薄膜トランジスター表示板およびその製造方法
【課題】薄膜トランジスター表示板およびその製造方法の提供。
【解決手段】本発明の実施形態による薄膜トランジスター表示板は、絶縁基板と、前記絶縁基板の上に位置するゲート線と、前記ゲート線と交差するデータ線と、前記ゲート線およびデータ線と連結されている薄膜トランジスターと、前記薄膜トランジスターのゲート電極と前記薄膜トランジスターの半導体との間に位置するゲート絶縁膜と、前記薄膜トランジスターと連結されている画素電極と、前記画素電極と前記薄膜トランジスターとの間に位置する保護膜と、を備え、前記ゲート絶縁膜および前記保護膜のうちの少なくとも一方は、窒化シリコン膜を含み、前記窒化シリコン膜は、２×１０２２ｃｍ３以下または４ａｔｏｍｉｃ％以下にて水素を含む。
【解決手段】本発明の実施形態による薄膜トランジスター表示板は、絶縁基板と、前記絶縁基板の上に位置するゲート線と、前記ゲート線と交差するデータ線と、前記ゲート線およびデータ線と連結されている薄膜トランジスターと、前記薄膜トランジスターのゲート電極と前記薄膜トランジスターの半導体との間に位置するゲート絶縁膜と、前記薄膜トランジスターと連結されている画素電極と、前記画素電極と前記薄膜トランジスターとの間に位置する保護膜と、を備え、前記ゲート絶縁膜および前記保護膜のうちの少なくとも一方は、窒化シリコン膜を含み、前記窒化シリコン膜は、２×１０２２ｃｍ３以下または４ａｔｏｍｉｃ％以下にて水素を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜トランジスター表示板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、薄膜トランジスター（ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ−ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＴＦＴ）は、液晶表示装置や有機発光表示装置（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｓｐｌａｙ）等のフラット表示装置において、各画素をそれぞれ別々に駆動するためのスイッチング素子として用いられる。薄膜トランジスターを含む薄膜トランジスター表示板は、薄膜トランジスターおよびここに連結されている画素電極に加えて、薄膜トランジスターにゲート信号を伝達するゲート線と、データ信号を伝達するデータ線などを備える。
【０００３】
薄膜トランジスターは、ゲート線に連結されているゲート電極と、データ線に連結されているソース電極と、画素電極に連結されているドレイン電極およびソース電極とドレイン電極との間のゲート電極の上に位置する半導体層などからなり、ゲート線からのゲート信号に基づいて、データ線からのデータ信号を画素電極に伝達する。
【０００４】
このとき、薄膜トランジスターの半導体層は、多結晶シリコン（ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｓｉｌｉｃｏｎ、ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ）、非晶質シリコン（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ）または酸化物半導体からなる。
【０００５】
薄膜トランジスターのゲート絶縁膜または保護膜は、酸化シリコン膜または窒化シリコン膜を形成することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、酸化シリコン膜は、蒸着速度が遅く、ドライエッチングに際してエッチング時間が長くかかる他、エッチングに際して多量のパーティクルが発生してしまうという問題点がある。
【０００７】
また、窒化シリコン膜は、蒸着時に水素の還元作用により酸化物半導体の酸化物が還元されて、薄膜トランジスターの電気的特性が悪化してしまうという問題点がある。
【０００８】
従って、本発明の目的は、薄膜トランジスターの電気的特性が減少しない薄膜トランジスター表示板およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態による薄膜トランジスター表示板は、絶縁基板と、前記絶縁基板の上に位置するゲート線と、前記ゲート線と交差するデータ線と、半導体を含み前記ゲート線およびデータ線と連結されている薄膜トランジスターと、前記薄膜トランジスターのゲート電極と前記薄膜トランジスターの半導体との間に位置するゲート絶縁膜と、前記薄膜トランジスターと連結されている画素電極と、前記画素電極と前記薄膜トランジスターとの間に位置する保護膜と、を備え、前記ゲート絶縁膜および前記保護膜のうちの少なくとも一方は、窒化シリコン膜を含み、前記窒化シリコン膜は、２×１０２２ｃｍ３以下または４ａｔｏｍｉｃ％以下にて水素を含む。
【００１０】
前記窒化シリコン膜の屈折率は、１．８６〜２．０であってもよい。
【００１１】
前記窒化シリコン膜は、薄膜の密度が異なる第１の窒化シリコン膜および第２の窒化シリコン膜からなる薄膜であってもよい。
【００１２】
前記第１の窒化シリコン膜は、前記第２の窒化シリコン膜よりも、前記半導体に隣接するように位置していてもよい。
【００１３】
前記第１の窒化シリコン膜の密度が、前記第２の窒化シリコン膜の密度よりも高くてもよい。
【００１４】
前記酸化物半導体は、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、錫（Ｓｎ）またはインジウム（Ｉｎ）を基本とする酸化物、これらの複合酸化物である酸化亜鉛（ＺｎＯ）、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（ＩｎＧａＺｎＯ４）、インジウム−亜鉛酸化物（Ｚｎ−Ｉｎ−Ｏ）、または亜鉛−錫酸化物（Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ）のうちのいずれか一種からなっていてもよい。
【００１５】
前記窒化シリコン膜はほぼ1.４×１０２２ｃｍ３の水素を含んでもよい。
【００１６】
前記窒化シリコン膜はほぼ1.５×１０２２ｃｍ３の水素を含んでもよい。
【００１７】
前記他の課題を達成するための本発明による薄膜トランジスター表示板の製造方法は、絶縁基板の上にゲート線を形成するステップと、前記ゲート線と交差するデータ線を形成するステップと、前記ゲート線およびデータ線と連結される薄膜トランジスターを形成するステップと、前記薄膜トランジスターの上に保護膜を形成するステップと、前記保護膜の上に位置し、且つ、前記薄膜トランジスターと連結される画素電極を形成するステップと、を含み、前記保護膜および前記薄膜トランジスターのゲート電極と半導体の間に位置するゲート絶縁膜のうちの少なくとも一つは、窒化シリコン膜を含み、前記窒化シリコン膜は、蒸着チャンバーの圧力を１、５００ｍＴｏｒｒ以下に維持し、且つ、Ｎ２／ＳｉＨ４の流量比を８０以上に維持して形成する。
【００１８】
前記窒化シリコン膜は、水素が２×１０２２ｃｍ３以下、または４ａｔｏｍｉｃ％以下にて含まれるように形成してもよい。
【００１９】
前記窒化シリコン膜は、屈折率が１．８６〜２．０になるように形成してもよい。
【００２０】
前記ゲート絶縁膜または前記保護膜は、密度が異なる第１の窒化シリコン膜および第２の窒化シリコン膜を含むように形成してもよい。
【００２１】
前記第１の窒化シリコン膜の密度は、第２の窒化シリコン膜の密度より高くてもよい。
【００２２】
前記第１の窒化シリコン膜の密度は、第２の窒化シリコン膜の密度より低くてもよい。
【００２３】
前記半導体は、酸化物半導体から形成してもよい。
【００２４】
