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JP6250481B2 - Metal oxide film, metal oxide film manufacturing method, thin film transistor, and electronic device - Google Patents
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Metal oxide film, metal oxide film manufacturing method, thin film transistor, and electronic device Download PDF

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Description

本発明は、金属酸化物膜、金属酸化物膜の製造方法、薄膜トランジスタ、及び電子デバイスに関する。   The present invention relates to a metal oxide film, a method for manufacturing a metal oxide film, a thin film transistor, and an electronic device.

透明、高移動度、かつ製造適性にも優れる透明酸化物半導体(TOS:Transparent Oxide Semiconductor)が注目を集めており、TOSを薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)の活性層として用いたTOS−TFTは、表示装置の駆動素子として実用化されるまでに研究が進んでいる。
現在実用化されているTOS−TFTにおける活性層は、真空成膜法によって製造されたものであるが、真空成膜法の場合製造コストが高くなりやすいため、溶液塗布プロセスによって高い特性を示すTOSの実現を目指す研究が一方では盛んである。
Transparent oxide semiconductors (TOS: Transparent Oxide Semiconductor) that are transparent, high mobility, and excellent in manufacturing suitability are attracting attention, and TOS-TFT using TOS as an active layer of a thin film transistor (TFT) is Research has been progressed until it is put into practical use as a drive element of a display device.
The active layer in the TOS-TFT that is currently in practical use is manufactured by a vacuum film forming method. However, in the case of the vacuum film forming method, the manufacturing cost tends to be high, so TOS that exhibits high characteristics by the solution coating process. On the other hand, research aimed at realizing this is prosperous.

溶液を原料とした成膜方法としては、金属アルコキシドや無機金属塩等を含む溶液原料を塗布し、何らかのエネルギーを付与することで金属と酸素のネットワークを形成し酸化物半導体に転換する方法と、あらかじめ金属と酸素のネットワークが形成している酸化物半導体粒子を溶液に分散させた分散液を塗布することで粒子の集合体からなるTOS膜を得る方法が考えられている。   As a film forming method using a solution as a raw material, a solution raw material containing a metal alkoxide, an inorganic metal salt, or the like is applied, and a metal and oxygen network is formed by applying some energy to convert it into an oxide semiconductor, There has been considered a method of obtaining a TOS film composed of an aggregate of particles by applying a dispersion liquid in which oxide semiconductor particles in which a metal-oxygen network is formed in advance are dispersed in a solution.

例えば、非特許文献1には、半導体ナノ粒子の集合体からなる半導体膜について記載されている。
また、特許文献1には、TOSを実現するための酸化物ナノ粒子について開示されている。
また、特許文献2、3には、酸化亜鉛粒子を含む分散液を塗布して多孔質膜を形成した後、カルボン酸塩、金属アルコキシド、アンモニウム化合物等の亜鉛化合物の溶液を塗布し、さらに加熱処理して半導体膜を製造する方法が開示されている。
For example, Non-Patent Document 1 describes a semiconductor film made of an aggregate of semiconductor nanoparticles.
Patent Document 1 discloses oxide nanoparticles for realizing TOS.
In Patent Documents 2 and 3, a dispersion containing zinc oxide particles is applied to form a porous film, and then a solution of a zinc compound such as a carboxylate, metal alkoxide, or ammonium compound is applied, and further heated. A method of manufacturing a semiconductor film by processing is disclosed.

特許4738931号公報Japanese Patent No. 4738931 特表2012−530033号公報Special table 2012-530033 gazette 特表2008−547195号公報Special table 2008-547195

J. M. Lutherら著「Structural, Optical, and Electrical Properties of Self-Assembled Films of PbSe Nanocrystals Treated with 1,2-Ethanedithiol」ACS Nano (2008)J. M. Luther et al., “Structural, Optical, and Electrical Properties of Self-Assembled Films of PbSe Nanocrystals Treated with 1,2-Ethanedithiol” ACS Nano (2008)

あらかじめ金属と酸素のネットワークが形成している酸化物半導体粒子を溶液に分散させた分散液を塗布することで粒子の集合体からなるTOS膜を得る方法では、より低温でTOS膜が得られることが期待されているが、所望の酸化物半導体粒子を合成することが困難であることや、粒子間の電気伝導性が低くなりやすいこと等から、十分に高いTFT特性が得られていない。   In the method of obtaining a TOS film composed of an aggregate of particles by applying a dispersion in which oxide semiconductor particles in which a metal-oxygen network is formed in advance are dispersed in a solution, the TOS film can be obtained at a lower temperature. However, since it is difficult to synthesize desired oxide semiconductor particles and the electrical conductivity between the particles tends to be low, sufficiently high TFT characteristics are not obtained.

また、非特許文献1に記載されている半導体膜は、酸化物から構成されておらず、不活性雰囲気下で全て製造工程を行わないとTFT特性が大きく劣化してしまう。また、透明でないために光照射によっても大きくTFT特性が劣化する。   Further, the semiconductor film described in Non-Patent Document 1 is not composed of an oxide, and the TFT characteristics are greatly deteriorated if the manufacturing process is not performed in an inert atmosphere. Further, since it is not transparent, TFT characteristics are greatly deteriorated by light irradiation.

また、特許文献1に開示されている酸化物ナノ粒子は、分散性を付与するために比較的長鎖のアルキル基を有する分散剤(配位子)が好ましいとされており、このようなナノ粒子を塗布して形成したTOS膜の場合、粒子間距離が大きくなりやすく、粒子同士を介した電気伝導が十分に得られない場合がある。また、分散剤を用いずに半導体粒子を溶媒に分散させて塗布する手法が考えられるが、粒子同士が凝集しやすく、この場合には十分な膜平坦性が得られなくなってしまう。   In addition, the oxide nanoparticles disclosed in Patent Document 1 are preferably a dispersant (ligand) having a relatively long-chain alkyl group in order to impart dispersibility. In the case of a TOS film formed by applying particles, the distance between particles tends to be large, and electric conduction through the particles may not be sufficiently obtained. Moreover, although the method of apply | coating by dispersing a semiconductor particle in a solvent without using a dispersing agent can be considered, the particles are likely to aggregate, and in this case, sufficient film flatness cannot be obtained.

また、特許文献2、3に開示されている方法では、高い電気伝導性を有する膜が得られていない。これは、低温で高い移動度を実現し難い、酸化亜鉛をベースとした酸化物半導体膜を用いている事に起因すると推測される。
粒子周囲に配位子しか存在しない場合、膜中に空隙が生じやすく膜密度を高めることが困難である。結果として高い半導体特性を実現することが困難である。すなわち、半導体粒子の集合体からなる半導体膜、及びそれを活性層に用いたTFTにおいて、大気中でも製造可能であり、且つ高い電気特性を両立することは困難であった。
In addition, in the methods disclosed in Patent Documents 2 and 3, a film having high electrical conductivity has not been obtained. This is presumably due to the use of an oxide semiconductor film based on zinc oxide, which is difficult to achieve high mobility at low temperatures.
When only the ligand is present around the particles, voids are likely to occur in the film, and it is difficult to increase the film density. As a result, it is difficult to realize high semiconductor characteristics. That is, a semiconductor film made of an aggregate of semiconductor particles and a TFT using the semiconductor film as an active layer can be manufactured in the air and it is difficult to achieve both high electrical characteristics.

本発明は、高い導電性又は高い半導体特性を有し、容易に製造することができる金属酸化物膜及びその製造方法、並びに電気特性に優れた薄膜トランジスタ、及び電子デバイスを提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a metal oxide film having high conductivity or high semiconductor characteristics, which can be easily manufactured, a manufacturing method thereof, a thin film transistor excellent in electric characteristics, and an electronic device. .

上記目的を達成するため、以下の発明が提供される。
<1> In,Zn及びSnから選ばれる少なくとも1種の金属元素を含む金属酸化物粒子の集合体と、
集合体の金属酸化物粒子間の少なくとも一部に存在する、金属硝酸塩及び金属酸化物から選ばれる少なくとも1種と、
を含む金属酸化物膜。
<2> 金属酸化物粒子は、少なくともInを含む金属酸化物粒子である<1>に記載の金属酸化物膜。
<3> 金属酸化物粒子は、Inと、Sn、Ga及びZnから選ばれる少なくとも1種の金属元素とを含む金属酸化物粒子である<1>又は<2>に記載の金属酸化物膜。
<4> 金属硝酸塩が少なくとも硝酸インジウムである<1>〜<3>のいずれか一つに記載の金属酸化物膜。
<5> 数平均粒子径が3〜50nmである金属酸化物粒子を用いて形成された<1>〜<4>のいずれか一つに記載の金属酸化物膜。
<6> 半導体膜である<1>〜<5>のいずれか一つに記載の金属酸化物膜。
<7> 導電膜である<1>〜<5>のいずれか一つに記載の金属酸化物膜。
<8> In、Zn及びSnから選ばれる少なくとも1種の金属元素を含む数平均粒子径が3〜50nmである金属酸化物粒子を含む分散液を基板上に塗布して金属酸化物粒子の集合体を含む集合体膜を形成する工程と、
集合体膜に金属硝酸塩を含む溶液を塗布する工程と、
を有する金属酸化物膜の製造方法。
<9> 金属硝酸塩を含む溶液が塗布された集合体膜に対し、紫外線照射下で加熱処理を行う工程を含む<8>に記載の金属酸化物膜の製造方法。
<10> 金属硝酸塩が少なくとも硝酸インジウムを含む<8>又は<9>に記載の金属酸化物膜の製造方法。
<11> 分散液中の金属酸化物粒子は、炭化水素を含む配位子を有する<8>〜<10>のいずれか一つに記載の金属酸化物膜の製造方法。
<12> <1>〜<7>のいずれか一つに記載の金属酸化物膜を備えた薄膜トランジスタ。
<1> <1>に記載の薄膜トランジスタを有する電子デバイス。
In order to achieve the above object, the following invention is provided.
<1> an aggregate of metal oxide particles containing at least one metal element selected from In, Zn and Sn;
At least one selected from metal nitrates and metal oxides present in at least part of the metal oxide particles of the aggregate;
Metal oxide film containing
<2> The metal oxide film according to <1>, wherein the metal oxide particles are metal oxide particles containing at least In.
<3> The metal oxide film according to <1> or <2>, wherein the metal oxide particles are metal oxide particles containing In and at least one metal element selected from Sn, Ga, and Zn.
<4> The metal oxide film according to any one of <1> to <3>, wherein the metal nitrate is at least indium nitrate.
<5 > The metal oxide film according to any one of <1> to <4>, formed using metal oxide particles having a number average particle diameter of 3 to 50 nm.
<6> The metal oxide film according to any one of <1> to <5>, which is a semiconductor film.
<7> The metal oxide film according to any one of <1> to <5>, which is a conductive film.
<8> Aggregation of metal oxide particles by applying a dispersion liquid containing metal oxide particles having a number average particle diameter of 3 to 50 nm containing at least one metal element selected from In, Zn and Sn on a substrate. Forming an assembly film including a body;
Applying a solution containing metal nitrate to the aggregate film;
The manufacturing method of the metal oxide film which has this.
<9> The method for producing a metal oxide film according to <8>, including a step of heat-treating the aggregate film coated with a solution containing a metal nitrate under ultraviolet irradiation.
<10> The method for producing a metal oxide film according to <8> or <9>, wherein the metal nitrate contains at least indium nitrate.
<11> The method for producing a metal oxide film according to any one of <8> to <10>, wherein the metal oxide particles in the dispersion have a hydrocarbon-containing ligand.
<1 2> A thin film transistor including the metal oxide film according to any one of <1> to <7 > .
<1 3 > An electronic device having the thin film transistor according to <1 2 >.

本発明によれば、高い導電性又は高い半導体特性を有し、容易に製造することができる金属酸化物膜及びその製造方法、並びに電気特性に優れた薄膜トランジスタ、及び電子デバイスが提供される。   According to the present invention, there are provided a metal oxide film that has high conductivity or high semiconductor characteristics and can be easily manufactured, a manufacturing method thereof, a thin film transistor that is excellent in electrical characteristics, and an electronic device.

