白丝美女被狂躁免费视频网站,500av导航大全精品,yw.193.cnc爆乳尤物未满,97se亚洲综合色区,аⅴ天堂中文在线网官网

半導(dǎo)體裝置および半導(dǎo)體裝置の製造方法

本発明は、半導(dǎo)體裝置および半導(dǎo)體裝置の製造方法に関する。

近年、絶縁基板上にソース、ドレインおよびゲート等の各電極、ならびに半導(dǎo)體層を成膜することにより構(gòu)成された薄膜トランジスタ等の半導(dǎo)體裝置が注目されている（例えば、特許文獻(xiàn)１）。 そのような半導(dǎo)體裝置は、例えば、電気光學(xué)裝置のような各種電子デバイス等に適用することができる。

前述のような半導(dǎo)體裝置においては、さらなる高性能化および高機(jī)能化のため、ソース電極と半導(dǎo)體層の間、およびドレイン電極と半導(dǎo)體層の間における接觸抵抗のさらなる低減が求められている。

本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、従來(lái)に比べて、高性能化および高機(jī)能化が図られた半導(dǎo)體裝置を提供することを目的とする。 また、本発明では、そのような半導(dǎo)體裝置を製造する方法を提供することを目的とする。

本発明では、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極および半導(dǎo)體層を有する半導(dǎo)體裝置であって、
前記ソース電極および前記ドレイン電極の片方または雙方と前記半導(dǎo)體層との間に、カルシウム原子およびアルミニウム原子を含む非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドの薄膜を有することを特徴とする半導(dǎo)體裝置が提供される。

ここで、本発明による半導(dǎo)體裝置では、前記エレクトライドの薄膜において、アルミニウム原子とカルシウム原子のモル比（Ｃａ／Ａｌ）は、０．３～５．０の範(fàn)囲であっても良い。

また、本発明による半導(dǎo)體裝置において、前記エレクトライドの薄膜は、２．０×１０ ^１７ ｃｍ ^－３以上の電子密度を有しても良い。

また、本発明による半導(dǎo)體裝置において、前記エレクトライドの薄膜の厚さは、１００ｎｍ以下であっても良い。

また、本発明による半導(dǎo)體裝置において、前記半導(dǎo)體層は、酸化物半導(dǎo)體または有機(jī)半導(dǎo)體を含んでも良い。

また、本発明による半導(dǎo)體裝置において、前記半導(dǎo)體層は、前記ソース電極と前記ゲート電極の間に配置され、または 前記半導(dǎo)體層は、前記ソース電極よりも前記ゲート電極から遠(yuǎn)い側(cè)に配置されても良い。

さらに、本発明では、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極および半導(dǎo)體層を有する半導(dǎo)體裝置の製造方法であって、
（１）前記ソース電極および前記ドレイン電極の片方または雙方と前記半導(dǎo)體層との間に、カルシウム原子およびアルミニウム原子を含む非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドの薄膜を形成するステップ を有することを特徴とする半導(dǎo)體裝置の製造方法が提供される。

ここで、本発明による製造方法は、さらに、
（ａ）基板上に半導(dǎo)體層を形成するステップと、
（ｂ）ソース電極およびドレイン電極を形成するステップと、
（ｃ）ゲート電極を形成するステップと、
を有し、
前記（１）のステップは、前記（ａ）のステップと前記（ｂ）のステップの間に、実施されても良い。

また、本発明による製造方法は、さらに、
（ａ）基板上にソース電極およびドレイン電極を形成するステップと、
（ｂ）半導(dǎo)體層を形成するステップと、
（ｃ）ゲート電極を形成するステップと、
を有し、
前記（１）のステップは、前記（ａ）のステップと前記（ｂ）のステップの間に、実施されても良い。

また、本発明による製造方法は、さらに、
（ａ）基板上にゲート電極を形成するステップと、
（ｂ）半導(dǎo)體層を形成するステップと、
（ｃ）ソース電極およびドレイン電極を形成するステップと、
を有し、
前記（１）のステップは、前記（ｂ）のステップと前記（ｃ）のステップの間に、実施されても良い。

また、本発明による製造方法は、さらに、
（ａ）基板上にゲート電極を形成するステップと、
（ｂ）ソース電極およびドレイン電極を形成するステップと、
（ｃ）半導(dǎo)體層を形成するステップと、
を有し、
前記（１）のステップは、前記（ｂ）のステップと前記（ｃ）のステップの間に、実施されても良い。

また、本発明による製造方法では、前記エレクトライドの薄膜において、アルミニウム原子とカルシウム原子のモル比（Ｃａ／Ａｌ）は、０．３～５．０の範(fàn)囲であっても良い。

また、本発明による製造方法において、前記エレクトライドの薄膜は、２．０×１０ ^１７ ｃｍ ^－３以上の電子密度を有しても良い。

また、本発明による製造方法において、前記エレクトライドの薄膜の厚さは、１００ｎｍ以下であっても良い。

また、本発明による製造方法において、前記半導(dǎo)體層は、酸化物半導(dǎo)體または有機(jī)半導(dǎo)體を含んでも良い。

なお、本願(yuàn)において、「カルシウム原子およびアルミニウム原子を含む非晶質(zhì)酸化物のエレクトライド」を、単に「非晶質(zhì)酸化物のエレクトライド」とも稱(chēng)し、「カルシウム原子およびアルミニウム原子を含む非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドの薄膜」を単に「エレクトライドの薄膜」とも稱(chēng)する。

本発明では、従來(lái)に比べて、高性能化および高機(jī)能化が図られた半導(dǎo)體裝置を提供することができる。 また、本発明では、そのような半導(dǎo)體裝置を製造する方法を提供することができる。

従來(lái)の半導(dǎo)體裝置の構(gòu)成を概略的に示した斷面図である。

非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドの概念的な構(gòu)造を示した模式図である。

本発明の一実施例による半導(dǎo)體裝置の構(gòu)成を概略的に示した斷面図である。

トップゲート構(gòu)造－ボトムコンタクト方式で構(gòu)成された本発明による半導(dǎo)體裝置の一例を模式的に示した斷面図である。

ボトムゲート構(gòu)造－トップコンタクト方式で構(gòu)成された本発明による半導(dǎo)體裝置の一例を模式的に示した斷面図である。

ボトムゲート構(gòu)造－ボトムコンタクト方式で構(gòu)成された本発明による半導(dǎo)體裝置の一例を模式的に示した斷面図である。

本発明の一実施例による半導(dǎo)體裝置を製造する際のフローの一例を模式的に示した図である。

以下、図面を參照して、本発明の一実施形態(tài)について詳しく説明する。

まず、本発明の特徴をより良く理解するため、図１を參照して、従來(lái)の半導(dǎo)體裝置の構(gòu)成について簡(jiǎn)単に説明する。

図１には、従來(lái)の半導(dǎo)體裝置の概略的な斷面を示す。

図１に示すように、従來(lái)の半導(dǎo)體裝置１は、基板１０と、半導(dǎo)體層５と、ソース電極２０と、ドレイン電極２２と、ゲート電極２４とを有する。

半導(dǎo)體層５は、基板１０の上部に配置され、ソース電極２０およびドレイン電極２２は、半導(dǎo)體層５の上部に配置される。 ソース電極２０およびドレイン電極２２の上部には、ゲート絶縁層３０を介して、ゲート電極２４が配置される。 通常、半導(dǎo)體層５としては、酸化物半導(dǎo)體からなる層、または有機(jī)化合物半導(dǎo)體からなる層等が使用される。

このような半導(dǎo)體裝置１は、例えば、液晶パネルや電子ペーパーなどのような電気光學(xué)裝置、および発光表示裝置等に利用することができる。

ここで、従來(lái)の半導(dǎo)體裝置１においては、さらなる高性能化および高機(jī)能化のため、ソース電極２０と半導(dǎo)體層５の界面、およびドレイン電極２２と半導(dǎo)體層５の界面における接觸抵抗の低減が求められている。 この界面での接觸抵抗が大きくなると、半導(dǎo)體裝置１の動(dòng)作特性が低下するためである。

一般に、半導(dǎo)體層５がＮ型半導(dǎo)體の場(chǎng)合、金屬製のソース電極２０／ドレイン電極２２と、半導(dǎo)體層５の界面での接觸抵抗を抑制する際には、オーミック接合を利用することが効果的である。 オーミック接合とは、半導(dǎo)體層側(cè)に空間電荷層が形成されないようにして、金屬と半導(dǎo)體を接合させた狀態(tài)を意味し、この場(chǎng)合、金屬／半導(dǎo)體界面に、整流性は生じなくなる（すなわち、電子は両方向に流れる）。

しかしながら、金屬製のソース電極２０／ドレイン電極２２と半導(dǎo)體層５との界面に、そのようなオーミック接合を発現(xiàn)させるためには、ソース電極２０／ドレイン電極２２の仕事関數(shù)を、半導(dǎo)體層５の仕事関數(shù)よりも小さくする必要がある。 しかしながら、通常、そのような仕事関數(shù)を有する金屬材料は、あまり多くはない。 また、仕事関數(shù)の低い金屬は活性であり反応性が高く、他の成分と容易に反応層を形成するため、低仕事関數(shù)の金屬と半導(dǎo)體層とを直接接合させることが難しかった。 このため、このような対応では、ソース電極２０／ドレイン電極２２の材質(zhì)が大きく制限されてしまうという問(wèn)題が生じる。

一方、金屬製のソース電極２０／ドレイン電極２２の仕事関數(shù)が、半導(dǎo)體層５よりも大きい場(chǎng)合には、金屬／半導(dǎo)體の界面に、ショットキー障壁が形成される。 この場(chǎng)合、半導(dǎo)體側(cè)に生じる空間電荷層をできるだけ薄くして、トンネル効果によって接觸抵抗を抑制することが考えられる。 しかしながら、空間電荷層を薄くするためには、半導(dǎo)體層內(nèi)のキャリア密度を著しく高める必要がある。 従って、この方法も、現(xiàn)実的な対応策にはならない場(chǎng)合がある。

