[发明专利]氧化物半导体层及其制造方法、以及氧化物半导体的前驱体、半导体元件及电子装置

说明书

本发明的课题在于提供一种能够减少裂纹的生成且具有优异的电特性及稳定性的氧化物半导体层、及具有该氧化物半导体层的半导体元件与电子装置。本发明的解决手段在于提供一种氧化物半导体层的制造方法，包含以下工序：前驱体层的形成工序，其将氧化物半导体的前驱体在基板上或其上方形成为层状，其中该氧化物半导体的前驱体是将被氧化时成为氧化物半导体的金属的化合物分散在含有粘合剂的溶液中而成的，所述粘合剂包含脂肪族聚碳酸酯；及烧成工序，其在使该粘合剂的90wt％以上分解的第1温度将该前驱体层加热之后，在比该第1温度更高、而且为前述金属与氧键合、且差示热分析法(DTA)的放热峰值即第2温度(以X表示的温度)以上的温度烧成该前驱体层。

本申请是国际申请日为2014年7月4日的PCT国际申请PCT/JP2014/067960进入中国国家阶段的申请号为201480044072.4、发明名称为“氧化物半导体层及其制造方法、以及氧化物半导体的前驱体、氧化物半导体层、半导体元件及电子装置”的原申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及氧化物半导体层及其制造方法、以及氧化物半导体的前驱体、氧化物半导体层、半导体元件及电子装置。

背景技术

薄膜晶体管(TFT)，通过将微细且薄的膜层叠而形成的小型放大管，而且是具有栅极、源极、及漏极的三端子元件。

以往，主要是使用多晶硅膜、或非晶质硅膜作为薄膜晶体管的通道层。但是，多晶硅膜时，由于在结晶粒子之间的界面产生电子散射等，致使电子迁移率受到限制，其结果，晶体管特性产生偏差。另外，非晶质硅膜时，因为电子迁移率非常低且时间容易引起元件产生劣化，所以有元件的可靠性降低的问题。因此，电子迁移率比非晶质硅膜高而且晶体管特性的偏差比多晶硅膜少的氧化物半导体受到关注。

最近，欲使用印刷法、涂布法等的低能源制程在挠性树脂基板上制造电子装置的尝试，积极地进行中。通过使用印刷法和涂布法而直接在基板上将半导体层图案化，结果具有能够将用于图案化的蚀刻处理工序省略的优点。

例如，如专利文献1～3，使用导电性高分子和有机半导体进行涂布而制造挠性电子装置的尝试正在进行中。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-134547号公报

专利文献2：日本特开2007-165900号公报

专利文献3：日本特开2007-201056号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在产业界及消费者要求的各式各样的形态的信息终端设备和信息家电之中，半导体必须更高速地工作且长期间稳定，而且低环境负荷。但是，因为现有技术通常所采用的制程，例如使用真空制程和光刻法这样的需要比较长时间、及/或昂贵的设备的制程，所以原材料和制造能源的使用效率变得非常差。这从工业性或量产性的观点出发，是不优选的。另一方面，现状是对于以往被使用作为主流的硅半导体，非常难以适应使用上述的印刷法和涂布法的制程(以下，总称为“低能源制程”)。另外，即便采用专利文献1～3所记载的导电性高分子及有机半导体时，其电性(electrical property)和稳定性尚不充分。

所谓使用低能源制程、及功能性溶液或功能性糊剂而制造的半导体元件及电子装置，从电子装置的挠性化、及上述的工业性或量产性的观点，目前在产业界非常地受到注目。