(57)【要約】【課題】  所望の体積抵抗率を有するｎ型酸化物半導体膜を、低プロセス温度で簡便かつ大面積に作製でき、更に所望の形状のｎ型酸化物半導体膜を形成する精度が高いｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液などの提供。【解決手段】  Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ、Ｂ、Ａｌ、及びＧａの少なくともいずれかである第Ａ元素と、  Ｉｎ、及びＴｌの少なくともいずれかである第Ｂ元素と、  第４族元素、第５族元素、第６族元素、第７族元素、第８族元素、第９族元素、第１０族元素、第１４族元素、第１５族元素、及び第１６族元素の少なくともいずれかである第Ｃ元素と、  溶媒と、を含有するｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ、Ｂ、Ａｌ、及びＧａの少なくともいずれかである第Ａ元素と、
Ｉｎ、及びＴｌの少なくともいずれかである第Ｂ元素と、
第４族元素、第５族元素、第６族元素、第７族元素、第８族元素、第９族元素、第１０族元素、第１４族元素、第１５族元素、及び第１６族元素の少なくともいずれかである第Ｃ元素と、
溶媒と、
を含有することを特徴とするｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液。
【請求項２】
前記第Ａ元素が、Ｓｃ、Ｙ、及びＬｎの少なくともいずれかである請求項１に記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液。
【請求項３】
前記第Ａ元素と、前記第Ｂ元素との組合せが、ビクスバイト構造の複合酸化物を形成しうる組合せである請求項１から２のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液。
【請求項４】
前記第Ｃ元素が、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、及びＴｅの少なくともいずれかである請求項１から３のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液。
【請求項５】
Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｉ、及びＧｅの少なくともいずれかである第Ａ元素と、
Ｔｉ、Ｓｎ、及びＰｂの少なくともいずれかである第Ｂ元素と、
第５族元素、第６族元素、第７族元素、第８族元素、第９族元素、第１０族元素、第１５族元素、及び第１６族元素の少なくともいずれかである第Ｃ元素と、
溶媒と、
を含有することを特徴とするｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液。
【請求項６】
前記第Ｃ元素が、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、及びＴｅの少なくともいずれかである請求項５に記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液。
【請求項７】
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）とが、下記式（１）を満たす請求項１から６のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液。
０．０２≦〔ＮＡ／ＮＢ〕≦０．２    式（１）
【請求項８】
前記第Ｃ元素の原子数の合計（ＮＣ）と、前記第Ｂ元素の原子数の合計（ＮＢ）とが、下記式（２）を満たす請求項１から７のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液。
０．０００１≦〔ＮＣ／ＮＢ〕≦０．０５    式（２）
【請求項９】
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、及び金属錯体類の少なくともいずれかであり、
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、及び金属錯体類の少なくともいずれかであり、
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、及び金属錯体類の少なくともいずれかである、
請求項１から８のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液。
【請求項１０】
前記溶媒が、有機溶媒を含有する請求項１から９のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液。
【請求項１１】
前記有機溶媒が、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、及び非プロトン性極性溶媒の少なくともいずれかを含有する請求項１０に記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載のｎ型酸化物半導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ｎ型酸化物半導体膜の製造方法。
【請求項１３】
基材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、ｎ型酸化物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、
前記活性層形成工程が、前記ゲート絶縁層上に請求項１から１１のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を塗布して前記ｎ型酸化物半導体からなる前記活性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１４】
基材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基材上に、酸化物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、
前記活性層形成工程が、前記基材上に請求項１から１１のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液して前記酸化物半導体からなる前記活性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１５】
前記活性層形成工程において、前記ｎ型酸化物半導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ｎ型酸化物半導体の体積抵抗率、キャリア移動度、及びキャリア密度の少なくともいずれかを制御する請求項１３から１４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１６】
請求項１から１１のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液の焼成物であることを特徴とするｎ型酸化物半導体膜。
【請求項１７】
請求項１６に記載のｎ型酸化物半導体膜を活性層に有することを特徴とする半導体素子。
【請求項１８】
ダイオードである請求項１７に記載の半導体素子。
【請求項１９】
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ｎ型酸化物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ｎ型酸化物半導体膜が、請求項１６に記載のｎ型酸化物半導体膜であることを特徴とする電界効果型トランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液、ｎ型酸化物半導体膜の製造方法、及び電界効果型トランジスタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ（ＩＧＺＯ）系のｎ型酸化物半導体が、アモルファスシリコンと比較して高いキャリア移動度を示す半導体であることが見出されている。そして、これらＩＧＺＯ系酸化物半導体を活性層に用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の開発が活発化している（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
このような酸化物半導体薄膜の形成方法としては、スパッタリング法、レーザーアブレーション法などが一般的である。
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、ターゲットの組成を均一にすることは困難で、特に微量元素を均一に添加した膜を得ることは困難であった。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る。
【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。しかし、これらのプロセスで作製されたＩＧＺＯ系酸化物ＴＦＴは、未だ特性が不十分である（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
したがって、所望の体積抵抗率を有するｎ型酸化物半導体膜を、低プロセス温度で簡便かつ大面積に作製でき、更に所望の形状のｎ型酸化物半導体膜を形成する精度が高い酸化物半導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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、所望の体積抵抗率を有するｎ型酸化物半導体膜を、低プロセス温度で簡便かつ大面積に作製でき、更に所望の形状のｎ型酸化物半導体膜を形成する精度が高いｎ型酸化物半導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】
【０００７】
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ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液は、
Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ、Ｂ、Ａｌ、及びＧａの少なくともいずれかである第Ａ元素と、
Ｉｎ、及びＴｌの少なくともいずれかである第Ｂ元素と、
第４族元素、第５族元素、第６族元素、第７族元素、第８族元素、第９族元素、第１０族元素、第１４族元素、第１５族元素、及び第１６族元素の少なくともいずれかである第Ｃ元素と、
溶媒と、
を含有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、所望の体積抵抗率、キャリア濃度を有する安定なｎ型酸化物半導体膜を、制御性良く低プロセス温度で簡便かつ大面積に均一に作製できる。更に所望の形状のｎ型酸化物半導体膜を形成する精度が高いｎ型酸化物半導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】
【０００９】
【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、実施例１−１３で作製した微細形状パターンの顕微鏡写真である。
【図７】図７は、実施例１−２８で作製した電界効果型トランジスタのゲート電圧Ｖｇｓとソース・ドレイン間電流Ｉｄｓの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液）
本発明のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液は、第Ａ元素と、第Ｂ元素と、第Ｃ元素と、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Ｂ元素は本塗布液の主たる構成要素である。
前記第Ａ元素は、前記第Ｂ元素に起因する酸素欠損の生成を抑制する。
前記第Ｃ元素は、置換ドーピングを実現する。
【００１１】
＜第１の態様＞
本発明のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液における第１の態様は、第Ａ元素と、第Ｂ元素と、第Ｃ元素と、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）、Ｂ、Ａｌ、及びＧａの少なくともいずれかである。これらの元素は、第３族、又は第１３族に属する。
前記第Ｂ元素は、Ｉｎ、及びＴｌの少なくともいずれかである。これらの元素は、第１３族に属する。
前記第Ｃ元素は、第４族元素、第５族元素、第６族元素、第７族元素、第８族元素、第９族元素、第１０族元素、第１４族元素、第１５族元素、及び第１６族元素の少なくともいずれかである。
【００１２】
