8。
[0340]根据以上过程，形成非易失性存储器。形成例子6中的非易失性存储器的第一栅极绝缘层102的钡锶复合氧化物绝缘膜表现出近似7的相对电容率，证实了低漏电流特性。此外，在X射线衍射实验中，发现达到了非晶状态。
[0341](例子7)
[0342]接下来，作为例子7，给出根据本发明的实施例的电容器的描述。该电容器可以用在用于驱动根据第七实施例的液晶元件的一个晶体管/一个电容器电路中或者用在根据第三实施例的易失性存储器中。参考图34给出以下描述。
[0343]首先，通过真空气相沉积经由金属掩膜在由无碱玻璃制成的基板901上形成具有近似10nm厚度的铝膜，以形成具有要求的形状的下部电容器电极902。
[0344]接下来，形成镁镧氧化物绝缘薄膜，其变为电容器电介质层903。首先，制造用于形成氧化物绝缘膜的墨水。具体地，将0.8ml的2-乙基己酸镁(magnesium2-ethylhexanoate)的甲苯溶液(Mg含量3wt%，STREM12-1260)和2ml的2-乙基己酸镧的甲苯溶液(La含量7wt%，由Wako Pure化学有限公司制造的122-03371)混合在一起。此夕卜，添加3ml的甲苯以稀释此混合物。因而，准备好用于形成镁镧氧化物绝缘膜的无色透明墨水。接下来，通过旋涂(以100rpm旋转5秒，然后以3000rpm旋转20秒)将此墨水涂敷到基板901上，其中下部电容器电极902已经形成在该基板901上。然后，在空气中进行热处理(在200°C、300°C和400°C每个处达一小时)。因而，形成具有354nm厚度的镁镧氧化物绝缘薄膜。
[0345]接下来，通过真空气相沉积经由金属掩膜形成具有近似10nm厚度的铝膜，以形成上部电容器电极904。
[0346]图35指示在例子7中形成的电容器的施加的电场频率和相对电容率ε之间的关系以及在例子7中形成的电容器的施加的电场频率和介电损耗tan δ之间的关系。如图35中所示，在从10Hz到IMHz的区域中，例子7中形成的电容器的相对电容率ε大于或等于6.1，因此证实了高相对电容率。此外，还证实了介电损耗tan δ低，在从10Hz到100kHz的区域中，小于或等于近似2 %。
[0347](例子8)
[0348]接下来，作为例子8，给出根据本发明的实施例的电容器的描述。类似于例子7，此电容器可以用在用于驱动根据第七实施例的液晶元件的一个晶体管/一个电容器电路中或者根据第三实施例的易失性存储器中。参考图34给出以下描述。
[0349]首先，通过真空气相沉积经由金属掩膜在由无碱玻璃制成的基板901上形成具有近似10nm厚度的铝膜，以形成具有要求的形状的下部电容器电极902。
[0350]接下来，形成锶镧氧化物绝缘薄膜，其变为电容器电介质层903。首先，制造用于形成氧化物绝缘膜的墨水。具体地，将4.4ml的2-乙基己酸锶的甲苯溶液(Sr含量2wt%，由Wako Pure化学有限公司制造的195-09561)和2ml的2-乙基己酸镧的甲苯溶液(La含量7wt%，由Wako Pure化学有限公司制造的122-03371)混合在一起。此外，添加6ml的甲苯以稀释此混合物。因而，准备好用于形成锶镧氧化物绝缘膜的无色透明墨水。接下来，通过旋涂(以100rpm旋转5秒，然后以3000rpm旋转20秒)将此墨水涂敷到基板901上，其中下部电容器电极902已经形成在该基板901上。然后，在空气中进行热处理(在200°C、300°C和400°C每个处达一小时)。因而，形成具有180nm厚度的锶镧氧化物绝缘薄膜。
[0351]接下来，通过真空气相沉积经由金属掩膜形成具有近似10nm厚度的铝膜，以形成上部电容器电极904。
[0352]图36指示在例子8中形成的电容器的施加的电场频率和相对电容率ε之间的关系以及在例子8中形成的电容器的施加的电场频率和介电损耗tan δ之间的关系。如图36中所示，在从10Hz到IMHz的区域中，例子8中形成的电容器的相对电容率ε大于或等于9.7，因此证实了高相对电容率。此外，还证实了介电损耗tan δ低，在从10Hz到100kHz的区域中，小于或等于近似1%。
[0353](比较例子2)
[0354]接下来，给出在比较例子2中形成的电容器的描述。在比较例子2中形成的电容器的结构与图34中例不的例子7和8中的电容器的结构相同。
