(57)【要約】  酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液であって、  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、溶媒と、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、  前記溶媒が、引火点が２１℃以上２００℃未満である有機溶媒、及び水からなる群から選択される少なくとも１種を含む、酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液である。
2018101278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液であって、
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、
溶媒と、
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、
前記溶媒が、引火点が２１℃以上２００℃未満である有機溶媒、及び水からなる群から選択される少なくとも１種を含む、
ことを特徴とする酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項２】
前記第Ｂ元素及び第Ｃ元素の少なくともいずれかが、少なくとも前記第Ｂ元素を含む請求項１に記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項３】
前記第Ｂ元素及び第Ｃ元素の少なくともいずれかが、少なくとも前記第Ｃ元素を含む請求項１に記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項４】
前記第Ａ元素が、Ｓｃ、Ｙ及びＬｎ（ランタノイド）からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１から３のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項５】
前記第Ａ元素が、Ｓｂ、Ｂｉ及びＴｅからなる群から選択される少なくとも１種である請求項１から４のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項６】
前記第Ｂ元素が、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆからなる群から選択される少なくとも１種である請求項１から５のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項７】
前記第Ｃ元素が、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種である請求項１から６のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項８】
前記塗布液の引火点が、３７．８℃（華氏１００度）以上である請求項１から７のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項９】
前記塗布液の引火点が、４０℃以上である請求項１から８のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項１０】
前記塗布液の引火点が、５０℃以上である請求項１から９のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項１１】
引火点が２１℃未満の溶媒を含有しない請求項１から１０のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項１２】
可視光領域で透明又は淡黄色である請求項１から１１のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項１３】
前記第Ａ元素の原子数の合計（ＮＡ）と、前記第Ｂ元素の原子数の合計（ＮＢ）と、前記第Ｃ元素の原子数の合計（ＮＣ）とが、下記式（１）を満たす請求項１から１２のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
（ＮＡ＋ＮＢ）／（ＮＡ＋ＮＢ＋ＮＣ）≧０．５    式（１）
【請求項１４】
前記第Ａ元素の原子数の合計（ＮＡ）と、前記第Ｂ元素の原子数の合計（ＮＢ）と、前記第Ｃ元素の原子数の合計（ＮＣ）とが、下記式（２）を満たす請求項１から１３のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
ＮＡ／（ＮＡ＋ＮＢ＋ＮＣ）≧０．５    式（２）
【請求項１５】
前記第Ａ元素を含有する第Ａ元素含有化合物が、前記溶媒に溶解されてなり、
前記第Ａ元素含有化合物が、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、及び金属錯体類からなる群から選択される少なくとも１種である、
請求項１から１４のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項１６】
前記第Ａ元素を含有する第Ａ元素含有化合物と、前記第Ｂ元素を含有する第Ｂ元素含有化合物とが、前記溶媒に溶解されてなり、
前記第Ａ元素含有化合物が、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、及び金属錯体類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元素含有化合物が、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、及び金属錯体類からなる群から選択される少なくとも１種である、
請求項１から１５のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項１７】
前記第Ａ元素を含有する第Ａ元素含有化合物と、前記第Ｂ元素を含有する第Ｂ元素含有化合物と、前記第Ｃ元素を含有する第Ｃ元素含有化合物とが、前記溶媒に溶解されてなり、
前記第Ａ元素含有化合物が、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、及び金属錯体類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元素含有化合物が、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、及び金属錯体類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元素含有化合物が、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、及び金属錯体類からなる群から選択される少なくとも１種である、
請求項１から１５のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項１８】
前記溶媒が、有機酸、有機酸エステル、芳香族化合物、ジオール、グリコールエーテル、非プロトン性極性溶媒、アルカン化合物、アルケン化合物、エーテル化合物、及びアルコールからなる群から選択される少なくとも１種である請求項１から１７のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を被塗物に塗布し、乾燥させた後に焼成を行うことを特徴とする酸化物又は酸窒化物絶縁体膜の製造方法。
【請求項２０】
ゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、
前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層上にソース電極及びドレイン電極を離間して形成するソース電極及びドレイン電極形成工程と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル領域であって前記ゲート絶縁層上に、半導体からなる活性層を形成する活性層形成工程とを含み、
前記ゲート絶縁層形成工程が、前記ゲート電極層上に請求項１から１８のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を塗布して酸化物絶縁体又は酸窒化物絶縁体からなる前記ゲート絶縁層を形成する工程であ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２１】
ソース電極及びドレイン電極を離間して形成するソース電極及びドレイン電極形成工程と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル領域に、半導体からなる活性層を形成する活性層形成工程と、
前記活性層上にゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成するゲート電極形成工程とを含み、
前記ゲート絶縁層形成工程が、請求項１から１８のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を塗布して酸化物絶縁体又は酸窒化物絶縁体からなる前記ゲート絶縁層を形成する工程であ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２２】
半導体からなる活性層を形成する活性層形成工程と、
前記活性層上にゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、
前記ゲート電極上に層間絶縁層を形成する工程と、
前記ゲート絶縁層或いは層間絶縁層にスルーホールを形成する工程と、
前記層間絶縁層上にソース電極及びドレイン電極を形成する工程と、
を含み、
前記ゲート絶縁層形成工程が、請求項１から１８のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を塗布して酸化物絶縁体又は酸窒化物絶縁体からなる前記ゲート絶縁層を形成する工程であ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２３】
前記ゲート絶縁層形成工程において、前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液中の、前記第Ａ元素の原子数の合計（ＮＡ）と、前記第Ｂ元素の原子数の合計（ＮＢ）と、前記第Ｃ元素の原子数の合計（ＮＣ）と、を調整することにより、前記酸化物絶縁体又は酸窒化物絶縁体の比誘電率及び誘電損失を制御する請求項２０から２２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２４】
請求項１から１８のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液の焼成物であることを特徴とする酸化物又は酸窒化物絶縁体膜。
【請求項２５】
可視光領域又は近赤外領域に電子遷移による光吸収帯を有しない請求項２４に記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜。
【請求項２６】
請求項２４から２５のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜を有することを特徴とする半導体素子。
【請求項２７】
ゲート電圧を印加するためのゲート電極と、
ソース電極及びドレイン電極と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に形成された半導体膜からなる活性層と、
前記ゲート電極と前記活性層との間に形成されたゲート絶縁層と、
を有し、
前記ゲート絶縁層が、請求項２４から２５のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜であることを特徴とする電界効果型トランジスタ。
【請求項２８】
請求項２７に記載の電界効果型トランジスタであって、前記活性層が酸化物半導体である電界効果型トランジスタ。
【請求項２９】
請求項２７に記載の電界効果型トランジスタであって、前記活性層がアモルファスシリコンである電界効果型トランジスタ。
【請求項３０】
請求項２７に記載の電界効果型トランジスタであって、前記活性層が低温ポリシリコンであ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、酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液、酸化物又は酸窒化物絶縁体膜、電界効果型トランジスタ、及びそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイはアクティブマトリックス薄膜トランジスタ（ＡＭ−ＴＦＴ）をバックプレーンとする液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又は有機ＥＬディスプレイが主流となっている。ＴＦＴに使用される半導体としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）、及びＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ（ＩＧＺＯ）系の酸化物半導体の３種類に大別できるが、ＴＦＴの性能を大きく左右するゲート絶縁膜に関しては、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、又はＳｉＮのシリコン系材料概ね限定される（例えば、非特許文献１参照）。【０００３】
このようなゲート絶縁膜の形成方法としては、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）や原子層堆積（ＡＬＤ）などの真空プロセスが一般的である。
しかし、これらの真空プロセスは、複雑で高価な装置や原料ガスに対する安全対策等を必要とし、プロセスコストが高いという問題がある。また、原料ガスの制約から絶縁膜の組成や物性を自由に制御することは困難であった。【０００４】
そこで近年、簡易で低コスト化が可能な液相法が注目されている。代表的なケイ素化合物としてヘキサメチルシラザンが検討されているが、引火点は１４．１℃と低く、また、大気中の水分と反応してアンモニアガスを発生するなど、安全性や量産プロセスへの適用には問題がある（例えば、特許文献１参照）。【０００５】
したがって、所望の高い比誘電率を有する酸化物絶縁体膜又は酸窒化物絶縁体膜を、安全に低プロセス温度で簡便かつ大面積に作製できる酸化物又は窒化物絶縁体膜形成用塗布液の提供が求められているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１５９８２４号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｔｈｉｎ−Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ，Ｃｈｅｒｉｅ  Ｒ．  Ｋａｇａｎ，  Ｐａｕｌ  Ａｎｄｒｙ，ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓ  （２００３／２／２５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、リーク電流が低く、所望の高い比誘電率を有する酸化物絶縁体膜又は酸窒化物絶縁体膜を、安全に低プロセス温度で簡便かつ大面積に作製できる酸化物又は窒化物絶縁体膜形成用塗布液を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
本発明の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液は、
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、
溶媒と、
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、
前記溶媒が、引火点が２１℃以上２００℃未満である有機溶媒、及び水からなる群から選択される少なくとも１種を含む、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、リーク電流が低く、所望の高い比誘電率を有する酸化物絶縁体膜又は酸窒化物絶縁体膜を、安全に低プロセス温度で簡便かつ大面積に作製できる酸化物又は窒化物絶縁体膜形成用塗布液を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、ボトムゲート／ボトムコンタクトの電界効果型トランジスタの一例を示す概略構成図である。
【図２】図２は、ボトムゲート／トップコンタクトの電界効果型トランジスタの一例を示す概略構成図である。
【図３】図３は、トップゲート／ボトムコンタクトの電界効果型トランジスタの一例を示す概略構成図である。
【図４】図４は、トップゲート／トップコンタクトの電界効果型トランジスタの一例を示す概略構成図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の電界効果型トランジスタの製造方法の一例を示す図である（その１）。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の電界効果型トランジスタの製造方法の一例を示す図である（その２）。
【図５Ｃ】図５Ｃは、本発明の電界効果型トランジスタの製造方法の一例を示す図である（その３）。
【図５Ｄ】図５Ｄは、本発明の電界効果型トランジスタの製造方法の一例を示す図である（その４）。
【図６】図６は、トップゲート／ＩＬＤの電界効果型トランジスタの一例を示す概略構成図である。
【図７】図７は、実施例１−１３で作製した酸化物絶縁体膜又は酸窒化物絶縁体膜の比誘電率及び誘電損失の周波数依存性を示すグラフである。
【図８】図８は、実施例２−２９で作製した電界効果型トランジスタのゲート電圧Ｖｇｓに対するソース・ドレイン間電流Ｉｄｓ及びゲート電流の絶対値｜Ｉｇｓ｜の関係を示すグラフである。
【図９】図９は、比較例３−１で作製した電界効果型トランジスタのゲート電圧Ｖｇｓに対するソース・ドレイン間電流Ｉｄｓ及びゲート電流の絶対値｜Ｉｇｓ｜の関係を示すグラフである
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液）
本発明の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液（以下、「本塗布液」と称することがある。）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、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。
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。
前記溶媒は、引火点が２１℃以上２００℃未満である有機溶媒、及び水からなる群から選択される少なくとも１種を含む。
【００１３】