前記酸化物半導体は、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、錫（Ｓｎ）またはインジウム（Ｉｎ）を基本とする酸化物、これらの複合酸化物である酸化亜鉛（ＺｎＯ）、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（ＩｎＧａＺｎＯ４）、インジウム−亜鉛酸化物（Ｚｎ−Ｉｎ−Ｏ）、または亜鉛−錫酸化物（Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ）のうちのいずれか一種から形成してもよい。
【００２５】
前記窒化シリコン膜はほぼ1.５×１０２２ｃｍ３の水素を含んでもよい。
【００２６】
前記窒化シリコン膜はほぼ1.４×１０２２ｃｍ３の水素を含んでもよい。
【００２７】
前記課題を達成するための本発明による他の薄膜トランジスター表示板は基板と、基板上に形成されている制御電極、入力電極及び出力電極と、制御電極、入力電極及び出力電極と連結されている半導体と、制御電極と前記半導体との間に位置するゲート絶縁膜とを含み、前記ゲート絶縁膜は水素を２×１０２２ｃｍ３以下で含む窒化シリコン膜を含む。
【００２８】
前記窒化シリコン膜は密度が互いに異なる第１の窒化シリコン膜と第２の窒化シリコン膜とを含んでもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明でのように、ゲート絶縁膜の水素含有量を調節すれば、酸化ケイ素からなるゲート絶縁膜を用いることなく、窒化ケイ素からなるゲート絶縁膜でも、酸化ケイ素からなるゲート絶縁膜レベルの薄膜トランジスターの電気的特性を向上させることができる。
【００３０】
また、酸化ケイ素からなるゲート絶縁膜または保護膜を用いないため、エッチングに際してパーティクルの発生も低減することができて、高品質の薄膜トランジスター表示板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態による薄膜トランジスターを示す図である。
【図２】図１に示す薄膜トランジスターを製造する方法を工程順に示す工程断面図である。
【図３】図１に示す薄膜トランジスターを製造する方法を工程順に示す工程断面図である。
【図４】本発明および従来の技術により形成した窒化シリコン膜内に含まれる水素含有量を測定したＦＴ−ＩＲ分析グラフである。
【図５】従来の技術により形成したゲート絶縁膜および保護膜を含む薄膜トランジスターのＩｄｓグラフである。
【図６】本発明の一実施形態により形成したゲート絶縁膜および保護膜を含む薄膜トランジスターのＩｄｓグラフである。
【図７】本発明の一実施形態により形成したゲート絶縁膜および保護膜を含む薄膜トランジスターのＩｄｓグラフである。
【図８】本発明の一実施形態による薄膜トランジスター表示板のレイアウト図である。
【図９】図８に示すＩＸ−ＩＸ線に沿って切り取った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳述する。しかしながら、本発明はここで説明される実施形態に限定されるものではなく、他の形態に具体化可能である。むしろ、ここで紹介される実施形態は、開示された内容が徹底且つ完全たるものになるように、そして当業者に本発明の思想が十分に伝えられるようにするために提供されるものである。図中、層及び領域の厚さは、明確性を図るために誇張されている。また、層が他の層または基板の外にあると言及される場合に、それは他の層または基板の上に直接的に形成されてもいてもよく、これらの間に第３の層が介在されていてもよい。明細書全般に亘って同じ参照番号が付されている部分は、同じ構成要素であることを意味する。
【００３３】
以下、添付図面に基づき、本発明による薄膜トランジスターおよびその製造方法について具体的に説明する。
【００３４】
図１は、本発明の一実施形態による薄膜トランジスターを示す図である。
【００３５】
同図に示すように、基板１００の上にゲート電極１２４が形成されており、ゲート電極１２４の上にゲート絶縁膜１４０が形成されている。ゲート絶縁膜１４０は窒化シリコン膜を含み、窒化シリコン膜内の水素含有量は、２×１０２２／ｃｍ２以下、または４ａｔｏｍｉｃ％以内である。なお、窒化シリコン膜の屈折率は１．８６〜２．０であってもよい。
【００３６】
ゲート絶縁膜１４０の上には、酸化物半導体１５４が位置する。酸化物半導体１５４は、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、錫（Ｓｎ）またはインジウム（Ｉｎ）を基本とする酸化物であるか、あるいは、これらの複合酸化物である酸化亜鉛（ＺｎＯ）、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（ＩｎＧａＺｎＯ４）、インジウム−亜鉛酸化物（Ｚｎ−Ｉｎ−Ｏ）、または亜鉛−錫酸化物（Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ）からなってもよい。
【００３７】
酸化物半導体は、非晶質シリコンに比べて、電荷の有効移動度（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｏｂｉｌｉｔｙ）が大きく、安定性（ｓｔａｂｉｌｉｔｙ）に優れた特性を有する。このような酸化物半導体は、後述するソース電極およびドレイン電極とのオーミック接触特性が良好であるため、別途の抵抗性接触部材を形成しないこともある。
【００３８】
ゲート絶縁膜１４０の上には、酸化物半導体１５４と重なり合い、且つ、向かい合うソース電極１７３およびドレイン電極１７５が位置する。ソース電極１７３およびドレイン電極１７５は、酸化物半導体とオーミックコンタクト（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）を形成可能な物質から形成してもよく、低抵抗金属を含めて複数層に形成してもよい。
【００３９】
ソース電極１７３およびドレイン電極１７５の上には、保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、ゲート絶縁膜１４０と同じ物質から形成してもよく、誘電率が４．０以下の低誘電率有機物質から形成してもよい。
【００４０】
以下、このような薄膜トランジスターの製造方法につき、図２および図３と既説の図１に基づき具体的に説明する。
【００４１】
図２および図３は、図１に示す薄膜トランジスターを製造する方法を工程順に示す工程断面図である。
【００４２】
まず、図２に示すように、基板１００の上に金属膜を形成した後、パターニングしてゲート電極１２４を形成する。
【００４３】
そして、ゲート電極１２４の上にゲート絶縁膜１４０を形成する。ゲート絶縁膜１４０は、反応性化学気相蒸着法、反応性スパッタリング法などにより形成することができ、好ましくは、低温化学気相蒸着法または低温反応性スパッタリング法などにより形成することができる。
【００４４】
ゲート絶縁膜１４０は窒化シリコン膜を含み、窒化シリコン膜は、蒸着工程中に発生し得る水素（Ｈ）ラジカルの数を最小化できるように工程条件を調節し、窒化シリコン膜内に水素が２×１０２２ｃｍ３以下、または４ａｔｏｍｉｃ％以下にて含まれるようにする。このとき、窒化シリコン膜におけるＳｉ−Ｈ拡張面積（ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ ａｒｅａ）／Ｎ−Ｈ拡張面積の比率は、１以上であることが好ましい。
【００４５】
例えば、低温化学気相蒸着法により形成するとき、パワーを１、０００Ｗ、圧力を１、０００ｍＴ、温度を２８０℃に設定する。そして、注入される窒素（Ｎ２）ガスを８、０００ｓｃｃｍ、ＳｉＨ４を１００ｓｃｃｍにすれば、ゲート絶縁膜内の水素の含有量は約１．５×１０２２ｃｍ３にすることができる。
【００４６】
これとは異なり、ＳｉＨ４を８０ｓｃｃｍにして注入するときに、水素の含有量は約１．４×１０２２ｃｍ３であってもよい。
【００４７】
図４は、本発明および従来の技術により形成した窒化シリコン膜内に含まれる水素含有量を測定したＦＴ−ＩＲ分析グラフである。一点鎖線は、本発明による窒化シリコン膜内の水素含有量を測定したグラフであり、実線は、従来の技術による窒化シリコン膜内の水素含有量を測定したグラフである。
