柵極絕緣膜、感放射線性組合物、硬化膜、半導體元件、半導體元件的製造方法及顯示裝置製造方法
2023-05-19 16:32:01
柵極絕緣膜、感放射線性組合物、硬化膜、半導體元件、半導體元件的製造方法及顯示裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供一種介電特性得到控制的柵極絕緣膜、所述柵極絕緣膜形成用的感放射線性組合物、硬化膜與半導體元件及半導體元件的製造方法、以及具有所述半導體元件的顯示裝置。作為半導體元件的TFT3具有半導體層6、柵極電極4及柵極絕緣膜5。柵極絕緣膜5包含硬化膜，所述硬化膜是使用含有以下成分的組合物而形成：[A]水解縮合物，[B]作為含有選自由鋁、鋯、鈦、鋅、銦、錫、銻、鋇及鈰所組成的組群中的至少一種金屬的氧化物的金屬氧化物粒子，以及[C]感放射線性酸產生劑或感放射線性鹼產生劑。將TFT3作為開關元件而用於構成顯示裝置。
【專利說明】柵極絕緣膜、感放射線性組合物、硬化膜、半導體元件、半導體元件的製造方法及顯示裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種柵極絕緣膜、組合物、硬化膜、半導體元件、半導體元件的製造方法及顯示裝置。
【背景技術】
[0002]使用液晶或有機電致發光(Electro Luminescence, EL)元件的顯示裝置具有薄型且消耗電力低等特徵，被用於各種領域中。特別是依像素而分別設置作為半導體元件的薄膜電晶體(Thin Film Transister, TFT)來作為開關元件的有源矩陣(active matrix)式顯示裝置，其可以進行高精細的圖像顯示，且具有高的對比度等，顯示品質優異。因此，有源矩陣式顯示裝置被用於電視(televis1n)、監視器(monitor)、筆記本個人電腦(notepersonal computer)等中，而且被用於智慧型手機(smartphone)等可攜式信息設備的顯示裝置，近年來特別是其市場規模不斷擴大。
[0003]在有源矩陣式顯示裝置中所用的陣列基板上，形成了多條掃描線、及隔著絕緣膜與這些掃描線交叉的多條信號線，在掃描線與信號線的交叉部附近，設置著成為開關像素的開關元件的TFT。
[0004]以往的有源矩陣式顯示裝置中所用的TFT中，在絕緣性的基板上具有掃描信號線(柵極線)，在其上部具有柵極絕緣膜，在該柵極絕緣膜的上部具有半導體層，在半導體層上具有漏極電極(數據線)及源極電極，在源極電極上連接著透明的像素電極，對漏極電極(數據線)供給影像信號電壓。在基板上先形成柵極電極的TFT結構通常被稱為逆交錯結構(底部柵極結構)。
[0005]另外，設置漏極電極、源極電極及半導體層之後，在半導體層上隔著柵極絕緣膜重疊柵極電極的TFT結構被稱為正交錯結構(頂部柵極結構)。
[0006]如此，對以往的有源矩陣式顯示裝置中所用的TFT來說，為了確保電晶體特性，柵極絕緣膜成為重要的構成要素。而且，柵極絕緣膜的性能有時對TFT的電晶體特性造成大的影響。
[0007]以前，在形成柵極絕緣膜時，一直使用作為無機材料的氧化矽(S12)或氮化矽(SiN)等。其中，氮化矽可以形成緻密的耐性高的膜，被視為對於要求高絕緣性的柵極絕緣膜來說優選的材料。
[0008]但是，氮化矽與氧化矽等相比，為具有更高的介電常數特性的材料。因此，若使用氮化娃來形成柵極絕緣膜，則有時於TFT中配線遲滯(阻容(Resistance_Capacitance,RC)遲滯)而令人擔心。
[0009]另外，針對此種擔心，在欲使利用氮化矽的柵極絕緣膜變厚來進行應對的情況下，柵極絕緣膜形成的工序的時間變長，擔心TFT的生產性降低。
