Полевой транзистор, элемент отображения, устройство отображения изображений и система

Полевой транзистор, элемент отображения, устройство отображения изображений и система

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к полевому транзистору, элементу отображения, устройству отображения изображений и системе.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Полевой транзистор (FET) является транзистором, который управляет электрическим током между электродом истока и электродом стока путем обеспечения затвора для потока электронов или дырок с помощью канала электрического поля.

Полевой транзистор использовали в качестве переключающего элемента или усиливающего элемента из-за его свойств. Поскольку полевой транзистор имеет плоскую структуру, а также использует низкий электрический ток затвора, он может быть легко произведен и интегрирован по сравнению с биполярным транзистором. По этим причинам FET является существенной деталью, используемой в интегральной схеме современных электрических устройств. Полевой транзистор применяется в дисплее с активной матрицей в качестве тонкопленочного транзистора (TFT).

В качестве дисплея с плоским экраном (FPD) в последнее время использовались жидкокристаллический дисплей (LCD), органический электролюминесцентный дисплей (EL) и электронная бумага.

Эти FPD возбуждаются цепью возбуждения, содержащей TFT, использующий аморфный кремний или поликристаллический кремний в активном слое. Существуют потребности в увеличении размера, в улучшении разрешения и качества изображения, а также в увеличении скорости возбуждения FPD. В связи с этим существует потребность в TFT, который имел бы высокую подвижность носителей заряда, высокое отношение уровней во включенном и выключенном состояниях, небольшие изменения его свойств с течением времени, а также небольшие изменения между элементами.

Однако тонкопленочные транзисторы, использующие аморфный кремний или поликристаллический кремний для активного слоя, имеют как преимущества, так и недостатки.

Следовательно, трудно удовлетворить все требования одновременно. Для того, чтобы удовлетворить все требования, активно ведутся разработки тонкопленочных транзисторов, использующих оксидный полупроводник в активном слое, подвижность которого ожидается более высокой, чем у аморфного кремния. Например, раскрыт TFT, использующий InGaZnO₄ в слое полупроводника (см., например, Непатентный документ 1).

Требуется, чтобы тонкопленочный транзистор имел небольшие изменения порогового напряжения.

Одним из факторов, изменяющих пороговое напряжение TFT, является абсорбция и десорбция влаги, водорода или кислорода, содержащихся в атмосфере в или из слоя полупроводника. Следовательно, для защиты полупроводника от влаги, водорода или кислорода, содержащихся в атмосфере, предусматривается пассивирующий слой.

Кроме того, пороговое напряжение также изменяется при повторных многократных включениях и выключениях TFT в течение длительного периода времени. Что касается способа для оценки изменений порогового напряжения в результате многократных возбуждений в течение длительного периода времени, широко используемым является тест на температурный стресс при электрическом смещении (BTS). Этот тест представляет собой способ, в котором напряжение подается между электродом затвора и электродом истока полевого транзистора в течение определенного периода времени, и оцениваются изменения в пороговом напряжении в течение этого периода времени, либо способ, в котором напряжение подается между электродом затвора и электродом истока, а также между электродом стока и электродом истока в течение определенного периода времени, и оцениваются изменения в пороговом напряжении в течение этого периода времени.

Раскрыты несколько пассивирующих слоев для того, чтобы предотвратить изменения в пороговом напряжении TFT. Например, раскрыт полевой транзистор, использующий SiO₂, Si₃N₄ или SiON в качестве пассивирующего слоя (см., например, Патентный документ 1). Сообщается, что характеристики полевого транзистора, в котором устойчиво работает этот пассивирующий слой, не зависят от влияния атмосферы, такой как вакуум и атмосферный воздух. Однако, данные, связанные с тестом BTS, в нем не раскрыты.

Кроме того, раскрыт полевой транзистор, использующий Al₂O₃, AlN или AlON в качестве пассивирующего слоя (см., например, Патентный документ 2). Сообщается, что этот полевой транзистор может подавлять изменения своих характеристик путем предотвращения включения в слой полупроводника примесей, таких как влага и кислород. Однако данные, связанные с тестом BTS, в данном патентном документе не раскрыты.