これに対して、本発明では、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極および半導(dǎo)體層を有する半導(dǎo)體裝置であって、
前記ソース電極および前記ドレイン電極の片方または雙方と前記半導(dǎo)體層との間に、カルシウム原子およびアルミニウム原子を含む非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドの薄膜を有することを特徴とする半導(dǎo)體裝置が提供される。

本発明による半導(dǎo)體裝置は、前記ソース電極および前記ドレイン電極の片方または雙方と前記半導(dǎo)體層との間に、カルシウム原子およびアルミニウム原子を含む非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドの薄膜が配置されるという特徴を有する。

ここで、カルシウム原子およびアルミニウム原子を含む非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドの薄膜は、半導(dǎo)體的な電気的特性を示し、仕事関數(shù)が比較的低いという特徴を有する。 例えば、この薄膜の仕事関數(shù)は、２．４ｅＶ～４．５ｅＶの範(fàn)囲（例えば２．８ｅＶ～３．２ｅＶ）である。 また、この薄膜は、電子密度が高いという特徴を有する。 薄膜の電子密度は、例えば、２．０×１０ ^１７ ｃｍ ^－３ ～２．３×１０ ^２１ ｃｍ ^－３の範(fàn)囲である。

本発明による半導(dǎo)體裝置では、このような薄膜の存在により、前記ソース電極および前記ドレイン電極の片方または雙方と前記半導(dǎo)體層との間における接觸抵抗を、有意に低下させることができる。 このため、本発明では、従來(lái)に比べて高い動(dòng)作特性を有する半導(dǎo)體裝置を提供することができる。

本発明は、半導(dǎo)體層がＮ型半導(dǎo)體の場(chǎng)合に、より効果を奏する。 特に、半導(dǎo)體層の仕事関數(shù)よりソース電極の仕事関數(shù)およびドレイン電極の仕事関數(shù)が大きい場(chǎng)合に効果を奏する。

上述の通り、Ｎ型半導(dǎo)體の場(chǎng)合は半導(dǎo)體層よりもソース電極およびドレイン電極の仕事関數(shù)を低くすることでオーミック接合を発現(xiàn)させることができる。 しかし、仕事関數(shù)の低い金屬は活性であり反応性が高く、他の成分と容易に反応層を形成するため、オーミック接合を発現(xiàn)させることが難しかった。 本発明に係るエレクトライドの薄膜は、低い仕事関數(shù)を有しているにも関わらず、高い化學(xué)的耐久性を有しており、さらに高いキャリア密度（電子密度）を有している。 そのため、半導(dǎo)體層（Ｎ型半導(dǎo)體）とエレクトライドの薄膜との間にオーミック接合を発現(xiàn)させることができ、ソース電極およびドレイン電極（金屬）との間にトンネル効果を発現(xiàn)させることができる。 その結(jié)果、ソース電極およびドレイン電極の片方または雙方と半導(dǎo)體層との間における接觸抵抗を有意に低下させることができ、従來(lái)に比べて高性能な半導(dǎo)體裝置を提供することができる。

エレクトライドの薄膜の仕事関數(shù)は、半導(dǎo)體層の仕事関數(shù)よりも小さいことが好ましい。 半導(dǎo)體層の仕事関數(shù)とエレクトライドの薄膜の仕事関數(shù)の差は、０超～３．０ｅＶが好ましく、０．１ｅＶ～２．５ｅＶがより好ましく、０．５ｅＶ～２．０ｅＶがさらに好ましい。 このような仕事関數(shù)の差を有することで、容易にオーミック接合を発現(xiàn)させることができ、接觸抵抗を有意に低減させることができる。

また、本発明は、半導(dǎo)體層が酸化物半導(dǎo)體の場(chǎng)合により効果を奏し、Ｎ型の酸化物半導(dǎo)體の場(chǎng)合に特に効果を奏する。 例えば、半導(dǎo)體層として、酸化物半導(dǎo)體の一例であるＩＧＺＯ（Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ）からなる層を適用する。 ＩＧＺＯからなる層の仕事関數(shù)は、４．３ｅＶ～４．５ｅＶである。 ソース電極およびドレイン電極としてアルミニウム（Ａｌ）を適用するとき、Ａｌからなるソース電極およびドレイン電極の仕事関數(shù)は４．１ｅＶである。 この場(chǎng)合、ソース電極およびドレイン電極の片方または雙方と半導(dǎo)體層とを直接接合させると、反応層を生じオーミック接合は発現(xiàn)させにくい。 これに対して、本発明では、ソース電極およびドレイン電極の片方または雙方と半導(dǎo)體層との間に、カルシウム原子およびアルミニウム原子を含む非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドの薄膜が配置される。 このエレクトライドの薄膜の仕事関數(shù)は、２．４ｅＶ～４．５ｅＶの範(fàn)囲であり、例えば２．８ｅＶ～３．２ｅＶの範(fàn)囲とすることができ、ＩＧＺＯからなる層の仕事関數(shù)と比較して充分低くすることができる。 しかも、このエレクトライドの薄膜は化學(xué)的に安定なため反応層を形成しにくい。 また、ソース電極およびドレイン電極（金屬）とエレクトライドの薄膜の界面においては、エレクトライドの薄膜の電子密度が高いため、トンネル効果により接觸抵抗が低下される。 このため、オーミック接合を発現(xiàn)させることが容易となり、ソース電極およびドレイン電極の片方または雙方と半導(dǎo)體層との間の接觸抵抗を低下させることができる。 その結(jié)果、従來(lái)より高性能な半導(dǎo)體裝置を提供することができる。

また、本発明は、半導(dǎo)體層が有機(jī)物半導(dǎo)體の場(chǎng)合により効果を奏し、半導(dǎo)體層をＮ型の有機(jī)半導(dǎo)體として用いる場(chǎng)合に特に効果を奏する。 有機(jī)半導(dǎo)體からなる層はキャリア密度が１０ ^１０ ｃｍ ^－１ ～１０ ^１７ ｃｍ ^－１未満と一般的に低く、金屬製のソース電極およびドレイン電極と接觸抵抗が発生しやすい。 有機(jī)半導(dǎo)體からなる層においてキャリアタイプは、有機(jī)半導(dǎo)體からなる層のＨＯＭＯ、ＬＵＭＯと、ソース電極およびドレイン電極の仕事関數(shù)の相対関係に影響をうけることが知られ、有機(jī)半導(dǎo)體からなる層のＨＯＭＯとソース電極およびドレイン電極の仕事関數(shù)の差、もしくは有機(jī)半導(dǎo)體からなる層のＬＵＭＯとソース電極およびドレイン電極の仕事関數(shù)の差において、前者が後者より小さい場(chǎng)合はＰ型、前者が後者より大きい場(chǎng)合はＮ型となる傾向がある。 エレクトライドの薄膜は、低い仕事関數(shù)を有するため、有機(jī)半導(dǎo)體からなる層に電子を注入することができる。 すなわち、有機(jī)半導(dǎo)體からなる層をＮ型として用いることができる。

例えば、半導(dǎo)體層として、有機(jī)物半導(dǎo)體の一例であるＣ６０フラーレンからなる層を適用する。 Ｃ６０フラーレンの仕事関數(shù)は、４．６ｅＶである。 ソース電極およびドレイン電極として金（Ａｕ）を適用するとき、Ａｕからなるソース電極およびドレイン電極の仕事関數(shù)は５．０ｅＶである。 この場(chǎng)合、ソース電極およびドレイン電極の雙方または片方と半導(dǎo)體層とを直接接合させると、ソース電極およびドレイン電極の仕事関數(shù)が大きいため、オーミック接合は発現(xiàn)させにくい。 これに対して、本発明では、ソース電極およびドレイン電極の片方または雙方と半導(dǎo)體層との間に、カルシウム原子およびアルミニウム原子を含む非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドの薄膜が配置される。 このエレクトライドの薄膜の仕事関數(shù)は、２．４ｅＶ～４．５ｅＶの範(fàn)囲であり、例えば２．８ｅＶ～３．２ｅＶの範(fàn)囲とすることができ、Ｃ６０フラーレンからなる層の仕事関數(shù)と比較して充分低くすることができる。 しかも、このエレクトライドの薄膜は化學(xué)的に安定なため反応層を形成しにくい。 また、ソース電極およびドレイン電極（金屬）とエレクトライドの薄膜の界面においては、エレクトライドの薄膜の電子密度が高いため、トンネル効果により接觸抵抗が低下される。 このため、オーミック接合を発現(xiàn)させることが容易となり、ソース電極およびドレイン電極の片方または雙方と半導(dǎo)體層との間の接觸抵抗を低下させることができる。 その結(jié)果、従來(lái)より高性能な半導(dǎo)體裝置を提供することができる。

また、エレクトライドの薄膜における電子親和力と仕事関數(shù)の差をΔＦとし、半導(dǎo)體層における電子親和力と仕事関數(shù)の差をΔＢとした場(chǎng)合に、ΔＦとΔＢとの差が０に近いことが好ましい。 例えば、ΔＦとΔＢとの差の絶対値は０．５以下が好ましく、０．３以下がより好ましく、０がさらに好ましい。 ΔＦとΔＢとの差の絶対値を極力小さくすることで、半導(dǎo)體層とエレクトライドの薄膜を接合したときに、それぞれの伝導(dǎo)帯の底のエネルギー準(zhǔn)位が揃うため、半導(dǎo)體層とエレクトライドの薄膜との間の接觸抵抗を低くすることが可能となる。 半導(dǎo)體層として、酸化物半導(dǎo)體の一例であるＩＧＺＯからなる層を適用する例を説明する。 エレクトライドの薄膜は、電子親和力が２．５ｅＶであり、仕事関數(shù)が３．０ｅＶである場(chǎng)合は、ΔＦは０．５ｅＶである。 ＩＧＺＯからなる層は、電子親和力が４．２ｅＶであり、仕事関數(shù)が４．３ｅＶ～４．５ｅＶである場(chǎng)合は、ΔＢは０．１ｅＶ～０．３ｅＶである。 ΔＦとΔＢとの差は０．４以下となり、非常に低い接觸抵抗とすることができる。 半導(dǎo)體層とエレクトライドの薄膜との間の接觸抵抗を低下させることで、ソース電極およびドレイン電極の片方または雙方と半導(dǎo)體層との間の接觸抵抗を低下させることができる。 その結(jié)果、従來(lái)より高性能な半導(dǎo)體裝置を提供することができる。

