半导体器件及其制造方法以及脂肪族聚碳酸酯的制作方法

半导体器件及其制造方法以及脂肪族聚碳酸酯的制作方法
【专利摘要】本发明的课题在于提供一种薄膜晶体管及其制造方法，所述薄膜晶体管不必使用在真空下或低压下的各工艺且不必使用昂贵的设备，而对于提供一种能够简便地实现自对准式地形成源极/漏极区域。本发明的一种半导体器件的制造方法，包括以下的步骤：脂肪族聚碳酸酯层形成步骤，其是将介由栅绝缘层30而被配置在本半导体层20上的栅电极层40、及半导体层20覆盖而形成脂肪族聚碳酸酯层50，此脂肪族聚碳酸酯层50是具有使半导体层20成为n型或p型的半导体层的掺杂剂；及加热步骤，其是在将其掺杂剂导入半导体层20中且于将脂肪族聚碳酸酯层50分解的温度下进行加热。
【专利说明】
半导体器件及其制造方法从及脂肪族聚碳酸醋
技术领域
[0001] 本发明是有关于一种半导体器件及其制造方法、W及脂肪族聚碳酸醋。
【背景技术】
[0002] 先前，在制造半导体器件的一例的薄膜晶体管的过程，其主流是使用所谓在真空 下或低压下的成膜工艺或蚀刻工艺。近年来，逐渐活用通过在基板上将各种溶液作为起始 材料且在常压下形成功能性材料层，而制造薄膜晶体管的技术，来代替在真空下或低压下 的步骤(专利文献1)。 现有技术文献 专利文献
[0003] 专利文献1:日本特开2013-110175号公报

【发明内容】
发明所要解决的课题
[0004] W往，被采用的上述在真空下或低压下的各工艺，因为是需要比较性的长时间、 及/或昂贵的设备的工艺，所W原材料、制造能源等的使用效率是变为非常差。运从工业性 或量产性的观点而言，乃是不佳。另一方面，通过采用将具有各种特点的溶液作为起始材料 而形成功能性材料层的技术来制造半导体器件的技术，从工业性或量产性的观点而言，目 前在产业界是非常地受到关注。但是，使其成为理想的半导体器件的研究及开发，可说是尚 不完全。
[0005] 代表性的课题的一个例子是如W下。为了实现进一步提升半导体器件的一个例子 的薄膜晶体管的性能，本申请发明人等是预料此薄膜晶体管的周边电路会被要求集成化。 而且，存在有W下的问题:在W往被采用的逆交错式的薄膜晶体管，是集成化越进展而越无 法忽视寄生电容（parasitiC capacitance)的问题。因此，被认为适合实现自对准（se 1 f- Align)式的薄膜晶体管的具备共平面型（coplanar type)构造(换言之，交错构造)的薄膜 晶体管，是成为能够解决前述的各种问题的一个态样。因此，如何采用使用具有各种特点的 溶液来形成功能性材料层的技术，来实现自对准（self-Align)式的薄膜晶体管是成为问 题。
[0006] 采用具有上述的共平面型构造的薄膜晶体管时，可说是因为通过将栅电极利用作 为举例而言的掩膜而能够自对准式地形成源极/漏极区域，所W能够实现自对准式的薄膜 晶体管。但是，如上述，W往为了形成源极/漏极区域而采用的离子植入法，因为必须在真空 下进行而不佳。 用于解决课题的技术方案
[0007] 本发明是通过解决上述的各种问题的至少1个，不必使用在真空下或低压下的各 工艺且不必使用昂贵的设备，而对于提供一种能够简便地实现自对准式地形成源极/漏极 区域的半导体器件、及其制造方法有重大的贡献。并且，本发明对于提供一种实现形成此种 源极/漏极区域的材料也有重大的贡献。
[0008] W往，本申请发明人等在使用某溶液而形成功能性材料层时所进行的研究或开 发，是将具有各种特点的溶液本身作为起始材料而形成的功能性材料层。但是，重复专屯、研 究与分析的结果，本申请发明人等新发现能够将使用特殊溶液而形成的层，活用在可说是 使已经形成的母材层变质或改性。并且，本申请发明人等也同时发现即便假设此母材是氧 化物层，使此母材的层变质或改性之后，使用已完成其任务的此特殊溶液而形成的层的除 去，也能够W高准确性地实现。本发明是基于上述的观点而创造出来。
[0009] 本发明的一种半导体器件的制造方法，包括W下的步骤:脂肪族聚碳酸醋层形成 步骤，其是将介由栅绝缘层而被配置在半导体层上的栅电极层、及此半导体层覆盖而形成 脂肪族聚碳酸醋层，此脂肪族聚碳酸醋层具有使此半导体层成为η型或P型的半导体层的渗 杂剂;及加热步骤，其是在将其渗杂剂导入此半导体层中且于将脂肪族聚碳酸醋层分解的 溫度下进行加热。
[0010] 使用此半导体器件的制造方法时，通过加热母材的半导体层、具有渗杂剂的脂肪 族聚碳酸醋层，而能够实现将渗杂剂从脂肪族聚碳酸醋层导入半导体层。并且，因为将栅电 极层作为实际上的掩膜而使渗杂剂从脂肪族聚碳酸醋层导入半导体层，所W也能够实现制 造可显著地降低工艺上的步骤数及负荷的自对准式的半导体器件（作为更具体的一个例 子，是薄膜晶体管）。而且，因为此脂肪族聚碳酸醋层本身，是在通过对其加热而分解且实际 上消失的缘故，所W不需要为了除去残留物的追加性处理，或者是此残留物是只要简易的 除去即足够。因而，根据此半导体器件的制造方法，能够W良好的尺寸精确度且非常简便地 实现母材的半导体层的变质或改性。
[0011] 另外，本发明的一种半导体器件具备:栅电极层，介由栅绝缘层而配置在半导体层 上；W及源电极及漏电极，其通过将覆盖此栅电极层及此半导体层、且具有使此半导体层成 为η型或Ρ型的半导体层的渗杂剂的脂肪族聚碳酸醋层，于分解的溫度下进行加热而将前述 的渗杂剂导入前述的半导体层中而成。
[0012] 使用此半导体器件时，通过将母材的半导体层、及具有渗杂剂的脂肪族聚碳酸醋 层加热，能够实现将渗杂剂从脂肪族聚碳酸醋层导入半导体层。并且，因为将栅电极层作为 实际上的掩膜，而使渗杂剂从脂肪族聚碳酸醋层导入半导体层，所W也能够实现可显著地 降低工艺上的步骤数及负荷的自对准式的半导体器件(作为更具体的一个例子，是薄膜晶 体管）。而且，因为此脂肪族聚碳酸醋层本身是在通过其加热而分解且实际上消失的缘故， 所W不需要为了除去残留物的追加性处理，或者是此残留物是只要简易的除去即足够。因 而，根据此半导体器件，能够W良好的尺寸精确度且非常简便地实现母材的半导体层的变 质或改性而成的半导体器件。
[0013] 另外，本发明的一种脂肪族聚碳酸醋是在覆盖介由栅绝缘层而配置在半导体层上 的栅电极层及前述半导体层且具有使此半导体层成为η型或Ρ型的半导体层的渗杂剂，而且 在分解溫度下被加热时，通过将前述的渗杂剂导入前述的半导体层，而成为形成半导体器 件的源电极及漏电极的渗杂剂供给源。
