(57)【要約】【課題】成膜性（造膜性ともいう）の良好な金属酸化物前駆体層の作製方法、作製された該金属酸化物前駆体層を用いた金属酸化物層の作製方法を提供し、且つ、該金属酸化物の作製方法を用いて、移動度が高く、Ｏｎ／Ｏｆｆ比が高く、敷電圧が低い電子デバイスを提供する。【解決手段】基材の上に金属イオンを含む溶液を基材に塗布する金属酸化物前駆体層の作製方法において、該基材の温度（℃）を該溶液の主溶媒の沸点（℃）の５０％〜１５０％の温度範囲に調整して前記溶液を塗布、成膜する工程を有することを特徴とする金属酸化物前駆体層の作製方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の上に金属イオンを含む溶液を基材に塗布する金属酸化物前駆体層の作製方法において、
該基材の温度（℃）を該溶液の主溶媒の沸点（℃）の５０％〜１５０％の温度範囲に調整して前記溶液を塗布、成膜する工程を有することを特徴とする金属酸化物前駆体層の作製方法。
【請求項２】
前記基材の上に金属イオンを含む溶液を成膜後、溶媒の沸点（℃）の１５０％以上の温度（℃）で膜を加熱、乾燥する工程を有することを特徴とする請求項１に記載の金属酸化物前駆体層の作製方法。
【請求項３】
前記金属イオンを含む溶液が、少なくともＩｎ、ＳｎまたはＺｎのイオンを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の金属酸化物前駆体層の作製方法。
【請求項４】
前記金属イオンを含む溶液が、少なくともＧａまたはＡｌのイオンを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属酸化物前駆体層の作製方法。
【請求項５】
前記金属イオンを含む溶液の塗布が、液滴噴射方式によるパターニングであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属酸化物前駆体層の作製方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の金属酸化物前駆体層の作製方法により成膜された金属酸化物前駆体層中の金属イオンを酸化して金属酸化物層を作製する工程を有することを特徴とする金属酸化物層の作製方法。
【請求項７】
前記金属酸化物層が少なくとも１層が半導体活性層であることを特徴とする請求項６に記載の金属酸化物層の作製方法。
【請求項８】
前記金属酸化物層の少なくとも１層が導電層であることを特徴とする請求項６または７に記載の金属酸化物層の作製方法。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の金属酸化物層の作製方法を用いて製造されたことを特徴とする電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属酸化物前駆体層の作製方法、金属酸化物層の作製方法及び電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
非晶質酸化物半導体は薄膜トランジスタに用いることができることが知られている。
【０００３】
非晶質酸化物半導体を作製する手段として、金属塩または有機金属化合物（半導体前駆体）を酸化する工程を経て作製する方法が開示されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００４】
これらの特許文献では、酸化物半導体前駆体の酸化に、熱酸化または、プラズマ酸化を用いている。しかしながら、半導体前駆体の酸化に熱酸化法を用いる場合、最低３００℃以上、実質５５０℃以上の非常に高い温度で長時間酸化しないと求める性能達成は通常は難しい。
【０００５】
従って、熱酸化はエネルギー効率が悪く、酸化に長い処理時間を要するため、軽く、フレキシビリティを有する樹脂基板などへの適用が困難となる。
【０００６】
また、プラズマ酸化は、非常に反応性の高いプラズマ空間で処理を行うために、薄膜トランジスタの製造プロセスは、電極や絶縁膜などを劣化させ、移動度やｏｆｆ電流（暗電流）が悪化する等の問題を引き起こしてしまう。
【０００７】
また、前駆体として、有機金属化合物や金属ハロゲン化物を用い熱酸化等により非晶質酸化物半導体を作製することも知られている（例えば、非特許文献１、２及び３参照）。
【０００８】
例えば金属アルコキシドを前駆体として用いる場合、高温処理が必要であり、カーボンが残留するため性能劣化が起こる。また、前駆体として金属ハロゲン化物を用いる場合には、ハロゲン排出の問題を抱えている。また、これらの前駆体においては、水に対し分解性を有することから有機溶媒中に溶解させる場合が多く製造環境上も好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１７９２４２号公報
【特許文献２】特開２００５−２２３２３１号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】化学工業２００６年１２月号「ゾルゲル法による酸化物半導体薄膜の合成と応用」
【非特許文献２】Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，１０（５）Ｈ１３５−Ｈ１３８