【００４８】
図４から明らかなように、本発明によるグラフのＮ−Ｈのピークが、従来の技術によるＮ−Ｈピークよりも減少している。
【００４９】
次いで、図３に示すように、ゲート絶縁膜１４０の上に酸化物半導体１５４を形成する。このとき、酸化物半導体１５４は、酸化物半導体物質を塗布した後にパターニングして形成することができる。また、酸化物半導体物質は、溶液でインクジェット方式により形成することもできる。インクジェット方式により酸化物半導体を形成するとき、酸化物半導体を閉じ込むための隔壁などを形成してもよい。
【００５０】
次いで、酸化物半導体１５４の上に金属膜を蒸着した後にパターニングして、ソース電極１７３およびドレイン電極１７５を形成する。
【００５１】
次いで、図１に示すように、ソース電極１７３およびドレイン電極１７５の上に保護膜１８０を形成する。
【００５２】
保護膜１８０は、窒化シリコン膜または窒化シリコン膜を含む二重膜構造に形成してもよい。窒化シリコン膜は、ゲート絶縁膜１４０の窒化シリコン膜と同じ方法により形成して、窒化シリコン膜内に水素が２×１０２２ｃｍ３以下、または４ａｔｏｍｉｃ％以下にて含まれるようにする。このとき、窒化シリコン膜におけるＳｉ−Ｈ拡張面積／Ｎ−Ｈ拡張面積の比率は、１以上であることが好ましい。
【００５３】
本発明での方法により窒化シリコン膜を含むゲート絶縁膜または保護膜を形成すれば、従来よりも薄膜トランジスターの電気的特性が向上した薄膜トランジスター表示板を得ることができる。
【００５４】
図５は、従来の技術により形成したゲート絶縁膜および保護膜を含む薄膜トランジスターのＩｄｓグラフであり、図６および図７は、本発明の一実施形態により形成したゲート絶縁膜および保護膜を含む薄膜トランジスターのＩｄｓグラフである。図５〜図７には複数回の実験を行った結果を示している。
【００５５】
このとき、ゲート絶縁膜および保護膜は二重膜構造に形成してもよく、漏れ電流を低減するために、チャンネルと隣接する部分には高密度の薄膜を形成し、チャンネルと接触しない部分には蒸着時間が短い低密度の薄膜を形成する。
【００５６】
図５に示すゲート絶縁膜は、３７０℃において４、０００Åの厚さに形成した低密度の窒化シリコン膜からなる第１のゲート絶縁膜と、３７０℃において５００Åの厚さに形成した高密度の窒化シリコン膜からなる第２のゲート絶縁膜と、を含む。そして、保護膜は、２４５℃において２、０００Åの厚さに形成した窒化シリコン膜からなる保護膜を含む。
【００５７】
このとき、従来の技術による図５のゲート絶縁膜は、窒素（Ｎ２）ガスが３、０００〜８、０００ｓｃｃｍであり、ＳｉＨ４が１００超え１４０以下であり、且つ、Ｎ２／ＳｉＨ４の比率は８０未満である。
【００５８】
そして、図６に示すゲート絶縁膜は、３７０℃において４、０００Åの厚さに形成した低密度の窒化シリコン膜からなる第１のゲート絶縁膜、３７０℃において５００Åの厚さに形成した高密度の窒化シリコン膜からなる第２のゲート絶縁膜を含む。さらに、保護膜は、１５０℃において２、０００Åの厚さに形成した高密度の窒化シリコン膜からなる第１の保護膜および２４５℃において１、０００Åの厚さに形成した低密度の窒化シリコン膜からなる第２の保護膜を含む。
【００５９】
加えて、図７に示すゲート絶縁膜は、３７０℃において４、０００Åの厚さに形成した低密度の窒化シリコン膜からなる第１のゲート絶縁膜、３７０℃において５００Åの厚さに形成した高密度の窒化シリコン膜からなる第２のゲート絶縁膜を含む。そして、保護膜は、２４５℃において２、０００Åの厚さに形成した高密度の窒化シリコン膜からなる第１の保護膜および２４５℃において１、０００Åの厚さに形成した低密度の窒化シリコン膜からなる第２の保護膜を含む。
【００６０】
このとき、本発明の一実施形態によって形成した図６の第２のゲート絶縁膜と図７の第１の保護膜は、窒素（Ｎ２）ガスを８、０００ｓｃｃｍ、ＳｉＨ４を８０ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍにし、且つ、Ｎ２／ＳｉＨ４の比率が８０以上になるように注入して形成した薄膜であり、第２のゲート絶縁膜内の水素含有量は約１．５×１０２２ｃｍ３である。
【００６１】
図５を参照すれば、従来の技術による薄膜トランジスターは、半導体の特性を示さず、導体の特性を示す。しかしながら、図６および図７を参照すれば、Ｖ−Ｉグラフが正常的なＶ−Ｉグラフを描いており、実施形態１から９のグラフの偏差が激しくないことが分かる。
【００６２】
以下、既説した薄膜トランジスターを含む薄膜トランジスター表示板について具体的に説明する。
【００６３】
図８は、本発明の一実施形態による薄膜トランジスター表示板のレイアウト図であり、図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線に沿って切り取った断面図である。
【００６４】
図８および図９に示すように、透明なガラスまたはプラスチックなどからなる絶縁基板１１０の上にゲート信号を伝達する複数のゲート線１２１が形成されている。ゲート線１２１は横方向に伸びており、ゲート電極１２４を含む。
【００６５】
ゲート線１２１の上にはゲート絶縁膜１４０が形成されており、ゲート絶縁膜１４０は窒化シリコン膜からなる単層であってもよいが、漏れ電流および蒸着時間を考慮して、薄膜の密度が異なる二重膜構造に形成してもよい。すなわち、蒸着速度が速いものの、低密度である窒化シリコン膜を形成し、低密度窒化シリコン膜の上に、蒸着速度は遅いものの、高密度にて漏れ電流を減少させる高密度窒化シリコン膜を形成することができる。ゲート絶縁膜１４０は、２、０００Å〜５、０００Åの厚さに形成することができ、窒化シリコン膜の水素含有量は、約１．４×１０２２／ｃｍ３であることが好ましい。複層に形成するとき、上部に位置する膜の水素含有量が、下部に位置する膜の水素含有量よりも低いこともある。
【００６６】
ゲート絶縁膜１４０の上には、ゲート電極１２４と重なり合い、且つ、島状を呈する酸化物半導体１５４が形成されている。
【００６７】
酸化物半導体１５４は、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、錫（Ｓｎ）またはインジウム（Ｉｎ）を基本とする酸化物を用いてもよく、これらの複合酸化物である酸化亜鉛（ＺｎＯ）、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（ＩｎＧａＺｎＯ４）、インジウム−亜鉛酸化物（Ｚｎ−Ｉｎ−Ｏ）、または亜鉛−錫酸化物（Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ）を用いてもよい。
【００６８】
酸化物半導体１５４およびゲート絶縁膜１４０の上には、複数のデータ線１７１および複数のドレイン電極１７５が形成されている。
【００６９】
データ線１７１は縦方向に伸びてゲート線１２１と交差してデータ電圧を伝達し、各データ線１７１は、酸化物半導体１５４と重なり合うソース電極１７３を含む。
【００７０】
ドレイン電極１７５は、酸化物半導体１５４と重なり合い、且つ、ゲート電極１２４を中心としてソース電極１７３と向かい合う。
【００７１】
ゲート電極１２４、ソース電極１７３およびドレイン電極１７５は、酸化物半導体１５４と共に薄膜トランジスター（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）をなし、薄膜トランジスターのチャンネル（ｃｈａｎｎｅｌ）は、ソース電極１７３とドレイン電極１７５との間の酸化物半導体１５４に形成される。
【００７２】
データ線１７１およびドレイン電極１７５の上には、チャンネルを保護する保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、窒化ケイ素からなる窒化シリコン膜を含む。
【００７３】
保護膜１８０は、ゲート絶縁膜１４０と同様に形成されてもよく、単層または複層からなってもよい。
【００７４】
保護膜１８０は、ドレイン電極１７５を露出するコンタクトホール１８５を含む。
