JP2011187509A - Electronic element substrate and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing an electronic element substrate, with which a variety of electronic elements are fabricated through simple processes by reducing specific resistance of a partial region or the whole region of an oxide. <P>SOLUTION: There is provided the method of manufacturing the electronic element substrate, including a resistance reduction processing step of reducing the specific resistance of the partial region or the whole region of the oxide in a substrate at least a part of the outermost surface layer of which is made of the oxide having specific resistance of ≤1×10<SP>9</SP>Ωcm by applying a potential higher than the potential of the substrate to the partial region or the whole region. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子素子基板及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an electronic element substrate and a method for manufacturing the same.

近年、酸化物導電体や酸化物半導体を用いた電子デバイスが注目されている。
例えば、ITO(酸化インジウム錫)は透明な導電膜として実用化されているし、IGZO(インジウム、ガリウム、及び亜鉛を含む酸化物)、ZnO(酸化亜鉛)等は酸化物半導体として、TFTの活性層や各種センサ、発光デバイス等への応用が研究されている。
多くの酸化物はバンドギャップが広く、可視光に対して透明であることから、酸化物導電体/半導体を用いることで、従来の材料では実現できなかった新規な電子デバイスを作製できると期待されている。
In recent years, electronic devices using oxide conductors and oxide semiconductors have attracted attention.
For example, ITO (indium tin oxide) has been put to practical use as a transparent conductive film, and IGZO (oxide containing indium, gallium, and zinc), ZnO (zinc oxide), etc. are used as oxide semiconductors, and TFT activity. Applications to layers, various sensors, light-emitting devices, etc. are being studied.
Since many oxides have a wide band gap and are transparent to visible light, using oxide conductors / semiconductors is expected to produce new electronic devices that could not be realized with conventional materials. ing.

ところで、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;TFT)やコンデンサ(キャパシタ)等の電子素子は、一般に、成膜、フォトリソグラフィーによるレジストパターン形成、エッチング、及びレジストパターン剥離を含む一連の工程を、複数回繰り返すことにより形成される。
例えば、ボトムゲート構造のTFTの場合、ゲート電極、ゲート絶縁膜、活性層(半導体層)、ソース・ドレイン電極、及びパッシベーション層等のそれぞれについて、上記一連の工程を行う必要があり、多段階の成膜及びエッチングが必要である。
By the way, electronic devices such as thin film transistors (TFTs) and capacitors (capacitors) generally repeat a series of steps including film formation, resist pattern formation by photolithography, etching, and resist pattern peeling a plurality of times. It is formed by.
For example, in the case of a TFT with a bottom gate structure, it is necessary to perform the above-described series of steps for each of a gate electrode, a gate insulating film, an active layer (semiconductor layer), a source / drain electrode, a passivation layer, and the like. Film formation and etching are required.

電子素子の簡単な製造方法としては、透明導電性酸化物層を陽極とし、原子間力顕微鏡(AFM)又は走査型トンネル顕微鏡(STM)で代表される、所謂、操作型プローブ顕微鏡(SPM)の探針を陰極として、前記陰極に負のバイアスを印加して電界を加えることにより、透明導電性酸化物層において、導電体領域に隣接して、より高抵抗な半導体領域を形成する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、この技術に関連し、原子間力顕微鏡の探針を、酸化物系薄膜であるLa0.8Ba0.2MnO(LBMO)薄膜表面に近接させる、所謂AFMリソグラフィーの研究事例が報告されている(例えば、非特許文献1参照)。
また、上記以外にも、原子間力顕微鏡の探針を用いた微細加工技術に関し、種々の検討が行われている(例えば、特許文献2〜4参照)。
As a simple method for manufacturing an electronic device, a transparent conductive oxide layer is used as an anode, and a so-called operation probe microscope (SPM) represented by an atomic force microscope (AFM) or a scanning tunneling microscope (STM) is used. A technique for forming a higher resistance semiconductor region adjacent to a conductor region in a transparent conductive oxide layer by applying a negative bias to the cathode and applying an electric field to the cathode is known. (For example, refer to Patent Document 1).
In addition, in connection with this technology, a research example of so-called AFM lithography in which the probe of an atomic force microscope is brought close to the surface of a La 0.8 Ba 0.2 MnO 3 (LBMO) thin film, which is an oxide thin film, has been reported. (For example, refer nonpatent literature 1).
In addition to the above, various studies have been made on microfabrication techniques using an atomic force microscope probe (see, for example, Patent Documents 2 to 4).

特開2005−268724号公報JP 2005-268724 A 特開平10−223609号公報JP-A-10-223609 特開2000−162459号公報JP 2000-162459 A 特開2004−110926号公報JP 2004-110926 A

J.App.Phys.95(2004)7091J.App.Phys.95 (2004) 7091

しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、透明酸化物層の電気抵抗を高めることにより導電体中に半導体領域を作製できるに過ぎず、作製できる電子素子の種類が限定的である。
また、上記非特許文献1では、LBMO薄膜表面に対して、通常のAFM陽極酸化の極性と同じく、探針に薄膜の電位よりも低い電位(マイナス方向)を印加すると、AFMリソグラフィーの制御性が低くなる一方で、薄膜の電位よりも高い電位(プラス方向)に印加すると制御性が高くなるとの報告がなされているが、プラス方向にした場合の表面層の電気抵抗が高くなったのか、低くなったのかの記載は一切なされていない。
また、その他のSPMを用いた陽極酸化微細加工の技術においても、酸化物を低抵抗化する手法については見出されていない。
このため、酸化物を低抵抗化することにより、より簡易な工程でより多様な電子素子を製造する方法の開発が求められている。
However, in the technique described in Patent Document 1, only the semiconductor region can be produced in the conductor by increasing the electrical resistance of the transparent oxide layer, and the types of electronic elements that can be produced are limited.
Further, in Non-Patent Document 1 described above, when a potential (minus direction) lower than the potential of the thin film is applied to the probe like the normal AFM anodizing polarity on the surface of the LBMO thin film, the controllability of AFM lithography is improved. On the other hand, it has been reported that the controllability becomes higher when applied to a potential higher than the potential of the thin film (positive direction). However, the electrical resistance of the surface layer in the positive direction has increased or decreased. No mention is made of whether or not.
Also, no other technique for reducing the resistance of oxide has been found in other anodizing microfabrication techniques using SPM.
For this reason, there is a demand for the development of a method for manufacturing a wider variety of electronic devices by a simpler process by reducing the resistance of the oxide.

本発明は上記に鑑みなされたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明の目的は、酸化物の一部領域又は全領域の比抵抗を低下させることにより、簡易な工程で多様な電子素子を作製できる電子素子基板の製造方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、酸化物の同一層内に様々な比抵抗値を有する領域を隣接して有し、しかも各領域間の界面での不純物による汚染がなく、簡素な構成の多様な酸化物電子デバイスを容易に実現できる電子素子基板を提供することにある。
This invention is made | formed in view of the above, and makes it a subject to achieve the following objectives.
That is, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an electronic element substrate that can manufacture various electronic elements by a simple process by reducing the specific resistance of a partial region or the entire region of an oxide.
Another object of the present invention is to have various regions having various specific resistance values adjacent to each other in the same layer of oxide, and not contaminated by impurities at the interface between the regions. An object of the present invention is to provide an electronic element substrate capable of easily realizing an oxide electronic device.

本発明者は鋭意検討した結果、酸化物の一部領域又は全領域に対し、基板や酸化物の他の部分よりも高い電位を印加する処理により、当該一部領域又は全領域の比抵抗を低下させることができるとの知見を得、この知見に基づき本発明を完成した。
即ち、前記課題を解決するための具体的手段は以下のとおりである。
As a result of intensive studies, the present inventors have determined that the specific resistance of the partial region or the entire region can be increased by applying a higher potential to the partial region or the entire region of the oxide than the other portions of the substrate or the oxide. Based on this knowledge, the present invention was completed.
That is, specific means for solving the above-described problems are as follows.

<1> 少なくとも最表層の一部が比抵抗1×10Ω・cm以下の酸化物からなる基板における前記酸化物の一部領域又は全領域に対し、前記基板の電位よりも高い電位を印加することにより、前記一部領域又は前記全領域の比抵抗を低下させる低抵抗化処理工程を有する電子素子基板の製造方法。 <1> A potential higher than the potential of the substrate is applied to a partial region or the entire region of the oxide in a substrate in which at least a part of the outermost layer is made of an oxide having a specific resistance of 1 × 10 9 Ω · cm or less. A method for manufacturing an electronic element substrate, comprising: a resistance reduction process for reducing the specific resistance of the partial region or the entire region.

<2> 少なくとも最表層の一部が比抵抗1×10Ω・cm以下の酸化物からなる基板における前記酸化物の第1の領域に対し、前記酸化物の前記第1の領域以外の電位よりも高い電位を印加することにより、前記第1の領域の比抵抗を低下させる低抵抗化処理工程と、
前記酸化物の前記第1の領域以外の第2の領域に対し、前記酸化物の前記第2の領域以外の電位よりも低い電位を印加することにより、前記第2の領域の比抵抗を上昇させる高抵抗化処理工程と、
を有し、
前記酸化物の同一領域内に低抵抗領域及び高抵抗領域の少なくとも2種類以上の領域を有する電子素子基板の製造方法。
<2> The potential of the oxide other than the first region with respect to the first region of the oxide in the substrate in which at least a part of the outermost layer is made of an oxide having a specific resistance of 1 × 10 9 Ω · cm or less. Lower resistance treatment step of reducing the specific resistance of the first region by applying a higher potential than
The specific resistance of the second region is increased by applying a potential lower than the potential of the oxide other than the second region to the second region of the oxide other than the first region. A high resistance treatment process,
Have
The manufacturing method of the electronic element substrate which has at least 2 or more types of area | region of a low resistance area | region and a high resistance area | region in the same area | region of the said oxide.

<3> 前記酸化物の同一領域内に、更に、電位印加を行わない領域がある<1>又は<2>に記載の電子素子基板の製造方法。 <3> The method for manufacturing an electronic element substrate according to <1> or <2>, wherein there is a region where no potential is applied in the same region of the oxide.

<4> 前記酸化物が、In、Ga、Zn、Sn、Ti、Ge、Sb、V、Nb、W、及びNiの少なくとも1種の元素を含む酸化物半導体である<1>〜<3>のいずれか1項に記載の電子素子基板の製造方法。 <4> The oxide is an oxide semiconductor containing at least one element of In, Ga, Zn, Sn, Ti, Ge, Sb, V, Nb, W, and Ni. <1> to <3> The manufacturing method of the electronic element board | substrate of any one of these.

<5> 前記酸化物が、a(In)・b(Ga)・c(ZnO)からなるものである<1>〜<4>のいずれか1項に記載の電子素子基板の製造方法。
(ここでa、b、cは、それぞれa≧0、b≧0、c≧0、かつa+b≠0、b+c≠0、c+a≠0である。)
<5> The electronic device according to any one of <1> to <4>, wherein the oxide is made of a (In 2 O 3 ) · b (Ga 2 O 3 ) · c (ZnO). A method for manufacturing a substrate.
(Here, a, b, and c are a ≧ 0, b ≧ 0, c ≧ 0, and a + b ≠ 0, b + c ≠ 0, and c + a ≠ 0, respectively.)

<6> 前記低抵抗化処理工程は、前記酸化物に、導電性材料によって構成された電極を対向又は接触させることにより行う<1>〜<5>のいずれか1項に記載の電子素子基板の製造方法。 <6> The electronic element substrate according to any one of <1> to <5>, wherein the resistance reduction treatment step is performed by causing the oxide made of a conductive material to face or contact the oxide. Manufacturing method.

<7> 前記低抵抗化処理工程で用いる電極は、前記酸化物に対向又は接触させる部分の面積が1×10−15以上である<6>に記載の電子素子基板の製造方法。 <7> The method for manufacturing an electronic element substrate according to <6>, wherein the electrode used in the resistance reduction treatment step has an area of a portion facing or contacting the oxide of 1 × 10 −15 m 2 or more.

<8> 前記低抵抗化処理工程で用いる電極は、前記酸化物に対向又は接触させる部分に多数のナノスケール又はマイクロメータスケールの構造体が設けられている<6>又は<7>に記載の電子素子基板の製造方法。 <8> The electrode used in the low resistance treatment step is described in <6> or <7>, in which a large number of nanoscale or micrometer scale structures are provided in a portion facing or contacting the oxide. A method for manufacturing an electronic element substrate.

<9> 前記高抵抗化処理工程は、前記酸化物に、導電性材料によって構成された電極を対向又は接触させることにより行う<2>〜<8>のいずれか1項に記載の電子素子基板の製造方法。 <9> The electronic element substrate according to any one of <2> to <8>, wherein the resistance increasing treatment step is performed by causing the oxide made of a conductive material to face or contact the oxide. Manufacturing method.

<10> 前記高抵抗化処理工程で用いる電極は、前記酸化物に対向又は接触させる部分の面積が1×10−15以上である<9>に記載の電子素子基板の製造方法。 <10> The method for producing an electronic element substrate according to <9>, wherein the electrode used in the high resistance treatment process has an area of a portion facing or contacting the oxide of 1 × 10 −15 m 2 or more.

<11> 前記高抵抗化処理工程で用いる電極は、前記酸化物に対向又は接触させる部分に多数のナノスケール又はマイクロメータスケールの構造体が設けられている<9>又は<10>に記載の電子素子基板の製造方法。 <11> The electrode used in the high resistance treatment step is described in <9> or <10>, in which a large number of nanoscale or micrometer scale structures are provided in a portion facing or contacting the oxide. A method for manufacturing an electronic element substrate.

<12> 前記低抵抗化処理工程において、前記酸化物の一部領域の比抵抗を低下させることにより薄膜トランジスタのソース電極を形成し、かつ、同一酸化物部位内の別の領域の比抵抗を低下させることによりドレイン電極を形成する<1>〜<11>に記載の電子素子基板の製造方法。 <12> In the low resistance treatment step, the source electrode of the thin film transistor is formed by reducing the specific resistance of a part of the oxide region, and the specific resistance of another region in the same oxide region is reduced. The method for producing an electronic element substrate according to <1> to <11>, wherein the drain electrode is formed by performing the step.

<13> 前記低抵抗化処理工程において、前記酸化物の一部領域の比抵抗を低下させることにより薄膜トランジスタの多角形のソース電極を形成し、かつ、同一酸化物部位内の別の領域の比抵抗を低下させることにより、ソース電極の1辺と平行かつ同じ長さで互いに向かい合う辺を有する多角形のドレイン電極を形成する<1>〜<12>のいずれか1項に記載の電子素子基板の製造方法。 <13> In the low resistance treatment step, the polygonal source electrode of the thin film transistor is formed by reducing the specific resistance of the partial region of the oxide, and the ratio of another region in the same oxide region The electronic element substrate according to any one of <1> to <12>, wherein a polygonal drain electrode having sides that are parallel to one side of the source electrode and have the same length is provided by reducing resistance. Manufacturing method.

<14> 前記ソース電極と前記ドレイン電極の間の領域に対し、前記低抵抗化処理工程の処理又は前記高抵抗化処理工程の処理を施すことにより、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間の領域の酸化物部位の比抵抗を調整して電子チャネルとする<12>又は<13>に記載の電子素子基板の製造方法。 <14> The region between the source electrode and the drain electrode is subjected to the low-resistance treatment process or the high-resistance treatment process so that the region between the source electrode and the drain electrode is processed. <12> or <13> The method for producing an electronic element substrate according to <12>, wherein the electron channel is formed by adjusting the specific resistance of the oxide portion in the region.

<15> 前記低抵抗化処理工程において前記酸化物の2箇所の領域の比抵抗を低下させ、さらに必要に応じて高抵抗化処理工程において同一酸化物部位内の前記2箇所の領域の間の領域の比抵抗を上昇させることにより、キャパシタを形成する<1>〜<11>のいずれか1項に記載の電子素子基板の製造方法。 <15> In the low resistance treatment step, the specific resistance of the two regions of the oxide is reduced, and if necessary, between the two regions in the same oxide portion in the high resistance treatment step. The method for manufacturing an electronic element substrate according to any one of <1> to <11>, wherein the capacitor is formed by increasing a specific resistance of the region.