本発明により製造される薄膜トランジスタの一例(トップゲート−トップコンタクト型)の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of an example (top gate-top contact type) of the thin-film transistor manufactured by this invention. 本発明により製造される薄膜トランジスタの一例(トップゲート−ボトムコンタクト型)の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of an example (top gate-bottom contact type) of the thin-film transistor manufactured by this invention. 本発明により製造される薄膜トランジスタの一例(ボトムゲート−トップコンタクト型)の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of an example (bottom gate-top contact type) of the thin-film transistor manufactured by this invention. 本発明により製造される薄膜トランジスタの一例(ボトムゲート−ボトムコンタクト型)の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of an example (bottom gate-bottom contact type) of the thin-film transistor manufactured by this invention. 実施形態の液晶表示装置の一部分を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a part of liquid crystal display device of embodiment. 図5の液晶表示装置の電気配線の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the electrical wiring of the liquid crystal display device of FIG. 実施形態の有機EL表示装置の一部分を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a part of organic EL display apparatus of embodiment. 図7の有機EL表示装置の電気配線の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the electrical wiring of the organic electroluminescent display apparatus of FIG. 実施形態のX線センサアレイの一部分を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a part of X-ray sensor array of embodiment. 図9のX線センサアレイの電気配線の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the electrical wiring of the X-ray sensor array of FIG. 実施例1で簡易型TFTを作製した工程を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing a process of manufacturing a simple TFT in Example 1. 実施例1、7、比較例1で作製した簡易型TFTのV−I特性を示す図である。Examples 1,7, illustrates a, V g -I d characteristics of the simplified TFT manufactured in Comparative Example 1.

以下、添付の図面を参照しながら、本発明について具体的に説明する。
なお、図中、同一又は対応する機能を有する部材(構成要素)には同じ符号を付して適宜説明を省略する。また、本明細書において「〜」の記号により数値範囲を示す場合、下限値及び上限値が含まれる。
<酸化物膜>
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.
In the drawings, members (components) having the same or corresponding functions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted as appropriate. Further, in the present specification, when a numerical range is indicated by the symbol “to”, a lower limit value and an upper limit value are included.
<Oxide film>

本発明の金属酸化物膜は、In,Zn及びSnから選ばれる少なくとも1種の金属元素を含む金属酸化物粒子(以下、単に「金属酸化物粒子」という場合がある。)の集合体と、集合体の金属酸化物粒子間の少なくとも一部に存在する、金属硝酸塩及び金属酸化物から選ばれる少なくとも1種と、を含んで構成されている。   The metal oxide film of the present invention includes an aggregate of metal oxide particles containing at least one metal element selected from In, Zn, and Sn (hereinafter sometimes simply referred to as “metal oxide particles”), And at least one selected from metal nitrates and metal oxides, which are present in at least part of the metal oxide particles of the aggregate.

一般的に金属酸化物粒子を含む分散液を塗布して薄膜形成を行なった場合、粒子と粒子の間にはある程度の空隙が生じてしまう。したがって粒子間に空隙を有する金属酸化物膜では、空隙の存在により膜全体としての膜密度を高めることが困難であり、結果として高い電気伝導特性を得ることが難しい。同様に、粒界や金属酸化物粒子を分散させるための配位子の存在により粒子間の電気伝導が妨げられる恐れがあり、結果として電気伝導性の低下を招く。   In general, when a thin film is formed by applying a dispersion containing metal oxide particles, a certain amount of voids are generated between the particles. Therefore, in a metal oxide film having voids between particles, it is difficult to increase the film density as a whole film due to the presence of voids, and as a result, it is difficult to obtain high electrical conduction characteristics. Similarly, the presence of a ligand for dispersing grain boundaries and metal oxide particles may hinder electrical conduction between the particles, resulting in a decrease in electrical conductivity.

一方、本発明の金属酸化物膜では、In、Zn、及びSnから選ばれる少なくとも1種の金属元素を含む金属酸化物粒子の集合体における粒子間の空隙の少なくとも一部に金属硝酸塩又は金属酸化物が存在することによって高い電気伝導性が実現される。   On the other hand, in the metal oxide film of the present invention, metal nitrate or metal oxide is formed in at least part of voids between particles in an aggregate of metal oxide particles containing at least one metal element selected from In, Zn, and Sn. High electrical conductivity is realized by the presence of the object.

本発明の金属酸化物膜に含まれる金属酸化物粒子は、少なくともInを含む金属酸化物粒子であることが望ましい。Inの最外殻電子軌道は5Sであり、Inをベースとした酸化物の場合にはより高い電子移動度が期待できる。   The metal oxide particles contained in the metal oxide film of the present invention are desirably metal oxide particles containing at least In. The outer shell electron orbit of In is 5S, and higher electron mobility can be expected in the case of an oxide based on In.

また、本発明に係る金属酸化物粒子は、Inのほかに、Sn、Ga及びZnから選ばれる少なくとも1種の金属元素を任意の割合で含んでいてもよい。Inをベースとした酸化物結晶に対し、Snを含有させた場合にはキャリア濃度の増大が期待できる。一方、Gaを含有させた場合には、酸素欠損の抑制が可能となる。また、バンドギャップの増大によって透明性をより高めることが可能であり、結果として光安定性を高めることが可能となる。また、Znを含有させることで、電子移動度の増大が期待できる。   In addition to In, the metal oxide particles according to the present invention may contain at least one metal element selected from Sn, Ga, and Zn at an arbitrary ratio. When Sn is contained in the oxide crystal based on In, an increase in carrier concentration can be expected. On the other hand, when Ga is contained, oxygen deficiency can be suppressed. In addition, the transparency can be further increased by increasing the band gap, and as a result, the light stability can be increased. Moreover, increase in electron mobility can be expected by containing Zn.

一般的にバンドギャップの広い(〜3eV)金属酸化物粒子を用いることで、透明で且つ光照射に対して安定な導電膜、半導体膜、及びTFTの製造が可能となる。
上記のような観点から、本発明に係る集合体を構成する金属酸化物粒子は、具体的にはInO、InGaO、InZnO、InSnO、InGaZnO、InGaSnO、InSnZnO等で形成されていることが望ましい。
In general, by using metal oxide particles having a wide band gap (˜3 eV), it is possible to produce a conductive film, a semiconductor film, and a TFT that are transparent and stable to light irradiation.
From the above viewpoint, specifically, the metal oxide particles constituting the aggregate according to the present invention are desirably formed of InO, InGaO, InZnO, InSnO, InGaZnO, InGaSnO, InSnZnO, or the like.

本発明に係る金属酸化物粒子は粒子表面に配位子を有していてもよい。後述する金属酸化物膜を製造する方法において、金属酸化物粒子の表面に配位子(分散性配位子)が存在していれば分散媒中で分散しやすく、分散液の塗布によって薄膜を得る場合に平坦性の高い均一な薄膜を形成できる。そして、本発明の金属酸化物膜は、金属酸化物粒子間に金属硝酸塩及び金属酸化物の少なくとも1種が介在しているか、あるいは金属硝酸塩成分が配位子として粒子表面に結合し、隣合う粒子との相互作用が高まる事によって金属酸化物粒子の表面に分散性配位子が残存していても高い電気伝導性が得られる。具体的な配位子(分散性配位子)については後述する。   The metal oxide particles according to the present invention may have a ligand on the particle surface. In the method for producing a metal oxide film, which will be described later, if a ligand (dispersible ligand) is present on the surface of the metal oxide particle, it is easy to disperse in the dispersion medium. When obtained, a uniform thin film having high flatness can be formed. In the metal oxide film of the present invention, at least one of metal nitrate and metal oxide is interposed between metal oxide particles, or a metal nitrate component is bonded to the particle surface as a ligand and is adjacent to each other. By increasing the interaction with the particles, high electrical conductivity can be obtained even if the dispersible ligand remains on the surface of the metal oxide particles. Specific ligands (dispersing ligands) will be described later.

金属酸化物粒子の集合体の粒子間に存在する金属硝酸塩としては、少なくとも硝酸インジウムを含むことが望ましい。また、金属酸化物粒子の集合体の粒子間に存在する金属酸化物としては、上記金属硝酸塩由来の金属酸化物が挙げられ、酸化インジウムであることが望ましい。
空間的に大きな波動関数の広がりを有するIn材料を用いることで電気伝導性を高めることが可能である。また、硝酸インジウム化合物を使う事のメリットとして、以下の二つが挙げられる。(1)硝酸インジウムが粒子間に架橋配位し得るため、硝酸インジウムが酸化物に転化していなくとも高い伝導性が得られる。(2)In系材料の中で特に分解性の高い硝酸塩を用いる事で金属酸化物への転化が容易である。
The metal nitrate present between the particles of the aggregate of metal oxide particles desirably includes at least indium nitrate. In addition, examples of the metal oxide present between the particles of the aggregate of metal oxide particles include metal oxides derived from the above metal nitrates, and indium oxide is desirable.
It is possible to increase electrical conductivity by using an In material having a spatially large wave function. Moreover, the following two are mentioned as a merit of using an indium nitrate compound. (1) Since indium nitrate can be crosslinked and coordinated between particles, high conductivity can be obtained even if indium nitrate is not converted into an oxide. (2) Conversion to metal oxide is easy by using nitrate having particularly high decomposability among In-based materials.

また、本発明に係る金属酸化物粒子のサイズは3〜50nmであることがより望ましい。なお、ここで言う粒子のサイズとは数平均粒子径のことを指す。
金属酸化物粒子のサイズが3nm以上である場合には単位体積あたりの粒子の個数が過多になることが抑制され、相対的に粒界散乱や分散剤等の残留有機物の影響が小さくなり、高い電気伝導性が得易くなる。
一方、金属酸化物粒子のサイズが50nm以下である場合には、例えば特定の溶媒に分散させる場合に粒子沈降を招き難く、また、金属酸化物粒子を含む分散液を塗布した場合に十分な膜平坦性が得られ易い。
The size of the metal oxide particles according to the present invention is more preferably 3 to 50 nm. The particle size referred to here refers to the number average particle diameter.
When the size of the metal oxide particles is 3 nm or more, it is suppressed that the number of particles per unit volume is excessive, and the influence of residual organic substances such as grain boundary scattering and a dispersing agent becomes relatively small and high. Electrical conductivity is easily obtained.
On the other hand, when the size of the metal oxide particles is 50 nm or less, for example, when dispersed in a specific solvent, it is difficult to cause particle sedimentation, and a sufficient film is obtained when a dispersion containing the metal oxide particles is applied. Flatness is easily obtained.

なお、金属酸化物粒子間に金属硝酸塩由来の成分(金属硝酸塩又は金属酸化物)が存在するかどうかは、例えばX線光電子分光(XPS:X−ray Photoelectron Spectroscopy)測定により金属成分及び、NO及びNO成分を定量することで確認することができる。例えば、後述する本発明の金属酸化物膜の製造方法において紫外線照射下での加熱処理を行った場合には大半のNO成分はNOに転化する。 Note that whether or not a metal nitrate-derived component (metal nitrate or metal oxide) is present between the metal oxide particles is determined by, for example, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurement using a metal component and NO 3. and NO 2 component can be confirmed by quantifying. For example, when a heat treatment under ultraviolet irradiation is performed in the method for producing a metal oxide film of the present invention described later, most of the NO 3 component is converted to NO 2 .

<金属酸化物膜の製造方法>
次に、本発明の金属酸化物膜の製造方法について説明する。
本発明の金属酸化物膜を製造する方法は特に限定されず、例えばIn、Zn及びSnから選ばれる少なくとも1種の金属元素を含む金属酸化物粒子の分散液を基板上に塗布した後、金属硝酸塩を含む溶液を塗布して粒子間に金属硝酸塩を充填する2段階の塗布方法を採用してもよいし、金属酸化物粒子の分散液中に金属硝酸塩を溶解させた塗布液を用い、1回の塗布工程によって形成してもよい。金属酸化物粒子の集合体の粒子間の空隙に金属硝酸塩を充填させる観点から、2段階の塗布方法によって製造することが好ましい。
<Method for producing metal oxide film>
Next, the manufacturing method of the metal oxide film of this invention is demonstrated.
The method for producing the metal oxide film of the present invention is not particularly limited. For example, after applying a dispersion of metal oxide particles containing at least one metal element selected from In, Zn, and Sn on a substrate, the metal A two-step coating method in which a solution containing nitrate is applied and metal nitrate is filled between particles may be employed, or a coating solution in which metal nitrate is dissolved in a dispersion of metal oxide particles is used. You may form by the application | coating process of times. From the viewpoint of filling the gaps between the metal oxide particle aggregates with metal nitrate, it is preferable to produce the metal oxide particles by a two-step coating method.