【００７５】
保護膜１８０の上には、コンタクトホール１８５を介してドレイン電極１７５と連結される画素電極１９１が形成されている。画素電極１９１は、透明な導電物質からなる。
【００７６】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、下記の請求の範囲において定義している本発明の基本概念を用いた当業者の種々の変形および改良形態もまた本発明の権利範囲に属するものである。
【符号の説明】
【００７７】
１１０：絶縁基板
１２４：ゲート電極
１４０：ゲート絶縁膜
１５４：酸化物半導体
１７３：ソース電極
１７５：ドレイン電極
１９１：画素電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜トランジスター表示板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、薄膜トランジスター（ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ−ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＴＦＴ）は、液晶表示装置や有機発光表示装置（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｓｐｌａｙ）等のフラット表示装置において、各画素をそれぞれ別々に駆動するためのスイッチング素子として用いられる。薄膜トランジスターを含む薄膜トランジスター表示板は、薄膜トランジスターおよびここに連結されている画素電極に加えて、薄膜トランジスターにゲート信号を伝達するゲート線と、データ信号を伝達するデータ線などを備える。
【０００３】
薄膜トランジスターは、ゲート線に連結されているゲート電極と、データ線に連結されているソース電極と、画素電極に連結されているドレイン電極およびソース電極とドレイン電極との間のゲート電極の上に位置する半導体層などからなり、ゲート線からのゲート信号に基づいて、データ線からのデータ信号を画素電極に伝達する。
【０００４】
このとき、薄膜トランジスターの半導体層は、多結晶シリコン（ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｓｉｌｉｃｏｎ、ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ）、非晶質シリコン（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ）または酸化物半導体からなる。
【０００５】
薄膜トランジスターのゲート絶縁膜または保護膜は、酸化シリコン膜または窒化シリコン膜を形成することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、酸化シリコン膜は、蒸着速度が遅く、ドライエッチングに際してエッチング時間が長くかかる他、エッチングに際して多量のパーティクルが発生してしまうという問題点がある。
【０００７】
また、窒化シリコン膜は、蒸着時に水素の還元作用により酸化物半導体の酸化物が還元されて、薄膜トランジスターの電気的特性が悪化してしまうという問題点がある。
【０００８】
従って、本発明の目的は、薄膜トランジスターの電気的特性が減少しない薄膜トランジスター表示板およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態による薄膜トランジスター表示板は、絶縁基板と、前記絶縁基板の上に位置するゲート線と、前記ゲート線と交差するデータ線と、半導体を含み前記ゲート線およびデータ線と連結されている薄膜トランジスターと、前記薄膜トランジスターのゲート電極と前記薄膜トランジスターの半導体との間に位置するゲート絶縁膜と、前記薄膜トランジスターと連結されている画素電極と、前記画素電極と前記薄膜トランジスターとの間に位置する保護膜と、を備え、前記ゲート絶縁膜および前記保護膜のうちの少なくとも一方は、窒化シリコン膜を含み、前記窒化シリコン膜は、２×１０２２ｃｍ３以下または４ａｔｏｍｉｃ％以下にて水素を含む。
【００１０】
前記窒化シリコン膜の屈折率は、１．８６〜２．０であってもよい。
【００１１】
前記窒化シリコン膜は、薄膜の密度が異なる第１の窒化シリコン膜および第２の窒化シリコン膜からなる薄膜であってもよい。
【００１２】
前記第１の窒化シリコン膜は、前記第２の窒化シリコン膜よりも、前記半導体に隣接するように位置していてもよい。
【００１３】
前記第１の窒化シリコン膜の密度が、前記第２の窒化シリコン膜の密度よりも高くてもよい。
【００１４】
前記酸化物半導体は、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、錫（Ｓｎ）またはインジウム（Ｉｎ）を基本とする酸化物、これらの複合酸化物である酸化亜鉛（ＺｎＯ）、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（ＩｎＧａＺｎＯ４）、インジウム−亜鉛酸化物（Ｚｎ−Ｉｎ−Ｏ）、または亜鉛−錫酸化物（Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ）のうちのいずれか一種からなっていてもよい。
【００１５】
前記窒化シリコン膜はほぼ1.４×１０２２ｃｍ３の水素を含んでもよい。
【００１６】
前記窒化シリコン膜はほぼ1.５×１０２２ｃｍ３の水素を含んでもよい。
【００１７】
前記他の課題を達成するための本発明による薄膜トランジスター表示板の製造方法は、絶縁基板の上にゲート線を形成するステップと、前記ゲート線と交差するデータ線を形成するステップと、前記ゲート線およびデータ線と連結される薄膜トランジスターを形成するステップと、前記薄膜トランジスターの上に保護膜を形成するステップと、前記保護膜の上に位置し、且つ、前記薄膜トランジスターと連結される画素電極を形成するステップと、を含み、前記保護膜および前記薄膜トランジスターのゲート電極と半導体の間に位置するゲート絶縁膜のうちの少なくとも一つは、窒化シリコン膜を含み、前記窒化シリコン膜は、蒸着チャンバーの圧力を１、５００ｍＴｏｒｒ以下に維持し、且つ、Ｎ２／ＳｉＨ４の流量比を８０以上に維持して形成する。
【００１８】
前記窒化シリコン膜は、水素が２×１０２２ｃｍ３以下、または４ａｔｏｍｉｃ％以下にて含まれるように形成してもよい。
【００１９】
前記窒化シリコン膜は、屈折率が１．８６〜２．０になるように形成してもよい。
【００２０】
前記ゲート絶縁膜または前記保護膜は、密度が異なる第１の窒化シリコン膜および第２の窒化シリコン膜を含むように形成してもよい。
【００２１】
前記第１の窒化シリコン膜の密度は、第２の窒化シリコン膜の密度より高くてもよい。
【００２２】
前記第１の窒化シリコン膜の密度は、第２の窒化シリコン膜の密度より低くてもよい。
【００２３】
前記半導体は、酸化物半導体から形成してもよい。
【００２４】
前記酸化物半導体は、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、錫（Ｓｎ）またはインジウム（Ｉｎ）を基本とする酸化物、これらの複合酸化物である酸化亜鉛（ＺｎＯ）、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（ＩｎＧａＺｎＯ４）、インジウム−亜鉛酸化物（Ｚｎ−Ｉｎ−Ｏ）、または亜鉛−錫酸化物（Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ）のうちのいずれか一種から形成してもよい。
【００２５】
前記窒化シリコン膜はほぼ1.５×１０２２ｃｍ３の水素を含んでもよい。
【００２６】
前記窒化シリコン膜はほぼ1.４×１０２２ｃｍ３の水素を含んでもよい。
【００２７】