Кроме того, раскрыт полевой транзистор, использующий пленку ламината, содержащую Al₂O₃ или SiO₂ в качестве пассивирующего слоя (см., например, Патентный документ 3). Сообщается, что полевой транзистор, использующий эту пленку ламината в качестве пассивирующего слоя, может предотвращать включение и поглощение влаги в слое полупроводника, и его характеристики транзистора не изменяются после теста хранения в среде с высокой температурой и высокой влажностью. Однако данные, связанные с тестом BTS, в данном патентном документе не раскрыты.

Кроме того, раскрыт полевой транзистор, использующий однослойную пленку из SiO₂, Ta₂O₅, TiO₂, HfO₂, ZrO₂, Y₂O₃ или Al₂O₃, или пленку из ламината в качестве пассивирующего слоя (см., например, Патентный документ 4). Сообщается, что полевой транзистор, в котором формируется вышеупомянутый пассивирующий слой, может предотвращать десорбцию кислорода из оксидного полупроводника и может улучшать надежность. Однако данные, связанные с тестом BTS, в данном патентном документе не раскрыты.

Кроме того, раскрыт полевой транзистор, использующий Al₂O₃ в качестве пассивирующего слоя (см., например, Непатентный документ 2). Приведен результат теста BTS для оценки надежности полевого транзистора, в котором формируется вышеупомянутый пассивирующий слой, но значение изменения порогового напряжения (ΔVпорог) является большим относительно длительности времени стресса. Поэтому нельзя сказать, в достаточной ли степени гарантируется надежность этого полевого транзистора.

В любой из вышеупомянутых методик оценка надежности с помощью теста BTS является недостаточной.

Соответственно, в настоящее время существует потребность в полевом транзисторе, который имеет небольшое изменение порогового напряжения при тесте BTS и показывает высокую надежность.

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

Патентный документ 1: Японская выложенная патентная заявка (JP-A) № 2007-073705

Патентный документ 2: JP-A № 2010-135770

Патентный документ 3: JP-A № 2010-182819

Патентный документ 4: JP-A № 2010-135462

НЕПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

Непатентный документ 1: K. Nomura and 5 others, «Room-temperature fabrication of transparent flexible thin film transistors using amorphous oxide semiconductors», NATURE, VOL. 432, 25, NOVEMBER, 2004, p. 488-492

Непатентный документ 2: T. Arai and 1 other, «Manufacturing Issues for Oxide TFT Technologies for Large-Sized AMOLED Displays», SID 2012 Digest, 2012, p. 756-759

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

Настоящее изобретение нацелено на решение различных вышеупомянутых проблем в данной области техники и на достижение следующей цели. В частности, задачей настоящего изобретения является предложить полевой транзистор, который имеет небольшое изменение порогового напряжения в тесте на температурный стресс при электрическом смещении (BTS) и показывает высокую надежность.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Средствами для решения вышеупомянутых проблем являются следующие:

Полевой транзистор по настоящему изобретению содержит:

основу;

пассивирующий слой;

изолирующий слой затвора, сформированный между основой и пассивирующим слоем;

электрод истока и электрод стока, которые сформированы находящимися в контакте с изолирующим слоем затвора;

слой полупроводника, который сформирован между по меньшей мере электродом истока и электродом стока и находится в контакте с изолирующим слоем затвора, электродом истока и электродом стока; и

электрод затвора, который находится в контакте с изолирующим слоем затвора и обращен к слою полупроводника через изолирующий слой затвора,

при этом пассивирующий слой содержит первый пассивирующий слой, который содержит первый композитный оксид металла, содержащий Si и щелочноземельный металл, а также второй пассивирующий слой, который сформирован находящимся в контакте с первым пассивирующим слоем и содержит второй композитный оксид металла, содержащий щелочноземельный металл и редкоземельный элемент.

ПРЕИМУЩЕСТВЕННЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение может решить вышеупомянутые различные проблемы в данной области техники и может предложить полевой транзистор, который имеет небольшое изменение порогового напряжения в тесте на температурный стресс при электрическом смещении (BTS) и показывает высокую надежность.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет собой диаграмму для объяснения устройства отображения изображений.

Фиг. 2 представляет собой диаграмму для объяснения одного примера элемента отображения по настоящему изобретению.

Фиг. 3A представляет собой диаграмму, иллюстрирующую один пример (нижний контакт/нижний затвор) полевого транзистора по настоящему изобретению.