前記第１の態様の前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液は、溶媒に、前記第Ａ元素、前記第Ｂ元素、及び前記第Ｃ元素を、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して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ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液に溶解している場合には、前記ｎ型酸化物半導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ｎ型酸化物半導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の活性層に用いた場合の特性均一性も良好である。
【００１３】
酸化物半導体に対しては高い移動度が要求されるが、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薄膜の電子構造において、伝導帯底部を構成する。即ち、Ｉｎ、及びＴｌの非占有５ｓ及び６ｓ軌道は有効質量の小さな伝導帯底部を構成し、高い移動度を実現する。同時に前記第Ｂ元素の酸化物では酸素欠損が生じやすく、電子キャリアを生成する。しかしながら、この酸素欠損は不安定であり、外部雰囲気や後工程により容易に変化し、電気的な特性が安定しない要因になる。酸素に対する親和性が高い前記第Ａ元素は、このような不安定性を除去するためのものである。本塗布液を用いて作製した酸化物薄膜中に前記第Ａ元素が一定量存在することによって、前記第Ｂ元素が形成する電子構造を維持しながら、酸素欠損の生成を抑えることができる。
【００１４】
前記第Ａ元素と、前記第Ｂ元素との組み合わせによって酸素欠損を抑えられるので、この状態では電子キャリアは不足している。そこで、前記第Ｃ元素を添加することにより、置換ドーピングが実現し、充分な電子キャリアを生成することができる。前記第Ｃ元素は酸化物中で正４価から正８価の状態であることが好ましく、それによって有効に電子キャリアを生成する。前記第Ａ元素は、前記第Ｂ元素と同様に酸化物中では通常３価であり、キャリアの生成や補償はない。それ故、前記第Ｃ元素の添加によって、制御性の良い安定的なキャリア生成を実現できる。
【００１５】
前記第Ａ元素としては、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ（ランタノイド）が更に好ましい。これらの元素と前記第Ｂ元素（Ｉｎ、及びＴｌ）との複合酸化物は何れもビクスバイト構造をとる。ビクスバイト構造は等方的で、ＭＯ６（Ｍは中心金属）八面体が集まった構造をしており、Ｘ線回折や電子線回折でアモルファスであったとしてもこの局所構造は維持されている。それ故、前記第Ｃ元素を添加した時に、効率よく置換ドーピングが実現する。
【００１６】
前記第Ａ元素のＡｌ、及びＧａの酸化物はコランダム及びβ−Ｇａ２Ｏ３構造であり、前記第Ｂ元素の酸化物の構造とは異なる。しかしながら、何れの構造もＭＯ６八面体が主たる配位多面体であるため、低濃度の場合にはビクスバイト構造中に固溶できる。その濃度は条件に依存するが、概ね４０ａｔ％以下である。
【００１７】
更に、第１の態様のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液は、第１族、第２族、第１１族、及び第１２族元素を含まないことが好ましい。これらの元素は酸化物中で正１価又は正２価であり、前記第Ｃ元素による電子ドーピングの効果を阻害するからである。
【００１８】
前記第１の態様の前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を用いることで、所望の体積抵抗率を有するｎ型酸化物半導体膜を得ることができる。
なお、前記ｎ型酸化物半導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ｎ型酸化物半導体膜の体積抵抗率を制御することが可能である。また、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）などによっても体積抵抗率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体積抵抗率は変化するため、アニール温度や雰囲気を最適化する方法も有効である。
【００１９】
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、特に概ね２％以下のドーパントや微量元素を均一に添加した膜を得ることは困難であった。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。
【００２０】
前記第１の態様のｎ型酸化物半導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ｎ型酸化物半導体膜の製造が可能になり、ひいては安定した高性能なｎ型酸化物半導体ＴＦＴの製造が可能になった。
【００２１】
＜第２の態様＞
本発明のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液における第２の態様は、第Ａ元素と、第Ｂ元素と、第Ｃ元素と、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、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｉ、及びＧｅの少なくともいずれかである。これらの元素は、第３族、第４族、又は第１４族に属する。Ｃｅは第３族に属するが、正４価でも安定である特徴を有する。
前記第Ｂ元素は、Ｔｉ、Ｓｎ、及びＰｂの少なくともいずれかである。これらの元素は、第４族、又は第１４族に属する。
前記第Ｃ元素は、第５族元素、第６族元素、第７族元素、第８族元素、第９族元素、第１０族元素、第１５族元素、及び第１６族元素の少なくともいずれかである。
【００２２】
前記第２の態様の前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液は、溶媒に、前記第Ａ元素、前記第Ｂ元素、及び前記第Ｃ元素を、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して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ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液に溶解している場合には、前記ｎ型酸化物半導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ｎ型酸化物半導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の活性層に用いた場合の特性均一性も良好である。
【００２３】
酸化物半導体に対しては高い移動度が要求されるが、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薄膜の電子構造において、伝導帯底部を構成する。即ち、Ｔｉ、Ｓｎ、及びＰｂの非占有３ｄ、５ｓ及び６ｓ軌道は有効質量の小さな伝導帯底部を構成し、高い移動度を実現する。同時に前記第Ｂ元素の酸化物では酸素欠損が生じやすく、電子キャリアを生成する。しかしながら、この酸素欠損は不安定であり、外部雰囲気や後工程により容易に変化し、電気的な特性が安定しない要因になる。酸素に対する親和性が高い前記第Ａ元素は、このような不安定性を除去するためのものである。本塗布液を用いて作製した酸化物薄膜中に前記第Ａ元素が一定量存在することによって、前記第Ｂ元素が形成する電子構造を維持しながら、酸素欠損の生成を抑えることができる。
【００２４】
前記第Ａ元素と、前記第Ｂ元素との組み合わせによって酸素欠損を抑えられるので、この状態では電子キャリアは不足している。そこで、前記第Ｃ元素を添加することにより、置換ドーピングが実現し、充分な電子キャリアを生成することができる。前記第Ｃ元素は酸化物中で正５価から正８価の状態であることが好ましく、それによって有効に電子キャリアを生成する。前記第Ａ元素は、前記第Ｂ元素と同様に酸化物中では通常４価であり、キャリアの生成や補償はない。それ故、前記第Ｃ元素の添加によって、制御性の良い安定的なキャリア生成を実現できる。
【００２５】
更に、第２の態様のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液は、第１族、第２族、第３族（但し、Ｃｅを除く）、第１１族、第１２族、及び第１３族元素を含まないことが好ましい。これらの元素は酸化物中で正１価、正２価、又は正３価であり、前記第Ｃ元素による電子ドーピングの効果を阻害するからである。
【００２６】
前記第２の態様の前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を用いることで、所望の体積抵抗率を有するｎ型酸化物半導体膜を得ることができる。
なお、前記ｎ型酸化物半導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ｎ型酸化物半導体膜の体積抵抗率を制御することが可能である。また、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）などによっても体積抵抗率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体積抵抗率は変化するため、アニール温度や雰囲気を最適化する方法も有効である。
【００２７】
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、特に概ね２％以下のドーパントや微量元素を均一に添加した膜を得ることは困難であった。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。
【００２８】
前記第２の態様のｎ型酸化物半導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ｎ型酸化物半導体膜の製造が可能になり、ひいては安定した高性能なｎ型酸化物半導体ＴＦＴの製造が可能になった。
【００２９】
以下、前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液についてより詳細に説明する。
前記ｎ型酸化物半導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。
【００３０】
以下、上記化合物について個別に説明する。
【００３１】
＜＜インジウム含有化合物＞＞
インジウム（Ｉｎ）は、前記第１の態様においては、前記第Ｂ元素に属する。
前記インジウム含有化合物は、前記第１の態様においては、前記第Ｂ元素含有化合物に属する。
前記イ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、有機インジウム化合物、無機インジウム化合物などが挙げられる。
【００３２】
−有機インジウム化合物−
前記有機インジウム化合物としては、インジウムと、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。前記イ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。
【００３３】
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。
前記有機インジウム化合物としては、例えば、トリエトキシインジウム、２−エチルヘキサン酸インジウム、インジウムアセチルアセトナートなどが挙げられる。
【００３４】
−無機インジウム化合物−
前記無機イ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、オキソ酸インジウム、ハロゲン化インジウム、水酸化インジウム、シアン化インジウムなどが挙げられる。
前記オキソ酸インジウムとしては、例えば、硝酸インジウム、硫酸インジウム、炭酸インジウムなどが挙げられる。
前記ハロゲン化インジウムとしては、例えば、フッ化インジウム、塩化インジウム、臭化インジウム、沃化イ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、オキソ酸インジウム、ハロゲン化インジウムが好ましく、硝酸インジウム、塩化インジウムがより好ましい。
【００３５】
前記硝酸インジウムとしては、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、硝酸インジウムの水和物などが挙げられる。前記硝酸インジウムの水和物としては、例えば、硝酸インジウム三水和物、硝酸インジウム五水和物などが挙げられる。
【００３６】
前記硫酸インジウムとしては、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、無水硫酸インジウム、硫酸インジウムの水和物などが挙げられる。前記硫酸インジウムの水和物としては、例えば、硫酸インジウム九水和物などが挙げられる。
【００３７】
