基板装置及其制造方法、电光装置以及电子设备制造方法及图纸

一种基板装置，其特征在于，具备： 被设置在基板上包含半导体层的薄膜晶体管；以及 由与上述半导体层的一部分电气连接的第１电极、与该第１电极相对配置的第２电极、和包含被配置在上述第１电极以及上述第２电极之间的氮化膜的电介质膜构成，被形成在上述薄膜晶体管上的电容器； 其中，上述氮化膜，具有用于将上述半导体层氢化的开口部。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及形成有薄膜晶体管(以下，适宜称为“TFT(Thin FilmTransistor)”)的TFT阵列基板装置等的基板装置及其制造方法，以及，具备这样的基板装置的液晶装置等的电光装置以及电子设备的

技术介绍
这种基板装置，例如在石英基板等的基板上，具备包含源极区域、漏极区域以及沟道区域的多晶硅膜或者无定形硅膜等的半导体层。在该半导体层表面，由以干氧化或者湿氧化生成的热氧化膜等、HTO(高温氧化)膜、TEOS(tetraethyl orthosilicate，原硅酸四乙酯)膜，或者等离子氧化膜形成栅绝缘膜。进而，通过在该栅绝缘膜上形成栅电极膜，在基板上构筑TFT。这种TFT，例如通过被制作在液晶装置等的电光装置的图像显示区域内的各像素中，可以作为TFT阵列基板装置中像素开关用元件使用。或者，通过制作在该图像显示区域周围的周边区域上，也可以作为该基板装置的驱动电路的一部分使用。而且，在图像显示区域内，因为载流子是电子，所以一般可以制作载流子移动性优异的，即开关特性优异的N沟道型TFT，在周边区域，一般是在把这样的N沟道型TFT和P沟道型TFT作为一组同时制作具有以微小的驱动电流即可工作等长处的CMOS型(互补型)TFT。这样在图像显示区域、周边区域等制作TFT的基板装置，被广泛用于以TFT有源矩阵驱动方式的液晶装置等为代表的各种电光装置。可是，对于这种基板装置，实现高性能的电气特性或者高可靠性，总是一般的课题。尤其是在构成该基板装置的上述TFT中，对于泄漏电流特性、界面能级密度、热载流子耐性等，要求更高性能更高可靠性(即，漏电流以及界面能级密度更低，热载流子耐性更高等)。另外，当然还要求比较长时间维持这种良好的晶体管特性。为了满足这种要求，例如，需要有效地进行半导体层中的结晶粒边界、在该半导体层和上述栅绝缘膜的界面等上发生的悬挂键(dangling bond)的适宜的处理，即将其除去或者终结等。如果这样的悬挂键残存，则将导致TFT的通·断(ON·OFF)特性的劣化等。另外，对于构成TFT的栅绝缘膜、或者它和半导体层的界面，必须尽可能避免水分被导入。如果在这样的部位上水分侵入，则将招致TFT的阈值电压Vth的上升等。无论如何，从维持良好的特性这一观点出发，理想的是消除上述问题。这一点，在以往也提出了解决这些问题的几种办法。但是，从针对上述的TFT特性提高的一般的并且是高水准的要求的观点来看，即使在目前，也难说已提出了完全的解决办法。另外，这样的问题，在上述基板装置相当于构成可以进行图像显示的液晶装置等的电光装置的TFT阵列基板的情况下更实际。在这样的电光装置中，要求高品质的图像显示、长时间的性能维持，这是因为对上述TFT阵列基板上的TFT特性依赖大的缘故。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种具备具有良好的晶体管特性并且可以较长时间维持该特性的薄膜晶体管构成的基板装置及其制造方法，以及具备这样的基板装置的电光装置以及电子设备。为了解决上述问题，本专利技术的基板装置，具备包含被设置在基板(above)上的半导体层的薄膜晶体管；由与上述半导体层的一部分电气连接的第1电极、与该第1电极相对配置的第2电极、和包含被配置在上述第1电极以及上述第2电极之间的氮化膜的电介质膜构成，被形成在上述薄膜晶体管上(above)的电容器。并且，上述氮化膜具有用于将上述半导体层氢化的开口部。如果采用本专利技术的基板装置，则具备薄膜晶体管、与作为该构成要素的半导体层的一部分电气连接的电容器。在本专利技术中，除了上述那样的构成外，例如，通过具备与半导体层内的沟道区域相对那样地隔着栅绝缘膜形成的栅电极、与同一半导体层内的源极区域以及漏极区域电气连接的源电极以及漏电极，通过对栅电极的通电，可以作为控制源电极以及漏电极之间的通电的开关元件使用。另外，上述电容器，通过作为其构成要素的第1电极和上述半导体层的一部分，即，例如上述漏极区域或者漏电极连接，可以与薄膜晶体管的开关动作对应，作为蓄积规定的电荷的部件使用。这样的薄膜晶体管以及电容器，分别可以作为例如后述的，在液晶装置等的电光装置内的像素开关用元件以及存储电容使用。在本专利技术中，特别是构成电容器的电介质膜包含氮化膜。由此，通过不是如以往那样电介质膜由氧化膜等构成，而是包含比较介电常数大的氮化膜，可以增大电容器的容量。