<16> 前記低抵抗化処理工程において前記酸化物の、対の櫛型の領域の比抵抗を低下させ、さらに必要に応じて高抵抗化処理工程において同一酸化物部位内の櫛型の領域の間の領域の比抵抗を上昇させることにより、対の櫛型電極を形成する<1>〜<11>のいずれか1項に記載の電子素子基板の製造方法。 <16> The specific resistance of the pair of comb-shaped regions of the oxide is reduced in the low-resistance treatment step, and further, if necessary, The method for manufacturing an electronic element substrate according to any one of <1> to <11>, wherein a pair of comb-shaped electrodes is formed by increasing a specific resistance of a region between the electrodes.

<17> 前記低抵抗化処理工程において前記酸化物の複数の領域の比抵抗を低下させ、さらに必要に応じて前記高抵抗化処理工程において同一酸化物部位内の別の複数の領域の比抵抗を上昇させることにより、ストライプ状の電極を形成する<1>〜<11>のいずれか1項に記載の電子素子基板の製造方法。 <17> The specific resistance of the plurality of regions of the oxide is reduced in the low resistance treatment step, and the specific resistance of another region in the same oxide portion in the high resistance treatment step as necessary. The method of manufacturing an electronic element substrate according to any one of <1> to <11>, wherein a stripe-shaped electrode is formed by increasing the height of the substrate.

<18> 少なくとも最表層の一部が比抵抗1×10Ω・cm以下の酸化物からなる基板における同一酸化物部位内に、比抵抗の低い低抵抗領域、比抵抗の高い高抵抗領域、及び前記低抵抗領域と前記高抵抗領域との中間の比抵抗をもつ領域の少なくとも3種類以上の領域を有する電子素子基板。 <18> In the same oxide portion of the substrate having at least a part of the outermost layer made of an oxide having a specific resistance of 1 × 10 9 Ω · cm or less, a low resistance region having a low specific resistance, a high resistance region having a high specific resistance, And an electronic element substrate having at least three types of regions having a specific resistance intermediate between the low resistance region and the high resistance region.

<19> 前記酸化物が、In、Ga、Zn、Sn、Ti、Ge、Sb、V、Nb、W、及びNiの少なくとも1種の元素を含む酸化物半導体である<18>に記載の電子素子基板。 <19> The electron according to <18>, wherein the oxide is an oxide semiconductor containing at least one element of In, Ga, Zn, Sn, Ti, Ge, Sb, V, Nb, W, and Ni. Element substrate.

<20> 前記酸化物が、a(In)・b(Ga)・c(ZnO)からなるものである<18>又は<19>に記載の電子素子基板。
(ここでa、b、cは、それぞれa≧0、b≧0、c≧0、かつa+b≠0、b+c≠0、c+a≠0である。)
<20> The electronic element substrate according to <18> or <19>, wherein the oxide is made of a (In 2 O 3 ) · b (Ga 2 O 3 ) · c (ZnO).
(Here, a, b, and c are a ≧ 0, b ≧ 0, c ≧ 0, and a + b ≠ 0, b + c ≠ 0, and c + a ≠ 0, respectively.)

本発明によれば、酸化物の一部領域又は全領域の比抵抗を低下させることにより、簡易な工程で多様な電子素子を作製できる電子素子基板の製造方法を提供することができる。
また、本発明によれば、酸化物の同一層内に様々な比抵抗値を有する領域を隣接して有し、しかも各領域間の界面での不純物による汚染がなく、簡素な構成の多様な酸化物電子デバイスを容易に実現できる電子素子基板を提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the electronic element board | substrate which can produce a various electronic element with a simple process can be provided by reducing the specific resistance of the partial area | region or all area | region of an oxide.
In addition, according to the present invention, there are adjacent regions having various specific resistance values in the same layer of oxide, and there is no contamination due to impurities at the interface between the regions, and there are various simple configurations. An electronic element substrate capable of easily realizing an oxide electronic device can be provided.

本発明の第1の実施形態の一例を示す製造工程図である。It is a manufacturing process figure which shows an example of the 1st Embodiment of this invention. 図1(D)のA−A断面を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the AA cross section of FIG. 本発明の第1の実施形態の別の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows another example of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の一例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows an example of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の別の一例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows another example of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の別の一例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows another example of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の別の一例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows another example of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態の一例を示す製造工程図である。It is a manufacturing process figure which shows an example of the 2nd Embodiment of this invention. 図8(E)のB−B断面を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the BB cross section of FIG.8 (E). 本発明の第3の実施形態の一例を示す製造工程図である。It is a manufacturing process figure which shows an example of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態の一例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows an example of the 4th Embodiment of this invention. (A)は、本発明の第5の実施形態に用いるパターン電極の一例を示す概略平面図であり、(B)は、(A)のA−A線断面図である。(A) is a schematic plan view which shows an example of the pattern electrode used for the 5th Embodiment of this invention, (B) is the sectional view on the AA line of (A). 本発明の第5の実施形態において、パターン電極を用いて酸化物層に電位を印加する様子の一例を示す概略断面図である。In the 5th Embodiment of this invention, it is a schematic sectional drawing which shows an example of a mode that an electric potential is applied to an oxide layer using a pattern electrode. 本発明の第5の実施形態において、パターン電極を用いて形成された低抵抗パターン領域及び高抵抗パターン領域の一例を示す概略断面図である。In the 5th Embodiment of this invention, it is a schematic sectional drawing which shows an example of the low resistance pattern area | region and high resistance pattern area | region formed using the pattern electrode. (A)は、実験例1における薄膜試料の構成を示す概略断面図であり、(B)は、該試料に対する低抵抗化処理の方法を示す概略断面図であり、(C)は、該試料に対する高抵抗化処理の方法を示す概略断面図であり、(D)は、該試料に対する電流マッピングの方法を示す概略断面図である。(A) is a schematic sectional drawing which shows the structure of the thin film sample in Experimental example 1, (B) is a schematic sectional drawing which shows the method of the resistance reduction process with respect to this sample, (C) is this sample It is a schematic sectional drawing which shows the method of high resistance processing with respect to (D), (D) is a schematic sectional drawing which shows the method of the current mapping with respect to this sample. 実験例1における電流マッピング像である。6 is a current mapping image in Experimental Example 1. 実験例1における、ニードルプローブへの印加電圧とIGZO膜の抵抗値との関係を示すグラフである。6 is a graph showing a relationship between a voltage applied to a needle probe and a resistance value of an IGZO film in Experimental Example 1. (A)は、実験例3における薄膜試料の構成を示す概略断面図であり、(B)は、該試料に対する高抵抗化処理の方法を示す概略断面図であり、(C)は、該試料に対する電流マッピングの方法を示す概略断面図である。(A) is a schematic sectional drawing which shows the structure of the thin film sample in Experimental example 3, (B) is a schematic sectional drawing which shows the method of the high resistance process with respect to this sample, (C) is this sample It is a schematic sectional drawing which shows the method of the current mapping with respect to. (A)は、実験例3におけるAFMトポ像であり、(B)は、実験例3におけるAFM鳥瞰図であり、(C)は、実験例3における電流マッピング像である。(A) is an AFM topo image in Experimental Example 3, (B) is an AFM bird's-eye view in Experimental Example 3, and (C) is a current mapping image in Experimental Example 3. 実験例3におけるSEM像である。It is a SEM image in Experimental example 3. 実験例4における構造体のSEM像(倍率3000倍)である。It is a SEM image (magnification 3000 times) of the structure in Experimental example 4. 実験例4における構造体のSEM像(倍率10000倍)である。It is a SEM image (magnification 10,000 times) of the structure in example 4 of an experiment.

本発明の電子素子基板の製造方法は、少なくとも最表層の一部が比抵抗1×10Ω・cm以下の酸化物からなる基板における前記酸化物の一部領域又は全領域に対し、前記基板の電位よりも高い電位を印加することにより、前記一部領域又は前記全領域の比抵抗を低下させる低抵抗化処理工程を有する。ここで、前記最表層の一部(酸化物)には低抵抗化処理工程を行う領域以外の領域(例えば、後述する高抵抗化処理工程を行う領域や、電位印加を行わない領域)が存在していてもよい。
以下、上記の「前記酸化物の一部領域又は全領域に対し、前記基板の電位よりも高い電位を印加することにより、前記一部領域又は前記全領域の比抵抗を低下させる」という処理を、単に「低抵抗化処理」ということがある。
In the method for manufacturing an electronic element substrate of the present invention, at least a part of the outermost layer is made of an oxide having a specific resistance of 1 × 10 9 Ω · cm or less. A lower resistance treatment step of lowering the specific resistance of the partial region or the entire region by applying a potential higher than the potential. Here, a part of the outermost layer (oxide) has a region other than a region in which the resistance reduction treatment process is performed (for example, a region in which a resistance increase treatment process described later is performed or a region in which no potential application is performed). You may do it.
Hereinafter, the above-mentioned process of “reducing the specific resistance of the partial region or the entire region by applying a potential higher than the potential of the substrate to the partial region or the entire region of the oxide”. May simply be referred to as “resistance reduction processing”.

電子素子基板の製造方法を上記本発明の構成とすることにより、前記酸化物の一部領域又は全領域の比抵抗を低下させることができ、最表層の一部に低抵抗領域を形成できるので、簡易な工程で多様な酸化物電子素子を作製できる。
上記低抵抗化処理工程により酸化物の比抵抗が低下する原因は明らかではないが、上記のような電位を印加することにより、酸化物中の酸素欠損量を増大させられるためと推測される。但し、本発明はこの原因によって限定されることはない。
By making the manufacturing method of an electronic element substrate the above-described configuration of the present invention, the specific resistance of a partial region or the entire region of the oxide can be reduced, and a low resistance region can be formed in a part of the outermost layer. A variety of oxide electronic devices can be manufactured by a simple process.
The reason why the specific resistance of the oxide is reduced by the low resistance treatment step is not clear, but it is presumed that the amount of oxygen deficiency in the oxide can be increased by applying the above potential. However, the present invention is not limited by this cause.

従来の電子素子の製造方法では、電極や絶縁層、半導体層等の各要素ごとに、成膜、レジストパターン形成、エッチング、及びレジストパターン剥離を含むフォトリソ工程の処理を行う必要があり、製造工程が複雑であった。また、上記各要素は、別個の層として形成されるため、寄生容量の問題や、レジストパターンの剥離残りによる各層間の界面汚染の問題があった。
本発明の電子素子基板の製造方法によれば、電位(極性制御も含む)の印加のみにより高抵抗領域と低抵抗領域とを形成できるので、製造工程が簡略化される。また、同一層内に高抵抗領域と低抵抗領域とを形成できるので、界面汚染の問題や寄生容量の問題も低減される。さらに、同一金属元素組成の構成で、半導体層/電極層の界面が形成されることから、理想的なオーミック電極の形成に非常に適している製造方法と考えられる。
In the conventional method of manufacturing an electronic device, it is necessary to perform a photolithography process including film formation, resist pattern formation, etching, and resist pattern peeling for each element such as an electrode, an insulating layer, and a semiconductor layer. Was complicated. Further, since each of the above elements is formed as a separate layer, there are problems of parasitic capacitance and interface contamination between layers due to residual resist pattern peeling.
According to the method for manufacturing an electronic element substrate of the present invention, the high resistance region and the low resistance region can be formed only by applying a potential (including polarity control), so that the manufacturing process is simplified. Further, since the high resistance region and the low resistance region can be formed in the same layer, the problem of interface contamination and the problem of parasitic capacitance are reduced. Furthermore, since the interface of the semiconductor layer / electrode layer is formed with the same metal element composition, it is considered that the manufacturing method is very suitable for forming an ideal ohmic electrode.

本発明の電子素子基板の製造方法の一例として、例えば、半導体層である酸化物層の一部の比抵抗を低下させることにより、半導体層に隣接する電極層を形成することができる。
このようにして、例えば、薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極と、ソース電極及びドレイン電極間に存在する半導体層(チャネル層)と、を同一層内に形成することができる。
また、薄膜トランジスタに限らず、同一層内に、一対の電極と、該一対の電極間に存在する半導体層と、を有する2端子型の電子素子を作製することができる。更に、この半導体層を例えば後述の高抵抗化処理工程によって絶縁化することにより、同一層内に、一対の電極と、該一対の電極間に存在する絶縁層と、を有するキャパシタを作製することもできる。
As an example of the method for manufacturing an electronic element substrate of the present invention, for example, an electrode layer adjacent to a semiconductor layer can be formed by reducing the specific resistance of a part of an oxide layer that is a semiconductor layer.
In this manner, for example, a source electrode and a drain electrode of a thin film transistor and a semiconductor layer (channel layer) existing between the source electrode and the drain electrode can be formed in the same layer.
In addition to a thin film transistor, a two-terminal electronic element including a pair of electrodes and a semiconductor layer existing between the pair of electrodes in the same layer can be manufactured. Further, by insulating the semiconductor layer by, for example, a high resistance process described later, a capacitor having a pair of electrodes and an insulating layer existing between the pair of electrodes in the same layer is manufactured. You can also.

本発明において「(基板の)最表層」とは、基板の厚み方向について、最表面(深さ0nm)から深さ30nmまでの領域を指す。本発明における「最表層」は前記の領域を指す用語であり、独立した層である形態には限定されない。   In the present invention, the “outermost layer (of the substrate)” refers to a region from the outermost surface (depth 0 nm) to the depth 30 nm in the thickness direction of the substrate. The “outermost layer” in the present invention is a term indicating the above-mentioned region, and is not limited to a form that is an independent layer.

本発明の電子素子基板の製造方法は、更に、前記最表層における酸化物の前記低抵抗化処理を行う領域(以下、「第1の領域」ともいう)以外の第2の領域に対し、前記基板における前記酸化物の前記第2の領域以外の電位よりも低い電位を印加することにより、前記第2の領域の比抵抗を上昇させる高抵抗化処理工程を有することが好ましい。
この好ましい形態は、具体的には、少なくとも最表層の一部が比抵抗1×10Ω・cm以下の酸化物からなる基板における前記酸化物の第1の領域に対し、前記酸化物の前記第1の領域以外の電位よりも高い電位を印加することにより、前記第1の領域の比抵抗を低下させる低抵抗化処理工程と、前記酸化物の前記第1の領域以外の第2の領域に対し、前記酸化物の前記第2の領域以外の電位よりも低い電位を印加することにより、前記第2の領域の比抵抗を上昇させる高抵抗化処理工程と、を有し、前記酸化物の同一領域内に低抵抗領域及び高抵抗領域の少なくとも2種類以上の領域を有する電子素子基板を製造する電子素子基板の製造方法である。
以下、上記の「前記酸化物の第1の領域に対し、前記酸化物の前記第1の領域以外の電位よりも高い電位を印加することにより、前記第1の領域の比抵抗を低下させる」という処理を単に「低抵抗化処理」ということがあり、上記の「前記酸化物の前記第1の領域以外の第2の領域に対し、前記酸化物の前記第2の領域以外の電位よりも低い電位を印加することにより、前記第2の領域の比抵抗を上昇させる」という処理を単に「高抵抗化処理」ということがある。
これにより、酸化物の同一領域内に低抵抗領域及び高抵抗領域の少なくとも2種類以上の領域を形成できるので、より多様な酸化物電子素子を作製できる。
The method for manufacturing an electronic element substrate of the present invention further includes the second region other than the region (hereinafter, also referred to as “first region”) for performing the resistance reduction treatment of the oxide in the outermost layer. It is preferable to have a high resistance treatment step of increasing the specific resistance of the second region by applying a potential lower than the potential of the oxide other than the second region of the substrate.
Specifically, this preferable form is such that at least a part of the outermost layer has a specific resistance of 1 × 10 9 Ω · cm or less and the oxide has a first region of the oxide in the substrate. Applying a potential higher than the potential outside the first region to reduce the specific resistance of the first region, and a second region other than the first region of the oxide On the other hand, a high resistance treatment step of increasing the specific resistance of the second region by applying a potential lower than the potential of the oxide other than the second region, and the oxide The electronic element substrate manufacturing method for manufacturing an electronic element substrate having at least two types of regions of a low resistance region and a high resistance region in the same region.
Hereinafter, the above-mentioned "reducing the specific resistance of the first region by applying a potential higher than the potential of the oxide other than the first region to the first region of the oxide" This process may be simply referred to as “resistance reduction treatment”, and the above “the second region of the oxide other than the first region is more than the potential of the oxide other than the second region. The process of “increasing the specific resistance of the second region by applying a low potential” may be simply referred to as “high resistance process”.
Accordingly, since at least two types of regions of the low resistance region and the high resistance region can be formed in the same region of the oxide, a wider variety of oxide electronic devices can be manufactured.