また、本発明の他の態様の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液は、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。
前記他の態様の塗布液は、リーク電流が低く、所望の高い比誘電率を有する酸化物絶縁体膜又は酸窒化物絶縁体膜を、低プロセス温度で簡便かつ大面積に作製できる。
前記他の態様の塗布液に使用される溶媒の種類は特に限定されない。
前記他の態様の塗布液は、前記本塗布液と同様に、酸化物又は酸窒化物絶縁体膜、電界効果型トランジスタ、半導体素子等の作製に利用できる。
【００１４】
前記第Ａ元素は、本塗布液の主たる構成要素であり、絶縁膜の主骨格を形成する。
前記第Ｂ元素は、熱特性や比誘電率などの物性を調製する。
前記第Ｃ元素は、網目修飾酸化物を構成し、構造柔軟性を与える。
なお、本発明、及び本明細書において、「膜」と「層」とは、特に断りが無い限り、同じ意味である。例えば、絶縁膜と、絶縁層とは同じ意味である。
【００１５】
前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液は、前記第Ａ元素を含む、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、及び金属錯体類の少なくともいずれかと、前記第Ｂ元素及び前記第Ｃ元素の少なくともいずれかを含む、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、及び金属錯体類の少なくともいずれかとを、前記溶媒に溶解させたものが好ましい。
前記無機塩、前記酸化物、前記水酸化物、前記有機酸塩、前記金属アルコキシド、前記有機金属、及び前記金属錯体類は、前記溶媒中に均一に溶解すればよく、解離してイオンとなっていても構わない。
前記無機塩、前記酸化物、前記水酸化物、前記有機酸塩、前記金属アルコキシド、前記有機金属、及び前記金属錯体類が、前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液に溶解している場合には、前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液中の濃度の偏析などが生じにくいため、前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液は、長期の使用が可能である。またこの塗布液を用いて作製した薄膜も均一な組成であるためＴＦＴのゲート絶縁層に用いた場合の特性均一性も良好である。
【００１６】
ゲート絶縁層に対しては高い絶縁性（低リーク電流）と高い比誘電率が要求されるが、前記第Ａ元素と、或いはまた、前記第Ｂ元素は本塗布液の主たる構成要素であり、本塗布液を用いて作製した酸化物絶縁体膜又は酸窒化物絶縁体膜は、高い比誘電率と低い誘電損失を実現する。
【００１７】
前記本塗布液は、前記第Ｃ元素を含有することにより、得られる酸化物絶縁体膜又は酸窒化物絶縁体膜の構造の自由度が増し、絶縁体膜の物性の制御範囲を広げることができる。前記第Ｃ元素は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａの少なくともいずれかである。
【００１８】
ＴＦＴ特性としてはヒステリシスが無い事が要求されるが、本絶縁体膜は高絶縁性の常誘電体であり、高品質のＴＦＴ特性が得られる。
【００１９】
組成と熱処理条件を制御することにより、アモルファス或いはまた微結晶状態の絶縁膜を形成可能で、更に低い誘電損失を実現する。
【００２０】
ゲート絶縁層を構成する絶縁膜に対しては前述のように高い絶縁性（高抵抗）であることが要求されるが、そのためにはワイドバンドギャップであることが望ましい（好ましくは３ｅＶ以上）。
従って、本塗布液及び本塗布液を用いて作製した酸化物又は酸窒化物絶縁体膜は可視光領域或いはまた近赤外領域に電子遷移による光吸収帯を有しない。そのためには、本塗布液及び本塗布液を用いて作製した酸化物又は酸窒化物絶縁体膜は、不純物（数モル％程度）以外に第５〜１１族の遷移金属元素を含有しない。これらの元素は開殻系の電子状態を取りやすく、前記波長領域にｄ−ｄ遷移による吸収帯を生じる。故に絶縁体を構成する元素としては不適切である。一方、一部のランタノイド元素は可視光領域或いはまた近赤外領域に狭い吸収帯を持つが、この吸収は原子上に孤立したｆ−ｆ遷移であるので絶縁性は保たれることから、本塗布液及び本塗布液を用いて作製した酸化物又は酸窒化物絶縁体膜に前記ランタノイド元素が含有されていてもよい。
【００２１】
ＳｉやＡｌを主成分にしてアモルファス性を高めて高い絶縁性を実現する手法が従来取られていたが、高誘電率を実現するためには好ましくない。本塗布液及び本塗布液を用いて作製した酸化物又は酸窒化物絶縁体膜に於ける主たる構成要素である第Ａ元素は、第４周期、第５周期、及び第６周期の元素の少なくともいずれかであることが好ましい。第Ａ元素はｓ、ｐ、及びｄ軌道閉殻系であるので、高誘電率と低誘電損失を同時に実現できる。
【００２２】
本発明の前記絶縁膜の体積抵抗率は、好ましくは１０６Ωｃｍ以上であり、より好ましくは１０１０Ωｃｍ以上である。
【００２３】
本発明の前記絶縁膜をゲート絶縁膜として有する電界効果型トランジスタのゲート電流は、好ましくは１ｎＡ以下であり、より好ましくは１ｐＡ以下であり、更により好ましくは１００ｆＡ以下である。
【００２４】
前記本塗布液が前記第Ｃ元素を含有する場合でも、前記第Ａ元素或いはまた前記第Ｂ元素は前記本塗布液の主たる構成要素である。その点で、前記第Ａ元素の原子数の合計（ＮＡ）と、前記第Ｂ元素の原子数の合計（ＮＢ）と、前記第Ｃ元素の原子数の合計（ＮＣ）とが、下記式（１）を満たすことが好ましい。
（ＮＡ＋ＮＢ）／（ＮＡ＋ＮＢ＋ＮＣ）≧０．５    式（１）
【００２５】
更に好ましくは、前記第Ａ元素の原子数の合計（ＮＡ）と、前記第Ｂ元素の原子数の合計（ＮＢ）と、前記第Ｃ元素の原子数の合計（ＮＣ）とが、下記式（２）を満たすことである。
ＮＡ／（ＮＡ＋ＮＢ＋ＮＣ）≧０．５    式（２）
【００２６】
さらに、前記第Ｂ元素の原子数の合計（ＮＢ）と、前記第Ｃ元素の原子数の合計（ＮＣ）とが、下記式（３）を満たすことが好ましい。
ＮＢ＞ＮＣ  式（３）
【００２７】
前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を用いることで、所望の比誘電率と誘電損失を有する酸化物絶縁体膜又は酸窒化物絶縁体膜を得ることができる。
なお、前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液は、その条件、具体的には溶解させる溶媒の種類、組成、濃度によっても、得られる酸化物絶縁体膜又は酸窒化物絶縁体膜の比誘電率と誘電損失を制御することが可能である。また、前記本塗布後の熱処理条件、より具体的には、焼成温度、焼成時間、昇温速度、降温速度、焼成中の雰囲気（ガス分率及び圧力）などによっても比誘電率と誘電損失を制御することができる。
更に光による原料分解及び反応の促進効果を利用することができる。また、膜を形成した後のアニールによっても比誘電率と誘電損失は変化するため、アニール温度や雰囲気を最適化する方法も有効である。
【００２８】
スパッタリング法やレーザーアブレーション法などでは、ターゲットの組成を均一にすることは困難で、特に組成によってはターゲットを作製すること自体が困難な場合があった。また、元素毎のスパッタ効率も異なるためターゲットライフ期間内で組成を均一に保つことも困難であった。更には、真空プロセスを使用するため膜中の酸素欠損量を減少させることは困難であり、このことは特性の不安定さに繋がっていた。
【００２９】
前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を用いることで、前記真空プロセスにおける問題点は解決し、均一で安定な組成の酸化物絶縁体膜又は酸窒化物絶縁体膜の製造が可能になり、ひいては安定した高性能なＴＦＴの製造が可能になった。
【００３０】
前記第Ａ元素としては、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ（ランタノイド）、Ｓｂ、Ｂｉ及びＴｅが挙げられる。前記第Ａ元素としては、例えば、Ｓｃ、Ｙ及びＬｎ（ランタノイド）からなる群から選択される少なくとも１種が挙げられる。また、前記第Ａ元素としては、例えば、Ｓｂ、Ｂｉ及びＴｅからなる群から選択される少なくとも１種などが挙げられる。これらのなかでも、安全性や量産性、物性的観点から周期表の第３族元素が好ましく、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｇｄ、及びＬｕなどが特に好ましい。
【００３１】
前記第Ｂ元素としては、Ｇａ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＨｆが挙げられるが、量産性、物性的観点からＴｉ、Ｚｒ、及びＨｆからなる群から選択される少なくとも１種が好ましく、Ｚｒ、及びＨｆの少なくともいずれかが特に好ましい。
【００３２】
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。
前記第２族元素としてはＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＲａが挙げられるが、安全性や量産性の観点からＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種がより好ましい。
【００３３】
前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液は、可視光領域で透明又は淡黄色であることが好ましい。
【００３４】
更にまた、ゲート絶縁膜としてはリーク電流が低いことが要求される。ＡＭ−ＴＦＴの解像度にも依存するが、要求されるゲート電流値Ｉｇは例えば１０ｐＡオーダー以下である。要求を満たすには該酸化物又は酸窒化物膜の吸湿性及が低いこと、アモルファス性が高いこと、及びバンドギャップが大きいことが重要である。
そして、要求を満たすには第３族元素の含有比率が高いことが好ましい。熱処理の結果として酸化物又は酸窒化物となる全金属元素数に対し、前記第３族元素の原子の総数（ＮＡ）は５０％以上であることが、より好ましく、さらに７５％以上であることがより好ましい。基本的には塗布液中の金属元素の比率が絶縁膜に於いて保存される様に熱処理することが好ましい。
第２族元素（特にＳｒ、Ｂａ）の比率が高いと吸湿性が強くなり膜の絶縁性に悪影響があるため、前記式（１）乃至前記式（３）のようにＮＣの比率を低くする必要がある。一方、第２族元素と第３族元素、更に第４族元素を加えたで酸化物又は酸窒化物を形成した場合、アモルファス性高い組み合わせが存在し、多結晶膜の結晶粒界に起因するリーク電流を抑えることができる。結晶相の生成は熱処理プロセスに依存するため、要求されるプロセス条件に合わせて、塗布液の組成を適切に調整すれば良い。アモルファス膜中の一部にナノサイズの微結晶（電子線回折でスポットが観測される程度）が存在する場合もあるが、このような膜はアモルファス膜と同等の電気的光学的特性を有しており、アモルファス膜と見做すことができる。第１３族元素（特にＡｌとＧａ）は第３族元素（特にＬａ）との間でペロブスカイト結晶を形成しやすいので、このような組み合わせは控えたほうが好ましい。第１４族元素であるＳｉの添加は、アモルファス性を高めるが、比誘電率を下げるので好ましくない。
前記第２族元素と第３族元素、更に第４族元素を加えた組み合わせによって得られる酸化物、又は酸窒化物は、基本的にバンドギャップが３ｅＶ以上、場合によっては５ｅＶ以上の絶縁体である。
従って、本塗布液及び本塗布液を用いて作製した酸化物又は酸窒化物絶縁体膜は可視光領域或いはまた近赤外領域に電子遷移による光吸収帯を有しない。そのためには、本塗布液及び本塗布液を用いて作製した酸化物又は酸窒化物絶縁体膜は、不純物（数モル％程度）以外に第５〜１１族の遷移金属元素を含有しない。これらの元素は開殻系の電子状態を取りやすく、前記波長領域にｄ−ｄ遷移による吸収帯を生じる。故に絶縁体を構成する元素としては不適切である。一方、一部のランタノイド元素は可視光領域或いはまた近赤外領域に狭い吸収帯を持つが、この吸収は原子上に孤立したｆ−ｆ遷移であるので絶縁性は保たれることから、本塗布液及び本塗布液を用いて作製した酸化物又は酸窒化物絶縁体膜に前記ランタノイド元素が含有されていてもよい。
【００３５】
前記第Ａ元素、前記第Ｂ元素、及び前記第Ｃ元素は化合物またはイオンとして前記溶媒に溶解しているが、塗布後、所定の熱処理により酸化物又は酸窒化物絶縁膜が得られる。前記第Ａ元素、前記第Ｂ元素、及び前記第Ｃ元素をそれぞれ含有する化合物や対の陰イオン及び溶媒は前記熱処理によって揮発、又は雰囲気中の酸素などによりＣＯ２、ＮＯ２、Ｈ２Ｏなどの低分子へと酸化・分解し、前記酸化物又は前記酸窒化物以外は膜外へ放出される。
更に、本発明の塗布液は、本塗布液の引火点が３７．８℃（華氏１００度）以上であることが好ましい。更に好ましくは引火点が４０℃以上である。引火点の上限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１００℃であってもよいし、１５０℃であってもよいし、１９０℃であってもよい。
なお、前記塗布液の引火点は、たとえば輸送時の温度上昇を考慮すると５０℃以上が特に好ましい。
引火点が室温程度以下であると、常温で揮発して空気と可燃性の混合物を作ることができるようになり、点火源があると引火して燃焼してしまい、危険である。引火点が４０℃以上であれば、一般的なＴＦＴの製造環境より充分高いので、安全に取り扱うことができる。
【００３６】
そのために、前記塗布液は、前記溶媒として、引火点が２１℃以上２００℃未満である有機溶媒、及び水からなる群から選択される少なくとも１種を含有する。
本発明の塗布液は、引火点が２１℃未満の溶媒を含有しないことが好ましい。
本発明の塗布液は、ジエチルエーテルなどの特殊引火物、アセトン、トルエンなどの第１石油類、炭素数１〜３のアルコール類を含有しないことが好ましい。ここで、「含有しない」とは、不可避的に含まれることを排除するものではない。
前記塗布液において、引火点が２１℃以上２００℃未満である有機溶媒、及び水からなる群から選択される溶媒の含有量としては、８５体積％〜１００体積％が好ましく、９０体積％〜１００体積％がより好ましく、９５体積％〜１００体積％が特に好ましい。
また、前記塗布液において、引火点が２１℃以上２００℃未満である有機溶媒以外の有機溶媒の含有量としては、１５体積％以下が好ましく、１０体積％以下がより好ましく、５体積％以下が特に好ましい。
ここで、引火点が２１℃以上２００℃未満である有機溶媒以外の有機溶媒としては、例えば、引火点が２１℃未満の有機溶媒、引火点が２００℃以上の有機溶媒などが挙げられる。
なお、有機溶媒の密度は、概ね０．７５〜１．１５の範囲内にあるので、重量％の場合は、上記体積％に上記密度を勘案した範囲となる。
【００３７】
更に本発明の塗布液は、溶媒として、第２石油類（引火点は２０℃以上７０℃未満）、第３石油類（引火点は７０℃以上２００℃未満）、及び水の少なくとも２種類以上を含有することが好ましい。
第２石油類の中には、引火点が４０℃未満の溶媒も存在するが、第３石油類、又は水との適切な混合により、該塗布液の引火点を３７．８℃以上、更には４０℃以上にすることができる。
更には、第２石油類、第３石油類、及び水の少なくとも２種類以上を適切に選択し混合、含有することによって、本塗布液の粘度や表面張力を調整し、安全性を維持しながら所望の塗膜性を得ることができる。
また、第４石油類（引火点は２００℃以上２５０℃未満）は、引火点が高く安全性からは好ましいが、沸点が高い（一般的には３５０℃以上）ため、焼成後にも溶媒由来の炭化水素系の不純物が膜中に残留しやすく、本発明の溶媒としては好ましくない。
【００３８】
ここで、前記特殊引火物、前記第１石油類、前記第２石油類、前記第３石油類、及び前記第４石油類は、それぞれ以下のように定義される用語である。
前記特殊引火物とは、日本の消防法上の第４類危険物、特殊引火物に該当する品目を集めたカテゴリであり、１気圧において、発火点が１００℃以下のもの又は引火点が零下２０℃以下で沸点が４０℃以下のものをいう。
前記第１石油類とは、日本の消防法上の第４類危険物、第１石油類（１気圧において引火点２１℃未満の液体）に該当する品目を集めたカテゴリである。
前記第２石油類とは、日本の消防法上の第４類危険物、第２石油類（１気圧において引火点２１℃以上７０℃未満の液体）に該当する品目を集めたカテゴリである。
前記第３石油類とは、日本の消防法上の第４類危険物、第３石油類（引火点７０℃以上２００℃未満の液体）に該当する品目を集めたカテゴリである。
前記第４石油類とは、日本の消防法上の第４類危険物、第４石油類（引火点２００℃以上２５０℃未満の液体）に該当する品目を集めたカテゴリである。
そして、前記引火点は、ＩＳＯ  ３６７９：２００４、又はＪＩＳ  Ｋ  ２２６５−２：２００７に基づくセタ密閉式（迅速平衡密閉法）により測定される。
【００３９】
前記第２石油類（１気圧において引火点２１℃以上７０℃未満の液体）としては、例えば、以下の溶媒が挙げられる。
・ｎ−デカン  ：  引火点４６℃
・アセチルアセトン  ：  引火点３４℃
・ｐ−キシレン  ：  引火点２７℃
・メシチレン（１，３，５−Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）  ：  引火点５０℃
・デカヒドロナフタレン（デカリン）  ：  引火点５８℃
・プロピレングリコール１−モノメチルエーテル  ：  引火点３２℃
・エチレングリコールモノメチルエーテル  ：  引火点４２℃
・エチレングリコールモノイソプロピルエーテル  ：  引火点４６℃
・Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド  ：  引火点５８℃
・Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド  ：  引火点６３℃
・１−ブタノール  ：  引火点３７℃
・シクロペンタノール  ：  引火点４７℃
・１−ペンタノール  ：  引火点４３℃
・イソペンタノール  ：  引火点４６℃
・１−ヘキサノール  ：  引火点６３℃
【００４０】
前記第３石油類（１気圧において引火点７０℃以上２００℃未満の液体）としては、例えば、以下の溶媒が挙げられる。
・オクチル酸  ：  引火点１１８℃
・シクロヘキシルベンゼン  ：  引火点９９℃
・γ−ブチロラクトン  ：  引火点９８℃
・エチレングリコール  ：  引火点１１１℃
・プロピレングリコール  ：  引火点９９℃
・ホルムアミド  ：  引火点１２０℃
・１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン  ：  引火点１０７℃
・１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン  ：  引火点１２１℃
【００４１】
前記第４石油類（１気圧において引火点２００℃以上２５０℃未満の液体）としては、例えば、以下の溶媒が挙げられる。
・フタル酸ジオクチル  ：  引火点  ２１８℃
・フタル酸ベンジルブチル  ：  引火点２１３℃
【００４２】
以下、前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液についてより詳細に説明する。
前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液は、例えば、前記第Ａ元素を含有する第Ａ元素含有化合物と、前記第Ｂ元素を含有する第Ｂ元素含有化合物と、前記第Ｃ元素を含有する第Ｃ元素含有化合物とが、前記溶媒に溶解されてなる。
前記第Ａ元素含有化合物としては、例えば、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、金属錯体類などが挙げられる。
前記第Ｂ元素含有化合物としては、例えば、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、金属錯体類などが挙げられる。
前記第Ｃ元素含有化合物としては、例えば、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、金属錯体類などが挙げられる。
【００４３】
以下、上記化合物について個別に説明する。
【００４４】
＜＜スカンジウム含有化合物＞＞
スカンジウム（Ｓｃ）は、前記第Ａ元素に属する。
前記スカンジウム含有化合物は、前記第Ａ元素含有化合物に属する。
前記スカンジウム含有化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機スカンジウム化合物、無機スカンジウム化合物などが挙げられる。
【００４５】
−有機スカンジウム化合物−
前記有機スカンジウム化合物としては、スカンジウムと、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記スカンジウムと前記有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。
【００４６】
前記有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、置換基を有していてもよいアルコキシ基、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などが挙げられる。
前記アルコキシ基としては、例えば、炭素数１〜６のアルコキシ基などが挙げられる。
前記アシルオキシ基としては、例えば、炭素数１〜１０のアシルオキシ基などが挙げられる。
前記置換基としては、例えば、ハロゲン、テトラヒドロフリル基などが挙げられる。
【００４７】
前記有機スカンジウム化合物としては、例えば、２−エチルヘキサン酸スカンジウム、スカンジウムイソプロポキシド、スカンジウムアセチルアセトナートなどが挙げられる。
【００４８】
−無機スカンジウム化合物−
前記無機スカンジウム化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オキソ酸スカンジウム、ハロゲン化スカンジウムなどが挙げられる。
前記オキソ酸スカンジウムとしては、例えば、硝酸スカンジウム、炭酸スカンジウムなどが挙げられる。
前記ハロゲン化スカンジウムとしては、フッ化スカンジウム、塩化スカンジウム、臭化スカンジウム、沃化スカンジウムなどが挙げられる。
これらの中でも、各種溶媒に対する溶解度が高い点で、オキソ酸スカンジウム、ハロゲン化スカンジウムが好ましく、硝酸スカンジウム、塩化スカンジウムがより好ましい。
【００４９】
前記硝酸スカンジウムとしては、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、硝酸スカンジウムの水和物などが挙げられる。前記硝酸スカンジウムの水和物としては、例えば、硝酸スカンジウム五水和物などが挙げられる。
【００５０】
前記塩化スカンジウムとしては、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、塩化スカンジウムの無水物あるいは水和物などが挙げられる。前記塩化スカンジウムの水和物としては、例えば、塩化スカンジウム六水和物などが挙げられる。
【００５１】
これらのスカンジウム含有化合物は、合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。
【００５２】
＜＜イットリウム含有化合物＞＞
イットリウム（Ｙ）は、前記第Ａ元素に属する。
前記イットリウム含有化合物は、前記第Ａ元素含有化合物に属する。
前記イットリウム含有化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機イットリウム化合物、無機イットリウム化合物などが挙げられる。
【００５３】
−有機イットリウム化合物−
前記有機イットリウム化合物としては、イットリウムと、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記イットリウムと前記有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。
【００５４】
前記有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記有機スカンジウム化合物の説明において例示した前記有機基などが挙げられる。
【００５５】
前記有機イットリウム化合物としては、例えば、２−エチルヘキサン酸イットリウム、イットリウムイソプロポキシド、イットリウムアセチルアセトナートなどが挙げられる。
【００５６】
−無機イットリウム化合物−
前記無機イットリウム化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オキソ酸イットリウム、ハロゲン化イットリウムなどが挙げられる。
前記オキソ酸イットリウムとしては、例えば、硝酸イットリウム、硫酸イットリウム、炭酸イットリウム、燐酸イットリウムなどが挙げられる。
前記ハロゲン化イットリウムとしては、例えば、フッ化イットリウム、塩化イットリウム、臭化イットリウム、沃化イットリウムなどが挙げられる。
これらの中でも、各種溶媒に対する溶解度が高い点で、オキソ酸イットリウム、ハロゲン化イットリウムが好ましく、硝酸イットリウム、塩化イットリウムがより好ましい。
【００５７】
前記硝酸イットリウムとしては、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、硝酸イットリウムの水和物などが挙げられる。前記硝酸イットリウムの水和物としては、例えば、硝酸イットリウム六水和物などが挙げられる。
【００５８】
前記塩化イットリウムとしては、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、無水塩化イットリウム、塩化イットリウムの水和物などが挙げられる。前記塩化イットリウムの水和物としては、例えば、塩化イットリウム六水和物などが挙げられる。
【００５９】
これらのイットリウム含有化合物は、合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。
【００６０】
＜＜ランタノイド含有化合物＞＞
ランタノイド（Ｌｎ）は、前記第Ａ元素に属する。
前記ランタノイド含有化合物は、前記第Ａ元素含有化合物に属する。
前記ランタノイド含有化合物を代表して、その一例であるランタン含有化合物、セリウム含有化合物、ルテチウム含有化合物を説明する。
【００６１】
＜＜＜ランタン含有化合物＞＞＞
ランタン（Ｌａ）は、ランタノイド（Ｌｎ）の一例である。
ランタン（Ｌａ）は、前記第Ａ元素に属する。
前記ランタン含有化合物は、前記第Ａ元素含有化合物に属する。
前記ランタン含有化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機ランタン化合物、無機ランタン化合物などが挙げられる。
【００６２】
−有機ランタン化合物−
前記有機ランタン化合物としては、ランタンと、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記ランタンと前記有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。
【００６３】
前記有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記有機スカンジウム化合物の説明において例示した前記有機基などが挙げられる。
前記有機ランタン化合物としては、例えば、２−エチルヘキサン酸ランタン、ランタンイソプロポキシド、ランタンアセチルアセトナートなどが挙げられる。
【００６４】
−無機ランタン化合物−
前記無機ランタン化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オキソ酸ランタン、ハロゲン化ランタンなどが挙げられる。
前記オキソ酸ランタンとしては、例えば、硝酸ランタン、硫酸ランタン、炭酸ランタン、燐酸ランタンなどが挙げられる。
前記ハロゲン化ランタンとしては、例えば、フッ化ランタン、塩化ランタン、臭化ランタン、沃化ランタンなどが挙げられる。
これらの中でも、各種溶媒に対する溶解度が高い点で、オキソ酸ランタン、ハロゲン化ランタンが好ましく、硝酸ランタン、塩化ランタンがより好ましい。
【００６５】
前記硝酸ランタンとしては、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、硝酸ランタンの水和物などが挙げられる。前記硝酸ランタンの水和物としては、例えば、硝酸ランタン四水和物、硝酸ランタン六水和物などが挙げられる。
【００６６】
前記塩化ランタンとしては、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、無水塩化ランタン、塩化ランタンの水和物などが挙げられる。前記塩化ランタンの水和物としては、例えば、塩化ランタン七水和物などが挙げられる。
【００６７】
これらのランタン含有化合物は、合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。
【００６８】
＜＜＜セリウム含有化合物＞＞＞
セリウム（Ｃｅ）は、ランタノイド（Ｌｎ）の一例である。
セリウム（Ｃｅ）は、前記第Ａ元素に属する。
前記セリウム含有化合物は、前記第Ａ元素含有化合物に属する。
前記セリウム含有化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機セリウム化合物、無機セリウム化合物などが挙げられる。
【００６９】
−有機セリウム化合物−
前記有機セリウム化合物としては、セリウムと、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記セリウムと前記有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。
【００７０】
前記有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記有機スカンジウム化合物の説明において例示した前記有機基などが挙げられる。
前記有機セリウム化合物としては、例えば、２−エチルヘキサン酸セリウム、セリウムイソプロポキシド、セリウムアセチルアセトナートなどが挙げられる。
【００７１】
−無機セリウム化合物−
前記無機セリウム化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オキソ酸セリウム、ハロゲン化セリウムなどが挙げられる。
前記オキソ酸セリウムとしては、例えば、硝酸セリウム、硫酸セリウム、炭酸セリウム、シュウ酸セリウムなどが挙げられる。
前記ハロゲン化セリウムとしては、例えば、フッ化セリウム、塩化セリウム、臭化セリウム、沃化セリウムなどが挙げられる。
これらの中でも、各種溶媒に対する溶解度が高い点で、オキソ酸セリウム、ハロゲン化セリウムが好ましく、硝酸セリウム、塩化セリウムがより好ましい。
【００７２】
前記硝酸セリウムとしては、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、硝酸セリウムの水和物などが挙げられる。前記硝酸セリウムの水和物としては、例えば、硝酸セリウム六水和物などが挙げられる。
【００７３】
前記塩化セリウムとしては、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、無水塩化セリウム、塩化セリウムの水和物などが挙げられる。前記塩化セリウムの水和物としては、例えば、塩化セリウム七水和物などが挙げられる。
【００７４】
これらのセリウム含有化合物は、合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。
【００７５】
＜＜＜ルテチウム含有化合物＞＞＞
ルテチウム（Ｌｕ）は、ランタノイド（Ｌｎ）の一例である。
ルテチウム（Ｌｕ）は、前記第Ａ元素に属する。
前記ルテチウム含有化合物は、前記第Ａ元素含有化合物に属する。
前記ルテチウム含有化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機ルテチウム化合物、無機ルテチウム化合物などが挙げられる。
【００７６】
−有機ルテチウム化合物−
前記有機ルテチウム化合物としては、ルテチウムと、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記ルテチウムと前記有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。
【００７７】
前記有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記有機スカンジウム化合物の説明において例示した前記有機基などが挙げられる。
前記有機ルテチウム化合物としては、例えば、２−エチルヘキサン酸ルテチウム、ルテチウムイソプロポキシド、ルテチウムアセチルアセトナートなどが挙げられる。
【００７８】
−無機ルテチウム化合物−
前記無機ルテチウム化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オキソ酸ルテチウム、ハロゲン化ルテチウムなどが挙げられる。
前記オキソ酸ルテチウムとしては、例えば、硝酸ルテチウム、硫酸ルテチウム、炭酸ルテチウム、シュウ酸ルテチウムなどが挙げられる。
前記ハロゲン化ルテチウムとしては、例えば、フッ化ルテチウム、塩化ルテチウム、臭化ルテチウム、沃化ルテチウムなどが挙げられる。
これらの中でも、各種溶媒に対する溶解度が高い点で、オキソ酸ルテチウム、ハロゲン化ルテチウムが好ましく、硝酸ルテチウム、塩化ルテチウムがより好ましい。
【００７９】
前記硝酸ルテチウムとしては、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、硝酸ルテチウムの水和物などが挙げられる。前記硝酸ルテチウムの水和物としては、例えば、硝酸ルテチウム六水和物などが挙げられる。
【００８０】
前記塩化ルテチウムとしては、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、無水塩化ルテチウム、塩化ルテチウムの水和物などが挙げられる。前記塩化ルテチウムの水和物としては、例えば、塩化ルテチウム六水和物などが挙げられる。
【００８１】
これらのルテチウム含有化合物は、合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。
【００８２】
＜＜ジルコニウム含有化合物＞＞
ジルコニウム（Ｚｒ）は、前記第Ｂ元素に属する。
前記ジルコニウム含有化合物は、前記第Ｂ元素含有化合物に属する。
前記ジルコニウム含有化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機ジルコニウム化合物、無機ジルコニウム化合物などが挙げられる。
【００８３】
−有機ジルコニウム化合物−
前記有機ジルコニウム化合物としては、ジルコニウムと、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記ジルコニウムと前記有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。
【００８４】
前記有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記有機スカンジウム化合物の説明において例示した前記有機基などが挙げられる。
前記有機ジルコニウム化合物としては、例えば、２−エチルヘキサン酸ジルコニウム、ジルコニウムイソプロポキシド、ジルコニウムアセチルアセトナートなどが挙げられる。
【００８５】
−無機ジルコニウム化合物−
前記無機ジルコニウム化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オキソ酸ジルコニウム、ハロゲン化ジルコニウムなどが挙げられる。
前記オキソ酸ジルコニウムとしては、例えば、硝酸酸化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウム、水酸化ジルコニウムなどが挙げられる。
前記ハロゲン化ジルコニウムとしては、例えば、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、沃化ジルコニウムなどが挙げられる。
これらの中でも、各種溶媒に対する溶解度が高い点で、オキソ酸ジルコニウム、ハロゲン化ジルコニウムが好ましく、硝酸酸化ジルコニウム、塩化ジルコニウムがより好ましい。
【００８６】
前記硝酸酸化ジルコニウムとしては、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、硝酸酸化ジルコニウムの水和物などが挙げられる。前記硝酸酸化ジルコニウムの水和物としては、例えば、硝酸酸化ジルコニウム二水和物などが挙げられる。
【００８７】
前記塩化ジルコニウムとしては、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、無水塩化ジルコニウム、塩化ジルコニル水和物などが挙げられる。
【００８８】
これらのジルコニウム含有化合物は、合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。
【００８９】
＜＜ハフニウム含有化合物＞＞
ハフニウム（Ｈｆ）は、前記第Ｂ元素に属する。
前記ハフニウム含有化合物は、前記第Ｂ元素含有化合物に属する。
前記ハフニウム含有化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機ハフニウム化合物、無機ハフニウム化合物などが挙げられる。
【００９０】
−有機ハフニウム化合物−
前記有機ハフニウム化合物としては、ハフニウムと、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記ハフニウムと前記有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。