Фиг. 3B представляет собой диаграмму, иллюстрирующую один пример (верхний контакт/нижний затвор) полевого транзистора по настоящему изобретению.

Фиг. 3С представляет собой диаграмму, иллюстрирующую один пример (нижний контакт/верхний затвор) полевого транзистора по настоящему изобретению.

Фиг. 3D представляет собой диаграмму, иллюстрирующую один пример (верхний контакт/верхний затвор) полевого транзистора по настоящему изобретению.

Фиг. 4 представляет собой принципиальную схему, иллюстрирующую один пример органического электролюминесцентного элемента.

Фиг. 5 представляет собой принципиальную схему, иллюстрирующую один пример элемента отображения по настоящему изобретению.

Фиг. 6 представляет собой принципиальную схему, иллюстрирующую другой пример элемента отображения по настоящему изобретению.

Фиг. 7 представляет собой диаграмму для объяснения устройства управления отображением.

Фиг. 8 представляет собой диаграмму для объяснения жидкокристаллического дисплея.

Фиг. 9 представляет собой диаграмму для объяснения элемента отображения по Фиг. 8.

Фиг. 10 представляет собой график, оценивающий характеристики (Vзи-Iси) полевого транзистора, полученного в Примере 12, в тесте BTS при Vзи=+20 В и Vси=0 В.

Фиг. 11 представляет собой график, оценивающий характеристики (Vзи-Iси) полевого транзистора, полученного в Примере 12, в тесте BTS при Vзи=+20 В и Vси=+20 В.

Фиг. 12 представляет собой график, оценивающий характеристики (Vзи-Iси) полевого транзистора, полученного в Примере 12, в тесте BTS при Vзи=-20 В и Vси=0 В.

Фиг. 13 представляет собой график, оценивающий характеристики (Vзи-Iси) полевого транзистора, полученного в Примере 12, в тесте BTS при Vзи=-20 В и Vси=+20 В.

Фиг. 14 представляет собой график, оценивающий хронологическое изменение стресса полевых транзисторов, полученных в Примере 12 и Сравнительном примере 8, в тесте BTS при Vзи=+20 В и Vси=0 В.

Фиг. 15 представляет собой принципиальную схему, иллюстрирующую полевой транзистор, полученный в каждом из Примеров 1-16 и Сравнительных примеров 4 и 7.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

(Полевой транзистор)

Полевой транзистор по настоящему изобретению содержит по меньшей мере основу, пассивирующий слой, изолирующий слой затвора, электрод истока, электрод стока, слой полупроводника и электрод затвора, и может дополнительно содержать другие элементы в соответствии с необходимостью.

<Основа>

Форма, структура, и размер основы выбираются подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений.

Материал основы выбирается подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений, и его примеры включают в себя стеклянную основу и пластмассовую основу.

Стеклянная основа выбирается подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений, и ее примеры включают в себя нещелочное стекло и кварцевое стекло.

Пластмассовая основа выбирается подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений, и ее примеры включают в себя поликарбонат (PC), полиимид (PI), полиэтилентерефталат (PET) и полиэтиленнафталат (PEN).

Следует отметить, что предпочтительно на основе выполняется предварительная обработка, такая как обработка кислородной плазмой, ультрафиолетом/озоном, и промывка ультрафиолетовым облучением, для очистки ее поверхности и улучшения адгезии с другим слоем.

<Пассивирующий слой>

Пассивирующий слой обычно формируется над основой.

Пассивирующий слой содержит первый пассивирующий слой и второй пассивирующий слой, сформированный в контакте с первым пассивирующим слоем.

Компоновка первого пассивирующего слоя и второго пассивирующего слоя в пассивирующем слое выбирается подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений. Первый пассивирующий слой может быть расположен со стороны основы относительно второго пассивирующего слоя. Альтернативно второй пассивирующий слой может быть расположен со стороны основы относительно первого пассивирующего слоя.

Кроме того, второй пассивирующий слой может быть расположен покрывающим верхнюю поверхность и боковую поверхность первого пассивирующего слоя. Первый пассивирующий слой может быть расположен покрывающим верхнюю поверхность и боковую поверхность второго пассивирующего слоя.