[0014] 使用此脂肪族聚碳酸醋时，在分解溫度下被加热时，通过将本身所具有的渗杂剂 导入半导体层，而能够形成半导体器件(作为更具体的一个例子，是薄膜晶体管）的源电极 及漏电极。并且，因为将栅电极层作为实际上的掩膜，而使渗杂剂从此脂肪族聚碳酸醋层导 入半导体层，所w也能够实现制造可显著地降低工艺上的步骤数及负荷的自对准式的半导 体器件。而且，此脂肪族聚碳酸醋本身不仅是成为渗杂剂供给源，而且因为在通过其加热而 分解且实际上消失的缘故，所W不需要为了除去残留物的追加性处理，或者是此残留物是 只要简易的除去即足够。其结果，使用此脂肪族聚碳酸醋时、在形成半导体器件的源电极及 漏电极时，是成为能够W良好的尺寸精确度且非常简便地使母材的半导体层变质或改性的 有用的渗杂剂供给源。
[0015] 另外，在本申请的所谓"基板"，是不限定于板状体的基础，也包含其他形态的基 础。另外，在本申请的所谓"层"，是不仅是层而也包含膜的概念。相反地，在本申请的所谓 "膜"，是不仅是膜而也包含层的概念。另外，在本申请的所谓"母材"，是不仅是基板，也包含 膜(或层）。 发明效果
[0016] 使用本发明的一种半导体器件的制造方法时，因为将栅电极层作为实际上的掩 膜，而将渗杂剂从脂肪族聚碳酸醋层导入半导体层的缘故，所W能够实现自对准式的半导 体器件的制造。而且，因为此脂肪族聚碳酸醋层本身，是在通过其加热而分解且实际上消失 的缘故，能够W良好的尺寸精确度且非常简便地实现母材的半导体层的变质或改性。
[0017] 另外，使用本发明的一种半导体器件时，因为将栅电极层作为实际上的掩膜，而使 渗杂剂从脂肪族聚碳酸醋层导入半导体层的缘故，所W也能够实现自对准式的半导体器 件。而且，因为此脂肪族聚碳酸醋层本身，是在通过其加热而分解且实际上消失的缘故，所 W能够W良好的尺寸精确度且非常简便地实现将母材的半导体层变质或改性而成的半导 体器件。
[0018] 并且，使用本发明的一种脂肪族聚碳酸醋时，在分解溫度下被加热时，通过将本身 所具有的渗杂剂导入半导体层，能够形成半导体器件的源电极及漏电极。并且，将栅电极层 作为实际上的掩膜，而使渗杂剂从此脂肪族聚碳酸醋导入半导体层，所W也能够实现自对 准式的半导体器件的制造。而且，此脂肪族聚碳酸醋本身不仅是渗杂剂供给源，因为在通过 其加热而分解的同时实际上消失的缘故，所W在形成半导体器件的源电极及漏电极时，是 成为能够W良好的尺寸精确度且非常简便地使母材的半导体层变质或改性的有用的渗杂 剂供给源。
【附图说明】
[0019] 图1是显示在本发明的第1实施形态的半导体器件的一个例子的薄膜晶体管的制 造方法的一个过程的剖面示意图。 图2是显示在本发明的第1实施形态的半导体器件的一个例子的薄膜晶体管的制造方 法的一个过程的剖面示意图。 图3是显示在本发明的第1实施形态的半导体器件的一个例子的薄膜晶体管的制造方 法的一个过程的剖面示意图。 图4是显示在本发明的第1实施形态的半导体器件的一个例子的薄膜晶体管的制造方 法的一个过程的剖面示意图。 图5是显示在本发明的第1实施形态的半导体器件的一个例子的薄膜晶体管的制造方 法的一个过程的剖面示意图。 图6是显示在本发明的第1实施形态的半导体器件的一个例子的薄膜晶体管的制造方 法的一个过程的剖面示意图。 图7是显示在本发明的第1实施形态的半导体器件的一个例子的薄膜晶体管的制造方 法的一个过程的剖面示意图。 图8是显示在本发明的第1实施形态的半导体器件的一个例子的薄膜晶体管的制造方 法的一个过程的剖面示意图。 图9是显示在本发明的第1实施形态的脂肪族聚碳酸醋层的起始材料的PPC溶液的TG- DTA特性的图表。 图10是显示在本发明的第1实施形态的半导体器件的一个例子的薄膜晶体管的全体构 成及其制造方法的一个过程的剖面示意图。 图11是显示在本发明的第1实施形态的半导体器件的一个例子的薄膜晶体管的转换特 性测定结果的图表。 图12是显示在本发明的第1实施形态的含杂质的PPC溶液中的杂质（乙酷丙酬锡）的浓 度与母材的半导体层的薄层电阻值的关系的图表。 图13是显示将在本发明的第1实施形态的由含有某浓度(lOwt%)的杂质（乙酷丙酬锡） 的含杂质的PPC溶液所形成的层，在预定溫度下加热的时间与母材的半导体层的薄层电阻 值的关系的图表。 图14是显示将在本发明的第1实施形态的由含有低浓度（1.4wt%)的杂质（乙酷丙酬 锡)的含杂质的PPC溶液所形成的层，在预定溫度下加热的时间（分钟)与母材的半导体层的 薄层电阻值（Ω /square)的关系的图表。 图15是显示将在本发明的第1实施形态的由含有某浓度的杂质的含杂质的PPC溶液所 形成的层加热的结果，显示所观察的残留物的平面视的扫描型电子显微镜(SEM)照片。 图16是显示在本发明的其他的实施形态的半导体器件的一个例子的薄膜晶体管的全 体构成的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0020] 基于附加图式而详细地叙述作为本发明的实施形态的半导体器件的一个例子的 薄膜晶体管及其制造方法。另外，在此说明时，在全部图式的范围，是只要未特别提及，共同 部分是附加共同的参照符号。另外，图中，本实施形态的器件是未必保持相互的比例尺而记 载。而且，为了容易观看各图式而将一部分符号省略。
[0021] <第1实施形态〉 1.本实施形态的薄膜晶体管的制造方法及全体构成 第1图至第8图，是各自是显示半导体器件的一个例子的薄膜晶体管100的制造方法的 一个过程的剖面示意图。另外，第10图，是显示在本实施形态的薄膜晶体管100的制造方法 的一个过程及全体构成的剖面示意图。在本实施形态，薄膜晶体管100是具备共平面型构造 (换言之，是交错构造)的薄膜晶体管。另外，第11图，是在本实施形态的薄膜晶体管100的转 换（Transfer)特性图表。
[0022] 如第10图所示，在本实施形态的薄膜晶体管100,是在基板10上于相同阶层内形成 有源电极22及漏电极24、W及当作通道的半导体层20。在半导体层20上，是依照W下的顺序 从下层起层积栅绝缘层30、栅电极层40。另外，具备此薄膜晶体管100的电子装置(例如，可 携式终端设备和信息家电、或其他公知的电化制品）的提供或实现，是只要理解本实施形态 的薄膜晶体管100的本领域技术人员，就不需要特别的说明而能够充分地理解。另外，在本 申请的溫度的表示，是表示与基板10接触的加热器或载物台的设定溫度。另外，为了将图式 简略化，省略关于从各电极引出的电极的图案化的记载。
[0023] 对本实施形态的基板10是没有特别限定，能够使用通常在半导体器件被使用的基 板。例如，能够应用包含高耐热玻璃、Si02/Si基板(也即，在娃基板上形成有氧化娃膜的基 板）、氧化侣(A12化)基板、STO(SdiO)基板、在Si基板的表面介由Si02层及Ti层而形成有 STO(SrTiO)层的绝缘性基板等、半导体基板(例如，Si基板、SiC基板、Ge基板等）的各种绝缘 性基材。另外，绝缘性基板是包含例如由聚对苯二甲酸乙醋、聚糞二甲酸乙二醋等聚醋类、 聚締控类、Ξ乙酸纤维素、聚碳酸醋、聚酷胺、聚酷亚胺、聚酷胺酷亚胺、聚讽、聚芳酷胺 (ARAMID)、芳香族聚酷胺等材料的薄膜或薄片。另外，对基板的厚度是没有特别限定，例如3 μL?Κ上且l.lmmW下。另外，基板是可为硬质也可为柔性。
[0024] (1)半导体层(通道)的形成 本实施形态的通道的代表性的一个例子，是可W成为半导体的金属氧化物层(也称为 "第1材料层"）。更具体的本实施形态的第1材料层，是含有含铜(In)及锋(Zn)的同时也含有 错(Zr)的氧化物何含有不可避免的杂质）（W下，也称为"Zrin化化层"），且将此铜（In)设 作1时，含有0.05的原子数比的错(Zr)。另外，在本实施形态，是将可成为半导体的金属氧化 物称为"第1材料"。
[0025] 另外，在本实施形态，采用Zrin化化层作为半导体层20，是特别是因为能够实现提 升作为薄膜晶体管的各种特性(例如，迟滞化y S t er e S i S)的降低或0N/0FF比））的缘故。
[0026] 在本实施形态，是如第1图所示，在基板10上形成第1材料的前驱体层下，也称 为"第1材料的前驱体层"或"前驱体层"）20a，第1材料的前驱体层20a是使被氧化后成为半 导体的金属的化合物(也称为"金属化合物"）分散在溶液中而成。随后，在大气中，进行将第 1材料的前驱体层20a在150°C加热预定时间（例如，5分钟）的预般烧。另外，通过此预般烧， 溶剂成分是大致通过蒸发或分解而消失。
[0027] 进行预般烧之后，是对第1材料的前驱体层20a施行压印加工。具体而言，是如第2 图所示，在加热至l〇〇°CW上且200°CW下(代表性是150°C)的状态下，使用前驱体层用模具 M1，在O.lMPaW上且20MPaW下(代表性是lOMPa)的压力下，对第1材料的前驱体层20a施行 压印加工。其结果，如第3图所示，能够形成第1材料的前驱体层20a的压印构造。
[0028] 随后，在本实施形态，是于大气压下从表面侧照射等离子体而对前驱体层20a的全 体进行干式蚀刻，或者是使用公知或市售的酸性溶液（例如，具有与IT0(氧化铜锡； IndiumTin Oxide))的蚀刻溶液相同成分的酸性溶液)而进行湿式蚀刻。其结果，如第4图所 示，未形成图案的区域(除去对象区域）的前驱体层20a是被除去，另一方面，因为形成图案 的区域的前驱体层20a是残留一定W上的厚度，所W最后形成图案。另外，如本实施形态，例 如即便在大气压下也能够实现形成数十nm~数百WI1的尺寸自由度非常大且高尺寸精准确 性的图案，乃是值得大写特写。
[0029] 而且，随后作为正式般烧、也即"般烧步骤"，是将第1材料的前驱体层20a在例如氧 气氛中或大气中W例如50(TC加热预定时间。其结果，如第5图所示，在基板10上形成包含第 1材料的半导体层(第1材料层)20。另外，正式般烧后的半导体层20的最后厚度，是代表性为 约40nm。
[0030] 在此，在本实施形态作为半导体层20的第1材料层所用的含铜（In)的前驱体的例 子，是乙酷丙酬铜。作为其他的例子，可采用乙酸铜、硝酸铜、氯化铜、或各种铜烧氧化物(例 如，铜异丙氧化物、铜下氧化物、铜乙氧化物、铜甲氧乙氧化物）。另外，在本实施形态作为半 导体层20的第1材料层所用的含锋(Zn)的前驱体的例子，是氯化锋。作为其他的例子，可采 用硝酸锋、乙酸锋、或各种锋烧氧化物(例如，锋异丙氧化物、锋下氧化物、锋乙氧化物、锋甲 氧乙氧化物）。另外，在本实施形态作为半导体层20的第1材料层用的含错(Zr)的前驱体的 例子，是错下氧化物。作为其他的例子，可采用硝酸错、氯化错、或其他各种错烧氧化物(例 如，错异丙氧化物、错下氧化物、错乙氧化物、错甲氧乙氧化物）。
[0031] 另外，作为半导体层的第1材料层的相状态，是没有特别限定。例如，可为结晶状或 多结晶状、或非晶状的任一种。另外，作为结晶成长的结果，树枝状或鱗片状结晶的情况均 是在本实施形态能够采用采用的一个相状态。
[0032] 另外，在本实施形态，是对得到高塑性变形能力的前驱体层施行压印加工。其结 果，即便施加压印加工时的压力是O.lMPaW上且20MPaW下的较低的压力，各前驱体层也能 够追随模具的表面形状而变形，而能够W高精准确性形成所需要的压印构造。另外，通过将 其压力设为O.lMPaW上且20MPaW下的较低的压力范围，在施行压印加工时模具不容易损 伤且对于大面积化也是有利的。
[00削在此，将上述的压力设为"0.1M化W上且20M化W下"的范围内，是基于W下的理 由。首先，因为其压力为小O.lMPa时，压力太低而有无法对前驱体层作压印的情况。另一方 面，因为其压力达到20M化时，已能够充分地对前驱体层作压印，所W没有必要施加其W上 的压力。
[0034] (2)栅绝缘层与栅电极层的形成 在本实施形态的薄膜晶体管100,栅绝缘层30是将W含有娃(Si)的前驱体(例如聚娃氮 烧(polysilazane))作为溶质的栅绝缘层用前驱体溶液设作起始材料的娃氧化物(不过，可 含有不可避免的杂质。W下，不限定于此材料的氧化物，针对其他材料的氧化物也相同）。
[0035] 在本实施形态，是通过在半导体层20上，例如使用旋转涂布法而涂布上述的栅绝 缘层用前驱体溶液，来形成栅绝缘层用前驱体层。随后，将栅绝缘层用前驱体层，进行例如 在大气中且例如于440°C加热预定时间（例如2小时）的般烧步骤。其结果，在半导体层20上 形成栅绝缘层30。本实施形态的栅绝缘层30的厚度，是例如约120皿。而且随后，如第6图所 示，使用公知的瓣锻法及微影术法而形成包含销(Pt)的栅电极层40。本实施形态的栅电极 层40的厚度是例如约130nm。
[0036] 接着，通过实际上将栅电极层40活用作为掩膜，通过公知的RIE(反应性离子蚀刻； Reactive Ion化ching)装置栅绝缘层30且使用四氣化碳(CF4)的等离子体而蚀刻栅绝缘 层30。其结果，如第7图所示，形成在基板10上依照W下的顺序层积半导体层20、栅绝缘层 30、与栅电极层40而成的构造。
[0037] 另外，本实施形态的栅电极层40的材料是不被限定于销。例如，可应用销、金、银、 铜、侣、钢、钮、钉、银、鹤等高烙点金属、或其合金等金属材料、含有钉氧化物的导电性的金 属氧化物、或P+-娃层、n+-娃层等作为栅电极层40的材料。