[0010]因此，例如已知以下技術:實現使用兩種不同材料的二層絕緣結構化，以提高電晶體特性或者防止柵極電極與源極、漏極電極間的電路短路的能力(例如參考專利文獻I及專利文獻2)。
[0011]另外，關於二層結構的柵極絕緣膜，已知將一層設為包含氮化矽的膜、且將另一層設為包含介電常數更低的氧化矽的膜的技術(例如參考專利文獻3)。通過選擇這種構成材料，可以控制柵極絕緣膜的介電常數特性並且實現厚膜化，結果可以提高防止短路的能力並且防止配線遲滯的增大。
[0012][現有技術文獻]
[0013][專利文獻]
[0014][專利文獻I]日本專利特願昭62-219544號公報
[0015][專利文獻2]日本專利特開平6-61490號公報
[0016][專利文獻3]日本專利特開平10-233514號公報
[0017]如以上所述，在有源矩陣式顯示裝置中所用的TFT等半導體元件中，柵極絕緣膜為重要的構成要素，為了提高其性能，使用兩種不同材料的柵極絕緣膜的二層結構化為有效技術。
[0018]但是，使用兩種不同材料將柵極絕緣膜設定為二層結構會導致柵極絕緣膜的製造工序數的增加。結果，半導體元件的生產性、甚至使用該半導體元件的顯示裝置的生產性降低。
【發明內容】
[0019]因此，本發明謀求一種在不使製造工序數增加的情況下，利用一層結構的柵極絕緣膜來實現其介電特性的控制與絕緣性的技術。即，本發明謀求一種介電特性得到控制的柵極絕緣膜，且謀求一種將包含適於所述柵極絕緣膜的絕緣性材料的硬化膜加以圖案化而形成柵極絕緣膜的技術。而且，本發明謀求一種將介電特性得到控制的硬化膜作為柵極絕緣膜的半導體元件，且謀求一種具有該半導體元件的顯示裝置。
[0020]本發明是鑑於如上所述的課題而成。即，本發明的目的在於提供一種介電特性得到控制的柵極絕緣膜。
[0021]另外，本發明的目的在於提供一種具備圖案化性、形成介電特性得到控制的絕緣性硬化膜的組合物。
[0022]另外，本發明的目的在於提供一種由具有圖案化性的組合物所形成、成為半導體元件的柵極絕緣膜的介電特性得到控制的硬化膜。
[0023]另外，本發明的目的在於提供一種以介電特性得到控制的硬化膜作為柵極絕緣膜的半導體元件。
[0024]另外，本發明的目的在於提供一種以介電特性得到控制的硬化膜作為柵極絕緣膜的半導體元件的製造方法。
[0025]另外，本發明的目的在於提供一種具有以介電特性得到控制的硬化膜作為柵極絕緣膜的半導體元件的顯示裝置。
[0026]本發明的第一實施方式涉及一種柵極絕緣膜，其是配置在具有半導體層及柵極電極的半導體元件的所述半導體層與所述柵極電極之間，且所述柵極絕緣膜的特徵在於:使用含有以下成分的組合物所形成:
[0027][A]含有選自由矽、鋁、鋯、鈦、鋅及錫所組成的組群中的至少一種元素的水解性化合物的水解縮合物；以及
[0028][B]作為含有選自由鋁、鋯、鈦、鋅、銦、錫、銻、鋇及鈰所組成的組群中的至少一種金屬的氧化物的金屬氧化物粒子。
[0029]在本發明的第一實施方式中，組合物優選的是進一步含有[C]選自感放射線性酸產生劑或感放射線性鹼產生劑中的至少一種。
[0030]在本發明的第一實施方式中，優選的是組合物的[A]水解縮合物為下述式(I)所表示的水解性矽烷化合物的水解縮合物。
[0031][化I]
[0032]
(R1七Si+0R%n ⑴
[0033](式(I)中，Rla分別獨立地為氫或碳數I?20的非水解性的有機基；Rlb分別獨立地為氫、碳數I?6的烷基、碳數I?6的醯基或碳數6?15的芳基；n為O?3的整數)
[0034]本發明的第二實施方式涉及一種組合物，其特徵在於含有:
[0035][A]含有選自由矽、鋁、鋯、鈦、鋅及錫所組成的組群中的至少一種元素的水解性化合物的水解縮合物；
[0036][B]作為含有選自由鋁、鋯、鈦、鋅、銦、錫、銻、鋇及鈰所組成的組群中的至少一種金屬的氧化物的金屬氧化物粒子；以及