[0355]在比较例子2的电容器中，通过真空气相沉积经由金属掩膜在由无碱玻璃制成的基板901上形成具有近似10nm厚度的铝膜，以形成具有要求的形状的下部电容器电极902。
[0356]然后，通过RF磁电管溅射形成具有近似285nm厚度的S1j莫以形成绝缘膜903。然后，通过真空气相沉积经由金属掩膜形成具有近似10nm厚度的铝膜，以形成上部电容器电极904。
[0357]图37指示在比较例子2中形成的电容器的施加的电场频率和相对电容率ε之间的关系以及在比较例子2中形成的电容器的施加的电场频率和介电损耗tan δ之间的关系。如图37中所示，在比较例子2中形成的电容器的介电损耗tan δ低，在直到250kHz的区域中小于或等于近似1%。但是，在从10Hz到IMHz的区域中，相对电容率ε近似是3.9，这是低于例子7和8中的相对电容率ε的值。
[0358](例子9)
[0359]接下来，作为例子9，参考图2给出根据本发明的实施例的场效应晶体管的描述。例子9的场效应晶体管如下形成。首先，通过真空气相沉积经由金属掩膜在由无碱玻璃制成的基板21上形成具有近似10nm厚度的铝膜，以形成栅极电极22。接下来，通过与例子8相同的方法，形成由锶镧氧化物制成的并具有230nm厚度的栅极绝缘层23。接下来，通过DC磁电管溅射在室温下形成变为半导体层24的MgIn2O4膜。溅射气体是氩气和氧气的混合物，并且利用金属掩膜在要求的区域中形成具有10nm厚度的膜。接下来，通过真空气相沉积经由金属掩膜形成具有10nm厚度的铝膜，以便形成源极电极25和漏极电极26。沟道长度L是50 μ m并且沟道宽度W是400 μ m。最后，在300°C在空气中进行热处理达一个小时。因而，形成例子9的场效应晶体管。
[0360](比较例子3)
[0361]接下来，作为比较例子3，参考图2给出具有传统结构的场效应晶体管的描述。根据例子9的场效应晶体管和根据比较例子3的场效应晶体管之间的差别是形成栅极绝缘层23的方法；至于其它层，使用相同的制造方法和材料。
[0362]通过与例子9相同的方法在绝缘基板21上形成栅极电极22。随后，通过RF磁电管溅射形成具有10nm厚度的S1J莫以形成栅极绝缘层23。随后，通过与例子9相同的方法，形成半导体层24、源极电极25和漏极电极26。最后，类似于例子9，在300°C在空气中进行热处理达一个小时。因而，形成根据比较例子3的场效应晶体管。
[0363](例子9和比较例子3)
[0364]图38指示在根据例子9的场效应晶体管和根据比较例子3的场效应晶体管中在源极漏极间电压丨是20V的情况下栅极电压Vg和源极漏极间电流I ds之间的关系。如图38所示，根据例子9的场效应晶体管和根据比较例子3的场效应晶体管两者均具有大于或等于8的开/关比，因此实现具有良好切换特性的TFT特性。此外，在根据例子9的场效应晶体管中，导通电流大于或等于根据比较例子3的场效应晶体管的导通电流的两倍。这是因为例子9中的栅极绝缘膜的相对电容率大于或等于比较例子3中的栅极绝缘膜的相对电容率的两倍。
[0365](例子10)
[0366]接下来，给出作为例子10的根据本发明的实施例的图像显示设备的描述。根据例子10的图像显示设备是图16中例示的有机EL显示设备。参考图39描述制造根据例子10的有机EL显示设备的方法。
[0367]在步骤S102中，形成第一栅极电极202和第二栅极电极203。具体地，在由无碱玻璃制成的玻璃基板201上，通过DC溅射形成具有近似10nm厚度的钼膜。随后，涂敷光刻胶以形成据有与要形成的图案相同图案的抗蚀图案。光刻胶经历预烘干、通过具有光掩膜的步进机曝光、以及显现。此外，进行RIE(反应离子刻蚀)以从未形成抗蚀图案的区域移除钼膜。随后，也移除抗蚀图案，以便形成第一栅极电极202和第二栅极电极203。
[0368]接下来，在步骤S104，形成栅极绝缘膜204。具体地，通过分别在四乙二醇二甲醚(四乙醇二甲醚)和四氢呋喃(THF)中溶解La (thd) 3和Mg (thd) 2(thd = 2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)制成液态原材料。通过CVD方法将此液态原材料涂敷在第一栅极电极
