具备保护膜的薄膜晶体管基板及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种具备保护膜的薄膜晶体管基板及其制造方法，该基板可赋予高的驱动稳定性。一种薄膜晶体管基板，其为包含薄膜晶体管、以及由覆盖薄膜晶体管的感光性硅氧烷组合物的固化物形成的保护膜的薄膜晶体管基板，其特征在于，薄膜晶体管具有由氧化物半导体形成的半导体层，感光性硅氧烷组合物含有碱溶解速度不同的至少两种聚硅氧烷、感光剂以及溶剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及。
技术介绍
近年来，W高分辨率显示器为方向，正在活跃地开发着一种使用了W非晶态 InGaZnO为代表的氧化物半导体的薄膜晶体管。关于氧化物半导体，与在液晶显示器中使 用的非晶态娃薄膜晶体管相比较而言，电子迁移率大，显示出大的0N/0FF比等优异的电特 性，因而期待成为有机化显示器的驱动元件、省电元件。在朝向显示器的开发中，特别是保 持作为晶体管而言的设备运作稳定性W及在大面积基板上的均匀性成为重要的课题。作为 对于设备运作稳定性而言极其重要的要素，存在有保护氧化物半导体层不受外部环境的损 害的绝缘膜。然而，作为该样的绝缘膜，主要使用着W往的使用了非晶态娃的薄膜晶体管中 所利用的保护用绝缘膜（专利文献1和2)，有可能没有充分发挥氧化物半导体本质上具有 的物性。而且，可认为该成为使用了氧化物半导体的薄膜晶体管的性能受限制的主要原因 之一。 氧化物半导体中的保护膜必须是抑制水分、氨、氧等的侵入的保护膜。该些杂质的 侵入显著地改变氧化物半导体的导电性，阻碍阔值的变动等运作稳定性。从该样的观点考 虑，关于W往的保护用绝缘膜，主要W单层或者多层适用通过利用化学气相沉积法（CVD)、 瓣射等物理气相沉积法（PVD)而得到的SiOx、Si化、SiONx等。用于成膜出该些高阻隔性 的无机膜的CVD等制造工艺有可能对使用了氧化物半导体的薄膜晶体管的基底层（即氧化 物半导体）造成损伤。具体而言，作为利用真空蒸锻装置而形成出的W往的保护膜，存在有 Si〇2膜、SiN膜，但是该些膜通过利用等离子体等将原料气体分解而成膜，因而在该制作工 艺中，存在有通过等离子体而产生的离子种对氧化物半导体表面造成损伤，使得膜特性发 生劣化的情况。另外，在制造氧化物半导体元件之时，有可能因各种各样的化学溶液、干法 蚀刻等工艺而导致氧化物半导体进一步劣化。因此，作为不受工序的伤害的保护，一并适用 了蚀刻阻挡膜等保护膜（专利文献3)。 另外，在使用了该样的W气体为原料的成膜方法的情况下，在制作大屏幕的显示 器时，不易成膜出均匀的保护膜。因此，为了解决该样的问题，提出了利用涂布法而成膜出 保护膜。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 ;日本特开2013-211410号公报 [000引专利文献2 ;日本特开2013-207247号公报 专利文献3 ;日本特开2012-235105号公报 专利文献4 ;日本特开2013-89971号公报 非专利文献 非专利文献l:JuanPaoloBermundo、YasuakiIshikawa、HarukaYamazaki、 ToshiakiNonaka、YukiharuUraoka、"Effectofpolysilsesquioxanepassivation layeronthedarkandilluminatednegativebiasstressofamorphousInGaZnO thin-filmtransistors"、第60次应用物理学会春季学术讲演会讲演预备稿集、2013年3 月 29 日、29p-F1-5 非专利文献 2;JuanPaoloBermundo、YasuakiIshikawa、HarukaYamazaki、 ToshiakiNonaka、YukiharuUraoka、"Effectofreactiveionetchingand post-annealingconditionsonthecharacteristicsandreliabilityofa-InGaZnO thin-filmtransistorswithpolysilsesquioxanebasedpassivationlayer"、The 13thInternationalMeetingonInformationDisplay(IMID)讲演预备稿集、2013 年 8 月 26 日、431 页（P2-30)