[0037][C]感放射線性酸產生劑或感放射線性鹼產生劑；並且
[0038]所述組合物是用於形成具有半導體層、柵極電極及柵極絕緣膜的半導體元件的柵極絕緣膜，所述柵極絕緣膜是配置於所述半導體層與所述柵極電極之間。
[0039]本發明的第三實施方式涉及一種硬化膜，其是使用本發明的第二實施方式的組合物所形成，且所述硬化膜的特徵在於:
[0040]用於具有半導體層、柵極電極及柵極絕緣膜的半導體元件的所述柵極絕緣膜，所述柵極絕緣膜是配置在所述半導體層與所述柵極電極之間。
[0041]本發明的第四實施方式涉及一種半導體元件，其特徵在於:在基板上依次配置著柵極電極、本發明的第一實施方式的柵極絕緣膜及半導體層，而具有底部柵極結構。
[0042]在本發明的第四實施方式中，優選的是半導體層是由In-Ga-Zn氧化物所形成。
[0043]本發明的第五實施方式涉及一種半導體元件的製造方法，其特徵在於:在基板上依次設置柵極電極、本發明的第一實施方式的柵極絕緣膜及半導體層。
[0044]本發明的第六實施方式涉及一種顯示裝置，其特徵在於具有本發明的第四實施方式的半導體元件。
[0045][發明的效果]
[0046]根據本發明的第一實施方式，可以獲得一種介電特性得到控制的柵極絕緣膜。
[0047]根據本發明的第二實施方式，可以獲得一種具備圖案化性、且形成介電特性得到控制的絕緣性硬化膜的組合物。
[0048]根據本發明的第三實施方式，可以獲得一種由具有圖案化性的組合物所形成、且成為半導體元件的柵極絕緣膜的介電特性得到控制的硬化膜。
[0049]根據本發明的第四實施方式，可以獲得一種以介電特性得到控制的硬化膜作為柵極絕緣膜的半導體元件。
[0050]根據本發明的第五實施方式，可以獲得一種以介電特性得到控制的硬化膜作為柵極絕緣膜的半導體元件的製造方法。
[0051]根據本發明的第六實施方式，可以獲得一種具有以介電特性得到控制的硬化膜作為柵極絕緣膜的半導體元件的顯示裝置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0052]圖1為示意性地說明本發明的實施形態的半導體元件的結構的截面圖。
[0053]圖2為示意性地說明本實施形態的有機EL顯示裝置的主要部分的結構的截面圖。
[0054][符號的說明]
[0055]1:有機EL顯示裝置
[0056]2:基板
[0057]3:TFT
[0058]4:柵極電極
[0059]5:柵極絕緣膜
[0060]6:半導體層
[0061]7:第I源極-漏極電極
[0062]8:第2源極-漏極電極
[0063]10:第I絕緣膜
[0064]11:陽極
[0065]12:通孔
[0066]13:第2絕緣膜
[0067]14:有機發光層
[0068]15:陰極
[0069]16:鈍化膜
[0070]17:密封層
[0071]19:無機絕緣膜
[0072]20:密封基板
【具體實施方式】
[0073]本發明的半導體元件為具有半導體層及柵極電極且在所述半導體層與柵極電極之間配置著柵極絕緣膜的結構的半導體元件。
[0074]而且，柵極絕緣膜是使用含有以下成分的組合物所形成:
[0075][A]水解縮合物；
[0076][B]作為含有選自由鋁、鋯、鈦、鋅、銦、錫、銻、鋇及鈰所組成的組群中的至少一種金屬的氧化物的金屬氧化物粒子；以及
[0077][C]感放射線性酸產生劑或感放射線性鹼產生劑。
[0078]以下，對本發明的半導體元件加以說明，然後，對用於形成作為其主要的構成要素的柵極絕緣膜的本發明的組合物加以詳細說明。
[0079]另外，本發明中，曝光時照射的「放射線」中，包含可見光線、紫外線、遠紫外線、X射線及帶電粒子束等。
[0080]實施形態1.