202、第二栅极电极203和玻璃基板201上以形成具有200nm厚度的镁镧复合氧化物绝缘膜。随后，涂敷光刻胶以形成具有与要形成的图案相同的图案的抗蚀图案。光刻胶经历预烘干、通过具有光掩膜的步进机曝光、以及显现。此外，进行RIE (反应离子刻蚀)以从未形成抗蚀图案的区域移除镁镧复合氧化物绝缘膜。随后，也移除抗蚀图案，以便在第二栅极电极203上形成具有通孔的栅极绝缘膜204。
[0369]接下来，在步骤S106中，形成第一源极电极205、第二源极电极207、第一漏极电极206和第二漏极电极208。具体地，通过DC溅射在栅极绝缘层204上形成具有近似10nm厚度的作为透明导电膜的ITO膜。随后，在ITO膜上涂敷光刻胶。光刻胶经历预烘干、通过具有光掩膜的步进机曝光、以及显现，以便形成具有与要形成的图案相同的图案的抗蚀图案。此外，进行RIE(反应离子刻蚀)以从未形成抗蚀图案的区域移除ITO膜。随后，也移除抗蚀图案，以便形成第一源极电极205、第二源极电极207、第一漏极电极206和第二漏极电极208。因而，连接第一漏极电极206和第二栅极电极203。
[0370]接下来，在步骤S108，形成第一半导体层209和第二半导体层210。具体地，通过DC溅射形成具有近似10nm厚度的镁铟氧化物膜。随后，在镁铟膜上涂敷光刻胶。光刻胶经历预烘干、通过具有光掩膜的步进机曝光、以及显现，以便形成具有与要形成的图案相同的图案的抗蚀图案。此外，进行RIE(反应离子刻蚀)以从未形成抗蚀图案的区域移除镁铟氧化物膜。随后，也移除抗蚀图案，以便形成第一半导体层209和第二半导体层210。因而，形成第一半导体层209以便在第一源极电极205和第一漏极电极206之间形成沟道，并且形成第二半导体层210以便在第二源极电极207和第二漏极电极208之间形成沟道。
[0371]接下来，在步骤S110，形成第一保护层211和第二保护层212。具体地，在整个基板上涂敷感光氟树脂。感光氟树脂经历预烘干、通过具有光掩膜的步进机曝光、以及显现，以便形成要求的图案。然后感光氟树脂经历后烘干(postbaking)。因而，形成具有近似400nm厚度的第一保护层211和第二保护层212。
[0372]接下来，在步骤S112，形成分隔壁213。具体地，在整个基板上，涂敷感光聚酰亚胺材料。感光聚酰亚胺材料经历预烘干、通过具有光掩膜的步进机曝光、以及显现，以便形成要求的图案。然后感光聚酰亚胺材料经历后烘干。因而，形成具有近似Iym厚度的分隔壁
213。
[0373]接下来，在步骤S114，利用喷墨打印机，在未形成分隔壁213的区域形成有机EL层
214。
[0374]接下来，在步骤S116，形成顶部电极215。具体地，通过真空气相沉积来沉积MgAg，以便形成顶部电极215。
[0375]接下来，在步骤S118，形成密封层216。具体地，通过CVD形成具有近似2 μ m厚度的S1J莫，以便形成密封层216。
[0376]接下来，在步骤S120，粘附相对绝缘基板218。具体地，在密封层216上形成粘附层217，并且由无碱玻璃制成的相对绝缘基板218被粘附到该粘附层217。因而，如图16所示形成根据例子7的有机EL显示设备的显示面板。
[0377]接下来，在步骤S122，连接显示控制设备。具体地，将显示控制设备(未示出)连接到显示面板以便可以在该显示面板上显示图像。因而，形成包括有机EL显示设备的图像显示系统。
[0378]在例子7中形成的有机EL显示设备可以以低电压驱动，因此可以降低图像显示系统的功耗。
[0379]本发明不限于在此所述的具体实施例，并且可以不脱离本发明的范围做出变更和修改。
[0380]本申请是基于以下向日本专利局提交的日本优先权申请:2009年12月25日提交的 N0.2009-295425^2010 年 3 月 18 日提交的 N0.2010-062244^2010 年 12 月 3 日提交的N0.2010-270240以及2010年12月6日提交的N0.2010-271980，其全部内容通过参考合并于此。
【主权项】
1.一种用于利用溶液形成氧化物绝缘膜的绝缘膜形成墨水，所述溶液包括: 一种或两种或更多种碱土金属元素；以及 从由Ga、Sc、Y和除了 Ce之外的镧系元素构成的组中选择的一种或两种或更多种金属元素。2.根据权利要求1的绝缘膜形成墨水，还包括: 从由Al、T1、Zr、Hf、Ce、Nb和Ta构成的组中选取的一种或两种或更多种金属元素。3.根据权利要求1或2的绝缘膜形成墨水，还包括: 所述金属的金属有机酸式盐和金属有机络合物中的至少一个。4.根据权利要求3的绝缘膜形成墨水，其中 所述金属有机酸式盐是取代的或者非取代的羧酸盐。5.根据权利要求3的绝缘膜形成墨水，其中 所述金属有机络合物包括乙酰丙酮衍生物、取代的或者非取代的苯基组或者取代的或非取代的烷氧基组。6.根据权利要求3的绝缘膜形成墨水，其中 所述金属有机络合物包括羰基组、取代的或者非取代的烷基组或者取代的或非取代的环戊二烯组。7.根据权利要求1或2的绝缘膜形成墨水，还包括: 所述金属的无机盐。8.一种制造氧化物绝缘膜的方法，包括: 涂敷步骤，在基板上涂覆绝缘膜形成墨水，其中一种或两种或更多种碱土金属元素、以及从由Ga、Sc、Y和除了 Ce之外的镧系元素构成的组中选择的一种或两种或更多种金属元素被包括在所述绝缘膜形成墨水的溶液中；以及 加热处理步骤，对涂敷在基板上的绝缘膜形成墨水进行加热处理，以将金属氧化物转换为绝缘膜。9.根据权利要求8的制造氧化物绝缘膜的方法，其中所述绝缘膜形成墨水包括: 从由Al、T1、Zr、Hf、Ce、Nb和Ta构成的组中选取的一种或两种或更多种金属元素。10.根据权利要求8或9的制造氧化物绝缘膜的方法，其中所述绝缘膜形成墨水包括: 所述金属的金属有机酸式盐和金属有机络合物中的至少一个。11.根据权利要求10的制造氧化物绝缘膜的方法，其中 所述金属有机酸式盐是取代的或者非取代的羧酸盐。12.根据权利要求10的制造氧化物绝缘膜的方法，其中 所述金属有机络合物包括乙酰丙酮衍生物、取代的或者非取代的苯基组或者取代的或非取代的烷氧基组。13.根据权利要求10的制造氧化物绝缘膜的方法，其中 所述金属有机络合物包括羰基组、取代的或者非取代的烷基组或者取代的或非取代的环戊二烯组。14.根据权利要求8或9的制造氧化物绝缘膜的方法，其中所述绝缘膜形成墨水包括所述金属的无机盐。15.根据权利要求8或9的制造氧化物绝缘膜的方法，其中所述加热处理步骤中的温度是所述绝缘膜能够维持非晶状态的温度。16.根据权利要求10的制造氧化物绝缘膜的方法，其中所述加热处理步骤中的温度是所述绝缘膜能够维持非晶状态的温度。17.根据权利要求11-14中的任意一项的制造氧化物绝缘膜的方法，其中所述加热处理步骤中的温度是所述绝缘膜能够维持非晶状态的温度。18.—种制造半导体设备的方法，所述半导体设备包括: 半导体基板； 在所述基板上形成的源极电极、漏极电极和栅极电极； 半导体层，当向所述栅极电极施加预定电压时，通过该半导体层在所述源极电极和所述漏极电极之间形成沟道；以及 栅极绝缘层，提供在该栅极电极和该半导体层之间，其中 该栅极绝缘层通过根据权利要求8到17中的任意一项的制造绝缘膜的方法而形成。19.一种制造半导体设备的方法，所述半导体设备包括: 半导体基板； 栅极电极，用于施加栅极电压； 源极电极和漏极电极，用于汲取电流； 半导体层，与所述源极电极和漏极电极相邻地提供；以及 栅极绝缘层，提供在该栅极电极和该半导体层之间，其中 该栅极绝缘层通过根据权利要求8到17中的任意一项的制造绝缘膜的方法而形成。
【专利摘要】场效应晶体管包括：基板；在该基板上形成的源极电极、漏极电极和栅极电极；半导体层，当向栅极电极施加预定电压时，通过该半导体层在该源极电极和漏极电极之间形成沟道；以及栅极绝缘层，提供在该栅极电极和该半导体层之间。该栅极绝缘层由包括一种或两种或更多种碱土金属元素以及从由Ga、Sc、Y和除了Ce之外的镧系元素构成的组中选择的一种或两种或更多种元素的非晶复合金属氧化物绝缘膜形成。
【IPC分类】G02F1/136, H01L29/788, G09G3/20, H01L27/108, H01L29/786, G09G3/32, H01L27/32, G02F1/1368, H01L29/49, G09G3/36
【公开号】CN105097952
【申请号】CN201510559715
【发明人】曾根雄司, 植田尚之, 中村有希, 安部由希子
【申请人】株式会社理光
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2010年12月22日
【公告号】CN102782858A, CN102782858B, EP2517255A1, EP2517255A4, US20120248451