技术实现思路
专利技术想要解决的课题 但是，在一直W来该样的涂布法中使用的保护膜形成用溶液中，主要地包含有聚 酷亚胺树脂、丙締酸类树脂，使用该溶液形成的膜无法在高温进行退火，因而大多无法发挥 充分的性能，留有改良的余地。另外，还提出了一种使用了硅氧烷树脂的涂布型保护膜（专 利文献4)，但是在该文献中，虽然具备有该保护膜的半导体元件显示了初期的晶体管特性， 但是对于驱动稳定性没有进行充分的公开，可认为存有改良的余地。另外提出了如下的方 法；使用硅氧烷树脂作为涂布型保护膜，将在利用干法蚀刻对保护膜进行加工时劣化了的 氧化物半导体元件在氧气环境下W30(TC退火2小时，从而恢复半导体元件特性，制造可靠 性高的元件（非专利文献1和2)。但是，利用干法蚀刻对保护膜进行加工的方法、高温下的 半导体元件的长时间退火是高成本的，另外从生产效率的观点考虑也存有更进一步改良的 余地。 本专利技术人对解决上述那样的课题的方法进行研讨，获得了如下的见解：可W利用 简便的方法，由含有碱溶解速度不同的至少两种聚硅氧烷、感光剂W及溶剂的感光性娃氧 烧组合物形成具备保护膜的薄膜晶体管基板。进一步获得了如下的见解：在该样的具备保 护膜的薄膜晶体管基板中，可抑制薄膜晶体管的劣化，可利用比较平缓的退火而赋予薄膜 晶体管基板W高的驱动稳定性。本专利技术基于相关的见解而完成。 因此，本专利技术的目的在于提供一种薄膜晶体管基板，其为具备保护膜的薄膜晶体 管基板，并且可赋予高的驱动稳定性。[001引另外，本专利技术的另一目的在于提供一种具备保护膜的薄膜晶体管基板的制造方 法，该制造方法可通过曝光显影而进行保护膜的加工，可进一步通过薄膜晶体管基板的退 火而赋予薄膜晶体管W高的驱动稳定性。 用于解决问题的方案 本专利技术的一个实施方式提供一种薄膜晶体管基板，其为包含薄膜晶体管、W及由 覆盖前述薄膜晶体管的感光性硅氧烷组合物的固化物形成的保护膜的薄膜晶体管基板，其 特征在于，前述薄膜晶体管具有由氧化物半导体形成的半导体层，前述感光性硅氧烷组合 物含有碱溶解速度不同的至少两种聚硅氧烷、感光剂W及溶剂。 另外，根据本专利技术的优选实施方式，提供由感光性硅氧烷组合物形成的上述的薄 膜晶体管基板，关于该感光性硅氧烷组合物，上述聚硅氧烷包含聚硅氧烷（I)和聚硅氧烷 (II)， 该聚硅氧烷（I)是在碱性催化剂的存在下使由下述式（1)表示的硅烷化合物与由 下述式（2)表示的硅烷化合物进行水解W及缩合而获得的聚硅氧烷，并且预烘烤后的膜可 溶于5重量％四甲基氨氧化锭水溶液，其溶解速度为1 000A/秒W下，[002引 RSi(ORi)3 (1)Si(OR')4似 式中，R表示碳原子数1~20的直链状、支链状或环状烷基、或者至少一个亚甲基 也可被氧取代的碳原子数1~20的直链状、支链状或者环状烷基、或碳原子数6~20的芳 基、或者至少一个氨也可被氣取代的碳原子数6~20的芳基，Ri表示碳原子数1~5的烧 基， 该聚硅氧烷（II)是在酸性或者碱性催化剂的存在下至少使前述通式（1)的硅烷 化合物进行水解W及缩合而获得的聚硅氧烷，并且预烘烤后的膜可溶于2. 38重量％四甲 基氨氧化锭水溶液，其溶解速度为100A/秒W上。 本专利技术的其它的实施方式提供上述的薄膜晶体管基板的制造方法，该制造方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管基板，其为包含薄膜晶体管、以及由覆盖所述薄膜晶体管的感光性硅氧烷组合物的固化物形成的保护膜的薄膜晶体管基板，其特征在于，所述薄膜晶体管具有由氧化物半导体形成的半导体层，所述感光性硅氧烷组合物含有碱溶解速度不同的至少两种聚硅氧烷、感光剂以及溶剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：石河泰明，浦冈行治，野中敏章，
申请(专利权)人：国立大学法人奈良先端科学技术大学院大学，AZ电子材料卢森堡有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP