[发明专利]形成氧化物的涂布液、制造氧化物膜的方法和制造场效应晶体管的方法

说明书

本发明涉及一种形成氧化物的涂布液、制造氧化物膜的方法和制造场效应晶体管的方法。所述涂布液包含：A元素，所述A元素是至少一种碱土金属；和B元素，所述B元素是选自由镓(Ga)、钪(Sc)、镱(Y)和镧系元素所组成的组中的至少一种，其中，当所述A元素的总浓度由C_A mg/L来表示并且所述B元素的总浓度由C_B mg/L来表示时，所述涂布液中的钠(Na)和钾(K)的总浓度为(C_A+C_B)/10³mg/L或更小并且所述涂布液中的铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)和铜(Cu)的总浓度为(C_A+C_B)/10³mg/L或更小。

技术领域

本发明涉及用于形成氧化物的涂布液(下文中可称为“氧化物形成用涂布液”)、用于制造氧化物膜的方法以及用于制造场效应晶体管的方法。

背景技术

场效应晶体管(FET)是基于以下原理控制源电极和漏电极之间的电流的晶体管：将电场施加到栅电极，以利用沟道的电场在电子或空穴流中提供栅极。

由于它们的特性，FET已被用作例如开关元件和放大元件。FET具有低的栅电流并且具有扁平结构，因此与双极晶体管相比可被容易地制造并集成。由于这些原因，FET是现有电子装置中使用的集成电路中的基本元件。FET已被应用于例如有源矩阵显示器作为薄膜晶体管(TFT)。

近年来，平板显示器(FPD)、液晶显示器、有机电致发光(EL)显示器和电子纸已经付诸实践。

这些FPD由在有源层中含有使用非晶硅或多晶硅的TFT的驱动电路驱动。已经要求FPD具有增大的尺寸、改进的清晰度和图像质量，以及提高的驱动速度。为此，需要载流子迁移率高、开/关比高、性能随时间的变化微小并且元件之间的变化小的TFT。

然而，非晶硅或多晶硅具有优点和缺点。因此，难以同时满足所有上述要求。为了响应这些要求，在有源层中使用氧化物半导体(可以预期其迁移率高于非晶硅)，已经积极地对TFT进行开发。例如，公开了在半导体层中使用InGaZnO₄的TFT(参见K.Nomura及其他5人，“使用非晶氧化物半导体室温制造透明柔性薄膜晶体管”，《自然》，第432卷，第25期，2004年11月，第488至492页(K.Nomura,and 5others“Room-temperature fabrication oftransparent flexible thin film transistors using amorphous oxidesemiconductors”,NATURE,VOL.432,25,NOVEMBER,2004,pp.488to 492))。

通常而言，通过诸如溅射方法或CVD(化学气相沉积)方法之类的气相方法来形成构成TFT的半导体层和栅极绝缘层。然而，溅射方法和CVD方法需要真空设备，并且必要的装置昂贵，从而在成本方面带来问题。因此，近年来，诸如狭缝涂覆之类的液相方法因其不需要这种真空装置而受到关注。

在液相方法中，诸如狭缝涂覆和模涂以及旋涂之类的涂覆方法使用涂布液。公布号为2014-143403的日本未审查专利申请公开了一种多组分氧化物半导体的前体涂布溶液。公布号为2014-143403的日本未审查专利申请公开了一种前体涂布液，其可通过要求具有高至中等粘度的涂布液的印刷方法进行图案化，并且可通过烧制而获得具有半导体电特性的氧化物半导体膜。公布号为2010-283190的日本未审查专利申请公开了一种半导体层，其包括通过使用含有氧化物半导体前体的溶液或分散液而形成的膜。在公布号为2010-283190的日本未审查专利申请中，通过涂覆还形成了栅电极或源电极和漏电极，以及栅极绝缘层。

本发明的目的是提供一种氧化物形成用涂布液，其形成具有抑制其性能劣化的氧化物膜。

发明内容