[0081]〈半導體元件〉
[0082]圖1為示意性地說明本發明的實施形態的半導體元件的結構的截面圖。
[0083]圖1所示的本發明的實施形態的半導體元件可以設定為TFT3，該TFT3適合作為對有源矩陣式顯示裝置的各像素所附設的開關元件。即，可以設定為具有以矩陣狀形成的多個像素的有源矩陣式顯示裝置、例如有機EL顯示裝置或液晶顯示裝置的各像素上設置的TFT3。
[0084]TFT3在基板2上具有形成掃描信號線(未圖不)的一部分的柵極電極4、被覆柵極電極4的一層結構的柵極絕緣膜5、及隔著所述柵極絕緣膜5而配置在柵極電極4上的半導體層6。
[0085]S卩，TFT3為具有半導體層6、柵極電極4、及配置在半導體層6與柵極電極4之間的一層結構的柵極絕緣膜5的結構的半導體元件。另外，TFT3具有在基板2上依次積層柵極電極4、柵極絕緣膜5及半導體層6而構成的底部柵極結構。
[0086]而且，TFT3是具有形成影像信號線(未圖示)的一部分且連接於半導體層6的第I源極-漏極電極7、及連接於半導體層6的第2源極-漏極電極8而構成。
[0087]可以在基板2上通過蒸鍍法或濺鍍法等形成金屬薄膜，進行利用蝕刻製程(etching process)的圖案化而形成柵極電極4。另外，也可以將金屬氧化物導電膜或有機導電膜加以圖案化後使用。
[0088]構成柵極電極4的金屬薄膜的材料例如可以舉出:招(Al)、銅(Cu)、鑰(Mo)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、金(Au)、鎢(W)及銀(Ag)等金屬，這些金屬的合金，以及Al-Nd及APC合金(銀、鈀、銅的合金)等合金。而且，金屬薄膜也可以使用Al與Mo的積層膜等包含不同材料的層的積層膜。
[0089]構成柵極電極4的金屬氧化物導電膜的材料可以舉出:氧化錫、氧化鋅、氧化銦、摻銦的氧化錫(Indium Tin Oxide, ITO)及氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide, IZ0)等金屬氧化物導電膜。
[0090]另外，有機導電膜的材料可以舉出:聚苯胺、聚噻吩及聚吡咯等導電性的有機化合物或這些化合物的混合物。
[0091]柵極電極4的厚度優選的是設定為1nm?lOOOnm。
[0092]以覆蓋柵極電極4的方式配置的柵極絕緣膜5包含使用本發明的實施形態的組合物進行圖案化而形成的硬化膜。該硬化膜是使用本發明的實施形態的組合物所形成，且作為介電特性的介電常數被控制為所需的值。包含該硬化膜的柵極絕緣膜5的膜厚優選50nm?ΙΟμπι。關於用於形成TFT3的柵極絕緣膜5的本發明的實施形態的硬化膜及用於形成該硬化膜的本發明的實施形態的組合物，將於下文中加以詳細說明。
[0093]關於與半導體層6連接的第I源極-漏極電極7及第2源極-漏極電極8，可以使用印刷法或塗布法、此外可以使用派鍍法或化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposit1n,CVD)法、蒸鍍法等方法形成構成這些電極的導電膜後，實施利用光刻(photolithography)法等的圖案化來形成所述第I源極-漏極電極7及第2源極-漏極電極8。第I源極-漏極電極?及第2源極-漏極電極8的構成材料例如可以舉出:Α1、Cu、Mo、Cr、Ta、T1、Au、W及Ag等金屬，這些金屬的合金，以及Al-Nd及APC等合金。另外可以舉出:氧化錫、氧化鋅、氧化銦、ΙΤΟ、氧化銦鋅(IZO)、AZO (摻鋁的氧化鋅)及GZO (摻鎵的氧化鋅)等導電性的金屬氧化物，或聚苯胺、聚噻吩及聚吡咯等導電性的有機化合物。而且，構成這些電極的導電膜也可以使用Ti與Al的積層膜等包含不同材料的層的積層膜。
[0094]第I源極-漏極電極7及第2源極-漏極電極8的厚度優選的是設定為1nm~lOOOnm。
[0095]半導體層6例如可以通過使用以下材料來形成:非晶質狀態的a-Si (非晶矽)、或通過準分子雷射或固相成長等使a-Si進行結晶所得的ρ-Si (多晶矽)等矽(Si)材料。