すなわち、本発明の金属酸化物膜の好ましい製造方法は、In、Zn及びSnから選ばれる少なくとも1種の金属元素を含む金属酸化物粒子を含む分散液を基板上に塗布して金属酸化物粒子の集合体を含む集合体膜を形成する工程(集合体膜形成工程)と、集合体膜に金属硝酸塩を含む溶液を塗布する工程(溶液塗布工程)と、を有する。
また、電気伝導性を向上させる観点から、溶液塗布工程後、金属硝酸塩を含む溶液が塗布された集合体膜に対し、加熱処理する工程(加熱処理工程)を行うことが好ましく、紫外線(UV)照射下で加熱処理を行うことがより好ましい。
以下、各工程について具体的に説明する。
That is, a preferred method for producing a metal oxide film according to the present invention is to apply a dispersion containing metal oxide particles containing at least one metal element selected from In, Zn and Sn onto a substrate, and then apply the metal oxide particles. A step of forming an aggregate film including the aggregate (aggregate film forming step) and a step of applying a solution containing metal nitrate to the aggregate film (solution coating step).
Further, from the viewpoint of improving electrical conductivity, it is preferable to perform a heat treatment step (heat treatment step) on the aggregate film coated with the solution containing the metal nitrate after the solution coating step, and ultraviolet (UV) It is more preferable to perform the heat treatment under irradiation.
Hereinafter, each step will be specifically described.

(集合体膜形成工程)
In、Zn及びSnから選ばれる少なくとも1種の金属元素を含む金属酸化物粒子を含む分散液を基板上に塗布して金属酸化物粒子の集合体を含む集合体膜を形成する。
(Assembly film formation process)
A dispersion liquid containing metal oxide particles containing at least one metal element selected from In, Zn, and Sn is applied onto a substrate to form an aggregate film including an aggregate of metal oxide particles.

金属酸化物粒子を構成する材料、サイズ(数平均粒子径)は前述した通りであり、ここでの説明は省略する。   The material and size (number average particle diameter) constituting the metal oxide particles are as described above, and a description thereof is omitted here.

金属酸化物粒子を分散させる分散媒としては、有機溶剤が好ましく、具体的には、アルカン〔n−ヘキサン、n−オクタン等〕、ベンゼン、トルエン等が挙げられる。
分散媒は、1種のみであってもよいし、2種以上を混合した分散媒であってもよい。
The dispersion medium for dispersing the metal oxide particles is preferably an organic solvent, and specific examples include alkanes (n-hexane, n-octane, etc.), benzene, toluene, and the like.
Only one type of dispersion medium may be used, or a dispersion medium obtained by mixing two or more types may be used.

金属酸化物粒子は粒子表面に配位子を有していてもよい。金属酸化物粒子の表面に配位子が存在している場合には、金属酸化物粒子を分散媒中に均一分散させることが可能となり、分散液の塗布によって金属酸化物粒子の集合体膜を得る場合に平坦性の高い均一な集合体膜を形成することができる。   The metal oxide particles may have a ligand on the particle surface. When a ligand is present on the surface of the metal oxide particles, it becomes possible to uniformly disperse the metal oxide particles in the dispersion medium, and an aggregate film of the metal oxide particles can be formed by applying the dispersion liquid. When obtained, a uniform assembly film with high flatness can be formed.

この場合、溶媒中で金属酸化物粒子が均一分散するために、金属酸化物粒子は表面に炭化水素(例えばアルキル基)を含む配位子を有することが望ましい。分散性を付与する配位子は、金属酸化物粒子の分散を向上する観点から、主鎖の炭素数が少なくとも6以上の配位子であることが望ましく、主鎖の炭素数が10以上の配位子であることがより望ましい。一方、集合体膜における金属酸化物粒子間の距離を小さくして電気伝導性を高める観点から、主鎖の炭素数が18以下の配位子であることが望ましい。   In this case, in order for the metal oxide particles to be uniformly dispersed in the solvent, the metal oxide particles desirably have a ligand containing a hydrocarbon (for example, an alkyl group) on the surface. From the viewpoint of improving the dispersion of the metal oxide particles, the ligand imparting dispersibility is preferably a ligand having at least 6 carbon atoms in the main chain, and having 10 or more carbon atoms in the main chain. More desirably, it is a ligand. On the other hand, from the viewpoint of increasing the electrical conductivity by reducing the distance between the metal oxide particles in the aggregate film, it is desirable that the main chain is a ligand having 18 or less carbon atoms.

本発明に係る金属酸化物粒子の粒子表面に存在する配位子は、飽和化合物でも、不飽和化合物のいずれでもよく、具体的には、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エルカ酸、オレイルアミン、ドデシルアミン、ドデカンチオール、1,2−ヘキサデカンチオール、トリオクチルホスフィン、トリオクチルホスフィンオキシド、臭化セトリモニウム等が挙げられる。   The ligand present on the particle surface of the metal oxide particles according to the present invention may be either a saturated compound or an unsaturated compound. Specifically, decanoic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid , Behenic acid, oleic acid, erucic acid, oleylamine, dodecylamine, dodecanethiol, 1,2-hexadecanethiol, trioctylphosphine, trioctylphosphine oxide, cetrimonium bromide and the like.

金属酸化物粒子分散液中の金属酸化物粒子の濃度は、金属酸化物粒子の材質、粒径、目標とする電気導電性等に応じて選択すればよいが、電気伝導性の向上と、粒子の凝集を抑制する観点から1〜200mg/mlが好ましく、5〜50mg/mlがより好ましい。金属酸化物粒子の濃度が1mg/ml以上であれば高い電気伝導性が得られ、200mg/ml以下であれば粒子の凝集が抑制され、膜厚均一性が高い集合体膜を形成することができる。   The concentration of the metal oxide particles in the metal oxide particle dispersion may be selected according to the material, particle size, target electric conductivity, etc. of the metal oxide particles. 1 to 200 mg / ml is preferable, and 5 to 50 mg / ml is more preferable from the viewpoint of suppressing the aggregation of. When the concentration of the metal oxide particles is 1 mg / ml or more, high electrical conductivity is obtained, and when the concentration is 200 mg / ml or less, aggregation of the particles is suppressed and an aggregate film with high film thickness uniformity can be formed. it can.

金属酸化物粒子分散液を基板上に塗布する方法は特に限定されず、スピンコート、バーコート、ディップコート、スプレーコート、インクジェット、ディスペンサー、スクリーン印刷、凸版印刷、凹版印刷等の液相法を用いて基板上に塗布することで金属酸化物粒子の集合体膜を形成することができる。   The method for applying the metal oxide particle dispersion on the substrate is not particularly limited, and a liquid phase method such as spin coating, bar coating, dip coating, spray coating, ink jet, dispenser, screen printing, letterpress printing, intaglio printing, etc. is used. Then, an aggregate film of metal oxide particles can be formed by coating on the substrate.

なお、金属酸化物粒子の集合体膜を形成する基板の形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
例えば基板の構造は単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
In addition, there is no restriction | limiting in particular about the shape of the board | substrate which forms the aggregate film of a metal oxide particle, a magnitude | size, etc., According to the objective, it can select suitably.
For example, the structure of the substrate may be a single layer structure or a laminated structure.

基板を構成する材料としては、ガラスやYSZ(Yttria−Stabilized Zirconia;イットリウム安定化ジルコニウム)等の無機材料、樹脂や樹脂複合材料等からなる基板を用いることができる。中でも軽量である点、可撓性を有する点から樹脂あるいは樹脂複合材料からなる基板が好ましい。具体的には、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリベンズアゾール、ポリフェニレンサルファイド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素樹脂、液晶ポリマー、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アイオノマー樹脂、シアネート樹脂、架橋フマル酸ジエステル、環状ポリオレフィン、芳香族エーテル、マレイミドーオレフィン、セルロース、エピスルフィド化合物等の合成樹脂からなる基板、既述の合成樹脂等と酸化珪素粒子との複合プラスチック材料からなる基板、既述の合成樹脂等と金属ナノ粒子、無機酸化物ナノ粒子もしくは無機窒化物ナノ粒子等との複合プラスチック材料からなる基板、既述の合成樹脂等とカーボン繊維もしくはカーボンナノチューブとの複合プラスチック材料からなる基板、既述の合成樹脂等とガラスフェレーク、ガラスファイバーもしくはガラスビーズとの複合プラスチック材料からなる基板、既述の合成樹脂等と粘土鉱物もしくは雲母派生結晶構造を有する粒子との複合プラスチック材料からなる基板、薄いガラスと既述のいずれかの合成樹脂との間に少なくとも1つの接合界面を有する積層プラスチック基板、無機層と有機層(既述の合成樹脂)を交互に積層することで、少なくとも1つの接合界面を有するバリア性能を有する複合材料からなる基板、ステンレス基板またはステンレスと異種金属とを積層した金属多層基板、アルミニウム基板または表面に酸化処理(例えば陽極酸化処理)を施すことで表面の絶縁性を向上させた酸化皮膜付きのアルミニウム基板、酸化膜付きシリコン基板等を用いることができる。   As a material constituting the substrate, a substrate made of an inorganic material such as glass or YSZ (Yttria-Stabilized Zirconia), a resin, a resin composite material, or the like can be used. Among these, a substrate made of a resin or a resin composite material is preferable in terms of light weight and flexibility. Specifically, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, polystyrene, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyarylate, allyl diglycol carbonate, polyamide, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, Fluorine resin such as polybenzazole, polyphenylene sulfide, polycycloolefin, norbornene resin, polychlorotrifluoroethylene, liquid crystal polymer, acrylic resin, epoxy resin, silicone resin, ionomer resin, cyanate resin, crosslinked fumaric acid diester, cyclic polyolefin, Substrates made of synthetic resins such as aromatic ethers, maleimide-olefins, cellulose, episulfide compounds, A substrate composed of a composite plastic material of the above-mentioned synthetic resin and the like and silicon oxide particles, a substrate composed of a composite plastic material of the above-described synthetic resin and the like and metal nanoparticles, inorganic oxide nanoparticles or inorganic nitride nanoparticles, A substrate made of a composite plastic material of the aforementioned synthetic resin, etc. and carbon fiber or carbon nanotube, a substrate made of a composite plastic material of the aforementioned synthetic resin, etc., and glass fake, glass fiber or glass bead, the aforementioned synthesis A substrate made of a composite plastic material of a resin or the like and a clay mineral or particles having a mica-derived crystal structure, a laminated plastic substrate having at least one bonding interface between a thin glass and any of the above-described synthetic resins, an inorganic layer And organic layers (synthetic resin as described above) Improve surface insulation by applying oxidation treatment (for example, anodizing treatment) to a substrate made of a composite material having barrier properties, a stainless steel substrate, a metal multilayer substrate in which stainless steel and different metals are laminated, an aluminum substrate, or the surface An aluminum substrate with an oxide film and a silicon substrate with an oxide film can be used.

樹脂基板としては、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、加工性、低通気性、および低吸湿性等に優れていることが好ましい。樹脂基板は、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層や、樹脂基板の平坦性や下部電極との密着性を向上するためのアンダーコート層等を備えていてもよい。   The resin substrate is preferably excellent in heat resistance, dimensional stability, solvent resistance, electrical insulation, workability, low air permeability, low moisture absorption, and the like. The resin substrate may include a gas barrier layer for preventing permeation of moisture and oxygen, an undercoat layer for improving the flatness of the resin substrate and adhesion with the lower electrode, and the like.

また、基板上に、下部電極や、絶縁膜を備えていてもよく、その場合には基板上の下部電極や絶縁膜上に本発明の金属酸化物膜が形成される。   Further, a lower electrode or an insulating film may be provided on the substrate. In that case, the metal oxide film of the present invention is formed on the lower electrode or the insulating film on the substrate.