【００９１】
前記有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記有機スカンジウム化合物の説明において例示した前記有機基などが挙げられる。
前記有機ハフニウム化合物としては、例えば、２−エチルヘキサン酸ハフニウム、ハフニウムブトキシド、ハフニウムアセチルアセトナートなどが挙げられる。
【００９２】
−無機ハフニウム化合物−
前記無機ハフニウム化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オキソ酸ハフニウム、ハロゲン化ハフニウムなどが挙げられる。
前記オキソ酸ハフニウムとしては、例えば、硫酸ハフニウムなどが挙げられる。
前記ハロゲン化ハフニウムとしては、例えば、フッ化ハフニウム、塩化ハフニウム、臭化ハフニウム、沃化ハフニウムなどが挙げられる。
これらの中でも、各種溶媒に対する溶解度が高い点で、オキソ酸ハフニウム、ハロゲン化ハフニウムが好ましく、硫酸ハフニウム、塩化ハフニウムがより好ましい。
【００９３】
前記塩化ハフニウムとしては、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、無水塩化ハフニウム、塩化ハフニウムテトラヒドロフラン錯体などが挙げられる。  
【００９４】
これらのハフニウム含有化合物は、合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。
【００９５】
＜＜ビスマス含有化合物＞＞
ビスマス（Ｂｉ）は、前記第Ａ元素に属する。
前記ビスマス含有化合物は、前記第Ａ元素含有化合物に属する。
前記ビスマス含有化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機ビスマス化合物、無機ビスマス化合物などが挙げられる。
【００９６】
−有機ビスマス化合物−
前記有機ビスマス化合物としては、ビスマスと、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記ビスマスと前記有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。
【００９７】
前記有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、置換基を有していてもよいアルコキシ基、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などが挙げられる。前記アルコキシ基としては、例えば、炭素数１〜６のアルコキシ基などが挙げられる。前記アシルオキシ基としては、例えば、炭素数１〜１０のアシルオキシ基などが挙げられる。
前記置換基としては、例えば、ハロゲン、テトラヒドロフリル基などが挙げられる。
前記有機ビスマス化合物としては、例えば、トリフェニルビスマス、２−エチルヘキサン酸ビスマス、ビスマスアセチルアセトナートなどが挙げられる。
【００９８】
−無機ビスマス化合物−
前記無機ビスマス化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オキソ酸ビスマス、ハロゲン化ビスマス、水酸化ビスマスなどが挙げられる。
前記オキソ酸ビスマスとしては、例えば、硝酸ビスマス、硫酸ビスマス、酢酸ビスマスなどが挙げられる。
前記ハロゲン化ビスマスとしては、例えば、フッ化ビスマス、塩化ビスマス、臭化ビスマス、沃化ビスマスなどが挙げられる。
これらの中でも、各種溶媒に対する溶解度が高い点で、オキソ酸ビスマス、ハロゲン化ビスマスが好ましく、硝酸ビスマス、塩化ビスマスがより好ましい。
【００９９】
前記硝酸ビスマスとしては、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、硝酸ビスマスの水和物などが挙げられる。前記硝酸ビスマスの水和物としては、例えば、硝酸ビスマス五水和物などが挙げられる。
【０１００】
前記硫酸ビスマスとしては、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、無水硫酸ビスマス、などが挙げられる。
【０１０１】
前記塩化ビスマスとしては、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、無水塩化ビスマスなどが挙げられる。
【０１０２】
これらのビスマス含有化合物は、合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。
【０１０３】
＜＜チタン含有化合物＞＞
チタン（Ｔｉ）は、前記第Ｂ元素に属する。
前記チタン含有化合物は、前記第Ｂ元素含有化合物に属する。
前記チタン含有化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機チタン化合物、無機チタン化合物などが挙げられる。
【０１０４】
−有機チタン化合物−
前記有機チタン化合物としては、チタンと、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記チタンと前記有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。
【０１０５】
前記有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記有機インジウム化合物の説明において例示した前記有機基などが挙げられる。
前記有機チタン化合物としては、例えば、２−エチルヘキサン酸チタン、チタンイソプロポキシド、チタンアセチルアセトナートなどが挙げられる。
【０１０６】
−無機チタン化合物−
前記無機チタン化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オキソ酸チタン、ハロゲン化チタンなどが挙げられる。
前記オキソ酸チタンとしては、例えば、硫酸チタン、硫酸酸化チタンなどが挙げられる。
前記ハロゲン化チタンとしては、例えば、フッ化チタン、塩化チタン、臭化チタン、沃化チタンなどが挙げられる。
これらの中でも、各種溶媒に対する溶解度が高い点で、オキソ酸チタン、ハロゲン化チタンが好ましく、硫酸チタン、塩化チタンがより好ましい。
【０１０７】
前記硫酸チタンとしては、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、硫酸チタンの無水物などが挙げられる。
【０１０８】
前記塩化チタンとしては、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、無水塩化チタンなどが挙げられる。
【０１０９】
これらのチタン含有化合物は、合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。
【０１１０】
以上では、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタノイド〔ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、ルテリウム（Ｌｕ）〕、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ビスマス（Ｂｉ）、チタン（Ｔｉ）、に関し、それを含有する化合物について詳細に説明した。同様の説明が、例えば、アンチモン（Ｓｂ）、テルル（Ｔｅ）、Ｇａ（ガリウム）についても、当てはまる。
【０１１１】
前記第Ｃ元素は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＲａの少なくともいずれかである。
前記第Ｃ元素含有化合物は、前記第Ｃ元素を含有する。
前記第Ｃ元素含有化合物としては、例えば、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、金属錯体類などが挙げられる。
【０１１２】
前記第Ｃ元素含有化合物としては、例えば、有機アルカリ土類金属化合物、無機アルカリ土類金属化合物などが挙げられる。前記アルカリ土類金属含有化合物におけるアルカリ土類金属としては、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）、Ｒａ（ラジウム）が挙げられる。
【０１１３】
−有機アルカリ土類金属化合物−
前記有機アルカリ土類金属化合物としては、アルカリ土類金属と、有機基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記アルカリ土類金属と前記有機基とは、例えば、イオン結合、共有結合、又は配位結合で結合している。
【０１１４】
前記有機基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記有機スカンジウム化合物の説明において例示した前記有機基などが挙げられる。
【０１１５】
前記有機アルカリ土類金属化合物としては、例えば、マグネシウムメトキシド、マグネシウムエトキシド、ジエチルマグネシウム、酢酸マグネシウム、ギ酸マグネシウム、アセチルアセトンマグネシウム、２−エチルヘキサン酸マグネシウム、乳酸マグネシウム、ナフテン酸マグネシウム、クエン酸マグネシウム、サリチル酸マグネシウム、安息香酸マグネシウム、シュウ酸マグネシウム、トリフルオロメタンスルホン酸マグネシウム、カルシウムメトキシド、カルシウムエトキシド、酢酸カルシウム、ギ酸カルシウム、アセチルアセトンカルシウム、カルシウムジピバロイルメタナート、２−エチルヘキサン酸カルシウム、乳酸カルシウム、ナフテン酸カルシウム、クエン酸カルシウム、サリチル酸カルシウム、ネオデカン酸カルシウム、安息香酸カルシウム、シュウ酸カルシウム、ストロンチウムイソプロポキシド、酢酸ストロンチウム、ギ酸ストロンチウム、アセチルアセトンストロンチウム、２−エチルヘキサン酸ストロンチウム、乳酸ストロンチウム、ナフテン酸ストロンチウム、ネオデカン酸ストロンチウム、サリチル酸ストロンチウム、シュウ酸ストロンチウム、バリウムエトキシド、バリウムイソプロポキシド、酢酸バリウム、ギ酸バリウム、アセチルアセトンバリウム、２−エチルヘキサン酸バリウム、乳酸バリウム、ナフテン酸バリウム、ネオデカン酸バリウム、シュウ酸バリウム、安息香酸バリウム、トリフルオロメタンスルホン酸バリウムなどが挙げられる。
【０１１６】
−無機アルカリ土類金属化合物−
前記無機アルカリ土類金属化合物としては、例えば、アルカリ土類金属硝酸塩、アルカリ土類金属硫酸塩、アルカリ土類金属塩化物、アルカリ土類金属フッ化物、アルカリ土類金属臭化物、アルカリ土類金属よう化物などが挙げられる。
前記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。
前記アルカリ土類金属硫酸塩としては、例えば、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸ストロンチウム、硫酸バリウムなどが挙げられる。
前記アルカリ土類金属塩化物としては、例えば、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ストロンチウム、塩化バリウムなどが挙げられる。
前記アルカリ土類金属フッ化物としては、例えば、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウムなどが挙げられる。
前記アルカリ土類金属臭化物としては、例えば、臭化マグネシウム、臭化カルシウム、臭化ストロンチウム、臭化バリウムなどが挙げられる。
前記アルカリ土類金属よう化物としては、例えば、よう化マグネシウム、よう化カルシウム、よう化ストロンチウム、よう化バリウムなどが挙げられる。
【０１１７】
これらの第Ｃ元素含有化合物は、合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。
【０１１８】
＜＜溶媒＞＞
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水、有機溶媒、無機酸などが挙げられる。それらの中でも、有機溶媒が好ましい。
【０１１９】
＜＜＜有機溶媒＞＞＞
前記有機溶媒としては、目的に応じて適宜選択することができるが、有機酸、有機酸エステル、芳香族化合物、ジオール、グリコールエーテル、非プロトン性極性溶媒、アルカン化合物、アルケン化合物、エーテル化合物、及びアルコールからなる群から選択される少なくとも１種が好ましい。
【０１２０】
−有機酸−
前記有機酸としては、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、酢酸、乳酸、プロピオン酸、オクチル酸、ネオデカン酸及びそれらの誘導体などが好ましい。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１２１】
−有機酸エステル−
前記有機酸エステルとしては、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、乳酸メチル、プロピオン酸プロピル、及びそれらの誘導体などが好ましい。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１２２】
−芳香族化合物−
前記芳香族化合物としては、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、キシレン、メシチレン、テトラリン及びそれらの誘導体などが好ましい。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１２３】
−ジオール−
前記ジオールとしては、目的に応じて適宜選択することができるが、アルカンジオール、ジアルキレングリコールが好ましい。前記ジオールの炭素数としては、２〜６が好ましい。前記ジオールとしては、ジエチレングリコール、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、及び１，３−ブタンジオールからなる群から選択される少なくとも１種が好ましい。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１２４】
−グリコールエーテル−
前記グリコールエーテルとしては、目的に応じて適宜選択することができるが、アルキレングリコールモノアルキルエーテルが好ましい。前記グリコールエーテルの炭素数としては、３〜８が好ましい。
前記アルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール１−モノメチルエーテル、及びプロピレングリコール１−モノブチルエーテルの少なくともいずれかが好ましい。これらのアルキレングリコールモノアルキルエーテルは、沸点が１２０℃〜１８０℃程度で、比較的低い焼成温度と短い焼成時間を可能にする。また、焼成後に炭素及び有機物などの不純物が少ない酸化物又は酸窒化物絶縁体膜が得られる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１２５】
−非プロトン性極性溶媒−
前記非プロトン性極性溶媒は、原料化合物をよく溶解し、かつ溶解後の安定性が高いため、前記非プロトン性極性溶媒を前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液に用いることにより、均一性が高く、欠陥の少ない酸化物絶縁体膜又は酸窒化物絶縁体膜を得ることができる。
前記非プロトン性極性溶媒としては、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、イソホロン、炭酸プロピレン、ジヒドロフラン−２（３Ｈ）−オン（γ-ブチロラクトン）、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、及びそれらの誘導体などが好ましい。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１２６】
−アルカン化合物−
前記アルカン化合物としては、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、ｎ−ノナン、デカン、テトラデカン、デカリン及びそれらの誘導体などが好ましい。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１２７】
−アルケン化合物−
前記アルケン化合物としては、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、１−ドデセン、１−テトラデセン、及びそれらの誘導体などが好ましい。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１２８】
−エーテル化合物−
前記エーテル化合物としては、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、ベンゾフラン、ポリエチレングリコール及びそれらの誘導体などが好ましい。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１２９】
−アルコール−
前記アルコールとしては、炭素数４以上であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、１−ブタノール、シクロペンタノール、２−ヘキサノール及びそれらの誘導体などが好ましい。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１３０】
＜＜＜無機酸＞＞＞
前記無機酸としては、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、硫酸、硝酸、塩酸、リン酸、弗酸などが好ましい。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらは、前記無機塩の溶解性を向上することができる。
【０１３１】
前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液において、前記第Ａ元素含有化合物、前記第Ｂ元素含有化合物、及び前記第Ｃ元素含有化合物は、前記溶媒に溶解していることが好ましい。
【０１３２】
＜酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液の作製方法＞
前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、各元素を含有する化合物又はその溶液と、前記溶媒とを所望の割合で混合する方法などが挙げられる。
【０１３３】
本発明の前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液は、酸化物絶縁体膜又は酸窒化物絶縁体膜を作製するための塗布液に適しており、特に、前記式（１）又は（２）を満たす酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液は、電界効果型トランジスタのゲート絶縁層を作製するための塗布液に適している。
【０１３４】
（酸化物又は酸窒化物絶縁体膜）