[0038] 而且，涂布本实施形态的栅绝缘层用前驱体溶液的方法，是没有特别限定。例如， 除了上述的旋转涂布法W外，也可使用凹版印刷、丝网印刷、平版印刷、喷墨印刷等印刷法、 或漉涂布、模涂布、气动刮刀涂布、刮板涂布、逆漉涂布、凹版涂布等涂布法等。特别是使用 简便的方法的旋转涂布法、及丝网印刷来涂布在基板10,是适合的一个态样。
[0039] (3)脂肪族聚碳酸醋的制造 在此，W下说明本实施形态的脂肪族聚碳酸醋的代表例之一也即聚碳酸亚丙醋(PPC) 的制造方法。
[0040] 首先，制造金属催化剂的有机锋催化剂。具体而言，是在具备揽拌机、氮气体导入 管、溫度计、回流冷却管的300mL容量的四口烧瓶，添加氧化锋8.1g(100毫摩尔）、戊二酸 12.7g(96毫摩尔）、乙酸0.1g(2毫摩尔）、及甲苯130g(150mL)。其次，将反应体系内置换为氮 气氛之后，将此烧瓶升溫至55Γ为止，通过在相同溫度揽拌4小时，来进行前述的各材料的 反应处理。随后，升溫至11(TC为止，进而在相同溫度揽拌4小时使其共沸脱水而只有将水分 除去。随后，通过将此烧瓶冷却至室溫为止，来得到含有有机锋催化剂的反应液。
[0041] 针对分离取得此反应液的一部分且过滤而得到的有机锋催化剂，进行测定IR (Thermo Nicolet Japan股份公司制、商品名:AVATAR360)。其结果，无法观察到基于簇酸基 的峰。
[0042] 其次，将具备揽拌机、气体导入管、溫度计的1L容量的高压蓋体系内预先置换为氮 气氛之后，添加上述含有有机锋催化剂的反应液8. OmL(含有有机锋催化剂l.Og)、己烧13 Ig (200mL)、及环氧丙烷46.5g(0.80摩尔）。其次，通过边揽拌边添加二氧化碳而将反应体系内 置换为二氧化碳气氛且填充二氧化碳至反应体系内成为1.5MPa为止。随后，将此高压蓋升 溫至60°C且边补充因反应而消耗的二氧化碳边进行聚合反应6小时。
[0043] 反应结束后，将高压蓋冷却且进行脱压、过滤。随后，通过减压干燥而得到PPC(可 含有不可避免的杂质，W下相同）80.8g。
[0044] 所得到的PPC，可从具有下述的物性来鉴定。 IR化化)的吸收峰：1742，1456，1381，1229，1069，787(任一者的单位均是cm-1) 另外，所得到的PPC的数均分子量是52000。
[0045] 另外，上述的脂肪族聚碳酸醋的数均分子量是52000,但是不被限定于此数值。例 如，只要数均分子量为5000~1000000，就能够适合使用。另外，更佳的数均分子量为10000 ~500000。另外，脂肪族聚碳酸醋的数均分子量小于5000时，在使用脂肪族聚碳酸醋的溶液 时，溶液的黏度变低致使操作变为困难且可能产生图案化后的脂肪族聚碳酸醋的尺寸自由 度降低的问题。另外，脂肪族聚碳酸醋的数均分子量大于1000000时，在使用脂肪族聚碳酸 醋的溶液时，溶液的黏度变高致使操作变为困难且可能产生图案化后的脂肪族聚碳酸醋的 尺寸精准确性降低的问题。
[0046] [脂肪族聚碳酸醋的数均分子量的测定方法] 另外，上述的脂肪族聚碳酸醋的数均分子量，是可使用W下的方法算出。 具体而言，是调制上述的脂肪族聚碳酸醋浓度为0.5质量％的氯仿溶液，使用高效液相 色谱法而进行测定。测定后，通过与在相同条件下测定的数均分子量为已知的聚苯乙締进 行比较来算出分子量。另外，测定条件是如W下。 机种:HLC-8020 (TOSOH股份公司制） 柱:GPC柱 (TOSOH股份公司的商品名：TSK GEL Multipore HXkM) 柱溫:40°C 溶出液:氯仿 流速：1血/分钟
[0047] (4)脂肪族聚碳酸醋层的形成 上述的"(2)栅绝缘层与栅电极层的形成"之后，在本实施形态，是如第8图所示，使用旋 转涂布法将半导体层20、及介由栅绝缘层而配置在半导体层20上的栅电极层40覆盖而形成 脂肪族聚碳酸醋层50。更具体地，本实施形态的脂肪族聚碳酸醋层50的形成方法是如W下。 [004引首先，通过使将乙酷丙酬锡（Tin日。日171日。日1:0]1日1日）溶解在丙酸而成的溶液（^ 下，也称为"抽溶液"）分散在聚碳酸亚丙醋的溶液m下也称为"PPC溶渺'）中，来制成含杂 质的PPC溶液。另外，本实施形态的PPC溶液的溶质也即PPC的浓度是6质量％。另外，本实施 形态的？？〔溶液的溶剂是二乙二醇单乙基酸乙酸醋（0161:11716]16-617。〇1-]/[0]1〇61:1171- Ether-Acetate)。
[0049] 随后，如上述，使用旋转涂布法，形成W含杂质的PPC溶液为起始材料的脂肪族聚 碳酸醋层50。另外，在本实施形态，是在使用旋转涂布法形成涂膜之后，通过进行于约180°C 将此涂膜干燥的干燥步骤，来形成脂肪族聚碳酸醋层50。
[0050] 在此，本实施形态的PPC溶液所采用的有机溶剂，是只要能够将脂肪族聚碳酸醋溶 解的有机溶剂，就没有特别限定。有机溶剂的具体例是除了上述的二乙二醇单乙基酸乙酸 醋W外，有α-祗品醇、0-祗品醇、N-甲基-2-化咯烧酬、异丙醇、二乙二醇单下基酸乙酸醋、二 乙二醇单下基酸、甲苯、环己烧、甲基乙基酬、碳酸二甲醋、碳酸二乙醋、碳酸亚丙醋等。从沸 点适当地较高、在室溫的蒸发较少且在将所得到的氧化物半导体的前驱体般烧时能够均匀 地将有机溶剂除去的观点而言，运些有机溶剂之中，是能够适合使用二乙二醇单乙基酸乙 酸醋、α-祗品醇、Ν-甲基-2-化咯烧酬、及碳酸亚丙醋。
[0051 ]本实施形态的金属化合物、含杂质的PPC溶液的制造方法，是没有特别限定。例如， 使用先前公知的揽拌方法将Sn溶液及PPC溶液进行揽拌而得到前驱体的方法，也是能够采 用的一个态样。
[0052] 上述公知的揽拌方法，是例如包含W下的方法:使用揽拌机混合的方法;或是使用 填充有陶瓷球的娠磨机等装置，通过使其旋转及/或振动来进行混炼的方法。
[0053] 另外，从使乙酷丙酬锡的分散性的观点而言，也能够在含杂质的PPC溶液，依照需 要而进一步添加分散剂、可塑剂等。
[0054] 上述的分散剂的具体例，是甘油、山梨糖醇酢、等多元醇醋； 二乙二醇、Ξ乙二醇、二丙二醇、Ξ丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等聚酸多元醇；聚乙締 亚胺(polyethylene imine)等胺类;聚丙締酸、聚甲基丙締等（甲基)丙締酸树脂； 异下締或苯乙締与顺下締二酸酢的共聚物、及其胺类盐等。
[0055] 上述的可塑剂的具体例，是聚酸多元醇、邻苯二甲酸醋等。
