(57)【要約】本発明は、トランジスタのような構造を製造するための方法に関する。方法は、絶縁基板上に連続する金属層を設ける工程（ａ）と、その連続する金属層上に誘電体層を設け、これにより連続する金属層の上に連続する誘電体層を形成する工程（ｂ）と、金属層及び誘電体層をパターニングする工程であって、誘電体層より金属層を充分速くエッチングするエッチング液を用いたウェットエッチング工程を含む工程（ｃ）とを含む。工程（ｃ）は、工程（ｂ）の後に実施する。さらに本発明は、当該方法により得られる構造に関する。
2013535110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板（１０）上の金属層（２２）と、
該金属層（２２）を覆う誘電体層（３１）とを含み、
該誘電体層（３１）は、金属層（２２）の基板（１０）と反対側の表面及び全側面で、周囲から金属層（２２）を電気的に絶縁し、
前記覆う誘電体層（３１）は、前記金属層（２２）の周囲で密閉キャビティ（４０）を規定するようにした構造。
【請求項２】
前記密閉キャビティ（４０）は、金属層（２２）を完全に包囲する、請求項１に記載の構造。
【請求項３】
前記誘電体層（３１）は、金属層（２２）を構成する金属の陽極酸化により得られる、請求項１又は２に記載の構造。
【請求項４】
前記誘電体層（３１）は、均一な厚さを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の構造。
【請求項５】
前記誘電体層（３１）は、前記金属層（２２）を構成する金属の酸化物を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の構造。
【請求項６】
ソースコンタクト（２６）及びドレインコンタクト（２７）は、前記誘電体層（３１）の上方に設けられた、請求項１〜５のいずれか１項に記載の構造を備えた電界効果トランジスタ。
【請求項７】
前記ソースコンタクト（２６）又は前記ドレインコンタクト（２７）と前記金属層（２２）との間に電気的コンタクトを設けることができるように前記誘電体層（３１）を貫通するビアをさらに含む、請求項６に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の構造を１つ以上、又は、請求項６又は７に記載の電界効果トランジスタを１つ以上備えた電子回路。
【請求項９】
絶縁基板（１０）上に連続する金属層（２０）を設ける工程（ａ）と、
該連続する金属層（２０）上に誘電体層（３０）を設け、これにより連続する金属層（２０，２１）の上に連続する誘電体層（３０）を形成する工程（ｂ）と、
金属層（２０，２１）及び誘電体層（３０）をパターニングする工程であって、誘電体層（３０）より金属層（２０，２１）を充分速くエッチングするエッチング液を用いたウェットエッチング工程を含む工程（ｃ）とを含み、
工程（ｃ）を工程（ｂ）の後に実施する、請求項１に記載の構造を製造するための方法。
【請求項１０】
前記金属層（２０）は、好ましくは約３ｎｍより小さいＲＭＳラフネスを有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ウェットエッチング工程を実施した後、
パターニングされた誘電体層（３１）は下位のパターニングされた金属層（２２）のエッジを超えて延び、誘電体層（３１）の張り出し部（３２）は絶縁基板（１０）と接触するように崩壊し、充分に分離した下位のパターニングされた金属層（２２）を生じるようにした、請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
連続する金属層（２０）上に誘電体層を設ける工程は、
前記連続する金属層（２０）の上部の陽極酸化を実施することにより、前記連続する金属層（２０）上に金属酸化物層（３０）を作成することを含む、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
陽極酸化処理を２段階で実施し、
第１段階では、定電流を使用し、所定電圧まで電圧を直線的に増加させ、
第２段階では、電圧を前記所定電圧に維持し、前記第１段階で使用した前記定電流より小さい値まで電流を指数的に減少させる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
金属層（２０，２１）のエッチング速度と誘電体層（３０）のエッチング速度との間の比が、約１０より大きく、より好ましくは約２０より大きい、請求項９〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記構造は電界効果トランジスタであり、前記金属層（２０）の前記パターニングは、ゲート電極（２２）を与え、前記金属酸化物層（３０）は、ゲート誘電体層（３１）であり、
前記方法は、前記ゲート誘電体層（３１）の上方にソースコンタクト（２６）及びドレインコンタクト（２７）を形成する工程をさらに含み、
ゲート誘電体層（３１）は、ゲート電極（２２）と前記ソースコンタクト（２６）及びドレインコンタクト（２７）との間に電気的分離を付与するようにした、請求項９〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ゲート金属層の陽極酸化により形成されるゲート誘電体層を含む薄膜トランジスタ、のような薄膜トランジスタを製造するための方法、及びかかるトランジスタを備えた電子回路を製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
陽極酸化は、金属表面を酸化し、その金属表面での金属酸化膜の形成に至らせる電解プロセスである。それは、低温、低コスト及び大面積の処理の可能性を与える。陽極酸化は、例えば有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）又はアモルファス酸化トランジスタにおいて高密度誘電体層を製造するための非常に有用な方法である。それをまた、アモルファスシリコン電界効果トランジスタで使用することにも成功している。
【０００３】
金属で覆われた基板から開始して、陽極酸化処理により、誘電体特性を有する金属酸化物層で覆われた元の金属のスタックが得られる。金属酸化物層は、電子技術の応用における絶縁体層、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）内のゲート誘電体層として使用することができる。電子技術の応用において有用であるために、陽極酸化された金属層は、厚さ及び電気特性において均一であることが好ましい。均一性を達成するために、基板全体を覆う清浄で均一な金属層を用いて処理を開始することが特に好都合である。金属層のプレパターニングは、金属パターンのエッジでの不均一な電流が生み出す電界の濃度につながり、酸化物層に有害な不均一性を生じることになる。
【０００４】
さらに、金属層をプレパターニングするのに使用する処理工程、例えばフォトレジスト層を設け、除去する工程、フォトレジスト層を露出させる工程、及び金属層をエッチングする工程は、金属層表面の汚染につながるであろう。金属層の均一性及び品質は、陽極酸化層の均一性及び品質に大きい影響を持っているので、不完全な酸化物層及び不規則な金属−酸化物界面を作り出すことになる。さらに、半導体層が金属酸化物層の上に設けられたデバイスでは、誘電体層と半導体層との界面の品質（クリーンネス、ラフネス）もまた重要である。
【０００５】
陽極酸化層の下にある金属層は、例として、トランジスタ、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）でのゲートとして使用することができ、また当該金属酸化物層は、ゲート誘電体層として使用することができる。複数のトランジスタを備えた電子回路の多くは、さまざまな電圧で分離した電極を必要とする。それゆえ、回路製造時には、ゲート金属層のパターニングが必要とされる。通常、有機半導体業界では、金属ゲート電極を最初にパターニングし、続いてゲート電極上の連続する(continuous)絶縁体層の堆積を行う。このアプローチの利点は、絶縁体層の上に設けられるソースコンタクト及びドレインコンタクトからの、ゲート電極の良好な分離が得られることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ゲート絶縁体を形成するためのゲート電極の陽極酸化を使用して電子回路を構築するためには、処理を逆にして（即ち、ゲート金属層のパターニングを好ましくは酸化の後に行う）陽極酸化中のエッジ効果(edge effect)を避ける必要がある。このような逆の処理では、連続する（パターニングされていない）金属層を設けて陽極酸化し、均一な絶縁金属酸化物層を形成する。その後、金属−絶縁体スタックをパターニングする。パターニングされた金属−絶縁体スタックにおいて、絶縁体層は金属層の上面にのみ存在し、それはパターニングされたゲート金属層の側壁を覆わない。絶縁体層上にソース電極及びドレイン電極を設ける場合には、このアプローチは問題を生じる。なぜなら、ゲート電極とソース−ドレイン電極との間の接触（短絡）の高いリスクが存在するからである。
【０００７】
本発明の目的は、高品質の電子構造を提供すること、及びかかる構造を製造するための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様では、本発明は、構造を製造するための方法に関する。
【０００９】
第２の態様では、本発明は、前記構造に関する。
【００１０】