【非特許文献３】Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ２００７，１９，１８３−１８７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、成膜性（造膜性ともいう）の良好な金属酸化物前駆体層の作製方法、作製された該金属酸化物前駆体層を用いた金属酸化物層の作製方法を提供し、且つ、該金属酸化物の作製方法を用いて、移動度が高く、Ｏｎ／Ｏｆｆ比が高く、敷電圧が低い電子デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の上記目的は下記の方法により達成された。
【００１３】
１．基材の上に金属イオンを含む溶液を基材に塗布する金属酸化物前駆体層の作製方法において、
該基材の温度（℃）を該溶液の主溶媒の沸点（℃）の５０％〜１５０％の温度範囲に調整して前記溶液を塗布、成膜する工程を有することを特徴とする金属酸化物前駆体層の作製方法。
【００１４】
２．前記基材の上に金属イオンを含む溶液を成膜後、溶媒の沸点（℃）の１５０％以上の温度（℃）で膜を加熱、乾燥する工程を有することを特徴とする前記１に記載の金属酸化物前駆体層の作製方法。
【００１５】
３．前記金属イオンを含む溶液が、少なくともＩｎ、ＳｎまたはＺｎのイオンを含むことを特徴とする前記１または２に記載の金属酸化物前駆体層の作製方法。
【００１６】
４．前記金属イオンを含む溶液が、少なくともＧａまたはＡｌのイオンを含むことを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の金属酸化物前駆体層の作製方法。
【００１７】
５．前記金属イオンを含む溶液の塗布が、液滴噴射方式によるパターニングであることを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の金属酸化物前駆体層の作製方法。
【００１８】
６．前記１〜５のいずれか１項に記載の金属酸化物前駆体層の作製方法により成膜された金属酸化物前駆体層中の金属イオンを酸化して金属酸化物層を作製する工程を有することを特徴とする金属酸化物層の作製方法。
【００１９】
７．前記金属酸化物層が少なくとも１層が半導体活性層であることを特徴とする前記６に記載の金属酸化物層の作製方法。
【００２０】
８．前記金属酸化物層の少なくとも１層が導電層であることを特徴とする前記６または７に記載の金属酸化物層の作製方法。
【００２１】
９．前記６〜８のいずれか１項に記載の金属酸化物層の作製方法を用いて製造されたことを特徴とする電子デバイス。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、成膜性（造膜性ともいう）の良好な金属酸化物前駆体層の作製方法、作製された該金属酸化物前駆体層を用いた金属酸化物層の作製方法を提供し、且つ、該金属酸化物の作製方法を用いて、移動度が高く、Ｏｎ／Ｏｆｆ比が高く、敷電圧が低い電子デバイスを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の薄膜トランジスタ素子の代表的な素子構成の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の薄膜トランジスタ素子が複数配置される薄膜トランジスタシートの１例を示す概略等価回路図である。
【図３】本発明の薄膜トランジスタ素子の製造工程を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の金属酸化物前駆体層の作製方法においては、請求項１に規定の構成を有することにより、成膜性（造膜性ともいう）の良好な金属酸化物前駆体層の作製方法、該金属酸化物前駆体層の作製方法を用いた金属酸化物層の作製方法を提供し、且つ、該金属酸化物の作製方法を用いて、移動度が高く、Ｏｎ／Ｏｆｆ比が高く、敷電圧が低い電子デバイスを提供するができた。
【００２５】
以下本発明を実施するための最良の形態について説明するが、本発明はこれらにより限定されない。
【００２６】
《金属酸化物前駆体層の作製方法》
本発明の金属酸化物前駆体層の作製方法について説明する。
【００２７】
本発明者等は、上記の問題点を種々検討した結果、請求項１に記載のように、基材の上に金属イオンを含む溶液を基材に塗布する金属酸化物前駆体層の作製方法において、
該基材の温度（℃）を該溶液の主溶媒の沸点（℃）の５０％〜１５０％の温度範囲に調整して前記溶液を塗布・成膜する工程を備えることにより、成膜性（造膜性ともいう）の良好な金属酸化物前駆体層を得ることができた。
【００２８】
塗布時に、基材の温度を上記の範囲に調整することにより、良好な成膜性（造膜性）を保持しながら微細パターンを形成することができ、トランジスタ特性の良好な電子デバイス（例えば、薄膜トランジスタ素子）を得ることができる。
【００２９】
また、更に、基材の上に金属イオン（金属塩ともいう）を含む溶液の塗膜を成膜後、主溶媒の沸点（℃）の１５０％以上の温度（℃）で膜を加熱・乾燥する工程を設けることにより、より良好な成膜性を示す金属酸化物前駆体層を得ることができた。
【００３０】
加熱・乾燥時の温度を上記のように設定することは、後述する焼成処理により得られる金属酸化物層（例えば、半導体活性層、導電層等）の膜形成時の変形防止や性能劣化を防止する観点から好ましい。（おそらく、残留溶媒による影響を防止するために有効と推定している。）
また、樹脂基板適用の観点から基板温度が、基材の耐熱温度以下のプロセス温度になるような沸点をもった溶媒を主溶媒として選択する事が好ましい。
【００３１】