[0056] (5)在半导体层中导入渗杂剂 随后，将脂肪族聚碳酸醋层50、W及半导体层20、栅绝缘层30、与栅电极层40的层叠结 构在约40(TC加热20分钟。其结果，在含杂质的PPC溶液中的乙酷丙酬锡所含有的锡(Sn)是 通过扩散而被导入半导体层20内。而且，通过前述的加热处理，脂肪族聚碳酸醋层50的主要 材料也即聚碳酸亚丙醋(PPC)，是在分解且实际上消失。
[0057] [ PPC的TG-DTA (热重量测定及差热)特性评价] 在此，在渗杂剂导入半导体层20中的过程，脂肪族聚碳酸醋层50是实际上消失或被除 去，从第9图所示的TG-DTA特性也能够证明。另外，在本实施形态，脂肪族聚碳酸醋层50的主 要材料也即聚碳酸亚丙醋，是热分解性良好的吸热分解型的脂肪族聚碳酸醋。因为此种脂 肪族聚碳酸醋是氧含量高且能够在比较低溫分解成为低分子化合物，对于杂质残留量的降 低有积极的贡献，上述杂质是W在半导体层20中导入渗杂剂的过程的加热处理后的碳杂质 作为代表。
[0058] 第9图是本实施形态的脂肪族聚碳酸醋层50的起始材料也即PPC溶液的TG-DTA特 性的图表。另外，在第9图的实线是热重量(TG)测定结果，相同图内的虚线是差热(DTA)测定 结果。
[0059 ] 从在第9图的热重量测定的结果，从140°C附近至190°C附近，能够观察到在PPC溶 液的溶剂消失且PPC本身的一部分因分解或消失而引起重量显著的减少。另外，从第9图所 示的结果，能够确认PPC是在190°C附近，90wt%W上被分解且消失。另外，认为由于此分解， PPC是变化成为二氧化碳及水。更详细地观察时，得知在250°C附近，PPC是95wt%W上被分 解，在260°C附近，PPC是大致全部(99wt%W上)被分解。因而，在渗杂剂导入半导体层20中 的过程，对脂肪族聚碳酸醋层50进行260°CW上（更佳为300°CW上）的加热处理时，脂肪族 聚碳酸醋层50是实际上消失。因此，因为脂肪族聚碳酸醋层50本身是因其加热处理而在分 解的同时实际上消失的缘故，所W能够达成不需要残留物除去所用的追加性处理、或是此 残留物是只要简易的除去即足够的值得大写特写的效果。
[0060] 另外，在上述渗杂剂导入半导体层20中的过程的加热处理，是在氮气氛下进行，但 是此加热处理气氛是不被限定于氮气氛。例如，在氧气氛中或大气中进行此加热处理也是 能够采用的一个态样。
[0061] (6)薄膜晶体管的形成 通过上述渗杂剂导入半导体层中的过程的加热处理，如第10图所示，是能够形成在作 为半导体层20的第1材料层的一部分的区域内形成有源电极22及漏电极24的薄膜晶体管 100。在本实施形态，因为将栅电极层40作为实际上的掩膜，而使渗杂剂从脂肪族聚碳酸醋 层50导入半导体层20,所W可W制造可显著地降低工艺上的步骤数及负荷的自对准式的薄 膜晶体管。因而，使用本实施形态的薄膜晶体管100的制造方法时，能够W良好的尺寸精确 度且非常简便地实现母材的半导体层20的变质或改性。
[0062] 另外，虽然未图式，追加地形成将薄膜晶体管100的源电极22及漏电极24覆盖的纯 化层，也是能够采用的一个态样。
[0063] 而且，对在上述的各加热步骤或干燥步骤的加热方法是没有特别限定。例如，也可 W是使用恒溫槽、电炉等的常用的加热方法，特别是基板(例如基板10, W下相同）是不耐热 的情况，为了使热量不会传达至基板而通过紫外线加热、通过电磁波加热、或通过加热灯加 热而只有将加热对象的层加热的方法也是适合的一个态样。
[0064] 例如，在上述的渗杂剂导入半导体层20中且在将上述的脂肪族聚碳酸醋层50分解 的溫度进行加热的加热步骤，是对基板加热且采用通过紫外线(UV)的加热时，不仅是只通 过照射紫外线(uv)的加热处理，也可进行在臭氧(〇3)气氛下的照射紫外线(uv)。
[0065] 另外，通过在臭氧(〇3)气氛下对脂肪族聚碳酸醋层50进行照射紫外线(UV)，即便 相较于未在臭氧(〇3)气氛下照射紫外线化V)时的基板的加热溫度(例如，260~300°C)大约 低数十度的溫度(例如，200~240°C)，也能够使脂肪族聚碳酸醋层50实际上消失。并且，通 过在臭氧(〇3)气氛下进行照射紫外线(UV)，也能够使对基板的加热处理时间（包含紫外线 化V)的照射时间)较为缩短。因而，通过采用在臭氧(〇3)气氛下对脂肪族聚碳酸醋层50进行 照射紫外线(UV)的步骤，能够通过较低溫的处理、及较短时间的处理而实现脂肪族聚碳酸 醋层50的除去，乃是值得大写特写。
[0066] [薄膜晶体管的电特性] 测定薄膜晶体管100的电特性。第11图是显示薄膜晶体管100的转换特性测定结果的图 表。横轴是被施加在栅电极的电压(Vg)，纵轴是漏极电流值(Id)。
[0067] 如第11图所示，能够确认薄膜晶体管100具备作为晶体管的充分的电特性。具体而 言，是如表1所示，能够确认场效应迁移率为20cm2/V · sW上的例子。另外，能够确认SS值为 约0.2V/decade，同时电流值的0N/0FF比为7位数W上的例子。因而，清楚明白在本实施形 态，不需要在真空下或低压下的步骤，也能够通过薄膜晶体管100的半导体层20的变质或改 性而实现作为晶体管的充分的电特性。
[006引[表1]
[0069] [有关于渗杂剂导入半导体层中的分析] 另外，在本申请提出申请时，渗杂剂(在本实施形态，是锡)从脂肪族聚碳酸醋层50被导 入半导体层20内的详细的机构是不清楚。但是，依照本申请
【发明人】等的研究及分析，得到了 在W下所掲示的若干有趣的知识。
[0070] 第12图是显示在本实施形态的含杂质的PPC溶液中的杂质(在本实施形态，是乙酷 丙酬锡（在图中，是标记为"Sn(acac)"))的浓度(wt%)与母材的半导体层的薄层电阻值 (Ω/square)的关系的图表。另外，除了在此测定的加热溫度为400°C且加热时间为10分钟 W外，是采用与在本实施形态的源电极22及漏电极24的形成方法同样的方法。另外，如第12 图所示，乙酷丙酬锡的含量为0时，是意味着ZrInZnOx本身。另外，在此测定，是通过使含杂 质的PPC溶液中的乙酷丙酬锡的浓度变化，来确认对半导体层20导入渗杂剂的效果。
[0071] 如第12图所示，确认只要含杂质的PPC溶液中的乙酷丙酬锡的含量为lwt%W上， 半导体层20的薄层电阻值是显著地降低。特别是通过含有上的乙酷丙酬锡，能够使 薄层电阻值降低约5位数，乃是值得大写特写。