かかる構造の例は、トランジスタ及びトランジスタ回路である。
【００１１】
かかるトランジスタの例は、アモルファス酸化物電界効果トランジスタ（例えば薄膜トランジスタ）又は有機電界効果トランジスタである。
【００１２】
かかるトランジスタ回路の例は、アモルファス酸化物電界効果トランジスタ回路（例えば薄膜トランジスタ回路）又は有機電子回路である。有機電子回路の例は、有機電界効果トランジスタ回路である。
【００１３】
かかるトランジスタ回路（アモルファス酸化物電界効果トランジスタ回路であっても有機電子回路であっても）の特定の例は、インバータ及び発信器である。
【００１４】
第１の態様の特定の発明の実施形態は、ゲート誘電体層を形成するためにゲート電極の陽極酸化を使用し、そのゲート誘電体層は、均一な厚さ（図５の層３１を参照）及び平滑な表面（例えば３ｎｍ未満又は２ｎｍ未満のＲＭＳを有する）を有してもよく、ゲート誘電体層は、短絡のリスクを回避するように、ゲート誘電体層上に形成されるゲート電極とソース電極及びドレイン電極との間の良好な電気的分離を提供するようにした薄膜トランジスタを製造するための方法に関する。第１の態様の実施形態では、方法は、分離した複数のゲート電極を備え、ゲート電極はゲート電極材料の陽極酸化により形成されるゲート誘電体層で覆われ、ゲート誘電体層は、ゲート電極とソース−ドレインコンタクトとの間に良好な電気的分離を付与するようにした電子回路の製造を可能にする。
【００１５】
第１の態様の実施形態は、パターニングされた金属層と、そのパターニングされた金属層を覆う(overlaying)パターニングされた誘電体層とを備え、そのパターニングされた誘電体層は、パターニングされた金属層の一表面及び側面で、周囲からそのパターニングされた金属層を絶縁するようにした構造を製造するための方法に関する。一態様は、この方法により製造した構造に関する。
【００１６】
第１の態様の実施形態では、方法は、基板上に連続する金属層を設ける工程と、その連続する金属層上に誘電体層を設け、これにより連続する金属層の上に連続する誘電体層を形成する工程と、金属層及び誘電体層をパターニングする工程であって、金属層を誘電体層より充分速く（即ち、充分大きいエッチング速度で）エッチングするエッチング液を用いたウェットエッチング工程を含む工程とを含む。実施形態では、ウェットエッチング工程を実施した後、パターニングされた誘電体層は、下位の(underlying)パターニングされた誘電体層のエッジを超えて延びてもよく、誘電体層の張り出し部は基板と接触するように崩壊し(collapse)、これにより充分に絶縁された下位の金属パターンが得られる。
【００１７】
特定の実施形態では、基板は、絶縁基板でもよい。
【００１８】
特定の実施形態では、連続する金属層上に誘電体層を設ける工程は、陽極酸化工程を実施することによって金属酸化物層を設けることを含んでもよい。
【００１９】
特定の実施形態では、基板は、絶縁基板でもよく、また、連続する金属層上に誘電体層を設ける工程は、陽極酸化工程を実施することによって金属酸化物層を設けることを含んでもよい。
【００２０】
実施形態では、金属層のエッチング速度と誘電体層、例えば金属酸化物層のエッチング速度との比は、好ましくは約１０倍より大きくてもよく、さらに好ましくは約２０倍より大きくてもよい。
【００２１】
実施形態では、誘電体層の張り出し部の横方向の大きさは、金属層（例えば金属層を陽極酸化して誘電体層を形成した後に残る部分）の厚さより少なくとも約２倍より大きくてもよく、好ましくは少なくとも約４倍より大きく、さらに好ましくは約１０倍より大きく、例えば約５０倍から１００倍大きい。
【００２２】
第１の態様の実施形態に係る方法は、好都合なことに、トランジスタ及びトランジスタ回路を製造するために使用することができ、ゲート電極の陽極酸化は、高品質、例えば厚さの良好な均一性及び平滑な表面を有するゲート誘電体層を形成するのに使用する。さらに、第１の態様の実施形態に係る方法により、陽極酸化により形成される誘電体層の上に形成されるゲート電極とソース電極及び／又はドレイン電極との間の良好な電気的分離が得られる。
【００２３】
第１の態様の実施形態は、一態様に係る、パターニングされた金属層と、そのパターニングされた金属層を覆うパターニングされた誘電体層とを有する構造を製造するための方法に従って、ゲート及びゲート電極を製造するようにした、薄膜トランジスタ及び薄膜トランジスタ回路を製造するための方法に関する。
【００２４】
第１の態様の実施形態では、本発明は、第２の態様に係る構造を製造するための方法に関し、前記方法は、次の工程、即ち
ａ．基板（好ましくは絶縁基板）上に連続する金属層を設ける工程、
ｂ．連続する金属層の上に誘電体層を設けることにより、連続する金属層の上に連続する誘電体層を形成する工程、
ｃ．金属層及び誘電体層をパターニングする工程であって、誘電体層より充分速く金属層をエッチングするエッチング液を用いたウェットエッチング工程を含む工程、
を含む。工程（ｃ）は、工程（ｂ）の後に実施する。
【００２５】
誘電体層は、金属層の陽極酸化又は他の方法によって設けることができる。
【００２６】
一実施形態では、前記金属は、陽極酸化するのに適していてもよい（例えば、アルミニウム、チタン、亜鉛、マグネシウム、ニオブ又はタンタル）。
【００２７】
一実施形態では、方法は、陽極酸化以外の方法、例えば蒸着、原子層堆積、スパッタリング又は化学気相蒸着によって設けた誘電体層を用いてもよい。この場合、提示したプロセスフローの利点は、金属堆積直後の誘電体層の堆積を可能にし、これによりパターニング及びエッチングにより生成する汚染を避けることが可能なことである。
【００２８】
別の実施形態では、金属層の陽極酸化を使用して誘電体層を設ける場合、パターニングを陽極酸化の後に実施し、一実施形態に係る方法の利点は、ゲート電極の良好な電気的分離を得ることができることである。まずゲート金属層をパターニングする先行技術の方法では、陽極酸化工程中に、各ゲート電極に定電流及び定電圧を供給し、分離した複数のゲート電極のために安定した陽極酸化を達成する必要がある。しかし、分離した各ゲート電極を接触させることは、ゲート電極の小ささ及び回路内に存在しうる多数のゲート電極に起因して非常に難しい。さらに、ワイヤをゲート電極に接続する領域は、陽極酸化しない。連続する金属層上で陽極酸化工程を実施する利点は、金属層に対して無視できる電圧降下が存在し、電流が均一に分布し、望まれないエッジ効果を避けられることである（陽極酸化、工程（ｃ）を工程（ｂ）の後に実施すること、及び１つ以上のトランジスタを作成することの間には相乗効果が存在する）。
【００２９】
一実施形態では、陽極酸化処理を清浄で且つ連続する金属層上で実施してもよく、その結果、均一な厚さ及び平滑な表面を有する金属酸化物層を得ることができる。
【００３０】
一実施形態では、Ｋ２クエン酸（ＨＫ２Ｏ４Ｐ・３Ｈ２Ｏ）溶液及びＫ３クエン酸（Ｃ６Ｈ５Ｋ３Ｏ７・Ｈ２Ｏ）溶液を含む０．０１Ｍ以上０．１Ｍ以下（例えば０．０５Ｍ）の溶液、即ちリン酸カリウム二塩基性三水和物とクエン酸カリウム三塩基性一水和物とを含有するクエン酸塩の混合物である溶液を含む電解液に、前記均一な金属層を接触させることによって、前記陽極酸化を実施してもよい。Ｃ６Ｈ５Ｋ３Ｏ７に対するＨＫ２Ｏ４Ｐのモル比は、好ましくは１／１である。
【００３１】
金属層を堆積する場合、金属層の厚さは、陽極酸化の後にゲート電極層を形成するための好適な厚さを有する金属層が残るようにすることが好ましい。一実施形態では、設ける前記金属層の厚さは、２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下でもよく、好ましくは５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下でもよい。
【００３２】
金属層表面のラフネスは、陽極酸化によって平滑な酸化物層を形成することができるように、可能な限り小さいことが好ましい。一実施形態では、前記金属層は、好ましくは約３ｎｍ未満、例えば約２ｎｍと３ｎｍとの間のＲＭＳラフネスを有してもよい。
【００３３】
一実施形態では、前記連続する金属層を真空蒸着によって設けてもよい。
【００３４】
一実施形態では、ウェットエッチング工程を実施した後、パターニングされた誘電体層は、下位のパターニングされた金属層のエッジを超えて延びてもよく、誘電体層の張り出し部は、基板と接触するように崩壊し、これにより充分に絶縁された下位の金属パターンが生じるようにしてもよい。アンダーエッチングが張り出し部の崩壊を引き起こすために充分な規模になるとすぐに、アンダーエッチングは自動的に停止する。
【００３５】
本発明の一実施形態では、連続する金属層上に誘電体層を設ける工程は、前記連続する金属層の上部の陽極酸化を実施することによって金属酸化物層を設けることを含んでもよい。ゲート誘電体層を形成するのに陽極酸化処理を使用することの利点は、低い処理温度での高誘電率により、高品質の誘電体層を形成することを可能にすることである。低い処理温度は、例えばプラスチック（例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＢＯＰＰ（二軸延伸ポリプロピレン））又はアルミ箔のようなフレキシブル基板を含む広い範囲の基板での処理を可能にする。陽極酸化の利点は、例えばＡＬＤ（原子層堆積）のような他の低温技術と比較して、コストが大幅に低く、大面積処理に使用可能であることである。
【００３６】
一実施形態では、陽極酸化処理を２段階で実施してもよく、第１段階では、定電流を使用して電圧を所定の電圧まで直線的に増加させ、第２段階では、電圧を前記所定の電圧に維持し、電流を前記第１段階で使用した前記定電流より低い値まで指数的に減少させる。第２段階は、金属酸化物層の密度の増加及び品質の向上（ピンホールの充填）につながる。この２段階処理により、金属酸化物層における金属層の上部の変質（例えばＡｌ２Ｏ３層内でのＡｌ層の上部の変質）が生じる。前記所定の電圧は、例えば１Ｖ以上、好ましくは５Ｖ以上、より好ましくは１０Ｖ以上、最も好ましくは２５Ｖ以上が可能である。前記所定の電圧は、例えば１０００Ｖ以下、好ましくは５００Ｖ以下、より好ましくは２００Ｖ以下、最も好ましくは５０Ｖ以下が可能である。例えば、２５Ｖ以上３５Ｖ以下が可能である。２５Ｖ以上の値、特に３０Ｖ以上の値は、ゲート電極とソース／ドレイン電極との間での低リーク電流を達成することを可能にするので好都合である。
【００３７】
前記定電流は、例えば２５ｍＡ／ｃｍ２以下、好ましくは１０ｍＡ／ｃｍ２以下、より好ましくは１ｍＡ／ｃｍ２以下、最も好ましくは０．１ｍＡ／ｃｍ２以下が可能である。
【００３８】
前記定電流は、例えば０．０１ｍＡ／ｃｍ２以上、好ましくは０．０３ｍＡ／ｃｍ２以上、より好ましくは０．０５ｍＡ／ｃｍ２以上が可能である。酸化物層のための最良の品質は、０．０５ｍＡ／ｃｍ２以上０．０９ｍＡ／ｃｍ２以下の定電流を使用することによって得られた。
【００３９】
前記定電流未満の前記の値は、前記定電流の値の５％以上１５％以下が通常である。例えば、それは前記定電流の値の約１０％とすることができる。一実施形態では、陽極酸化処理を２段階で実施してもよく、第１段階では定電流０．０７ｍＡ／ｃｍ２を使用して電圧を３０Ｖまで直線的に増加させ、第２段階では、電圧を３０Ｖに維持し、電流を０．００６ｍＡ／ｃｍ２まで指数的に減少させる。一実施例では、この２段階処理により、Ａｌ２Ｏ３層でのＡｌ層の上部の変質が生じた。このとき、Ａｌ２Ｏ３層の厚さは５０ｎｍであった。
【００４０】
一実施形態では、工程（ｃ）で、前記ウェットエッチング工程を実施する前に、誘電体層上にパターニングされたフォトレジスト層５０を設けてもよい。前記パターニングされたフォトレジスト層を設けることにより、ゲートマスクを形成することができる。
【００４１】
一実施形態では、前記パターニングされたフォトレジスト層は、リソグラフィによって設けてもよい。
【００４２】
一実施形態では、エッチング液はリン酸、硝酸及び酢酸の混合物でもよい。
【００４３】
一実施形態では、金属層のエッチング速度と誘電体層のエッチング速度との間の比は、約１０より大きくてもよく、さらに好ましくは約２０より大きくてもよい。
【００４４】
一実施形態では、エッチングを１００秒以上３００秒以下の間実施してもよい。
【００４５】
一実施形態では、前記エッチングは、２０℃以上８０℃以下の温度、好ましくは３５℃から６５℃の温度で実施してもよい。
【００４６】
一実施形態では、パターニングされた誘電体層の張り出し部の横方向の大きさは、下位の金属層の、少なくとも約２倍、好ましくは少なくとも約４倍、より好ましくは少なくとも約１０倍、最も好ましくは５０倍以上１００倍以下でもよい。金属酸化物層の張り出し部３２は、かかる条件下で崩壊してもよい。
【００４７】
一実施形態では、アンダーエッチングの量（図１の「ｕ」）は、１μｍと１０μｍの範囲内、好ましくは２μｍと５μｍの範囲内でもよい。これにより、クラック無しに酸化物層の僅かな屈曲が得られる。
【００４８】
一実施形態では、前記崩壊により、好ましくはパターニングされた金属層を充分に包囲する密閉キャビティが形成され、これによりパターニングされた金属層は周囲から充分に電気絶縁されてもよい（絶縁基板及びパターニングされた金属酸化物層によって）。
【００４９】
一実施形態では、前記構造は、前記金属層の前記パターニングはゲート電極を提供し、前記金属酸化物層はゲート誘電体層である（ゲート誘電体層は均一な厚さ及び平滑な表面を有する）ようにした電界効果トランジスタ（例えば薄膜トランジスタ）でもよく、前記方法は、前記ゲート誘電体層上方にソース電極及びドレイン電極を形成する工程であって、ゲート誘電体層は、短絡のリスクを避けるように、ゲート電極とソース電極及びドレイン電極との間の電気的分離を与えるようにした工程をさらに含む。金属酸化物層の崩壊及びゲート電極層を包囲する密閉キャビティの形成により、ソースコンタクト及びドレインコンタクトはボトムゲートから有効に電気絶縁された状態を維持し、パターニングされたゲートを有する回路の製造を可能にする。
【００５０】
一実施形態では、前記ソース及びドレインは、第２の金属（例えば金）で作成することができる。例として、それらは例えば１５ｎｍ以上４５ｎｍ以下の厚さを有してもよい。
【００５１】
一実施形態では、工程（ａ），（ｂ）及び（ｃ）に加えて、方法は、工程（ｂ）と工程（ｃ）との間に、前記金属酸化物層の上にアモルファス酸化物半導体層を設ける工程をさらに含んでもよい。本実施形態に係る方法は、金属−誘電体界面及び誘電体−半導体界面の両方のクリーンネスと品質の向上につながる。
【００５２】
本実施形態では、工程（ｃ）において、単一のパターニング工程で、アモルファス酸化物半導体層、金属酸化物層及び金属層のすべてをパターニングしてもよい。かかるアプローチの利点は、さまざまな層間の界面を非常に清浄にすることができることである。
【００５３】
ソースコンタクト及びドレインコンタクトを前記誘電体層上に設ける代替の実施形態では、アモルファス酸化物半導体層を設ける代わりに、方法は、工程（ａ），（ｂ）及び（ｃ）に加えて、前記金属酸化物層と、前記ソースコンタクト及び前記ドレインコンタクトの一部の上に、パターニングされた有機半導体層を設ける工程をさらに含んでもよい。かかる有機半導体の例は、ペンタセン又はペンタセン誘導体である。
【００５４】
一実施形態では、前記構造は電子回路であってもよく、前記金属層をパターニングする工程は、分離したゲート電極を形成してもよい。
【００５５】
一実施形態では、工程（ａ）を実施する前に、基板上にエッチングストップ層を設けてもよく、工程（ａ）により、前記絶縁基板及び前記エッチングストップ層の上に前記連続する金属層が生じるようにしてもよく、工程（ｃ）の後、前記方法は、
（ｄ）前記パターニングされた誘電体層の上方にパターニングされたフォトレジストを設ける工程であって、前記パターニングされたフォトレジストは、前記下位のエッチングストップ層が存在する位置で開口部を有するようにした工程と、
（ｅ）パターニングされた金属酸化物層（３１）、パターニングされた金属層（２２）、及び、存在する場合にはアモルファス半導体層をエッチングする工程であって、パターニングされたフォトレジスト層（５３）をマスクとして使用し、金属酸化物よりも金属に対して大きいエッチング速度を有するエッチング液を使用する工程と、を含んでもよい。
【００５６】
第２の態様では、本発明は前記構造に関する。
【００５７】
第２の態様の実施形態は、第１の態様の方法を用いて製造したトランジスタ及びトランジスタ回路に関する。
【００５８】
一実施形態では、第２の態様は、絶縁基板（例えばガラス基板）上の金属層及びその金属層を覆う誘電体層を備え、誘電体層は、金属層の表面（基板と反対側の表面）及びその側面（全側面）で、その周囲から当該金属層を電気的に絶縁し、前記覆う誘電体層は、前記金属層の周囲の密閉キャビティを規定するようにした構造に関する。金属層及び誘電体層は、パターニングする工程の結果であり、それらをそれぞれパターニングされた金属層、パターニングされた誘電体層と呼んでもよい。パターニングされた金属層は、基板の一部のみを覆う。
【００５９】
一実施形態では、前記密閉キャビティは、金属層を完全に包囲してもよい。
【００６０】
一実施形態では、前記金属は、アルミニウム、チタン、亜鉛、マグネシウム、ニオブ及びタンタルからなる群から選択することができる。
【００６１】
一実施形態では、前記金属はアルミニウムでもよい。
【００６２】
一実施形態では、前記金属層は、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下、好ましくは２５ｎｍ以上７５ｎｍ以下の厚さを有してもよい。
【００６３】
一実施形態では、前記誘電体層は、金属層の陽極酸化により得ることができる。
【００６４】
一実施形態では、前記誘電体層は、均一な厚さを有してもよい。
【００６５】
一実施形態では、前記誘電体層は、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下、好ましくは２５ｎｍ以上７５ｎｍ以下の厚さを有してもよい。
【００６６】
一実施形態では、金属層は、好ましくは３ｎｍ未満、例えば約２ｎｍと３ｎｍの間のＲＭＳラフネスを有してもよい。金属層表面のラフネスは、陽極酸化によって平滑な酸化物層を形成することができるように、可能な限り小さくすることが好ましい。
【００６７】
一実施形態では、前記誘電体層は、前記金属の酸化物を含んでもよい。例えば前記誘電体層は、前記金属がアルミニウムである場合には、アルミニウム酸化物を含んでもよい。
【００６８】
一実施形態では、前記構造は、電界効果トランジスタ又はアモルファス酸化物電界効果トランジスタ（例えば薄膜トランジスタ）のようなトランジスタでもよい。それゆえ、本発明の一態様は、ソースコンタクト及びドレインコンタクトが前記誘電体層の上方に設けられた、第２の態様のいずれかの実施形態に係る構造を備えた電界効果トランジスタに関する。
【００６９】