例えば、樹脂基板を耐熱性樹脂フィルムであるポリエーテルスルフォンにした場合、成膜温度は２５０℃以下にする事が好ましく、更には２００℃以下にすることが好ましいため、金属酸化物前駆体層を成膜する溶液の主溶媒を沸点１６７℃以下、好ましくは１３４℃以下の溶媒から選ぶ事で、塗膜形成及び塗膜形成後の熱処理温度を本発明記載の温度範囲で成膜する事が可能となる。尚、塗膜形成後の熱処理温度を主溶媒沸点の１５０％以下で成膜する場合、本発明の範囲内で更に沸点の高い溶媒も使用可能である。
【００３２】
本発明において、金属酸化物前駆体層を作製するためには、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を適切な溶媒に溶解した溶液を用い基板上に連続的に塗設することが好ましく、生産性を大幅に向上させることができる。
【００３３】
金属塩における金属としては、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。
【００３４】
上記に挙げた金属の中でインジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）のいずれかを含むことが好ましく、更にガリウム（Ｇａ）またはアルミニウム（Ａｌ）を含むことが好ましい。
【００３５】
これらの金属を成分として含む金属酸化物半導体前駆体溶液を作製する場合、好ましい金属の組成比としては、Ｉｎ、Ｓｎの金属塩から選ばれる塩に含有される金属（金属Ａ）と、Ｇａ、Ａｌの金属塩から選ばれる塩に含有される金属（金属Ｂ）と、Ｚｎの金属塩に含有される金属（金属Ｃ＝Ｚｎ）とのモル比率（金属Ａ：金属Ｂ：金属Ｃ）が、以下の関係式を満たすことが好ましい。
【００３６】
金属Ａ：金属Ｂ：金属Ｃ＝１：０．２〜１．５：０〜５である。
【００３７】
金属塩としては、硝酸塩が最も好ましいので、Ｉｎ、Ｓｎ（金属Ａ）と、Ｇａ、Ａｌ（金属Ｂ）と、Ｚｎ（金属Ｃ）とのモル比率（Ａ：Ｂ：Ｃ）が、上記の関係式を満たすように、各金属の硝酸塩を、水またはアルコールを主成分とした溶媒に溶解・調製した塗布液を用いて金属無機塩を含む前駆体薄層を塗布により作製することが好ましい。
【００３８】
（金属イオン含有溶液の溶媒）
金属イオンを含有する溶液の溶媒としては、水の他、用いる金属塩や金属化合物を溶解するものであれば特に制限はなく、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のニトリル系、更に、キシレン、トルエン等の芳香族系溶媒、ヘキサン、シクロヘキサン、トリデカンなど、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硫化炭素等を用いることができる。
【００３９】
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、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、水を５０質量％以上またはアルコールを５０質量％以上含有する溶媒が好ましい。
【００４０】
尚、本発明に係る溶媒としては、単一溶媒でもよく、混合溶媒でもよい。混合溶媒の場合、主溶媒とは、溶媒全体を１００質量％としたときの質量％が最も高い溶媒のことであり、主溶媒の沸点とはその溶媒の沸点を指す。また、混合溶媒の質量％が同じ場合（例えば溶媒Ａが５０質量％、溶媒Ｂが５０質量％）には、主溶媒の沸点は、溶媒Ａと溶媒Ｂを比較し、より高い沸点（℃）の値を用いる。加熱する温度は主溶媒の沸点の５０％〜１５０％の範囲なら何度でも良いが、樹脂基板など耐熱性の低いものを基板に用いる場合には、本発明の温度範囲が基板の耐熱温度以下になる様な沸点持つ溶媒を主溶媒として選択することが好ましい。
【００４１】
また、上記の硝酸塩等の金属塩は、水に対して分解性がなく、水を溶媒として用いることができるので、製造工程上、また環境上も好ましく用いることができる。
【００４２】
例えば、金属塩化物等の金属塩は大気中での劣化、分解と（特にガリウム等の場合）、潮解性とが激しいが、本発明に係る硝酸塩等の無機塩については潮解、また劣化等がなく使い易いことも製造環境上好ましい。
【００４３】
本発明に係る金属塩中でも、水に対する劣化、分解、また容易に溶けること、更に、潮解性等の性能においても優れた性質を示す硝酸塩が最も好ましい。
【００４４】
本発明においては、金属イオンを含有する溶液を塗布する際に、基材の温度を前記溶液の主溶媒の沸点（℃）の５０％〜１５０％の温度に調整しながら塗布することにより、金属酸化物前駆体層を作製する。
【００４５】
金属イオンを含有する溶液を基材上に塗布して、金属酸化物前駆体層を作製する方法としては、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、キャストコート法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法、ミストコート法、など、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、また、これによりパターン化する方法などが挙げられる。塗布膜からフォトリソグラフ法、レーザーアブレーションなどによりパターン化してもよい。
【００４６】
これらのうち、液滴噴射方式のパターニングが可能で、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であり、特に好ましくは、インクジェット法である。