本発明の電子素子基板の製造方法は、更に、前記低抵抗化処理を行う領域及び前記高抵抗化処理を行う領域以外に、電位印加を行わない領域を有することが好ましい。この電位印加を行わない領域は、換言すれば、高抵抗化処理も低抵抗化処理も施されない領域である。
これにより最表層における酸化物を、高抵抗領域と、低抵抗領域と、中間の比抵抗の領域(前記高抵抗領域と前記低抵抗領域との中間の比抵抗を示す領域)と、の少なくとも3種類の比抵抗を有する領域に区画することができるので、任意のデザインで電気抵抗のパターンを形成することができ、より多様な酸化物電子素子を作製できる。
本発明における電子素子基板の具体的形態としては、
(1)最表層における酸化物が、低抵抗化処理を行う領域、高抵抗化処理を行う領域、及び電位印加を行わない領域から構成される形態、
(2)最表層における酸化物が、低抵抗化処理を行う領域及び電位印加を行わない領域から構成される形態、
のいずれであってもよい。
It is preferable that the method for manufacturing an electronic element substrate of the present invention further includes a region where no potential application is performed, in addition to the region where the resistance reduction process is performed and the region where the resistance increase process is performed. In other words, the region where no potential application is performed is a region where neither high resistance treatment nor low resistance treatment is performed.
As a result, at least 3 of the oxide in the outermost layer is divided into a high resistance region, a low resistance region, and an intermediate specific resistance region (region showing an intermediate specific resistance between the high resistance region and the low resistance region). Since it can be divided into regions having various specific resistances, an electric resistance pattern can be formed with an arbitrary design, and a wider variety of oxide electronic devices can be manufactured.
As a specific form of the electronic element substrate in the present invention,
(1) The form in which the oxide in the outermost layer is composed of a region for performing a resistance reduction treatment, a region for performing a resistance enhancement treatment, and a region for not applying a potential,
(2) The form in which the oxide in the outermost layer is composed of a region where the resistance reduction treatment is performed and a region where no potential application is performed,
Any of these may be used.

以下、本発明の電子素子の製造方法の各工程について説明する。   Hereinafter, each process of the manufacturing method of the electronic device of this invention is demonstrated.

(基板)
本発明における基板は、少なくとも最表層の一部が、比抵抗1×10Ω・cm以下の酸化物からなる基板である。
基板としては、少なくとも最表層の一部が前記酸化物で構成されていれば特に制限はなく、前記酸化物からなる基板(基板自体が前記酸化物である形態)であってもよいし、表面層として前記酸化物からなる層(以下、「酸化物層」ともいう)を備えた基板(基板上に表面層として前記酸化物層を形成する形態)であってもよい。
(substrate)
The substrate in the present invention is a substrate in which at least a part of the outermost layer is made of an oxide having a specific resistance of 1 × 10 9 Ω · cm or less.
The substrate is not particularly limited as long as at least a part of the outermost layer is made of the oxide, and may be a substrate made of the oxide (a form in which the substrate itself is the oxide) or a surface. The substrate (form which forms the said oxide layer as a surface layer on a board | substrate) provided with the layer (henceforth an "oxide layer") consisting of the said oxide as a layer may be sufficient.

基板自体が酸化物である形態における基板としては、後述する酸化物から構成される基板を用いることができる。
表面層として酸化物層を備えた形態における基板としては、具体的には、ガラス基板、ポリエチレンナフタレート(PEN)基板、ポリエチレンテレフタレート(PET)基板、ポリカーボネート(PC)基板、ポリイミド(PI)基板等の透明フィルム基板、YSZ基板、サファイア基板、Si基板、GaN基板、金属アルミニウムの表面を湿式陽極酸化処理を施してある陽極酸化アルミ基板などを用いることができる。
いずれの形態の場合においても、基板の厚みは、機械的強度の観点等より、0.1〜10mmが好ましく、0.15〜1mmがより好ましい。
As a substrate in a form in which the substrate itself is an oxide, a substrate composed of an oxide described later can be used.
Specific examples of the substrate in the form having an oxide layer as the surface layer include a glass substrate, a polyethylene naphthalate (PEN) substrate, a polyethylene terephthalate (PET) substrate, a polycarbonate (PC) substrate, and a polyimide (PI) substrate. A transparent film substrate, a YSZ substrate, a sapphire substrate, a Si substrate, a GaN substrate, an anodized aluminum substrate obtained by subjecting the surface of metal aluminum to wet anodizing treatment, or the like can be used.
In any case, the thickness of the substrate is preferably 0.1 to 10 mm, more preferably 0.15 to 1 mm, from the viewpoint of mechanical strength.

(酸化物)
比抵抗1×10Ω・cm以下の酸化物(又は酸化物層)の比抵抗としては、電位印加処理時における局所的な帯電防止等の観点より、1×10Ω・cm以下がより好ましい。
(Oxide)
The specific resistance of an oxide (or oxide layer) having a specific resistance of 1 × 10 9 Ω · cm or less is preferably 1 × 10 4 Ω · cm or less from the viewpoint of local antistaticity during potential application treatment. preferable.

また、基板上に前記酸化物層を形成する方法としては特に限定はなく、スパッタ、プラズマCVD、PLD、真空蒸着、イオンプレーティング等の公知の方法で形成できる。
酸化物層の層厚は、1〜1000nmが好ましく、5〜200nmがより好ましい。
Further, the method for forming the oxide layer on the substrate is not particularly limited, and the oxide layer can be formed by a known method such as sputtering, plasma CVD, PLD, vacuum deposition, or ion plating.
The layer thickness of the oxide layer is preferably 1 to 1000 nm, and more preferably 5 to 200 nm.

また、酸化物層は、公知のパターニング方法によってパターニングされていてもよい。
公知のパターニング方法としては、フォトエッチング(フォトリソグラフィー及びエッチングによりパターニングする方法)、リフトオフ法(レジストパターン形成、成膜、レジストパターン剥離をこの順に行う方法)、マスク成膜法(マスクを介した成膜方法)等の公知の方法が挙げられる。
The oxide layer may be patterned by a known patterning method.
Known patterning methods include photoetching (a method of patterning by photolithography and etching), lift-off method (a method of performing resist pattern formation, film formation, and resist pattern removal in this order), and mask film formation method (a process through a mask). And a known method such as a membrane method).

また、前記比抵抗1×10Ω・cm以下の酸化物(又は酸化物層)の材質としては、低抵抗化の効果をより効果的に得る観点より、In、Ga、Zn、Sn、Ti、Ge、Sb、V、Nb、W、及びNiの少なくとも1種の元素を含む酸化物が好ましい。
In、Ga、Zn、Sn、Ti、Ge、Sb、V、Nb、W、及びNiの少なくとも1種の元素を含む酸化物としては、例えば、ITO(酸化インジウム錫)、IZO(酸化インジウム亜鉛)、ZnO(酸化亜鉛)、IGZO(In、Ga、及びZnを含む酸化物半導体)、IGMO(In、Ga、及びMgを含む酸化物半導体)、TiO(酸化チタン、または微量にNbを含んだ酸化チタン)、NiO(酸化ニッケル)、WO(酸化タングステン)を用いることができる。
また、酸化物(又は酸化物層)の材質としては、低抵抗化の効果をより効果的に得る観点より、酸化物半導体(又は酸化物半導体層)であることが好ましい。
従って、酸化物(又は酸化物層)の材質としては、In、Ga、及びZnの少なくとも1種の元素を含む酸化物半導体(又は酸化物半導体層)が好ましく、具体的には、ZnO又はIGZOがより好ましく、IGZOが特に好ましい。
Moreover, as a material of the oxide (or oxide layer) having a specific resistance of 1 × 10 9 Ω · cm or less, In, Ga, Zn, Sn, Ti, from the viewpoint of more effectively obtaining the effect of reducing the resistance. , Ge, Sb, V, Nb, W, and an oxide containing at least one element of Ni are preferable.
Examples of the oxide containing at least one element of In, Ga, Zn, Sn, Ti, Ge, Sb, V, Nb, W, and Ni include, for example, ITO (indium tin oxide) and IZO (indium zinc oxide). ZnO (zinc oxide), IGZO (oxide semiconductor containing In, Ga, and Zn), IGMO (oxide semiconductor containing In, Ga, and Mg), TiO 2 (titanium oxide, or a small amount of Nb) Titanium oxide), NiO (nickel oxide), WO 3 (tungsten oxide) can be used.
The material of the oxide (or oxide layer) is preferably an oxide semiconductor (or oxide semiconductor layer) from the viewpoint of more effectively obtaining the effect of reducing resistance.
Therefore, the material of the oxide (or oxide layer) is preferably an oxide semiconductor (or oxide semiconductor layer) containing at least one element of In, Ga, and Zn. Specifically, ZnO or IGZO Is more preferable, and IGZO is particularly preferable.

前記IGZOは、一般的には、a(In)・b(Ga)・c(ZnO) (ただしa、b、cは、それぞれa≧0、b≧0、c≧0、かつa+b≠0、b+c≠0、c+a≠0)の組成からなるものである。本発明におけるIGZOとしては、前記a、b、cの範囲の材料系であればよいが、エッチング特性及びデバイス特性の観点からは、aが0.4〜0.9、bが0.1〜0.6、cが0.5〜5.0の範囲が好ましく、aが0.5〜0.9、bが0.1〜0.5、cが0.5〜1.0の範囲がより好ましい。
IGZOの組成比は、RBS(ラザフォード後方散乱)分析法、XRF(蛍光X線分析)等により求めることができる。
The IGZO is generally a (In 2 O 3 ) · b (Ga 2 O 3 ) · c (ZnO) (where a, b and c are a ≧ 0, b ≧ 0 and c ≧ 0, respectively). And a + b ≠ 0, b + c ≠ 0, c + a ≠ 0). The IGZO in the present invention may be a material system in the range of a, b, and c. From the viewpoint of etching characteristics and device characteristics, a is 0.4 to 0.9, and b is 0.1 to 0.1. The range of 0.6 and c is preferably 0.5 to 5.0, the range of a is 0.5 to 0.9, b is 0.1 to 0.5, and c is 0.5 to 1.0. More preferred.
The composition ratio of IGZO can be determined by RBS (Rutherford backscattering) analysis method, XRF (fluorescence X-ray analysis) or the like.

また、IGZO膜は、IGZOの多結晶焼結体をターゲットとして気相成膜法を用いて成膜することが好ましい。気相成膜法の中でも、スパッタリング法及びパルスレーザー蒸着法(PLD法)がより好ましく、量産性の観点から、スパッタリング法が特に好ましい。
なお、スパッタリング法は、IGZOターゲット、Inターゲット、Gaターゲット、及びZnOターゲットを組み合わせて用いる共スパッタ法であってもよい。
また、形成されたIGZO膜は、既述のパターニング方法によりパターニングされていてもよい。
The IGZO film is preferably formed by vapor phase film formation using an IGZO polycrystalline sintered body as a target. Among the vapor phase film forming methods, the sputtering method and the pulse laser deposition method (PLD method) are more preferable, and the sputtering method is particularly preferable from the viewpoint of mass productivity.
Note that the sputtering method may be a co-sputtering method using a combination of an IGZO target, an In 2 O 3 target, a Ga 2 O 3 target, and a ZnO target.
Further, the formed IGZO film may be patterned by the patterning method described above.

<低抵抗化処理工程>
本発明における低抵抗化処理工程は、前記基板の電位よりも高い電位を前記酸化物の一部領域又は全領域に印加することで、前記領域の比抵抗を低下させる工程である。
ここで、電位の印加は、低抵抗化処理を行う領域の電位が前記前記低抵抗化処理を行う領域以外の電位よりも相対的に高くなるように行われていればよく、前記低抵抗化処理を行う領域に正の電位を印加する形態には限定されない。例えば、前記低抵抗化処理を行う領域にグラウンド電位(0V)を印加し、前記低抵抗化処理を行う領域以外に負の電位を印加する形態も含まれる。
<Low resistance treatment process>
The low resistance treatment process in the present invention is a process of reducing the specific resistance of the region by applying a potential higher than the potential of the substrate to a partial region or the entire region of the oxide.
Here, it is sufficient that the potential is applied so that the potential of the region where the resistance reduction treatment is performed is relatively higher than the potential other than the region where the resistance reduction processing is performed. It is not limited to a mode in which a positive potential is applied to a region to be processed. For example, a mode in which a ground potential (0 V) is applied to a region where the resistance reduction process is performed and a negative potential is applied in addition to the area where the resistance reduction process is performed is also included.

前記低抵抗化処理を行う領域の電位と、前記低抵抗化処理を行う領域以外の電位と、の差(電位差)は、比抵抗を低下させる効果をより効果的に得る観点より、100mV以上が好ましく、3000mV以上がより好ましい。
また、電位の印加時間は、1箇所につき0.1〜1000秒が好ましく、5〜100秒がより好ましい。
The difference (potential difference) between the potential of the region where the resistance reduction treatment is performed and the potential other than the region where the resistance reduction treatment is performed is 100 mV or more from the viewpoint of more effectively obtaining the effect of reducing the specific resistance. Preferably, 3000 mV or more is more preferable.
In addition, the potential application time is preferably 0.1 to 1000 seconds and more preferably 5 to 100 seconds per place.

電位の印加方法としては、例えば、導電性材料(例えば、銅やタングステンやSUSなどの金属や、非導電性材料に導電性カーボンなどをコーティングした素材)によって構成された電位印加用電極を、前記低抵抗化処理を行う領域に対向又は接触させることにより行う方法が好適である。
ここで、対向又は接触としては特に限定はないが、電位印加用電極と前記低抵抗化処理を行う領域との最近接距離が0nm以上20nm以下(より好ましくは0nm以上10nm以下)である状態が好ましい。
電位印加用電極としては特に限定はなく、針状の電極であっても、前記低抵抗化処理を行う領域に対向又は接触させる部分の面積が1×10−15以上である電極(例えば、ブロック状の電極)であってもよい。
前記針状の電極としては、走査プローブ顕微鏡(原子間力顕微鏡(AFM)、走査型トンネル顕微鏡(STM)、等)の探針を用いることができる。針状の電極を用いる場合には、前記低抵抗化処理を行う領域内で、該針状の電極を順次走査させながら電位印加を行う。
As a method for applying a potential, for example, a potential applying electrode made of a conductive material (for example, a metal such as copper, tungsten, SUS, or a non-conductive material coated with conductive carbon) is used. A method in which the region for performing the resistance reduction treatment is opposed or brought into contact with the region is suitable.
Here, the facing or contacting is not particularly limited, but the closest distance between the potential applying electrode and the region where the resistance reduction treatment is performed is 0 nm to 20 nm (more preferably 0 nm to 10 nm). preferable.
There is no particular limitation on the potential application electrode. Even in the case of a needle-like electrode, an electrode having an area of 1 × 10 −15 m 2 or more facing or contacting the region to be subjected to the resistance reduction treatment (for example, Or a block-like electrode).
As the needle-like electrode, a probe of a scanning probe microscope (atomic force microscope (AFM), scanning tunneling microscope (STM), etc.) can be used. In the case of using a needle-like electrode, a potential is applied while sequentially scanning the needle-like electrode in the region where the resistance reduction process is performed.

一方、前記「前記低抵抗化処理を行う領域に対向又は接触させる部分の面積が1×10−15以上である電極」は、「針状の電極」に対し、より広い面積に対し同時に電位を印加できる点(即ち、電極を走査させることなく(また、走査させたとしてもわずかな走査距離で)電位を印加できる点)で好適である。このような電極を用いることで、効率良い電位印加を行うことができ、電子素子の製造のスループットが向上する。
前記電極の面積は、電位印加の効率の観点からは、1×10−6以上が好ましい。
また、電位印加の効率の観点からは、前記電極の対向又は接触させる部分の面積を、前記低抵抗化処理を行う領域の面積と同じ面積とすることも好ましい。
On the other hand, the “electrode having an area of 1 × 10 −15 m 2 or more facing or contacting the region to be subjected to the resistance reduction treatment” is simultaneously applied to a wider area than the “needle-shaped electrode”. This is preferable in that a potential can be applied (that is, a potential can be applied without scanning the electrode (and even if scanning is performed with a small scanning distance)). By using such an electrode, it is possible to efficiently apply a potential and improve the throughput of manufacturing an electronic element.
The area of the electrode is preferably 1 × 10 −6 m 2 or more from the viewpoint of potential application efficiency.
From the viewpoint of potential application efficiency, it is also preferable to set the area of the portion facing or contacting the electrode to be the same as the area of the region where the resistance reduction treatment is performed.