一実施形態では、アモルファス酸化物半導体層は、前記金属酸化物層上に存在してもよく、前記ソースコンタクト及びドレインコンタクトは、前記アモルファス酸化物半導体層上に設けてもよい。本実施形態では、前記構造はアモルファス酸化物電界効果トランジスタである。
【００７０】
一実施形態では、前記ソースコンタクト及びドレインコンタクトは、前記誘電体層上に設けてもよく、有機半導体層が前記金属酸化物層及び前記ソースコンタクト及びドレインコンタクトの一部の上に存在してもよい。このような実施形態は、優れた電気的特性を有する有機電界効果トランジスタに、低電圧動作、高い電荷キャリア移動度並びに０Ｖ付近のオンセット(onset)電圧及び閾値電圧を与える。
【００７１】
一実施形態では、前記誘電体層は、前記ソースコンタクト及びドレインコンタクトから前記金属層を電気的に絶縁することができる。
【００７２】
一実施形態では、前記パターニングされた金属層は以下のようなゲート電極でもよい。即ち、当該ゲート電極は、ゲート電極材料の陽極酸化により形成されるゲート誘電体層たる前記パターニングされた誘電体層で覆われ、ソース−ドレインコンタクトは、前記ゲート誘電体層上に設けられ、ゲート誘電体層は、前記ソース−ドレインコンタクトから前記ゲート電極を電気的に絶縁するようにしたゲート電極である。
【００７３】
一実施形態では、電界効果トランジスタは、前記金属酸化物層を貫通し、及び存在するならば前記アモルファス酸化物半導体層を、前記ソースコンタクト又は前記ドレインコンタクトと前記金属層との間に電気的コンタクトを設けることができるように貫通するビアをさらに有してもよい。
【００７４】
一実施形態では、前記構造は、電子回路でもよい。それゆえ、本発明の一態様は、本発明の第２の態様のいずれかの実施形態に係る１つ以上の構造及び／又は電界効果トランジスタを含む電子回路に関する。
【００７５】
一実施形態では、電子回路は、複数の前記構造、例えば複数の電界効果トランジスタであって、対応する複数の金属層が存在し、互いに分離している電界効果トランジスタをさらに含んでもよい。
【００７６】
更なる態様では、本発明は、対応する上記の実施形態のいずれかに係る構造を含む電子回路に関する。
【００７７】
上記のように、本発明の特定の目的及び利点について、本明細書で説明してきた。もちろん、本発明のいずれかの特定の実施形態に従って、必ずしもこのような目的又は利点のすべてを達成することができるわけではないと理解すべきである。したがって、例えば、当業者は、必ずしも本明細書で教示又は示唆される他の目的又は利点を達成することなく、本明細書で教示される１つ或は複数の利点を達成又は最適化する方法で、本発明を具現又は実行可能であると認識するであろう。さらに、この要約は単に一例であって、本発明の技術的範囲を制限することを意図しているのでないということを理解されたい。本発明は、動作の機構及び方法、更にはその特徴及び利点に関して、添付の図面と併せて読む場合には、次の詳細な説明を参照することにより最も理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】一実施形態に係る、陽極酸化された金属酸化物層で覆われた金属パターンを形成するための方法を示す。
【図２Ａ】一実施形態の方法に従って製造したゲート誘電体層を含む有機電界効果トランジスタを製造するためのプロセスフローを示す。
【図２Ｂ】一実施形態の方法に従って製造したゲート誘電体層を含む有機電界効果トランジスタを製造するためのプロセスフローを示す。
【図３】一実施形態の方法に従って形成し、陽極酸化されたＡｌ２Ｏ３層で覆われた、パターニングされたＡｌ層の上面図を示す光学顕微鏡写真である。
【図４】図３の構造の概略を示しており、金属酸化物層のアンダーエッチングを図示している。
【図５】図３の構造のＴＥＭ断面図である。
【図６】図３のトランジスタの伝達特性を示す。
【図７Ａ】一実施形態の方法に従って製造したゲート誘電体層を含むアモルファス酸化物電界効果トランジスタを製造するためのプロセスフローを示す。
【図７Ｂ】一実施形態の方法に従って製造したゲート誘電体層を含むアモルファス酸化物電界効果トランジスタを製造するためのプロセスフローを示す。
【図８Ａ】一実施形態の方法に従って製造したゲート誘電体層を含むトランジスタを備えた有機電子回路を製造するためのプロセスフローである。
【図８Ｂ】一実施形態の方法に従って製造したゲート誘電体層を含むトランジスタを備えた有機電子回路を製造するためのプロセスフローである。
【図８Ｃ】一実施形態の方法に従って製造したゲート誘電体層を含むトランジスタを備えた有機電子回路を製造するためのプロセスフローである。
【図９】図８に示すプロセスフローに従って製造したインバータの、測定された特性を示す。
【図１０】図８に示すプロセスフローに従って製造した１９段発信器の測定された特性を示す。
【図１１】一実施形態の方法に従って製造したゲート誘電体層を有するトランジスタを備えたアモルファス酸化物半導体電子回路を製造するためのプロセスフローを示す。
【図１２】一実施形態の方法に従って製造したゲート誘電体層を有するトランジスタを備えた有機電子回路を製造するためのプロセスフローを示す。
【図１３】一実施形態の方法に従って製造したゲート誘電体層を有するトランジスタを備えたアモルファス酸化物半導体電子回路を製造するためのプロセスフローを示す。
【図１４】本発明の一実施形態に係るトランジスタの伝達特性を示す。
【００７９】
異なる図面において、同一の参照符号は、同一の又は類似するエレメントを指す。
【発明を実施するための形態】
【００８０】
以下の詳細な説明において、多くの具体的詳細を説明して、本発明、及び本発明を特定の実施形態においてどのように実施できるかについての深い理解を提供する。しかし本発明は、これらの特定の詳細なしに実施してもよいことが理解されるであろう。他の例において、周知の方法、手順及び技術は、本開示を不明瞭にしないように、詳細には説明していない。本発明は、特定の実施形態に関して、及び特定の図面を参照しながら説明することになるが、本発明はこれに限定されるものではない。本明細書に含まれ、説明される図面は概略的なものであり、本発明の技術的範囲を限定するものでない。図面において、いくつかのエレメントのサイズは、説明目的のため、誇張し、それゆえスケールどおり描いていないことがあることにも留意すべきである。
【００８１】
さらに、説明での用語「第１」「第２」「第３」などは、類似のエレメントを区別するために使用しており、必ずしもシーケンスを時間的、空間的に、序列で、又は他のどの様式で表したものでもない。こうして用いた用語は、好適な状況下で交換可能であり、本発明の実施形態は、本明細書で説明し、図示したものとは別の順番で動作可能であると理解すべきである。
【００８２】
さらに、説明での用語「上(top)」「下(under)」「〜の上方に(over)」「〜の下方に(under)」などは、説明目的で使用しており、必ずしも相対的な位置を記述するためのものでない。こうして用いた用語は、好適な状況下で交換可能であって、本明細書で説明した実施形態は、本明細書で説明又は図示した以外の他の向きで動作可能である。
【００８３】
用語「備える、含む(comprising)」は、それ以降に列挙された手段に限定されるものと解釈すべきでなく、他の要素又は工程を除外しない。記述した特徴、整数、工程又はコンポーネントの存在を、参照したように特定するよう解釈する必要があるが、１つ以上の他の特徴、整数、工程又はコンポーネント、或いはこれらのグループの存在又は追加を除外しない。したがって、「手段ＡとＢとを備えたデバイス」という表現の範囲は、コンポーネントＡ、Ｂのみからなるデバイスに限定すべきでない。
【００８４】
本明細書で使用する場合、他に別段の定めがない限り、用語「エッチングストップ」は、エッチング溶液によるエッチングに対して、エッチング対象の材料よりも強い耐性（異なるエッチング特定に起因して）を特徴付ける材料からなる層に関する。「エッチングストップ」材料からなる層は、通常、エッチングする材料の下に配置され、エッチング処理を停止させる。本発明の実施形態では、それは、金属層はエッチング可能であるがその材料からなる層はエッチング不可能であるエッチング溶液が存在するような材料、からなる層である。
【００８５】
第１の態様の特定の実施形態は、パターニングされた金属層と、そのパターニングされた金属層を覆うパターニングされた誘電体層とを含み、そのパターニングされた誘電体層はパターニングされた金属層の一表面及び側面で、その周囲からパターニングされた金属層を絶縁するようにした構造を製造するための方法に関する。
【００８６】
第１の態様の一実施形態に係る方法は、基板上に連続する金属層を設ける工程と、その連続する金属層上に誘電体層を設けることにより、連続する金属層の上に連続する誘電体層を形成する工程と、金属層及び誘電体層をパターニングする工程であって、誘電体層よりも金属層を充分に速く（即ち充分に大きいエッチング速度で）エッチングするエッチング液を用いたウェットエッチング工程を含む工程とを含む。一実施形態に係る方法では、ウェットエッチング工程を実施した後、パターニングされた誘電体層はパターニングされた金属層の下位のエッジを超えて延び、誘電体層の張り出し部は、基板と接触するように崩壊し、これにより、下位の充分に分離した金属パターンが得られる。
【００８７】
一実施形態では、連続する金属層上に誘電体層を設ける工程は、陽極酸化工程を実施することにより金属酸化物層を設けることを含む。この好ましい実施形態について、さらに説明することになる。しかしながら、本発明はそれに限定されない。