[0072] 另外，第13图是将在本实施形态的由含有某浓度（lOwt%)的杂质(在本实施形态， 是乙酷丙酬锡)的含杂质的PPC溶液所形成的层，在预定溫度下加热的时间（分钟)与母材的 半导体层的薄层电阻值（Ω/square)的关系的图表。另外，此测定的加热溫度是40(TC。另 夕h在此测定所采用的乙酷丙酬锡的浓度是lOwt%。前述的条件W外，是采用与本实施形态 的源电极22及漏电极24的形成方法同样的方法。
[0073] 如第13图所示，确认通过10分钟的加热处理而将薄层电阻值降低至约7900( Ω/ square)为止。并且，确认加热处理时间越长，薄层电阻值越降低。从制造时间的缩短化的观 点而言，在对半导体层20导入渗杂剂的过程的加热处理时间，是W10分钟W上且90分钟W 下为佳。
[0074] 而且，本申请
【发明人】们是针对由含有低浓度（1.4wt%)的杂质（乙酷丙酬锡）的含 杂质的PPC溶液所形成的层也进行分析。第14图是在本实施形态的由含有低浓度（1.4wt%) 的杂质（乙酷丙酬锡）的含杂质的PPC溶液所形成的层，在预定溫度下加热的时间（分钟）与 母材的半导体层的薄层电阻值（Ω/square)的关系的图表。如第14图所示，即便采用含有 1.4wt%的低浓度的杂质（乙酷丙酬锡）的含杂质的PPC溶液，通过仅10分钟的加热处理，也 确认薄层电阻值是降低至6Χ105(Ω/square)。并且，通过90分钟的加热处理，薄层电阻值 是降低至约1.5Χ105(Ω/square)为止，乃是值得大写特写。更有趣地，显然即便通过加热 大超过90分钟，也无法观察到薄层电阻值的降低。因而，如上述，可说是超过90分钟的加热 处理的技术上的意义较小。
[0075] 从上述的各结果，确认在含杂质的PPC溶液中的杂质（在本实施形态，是乙酷丙酬 锡）的含量是只要1.4wt%W上，就可达成薄层电阻值的降低效果。另一方面，从使薄层电阻 值降低的观点而言，含有杂质的PPC溶液中的乙酷丙酬锡的含量也可大于20wt%。但是如第 12图所示，因为在5wt%W上的数值范围，是无法观察到大的变化，所W含杂质的PPC溶液中 的乙酷丙酬锡的含量大于20wt%，其有用性可说是较小。
[0076] 另外，依照本申请
【发明人】们的研究及分析结果，得到另外一个有趣的知识。在对半 导体层20导入渗杂剂的过程，通过使用只将Sn溶液设作起始材料的层，来代替将含杂质的 PPC溶液设作起始材料的脂肪族聚碳酸醋层50而尝试导入渗杂剂(锡)时，确认在半导体层 20的表面上形成氧化锡(SnOx)的层或是岛状残留物下，代表性也称为"氧化锡层"）。
[0077] 第15图是显示将在本实施形态的由含有某浓度的杂质（在本实施形态，是乙酷丙 酬锡）的含杂质的PPC溶液所形成的层在400°C加热的结果，显示所观察的残留物的平面视 的扫描型电子显微镜(SEM)照片。第15图中的(a)是显示将由含有浓度为lOwt%的杂质的含 杂质的PPC溶液所形成的层进行加热处理后的结果。另外，第15图中的(b)是显示将由含有 浓度为5wt%的杂质的含杂质的PPC溶液所形成的层进行加热处理后的结果。另外，第15图 中的（C)是显示将由含有浓度为1.4wt%的杂质的含杂质的PPC溶液所形成的层进行加热处 理后的结果。如第15图所示，显然浓度越低，氧化锡(SnOx)层或岛状残留物下，代表性也 称为"氧化锡层"）的数量越减少。
[0078] 因而，从降低残留物的观点而言，是W将由含有浓度为5wt%W下的杂质的含杂质 的PPC溶液所形成的层进行加热处理为佳。若进一步进行研究及分析，明确显示将由至少含 有浓度为下的杂质的含杂质的PPC溶液所形成的层进行加热处理时，通过在将残留 物的氧化锡层浸溃在水中的状态下提供超声波，能够容易地除去此氧化锡层。因而，从残留 物的除去容易性的观点而言，此浓度为下是较适合的一个态样。并且，从上述的观 点而言，此浓度为1.4wt%W下是特别适合的一个态样。将上述的结果换言之时，关于含杂 质的PPC溶液，从残留物的除去容易性的观点而言，相对于脂肪族聚碳酸醋的一个例子的 PPC的质量1kg，渗杂剂的杂质为O.lmoiw下是适合的一个态样。另外，如已叙述者，也同时 考虑使半导体层20的薄层电阻值降低的观点时，W渗杂剂的乙酷丙酬锡的含量为lwt%W 上、也即渗杂剂的杂质为0.05molW上为佳。另外，前述的适合的杂质的摩尔数的数值范围， 对于乙酷丙酬锡W外的杂质也能够应用。
[0079] 上述的残留物进一步变多时，有时会有使源电极22及漏电极24产生短路的问题。 因而，只采用WSn溶液为起始材料的层时，在形成源电极22及漏电极24之后，必须追加将氧 化锡层除去的步骤。另一方面，采用脂肪族聚碳酸醋层50时，通过渗杂剂导入半导体层20的 过程的加热处理，脂肪族聚碳酸醋层50是在分解且实际上消失。特别是采用低浓度的杂质 时，其消失作用是显著地出现。我们认为运是因为在脂肪族聚碳酸醋层50之中所含有的锡 (Sn)的一部分蒸发且其他的一部分是被导入半导体层20内作为渗杂剂的缘故。因而，采用 不需要用W将残留物(例如，氧化锡层或岛状残留物)除去的追加的处理、或是此残留物是 只要简易的除去即足够的本实施形态的脂肪族聚碳酸醋层50,其技术上的意义是重大的。
[0080] 并且，依照本申请
【发明人】们进一步的调查，明确显示在上述渗杂剂导入半导体层 20的过程，即便在加热处理溫度小于400°C，也能够使半导体层20的薄层电阻值颇为降低。 例如，通过300°C的加热处理，防止上述的残留物生成的结果，确认使电阻值降低至化Ω/ squared下。因而，通过300°CW上的加热处理，能够达成本实施形态的薄膜晶体管100的至 少一部分效果。
[0081] 另外，在本实施形态，第1材料层是包含锋(Zn)、铜（In)、及错(Zr)的氧化物层，但 是本实施形态的第1材料层是不被限定于此氧化物层。例如，即便第1材料层是包含选自前 述的氧化物W外的铜（In)、锡(Sn)、锋向）、儒(Cd)、错怔）、嫁(Ga)、錬(Sb)、及铜(Cu)的组 中的巧巾或巧巾W上的金属的氧化物层，也能够达成与本实施形态的效果同样或至少一部分 效果。并且，即便第1材料层是选自娃（Si)及娃化合物（代表性是SiC或SiGe)的组的1种的 层，也能够达成与本实施形态的效果同样或至少一部分效果。
[0082] 另外，本实施形态的渗杂剂是能够达成作为η型的渗杂剂的任务，但是本实施形态 的渗杂剂是不被限定于此元素。也即，只要对上述的第1材料层能够具有作为η型的渗杂剂 的功能，对元素是没有特别限定。因而，例如将选自锡(Sn)、氣(F)、錬(Sb)、铜（In)、嫁(Ga)、 憐(P)、神(As)、及侣(A1)的组中的1种或巧巾W上，作为对第1材料层的η型的渗杂剂也是能 够采用的一个态样。