【００４７】
例えば、インクジェット法を用いて金属酸化物前駆体層を作製する場合、基材の温度を前記溶液の主溶媒の沸点（℃）の５０％〜１５０％の温度に調整しながら金属イオンを含有する溶液を滴下して、金属酸化物前駆体層が作製される。尚、金属酸化物前駆体層を作製する際、金属酸化物前駆体層の作製装置が基材（基板ともいう）の温度調節手段を備えていれば、塗布、乾燥の２プロセスを連続で行うことができるので好ましい態様として挙げられる。
【００４８】
（金属酸化物前駆体薄層の膜厚）
本発明に係る金属酸化物前駆体薄層の膜厚は１ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲に調整されることが好ましい。
【００４９】
《金属酸化物層の作製方法》
本発明の金属酸化物層の作製方法について説明する。
【００５０】
本発明に係る金属酸化物前駆体薄層に含有される金属イオン（金属塩ともいう）を酸化することにより、本発明に係る金属酸化物層を得ることができる。
【００５１】
本発明に係る金属酸化物層としては、硝酸塩、硫酸塩、燐酸塩、炭酸塩、酢酸塩または蓚酸塩から選ばれる金属塩の少なくとも１つを酸化して得られる金属酸化物半導体を含有する半導体活性層や、酸化処理により得られた金属酸化物（導電性材料）を含有する導電層が好ましい。
【００５２】
（半導体活性層）
本発明に係る半導体活性層について説明する。
【００５３】
本発明に係る半導体活性層とは、金属酸化物半導体の前駆体の金属塩、より好ましくは硝酸塩、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を含有する溶液を用いて、金属酸化物半導体前駆体膜を作製し、その膜を酸化することで得られる。
【００５４】
（金属酸化物半導体）
本発明に係る金属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であるが、好ましくは非晶質の酸化物が用いられる。
【００５５】
金属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。
【００５６】
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℃〜４０℃程度の範囲から適宜選択されるある温度である。
【００５７】
尚、本発明に係るアモルファス酸化物の電子キャリア濃度は、０℃〜４０℃の範囲全てにおいて、１０１８／ｃｍ３未満を充足していなくてもよい。
【００５８】
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更に下げ、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ＴＦＴが歩留まり良く得られる。
【００５９】
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。
【００６０】
金属酸化物半導体を含有する半導体活性層の膜厚としては、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１０ｎｍ〜３００ｎｍが好ましい。
【００６１】
また、本発明においては、前駆体材料（金属塩）、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未満であることが好ましく、更に好ましくは１０１３／ｃｍ３以上１０１７／ｃｍ３以下であり、１０１５／ｃｍ３以上１０１６／ｃｍ３以下の範囲にすることが特に好ましい。
【００６２】
（金属酸化物前駆体層中の金属イオンの酸化）
本発明の金属酸化物層の作製方法について説明する。
【００６３】
前記金属無機塩から作製された金属酸化物前駆体層を酸化することにより、半導体活性層（金属酸化物半導体層）や導電層に変換する方法としては、酸素プラズマ法、熱酸化法、ＵＶオゾン法等の酸化処理が挙げられる。また後述するマイクロ波照射を用いることができる。
【００６４】
熱酸化としては、１００℃以上４００℃以下の温度域で酸素の存在下加熱処理することが好ましい。
【００６５】
本発明に係る硝酸塩、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を用いることで比較的低い温度において酸化処理することができる。
【００６６】
また、金属酸化物の形成はＸＰＳ（Ｘ線光電子スペクトロスコピー：ＥＳＣＡともいう）等により検知でき、金属酸化物半導体や導電性材料への変換が充分行われる条件を予め選択することができる。
【００６７】
また、酸素プラズマ法としては大気圧プラズマ法を用いるのが好ましい。また酸素プラズマ法、ＵＶオゾン法においては、基板を５０℃〜３００℃の範囲で加熱させることが好ましい。
【００６８】
大気圧プラズマ法では、大気圧下で、アルゴンガス等の不活性ガスを放電ガスとして、これと共に反応ガス（酸素を含むガス）を放電空間に導入して、高周波電界を印加して、放電ガスを励起させ、プラズマ発生させ、反応ガスと接触させて酸素を含むプラズマを発生させ、基体表面をこれに晒すことで酸素プラズマ処理を行う。大気圧下とは、２０ｋＰａ〜１１０ｋＰａの圧力を表すが、好ましくは９３ｋＰａ〜１０４ｋＰａである。
【００６９】
大気圧プラズマ法を用いて、酸素含むガスを反応性ガスとして、酸素プラズマを発生させ、金属塩を含有する前駆体薄膜を、プラズマ空間に晒すことでプラズマ酸化により前駆体薄膜は酸化分解して、金属酸化物からなる層が形成する。
