JP5354999B2 - 電界効果型トランジスタの製造方法 - Google Patents
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Description
図1(a)に、トップゲート・スタガ型の電界効果型トランジスタの作製例を示す。
図1(b)に、トップゲート・トップコンタクト型の電界効果型トランジスタの作製例を示す。
図1(c)にボトムゲート・トップコンタクト型の電界効果型トランジスタの作製例を示す。
本実施例は、実施例3の別法である。図1(c)にボトムゲート・トップコンタクト型の電界効果型トランジスタの作製例を示す。
図1(d)にボトムゲート・ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタの作製例を示す。
本実施例では、図1(a)(b)(c)(d)に示す各型の電界効果型トランジスタにおいて、水分を含む雰囲気でアニールを行う。これによって、In−Zn−Ga−O系アモルファス酸化物半導体層13全体の電気伝導度の増大させ、TFTとして動作するために最適な伝導度に制御する場合を示す。
本実施例ではトップゲート型のTFTを用いた表示装置について説明する。
本実施例では実施例4の表示素子とTFTとを二次元状に配列させる。例えば、実施例4の液晶セルやEL素子等の表示素子と、TFTとを含めて約30μm×115μmの面積を占める画素を、短辺方向に40μmピッチ、長辺方向に120μmピッチでそれぞれ7425×1790個方形配列する。そして、長辺方向に7425個のTFTのゲート電極を貫くゲート配線を1790本、1790個のTFTのソース電極が非晶質酸化物半導体膜の島から5μmはみ出した部分を短辺方向に貫く信号配線を7425本設ける。そして、それぞれをゲートドライバ回路、ソースドライバ回路に接続する。さらに液晶表示素子の場合、液晶表示素子と同サイズで位置を合わせRGBが長辺方向に反復するカラーフィルタを表面に設ければ、約211ppiでA4サイズのアクティブマトリクス型カラー画像表示装置を構成することができる。
11 ソース電極
12 ドレイン電極
13 酸化物半導体層
14 ゲート絶縁層
15 ゲート電極
16 層間絶縁層
17 保護層
17’ 水蒸気透過性の低い材料
17’’ 酸化物半導体層と接する材料
18 チャネルカバー
19 電気伝導度が増大した酸化物半導体層領域
111 基体
112 酸化物膜(チャネル層)
113 ソース電極
114 ドレイン電極
115 ゲート絶縁層
116 ゲート電極
117 層間絶縁層
118 電極
119 発光層
120 電極
121 高抵抗膜
122 高抵抗膜
123 電気泳動型粒子セル
201 トランジスタ
202 トランジスタ
203 コンデンサ
204 有機EL層
205 走査電極線
206 信号電極線
207 共通電極線
Claims (14)
- 基板の上に、ソース電極、ドレイン電極、酸化物半導体層、絶縁層およびゲート電極が少なくとも形成された電界効果型トランジスタの製造方法であって、
該酸化物半導体の上に該絶縁層が設けられた後に、水分を含む雰囲気中でアニールを行い、酸化物半導体の電気伝導度を増大させる工程を含み、
前記水分を含む雰囲気中でアニールする工程における水蒸気圧は、前記アニール温度における大気中の飽和水蒸気圧よりも高いことを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方法。 - 前記絶縁層は、ゲート絶縁層または保護層の少なくとも1つであることを特徴とする請求項1に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
- 前記基板の上に前記ソース電極およびドレイン電極を形成する工程と、
該ソース電極およびドレイン電極が形成された基板の上に前記酸化物半導体層を形成する工程と、
該酸化物半導体層の上に前記ゲート絶縁層を形成する工程と、
該ゲート絶縁層の上に前記ゲート電極を形成する工程と、
水分を含む雰囲気中でアニールする工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする請求項1または2に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。 - 前記基板の上に前記酸化物半導体層を形成する工程と、
該酸化物半導体層の上に前記ゲート絶縁層を形成する工程と、
該ゲート絶縁層の上に前記ゲート電極を形成する工程と、
水分を含む雰囲気中でアニールする工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする請求項1または2に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。 - 前記ゲート電極は、水蒸気透過性の低い金属よりなることを特徴とする請求項3または4に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
- 前記基板の上に前記ゲート電極を形成する工程と、
該ゲート電極が形成された基板の上に、前記ゲート絶縁層を形成する工程と、
該ゲート絶縁層の上に前記酸化物半導体層を形成する工程と、
該酸化物半導体層の上に保護層を形成する工程と、
該保護層にコンタクトホールを形成する工程と、
水分を含む雰囲気中でアニールする工程と、を少なくとも含み、
該保護層は、該酸化物半導体層と接する酸化物絶縁層部分と、それ以外の水蒸気透過性の低い材料部分とが積層した積層構造を有していることを特徴とする請求項1または2に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。 - 前記水分を含む雰囲気中でアニールする工程の前に、ソース電極およびドレイン電極が形成され、および該ソース電極およびドレイン電極の材料は、水蒸気透過性のある材料であることを特徴とする請求項6に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
- 前記基板の上に前記ゲート電極を形成する工程と、
該ゲート電極が形成された基板の上に、前記ゲート絶縁層を形成する工程と、
該ゲート絶縁層の上に前記酸化物半導体層を形成する工程と、
該酸化物半導体層の上に保護層を形成する工程と、
該保護層の上にチャネルカバーを形成する工程と、
水分を含む雰囲気中でアニールする工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする請求項1または2に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。 - 前記基板の上に前記ゲート電極を形成する工程と、
該ゲート電極が形成された基板の上にゲート絶縁層を形成する工程と、
該ゲート絶縁層の上に透明酸化物導電体からなる前記ソース電極およびドレイン電極を形成する工程と、
該ソース電極およびドレイン電極が形成された該ゲート電極の上に、前記酸化物半導体層を形成する工程と、
該酸化物半導体層の上に保護層を形成する工程と、
該保護層の上にチャネルカバーを形成する工程と、
水分を含む雰囲気中でアニールする工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする請求項1または2に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。 - 前記チャネルカバーは、水蒸気透過性の低い材料よりなることを特徴とする請求項8または9に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
- 前記水分は、水、重水、水蒸気または重水水蒸気であることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
- 前記酸化物半導体層は、InとGaとZnを含有したアモルファス酸化物材料からなることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
- 前記水分を含む雰囲気中でアニールする工程は、100℃以上500℃未満でなされることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
- 前記酸化物半導体の上に形成した絶縁層は、酸化物絶縁層であることを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
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