【００８８】
一実施形態では、方法は、好都合なことに、トランジスタを製造するのに使用することができ、このときゲート電極は高品質、例えば良好な厚さの均一性及び平滑な表面を有するゲート誘電体層を形成するのに使用する。一実施形態では、さらに方法により、ゲート電極と、陽極酸化により形成したソース電極及び／又はドレイン電極との間の良好な電気的分離が得られるようにすることができる。
【００８９】
一実施形態に係る方法の利点は、陽極酸化処理を清浄でかつ連続する金属層上で実施し、その結果、均一な厚さを有するとともに平滑な表面を有する金属酸化物層を得ることができることである。例えばゲート電極を形成するための金属層のパターニングは、陽極酸化工程の後に実施する。一実施形態に係る方法の利点は、パターニングを陽極酸化の後に実施するが、ゲート電極の良好な電気的分離を得ることができることである。
【００９０】
一実施形態に係る方法の利点は、ゲート電極材料の陽極酸化で形成したゲート誘電体層で覆われている複数の分離したゲート電極、を含む電子回路を製造することを可能にすることである。ゲート金属層をまずパターニングする先行技術の方法では、陽極酸化工程中に各ゲート電極に定電流及び定電圧を付与して、分離した複数のゲート電極について安定した陽極酸化を達成する必要がある。しかし、分離した各ゲート電極を接触させることは、回路に存在し得る、小さいサイズのゲート電極及び多数のゲート電極により、非常に難しい可能性がある。さらに、ワイヤをゲート電極に接続する領域は陽極酸化しない。一実施形態に係る方法では、陽極酸化は連続する金属層上で実施し、パターニング（例えば分離したゲート電極を形成する）は陽極酸化の後に実施し、その結果、先行技術の方法に関連する問題を回避することができる。連続する金属層上で陽極酸化工程を実施する利点は、金属層に対して無視できる電圧降下が存在し、電流は均一に分布し、所望のエッジ効果が回避されることである。
【００９１】
ゲート誘電体層を形成するために陽極酸化処理を使用する利点は、低い処理温度での高い誘電率を有する、高品質の誘電体層を形成することを可能にすることである。低い処理温度は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＢＯＰＰ（二軸延伸ポリプロピレン）及びアルミ箔のようなフレキシブル基板を含む広範囲の基板上での処理を可能にする。例えばＡＬＤ（原子層堆積）のような他の低温技術と比較して、陽極酸化の利点は、そのコストが大幅に低く、大面積処理にて使用可能なことである。
【００９２】
一実施形態では、方法はまた、陽極酸化以外の他の方法により設けた誘電体層、例えば蒸着、原子層堆積、スパッタリング又は化学気相蒸着により設けた誘電体層と併せて使用することができる。この場合、提示したプロセスフローは、金属堆積の直後の誘電体層の堆積を可能にし、これによりパターニング及びエッチングが生み出す汚染が避けられるので、興味深い。特に、酸化物半導体を有するデバイスの場合、一実施形態に係る方法は、金属−誘電体界面及び誘電体−半導体界面の両方のクリーンネスと品質の向上につながる。
【００９３】
一実施形態に係る方法を図１に示す。第１の工程では、図１（ａ）に示すように、連続する金属層２０を絶縁基板１０上に設ける。次に、陽極酸化工程を実施する。このとき、金属層２０の上部は、金属酸化物に変質する。その結果、図１（ｂ）に示すように、陽極酸化された金属層２１の上に均一な金属酸化物層３０を備え、その陽極酸化された金属層２１は、当初の金属層２０と比較して低下した厚さを有する構造（図１（ｂ））が得られる。
【００９４】
金属酸化物層を形成した後、金属層２１及び金属酸化物層３０を含む層スタックをパターニングし、そのパターニングする工程は、下位の金属に対してのエッチング速度と比較して、金属酸化物に対して充分に小さいエッチング速度を有するエッチング液を使用したウェットエッチング工程を含む。例えば、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）、硝酸（ＨＮＯ３）及び酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）の混合物をエッチングに使用することができる。しかし、本発明はそれに限定されることはなく、当業者に既知の、金属酸化物よりも金属に対して充分に大きいエッチング速度を有する他のいずれかのエッチング液を使用することができる。金属層のエッチング速度と金属酸化物層のエッチング速度との比は、好ましくは約１０より大きく、好ましくは約２０より大きく、例えば約２５である。このエッチング速度の差は、金属酸化物層のアンダーエッチングにつながり、張り出し部３２を有するパターニングされた金属酸化物層３１、即ち、金属層２２の周縁で、下位の金属層２２を超えて延びるパターニングされた金属酸化物層３１に覆われたパターニングされた金属層２２につながる。これを図１（ｃ）に概略的に示す。好ましくは、アンダーエッチングの量（図１（ｃ）のｕ）は、金属層２２の厚さ（図１（ｃ）のｄｍ）の少なくとも約２倍より大きく、好ましくは少なくとも約４倍より大きく、より好ましくは少なくとも約１０倍より大きく、例えば約５０倍以上１００倍以下である。このような条件で、金属酸化物層３１の張り出し部３２は崩壊することができ、これにより図１（ｄ）に示す構造が得られる。崩壊後、金属酸化物層３１は、パターニングされた金属層２２の全側面で基板１０と物理的に接触する。崩壊により、密閉キャビティ４０が形成され、好ましくはパターニングされた金属層２２を完全に包囲し、その結果、パターニングされた金属層２２は周囲から充分電気的に分離する（絶縁基板１０及びパターニングされた金属酸化物層３１によって）。
【００９５】
例えばトランジスタ製造プロセスにてこの手順を使用する場合、その後で金属酸化物層３１の上にソースコンタクト及びドレインコンタクトを設ける。金属酸化物層の崩壊、及び、ゲート電極層を包囲する密閉キャビティの形成により、ソースコンタクト及びドレインコンタクトはボトムゲートから有効に電気的に分離されたままであり、これによりパターニングされたゲートを有する回路の製造が可能になる。
【００９６】
ゲート層の良好な分離を得るために、次の連続的な工程に対する良好な制御を有することが好都合である。即ち、金属層の堆積工程、金属層の陽極酸化工程、及び金属層と金属酸化物層とを含むスタックのエッチング工程である。金属層の堆積工程に関しては、金属層の厚さは、ゲート電極層を形成するための好適な厚さを有する金属層が陽極酸化後に残るようにすることが好ましい。例えば金属層は、当初の厚さ（陽極酸化前の）約１００ｎｍを有するＡｌ層が可能であり、Ａｌ層の陽極酸化により、厚さ約５０ｎｍを有するＡｌＯｘ層への上層の変性を得ることができる。ただし、さらに厚い層、又はさらに薄い層を用いることもできる。金属層表面のラフネスは、陽極酸化により平滑な酸化物層を形成できるように、できるだけ小さいことが好ましい。例えばＲＭＳラフネスは、約３ｎｍ未満、例えば約２ｎｍと３ｎｍの間であることが好ましい。金属層の陽極酸化により金属酸化物層が生じ、金属酸化物層は、例えば数ｎｍから数百ｎｍの範囲の均一な厚さを有する。金属層及び金属酸化物層を含むスタックのエッチングにより、充分なアンダーエッチング、例えば下位の金属層の厚さより例えば少なくとも約２倍大きく、好ましくは少なくとも約４倍大きく、さらに好ましくは少なくとも約１０倍大きく、例えば約５０倍以上１００倍以下であるアンダーエッチングが生じることが好ましい。アンダーエッチングが張り出し部の崩壊を引き起こすのに充分な規模になるとすぐ、アンダーエッチングは自動的に停止する。
【００９７】
更なる説明では、有機電界効果トランジスタ及びアモルファス酸化物電界効果トランジスタのような電界効果トランジスタを製造するのに使用することができるプロセスフローの例、及び、有機半導体又はアモルファス酸化物半導体をベースとした回路を製造するのに使用することができるプロセスフローの例を提供する。これらのプロセスフローでは、本発明の特定の実施形態に係る陽極酸化によりゲート酸化物を形成する。しかし本発明は、説明したプロセスフローに限定されることはない。本発明の方法は、当業者に既知の他のプロセスフローにおいても使用することができる。
【００９８】
図２Ａ及び図２Ｂは、一実施形態に係る方法を使用してゲート誘電体層を形成する、有機電界効果トランジスタを製造するためのプロセスフローを示す。処理シーケンスは、次の工程を含む。
−基板１０上、例えばガラス基板上に、陽極酸化可能な、連続する金属層２０を堆積する（工程（ａ））。金属の酸化電位が水の酸化電位より低く、かつ、水との反応が起こらない場合には、金属を陽極酸化することができる。
−金属層を陽極酸化し、これにより陽極酸化された金属層２１の上に金属酸化物層３０を含むスタックを形成する（工程（ｂ））。このとき、陽極酸化された金属層２１は、当初の金属層２０と比較して低下した厚さを有する。
−パターニングされたフォトレジスト層５０を例えばリソグラフィによって設け、これによりゲートマスクを形成する（工程（ｃ））。
−パターニングされたフォトレジスト層５０をマスクとして使用し、かつ、金属酸化物よりも金属に対して充分大きいエッチング速度を有するウェットエッチング液を使用して、金属酸化物層３０と金属層２１とをエッチングする。これにより、工程（ｄ）に示すように金属酸化物層のアンダーエッチングが生じる。フォトレジスト層５０及びアンダーエッチングされた金属酸化物層３１の重量は、金属酸化物層の張り出し部の崩壊につながり、工程（ｅ）に示すように、金属酸化物層３１が基板と接触することにつながる。崩壊により、好ましくはパターニングされた金属層２２を完全に包囲する密閉キャビティ４０が形成される。