【００７０】
高周波電源として０．５ｋＨｚ以上、２．４５ＧＨｚ以下、また、対向電極間に供給する電力は、好ましくは０．１Ｗ／ｃｍ２以上、５０Ｗ／ｃｍ２以下である。
【００７１】
使用するガスは、基本的に、放電ガス（不活性ガス）と、反応ガス（酸化性ガス）の混合ガスである。反応ガスは好ましくは酸素ガスであり混合ガスに対し、０．０１〜１０体積％含有させることが好ましい。０．１体積％〜１０体積％であることがより好ましいが、更に好ましくは、０．１体積％〜５体積％である。
【００７２】
上記不活性ガスとしては、周期表の第１８属元素、具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンや、窒素ガス等が挙げられるが、本発明に記載の効果を得るためには、ヘリウム、アルゴン、窒素ガスが好ましい。
【００７３】
また、反応ガスを放電空間である電極間に導入するには、常温常圧で構わない。
【００７４】
大気圧下でのプラズマ法については特開平１１−６１４０６号公報、同１１−１３３２０５号公報、特開２０００−１２１８０４号公報、同２０００−１４７２０９号公報、同２０００−１８５３６２号公報等に記載されている。
【００７５】
また、ＵＶオゾン法は、酸素の存在下で、紫外光を照射し、酸化反応を進行させる方法である。紫外光の波長は、１００ｎｍ〜４５０ｎｍ、特に好ましくは１５０ｎｍ〜３００ｎｍ程度の所謂、真空紫外光を照射することが好ましい。
【００７６】
光源は、低圧水銀灯、重水素ランプ、キセノンエキシマーランプ、メタルハライドランプ、エキシマーレーザーなどを用いることができる。
【００７７】
ランプの出力としては４００Ｗ〜３０ｋＷ、照度としては１００ｍＷ／ｃｍ２〜１００ｋＷ／ｃｍ２、照射エネルギーとしては１０ｍＪ／ｃｍ２〜５０００ｍＪ／ｃｍ２が好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ２〜２０００ｍＪ／ｃｍ２がより好ましい。
【００７８】
紫外線照射の際の照度は１ｍＷ〜１０Ｗ／ｃｍ２が好ましい。
【００７９】
また、本発明では、酸化処理に加えて前記酸化処理の後、または、前記酸化処理と同時に加熱処理を施すことが好ましい。これにより酸化処理を促進することができる。
【００８０】
具体的には、本発明に係る金属酸化物前駆体層を酸化処理したのち、基材を５０℃〜２００℃、好ましくは８０℃〜１５０℃の範囲で、加熱時間としては１分〜１０時間の範囲で加熱することが好ましい。
【００８１】
加熱処理は、酸化処理と同時に行ってもよく、酸化による金属酸化物半導体や導電性材料への変換を迅速に行うことができる。
【００８２】
金属イオンの酸化処理により形成される、金属酸化物半導体を含む活性半導体層または導電性材料を含む導電層の膜厚は１ｎｍ〜２００ｎｍ、より好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍが好ましい。
【００８３】
（マイクロ波による加熱）
本発明においては、金属酸化物半導体の前駆体となる有機金属イオンを含有する溶液から作製された層を半導体に変換する方法として、酸素の存在下、マイクロ波照射を用いることが好ましい。
【００８４】
マイクロ波照射を単独で用いても、各種加熱手段と組み合わせて用いても良い。
【００８５】
即ち、これらの金属酸化物半導体の前駆体を含む層を作製した後、該薄膜に対し、電磁波、特にマイクロ波（周波数０．３ＧＨｚ〜５０ＧＨｚ）を照射する。
【００８６】
金属酸化物半導体の前駆体を含む層にマイクロ波を照射することで、金属酸化物半導体前駆体中の電子が振動し、熱が発生して層が内部から、均一に加熱される。ガラスや樹脂等の基板には、マイクロ波領域に吸収が殆どないため、基板自体は殆ど発熱せずに薄膜部のみを選択的に加熱し熱酸化、酸化物半導体へ変換することが可能となる。
【００８７】
マイクロ波加熱においては一般的な様に、マイクロ波吸収は吸収が強い物質に集中し、尚且つ非常に短時間で昇温することが可能なため、本発明にこの方法を用いた場合に、基材自身には殆ど電磁波による加熱の影響を与えず、短時間で前駆体層のみを酸化反応が起きる温度まで昇温でき、酸化物前駆体を金属酸化物に変換することが可能となる。また、加熱温度、加熱時間は照射するマイクロ波の出力、照射時間で制御することが可能であり、前駆体材料、基板材料に合わせて調整することが可能である。
【００８８】
一般的に、マイクロ波とは０．３ＧＨｚ〜５０ＧＨｚの周波数を持つ電磁波のことを指し、携帯通信で用いられる０．８ＧＨｚ及び１．５ＧＨｚ帯、２ＧＨｚ帯、アマチュア無線、航空機レーダー等で用いられる１．２ＧＨｚ帯、電子レンジ、構内無線、ＶＩＣＳ等で用いられる２．４ＧＨｚ帯、船舶レーダー等に用いられる３ＧＨｚ帯、その他ＥＴＣの通信に用いられる５．６ＧＨｚなどは全てマイクロ波の範疇に入る電磁波である。また、２８ＧＨｚ、また５０ＧＨｚ等の発振機を市場で入手できる。
【００８９】
オーブンなどを用いた通常の加熱方法に比較し、電磁波（マイクロ波）照射による加熱方法を用いることで、より良好な酸化物半導体層を得ることができる。酸化物半導体前駆体材料から酸化物半導体が生成するに際し、伝導熱以外の作用、例えば酸化物半導体前駆体材料への電磁波の直接的な作用を示唆する効果が得られている。機構は十分に明らかになっていないが、酸化物半導体前駆体材料の加水分解や脱水、分解、酸化等による酸化物半導体への転化が電磁波により促進された結果と推定される。
