(57)【要約】      （修正有）【課題】均一な加熱によって、簡単な手法を用いて、酸化物半導体層を形成し、これを活性層とした薄膜トランジスタの製造を行うことのできる新規な方法を提供する。【解決手段】前駆体溶液を塗布して形成される前駆体薄膜６’をパターニングした後、加熱することにより酸化物半導体の薄膜６を形成することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前駆体溶液を塗布して形成される前駆体薄膜をパターニングした後、加熱することにより酸化物半導体の薄膜を形成することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項２】
前駆体溶液に用いる溶媒が、水またはアルコール類を５０質量％以上含有することを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項３】
前駆体薄膜をパターニングするとき、不要部の前駆体薄膜を除く工程に用いる剥離液が水、またはアルコール類を５０％以上含有することを特徴とする請求項１または２に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項４】
前駆体薄膜のパターニングにフォトレジストを用い、現像と同時に不要部の前駆体薄膜を除くことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項５】
前駆体が、金属の硝酸塩、硫酸塩、燐酸塩、炭酸塩、酢酸塩または蓚酸塩から選ばれる金属塩の１つ以上を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５の薄膜トランジスタの製造方法により作製されることを特徴とする薄膜トランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は前駆体から酸化物半導体を形成する薄膜トランジスタ、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタにおいて、半導体の前駆体材料から、これを半導体に転換して薄膜トランジスタを製造する方法が知られている。
【０００３】
例えば、について、金属膜を酸化し酸化物半導体膜に変換する技術として、基板上に形成したＣｕ、Ｚｎ、Ａｌ等の金属膜を、熱酸化やプラズマ酸化等により酸化し酸化物半導体膜に変換する試みがされている（例えば特許文献１）。ドーパントにＩｎ等の記載もある。
【０００４】
また、有機金属を分解酸化（加熱、分解反応）することで、非晶質酸化物を形成するものも知られている（例えば特許文献２）。
【０００５】
酸化物半導体のパターニング方法は、一般的には、例えばスパッタ等によりこれを形成したのち酸化物半導体層をパターニングするが、本発明は、前駆体を塗布等により全面に形成したのち、前駆体のパターニングを行って、さらに均一に加熱するという簡単な手法により、酸化物半導体形成を行うことのできる新規な方法を提供するものである。
【特許文献１】特開平８−２６４７９４号公報
【特許文献２】特開２００３−１７９２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って本発明の目的は、均一な加熱によって、簡単な手法を用いて、酸化物半導体層を形成し、これを活性層とした薄膜トランジスタの製造を行うことのできる新規な方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記課題は以下の手段により達成されるものである。
【０００８】
１．前駆体溶液を塗布して形成される前駆体薄膜をパターニングした後、加熱することにより酸化物半導体の薄膜を形成することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【０００９】
２．前駆体溶液に用いる溶媒が、水またはアルコール類を５０質量％以上含有することを特徴とする前記１に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【００１０】
３．前駆体薄膜をパターニングするとき、不要部の前駆体薄膜を除く工程に用いる剥離液が水、またはアルコール類を５０％以上含有することを特徴とする前記１または２に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【００１１】
４．前駆体薄膜のパターニングにフォトレジストを用い、現像と同時に不要部の前駆体薄膜を除くことを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【００１２】
５．前駆体が、金属の硝酸塩、硫酸塩、燐酸塩、炭酸塩、酢酸塩または蓚酸塩から選ばれる金属塩の１つ以上を含むことを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【００１３】
６．前記１〜５の薄膜トランジスタの製造方法により作製されることを特徴とする薄膜トランジスタ。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、酸化物半導体を活性層とする、移動度が高く、ＯＮ／ＯＦＦ比に優れた薄膜トランジスタを簡単な手法で製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態について以下詳細に説明する。
【００１６】
本発明は、酸化物半導体前駆体薄膜を塗布により形成し、該酸化物半導体前駆体薄膜をパターニングした後、これを一様に加熱することにより簡便に酸化物半導体の薄膜を形成するものである。
【００１７】
薄膜トランジスタの活性層として、上記の方法により形成した酸化物半導体層を用いることで、移動度の高い薄膜トランジスタが得られる。
【００１８】
本発明において活性層とは、薄膜トランジスタにおいて、チャネルを形成する半導体層のことであり、電界の印加により活性化してキャリア移動度が向上する半導体層であり、これによりスイッチング等の動作を行うものである。
【００１９】
以下、本発明の薄膜トランジスタの製造のプロセスについて図１に例をあげて説明する。
【００２０】
酸化物半導体の前駆体材料は、例えば、金属の硝酸塩等であり、より具体的には、後述する。例えば硝酸インジウム、硝酸亜鉛、硝酸ガリウムを金属比率で１：１：１（モル比）で混合した水溶液を前駆体材料として用いる。