(溶液塗布工程)
金属酸化物粒子の集合体膜に金属硝酸塩を含む溶液を塗布する。
金属酸化物粒子の集合体膜に塗布する溶液中の金属硝酸塩は、目的とする金属酸化物半導体膜に応じて選択すればよいが、少なくとも硝酸インジウムを含むと導電性をより高めることができる。
(Solution coating process)
A solution containing metal nitrate is applied to the aggregate film of metal oxide particles.
The metal nitrate in the solution applied to the aggregated film of metal oxide particles may be selected according to the target metal oxide semiconductor film, but the conductivity can be further improved by containing at least indium nitrate.

金属硝酸塩を含む溶液の金属硝酸塩濃度は0.01〜0.2M(mol/L)であることが望ましい。金属酸化物粒子の集合体膜に塗布する溶液中の金属硝酸塩濃度が0.01M以上であれば、溶液の溶媒が揮発した後に硝酸塩成分が粒子間に残って存在することで、より高い電子移動度の向上効果が得られる。一方、溶液中の金属硝酸塩濃度が0.2M以下であることで、金属硝酸塩が十分に溶媒に溶け、固体成分の析出等により膜の平坦性が低下することが抑制される。   The metal nitrate concentration of the solution containing metal nitrate is desirably 0.01 to 0.2 M (mol / L). If the concentration of metal nitrate in the solution applied to the aggregate film of metal oxide particles is 0.01M or more, the nitrate component remains between the particles after the solvent of the solution volatilizes, thereby increasing electron transfer. The effect of improving the degree is obtained. On the other hand, when the metal nitrate concentration in the solution is 0.2 M or less, the metal nitrate is sufficiently dissolved in the solvent, and the flatness of the film is suppressed from being lowered due to precipitation of solid components.

金属硝酸塩を溶解させる溶媒としては、金属硝酸塩の溶解度が高く、塗布後、乾燥させるため、低沸点である溶媒が望ましい。具体的には、メトキシエタノール、エタノール、メタノール、水、ジメチルアセトアミド、エチレングリコール等が望ましい。   As the solvent for dissolving the metal nitrate, a solvent having a low boiling point is desirable because the solubility of the metal nitrate is high and the coating is dried after coating. Specifically, methoxyethanol, ethanol, methanol, water, dimethylacetamide, ethylene glycol and the like are desirable.

上記工程を経て金属酸化物粒子間の少なくとも一部に金属硝酸塩が存在する金属酸化物膜が得られるが、所望の膜厚を得るために、集合体膜形成工程と溶液塗布工程を繰り返して行ってもよい。また、集合体膜形成工程と溶液塗布工程を繰り返して行う場合には、1サイクルごとに十分に膜乾燥を行うことが望ましい。また、金属硝酸塩溶液の塗布方法としては、金属酸化物粒子上に硝酸塩溶液を塗布してから、粒子間の間に硝酸塩溶液が染み込むまでの間待機してから(例えば1分程度)スピンコートし、余剰な硝酸塩溶液を除去する方法か、あるいは金属酸化物粒子間に硝酸塩溶液が染み込みやすいディップコーターを用いることが好ましい。   Through the above process, a metal oxide film in which metal nitrate is present at least partially between the metal oxide particles is obtained. In order to obtain a desired film thickness, the assembly film forming process and the solution coating process are repeated. May be. Further, when the assembly film forming process and the solution coating process are repeated, it is desirable to sufficiently dry the film every cycle. As a method for applying the metal nitrate solution, spin coating is performed after applying the nitrate solution on the metal oxide particles and waiting for the nitrate solution to penetrate between the particles (for example, about 1 minute). It is preferable to use a method of removing the excess nitrate solution, or a dip coater in which the nitrate solution easily permeates between the metal oxide particles.

(加熱処理工程)
金属酸化物粒子の集合体膜に塗布した溶液中の溶媒を乾燥等によって除去することで金属酸化物粒子間の少なくとも一部に金属硝酸塩が存在する金属酸化物膜が形成される。
なお、本発明の金属酸化物膜の製造方法は、金属硝酸塩を含む溶液が塗布された集合体膜に対し、さらに加熱処理を行うことが好ましく、紫外線(UV:Ultraviolet)照射下で加熱処理を行う工程を含むことがより好ましい。金属硝酸塩を含む溶液が塗布された集合体膜に対し加熱処理、好ましくは外線照射下で加熱処理を行なうことで集合体膜の粒子間に存在する金属硝酸塩の少なくとも一部が金属酸化物に転化し、より高い電気伝導性を得ることが可能となる。
(Heat treatment process)
By removing the solvent in the solution applied to the metal oxide particle aggregate film by drying or the like, a metal oxide film in which metal nitrate is present at least partially between the metal oxide particles is formed.
In the method for producing a metal oxide film of the present invention, it is preferable that the aggregate film coated with a solution containing metal nitrate is further subjected to heat treatment, and the heat treatment is performed under ultraviolet (UV) irradiation. It is more preferable that the process to be performed is included. At least a part of the metal nitrate present between the particles of the aggregate film is converted into a metal oxide by heat-treating the aggregate film coated with a solution containing metal nitrate, preferably under external line irradiation. In addition, higher electrical conductivity can be obtained.

金属硝酸塩を含む溶液が塗布された集合体膜に対する加熱処理は、集合体膜の粒子間に存在する金属硝酸塩の少なくとも一部を金属酸化物に転化させる観点から、例えば、大気気中、100〜250℃で5〜120分間行うことが好ましい。
加熱手段は特に限定されず、ホットプレート加熱、電気炉加熱、赤外線加熱、マイクロ波加熱等から選択することができる。
From the viewpoint of converting at least a part of the metal nitrate present between the particles of the aggregate film into a metal oxide, the heat treatment for the aggregate film coated with the solution containing the metal nitrate is, for example, in the atmosphere at 100 to 100 It is preferable to carry out at 250 degreeC for 5 to 120 minutes.
The heating means is not particularly limited, and can be selected from hot plate heating, electric furnace heating, infrared heating, microwave heating, and the like.

紫外線照射の光源としては、UVランプ、UVレーザー等が挙げられるが、大面積に均一に、安価な設備で紫外線照射を行う観点からUVランプが好ましい。UVランプとしては、例えばエキシマランプ、重水素ランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ヘリウムランプ、カーボンアークランプ、カドミウムランプ、無電極放電ランプ等が挙げられ、特に低圧水銀ランプを用いると容易に金属硝酸塩から金属酸化物への転化が行えることから好ましい。   As a light source for ultraviolet irradiation, a UV lamp, a UV laser, and the like can be mentioned. A UV lamp is preferable from the viewpoint of performing ultraviolet irradiation uniformly with a large area and using inexpensive equipment. Examples of UV lamps include excimer lamps, deuterium lamps, low pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, ultrahigh pressure mercury lamps, metal halide lamps, helium lamps, carbon arc lamps, cadmium lamps, electrodeless discharge lamps, etc. It is preferable to use a mercury lamp because conversion from metal nitrate to metal oxide can be easily performed.

紫外線照射下の加熱処理は、集合体膜の空隙に含まれる金属硝酸塩の少なくとも一部が金属酸化物に転化するまで行えばよい。例えば、180〜300nmの範囲にある波長光を含む紫外光を、集合体膜に対し、5mW/cm以上の照度で照射する。集合体膜の膜面に対する紫外光の照度は、10mW/cm以上が好ましく、100mW/cm以上がより好ましい。金属酸化物前駆体膜の膜面に対する紫外光の照度が10mW/cm以上であれば高い電子伝達特性の金属酸化物膜が得られ、100mW/cm以上であればより短時間で高い電子伝達特性の金属酸化物膜が得られる。なお、照度の上限は、装置コストの観点から500mW/cm以下であることが好ましい。 The heat treatment under ultraviolet irradiation may be performed until at least a part of the metal nitrate contained in the voids of the aggregate film is converted into a metal oxide. For example, ultraviolet light including wavelength light in the range of 180 to 300 nm is irradiated to the aggregate film with an illuminance of 5 mW / cm 2 or more. The illuminance of ultraviolet light with respect to the film surface of the aggregate film is preferably 10 mW / cm 2 or more, and more preferably 100 mW / cm 2 or more. If the illuminance of ultraviolet light with respect to the film surface of the metal oxide precursor film is 10 mW / cm 2 or more, a metal oxide film having high electron transfer characteristics can be obtained, and if it is 100 mW / cm 2 or more, high electrons can be obtained in a shorter time. A metal oxide film having transfer characteristics can be obtained. In addition, it is preferable that the upper limit of illumination intensity is 500 mW / cm < 2 > or less from a viewpoint of apparatus cost.

金属硝酸塩の組成、加熱温度、紫外線照度等にもよるが、生産性の観点から、紫外線照射下の加熱処理は、5分以上120分以下であることが好ましく、5分以上30分以下であることがより好ましい。   Depending on the composition of metal nitrate, heating temperature, ultraviolet illuminance, etc., from the viewpoint of productivity, the heat treatment under ultraviolet irradiation is preferably 5 minutes to 120 minutes, preferably 5 minutes to 30 minutes. It is more preferable.

以上の工程を経て、導体又は半導体特性を有する金属酸化物膜を容易に製造することができる。
本発明の金属酸化物膜は、金属酸化物粒子と金属硝酸塩又は金属硝酸塩から転化した金属酸化物とが一体化されていることで、本来、金属硝酸塩の分解が起こらない低温アニール領域においても電気伝導性の増大が得られる。
Through the above steps, a metal oxide film having conductor or semiconductor characteristics can be easily produced.
The metal oxide film of the present invention integrates metal oxide particles and metal nitrate or metal oxide converted from metal nitrate, so that it can be electrically used even in a low temperature annealing region where metal nitrate is not decomposed. An increase in conductivity is obtained.

金属酸化物粒子を用いることで、大気中でも特性が劣化することなく、高い特性の半導体膜(好ましくは比抵抗が10Ωcm以下)又は導電膜(好ましくは比抵抗が10−2Ωcm以下)が得られる。また、活性層として本発明の金属酸化物膜を形成した場合、好ましくは0.2cm/Vs以上、より好ましくは0.5cm/Vs以上、さらに好ましくは1cm/Vs以上の移動度を有するTFTを製造することもできる。
また、あらかじめ酸化物粒子中に金属−酸素のネットワークが形成されているため、より低温で、金属―酸素のネットワーク形成を行うためのエネルギー付与工程(例えばUV処理など)が無く、高い特性が得られる。
By using metal oxide particles, a high-performance semiconductor film (preferably having a specific resistance of 10 8 Ωcm or less) or a conductive film (preferably having a specific resistance of 10 −2 Ωcm or less) can be obtained without deterioration of the characteristics even in the atmosphere. can get. When the metal oxide film of the present invention is formed as the active layer, the mobility is preferably 0.2 cm 2 / Vs or more, more preferably 0.5 cm 2 / Vs or more, and further preferably 1 cm 2 / Vs or more. A TFT having the same can also be manufactured.
In addition, since the metal-oxygen network is formed in advance in the oxide particles, there is no energy application step (for example, UV treatment) for forming the metal-oxygen network at a lower temperature, and high characteristics are obtained. It is done.

<薄膜トランジスタ>
本発明の金属酸化物膜は導電性又は半導体性を示すことから、薄膜トランジスタ(TFT)の電極(ソース電極、ドレイン電極、若しくはゲート電極)又は活性層(酸化物半導体層)に好適に用いることができる。
<Thin film transistor>
Since the metal oxide film of the present invention exhibits conductivity or semiconductivity, it is preferably used for an electrode (source electrode, drain electrode, or gate electrode) or active layer (oxide semiconductor layer) of a thin film transistor (TFT). it can.

以下、本発明の金属酸化物膜を薄膜トランジスタの活性層に適用する形態について主に説明するが、本発明の金属酸化物膜はTFTの活性層に限定されるものではない。   Hereinafter, although the form which applies the metal oxide film of this invention to the active layer of a thin-film transistor is mainly demonstrated, the metal oxide film of this invention is not limited to the active layer of TFT.