更に、前記電極の対向又は接触させる部分には、多数(例えば、密度10本/mm以上1010本/mm以下)のナノスケール又はマイクロメータスケールの構造体(例えば、直径0.01〜10μm、長さ0.01〜10μmの針状構造体)が設けられていてもよい(例えば、後述する実験例4)。
更に、これらの構造体が設けられている領域は、後述する実験例4のような円形の領域である必然性は無く、作製したいデバイスに適応させるべく多角形の領域であっても良い。
このような形態によれば、より効率よく電位を印加できる。
この形態では、例えば針状構造体の先端と前記低抵抗化処理を行う領域との距離を、0nm以上20nm以下(より好ましくは0nm以上10nm以下)として電圧印加を行う形態が好適である。
In addition, a large number (for example, a density of 10 4 / mm 2 or more and 10 10 / mm 2 or less) of nanoscale or micrometer scale structures (for example, a diameter of 0.01) 10 μm and a needle-like structure having a length of 0.01 to 10 μm) may be provided (for example, Experimental Example 4 described later).
Furthermore, the region where these structures are provided is not necessarily a circular region as in Experimental Example 4 described later, and may be a polygonal region so as to be adapted to the device to be manufactured.
According to such a form, a potential can be applied more efficiently.
In this mode, for example, a mode in which a voltage is applied by setting the distance between the tip of the needle-like structure and the region to be subjected to the resistance reduction treatment to 0 nm to 20 nm (more preferably 0 nm to 10 nm) is preferable.

前記低抵抗化処理工程における電位の印加方法のより好ましい形態としては、一方の電位印加用電極(以下、「一方の電極」ともいう)を前記低抵抗化処理を行う領域に対向又は接触させ、かつ、基板の前記低抵抗化処理を行う領域以外の部分のうち少なくとも1部に、他方の電位印加用電極(以下、「他方の電極」ともいう)を対向又は接触させて、前記一方の電極に対し前記他方の電極よりも高い電位を印加する形態である。
電位の印加方法のより具体的な形態としては、
(1)前記一方の電極に正の電位を印加し、前記他方の電極に、負の電位、グラウンド電位(0V)、又は、前記一方の電極に与えた電位よりも小さい正の電位を印加する形態や、
(2)前記一方の電極にグラウンド電位(0V)を印加し、前記他方の電極に負の電位を印加する形態、
が挙げられる。
As a more preferable form of the potential application method in the low resistance treatment step, one potential application electrode (hereinafter also referred to as "one electrode") is opposed or brought into contact with the region for performing the low resistance treatment, In addition, the other electrode for potential application (hereinafter also referred to as “the other electrode”) is opposed to or in contact with at least one part of the substrate other than the region where the resistance reduction treatment is performed, and the one electrode is provided. On the other hand, a higher potential than that of the other electrode is applied.
As a more specific form of the potential application method,
(1) A positive potential is applied to the one electrode, and a negative potential, a ground potential (0 V), or a positive potential smaller than the potential applied to the one electrode is applied to the other electrode. Form,
(2) A mode in which a ground potential (0 V) is applied to the one electrode and a negative potential is applied to the other electrode,
Is mentioned.

前記低抵抗化処理工程の処理を行う雰囲気には特に限定は無いが、前記低抵抗化処理を行う領域の比抵抗を低下させる効果をより効果的に得る観点からは、酸素分圧の低い雰囲気(大気の20%よりも低い雰囲気)や還元性ガス及び、必要に応じ水分を含む雰囲気中で行うことがより好ましい。
還元性ガスとしては、例えば、水素ガス、アルゴンガス、窒素ガス、フォーミグガス等が挙げられる。
There is no particular limitation on the atmosphere in which the low resistance treatment process is performed, but from the viewpoint of more effectively reducing the specific resistance of the region in which the low resistance treatment is performed, an atmosphere having a low oxygen partial pressure. (An atmosphere lower than 20% of the atmosphere), a reducing gas, and more preferably in an atmosphere containing moisture as required.
Examples of the reducing gas include hydrogen gas, argon gas, nitrogen gas, and foaming gas.

<高抵抗化処理工程>
本発明の電子素子の製造方法は、更に、前記基板の最表層の酸化物における前記低抵抗化処理を行う領域以外の第2の領域に、前記酸化物の前記第2の領域以外の電位よりも低い電位を印加することにより、前記第2の領域の比抵抗を上昇させる高抵抗化処理工程を有していてもよい。
ここで、電位の印加は、第2の領域の電位が前記酸化物の前記第2の領域以外の電位よりも相対的に低くなるように行われていればよく、第2の領域に負の電位を印加する形態には限定されず、例えば、第2の領域にグラウンド電位(0V)を印加し、前記第2の領域以外に正の電位を印加する形態も含まれる。
<High resistance treatment process>
In the method for manufacturing an electronic device of the present invention, the oxide in the outermost layer of the substrate may be applied to a second region other than the region where the resistance reduction treatment is performed, from a potential other than the second region of the oxide. Further, a high resistance treatment step for increasing the specific resistance of the second region by applying a low potential may be provided.
Here, it is sufficient that the potential is applied so that the potential of the second region is relatively lower than the potential of the oxide other than the second region, and negative potential is applied to the second region. There is no limitation to the form in which the potential is applied. For example, a form in which a ground potential (0 V) is applied to the second region and a positive potential is applied to other regions than the second region is also included.

上記高抵抗化処理工程により第2の領域の比抵抗が上昇する原因は明らかではないが、上記のような電位を印加することにより、酸化物中の酸素欠損量を減少させられるため、と推測される。但し、本発明はこの原因によって限定されることはない。   The reason why the specific resistance of the second region increases due to the high resistance treatment process is not clear, but it is assumed that the amount of oxygen deficiency in the oxide can be reduced by applying the potential as described above. Is done. However, the present invention is not limited by this cause.

第2の領域の電位と、前記基板の前記第2の領域以外の電位と、の差(電位差)は、比抵抗を上昇させる効果の観点より、100mV以上が好ましく、500mV以上がより好ましい。
また、電位の印加時間は、1箇所につき0.1〜1000秒が好ましく、5〜100秒がより好ましい。
The difference (potential difference) between the potential of the second region and the potential of the substrate other than the second region is preferably 100 mV or more, and more preferably 500 mV or more, from the viewpoint of the effect of increasing the specific resistance.
In addition, the potential application time is preferably 0.1 to 1000 seconds and more preferably 5 to 100 seconds per place.

電位の印加方法としては、例えば、電位印加用電極を前記第2の領域に対向又は接触させることにより行う方法が好適である。
電位印加用電極としては、第2の領域に対向又は接触させる部分として1×10−15以上の面積を有する電極を用いることが好ましい。
対向及び接触の好ましい形態、電位印加用電極の好ましい形態、並びに電極の面積の好ましい範囲等については、既述の低抵抗化処理工程におけるものと同様である。
As a method for applying a potential, for example, a method in which a potential applying electrode is opposed or brought into contact with the second region is suitable.
As the potential application electrode, an electrode having an area of 1 × 10 −15 m 2 or more is preferably used as a portion facing or in contact with the second region.
The preferred form of facing and contacting, the preferred form of the potential application electrode, the preferred range of the area of the electrode, and the like are the same as those in the low resistance treatment step described above.

前記高抵抗化処理工程における電位の印加方法のより好ましい形態としては、一方の電位印加用電極(一方の電極)を前記第2の領域に対向又は接触させ、かつ、基板の第2の領域以外の部分のうち少なくとも1部に、他方の電位印加用電極(他方の電極)を対向又は接触させ、前記一方の電極に対し前記他方の電極よりも低い電位を印加する形態である。
電位の印加方法のより具体的な形態としては、
(1)一方の電極に負の電位を印加し、前記他方の電極に、正の電位、グラウンド電位(0V)、又は、一方の電極に与えた電位よりも大きい(即ち0Vに近い)負の電位とする形態や、
(2)一方の電極をグラウンド電位(0V)とし、前記他方の電極を正の電位とする形態、
が挙げられる。
As a more preferable form of the potential application method in the high resistance treatment process, one potential application electrode (one electrode) is opposed to or in contact with the second region, and other than the second region of the substrate. In this embodiment, the other potential application electrode (the other electrode) is opposed or brought into contact with at least one of the portions, and a potential lower than that of the other electrode is applied to the one electrode.
As a more specific form of the potential application method,
(1) A negative potential is applied to one electrode, and a positive potential, a ground potential (0V), or a negative potential greater than (i.e., close to 0V) applied to one electrode is applied to the other electrode. The form of potential,
(2) A configuration in which one electrode is set to a ground potential (0 V) and the other electrode is set to a positive potential.
Is mentioned.

また、前記高抵抗化処理工程の処理を行う雰囲気には特に限定は無いが、第2の領域の比抵抗を上昇させる効果をより効果的に得る観点からは、酸化性ガス及び、必要に応じ水分を含む雰囲気中で行うことがより好ましい。
酸化性ガスとしては、例えば、酸素ガス、オゾンガス、亜酸化窒素ガス、水蒸気等が挙げられる。
In addition, the atmosphere in which the high-resistance treatment process is performed is not particularly limited, but from the viewpoint of more effectively increasing the specific resistance of the second region, the oxidizing gas and, if necessary, More preferably, it is performed in an atmosphere containing moisture.
Examples of the oxidizing gas include oxygen gas, ozone gas, nitrous oxide gas, and water vapor.

<その他の工程>
本発明の電子素子の製造方法は、必要に応じ、上記以外のその他の工程を有していてもよい。
即ち、本発明の電子素子の製造方法では、目的とする電子素子の製造過程のうちの少なくとも一部に、前記低抵抗化処理工程(及び、必要に応じ前記高抵抗化処理工程)が含まれていればよく、これらの工程に加え、公知の電子素子の製造工程(成膜工程、パターニング工程、洗浄工程、熱処理工程等)が含まれていてもよい。
<Other processes>
The manufacturing method of the electronic device of the present invention may have other steps other than the above as necessary.
That is, in the electronic device manufacturing method of the present invention, at least a part of the target electronic device manufacturing process includes the low-resistance treatment process (and the high-resistance treatment process as necessary). In addition to these processes, a known electronic element manufacturing process (a film forming process, a patterning process, a cleaning process, a heat treatment process, etc.) may be included.

<実施形態>
本発明の電子素子基板の製造方法によれば、薄膜トランジスタ、キャパシタ、高抵抗素子、ストライプ状電極等、種々の電子素子を製造することができる。
以下、本発明の電子素子基板の製造方法の具体的な実施形態について説明する。
<Embodiment>
According to the method for manufacturing an electronic element substrate of the present invention, various electronic elements such as a thin film transistor, a capacitor, a high resistance element, and a striped electrode can be manufactured.
Hereinafter, specific embodiments of the method for manufacturing an electronic element substrate of the present invention will be described.

(薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極の形成)
第1の実施形態として、前記低抵抗化処理工程において前記第1の領域の比抵抗を低下させることにより、薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極を形成する形態が挙げられる。
(Formation of source electrode and drain electrode of thin film transistor)
As a first embodiment, a source electrode and a drain electrode of a thin film transistor are formed by reducing the specific resistance of the first region in the resistance reduction treatment step.

以下、第1の実施形態の一例について、図1(A)〜(D)及び図2を参照しながら説明する。
図1(A)〜(D)は、第1の実施形態の一例である薄膜トランジスタ100の製造方法を概念的に表す製造工程図であり、図2は、製造される薄膜トランジスタ100のA−A断面図である。
Hereinafter, an example of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1A to 1D and FIG.
1A to 1D are manufacturing process diagrams conceptually showing a manufacturing method of a thin film transistor 100 as an example of the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of the thin film transistor 100 to be manufactured. FIG.

まず、図1(A)及び図2に示すように、パターニングされたゲート電極12と、ゲート絶縁膜14と、が設けられた基板10を準備する。
基板10としては、前述のとおりであり好ましい範囲も同様である。
なお、図1(A)〜(D)では、基板の図示を省略してある。
First, as shown in FIGS. 1A and 2, a substrate 10 provided with a patterned gate electrode 12 and a gate insulating film 14 is prepared.
The substrate 10 is as described above, and the preferred range is also the same.
1A to 1D, illustration of the substrate is omitted.

−ゲート電極−
ゲート電極12は、導電性及び耐熱性(500℃以上)を有するものを用い、例えば、Al、Mo、Cr、Ta、Ti、Au、Ag等の金属、Al−Nd、Ag−Pd−Cu等の合金、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)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12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。
ゲート電極12の形成においては、まず、例えば、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、など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基板10上に成膜する。ゲート電極12の厚みは、10nm〜1000nm(より好ましくは50nm〜200nm)とすることが好ましい。
例えば、スパッタ等の手段により、Mo膜、Al膜、Al−Nd膜、又はこれらの積層膜を形成する。
成膜後、例えば、パターニング工程により所定の形状にパターニングを行う。
-Gate electrode-
The gate electrode 12 has conductivity and heat resistance (500 ° C. or higher), for example, Al, Mo, Cr, Ta, Ti, Au, Ag or other metals, Al—Nd, Ag—Pd—Cu, etc. And metal oxide conductive films such as tin oxide, zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), and zinc indium oxide (IZO).
As the gate electrode 12, these conductive films can be used as a single layer structure or a stacked structure of two or more layers.
In the formation of the gate electrode 12, first, for example, a wet method such as a printing method, a coating method, a physical method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a chemical method such as CVD, plasma CVD method, The film is formed on the substrate 10 in accordance with a method appropriately selected in consideration of suitability with the material to be used. The thickness of the gate electrode 12 is preferably 10 nm to 1000 nm (more preferably 50 nm to 200 nm).
For example, a Mo film, an Al film, an Al—Nd film, or a stacked film thereof is formed by means such as sputtering.
After film formation, for example, patterning is performed in a predetermined shape by a patterning process.

−ゲート絶縁膜−
基板10上にゲート電極12を形成した後、ゲート絶縁膜14を形成する。
ゲート絶縁膜14は、絶縁性及び耐熱性(望ましくは、500℃以上)を有するものが好ましく、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少なくとも二つ以上含む絶縁膜としてもよい。
ゲート絶縁膜14も、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、など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基板10上に成膜する。必要に応じ、前述のパターニング工程により所定の形状にパターニングを行う。
−Gate insulation film−
After forming the gate electrode 12 on the substrate 10, the gate insulating film 14 is formed.
The gate insulating film 14 preferably has insulating properties and heat resistance (desirably 500 ° C. or higher). For example, SiO 2 , SiN x , SiON, Al 2 O 3 , Y 2 O 3 , Ta 2 O 5 , An insulating film such as HfO 2 or an insulating film containing at least two of these compounds may be used.
The gate insulating film 14 is also used from a wet system such as a printing system and a coating system, a physical system such as a vacuum deposition method, a sputtering method, and an ion plating method, and a chemical system such as CVD and plasma CVD. A film is formed on the substrate 10 according to a method appropriately selected in consideration of suitability for the material. If necessary, patterning is performed in a predetermined shape by the patterning process described above.

ゲート絶縁膜14の厚みは、リーク電流低減、電圧耐性の向上、駆動電圧の低減等の観点より、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。
ゲート絶縁膜14の形成の具体例としては、膜厚100〜400nmの酸化シリコン(SiO等)、窒化シリコン(SiN等)等の絶縁膜を、スパッタ、CVD等の手段により形成する形態が好適である。
The thickness of the gate insulating film 14 is preferably 10 nm to 10 μm, more preferably 50 nm to 1000 nm, and particularly preferably 100 nm to 400 nm from the viewpoints of reducing leakage current, improving voltage resistance, and reducing driving voltage.
As a specific example of the formation of the gate insulating film 14, there is a mode in which an insulating film such as silicon oxide (SiO 2 or the like) or silicon nitride (SiN x or the like) having a film thickness of 100 to 400 nm is formed by means such as sputtering or CVD. Is preferred.

−活性層(半導体層)−
ゲート絶縁膜14を形成した後、図1(B)に示すように、アイランドパターン状にパターニングされた酸化物半導体層16を形成する(図1(B))。
酸化物半導体層16の好ましい態様は前述のとおりであり、好ましい範囲も同様である。酸化物半導体層16としては、例えば、アモルファスIGZO層やZnO層を用いることができる。
酸化物半導体層16の膜厚は、例えば、5〜100nmである。
-Active layer (semiconductor layer)-
After the gate insulating film 14 is formed, an oxide semiconductor layer 16 patterned into an island pattern is formed as shown in FIG. 1B (FIG. 1B).
The preferred embodiment of the oxide semiconductor layer 16 is as described above, and the preferred range is also the same. As the oxide semiconductor layer 16, for example, an amorphous IGZO layer or a ZnO layer can be used.
The film thickness of the oxide semiconductor layer 16 is, for example, 5 to 100 nm.