本発明の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜の一態様は、本発明の前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を被塗物に塗布し、乾燥させた後に焼成を行って得られる。
本発明の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜の一態様は、本発明の前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液の焼成物である。
前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜は、例えば、以下の本発明の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜の製造方法によって得られる。
【０１３５】
（酸化物又は酸窒化物絶縁体膜の製造方法）
本発明の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜の製造方法では、本発明の前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を被塗物に塗布し、乾燥させた後に焼成を行う。
前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液として、前記式（１）又は（２）を満たす酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を用いた場合には、電界効果型トランジスタのゲート絶縁層に特に適した酸化物絶縁体膜又は酸窒化物絶縁体膜が得られる。
【０１３６】
前記被塗物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス基材、プラスチック基材などが挙げられる。
また、前記酸化物絶縁体膜又は酸窒化物絶縁体膜を電界効果型トランジスタの活性層に用いる場合には、前記被塗物としては、例えば、基材、活性層などが挙げられる。前記基材の形状、構造、及び大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記基材の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス基材、プラスチック基材などが挙げられる。
【０１３７】
前記塗布の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スクリーン印刷法、ロールコート法、ディップコート法、スピンコート法、ダイコート法、インクジェット法、ナノインプリント法などが挙げられる。これらの中でも、スピンコート法及びダイコート法は既存のフォトリソグラフィー技術と組み合わせることが容易である点で好ましい。
【０１３８】
前記乾燥は、前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液中の揮発成分を除去できる条件であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。なお、前記乾燥において、揮発成分を完全に除去する必要はなく、焼成を阻害しない程度に揮発成分を除去できればよい。
【０１３９】
前記焼成の温度としては、前記本塗布液に含有する金属元素が酸化物を形成する温度以上で、かつ基材（塗布対象物）の熱変形温度以下であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１５０℃〜６００℃が好ましい。
前記焼成の雰囲気としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸素中や空気中など酸素を含む雰囲気が好ましい。これにより、金属元素の化合物や溶媒中に含まれる有機物や陰イオンを酸化、ガス化するなどして、膜中より除去することができる。また、窒素中やアンモニア蒸気中など窒素を含む雰囲気で焼成することにより、膜中に窒素を取り込むことが可能で、酸窒化物膜を形成し、比誘電率、熱膨張係数などの膜物性を制御することができる。
前記焼成の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【０１４０】
形成される酸化物絶縁体膜又は酸窒化物絶縁体膜の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１ｎｍ〜５００ｎｍが好ましく、１０ｎｍ〜３００ｎｍがより好ましく、５０ｎｍ〜２００ｎｍが特に好ましい。
【０１４１】
形成される酸化物又は酸窒化物絶縁体膜は可視光領域又は近赤外領域に電子遷移による光吸収帯を有しない。本絶縁体膜の表面、又は隣接する層或いは基材との界面に於ける表面粗さや屈折率差等の関係で、光の散乱等が起こり、光透過率が低下することは起こりうるが、本質的には透明である。但し、ランタノイド元素のｆ−ｆ遷移による狭い吸収帯は存在してもよい。
【０１４２】
（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は、ゲート電極と、ソース電極と、ドレイン電極と、活性層と、ゲート絶縁層とを少なくとも有し、更に必要に応じて、層間絶縁層などのその他の部材を有する。
【０１４３】
本発明の電界効果型トランジスタは、例えば、後述する本発明の電界効果型トランジスタの製造方法により製造することができる。
【０１４４】
＜ゲート電極＞
前記ゲート電極としては、ゲート電圧を印加するための電極であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ゲート電極の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、白金、パラジウム、金、銀、銅、亜鉛、アルミニウム、ニッケル、クロム、タンタル、モリブデン、チタン等の金属、これらの合金、これら金属の混合物などが挙げられる。また、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、これらの混合物などが挙げられる。
前記ゲート電極の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、４０ｎｍ〜２μｍが好ましく、７０ｎｍ〜１μｍがより好ましい。
【０１４５】
＜ゲート絶縁層＞
前記ゲート絶縁層は、一態様では、前記ゲート電極と前記活性層との間に形成された酸化物又は酸窒化物絶縁体であり、本発明の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を塗布して形成される酸化物絶縁体膜又は酸窒化物絶縁体膜からなる。
また、前記ゲート絶縁層は、他の一態様では、前記ゲート電極と前記活性層との間に形成された酸化物又は酸窒化物絶縁体膜からなるゲート絶縁層であり、本発明の前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜である。
前記ゲート絶縁層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ｎｍ〜１μｍが好ましく、３０ｎｍ〜３００ｎｍがより好ましい。
【０１４６】
＜ソース電極、及びドレイン電極＞
前記ソース電極、及び前記ドレイン電極としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ソース電極、及び前記ドレイン電極の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記ゲート電極の説明において記載した材質と同じ材質が挙げられる。
前記ソース電極、及び前記ドレイン電極の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、４０ｎｍ〜２μｍが好ましく、７０ｎｍ〜１μｍがより好ましい。
【０１４７】
＜活性層＞
前記活性層は、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に形成された半導体からなる活性層である。前記半導体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリコン半導体、酸化物半導体などが挙げられる。これらのなかでも、酸化物半導体が特に好ましい。
前記シリコン半導体としては、例えば、非晶質シリコン、多結晶シリコンなどが挙げられる。
前記酸化物半導体としては、例えば、ＩｎＧａ−Ｚｎ−Ｏ、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ、Ｉｎ−Ｍｇ−Ｏなどが挙げられる。
【０１４８】
前記活性層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、５ｎｍ〜１００ｎｍがより好ましい。
【０１４９】
前記電界効果型トランジスタの構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ボトムゲート／ボトムコンタクト型（図１）、ボトムゲート／トップコンタクト型（図２）、トップゲート／ボトムコンタクト型（図３）、トップゲート／トップコンタクト型（図４）などが挙げられる。
なお、図１〜図４中、１は基材、２はゲート電極、３はゲート絶縁層、４はソース電極、５はドレイン電極、６は活性層をそれぞれ表す。
【０１５０】
本発明の電界効果型トランジスタは、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、エレクトロクロミックディスプレイ等の画素駆動回路及び論理回路用の電界効果型トランジスタに好適に用いることができる。
【０１５１】
（電界効果型トランジスタの製造方法）
本発明の電界効果型トランジスタの製造方法（第１の製造方法）は、
ゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、
前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層上にソース電極及びドレイン電極を離間して形成するソース電極及びドレイン電極形成工程と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル領域であって前記ゲート絶縁層上に、半導体からなる活性層を形成する活性層形成工程とを含む。
【０１５２】
また、本発明の電界効果型トランジスタの製造方法（第２の製造方法）は、
ソース電極及びドレイン電極を離間して形成するソース電極及びドレイン電極形成工程と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル領域であって前記基材上に、半導体からなる活性層を形成する活性層形成工程と、
前記活性層上にゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成するゲート電極形成工程とを含む。
【０１５３】
また、本発明の電界効果型トランジスタの製造方法（第３の製造方法）は、
半導体からなる活性層を形成する活性層形成工程と、
前記活性層上にゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、
前記ゲート電極層上に層間絶縁層を形成する層間絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層或いは前記層間絶縁層にスルーホールを形成するスルーホール形成工程と、
前記層間絶縁層上にソース電極及びドレイン電極を形成するソース・ドレイン電極形成工程とを含む。
【０１５４】
＜第１の製造方法＞    
前記第１の製造方法について説明する。
【０１５５】
−ゲート電極形成工程−
前記ゲート電極形成工程としては、ゲート電極を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（ｉ）スパッタ法、ディップコーティング法等による成膜後、フォトリソグラフィーによってパターニングする工程、（ｉｉ）インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜する工程などが挙げられる。
【０１５６】
前記ゲート電極は、例えば、基材上に形成される。
前記基材の形状、構造、及び大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス基材、プラスチック基材などが挙げられる。
前記ガラス基材の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、無アルカリガラス、シリカガラスなどが挙げられる。
前記プラスチック基材の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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）などが挙げられる。
なお、前記基材としては、表面の清浄化及び密着性向上の点で、酸素プラズマ、ＵＶオゾン、ＵＶ照射洗浄などの前処理が行われることが好ましい。
【０１５７】
−ゲート絶縁層形成工程−
前記ゲート絶縁層形成工程としては、前記ゲート電極上に、本発明の前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を塗布して酸化物絶縁体又は酸窒化物絶縁体からなるゲート絶縁層を形成する工程であれば、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。
【０１５８】
前記ゲート絶縁層形成工程においては、前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液中の、前記第Ａ元素の原子数の合計（ＮＡ）と、前記第Ｂ元素の原子数の合計（ＮＢ）と、前記第Ｃ元素の原子数の合計（ＮＣ）とを調整することにより、前記酸化物又は酸窒化物絶縁体の比誘電率、結晶相、及び結晶化温度の少なくともいずれかを制御することが好ましい。そうすることによって、所望の特性（例えば、閾値電圧）を有する電界効果型トランジスタを得ることができる。
【０１５９】
前記ゲート絶縁層形成工程においては、前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液が、前記有機溶媒を含有し、前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液中の前記有機溶媒の成分混合比を調整することにより、前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液の粘度を制御することが好ましい。また、所望の膜厚、表面形状、塗布特性を得るために、他の溶媒を追加したり、濃度を調製することができる。そうすることにより、塗布性に優れ、成膜状態が良好な電界効果型トランジスタを得ることができる。
【０１６０】
前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を塗布して酸化物絶縁体又は酸窒化物絶縁体を形成する方法としては、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、前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を前記ゲート電極層が形成された前記基材に塗布して、乾燥させた後、焼成する方法が挙げられる。
前記塗布の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スクリーン印刷法、ロールコート法、ディップコート法、スピンコート法、ダイコート法、インクジェット法、ナノインプリント法などが挙げられる。これらの中でも、電界効果型トランジスタの製造において、スピンコート法及びダイコート法は既存のフォトリソグラフィー技術と組み合わせることが容易である点で好ましい。
前記乾燥は、前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液中の揮発成分を除去できる条件であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。なお、前記乾燥において、揮発成分を完全に除去する必要はなく、焼成を阻害しない程度に揮発成分を除去できればよい。
前記焼成の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１５０℃〜６００℃が好ましい。
【０１６１】
−ソース・ドレイン電極形成工程−
前記ソース・ドレイン電極形成工程としては、前記ゲート絶縁層上にソース電極及びドレイン電極を離間して形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（ｉ）スパッタ法、ディップコーティング法等による成膜後、フォトリソグラフィーによってパターニングする工程、（ｉｉ）インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜する工程などが挙げられる。
【０１６２】
−活性層形成工程−
前記活性層形成工程としては、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル領域であって前記ゲート絶縁層上に、半導体からなる活性層を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（ｉ）スパッタ法、ディップコーティング法等による成膜後、フォトリソグラフィーによってパターニングする工程、（ｉｉ）インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜する工程などが挙げられる。
【０１６３】
前記第１の製造方法においては、前記ソース電極及びドレイン電極形成工程と、前記活性層形成工程との順序は問わず、前記ソース電極及びドレイン電極形成工程の後に前記活性層形成工程を行ってもよく、前記活性層形成工程の後に前記ソース電極及びドレイン電極形成工程を行ってもよい。
前記第１の製造方法において、前記ソース電極及びドレイン電極形成工程の後に前記活性層形成工程を行うと、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を製造することができる。
前記第１の製造方法において、前記活性層形成工程の後に前記ソース電極及びドレイン電極形成工程を行うと、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製造することができる。
【０１６４】
ここで、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の製造方法について図５Ａ〜図５Ｄを参照して説明する。
初めに、ガラス基板等からなる基材１上に、スパッタ法等によりアルミニウム等からなる導電体膜を形成し、形成した導電体膜をフォトリソグラフィーによりパターニングすることによりゲート電極２を形成する（図５Ａ）。
次いで、前記ゲート電極２を覆うように前記ゲート電極２及び前記基材１上にスピンコート法などにより前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を塗布し、熱処理を行い酸化物又は酸窒化物絶縁体からなるゲート絶縁層３を形成する（図５Ｂ）。