本発明に係るTFTの素子構造は特に限定されず、ゲート電極の位置に基づいた、いわゆる逆スタガ構造(ボトムゲート型とも呼ばれる)及びスタガ構造(トップゲート型とも呼ばれる)のいずれの態様であってもよい。また、活性層とソース電極及びドレイン電極(適宜、「ソース・ドレイン電極」という。)との接触部分に基づき、いわゆるトップコンタクト型、ボトムコンタクト型のいずれの態様であってもよい。
トップゲート型とは、TFTが形成されている基板を最下層としたときに、ゲート絶縁膜の上側にゲート電極が配置され、ゲート絶縁膜の下側に活性層が形成された形態であり、ボトムゲート型とは、ゲート絶縁膜の下側にゲート電極が配置され、ゲート絶縁膜の上側に活性層が形成された形態である。また、ボトムコンタクト型とは、ソース・ドレイン電極が活性層よりも先に形成されて活性層の下面がソース・ドレイン電極に接触する形態であり、トップコンタクト型とは、活性層がソース・ドレイン電極よりも先に形成されて活性層の上面がソース・ドレイン電極に接触する形態である。
The element structure of the TFT according to the present invention is not particularly limited, and is either a so-called reverse stagger structure (also referred to as a bottom gate type) or a stagger structure (also referred to as a top gate type) based on the position of the gate electrode. Also good. Further, based on the contact portion between the active layer and the source and drain electrodes (referred to as “source / drain electrodes” as appropriate), either a so-called top contact type or bottom contact type may be used.
The top gate type is a form in which a gate electrode is disposed on the upper side of the gate insulating film and an active layer is formed on the lower side of the gate insulating film when the substrate on which the TFT is formed is the lowermost layer. The bottom gate type is a form in which a gate electrode is disposed below the gate insulating film and an active layer is formed above the gate insulating film. The bottom contact type is a mode in which the source / drain electrodes are formed before the active layer and the lower surface of the active layer is in contact with the source / drain electrodes. The top contact type is the type in which the active layer is the source / drain. In this embodiment, the upper surface of the active layer is in contact with the source / drain electrodes.

図1は、トップゲート構造でトップコンタクト型の本発明に係るTFTの一例を示す模式図である。図1に示すTFT10では、基板12の一方の主面上に活性層14として上述の酸化物半導体膜が積層されている。そして、活性層14上にソース電極16及びドレイン電極18が互いに離間して設置され、更にゲート絶縁膜20と、ゲート電極22とが順に積層されている。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a top contact type TFT according to the present invention having a top gate structure. In the TFT 10 shown in FIG. 1, the above-described oxide semiconductor film is stacked as an active layer 14 on one main surface of the substrate 12. A source electrode 16 and a drain electrode 18 are disposed on the active layer 14 so as to be separated from each other, and a gate insulating film 20 and a gate electrode 22 are sequentially stacked.

図2は、トップゲート構造でボトムコンタクト型の本発明に係るTFTの一例を示す模式図である。図2に示すTFT30では、基板12の一方の主面上にソース電極16及びドレイン電極18が互いに離間して設置されている。そして、活性層14として上述の酸化物半導体膜と、ゲート絶縁膜20と、ゲート電極22と、が順に積層されている。   FIG. 2 is a schematic view showing an example of a bottom contact type TFT according to the present invention having a top gate structure. In the TFT 30 shown in FIG. 2, the source electrode 16 and the drain electrode 18 are disposed on one main surface of the substrate 12 so as to be separated from each other. Then, the above-described oxide semiconductor film, the gate insulating film 20, and the gate electrode 22 are sequentially stacked as the active layer.

図3は、ボトムゲート構造でトップコンタクト型の本発明に係るTFTの一例を示す模式図である。図3に示すTFT40では、基板12の一方の主面上にゲート電極22と、ゲート絶縁膜20と、活性層14として上述の酸化物半導体膜と、が順に積層されている。そして、活性層14の表面上にソース電極16及びドレイン電極18が互いに離間して設置されている。   FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a top contact type TFT according to the present invention having a bottom gate structure. In the TFT 40 illustrated in FIG. 3, the gate electrode 22, the gate insulating film 20, and the above-described oxide semiconductor film as the active layer 14 are sequentially stacked on one main surface of the substrate 12. A source electrode 16 and a drain electrode 18 are disposed on the surface of the active layer 14 so as to be separated from each other.

図4は、ボトムゲート構造でボトムコンタクト型の本発明に係るTFTの一例を示す模式図である。図4に示すTFT50では、基板12の一方の主面上にゲート電極22と、ゲート絶縁膜20と、が順に積層されている。そして、ゲート絶縁膜20の表面上にソース電極16及びドレイン電極18が互いに離間して設置され、更に、活性層14として上述の酸化物半導体膜が積層されている。   FIG. 4 is a schematic view showing an example of a bottom contact type TFT according to the present invention having a bottom gate structure. In the TFT 50 shown in FIG. 4, the gate electrode 22 and the gate insulating film 20 are sequentially stacked on one main surface of the substrate 12. Then, the source electrode 16 and the drain electrode 18 are disposed on the surface of the gate insulating film 20 so as to be separated from each other, and the above-described oxide semiconductor film is stacked as the active layer 14.

以下の実施形態としては図1に示すトップゲート型の薄膜トランジスタ10について主に説明するが、本発明の薄膜トランジスタはトップゲート型に限定されることなく、ボトムゲート型の薄膜トランジスタであってもよい。   In the following embodiment, the top gate type thin film transistor 10 shown in FIG. 1 will be mainly described. However, the thin film transistor of the present invention is not limited to the top gate type and may be a bottom gate type thin film transistor.

(活性層)
本実施形態の薄膜トランジスタ10を製造する場合、まず、基板12上に、前述した集合体膜形成工程及び溶液塗布工程、さらに必要に応じて加熱処理又は紫外線照射下での加熱処理を行って金属酸化物半導体膜を形成する。
(Active layer)
When the thin film transistor 10 of this embodiment is manufactured, first, metal oxide is formed on the substrate 12 by performing the above-described assembly film forming step and solution coating step, and further, if necessary, heat treatment or heat treatment under ultraviolet irradiation. A physical semiconductor film is formed.

金属酸化物半導体膜を活性層の形状にパターニングする。なお、パターンニングは前述したインクジェット法、ディスペンサー法、凸版印刷法、及び凹版印刷法によって予め活性層のパターンを有する金属酸化物前駆体膜を形成して金属酸化物半導体膜に転化してもよいし、金属酸化物半導体膜をフォトリソグラフィー及びエッチングにより活性層の形状にパターニングしてもよい。フォトリソグラフィー及びエッチングによりパターン形成を行うには、例えば、金属酸化物半導体膜を活性層として残存させる部分にフォトリソグラフィーによりレジストパターンを形成し、塩酸、硝酸、希硫酸、又は燐酸、硝酸及び酢酸の混合液等の酸溶液によりエッチングすることにより活性層14のパターンを形成する。   The metal oxide semiconductor film is patterned into the shape of the active layer. The patterning may be converted into a metal oxide semiconductor film by forming a metal oxide precursor film having an active layer pattern in advance by the above-described ink jet method, dispenser method, letterpress printing method, and intaglio printing method. Then, the metal oxide semiconductor film may be patterned into the shape of the active layer by photolithography and etching. In order to perform pattern formation by photolithography and etching, for example, a resist pattern is formed by photolithography on a portion where the metal oxide semiconductor film remains as an active layer, and hydrochloric acid, nitric acid, dilute sulfuric acid, or phosphoric acid, nitric acid, and acetic acid are used. The pattern of the active layer 14 is formed by etching with an acid solution such as a mixed solution.

活性層14の厚みは、平坦性及び膜形成に要する時間の観点から5nm以上50nm以下であることが好ましい。   The thickness of the active layer 14 is preferably 5 nm or more and 50 nm or less from the viewpoint of flatness and time required for film formation.

また、高い移動度を得る観点から、活性層14におけるインジウムの含有量は、活性層14に含まれる金属成分の50atom%以上であることが好ましく、80atom%以上であることがより好ましい。   From the viewpoint of obtaining high mobility, the content of indium in the active layer 14 is preferably 50 atom% or more of the metal component contained in the active layer 14, and more preferably 80 atom% or more.

(保護層)
活性層14上にはソース・ドレイン電極16,18のエッチング時に活性層14を保護するための保護層(不図示)を形成することが好ましい。保護層の成膜方法に特に限定はなく、金属酸化物半導体膜に続けて成膜してもよいし、金属酸化物半導体膜のパターンニング後に形成してもよい。
保護層としては金属酸化物層であってもよく、樹脂のような有機材料であってもよい。なお、保護層はソース電極16及びドレイン電極18(適宜「ソース・ドレイン電極」と記す)の形成後に除去しても構わない。
(Protective layer)
A protective layer (not shown) for protecting the active layer 14 is preferably formed on the active layer 14 when the source / drain electrodes 16 and 18 are etched. There is no particular limitation on the method for forming the protective layer, and the protective layer may be formed after the metal oxide semiconductor film or after the patterning of the metal oxide semiconductor film.
The protective layer may be a metal oxide layer or an organic material such as a resin. The protective layer may be removed after the source electrode 16 and the drain electrode 18 (referred to as “source / drain electrodes” as appropriate) are formed.

(ソース・ドレイン電極)
活性層14上にソース・ドレイン電極16,18を形成する。ソース・ドレイン電極16,18はそれぞれ電極として機能する高い導電性を有する材料、例えば、Al,Mo,Cr,Ta,Ti,Ag,Au等の金属、Al−Nd、Ag合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫(ITO)、酸化亜鉛インジウム(IZO)、InGaZnO等の金属酸化物導電膜等を用いて形成することができる。
(Source / drain electrodes)
Source / drain electrodes 16 and 18 are formed on the active layer 14. The source / drain electrodes 16 and 18 each have a high electrical conductivity functioning as an electrode, for example, metals such as Al, Mo, Cr, Ta, Ti, Ag, Au, Al—Nd, Ag alloy, tin oxide, oxidation A metal oxide conductive film such as zinc, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), or InGaZnO can be used.

ソース・ドレイン電極16,18を形成する場合、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、CVD(化学気相蒸着)、プラズマCVD法等の化学的方式等の中から使用する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って成膜すればよい。   When the source / drain electrodes 16 and 18 are formed, a wet method such as a printing method or a coating method, a physical method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, or an ion plating method, a CVD (chemical vapor deposition), or a plasma CVD method. The film may be formed according to a method appropriately selected in consideration of suitability with a material to be used from among chemical methods such as the above.

ソース・ドレイン電極16,18の膜厚は、成膜性、エッチング又はリフトオフ法によるパターンニング性、導電性等を考慮すると、10nm以上1000nm以下とすることが好ましく、50nm以上100nm以下とすることがより好ましい。   The film thickness of the source / drain electrodes 16 and 18 is preferably 10 nm or more and 1000 nm or less, preferably 50 nm or more and 100 nm or less in consideration of film forming properties, patterning properties by etching or lift-off methods, conductivity, and the like. More preferred.

ソース・ドレイン電極16,18は、導電膜を形成した後、例えば、エッチング又はリフトオフ法により所定の形状にパターンニングして形成してもよく、インクジェット法等により直接パターン形成してもよい。この際、ソース・ドレイン電極16,18及びこれらの電極に接続する配線(不図示)を同時にパターンニングすることが好ましい。   The source / drain electrodes 16 and 18 may be formed by patterning into a predetermined shape by, for example, etching or a lift-off method after forming a conductive film, or may be directly formed by an inkjet method or the like. At this time, it is preferable to pattern the source / drain electrodes 16 and 18 and wiring (not shown) connected to these electrodes simultaneously.