前記課題を達成するための本発明による他の薄膜トランジスター表示板は基板と、基板上に形成されている制御電極、入力電極及び出力電極と、制御電極、入力電極及び出力電極と連結されている半導体と、制御電極と前記半導体との間に位置するゲート絶縁膜とを含み、前記ゲート絶縁膜は水素を２×１０２２ｃｍ３以下で含む窒化シリコン膜を含む。
【００２８】
前記窒化シリコン膜は密度が互いに異なる第１の窒化シリコン膜と第２の窒化シリコン膜とを含んでもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明でのように、ゲート絶縁膜の水素含有量を調節すれば、酸化ケイ素からなるゲート絶縁膜を用いることなく、窒化ケイ素からなるゲート絶縁膜でも、酸化ケイ素からなるゲート絶縁膜レベルの薄膜トランジスターの電気的特性を向上させることができる。
【００３０】
また、酸化ケイ素からなるゲート絶縁膜または保護膜を用いないため、エッチングに際してパーティクルの発生も低減することができて、高品質の薄膜トランジスター表示板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態による薄膜トランジスターを示す図である。
【図２】図１に示す薄膜トランジスターを製造する方法を工程順に示す工程断面図である。
【図３】図１に示す薄膜トランジスターを製造する方法を工程順に示す工程断面図である。
【図４】本発明および従来の技術により形成した窒化シリコン膜内に含まれる水素含有量を測定したＦＴ−ＩＲ分析グラフである。
【図５】従来の技術により形成したゲート絶縁膜および保護膜を含む薄膜トランジスターのＩｄｓグラフである。
【図６】本発明の一実施形態により形成したゲート絶縁膜および保護膜を含む薄膜トランジスターのＩｄｓグラフである。
【図７】本発明の一実施形態により形成したゲート絶縁膜および保護膜を含む薄膜トランジスターのＩｄｓグラフである。
【図８】本発明の一実施形態による薄膜トランジスター表示板のレイアウト図である。
【図９】図８に示すＩＸ−ＩＸ線に沿って切り取った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳述する。しかしながら、本発明はここで説明される実施形態に限定されるものではなく、他の形態に具体化可能である。むしろ、ここで紹介される実施形態は、開示された内容が徹底且つ完全たるものになるように、そして当業者に本発明の思想が十分に伝えられるようにするために提供されるものである。図中、層及び領域の厚さは、明確性を図るために誇張されている。また、層が他の層または基板の外にあると言及される場合に、それは他の層または基板の上に直接的に形成されてもいてもよく、これらの間に第３の層が介在されていてもよい。明細書全般に亘って同じ参照番号が付されている部分は、同じ構成要素であることを意味する。
【００３３】
以下、添付図面に基づき、本発明による薄膜トランジスターおよびその製造方法について具体的に説明する。
【００３４】
図１は、本発明の一実施形態による薄膜トランジスターを示す図である。
【００３５】
同図に示すように、基板１００の上にゲート電極１２４が形成されており、ゲート電極１２４の上にゲート絶縁膜１４０が形成されている。ゲート絶縁膜１４０は窒化シリコン膜を含み、窒化シリコン膜内の水素含有量は、２×１０２２／ｃｍ２以下、または４ａｔｏｍｉｃ％以内である。なお、窒化シリコン膜の屈折率は１．８６〜２．０であってもよい。
【００３６】
ゲート絶縁膜１４０の上には、酸化物半導体１５４が位置する。酸化物半導体１５４は、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、錫（Ｓｎ）またはインジウム（Ｉｎ）を基本とする酸化物であるか、あるいは、これらの複合酸化物である酸化亜鉛（ＺｎＯ）、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（ＩｎＧａＺｎＯ４）、インジウム−亜鉛酸化物（Ｚｎ−Ｉｎ−Ｏ）、または亜鉛−錫酸化物（Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ）からなってもよい。
【００３７】
酸化物半導体は、非晶質シリコンに比べて、電荷の有効移動度（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｏｂｉｌｉｔｙ）が大きく、安定性（ｓｔａｂｉｌｉｔｙ）に優れた特性を有する。このような酸化物半導体は、後述するソース電極およびドレイン電極とのオーミック接触特性が良好であるため、別途の抵抗性接触部材を形成しないこともある。
【００３８】
ゲート絶縁膜１４０の上には、酸化物半導体１５４と重なり合い、且つ、向かい合うソース電極１７３およびドレイン電極１７５が位置する。ソース電極１７３およびドレイン電極１７５は、酸化物半導体とオーミックコンタクト（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）を形成可能な物質から形成してもよく、低抵抗金属を含めて複数層に形成してもよい。
【００３９】
ソース電極１７３およびドレイン電極１７５の上には、保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、ゲート絶縁膜１４０と同じ物質から形成してもよく、誘電率が４．０以下の低誘電率有機物質から形成してもよい。
【００４０】
以下、このような薄膜トランジスターの製造方法につき、図２および図３と既説の図１に基づき具体的に説明する。
【００４１】
図２および図３は、図１に示す薄膜トランジスターを製造する方法を工程順に示す工程断面図である。
【００４２】
まず、図２に示すように、基板１００の上に金属膜を形成した後、パターニングしてゲート電極１２４を形成する。
【００４３】
そして、ゲート電極１２４の上にゲート絶縁膜１４０を形成する。ゲート絶縁膜１４０は、反応性化学気相蒸着法、反応性スパッタリング法などにより形成することができ、好ましくは、低温化学気相蒸着法または低温反応性スパッタリング法などにより形成することができる。
【００４４】
ゲート絶縁膜１４０は窒化シリコン膜を含み、窒化シリコン膜は、蒸着工程中に発生し得る水素（Ｈ）ラジカルの数を最小化できるように工程条件を調節し、窒化シリコン膜内に水素が２×１０２２ｃｍ３以下、または４ａｔｏｍｉｃ％以下にて含まれるようにする。このとき、窒化シリコン膜におけるＳｉ−Ｈ拡張面積（ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ ａｒｅａ）／Ｎ−Ｈ拡張面積の比率は、１以上であることが好ましい。
【００４５】
例えば、低温化学気相蒸着法により形成するとき、パワーを１、０００Ｗ、圧力を１、０００ｍＴ、温度を２８０℃に設定する。そして、注入される窒素（Ｎ２）ガスを８、０００ｓｃｃｍ、ＳｉＨ４を１００ｓｃｃｍにすれば、ゲート絶縁膜内の水素の含有量は約１．５×１０２２ｃｍ３にすることができる。
【００４６】
これとは異なり、ＳｉＨ４を８０ｓｃｃｍにして注入するときに、水素の含有量は約１．４×１０２２ｃｍ３であってもよい。
【００４７】
図４は、本発明および従来の技術により形成した窒化シリコン膜内に含まれる水素含有量を測定したＦＴ−ＩＲ分析グラフである。一点鎖線は、本発明による窒化シリコン膜内の水素含有量を測定したグラフであり、実線は、従来の技術による窒化シリコン膜内の水素含有量を測定したグラフである。
【００４８】
図４から明らかなように、本発明によるグラフのＮ−Ｈのピークが、従来の技術によるＮ−Ｈピークよりも減少している。
【００４９】
次いで、図３に示すように、ゲート絶縁膜１４０の上に酸化物半導体１５４を形成する。このとき、酸化物半導体１５４は、酸化物半導体物質を塗布した後にパターニングして形成することができる。また、酸化物半導体物質は、溶液でインクジェット方式により形成することもできる。インクジェット方式により酸化物半導体を形成するとき、酸化物半導体を閉じ込むための隔壁などを形成してもよい。
【００５０】
次いで、酸化物半導体１５４の上に金属膜を蒸着した後にパターニングして、ソース電極１７３およびドレイン電極１７５を形成する。