−フォトレジスト層５０を除去する（工程（ｆ））。
−パターニングされたフォトレジスト層５１を設け、これによりソースマスク及びドレインマスクを形成する（工程（ｇ））。
−ソースコンタクト及びドレインコンタクトを形成するために、金属層２５（例えば金）を堆積する（工程（ｈ））とともにリフトオフし、工程（ｉ）に示すような、ソースコンタクト２６及びドレインコンタクト２７を有する構造を得る。
−金属表面及び／又は誘電体層表面を任意に表面処理する。
−工程（ｊ）に示すように、パターニングされた有機半導体層６０を堆積する。
【００９９】
実験を実施したところ、図２Ａ及び図２Ｂに示すプロセスフローに従って有機電界効果トランジスタを製造した。基板上で、厚さ１００ｎｍのＡｌ層を真空蒸着によって形成した。次に、Ｋ２クエン酸（ＨＫ２Ｏ４Ｐ３Ｈ２Ｏ）溶液及びＫ３クエン酸（Ｃ６Ｈ５Ｋ３Ｏ７・Ｈ２Ｏ）を含む０．０５Ｍの溶液、即ちリン酸カリウム二塩基性三水和物とクエン酸カリウム三塩基性一水和物とを含有するクエン酸塩の混合物である溶液を含む電解液中で陽極酸化した。Ｃ６Ｈ５Ｋ３Ｏ７に対するＨＫ２Ｏ４Ｐの割合は、１／１であった。陽極酸化処理は２段階で実施した。第１段階では、０．０７ｍＡ／ｃｍ２の定電流を使用し、電圧は３０Ｖまで直線的に増加させた。第２段階では、電圧を３０Ｖに維持し、電流を０．０６ｍＡ／ｃｍ２まで指数的に減少させた。第２段階は、金属酸化物層の密度の増加及び品質の（ピンホールの充填）向上につながる。この２段階プロセスにより、Ａｌ２Ｏ３層におけるＡｌ層上部の変性が生じた。このとき、Ａｌ２Ｏ３層の厚さは５０ｎｍであった。次に、パターニングされたフォトレジスト層をフォトリソグラフィによりＡｌ２Ｏ３層上に設けた。続いて、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）、硝酸（ＨＮＯ３）及び酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）を７７：１９：４で混合した混合物を含むウェットエッチング液（ＶＷＲ社のＰＥＳ７７−１９−０４（リン酸エッチング液））を使用してウェットエッチング工程を実施した。エッチングは、５０℃で２１０秒間実施した。フォトレジスト層の除去後、ソースマスク及びドレインマスクを形成するために、別のパターニングされたフォトレジスト層をフォトリソグラフィにより設けた。ソースコンタクト及びドレインコンタクト（フィンガ）を形成するために、蒸着により、厚さ３０ｎｍのＡｕ層を設け、リフトオフ工程を実施した。次に、その構造を、エタノール中のペンタフルオロベンゼンチオールの０．０１Ｍ溶液に少なくとも３０分浸漬することと、６０μｌのフェネチルトリクロロシラン（ＰＥＴＳ）と一緒に、６０℃の真空オーブン中で３０分間ベーキングすることとを含む、表面処理工程を実施した。最後に、温度６８℃の基板での熱蒸着(thermal evaporation)により、厚さ３０ｎｍのペンタセン有機半導体層を設けた。
【０１００】
図３は、本構造の上面図を示す光学顕微鏡写真である。本構造は、上側に陽極酸化されたＡｌ２Ｏ３層を有し、かつ、その陽極酸化されたＡｌ２Ｏ３層の上にソースコンタクト及びドレインコンタクトを有するような、パターニングされたＡｌ層を含む。当該構造の概略を図４に示す。Ａｌ層はＡｌ２Ｏ３層より小さいパターンを有することが判るが、これは金属酸化物層のアンダーエッチングを明示している。図３に基づいて、この例ではアンダーエッチングの量が約２．３マイクロメータと４．７マイクロメータの間の範囲にあると結論付けることができる。このアンダーエッチングのスケールは、酸化物層の厚さより充分に大きく（約４６倍以上９４倍以下）、これにより、クラック無しに酸化物層の僅かな屈曲が得られる。これは、図５の断面ＴＥＭ画像で見ることができる。
【０１０１】
図６は、図３に示すトランジスタの伝達特性を示す。このトランジスタは、半導体層としてペンタセンを含む。実線はドレイン・ソース間の電流に対応する。破線は、ゲート・ソース間の電流に対応する。Ｘ軸は、ゲート電圧を与える。このトランジスタは、低電圧動作、高い電荷キャリア移動度並びに０Ｖ付近のオンセット電圧及び閾値電圧を与える。トランジスタのチャネルの幅（Ｗ）と長さ（Ｌ）の比Ｗ／Ｌは、５０００／１０μｍ／μｍである。絶縁体（ｔｉｎｓ）の厚さは５０ｎｍである。絶縁体の誘電率（εｒ又はｅｒ）は９である。ドレインとソースとの間の電圧は２Ｖである。その上方でチャネルが作成されるような領域の電圧(tension)（ＶＴ）は０．５Ｖである。電荷キャリア移動度（μ）は９．４２×１０−２ｃｍ２／（Ｖ．ｓ）である。ターンオン(turn on)電流（ＩＯＮ）は１．０×１０−８Ａである。ターンオン電圧（ＶＯＮ）は０．７Ｖである。サブスレッショルド勾配（Ｓ−１）は０．２３Ｖ／ｄｅｃａｄｅである。さらに重要であるのは、図６の破線はゲート・ソース電流であり、ゲートとソース−ドレインフィンガとの間に全く電流が流れないことを示している。これは、（ｉ）陽極酸化により形成される金属酸化物が優れた誘電体品質を与えることと、（ｉｉ）一実施形態に係る崩壊した金属酸化物により、ゲート電極がソースコンタクト及びドレインコンタクトから有効に電気的に分離することとを裏付けている。
【０１０２】
図７Ａ及び図７Ｂは、アモルファス酸化物電界効果トランジスタを製造するためのプロセスフローを示す。その中で、ゲート誘電体層は、一実施形態に係る方法を使用して形成している。アモルファス酸化物半導体を使用した場合、アモルファス酸化物半導体層、金属酸化物層及び金属層を単一のパターニング工程でパターニングすることにより、プロセスをさらに単純化することができる。かかるアプローチの利点は、さまざまな層の界面を非常に清浄にできることである。そのプロセスのシーケンスは、次の工程を含む。
−基板１０、例えばガラス基板を準備する（工程（ａ））。
−基板１０上に陽極酸化可能な連続する金属層２０を堆積する（工程（ｂ））。
−金属層を陽極酸化し、これにより陽極酸化された金属層２１の上に金属酸化物層３０を含むスタックを形成する（工程（ｃ））。このとき、陽極酸化された金属層２１は、当初の金属層２０の厚さと比較して低下した厚さを有する。
−工程（ｄ）に示すように、金属酸化物層３０上にアモルファス酸化物半導体層を堆積する。
−パターニングされたフォトレジスト層５０を例えばリソグラフィによって設け、これによりゲートマスクを形成する（工程（ｅ））。
−パターニングされたフォトレジスト層５０をマスクとして使用し、かつ、金属酸化物よりも金属に対して大きいエッチング速度を有するウェットエッチング液を使用して、アモルファス酸化物半導体層、金属酸化物層３０及び金属層２１をエッチングし、その結果、工程（ｆ）に示すような金属酸化物層のアンダーエッチングが生じる。フォトレジスト層５０、パターニングされた（アンダーエッチングされた）金属酸化物層３１、及びパターニングされた酸化物半導体層７１の重量は、金属酸化物層の張り出し部及び酸化物半導体層の崩壊につながり、工程（ｇ）に示すように、金属酸化物層３１が基板１０と接触することにつながる。
−フォトレジスト層５０を除去する（工程（ｈ））。
−パターニングされたフォトレジスト層５１を設け、これによりソースマスク及びドレインマスクを形成する（工程（ｉ））。
−ソースコンタクト及びドレインコンタクトを形成するために、金属層２５を堆積する（工程（ｊ））とともにリフトオフし、工程（ｋ）に示すような、ソースコンタクト２６及びドレインコンタクト２７を有する構造を得る。
【０１０３】
図８、図１１、図１２及び図１３は、一実施形態の方法に従って製造したゲート誘電体層を有するトランジスタを備えた電子回路を製造するためのプロセスフローを示す。かかるプロセスは、下位のゲート電極に向かって金属酸化物を貫通するビアの形成を含み、その結果、ソース電極又はドレイン電極とゲート電極との間に、電気的コンタクトを設けることができる。先行技術のプロセスでは、ビアを形成することは、下位のゲート電極に接触させることができるように、選択的エッチング液（即ち、ゲート誘電体層はエッチングするがゲート電極をエッチングしないエッチング液）を使用してゲート誘電体層の一部を除去することを含む。しかし、本発明の実施形態において、ゲート誘電体層を形成するためにゲート電極層の陽極酸化を使用する場合、下位のゲート電極に対してゲート誘電体層を選択的にエッチングすることは非常に難しい可能性がある。本発明の実施形態では、ビアの形成は、エッチングストップ層の使用をベースとすることができ（図８及び図１１に示すように）、或いはそれは、例えば米国特許(US4087367)に記載されたようなエッチング液を使用した選択的エッチングプロセス（図１２及び図１３）をベースとすることができる。
【０１０４】
図８Ａから図８Ｃは、一実施形態の方法に従って、かつビアを形成するためにエッチングストップ層を使用して製造したゲート誘電体層を有するトランジスタを備えた有機電子回路を製造するためのプロセスフローを示す。プロセスフローは、次の工程を含む。
−基板１０、例えばガラス基板を準備する（工程（ａ））。
−基板１０上に、エッチングストップ層を設ける必要がある位置が除去された、パターニングされたフォトレジスト層５２を設ける（工程（ｂ））。
−工程（ｃ）に示すように、エッチングストップ層８０を堆積する。エッチングストップ層８０として、例えばＣｒ層を使用することができる。