エレクトライドの薄膜は、高いイオン化ポテンシャルを有してよい。 このエレクトライドの薄膜のイオン化ポテンシャルは７．０ｅＶ～９．０ｅＶであっても良く、７．５ｅＶ～８．５ｅＶであっても良い。

また、半導(dǎo)體層が有機(jī)半導(dǎo)體の場(chǎng)合は、エレクトライドの薄膜のイオン化ポテンシャルが、有機(jī)半導(dǎo)體からなる層のイオン化ポテンシャルよりも大きいことが好ましい。 エレクトライドの薄膜と有機(jī)半導(dǎo)體からなる層のイオン化ポテンシャルの差は、１．１ｅＶ～３．５ｅＶであっても良く、１．３ｅＶ～３．３ｅＶであっても良く、１．６ｅＶ～３．０ｅＶであっても良い。

さらに、エレクトライドの薄膜のイオン化ポテンシャルと仕事関數(shù)の差が、有機(jī)半導(dǎo)體からなる層のイオン化ポテンシャルと仕事関數(shù)の差よりも大きいことが、より好ましい。 例えば、エレクトライドの薄膜のイオン化ポテンシャル（ＩＰ）と仕事関數(shù)（ＷＦ）の差（ＩＰ－ＷＦ）を、ΔＥとする。 有機(jī)半導(dǎo)體からなる層のイオン化ポテンシャル（ＩＰ）と仕事関數(shù)（ＷＦ）の差を、ΔＡとする。 この両者の差（ΔＥ－ΔＡ）は、１．３ｅＶ～５．８ｅＶが好ましく、２．０ｅＶ～５．０ｅＶがより好ましく、２．５ｅＶ～４．５ｅＶが特に好ましい。

上述のようにエレクトライドの薄膜が高いイオン化ポテンシャルを有し、さらに有機(jī)半導(dǎo)體からなる層に対してイオン化ポテンシャルが充分に大きく、特に有機(jī)半導(dǎo)體からなる層に対してイオン化ポテンシャルと仕事関數(shù)の差が充分に大きいと、優(yōu)れたホールブロック効果が得られる。 これは、上述のエレクトライドの薄膜のイオン化ポテンシャルの差（ΔＥ）と、有機(jī)半導(dǎo)體からなる層のイオン化ポテンシャルと仕事関數(shù)の差（ΔＡ）と、の差（ΔＥ－ΔＡ）が、ホール伝導(dǎo)におけるエネルギー障壁となるからである。

（用語(yǔ)の定義について）
ここで、本発明による半導(dǎo)體裝置に含まれる、「カルシウム原子およびアルミニウム原子を含む非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドの薄膜」に関連する用語(yǔ)について説明しておく。

（非晶質(zhì)酸化物のエレクトライド）
本願(yuàn)において、「カルシウム原子およびアルミニウム原子を含む非晶質(zhì)酸化物のエレクトライド」、すなわち「非晶質(zhì)酸化物のエレクトライド」は、カルシウム原子、アルミニウム原子および酸素原子から構(gòu)成される非晶質(zhì)を溶媒とし、電子を溶質(zhì)とする溶媒和からなる非晶質(zhì)固體物質(zhì)を意味する。 非晶質(zhì)酸化物中の電子は、陰イオンとして働く。 電子はバイポーラロンとして存在しても良い。

図２には、非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドの構(gòu)造を概念的に示す。

図２に示すように、非晶質(zhì)酸化物のエレクトライド７０は、カルシウム原子、アルミニウム原子および酸素原子から構(gòu)成される非晶質(zhì)からなる溶媒７２中に、バイポーラロン７４と呼ばれる特徴的な部分構(gòu)造が分散された狀態(tài)で存在する。 バイポーラロン７４は、２つのケージ７６が隣接し、さらにそれぞれのケージ７６に、電子（溶質(zhì)）７８が包摂されて構(gòu)成されている。 ただし、非晶質(zhì)酸化物の狀態(tài)は上記に限られず、ひとつのケージ７６に２つの電子（溶質(zhì)）７８が包接されてもよい。 また、これらのケージが複數(shù)凝集した狀態(tài)でもよく、凝集したケージは微結(jié)晶とみなすこともできるため、非晶質(zhì)中に微結(jié)晶が含まれた狀態(tài)も本発明において非晶質(zhì)とみなす。

本発明において、非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドは、バイポーラロンのケージ構(gòu)造が保持される範(fàn)囲で、カルシウム原子、アルミニウム原子、酸素原子のほかに、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｉｎ、およびＢからなる群から選択される１以上の原子を含んでいても良い。 また、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＣｕからなる群から選択される１以上の原子、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫからなる群から選択される１以上の原子、またはＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、およびＹｂからなる群から選択される１以上の原子を含んでいても良い、
また、本発明において、非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドは、２つのケージに包接されている２つの電子が、他の陰イオンに置換された化合物であっても良い。 他の陰イオンとしては、例えば、Ｈ ^－ 、Ｈ _２ ^－ 、Ｈ ^２－ 、Ｏ ^－ 、Ｏ _２ ^－ 、ＯＨ ^－ 、Ｆ ^－ 、Ｃｌ ^－ 、およびＳ ^２－からなる群から選択される１以上の陰イオンが挙げられる。

また、非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドは、半導(dǎo)體的な電気的特性を示し、低い仕事関數(shù)を有する。 仕事関數(shù)は２．４ｅＶ～４．５ｅＶであっても良く、２．８ｅＶ～３．２ｅＶであることが好ましい。 また、非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドは、高いイオン化ポテンシャルを有する。 イオン化ポテンシャルは７．０ｅＶ～９．０ｅＶであっても良く、７．５ｅＶ～８．５ｅＶであっても良い。

（エレクトライドの薄膜）
バイポーラロンは、光子エネルギーが１．５５ｅＶ～３．１０ｅＶの可視光の範(fàn)囲では光吸収がほとんどなく、４．６ｅＶ付近で光吸収を示す。 従って、本発明によるエレクトライドの薄膜は、可視光において透明である。 また、薄膜サンプルの光吸収特性を測(cè)定し、４．６ｅＶ付近の光吸収係數(shù)を測(cè)定することにより、薄膜サンプル中にバイポーラロンが存在するかどうか、すなわち薄膜サンプルが非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドを有するかどうかを確認(rèn)することができる。

本発明では、エレクトライドの薄膜におけるアルミニウム原子とカルシウム原子のモル比（Ｃａ／Ａｌ）は、０．３～５．０の範(fàn)囲が好ましい。 ０．３以上であると、高い電子密度を保持できる。 また、５．０以下であると、薄膜の耐久性に優(yōu)れる。 ０．５～１．６の範(fàn)囲がより好ましく、０．５５～１．００の範(fàn)囲が特に好ましい。 薄膜の組成分析は、ＸＰＳ法、ＥＰＭＡ法またはＥＤＸ法等により行うことができる。 膜厚が１００ｎｍ以下の場(chǎng)合はＸＰＳ法、５０ｎｍ以上の場(chǎng)合はＥＰＭＡ法、３μｍ以上の場(chǎng)合はＥＤＸ法による分析が可能である。

本発明におけるエレクトライドの薄膜は、Ｘ線回折の測(cè)定をすると、ピークは観察されず、ハローのみが観察される。 本発明では、エレクトライドの薄膜は、微結(jié)晶を含んでいても良い。 薄膜內(nèi)に微結(jié)晶が含有されているか否かは、例えば薄膜の斷面ＴＥＭ（透過(guò)型電子顕微鏡）寫(xiě)真などから判斷される。 結(jié)晶狀態(tài)における組成は、１２ＣａＯ?７Ａｌ _２ Ｏ _３ 、ＣａＯ?Ａｌ _２ Ｏ _３ 、３ＣａＯ?Ａｌ _２ Ｏ _３等で表わされる。

本発明では、エレクトライドの薄膜において、前記４．６ｅＶの位置での光吸収係數(shù)は、１００ｃｍ ^－１以上であっても良く、２００ｃｍ ^－１以上であっても良く、１０００ｃｍ ^－１以上であっても良く、５０００ｃｍ ^－１以上であっても良く、８０００ｃｍ ^－１以上であっても良く、１００００ｃｍ ^－１以上であっても良い。 エレクトライドの薄膜において、４．６ｅＶの位置の吸収係數(shù)は、５０ｎｍ以上の厚さの薄膜、好ましくは１００ｎｍ以上の厚さの薄膜を用いると、精度よく測(cè)定できる。

本発明では、エレクトライドの薄膜は、電子密度が２．０×１０ ^１７ ｃｍ ^－３以上２．３×１０ ^２１ ｃｍ ^－３以下の範(fàn)囲で電子を含むことが好ましい。 電子密度は、１．０×１０ ^１８ ｃｍ ^－３以上がより好ましく、１×１０ ^１９ ｃｍ ^－３以上がさらに好ましく、１×１０ ^２０ ｃｍ ^－３以上が特に好ましい。

なお、エレクトライドの薄膜の電子密度は、ヨウ素滴定法により測(cè)定することができる。 ちなみに、エレクトライドの薄膜におけるバイポーラロンの密度は、測(cè)定された電子密度を１／２倍することにより算定することができる。