【００２１】
第１の段階は、これら前駆体材料溶液を、塗布等のウェットプロセスにより基板上に一様に形成する（図１（２））。
【００２２】
ここにおいては、基板として、図１（１）に示した、例えばガラスの基板１上に、ゲート電極２、ゲート絶縁層３、さらにソース電極４、ドレイン電極５のパターンを形成したものを用いる。これらの基板上に、塗布により一様に前駆体材料薄膜６’を形成する。（図１（２））。
【００２３】
前駆体材料薄膜を形成したのち、よく乾燥して、次に、レジストを用いたパターニングを行う。
【００２４】
支持体上にレジスト像を形成する方法としては、インクジェット法、スクリーン印刷法、アブレーション法等種々の方法を用いることができるが、最も簡便なのは、フォトレジスト法である。
【００２５】
フォトレジスト層としては、ポジ型、ネガ型の公知の材料を用いることができるが、光感光性樹脂、中でもレーザ感光性の材料を用いることが好ましい。
【００２６】
このようなフォトレジスト材料として、（１）特開平１１−２７１９６９号、特開２００１−１１７２１９号、特開平１１−３１１８５９号、特開平１１−３５２６９１号のような色素増感型の光重合感光材料、（２）特開平９−１７９２９２号、米国特許第５，３４０，６９９号、特開平１０−９０８８５号、特開２０００−３２１７８０号、同２００１−１５４３７４号のような赤外線レーザに感光性を有するネガ型感光材料、（３）特開平９−１７１２５４号、同５−１１５１４４号、同１０−８７７３３号、同９−４３８４７号、同１０−２６８５１２号、同１１−１９４５０４号、同１１−２２３９３６号、同１１−８４６５７号、同１１−１７４６８１号、同７−２８５２７５号、特開２０００−５６４５２号、ＷＯ９７／３９８９４号、同９８／４２５０７号のような赤外線レーザに感光性を有するポジ型感光材料等が挙げられる。
【００２７】
前駆体材料薄膜６’の上にフォトレジスト１４を設ける（図１（３））方法は、特に限定されることはなく、公知の方法でよい。例えば、紫外線感光性樹脂をフォトレジストとして、スピンコート法で前駆体材料薄膜６’の上に塗布してよい。フォトレジスト１４の厚みは、特に限定されるものではなく、フォトレジストの現像、フォトレジストをマスクとした前駆体薄膜の除去処理等を考慮した厚みとすればよい。
【００２８】
次に、フォトマスク（図示していない）と前駆体材料薄膜６’を形成した基板との配置を決めて露光することを可能とする装置であるマスクアライナーを用いて基板上に設けたフォトレジスト１４に対してマスクアライナーに予めセットされているフォトマスクを介しパターン露光を行う（図１（４））。フォトマスクは、ポジ型の場合、半導体チャネル領域を残して露光する。ネガ型の場合は反対である。次いで、引き続き、フォトレジスト１４を現像してフォトレジストパターン１４ａを得て、これをマスクとして前駆体材料薄膜を除去することで、不溶の前駆体の除去処理（洗浄処理）を行うことができる（図１（５）〜（６））。
【００２９】
前駆体材料薄膜の除去は、前駆体材料に応じた公知の方法を用いれば良く、これを溶解する溶媒、例えば前駆体材料塗布液に用いた溶媒等を用いることができる。これに浸漬することで洗浄処理によって前駆体材料薄膜を除くことができる。
【００３０】
ここでは、アルカリによるフォトレジストの現像処理により、フォトレジストが現像されると共に、フォトレジストの除かれた領域において、前駆体材料層６’も同時に現像液（アルカリ水溶液）に溶解して除かれる。
【００３１】
ここで、前駆体材料薄膜６’はパターニングされ、薄膜トランジスタを構成したとき、基板上において残される（図１（６））。
【００３２】
レジストの現像と、前駆体材料薄膜６’の溶解は別工程としてそれぞれ異なった溶媒を用いてもよい。前駆体材料薄膜６’の溶解は、前駆体材料を溶解する溶媒であって、レジストを溶解しない溶媒であれば用いることができる。
【００３３】
しかしながら、前駆体材料薄膜は、フォトレジストの現像においてフォトレジストの現像と共に除かれるのが好ましい。フォトレジストの現像に用いられる現像液としては、水系アルカリ現像液が好適であり（後述する）、水系アルカリ現像液中において、露光部のフォトレジストが除去されると共にレジストが除去された領域においてはさらに前駆体材料薄膜が同時に洗浄除去される（図１（６））。
【００３４】
水系アルカリ現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、メタケイ酸ナトリウム、メタケイ酸カリウム、第二リン酸ナトリウム、第三リン酸ナトリウム等のアルカリ金属塩の水溶液や、アンモニア、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、１，８−ジアザビシクロ−［５，４，０］−７−ウンデセン、１，５−ジアザビシクロ−［４，３，０］−５−ノナン等のアルカリ性化合物を溶解した水溶液を挙げることができる。本発明におけるアルカリ性化合物のアルカリ現像液中における濃度は、通常１〜１０質量％、好ましくは２〜５質量％である。
【００３５】
また本発明に用いられる現像液には、必要に応じアニオン性界面活性剤、両性界面活性剤やアルコール等の有機溶剤を加えることができる。
【００３６】
有機溶剤としては、プロピレングリコール、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ベンジルアルコール、ｎ−プロピルアルコール等が有用である。
【００３７】
前駆体材料薄膜のパターニングののち、これを酸化物半導体６に転化するには、前駆体材料薄膜を有する基板を加熱すればよい、前駆体材料の加熱による酸化物半導体への転化は、基本的には熱酸化であり、大気中等、酸素の存在下において加熱処理を行う。
【００３８】
加熱の方法としては特に限定はないが、具体的には、前記の加熱は、基板、また基板上に形成される他の要素が、熱により変性しない温度範囲、すなわち、７０〜１２０℃、好ましくは１８０〜４００℃、さらに好ましくは２００〜３５０℃で、２０秒〜３０分間、好ましくは２０〜１０分間の加熱による。加熱条件（温度、時間）は前駆体材料の種類また酸素条件等によって異なるため、上記の範囲で適宜選択する。加熱は、あらゆる適切な加熱手段により行われるが、各種電気オーブン、ドライ・ヒートブロック、マイクロウェーブ・オーブン、各種ヒータなどが例示される。しかし、これらに限定されるものではない。
【００３９】