【００９０】
前記前駆体を含有する半導体前駆体層にマイクロ波照射を行って、半導体変換処理を行う方法は、短時間で選択的に酸化反応を進行させる方法である。尚、酸素の存在下で、マイクロ波を照射することが、短時間で酸化物半導体前駆体の酸化反応を進行させる上で好ましい。但し、熱伝導により少なからず基材にも熱が伝わるため、特に樹脂基板のような耐熱性の低い基材の場合は、マイクロ波の出力、照射時間、更には照射回数を制御することで前駆体を含有する薄膜の表面温度が１００℃以上〜４００℃未満になる様に処理することが好ましい。薄膜表面の温度、基板の温度等は熱電対を用いた表面温度計、また非接触の表面温度計により測定が可能である。
【００９１】
また、ＩＴＯのような強い電磁波吸収体が近傍（例えばゲート電極等）に存在する場合、これもマイクロ波を吸収し発熱するため、これに隣接する領域を更に短時間に加熱することができる。
【００９２】
前駆体から作製される酸化物半導体薄膜は、トランジスタ、ダイオードなどの各種の半導体素子、また電子回路等に用いることができ、基板上に前駆体材料の溶液を塗布することによって低温プロセスでの酸化物半導体材料層の作製が可能であり、樹脂基板を用いる薄膜トランジスタ素子（ＴＦＴ素子）等、半導体素子の製造に好ましく適用することができる。
【００９３】
酸化物半導体を用いて、ダイオードやフォトセンサに用いることもできる。例えば、後述する電極材料からなる金属薄膜と重ねることで、ショットキーダイオードやフォトダイオードを作製することも可能である。
【００９４】
本発明では、本発明に係る金属酸化物層の作製方法を用いて作製され、良好な特性を有する電子デバイスを提供することができる。ここでは、該電子デバイスの中でも、特に好ましく用いられる薄膜トランジスタを例にとり説明する。
【００９５】
（素子構成）
図１は、本発明に係わる金属酸化物半導体を用いた、薄膜トランジスタ素子の代表的な素子構成を示す図である。
【００９６】
薄膜トランジスタの構成例を幾つか断面図にて図１（ａ）〜（ｆ）に示す。図１において、ソース電極１０２、ドレイン電極１０３を、金属酸化物半導体からなる半導体層１０１がチャネルとして連結するよう構成される。
【００９７】
同図（ａ）は、支持体１０６上に本発明の方法によりソース電極１０２、ドレイン電極１０３を形成して、これを基材（基板）として、両電極間に半導体層１０１を形成し、その上にゲート絶縁層１０５を形成し、更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１０１を、（ａ）では電極間に形成したものを、コート法等を用いて電極及び支持体表面全体を覆うように形成したものを表す。（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、そして絶縁層１０５を形成した後、ゲート電極１０４を形成したものを表す。本発明においては、半導体層が本発明の方法で作製されていればよい。
【００９８】
同図（ｄ）は、支持体１０６上にゲート電極１０４を形成した後、ゲート絶縁層１０５を形成し、その上にソース電極１０２及びドレイン電極１０３を形成し、該電極間に半導体層１０１を形成する。その他同図（ｅ）、（ｆ）に示すような構成を取ることもできる。
【００９９】
図２は、薄膜トランジスタ素子が複数配置される薄膜トランジスタシートの１例を示す概略の等価回路図である。
【０１００】
薄膜トランジスタシート１２０はマトリクス配置された多数の薄膜トランジスタ素子１２４を有する。１２１は各薄膜トランジスタ素子１２４のゲート電極のゲートバスラインであり、１２２は各薄膜トランジスタ素子１２４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１２４のドレイン電極には、出力素子１２６が接続され、この出力素子１２６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１２６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。１２５は蓄積コンデンサ、１２７は垂直駆動回路、１２８は水平駆動回路である。これら薄膜トランジスタシート１２０における各トランジスタ素子のソース、ドレイン電極又ゲート電極等、更にゲートバスライン、ソースバスライン、また回路配線の製造に本発明を用いることができる。
【０１０１】
次いで、ＴＦＴ素子を構成する各要素について説明する。
【０１０２】
（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、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、亜鉛、炭素、グラファイト、グラッシーカーボン、銀ペースト及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。
【０１０３】
また、導電性材料としては、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。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。
【０１０４】
（電極等の形成方法）