(ゲート絶縁膜)
ソース・ドレイン電極16,18及び配線(不図示)を形成した後、ゲート絶縁膜20を形成する。ゲート絶縁膜20は高い絶縁性を有する材料が好ましく、例えばSiO、SiN、SiON、Al、Y、Ta、HfO等の絶縁膜、又はこれらの化合物を2種以上含む絶縁膜としてもよく、単層構造であっても積層構造であってもよい。
ゲート絶縁膜20の形成は、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、CVD、プラズマCVD法等の化学的方式等の中から使用する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って成膜すればよい。ゲート絶縁膜20は、ゲート絶縁特性を有していれば、有機絶縁膜でも無機絶縁膜でもよい。
(Gate insulation film)
After the source / drain electrodes 16 and 18 and the wiring (not shown) are formed, the gate insulating film 20 is formed. The gate insulating film 20 is preferably made of a material having high insulating properties. For example, an insulating film such as SiO 2 , SiN x , SiON, Al 2 O 3 , Y 2 O 3 , Ta 2 O 5 , HfO 2 , or a compound thereof is used. The insulating film may include two or more types, and may have a single layer structure or a stacked structure.
The gate insulating film 20 can be formed from a printing method, a wet method such as a coating method, a physical method such as a vacuum deposition method, a sputtering method or an ion plating method, or a chemical method such as a CVD or plasma CVD method. The film may be formed according to a method appropriately selected in consideration of suitability with the material to be used. The gate insulating film 20 may be an organic insulating film or an inorganic insulating film as long as it has gate insulating characteristics.

尚、ゲート絶縁膜20はリーク電流の低下及び電圧耐性の向上のための厚みを有する必要がある一方、ゲート絶縁膜20の厚みが大きすぎると駆動電圧の上昇を招いてしまう。ゲート絶縁膜20は材質にもよるが、ゲート絶縁膜20の厚みは10nm〜10μmが好ましく、50nm〜1000nmがより好ましく、100nm〜400nmが特に好ましい。   The gate insulating film 20 needs to have a thickness for reducing leakage current and improving voltage resistance. On the other hand, if the thickness of the gate insulating film 20 is too large, the driving voltage is increased. Although the gate insulating film 20 depends on the material, the thickness of the gate insulating film 20 is preferably 10 nm to 10 μm, more preferably 50 nm to 1000 nm, and particularly preferably 100 nm to 400 nm.

(ゲート電極)
ゲート絶縁膜20を形成した後、ゲート電極22を形成する。ゲート電極22は高い導電性を有する材料、例えば、Al,CuMo,Cr,Ta,Ti,Ag,Au等の金属、Al−Nd、Ag合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫(ITO)、酸化亜鉛インジウム(IZO)、InGaZnO等の金属酸化物導電膜等を用いて形成することができる。ゲート電極22としてはこれらの導電膜を単層構造又は2層以上の積層構造として用いることができる。
(Gate electrode)
After forming the gate insulating film 20, a gate electrode 22 is formed. The gate electrode 22 is made of a material having high conductivity, for example, metal such as Al, CuMo, Cr, Ta, Ti, Ag, Au, Al—Nd, Ag alloy, tin oxide, zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide ( It can be formed using a metal oxide conductive film such as ITO), indium zinc oxide (IZO), or InGaZnO. As the gate electrode 22, these conductive films can be used as a single layer structure or a stacked structure of two or more layers.

ゲート電極22は、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、CVD、プラズマCVD法等の化学的方式等の中から使用する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って成膜する。
ゲート電極22を形成するための金属膜の膜厚は、成膜性、エッチングやリフトオフ法によるパターンニング性、導電性等を考慮すると、10nm以上1000nm以下とすることが好ましく、50nm以上200nm以下とすることがより好ましい。
成膜後、エッチング又はリフトオフ法により所定の形状にパターンニングすることにより、ゲート電極22を形成してもよく、インクジェット法等により直接パターン形成してもよい。この際、ゲート電極22及びゲート配線(不図示)を同時にパターンニングすることが好ましい。
The gate electrode 22 is made of a material used from a wet method such as a printing method or a coating method, a physical method such as a vacuum deposition method, a sputtering method or an ion plating method, or a chemical method such as a CVD or plasma CVD method. The film is formed according to a method appropriately selected in consideration of the suitability of the above.
The film thickness of the metal film for forming the gate electrode 22 is preferably 10 nm or more and 1000 nm or less, preferably 50 nm or more and 200 nm or less in consideration of film forming properties, patterning properties by etching or lift-off methods, conductivity, and the like. More preferably.
After the film formation, the gate electrode 22 may be formed by patterning into a predetermined shape by an etching or lift-off method, or the pattern may be directly formed by an inkjet method or the like. At this time, it is preferable to pattern the gate electrode 22 and the gate wiring (not shown) at the same time.

以上で説明した本実施形態の薄膜トランジスタ10の用途には特に限定はないが、高い輸送特性を示すことから、各種電子デバイスに適用することができる。具体的には、液晶表示装置、有機EL(Electro Luminescence)表示装置、無機EL表示装置等の表示装置における駆動素子、耐熱性の低い樹脂基板を用いたフレキシブルディスプレイの作製に好適である。
更に本発明により製造される薄膜トランジスタは、X線センサ、イメージセンサ等の各種センサ、MEMS(Micro Electro Mechanical System)等、種々の電子デバイスにおける駆動素子(駆動回路)として好適に用いられる。
Although there is no limitation in particular in the use of the thin-film transistor 10 of this embodiment demonstrated above, Since it shows a high transport characteristic, it can apply to various electronic devices. Specifically, it is suitable for manufacturing a flexible display using a driving element in a display device such as a liquid crystal display device, an organic EL (Electro Luminescence) display device, and an inorganic EL display device, and a resin substrate having low heat resistance.
Further, the thin film transistor manufactured according to the present invention is suitably used as a driving element (driving circuit) in various electronic devices such as various sensors such as an X-ray sensor and an image sensor, and a micro electro mechanical system (MEMS).

<液晶表示装置>
本発明の一実施形態である液晶表示装置について、図5に一部分の概略断面図を示し、図6に電気配線の概略構成図を示す。
<Liquid crystal display device>
FIG. 5 shows a schematic sectional view of a part of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of electrical wiring.

図5に示すように、本実施形態の液晶表示装置100は、図1に示したトップゲート構造でトップコンタクト型のTFT10と、TFT10のパッシベーション層102で保護されたゲート電極22上に画素下部電極104および対向上部電極106で挟まれた液晶層108と、各画素に対応させて異なる色を発色させるためのR(赤)G(緑)B(青)のカラーフィルタ110とを備え、TFT10の基板12側およびRGBカラーフィルタ110上にそれぞれ偏光板112a、112bを備えた構成である。   As shown in FIG. 5, the liquid crystal display device 100 according to the present embodiment includes a top contact type TFT 10 having the top gate structure shown in FIG. 1 and a pixel lower electrode on the gate electrode 22 protected by the passivation layer 102 of the TFT 10. 104 and a liquid crystal layer 108 sandwiched between the counter upper electrode 106 and an R (red) G (green) B (blue) color filter 110 for developing different colors corresponding to each pixel. In this configuration, polarizing plates 112a and 112b are provided on the substrate 12 side and the RGB color filter 110, respectively.

また、図6に示すように、本実施形態の液晶表示装置100は、互いに平行な複数のゲート配線112と、ゲート配線112と交差する、互いに平行なデータ配線114とを備えている。ここでゲート配線112とデータ配線114は電気的に絶縁されている。ゲート配線112とデータ配線114との交差部付近に、TFT10が備えられている。   As shown in FIG. 6, the liquid crystal display device 100 according to the present embodiment includes a plurality of gate lines 112 that are parallel to each other and data lines 114 that are parallel to each other and intersect the gate lines 112. Here, the gate wiring 112 and the data wiring 114 are electrically insulated. The TFT 10 is provided in the vicinity of the intersection between the gate wiring 112 and the data wiring 114.

TFT10のゲート電極22は、ゲート配線112に接続されており、TFT10のソース電極16はデータ配線114に接続されている。また、TFT10のドレイン電極18はゲート絶縁膜20に設けられたコンタクトホール116を介して(コンタクトホール116に導電体が埋め込まれて)画素下部電極104に接続されている。画素下部電極104は、接地された対向上部電極106とともにキャパシタ118を構成している。   The gate electrode 22 of the TFT 10 is connected to the gate wiring 112, and the source electrode 16 of the TFT 10 is connected to the data wiring 114. The drain electrode 18 of the TFT 10 is connected to the pixel lower electrode 104 through a contact hole 116 provided in the gate insulating film 20 (a conductor is embedded in the contact hole 116). The pixel lower electrode 104 forms a capacitor 118 together with the grounded counter upper electrode 106.

<有機EL表示装置>
本発明の一実施形態に係るアクティブマトリックス方式の有機EL表示装置について、図7に一部分の概略断面図を示し、図8に電気配線の概略構成図を示す。
<Organic EL display device>
FIG. 7 shows a schematic sectional view of a part of an active matrix organic EL display device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 shows a schematic configuration diagram of electrical wiring.

本実施形態のアクティブマトリックス方式の有機EL表示装置200は、図1に示したトップゲート構造のTFT10が、パッシベーション層202を備えた基板12上に、駆動用TFT10aおよびスイッチング用TFT10bとして備えられ、TFT10a,10b上に下部電極208および上部電極210に挟まれた有機発光層212からなる有機EL発光素子214を備え、上面もパッシベーション層216により保護された構成となっている。   The active matrix organic EL display device 200 of the present embodiment includes the TFT 10 having the top gate structure shown in FIG. 1 as a driving TFT 10a and a switching TFT 10b on a substrate 12 having a passivation layer 202. , 10b is provided with an organic EL light emitting element 214 composed of an organic light emitting layer 212 sandwiched between a lower electrode 208 and an upper electrode 210, and the upper surface is also protected by a passivation layer 216.

また、図8に示すように、本実施形態の有機EL表示装置200は、互いに平行な複数のゲート配線220と、ゲート配線220と交差する、互いに平行なデータ配線222および駆動配線224とを備えている。ここで、ゲート配線220とデータ配線222、駆動配線224とは電気的に絶縁されている。スイッチング用TFT10bのゲート電極22は、ゲート配線220に接続されており、スイッチング用TFT10bのソース電極16はデータ配線222に接続されている。また、スイッチング用TFT10bのドレイン電極18は駆動用TFT10aのゲート電極22に接続されるとともに、キャパシタ226を用いることで駆動用TFT10aをオン状態に保つ。駆動用TFT10aのソース電極16は駆動配線224に接続され、ドレイン電極18は有機EL発光素子214に接続される。   As shown in FIG. 8, the organic EL display device 200 of this embodiment includes a plurality of gate wirings 220 that are parallel to each other, and data wirings 222 and driving wirings 224 that are parallel to each other and intersect the gate wirings 220. ing. Here, the gate wiring 220, the data wiring 222, and the drive wiring 224 are electrically insulated. The gate electrode 22 of the switching TFT 10 b is connected to the gate wiring 220, and the source electrode 16 of the switching TFT 10 b is connected to the data wiring 222. The drain electrode 18 of the switching TFT 10b is connected to the gate electrode 22 of the driving TFT 10a, and the driving TFT 10a is kept on by using the capacitor 226. The source electrode 16 of the driving TFT 10 a is connected to the driving wiring 224, and the drain electrode 18 is connected to the organic EL light emitting element 214.

なお、図7に示した有機EL表示装置において、上部電極210を透明電極としてトップエミッション型としてもよいし、下部電極208およびTFTの各電極を透明電極とすることによりボトムエミッション型としてもよい。   In the organic EL display device shown in FIG. 7, the upper electrode 210 may be a top emission type using a transparent electrode, or the lower electrode 208 and each electrode of a TFT may be a bottom emission type using a transparent electrode.

<X線センサ>
本発明の一実施形態であるX線センサについて、図9に一部分の概略断面図を示し、図10に電気配線の概略構成図を示す。
<X-ray sensor>
FIG. 9 shows a partial schematic cross-sectional view of an X-ray sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 shows a schematic configuration diagram of electrical wiring.

本実施形態のX線センサ300は基板12上に形成されたTFT10およびキャパシタ310と、キャパシタ310上に形成された電荷収集用電極302と、X線変換層304と、上部電極306とを備えて構成される。TFT10上にはパッシベーション膜308が設けられている。   The X-ray sensor 300 of this embodiment includes the TFT 10 and the capacitor 310 formed on the substrate 12, the charge collection electrode 302 formed on the capacitor 310, the X-ray conversion layer 304, and the upper electrode 306. Composed. A passivation film 308 is provided on the TFT 10.