【００５１】
次いで、図１に示すように、ソース電極１７３およびドレイン電極１７５の上に保護膜１８０を形成する。
【００５２】
保護膜１８０は、窒化シリコン膜または窒化シリコン膜を含む二重膜構造に形成してもよい。窒化シリコン膜は、ゲート絶縁膜１４０の窒化シリコン膜と同じ方法により形成して、窒化シリコン膜内に水素が２×１０２２ｃｍ３以下、または４ａｔｏｍｉｃ％以下にて含まれるようにする。このとき、窒化シリコン膜におけるＳｉ−Ｈ拡張面積／Ｎ−Ｈ拡張面積の比率は、１以上であることが好ましい。
【００５３】
本発明での方法により窒化シリコン膜を含むゲート絶縁膜または保護膜を形成すれば、従来よりも薄膜トランジスターの電気的特性が向上した薄膜トランジスター表示板を得ることができる。
【００５４】
図５は、従来の技術により形成したゲート絶縁膜および保護膜を含む薄膜トランジスターのＩｄｓグラフであり、図６および図７は、本発明の一実施形態により形成したゲート絶縁膜および保護膜を含む薄膜トランジスターのＩｄｓグラフである。図５〜図７には複数回の実験を行った結果を示している。
【００５５】
このとき、ゲート絶縁膜および保護膜は二重膜構造に形成してもよく、漏れ電流を低減するために、チャンネルと隣接する部分には高密度の薄膜を形成し、チャンネルと接触しない部分には蒸着時間が短い低密度の薄膜を形成する。
【００５６】
図５に示すゲート絶縁膜は、３７０℃において４、０００Åの厚さに形成した低密度の窒化シリコン膜からなる第１のゲート絶縁膜と、３７０℃において５００Åの厚さに形成した高密度の窒化シリコン膜からなる第２のゲート絶縁膜と、を含む。そして、保護膜は、２４５℃において２、０００Åの厚さに形成した窒化シリコン膜からなる保護膜を含む。
【００５７】
このとき、従来の技術による図５のゲート絶縁膜は、窒素（Ｎ２）ガスが３、０００〜８、０００ｓｃｃｍであり、ＳｉＨ４が１００超え１４０以下であり、且つ、Ｎ２／ＳｉＨ４の比率は８０未満である。
【００５８】
そして、図６に示すゲート絶縁膜は、３７０℃において４、０００Åの厚さに形成した低密度の窒化シリコン膜からなる第１のゲート絶縁膜、３７０℃において５００Åの厚さに形成した高密度の窒化シリコン膜からなる第２のゲート絶縁膜を含む。さらに、保護膜は、１５０℃において２、０００Åの厚さに形成した高密度の窒化シリコン膜からなる第１の保護膜および２４５℃において１、０００Åの厚さに形成した低密度の窒化シリコン膜からなる第２の保護膜を含む。
【００５９】
加えて、図７に示すゲート絶縁膜は、３７０℃において４、０００Åの厚さに形成した低密度の窒化シリコン膜からなる第１のゲート絶縁膜、３７０℃において５００Åの厚さに形成した高密度の窒化シリコン膜からなる第２のゲート絶縁膜を含む。そして、保護膜は、２４５℃において２、０００Åの厚さに形成した高密度の窒化シリコン膜からなる第１の保護膜および２４５℃において１、０００Åの厚さに形成した低密度の窒化シリコン膜からなる第２の保護膜を含む。
【００６０】
このとき、本発明の一実施形態によって形成した図６の第２のゲート絶縁膜と図７の第１の保護膜は、窒素（Ｎ２）ガスを８、０００ｓｃｃｍ、ＳｉＨ４を８０ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍにし、且つ、Ｎ２／ＳｉＨ４の比率が８０以上になるように注入して形成した薄膜であり、第２のゲート絶縁膜内の水素含有量は約１．５×１０２２ｃｍ３である。
【００６１】
図５を参照すれば、従来の技術による薄膜トランジスターは、半導体の特性を示さず、導体の特性を示す。しかしながら、図６および図７を参照すれば、Ｖ−Ｉグラフが正常的なＶ−Ｉグラフを描いており、実施形態１から９のグラフの偏差が激しくないことが分かる。
【００６２】
以下、既説した薄膜トランジスターを含む薄膜トランジスター表示板について具体的に説明する。
【００６３】
図８は、本発明の一実施形態による薄膜トランジスター表示板のレイアウト図であり、図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線に沿って切り取った断面図である。
【００６４】
図８および図９に示すように、透明なガラスまたはプラスチックなどからなる絶縁基板１１０の上にゲート信号を伝達する複数のゲート線１２１が形成されている。ゲート線１２１は横方向に伸びており、ゲート電極１２４を含む。
【００６５】
ゲート線１２１の上にはゲート絶縁膜１４０が形成されており、ゲート絶縁膜１４０は窒化シリコン膜からなる単層であってもよいが、漏れ電流および蒸着時間を考慮して、薄膜の密度が異なる二重膜構造に形成してもよい。すなわち、蒸着速度が速いものの、低密度である窒化シリコン膜を形成し、低密度窒化シリコン膜の上に、蒸着速度は遅いものの、高密度にて漏れ電流を減少させる高密度窒化シリコン膜を形成することができる。ゲート絶縁膜１４０は、２、０００Å〜５、０００Åの厚さに形成することができ、窒化シリコン膜の水素含有量は、約１．４×１０２２／ｃｍ３であることが好ましい。複層に形成するとき、上部に位置する膜の水素含有量が、下部に位置する膜の水素含有量よりも低いこともある。
【００６６】
ゲート絶縁膜１４０の上には、ゲート電極１２４と重なり合い、且つ、島状を呈する酸化物半導体１５４が形成されている。
【００６７】
酸化物半導体１５４は、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、錫（Ｓｎ）またはインジウム（Ｉｎ）を基本とする酸化物を用いてもよく、これらの複合酸化物である酸化亜鉛（ＺｎＯ）、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（ＩｎＧａＺｎＯ４）、インジウム−亜鉛酸化物（Ｚｎ−Ｉｎ−Ｏ）、または亜鉛−錫酸化物（Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ）を用いてもよい。
【００６８】
酸化物半導体１５４およびゲート絶縁膜１４０の上には、複数のデータ線１７１および複数のドレイン電極１７５が形成されている。
【００６９】
データ線１７１は縦方向に伸びてゲート線１２１と交差してデータ電圧を伝達し、各データ線１７１は、酸化物半導体１５４と重なり合うソース電極１７３を含む。
【００７０】
ドレイン電極１７５は、酸化物半導体１５４と重なり合い、且つ、ゲート電極１２４を中心としてソース電極１７３と向かい合う。
【００７１】
ゲート電極１２４、ソース電極１７３およびドレイン電極１７５は、酸化物半導体１５４と共に薄膜トランジスター（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）をなし、薄膜トランジスターのチャンネル（ｃｈａｎｎｅｌ）は、ソース電極１７３とドレイン電極１７５との間の酸化物半導体１５４に形成される。
【００７２】
データ線１７１およびドレイン電極１７５の上には、チャンネルを保護する保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、窒化ケイ素からなる窒化シリコン膜を含む。
【００７３】
保護膜１８０は、ゲート絶縁膜１４０と同様に形成されてもよく、単層または複層からなってもよい。
【００７４】
保護膜１８０は、ドレイン電極１７５を露出するコンタクトホール１８５を含む。
【００７５】
保護膜１８０の上には、コンタクトホール１８５を介してドレイン電極１７５と連結される画素電極１９１が形成されている。画素電極１９１は、透明な導電物質からなる。
【００７６】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、下記の請求の範囲において定義している本発明の基本概念を用いた当業者の種々の変形および改良形態もまた本発明の権利範囲に属するものである。
【符号の説明】
【００７７】
１１０：絶縁基板
１２４：ゲート電極
１４０：ゲート絶縁膜
１５４：酸化物半導体
１７３：ソース電極
１７５：ドレイン電極