另外，因为氮化膜具有防止水分侵入的作用，所以可以预先避免由于水分子向薄膜晶体管的栅绝缘膜以及半导体层的界面扩散产生正电荷，使阈值电压Vth上升等的问题。进而，以上那样的现象，特别在其载流子是孔穴的P沟道型TFT中显著地体现。另外，本专利技术的氮化膜，特别具有用于使上述半导体层氢化的开口部。由此可以得到以下那样的作用效果。即，在电介质膜包含氮化膜的本专利技术中，虽然可以得到上述那样的电容增大以及薄膜晶体管的耐湿性提高等的作用效果，但该氮化膜对于在薄膜晶体管的特性提高上有作用的氢化处理存在阻碍。在此所谓氢化处理，是以在薄膜晶体管的半导体层中，或者构成该半导体层以及薄膜晶体管的栅绝缘膜的界面上悬挂键的终结(即例如，生成Si-H键，或者Si-OH键等)为目的的处理。由此可以避免悬挂键存在可能产生的不良影响，即，由于生成由此引起的界面能级，使薄膜晶体管的通·断电流特性等劣化等的不良影响。但是，上述氮化膜，由于其结构致密等的原因，具有妨碍氢行进的作用，在薄膜晶体管上，如果配置作为电介质膜包含氮化膜的电容器，则不能充分有效地实施上述氢化处理。然而，在本专利技术中，如上所述，由于在包含氮化膜的电介质膜上具备“开口部”，因而氢可以比较容易地通过该开口部到达薄膜晶体管或者作为其构成要素的半导体层等上，可以有效地对薄膜晶体管实施氢化处理。如上所述，如果采用本专利技术，则可以没有任何问题地拥有氮化膜的作用效果和氢化处理的作用效果这两方面。即，良好地维持薄膜晶体管的通·断特性，减少引起阈值电压Vth上升的可能性，实现可以预料热载流子耐性的提高等的其特性的提高。并且，可以在比较长时间维持这样的良好特性。进而，本专利技术的所谓“开口部”，从上述说明可知，只要在半导体层和氮化膜之间具备确保氢的通路的功能即可。例如，如后述，如果以氮化膜的存在位置为基准平面地看其下方，则在开口部之下，在有如通过该开口部可以看到半导体层的表面那样的关系的情况当然是很好的具体形态的一例，从这样的观点出发还包含虽然不能看到半导体层的表面，但存在从开口部通向半导体层的氢的通路那样的形态。作为与后述有关的更具体的例子，例如，可以假想在半导体层之上存在氮化膜，而在其右斜上或者左斜上的区域上存在该氮化膜的开口部等的形态。即，本专利技术所说的“开口部”，包含从薄膜晶体管看，被形成在在所谓斜方向上面对半导体层那样的位置上的形态。另外，这样的“开口部”，例如，在基板的整个面上形成了由氮化物构成的膜后，可以通过使用光刻(フオトリングラフィ)法形成图案等得到。进而，作为本专利技术中所说的“氮化膜”，有代表性的认为是硅氮化膜(SiN膜、SiON膜等)。但是，当然也可以是除此以外的膜。进而，本专利技术的“氮化膜”，如后所述用等离子体进行的氮化处理或者溅镀(スパツタリング)法形成是最好的形态之一，但除此以外，也可以用PVD(PhysicalVapo本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基板装置，其特征在于，具备被设置在基板上包含半导体层的薄膜晶体管；以及由与上述半导体层的一部分电气连接的第1电极、与该第1电极相对配置的第2电极、和包含被配置在上述第1电极以及上述第2电极之间的氮化膜的电介质膜构成，被形成在上述薄膜晶体管上的电容器；其中，上述氮化膜，具有用于将上述半导体层氢化的开口部。2.根据权利要求1所述的基板装置，其特征在于上述开口部，被形成在上述半导体层的垂直上方。3.根据权利要求2所述的基板装置，其特征在于上述开口部，被形成在上述半导体层中的沟道区域的垂直上方。4.根据权利要求1所述的基板装置，其特征在于上述电介质膜，具有把由上述氮化膜构成的层设为一层的层积结构。5.根据权利要求4所述的基板装置，其特征在于在上述层积结构中，包含由氧化膜构成的层。6.权利要求1所述的基板装置，其特征在于在上述基板上，把多个上述薄膜晶体管排列成阵列形状。7.一种电光装置，其特征在于，具备在基板上延伸的扫描线；在和上述扫描线交叉的方向上延伸的数据线；被形成为与上述扫描线以及上述数据线的交叉部对应的、包含半导体层的薄膜晶体管；与上述薄膜晶体管对应设置的像素电极；以及由与上述半导体层的一部分电气连接的第1电极、与该第1电极相对配置的第2电极、和包含被配置在上述第1电极以及上述第2电极之间的氮化膜的电介质膜构成，被形成在上述薄膜晶体管上的存储电容；其中，上述氮化膜，具有用于将上述半导体层氢化的开口部。8.根据权利要求7所述的电光装置，其特征在于上述开口部，被形成在上述像素电极的形成区域的范围内。9.根据权利要求7所述的电光装置，其特征在于在把上述像素电极以及上述薄膜晶体管排列成矩阵形状构成的同时，上述扫描线被形成为条状使得与上述矩阵形状对应；所述电光装置进一步具备与上述扫描线...

【专利技术属性】
技术研发人员：壹岐拓则，林朋彦，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：