酸素の存在下における加熱処理により前駆体材料薄膜６’は酸化物半導体６に転化する。酸化物半導体６の形成ののち、次いで、残留しているフォトレジストパターンを除去する。これにより、薄膜トランジスタが形成される。
【００４０】
このままでも薄膜トランジスタとしては動作するが、残留したフォトレジストパターン１４ａに対しては、例えば、有機溶剤に浸漬または酸素プラズマによるアッシング等により除去することができる。フォトレジストパターン１４ａの除去の際、基板上に形成された酸化物半導体層また、基板上に設けられた他の要素等に対して影響が生じないものを選択する。例えば、通常は有機溶媒により除去できる。
【００４１】
レジスト像の除去には、アルコール系、エーテル系、エステル系、ケトン系、グリコールエーテル系などフォトレジストの塗布溶媒に利用される広範囲の有機溶媒から、適宜選択し用いることができる。レジスト像の除去の際、酸化物半導体層また、基板上に設けられた他の要素等に対して影響が生じないため、エーテル系またはケトン系の溶媒を用いることが好ましい。最も好ましくはＴＨＦなどのエーテル系溶媒である。
【００４２】
薄膜トランジスタが形成されたのちは表示素子また機能素子に実装されるため、フォトレジストパターンは除くことが好ましい。図１（７）に形成された薄膜トランジスタの断面構成図を示す。
【００４３】
以上、ボトムゲート・トップコンタクト型の薄膜トランジスタの製造例を示したが、薄膜トランジスタの活性層即ち半導体層の形成段階において、本発明の方法を用いる限り、本発明はこれらの素子のみに限定されるものではない。
【００４４】
図３に本発明の薄膜トランジスタの製造方法によって製造される素子の幾つかの構成例を示す。
【００４５】
（素子構成）
図３（ａ）〜（ｃ）はトップゲート型の素子の例である。
【００４６】
同図（ａ）は、支持体１０６上にソース電極１０２、ドレイン電極１０３を形成し、これを基材（基板）として、両電極間に半導体層１０１を形成し、その上に絶縁層１０５を形成し、さらにその上にゲート電極１０４を形成して電界効果薄膜トランジスタを形成したものである。同図（ｂ）は、半導体層１を、（ａ）では電極間に形成したものを、電極および支持体表面全体を覆うように形成した例を表す。（ｃ）は、支持体１０６上に先ず半導体層１０１を形成し、その後ソース電極１０２、ドレイン電極１０３、絶縁層１０５、ゲート電極１０４を形成したものを表す。
【００４７】
図３（ｄ）〜（ｆ）はトップゲート型の例であり、同図（ｄ）は、前記の例の如く、支持体６上にゲート電極４、絶縁層５を形成し、その上に、ソース電極２およびドレイン電極３を形成し、該電極間に半導体層１を形成したものである。その他同図（ｅ）、（ｆ）に示すような構成を取ることもできる。
【００４８】
これらの図における半導体層の形成過程において本発明を適用することができる。
【００４９】
また、図４には、複数の薄膜トランジスタが配置される薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）シートの一例を等価回路図で示した。
【００５０】
図４は、例えばプラスチックのシート（フィルム）上に、複数の表示素子（画素）また複数の薄膜トランジスタ素子が配置された薄膜トランジスタシート１０を示している。
【００５１】
薄膜トランジスタシート１０はマトリクス配置された多数の薄膜トランジスタ素子１４を有する。１１は各薄膜トランジスタ素子１４のゲート電極のゲートバスラインであり、１２は各薄膜トランジスタ素子１４のソース電極のソースバスラインである。各薄膜トランジスタ素子１４のドレイン電極には、出力素子１６が接続され、この出力素子１６は例えば液晶、電気泳動素子等であり、表示装置における画素を構成する。図示の例では、出力素子１６として液晶が、抵抗とコンデンサからなる等価回路で示されている。１５は蓄積コンデンサ、１７は垂直駆動回路、１８は水平駆動回路である。
【００５２】
この様な、支持体上にＴＦＴ素子を２次元的に配列した薄膜トランジスタシートの作製に本発明の方法を用いることができる。
【００５３】
本発明において、前駆体は、熱酸化、またプラズマ酸化等でもよいが、酸化的な分解により金属酸化物（半導体）に転換する材料であり、本発明においては、マイクロ波の吸収を利用した熱パターンの印加（選択的な加熱）により、加熱された領域における前駆体材料を酸化物半導体に転化させる。
【００５４】
（前駆体）
本発明において酸化物半導体の前駆体材料としては、金属原子含有化合物が挙げられ、金属原子含有化合物としては、金属原子を含む、金属塩、ハロゲン化金属化合物、有機金属化合物等を挙げることができる。
【００５５】
金属塩、ハロゲン金属化合物、有機金属化合物の金属としては、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｉｒ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等を挙げることができる。
【００５６】
それらの金属塩のうち、Ｉｎ（インジウム）、Ｓｎ（錫）、Ｚｎ（亜鉛）のいずれかの金属イオンを含むことが好ましく、それらを併用して混合させてもよい。
【００５７】
また、その他の金属として、Ｇａ（ガリウム）またはＡｌ（アルミニウム）を含むことが好ましい。
【００５８】
金属塩としては、硝酸塩、硫酸塩、燐酸塩、炭酸塩、酢酸塩または蓚酸塩が好ましく、更に、硝酸塩、酢酸塩等を、ハロゲン金属化合物としては塩化物、ヨウ化物、臭化物等を好適に用いることができる。
【００５９】
有機金属化合物としては、下記の一般式（Ｉ）で示すものが挙げられる。
【００６０】
一般式（Ｉ）  Ｒ１ｘＭＲ２ｙＲ３ｚ