- Первый пассивирующий слой -

Первый пассивирующий слой содержит первый композитный оксид металла.

Первый пассивирующий слой предпочтительно формируется из первого оксида биметалла в чистом виде.

--Первый композитный оксид металла--

Первый композитный оксид металла содержит Si (кремний) и щелочноземельный металл, предпочтительно дополнительно содержит Al (алюминий) или B (бор), или оба и может дополнительно содержать другие компоненты в соответствии с потребностью.

В первом композитном оксиде металла, SiO₂, сформированном с вышеупомянутым Si, имеет аморфную структуру. Кроме того, щелочноземельный металл имеет функцию обрезания связи Si-O. Следовательно, диэлектрической проницаемостью и коэффициентом линейного расширения формируемого первого композитного оксида металла можно управлять с помощью композиционного соотношения кремния и щелочноземельного металла.

Первый композитный оксид металла предпочтительно содержит Al или B, или оба. Al₂O₃, формируемый с Al, и B₂O₃, формируемый с B, образуют каждый аморфную структуру, аналогично SiO₂.

Следовательно, аморфная структура более устойчиво формируется в первом композитном оксиде металла, и возможно формирование более однородной изолирующей пленки. Поскольку щелочноземельный металл изменяет координационную структуру Al и B в зависимости от их композиционного соотношения, диэлектрической проницаемостью и коэффициентом линейного расширения первого композитного оксида металла можно управлять.

Примеры щелочноземельного металла в первом композитном оксиде металла включают в себя Be (бериллий), Mg (магний), Ca (кальций), Sr (стронций) и Ba (барий). Они могут использоваться по отдельности или в комбинации.

Композиционное соотношение Si и щелочноземельного металла в первом композитном оксиде металла выбирается подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений, но их композиционное соотношение предпочтительно находится внутри следующего диапазона.

В первом композитном оксиде металла композиционное соотношение Si и щелочноземельного металла (Si:щелочноземельный металл) предпочтительно составляет от 50,0 мол.% до 90,0 мол.%: от 10,0 мол.% до 50,0 мол.% по пересчету на оксиды (SiO₂, BeO, MgO, CaO, SrO, BaO).

Композиционное соотношение Si, щелочноземельного металла и Al и/или B в первом композитном оксиде металла выбирается подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений, но их композиционное соотношение предпочтительно находится внутри следующего диапазона.

В первом композитном оксиде металла композиционное соотношение Si, щелочноземельного металла и Al и/или B (Si: щелочноземельный металл: Al и/или B) предпочтительно составляет от 50,0 мол.% до 90,0 мол.%: от 5,0 мол.% до 20,0 мол.%: от 5,0 мол.% до 30,0 мол.% в пересчете на оксиды (SiO₂, BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, Al₂O₃, B₂O₃).

Доля оксида (SiO₂, BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, Al₂O₃, B₂O₃) в первом композитном оксиде металла может быть вычислена, например, путем анализа катионного элемента оксида посредством рентгеновской флуоресцентной спектрометрии, электронного микрозондового анализа (EPMA) или атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой (ICP-AES).

Диэлектрическая проницаемость первого пассивирующего слоя выбирается подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений.

Диэлектрическая проницаемость может быть измерена, например, путем получения конденсатора, в котором уложены слоями нижний электрод, слой диэлектрика (пассивирующий слой) и верхний электрод, и измерения с использованием измерителя иммитанса.

Коэффициент линейного расширения первого пассивирующего слоя выбирается подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений.

Коэффициент линейного расширения может быть измерен, например, с помощью устройства термомеханического анализа. В этом измерении коэффициент линейного расширения может быть измерен путем отдельного получения образца для измерения, имеющего тот же самый состав, что и пассивирующий слой, без получения полевого транзистора.

- Второй пассивирующий слой -

Второй пассивирующий слой содержит второй композитный оксид металла.

Второй пассивирующий слой предпочтительно формируется из второго композитного оксида металла самого по себе.

--Второй композитный оксид металла--

Второй композитный оксид металла содержит по меньшей мере щелочноземельный металл и редкоземельный элемент, предпочтительно содержит Zr (цирконий) или Hf (гафний), или их оба, и может дополнительно содержать другие компоненты в соответствии с потребностью.