[0096]在半導體層6中使用a-Si的情況下,半導體層6的厚度優選的是設定為30nm~500nm。另外，優選的是在半導體層6與第I源極-漏極電極7或第2源極-漏極電極8之間，以1nm~150nm的厚度形成用來取得歐姆接觸(ohmic contact)的未圖示的n+Si層。
[0097]另外，TFT3的半導體層6可以使用氧化物來形成。可用於該半導體層6的氧化物可以舉出:單晶氧化物、多晶氧化物及非晶氧化物以及這些氧化物的混合物。多晶氧化物例如可以舉出氧化鋅(ZnO)等。
[0098]可用於半導體層6的非晶氧化物可以舉出:含有銦(In)、鋅(Zn)及錫(Sn)的至少一種元素而構成的非晶氧化物。
[0099]可用於半導體層6的非晶氧化物的具體例可以舉出=Sn-1n-Zn氧化物、In-Ga-Zn氧化物(IGZ0:氧化銦鎵鋅)、In-Zn-Ga-Mg氧化物、Zn-Sn氧化物(ΖΤ0:氧化鋅錫)、In氧化物、Ga氧化物、In-Sn氧化物、In-Ga氧化物、In-Zn氧化物(ΙΖ0:氧化銦鋅)、Zn-Ga氧化物、Sn-1n-Zn氧化物等。另外，以上情況下，構成材料的組成比未必一定要為1: 1，可選擇實現所需特性的組成比。
[0100]關於使用非晶氧化物的半導體層6，例如在該半導體層6是使用IGZO或ZTO而形成的情況下，使用IGZO靶或ZTO靶通過濺鍍法或蒸鍍法來進行膜形成，利用光刻法等來進行利用抗蝕劑製程及蝕刻製程的圖案化，形成所述半導體層6。使用非晶氧化物的半導體層6的厚度優選的是設定為Inm~lOOOnm。
[0101]通過使用以上所例示的氧化物，可以在低溫下形成遷移率高的半導體層6，可以提供性能優異的TFT3。
[0102]而且，形成TFT3的半導體層6時特別優選的氧化物可以舉出:氧化鋅(ZnO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化鋅錫(ZTO)及氧化銦鋅(Z1)。
[0103]通過使用這些氧化物，可以在更低的溫度下形成而具有遷移率優異的半導體層6，TFT3顯示出高的開關(0N/0FF) t匕。
[0104]另外，在TFT3的半導體層6中，可以在半導體層6的上部面的未形成第I源極-漏極電極7及第2源極-漏極電極8的通道區域中，設置例如厚度為5nm~80nm的包含S12的保護層(未圖示)。該保護層有時也被稱為蝕刻停止層或擋止層(stop layer)等。在半導體層6中使用所述氧化物的情況下，這種保護層成為特別優選的構成要素。
[0105]另外，可以在TFT3上以被覆TFT3的方式設置無機絕緣膜19。無機絕緣膜19例如可以使用S12等金屬氧化物或SiN等金屬氮化物，將這些單獨或積層而形成。無機絕緣膜19是為了保護半導體層6、例如防止半導體層6因溼度而受到影響所設置。而且，本實施形態的TFT3也可以設定為不設置無機絕緣膜19的結構。該情況下，可以兼用設置在未圖示的像素電極等與TFT3之間的包含有機材料的層間絕緣膜。
[0106]進而，如上所述，圖1所示的TFT3具有底部柵極結構，但本實施形態的半導體元件不限於底部柵極結構，也可以設定為正交錯結構(頂部柵極結構)的TFT。該情況下，作為本實施形態的半導體元件的TFT是在基板上設置半導體層、及分別連接於該半導體層的一對第I源極-漏極電極及第2源極-漏極電極後，在半導體層上隔著柵極絕緣膜重疊柵極電極而構成。此時，柵極絕緣膜與所述TFT3的柵極絕緣膜5相同。另外，半導體層可以適當地應用使用P-Si的半導體層。而且，優選的是在使用p-Si的半導體層中摻雜磷(P)或硼(B)等雜質，隔著半導體層的通道區域而形成源極區域及漏極區域。另外，優選的是在半導體層的通道區域與源極區域及漏極區域之間，形成輕摻雜漏極(Lightly Doped Drain,LDD)層。
[0107]具有以上結構的圖1的TFT3通過一層結構的柵極絕緣膜而實現其介電特性的控制及絕緣性。因此，無需使用兩種不同的材料將柵極絕緣膜設定為兩層結構，不會增加柵極絕緣膜的製造工序數。結果，可以提高半導體元件的生產性、甚至使用該半導體元件的顯示裝置的生產性。
[0108]實施形態2.