このヨウ素滴定法は、５ｍｏｌ／ｌのヨウ素水溶液中にエレクトライドの薄膜のサンプルを浸漬し、塩酸を加えて溶解させた後、この溶液中に含まれる未反応ヨウ素の量を、チオ硫酸ナトリウムで滴定検出する方法である。 この場(chǎng)合、サンプルの溶解により、ヨウ素水溶液中のヨウ素は、以下の反応によりイオン化する：

Ｉ _２ ＋ｅ ^－ →２Ｉ ^－ （１）式
また、チオ硫酸ナトリウムでヨウ素水溶液を滴定した場(chǎng)合、

２Ｎａ _２ Ｓ _２ Ｏ _３ ＋Ｉ _２ →２ＮａＩ＋Ｎａ _２ Ｓ _４ Ｏ _６ （２）式
の反応により、未反応のヨウ素がヨウ化ナトリウムに変化する。 最初の溶液中に存在するヨウ素量から、（２）式で滴定検出されたヨウ素量を差し引くことにより、（１）式の反応で消費(fèi)されたヨウ素量が算定される。 これにより、エレクトライドの薄膜のサンプル中の電子密度を測(cè)定することができる。 ヨウ素滴定法は、エレクトライドの薄膜が結(jié)晶質(zhì)または非晶質(zhì)のいずれにおいても適用可能である。

本発明では、エレクトライドの薄膜の膜厚は、これに限られるものではないが、例えば、１００ｎｍ以下であっても良く、１０ｎｍ以下が好ましく、５ｎｍ以下がより好ましい。 ０．５ｎｍ以上であっても良い。

エレクトライドの薄膜は、ケージ中の電子のホッピング伝導(dǎo)により、導(dǎo)電性を有する。 本発明によるエレクトライドの薄膜の室溫での直流電気伝導(dǎo)率は、１０ ^－１１ Ｓ?ｃｍ ^－１ ～１０ ^－１ Ｓ?ｃｍ ^－１であっても良く、また、１０ ^－７ Ｓ?ｃｍ ^－１ ～１０ ^－３ Ｓ?ｃｍ ^－１であっても良い。

エレクトライドの薄膜は、バイポーラロン７４のほかに、部分構(gòu)造として、酸素欠損に電子が一つ捕獲された、Ｆ ^＋センターを有することがある。 Ｆ ^＋センターは複數(shù)のＣａ ^２＋イオンに１つの電子が取り囲まれて構(gòu)成されており、ケージは有さない。 Ｆ ^＋センターは３．３ｅＶを中心として、１．５５ｅＶ～３．１０ｅＶの可視光の範(fàn)囲で光吸収を有する。

Ｆ ^＋センターの濃度が５×１０ ^１８ ｃｍ ^－３未満であると、薄膜の透明性が高まるため、好ましい。 Ｆ ^＋センターの濃度が、１×１０ ^１８ ｃｍ ^－３以下であるとより好ましく、１×１０ ^１７ ｃｍ ^－３以下であるとさらに好ましい。 なお、Ｆ ^＋センターの濃度は、ＥＳＲにおける、ｇ値１．９９８の信號(hào)強(qiáng)度により測(cè)定できる。

エレクトライドの薄膜において、４．６ｅＶの光子エネルギー位置における光吸収係數(shù)に対する、３．３ｅＶの位置における光吸収係數(shù)の比は、０．３５以下であっても良く、０．２５以下がより好ましく、０．１５以下がさらに好ましい。

エレクトライドの薄膜は、多結(jié)晶薄膜と比較して、結(jié)晶粒界を有さないため、平坦性に優(yōu)れている。 本発明によるエレクトライドの薄膜の表面の自乗平均面粗さ（ＲＭＳ）は、０．１ｎｍ～１０ｎｍであっても良く、また、０．２ｎｍ～５ｎｍであっても良い。 ＲＭＳが２ｎｍ以下であると、素子の特性が向上するため、より好ましい。 また、ＲＭＳが１０ｎｍ以上であると素子の特性が低下するおそれがあるため、研磨工程などを追加する必要が生じる。 上記のＲＭＳは、たとえば、原子間力顕微鏡を用いて測(cè)定することができる。

エレクトライドの薄膜の組成は、１２ＣａＯ?７Ａｌ _２ Ｏ _３の化學(xué)量論比と異なっていても良く、製造の際に用いたターゲットの組成比と異なっていても良い。

（本発明の一実施例による半導(dǎo)體裝置について）
次に、図３を參照して、本発明の一実施例による半導(dǎo)體裝置について説明する。 図３には、本発明の一実施例による半導(dǎo)體裝置（第１の半導(dǎo)體裝置）１００の斷面を模式的に示す。

図３に示すように、第１の半導(dǎo)體裝置１００は、基板１１０と、半導(dǎo)體層１０５と、ソース電極１２０と、ドレイン電極１２２と、ゲート電極１２４とを有する。

半導(dǎo)體層１０５は、基板１１０の上部に配置され、ソース電極１２０およびドレイン電極１２２は、半導(dǎo)體層１０５の上部に配置される。 ソース電極１２０およびドレイン電極１２２の上部には、ゲート絶縁層１３０を介して、ゲート電極１２４が配置される。

ここで、第１の半導(dǎo)體裝置１００は、ソース電極１２０と半導(dǎo)體層１０５の間、および／またはドレイン電極１２２と半導(dǎo)體層１０５の間に、カルシウム原子およびアルミニウム原子を含む非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドの薄膜（エレクトライドの薄膜）１５０が配置されているという特徴を有する。

例えば、図３の例では、ソース電極１２０と半導(dǎo)體層１０５の間に、第１のエレクトライドの薄膜１５０ａが配置され、ドレイン電極１２２と半導(dǎo)體層１０５の間に、第２のエレクトライドの薄膜１５０ｂが配置されている。

前述のように、このようなエレクトライドの薄膜１５０ａ、１５０ｂは、仕事関數(shù)が小さく、電子密度が高いという特徴を有する。

従って、ソース電極１２０と半導(dǎo)體層１０５の間に、第１のエレクトライドの薄膜１５０ａを配置した場(chǎng)合、ソース電極１２０と半導(dǎo)體層１０５の界面の接觸抵抗を有意に抑制することができるという効果が得られる。 同様に、ドレイン電極１２２と半導(dǎo)體層１０５の間に、第２のエレクトライドの薄膜１５０ｂを配置した場(chǎng)合、ドレイン電極１２２と半導(dǎo)體層１０５の界面の接觸抵抗を有意に抑制することができる。

従って、第１の半導(dǎo)體裝置１００は、従來(lái)に比べて有意に高い動(dòng)作特性を発揮することができる。

（半導(dǎo)體裝置１００の構(gòu)成部材について）
次に、半導(dǎo)體裝置１００を構(gòu)成する各部材について、簡(jiǎn)単に説明する。

（基板１１０）
基板１１０の材質(zhì)は、特に限られない。 基板１１０は、例えば、ガラス基板、セラミック基板、プラスチック基板、および樹(shù)脂基板等の絶縁基板であっても良い。

あるいは、基板１１０は、半導(dǎo)體基板および金屬基板であり、表面に絶縁層が形成されていても良い。

（半導(dǎo)體層１０５）
半導(dǎo)體層１０５の材質(zhì)は、特に限られない。 半導(dǎo)體層１０５は、例えば、酸化物半導(dǎo)體および有機(jī)半導(dǎo)體など、一般的な半導(dǎo)體材料で構(gòu)成されても良い。

酸化物半導(dǎo)體としては、例えばＩｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｇｄ、Ｃｄ、Ｚｒ、Ｙ、Ｌａ、およびＴａ等の遷移金屬の酸化物や、ＳｒＴｉＯ _３ 、ＣａＴｉＯ _３ 、ＺｎＯ?Ｒｈ _２ Ｏ _３ 、ＣｕＧａＯ _２ 、およびＳｒＣｕ _２ Ｏ _２等の酸化物が挙げられる。

例えば、酸化物半導(dǎo)體は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｇａ、およびＣｄのうちの少なくとも１種の酸化物を含んでも良い。 酸化物半導(dǎo)體は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、およびＧａのうちの少なくとも１種の酸化物を含むことが好ましく、Ｉｎ、Ｇａ、およびＺｎのうちの少なくとも１種を含む酸化物（例えばＩｎ－Ｏ系）を含むことがより好ましい。

例えば、酸化物半導(dǎo)體は、Ｉｎ、Ｇａ、およびＺｎのうちの少なくとも２種、例えば全ての酸化物を含んでも良い。

そのような酸化物半導(dǎo)體の一例は、ＩＧＺＯ（Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ）、ＩＴＯ（Ｉｎ－Ｓｎ－Ｏ）、ＩＳＺＯ（Ｉｎ－Ｓｉ－Ｚｎ－Ｏ）、ＩＧＯ（Ｉｎ－Ｇａ－Ｏ）、ＩＴＺＯ（Ｉｎ－Ｓｎ－Ｚｎ－Ｏ）、ＩＺＯ（Ｉｎ－Ｚｎ－Ｏ）、およびＩＨＺＯ（Ｉｎ－Ｈｆ－Ｚｎ－Ｏ）等である。 このような酸化物半導(dǎo)體で構(gòu)成される膜は、非晶質(zhì)であっても良く、結(jié)晶質(zhì)であっても良く、非晶質(zhì)と結(jié)晶質(zhì)とを含む狀態(tài)であっても良い。