式中、Ｍは金属、Ｒ１はアルキル基、Ｒ２はアルコキシ基、Ｒ３はβ−ジケトン錯体基、β−ケトカルボン酸エステル錯体基、β−ケトカルボン酸錯体基およびケトオキシ基（ケトオキシ錯体基）から選ばれる基であり、金属Ｍの価数をｍとした場合、ｘ＋ｙ＋ｚ＝ｍであり、ｘ＝０〜ｍ、またはｘ＝０〜ｍ−１であり、ｙ＝０〜ｍ、ｚ＝０〜ｍで、いずれも０または正の整数である。Ｒ１のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等を挙げることができる。Ｒ２のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、３，３，３−トリフルオロプロポキシ基等を挙げることができる。またアルキル基の水素原子をフッ素原子に置換したものでもよい。Ｒ３のβ−ジケトン錯体基、β−ケトカルボン酸エステル錯体基、β−ケトカルボン酸錯体基及びケトオキシ基（ケトオキシ錯体基）から選ばれる基としては、β−ジケトン錯体基として、例えば、２，４−ペンタンジオン（アセチルアセトンあるいはアセトアセトンともいう）、１，１，１，５，５，５−ヘキサメチル−２，４−ペンタンジオン、２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオン、１，１，１−トリフルオロ−２，４−ペンタンジオン等を挙げることができ、β−ケトカルボン酸エステル錯体基として、例えばアセト酢酸メチルエステル、アセト酢酸エチルエステル、アセト酢酸プロピルエステル、トリメチルアセト酢酸エチル、トリフルオロアセト酢酸メチル等を挙げることができ、β−ケトカルボン酸として、例えば、アセト酢酸、トリメチルアセト酢酸等を挙げることができ、またケトオキシとして、例えば、アセトオキシ基（またはアセトキシ基）、プロピオニルオキシ基、ブチリロキシ基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等を挙げることができる。これらの基の炭素原子数は１８以下が好ましい。また直鎖または分岐のもの、また水素原子をフッ素原子にしたものでもよい。有機金属化合物の中では、分子内に少なくとも１つ以上の酸素を有するものが好ましい。このようなものとしてＲ２のアルコキシ基を少なくとも１つを含有する有機金属化合物、またＲ３のβ−ジケトン錯体基、β−ケトカルボン酸エステル錯体基、β−ケトカルボン酸錯体基およびケトオキシ基（ケトオキシ錯体基）から選ばれる基を少なくとも１つ有する金属化合物が最も好ましい。金属塩のうちでは、硝酸塩が好ましい。硝酸塩は高純度品が入手しやすく、また使用時の媒体として好ましい水に対する溶解度が高い。硝酸塩としては、硝酸インジウム、硝酸錫、硝酸亜鉛、硝酸ガリウム等が挙げられる。
【００６１】
以上の酸化物半導体の前駆体のうち、好ましいのは、金属の硝酸塩、金属のハロゲン化物、アルコキシド類である。具体例としては、硝酸インジウム、硝酸亜鉛、硝酸ガリウム、硝酸スズ、硝酸アルミニウム、塩化インジウム、塩化亜鉛、塩化スズ（２価）、塩化スズ（４価）、塩化ガリウム、塩化アルミニウム、トリ−ｉ−プロポキシインジウム、ジエトキシ亜鉛、ビス（ジピバロイルメタナト）亜鉛、テトラエトキシスズ、テトラ−ｉ−プロポキシスズ、トリ−ｉ−プロポキシガリウム、トリ−ｉ−プロポキシアルミニウムなどが挙げられる。
【００６２】
（酸化物半導体の前駆体薄膜の成膜方法）
これらの酸化物半導体の前駆体となる金属を含有する薄膜を形成するためには、公知の成膜法、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法など種々の方法を用いることができるが、本発明においては金属塩、ハロゲン化物、有機金属化合物等を適切な溶媒に溶解した溶液を用いて基板上に連続的に塗設することで生産性を大幅に向上することができ好ましい。溶解性の観点からも、金属化合物として、塩化物、硝酸塩、酢酸塩、金属アルコキシド等を用いることが好ましい。
【００６３】
溶媒としては、水のほか、金属化合物を溶解するものであれば特に制限されるところではないが、水や、エタノール、プロパノール、エチレングリコールなどのアルコール類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル系、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等グリコールエーテル系、また、アセトニトリルなど、さらに、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒、ｏ−ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、ｍ−クレゾール等の芳香族系溶媒、ヘキサン、シクロヘキサン、トリデカンなどの脂肪族炭化水素溶媒、α−テルピネオール、また、クロロホルムや１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化アルキル系溶媒、Ｎ−メチルピロリドン、２硫化炭素等を好適に用いることができる。
【００６４】
金属ハロゲン化物および／または金属アルコキシドを用いた場合には、比較的極性の高い溶媒が好ましく、中でも沸点が１００℃以下の水、エタノール、プロパノール等のアルコール類、アセトニトリル、またはこれらの混合物を用いると乾燥温度を低くすることができため、樹脂基板に塗設することが可能となり、より好ましい。特に、水またはアルコール類を５０質量％以上含有すること溶媒が好ましい。
【００６５】
また、溶媒中に金属アルコキシドと種々のアルカノールアミン、α−ヒドロキシケトン、β−ジケトンなどの多座配位子であるキレート配位子を添加すると、金属アルコキシドを安定化したり、カルボン酸塩の溶解度を増加させたりすることができ、悪影響が出ない範囲で添加することが好ましい。
【００６６】
酸化物半導体の前駆体材料を含有する液体を基材上に適用して薄膜を形成する方法としては、スピンコート法、スプレーコート法、ブレードコート法、ディップコート法、キャスト法、バーコート法、ダイコート法など塗布法、また、凸版、凹版、平版、スクリーン印刷、インクジェットなどの印刷法等、広い意味での塗布による方法が挙げられる。薄膜の塗布が可能な、インクジェット法、スプレーコート法等も好ましい方法である。
【００６７】
成膜する場合、塗布後、５０〜１５０℃程度で溶媒を揮発させることにより金属酸化物前駆体の薄膜が形成される。なお、溶液を滴下する際、基板自体を上記温度に加熱しておくと、塗布、乾燥の二つのプロセスを同時に行えるので好ましい。
【００６８】
（金属の組成比）
好ましい、金属の組成比としては、Ｉｎを１としたとき、ＺｎｙＳｎ１−ｙ（ここにおいてｙは０〜１の正数）は０．２〜５、好ましくは０．５〜２とする。さらにＩｎを１としたときに、Ｇａの組成比は０．２〜５、好ましくは０．５〜２が好ましい。
【００６９】
また、前駆体薄膜の膜厚は１〜２００ｎｍ、より好ましくは５〜１００ｎｍである。
【００７０】
（非晶質酸化物）
熱酸化によって形成される酸化物半導体としては、単結晶、多結晶、非晶質のいずれの状態も使用可能だが、好ましくは非晶質の薄膜である。
【００７１】