前記塩化インジウムとしては、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、塩化インジウムの水和物などが挙げられる。前記塩化インジウムの水和物としては、例えば、塩化インジウム四水和物などが挙げられる。
【００３８】
これらのイ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。
【００３９】
＜＜タリウム含有化合物＞＞
タリウム（Ｔｌ）は、前記第１の態様においては、前記第Ｂ元素に属する。
前記タリウム含有化合物は、前記第１の態様においては、前記第Ｂ元素含有化合物に属する。
前記タ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、有機タリウム化合物、無機タリウム化合物などが挙げられる。
【００４０】
−有機タリウム化合物−
前記有機タリウム化合物としては、タリウムと、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。前記タ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。
【００４１】
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。
【００４２】
前記有機タリウム化合物としては、例えば、２−エチルヘキサン酸タリウム、マロン酸タリウム、ギ酸タリウム、タリウムエトキシド、タリウムアセチルアセトナートなどが挙げられる。
【００４３】
−無機タリウム化合物−
前記無機タ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、オキソ酸タリウム、ハロゲン化タリウムなどが挙げられる。
前記オキソ酸タリウムとしては、例えば、硝酸タリウム、硫酸タリウムなどが挙げられる。
前記ハロゲン化タリウムとしては、例えば、フッ化タリウム、塩化タリウム、臭化タリウム、沃化タ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、オキソ酸タリウム、ハロゲン化タリウム、カルボン酸化タリウムが好ましく、硝酸タリウム、塩化タリウム、ギ酸タリウム、２−エチルヘキサン酸タリウムがより好ましい。
【００４４】
前記硝酸タリウムとしては、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、硝酸タリウムの水和物などが挙げられる。前記硝酸タリウムの水和物としては、例えば、硝酸タリウム三水和物などが挙げられる。
【００４５】
前記塩化タリウムとしては、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、塩化タリウムの水和物などが挙げられる。前記塩化タリウムの水和物としては、例えば、塩化タリウム四水和物などが挙げられる。
【００４６】
前記ギ酸タリウムとしては、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、ギ酸タリウムの無水物などが挙げられる。
【００４７】
前記２−エチルヘキサン酸タリウムとしては、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、２−エチルヘキサン酸タリウムの無水物などが挙げられる。
【００４８】
前記タリウム含有化合物には、タリウムが正１価と正３価のものが存在するが、ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液の原料としてはどちらでも構わない。焼成後の半導体膜中に於いてタリウムが正３価になるように、焼成条件を適宜選択することが好ましい。
【００４９】
これらのタ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。
【００５０】
＜＜スカンジウム含有化合物＞＞
スカンジウム（Ｓｃ）は、前記第１の態様においては、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１の態様においては、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。
【００５１】
−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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
−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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
＜＜イットリウム含有化合物＞＞
イットリウム（Ｙ）は、前記第１の態様においては、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１の態様においては、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。
【００５９】
−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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
−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。
前記ハロゲン化ストロンチウムとしては、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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
＜＜ランタノイド含有化合物＞＞
ランタノイド（Ｌｎ）は、前記第１の態様においては、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１の態様においては、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。
【００６７】
＜＜＜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１の態様においては、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１の態様においては、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。
【００６８】
−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。
【００６９】
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。
【００７０】
−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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
＜＜＜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１の態様においては、前記第Ａ元素に属する。
セリウム（Ｃｅ）は、前記第２の態様においては、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１の態様においては、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は、前記第２の態様においては、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。
【００７５】
−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。
【００７６】
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。
【００７７】
−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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
＜＜＜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１の態様においては、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１の態様においては、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。
【００８２】
−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。
【００８３】
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。
【００８４】
−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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
＜＜チタン含有化合物＞＞
チタン（Ｔｉ）は、前記第１の態様においては、前記第Ｃ元素に属する。
チタン（Ｔｉ）は、前記第２の態様においては、前記第Ｂ元素に属する。
前記チタン含有化合物は、前記第１の態様においては、前記第Ｃ元素含有化合物に属する。
前記チタン含有化合物は、前記第２の態様においては、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。
【００８９】
−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。
【００９０】
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。
【００９１】
−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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
＜＜ジルコニウム含有化合物＞＞
ジルコニウム（Ｚｒ）は、前記第１の態様においては、前記第Ｃ元素に属する。
ジルコニウム（Ｚｒ）は、前記第２の態様においては、前記第Ａ元素に属する。
前記ジルコニウム含有化合物は、前記第１の態様においては、前記第Ｃ元素含有化合物に属する。
前記ジルコニウム含有化合物は、前記第２の態様においては、前記第Ａ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。
【００９６】
−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。
【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、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。
【００９８】
−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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
＜＜ハフニウム含有化合物＞＞
ハフニウム（Ｈｆ）は、前記第１の態様においては、前記第Ｃ元素に属する。
ハフニウム（Ｈｆ）は、前記第２の態様においては、前記第Ａ元素に属する。
前記ハフニウム含有化合物は、前記第１の態様においては、前記第Ｃ元素含有化合物に属する。
前記ハフニウム含有化合物は、前記第２の態様においては、前記第Ａ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。
【０１０３】
−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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
−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。
【０１０６】
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。  
【０１０７】
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。
【０１０８】
以上では、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）、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）〕、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）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、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）についても、当てはまる。