一方、有機(jī)半導(dǎo)體としては、例えば、多環(huán)芳香族化合物、共役二重結(jié)合化合物、マクロ環(huán)化合物、金屬フタロシアニン錯(cuò)體、電荷移動(dòng)錯(cuò)體、縮合環(huán)テトラカルボン酸ジイミド類(lèi)、オリゴチオフェン類(lèi)、フラーレン類(lèi)、カーボンナノチューブ、などが挙げられる。 例えばポリピロール、ポリチオフェン、ポリ（３－アルキルチオフェン）、ポリチエニレンビニレン、ポリ（ｐ－フェニレンビニレン）、ポリアニリン、ポリジアセチレン、ポリアズレン、ポリピレン、ポリカルバゾール、ポリセレノフェン、ポリフラン、ポリ（ｐ－フェニレン）、ポリインドール、ポリビリダジン、ナフタセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、ピレン、クリセン、ペリレン、コロネン、テリレン、オバレン、クオテリレン、トリフェノジオキサジン、トリフェノジリアジン、ヘキサセン－６，１５－キノン、ポリビニルカルバゾール、ポリフェニレンスルフィド、ポリビニレンスルフィド、ポリビニルピリジン、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、アントラセンテトラカルボン酸ジイミド、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８４、およびこれらの誘導(dǎo)體を用いることができる。 また、これらの具體例としては、一般的にＰ型半導(dǎo)體とされるペンタセン、テトラセン、α－セキシチオフェン（６Ｔ）、銅フタロシアニン、ビス（１，２，５－チアジアゾロ）－ｐ－キノビス（１，３－ジチオール）、ルブレン、ポリ（２，５－チエニレンビニレン）（略稱(chēng)：ＰＴＶ）、ポリ（３－ヘキシルチオフェン－２，５－ジイル）（略稱(chēng)：Ｐ３ＨＴ）、（ポリ［（９，９－ジオクチルフルオレニル－２，７－ジイル）－ｃｏ－ビチオフェン］）（略稱(chēng)：Ｆ８Ｔ２）等がある。 また、一般にＮ型半導(dǎo)體とされる７，７，８，８，－テトラシアノキノジメタン（略稱(chēng)：ＴＣＮＱ）ペリレン－３，４，９，１０－テトラカルボン酸二無(wú)水物（略稱(chēng)：ＰＴＣＤＡ）、１，４，５，８－ナフタレンテトラカルボン酸二無(wú)水物（略稱(chēng)：ＮＴＣＤＡ）、Ｎ，Ｎ'－ジオクチル－３，４，９，１０－ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略稱(chēng)：ＰＴＣＤＩ－Ｃ８Ｈ）、銅（ＩＩ）１，２，３，４，８，９，１０，１１，１５，１６，１７，１８，２２，２３，２４，２５－フキサデカフルオロ－２９Ｈ，３１Ｈ－フタロシアニン（略稱(chēng)：Ｆ１６ＣｕＰｃ）、３'，４'－ジブチル－５，５''－ビス（ジシアノメチレン）－５，５''－ジヒドロ－２，２'：５'，２''－テルチオフェン）（略稱(chēng)： ＤＣＭＴ）等がある。 なお、有機(jī)半導(dǎo)體においてＰ型やＮ型の特性は、その物質(zhì)固有のものではなく、キャリアを注入する電極との関係や注入の際の電界の強(qiáng)度に依存する。

（ソース電極１２０、ドレイン電極１２２）
ソース電極１２０およびドレイン電極１２２の材質(zhì)は、導(dǎo)電性を有する限り特に限られない。 ソース電極１２０およびドレイン電極１２２は、例えば、金屬で構(gòu)成されても良い。
ソース電極１２０およびドレイン電極１２２は、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、およびＷから選定された少なくとも一つの元素を含む合金であっても良い。 ソース電極１２０およびドレイン電極１２２は、例えば、ＩＴＯ、アンチモン酸化物（Ｓｂ _２ Ｏ _３ ）、ジルコニウム酸化物（ＺｒＯ _２ ）、スズ酸化物（ＳｎＯ _２ ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（ＺｎＯ－Ａｌ _２ Ｏ _３ ：アルミニウムがドーピングされた亜鉛酸化物）、ＧＺＯ（ＺｎＯ－Ｇａ _２ Ｏ _３ ：ガリウムがドーピングされた亜鉛酸化物）、ＮｂドープＴｉＯ _２ 、ＴａドープＴｉＯ _２ 、およびＩＷＺＯ（Ｉｎ _２ Ｏ _３ －ＷＯ _３ －ＺｎＯ：三酸化タングステンおよび酸化亜鉛がドーピングされたインジウム酸化物）等の金屬酸化物材料で構(gòu)成されても良い。 また、ソース電極１２０およびドレイン電極１２２は、可視光を透過(guò)する程度に薄くした金屬を用いて、透明電極としてもよい。

半導(dǎo)體層１０５が有機(jī)半導(dǎo)體で構(gòu)成される場(chǎng)合、ソース電極１２０およびドレイン電極１２２は、白金、金、アルミニウム、クロム、ニッケル、コバルト、銅、チタン、マグネシウム、カルシウム、バリウム、およびナトリウムなどの金屬およびそれらを含む合金で構(gòu)成されても良い。

半導(dǎo)體層１０５は、仕事関數(shù)が３．５ｅＶ～７．０ｅＶであっても良く、４．０ｅＶ～５．０ｅＶであることが好ましい。

半導(dǎo)體層１０５は、キャリア密度が１０ ^１１ ｃｍ ^－３ ～１０ ^１７ ｃｍ ^－３未満であっても良く、１０ ^１４ ｃｍ ^－３ ～１０ ^１６ ｃｍ ^－３であることが好ましい。

（ゲート電極１２４）
ゲート電極１２４の材質(zhì)は、導(dǎo)電性を有する限り特に限られない。

ゲート電極１２４は、例えばＡｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、およびＷから選ばれた元素、またはこれらの元素を成分とする金屬もしくは合金、または上述した元素を組み合わせた合金等であっても良い。 ゲート電極１２４は、例えば、ＩＴＯ、アンチモン酸化物（Ｓｂ _２ Ｏ _３ ）、ジルコニウム酸化物（ＺｒＯ _２ ）、スズ酸化物（ＳｎＯ _２ ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（ＺｎＯ－Ａｌ _２ Ｏ _３ ：アルミニウムがドーピングされた亜鉛酸化物）、ＧＺＯ（ＺｎＯ－Ｇａ _２ Ｏ _３ ：ガリウムがドーピングされた亜鉛酸化物）、ＮｂドープＴｉＯ _２ 、ＴａドープＴｉＯ _２ 、およびＩＷＺＯ（Ｉｎ _２ Ｏ _３ －ＷＯ _３ －ＺｎＯ：三酸化タングステンおよび酸化亜鉛がドーピングされたインジウム酸化物）等の金屬酸化物材料で構(gòu)成されても良い。 また、ゲート電極１２４は、可視光を透過(guò)する程度に薄くした金屬を用いて、透明電極としてもよい。

ゲート絶縁層１３０は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒素を含む酸化ケイ素および酸素を含む窒化ケイ素などの無(wú)機(jī)絶縁材料や、アクリルやポリイミドなどの有機(jī)絶縁材料で構(gòu)成されても良い。

あるいは、ゲート絶縁層１３０は、珪素と酸素との結(jié)合で骨格構(gòu)造が構(gòu)成され、置換基として少なくとも水素を含む有機(jī)基（例えばアルキル基、アリール基）、フルオロ基を有する材料、いわゆるシロキサン系の材料で構(gòu)成されても良い。

ゲート絶縁層１３０は、単層であっても、２以上の層から構(gòu)成されても良い。

（半導(dǎo)體裝置の構(gòu)造について）
図３に示した第１の半導(dǎo)體裝置１００は、いわゆるトップゲート構(gòu)造－トップコンタクト方式で構(gòu)成されている。 しかしながら、半導(dǎo)體裝置を構(gòu)成する各部材の配置構(gòu)造は、これに限られるものではない。

ここで、半導(dǎo)體裝置の構(gòu)成部材の配置構(gòu)造には、例えば、（ｉ）トップゲート構(gòu)造－トップコンタクト方式、（ｉｉ）トップゲート構(gòu)造－ボトムコンタクト方式、（ｉｉｉ）ボトムゲート構(gòu)造－トップコンタクト方式、および（ｉｉｉ）ボトムゲート構(gòu)造－ボトムコンタクト方式、等が存在する。

以下、これらの配置構(gòu)造について簡(jiǎn)単に説明する。

前述の図３には、トップゲート構(gòu)造－トップコンタクト方式で構(gòu)成された半導(dǎo)體裝置１００の一例を示す。

図３に示すように、この半導(dǎo)體裝置１００では、ゲート電極１２４は、半導(dǎo)體層１０５の上部に配置されており（トップゲート構(gòu)造）、ソース電極１２０およびドレイン電極１２２も、半導(dǎo)體層１０５の上部に配置されている（トップコンタクト方式）。 なお、半導(dǎo)體裝置１００において、半導(dǎo)體層１０５は、チャネルエッチ型であっても、チャネル保護(hù)型であっても良い。

次に、図４には、トップゲート構(gòu)造－ボトムコンタクト方式で構(gòu)成された半導(dǎo)體裝置の一例を示す。

図４に示すように、この半導(dǎo)體裝置４００は、基板４１０上に形成された半導(dǎo)體層４０５と、ソース電極４２０およびドレイン電極４２２と、ゲート絶縁層４３０と、ゲート電極４２４とを有する。

この例では、ゲート電極４２４は、半導(dǎo)體層４０５の上部に配置されている（トップゲート構(gòu)造）。 一方、ソース電極４２０およびドレイン電極４２２は、半導(dǎo)體層４０５の下側(cè)に配置されている（ボトムコンタクト方式）。

なお、この図４に示した半導(dǎo)體裝置４００の例では、ソース電極４２０と半導(dǎo)體層４０５の間に、第１のエレクトライドの薄膜４５０ａが配置され、ドレイン電極４２２と半導(dǎo)體層４０５の間に、第２のエレクトライドの薄膜４５０ｂが配置されている。 ただし、第１のエレクトライドの薄膜４５０ａおよび第２のエレクトライドの薄膜４５０ｂの一方は、省略されても良い。

次に、図５には、ボトムゲート構(gòu)造－トップコンタクト方式で構(gòu)成された半導(dǎo)體素子の一例を示す。

図５に示すように、この半導(dǎo)體裝置５００は、基板５１０上に、半導(dǎo)體層５０５と、ソース電極５２０およびドレイン電極５２２と、ゲート絶縁層５３０と、ゲート電極５２４とを有する。