酸化物半導体の前駆体となる金属化合物材料から形成された、本発明に係る金属酸化物である非晶質酸化物の電子キャリア濃度は１０１８／ｃｍ３未満が実現されていればよい。電子キャリア濃度は室温で測定する場合の値である。室温とは、例えば２５℃であり、具体的には０℃から４０℃程度の範囲から適宜選択される温度である。なお、本発明に係るアモルファス（非晶質）酸化物の電子キャリア濃度は、０℃から４０℃の範囲全てにおいて、１０１８／ｃｍ３未満を充足する必要はない。例えば、２５℃において、キャリア電子密度１０１８／ｃｍ３未満が実現されていればよい。また、電子キャリア濃度をさらに下げ、１０１７／ｃｍ３以下、より好ましくは１０１６／ｃｍ３以下にするとノーマリーオフの薄膜トランジスタが歩留まりよく得られる。
【００７２】
電子キャリア濃度の測定は、ホール効果測定により求めることができる。
【００７３】
金属酸化物である半導体の膜厚としては、特に制限はないが、得られたトランジスタの特性は、半導体膜の膜厚に大きく左右される場合が多く、その膜厚は、半導体により異なるが、一般に１μｍ以下、特に１０〜３００ｎｍが好ましい。
【００７４】
本発明においては、前駆体材料、組成比、製造条件などを制御して、例えば、電子キャリア濃度を、１０１２／ｃｍ３以上１０１８／ｃｍ３未満とする。より好ましくは１０１３／ｃｍ３以上１０１７／ｃｍ３以下、さらには１０１５／ｃｍ３以上１０１６／ｃｍ３以下の範囲にすることが好ましい。
【００７５】
フォトレジスト層の塗布方法としては、ディッピング、スピンコート、ナイフコート、バーコート、ブレードコート、スクイズコート、リバースロールコート、グラビアロールコート、カーテンコート、スプレーコート、ダイコート等の公知の塗布方法を用いて行うことができる。
【００７６】
フォトレジスト層への露光方法は特に制限はなく、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプなどによるマスクを介してフラッシュ露光を行っても良く、またレーザ光を用いて走査露光を行うことも可能であり、レーザ露光は、露光面積を微小サイズに絞ることが容易で高解像度の画像形成が可能となることから、好適に用いることができる。
【００７７】
レーザ光としては、紫外線、可視光線、赤外線のいずれでもよく、一般によく知られている、ルビーレーザ、ＹＡＧレーザ、ガラスレーザ等の固体レーザ；Ｈｅ−Ｎｅレーザ、Ａｒイオンレーザ、Ｋｒイオンレーザ、ＣＯ２レーザ、ＣＯレーザ、Ｈｅ−Ｃｄレーザ、Ｎ２レーザ、エキシマーレーザ等の気体レーザ；ＩｎＧａＰレーザ、ＡｌＧａＡｓレーザ、ＧａＡｓＰレーザ、ＩｎＧａＡｓレーザ、ＩｎＡｓＰレーザ、ＣｄＳｎＰ２レーザ、ＧａＳｂレーザ等の半導体レーザ；化学レーザ、色素レーザ等を挙げることができる。好ましくは、赤外域に発信波長を有する半導体レーザである。
【００７８】
以下、本発明において、薄膜トランジスタまた薄膜トランジスタシートを構成する他の各要素についてさらに説明する。
【００７９】
半導体層の膜厚としては、特に制限はないが、得られたトランジスタの特性は、半導体層の膜厚に大きく左右される場合が多く、その膜厚は、半導体により異なるが、一般に１μｍ以下、特に１０〜３００ｎｍが好ましい。
【００８０】
次いで、以下、薄膜トランジスタを構成する他の各要素について説明する。
【００８１】
（電極）
本発明において、ＴＦＴ素子を構成するソース電極、ドレイン電極、ゲート電極等の電極に用いられる導電性材料としては、電極として実用可能なレベルでの導電性があればよく、特に限定されず、白金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン鉛、タンタル、インジウム、パラジウム、テルル、レニウム、イリジウム、アルミニウム、ルテニウム、ゲルマニウム、モリブデン、タングステン、また、例えば、酸化スズ・アンチモン、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化亜鉛等の電磁波吸収能をもつ電極材料、亜鉛、炭素、グラファイト、グラッシーカーボン、銀ペーストおよびカーボンペースト、リチウム、ベリリウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、カルシウム、スカンジウム、チタン、マンガン、ジルコニウム、ガリウム、ニオブ、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、アルミニウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム混合物、リチウム／アルミニウム混合物等が用いられる。
【００８２】
また、導電性材料として、導電性ポリマーや金属微粒子などを好適に用いることができる。
【００８３】
金属微粒子を含有する分散物としては、例えば公知の導電性ペーストなどを用いても良いが、好ましくは、粒子径が１ｎｍ〜５０ｎｍ、好ましくは１ｎｍ〜１０ｎｍの金属微粒子を含有する分散物である。金属微粒子から電極を形成するには、前述の方法を同様に用いることができ、金属微粒子の材料としては上記の金属を用いることができる。
【００８４】
（電極等の形成方法）
電極の形成方法としては、上記を原料として、マスクを介して蒸着やスパッタリング等の方法を用いて形成する方法、また蒸着やスパッタリング等の方法により形成した導電性薄膜を、公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法を用いて電極形成する方法、アルミニウムや銅などの金属箔上に熱転写、インクジェット等により、レジストを形成しエッチングする方法がある。また導電性ポリマーの溶液あるいは分散液、金属微粒子を含有する分散液等を直接インクジェット法によりパターニングしてもよいし、塗工膜からリソグラフやレーザーアブレーションなどにより形成してもよい。さらに導電性ポリマーや金属微粒子を含有する導電性インク、導電性ペーストなどを凸版、凹版、平版、スクリーン印刷などの印刷法でパターニングする方法も用いることができる。
【００８５】
また、ソース、ドレイン、またゲート電極等、またゲートバスライン、ソースバスライン等を、エッチングまたはリフトオフ等感光性樹脂等を用いた金属薄膜のパターニングなしに形成する方法として、無電解メッキ法による方法が知られている。
【００８６】
無電解メッキ法による電極の形成方法に関しては、特開２００４−１５８８０５号にも記載されたように、電極を設ける部分に、メッキ剤と作用して無電解メッキを生じさせるメッキ触媒を含有する液体を、例えば印刷法（インクジェット印刷含む。）によって、パターニングした後に、メッキ剤を、電極を設ける部分に接触させる。そうすると、前記触媒とメッキ剤との接触により無電解メッキが施されて、電極パターンが形成されるというものである。
【００８７】
無電解メッキの触媒とメッキ剤の適用を逆にしてもよく、またパターン形成をどちらで行ってもよいが、メッキ触媒パターンを形成し、これにメッキ剤を適用する方法が好ましい。
【００８８】
印刷法としては、例えば、スクリーン印刷、平版、凸版、凹版又インクジェット法による印刷などが用いられる。
【００８９】
（ゲート絶縁膜）
薄膜トランジスタのゲート絶縁膜としては、種々の絶縁膜を用いることができる。特に、比誘電率の高い無機酸化物皮膜が好ましい。無機酸化物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ、酸化バナジウム、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウム酸チタン酸バリウム、ジルコニウム酸チタン酸鉛、チタン酸鉛ランタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、フッ化バリウムマグネシウム、チタン酸ビスマス、チタン酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ニオブ酸ビスマス、トリオキサイドイットリウムなどが挙げられる。それらのうち好ましいのは、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタンである。窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の無機窒化物も好適に用いることができる。
【００９０】
上記皮膜の形成方法としては、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、大気圧プラズマＣＶＤ法などのドライプロセスや、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、ディップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法などの塗布による方法、印刷やインクジェットなどのパターニングによる方法などのウェットプロセスが挙げられ、材料に応じて使用できる。
【００９１】
ウェットプロセスは、無機酸化物の微粒子を、任意の有機溶剤あるいは水に必要に応じて界面活性剤などの分散補助剤を用いて分散した液を塗布、乾燥する方法や、酸化物前駆体、例えばアルコキシド体の溶液を塗布、乾燥する、いわゆるゾルゲル法が用いられる。
【００９２】
これらのうち好ましいのは、大気圧プラズマ法である。
【００９３】
ゲート絶縁膜（層）が陽極酸化膜または該陽極酸化膜と絶縁膜とで構成されることも好ましい。陽極酸化膜は封孔処理されることが望ましい。陽極酸化膜は、陽極酸化が可能な金属を公知の方法により陽極酸化することにより形成される。
【００９４】
陽極酸化処理可能な金属としては、アルミニウムまたはタンタルを挙げることができ、陽極酸化処理の方法には特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。
【００９５】
また有機化合物皮膜としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、あるいはアクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂等を用いることもできる。
【００９６】
無機酸化物皮膜と有機酸化物皮膜は積層して併用することができる。またこれら絶縁膜の膜厚としては、一般に５０ｎｍ〜３μｍ、好ましくは、１００ｎｍ〜１μｍである。
【００９７】
〔保護層〕
また有機薄膜トランジスタ素子上には保護層を設けることも可能である。保護層としては無機酸化物または無機窒化物、アルミニウム等の金属薄膜、ガス透過性の低いポリマーフィルムおよびこれらの積層物等が挙げられ、このような保護層を有することにより、有機薄膜トランジスタの耐久性が向上する。これらの保護層の形成方法としては、前述したゲート絶縁膜の形成法と同様の方法を挙げることができる。また、ポリマーフィルム上に各種の無機酸化物等が積層されたフィルムを単にラミネートするなどといった方法で保護層を設けても良い。
【００９８】
（基板）
基板を構成する支持体材料としては、種々の材料が利用可能であり、例えば、ガラス、石英、酸化アルミニウム、サファイア、チッ化珪素、炭化珪素などのセラミック基板、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム燐、ガリウム窒素など半導体基板、紙、不織布などを用いることができるが、本発明において支持体（基板）は樹脂からなることが好ましく、例えばプラスチックフィルムシートを用いることができる。プラスチックフィルムとしては、例えば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）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアリレート、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ボリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。プラスチックフィルムを用いることで、ガラス基板を用いる場合に比べて軽量化を図ることができ、可搬性を高めることができると共に、衝撃に対する耐性を向上できる。
【実施例】
【００９９】
以下実施例により本発明を具体的に説明するが本発明はこれにより限定されるものではない。
【０１００】
実施例１
ボトムゲート・ボトムコンタクト構成の薄膜トランジスタを断面図で図１に示したプロセスに従って製造した。
【０１０１】
支持体１として、ガラス基板を用いて、スパッタ法にて厚さ３００ｎｍのアルミニウム皮膜を一面に成膜した後、フォトリソグラフ法により、エッチングしてパターニング、ゲート電極２を形成した（厚み１００ｎｍ）。
【０１０２】