−低抵抗化処理工程−
形成された酸化物半導体層16に対し、一対のブロック状電極30(平坦部を有する電位印加用電極)を用いて前述の低抵抗化処理を行う(図1(C))。
具体的には、図1(C)に示すように、酸化物半導体層16表面の第1の領域(後述のソース電極18S及びドレイン電極18Dとなる領域)にブロック状電極30を接触させ、かつ、酸化物半導体層16表面の第1の領域以外の領域の一点P1に、他の電極を接触させて電位印加の準備を行う。なお、一対のブロック状電極30は、それぞれ、直方体の形状の導電体(例えば、銅などの金属)から構成されており、ある一つの面を対象物に対向又は接触させることにより、対象物に対し電位を印加できるように構成されている。
次に、前記一対のブロック状電極30に前記他の電極よりも高い電位を印加する(低抵抗化処理)。なお、一対のブロック状電極30は、互いに同電位である。
この低抵抗化処理により、酸化物半導体層16表面のうち、ブロック状電極30を接触させた領域(第1の領域)の比抵抗が低下する。
-Low resistance treatment process-
The resistance reduction process described above is performed on the formed oxide semiconductor layer 16 using a pair of block-shaped electrodes 30 (potential application electrodes having a flat portion) (FIG. 1C).
Specifically, as shown in FIG. 1C, a block electrode 30 is brought into contact with a first region (a region to be a source electrode 18S and a drain electrode 18D described later) on the surface of the oxide semiconductor layer 16, and The other electrode is brought into contact with one point P1 of the region other than the first region on the surface of the oxide semiconductor layer 16 to prepare for potential application. Each of the pair of block-shaped electrodes 30 is formed of a rectangular parallelepiped conductor (for example, a metal such as copper), and a certain one surface is opposed to or contacted with the object. On the other hand, it is configured so that a potential can be applied.
Next, a potential higher than that of the other electrodes is applied to the pair of block-shaped electrodes 30 (resistance reduction treatment). The pair of block electrodes 30 are at the same potential.
By this low resistance treatment, the specific resistance of the region (first region) in contact with the block electrode 30 on the surface of the oxide semiconductor layer 16 is lowered.

以上により、アイランドパターンに形成された酸化物半導体膜中(即ち、同一酸化物半導体部位中)に、低抵抗化処理が施された第1の領域(比抵抗が低下した第1の領域)として、ソース電極18S及びドレイン電極18Dが形成される(図1(D))。酸化物半導体層16中、ブロック状電極30を接触させなかった領域の比抵抗は変化せず、ソース電極18S及びドレイン電極18Dの間の領域が、薄膜トランジスタのチャネル部17を構成する。このようにして、フォトリソ工程を経ることなく簡易な方法で、チャネル部、ソース電極及びドレイン電極が作製される。
以上により、薄膜トランジスタ100が作製される。
As described above, the oxide semiconductor film formed in the island pattern (that is, in the same oxide semiconductor region) is subjected to the low resistance treatment as the first region (the first region in which the specific resistance is reduced). Then, the source electrode 18S and the drain electrode 18D are formed (FIG. 1D). In the oxide semiconductor layer 16, the specific resistance of the region where the block electrode 30 is not in contact does not change, and the region between the source electrode 18S and the drain electrode 18D forms the channel portion 17 of the thin film transistor. In this manner, the channel portion, the source electrode, and the drain electrode are manufactured by a simple method without going through a photolithography process.
Through the above steps, the thin film transistor 100 is manufactured.

図2は、図1(D)のA−A線断面図である。
図2に示すように、薄膜トランジスタ100は、基板10上に、ゲート電極12と、ゲート絶縁膜14と、ソース電極18S、ドレイン電極18D及びチャネル部17と、を有して構成されている。
ソース電極18S、ドレイン電極18D及びチャネル部17は、同一層内(同一酸化物半導体部位内)に形成されている。詳しくは、酸化物半導体層が、ソース電極18Sとドレイン電極18Dとチャネル部17とに区画された構成となっている。
このため、チャネル部とソース電極及びドレイン電極とを別個の層として設けた場合における界面汚染の問題や、寄生容量の問題が低減される。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
As shown in FIG. 2, the thin film transistor 100 includes a gate electrode 12, a gate insulating film 14, a source electrode 18 </ b> S, a drain electrode 18 </ b> D, and a channel portion 17 on a substrate 10.
The source electrode 18S, the drain electrode 18D, and the channel portion 17 are formed in the same layer (in the same oxide semiconductor region). Specifically, the oxide semiconductor layer is divided into a source electrode 18S, a drain electrode 18D, and a channel portion 17.
For this reason, the problem of interface contamination and the problem of parasitic capacitance when the channel portion and the source and drain electrodes are provided as separate layers are reduced.

以上、第1の実施形態(薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極を形成する形態)の一例を、図1及び図2を参照しながら説明したが、第1の実施形態は図1及び図2で示した例に限定されることはない。
例えば、図2の断面図では、酸化物半導体層の全膜厚分が低抵抗化されてソース電極18S及びドレイン電極18Dが形成された図となっているが、第1の形態では全膜厚分が低抵抗化される形態には限定されず、図3に示す断面図に示すように、酸化物半導体層の膜厚の途中までが低抵抗化される形態であってもよい。
As described above, an example of the first embodiment (formation in which a source electrode and a drain electrode of a thin film transistor are formed) has been described with reference to FIGS. 1 and 2. The first embodiment is illustrated in FIGS. 1 and 2. The examples are not limited.
For example, in the cross-sectional view of FIG. 2, the entire thickness of the oxide semiconductor layer is reduced to form the source electrode 18S and the drain electrode 18D. However, as shown in the cross-sectional view of FIG. 3, a form in which the resistance of the oxide semiconductor layer is partially reduced may be employed.

また、図1(D)においてソース電極18S及びドレイン電極18Dを形成した後、保護膜(SiO、SiN、SiON、有機絶縁膜、等)を形成してもよい。
また、チャネル部を高抵抗化する必要が有る場合には、図1(D)における低抵抗化処理工程の前又は後に、高抵抗化処理工程を設け、チャネル部の高抵抗化処理を行ってもよい。
また、薄膜トランジスタの製造工程として公知の工程(熱処理工程、各種洗浄工程、コンタクトホール形成工程、等)を含んでいてもよい。
In addition, after forming the source electrode 18S and the drain electrode 18D in FIG. 1D, a protective film (SiO 2 , SiN x , SiON, organic insulating film, or the like) may be formed.
In the case where it is necessary to increase the resistance of the channel portion, a high resistance treatment step is provided before or after the low resistance treatment step in FIG. Also good.
In addition, a known process (a heat treatment process, various cleaning processes, a contact hole forming process, etc.) may be included as a manufacturing process of the thin film transistor.

また、上記図1では、一対のブロック状電極を用いた低抵抗化処理により、ソース電極及びドレイン電極を同時に形成したが、ソース電極及びドレイン電極は別個独立の低抵抗化処理により、別個独立に(即ち、タイミングをずらして)形成してもよい。
即ち、酸化物の一部領域の比抵抗を低下させることにより薄膜トランジスタのソース電極を形成し、かつ、同一酸化物部位内(例えば、同一アイランドパターン内)の別の領域の比抵抗を低下させることによりドレイン電極を形成する形態となっていれば、図1(C)に示すような具体的形態には限定されない。
In FIG. 1, the source electrode and the drain electrode are simultaneously formed by the resistance reduction process using a pair of block electrodes. However, the source electrode and the drain electrode are separately and independently formed by the independent resistance reduction process. (In other words, the timing may be shifted).
That is, the source electrode of the thin film transistor is formed by reducing the specific resistance of a partial region of the oxide, and the specific resistance of another region within the same oxide region (for example, within the same island pattern) is reduced. The drain electrode is not limited to a specific form as shown in FIG.

図4は、図1(D)で形成された薄膜トランジスタのソース電極18S、ドレイン電極18D、酸化物半導体層16を膜面側からみた概略平面図である。
ソース電極及びドレイン電極の形状の好ましい形態は、ソース電極18Sが多角形(但し図4の如き四角形には限定されない)であり、かつ、ドレイン電極18Dが、ソース電極18Sの1辺L1と平行かつ同じ長さで互いに向かい合う辺L2を有する多角形(図4の如き四角形には限定されない)である形態である。
4 is a schematic plan view of the source electrode 18S, the drain electrode 18D, and the oxide semiconductor layer 16 of the thin film transistor formed in FIG. 1D as viewed from the film surface side.
A preferred form of the shape of the source electrode and the drain electrode is that the source electrode 18S is polygonal (but not limited to a square as shown in FIG. 4), and the drain electrode 18D is parallel to one side L1 of the source electrode 18S. It is a form that is a polygon (not limited to a quadrangle as in FIG. 4) having sides L2 facing each other with the same length.

また、前記ソース電極と前記ドレイン電極の間の領域に対し、前記低抵抗化処理又は前記高抵抗化処理を施すことにより、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間の領域の酸化物部位の比抵抗を調整して電子チャネルとしてもよい(例えば、図5、6、及び7の概略平面図に示す電子チャネル17A、17B、又は17C)。
この場合、ソース電極とドレイン電極との間の領域の酸化物(例えば、図5〜7に示す電子チャネル17A、17B、又は17C)の比抵抗が、ソース電極及び前記ドレイン電極以外の場所(例えば、図5〜7中の酸化物半導体層16)の比抵抗と異なっている。
In addition, by performing the low resistance treatment or the high resistance treatment on the region between the source electrode and the drain electrode, the ratio of the oxide portion in the region between the source electrode and the drain electrode The resistance may be adjusted to be an electron channel (for example, the electron channel 17A, 17B, or 17C shown in the schematic plan views of FIGS. 5, 6, and 7).
In this case, the specific resistance of the oxide (for example, the electron channel 17A, 17B, or 17C shown in FIGS. 5 to 7) in the region between the source electrode and the drain electrode is a place other than the source electrode and the drain electrode (for example, The specific resistance of the oxide semiconductor layer 16) in FIGS.

また、上記第1の実施形態は、薄膜トランジスタの製造以外にも、2端子半導体素子やキャパシタの製造にも応用できる。
即ち、ゲート電極を設けないこと(即ち、ゲート電極を有しない基板を用いること)以外は上記薄膜トランジスタの作製と同様にして、2端子半導体素子を作製できる。
また、一対の(二つの)ブロック状電極に代えて一つのブロック状電極を用いること以外は上記薄膜トランジスタの作製と同様にして、キャパシタを作製できる。この場合、上記薄膜トランジスタにおけるゲート電極がキャパシタの下部電極を構成し、一つのブロック状電極により低抵抗化処理が施される第1の領域がキャパシタの上部電極を構成する。
The first embodiment can be applied to the manufacture of a two-terminal semiconductor element and a capacitor in addition to the manufacture of a thin film transistor.
That is, a two-terminal semiconductor element can be manufactured in the same manner as the above thin film transistor except that no gate electrode is provided (that is, a substrate having no gate electrode is used).
A capacitor can be manufactured in the same manner as the above thin film transistor except that one block electrode is used instead of the pair of (two) block electrodes. In this case, the gate electrode in the thin film transistor constitutes the lower electrode of the capacitor, and the first region subjected to the resistance reduction treatment by one block electrode constitutes the upper electrode of the capacitor.

(キャパシタの電極の形成)
本発明の電子素子基板の製造方法の第2の実施形態として、前記低抵抗化処理工程において前記第1の領域の比抵抗を低下させることにより、キャパシタの電極を作製する形態が挙げられる。
(Formation of capacitor electrodes)
As a second embodiment of the method for manufacturing an electronic element substrate of the present invention, there is an embodiment in which a capacitor electrode is manufactured by reducing the specific resistance of the first region in the low resistance treatment step.

以下、第2の実施形態の一例について、図8(A)〜(E)及び図9を参照しながら説明する。
図8(A)〜(E)は、第2の実施形態の一例であるキャパシタ200の製造方法を概念的に表す製造工程図であり、図9は、製造されるキャパシタ200のB−B断面図である。
Hereinafter, an example of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 8A to 8E and FIG.
8A to 8E are manufacturing process diagrams conceptually showing a manufacturing method of the capacitor 200 as an example of the second embodiment, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line BB of the manufactured capacitor 200. FIG.

まず、図8(A)及び図9に示すように、絶縁膜114が設けられた基板110を準備する。なお、図8(A)〜(E)では、基板の図示を省略してある。
次に、図8(B)に示すように、絶縁膜114上に酸化物半導体層116を形成する。
ここで、基板110、絶縁膜114、及び酸化物半導体層116は、薄膜トランジスタ100における基板10、ゲート絶縁膜14、及び酸化物半導体層16と同様の構成とすることができる。
First, as shown in FIGS. 8A and 9, a substrate 110 provided with an insulating film 114 is prepared. In FIGS. 8A to 8E, illustration of the substrate is omitted.
Next, as illustrated in FIG. 8B, the oxide semiconductor layer 116 is formed over the insulating film 114.
Here, the substrate 110, the insulating film 114, and the oxide semiconductor layer 116 can have structures similar to those of the substrate 10, the gate insulating film 14, and the oxide semiconductor layer 16 in the thin film transistor 100.

−高抵抗化処理工程−
形成された酸化物半導体層116に対し、一つのブロック状電極120(平坦部を有する電位印加用電極)を用いて前述した高抵抗化処理を行う(図8(C))。
具体的には、図8(C)に示すように、酸化物半導体層16表面の第2の領域(後述の絶縁部117となる領域)に一つのブロック状電極120を接触させ、かつ、酸化物半導体層116表面の第2の領域以外の領域の一点P2に、他の電極を接触させて電位印加の準備を行う。ここで、ブロック状電極120は、酸化物半導体層116を二つの領域に分断するような配置で接触させる。なお、ブロック状電極120としては、薄膜トランジスタ100の作製に用いたブロック状電極30と同様の構成ものを用いることができる。
次に、ブロック状電極120に対し前記他の電極よりも低い電位を印加する(高抵抗化処理)。
この高抵抗化処理により、酸化物半導体層116を二つの領域に分断する第2の領域(ブロック状電極120を接触させた領域)の比抵抗が上昇する。
-High resistance process-
The oxide semiconductor layer 116 thus formed is subjected to the above-described high resistance treatment using one block-shaped electrode 120 (potential application electrode having a flat portion) (FIG. 8C).
Specifically, as shown in FIG. 8C, one block electrode 120 is brought into contact with a second region (a region to be an insulating portion 117 to be described later) on the surface of the oxide semiconductor layer 16, and oxidation is performed. The other electrode is brought into contact with one point P2 of the region other than the second region on the surface of the physical semiconductor layer 116 to prepare for potential application. Here, the block electrode 120 is brought into contact with the oxide semiconductor layer 116 so as to be divided into two regions. Note that as the block electrode 120, the same structure as the block electrode 30 used for manufacturing the thin film transistor 100 can be used.
Next, a potential lower than that of the other electrodes is applied to the block electrode 120 (high resistance treatment).
By this high resistance treatment, the specific resistance of the second region (the region where the block electrode 120 is in contact) that divides the oxide semiconductor layer 116 into two regions is increased.

−低抵抗化処理工程−
高抵抗化処理工程後、引き続き、低抵抗化処理工程を行う(図8(D))。
具体的には、図8(D)に示すように、酸化物半導体層116表面の第1の領域(前記第2の領域によって二つの領域に分断された酸化物半導体層116のそれぞれの領域)に一対のブロック状電極130を接触させ、かつ、酸化物半導体層116表面の第1の領域以外の領域(例えば第2の領域)に、他の電極を接触させて電位印加の準備を行う。なお、ブロック状電極130としては、薄膜トランジスタ100の作製に用いたブロック状電極30と同様の構成ものを用いることができる。
次に、前記一対のブロック状電極130に対し前記他の電極よりも高い電位を印加する(低抵抗化処理)。なお、一対のブロック状電極130は、互いに同電位である。
この低抵抗化処理により、酸化物半導体層116表面のうち、ブロック状電極130を接触させた領域(第1の領域)の比抵抗が低下する。
-Low resistance treatment process-
After the high resistance treatment process, the low resistance treatment process is subsequently performed (FIG. 8D).
Specifically, as shown in FIG. 8D, a first region on the surface of the oxide semiconductor layer 116 (each region of the oxide semiconductor layer 116 divided into two regions by the second region). A pair of block electrodes 130 are brought into contact with each other, and other electrodes are brought into contact with a region other than the first region (for example, the second region) on the surface of the oxide semiconductor layer 116 to prepare for potential application. Note that as the block electrode 130, the same structure as that of the block electrode 30 used for manufacturing the thin film transistor 100 can be used.
Next, a higher potential than the other electrodes is applied to the pair of block-shaped electrodes 130 (low resistance treatment). The pair of block electrodes 130 are at the same potential.
By this resistance reduction treatment, the specific resistance of the region (first region) in contact with the block electrode 130 in the surface of the oxide semiconductor layer 116 is decreased.