−工程（ｄ）に示すように、リフトオフ工程を実施し、基板１０上にパターニングされたエッチングストップ層８１を含む構造を得る。
−陽極酸化可能な連続する金属層２０を堆積する（工程（ｅ））。
−金属層を陽極酸化し、これにより陽極酸化された金属層２１の上に金属酸化物層３０を含むスタックを形成する（工程（ｃ））。このとき、陽極酸化された金属層２１は、当初の金属層２０の厚さと比較して低下した厚さを有する（工程（ｆ））。
−パターニングされたフォトレジスト層５０を設け、これによりゲートマスクを形成する（工程（ｇ））。
−パターニングされたフォトレジスト層５０をマスクとして使用し、かつ、金属酸化物よりも金属に対して大きいエッチング速度を有するウェットエッチング液を使用して、金属酸化物層３０と金属層２１とをエッチングし、その結果、工程（ｈ）に示すような金属酸化物層のアンダーエッチングが生じる。フォトレジスト層５０及びパターニングされた（アンダーエッチングされた）金属酸化物層３１の重量は、金属酸化物層の張り出し部の崩壊につながり、金属酸化物層３１が基板１０と接触することにつながる。これは、フォトレジスト層の除去後の構造を示す工程（ｉ）に示している。
−パターニングされたフォトレジスト層５３を例えばフォトリソグラフィにより設け、これにより工程（ｊ）に示すようにビアマスクを形成する。ビアマスクは、下位のパターニングされたエッチングストップ層８１が存在する開口部を含む。
−パターニングされたフォトレジスト層５３をマスクとして使用し、かつ、パターニングされた層８１をエッチングストップ層として使用し、かつ、金属酸化物よりも金属に対して大きいエッチング速度を有するウェットエッチング液を使用して、パターニングされた金属酸化物層３１とパターニングされた金属層２２とをエッチングする（アンダーエッチングに続く張り出し部の崩壊につながる）。フォトレジスト層５３の除去後に得られる構造を、工程（ｋ）に示す。
−パターニングされたフォトレジスト層５１を設け、これによりソース−ドレインマスクを形成する（工程（ｌ））。
−ソースコンタクト及びドレインコンタクトを形成するために、金属層２５（例えば金層）を設けるとともにリフトオフし、工程（ｍ）に示すような構造を得る。
−金属表面及び／又は誘電体層表面を任意に表面処理する。
−工程（ｎ）に示すように、パターニングされた有機半導体層６０を設ける。
【０１０５】
実験を実施したところ、図８Ａから図８Ｃに示すプロセスフローに従って、複数のトランジスタを備えた電子回路を製造した。エッチングストップ層８１として、厚さ１０ｎｍのＣｒ層を、蒸着及びリフトオフにより設けた。次に、厚さ１００ｎｍのＡｌ層を真空蒸着により形成し、Ｋ２クエン酸（ＨＫ２Ｏ４Ｐ３Ｈ２Ｏ）溶液及びＫ３クエン酸（Ｃ６Ｈ５Ｋ３Ｏ７・Ｈ２Ｏ）溶液を含む０．０５Ｍの溶液、即ちリン酸カリウム二塩基性三水和物とクエン酸カリウム三塩基性一水和物とを含有するクエン酸塩の混合物である溶液を含む電解液中でＡｌ層を陽極酸化し、厚さ５０ｎｍのＡｌ２Ｏ３層を形成した。Ｃ６Ｈ５Ｋ３Ｏ７に対するＨＫ２Ｏ４Ｐのモル比は、１／１であった。陽極酸化処理は２段階で実施した。第１段階では、０．０７ｍＡ／ｃｍ２の定電流を使用し、電圧は３０Ｖまで直線的に増加させた。第２段階では、電圧を３０Ｖに維持し、電流を０．０６ｍＡ／ｃｍ２まで指数的に減少させた。このプロセスにより、Ａｌ２Ｏ３層におけるＡｌ層上部の変性が生じた。このとき、Ａｌ２Ｏ３層の厚さは５０ｎｍであった。次に、パターニングされたフォトレジスト層をフォトリソグラフィによりＡｌ２Ｏ３層上に設けた。続いて、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）、硝酸（ＨＮＯ３）及び酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）を７７：１９：４で混合した混合物を含むウェットエッチング液（ＶＷＲ社のＰＥＳ７７−１９−０４（リン酸エッチング液））を使用したウェットエッチング工程を実施した。エッチングは、５０℃で２１０秒間実施した。フォトレジスト層（ビアマスク）の除去後、ソースマスク及びドレインマスクを形成するために、フォトリソグラフィにより、別のパターニングされたフォトレジスト層を設けた。ソースコンタクト及びドレインコンタクトを形成するために、蒸着により、厚さ３０ｎｍのＡｕ層を設け、リフトオフ工程を実施した。次に、その構造を、エタノール中のペンタフルオロベンゼンチオールの０．０１Ｍ溶液に少なくとも３０分浸漬することと、６０μｌのフェネチルトリクロロシラン（ＰＥＴＳ）と一緒に、６０℃の真空オーブン中で３０分間ベーキングすることとを含む、表面処理工程を実施した。最後に、温度６８℃の基板での熱蒸着により、厚さ３０ｎｍのペンタセン有機半導体層を設けた。
【０１０６】
図９は、いくつかのトランジスタと、これらのトランジスタに接続されたビアとを備え、このプロセスに従って製造されたインバータ（Ｌ＝３μｍを有するＢｉｇ Ｚｅｒｏ Ｖｇｓインバータ）について測定した特性を示す。これらの結果は、良好に動作するインバータを示しており、一実施形態におけるプロセスフローがトランジスタ回路を製造するのに適しているということを示している。
【０１０７】
図１０は、このプロセスに従って製造した１９段発信器について測定した特性を示す。これは、インバータと比較して、数十個のトランジスタ及びそのトランジスタを接続するためのビアを組み合わせた、より複雑な回路である。これらの結果は、良好に動作する発信器を示し、一実施形態におけるプロセスフローが、良好なトランジスタ出力(yield)を有する、より複雑な回路を製造することにも適していることを示す。
【０１０８】
一実施形態における方法に従って、かつ、ビアを形成するためのエッチングストップ層を使用して形成したゲート誘電体層を有するトランジスタを備え、アモルファス酸化物半導体をベースとした電子回路を製造するためのプロセスフローは、図１１に示すように、次の工程を含むことができる。
−図８（ａ）から図８（ｆ）に示すような処理工程を実施する。
−アモルファス酸化物半導体層７０を設ける（図１１（ａ））。
−パターニングされたフォトレジスト層５０を設け、これによりゲートマスクを形成する（図１１（ｂ））。
−パターニングされたフォトレジスト層５０をマスクとして使用し、かつ、金属酸化物よりも金属に対して大きいエッチング速度を有するウェットエッチング液を使用して、アモルファス酸化物半導体層７０、金属酸化物層３０及び金属層２１をエッチングし、金属酸化物層のアンダーエッチングが生じるようにする。フォトレジスト層５０、パターニングされたアモルファス酸化物半導体層７１、及びパターニングされた金属酸化物層３１の重量は、金属酸化物層の張り出し部の崩壊につながり、金属酸化物層３１が基板１０と接触することにつながる。フォトレジスト層５０の除去後に得られる構造を図１１（ｃ）に示す。
−パターニングされたフォトレジスト層５３を、例えばフォトリソグラフィによって設け、これにより、図１１（ｄ）に示すように、ビアマスクを形成する。ビアマスクは、下位のパターニングされたエッチングストップ層８１が存在する開口部を含む。
−パターニングされたフォトレジスト層５３をマスクとして使用し、かつ、金属酸化物よりも金属に対して大きいエッチング速度を有するウェットエッチング液を使用して、パターニングされた酸化物半導体層７１、パターニングされた金属酸化物層３１及びパターニングされた金属層２２をエッチングする（アンダーエッチングに続いての張り出し部の崩壊につながる）。フォトレジスト層の除去後に得られる構造を図１１（ｅ）に示す。
−パターニングされたフォトレジスト層を設け、これにより、ソース−ドレインマスク（図示せず）を形成する。
−ソースコンタクト２６とドレインコンタクト２７とを形成するために、金属層を設け、リフトオフする。得られる構造を図１１（ｆ）に示す。
【０１０９】
図１２は、一実施形態の方法に従って、かつ、ビアを形成するための選択的エッチングを使用して製造したゲート誘電体層を有するトランジスタを備えた有機電子回路を製造するためのプロセスフローを示す。このプロセスフローは次の工程を含む。
−図２（ａ）から図２（ｆ）に示すような処理工程を実施する。
−ビアを形成する必要がある位置に、開口部を有するフォトレジスト層（図示せず）を設け、パターニングされた金属酸化物層３１はエッチングするがパターニングされた金属層２２はエッチングしない選択的エッチング液を使用したエッチング工程を実施する。
−パターニングされたフォトレジスト層５１を設け、これによりソース−ドレインマスクを形成する（図１２（ｂ））。
−図１２（ｃ）に示すように、ソースコンタクト及びドレインコンタクトを形成するための金属層５１（例えば金層）を設ける。その金属層はまた、ビアを充填する。
−リフトオフ工程を実施し、これによりソースコンタクト２６及びドレインコンタクト２７を形成し、図１２（ｄ）に示すような構造を得る。このとき、電気的コンタクトは、ビアを介してゲート２２とドレインコンタクト２７との間に作成する。
−金属表面及び／又は誘電体層表面を任意に表面処理する。
−図１２（ｅ）に示すように、パターニングされた有機半導体層６０を設ける。
【０１１０】
図１３に示すように、一実施形態の方法に従って、かつ、ビアを形成するための選択的エッチングを使用して製造したゲート誘電体層を有するトランジスタを備えたアモルファス酸化物半導体電子回路を製造するためのプロセスフローは、次の工程を含むことができる。
−図７（ａ）から図７（ｈ）に示すような処理工程を実施する。
−図１３（ａ）に示すように、パターニングされたフォトレジスト層５３を設け、これによりビアマスクを形成する。
