本发明专利技术提供一种对氧化物半导体薄膜的电阻率进行正确且简便的测定，进行评价、预测、推定的方法以及氧化物半导体的品质管理方法。涉及本发明专利技术的氧化物半导体薄膜的评价方法包括：第一工序，在对形成了氧化物半导体薄膜的样品照射激励光以及微波，且测定了因所述激励光的照射而变化的所述微波的来自所述氧化物半导体薄膜的反射波的最大值之后，停止照射所述激励光，测定所述激励光的照射停止后的所述微波的来自所述氧化物半导体薄膜的反射波的反射率的变化；以及第二工序，根据所述反射率的变化，计算出与激励光的照射停止后呈现的慢衰减对应的参数，对所述氧化物半导体薄膜的电阻率进行评价。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于液晶显示器或有机EL显示器等显示装置中的薄膜晶体管(TFT：ThinFilmTransistor)的半导体层用氧化物、即氧化物半导体薄膜的评价方法和品质管理方法、以及用于所述评价方法的评价元件和评价装置。详细地讲，涉及一种对氧化物半导体薄膜的薄膜电阻或比电阻(以下，有时称为“电阻率”)非破坏性地进行判断、评价的技术。
技术介绍
无定形的非晶质氧化物半导体薄膜与通用的无定形硅相比，具有较高的载流子迁移率，光学带隙大，能够低温成膜，因此，在需要大型、高分辨率、高速驱动的新一代显示器或耐热性低的树脂基板中的应用被寄予厚望。即使在薄膜之中，也是由铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)以及氧(O)形成的无定形氧化物半导体薄膜(以下，有时称为“In-Ga-Zn-O”或“IGZO”)特别具有非常高的载流子迁移率，因此，被优选使用。例如，非专利文献1以及2公开了将原子％比为In∶Ga∶Zn＝1.1∶1.1∶0.9的氧化物半导体薄膜用于成为活性层的TFT的半导体层中的内容。另外，专利文献1公开了一种无定形氧化物，其包括In、Zn、Sn以及Ga等元素与Mo，Mo相对于无定形氧化物中的总金属原子数的原子组分比率为0.1～5原子％；实施例中公开了一种使用在IGZO中添加了Mo的活性层的TFT。但是，广为人知的是：氧化物半导体薄膜由于在成膜工序以及之后的热处理中所产生的各种偏差的缘故而导致特性变化。例如，由于在成膜工序中产生的晶格缺陷或膜中的氢的缘故，决定TFT特性的载流子浓度会发生较大变化，TFT特性容易产生偏差。因此，在显示装置等的制造工序中，对成膜的氧化物半导体薄膜的特性进行评价，反馈其结果并调整制造条件，从而对膜质进行品质管理这一做法从提高生产率的观点来看是很重要的。作为以往的氧化物半导体薄膜的特性评价方法，通常的做法是：在氧化物半导体薄膜上形成栅极绝缘膜、钝化绝缘膜，通过使用光刻、金属掩模的微细加工来进行规定大小的电极的安装，然后，测定空穴效应，从而测定迁移率、载流子密度等特性。但是，如果利用上述需要安装电极的特性评价方法，则安装电极需要花费时间、成本。另外，安装电极可能会在氧化物半导体薄膜上产生新的缺陷。从提高成品率等观点来看，需要确立一种不需要安装电极的特性评价方法。另外，如果利用进行电极安装的以往的评价方法，则在大型的玻璃基板的测定中存在会花费大量工时等问题，因此，不现实。因此，作为无需安装电极，以非接触的方式对氧化物半导体薄膜的膜质进行管理的方法，专利文献2公开了一种利用微波光导电衰减法对氧化物半导体薄膜的迁移率定性或定量地进行评价的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：JP特开2009-164393号公报专利文献2：JP特开2012-33857号公报非专利文献非专利文献1：固体物理、VOL44、P621(2009)非专利文献2：Nature，VOL432、P488(2004)
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题本专利技术就是鉴于上述情况而实现的，其目的是提供一种对氧化物半导体薄膜的电阻率进行正确且简便的测定，进行评价、预测、推定的方法以及氧化物半导体薄膜的品质管理方法。本专利技术的其他目的是提供一种用于上述评价方法的评价元件以及评价装置。解决技术课题的手段能够解决上述课题的本专利技术所涉及的氧化物半导体薄膜的评价方法的特征为，包括：第一工序，在对形成了氧化物半导体薄膜的样品照射激励光以及微波，且测定了因所述激励光的照射而变化的所述微波的来自所述氧化物半导体薄膜的反射波的最大值之后，停止照射所述激励光，测定所述激励光的照射停止后的所述微波的来自所述氧化物半导体薄膜的反射波的反射率在时间上的变化；以及第二工序，其中，根据所述反射率在时间上的变化，计算出与激励光的照射停止后呈现的慢衰减对应的参数，对所述氧化物半导体薄膜的电阻率进行评价。在本专利技术的优选实施方式中，所述电阻率为薄膜电阻或比电阻。