次いで、前記ゲート絶縁層３上にスパッタ法等によりＩＴＯ等からなる導電体膜を形成し、形成した導電体膜をエッチングによりパターニングすることによりソース電極４及びドレイン電極５を形成する（図５Ｃ）。
次いで、前記ソース電極４及び前記ドレイン電極５の間に形成されるチャネル領域を覆うように、前記ゲート絶縁層３上にスパッタ法等によりＩＧＺＯ等からなる半導体膜を形成し、形成した半導体膜をエッチングによりパターニングすることにより、活性層６を形成する（図５Ｄ）。
以上により、電界効果型トランジスタが製造される。
【０１６５】
＜第２の製造方法＞
前記第２の製造方法について説明する。
【０１６６】
−ソース電極及びドレイン電極形成工程−
前記ソース電極及びドレイン電極形成工程としては、ソース電極及びドレイン電極を離間して形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記第１の製造方法の前記ソース電極及びドレイン電極形成工程において例示した工程と同様の工程が挙げられる。
【０１６７】
前記ゲート電極は、例えば、基材上に形成される。
前記基材としては、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、前記第１の製造方法において例示した基材と同じ基材が挙げられる。
【０１６８】
−活性層形成工程−
前記活性層形成工程としては、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル領域であって前記ゲート絶縁層上に、半導体からなる活性層を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（ｉ）スパッタ法、ディップコーティング法等による成膜後、フォトリソグラフィーによってパターニングする工程、（ｉｉ）インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜する工程などが挙げられる。
【０１６９】
−ゲート絶縁層形成工程−
前記ゲート絶縁層形成工程としては、前記ゲート電極上に、本発明の前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を塗布して酸化物絶縁体又は酸窒化物絶縁体からなるゲート絶縁層を形成する工程であれば、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。
【０１７０】
−ゲート電極形成工程−
前記ゲート電極形成工程としては、前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記第１の製造方法の前記ゲート電極形成工程において例示した工程と同様の工程が挙げられる。
【０１７１】
前記第２の製造方法においては、前記ソース電極及びドレイン電極形成工程と、前記活性層形成工程との順序は問わず、前記ソース電極及びドレイン電極形成工程の後に前記活性層形成工程を行ってもよく、前記活性層形成工程の後に前記ソース電極及びドレイン電極形成工程を行ってもよい。
前記第２の製造方法において、前記ソース電極及びドレイン電極形成工程の後に前記活性層形成工程を行うと、トップゲート／ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタを製造することができる。
前記第２の製造方法において、前記活性層形成工程の後に前記ソース電極及びドレイン電極形成工程を行うと、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を製造することができる。
【０１７２】
＜第３の製造方法＞
前記第３の製造方法について説明する。
【０１７３】
−活性層形成工程−
前記活性層形成工程としては、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル領域であって前記ゲート絶縁層上に、活性層を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（ｉ）スパッタ法、ディップコーティング法等による成膜後、フォトリソグラフィーによってパターニングする工程、（ｉｉ）インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜する工程などが挙げられる。
【０１７４】
−ゲート絶縁層形成工程−
前記ゲート絶縁層形成工程としては、前記ゲート電極上に、本発明の前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を塗布して酸化物絶縁体又は酸窒化物絶縁体からなるゲート絶縁層を形成する工程であれば、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。
【０１７５】
−ゲート電極形成工程−
前記ゲート電極形成工程としては、前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記第１の製造方法の前記ゲート電極形成工程において例示した工程と同様の工程が挙げられる。
【０１７６】
−層間絶縁層形成工程−
前記層間絶縁層形成工程としては、前記ゲート絶縁層上及びゲート電極上に層間絶縁層を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（ｉ）スパッタ法、ＣＶＤ法、スピンコート法等による成膜後、フォトリソグラフィーによってパターニングする工程、（ｉｉ）インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜する工程などが挙げられる。本工程では次工程で活性層とソース／ドレイン電極との電気的接続を取るために、前記接続領域の層間絶縁膜にスルーホールを開口する（詳細は、後述のスルーホール形成工程参照）。
前記層間絶縁層の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、無機絶縁材料、有機絶縁材料などが挙げられる。
前記無機絶縁材料としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、これらの混合物などが挙げられる。
前記有機絶縁材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂などが挙げられる。
前記層間絶縁層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３０ｎｍ〜３μｍが好ましく、１００ｎｍ〜１μｍがより好ましい。
【０１７７】
−スルーホール形成工程−
前記スルーホール形成工程としては、前記ゲート絶縁層及び前記層間絶縁層の少なくともいずれかにスルーホールを形成する工程であれば、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。
前記スルーホールは、前記活性層に達するように形成される。
前記スルーホールは、前記層間絶縁層上に形成される、ゲート電極、及びドレイン電極が記活性層に接するための穴である。
前記スルーホールは、前記ゲート電極、及び前記ドレイン電極に対応して、少なくとも２つ形成される。
【０１７８】
−ソース電極及びドレイン電極形成工程−
前記ソース電極及びドレイン電極形成工程としては、ソース電極及びドレイン電極を離間して形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記第１の製造方法の前記ソース電極及びドレイン電極形成工程において例示した工程と同様の工程が挙げられる。本工程では活性層とソース／ドレイン電極との電気的接続が取られる。
【０１７９】
前記第３の製造方法で製造される電界効果型トランジスタの一例を図６に示す。
図６に示す電界効果型トランジスタは、トップゲート／ＩＬＤの電界効果型トランジスタである。
図６中、符号１は基材、符号２はゲート電極、符号３はゲート絶縁層、符号４はソース電極、符号５はドレイン電極、符号６は活性層、符号７は第１の層間絶縁層、符号８は第２の層間絶縁層、符号９は第３の層間絶縁層、符号Ｓはスルーホールをそれぞれ表す。
【０１８０】
（半導体素子）
本発明の半導体素子の一態様は、本発明の前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜を有する。
本発明の半導体素子の他の一態様は、本発明の前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜を絶縁体層に有する。
【０１８１】
前記半導体素子としては、例えば、ダイオード、電界効果型トランジスタ、発光素子、光電変換素子などが挙げられる。
【０１８２】
＜ダイオード＞
前記ダイオードとしては、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、第一の電極と、第二の電極と、前記第一の電極と前記第二の電極の間に形成された前記活性層と前記絶縁体層を有するダイオードなどが挙げられる。このようなダイオードとしては、例えば、ＰＩＮフォトダイオードなどが挙げられる。
【０１８３】
−ＰＩＮ接合ダイオード−
前記ＰＩＮ接合ダイオードは、前記活性層と前記絶縁体層とを少なくとも有し、更に必要に応じて、アノード（陽極）、カソード（陰極）などのその他の部材を有する。
【０１８４】
−−活性層−−
前記活性層は、ｐ型半導体層と、ｎ型半導体層とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
前記ｐ型半導体層と前記ｎ型半導体層とは、接している。
【０１８５】
−−−ｐ型半導体層−−−
前記ｐ型半導体層の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ｐ型半導体層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０ｎｍ〜２，０００ｎｍが好ましい。
【０１８６】
−−−ｎ型半導体層−−−
前記ｎ型半導体層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０ｎｍ〜２，０００ｎｍが好ましい。
【０１８７】
−−−絶縁体層−−−
前記絶縁体層は、本発明の前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜である。
前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０ｎｍ〜２，０００ｎｍが好ましい。
【０１８８】
−−アノード（陽極）−−
前記アノードは、前記ｐ型半導体層に接している。
前記アノードの材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｍｏ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ等の金属乃至これらの合金、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）等の透明導電性酸化物、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）等の有機導電体などが挙げられる。
【０１８９】
前記アノードの形状、大きさ、構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【０１９０】
前記アノードは、前記ｐ型半導体層に接して設けられるが、これらの間ではオーミック接触が形成されていることが好ましい。
【０１９１】
前記アノードの形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（ｉ）スパッタ法、ディップコーティング法等による成膜後、フォトリソグラフィーによってパターニングする方法、（ｉｉ）インクジェットプリント、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜する方法などが挙げられる。
【０１９２】
−−カソード（陰極）−−
前記カソードの材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記アノードの説明において記載した材質と同じ材質などが挙げられる。
【０１９３】
前記カソードの形状、大きさ、構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【０１９４】
前記カソードは、前記ｎ型半導体層に接して設けられるが、これらの間ではオーミック接触が形成されていることが好ましい。
【０１９５】
前記カソード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、前記アノードの説明において記載した形成方法と同じ方法などが挙げられる。
【実施例】
【０１９６】
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。【０１９７】
（実施例１−１）
＜酸化物又は酸窒化物絶縁体膜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、酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を作製した。【０１９８】
（実施例１−２〜１−６）
実施例１−１と同様の方法で、実施例１−２〜１−６の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を作製した。表１に実施例１−１〜１−６の原料組成を示す。いずれのインクも可視域で透明であった。【０１９９】
【表１】
2018101278.tif 000003
【０２００】
（実施例２−１〜２−１２）
実施例１−１と同様の方法で、実施例２−１〜２−１２の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を作製した。表２に実施例２−１〜２−１２の原料組成を示す。いずれのインクも可視域で透明であった。【０２０１】
【表２】
2018101278.tif 000004
【０２０２】
（比較例１−１〜１−３）
実施例１−１と同様の方法で、比較例１−１〜１−３の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を作製した。表３に比較例１−１〜１−３の原料組成を示す。比較例１−１及び比較例１−３のインク（３−１及び３−３）は可視域で透明であったが、比較例１−２のインク（３−２）は青色を呈した。【０２０３】
【表３】
2018101278.tif 000005
【０２０４】
表１、表２、及び表３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。また、原料として使用可能なものも以下に例示した。【０２０５】
＜原料Ａ＞
Ｓｃ（ＮＯ３）３・５Ｈ２Ｏ  ：  硝酸スカンジウム五水和物
Ｃｅ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）３  ：  ２−エチルヘキサン酸セリウム
Ｃｅ（ＮＯ３）３・６Ｈ２Ｏ  ：  硝酸セリウム六水和物
Ｃｅ（ＣＨ３ＣＯＯ）３・Ｈ２Ｏ  ：  酢酸セリウム一水和物
Ｙ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）３  ：  ２−エチルヘキサン酸イットリウム
Ｙ（Ｃ１０Ｈ１９Ｏ２）３  ：  ネオデカン酸イットリウム
ＹＣｌ３・６Ｈ２Ｏ  ：  塩化イットリウム六水和物
Ｙ（ＮＯ３）３・６Ｈ２Ｏ  ：  硝酸イットリウム六水和物
Ｙ（ＣＨ３ＣＯＯ）３・４Ｈ２Ｏ  ：  酢酸イットリウム四水和物
Ｌａ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）３  ：  ２−エチルヘキサン酸ランタン
ＬａＣｌ３・６Ｈ２Ｏ  ：  塩化ランタン六水和物
Ｌａ（ＮＯ３）３・６Ｈ２Ｏ  ：  硝酸ランタン六水和物
Ｌａ（ＣＨ３ＣＯＯ）３  ：  酢酸ランタン
Ｎｄ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）３  ：  ２−エチルヘキサン酸ネオジウム
Ｎｄ（Ｃ１０Ｈ１９Ｏ２）３  ：  ネオデカン酸ネオジウム
Ｌｕ（ＮＯ３）３・Ｈ２Ｏ  ：  硝酸ルテチウム一水和物
Ｓｂ（Ｃ６Ｈ５）３  ：  トリフェニルアンチモン
Ｂｉ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）３  ：  ２−エチルヘキサン酸ビスマス
Ｂｉ（ＮＯ３）３・５Ｈ２Ｏ  ：  硝酸ビスマス五水和物
ＴｅＣｌ４  ：  塩化テルル
ただし、Ｂｉ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）３、Ｃｅ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）３、及びＮｄ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）３、は、２−エチルヘキサン酸（オクチル酸）溶液のものを用いた。
ただし、Ｌａ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）３は、キシレン溶液のもの又はオクチル酸溶液のものを用いた。【０２０６】
＜原料Ｂ＞
Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４  ：  チタニウムブトキシド
Ｚｒ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）4  ：  ２−エチルヘキサン酸ジルコニウム
Ｚｒ（ａｃａｃ）４  ：  ジルコニウムアセチルアセトネート
ＺｒＯ（ＣＨ３ＣＯＯ）２  ：  酢酸酸化ジルコニウム
ＺｒＯ（ＮＯ３）３・２Ｈ２Ｏ  ：  硝酸酸化ジルコニウム二水和物
ＺｒＣｌ２Ｏ・８Ｈ２Ｏ  ：  塩化酸化ジルコニウム八水和物
Ｈｆ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）４  ：  ２−エチルヘキサン酸ハフニウム
Ｈｆ（ＯＣ４Ｈ９）４  ：  ハフニウムブトキシド
Ｈｆ（ａｃａｃ）４  ：  ハフニウムアセチルアセトネート
ＨｆＣｌ２Ｏ・８Ｈ２Ｏ  ：  塩化酸化ハフニウム八水和物
ＧａＣｌ３  ：  塩化ガリウム【０２０７】
＜原料Ｃ＞
ＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏ  ：  硝酸マグネシウム六水和物
Ｍｇ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ  ：  硝酸マグネシウム六水和物
Ｃａ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）２  ：  ２−エチルヘキサン酸カルシウム
Ｃａ（Ｃ１０Ｈ１９Ｏ２）２  ：  ネオデカン酸カルシウム
Ｃａ（ＣＨ３ＣＯＯ）２・Ｈ２Ｏ  ：  酢酸カルシウム一水和物
ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ  ：  塩化カルシウム二水和物
Ｃａ（ＮＯ３）２・４Ｈ２Ｏ  ：  硝酸カルシウム四水和物
Ｓｒ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）２  ：  ２−エチルヘキサン酸ストロンチウム
Ｓｒ（Ｃ１０Ｈ１９Ｏ２）２  ：  ネオデカン酸ストロンチウム
ＳｒＣｌ２・６Ｈ２Ｏ  ：  塩化ストロンチウム六水和物
Ｂａ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）２  ：  ２−エチルヘキサン酸バリウム
Ｂａ（Ｃ１０Ｈ１９Ｏ２）２  ：  ネオデカン酸バリウム
Ｂａ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）２  ：  ２−エチルヘキサン酸バリウム
ＢａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ  ：  塩化バリウム二水和物
但し、Ｃａ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）３、Ｓｒ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）３、及びＢａ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）３は、オクチル酸溶液のものを用いた。【０２０８】
＜原料Ｇ＞
Ａｌ（ＮＯ３）３・９Ｈ２Ｏ  ：  硝酸アルミニウム９水和物
Ｃｕ（Ｃ１０Ｈ１９Ｏ２）２  ：  ネオデカン酸銅
ただし、Ｃｕ（Ｃ１０Ｈ１９Ｏ２）２は、トルエン溶液のものを用いた。【０２０９】
＜溶媒Ｄ＞
ＥＧＭＥ  ：  エレングリコールモノメチルエーテル
ＰＧＭＥ  ：  プロピレングリコールモノメチルエーテル
ＤＭＦ  ：  ジメチルホルムアミド【０２１０】
＜溶媒Ｅ＞
ＰＧ  ：  １，２−プロピレングリコール
ＥＧ  ：  エチレングリコール
ＣＨＢ  ：  シクロヘキシルベンゼン
ＧＢＬ  ：  γ−ブチロラクトン
ＤＭＩ  ：  １，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン
ＤＭＰＵ  ：  Ｎ，Ｎ’−ジメチルプロピレン尿素【０２１１】
＜溶媒Ｆ＞
Ｈ２Ｏ  ：  水
０．２Ｍ−ＨＣｌ  ：  ０．２ｍｏｌ／Ｌ塩酸
０．１Ｍ−ＨＮＯ３  ：  ０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸【０２１２】
＜溶媒Ｊ＞
ＤＯＰ  ：  フタル酸ジオクチル
ＢＢＰ  ：  フタル酸ベンジルブチル【０２１３】
（実施例１−７）
ＵＶオゾン洗浄済みの無アルカリガラス基板上に、スピンコート装置で表１中の塗布液１−１を印刷した。印刷は良好であった。その基板を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時間焼成して、透明な酸化物膜を得た。【０２１４】
（実施例１−８〜１−１２）
実施例１−７と同様の方法で、表１中の塗布液１−２（実施例１−８）、塗布液１−３（実施例１−９）、塗布液１−４（実施例１−１０）、塗布液１−５（実施例１−１１）、及び塗布液１−６（実施例１−１２）をそれぞれ、印刷・乾燥・焼成し、同様の酸化物膜を得た。何れも実施例１−７と同様に良好な印刷特性を示した。【０２１５】
（実施例２−１３〜２−２３）
実施例１−７と同様の方法で、表２中の塗布液２−１〜２−１１をそれぞれ、印刷・乾燥・焼成し、同様の酸化物膜を得た。何れも実施例１−７と同様に良好な印刷特性を示した。
・実施例２−１３：塗布液２−１
・実施例２−１４：塗布液２−２
・実施例２−１５：塗布液２−３
・実施例２−１６：塗布液２−４
・実施例２−１７：塗布液２−５
・実施例２−１８：塗布液２−６
・実施例２−１９：塗布液２−７
・実施例２−２０：塗布液２−８
・実施例２−２１：塗布液２−９
・実施例２−２２：塗布液２−１０
・実施例２−２３：塗布液２−１１【０２１６】
（実施例２−２４）
乾燥、焼成雰囲気をＯ２／Ｎ２＝２／９８（ｓｃｃｍ）気流中で行った以外は、実施例１−７と同様の方法で、表２中の塗布液２−１２を印刷・乾燥・焼成し、透明な酸窒化物膜を得た。実施例１−７と同様に良好な印刷特性を示した。【０２１７】
（実施例３−１）
表２に示す塗布液２−７の引火点をセタ密閉法により測定した。引火点は４９℃で、充分室温より高いことが確認された。
なお、塗布液１−１〜１−６、塗布液２−１〜２−６、及び２−８〜２−１２も、４０℃以上の引火点を有していた（但し、２−１１は検出できなかった。）。【０２１８】
表４及び表５に引火点を示す。【０２１９】
【表４】
2018101278.tif 000006
【０２２０】
【表５】
2018101278.tif 000007
【０２２１】
（比較例２−１）
表３に示す塗布液３−１の引火点をセタ密閉法により測定した。引火点は２４℃で、室温程度であることが確認された。【０２２２】
（実施例１−１３）
ＵＶオゾン洗浄済みの無アルカリガラス基板上に、下部電極としてＡｌを１００ｎｍマスク蒸着した。その上に、スピンコーティングによりで表１中の塗布液１−１を印刷した。製膜性は良好であった。その基板を大気雰囲気中１２０℃、１時間オーブンで乾燥させた後、大気雰囲気中４００℃で１時間焼成して酸化物膜を得た。更に、上部電極としてＡｌを１００ｎｍマスク蒸着し、キャパシタ構造を作製した。【０２２３】
図７は、本実施例において作製されたキャパシタの比誘電率εｒ及び誘電損失ｔａｎδと印加される電界の周波数との関係を示すものである。図７に示されるように、本実施例において作製されたキャパシタにおける比誘電率εは、１００Ｈｚから１ＭＨｚまでの領域において１７．５以上であり、高い比誘電率を有することが確認された。また、誘電損失ｔａｎδの値も１００Ｈｚから１００ｋＨｚまでは、略１％以下と低い値であり、良好な絶縁膜であることが確認された。また、膜は可視域で透明であり、３．５ｅＶ以上のバンドギャップを持つことが確認された。【０２２４】
塗布液１−２〜１−６、及び塗布液２−１〜２−１２についても、塗布液１−１と同様に透明かつ良好な酸化物絶縁膜が得られた。
これらのキャパシタの比誘電率εｒ及び誘電損失ｔａｎδは、いずれも各々８．５以上、および略１％以下と良好な絶縁性が得られた。【０２２５】
（比較例２−２）
実施例１−１３と同様の方法で、表３中の塗布液３−２を印刷しキャパシタ構造を作製した。【０２２６】
膜は灰褐色を呈し、誘電損失も１ｋＨｚで１０％以上になり、絶縁膜としては機能しなかった。【０２２７】
（比較例２−３）
実施例１−１３と同様の方法で、表３中の塗布液３−３を印刷しキャパシタ構造を作製した。【０２２８】
膜は少し白く半透明で、誘電損失も１ｋＨｚで８％以上になり、絶縁膜としては機能しなかった。【０２２９】
（実施例１−１４〜１−１９、実施例２−２５〜２−３６）
＜電界効果型トランジスタの作製＞
−ゲート電極の形成−
無アルカリガラス基板を、中性洗剤、純水、及びイソプロピルアルコールを用いて超音波洗浄した。この基板を乾燥後、さらにＵＶ−オゾン処理を９０℃で１０分間行った。前記無アルカリガラス基板にＤＣマグネトロンスパッタリング法でＭｏを１００ｎｍ成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングし、ゲート電極を形成した。【０２３０】
−ゲート絶縁層の形成−
次に、前記ゲート電極及び前記無アルカリガラス基板上に、以下の各々塗布液をスピンコート装置でそれぞれ塗布した。【０２３１】
・実施例１−１４：塗布液１−１
・実施例１−１５：塗布液１−２
・実施例１−１６：塗布液１−３
・実施例１−１７：塗布液１−４
・実施例１−１８：塗布液１−５
・実施例１−１９：塗布液１−６
・実施例２−２５：塗布液２−１
・実施例２−２６：塗布液２−２
・実施例２−２７：塗布液２−３
・実施例２−２８：塗布液２−４
・実施例２−２９：塗布液２−５
・実施例２−３０：塗布液２−６
・実施例２−３１：塗布液２−７
・実施例２−３２：塗布液２−８
・実施例２−３３：塗布液２−９
・実施例２−３４：塗布液２−１０
・実施例２−３５：塗布液２−１１
・実施例２−３６：塗布液２−１２【０２３２】
その基板を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、更に大気雰囲気中で３００℃で１時間アニールし、ゲート絶縁層を得た。得られたゲート絶縁層の平均厚みは約１５０ｎｍであった。【０２３３】
−ソース電極及びドレイン電極の形成−
次に、前記ゲート絶縁層上にＤＣマグネトロンスパッタリング法でＩＴＯを１００ｎｍ成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングし、ソース電極、及びドレイン電極を形成した。このとき、ソース及びドレイン電極長で規定されるチャネル幅は３０μｍ、ソース−ドレイン電極間隔で規定されるチャネル長は１０μｍとした。【０２３４】
−活性層の形成−
次に、前記ゲート絶縁層上に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ー法によりパターニングし、さらに、その基板を大気雰囲気中で３００℃で１時間アニールし、活性層を得た。
以上により、電界効果型トランジスタを作製した。【０２３５】
（比較例３−１）
実施例１−１４と同様の方法で電界効果型トランジスタを作製した。但し、ゲート絶縁層としてＲＦマグネトロンスパッタでＳｉＯ２膜を２００ｎｍ製膜した。【０２３６】
＜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２−２９の結果を図８のグラフに示す。図８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る。なお、図８において、「ｅ」は「１０のべき乗」を表す。例えば、「１ｅ−０４」は、「０．０００１」である。表６等の「Ｅ」においても同様である。
キャリア移動度は、飽和領域において算出した。また、ｏｎ／ｏｆｆ比を求めた。なお、ｏｎ／ｏｆｆ比において、ｏｎ値は、Ｖｇｓ＝１０ＶにおけるＩｄｓ値である。また、Ｉｄｓは１Ｅ−０４Ａでコンプライアンスをかけており、これ以上の電流値は計測されない。オフ電流値は計測限界以下（〜１ｆＡ）で非常に良好である。ゲート電流｜Ｉｇｓ｜は約１０ｆＡであり、本発明のゲート絶縁膜の絶縁性が非常に高いことがわかる。結果を表６に示す。【０２３７】
【表６】
2018101278.tif 000008
【０２３８】
実施例１−１４〜１−１９、及び実施例２−２５〜２−３６の本発明の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を塗布して得られる酸化物又は酸窒化物絶縁体をゲート絶縁層に用いた電界効果型トランジスタは、４００℃程度のプロセス温度でもキャリア移動度が高く、かつｏｎ／ｏｆｆ比が大きく、良好なトランジスタ特性を示した。
〔ＮＡ＋ＮＢ〕／〔ＮＡ＋ＮＢ＋ＮＣ〕が前記式（１）を満たす場合、ゲート絶縁層の比誘電率及び誘電損失が電界効果型トランジスタのゲート絶縁層に求められるそれに非常に適しており、キャリア移動度が非常に高く、かつｏｎ／ｏｆｆ比が非常に大きく、非常に良好なトランジスタ特性を示した。【０２３９】
比較例３−１の電界効果型トランジスタの特性を図９に示す。比較例３−１ではＴＦＴ特性は強いデプレッション状態となりＶｏｎは明確に観測されなかった。また、｜Ｉｇｓ｜は１０−１３Ａオーダーであり、実施例と比較して高かった。【０２４０】
以上説明したように、本発明で作製された電界効果型トランジスタによれば、プロセスマージンを拡大し、ＴＦＴ特性を高いレベルで安定させるのに適している。また、本発明の表示素子によれば、高速駆動が可能で素子間のばらつきを小さくし信頼性を向上するのに適している。また、本発明の画像表示装置によれば、大画面で高品質の画像を表示するのに適している。また、本発明のシステムは、画像情報を高精細に表示することができ、テレビジョン装置、コンピュータシステムなどに好適に使用できる。【０２４１】
本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞  酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液であって、
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、
溶媒と、
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、
前記溶媒が、引火点が２１℃以上２００℃未満である有機溶媒、及び水からなる群から選択される少なくとも１種を含む、
ことを特徴とする酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜２＞  前記第Ｂ元素及び第Ｃ元素の少なくともいずれかが、少なくとも前記第Ｂ元素を含む前記＜１＞に記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜３＞  前記第Ｂ元素及び第Ｃ元素の少なくともいずれかが、少なくとも前記第Ｃ元素を含む前記＜１＞に記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜４＞  前記第Ａ元素が、Ｓｃ、Ｙ及びＬｎ（ランタノイド）からなる群から選択される少なくとも１種である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜５＞  前記第Ａ元素が、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＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜６＞  前記第Ｂ元素が、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＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜７＞  前記第Ｃ元素が、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種である前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜８＞  前記塗布液の引火点が、３７．８℃（華氏１００度）以上である前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜９＞  前記塗布液の引火点が、４０℃以上である前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜１０＞  前記塗布液の引火点が、５０℃以上である前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜１１＞  引火点が２１℃未満の溶媒を含有しない前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜１２＞  可視光領域で透明又は淡黄色である前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜１３＞  前記第Ａ元素の原子数の合計（ＮＡ）と、前記第Ｂ元素の原子数の合計（ＮＢ）と、前記第Ｃ元素の原子数の合計（ＮＣ）とが、下記式（１）を満たす前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液である。
（ＮＡ＋ＮＢ）／（ＮＡ＋ＮＢ＋ＮＣ）≧０．５    式（１）
＜１４＞  前記第Ａ元素の原子数の合計（ＮＡ）と、前記第Ｂ元素の原子数の合計（ＮＢ）と、前記第Ｃ元素の原子数の合計（ＮＣ）とが、下記式（２）を満たす前記＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液である。
ＮＡ／（ＮＡ＋ＮＢ＋ＮＣ）≧０．５    式（２）
＜１５＞  前記第Ａ元素を含有する第Ａ元素含有化合物が、前記溶媒に溶解されてなり、
前記第Ａ元素含有化合物が、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、及び金属錯体類からなる群から選択される少なくとも１種である、
前記＜１＞から＜１４＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜１６＞  前記第Ａ元素を含有する第Ａ元素含有化合物と、前記第Ｂ元素を含有する第Ｂ元素含有化合物とが、前記溶媒に溶解されてなり、
前記第Ａ元素含有化合物が、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、及び金属錯体類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元素含有化合物が、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、及び金属錯体類からなる群から選択される少なくとも１種である、
前記＜１＞から＜１５＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜１７＞  前記第Ａ元素を含有する第Ａ元素含有化合物と、前記第Ｂ元素を含有する第Ｂ元素含有化合物と、前記第Ｃ元素を含有する第Ｃ元素含有化合物とが、前記溶媒に溶解されてなり、
前記第Ａ元素含有化合物が、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、及び金属錯体類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元素含有化合物が、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、及び金属錯体類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元素含有化合物が、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、及び金属錯体類からなる群から選択される少なくとも１種である、
前記＜１＞から＜１５＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜１８＞  前記溶媒が、有機酸、有機酸エステル、芳香族化合物、ジオール、グリコールエーテル、非プロトン性極性溶媒、アルカン化合物、アルケン化合物、エーテル化合物、及びアルコールからなる群から選択される少なくとも１種である前記＜１＞から＜１７＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液である。
＜１９＞  前記＜１＞から＜１８＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を被塗物に塗布し、乾燥させた後に焼成を行うことを特徴とする酸化物又は酸窒化物絶縁体膜の製造方法である。