以上により、酸化物半導体膜中に、低抵抗化処理が施された第1の領域として、キャパシタ用電極118及びキャパシタ用電極119が形成される(図8(E))。一方、キャパシタ用電極118とキャパシタ用電極119との間には、高抵抗化処理が施された第2の領域として絶縁部117が形成されている。
このようにして、フォトリソ工程を経ることなく簡易な方法で、一対のキャパシタ用電極、及び該キャパシタ用電極間に存在する絶縁部が作製される。
以上により、キャパシタ200が作製される。
Through the above steps, the capacitor electrode 118 and the capacitor electrode 119 are formed in the oxide semiconductor film as the first region subjected to the resistance reduction treatment (FIG. 8E). On the other hand, an insulating portion 117 is formed between the capacitor electrode 118 and the capacitor electrode 119 as a second region subjected to the high resistance treatment.
In this manner, a pair of capacitor electrodes and an insulating portion existing between the capacitor electrodes are manufactured by a simple method without passing through a photolithography process.
As described above, the capacitor 200 is manufactured.

図9は、図8(E)のB−B断面図である。
図9に示すように、キャパシタ200は、基板110上に、絶縁膜114と、一対のキャパシタ用電極118及び119並びに該電極間に存在する絶縁部117と、を有して構成されている。
一対のキャパシタ用電極118及び119並びに該電極間に存在する絶縁部117は、同一層(酸化物半導体層)中に形成されている。詳しくは、酸化物半導体層が、キャパシタ用電極118とキャパシタ用電極119と絶縁部117とに区画された構成となっている。
このため従来、キャパシタ用電極と絶縁部とが別個の層として設けられていたことによる界面汚染の問題等が低減される。
FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
As shown in FIG. 9, the capacitor 200 includes an insulating film 114, a pair of capacitor electrodes 118 and 119, and an insulating portion 117 existing between the electrodes on the substrate 110.
The pair of capacitor electrodes 118 and 119 and the insulating portion 117 existing between the electrodes are formed in the same layer (oxide semiconductor layer). Specifically, the oxide semiconductor layer is divided into a capacitor electrode 118, a capacitor electrode 119, and an insulating portion 117.
For this reason, the problem of interface contamination caused by the conventional provision of the capacitor electrode and the insulating portion as separate layers is reduced.

以上、第2の実施形態(キャパシタの電極を形成する形態)の一例を、図8及び図9を参照しながら説明したが、第2の実施形態は図8及び図9で示した例に限定されることはない。
例えば、上記高抵抗化処理工程は省略することができ、酸化物半導体層116に、低抵抗化処理工程によりキャパシタ用電極118及びキャパシタ用電極119を形成することのみによってもキャパシタを形成できる。
即ち、第2の実施形態は、低抵抗化処理工程において酸化物の2箇所の領域の比抵抗を低下させ、さらに必要に応じて高抵抗化処理工程において同一酸化物部位内(例えば同一のアイランドパターン内)の前記2箇所の領域の間の領域の比抵抗を上昇させることにより、キャパシタを形成する方法であれば特に限定はない。
また、キャパシタの製造工程として公知の工程(熱処理工程、各種洗浄工程、等)を含んでいてもよい。
As described above, the example of the second embodiment (form for forming the electrode of the capacitor) has been described with reference to FIGS. 8 and 9. However, the second embodiment is limited to the example shown in FIGS. It will never be done.
For example, the high resistance process can be omitted, and the capacitor can be formed only by forming the capacitor electrode 118 and the capacitor electrode 119 in the oxide semiconductor layer 116 by the low resistance process.
That is, the second embodiment reduces the specific resistance of two regions of the oxide in the low resistance treatment process, and further, if necessary, in the same oxide region (for example, the same island) in the high resistance treatment process. There is no particular limitation as long as it is a method for forming a capacitor by increasing the specific resistance of the region between the two regions in the pattern).
In addition, a known process (heat treatment process, various cleaning processes, etc.) may be included as a capacitor manufacturing process.

(ストライプ状電極の形成)
第3の実施形態として、前記低抵抗化処理工程において前記第1の領域の比抵抗を低下させることにより、ストライプ状の電極を形成する形態が挙げられる。
図10は、第3の実施形態の一例を概念的に表す製造工程図である。
(Striped electrode formation)
As a third embodiment, there is an embodiment in which a striped electrode is formed by reducing the specific resistance of the first region in the low resistance treatment step.
FIG. 10 is a manufacturing process diagram conceptually showing an example of the third embodiment.

以下、第3の実施形態の一例について、図10(A)〜(C)を参照しながら説明する。
図10(A)〜(C)は、第3の実施形態の一例であるストライプ状電極付き基板300の製造方法を概念的に表す製造工程図である。
Hereinafter, an example of the third embodiment will be described with reference to FIGS.
FIGS. 10A to 10C are manufacturing process diagrams conceptually showing a method of manufacturing the substrate 300 with stripe electrodes, which is an example of the third embodiment.

まず、図10(A)に示すように基板210を準備する。
次に、図10(B)に示すように、基板210上に酸化物半導体層216を形成する。
ここで、基板210及び酸化物半導体層216は、酸化物半導体層をパターニングしないことを除き、薄膜トランジスタ100における基板10及び酸化物半導体層16と同様の構成とすることができる。
First, a substrate 210 is prepared as shown in FIG.
Next, as illustrated in FIG. 10B, the oxide semiconductor layer 216 is formed over the substrate 210.
Here, the substrate 210 and the oxide semiconductor layer 216 can have a structure similar to that of the substrate 10 and the oxide semiconductor layer 16 in the thin film transistor 100 except that the oxide semiconductor layer is not patterned.

−低抵抗化処理工程−
形成された酸化物半導体層216に対し、マルチプローブ電極230を用いて前述の低抵抗化処理を行う(図10(C))。
ここで、マルチプローブ電極230は、図10(C)に示すように、一列に配列された複数の針状電極を備えている。
低抵抗化処理工程は、具体的には、酸化物半導体層216表面に、マルチプローブ電極230の各針状電極先端を接触させ、マルチプローブ電極230全体を矢印Sの方向にスキャンさせながら電位印加を行う。このとき、各針状電極先端には酸化物半導体層216よりも高い電位を印加する。
以上により、酸化物半導体層216上に、ストライプ状の低抵抗領域(ストライプ状電極218)が形成される。このようにしてフォトリソ工程を経ることなく簡易な方法でストライプ状電極が作製される。
-Low resistance treatment process-
The resistance reduction process described above is performed on the formed oxide semiconductor layer 216 using the multi-probe electrode 230 (FIG. 10C).
Here, as shown in FIG. 10C, the multi-probe electrode 230 includes a plurality of needle-like electrodes arranged in a line.
Specifically, in the low resistance treatment process, the surface of the oxide semiconductor layer 216 is brought into contact with the tip of each needle electrode of the multi-probe electrode 230, and a potential is applied while scanning the entire multi-probe electrode 230 in the direction of arrow S. I do. At this time, a potential higher than that of the oxide semiconductor layer 216 is applied to each needle electrode tip.
Thus, a stripe-shaped low resistance region (stripe electrode 218) is formed over the oxide semiconductor layer 216. In this way, a striped electrode is produced by a simple method without going through a photolithography process.

なお、図10(C)では、全針状電極に正の電位を与える場合の一例を表しているが、第3の実施形態はこの一例には限定されない。例えば、隣り合う針状電極に与える電位の極性を変化させる(即ち、正の電位を印加した針状電極の隣の針状電極には、負の電位を印加する)ことで、低抵抗領域と高抵抗領域とが交互に配列されるストライプ状の電極を形成することもできる。
また、低抵抗化処理工程の前又は後に、マルチプローブ電極を用いた高抵抗化処理工程を行うことでも、低抵抗領域と高抵抗領域とが交互に配列されるストライプ状の電極を形成することができる。
即ち、第3の実施形態は、低抵抗化処理工程において前記酸化物の複数の領域の比抵抗を低下させ、さらに必要に応じて高抵抗化処理工程において同一酸化物部位内の別の複数の領域の比抵抗を上昇させることにより、ストライプ状の電極を形成する形態であれば特に限定はない。
FIG. 10C shows an example in which a positive potential is applied to all needle-like electrodes, but the third embodiment is not limited to this example. For example, by changing the polarity of the potential applied to adjacent needle electrodes (that is, applying a negative potential to the needle electrode adjacent to the needle electrode to which a positive potential is applied), It is also possible to form striped electrodes in which high resistance regions are alternately arranged.
In addition, a striped electrode in which low resistance regions and high resistance regions are alternately arranged can be formed by performing a high resistance processing step using a multi-probe electrode before or after the low resistance processing step. Can do.
That is, in the third embodiment, the specific resistance of the plurality of regions of the oxide is reduced in the low resistance treatment step, and further, in the high resistance treatment step, another plurality of different oxides in the same oxide region are provided as necessary. There is no particular limitation as long as the striped electrode is formed by increasing the specific resistance of the region.

以上で形成されたストライプ状電極付き基板は、パッシブマトリクス方式(単純マトリクス方式)の表示装置用の基板として用いることができる。
即ち、ストライプ状電極付き基板を2枚用意し、ストライプ状電極が互いに直交するように(クロスニコル)張り合わせ、間に液晶を介在させることで、パッシブマトリクス方式の液晶表示装置とすることができる。
The substrate with striped electrodes formed as described above can be used as a substrate for a passive matrix (simple matrix) display device.
That is, two substrates with stripe electrodes are prepared, the stripe electrodes are bonded so as to be orthogonal to each other (crossed Nicols), and a liquid crystal is interposed therebetween, whereby a passive matrix liquid crystal display device can be obtained.

(一対の櫛型電極の形成)
第4の実施形態として、前記低抵抗化処理工程において前記酸化物の、対の櫛型の領域の比抵抗を低下させ、さらに必要に応じて高抵抗化処理工程において同一酸化物部位内の櫛型の領域の間の領域の比抵抗を上昇させることにより、対の櫛型電極を形成する形態が挙げられる。
図11は、対の櫛型電極を示す概略平面図である。
図11に示すように、酸化物半導体層316内に(同一酸化物半導体部位に)、低抵抗化処理により形成された、櫛型電極318及び櫛型電極319が相互にかみ合うように配置されている(但し、両者は接触していない)。
必要に応じ、櫛型の領域の間の領域317、及び、酸化物半導体層316のうち電極の周囲の領域の比抵抗を高抵抗化処理により上昇させてもよい。
以上で説明した対の櫛型電極は、例えば、電子素子の電極やキャパシタとして用いることができる。
(Formation of a pair of comb electrodes)
As a fourth embodiment, the specific resistance of the paired comb-shaped region of the oxide is reduced in the low resistance treatment step, and the combs in the same oxide region are further reduced in the high resistance treatment step as necessary. A mode in which a pair of comb-shaped electrodes is formed by increasing the specific resistance of the region between the mold regions is exemplified.
FIG. 11 is a schematic plan view showing a pair of comb-shaped electrodes.
As shown in FIG. 11, the comb-shaped electrode 318 and the comb-shaped electrode 319 formed by the resistance reduction treatment are arranged in the oxide semiconductor layer 316 (in the same oxide semiconductor portion) so as to be engaged with each other. Yes (but they are not in contact).
As necessary, the specific resistance of the region 317 between the comb-shaped regions and the region around the electrode in the oxide semiconductor layer 316 may be increased by high resistance treatment.
The pair of comb-shaped electrodes described above can be used as, for example, an electrode of an electronic element or a capacitor.

(パターン電極を用いた処理方法)
第5の実施形態として、パターン電極を用いることで酸化物半導体層に、少なくとも低抵抗パターン(及び、必要に応じ高抵抗パターン)を形成する方法が挙げられる。
この第5の実施形態の一例を図12〜図14を参照して説明する。
(Treatment method using pattern electrode)
As a fifth embodiment, there is a method of forming at least a low resistance pattern (and a high resistance pattern as necessary) in an oxide semiconductor layer by using a pattern electrode.
An example of the fifth embodiment will be described with reference to FIGS.

図12(A)は、第5の実施形態に用いるパターン電極の一例を示す概略平面図であり、図12(B)は、図12(A)のA−A線断面図である。
図12に示すパターン電極420では、正方形のパターン状の凸部422が格子状に配列されている。
凸部422は、例えば一辺3μmの正方形とすることができる。また、凸部422同士の間隔S(凸部422同士の最近接距離)は、例えば、6μmとすることができる。凸部422の高さhは、例えば100nmとすることができる。
ただし、上記の具体的寸法については一例に過ぎず、ナノまたはマイクロメータースケールであれば特に限定はない。また、パターンの形状も正方形には限定されず、多角形、円形、楕円形、不定形等のあらゆる形状とすることができる。
FIG. 12A is a schematic plan view illustrating an example of a pattern electrode used in the fifth embodiment, and FIG. 12B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
In the pattern electrode 420 shown in FIG. 12, convex portions 422 having a square pattern are arranged in a lattice pattern.
The convex portion 422 can be a square having a side of 3 μm, for example. Further, the interval S between the convex portions 422 (the closest distance between the convex portions 422) can be set to 6 μm, for example. The height h of the convex portion 422 can be set to 100 nm, for example.
However, the specific dimensions described above are merely examples, and there are no particular limitations as long as they are nano or micrometer scales. Also, the shape of the pattern is not limited to a square, and can be any shape such as a polygon, a circle, an ellipse, and an indefinite shape.

図13は、パターン電極を用いて酸化物層に電位を印加する様子の一例を示す概略断面図であり、図14は、パターン電極を用いて形成された低抵抗パターン領域及び高抵抗パターン領域の一例を示す概略断面図である。
図13に示すように、酸化物半導体層440が設けられた下部電極430を準備し、パターン電極420の凸部を酸化物半導体層440に押し当て、酸化物半導体層440の一部領域に、下部電極430よりも高い電位を印加することで、酸化物半導体層に図14に示す低抵抗パターン領域442を形成することができる(低抵抗化処理)。
更に、パターン電極420の凸部422を酸化物半導体層440に押し当て、酸化物半導体層440の一部領域に、下部電極430よりも低い電位を印加することで、酸化物半導体層に図14に示す高抵抗パターン領域446を形成することもできる(高抵抗化処理)。
また、図14に示すように、酸化物半導体層440には、電位印加を行わない領域として、低抵抗パターン領域と高抵抗パターン領域との中間の抵抗を有する領域444が存在していてもよい。
上記低抵抗化処理(及び必要に応じ用いられる高抵抗化処理)では、パターン電極420を、該酸化物半導体層に平行な平面内でXY方向に動かしながら、酸化物半導体層に押し当てる操作及び電位を印加する操作を繰り返し行うことで、酸化物半導体層の広い領域に、周期的な低抵抗パターン領域(及び必要に応じ高抵抗パターン領域)を形成することができる。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing an example of applying a potential to an oxide layer using a pattern electrode, and FIG. 14 shows a low resistance pattern region and a high resistance pattern region formed using the pattern electrode. It is a schematic sectional drawing which shows an example.
As shown in FIG. 13, the lower electrode 430 provided with the oxide semiconductor layer 440 is prepared, the convex portion of the pattern electrode 420 is pressed against the oxide semiconductor layer 440, and a partial region of the oxide semiconductor layer 440 is formed. By applying a potential higher than that of the lower electrode 430, the low resistance pattern region 442 illustrated in FIG. 14 can be formed in the oxide semiconductor layer (low resistance treatment).
Further, the convex portion 422 of the pattern electrode 420 is pressed against the oxide semiconductor layer 440, and a potential lower than that of the lower electrode 430 is applied to a partial region of the oxide semiconductor layer 440, whereby the oxide semiconductor layer is subjected to FIG. It is also possible to form a high resistance pattern region 446 shown in FIG.
As illustrated in FIG. 14, the oxide semiconductor layer 440 may include a region 444 having a resistance between the low resistance pattern region and the high resistance pattern region as a region where no potential application is performed. .
In the low resistance treatment (and the high resistance treatment used as necessary), an operation of pressing the pattern electrode 420 against the oxide semiconductor layer while moving the pattern electrode 420 in the XY direction in a plane parallel to the oxide semiconductor layer; By repeating the operation of applying a potential, a periodic low resistance pattern region (and a high resistance pattern region as necessary) can be formed in a wide region of the oxide semiconductor layer.