【０１０９】
＜＜第Ｃ元素含有化合物＞＞
前記第１の態様における前記第Ｃ元素含有化合物としては、第４族元素含有化合物、第５族元素含有化合物、第６族元素含有化合物、第７族元素含有化合物、第８族元素含有化合物、第９族元素含化合物、第１０族元素含有化合物、第１４族元素含有化合物、第１５族元素含有化合物、第１６族元素含有化合物が挙げられる。
前記第２の態様における前記第Ｃ元素含有化合物としては、第５族元素含有化合物、第６族元素含有化合物、第７族元素含有化合物、第８族元素含有化合物、第９族元素含化合物、第１０族元素含有化合物、第１５族元素含有化合物、第１６族元素含有化合物が挙げられる。
【０１１０】
前記第４族元素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、有機金属化合物、無機金属化合物などが挙げられる。
前記第４族元素としては、例えば、チタン、ジルコニウム、ハフニウムなどが挙げられる。
【０１１１】
前記第５族元素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、有機金属化合物、無機金属化合物などが挙げられる。
前記第５族元素としては、例えば、バナジウム、ニオブ、タンタル、などが挙げられる。
【０１１２】
前記第６族元素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、有機金属化合物、無機金属化合物などが挙げられる。
前記第６族元素としては、例えば、クロム、モリブデン、タングステンなどが挙げられる。
【０１１３】
前記第７族元素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、有機金属化合物、無機金属化合物などが挙げられる。
前記第７族元素としては、例えば、マンガン、レニウムなどが挙げられる。
【０１１４】
前記第８族元素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、有機金属化合物、無機金属化合物などが挙げられる。
前記第８族元素としては、例えば、鉄、ルテニウム、オスミウムなどが挙げられる。
【０１１５】
前記第９族元素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、有機金属化合物、無機金属化合物などが挙げられる。
前記第９族元素としては、例えば、コバルト、ロジウム、イリジウムなどが挙げられる。
【０１１６】
前記第１０族元素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、有機金属化合物、無機金属化合物などが挙げられる。
前記第１０族元素としては、例えば、ニッケル、パラジウム、白金などが挙げられる。
【０１１７】
前記第１４族元素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、有機金属化合物、無機金属化合物などが挙げられる。
前記第１４族元素としては、例えば、シリコン、ゲルマニウム、スズ、鉛などが挙げられる。
前記第１４族元素含有化合物には、第１４族元素が正２価と正４価のものが存在するが、ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液の原料としてはどちらでも構わない。焼成後の半導体膜中に於いて第１４族元素が正４価になるように、焼成条件を適宜選択することが好ましい。
【０１１８】
前記第１５族元素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、有機金属化合物、無機金属化合物などが挙げられる。
前記第１５族元素としては、例えば、アンチモン、ビスマスなどが挙げられる。
前記第１５族元素含有化合物には、第１５族元素が正３価と正５価のものが存在するが、ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液の原料としてはどちらでも構わない。焼成後の半導体膜中に於いて第１５族元素が正５価になるように、焼成条件を適宜選択することが好ましい。
【０１１９】
前記第１６族元素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、有機金属化合物、無機金属化合物などが挙げられる。
前記第１６族元素としては、例えば、セレン、テルルなどが挙げられる。
前記第１６族元素含有化合物には、第１６族元素が正４価と正６価のものが存在するが、ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液の原料としてはどちらでも構わない。焼成後の半導体膜中に於いて第１６族元素が正６価になるように、焼成条件を適宜選択することが好ましい。
【０１２０】
−有機金属化合物−
前記第Ｃ元素含有化合物における前記有機金属化合物としては、例えば、前記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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
前記有機金属化合物としては、例えば、カルボン酸塩、金属アルコキシド、アセチルアセトナート錯体、金属カルボニルなどが挙げられる。
【０１２３】
−無機金属化合物−
前記第Ｃ元素含有化合物における前記無機金属化合物としては、例えば、オキソ酸塩、ハロゲン化物、水酸化物、酸化物、オキシハロゲン化物、シアン化物などが挙げられる。
前記オキソ酸塩としては、例えば、硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩などが挙げられる。
前記ハロゲン化物としては、例えば、フッ化物、塩化物、臭化物、沃化物などが挙げられる。
これらの中でも、各種溶媒に対する溶解度が高い点で、オキソ酸塩、ハロゲン化物が好ましく、硝酸塩、塩化物がより好ましい。
【０１２４】
これらの化合物は、合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。
【０１２５】
前記第１の態様における前記第Ｃ元素は、原料中における原子価は様々であるが、他の原料と混合、溶解及び焼成時に原子価が前記第Ａ元素及び前記第Ｂ元素の原子価３より大きくなり、キャリア電子を生成する効果がある。
【０１２６】
前記第１の態様において、前記第Ｃ元素によりｎ型の置換ドーピングが成立するためには、被置換カチオンサイトに価数がより大きい置換カチオンが導入され、尚且つ局所構造が維持されることが重要である。前記第１の態様の前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を使用した場合、焼成後の膜が仮にＸ線回折でアモルファスに見える（長距離構造に周期性がない）ような場合であっても、短距離及び中距離構造は保持されているため、適切なエネルギーレベルのドーパントを被置換カチオンサイトに導入できればキャリアが生成する。３価のインジウムイオン、及び３価のタリウムイオンの少なくともいずれかに対し、より価数の大きいドーパント、すなわち４価の金属イオン、５価の金属イオン、６価の金属イオン、７価の金属イオン、及び８価の金属イオンの少なくともいずれかで置換することによりｎ型ドーピングを行い、電子キャリアを生成することができる。
【０１２７】
前記第２の態様における前記第Ｃ元素は、原料中における原子価は様々であるが、他の原料と混合、溶解及び焼成時に原子価が前記第Ａ元素及び前記第Ｂ元素の原子価４より大きくなり、キャリア電子を生成する効果がある。
【０１２８】
前記第２の態様において、前記第Ｃ元素によりｎ型の置換ドーピングが成立するためには、被置換カチオンサイトに価数がより大きい置換カチオンが導入され、尚且つ局所構造が維持されることが重要である。前記第２の態様の前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を使用した場合、焼成後の膜が仮にＸ線回折でアモルファスに見える（長距離構造に周期性がない）ような場合であっても、短距離及び中距離構造は保持されているため、適切なエネルギーレベルのドーパントを被置換カチオンサイトに導入できればキャリアが生成する。４価のチタンイオン、４価のスズ、及び４価の鉛イオンの少なくともいずれかに対し、より価数の大きいドーパント、すなわち５価の金属イオン、６価の金属イオン、７価の金属イオン、及び８価の金属イオンの少なくともいずれかで置換することによりｎ型ドーピングを行い、電子キャリアを生成することができる。
【０１２９】
前記ｎ型酸化物半導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）とは、下記式（１）を満たすことが好ましい。
０．０２≦〔ＮＡ／ＮＢ〕≦０．２    式（１）
ここで、前記第Ａ元素の原子、及び前記第Ｂ元素の原子は、イオン状態であってもよい。
【０１３０】
また、前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液中の、前記第Ｃ元素の原子数の合計（ＮＣ）と、前記第Ｂ元素の原子数の合計（ＮＢ）とは、下記式（２）を満たすことが好ましい。
０．０００１≦〔ＮＣ／ＮＢ〕≦０．０５    式（２）
ここで、前記第Ｂ元素の原子、及び前記第Ｃ元素の原子は、イオン状態であってもよい。
【０１３１】
前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液は、前記式（１）及び前記式（２）の少なくともいずれかを満たすこと、好ましくは前記式（１）及び前記式（２）を満たすことにより、前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を塗布して形成されるｎ型酸化物半導体膜の体積抵抗率を、電界効果型トランジスタの活性層として有効に機能する体積抵抗率にすることができる。
【０１３２】
前記〔ＮＣ／ＮＢ〕が、前記式（２）を満たすと、得られるｎ型酸化物半導体膜の体積抵抗率が高すぎず、そのｎ型酸化物半導体膜を活性層に用いた電界効果型トランジスタは、ｏｎ／ｏｆｆ比が高く、良好なトランジスタ特性を示す。
【０１３３】
前記〔ＮＡ／ＮＢ〕が、前記式（１）を満たすと、得られるｎ型酸化物半導体膜が酸素欠損に敏感に影響されにくいため、良好な特性が得られるプロセス範囲が広くなる。また、得られるｎ型酸化物半導体膜の体積抵抗が上昇せず、移動度の低下が生じにくい。
【０１３４】
ディスプレイの駆動回路などに用いられる電界効果型トランジスタの活性層に用いる酸化物半導体膜には、高いキャリア移動度と、いわゆるノーマリーオフ特性とを有することが要求される。高いキャリア移動度とノーマリーオフ特性とを実現する為には、酸化物半導体膜の体積抵抗率を１０−２Ωｃｍ以上１０９Ωｃｍ以下にすることが好ましい。
【０１３５】
前記活性層に用いる酸化物半導体膜の体積抵抗率が高い場合には、ゲート電圧制御によるオン状態で高いキャリア移動度を実現することが困難になることがある。そのため、酸化物半導体膜の体積抵抗率としては、１０６Ωｃｍ以下がより好ましい。
前記活性層に用いる酸化物半導体膜の体積抵抗率が低い場合には、ゲート電圧制御によるオフ状態でＩｄｓ（ドレイン・ソース間電流）を小さくすることが困難になることがある。そのため、酸化物半導体膜の体積抵抗率としては、１０−１Ωｃｍ以上がより好ましい。
【０１３６】
前記酸化物半導体膜の体積抵抗率を制御する具体的方法としては、一般には膜中の酸素量（酸素欠損の濃度）を調整することによってキャリア濃度を変える方法が用いられている。しかしながらこの方法では、焼成条件によって所望のキャリア濃度を実現しなければならず、プロセスマージンが小さい。また、後工程やバイアスストレスなどの影響により、ＴＦＴ特性が変化しやすくなる。
【０１３７】
本発明では、カチオンを価数の異なるカチオンに置換することによってキャリア濃度を制御する事ができる。この場合、酸素欠損を充分減少させることができるので、安定なＴＦＴ特性を得ることができる。
【０１３８】
前記第１の態様では、前記ｎ型酸化物半導体膜中の３価の被置換カチオンをより価数の大きい置換カチオンで置換することにより効率よくキャリアを生成することができるため、焼成プロセスで酸素欠損を増加させキャリアを生成させる必要がなくなりプロセス温度を低くすることができる。
前記第２の態様では、前記ｎ型酸化物半導体膜中の４価の被置換カチオンをより価数の大きい置換カチオンで置換することにより効率よくキャリアを生成することができるため、焼成プロセスで酸素欠損を増加させキャリアを生成させる必要がなくなりプロセス温度を低くすることができる。
【０１３９】
前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を塗布、焼成するプロセスは大気中で行うことができるため、真空成膜プロセスよりも酸素欠損を充分減少させることができる。
前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液から形成される酸化物半導体膜の体積抵抗率の制御方法としては、前記式（１）及び前記式（２）の範囲を満たすことが最も有効であり、これにより、ＴＦＴの活性層として有効な酸化物半導体膜を得ることができる。
【０１４０】
＜＜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るが、有機溶媒が好ましい。
【０１４１】
＜＜＜有機溶媒＞＞＞
前記有機溶媒としては、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、環状エーテル、アルコール、及びアミノアルコールの少なくともいずれかが好ましい。
【０１４２】
−有機酸−
前記有機酸としては、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。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。
【０１４３】
−有機酸エステル−
前記有機酸エステルとしては、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。例えば、酢酸エチル、酢酸プロピル、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。
【０１４４】
−芳香族化合物−
前記芳香族化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、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。
【０１４５】
−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ｎ型酸化物半導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ｎ型酸化物半導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、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、イソホロン、炭酸プロピレン、テトラヒドロフラン、ジヒドロフラン−２（３Ｈ）−オン、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。
【０１４６】
−グリコールエーテル−
前記グリコールエーテルは、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元素含有化合物をよく溶解し、かつ溶解後の安定性が高いため、前記グリコールエーテルを前記ｎ型酸化物半導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ｎ型酸化物半導体膜を得ることができる。
【０１４７】
前記グリコールエーテルとしては、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、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類の炭素数としては、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半導体膜が得られる。
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。
【０１４８】
前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液における前記グリコールエーテル類の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【０１４９】
−ジオール−
前記グリコールエーテルは、ジオールと併用して用いることが好ましい。前記グリコールエーテルは、通常、粘度が１．３ｃｐ〜３．５ｃｐ程度と低粘度であることから、高粘度のジオールと混合することで、容易に前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液の粘度を調整することができる。
【０１５０】
前記ジオールは、各種金属塩類に配位し金属塩の熱的安定性を高める働きがあると考えられ、安定な前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を形成する。
【０１５１】
前記ジオールとしては、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、アルカンジオール、ジアルキレングリコールが好ましい。前記ジオール類の炭素数としては、２〜６が好ましい。前記ジオール類としては、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−ブタンジオールの少なくともいずれかがより好ましい。
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。
【０１５２】
前記炭素数が、６以下であると、揮発性が高く、形成されるｎ型酸化物半導体膜に残りにくくなり、焼成後のｎ型酸化物半導体膜の緻密性を低下させにくい。そして、ｎ型酸化物半導体膜の緻密性が低下した場合には、キャリア移動度が低下し、オン電流が減少することがある。
炭素数２〜６のジオールは、沸点が１８０℃から２５０℃程度であることから、前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を塗布した後の焼成時に揮発し、ｎ型酸化物半導体膜中に残りにくい。また、粘度が１０ｃｐ〜１１０ｃｐ程度であることから、前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を例えばインクジェット法で塗布する場合に、前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液が基板などに着弾する際の広がりを抑える効果がある。また、スピンコート法やダイコート法で塗布する場合には、塗布液の粘度を調整することにより膜厚の制御が容易になる。
【０１５３】
前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液における前記有機溶媒の全溶媒に対する含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０質量％〜１００質量％が好ましく、８０質量％〜１００質量％がより好ましい。残部の大部分が代表的な無機溶媒である水の場合は、表面張力が７２ｄｙｎ／ｃｍと大きく、インクジェットでの吐出性が悪く、かつ沸点が１００℃と低いためにノズル先端でのインクの乾燥が早く、ノズルが詰まりやすいことがある。更にまた、スピンコート法やダイコート法で塗布する場合には、表面張力が高いため、基材との濡れ性が悪く、均一に塗布できないことがある。前記含有量が、前記より好ましい範囲内であると、表面張力が小さくなり吐出性、及び乾燥性の点で有利である。
【０１５４】
前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液における、前記有機溶媒に対する前記ｎ型酸化物半導体膜の原料（例えば、前記第Ａ元素含有化合物、前記第Ｂ元素含有化合物、前記第Ｃ元素含有化合物）の割合としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記有機溶媒１Ｌに対して、前記ｎ型酸化物半導体膜の原料の合計が０．０５ｍｏｌ〜０．５ｍｏｌが好ましい。前記含有割合が、０．０５ｍｏｌ以上であると、焼成後に形成されるｎ型酸化物半導体膜の厚みが薄くならず、連続膜を形成しやすい。また、必要な厚みを得るための重ね塗り回数が少なくなり、高い生産性が得られる。前記含有割合が、０．５ｍｏｌ以下であると、インクジェット法により塗布した際にインクジェットノズル先端でのノズルの詰まりを生じる頻度が少なくなる。
【０１５５】
前記ｎ型酸化物半導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、前記有機溶媒に溶解していることが好ましい。
【０１５６】
＜ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液の作製方法＞
前記ｎ型酸化物半導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、金属塩ジオール溶液と金属塩グリコールエーテル溶液とをそれぞれ作製し、それらを所望の割合で混合する方法などが挙げられる。
【０１５７】
本発明の前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液は、ｎ型酸化物半導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）及び前記式（２）の少なくともいずれかを満たす（好ましくは前記式（１）及び前記式（２）を満たす）ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液は、電界効果型トランジスタの活性層を作製するための塗布液に適している。
【０１５８】
（ｎ型酸化物半導体膜）
本発明のｎ型酸化物半導体膜の一態様は、本発明の前記ｎ型酸化物半導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ｎ型酸化物半導体膜の一態様は、本発明の前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液の焼成物である。
前記ｎ型酸化物半導体膜は、例えば、以下の本発明のｎ型酸化物半導体膜の製造方法によって得られる。
【０１５９】
（ｎ型酸化物半導体膜の製造方法）
本発明のｎ型酸化物半導体膜の製造方法では、本発明の前記ｎ型酸化物半導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ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液として、前記式（１）及び前記式（２）の少なくともいずれかを満たす（好ましくは前記式（１）及び前記式（２）を満たす）ｎ型酸化物半導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活性層に特に適したｎ型酸化物半導体膜が得られる。
【０１６０】
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ｎ型酸化物半導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、ゲート絶縁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。
【０１６１】
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、所望の形状のｎ型酸化物半導体膜、例えば、電界効果型トランジスタの製造において、設計上のチャネル幅（言い換えれば所望の活性層の形状）が得られる点で、付着させる塗布液の量を制御できるインクジェット法、ナノインプリント法が好ましい。インクジェット法、及びナノインプリント法で塗布する際には、室温でも塗布可能であるが、基材（塗布対象物）を４０℃〜１００℃程度に加熱することは、基材表面に付着直後の塗布液が濡れ広がることを抑制することができる点で好ましい。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。
【０１６２】
前記乾燥は、前記ｎ型酸化物半導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。
【０１６３】
前記焼成の温度としては、前記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、膜中の酸素欠損を低減し膜質を向上させることによって、前記第Ｃ元素の導入によるドーピング効率を向上させることができる。また、これによって、キャリア濃度の制御性を向上させることができる。
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。
【０１６４】
形成されるｎ型酸化物半導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〜２００ｎｍが好ましく、２ｎｍ〜１００ｎｍがより好ましく、５ｎｍ〜５０ｎｍが特に好ましい。
【０１６５】
前記ｎ型酸化物半導体膜の用途としては、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。例えば、前記ｎ型酸化物半導体膜の体積抵抗率が、１０−２Ωｃｍ以上１０３Ωｃｍ以下の場合には、電界効果型トランジスタの活性層に用いることができるが、１０−１Ωｃｍ以上１０１Ωｃｍ以下が特に好ましい。また、例えば、前記ｎ型酸化物半導体膜の体積抵抗率が、１０６Ωｃｍを超える場合には、帯電防止膜に用いることができる。
【０１６６】
（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、その他の部材を有する。
【０１６７】
本発明の電界効果型トランジスタは、例えば、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。