＜２０＞  ゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、
前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層上にソース電極及びドレイン電極を離間して形成するソース電極及びドレイン電極形成工程と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル領域であって前記ゲート絶縁層上に、半導体からなる活性層を形成する活性層形成工程とを含み、
前記ゲート絶縁層形成工程が、前記ゲート電極層上に前記＜１＞から＜１８＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を塗布して酸化物絶縁体又は酸窒化物絶縁体からなる前記ゲート絶縁層を形成する工程であ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。
＜２１＞  ソース電極及びドレイン電極を離間して形成するソース電極及びドレイン電極形成工程と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル領域に、半導体からなる活性層を形成する活性層形成工程と、
前記活性層上にゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成するゲート電極形成工程とを含み、
前記ゲート絶縁層形成工程が、前記＜１＞から＜１８＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を塗布して酸化物絶縁体又は酸窒化物絶縁体からなる前記ゲート絶縁層を形成する工程であ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。
＜２２＞  半導体からなる活性層を形成する活性層形成工程と、
前記活性層上にゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、
前記ゲート電極上に層間絶縁層を形成する工程と、
前記ゲート絶縁層或いは層間絶縁層にスルーホールを形成する工程と、
前記層間絶縁層上にソース電極及びドレイン電極を形成する工程と、
を含み、
前記ゲート絶縁層形成工程が、前記＜１＞から＜１８＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を塗布して酸化物絶縁体又は酸窒化物絶縁体からなる前記ゲート絶縁層を形成する工程であ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。
＜２３＞  前記ゲート絶縁層形成工程において、前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液中の、前記第Ａ元素の原子数の合計（ＮＡ）と、前記第Ｂ元素の原子数の合計（ＮＢ）と、前記第Ｃ元素の原子数の合計（ＮＣ）と、を調整することにより、前記酸化物絶縁体又は酸窒化物絶縁体の比誘電率及び誘電損失を制御する前記＜２０＞から＜２２＞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。
＜２４＞  前記＜１＞から＜１８＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液の焼成物であることを特徴とする酸化物又は酸窒化物絶縁体膜である。
＜２５＞  可視光領域又は近赤外領域に電子遷移による光吸収帯を有しない前記＜２４＞に記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜である。
＜２６＞  前記＜２４＞から＜２５＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜を有することを特徴とする半導体素子である。
＜２７＞  ゲート電圧を印加するためのゲート電極と、
ソース電極及びドレイン電極と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に形成された半導体膜からなる活性層と、
前記ゲート電極と前記活性層との間に形成されたゲート絶縁層と、
を有し、
前記ゲート絶縁層が、前記＜２４＞から＜２５＞のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜であることを特徴とする電界効果型トランジスタである。
＜２８＞  前記＜２７＞に記載の電界効果型トランジスタであって、前記活性層が酸化物半導体である電界効果型トランジスタである。
＜２９＞  前記＜２７＞に記載の電界効果型トランジスタであって、前記活性層がアモルファスシリコンである電界効果型トランジスタである。
＜３０＞  前記＜２７＞に記載の電界効果型トランジスタであって、前記活性層が低温ポリシリコンである電界効果型トランジスタである。
【符号の説明】
【０２４２】
１      基材
２      ゲート電極
３      ゲート絶縁層
４      ソース電極
５      ドレイン電極
６      活性層
【図１】
2018101278.tif 000009
【図２】
2018101278.tif 000010
【図３】
2018101278.tif 000011
【図４】
2018101278.tif 000012
【図５Ａ】
2018101278.tif 000013
【図５Ｂ】
2018101278.tif 000014
【図５Ｃ】
2018101278.tif 000015
【図５Ｄ】
2018101278.tif 000016
【図６】
2018101278.tif 000017
【図７】
2018101278.tif 000018
【図８】
2018101278.tif 000019
【図９】
2018101278.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月7日(2019.6.7)
【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】
酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液であって、
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、
溶媒と、
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、
前記溶媒が、引火点が２１℃以上２００℃未満である有機溶媒、及び水からなる群から選択される少なくとも１種を含む、
ことを特徴とする酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項２】
前記第Ｂ元素及び第Ｃ元素の少なくともいずれかが、少なくとも前記第Ｂ元素を含む請求項１に記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項３】
前記第Ｂ元素及び第Ｃ元素の少なくともいずれかが、少なくとも前記第Ｃ元素を含む請求項１に記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項４】
前記第Ａ元素が、Ｓｃ、Ｙ及びＬｎ（ランタノイド）からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１から３のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項５】
前記第Ａ元素が、Ｓｂ、Ｂｉ及びＴｅからなる群から選択される少なくとも１種である請求項１から４のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項６】
前記第Ｂ元素が、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆからなる群から選択される少なくとも１種である請求項１から５のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項７】
前記第Ｃ元素が、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種である請求項１から６のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項８】
前記塗布液の引火点が、３７．８℃（華氏１００度）以上である請求項１から７のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項９】
前記塗布液の引火点が、４０℃以上である請求項１から８のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項１０】
前記塗布液の引火点が、５０℃以上である請求項１から９のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項１１】
引火点が２１℃未満の溶媒を含有しない請求項１から１０のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項１２】
可視光領域で透明又は淡黄色である請求項１から１１のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項１３】
前記第Ａ元素の原子数の合計（ＮＡ）と、前記第Ｂ元素の原子数の合計（ＮＢ）と、前記第Ｃ元素の原子数の合計（ＮＣ）とが、下記式（１）を満たす請求項１から１２のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
（ＮＡ＋ＮＢ）／（ＮＡ＋ＮＢ＋ＮＣ）≧０．５    式（１）
【請求項１４】
前記第Ａ元素の原子数の合計（ＮＡ）と、前記第Ｂ元素の原子数の合計（ＮＢ）と、前記第Ｃ元素の原子数の合計（ＮＣ）とが、下記式（２）を満たす請求項１から１３のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
ＮＡ／（ＮＡ＋ＮＢ＋ＮＣ）≧０．５    式（２）
【請求項１５】
前記第Ａ元素を含有する第Ａ元素含有化合物が、前記溶媒に溶解されてなり、
前記第Ａ元素含有化合物が、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、及び金属錯体類からなる群から選択される少なくとも１種である、
請求項１から１４のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項１６】
前記第Ａ元素を含有する第Ａ元素含有化合物と、前記第Ｂ元素を含有する第Ｂ元素含有化合物とが、前記溶媒に溶解されてなり、
前記第Ａ元素含有化合物が、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、及び金属錯体類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元素含有化合物が、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、及び金属錯体類からなる群から選択される少なくとも１種である、
請求項１から１５のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項１７】
前記第Ａ元素を含有する第Ａ元素含有化合物と、前記第Ｂ元素を含有する第Ｂ元素含有化合物と、前記第Ｃ元素を含有する第Ｃ元素含有化合物とが、前記溶媒に溶解されてなり、
前記第Ａ元素含有化合物が、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、及び金属錯体類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元素含有化合物が、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、及び金属錯体類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元素含有化合物が、無機塩、酸化物、水酸化物、有機酸塩、金属アルコキシド、有機金属、及び金属錯体類からなる群から選択される少なくとも１種である、
請求項１から１５のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項１８】
前記溶媒が、有機酸、有機酸エステル、芳香族化合物、ジオール、グリコールエーテル、非プロトン性極性溶媒、アルカン化合物、アルケン化合物、エーテル化合物、及びアルコールからなる群から選択される少なくとも１種である請求項１から１７のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を被塗物に塗布し、乾燥させた後に焼成を行うことを特徴とする酸化物又は酸窒化物絶縁体膜の製造方法。
【請求項２０】
ゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、
前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層上にソース電極及びドレイン電極を離間して形成するソース電極及びドレイン電極形成工程と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル領域であって前記ゲート絶縁層上に、半導体からなる活性層を形成する活性層形成工程とを含み、
前記ゲート絶縁層形成工程が、前記ゲート電極層上に請求項１から１８のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を塗布して酸化物絶縁体又は酸窒化物絶縁体からなる前記ゲート絶縁層を形成する工程であ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２１】
ソース電極及びドレイン電極を離間して形成するソース電極及びドレイン電極形成工程と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間のチャネル領域に、半導体からなる活性層を形成する活性層形成工程と、
前記活性層上にゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成するゲート電極形成工程とを含み、
前記ゲート絶縁層形成工程が、請求項１から１８のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を塗布して酸化物絶縁体又は酸窒化物絶縁体からなる前記ゲート絶縁層を形成する工程であ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２２】
半導体からなる活性層を形成する活性層形成工程と、
前記活性層上にゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、
前記ゲート電極上に層間絶縁層を形成する工程と、
前記ゲート絶縁層或いは層間絶縁層にスルーホールを形成する工程と、
前記層間絶縁層上にソース電極及びドレイン電極を形成する工程と、
を含み、
前記ゲート絶縁層形成工程が、請求項１から１８のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液を塗布して酸化物絶縁体又は酸窒化物絶縁体からなる前記ゲート絶縁層を形成する工程であ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２３】
前記ゲート絶縁層形成工程において、前記酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液中の、前記第Ａ元素の原子数の合計（ＮＡ）と、前記第Ｂ元素の原子数の合計（ＮＢ）と、前記第Ｃ元素の原子数の合計（ＮＣ）と、を調整することにより、前記酸化物絶縁体又は酸窒化物絶縁体の比誘電率及び誘電損失を制御する請求項２０から２２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２４】
請求項１から１８のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜形成用塗布液の焼成物であることを特徴とする酸化物又は酸窒化物絶縁体膜。
【請求項２５】
可視光領域又は近赤外領域に電子遷移による光吸収帯を有しない請求項２４に記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜。
【請求項２６】
請求項２４から２５のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜を有することを特徴とする半導体素子。
【請求項２７】
ゲート電圧を印加するためのゲート電極と、
ソース電極及びドレイン電極と、
半導体膜からなる活性層と、
前記ゲート電極と前記活性層との間に形成されたゲート絶縁層と、
を有し、
前記ゲート絶縁層が、請求項２４から２５のいずれかに記載の酸化物又は酸窒化物絶縁体膜であることを特徴とする電界効果型トランジスタ。
【請求項２８】
請求項２７に記載の電界効果型トランジスタであって、前記活性層が酸化物半導体である電界効果型トランジスタ。
【請求項２９】
請求項２７に記載の電界効果型トランジスタであって、前記活性層がアモルファスシリコンである電界効果型トランジスタ。
【請求項３０】
請求項２７に記載の電界効果型トランジスタであって、前記活性層が低温ポリシリコンである電界効果型トランジスタ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０１】
【表２】
2018101278.tif 000021
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０６】
＜原料Ｂ＞
Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４  ：  チタニウムブトキシド
Ｚｒ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）4  ：  ２−エチルヘキサン酸ジルコニウム
Ｚｒ（ａｃａｃ）４  ：  ジルコニウムアセチルアセトネート
ＺｒＯ（ＣＨ３ＣＯＯ）２  ：  酢酸酸化ジルコニウム
ＺｒＯ（ＮＯ３）２・２Ｈ２Ｏ  ：  硝酸酸化ジルコニウム二水和物
ＺｒＣｌ２Ｏ・８Ｈ２Ｏ  ：  塩化酸化ジルコニウム八水和物
Ｈｆ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）４  ：  ２−エチルヘキサン酸ハフニウム
Ｈｆ（ＯＣ４Ｈ９）４  ：  ハフニウムブトキシド
Ｈｆ（ａｃａｃ）４  ：  ハフニウムアセチルアセトネート
ＨｆＣｌ２Ｏ・８Ｈ２Ｏ  ：  塩化酸化ハフニウム八水和物
ＧａＣｌ３  ：  塩化ガリウム
【国際調査報告】
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2018101278.tif 000024
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