この例では、ゲート電極５２４は、半導(dǎo)體層５０５の下側(cè)に配置されている（ボトムゲート構(gòu)造）。 一方、ソース電極５２０およびドレイン電極５２２は、半導(dǎo)體層５０５の上側(cè)に配置されている（トップコンタクト方式）。 なお、半導(dǎo)體裝置５００において、半導(dǎo)體層５０５は、チャネルエッチ型であっても、チャネル保護(hù)型であっても良い。

なお、この図５に示した半導(dǎo)體裝置５００の例では、ソース電極５２０と半導(dǎo)體層５０５の間に、第１のエレクトライドの薄膜５５０ａが配置され、ドレイン電極５２２と半導(dǎo)體層５０５の間に、第２のエレクトライドの薄膜５５０ｂが配置されている。 ただし、第１のエレクトライドの薄膜５５０ａおよび第２のエレクトライドの薄膜５５０ｂの一方は、省略されても良い。

次に、図６には、ボトムゲート構(gòu)造－ボトムコンタクト方式で構(gòu)成された半導(dǎo)體素子の一例を示す。

図６に示すように、この半導(dǎo)體裝置６００は、基板６１０上に、半導(dǎo)體層６０５と、ソース電極６２０およびドレイン電極６２２と、ゲート絶縁層６３０と、ゲート電極６２４とを有する。

この例では、ゲート電極６２４は、半導(dǎo)體層６０５の下側(cè)に配置されている（ボトムゲート構(gòu)造）。 一方、ソース電極６２０およびドレイン電極６２２も、半導(dǎo)體層６０５の下側(cè)に配置されている（ボトムコンタクト方式）。

この図６に示した半導(dǎo)體裝置６００の例では、ソース電極６２０と半導(dǎo)體層６０５の間に、第１のエレクトライドの薄膜６５０ａが配置され、ドレイン電極６２２と半導(dǎo)體層６０５の間に、第２のエレクトライドの薄膜６５０ｂが配置されている。 ただし、第１のエレクトライドの薄膜６５０ａおよび第２のエレクトライドの薄膜６５０ｂの一方は、省略されても良い。

このように、半導(dǎo)體裝置の構(gòu)造には、各種態(tài)様が存在する。 本発明における半導(dǎo)體裝置は、これらのいかなる態(tài)様で構(gòu)成されても良い。 本発明における半導(dǎo)體裝置では、これらのいずれの構(gòu)成においても、ソース電極と半導(dǎo)體層の界面、および／またはドレイン電極と半導(dǎo)體層の界面において、接觸抵抗を有意に抑制することができるという効果が得られることは明らかであろう。

また、本発明において、半導(dǎo)體裝置の種類(lèi)は、特に限られない。 半導(dǎo)體裝置は、例えば、図３～図６に示したような、薄膜トランジスタのような電界効果型トランジスタであっても良い。

また、半導(dǎo)體層として有機(jī)半導(dǎo)體を用いる場(chǎng)合は、ボトムコンタクト方式の構(gòu)成とすることが好ましい。 製造プロセスによる有機(jī)半導(dǎo)體の劣化をより防ぐことができる。

（本発明による半導(dǎo)體裝置の製造方法について）
次に、図７を參照して、図３に示した第１の半導(dǎo)體裝置１００の製造方法の一例について説明する。

図７には、第１の半導(dǎo)體裝置を製造する際のフローの一例を概略的に示す。 図７に示すように、この製造方法は、
基板上に半導(dǎo)體層を形成するステップ（ステップＳ１１０）と、
カルシウム原子およびアルミニウム原子を含む非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドの薄膜を成膜するステップ（ステップＳ１２０）と、
ソース電極およびドレイン電極を形成するステップ（ステップＳ１３０）と、
ゲート電極を形成するステップ（ステップＳ１４０）と、
を有する。

以下、各ステップについて説明する。 なお、以下の説明では、明確化のため、各部材には、図３に示した參照符號(hào)を使用する。

（ステップＳ１１０）
まず、基板１１０上に、半導(dǎo)體層１０５が成膜される。

半導(dǎo)體層１０５の成膜方法は、特に限られず、従來(lái)から実施されている方法で、基板１１０上に半導(dǎo)體層１０５を成膜しても良い。

半導(dǎo)體層１０５が酸化物半導(dǎo)體の場(chǎng)合、半導(dǎo)體層１０５は、一般的なスパッタリング法などにより、基板１１０上に成膜される。 また、半導(dǎo)體層１０５が有機(jī)半導(dǎo)體の場(chǎng)合、半導(dǎo)體層１０５は、蒸著法、スピンコート法、または液滴吐出法などにより、基板１１０上に成膜される。

成膜された半導(dǎo)體層１０５は、所望のパターンにパターン化される。 例えば、半導(dǎo)體層１０５は、フォトリソグラフィー等を行うことにより、所望のパターンにパターン化することができる。 また、有機(jī)半導(dǎo)體の場(chǎng)合は、液滴吐出法などにより、半導(dǎo)體層１０５のパターンを直接形成することもできる。

（ステップＳ１２０）
次に、半導(dǎo)體層１０５の上に、エレクトライドの薄膜が成膜される。 このエレクトライドの薄膜は、後に、第１のエレクトライドの薄膜１５０ａおよび／または第２のエレクトライドの薄膜１５０ｂとなる。

一例として、エレクトライドの薄膜の成膜方法として、
電子密度が２．０×１０ ^１７ ｃｍ ^－３ ～２．３×１０ ^２１ ｃｍ ^－３の結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライドのターゲットを準(zhǔn)備する工程（Ｓ１２１）と、
前記ターゲットを用いて、酸素分圧が０．１Ｐａ未満の雰囲気下で、気相蒸著法により、半導(dǎo)體層上に成膜を行う工程（Ｓ１２２）と、
を有する成膜方法について説明する。

（ステップＳ１２１）
まず、以降の工程Ｓ１２０で使用される成膜用のターゲットが準(zhǔn)備される。

ターゲットは、結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライドで構(gòu)成される。

（結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７）
本願(yuàn)において、「結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７」とは、１２ＣａＯ?７Ａｌ _２ Ｏ _３の結(jié)晶、およびこれと同等の結(jié)晶構(gòu)造を有する同型化合物を意味する。 本化合物の鉱物名は、「マイエナイト」である。

本発明における結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７は、結(jié)晶格子の骨格により形成されるケージ構(gòu)造が保持される範(fàn)囲で、Ｃ１２Ａ７結(jié)晶骨格のＣａ原子および／またはＡｌ原子の一部乃至全部が他の原子に置換された化合物、ならびにケージ中のフリー酸素イオンの一部乃至全部が他の陰イオンに置換された同型化合物であっても良い。 なお、Ｃ１２Ａ７は、Ｃａ _１２ Ａｌ _１４ Ｏ _３３またはＣａ _２４ Ａｌ _２８ Ｏ _６６と表記されることがある。

同型化合物としては、これに限られるものではないが、例えば、下記の（１）～（５）の化合物が例示される。
（１）結(jié)晶中のＣａ原子の一部乃至全部が、Ｓｒ、Ｍｇ、およびＢａからなる群から選択される一以上の金屬原子に置換された同型化合物。 例えば、Ｃａ原子の一部乃至全部がＳｒに置換された化合物としては、ストロンチウムアルミネートＳｒ _１２ Ａｌ _１４ Ｏ _３３があり、ＣａとＳｒの混合比が任意に変化された混晶として、カルシウムストロンチウムアルミネートＣａ _１２－ｘ Ｓｒ _Ｘ Ａｌ _１４ Ｏ _３３ （ｘは１～１１の整數(shù)；平均値の場(chǎng)合は０超１２未満の數(shù)）などがある。
（２）結(jié)晶中のＡｌ原子の一部乃至全部が、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｉｎ、およびＢからなる群から選択される一以上の原子に置換された同型化合物。 例えば、Ｃａ _１２ Ａｌ _１０ Ｓｉ _４ Ｏ _３５などが挙げられる。
（３）１２ＣａＯ?７Ａｌ _２ Ｏ _３の結(jié)晶（上記（１）、（２）の化合物を含む）中の金屬原子および／または非金屬原子（ただし、酸素原子を除く）の一部が、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＣｕからなる群から選択される一以上の原子、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫからなる群から選択される一以上のアルカリ金屬原子、またはＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、およびＹｂからなる群から選択される一以上の希土類(lèi)原子と置換された同型化合物。
（４）ケージに包接されているフリー酸素イオンの一部乃至全部が、他の陰イオンに置換された化合物。 他の陰イオンとしては、例えば、Ｈ ^－ 、Ｈ _２ ^－ 、Ｈ ^２－ 、Ｏ ^－ 、Ｏ _２ ^－ 、ＯＨ ^－ 、Ｆ ^－ 、Ｃｌ ^－ 、およびＳ ^２－からなる群から選択される一以上の陰イオンや、窒素（Ｎ）の陰イオンなどがある。
（５）ケージの骨格の酸素の一部が、窒素（Ｎ）などで置換された化合物。

（結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライド）
本願(yuàn)において、「結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライド」とは、前述の「結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７」において、ケージに包接されたフリー酸素イオン（ケージに包接された他の陰イオンを有する場(chǎng)合は、當(dāng)該陰イオン）の一部乃至全部が電子に置換された化合物を意味する。

結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライドにおいて、ケージに包接された電子は、ケージに緩く束縛され、結(jié)晶中を自由に動(dòng)くことができる。 このため、結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライドは、導(dǎo)電性を示す。 特に、全てのフリー酸素イオンが電子で置き換えられた結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７は、［Ｃａ _２４ Ａｌ _２８ Ｏ _６４ ］ ^４＋ （４ｅ ^－ ）と表記されることがある。