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.

〔実験例1〕
実験例1として、低抵抗化処理工程及び高抵抗化処理工程に関する実験を行った。
<薄膜試料の作製>
以下のようにして図15(A)に示す構成の薄膜試料を作製した。
即ち、真空蒸着法により、石英ガラス基板上に、厚さ200nmのAu膜を成膜した。なお、形成したAu膜は、下記IGZO膜への電位印加用の膜である。
このAu膜上に、メタルマスクを用いたスパッタにより、厚さ100nmのIGZO(In:Ga:Zn=1.5:0.5:1)膜を、下地のAu膜の一部が露出するようにパターン状に形成し、薄膜試料とした。
IGZO膜の比抵抗を東陽テクニカ製Resitest8300を用いて測定したところ、2.78×10−3Ω・cmであった。
[Experimental Example 1]
As Experimental Example 1, experiments related to the low resistance treatment process and the high resistance treatment process were performed.
<Preparation of thin film sample>
A thin film sample having the structure shown in FIG. 15A was produced as follows.
That is, an Au film having a thickness of 200 nm was formed on a quartz glass substrate by vacuum deposition. The formed Au film is a film for applying a potential to the following IGZO film.
A 100 nm thick IGZO (In: Ga: Zn = 1.5: 0.5: 1) film is exposed on this Au film by sputtering using a metal mask so that a part of the underlying Au film is exposed. A thin film sample was formed in a pattern.
When the specific resistance of the IGZO film was measured using Resitest8300 manufactured by Toyo Technica, it was 2.78 × 10 −3 Ω · cm.

<低抵抗化処理>
次に、図15(B)に示すように、薄膜試料のAu膜の部分にニードルプローブを接触させ、IGZO膜に原子間力顕微鏡の探針(導電性ダイヤモンドコート)を接触させた。
次に、前記探針をグラウンド(0V)とし、ニードルプローブでAu部分に負バイアス(−4000mV)をかけながら、探針で表面をライン状に走査した(低抵抗化処理)。
<Low resistance treatment>
Next, as shown in FIG. 15B, a needle probe was brought into contact with the Au film portion of the thin film sample, and an atomic force microscope probe (conductive diamond coat) was brought into contact with the IGZO film.
Next, the probe was grounded (0 V), and the surface was scanned in a line with the probe while applying a negative bias (-4000 mV) to the Au portion with the needle probe (resistance reduction treatment).

<高抵抗化処理>
次に、図15(C)に示すように、薄膜試料のAu膜の部分にニードルプローブを接触させ、IGZO膜の前記低抵抗化処理を行った箇所とは異なる箇所に前記原子間力顕微鏡の探針を接触させた。
次に、前記探針をグラウンド(0V)とし、ニードルプローブでAu部分に正バイアス(+1000mV)をかけながら、探針で表面をライン状に走査した(高抵抗化処理)。
<High resistance treatment>
Next, as shown in FIG. 15C, a needle probe is brought into contact with the Au film portion of the thin film sample, and the atomic force microscope is placed at a location different from the location where the resistance reduction treatment of the IGZO film is performed. The probe was brought into contact.
Next, the probe was grounded (0 V), and the surface was scanned in a line with the probe while applying a positive bias (+1000 mV) to the Au portion with the needle probe (high resistance treatment).

<電流マッピング>
次に、図15(D)に示すように、薄膜試料のAu膜の部分にニードルプローブを接触させ、IGZO膜に前記原子間力顕微鏡の探針を接触させた。
前記探針をグラウンド(0V)とし、ニードルプローブでAu部分に正バイアス(+50mV)をかけながら、電流マッピングを行った。
ここで、電流マッピングはPacific Nanotechnology社製 Nano-Rを用いて行った。
<Current mapping>
Next, as shown in FIG. 15D, the needle probe was brought into contact with the Au film portion of the thin film sample, and the probe of the atomic force microscope was brought into contact with the IGZO film.
The probe was grounded (0 V), and current mapping was performed while applying a positive bias (+50 mV) to the Au portion with the needle probe.
Here, current mapping was performed using Nano-R manufactured by Pacific Nanotechnology.

図16に電流マッピング像を示す。
図16中、左側の明線部(領域(B)内)は、上記低抵抗化処理において探針で表面をライン状に走査した跡であり、右側の暗線部(領域(C)内)は、上記高抵抗化処理において探針で表面をライン状に走査した跡である。
また、図16中、明線は背景に比べて比抵抗が低い領域を示しており、暗線は背景に比べて比抵抗が高い領域を示している。
図16に示すように、IGZO膜表面のうちの第1の領域(図16中の明線部)の電位を前記第1の領域以外の電位よりも高くすることにより、前記第1の領域の比抵抗を低下させることができることが確認された。
更に、IGZO膜表面のうちの第2の領域(図16中の暗線部)の電位を前記第2の領域以外の電位よりも低くすることにより、前記第2の領域の比抵抗を上昇させることができることが確認された。
FIG. 16 shows a current mapping image.
In FIG. 16, the bright line portion on the left side (in the region (B)) is a trace of scanning the surface with a probe in the resistance reduction process, and the dark line portion on the right side (in the region (C)) This is a trace of scanning the surface in a line shape with a probe in the high resistance treatment.
In FIG. 16, the bright line indicates a region where the specific resistance is lower than the background, and the dark line indicates a region where the specific resistance is higher than the background.
As shown in FIG. 16, by setting the potential of the first region (the bright line portion in FIG. 16) on the surface of the IGZO film higher than the potential other than the first region, It was confirmed that the specific resistance can be reduced.
Furthermore, the specific resistance of the second region is increased by lowering the potential of the second region (dark line portion in FIG. 16) of the IGZO film surface lower than the potential other than the second region. It was confirmed that

<抵抗値変化の確認>
次に、Pacific Nanotechnology社製 Nano-Rを用い、ニードルプローブへの印加電圧(印加電位)と、IGZO膜の抵抗値と、の関係を調査した。
図17は、ニードルプローブへの印加電圧(印加電位)と、IGZO膜の抵抗値と、の関係を示すグラフである。
図17中、抵抗値[Ω]の数値に関し、記号”E”は、その次に続く数値が10を底とした”べき指数”であることを示し、「”E”及び”べき指数”」で表される数値が、”E”の前の数値に乗算されることを示す。例えば、「1.0E+08」との表記は「1.0×10」であることを示す。
図17に示すように、印加電位を−4000mVとした(即ち、低抵抗化処理を行った)ときは、印加電位0mV(即ち、未処理)のときと比較して、実際にIGZO膜の抵抗値が低下していた。
一方、印加電位を+1000mVとした(即ち、高抵抗化処理を行った)ときは、印加電位0mV(即ち、未処理)のときと比較して、実際にIGZO膜の抵抗値が上昇していた。
<Confirmation of resistance value change>
Next, the relationship between the applied voltage (applied potential) to the needle probe and the resistance value of the IGZO film was investigated using Nano-R manufactured by Pacific Nanotechnology.
FIG. 17 is a graph showing the relationship between the applied voltage (applied potential) to the needle probe and the resistance value of the IGZO film.
In FIG. 17, regarding the value of the resistance value [Ω], the symbol “E” indicates that the following value is a “power index” with 10 as the base, and “E” and “power index” ”. The numerical value represented by “E” is multiplied by the numerical value before “E”. For example, the notation “1.0E + 08” indicates “1.0 × 10 8 ”.
As shown in FIG. 17, when the applied potential is set to −4000 mV (that is, the resistance reduction treatment is performed), the resistance of the IGZO film is actually compared with the applied potential of 0 mV (that is, untreated). The value was decreasing.
On the other hand, the resistance value of the IGZO film actually increased when the applied potential was +1000 mV (i.e., the high resistance treatment was performed) compared to the applied potential of 0 mV (i.e., untreated). .

〔実験例2〕
実験例1のIGZO膜を下記表1に示す各種の膜に変更した以外は実験例1と同様にして、低抵抗化処理及び高抵抗化処理の実験を行った。
実験例1のIGZO膜の評価結果も合わせ、評価結果を下記表1に示す。
[Experimental example 2]
Experiments for resistance reduction and resistance increase were performed in the same manner as in Experiment 1 except that the IGZO film in Experiment 1 was changed to various films shown in Table 1 below.
The evaluation results of the IGZO film of Experimental Example 1 are also shown, and the evaluation results are shown in Table 1 below.

表1中、「導体」とは1.0×10−3Ω・cm未満の状態を指し、「半導体」とは比抵抗1.0×10−3Ω・cm以上1×10Ω・cm以下の状態を指し、「絶縁体」とは比抵抗が1.0×10Ω・cmより大きい状態を指す。 In Table 1, “conductor” refers to a state of less than 1.0 × 10 −3 Ω · cm, and “semiconductor” refers to a specific resistance of 1.0 × 10 −3 Ω · cm to 1 × 10 9 Ω · cm. The following states are indicated, and “insulator” indicates a state where the specific resistance is greater than 1.0 × 10 9 Ω · cm.

表1に示すように、比抵抗1×10Ω・cm以下の酸化物では、第1の領域に対し前記第1の領域以外の電位(−4000mV)よりも高い電位(0V)を印加する処理(低抵抗化処理)により、前記第1の領域の比抵抗を低下させることができることが確認された。
更に、比抵抗1×10Ω・cm以下の酸化物では、第2の領域に対し前記第2の領域以外の電位(+1000mV)よりも低い電位(0V)を印加する処理(高抵抗化処理)により、前記第2の領域の比抵抗を上昇させることができることも確認された。
従って、少なくとも低抵抗化処理(更に必要に応じ高抵抗化処理)により、当該酸化膜を、少なくとも2種類以上の比抵抗領域(例えば、高抵抗領域、低抵抗領域、及び中間の抵抗の3種類の比抵抗領域)に区画することができ、任意のデザインで電気抵抗のパターンを形成することができ、多様な電子素子を作製できることが確認された。
As shown in Table 1, in an oxide having a specific resistance of 1 × 10 9 Ω · cm or less, a potential (0 V) higher than a potential (−4000 mV) other than the first region is applied to the first region. It was confirmed that the specific resistance of the first region can be reduced by the processing (resistance reduction processing).
Further, in the case of an oxide having a specific resistance of 1 × 10 9 Ω · cm or less, a treatment (high resistance treatment) in which a potential (0 V) lower than a potential (+1000 mV) other than the second region is applied to the second region. ), It was also confirmed that the specific resistance of the second region can be increased.
Therefore, at least two types of specific resistance regions (for example, a high resistance region, a low resistance region, and an intermediate resistance) are formed on the oxide film by at least a low resistance treatment (and a high resistance treatment if necessary). It was confirmed that a variety of electronic devices can be manufactured by forming an electric resistance pattern with an arbitrary design.

〔実験例3〕
実験例3(参考実験)として、実験例1よりも広い面積を高抵抗化処理する実験を行った。
まず、図18(A)に示す構成の薄膜試料を作製した。
即ち、石英ガラス基板上に、実験例1と同様の厚さ100nmのIGZO膜を形成し、薄膜試料とした。
[Experimental Example 3]
As Experimental Example 3 (reference experiment), an experiment was performed in which a larger area than Experimental Example 1 was subjected to high resistance treatment.
First, a thin film sample having the structure shown in FIG.
That is, an IGZO film having a thickness of 100 nm similar to that of Experimental Example 1 was formed on a quartz glass substrate to obtain a thin film sample.

次に、図18(B)に示すように、IGZO膜の一箇所にニードルプローブを接触させ、別の箇所に原子間力顕微鏡の探針(導電性ダイヤモンドコート)を接触させた。
次に、探針をグラウンド(0V)とし、ニードルプローブに正バイアス(+5000mV)をかけながら、探針で表面の5μm□の領域を走査した(高抵抗化処理)。
Next, as shown in FIG. 18B, a needle probe was brought into contact with one part of the IGZO film, and a probe (conductive diamond coat) of an atomic force microscope was brought into contact with another part.
Next, the probe was grounded (0 V), and a 5 μm square region on the surface was scanned with the probe while applying a positive bias (+5000 mV) to the needle probe (high resistance treatment).

次に、ニードルプローブのバイアスを+500mVとし、電流値を測定しながら表面の10μm□の領域(高抵抗化処理を行った5μm□の領域を含む領域)を探針で走査した(電流マッピング)。
また、高抵抗化処理が行われたIGZO膜表面を、原子間力顕微鏡(AFM)及び走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察した。
Next, the bias of the needle probe was set to +500 mV, and a 10 μm square region (a region including a 5 μm square region subjected to high resistance treatment) was scanned with a probe while measuring the current value (current mapping).
Further, the surface of the IGZO film subjected to the high resistance treatment was observed with an atomic force microscope (AFM) and a scanning electron microscope (SEM).

図19(A)は、AFMトポ像であり、図19(B)はAFM鳥瞰図であり、図19(C)は電流マッピング像である。
図20はSEM像である。
19A is an AFM toppo image, FIG. 19B is an AFM bird's eye view, and FIG. 19C is a current mapping image.
FIG. 20 is an SEM image.

図19(C)に示すように、探針によって走査した5μm□の領域では、全域に渡り均一に比抵抗が上昇していた。
この結果より、例えば、5μm□の平坦部を有するブロック状電極の該平坦部を、IGZO等の酸化物表面に対向又は接触させることにより、効率よく(電極を走査することなく)5μm□の領域の比抵抗を上昇させることができると考えられる。
更に、高抵抗化処理の場合と同様に、低抵抗化処理においても、平坦部を有するブロック状電極の該平坦部を、IGZO等の酸化物表面に対向又は接触させることにより、効率よく(電極を走査することなく)比抵抗を低下させることができると考えられる。
As shown in FIG. 19C, in the 5 μm square region scanned by the probe, the specific resistance increased uniformly over the entire region.
From this result, for example, by making the flat part of the block-like electrode having a flat part of 5 μm square face or contact an oxide surface such as IGZO, a region of 5 μm square can be efficiently obtained (without scanning the electrode). It is considered that the specific resistance can be increased.
Furthermore, as in the case of the high resistance treatment, even in the low resistance treatment, the flat portion of the block-like electrode having a flat portion can be efficiently (electrode) by facing or contacting an oxide surface such as IGZO. It is believed that the specific resistance can be reduced (without scanning the

〔実験例4〕
低抵抗化処理又は高抵抗化処理に用いる電極の一例として、これらの処理を行おうとする酸化物表面に対して対向させる面に多数のナノスケール又はマイクロメータスケールの構造体を有する電極を作製した。
作製した電極の構造は、GaN基板表面(電極表面)にZnOナノロッド(構造体)がパターン状に密集して生えている構造である。このような電極を用いることで、低抵抗化処理又は高抵抗化処理をより効率よく行うことができる。
図21は作製した電極を倍率3000倍で撮影したSEM写真であり、図22は同じ電極を倍率10000倍で撮影したSEM写真である。
図21及び図22に示すように、GaN基板表面における複数の円形パターン(直径6.5μmの円形パターン)内に、直径数十nm程度、長さ約2μmのZnOナノロッドが密集して生えている。
[Experimental Example 4]
As an example of an electrode used for the low resistance treatment or the high resistance treatment, an electrode having a large number of nanoscale or micrometer scale structures on the surface opposed to the oxide surface to be subjected to these treatments was manufactured. .
The structure of the fabricated electrode is a structure in which ZnO nanorods (structures) are densely grown in a pattern on the GaN substrate surface (electrode surface). By using such an electrode, the resistance reduction process or the resistance increase process can be performed more efficiently.
FIG. 21 is an SEM photograph obtained by photographing the produced electrode at a magnification of 3000 times, and FIG. 22 is an SEM photograph obtained by photographing the same electrode at a magnification of 10,000 times.
As shown in FIGS. 21 and 22, ZnO nanorods having a diameter of about several tens of nanometers and a length of about 2 μm are densely grown in a plurality of circular patterns (circular patterns having a diameter of 6.5 μm) on the surface of the GaN substrate. .