−パターニングされた酸化物半導体層７１及びパターニングされた金属酸化物層３１をエッチングする選択的エッチング液を使用するエッチング工程を実施する。これにより、図１３（ｂ）に示すような構造につながる。
−パターニングされたフォトレジスト層を設け、これによりソース−ドレインマスク（図示せず）を形成する。
−図１２（ｃ）に示すように、ソースコンタクト及びドレインコンタクトを形成するための金属層（例えば金層）を設ける。その金属層はまた、ビアを充填する。また、リフトオフ工程を実施し、これによりソースコンタクト２６及びドレインコンタクト２７を形成し、図１３（ｃ）に示すような構造が得られる。
【０１１１】
本発明の実施形態に係る方法はまた、低温処理した無機材料にも適用することができる。図１４で特徴付けられるトランジスタにおいて、図６で特徴付けられるトランジスタに対する処理工程と同じ処理工程を使用することができる。実線はドレイン・ソース間の電流であり、破線はゲート・ソース間の電流を表す。Ｘ軸はゲート電圧である。図１４のトランジスタに対して使用する活性材料は、蒸着したペンタセンから室温でスパッタリングしたＧａ−Ｉｎ−ＺｎＯまで変化させ、基板は、ガラス基板からプラスチック箔まで変化させた。その結果は図１４で見ることができる。Ｇａ−Ｉｎ−ＺｎＯトランジスタは、低電圧動作、かなり大きい電荷キャリア移動度並びに０Ｖ付近のオンセット電圧及び閾値電圧を有する優れた電気的特性を示した。プラスチック箔上のＧａ−Ｉｎ−ＺｎＯトランジスタに対する電荷キャリア移動度は０．９１ｃｍ２／Ｖｓであり、閾値電圧は０．０４Ｖであった。さらに重要なことには、図１４の破線はゲート・ソース間電流であり、ゲートフィンガとソース−ドレインフィンガとの間を電流が流れないことを示す。これは、（ｉ）陽極酸化により形成された金属酸化物は優れた誘電体特性を与えること、及び（ｉｉ）ゲート電極は、崩壊した金属酸化物によりソースコンタクト及びドレインコンタクトから横方向に有効に分離していることを裏付けている。
【０１１２】
先の説明は、本発明の特定の実施形態を詳述する。しかしながら、先の説明が文章でいかに詳細になされようと、本発明は多くの方法で実施できると理解されることになる。本発明の特定の特徴又は態様を説明する際の特定の用語の使用は、その用語が関連する本発明の特徴又は態様のいずれかの特定の特性を含むように用語が本明細書で再定義される、ということを暗に意味するとは解釈すべきでないことに留意すべきである。
【０１１３】
上記の詳細な説明は、種々の実施形態に適用されるように、本発明の新規な特徴について示し、説明し、指摘してきたが、本発明の精神から逸脱することなく、図示したデバイス又はプロセスの形態及び詳細の点で、種々の省略、置換及び変更を当業者が行うことができることが理解されるであろう。
【図１（ａ）】
2013535110.tif 000003
【図１（ｂ）】
2013535110.tif 000004
【図１（ｃ）】
2013535110.tif 000005
【図１（ｄ）】
2013535110.tif 000006
【図２Ａ】
2013535110.tif 000007
【図２Ｂ】
2013535110.tif 000008
【図３】
2013535110.tif 000009
【図４】
2013535110.tif 000010
【図５】
2013535110.tif 000011
【図６】
2013535110.tif 000012
【図７Ａ】
2013535110.tif 000013
【図７Ｂ】
2013535110.tif 000014
【図８Ａ】
2013535110.tif 000015
【図８Ｂ】
2013535110.tif 000016
【図８Ｃ】
2013535110.tif 000017
【図９】
2013535110.tif 000018
【図１０】
2013535110.tif 000019
【図１１（ａ）】
2013535110.tif 000020
【図１１（ｂ）】
2013535110.tif 000021
【図１１（ｃ）】
2013535110.tif 000022
【図１１（ｄ）】
2013535110.tif 000023
【図１１（ｅ）】
2013535110.tif 000024
【図１１（ｆ）】
2013535110.tif 000025
【図１２（ａ）】
2013535110.tif 000026
【図１２（ｂ）】
2013535110.tif 000027
【図１２（ｃ）】
2013535110.tif 000028
【図１２（ｄ）】
2013535110.tif 000029
【図１２（ｅ）】
2013535110.tif 000030
【図１３（ａ）】
2013535110.tif 000031
【図１３（ｂ）】
2013535110.tif 000032
【図１３（ｃ）】
2013535110.tif 000033
【図１４】
2013535110.tif 000034
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月8日(2013.2.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上のパターニングされた金属層と、
該パターニングされた金属層を覆うパターニングされた誘電体層とを含み、
該パターニングされた誘電体層は、金属層の基板と反対側の表面及び全側面で、周囲からパターニングされた金属層を電気的に絶縁し、
該パターニングされた誘電体層は、下位のパターニングされた金属層のエッジを超えて延びる張り出し部を含み、
該張り出し部は、絶縁基板と接触するように崩壊し、これにより前記パターニングされた金属層の周囲で密閉キャビティを規定するようにした構造。
【請求項２】
前記密閉キャビティは、パターニングされた金属層を完全に包囲する、請求項１に記載の構造。
【請求項３】
前記誘電体層は、金属層を構成する金属の陽極酸化により得られる、請求項１又は２に記載の構造。
【請求項４】
前記誘電体層は、均一な厚さを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の構造。
【請求項５】
前記誘電体層は、前記金属層を構成する金属の酸化物を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の構造。
【請求項６】
ソースコンタクト及びドレインコンタクトは、前記誘電体層の上方に設けられた、請求項１〜５のいずれか１項に記載の構造を備えた電界効果トランジスタ。
【請求項７】
前記ソースコンタクト又は前記ドレインコンタクトと前記金属層との間に電気的コンタクトを設けることができるように前記誘電体層を貫通するビアをさらに含む、請求項６に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の構造を１つ以上、又は、請求項６又は７に記載の電界効果トランジスタを１つ以上備えた電子回路。
【請求項９】
絶縁基板上に連続する金属層を設ける工程（ａ）と、
該連続する金属層上に誘電体層を設け、これにより連続する金属層の上に連続する誘電体層を形成する工程（ｂ）と、
金属層及び誘電体層をパターニングする工程であって、パターニングした後に、パターニングされた誘電体層が下位のパターニングされた金属層のエッジを超えて延びる張り出し部を含むように、誘電体層より金属層を充分速くエッチングするエッチング液を用いたウェットエッチング工程を含む工程（ｃ）とを含み、
工程（ｃ）を工程（ｂ）の後に実施し、
誘電体層の張り出し部は、絶縁基板と接触するように崩壊し、充分に分離された下位のパターニングされた金属層を生じるようにした、請求項１に記載の構造を製造するための方法。
【請求項１０】
前記金属層は、好ましくは約３ｎｍより小さいＲＭＳラフネスを有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
連続する金属層上に誘電体層を設ける工程は、
前記連続する金属層の上部の陽極酸化を実施することにより、前記連続する金属層上に金属酸化物層を作成することを含む、請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
陽極酸化処理を２段階で実施し、
第１段階では、定電流を使用し、所定電圧まで電圧を直線的に増加させ、
第２段階では、電圧を前記所定電圧に維持し、前記第１段階で使用した前記定電流より小さい値まで電流を指数的に減少させる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
金属層のエッチング速度と誘電体層のエッチング速度との間の比が、約１０より大きく、より好ましくは約２０より大きい、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記構造は電界効果トランジスタであり、前記金属層の前記パターニングはゲート電極を与え、前記金属酸化物層はゲート誘電体層であり、
前記方法は、前記ゲート誘電体層の上方にソースコンタクト及びドレインコンタクトを形成する工程をさらに含み、
ゲート誘電体層は、ゲート電極と前記ソースコンタクト及びドレインコンタクトとの間に電気的分離を付与するようにした、請求項９〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【国際調査報告】
2013535110.tif 000035
2013535110.tif 000036
2013535110.tif 000037