【０１６８】
＜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。
【０１６９】
＜ゲート絶縁層＞
前記ゲート絶縁層としては、前記ゲート電極と前記活性層との間に形成された絶縁層であれば、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、３０ｎｍ〜３μｍが好ましく、１００ｎｍ〜１μｍがより好ましい。
【０１７０】
＜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。
【０１７１】
＜活性層＞
前記活性層は、一態様では、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ｎ型酸化物半導体膜からなる活性層であり、本発明の前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を塗布して形成されるｎ型酸化物半導体膜からなる。
また、前記活性層は、他の一態様では、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ｎ型酸化物半導体膜からなる活性層であり、本発明の前記ｎ型酸化物半導体膜である。
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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
（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、
基材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、ｎ型酸化物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。
【０１７５】
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、
基材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基材上に、ｎ型酸化物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。
【０１７６】
＜第１の製造方法＞
前記第１の製造方法について説明する。
【０１７７】
−基材−
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。
【０１７８】
−ゲート電極形成工程−
前記ゲート電極形成工程としては、前記基材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、（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。
【０１７９】
−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、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。
【０１８０】
−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、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。
【０１８１】
−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、本発明の前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を塗布してｎ型酸化物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る。
【０１８２】
前記活性層形成工程においては、前記ｎ型酸化物半導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ｎ型酸化物半導体の体積抵抗率、キャリア移動度、及びキャリア密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。特に前記第Ｃ元素含有化合物は、前記活性層内で効率よくキャリアを生成するため、プロセス温度を低くすることができる。
【０１８３】
前記活性層形成工程においては、前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液が、前記グリコールエーテル及び前記ジオールを含有し、前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液中の前記グリコールエーテルと前記ジオールとの混合比を調整することにより、前記ｎ型酸化物半導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、チャネル形成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。
【０１８４】
前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を塗布してｎ型酸化物半導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ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を前記ゲート絶縁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、設計上のチャネル幅（言い換えれば所望の活性層の形状）が得られる点で、付着させる塗布液の量を制御できるインクジェット法、ナノインプリント法が好ましい。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ｎ型酸化物半導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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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上にスパッタ法等によりＳｉＯ２等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上にインクジェット法などにより前記酸化物半導体膜形成用塗布液を塗布し、熱処理を行い酸化物半導体からなる活性層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。
【０１８７】
＜第２の製造方法＞
前記第２の製造方法について説明する。
【０１８８】
−基材−
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。
【０１８９】
−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、前記基材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、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。
【０１９０】
−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基材上に、本発明の前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を塗布してｎ型酸化物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る。
前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を塗布してｎ型酸化物半導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、前記第１の製造方法の前記活性層形成工程において例示した方法と同様の方法が挙げられる。
【０１９１】
前記活性層形成工程においては、前記ｎ型酸化物半導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ｎ型酸化物半導体の体積抵抗率、キャリア移動度、及びキャリア密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。特に前記第Ｃ元素含有化合物は、前記活性層内で効率よくキャリアを生成するため、プロセス温度を低くすることができる。
【０１９２】
前記活性層形成工程においては、前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液が、前記グリコールエーテル及び前記ジオールを含有し、前記ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液中の前記グリコールエーテルと前記ジオールとの混合比を調整することにより、前記ｎ型酸化物半導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、チャネル形成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。
【０１９３】
−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、前記活性層上に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、例えば、前記第１の製造方法の前記ゲート絶縁層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。
【０１９４】
−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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
（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ｎ型酸化物半導体膜を有する。
本発明の半導体素子の他の一態様は、本発明の前記ｎ型酸化物半導体膜を活性層に有する。
【０１９７】
＜活性層＞
前記活性層としては、本発明の前記ｎ型酸化物半導体膜を有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ｎ型酸化物半導体膜自体が活性層であってもよい。
【０１９８】
前記活性層の構造、形状、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。
【０１９９】
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。
【０２００】
＜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、ｐｎ接合ダイオード、ＰＩＮフォトダイオードなどが挙げられる。
【０２０１】
−ｐｎ接合ダイオード−
前記ｐｎ接合ダイオードは、前記活性層を少なくとも有し、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。
【０２０２】
−−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。
【０２０３】
−−−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。
【０２０４】
−−−ｎ型半導体層−−−
前記ｎ型半導体層は、本発明の前記ｎ型酸化物半導体膜である。
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。
【０２０５】
−−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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
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。
【０２０９】
−−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。
【０２１０】
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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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】
【０２１３】
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。
【０２１４】
（実施例１−１）
＜ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液の作製＞