次いで、大気圧プラズマＣＶＤ法により、厚さ２００ｎｍの酸化珪素からなるゲート絶縁膜５を形成した。大気圧プラズマ処理装置は、特開２００３−３０３５２０号公報に記載の図６に準じた装置を用いた。
【０１０３】
（使用ガス）
不活性ガス：ヘリウム９８．２５体積％
反応性ガス：酸素ガス１．５体積％
反応性ガス：テトラエトキシシラン蒸気（ヘリウムガスにてバブリング）０．２５体積％
（放電条件）
高周波電源：１３．５６ＭＨｚ
放電出力：１０Ｗ／ｃｍ２
（電極条件）
電極は、冷却水による冷却手段を有するステンレス製ジャケットロール母材に対して、セラミック溶射によるアルミナを１ｍｍ被覆し、その後、テトラメトキシシランを酢酸エチルで希釈した溶液を塗布乾燥後、紫外線照射により封孔処理を行い、表面を平滑にしてＲｍａｘ５μｍとした誘電体（比誘電率１０）を有するロール電極であり、アースされている。一方、印加電極としては、中空の角型のステンレスパイプに対し、上記同様の誘電体を同条件にて被覆した。
【０１０４】
次に、マスクを介してクロムを蒸着することで、ソース電極４、ドレイン電極５を形成した（図１（１））。
【０１０５】
それぞれのサイズは、幅１０μｍ、長さ５０μｍ（チャネル幅）厚さ５０ｎｍであり、ソース電極、ドレイン電極の距離（チャネル長）は１５μｍとなるようにした。
【０１０６】
ここまで作製した基板に、次いで、半導体前駆体材料として、硝酸インジウム、硝酸亜鉛、硝酸ガリウムを金属比率で１：１：１（モル比）で混合した１０質量％水溶液とした塗布液をスピンコート（３０００ＲＰＭ）によって、塗布したのち、１５０℃で３０分間乾燥し、基板上に体材料薄膜６′を形成した（図１（２））。
【０１０７】
さらに、フォトレジストを同じくスピンコートにて塗布した。即ち下記組成の感光性層塗布液を乾燥膜厚が２μｍとなるように塗布し、１００℃で２分間乾燥してフォトレジスト１４を得た（図１（３））。
【０１０８】
色素Ａ                                                                  １部
ノボラック樹脂バインダー                                              ７０部
（フェノールとｍ−、ｐ−混合クレゾールとホルムアルデヒドとの縮合化合物
Ｍｎ＝５００、Ｍｗ＝２５００、フェノール：ｍ−クレゾール：ｐ−クレゾール＝２０：４８：３２）
光酸発生剤                                                              ３部
（２−トリクロロメチル−５−〔β−（２・ベンゾフリル）ビニル〕−１，３，４−オキサジアゾール）
化合物Ｂ                                                              ２０部
フッ素系界面活性剤（旭硝子製、Ｓ−３８１）                          ０．５部
乳酸メチル                                                          ７００部
メチルエチルケトン                                                  ２００部
（化合物Ｂの合成）
１，１−ジメトキシシクロヘキサン１．０モル、トリエチレングリコール１．０モルおよびｐ−トルエンスルホン酸水和物０．００３モル、トルエン５００ｍｌを攪拌しながら１００℃で１時間反応させ、その後１５０℃まで除々に温度を上げ、さらに１５０℃で４時間反応させた。反応により生成するメタノールはこの間に留去した。冷却後、反応生成物を水で充分に洗浄し、１％のＮａＯＨ水溶液、１ＭのＮａＯＨ水溶液で順次洗浄した。さらに食塩水で洗浄し無水炭酸カリウムで脱水した後、減圧下濃縮した。真空下で８０℃に加熱しながら１０時間乾燥させワックス状の化合物を得た。ＧＰＣにより測定したポリスチレン換算の重量平均分子量Ｍｗは約１５００であった。
【０１０９】
【化１】
2010010175.tif 000003
【０１１０】
フォトレジスト上に、出力波長８３０ｎｍ、出力１００ｍＷの半導体レーザで２００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギー密度で半導体層（活性層）パターンに従って、活性層以外の領域を露光（図１（４））した後、アルカリ現像液（ジエタノールアミン２０％水溶液）で現像し未露光部のフォトレジストを除き活性層領域にレジスト像１４ａを残した。また、このアルカリ現像液による現像の際に露光部のフォトレジストと共に前駆体材料薄膜も現像液中に溶解し除かれた（図１（５））。
【０１１１】
ＭＥＫ（メチルエチルケトン）を用いて基板からレジスト像１４ａを除去し、次いで、基板を、２５０℃のオーブン中において、大気と同じ酸素分圧で１５分間加熱処理を施し前駆体材料を酸化物半導体６に転化させた（図１（６））。
【０１１２】
前駆体材料薄膜は透明な酸化物半導体６に変化していた。ＭＥＫ溶媒を５０℃で１０分充分に乾燥してボトムゲート・ボトムコンタクト構成の薄膜トランジスタが得られた（図１（７））。
【０１１３】
作製した薄膜トランジスタを評価したところ、良好に駆動し、ｎ型のエンハンスメント動作を示した。ドレインバイアスを１０Ｖとし、ゲートバイアスを−１０Ｖから＋２０Ｖまで掃引した時のドレイン電流の増加（伝達特性）が観測された。その飽和領域から見積もられた移動度は、２ｃｍ２／Ｖｓ、ｏｎ／ｏｆｆ比は６桁以上であった。
【０１１４】
実施例２
薄膜トランジスタを断面図で図２に示したプロセスによって作製した。
【０１１５】
樹脂支持体１として、ポリエーテルスルホン樹脂フィルム（２００μｍ）を用い、この上に、先ず、５０Ｗ／ｍ２／ｍｉｎの条件でコロナ放電処理を施した。その後以下のように接着性向上のため下引き層を形成した。
【０１１６】
（下引き層の形成）
下記組成の塗布液を乾燥膜厚２μｍになるように塗布し、９０℃で５分間乾燥した後、６０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯下１０ｃｍの距離から４秒間硬化させた。
【０１１７】
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート単量体                        ６０ｇ
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート２量体                        ２０ｇ