結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライドは、Ｃａ原子、Ａｌ原子、およびＯ原子を含み、Ｃａ：Ａｌのモル比が１３：１３～１１：１５の範(fàn)囲であり、Ｃａ：Ａｌのモル比は、１２．５：１３．５～１１．５：１４．５の範(fàn)囲であることが好ましく、１２．２：１３．８～１１．８：１４．２の範(fàn)囲であることがより好ましい。

結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライド製のターゲットの製造方法は、特に限られない。 ターゲットは、例えば、従來(lái)のバルク狀の結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライドの製造方法を用いて製造しても良い。 例えば、結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７の焼結(jié)體を、Ｔｉ、Ａｌ、ＣａまたはＣなどの還元?jiǎng)垽未嬖谙陇?、１１５０℃～１４６０℃程度、好ましくは、１２００℃～１４００℃程度に加熱処理することにより、結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライド製のターゲットを製造しても良い。 結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライドの粉體を圧縮して成形した圧粉體をターゲットとして用いてもよい。 結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７の焼結(jié)體を、カーボンおよび金屬アルミニウムの存在下で、焼結(jié)體と金屬アルミニウムが接觸しない狀態(tài)に保ちながら、１２３０℃～１４１５℃で加熱処理することにより、効率的に大面積の結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライド製のターゲットを作製できる。

ここで、このターゲット、すなわち結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライドの電子密度は、２．０×１０ ^１７ ｃｍ ^－３ ～２．３×１０ ^２１ ｃｍ ^－３の範(fàn)囲である。 結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライドの電子密度は、１×１０ ^１８ ｃｍ ^－３以上であることが好ましく、１×１０ ^１９ ｃｍ ^－３以上であることが好ましく、１×１０ ^２０ ｃｍ ^－３以上がより好ましく、５×１０ ^２０ ｃｍ ^－３以上がさらに好ましく、１×１０ ^２１ ｃｍ ^－３以上が特に好ましい。 ターゲットを構(gòu)成する結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライドの電子密度が高いほど、低い仕事関數(shù)を有するエレクトライドの薄膜が得られやすくなる。 特に、仕事関數(shù)が３．０ｅＶ以下であるエレクトライドの薄膜を得るには、結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライドの電子密度は、１．４×１０ ^２１ ｃｍ ^－３以上がより好ましく、１．７×１０ ^２１ ｃｍ ^－３以上がさらに好ましく、２×１０ ^２１ ｃｍ ^－３以上が特に好ましい。 特に、すべてのフリー酸素イオン（他の陰イオンを有する場(chǎng)合は當(dāng)該陰イオン）が電子で置換された場(chǎng)合、結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライドの電子密度は、２．３×１０ ^２１ ｃｍ ^－３となる。 結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライドの電子密度が２．０×１０ ^１７ ｃｍ ^－３を下回ると、成膜によって得られるエレクトライドの薄膜の電子密度が小さくなる。

結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライドの電子密度は、光吸収測(cè)定法により、測(cè)定することができる。 結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライドは、２．８ｅＶ付近に特有の光吸収を有するので、その吸収係數(shù)を測(cè)定することにより、電子密度を求めることができる。 特に、試料が焼結(jié)體である場(chǎng)合は、焼結(jié)體を粉砕して、粉末としたのち、拡散反射法を用いると簡(jiǎn)便である。

得られたターゲットは、次工程で非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドの薄膜を成膜する際の原料ソースとして使用される。

なお、ターゲットの表面は、使用前に、機(jī)械的手段等により研磨されても良い。 一般に、従來(lái)の方法で得られた結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライドのバルク體は、表面に、ごく薄い被膜（異物）を有する場(chǎng)合がある。 表面にこのような被膜が形成されたターゲットをそのまま使用して、成膜処理を?qū)g施した場(chǎng)合、得られる薄膜の組成が所望の組成比から逸脫する可能性がある。 しかしながら、ターゲット表面の研磨処理を?qū)g施しておくことにより、このような問(wèn)題を有意に抑制することができる。

（ステップＳ１２２）
次に、前述の工程Ｓ１２１において作製されたターゲットを用いて、気相蒸著法により、半導(dǎo)體層上に成膜が行われる。

本願(yuàn)において、「気相蒸著法」とは、物理気相成膜（ＰＶＤ）法、ＰＬＤ法、スパッタリング法、および真空蒸著法を含む、ターゲット原料を気化させてからこの原料を基板上に堆積させる成膜方法の総稱(chēng)を意味する。

「気相蒸著法」の中でも、特に、スパッタリング法が好ましい。 スパッタリング法では、大面積領(lǐng)域に、比較的均一に薄膜を成膜することができる。 なお、スパッタリング法には、ＤＣ（直流）スパッタリング法、高周波スパッタリング法、ヘリコン波スパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、およびマグネトロンスパッタリング法等が含まれる。

以下、スパッタリング法により成膜を行う場(chǎng)合を例に、工程Ｓ１２２について説明する。

エレクトライドの薄膜を成膜する際の被成膜基板の溫度は、特に限られず、室溫～例えば７００℃までの範(fàn)囲の、いかなる溫度を採(cǎi)用しても良い。 なお、エレクトライドの薄膜を成膜する際に、基板を必ずしも「積極的に」加熱する必要はないことに留意する必要がある。 ただし、蒸著源の輻射熱によって、被成膜基板の溫度が「付隨的に」上昇する場(chǎng)合はあり得る。 例えば、被成膜基板の溫度は、５００℃以下であっても良く、２００℃以下であっても良い。

被成膜基板を「積極的に」加熱しない場(chǎng)合、基板の材料として、例えばガラスやプラスチックのような、７００℃を超える高溫側(cè)で耐熱性が低下する材料を使用することが可能になる。

成膜時(shí)の酸素分圧（チャンバー內(nèi)の酸素分圧）は、０．１Ｐａ未満であることが好ましい。 酸素分圧は、０．０１Ｐａ以下であることが好ましく、１×１０ ^－３ Ｐａ以下であることがより好ましく、１×１０ ^－４ Ｐａ以下であることがさらに好ましく、１×１０ ^－５ Ｐａ以下であることが特に好ましい。 酸素分圧が０．１Ｐａ以上になると、成膜された薄膜に酸素が取り込まれ、電子密度が低下するおそれがある。

一方、成膜時(shí)の水素分圧は、０．００４Ｐａ未満であることが好ましい。 ０．００４Ｐａ以上であると、成膜された薄膜中に水素またはＯＨ成分が取り込まれ、非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドの薄膜の電子密度が低下する可能性がある。

使用されるスパッタガスとしては、特に限られない。 スパッタガスは、不活性ガスまたは希ガスであっても良い。 不活性ガスとしては、例えば、Ｎ _２ガスが挙げられる。 また、希ガスとしては、Ｈｅ（ヘリウム）、Ｎｅ（ネオン）、Ａｒ（アルゴン）、Ｋｒ（クリプトン）、およびＸｅ（キセノン）が挙げられる。 これらは、単獨(dú)で使用しても、他のガスと併用しても良い。 あるいは、スパッタガスは、ＮＯ（一酸化窒素）のような還元性ガスであっても良い。

スパッタガス（チャンバー內(nèi)の圧力）の圧力は、特に限られず、所望の薄膜が得られるように、自由に選定することができる。 特に、スパッタガス（チャンバー內(nèi)の圧力）の圧力Ｐ（Ｐａ）は、基板とターゲットの間の距離をｔ（ｍ）とし、ガス分子の直徑をｄ（ｍ）としたとき、

８．９×１０ ^－２２ ／（ｔｄ ^２ ）＜Ｐ＜４．５×１０ ^－２０ ／（ｔｄ ^２ ） （３）式
を満たすように選定されても良い。 この場(chǎng)合、スパッタ粒子の平均自由行程が、ターゲット～被成膜基板間の距離とほぼ等しくなり、スパッタ粒子が殘存酸素と反応することが抑制される。 また、この場(chǎng)合、スパッタリング法の裝置として、背圧が比較的高く、安価で簡(jiǎn)易的な真空裝置を用いることが可能となる。

以上、スパッタリング法を例に、非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドの薄膜を成膜する方法について、簡(jiǎn)単に説明した。 しかしながら、非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドの薄膜の成膜方法は、これに限られるものではなく、前述の２つの工程（工程Ｓ１２１およびＳ１２２）を適宜変更したり、あるいは各種工程を追加しても良いことは明らかである。

例えば、前述の工程Ｓ１２２において、スパッタリング法により、非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドの成膜を開(kāi)始する前に、ターゲットに対して、プレスパッタリング処理（ターゲットのドライエッチング処理）が実施されても良い。

プレスパッタリング処理を?qū)g施することにより、ターゲットの表面が清浄化され、その後の成膜処理（本成膜）において、所望の組成の薄膜を形成することが容易となる。

例えば、ターゲットを長(zhǎng)時(shí)間使用すると、ターゲットの表面に酸素が取り込まれ、ターゲットを構(gòu)成する結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライドの電子密度が低下する場(chǎng)合がある。 このようなターゲットを使用した場(chǎng)合、成膜された薄膜においても、電子密度が低下するおそれがある。 また、ターゲットを長(zhǎng)時(shí)間使用すると、ターゲット（すなわち結(jié)晶質(zhì)Ｃ１２Ａ７エレクトライド）を構(gòu)成する各成分のスパッタ速度の違いにより、ターゲットの組成が、最初の組成から逸脫するおそれがある。 このようなターゲットを使用した場(chǎng)合、成膜された薄膜においても、組成が所望の値から逸脫するおそれがある。 しかしながら、プレスパッタリング処理を?qū)g施することにより、このような問(wèn)題が抑制される。

なお、プレスパッタリング処理に使用されるガスは、本成膜の際に使用されるスパッタガスと同一であっても異なっていても良い。 特に、プレスパッタリング処理に使用されるガスは、Ｈｅ（ヘリウム）、Ｎｅ（ネオン）、Ｎ _２ （窒素）、Ａｒ（アルゴン）、および／またはＮＯ（一酸化窒素）であることが好ましい。