２−エチルヘキサン酸イットリウムトルエン溶液（Ｙ：８質量％）と２−エチルヘキサン酸インジウムトルエン溶液（Ｉｎ：５質量％）とチタンｎ−ブトキシドとを用意し、金属元素が各々５ｍｍｏｌ、９９．８ｍｍｏｌ、０．２ｍｍｏｌとなるように秤量し、ビーカーにメシチレン８００ｍＬとを加え、室温で混合して溶解させ、ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を作製した。
【０２１５】
（実施例１−２〜１−１２）
表１に示す原料組成で、実施例１−１と同様の方法で、実施例１−２〜１−１２のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を作製した。
【０２１６】
【表１】
2017059819.tif 000003
【０２１７】
表１及び表２において、各種原料、溶媒における名称は以下のとおりである。
【０２１８】
＜原料Ａ＞
Ｙ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）３  ：  ２−エチルヘキサン酸イットリウム
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
ＣｅＣｌ３・７Ｈ２Ｏ  ：  塩化セリウム七水和物
Ｌｕ（ＮＯ３）３・６Ｈ２Ｏ  ：  硝酸ルテチウム六水和物
Ａｌ（ＮＯ３）３・９Ｈ２Ｏ  ：  硝酸アルミニウム九水和物
Ｂ（ＯＨ）３  ：  ホウ酸
Ｇａ（ＮＯ３）３・８Ｈ２Ｏ  ：  硝酸ガリウム八水和物
Ｙ（ＮＯ３）３・６Ｈ２Ｏ  ：  硝酸イットリウム六水和物
Ｌａ（ＮＯ３）３・６Ｈ２Ｏ  ：  硝酸ランタン六水和物
ＬａＣｌ３・７Ｈ２Ｏ  ：  塩化ランタン七水和物
Ｇｄ（ＮＯ３）３・６Ｈ２Ｏ  ：  硝酸ガドリニウム六水和物
【０２１９】
＜原料Ｂ＞
Ｉｎ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）３  ：  ２−エチルヘキサン酸インジウム
ＴｌＣｌ３・４Ｈ２Ｏ  ：  塩化タリウム四水和物
Ｔｌ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）  ：  ２−エチルヘキサン酸タリウム（Ｉ）
Ｔｌ（ＮＯ３）３・３Ｈ２Ｏ  ：  硝酸タリウム三水和物
ＩｎＣｌ３・４Ｈ２Ｏ  ：  塩化インジウム四水和物
Ｉｎ（ＮＯ３）３・３Ｈ２Ｏ  ：  硝酸インジウム三水和物
ＨＣＯＯＴｌ  ：  ギ酸タリウム
Ｔｌ（ＮＯ３）３・３Ｈ２Ｏ  ：  硝酸タリウム三水和物
【０２２０】
＜原料Ｃ＞
Ｔｉ（ＯＢｕ）４  ：  チタンテトラブトキシド
ＺｒＣｌ４  ：  塩化ジルコニウム
Ｎｂ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）４  ：  ２−エチルヘキサン酸ニオブ
ＭｏＯ２（Ｃ５Ｈ７Ｏ２）２  ：  ビス（アセチルアセトナト）酸化モリブデン（ＶＩ）
Ｗ（ＣＯ）６  ：  タングステンヘキサカルボニル
Ｒｅ２Ｏ７  ：  酸化レニウム
ＯｓＯ４  ：  酸化オスミウム
ＩｒＣｌ４  ：  塩化イリジウム
ＰｔＣｌ４  ：  塩化白金
ＳｎＣｌ２  ：  塩化スズ
ＳｂＣｌ３  ：  塩化アンチモン
ＴｅＣｌ４  ：  塩化テルル
【０２２１】
＜溶媒Ｄ＞
ＰＧＭＥ  ：  プロピレングリコールモノメチルエーテル
ＥＧＭＥ  ：  エチレングリコールモノメチルエーテル
ＧＢＬ  ：  γ−ブチロラクトン
ＤＭＦ  ：  Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド
【０２２２】
＜溶媒Ｅ＞
ＥＧ  ：  エチレングリコール
ＰＧ  ：  １，２−プロピレングリコール
ＢＧ  ：  １，３−ブチレングリコール
【０２２３】
＜溶媒Ｆ＞
ＴＨＦ  ：  テトラヒドロフラン
ＩＰＡ  ：  イソプロパノール
ＭｅＯＨ  ：  メタノール
ＢｕＯＨ  ：  １−ブタノール
【０２２４】
（比較例１−１〜１−６）
表２に示す原料組成で、実施例１−１〜１−１２と同様の方法で、比較例１−１〜１−６の塗布液を作製した。
【０２２５】
【表２】
2017059819.tif 000004
【０２２６】
（実施例１−１３）
ＵＶオゾン洗浄済みの２００ｎｍ厚熱酸化膜付きＳｉ基板上に、インクジェット装置で表１中の塗布液１−６を吐出し、微細形状パターンを印刷した。吐出は良好であった。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、図６に示すような所望のパターンのｎ型酸化物半導体膜を得た。
【０２２７】
（実施例１−１４〜１−１８）
実施例１−１３と同様の方法で、表１中の塗布液１−２（実施例１−１４）、塗布液１−４（実施例１−１５）、塗布液１−５（実施例１−１６）、塗布液１−９（実施例１−１７）、及び塗布液１−１１（実施例１−１８）をそれぞれ、吐出・乾燥・焼成し、同様の所望のパターンのｎ型酸化物半導体膜を得た。何れも実施例１−１３と同様に良好な吐出特性を示した。
【０２２８】
（実施例１−１９）
ＵＶオゾン洗浄済みの無アルカリガラス基板上に、スピンコーティング装置で表１中の塗布液１−１０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ｎ型酸化物半導体膜を得た。表３に示すように、基板面内９箇所の平均膜厚は３０．７０±０．５２ｎｍと均一な膜が得られた。４０ｍｍ×４０ｍｍの範囲を１０ｍｍ×１０ｍｍの区画に格子状に１６等分した際の９つの格子点を測定箇所とした。
【０２２９】
【表３】
2017059819.tif 000005
【０２３０】
（実施例１−２０〜１−２４）
実施例１−１９と同様の方法で、表１中の塗布液１−１（実施例１−２０）、塗布液１−３（実施例１−２１）、塗布液１−７（実施例１−２２）、塗布液１−８（実施例１−２３）、及び塗布液１−１２（実施例１−２４）をそれぞれ、印刷・乾燥・焼成し、ｎ型酸化物半導体膜を得た。何れも実施例１−１９と同様に良好な製膜性を示した。
【０２３１】
（実施例１−２５〜１−３０）
＜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。
【０２３２】
−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、ＲＦマグネトロンスパッタリング法でＳｉＯ２を３００ｎｍ成膜してゲート絶縁層とした。
【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−
形成した前記ソース電極及び前記ドレイン電極の間のチャネルに各々塗布液１−２（実施例１−２５）、塗布液１−４（実施例１−２６）、塗布液１−５（実施例１−２７）、塗布液１−６（実施例１−２８）、塗布液１−９（実施例１−２９）、及び塗布液１−１１（実施例１−３０）をインクジェット装置で塗布した。
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４５０℃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、活性層を得た。得られた活性層のチャネル部の平均厚みは約１０ｎｍであった。
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１−７〜１−９）
実施例１−２５〜１−３０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、活性層の形成において塗布液は表２中の塗布液１−２１（比較例１−７）、塗布液１−２２（比較例１−８）、塗布液１−２３（比較例１−９）をそれぞれ、使用した。
【０２３６】
（実施例１−３１〜１−３６）
＜電界効果型トランジスタの作製＞
実施例１−２５〜１−３０と同様の方法で無アルカリガラス基板上にゲート電極及びゲート絶縁膜を形成した。
【０２３７】
−活性層の形成−
形成した前記ソース電極及び前記ドレイン電極の間のチャネルに各々塗布液１−１（実施例１−３１）、塗布液１−３（実施例１−３２）、塗布液１−７（実施例１−３３）、塗布液１−８（実施例１−３４）、塗布液１−１０（実施例１−３５）、及び塗布液１−１２（実施例１−３６）をスピンコーターで塗布した。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ｎ型酸化物半導体膜を得た。更にフォトリソグラフィーによって所定の形状の活性層を得た。
【０２３８】
−ソース電極及びドレイン電極の形成−
次に、にＤＣマグネトロンスパッタリング法でアルミ合金を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。更に大気雰囲気中で３００℃で１時間アニールした。
以上により、電界効果型トランジスタを作製した。
【０２３９】
（比較例１−１０〜１−１２）
実施例１−３１〜１−３６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、活性層の形成において塗布液は表２中の塗布液１−２４（比較例１−１０）、塗布液１−２５（比較例１−１１）、塗布液１−２６（比較例１−１２）をそれぞれ、使用した。
【０２４０】
＜評価＞
−体積抵抗率−
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０Ｖ〜±２０Ｖの電圧をソース・ドレイン間に印加したときの電流を２端子法で測定し、活性層の体積抵抗率を測定した。結果を表４、及び表５に示す。
【０２４１】
−キャリア移動度、及びｏｎ／ｏｆｆ比−
得られた電界効果型トランジスタについて、半導体パラメータ・アナライザ装置（アジレントテクノロジー社製、半導体パラメータ・アナライザＢ１５００Ａ）を用いてソース・ドレイン電圧Ｖｄｓを１０Ｖとした時のゲート電圧Ｖｇｓとソース・ドレイン間電流Ｉｄｓとの関係を求めた。実施例１−２８の結果を図７のグラフに示す。図７から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７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４、表５等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＝２０ＶにおけるＩｄｓ値である。結果を表４、及び表５に示す。
【０２４２】
【表４】
2017059819.tif 000006
【０２４３】
実施例１−２５〜１−３６の本発明のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を塗布して得られるｎ型酸化物半導体を活性層に用いた電界効果型トランジスタは、４５０℃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〕が前記式（１）を満たし、かつ〔ＮＣ／ＮＢ〕が前記式（２）を満たす場合、活性層の体積抵抗率が電界効果型トランジスタの活性層に求められる体積抵抗率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。
【０２４４】
比較例１−７〜１−１２の電界効果型トランジスタの特性を表５に示す。比較例１−７と１−１０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。比較例８と１１ではＩｄｓ＜１ｐＡでオン状態にならなかった。比較例１−９と１−１２では、強いエンハンスメント状態となり充分なオン電流が流れず、移動度も低かった。
【０２４５】
【表５】
2017059819.tif 000007
【０２４６】
（実施例２−１）
＜ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液の作製＞
塩化ジルコニウムと、チタンジイソプロポキシドビス(アセチルアセトナート)イソプロパノール溶液（Ｔｉ：１０質量％）と、ビス（アセチルアセトナト）酸化モリブデン（ＶＩ）とを用意し、金属元素が各々３ｍｍｏｌ、９９．９５ｍｍｏｌ、０．０５ｍｍｏｌとなるように秤量し、ビーカーにエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル４４０ｍＬと１，３−ブチレングリコール４４０ｍＬとを加え、室温で混合して溶解させ、ｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を作製した。
【０２４７】
（実施例２−２〜２−１０）
表６に示す原料組成で、実施例２−１と同様の方法で、実施例２−２〜２−１０のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を作製した。
【０２４８】
【表６】
2017059819.tif 000008
【０２４９】
表６及び表７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。
【０２５０】
＜原料Ａ＞
ＺｒＣｌ４  ：  塩化ジルコニウム
ＨｆＣｌ４  ：  塩化ハフニウム
Ｃｅ（ＮＯ３）３・６Ｈ２Ｏ  ：  硝酸セリウム六水和物
Ｃ６Ｈ１９ＮＳｉ２  ：  ヘキサメチルジシラザン
（ＣＨ３）２ＧｅＣｌ２  ：  二塩化ジメチルゲルマニウム