１９１：画素電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
前記絶縁基板の上に位置するゲート線と、
前記ゲート線と交差するデータ線と、
半導体を含み、前記ゲート線およびデータ線と連結されている薄膜トランジスターと、
前記薄膜トランジスターのゲート電極と前記薄膜トランジスターの半導体との間に位置するゲート絶縁膜と、
前記薄膜トランジスターと連結されている画素電極と、
前記画素電極と前記薄膜トランジスターとの間に位置する保護膜と、
を備え、
前記ゲート絶縁膜および前記保護膜のうちの少なくとも一方は、窒化シリコン膜を含み、
前記窒化シリコン膜は、２×１０２２ｃｍ３以下または４ａｔｏｍｉｃ％以下にて水素を含む、薄膜トランジスター表示板。
【請求項２】
前記窒化シリコン膜は、薄膜の密度が異なる第１の窒化シリコン膜および第２の窒化シリコン膜からなる、請求項１に記載の薄膜トランジスター表示板。
【請求項３】
前記窒化シリコン膜の屈折率は、１．８６〜２．０である、請求項１又は２に記載の薄膜トランジスター表示板。
【請求項４】
前記第１の窒化シリコン膜は、前記第２の窒化シリコン膜よりも、前記半導体に隣接するように位置する、請求項２又は３のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板。
【請求項５】
前記第１の窒化シリコン膜の密度が、前記第２の窒化シリコン膜の密度よりも高い、請求項２〜４のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板。
【請求項６】
前記半導体は、酸化物半導体から形成され、
前記酸化物半導体は、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、錫（Ｓｎ）またはインジウム（Ｉｎ）を基本とする酸化物、これらの複合酸化物のうち、少なくとも１つを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板。
【請求項７】
前記半導体は、酸化物半導体から形成され、
前記酸化物半導体は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（ＩｎＧａＺｎＯ４）、インジウム−亜鉛酸化物（Ｚｎ−Ｉｎ−Ｏ）、または亜鉛−錫酸化物（Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ）のうち、少なくとも１つを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板。
【請求項８】
前記第１の窒化シリコン膜の密度は、前記第２の窒化シリコン膜の密度より低い、請求項２〜７のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板。
【請求項９】
絶縁基板の上にゲート線を形成するステップと、
前記ゲート線と交差するデータ線を形成するステップと、
前記ゲート線およびデータ線と連結される薄膜トランジスターを形成するステップと、
前記薄膜トランジスターの上に保護膜を形成するステップと、
前記保護膜の上に位置し、且つ、前記薄膜トランジスターと連結される画素電極を形成するステップと、
を含み、
前記保護膜および前記薄膜トランジスターのゲート電極と半導体の間に位置するゲート絶縁膜のうちの少なくとも一つは、窒化シリコン膜を含み、
前記窒化シリコン膜は、蒸着チャンバーの圧力を１、５００ｍＴｏｒｒ以下に維持し、且つ、Ｎ２／ＳｉＨ４の流量比を８０以上に維持して形成する、薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項１０】
前記窒化シリコン膜は、水素が２×１０２２ｃｍ３以下にて含まれるように形成する、請求項９に記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項１１】
前記窒化シリコン膜は４ａｔｏｍｉｃ％以下の水素を含む、請求項９又は１０に記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法 。
【請求項１２】
前記窒化シリコン膜の屈折率は１．８６〜２．０になるように形成する、請求項９〜１１のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項１３】
前記ゲート絶縁膜または前記保護膜は、密度が異なる第１の窒化シリコン膜および第２の窒化シリコン膜を含むように形成する、請求項９〜１２のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項１４】
前記第１の窒化シリコン膜の密度は、前記第２の窒化シリコン膜の密度より高い、請求項１３に記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項１５】
前記第１の窒化シリコン膜の密度は、前記第２の窒化シリコン膜の密度より低い、請求項１３〜１４に記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項１６】
前記半導体は、酸化物半導体から形成する、請求項９〜１５のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項１７】
前記酸化物半導体は、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、錫（Ｓｎ）またはインジウム（Ｉｎ）を基本とする酸化物、これらの複合酸化物のうち、少なくとも１つを含む、請求項１６に記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項１８】
前記酸化物半導体は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（ＩｎＧａＺｎＯ４）、インジウム−亜鉛酸化物（Ｚｎ−Ｉｎ−Ｏ）、または亜鉛−錫酸化物（Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ）のうち、少なくとも１つを含む、請求項１６〜１７のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項１９】
前記窒化シリコン膜は、ほぼ１．５×１０２２ｃｍ３の水素を含む、請求項１〜８のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板。
【請求項２０】
前記窒化シリコン膜は、ほぼ１．４×１０２２ｃｍ３の水素を含む、請求項１〜８のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板。
【請求項２１】
前記窒化シリコン膜は、ほぼ１．５×１０２２ｃｍ３の水素を含む、請求項９〜１８のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項２２】
前記窒化シリコン膜は、ほぼ１．４×１０２２ｃｍ３の水素を含む、請求項９〜１８のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項２３】
基板と、
前記基板上に形成されている制御電極、入力電極及び出力電極と、
前記制御電極、入力電極及び出力電極と連結されている半導体と、
前記制御電極と前記半導体との間に位置するゲート絶縁膜と
を備え、
前記ゲート絶縁膜は水素を２×１０２２ｃｍ３以下で含む窒化シリコン膜を含む、 薄膜トランジスター表示板。
【請求項２４】
前記窒化シリコン膜は密度が互いに異なる第１の窒化シリコン膜と第２の窒化シリコン膜とを含む、請求項２３に記載の薄膜トランジスター表示板。
【請求項１】
絶縁基板と、
前記絶縁基板の上に位置するゲート線と、
前記ゲート線と交差するデータ線と、
半導体を含み、前記ゲート線およびデータ線と連結されている薄膜トランジスターと、
前記薄膜トランジスターのゲート電極と前記薄膜トランジスターの半導体との間に位置するゲート絶縁膜と、
前記薄膜トランジスターと連結されている画素電極と、