キャパシタ310は、キャパシタ用下部電極312とキャパシタ用上部電極314とで絶縁膜316を挟んだ構造となっている。キャパシタ用上部電極314は絶縁膜316に設けられたコンタクトホール318を介し、TFT10のソース電極16およびドレイン電極18のいずれか一方(図9においてはドレイン電極18)と接続されている。   The capacitor 310 has a structure in which an insulating film 316 is sandwiched between a capacitor lower electrode 312 and a capacitor upper electrode 314. The capacitor upper electrode 314 is connected to one of the source electrode 16 and the drain electrode 18 (the drain electrode 18 in FIG. 9) of the TFT 10 through a contact hole 318 provided in the insulating film 316.

電荷収集用電極302は、キャパシタ310におけるキャパシタ用上部電極314上に設けられており、キャパシタ用上部電極314に接している。
X線変換層304はアモルファスセレンからなる層であり、TFT10およびキャパシタ310を覆って設けられている。
上部電極306はX線変換層304上に設けられており、X線変換層304に接している。
The charge collection electrode 302 is provided on the capacitor upper electrode 314 in the capacitor 310 and is in contact with the capacitor upper electrode 314.
The X-ray conversion layer 304 is a layer made of amorphous selenium, and is provided so as to cover the TFT 10 and the capacitor 310.
The upper electrode 306 is provided on the X-ray conversion layer 304 and is in contact with the X-ray conversion layer 304.

図10に示すように、本実施形態のX線センサ300は、互いに平行な複数のゲート配線320と、ゲート配線320と交差する、互いに平行な複数のデータ配線322とを備えている。ここでゲート配線320とデータ配線322は電気的に絶縁されている。ゲート配線320とデータ配線322との交差部付近に、TFT10が備えられている。   As shown in FIG. 10, the X-ray sensor 300 of this embodiment includes a plurality of gate wirings 320 that are parallel to each other and a plurality of data wirings 322 that intersect with the gate wirings 320 and are parallel to each other. Here, the gate wiring 320 and the data wiring 322 are electrically insulated. The TFT 10 is provided in the vicinity of the intersection between the gate wiring 320 and the data wiring 322.

TFT10のゲート電極22は、ゲート配線320に接続されており、TFT10のソース電極16はデータ配線322に接続されている。また、TFT10のドレイン電極18は電荷収集用電極302に接続されており、さらに電荷収集用電極302は、キャパシタ310に接続されている。   The gate electrode 22 of the TFT 10 is connected to the gate wiring 320, and the source electrode 16 of the TFT 10 is connected to the data wiring 322. The drain electrode 18 of the TFT 10 is connected to the charge collecting electrode 302, and the charge collecting electrode 302 is connected to the capacitor 310.

本実施形態のX線センサ300において、X線は図9中、上部電極306側から入射してX線変換層304で電子−正孔対を生成する。X線変換層304に上部電極306によって高電界を印加しておくことにより、生成した電荷はキャパシタ310に蓄積され、TFT10を順次走査することによって読み出される。   In the X-ray sensor 300 of this embodiment, X-rays enter from the upper electrode 306 side in FIG. 9 and generate electron-hole pairs in the X-ray conversion layer 304. By applying a high electric field to the X-ray conversion layer 304 by the upper electrode 306, the generated charge is accumulated in the capacitor 310 and read out by sequentially scanning the TFT 10.

なお、上記実施形態の液晶表示装置100、有機EL表示装置200、及びX線センサ300においては、トップゲート構造のTFTを備えているが、トップゲート構造のTFTに限定されず、図2〜図4に示す構造のTFTであってもよい。   Note that the liquid crystal display device 100, the organic EL display device 200, and the X-ray sensor 300 of the above embodiment include a top gate TFT, but are not limited to the top gate TFT. A TFT having the structure shown in FIG.

以下に実施例を説明するが、本発明は以下の実施例により何ら限定されない。
In等を含む金属酸化物粒子の集合体において粒子間の少なくとも一部に金属硝酸塩又は金属硝酸塩から転化した金属酸化物が存在する膜を形成することで、高い導電性を示す半導体膜又は導電膜が得られることを実証した。
Examples will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.
A semiconductor film or a conductive film exhibiting high conductivity by forming a film in which metal oxide converted from metal nitrate or metal nitrate exists in at least a part of the aggregate of metal oxide particles containing In or the like It was proved that

(金属酸化物粒子分散液1の調製)
以下の方法により、Inナノ粒子分散液(金属酸化物粒子分散液1)を調製した。
三口フラスコ中に30mLのオクタデセン、三酢酸インジウム(1.2mmol)、3.6mLのオレイン酸、4.8mLのオレイルアミンを加え、窒素フロー下で150℃で加熱攪拌を行い、原料を十分溶解させると共に1時間脱気を行った。
続いて、フラスコを230℃又は270℃まで昇温し、150分間維持した。加熱中に溶液が着色し、粒子が形成している様子が確認された。得られた溶液を室温まで冷却した後、エタノールを加え、遠心分離を行い粒子を沈殿させた。上澄みを廃棄した後、ヘキサン溶媒に分散させた。
こうして金属酸化物粒子分散液1(金属酸化物粒子:In粒子、数平均粒子径:7〜30nm、配位子:オレイン酸+オレイルアミン、溶媒:ヘキサン、濃度:25mg/ml)を調製した。
(Preparation of metal oxide particle dispersion 1)
In 2 O 3 nanoparticle dispersion liquid (metal oxide particle dispersion liquid 1) was prepared by the following method.
Add 30 mL octadecene, indium triacetate (1.2 mmol), 3.6 mL oleic acid, 4.8 mL oleylamine in a three-necked flask, and heat and stir at 150 ° C. under a nitrogen flow to dissolve the raw materials sufficiently. Degassing was performed for 1 hour.
Subsequently, the flask was heated to 230 ° C. or 270 ° C. and maintained for 150 minutes. It was confirmed that the solution was colored and particles were formed during heating. After cooling the obtained solution to room temperature, ethanol was added and centrifuged to precipitate particles. The supernatant was discarded and then dispersed in a hexane solvent.
Thus, metal oxide particle dispersion 1 (metal oxide particles: In 2 O 3 particles, number average particle size: 7 to 30 nm, ligand: oleic acid + oleylamine, solvent: hexane, concentration: 25 mg / ml) is prepared. did.

(金属酸化物粒子分散液2の調製)
以下の方法により、In−Ga−Oナノ粒子分散液(金属酸化物粒子分散液2)を調製した。
三口フラスコ中に30mLのオクタデセン、三酢酸インジウム(1.08mmol)、ガリウム(III)アセチルアセトン(0.12mmol)3.6mLのオレイン酸、4.8mLのオレイルアミンを加え、窒素フロー下で150℃加熱攪拌を行い、原料を十分溶解させると共に1時間脱気を行った。
続いて、フラスコを270℃まで昇温し、150分間維持した。加熱中に溶液が着色し、粒子が形成している様子が確認された。得られた溶液を室温まで冷却した後、エタノールを加え、遠心分離を行い粒子を沈殿させた。上澄みを廃棄した後、ヘキサン溶媒に分散させた。
こうして金属酸化物粒子分散液2(金属酸化物粒子:In−Ga−O粒子(Ga:10%ドープ)、数平均粒子径:8nm、配位子:オレイン酸+オレイルアミン、溶媒:ヘキサン、濃度:25mg/ml)を調製した。
(Preparation of metal oxide particle dispersion 2)
In—Ga—O nanoparticle dispersion liquid (metal oxide particle dispersion liquid 2) was prepared by the following method.
30 mL of octadecene, indium triacetate (1.08 mmol), gallium (III) acetylacetone (0.12 mmol), 3.6 mL of oleic acid, and 4.8 mL of oleylamine were added to the three-necked flask, and the mixture was heated and stirred at 150 ° C. under a nitrogen flow. The raw material was sufficiently dissolved and deaerated for 1 hour.
Subsequently, the flask was heated to 270 ° C. and maintained for 150 minutes. It was confirmed that the solution was colored and particles were formed during heating. After cooling the obtained solution to room temperature, ethanol was added and centrifuged to precipitate particles. The supernatant was discarded and then dispersed in a hexane solvent.
Thus, metal oxide particle dispersion 2 (metal oxide particles: In—Ga—O particles (Ga: 10% dope), number average particle diameter: 8 nm, ligand: oleic acid + oleylamine, solvent: hexane, concentration: 25 mg / ml) was prepared.

(金属酸化物粒子分散液3の調製)
以下の方法により、In−Sn−Oナノ粒子分散液(金属酸化物粒子分散液3)を調製した。
三口フラスコ中に30mLのオクタデセン、三酢酸インジウム(1.08mmol)、二酢酸スズ(0.12mmol)3.6mLのオレイン酸、4.8mLのオレイルアミンを加え、窒素フロー下で150℃加熱攪拌を行い、原料を十分溶解させると共に1時間脱気を行った。
続いて、フラスコを270℃まで昇温し、150分間キープした。加熱中に溶液が着色し、粒子が形成している様子が確認された。得られた溶液を室温まで冷却した後、エタノールを加え、遠心分離を行い粒子を沈殿させた。上澄みを廃棄した後、ヘキサン溶媒に分散させた。
こうして金属酸化物粒子分散液3(金属酸化物粒子:In−Sn−O粒子(Sn:10%ドープ)、数平均粒子径:7nm、配位子:オレイン酸+オレイルアミン、溶媒:ヘキサン、濃度:25mg/ml)を調製した。
(Preparation of metal oxide particle dispersion 3)
In—Sn—O nanoparticle dispersion (metal oxide particle dispersion 3) was prepared by the following method.
Add 30 mL of octadecene, indium triacetate (1.08 mmol), tin diacetate (0.12 mmol), 3.6 mL of oleic acid, and 4.8 mL of oleylamine in a three-necked flask and stir at 150 ° C. under a nitrogen flow. The raw material was sufficiently dissolved and deaerated for 1 hour.
Subsequently, the flask was heated to 270 ° C. and kept for 150 minutes. It was confirmed that the solution was colored and particles were formed during heating. After cooling the obtained solution to room temperature, ethanol was added and centrifuged to precipitate particles. The supernatant was discarded and then dispersed in a hexane solvent.
Thus, metal oxide particle dispersion 3 (metal oxide particles: In—Sn—O particles (Sn: 10% dope), number average particle diameter: 7 nm, ligand: oleic acid + oleylamine, solvent: hexane, concentration: 25 mg / ml) was prepared.

なお、金属酸化物粒子の集合体膜の膜厚を制御するために、金属酸化物粒子分散液1〜3をヘキサンで更に希釈し、濃度の調整を行なった。濃度と目標膜厚の関係は以下の通りである。
2.5mg/ml:10nm厚
5.0mg/ml:15nm厚
8.3mg/ml:25nm厚
25mg/ml:70nm厚
In order to control the thickness of the metal oxide particle aggregate film, the metal oxide particle dispersions 1 to 3 were further diluted with hexane to adjust the concentration. The relationship between the concentration and the target film thickness is as follows.
2.5 mg / ml: 10 nm thickness 5.0 mg / ml: 15 nm thickness 8.3 mg / ml: 25 nm thickness 25 mg / ml: 70 nm thickness

<実施例1>
(金属酸化物膜の形成)
図11は実施例1で金属酸化物膜を形成する工程を概略的に示している。
まず、金属酸化物粒子分散液1のIn粒子濃度を8.3mg/mlに調整した分散液を、厚さ100nmの熱酸化膜2が形成された高濃度ドープp−Si基板1上にスピンコート(1500rpm)することによってIn粒子の集合体膜3を形成した(図11(A))。
<Example 1>
(Formation of metal oxide film)
FIG. 11 schematically shows a process of forming the metal oxide film in the first embodiment.
First, a dispersion obtained by adjusting the In 2 O 3 particle concentration of the metal oxide particle dispersion 1 to 8.3 mg / ml is applied to the highly doped p-Si substrate 1 on which the thermal oxide film 2 having a thickness of 100 nm is formed. The aggregate film 3 of In 2 O 3 particles was formed by spin coating (1500 rpm) (FIG. 11A).