[0083] <其他的实施形态1〉 在上述的第1实施形态，是采用第1材料层作为半导体层，但是第1实施形态是不被限定 于各种第1材料。例如，如第16图所示，使用W下所示的作为半导体层220的第2材料层，来代 替第1材料而成的薄膜晶体管200,也是能够采用的其他适合的一个态样。具体而言，即使第 2材料层220是包含选自铜(Cu)、侣(Α1)、嫁(Ga)、锁(Sr)、铜化a)、砸（Se)、锋(Ζη)、错(Zr)、 及錬(Sb)的组中的1种或巧巾W上的金属的氧化物层或硫化物层，通过进行与W下的所掲示 的渗杂剂组合，也能够达成与第1实施形态的薄膜晶体管100的效果同样或至少一部分效 果。另外，即使第2材料层220是选自娃(Si)及娃化合物(代表性是SiC或SiGe)的组的1种的 层，通过进行与W下的所掲示的渗杂剂组合，也能够达成与第1实施形态的薄膜晶体管100 的效果同样或至少一部分效果。
[0084]对上述的第2材料层220的渗杂剂，是如W下。只要能够对第2材料层220具有作为p 型的渗杂剂的功能者，对元素是没有特别限定。例如，将选自锡（Sn)、氣(F)、錬（Sb)、铜 (In)、嫁(Ga)、侣(A1)、棚(B)、及儀(Mg)的组中的巧巾或巧巾W上，设作对第2材料层220的P型 的渗杂剂，也是能够采用的一个态样。因而，通过采用导入有前述的P型的渗杂剂的源电极 222及漏电极224,能够实现第1实施形态的薄膜晶体管100同样的电特性。
[00化] <其他的实施形态2〉 另外，对在上述的第1实施形态的脂肪族聚碳酸醋的种类是没有特别限定。例如，使环 氧化物与二氧化碳聚合反应而成的脂肪族聚碳酸醋，也是在本实施形态能够采用的适合的 一个态样。通过使用使此种环氧化物与二氧化碳聚合反应而成的脂肪族聚碳酸醋，通过控 制脂肪族聚碳酸醋的构造，达成可获得可使吸热分解性提升且具有所需要的分子量的脂肪 族聚碳酸醋的效果。尤其是脂肪族聚碳酸醋之中，从氧含量高、在比较的低溫分解成为低分 子化合物的观点而言，脂肪族聚碳酸醋是W从由聚碳酸亚乙醋（polyethylene carbonate)、及聚碳酸亚丙醋（polypropylene carbonate)所组成组选出至少1种为佳。
[0086] 另外，上述的环氧化物，是只要与二氧化碳进行聚合反应而成为在主链具有含有 脂肪族的构造的脂肪族聚碳酸醋的环氧化物，就没有特别限定。例如，环氧乙烧、环氧丙烷、 1-环氧下烧、2-环氧下烧、环氧异下烧、1-环氧戊烧、2-环氧戊烧、1-环氧己烧、1-环氧辛烧、 1-环氧癸烧、环氧环戊烧、环氧环己烧、苯环氧乙烧（styrene oxide)、乙締基环氧环己烧、 3-苯基环氧丙烷、3,3,3-Ξ氣环氧丙烷、3-糞基环氧丙烷、3-苯氧基环氧丙烷、3-糞氧基环 氧丙烷、环氧了締 (butadiene monoxide)、3-乙締氧基环氧丙烷、及3-甲基娃烷氧基环氧丙 烧等环氧化物，是在本实施形态能够采用的一个例子。运些环氧化物之中，从与二氧化碳具 有高聚合反应性的观点而言，适用环氧乙烧、及环氧丙烷。另外，上述的各环氧化物，是能够 各自单独使用，也能够组合巧巾W上而使用。
[0087] 上述的脂肪族聚碳酸醋的数均分子量，是W5000~1000000为佳，较佳为10000~ 500000。脂肪族聚碳酸醋的数均分子量小于5000时，作为黏结剂的效果是不充分，有在半导 体层产生龟裂、或是基板与半导体层的密合性降低的可能性。另外，脂肪族聚碳酸醋的数均 分子量大于1000000时，因为脂肪族聚碳酸醋对有机溶剂的溶解性降低，而有操作变难的可 能性。另外，上述的数均分子量的数值，是依照前述[脂肪族聚碳酸醋的数均分子量的测定 方法]所测得的值。
[0088] 另外，作为上述的脂肪族聚碳酸醋的制造方法的一个例子，是可采用在金属催化 剂的存在下使上述的环氧化物与二氧化碳聚合反应的方法等。
[0089] 而且，上述的金属催化剂的具体例，是侣催化剂或锋催化剂。运些之中，因为在环 氧化物与二氧化碳的聚合反应具有高聚合活性，所W较佳为使用锋催化剂。另外，锋催化剂 之中，是W有机锋催化剂为特别适用。
[0090] 另外，上述的有机锋催化剂的具体例，是乙酸锋、二乙基锋、二下基锋等有机锋催 化剂，或者是通过使伯胺类、二元酪、二元芳香族簇酸、芳香族径酸、脂肪族二簇酸、脂肪族 单簇酸等化合物与锋化合物反应而得到的有机锋催化剂等。 运些有机锋催化剂之中，因为具有更高的聚合活性，采用使锋化合物、脂肪族二簇酸、 及脂肪族单簇酸反应得到的有机锋催化剂是适合的一个态样。
[0091] 而且，在聚合反应所使用的上述的金属催化剂的使用量，是相对于环氧化物100质 量份，Wo. 001~20质量份为佳，Wo. 01~10质量份为较佳。金属催化剂的使用量小于ο. 001 质量份时，聚合反应有不容易进行的可能性。另外，金属催化剂的使用量大于20质量份时， 有无法得到与使用量相称的效果而无经济性的可能性。
[0092] 在上述的聚合反应的按照必要而使用的反应溶剂，是没有特别限定。此反应溶剂 是能够应用各种有机溶剂。此有机溶剂的具体例，是戊烧、己烧、辛烧、癸烧、环己烧等脂肪 族控系溶剂;苯、甲苯、二甲苯等芳香族控系溶剂;或氯甲烧、二氯甲烧、氯仿、四氯化碳、1， 1-二氯乙烧、1,2-二氯乙烧、氯乙烧、二氯乙烧、1-氯丙烷、2-氯丙烷、1-氯下烧、2-氯下烧、 1-氯-2-甲基丙烷、氯苯、漠苯等面化控系溶剂;或碳酸二甲醋、碳酸二乙醋、碳酸二丙醋等 碳酸醋系溶剂等。
[0093] 另外，从使反应顺利的观点而言，上述的反应溶剂的使用量，相对于环氧化物100 质量份，W500质量份W上且10000质量份W下为佳。
[0094] 而且，在上述的聚合反应，作为在金属催化剂的存在下使环氧化物与二氧化碳反 应的方法，是没有特别限定。例如，可采用在高压蓋添加上述的环氧化物、金属催化剂、及依 照必要的反应溶剂且混合之后，将二氧化碳压入而使其反应的方法。
[0095] 并且，在上述的聚合反应所使用的二氧化碳的使用压力，是没有特别限定。代表性 是W〇. IMPa~20MPa为佳，W〇. IMPa~lOMPa为较佳，W〇. IMPa~5MPa为更佳。二氧化碳的使 用压力大于20M化时，有无法得与使用压力相称的效果而无经济性的可能性。
[0096] 而且，在上述的聚合反应的聚合反应溫度，是没有特别限定。代表性是W30~100 °C为佳，W40~80°C为较佳。聚合反应溫度小于30°C时，聚合反应有需要长时间的可能性。 另外，聚合反应溫度大于l〇〇°C时，有产生副反应且产率降低的可能性。聚合反应时间是依 照聚合反应溫度而不同，不能一概而论，代表性是W2小时~40小时为佳。