ＺｒＯ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）２  ：  ビス（２−エチルヘキサン酸）酸化ジルコニウム（ＩＶ）・ミネラルスピリット溶液（Ｚｒ：１２％）
Ｃ１８Ｈ３２ＨｆＯ６  ：  ＨＡＦＮＩＵＭ  ＤＩ−ｎ−ＢＵＴＯＸＩＤＥ  （ＢＩＳ−２，４−ＰＥＮＴＡＮＥＤＩＯＮＡＴＥ），  ５０％  ｉｎ  ｔｏｌｕｅｎｅ／ｎ−ｂｕｔａｎｏｌ
Ｃｅ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）３  ：  ２−エチルヘキサン酸セリウム
Ｃ１６Ｈ３６Ｇｅ  ：  テトラブチルゲルマン
【０２５１】
＜原料Ｂ＞
Ｔｉ（ａｃａｃ）２ＯｉＰｒ２  ：  Ｔｉｔａｎｉｕｍ  ｄｉｉｓｏｐｒｏｐｏｘｉｄｅ  ｂｉｓ（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）
ＴｉＣｌ４・２ＴＨＦ  ：  塩化チタン（ＩＶ）テトラヒドロフラン錯体
ＳｎＣｌ２  ：  塩化スズ
Ｐｂ（ＮＯ３）２  ：  硝酸鉛
Ｐｂ（ＣＨ３ＣＯＯ）２・３Ｈ２Ｏ  ：  酢酸鉛三水和物
Ｔｉ（ＯＢｕ）４  ：  チタンテトラブトキシド
Ｃ１０Ｈ１４Ｏ５Ｔｉ  ：  ビス（２，４−ペンタンジオナト）チタン（ＩＶ）オキシド
Ｓｎ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）２  ：  ２−エチルヘキサン酸スズ
［ＣＨ３ＣＯＣＨＣＯＣＨ３］２Ｓｎ（Ｃ４Ｈ９）２  ：  Ｄｉｂｕｔｙｌｔｉｎ  ｂｉｓ（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）
Ｐｂ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）２  ：  ２−エチルヘキサン酸鉛
【０２５２】
＜原料Ｃ＞
ＭｏＯ２（Ｃ５Ｈ７Ｏ２）２  ：  ビス（アセチルアセトナト）酸化モリブデン（ＶＩ）
Ｗ（ＣＯ）６  ：  タングステンヘキサカルボニル
Ｒｅ２Ｏ７  ：  酸化レニウム
ＲｕＯ４  ：  酸化ルテニウム
ＴｅＣｌ４  ：  塩化テルル
Ｎｂ（Ｃ８Ｈ１５Ｏ２）４  ：  ２−エチルヘキサン酸ニオブ
Ｃ２０Ｈ４５Ｏ５Ｔａ  ：  Ｔａｎｔａｌｕｍ（Ｖ）  ｎ−ｂｕｔｏｘｉｄｅ
ＭｏＯ２（Ｃ５Ｈ７Ｏ２）２  ：  ビス（アセチルアセトナト）酸化モリブデン（ＶＩ）
ＯｓＯ４  ：  酸化オスミウム
Ｓｂ（Ｃ６Ｈ５）３  ：  トリフェニルアンチモン
【０２５３】
＜溶媒Ｄ＞
ＥＧＢＥ  ：  エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル
ＰＧＭＥ  ：  プロピレングリコールモノメチルエーテル
ＥＧＭＥ  ：  エチレングリコールモノメチルエーテル
ＤＭＦ  ：  Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド
【０２５４】
＜溶媒Ｅ＞
ＥＧ  ：  エチレングリコール
ＰＧ  ：  １，２−プロピレングリコール
ＢＧ  ：  １，３−ブチレングリコール
【０２５５】
＜溶媒Ｆ＞
ＴＨＦ  ：  テトラヒドロフラン
【０２５６】
（比較例２−１〜２−６）
表７に示す原料組成で、実施例２−１〜２−１０と同様の方法で、比較例２−１〜２−６の塗布液を作製した。
【０２５７】
【表７】
2017059819.tif 000009
【０２５８】
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。
【０２５９】
本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞  Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ、Ｂ、Ａｌ、及びＧａの少なくともいずれかである第Ａ元素と、
Ｉｎ、及びＴｌの少なくともいずれかである第Ｂ元素と、
第４族元素、第５族元素、第６族元素、第７族元素、第８族元素、第９族元素、第１０族元素、第１４族元素、第１５族元素、及び第１６族元素の少なくともいずれかである第Ｃ元素と、
溶媒と、
を含有することを特徴とするｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液である。
＜２＞  前記第Ａ元素が、Ｓｃ、Ｙ、及びＬｎの少なくともいずれかである前記＜１＞に記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液である。
＜３＞  前記第Ａ元素と、前記第Ｂ元素との組合せが、ビクスバイト構造の複合酸化物を形成しうる組合せである前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液である。
＜４＞  前記第Ｃ元素が、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、及びＴｅの少なくともいずれかである前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液である。
＜５＞  Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｉ、及びＧｅの少なくともいずれかである第Ａ元素と、
Ｔｉ、Ｓｎ、及びＰｂの少なくともいずれかである第Ｂ元素と、
第５族元素、第６族元素、第７族元素、第８族元素、第９族元素、第１０族元素、第１５族元素、及び第１６族元素の少なくともいずれかである第Ｃ元素と、
溶媒と、
を含有することを特徴とするｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液である。
＜６＞  前記第Ｃ元素が、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、及びＴｅの少なくともいずれかである前記＜５＞に記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液である。
＜７＞  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）とが、下記式（１）を満たす前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液である。
０．０２≦〔ＮＡ／ＮＢ〕≦０．２    式（１）
＜８＞  前記第Ｃ元素の原子数の合計（ＮＣ）と、前記第Ｂ元素の原子数の合計（ＮＢ）とが、下記式（２）を満たす前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液である。
０．０００１≦〔ＮＣ／ＮＢ〕≦０．０５    式（２）
＜９＞  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、及び金属錯体類の少なくともいずれかであり、
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、及び金属錯体類の少なくともいずれかであり、
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、及び金属錯体類の少なくともいずれかである、
前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液である。
＜１０＞  前記溶媒が、有機溶媒を含有する前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液である。
＜１１＞  前記有機溶媒が、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、及び非プロトン性極性溶媒の少なくともいずれかを含有する前記＜１０に記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液である。
＜１２＞  前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載のｎ型酸化物半導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ｎ型酸化物半導体膜の製造方法である。
＜１３＞  基材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、ｎ型酸化物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、
前記活性層形成工程が、前記ゲート絶縁層上に前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を塗布して前記ｎ型酸化物半導体からなる前記活性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。
＜１４＞  基材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基材上に、酸化物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、
前記活性層形成工程が、前記基材上に前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液して前記酸化物半導体からなる前記活性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。
＜１５＞  前記活性層形成工程において、前記ｎ型酸化物半導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ｎ型酸化物半導体の体積抵抗率、キャリア移動度、及びキャリア密度の少なくともいずれかを制御する前記＜１３＞から＜１４＞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。
＜１６＞  前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載のｎ型酸化物半導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ことを特徴とするｎ型酸化物半導体膜である。
＜１７＞  前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液の焼成物であることを特徴とするｎ型酸化物半導体膜である。
＜１８＞  前記＜１６＞から＜１７＞のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜を有することを特徴とする半導体素子である。
＜１９＞  前記＜１６＞から＜１７＞のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜を活性層に有することを特徴とする半導体素子である。
＜２０＞  ダイオードである前記＜１８＞から＜１９＞のいずれかに記載の半導体素子である。
＜２１＞  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ｎ型酸化物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ｎ型酸化物半導体膜が、前記＜１６＞から＜１７＞のいずれかに記載のｎ型酸化物半導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。
＜２２＞  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ｎ型酸化物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ｎ型酸化物半導体膜が、前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載のｎ型酸化物半導体膜形成用塗布液を塗布して形成されるｎ型酸化物半導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。
【符号の説明】
【０２６０】
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
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２６１】
【特許文献１】特許第４７６７６１６号公報
【非特許文献】
【０２６２】
【非特許文献１】Ｓｃｉｅｎｃｅ、  Ｖｏｌ．３００、（２００３）１２６９
【図５Ａ】
2017059819.tif 000010
【図５Ｂ】
2017059819.tif 000011
【図５Ｃ】
2017059819.tif 000012
【図５Ｄ】
2017059819.tif 000013
【図７】
2017059819.tif 000014
【図１】
2017059819.tif 000015
【図２】
2017059819.tif 000016
【図３】
2017059819.tif 000017
【図４】
2017059819.tif 000018
【図６】
2017059819.tif 000019