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート３量体以上の成分              ２０ｇ
ジエトキシベンゾフェノンＵＶ開始剤                                      ２ｇ
シリコーン系界面活性剤                                                  １ｇ
メチルエチルケトン                                                    ７５ｇ
メチルプロピレングリコール                                            ７５ｇ
さらにその層の上に下記条件で連続的に大気圧プラズマ処理して厚さ５０ｎｍの酸化ケイ素膜を設け、これらの層を下引き層とした。
【０１１８】
（使用ガス）
不活性ガス：ヘリウム９８．２５体積％
反応性ガス：酸素ガス１．５体積％
反応性ガス：テトラエトキシシラン蒸気（ヘリウムガスにてバブリング）０．２５体積％
（放電条件）
放電出力：１０Ｗ／ｃｍ２
（電極条件）
電極は、冷却水による冷却手段を有するステンレス製ジャケットロール母材に対して、セラミック溶射によるアルミナを１ｍｍ被覆し、その後、テトラメトキシシランを酢酸エチルで希釈した溶液を塗布乾燥後、紫外線照射により封孔処理を行い、表面を平滑にしてＲｍａｘ５μｍとした誘電体（比誘電率１０）を有するロール電極であり、アースされている。一方、印加電極としては、中空の角型のステンレスパイプに対し、上記同様の誘電体を同条件にて被覆した。
【０１１９】
次いで、下引き層上に、ゲート電極２を形成する。スパッタ法により、厚さ３００ｎｍのアルミニウム皮膜を一面に成膜した後、フォトリソグラフ法により、エッチングしてゲート電極２を形成した。
【０１２０】
（陽極酸化被膜形成工程）
ゲート電極２を形成したのち基板をよく洗浄し、３０質量％燐酸アンモニウム水溶液中で、２分間、３０Ｖの定電圧電源から供給される直流を用いて、陽極酸化皮膜の厚さが１２０ｎｍになるまで陽極酸化を行った（図では省略）。
【０１２１】
次いで、さらにフィルム温度２００℃にて、上述した大気圧プラズマ法により厚さ３０ｎｍの酸化珪素膜を設け、前記した陽極酸化アルミニウム層を併せて、厚さ１５０ｎｍのゲート絶縁膜３を形成した（図２（１））。なお、下引き層は図では省略されている。
【０１２２】
（半導体前駆体薄膜の形成）
次いで、ゲート絶縁膜上に、硝酸インジウム、硝酸亜鉛、硝酸ガリウムを金属比率で１：１：１（モル比）で混合した１０質量％水溶液としたものをスピンコート（３０００ＲＰＭ）によって、塗布し、１５０℃で１０分間乾燥し前駆体材料薄膜６′を形成した（図２（２））。
【０１２３】
実施例１で用いたフォトレジスト層１４を同様に、ゲート絶縁膜３上に一様に塗布（図２（３））したのち、やはり同様に露光した（図２（４））。次いで、アルカリ現像液で現像し、未露光部のフォトレジストを除いて活性層領域にレジスト像１４ａを残すと共に残った前駆体材料薄膜も現像液中に溶解、除去した（図２（５））。
【０１２４】
ＭＥＫ（メチルエチルケトン）を用いて基板からレジスト像を除去し、２８０℃のオーブン中において、大気と同じ酸素分圧で３０分間加熱処理を施した。
【０１２５】
次いで、マスクを用いて金を真空蒸着して、ソース電極４およびドレイン電極５をそれぞれ形成した（図２（７））。それぞれのサイズは、幅１０μｍ、長さ５０μｍ（チャネル幅）、厚さ５０ｎｍであり、ソース電極１５、ドレイン電極１６の距離（チャネル長）は１５μｍとした。
【０１２６】
以上の方法により作製した薄膜トランジスタについて評価を行ったところ、薄膜トランジスタは良好に駆動し、ｎ型のエンハンスメント動作を示した。ドレインバイアスを１０Ｖとし、ゲートバイアスを−１０Ｖから＋２０Ｖまで掃引した時のドレイン電流の増加（伝達特性）が観測された。その飽和領域から見積もられた移動度は１．５ｃｍ２／Ｖｓ、ｏｎ／ｏｆｆ比は６桁であった。
【０１２７】
実施例３
次に、半導体前駆体薄膜の形成を以下に代えた以外は、実施例１と同様に薄膜トランジスタの製造を行った。
【０１２８】
（半導体前駆体材料薄膜の形成）
半導体薄膜の形成を前記の水溶液に代えて、Ｓｎ、Ｚｎの組成比で１：１となるよう、それぞれ塩化錫（純度９９．９９５％  シグマ  アルドリッチ  ジャパン（株）製）、塩化亜鉛（純度９９．９９５％  シグマ  アルドリッチ  ジャパン（株）製）を０．０２モル濃度でアセトニトリルに超音波を用いて溶解した溶解液を用いた。これをスピンコートにより（１５００ＲＰＭ）、ゲート絶縁膜の配置された基板上に塗布して、半導体前駆体薄膜を形成した。
【０１２９】
作製した薄膜トランジスタは良好に駆動し、ｎ型のエンハンスメント動作を示した。ドレインバイアスを１０Ｖとし、ゲートバイアスを−１０Ｖから＋２０Ｖまで掃引した時のドレイン電流の増加（伝達特性）が観測された。その飽和領域から見積もられた移動度は１ｃｍ２／Ｖｓ、ｏｎ／ｏｆｆ比は５桁以上であった。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本発明の薄膜トランジスタの製造プロセスを説明する概略断面図である。
【図２】本発明の別の薄膜トランジスタの製造プロセスを説明する概略断面図である。
【図３】薄膜トランジスタ素子の代表的な構成を示す図である。
【図４】薄膜トランジスタ素子が複数配置される電子デバイスである薄膜トランジスタシート１０の１例の概略の等価回路図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１  基板
２、１０４  ゲート電極
３  ゲート絶縁層
４、１０２  ソース電極
５、１０３  ドレイン電極
６  酸化物半導体
６’  前駆体材料薄膜
１０  薄膜トランジスタシート
１１  ゲートバスライン
１２  ソースバスライン
１４  薄膜トランジスタ素子
１５  蓄積コンデンサ
１６  出力素子
１７  垂直駆動回路
１８  水平駆動回路
１０６  支持体
１０１  半導体層
１０５  絶縁層
【図１】
2010010175.tif 000004
【図２】
2010010175.tif 000005
【図３】
2010010175.tif 000006
【図４】
2010010175.tif 000007