[0109]〈組合物〉
[0110]本發明的實施形態的組合物為含有[A]水解縮合物及[B]金屬氧化物粒子而成的組合物。而且，本發明的實施形態的組合物優選的是含有[C]感放射線性酸產生劑或感放射線性鹼產生劑，具有感放射線性。即，本發明的實施形態的組合物優選感放射線性樹脂組合物。
[0111]進而，本發明的實施形態的組合物視需要可以含有[D]分散劑及其他任意成分。
[0112]本實施形態的組合物可以適當地用於所述本發明的實施形態的半導體元件的柵極絕緣膜的形成用。以下，對本實施形態的組合物所含有的成分加以說明。
[0113][A]水解縮合物
[0114]作為本實施形態的組合物的[A]成分的[A]水解縮合物為含有選自由矽、鋁、鋯、鈦、鋅及錫所組成的組群中的至少一種元素的水解縮合物。該[A]水解縮合物包含水解性化合物的水解縮合物，所述水解性化合物含有選自由矽、鋁、鋯、鈦、鋅及錫所組成的組群中的至少一種元素。選自由矽、鋁、鋯、鈦、鋅及錫所組成的組群中的至少一種元素可含有在同一水解縮合物中，也可以含有在不同的水解縮合物中而以其混合物的形式構成[A]水解縮合物。
[0115][A]水解縮合物優選的是含有下述式(2)及下述式(3)所表示的鍵的至少一個。
[0116][化2]
[0117]-S1-X1- (2)
[0118](式中，X1為氧、氮或碳)
[0119][化3]
[0120]-M-X2- (3)
[0121](式中，M為招、錯、鈦、鋅或錫。X2為氧、氮或碳)
[0122]另外，[A]水解縮合物中，所述式(2)所表示的鍵與所述式(3)所表示的鍵可以含有在一種水解縮合物(一分子)內，或者[A]水解縮合物也可為將含有各種鍵的水解縮合物混合而成的水解縮合物。
[0123]分子內含有所述式(2)所表示的鍵的水解縮合物可以舉出:含有矽氧烷鍵(-S1-O-)的化合物、含有矽氮烷鍵(-S1-N-)的化合物、含有碳矽烷鍵(-S1-C-)的化合物等，從作為半導體元件的柵極絕緣膜形成用的組合物的成形性或操作性等方面來看，優選的是具有矽氧烷鍵的化合物。另外，分子內含有所述式(3)所表示的鍵的水解縮合物可以舉出後述各金屬燒醇鹽(metal alkoxide)的水解縮合物等。
[0124]而且，從作為半導體元件的柵極絕緣膜形成用的組合物的成形性或操作性等方面來看，[A]水解縮合物例如可以適當地使用矽氧烷聚合物。
[0125]另外，[A]水解縮合物除了含有矽以外，可以含有選自由鋁、鋯、鈦、鋅及錫所組成的組群中的至少一種元素。通過如此般含有矽以外的其他金屬元素，[A]水解縮合物的性質或特性的控制變容易。
[0126]例如，通過如此般含有矽以外的其他金屬元素，與不含其他金屬元素的水解縮合物不同，可以將由[A]水解縮合物所得的硬化膜的介電常數控制得高。即，通過[A]水解縮合物含有矽並且含有其他金屬元素，與矽氧烷聚合物相比較可以提高由該[A]水解縮合物所得的硬化膜的介電常數。另外，通過[A]水解縮合物僅含有矽以外的其他金屬元素，與矽氧烷聚合物相比較可以格外地提高由該[A]水解縮合物所得的硬化膜的介電常數。