Второй композитный оксид металла является устойчивым в атмосфере и может устойчиво формировать аморфную структуру с широким диапазоном состава. Причиной этого является то, что авторы настоящего изобретения обнаружили, что композитный оксид металла, содержащий щелочноземельный металл и редкоземельный элемент, является устойчивым в атмосфере и может устойчиво формировать аморфную структуру с широким диапазоном состава.

Как правило, простой оксид щелочноземельного металла имеет тенденцию реагировать с влагой или двуокисью углерода, содержащимися в атмосфере, с образованием гидроксида или карбоната, и поэтому такой простой оксид не подходит для использования в электронном устройстве. Кроме того, простой оксид редкоземельного элемента имеет тенденцию кристаллизоваться и вызывает утечку электрического тока, когда он используется в электронном устройстве. Однако авторы настоящего изобретения обнаружили, что второй композитный оксид металла, содержащий щелочноземельный металл и редкоземельный элемент, устойчиво формирует аморфную пленку с широким диапазоном состава. Поскольку второй композитный оксид металла устойчиво присутствует в широком диапазоне его состава, диэлектрической проницаемостью и коэффициентом линейного расширения формируемого второго композитного оксида металла можно широко управлять в зависимости от его композиционного соотношения.

Второй композитный оксид металла предпочтительно содержит Zr (цирконий) или Hf (гафний), или оба. Поскольку второй композитный оксид металла содержит Zr или Hf или оба, термическая стабильность, теплостойкость и компактность могут быть улучшены еще больше.

Примеры щелочноземельного металла во втором композитном оксиде металла включают в себя Be (бериллий), Mg (магний), Ca (кальций), Sr (стронций) и Ba (барий). Они могут использоваться по отдельности или в комбинации.

Примеры редкоземельного элемента во втором композитном оксиде металла включают в себя Sc (скандий), Y (иттрий), La (лантан), Ce (церий), Pr (празеодим), Nd (неодим), Pm (прометий), Sm (самарий), Eu (европий), Gd (гадолиний), Tb (тербий), Dy (диспрозий), Ho (гольмий), Er (эрбий), Tm (тулий), Yb (иттербий) и Lu (лютеций).

Композиционное соотношение щелочноземельного металла и редкоземельного элемента во втором композитном оксиде металла выбирается подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений, но их композиционное соотношение предпочтительно находится внутри следующего диапазона.

Во втором композитном оксиде металла композиционное соотношение щелочноземельного металла и редкоземельного элемента (щелочноземельный металл: редкоземельный элемент) предпочтительно составляет от 10,0 мол.% до 67,0 мол.%: от 33,0 мол.% до 90,0 мол.%, в пересчете на оксиды (BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, Sc₂O₃, Y₂O₃, La₂O₃, Ce₂O₃, Pr₂O₃, Nd₂O₃, Pm₂O₃, Sm₂O₃, Eu₂O₃, Gd₂O₃, Tb₂O₃, Dy₂O₃, Ho₂O₃, Er₂O₃, Tm₂O₃, Yb₂O₃, Lu₂O₃).

Композиционное соотношение щелочноземельного металла, редкоземельного элемента и циркония и/или гафния во втором композитном оксиде металла выбирается подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений, но их композиционное соотношение предпочтительно находится внутри следующего диапазона.

Во втором композитном оксиде металла композиционное соотношение щелочноземельного металла, редкоземельного элемента и Zr и/или Hf (щелочноземельный металл: редкоземельный элемент: Zr и/или Hf), предпочтительно составляет от 5,0 мол.% до 22,0 мол.%: от 33,0 мол.% до 90,0 мол.%: от 5,0 мол.% до 45,0 мол.% в пересчете на оксиды (BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, Sc₂O₃, Y₂O₃, La₂O₃, Ce₂O₃, Pr₂O₃, Nd₂O₃, Pm₂O₃, Sm₂O₃, Eu₂O₃, Gd₂O₃, Tb₂O₃, Dy₂O₃, Ho₂O₃, Er₂O₃, Tm₂O₃, Yb₂O₃, Lu₂O₃, ZrO₂, HfO₂).