在本专利技术的优选实施方式中，在所述第二工序中，根据所述反射率的变化，计算出与激励光的照射停止后在0.1～10μs呈现的慢衰减对应的参数，对所述氧化物半导体薄膜的电阻率进行评价。在本专利技术的优选实施方式中，所述氧化物半导体薄膜含有从In、Ga、Zn以及Sn构成的组中选择的至少一种以上的元素。在本专利技术的优选实施方式中，所述氧化物半导体薄膜是在栅极绝缘膜的表面上成膜的。在本专利技术的优选实施方式中，所述氧化物半导体薄膜在其表面上具有保护膜。另外，能够解决所述课题的本专利技术所涉及的氧化物半导体薄膜的品质管理方法的重点在于：能够在半导体制造工序的任何一个工序中使用所述氧化物半导体薄膜的评价方法。另外，本专利技术还包括在半导体制造工序的任何一个工序中都使用所述品质管理方法的氧化物半导体薄膜的品质管理装置。另外，能够解决所述课题的本专利技术的评价元件的重点在于：是用于所述任意一项中所记载的评价方法的在基板上形成氧化物半导体薄膜的评价元件。在本专利技术的优选实施方式中，所述氧化物半导体薄膜是在基板的表面上直接形成的。在本专利技术的优选实施方式中，所述氧化物半导体薄膜是在栅极绝缘膜的表面上直接形成的。在本专利技术的优选实施方式中，在所述氧化物半导体薄膜的表面上形成保护膜。另外，能够解决所述课题的本专利技术的评价装置是在基板上排列了多个所述任意一项中所记载的评价元件的评价装置。而且，本专利技术还包括用于所述氧化物半导体薄膜的评价方法的装置作为优选的实施方式，用于所述氧化物半导体薄膜的评价方法的装置的重点在于，具有：激励光照射单元，其对形成了氧化物半导体薄膜的样品的测定部位照射激励光，在所述氧化物半导体薄膜中生成电子-空穴对；微波照射单元，其对所述样品的测定部位照射微波；反射微波强度检测单元，其检测因所述激励光的照射而变化的所述微波的来自所述样品的反射微波强度；以及评价单元，其基于所述反射微波强度检测单元的检测数据，评价所述样品的电阻率。另外，所述氧化物半导体薄膜的评价装置的另外的优选实施方式为具有：电阻测定单元，其具有电阻率测定头和所述电阻率测定头的升降单元。专利技术效果根据本专利技术，能够正确且简便地评价、预测、测定氧化物半导体薄膜的电阻率。通过将本专利技术的评价方法用于半导体制造工序的任何一个工序中，能够进行TFT的制造过程中的氧化物半导体薄膜的品质管理。根据本专利技术，还提供一种用于所述各工序中的评价元件以及评价装置。附图的说明图1是表示微波本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氧化物半导体薄膜的评价方法，包括：第一工序，在对形成了氧化物半导体薄膜的样品照射激励光以及微波，且测定了因所述激励光的照射而变化的所述微波的来自所述氧化物半导体薄膜的反射波的最大值之后，停止照射所述激励光，测定所述激励光的照射停止后的所述微波的来自所述氧化物半导体薄膜的反射波的反射率在时间上的变化；以及第二工序，根据所述反射率在时间上的变化，计算出与激励光的照射停止后呈现的慢衰减对应的参数，对所述氧化物半导体薄膜的电阻率进行评价。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.03 JP 2013-250412;2014.05.20 JP 2014-104621.一种氧化物半导体薄膜的评价方法，包括：
第一工序，在对形成了氧化物半导体薄膜的样品照射激励光以及微波，且测定了因所
述激励光的照射而变化的所述微波的来自所述氧化物半导体薄膜的反射波的最大值之后，
停止照射所述激励光，测定所述激励光的照射停止后的所述微波的来自所述氧化物半导体
薄膜的反射波的反射率在时间上的变化；以及
第二工序，根据所述反射率在时间上的变化，计算出与激励光的照射停止后呈现的慢
衰减对应的参数，对所述氧化物半导体薄膜的电阻率进行评价。
2.根据权利要求1所述的评价方法，其中，
所述电阻率为薄膜电阻或比电阻。
3.根据权利要求1或2所述的评价方法，其中，
在所述第二工序中，根据所述反射率的变化，计算出与激励光的照射停止后在0.1～10
μs呈现的慢衰减对应的参数，对所述氧化物半导体薄膜的电阻率进行评价。
4.根据权利要求1或2所述的评价方法，其中，
所述氧化物半导体薄膜含有从由In、Ga、Zn以及Sn构成的组中选择的至少一种以上的
元素。
5.根据权利要求1或2所述的评价方法，其中，
所述氧化物半导体薄膜是在栅极绝缘膜的表面上成膜的。
6.根据权利要求1或2所述的评价方法，其中，
所述氧化物半导体薄膜在其表面...
【专利技术属性】
技术研发人员：林和志，川上信之，三木绫，钉宫敏洋，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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