[0127][A]水解縮合物優選的是含有來源於水解性化合物的部分,所述水解性化合物含有選自由矽、鋁、鋯、鈦、鋅及錫所組成的組群中的至少一種元素。
[0128]而且，含有選自由鋁、鋯、鈦、鋅及錫所組成的組群中的至少一種元素的水解性化合物可以舉出下述式(4)所表示的水解性化合物。
[0129][化4]
[0130]
【權利要求】
1.一種柵極絕緣膜，其是配置在具有半導體層及柵極電極的半導體元件的所述半導體層與所述柵極電極之間，且所述柵極絕緣膜的特徵在於:使用含有以下成分的組合物而形成: [A]含有選自由矽、鋁、鋯、鈦、鋅及錫所組成的組群中的至少一種元素的水解性化合物的水解縮合物；以及 [B]作為含有選自由鋁、鋯、鈦、鋅、銦、錫、銻、鋇及鈰所組成的組群中的至少一種金屬的氧化物的金屬氧化物粒子。
2.根據權利要求1所述的柵極絕緣膜，其特徵在於:所述組合物進一步含有[C]選自感放射線性酸產生劑或感放射線性鹼產生劑中的至少一種。
3.根據權利要求1或2所述的柵極絕緣膜，其特徵在於:所述組合物的[A]水解縮合物為下述式(I)所表示的水解性矽烷化合物的水解縮合物，
式(I)中，Rla分別獨立地為氫或碳數I~20的非水解性的有機基；Rlb分別獨立地為氫、碳數I~6的烷基、碳數I~6的醯基或碳數6~15的芳基；n為O~3的整數。
4.一種感放射線性組合物，其特徵在於含有: [A]含有選自由矽、鋁、鋯、鈦、鋅及錫所組成的組群中的至少一種元素的水解性化合物的水解縮合物； [B]作為含有選自由鋁、鋯、鈦、鋅、銦、錫、銻、鋇及鈰所組成的組群中的至少一種金屬的氧化物的金屬氧化物粒子；以及 [C]感放射線性酸產生劑或感放射線性鹼產生劑；並且 所述感放射線性組合物是用來形成具有半導體層、柵極電極及柵極絕緣膜的半導體元件的所述柵極絕緣膜，所述柵極絕緣膜是配置在所述半導體層與所述柵極電極之間。
5.一種硬化膜，其是使用根據權利要求4所述的感放射線性組合物而形成，且所述硬化膜的特徵在於: 用於具有半導體層、柵極電極及柵極絕緣膜的半導體元件的所述柵極絕緣膜，所述柵極絕緣膜是配置在所述半導體層與所述柵極電極之間。
6.一種半導體元件，其特徵在於:在基板上依次配置著柵極電極、根據權利要求1至3中任一項所述的柵極絕緣膜及半導體層，而具有底部柵極結構。
7.根據權利要求6所述的半導體元件，其特徵在於:所述半導體層是由In-Ga-Zn氧化物所形成。
8.一種半導體元件的製造方法，其特徵在於:在基板上依次設置柵極電極、根據權利要求I至3中任一項所述的柵極絕緣膜及半導體層。
9.一種顯示裝置，其特徵在於具有根據權利要求6或7所述的半導體元件。
【文檔編號】H01L21/312GK104049464SQ201410087908
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月11日 優先權日:2013年3月12日
【發明者】一戸大吾, 濱田謙一 申請人:Jsr株式會社