Доля оксида (BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, Sc₂O₃, Y₂O₃, La₂O₃, Ce₂O₃, Pr₂O₃, Nd₂O₃, Pm₂O₃, Sm₂O₃, Eu₂O₃, Gd₂O₃, Tb₂O₃, Dy₂O₃, Ho₂O₃, Er₂O₃, Tm₂O₃, Yb₂O₃, Lu₂O₃, ZrO₂, HfO₂) во втором композитном оксиде металла может быть вычислена, например, путем анализа катионного элемента оксида посредством рентгеновской флуоресцентной спектрометрии, электронного микрозондового анализа (EPMA) или атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой (ICP-AES).

Диэлектрическая проницаемость второго пассивирующего слоя выбирается подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений.

Диэлектрическая проницаемость второго пассивирующего слоя может быть измерена, например, тем же самым способом, что и при измерении диэлектрической проницаемости первого пассивирующего слоя.

Коэффициент линейного расширения второго пассивирующего слоя выбирается подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений.

Коэффициент линейного расширения второго пассивирующего слоя может быть измерен, например, тем же самым способом, что и при измерении коэффициента линейного расширения первого пассивирующего слоя.

В настоящем изобретении авторы обнаружили, что пассивирующий слой, сформированный путем ламинирования первого пассивирующего слоя, содержащего первый композитный оксид металла, и второго пассивирующего слоя, содержащего второй композитный оксид металла, показывает превосходные барьерные свойства против влаги, кислорода и водорода, находящихся в атмосфере.

Следовательно, полевой транзистор, показывающий высокую надежность, может быть обеспечен путем использования вышеупомянутого пассивирующего слоя.

- Способы формирования первого пассивирующего слоя и второго пассивирующего слоя -

Способы формирования первого пассивирующего слоя и второго пассивирующего слоя выбираются подходящим образом в зависимости от намеченной цели без какого-либо ограничения, и примеры этого включают способ, в котором с помощью вакуумного процесса, такого как распыление, импульсное лазерное осаждение (ИЛО), химическое осаждение из паровой фазы (ХОПФ) и атомно-слоевое осаждение (АСО) формируется пленка с последующим нанесением на эту пленку рисунка фотолитографией.

Кроме того, первый пассивирующий слой может быть сформирован путем приготовления жидкости для нанесения, содержащей прекурсор первого композитного оксида металла (жидкость для нанесения первого пассивирующего слоя), нанесения или печати жидкости для нанесения на покрываемую основу и спекания полученного покрытия при подходящих условиях.

Аналогичным образом второй пассивирующий слой может быть сформирован путем приготовления жидкости для нанесения, содержащей прекурсор второго композитного оксида металла (жидкость для нанесения второго пассивирующего слоя), нанесения или печати жидкости для нанесения на покрываемую основу и спекания полученного покрытия при подходящих условиях.

Средняя толщина пленки первого пассивирующего слоя предпочтительно составляет от 10 нм до 1000 нм, более предпочтительно от 20 нм до 500 нм.

Средняя толщина пленки второго пассивирующего слоя предпочтительно составляет от 10 нм до 1000 нм, более предпочтительно от 20 нм до 500 нм.

--Жидкость для нанесения первого пассивирующего слоя (жидкость для нанесения первой изолирующей пленки)--

Жидкость для нанесения первого пассивирующего слоя (жидкость для нанесения первой изолирующей пленки) содержит по меньшей мере содержащее кремний соединение, соединение щелочноземельного металла и растворитель, предпочтительно дополнительно содержит содержащее алюминий соединение или содержащее бор соединение, или оба, и может дополнительно содержать другие компоненты в соответствии с необходимостью.

В последнее время разработки печатной электроники с использованием процесса покрытия, который может уменьшить затраты, активно проводились по вакуумному процессу, который требует дорогого оборудования, такого как оборудование для распыления, ХОПФ и сухого травления. Что касается пассивирующего слоя полупроводника, было сообщено об исследовании для формирования пассивирующего слоя путем покрытия полисилазаном (см., например, патентный документ JP-A № 2010-103203) и стеклом, наносимым центрифугированием.