このような方法で、パターン化された半導(dǎo)體層１０５の上部に、エレクトライドの薄膜が成膜される。

その後、エレクトライドの薄膜を、フォトリソグラフィー処理等により、所望のパターンにパターン化することにより、第１および／または第２のエレクトライドの薄膜１５０ａ、１５０ｂを形成することができる。

半導(dǎo)體層１０５が酸化物半導(dǎo)體の場(chǎng)合、スパッタリング法により、被成膜基板を大気に曬さずに半導(dǎo)體層１０５とエレクトライドの薄膜を連続して形成することができる。 トップゲート構(gòu)造－トップコンタクト方式、またはボトムゲート構(gòu)造－トップコンタクト方式においては、半導(dǎo)體層１０５とエレクトライドの薄膜を連続して形成することが好ましい。

エレクトライドの薄膜は、パターン化した後に熱処理することが好ましい。 熱処理溫度は、３００℃以上が好ましく、５００℃以上がより好ましい。 被膜および被成膜基板の耐えられる溫度以下とし、７００℃以下が好ましい。 所定の溫度における保持時(shí)間は、１分～２時(shí)間であってもよく、１０分～１時(shí)間であってもよい。 また、熱処理するタイミングは、エレクトライドの薄膜をパターン化した後でもよいし、エレクトライドの薄膜上にソース電極およびドレイン電極を形成した後（例えば図３の例）でもよいし、エレクトライドの薄膜上に半導(dǎo)體層を形成した後（例えば図４の例）でもよい。 熱処理することで、パターン化する際などにエレクトライドの薄膜がダメージを受けた場(chǎng)合に回復(fù)を図ることができる。

（ステップＳ１３０）
次に、第１および／または第２のエレクトライドの薄膜１５０ａ、１５０ｂの上部に、ソース電極１２０およびドレイン電極１２２が形成される。

ソース電極１２０およびドレイン電極１２２の形成には、従來(lái)より実施されている各種方法が利用できる。

ソース電極１２０およびドレイン電極１２２を形成する導(dǎo)電層を成膜後に、膜のフォトリソグラフィー処理等を行うことにより、ソース電極１２０およびドレイン電極１２２を形成することができる。

ここで、ソース電極１２０は、第１のエレクトライドの薄膜１５０ａの上に配置され、および／またはドレイン電極１２２は、第２のエレクトライドの薄膜１５０ｂの上に配置される。

これにより、ソース電極１２０と半導(dǎo)體層１０５の界面、および／またはドレイン電極１２２と半導(dǎo)體層１０５の界面の接觸抵抗が低減される。

図３の斷面図では、半導(dǎo)體層１０５とソース電極１２０および／またはドレイン電極１２２は直接接觸する部分がない例を模式的に示している。 しかし、本発明においては、エレクトライドの薄膜が存在することで接觸抵抗の低減を図ることができれば、半導(dǎo)體層とソース電極および／またはドレイン電極とが直接接觸する部分を有していても構(gòu)わない。 例えば、半導(dǎo)體層とエレクトライドの薄膜を連続して成膜し、フォトリソグラフィー処理により一括でパターン化する。 半導(dǎo)體層のパターンの側(cè)面は、エレクトライドの薄膜に覆われない構(gòu)成となりやすい。 次に、エレクトライドの薄膜上に、ソース電極およびドレイン電極を形成する。 このとき、半導(dǎo)體層のパターンの側(cè)面は、ソース電極およびドレイン電極と接觸する構(gòu)成としても良い。

（ステップＳ１４０）
次に、ソース電極１２０およびドレイン電極１２２を覆うように、ゲート絶縁膜１３０が形成される。

ゲート絶縁膜１３０は、ディップ法、スピンコート法、液滴吐出法、キャスト法、スピナー法、印刷法などの塗布法や、ＣＶＤ法、スパッタリング法などの方法によって成膜しても良い。

その後、ゲート絶縁膜１３０上に、ゲート電極１２４が形成される。 ゲート電極１２４の形成には、従來(lái)より実施されている各種方法が利用できる。 例えば、ゲート電極１２４は、スパッタリング法および蒸著法等により形成されても良い。 ゲート電極１２４を形成する導(dǎo)電層を成膜後に、膜のフォトリソグラフィー処理等を行うことにより、ゲート電極１２４を形成することができる。

以上の工程により、第１の半導(dǎo)體裝置１００を製造することができる。

なお、以上の記載では、図３に示した第１の半導(dǎo)體裝置１００を例に、本発明による半導(dǎo)體裝置を製造する方法の一例について説明した。

しかしながら、同様の方法により、半導(dǎo)體裝置４００、半導(dǎo)體裝置５００、さらには半導(dǎo)體裝置６００を製造できることは、當(dāng)業(yè)者には明らかである。 すなわち、図７に示した各ステップの順?lè)驂涓工毪长趣摔瑜?、各?gòu)成の半導(dǎo)體裝置を製造することができる。

また、本発明の半導(dǎo)體裝置に用いられる基板、電極、半導(dǎo)體層のすべてを透明な材料とすることで透明な半導(dǎo)體裝置を製造することができる。

また、本発明の半導(dǎo)體裝置は発光表示裝置に利用できる。 発光表示裝置が備える有機(jī)エレクトロルミネッセンス素子は、以下のいずれかの構(gòu)成であっても良い。
（１）基板、陽(yáng)極、および陰極をこの順に有し、基板側(cè)を光取出し面とする構(gòu)成であり、エレクトライドの薄膜が、陽(yáng)極と陰極の間に存在するか、または陰極を構(gòu)成する。
（２）基板、陽(yáng)極、および陰極をこの順に有し、陰極側(cè)を光取出し面とする構(gòu)成であり、エレクトライドの薄膜が、陽(yáng)極と陰極の間に存在するか、または陰極を構(gòu)成する。
（３）基板、陰極、および陽(yáng)極をこの順に有し、基板側(cè)を光取出し面とする構(gòu)成であり、エレクトライドの薄膜が、陽(yáng)極と陰極の間に存在するか、または陰極を構(gòu)成する。
（４）基板、陰極、および陽(yáng)極をこの順に有し、陽(yáng)極側(cè)を光取出し面とする構(gòu)成であり、エレクトライドの薄膜が、陽(yáng)極と陰極の間に存在するか、または陰極を構(gòu)成する。

有機(jī)エレクトロルミネッセンス素子に含まれる「エレクトライドの薄膜」は、本発明における半導(dǎo)體裝置に含まれる、「カルシウム原子およびアルミニウム原子を含む非晶質(zhì)酸化物のエレクトライドの薄膜」であっても良い。

また、有機(jī)エレクトロルミネッセンス素子は、陽(yáng)極と陰極との間に、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、および電子注入層を順に有する構(gòu)成であっても良い。 ただし、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、および／または電子注入層は省略されても良い。 エレクトライドの薄膜は、例えば電子注入層を構(gòu)成することができる。 電子注入層にエレクトライドの薄膜を利用する場(chǎng)合、発光層と電子注入層（エレクトライドの薄膜）の間には、金屬酸化物で構(gòu)成される電子輸送層が配置されてもよい。 電子輸送層は、アモルファス、結(jié)晶質(zhì)、またはアモルファスと結(jié)晶質(zhì)の混合相の形態(tài)であってもよい。 例えば、電子輸送層は、ＺｎＯ－ＳｉＯ _２ 、Ｉｎ _２ Ｏ _３ －ＳｉＯ _２ 、ＳｎＯ _２ －ＳｉＯ _２ 、ＺｎＯ、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｏ、またはＳｎＯ _２で構(gòu)成されても良い。

本発明は、例えば、電気光學(xué)裝置のような各種電子デバイス等に使用される半導(dǎo)體裝置等に適用することができる。 例えば、テレビなどのディスプレイ、洗濯機(jī)や冷蔵庫(kù)などの電化製品、攜帯電話(huà)やコンピュータなどの情報(bào)処理機(jī)器などの電子機(jī)器に用いることができる。 また、本発明の半導(dǎo)體裝置は、自動(dòng)車(chē)や各種産業(yè)機(jī)器などが具備する電子機(jī)器にも用いることができる。

また、本願(yuàn)は２０１３年５月２８日に出願(yuàn)した日本國(guó)特許出願(yuàn)２０１３－１１２３０８號(hào)、および２０１３年７月２日に出願(yuàn)した日本國(guó)特許出願(yuàn)２０１３－１３８９８８號(hào)に基づく優(yōu)先権を主張するものであり、同日本國(guó)出願(yuàn)の全內(nèi)容を本願(yuàn)に參照により援用する。

１ 従來(lái)の半導(dǎo)體裝置 ５ 半導(dǎo)體層 １０ 基板 ２０ ソース電極 ２２ ドレイン電極 ２４ ゲート電極 ３０ ゲート絶縁層 ７０ 非晶質(zhì)酸化物のエレクトライド ７２ 溶媒（非晶質(zhì)）
７４ バイポーラロン ７６ ケージ ７８ 電子（溶質(zhì)）
１００ 第１の半導(dǎo)體裝置 １０５ 半導(dǎo)體層 １１０ 基板 １２０ ソース電極 １２２ ドレイン電極 １２４ ゲート電極 １３０ ゲート絶縁層 １５０ａ、１５０ｂ エレクトライドの薄膜 ４００、５００、６００ 半導(dǎo)體裝置 ４０５、５０５、６０５ 半導(dǎo)體層 ４１０、５１０、６１０ 基板 ４２０、５２０、６２０ ソース電極 ４２２、５２２、６２２ ドレイン電極 ４２４、５２４、６２４ ゲート電極 ４３０、５３０、６３０ ゲート絶縁層 ４５０ａ、４５０ｂ、５５０ａ、５５０ｂ、６５０ａ、６５０ｂ エレクトライドの薄膜