前記金属酸化物のエッチングレートが、０．１ｎｍ／ｓ以上２０ｎｍ／ｓ以下であることを特徴とする金属酸化物である。
＜１２＞  前記ウェットエッチング液が、６質量％の硝酸を含有するウェットエッチング液である前記＜１１＞に記載の金属酸化物である。
＜１３＞  前記ウェットエッチング液が、５０質量％の燐酸を含有するウェットエッチング液である前記＜１１＞から＜１２＞のいずれかに記載の金属酸化物である。
＜１４＞  前記ウェットエッチング液が、６質量％の硝酸、２５質量％の酢酸、及び５０質量％の燐酸を含有するウェットエッチング液である前記＜１３＞に記載の金属酸化物。
＜１５＞  前記ウェットエッチング液が、前記電界効果型トランジスタの製造において、前記ゲート絶縁層を形成した後の、活性層、ゲート電極、並びにソース電極及びドレイン電極の少なくともいずれかの形成に用いられるウェットエッチング液である前記＜１１＞から＜１４＞のいずれかに記載の金属酸化物である。
＜１６＞  前記活性層、前記ゲート電極、並びに前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくともいずれかが、前記ゲート絶縁層と接している前記＜１５＞に記載の金属酸化物である。
＜１７＞  前記＜１１＞から＜１６＞のいずれかに記載の金属酸化物をゲート絶縁層に用いたことを特徴とする電界効果型トランジスタである。
【符号の説明】
【０２１９】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ、１０Ｊ、１０Ｋ  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
１３Ｃ    スルーホール
１４      活性層
１５      ソース電極
１５Ａ    コンタクト電極
１６      ドレイン電極
１６Ａ    コンタクト電極
１３１    第１のゲート絶縁層
１３１Ｃ  スルーホール
１３１Ｄ  スルーホール
１３２    第２のゲート絶縁層
１３２Ｃ  スルーホール
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２２０】
【特許文献１】特開２０１５−１１１６５３号公報
【図１】
2020021935.tif 000008
【図２Ａ】
2020021935.tif 000009
【図２Ｂ】
2020021935.tif 000010
【図２Ｃ】
2020021935.tif 000011
【図２Ｄ】
2020021935.tif 000012
【図２Ｅ】
2020021935.tif 000013
【図３】
2020021935.tif 000014
【図４Ａ】
2020021935.tif 000015
【図４Ｂ】
2020021935.tif 000016
【図４Ｃ】
2020021935.tif 000017
【図４Ｄ】
2020021935.tif 000018
【図４Ｅ】
2020021935.tif 000019
【図５】
2020021935.tif 000020
【図６Ａ】
2020021935.tif 000021
【図６Ｂ】
2020021935.tif 000022
【図６Ｃ】
2020021935.tif 000023
【図６Ｄ】
2020021935.tif 000024
【図６Ｅ】
2020021935.tif 000025
【図６Ｆ】
2020021935.tif 000026
【図６Ｇ】
2020021935.tif 000027
【図７】
2020021935.tif 000028
【図８Ａ】
2020021935.tif 000029
【図８Ｂ】
2020021935.tif 000030
【図８Ｃ】
2020021935.tif 000031
【図８Ｄ】
2020021935.tif 000032
【図８Ｅ】
2020021935.tif 000033
【図８Ｆ】
2020021935.tif 000034
【図８Ｇ】
2020021935.tif 000035
【図９】
2020021935.tif 000036
【図１０Ａ】
2020021935.tif 000037
【図１０Ｂ】
2020021935.tif 000038
【図１０Ｃ】
2020021935.tif 000039
【図１０Ｄ】
2020021935.tif 000040
【図１１】
2020021935.tif 000041
【図１２Ａ】
2020021935.tif 000042
【図１２Ｂ】
2020021935.tif 000043
【図１２Ｃ】
2020021935.tif 000044
【図１２Ｄ】
2020021935.tif 000045
【図１３】
2020021935.tif 000046
【図１４Ａ】
2020021935.tif 000047
【図１４Ｂ】
2020021935.tif 000048
【図１４Ｃ】
2020021935.tif 000049
【図１４Ｄ】
2020021935.tif 000050
【図１４Ｅ】
2020021935.tif 000051
【図１５】
2020021935.tif 000052
【図１６Ａ】
2020021935.tif 000053
【図１６Ｂ】
2020021935.tif 000054
【図１６Ｃ】
2020021935.tif 000055
【図１６Ｄ】
2020021935.tif 000056
【図１７】
2020021935.tif 000057
【図１８Ａ】
2020021935.tif 000058
【図１８Ｂ】
2020021935.tif 000059
【図１８Ｃ】
2020021935.tif 000060
【図１８Ｄ】
2020021935.tif 000061
【図１８Ｅ】
2020021935.tif 000062
【図１８Ｆ】
2020021935.tif 000063
【図１９】
2020021935.tif 000064
【図２０Ａ】
2020021935.tif 000065
【図２０Ｂ】
2020021935.tif 000066
【図２０Ｃ】
2020021935.tif 000067
【図２０Ｄ】
2020021935.tif 000068
【図２０Ｅ】
2020021935.tif 000069
【図２０Ｆ】
2020021935.tif 000070
【図２０Ｇ】
2020021935.tif 000071
【図２１】
2020021935.tif 000072
【図２２】
2020021935.tif 000073
【図２３】
2020021935.tif 000074
【図２４】
2020021935.tif 000075
【図２５】
2020021935.tif 000076
【図２６】
2020021935.tif 000077
【図２７】
2020021935.tif 000078
【図２８】
2020021935.tif 000079
【図２９】
2020021935.tif 000080
【図３０】
2020021935.tif 000081