Однако для того, чтобы получить тонкую изолирующую пленку посредством разложения органических материалов, необходимо выполнять спекание жидкости для нанесения, содержащей SiO₂, такой как полисилазан или стекло, наносимое центрифугированием, при температуре 450°C или выше. Для того чтобы разложить органический материал при температуре, равной или ниже 450°C, необходимо комбинированное использование другого процесса ускорения реакции вместе с нагреванием, такого как микроволновая обработка (см., например, патентный документ JP-A № 2010-103203), использование катализатора и спекание в атмосфере водяного пара (см., например, японский патент (JP-B) № 3666915). Следовательно, проблемами являются усложнение процесса спекания, высокая стоимость и снижение изолирующих свойств вследствие остатков примесей. С другой стороны, поскольку жидкость для нанесения первого пассивирующего слоя содержит прекурсор оксида щелочноземельного металла, температура разложения которого является более низкой, чем температура разложения прекурсора SiO₂, возможно разложить прекурсор при более низкой температуре, чем для жидкости для нанесения, состоящей только из прекурсора SiO₂, то есть при температуре ниже 450°C, и сформировать хорошую изолирующую пленку. Кроме того, поскольку дополнительно содержатся прекурсор Al₂O₃ или прекурсор B₂O₃ или оба, температура разложения которых является более низкой, чем температура разложения прекурсора SiO₂, аналогично прекурсору оксида щелочноземельного металла может быть улучшен эффект формирования тонкой изолирующей пленки при низкой температуре.

---Содержащее кремний соединение---

Примеры содержащего кремний соединения включают неорганическое кремниевое соединение и органическое кремниевое соединение.

Примеры неорганического кремниевого соединения включают в себя тетрахлорсилан, тетрабромсилан и тетрайодсилан.

Органическое кремниевое соединение выбирается подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений при условии, что оно является соединением, содержащим кремний и органическую группу. Кремний и органическая группа связаны вместе, например, ионной связью, ковалентной связью или координационной связью.

Органическая группа выбирается подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений, и ее примеры включают в себя алкильную группу, которая может иметь заместитель, алкокси-группу, которая может иметь заместитель, ацилокси-группу, которая может иметь заместитель, и фенильную группу, которая может иметь заместитель. Примеры алкильной группы включают в себя алкильные группы C₁-C₆. Примеры алкокси-группы включают в себя алкокси-группы C₁-C₆. Примеры ацилокси-группы включают в себя ацилокси-группы C₁-C₁₀.

Примеры органического кремниевого соединения включают в себя тетраметоксисилан, тетраэтоксисилан, тетраизопропоксисилан, тетрабутоксисилан, 1,1,1,3,3,3-гексаметилдисилазан (HMDS), бис(триметилсилил)ацетилен, трифенилсилан, 2-этилгексаноат кремния и тетраацетоксисилан.

Количество содержащего кремний соединения в жидкости для нанесения первого пассивирующего слоя выбирается подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений.

---Соединение, содержащее щелочноземельный металл ---

Примеры содержащего щелочноземельный металл соединения включают в себя неорганическое соединение щелочноземельного металла и органическое соединение щелочноземельного металла. Примеры щелочноземельного металла в содержащем щелочноземельный металл соединении включают в себя Be (бериллий), Mg (магний), Ca (кальций), Sr (стронций) и Ba (барий).

Примеры неорганического соединения щелочноземельного металла включают в себя соль азотной кислоты щелочноземельного металла, соль серной кислоты щелочноземельного металла, хлорид щелочноземельного металла, фторид щелочноземельного металла, бромид щелочноземельного металла и йодид щелочноземельного металла.

Примеры соли азотной кислоты щелочноземельного металла включают в себя азотнокислый магний, азотнокислый кальций, азотнокислый стронций и азотнокислый барий.

Примеры соли серной кислоты щелочноземельного металла включают в себя сернокислый магний, сернокислый кальций, сернокислый стронций и сернокислый барий.

Примеры хлорида щелочноземельного металла включают в себя хлористый магний, хлористый кальций, хлористый стронций и хлористый барий.

Примеры фторида щелочноземельного металла включают в себя фтористый магний, фтористый кальций, фтористый стронций и фтористый барий.

Примеры бромида щелочноземельного металла включают в себя бромистый магний, бромистый кальций, бромистый стронций и бромистый барий.

Примеры йодида щелочноземельного металла включают в себя йодистый магний, йодистый кальций, йодистый стронций и йодистый барий.