前記画素電極と前記薄膜トランジスターとの間に位置する保護膜と、
を備え、
前記ゲート絶縁膜および前記保護膜のうちの少なくとも一方は、窒化シリコン膜を含み、
前記窒化シリコン膜は、２×１０２２ｃｍ３以下または４ａｔｏｍｉｃ％以下にて水素を含む、薄膜トランジスター表示板。
【請求項２】
前記窒化シリコン膜は、薄膜の密度が異なる第１の窒化シリコン膜および第２の窒化シリコン膜からなる、請求項１に記載の薄膜トランジスター表示板。
【請求項３】
前記窒化シリコン膜の屈折率は、１．８６〜２．０である、請求項１又は２に記載の薄膜トランジスター表示板。
【請求項４】
前記第１の窒化シリコン膜は、前記第２の窒化シリコン膜よりも、前記半導体に隣接するように位置する、請求項２又は３のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板。
【請求項５】
前記第１の窒化シリコン膜の密度が、前記第２の窒化シリコン膜の密度よりも高い、請求項２〜４のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板。
【請求項６】
前記半導体は、酸化物半導体から形成され、
前記酸化物半導体は、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、錫（Ｓｎ）またはインジウム（Ｉｎ）を基本とする酸化物、これらの複合酸化物のうち、少なくとも１つを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板。
【請求項７】
前記半導体は、酸化物半導体から形成され、
前記酸化物半導体は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（ＩｎＧａＺｎＯ４）、インジウム−亜鉛酸化物（Ｚｎ−Ｉｎ−Ｏ）、または亜鉛−錫酸化物（Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ）のうち、少なくとも１つを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板。
【請求項８】
前記第１の窒化シリコン膜の密度は、前記第２の窒化シリコン膜の密度より低い、請求項２〜７のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板。
【請求項９】
絶縁基板の上にゲート線を形成するステップと、
前記ゲート線と交差するデータ線を形成するステップと、
前記ゲート線およびデータ線と連結される薄膜トランジスターを形成するステップと、
前記薄膜トランジスターの上に保護膜を形成するステップと、
前記保護膜の上に位置し、且つ、前記薄膜トランジスターと連結される画素電極を形成するステップと、
を含み、
前記保護膜および前記薄膜トランジスターのゲート電極と半導体の間に位置するゲート絶縁膜のうちの少なくとも一つは、窒化シリコン膜を含み、
前記窒化シリコン膜は、蒸着チャンバーの圧力を１、５００ｍＴｏｒｒ以下に維持し、且つ、Ｎ２／ＳｉＨ４の流量比を８０以上に維持して形成する、薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項１０】
前記窒化シリコン膜は、水素が２×１０２２ｃｍ３以下にて含まれるように形成する、請求項９に記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項１１】
前記窒化シリコン膜は４ａｔｏｍｉｃ％以下の水素を含む、請求項９又は１０に記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法 。
【請求項１２】
前記窒化シリコン膜の屈折率は１．８６〜２．０になるように形成する、請求項９〜１１のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項１３】
前記ゲート絶縁膜または前記保護膜は、密度が異なる第１の窒化シリコン膜および第２の窒化シリコン膜を含むように形成する、請求項９〜１２のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項１４】
前記第１の窒化シリコン膜の密度は、前記第２の窒化シリコン膜の密度より高い、請求項１３に記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項１５】
前記第１の窒化シリコン膜の密度は、前記第２の窒化シリコン膜の密度より低い、請求項１３〜１４に記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項１６】
前記半導体は、酸化物半導体から形成する、請求項９〜１５のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項１７】
前記酸化物半導体は、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、錫（Ｓｎ）またはインジウム（Ｉｎ）を基本とする酸化物、これらの複合酸化物のうち、少なくとも１つを含む、請求項１６に記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項１８】
前記酸化物半導体は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（ＩｎＧａＺｎＯ４）、インジウム−亜鉛酸化物（Ｚｎ−Ｉｎ−Ｏ）、または亜鉛−錫酸化物（Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ）のうち、少なくとも１つを含む、請求項１６〜１７のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項１９】
前記窒化シリコン膜は、ほぼ１．５×１０２２ｃｍ３の水素を含む、請求項１〜８のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板。
【請求項２０】
前記窒化シリコン膜は、ほぼ１．４×１０２２ｃｍ３の水素を含む、請求項１〜８のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板。
【請求項２１】
前記窒化シリコン膜は、ほぼ１．５×１０２２ｃｍ３の水素を含む、請求項９〜１８のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項２２】
前記窒化シリコン膜は、ほぼ１．４×１０２２ｃｍ３の水素を含む、請求項９〜１８のいずれかに記載の薄膜トランジスター表示板の製造方法。
【請求項２３】
基板と、
前記基板上に形成されている制御電極、入力電極及び出力電極と、
前記制御電極、入力電極及び出力電極と連結されている半導体と、
前記制御電極と前記半導体との間に位置するゲート絶縁膜と
を備え、
前記ゲート絶縁膜は水素を２×１０２２ｃｍ３以下で含む窒化シリコン膜を含む、 薄膜トランジスター表示板。
【請求項２４】
前記窒化シリコン膜は密度が互いに異なる第１の窒化シリコン膜と第２の窒化シリコン膜とを含む、請求項２３に記載の薄膜トランジスター表示板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１５１４４３（Ｐ２０１２−１５１４４３Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５２６２２（Ｐ２０１１−２５２６２２）
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ−ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ−ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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