金属酸化物粒子の集合体膜3を形成した後、集合体膜3に対し、集合体膜3中の空隙を充填するための溶液(以下、充填用溶液)として、硝酸インジウムのメタノール溶液(硝酸インジウム濃度:0.1M)を準備し、金属酸化物粒子の集合体膜3上に塗布し、30秒ほど静置したのち1500rpmでスピンコートすることで、In粒子間に硝酸インジウム4が存在する金属酸化物膜を得た(図11(B))。 After forming the aggregate film 3 of metal oxide particles, a methanol solution of indium nitrate (nitric acid) is used as a solution for filling the voids in the aggregate film 3 (hereinafter referred to as a filling solution) into the aggregate film 3. Indium concentration: 0.1M) is prepared, applied onto the aggregate film 3 of metal oxide particles, and left to stand for about 30 seconds, and then spin-coated at 1500 rpm, so that indium nitrate 4 is interposed between the In 2 O 3 particles. Thus, a metal oxide film with the presence of C was obtained (FIG. 11B).

(TFTの作製・評価)
金属酸化物膜を形成した後、真空蒸着法を用い、Ti(10nm厚)/Au(40nm厚)の電極5を形成した。電極形成はシャドウマスクを用いて行い、L/W=180μm/1000μmのTFTを作製した(図11(C))。
TFTを作製した後、大気中150℃の条件で1時間の加熱処理を行った。加熱は、表面温度が150℃に加熱されたホットプレート上にセットして行った。
(Production and evaluation of TFT)
After forming the metal oxide film, an electrode 5 of Ti (10 nm thickness) / Au (40 nm thickness) was formed by using a vacuum evaporation method. The electrodes were formed using a shadow mask, and TFTs with L / W = 180 μm / 1000 μm were produced (FIG. 11C).
After the TFT was fabricated, heat treatment was performed for 1 hour at 150 ° C. in the atmosphere. The heating was performed by setting on a hot plate heated to a surface temperature of 150 ° C.

上記作製したTFTを半導体パラメータアナライザー(アジレントテクノロジーズ社製)を用い、ドレイン電圧を10V印加した状態でゲート電圧を−50〜50Vの間で掃引することによって、輸送特性を測定し、電界効果移動度(μ)の算出を行った。   Using the semiconductor parameter analyzer (manufactured by Agilent Technologies), the TFT fabricated as described above was subjected to measurement of transport characteristics by sweeping the gate voltage between −50 to 50 V with a drain voltage of 10 V applied, and field effect mobility. (Μ) was calculated.

<実施例2〜11、比較例1〜7>
実施例1の条件を下記表1に示す条件に変更したこと以外は実施例1と同様にして金属酸化物膜の形成、TFTの作製、評価を行った。
<Examples 2 to 11 and Comparative Examples 1 to 7>
Except that the conditions of Example 1 were changed to the conditions shown in Table 1 below, a metal oxide film was formed, TFTs were fabricated, and evaluated in the same manner as Example 1.

なお、表1において加熱処理工程の「160℃大気+UV」とは、大気中、UV照射下、160℃で60分の加熱処理を行なったことを意味する。紫外線照射装置としては低圧水銀ランプを備えたVUVドライプロセッサ(オーク製作所社製、VUE−3400−F)を用い、試料を、装置内の表面温度160℃に加熱されたホットプレート上にセットした後、5分間待機し、装置内のシャッターを開け、60分間、160℃の加熱処理とともに紫外線照射処理を行った。また、試料位置での波長185nm及び254nmの紫外線照度を、紫外線光量計(オーク製作所社製、UV−M10、受光器UV−25)を用いて測定したところ、254nmの照射波長に対する照度が100mW/cmであった。 In Table 1, “160 ° C. air + UV” in the heat treatment process means that heat treatment was performed in the air at 160 ° C. for 60 minutes under UV irradiation. After setting the sample on a hot plate heated to a surface temperature of 160 ° C. in the apparatus, a VUV dry processor (Oak Seisakusho, VUE-3400-F) equipped with a low-pressure mercury lamp is used as the ultraviolet irradiation apparatus. After waiting for 5 minutes, the shutter in the apparatus was opened, and an ultraviolet irradiation process was performed together with a heat treatment at 160 ° C. for 60 minutes. Moreover, when the ultraviolet illuminance of wavelength 185nm and 254nm in a sample position was measured using the ultraviolet light meter (Oak Seisakusho make, UV-M10, light receiver UV-25), the illuminance with respect to the irradiation wavelength of 254nm is 100mW /. cm 2 .

また、表1において「250℃大気」とは、大気中、250℃で1時間の加熱処理を行なったことを意味する。   In Table 1, “250 ° C. atmosphere” means that heat treatment was performed in the atmosphere at 250 ° C. for 1 hour.

実施例1〜11、比較例1〜7で用いた分散液、充填用溶液及び加熱処理条件と、評価結果を表1に示す。   Table 1 shows the dispersions, filling solutions, heat treatment conditions, and evaluation results used in Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 7.

表1に示すように、金属酸化物粒子の集合体膜に硝酸Inを含む溶液を塗布して作製した金属酸化物膜を活性層として含む実施例1〜11のTFTでは高い電界効果移動度が得られた。
一方、金属酸化物粒子の集合体膜に硝酸Inを含む溶液を塗布しなかった比較例1〜4のTFTや酢酸In又はInアルコキシドを含む溶液を塗布した比較例6、7のTFTでは電界効果移動度が極めて低く、金属酸化物粒子の集合体膜を形成せず、硝酸In溶液のみを塗布した比較例5ではTFT駆動は見られなかった。
図12に、実施例1、7、比較例1で作製した簡易型TFTのV−I特性を示す。
As shown in Table 1, the TFTs of Examples 1 to 11 including a metal oxide film produced by applying a solution containing In nitrate as an aggregate film of metal oxide particles as an active layer have high field effect mobility. Obtained.
On the other hand, in the TFTs of Comparative Examples 1 to 4 in which the solution containing In nitrate was not applied to the aggregate film of metal oxide particles and the TFTs of Comparative Examples 6 and 7 in which a solution containing In acetate or In alkoxide was applied, the field effect In Comparative Example 5 in which the mobility was extremely low, an aggregate film of metal oxide particles was not formed, and only an In nitrate nitrate solution was applied, TFT driving was not observed.
Figure 12 shows, V g -I d characteristics of the simplified type TFT prepared in Example 1 and 7, Comparative Example 1.

<実施例12〜15、比較例8>
(導電膜の作製・評価)
表2に示す分散液及び充填用溶液を用いたこと以外は実施例1と同様にして、Si基板上に金属酸化物膜を形成した。
<Examples 12 to 15 and Comparative Example 8>
(Production and evaluation of conductive film)
A metal oxide film was formed on the Si substrate in the same manner as in Example 1 except that the dispersion and filling solution shown in Table 2 were used.

次いで、金属酸化物膜に対し、UV照射下で160℃での60分の加熱処理を行なうことによって、縮退伝導を示す導電膜を得た。導電膜に2端子電極を形成し、抵抗測定を行なうことで比抵抗を算出した。   Next, the metal oxide film was subjected to heat treatment at 160 ° C. for 60 minutes under UV irradiation to obtain a conductive film exhibiting degenerate conduction. The specific resistance was calculated by forming a two-terminal electrode on the conductive film and measuring the resistance.

実施例12〜15、比較例8で用いた分散液、充填用溶液及び加熱処理条件と、評価結果を表2に示す。   Table 2 shows the dispersions, filling solutions, heat treatment conditions, and evaluation results used in Examples 12 to 15 and Comparative Example 8.

表2に示すように、金属酸化物粒子の集合体膜に硝酸Inを含む溶液を塗布して金属酸化物膜を作製した実施例12〜15の膜については、硝酸Inを含む溶液を塗布しなかった比較例8の膜と比較して、一桁以上の比抵抗の減少が実現できることが分かった。   As shown in Table 2, for the films of Examples 12 to 15 in which a metal oxide film was prepared by applying a solution containing In nitrate to an aggregate film of metal oxide particles, a solution containing In nitrate was applied. It was found that the specific resistance can be reduced by one digit or more as compared with the film of Comparative Example 8 that did not exist.

1 Si基板
2 熱酸化膜
3 集合体膜
4 硝酸インジウム
5 電極
10,30,40,50 薄膜トランジスタ
12 基板
14 活性層(酸化物半導体層)
16 ソース電極
18 ドレイン電極
20 ゲート絶縁膜
22 ゲート電極
100 液晶表示装置
200 有機EL表示装置
300 X線センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Si substrate 2 Thermal oxide film 3 Aggregate film | membrane 4 Indium nitrate 5 Electrode 10, 30, 40, 50 Thin-film transistor 12 Substrate 14 Active layer (oxide semiconductor layer)
16 Source electrode 18 Drain electrode 20 Gate insulating film 22 Gate electrode 100 Liquid crystal display device 200 Organic EL display device 300 X-ray sensor

Claims (13)

In,Zn及びSnから選ばれる少なくとも1種の金属元素を含む金属酸化物粒子の集合体と、
前記集合体の前記金属酸化物粒子間の少なくとも一部に存在する、金属硝酸塩及び金属酸化物から選ばれる少なくとも1種と、
を含む金属酸化物膜。
An aggregate of metal oxide particles containing at least one metal element selected from In, Zn and Sn;
At least one selected from metal nitrates and metal oxides present in at least part of the metal oxide particles of the aggregate;
Metal oxide film containing
前記金属酸化物粒子は、少なくともInを含む金属酸化物粒子である請求項1に記載の金属酸化物膜。   The metal oxide film according to claim 1, wherein the metal oxide particles are metal oxide particles containing at least In. 前記金属酸化物粒子は、Inと、Sn、Ga及びZnから選ばれる少なくとも1種の金属元素とを含む金属酸化物粒子である請求項1又は請求項2に記載の金属酸化物膜。   The metal oxide film according to claim 1, wherein the metal oxide particles are metal oxide particles containing In and at least one metal element selected from Sn, Ga, and Zn. 前記金属硝酸塩が少なくとも硝酸インジウムを含む請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の金属酸化物膜。   The metal oxide film according to claim 1, wherein the metal nitrate contains at least indium nitrate. 数平均粒子径が3〜50nmである前記金属酸化物粒子を用いて形成された請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の金属酸化物膜。 Metal oxide film according to any one of the metal oxide according to claim 1 to claim 4 in which the particles are formed using Sutaira average particle diameter of 3 to 50 nm. 半導体膜である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の金属酸化物膜。   It is a semiconductor film, The metal oxide film of any one of Claims 1-5. 導電膜である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の金属酸化物膜。   It is a electrically conductive film, The metal oxide film of any one of Claims 1-5. In、Zn及びSnから選ばれる少なくとも1種の金属元素を含む数平均粒子径が3〜50nmである金属酸化物粒子を含む分散液を基板上に塗布して前記金属酸化物粒子の集合体を含む集合体膜を形成する工程と、
前記集合体膜に金属硝酸塩を含む溶液を塗布する工程と、
を有する金属酸化物膜の製造方法。
A dispersion containing metal oxide particles having a number average particle diameter of 3 to 50 nm containing at least one metal element selected from In, Zn and Sn is applied onto a substrate to form an aggregate of the metal oxide particles. Forming an assembly film comprising:
Applying a solution containing metal nitrate to the aggregate film;
The manufacturing method of the metal oxide film which has this.
前記金属硝酸塩を含む溶液が塗布された前記集合体膜に対し、紫外線照射下で加熱処理を行う工程を含む請求項8に記載の金属酸化物膜の製造方法。   The method for producing a metal oxide film according to claim 8, comprising a step of performing a heat treatment under ultraviolet irradiation on the aggregate film to which the solution containing the metal nitrate is applied. 前記金属硝酸塩が少なくとも硝酸インジウムを含む請求項8又は請求項9に記載の金属酸化物膜の製造方法。   The method for producing a metal oxide film according to claim 8 or 9, wherein the metal nitrate contains at least indium nitrate. 前記分散液中の前記金属酸化物粒子は、炭化水素を含む配位子を有する請求項8〜請求項10のいずれか1項に記載の金属酸化物膜の製造方法。   The method for producing a metal oxide film according to any one of claims 8 to 10, wherein the metal oxide particles in the dispersion have a ligand containing a hydrocarbon. 請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の金属酸化物膜を備えた薄膜トランジスタ。 Thin film transistor comprising a metal oxide film according to any one of claims 1 to 7. 請求項1に記載の薄膜トランジスタを有する電子デバイス。 Electronic device having a thin film transistor according to claim 1 2.
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