[0097] 聚合反应结束后，通过过滤等而过滤分开，依照必要而使用溶剂等洗净后，通过使 其干燥而能够得到脂肪族聚碳酸醋。
[0098] <其他的实施形态3〉 另外，在上述的第1实施形态的压印步骤，是W预先对压印面所接触的各前驱体层的表 面施行脱模处理及/或是对其模具的压印面施行脱模处理，随后，对各前驱体层施行压印加 工为佳。因为通过施行此种处理，能够降低各前驱体层与模具的间的摩擦力，所W能够W更 良好的精确度对各前驱体层施行压印加工。另外，作为在脱模处理可使用的脱模剂，可例示 表面活性剂(例如氣是表面活性剂、娃是表面活性剂、非离子是表面活性剂等）、含氣的类金 刚石（Diamond like carbon)等。
[0099] 而且，在上述的各实施形态，已针对半导体器件的一个例子的薄膜晶体管100、200 进行说明，但是上述的各实施形态的应用对象是不被限定于薄膜晶体管。例如，上述的各实 施形态所掲示或启发的技术或技术思想，也能够应用在有关自对准的技术的各种半导体器 件。
[0100] 如W上叙述，上述的各实施形态的掲示，是为了说明其实施形态而记载，而不是用 W限定本发明的记载。并且，包含各实施形态的其他组合的在本发明的范围内所存在的变 形例，也被包含在权利要求范围。 产业上的可利用性
[0101] 本发明，是能够广泛地应用在含有各种半导体器件的包含可携式终端设备、信息 家电、传感器、其他公知的电化制品、MEMS(微机电体系；Micro Electro Mechanic Systems)或NEMS(奈米机电体系；Nano Electro Mechanic Systems)、及医疗机器的电子装 置领域等。 符号说明
[0102] 10 基板 20半导体层 30栅绝缘层 40栅电极层 50脂肪族聚碳酸醋层 Ml前驱体层用模具
【主权项】
1. 一种半导体器件的制造方法，其包含以下的步骤： 脂肪族聚碳酸酯层形成步骤，其形成脂肪族聚碳酸酯层，所述脂肪族聚碳酸酯层覆盖 介由栅绝缘层而被配置在半导体层上的栅电极层、及所述半导体层，该脂肪族聚碳酸酯层 具有使所述半导体层成为η型或P型的半导体层的掺杂剂;及 加热步骤，其是在将所述掺杂剂导入所述半导体层中且于将脂肪族聚碳酸酯层分解的 温度下进行加热。2. 根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，所述半导体层是第1材料层， 所述第1材料层是包含选自铟In、锡Sn、锌Ζη、镉Cd、锆Zr、镓Ga、锑Sb、及铜Cu的组中的1 种或2种以上的金属的氧化物的层，或者选自硅S i及硅化合物的组的1种的层， 所述掺杂剂是η型掺杂剂且选自锡Sn、氟F、锑Sb、铟In、镓Ga、磷P、砷As、及铝A1的组中 的1种或2种以上。3. 根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，所述半导体层是第2材料层， 所述第2材料层是包含选自铜Cu、铝A1、镓Ga、锶Sr、镧La、硒Se、锌Ζη、锆Zr、及锑Sb的组 中的1种或2种以上的金属的氧化物的层或硫化物的层，或者选自硅Si及硅化合物的组的1 种的层， 所述掺杂剂是P型掺杂剂，且选自锡Sn、氟F、锑Sb、铟In、镓Ga、铝A1、硼B、及镁Mg的组中 的1种或2种以上。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的半导体器件的制造方法，其中，所述加热步骤包 括在臭氧〇3气氛下对所述脂肪族聚碳酸酯层进行照射紫外线UV的步骤。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的半导体器件的制造方法，其中，所述脂肪族聚碳 酸酯是选自由聚碳酸亚乙酯、及聚碳酸亚丙酯所组成组的至少1种。6. 根据权利要求1~5中任一项所述的半导体器件的制造方法，其中，所述脂肪族聚碳 酸酯为聚碳酸亚丙酯，而且相对于所述聚碳酸亚丙酯的质量lkg，所述掺杂剂为0.05mol以 上且0. lmol以下。7. -种半导体器件，其包含： 栅电极层，其介由栅绝缘层而配置在半导体层上；以及 源电极及漏电极，其通过将覆盖该栅电极层及该半导体层且具有使该半导体层成为η 型或Ρ型的半导体层的掺杂剂的脂肪族聚碳酸酯层，于分解的温度下进行加热而将所述掺 杂剂导入所述半导体层中而成。8. 根据权利要求7所述的半导体器件，其中，所述半导体层是第1材料层， 所述第1材料层是包含选自铟In、锡Sn、锌Ζη、镉Cd、锆Zr、镓Ga、锑Sb、及铜Cu的组中的1 种或2种以上的金属的氧化物的层，或者选自硅S i及硅化合物的组的1种的层， 所述掺杂剂是η型掺杂剂且选自锡Sn、氟F、锑Sb、铟In、镓Ga、磷P、砷As、及铝A1的组中 的1种或2种以上。9. 根据权利要求7所述的半导体器件，其中所述半导体层是第2材料层， 所述第2材料层是包含选自铜Cu、铝A1、镓Ga、锶Sr、镧La、硒Se、锌Ζη、锆Zr、及锑Sb的组 中的1种或2种以上的金属的氧化物的层或硫化物的层，或者选自硅Si及硅化合物的组的1 种的层， 所述掺杂剂是P型掺杂剂，且选自锡Sn、氟F、锑Sb、铟In、镓Ga、铝A1、硼B、及镁Mg的组中 的1种或2种以上。10. 根据权利要求7~9中任一项所述的半导体器件，其中，所述脂肪族聚碳酸酯是选自 由聚碳酸亚乙酯、及聚碳酸亚丙酯所组成组的至少1种。11. 一种脂肪族聚碳酸酯，其覆盖介由栅绝缘层而配置在半导体层上的栅电极层及所 述半导体层，并具有使该半导体层成为η型或p型的半导体层的掺杂剂， 在分解温度下被加热时，通过将所述掺杂剂导入所述半导体层，而成为形成半导体器 件的源电极及漏电极的掺杂剂供给源。12. 根据权利要求11所述的脂肪族聚碳酸酯，其中，所述脂肪族聚碳酸酯是选自由聚碳 酸亚乙酯、及聚碳酸亚丙酯所组成组的至少1种。13. 根据权利要求11或12所述的脂肪族聚碳酸酯，其中，所述脂肪族聚碳酸酯为聚碳酸 亚丙酯，而且相对于所述聚碳酸亚丙酯的质量每lkg，所述掺杂剂为0.05mol以上且0. lmol 以下。
【文档编号】H01L29/786GK105874575SQ201480067483
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年12月16日
【发明人】井上聪, 下田达也, 藤本信贵, 西冈圣司, 辛岛修, 辛岛修一
【申请人】国立大学法人北陆先端科学技术大学院大学, 住友精化株式会社