電極の形成方法としては、上記を原料として蒸着やスパッタリング等の方法を用いて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。更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。
【０１０５】
ソース、ドレイン、或いはゲート電極等の電極、またゲート、或いは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。
【０１０６】
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前記部分に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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
（ゲート絶縁膜）
本発明の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が、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。
【０１１０】
上記皮膜の作製方法としては、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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
これらのうち好ましいのは、上述した大気圧プラズマ法である。
【０１１３】
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作製される。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
（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、ポリアリレート、ポリイミド、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ともに、衝撃に対する耐性を向上できる。
【０１１８】
また本発明の薄膜トランジスタ素子上には素子保護層を設けることも可能である。保護層としては前述した無機酸化物または無機窒化物等が挙げられ、上述した大気圧プラズマ法で作製するのが好ましい。
【実施例】
【０１１９】
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らに限定されない。
【０１２０】
実施例１
図３に薄膜トランジスタの製造プロセスを概略の断面図で示した。
【０１２１】
《薄膜トランジスタ素子１の作製》
支持体６として、ガラス基板を用い、スパッタにて厚さ３００ｎｍのＩＴＯ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４を作製した。
【０１２２】
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を作製した。尚、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。
【０１２３】
（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、以下の方法によって作製した。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として、セラミック溶射によるアルミナを１ｍｍ被覆した。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って表面を平滑にし、電極を作製した。作製された電極は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。
【０１２４】
これにより、ゲート電極４、ゲート絶縁層（膜）５が支持体６であるガラス基板上に作製された（図３（１））。
【０１２５】
次に、半導体層を作製した。
【０１２６】
（金属酸化物前駆体層（半導体前駆体薄膜ともいう）の作製）
下記のようにして、金属酸化物前駆体層（半導体前駆体薄膜）を作製した。
【０１２７】
（金属酸化物前駆体作製用塗布液の調製）
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）になるように調整し、水／エタノール＝９：１の混合溶媒を用いて金属イオントータルの濃度が１０質量％となるように溶解し、更に、溶解及び脱泡処理（超音波処理１０分間）を施して金属酸化物前駆体層作製用の塗布液を調製した。
【０１２８】
尚、上記塗布液での主溶媒は水であり、水の沸点は１００℃である。
【０１２９】
（金属酸化物前駆体層１ａの作製）
上記の金属酸化物前駆体作製用塗布液をインクとし、市販のシートヒーターを用いて基板温度を４０℃（表１に示す。）に制御し、吐出量４ｐｌのピエゾ型インクジェットを用いてドットパターンを形成し、金属酸化物前駆体層１ａを作製した。（図３（２））。
【０１３０】
（成膜性（造膜性ともいう）の評価）
得られた金属酸化物前駆体層１ａを顕微鏡観察（５００倍）し、下記のように評価した結果、干渉色が出ないほど厚い膜が形成されるために×であった。
【０１３１】
○：一様な干渉色を呈する薄膜が形成されている、
△：縞模様の干渉色が見られ、１ドットの中での膜厚変化が大きい、
×：干渉色がでないほど厚い膜が形成されるか、または、堆積されていない、