上記GaN基板上にZnOナノロッドを有する構成の電極は、以下のようにして作製した。
まず、レジストをコートしたGaN基板上に、フォトリソ法によって直径6.5μmの複数の円形パターン(レジストを除去した部分)を形成した。次に、Auを真空蒸着により3nm成膜し、次いでリフトオフすることで、GaN基板上に直径6.5μm、厚み3nmの複数のAuの円形パターンを形成した。
次に、Auパターンを設けたGaN基板を窒素雰囲気中で10分間、1000℃で焼成した後、化学気相輸送法によりZnOのナノロッドをAuパターン部分に成長させた。化学気相輸の実験手順は次の通りである。
まず、材料となるZnOとCの混合粉末(モル比1:1)をアルミナ製のボートに乗せて両端開放の石英ガラス管の一端に設置し、アルミナボートから約30センチ離れた位置に先述のGaN基板を設置した。次にこの石英ガラス管を横型CVD装置(フラップテクノロジー社製)に挿入し、アルゴンと酸素(1%)を流してロータリーポンプで真空引きしながら(全圧0.3kPa)、材料部分を1050℃で1時間加熱した。その後、自然冷却させてから、GaN基板を取り出した。
取り出したGaN基板のナノロッド形成面側をSEMで観察したところ、図21及び図22に示すZnOのナノロッドが確認できた。
The electrode having the ZnO nanorods on the GaN substrate was produced as follows.
First, a plurality of circular patterns with a diameter of 6.5 μm (portions where the resist was removed) were formed on a GaN substrate coated with a resist by photolithography. Next, Au was deposited in a thickness of 3 nm by vacuum deposition, and then lifted off to form a plurality of Au circular patterns having a diameter of 6.5 μm and a thickness of 3 nm on the GaN substrate.
Next, after the GaN substrate provided with the Au pattern was baked at 1000 ° C. for 10 minutes in a nitrogen atmosphere, ZnO nanorods were grown on the Au pattern portion by a chemical vapor transport method. The experimental procedure for chemical vapor transport is as follows.
First, a mixed powder of ZnO and C (molar ratio 1: 1) as a material was placed on an alumina boat and installed at one end of a quartz glass tube open at both ends, and the above-mentioned position was about 30 cm away from the alumina boat. A GaN substrate was installed. Next, this quartz glass tube was inserted into a horizontal CVD apparatus (manufactured by Flap Technology Co., Ltd.), and argon and oxygen (1%) were allowed to flow, and a vacuum was drawn with a rotary pump (total pressure 0.3 kPa). For 1 hour. Then, after naturally cooling, the GaN substrate was taken out.
When the nanorod forming surface side of the extracted GaN substrate was observed with an SEM, ZnO nanorods shown in FIGS. 21 and 22 were confirmed.

10、110、210 基板
12 ゲート電極
14 ゲート絶縁膜
16、116、216 酸化物半導体層
17 チャネル部
18S ソース電極
18D ドレイン電極
30、120、130 ブロック状電極
100 薄膜トランジスタ
114 絶縁膜
117 絶縁部
118 キャパシタ用電極
119 キャパシタ用電極
200 キャパシタ
218 ストライプ状電極
230 マルチプローブ電極
300 ストライプ状電極付き基板
10, 110, 210 Substrate 12 Gate electrode 14 Gate insulating films 16, 116, 216 Oxide semiconductor layer 17 Channel portion 18S Source electrode 18D Drain electrodes 30, 120, 130 Block electrode 100 Thin film transistor 114 Insulating film 117 Insulating portion 118 For capacitor Electrode 119 Capacitor electrode 200 Capacitor 218 Striped electrode 230 Multi-probe electrode 300 Substrate with striped electrode

Claims (20)

少なくとも最表層の一部が比抵抗1×10Ω・cm以下の酸化物からなる基板における前記酸化物の一部領域又は全領域に対し、前記基板の電位よりも高い電位を印加することにより、前記一部領域又は前記全領域の比抵抗を低下させる低抵抗化処理工程を有する電子素子基板の製造方法。 By applying a potential higher than the potential of the substrate to a partial region or the entire region of the oxide in a substrate in which at least a part of the outermost layer is made of an oxide having a specific resistance of 1 × 10 9 Ω · cm or less. A method for manufacturing an electronic element substrate, comprising a resistance reduction process for reducing the specific resistance of the partial region or the entire region. 少なくとも最表層の一部が比抵抗1×10Ω・cm以下の酸化物からなる基板における前記酸化物の第1の領域に対し、前記酸化物の前記第1の領域以外の電位よりも高い電位を印加することにより、前記第1の領域の比抵抗を低下させる低抵抗化処理工程と、
前記酸化物の前記第1の領域以外の第2の領域に対し、前記酸化物の前記第2の領域以外の電位よりも低い電位を印加することにより、前記第2の領域の比抵抗を上昇させる高抵抗化処理工程と、
を有し、
前記酸化物の同一領域内に低抵抗領域及び高抵抗領域の少なくとも2種類の領域を有する電子素子基板の製造方法。
At least a part of the outermost layer is higher than the potential of the oxide other than the first region with respect to the first region of the oxide in the substrate made of an oxide having a specific resistance of 1 × 10 9 Ω · cm or less. A resistance reduction treatment step of reducing the specific resistance of the first region by applying a potential;
The specific resistance of the second region is increased by applying a potential lower than the potential of the oxide other than the second region to the second region of the oxide other than the first region. A high resistance treatment process,
Have
The manufacturing method of the electronic element substrate which has at least 2 types of area | regions, a low resistance area | region and a high resistance area | region, in the same area | region of the said oxide.
前記酸化物の同一領域内に、更に、電位印加を行わない領域がある請求項1又は請求項2に記載の電子素子基板の製造方法。   The method for manufacturing an electronic element substrate according to claim 1, wherein there is a region where no potential is applied in the same region of the oxide. 前記酸化物が、In、Ga、Zn、Sn、Ti、Ge、Sb、V、Nb、W、及びNiの少なくとも1種の元素を含む酸化物半導体である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電子素子基板の製造方法。   The oxide is an oxide semiconductor containing at least one element of In, Ga, Zn, Sn, Ti, Ge, Sb, V, Nb, W, and Ni. The manufacturing method of the electronic element board | substrate of 1 item | term. 前記酸化物が、a(In)・b(Ga)・c(ZnO)からなるものである請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電子素子基板の製造方法。
(ここでa、b、cは、それぞれa≧0、b≧0、c≧0、かつa+b≠0、b+c≠0、c+a≠0である。)
The oxide is, a (In 2 O 3) · b (Ga 2 O 3) · c production of electronic device substrate according to any one of claims 1 to 4 is made of a (ZnO) Method.
(Here, a, b, and c are a ≧ 0, b ≧ 0, c ≧ 0, and a + b ≠ 0, b + c ≠ 0, and c + a ≠ 0, respectively.)
前記低抵抗化処理工程における電位の印加は、前記酸化物に、導電性材料によって構成された電極を対向又は接触させることにより行う請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の電子素子基板の製造方法。   The electronic device according to any one of claims 1 to 5, wherein the application of the potential in the resistance reduction treatment step is performed by causing an electrode made of a conductive material to face or contact the oxide. A method for manufacturing a substrate. 前記低抵抗化処理工程で用いる電極は、前記酸化物に対向又は接触させる部分の面積が1×10−15以上である請求項6に記載の電子素子基板の製造方法。 The method of manufacturing an electronic element substrate according to claim 6, wherein the electrode used in the low resistance treatment step has an area of a portion facing or contacting the oxide of 1 × 10 −15 m 2 or more. 前記低抵抗化処理工程で用いる電極は、前記酸化物に対向させる部分に多数のナノスケール又はマイクロメータスケールの構造体が設けられている請求項6又は請求項7に記載の電子素子基板の製造方法。   8. The electronic device substrate according to claim 6 or 7, wherein the electrode used in the low resistance treatment step is provided with a number of nanoscale or micrometer scale structures in a portion facing the oxide. Method. 前記高抵抗化処理工程における電位の印加は、前記酸化物に、導電性材料によって構成された電極を対向又は接触させることにより行う請求項2〜請求項8のいずれか1項に記載の電子素子基板の製造方法。   The electronic device according to any one of claims 2 to 8, wherein the application of the potential in the high resistance treatment process is performed by causing the electrode made of a conductive material to face or contact the oxide. A method for manufacturing a substrate. 前記高抵抗化処理工程で用いる電極は、前記酸化物に対向又は接触させる部分の面積が1×10−15以上である請求項9に記載の電子素子基板の製造方法。 10. The method of manufacturing an electronic element substrate according to claim 9, wherein the electrode used in the high resistance treatment step has an area of a portion facing or contacting the oxide of 1 × 10 −15 m 2 or more. 前記高抵抗化処理工程で用いる電極は、前記酸化物に対向又は接触させる部分に多数のナノスケール又はマイクロメータスケールの構造体が設けられている請求項9又は請求項10に記載の電子素子基板の製造方法。   11. The electronic device substrate according to claim 9, wherein the electrode used in the high resistance treatment process is provided with a large number of nanoscale or micrometer scale structures in a portion facing or contacting the oxide. Manufacturing method. 前記低抵抗化処理工程において、前記酸化物の一部領域の比抵抗を低下させることにより薄膜トランジスタのソース電極を形成し、かつ、同一酸化物部位内の別の領域の比抵抗を低下させることによりドレイン電極を形成する請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の電子素子基板の製造方法。   In the low resistance treatment step, by forming a source electrode of the thin film transistor by reducing a specific resistance of a partial region of the oxide, and by reducing a specific resistance of another region in the same oxide region The method for manufacturing an electronic element substrate according to claim 1, wherein a drain electrode is formed. 前記低抵抗化処理工程において、前記酸化物の一部領域の比抵抗を低下させることにより薄膜トランジスタの多角形のソース電極を形成し、かつ、同一酸化物部位内の別の領域の比抵抗を低下させることにより、ソース電極の1辺と平行かつ同じ長さで互いに向かい合う辺を有する多角形のドレイン電極を形成する請求項1〜請求項12のいずれか1項に記載の電子素子基板の製造方法。   In the low resistance treatment step, the polygonal source electrode of the thin film transistor is formed by lowering the specific resistance of the partial region of the oxide, and the specific resistance of another region within the same oxide portion is lowered. The method of manufacturing an electronic element substrate according to claim 1, wherein a polygonal drain electrode having sides that are parallel to and have the same length as one side of the source electrode is formed. . 前記ソース電極と前記ドレイン電極の間の領域に対し、前記低抵抗化処理工程の処理又は前記高抵抗化処理工程の処理を施すことにより、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間の領域の酸化物部位の比抵抗を調整して電子チャネルとする請求項12又は請求項13に記載の電子素子基板の製造方法。   The region between the source electrode and the drain electrode is oxidized by subjecting the region between the source electrode and the drain electrode to the low resistance treatment step or the high resistance treatment step. The method for manufacturing an electronic element substrate according to claim 12 or 13, wherein a specific resistance of an object part is adjusted to form an electronic channel. 前記低抵抗化処理工程において前記酸化物の2箇所の領域の比抵抗を低下させ、さらに必要に応じて前記高抵抗化処理工程において同一酸化物部位内の前記2箇所の領域の間の領域の比抵抗を上昇させることにより、キャパシタを形成する請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の電子素子基板の製造方法。   In the low resistance treatment step, the specific resistance of the two regions of the oxide is reduced, and if necessary, the region between the two regions in the same oxide region in the high resistance treatment step. The method for manufacturing an electronic element substrate according to claim 1, wherein a capacitor is formed by increasing a specific resistance. 前記低抵抗化処理工程において前記酸化物の、対の櫛型の領域の比抵抗を低下させ、さらに必要に応じて前記高抵抗化処理工程において同一酸化物部位内の櫛型の領域の間の領域の比抵抗を上昇させることにより、対の櫛型電極を形成する請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の電子素子基板の製造方法。   The specific resistance of the pair of comb-shaped regions of the oxide is reduced in the low-resistance treatment step, and further, if necessary, between the comb-shaped regions in the same oxide portion in the high-resistance treatment step. The method for manufacturing an electronic element substrate according to claim 1, wherein a pair of comb-shaped electrodes is formed by increasing a specific resistance of the region. 前記低抵抗化処理工程において前記酸化物の複数の領域の比抵抗を低下させ、さらに必要に応じて前記高抵抗化処理工程において同一酸化物部位内の別の複数の領域の比抵抗を上昇させることにより、ストライプ状の電極を形成する請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の電子素子基板の製造方法。   In the low resistance treatment step, the specific resistance of the plurality of regions of the oxide is reduced, and further, in the high resistance treatment step, the specific resistance of another plurality of regions in the same oxide region is increased as necessary. The manufacturing method of the electronic element board | substrate of any one of Claims 1-11 which forms a striped electrode by this. 少なくとも最表層の一部が比抵抗1×10Ω・cm以下の酸化物からなる基板における同一酸化物部位内に、比抵抗の低い低抵抗領域、比抵抗の高い高抵抗領域、及び前記低抵抗領域と前記高抵抗領域との中間の比抵抗をもつ領域の少なくとも3種類以上の領域を有する電子素子基板。 At least a part of the outermost layer has a low resistance region having a low specific resistance, a high resistance region having a high specific resistance, and the low resistance in the same oxide portion of the substrate having an oxide having a specific resistance of 1 × 10 9 Ω · cm or less. An electronic element substrate having at least three types of regions having a specific resistance intermediate between a resistance region and the high resistance region. 前記酸化物が、In、Ga、Zn、Sn、Ti、Ge、Sb、V、Nb、W、及びNiの少なくとも1種の元素を含む酸化物半導体である請求項18に記載の電子素子基板。   The electronic device substrate according to claim 18, wherein the oxide is an oxide semiconductor containing at least one element of In, Ga, Zn, Sn, Ti, Ge, Sb, V, Nb, W, and Ni. 前記酸化物が、a(In)・b(Ga)・c(ZnO)からなるものである請求項18又は請求項19に記載の電子素子基板。
(ここでa、b、cは、それぞれa≧0、b≧0、c≧0、かつa+b≠0、b+c≠0、c+a≠0である。)
The electronic element substrate according to claim 18 or 19, wherein the oxide is made of a (In 2 O 3 ) · b (Ga 2 O 3 ) · c (ZnO).
(Here, a, b, and c are a ≧ 0, b ≧ 0, c ≧ 0, and a + b ≠ 0, b + c ≠ 0, and c + a ≠ 0, respectively.)
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015056566A (en) * 2013-09-13 2015-03-23 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド Thin film transistor, electrode substrate for display device and manufacturing methods of those
JP5735190B1 (en) * 2015-01-22 2015-06-17 Jx日鉱日石金属株式会社 Oxide sintered body, sputtering target, and oxide thin film
WO2017002655A1 (en) * 2015-07-01 2017-01-05 三菱電機株式会社 Display device and method for manufacturing display device
US10084014B2 (en) 2016-03-18 2018-09-25 Mitsubishi Electric Corporation Array substrate for display apparatus, display apparatus, method for producing array substrate for display apparatus, and method for producing display apparatus
US10290662B2 (en) 2015-12-11 2019-05-14 Mitsubishi Electric Corporation Manufacturing method of substrate for display device and manufacturing method of display device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015056566A (en) * 2013-09-13 2015-03-23 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド Thin film transistor, electrode substrate for display device and manufacturing methods of those
JP5735190B1 (en) * 2015-01-22 2015-06-17 Jx日鉱日石金属株式会社 Oxide sintered body, sputtering target, and oxide thin film
WO2017002655A1 (en) * 2015-07-01 2017-01-05 三菱電機株式会社 Display device and method for manufacturing display device
JPWO2017002655A1 (en) * 2015-07-01 2017-09-07 三菱電機株式会社 Display device and manufacturing method of display device
US10042196B2 (en) 2015-07-01 2018-08-07 Mitsubishi Electric Corporation Display and method for manufacturing display
US10290662B2 (en) 2015-12-11 2019-05-14 Mitsubishi Electric Corporation Manufacturing method of substrate for display device and manufacturing method of display device
CN115308958A (en) * 2015-12-11 2022-11-08 特里瓦莱技术有限公司 Method for manufacturing substrate for display device and method for manufacturing display device
USRE49718E1 (en) 2015-12-11 2023-10-31 Trivale Technologies Manufacturing method of substrate for display device and manufacturing method of display device
US10084014B2 (en) 2016-03-18 2018-09-25 Mitsubishi Electric Corporation Array substrate for display apparatus, display apparatus, method for producing array substrate for display apparatus, and method for producing display apparatus

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