Органическое соединение щелочноземельного металла выбирается подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений при условии, что оно является соединением, содержащим щелочноземельный металл и органическую группу. Щелочноземельный металл и органическая группа связаны, например, ионной связью, ковалентной связью или координационной связью.

Органическая группа выбирается подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений, и примеры такой группы включают в себя алкильную группу, которая может иметь заместитель, алкокси-группу, которая может иметь заместитель, ацилокси-группу, которая может иметь заместитель, фенильную группу, которая может иметь заместитель, ацетилацетонатную группу, которая может иметь заместитель, и сульфокислотную группу, которая может иметь заместитель. Примеры алкильной группы включают в себя алкильные группы C₁-C₆. Примеры алкокси-группы включают в себя алкокси-группы C₁-C₆. Примеры ацилокси-группы включают в себя: ацилокси-группу C₁-C₁₀; ацилокси-группу, часть которой замещена бензольным кольцом, таким как бензойная кислота; ацилокси-группу, часть которой замещена гидроксильной группой, такой как молочная кислота; и ацилокси-группу, содержащую две или более карбонильные группы, такие как щавелевая кислота и лимонная кислота.

Примеры органического соединения щелочноземельного металла включают в себя метилат магния, этилат магния, диэтилмагний, уксуснокислый магний, муравьинокислый магний, ацетилацетонат магния, 2-этилгексаноат магния, молочнокислый магний, нафтенат магния, лимоннокислый магний, салицилат магния, бензоат магния, щавелевокислый магний, трифторметан-сульфонат магния, метилат кальция, этилат кальция, уксуснокислый кальций, муравьинокислый кальций, ацетилацетонат кальция, дипивалоилметанат кальция, 2-этилгексаноат кальция, молочнокислый кальций, нафтенат кальция, лимоннокислый кальций, салицилат кальция, неодеканоат кальция, бензойнокислый кальций, щавелевокислый кальций, изопропилат стронция, ацетат стронция, формиат стронция, ацетилацетонат стронция, 2-этилгексаноат стронция, лактат стронция, нафтенат стронция, салицилат стронция, оксалат стронция, этилат бария, изопропилат бария, уксуснокислый барий, муравьинокислый барий, ацетилацетонат бария, 2-этилгексаноат бария, молочнокислый барий, нафтенат бария, неодеканоат бария, щавелевокислый барий, бензойнокислый барий и трифторметансульфонат бария.

Количество содержащего щелочноземельный металл соединения в жидкости для нанесения первого пассивирующего слоя выбирается подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений.

---Содержащее алюминий соединение---

Примеры содержащего алюминий соединения включают неорганическое соединение алюминия и органическое соединение алюминия.

Примеры неорганического соединения алюминия включают в себя хлорид алюминия, нитрат алюминия, бромид алюминия, гидроксид алюминия, борат алюминия, трифторид алюминия, иодид алюминия, сульфат алюминия, ортофосфат алюминия и сульфат алюминия-аммония.

Органическое соединение алюминия выбирается подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений при условии, что оно является соединением, содержащим алюминий и органическую группу. Алюминий и органическая группа связаны, например, ионной связью, ковалентной связью или координационной связью.

Органическая группа выбирается подходящим образом в зависимости от намеченной цели без каких-либо ограничений, и примеры такой группы включают в себя алкильную группу, которая может иметь заместитель, алкокси-группу, которая может иметь заместитель, ацилокси-группу, которая может иметь заместитель, ацетилацетонатную группу, которая может иметь заместитель, и сульфокислотную группу, которая может иметь заместитель. Примеры алкильной группы включают в себя алкильные группы C₁-C₆. Примеры алкокси-группы включают в себя алкокси-группы C₁-C₆. Примеры ацилокси-группы включают в себя: ацилокси-группу C₁-C₁₀; ацилокси-группу, часть которой замещена бензольным кольцом, таким как бензойная кислота; ацилокси-группу, часть которой замещена гидроксильной группой, такой как молочная кислота; и ацилокси-группу, содержащую две или более карбонильные группы, такие как щавелевая кислота и лимонная кислота.

Примеры органического соединения алюминия включают в себя изопропилат алюминия, вторичный бутилат алюминия, триэтилалюминий, диэтилэтилат алюм