次いで、金属酸化物前駆体層１ａを作製後、基板の温度を１６０℃に調整して金属酸化物前駆体層を乾燥した。その後、アルミナを主成分としたマイクロ波吸収の無い断熱材をかぶせて２．４５ＧＨｚのマイクロ波を５００Ｗの出力で照射した。
【０１３２】
照射により基板の温度を３００℃まで昇温して、出力を制御しながら基板の温度を３００℃で３０分間保持し、金属酸化物前駆体層（半導体前駆体薄膜）の酸化を行い、半導体活性層１へ変換した。
【０１３３】
尚、マイクロ波照射には（株）四国計測製のμ−Ｒｅａｃｔｅｒを用いた。尚、温度は熱電対により基材の表面温度を計測した。（図３（３））。
【０１３４】
次に、半導体活性層１の上に、Ｌ／Ｗ＝２０μｍ／５０μｍとなるようにソース電極２及びドレイン電極３を金蒸着により作製し、ボトムゲート・トップコンタクト型の薄膜トランジスタ素子１を作製した。
【０１３５】
尚、Ｌは、チャネル長、Ｗは、チャネル幅を表す。（図３（４））。
【０１３６】
（トランジスタ性能の評価）
薄膜トランジスタ素子１をゲートバイアス−４０Ｖ〜＋４０Ｖ、ソース電極とドレイン電極間の電圧４０Ｖの条件で、飽和移動度、Ｏｎ／Ｏｆｆ比、敷電圧を測定した。
【０１３７】
《薄膜トランジスタ素子２〜５の作製》
薄膜トランジスタ素子１の作製において、金属酸化物前駆体層１ａの成膜において、基板温度を表１に記載のように変更した以外は同様にして、薄膜トランジスタ２〜５を各々作製した。
【０１３８】
《薄膜トランジスタ素子６の作製》
薄膜トランジスタ素子３の作製において、金属酸化物前駆体層の乾燥及び酸化を電気炉で行った以外は同様の方法で薄膜トランジスタ素子６を作製した。基板を１６０℃で乾燥した後、基板を３００℃まで昇温して３０分間保持して、金属酸化物前駆体層の酸化を行い、半導体活性層１へ変換した。
【０１３９】
《薄膜トランジスタ素子７の作製》
薄膜トランジスタ素子３の作製において、金属酸化物前駆体作製用塗布液に硝酸インジウム、硝酸ガリウムを金属比率で１：１（モル比）になるように調整し、水／エタノール＝９：１の混合溶媒用いた以外は同様の方法で薄膜トランジスタ素子７を作製した。
【０１４０】
《薄膜トランジスタ素子８〜１２の作製》
薄膜トランジスタ３の作製において、金属酸化物前駆体作製用塗布液の調製時の溶媒を水／エタノール＝９：１の混合溶媒からアセトニトリルに変更し、基板温度（℃）を表１に記載のように設定した以外は同様にして、薄膜トランジスタ８〜１２を作製した。
【０１４１】
《薄膜トランジスタ素子１３の作製》
薄膜トランジスタ１０の作製において、金属酸化物前駆体作製用塗布液に塩化インジウム、塩化亜鉛、塩化ガリウムを金属比率で１：１：１（モル比）になるように調整した以外は、同様にして、薄膜トランジスタ１３を作製した。
【０１４２】
薄膜トランジスタ２〜１３についても、薄膜トランジスタ１と同様に、成膜性（造膜性）、トランジスタ性能の評価を行った。
【０１４３】
得られた結果を表１に示す。
【０１４４】
【表１】
2010098303.tif 000002
【０１４５】
表１から、比較に比べて、本発明の素子は、金属酸化物前駆体層の成膜性（造膜性）が良好であり、且つ、トランジスタ性能も良好であることが明らかである。
【０１４６】
実施例２
《薄膜トランジスタ１４〜１６の作製》
実施例１の薄膜トランジスタ３の作製において、成膜後の温度を主溶媒（水の沸点１００℃）の１００％、１５０％、２００％に調整した以外は同様にして、薄膜トランジスタ１４〜１６を各々作製した。
【０１４７】
《薄膜トランジスタ１７〜１９の作製》
実施例１の薄膜トランジスタ１０の作製において、成膜後の温度をアセトニトリル（沸点８１℃）の沸点の９８％（８０℃）、１８５％（１５０℃）、２４７％（２００℃）に調整した以外は同様にして、薄膜トランジスタ１７〜１９を各々作製した。
【０１４８】
得られた薄膜トランジスタ１４〜１９の各々作製工程における、金属酸化物前駆体層１ａの膜質については、実施例１に記載の成膜性評価と同様に顕微鏡観察を行い、下記のようにランク評価した。
【０１４９】
○：一様な薄膜が形成され、ヒビ、亀裂等の欠陥が全くない、
△：ごく僅かに極めて微小な亀裂が見られるが実用可能なレベルである、
×：ヒビが各所に見られ、実用不可である、
また、トランジスタ性能の評価についても、実施例１に記載と同様に行った。
【０１５０】
得られた結果を表２に示す。
【０１５１】
【表２】
2010098303.tif 000003
【０１５２】
表２から、基材の上に金属イオンを含む溶液を調製後、主溶媒の沸点（℃）の１５０％以上の温度（℃）で膜を固定化する工程を経て作製された、本発明の薄膜トランジスタ素子１５（１５０％）、１６（２００％）は、そうではない薄膜トランジスタ素子１４（１００％）に比べ、膜質評価において、ヒビ、亀裂等の欠陥が皆無であり、トランジスタ性能においても更に良好な性能を示すことがわかる。
【０１５３】
同様に、本発明の薄膜トランジスタ素子１８（１８５％）、１９（２４７％）は、そうではない本発明の薄膜トランジスタ素子１７（９８％）と比べて、膜質評価において、ヒビ、亀裂等の欠陥が皆無であり、トランジスタ性能においても更に良好な性能を示すことがわかる。
【符号の説明】
【０１５４】
１、１０１  半導体層
１ａ  半導体前駆体層
２、１０２  ソース電極
３、１０３  ドレイン電極
４、１０４  ゲート電極
５、１０５  ゲート絶縁層
【図１】
2010098303.tif 000004
【図２】
2010098303.tif 000005
【図３】
2010098303.tif 000006