JP2010073894A - 薄膜トランジスタおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】チャネル層の保護と、ＴＦＴ特性の回復の双方を同時に実現することが可能な保護膜を備えた薄膜トランジスタおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】チャネル層１３のうちチャネル領域１３Ａとなる部分（露出面１３Ｂ）が、チャネル層１３に接する酸素透過膜１４Ａと、酸素障害膜１４Ｂとをチャネル層１３側から順に含む保護膜１４によって覆われている。保護膜１４の長さＬは、ドレイン電極１５およびソース電極１６の幅Ｗ１に０．５５をかけた値と等しいか、またはそれよりも長くなっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、導電性の酸化物半導体をチャネルとして用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）およびその製造方法に関する。

近年、導電性の酸化物半導体をチャネルとして用いた薄膜トランジスタが、有機ＥＬパネルの駆動トランジスタとして用いられるようになってきている。この薄膜トランジスタは、将来的には液晶パネルの駆動トランジスタとしても用いられる可能性があり、話題を集めている。

しかし、この薄膜トランジスタは、雰囲気に対して敏感であり、動作時や保管時の雰囲気により特性が変化することが知られている。その原因としては、この薄膜トランジスタの酸化物半導体として一般に用いられている、ＺｎＯを主成分にしたもの（特許文献１参照）や、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ−Ｏ（ＭはＧａ、Ａｌ、Ｆｅのうち少なくとも１種）を主成分にしたものが、雰囲気中の水や他のガス分子等と吸着脱離し易いことが挙げられる。そこで、例えば、特許文献２では、チャネル層を保護膜で覆うことが提案されている。

特開２００２−７６３５６号公報 特開２００７−７３７０５号公報

ところで、上記薄膜トランジスタでは、酸素欠損によるＴＦＴ特性の劣化が起きることがあり、そのような劣化が生じた場合には、大気中または酸素を導入した雰囲気での熱処理が必要になる。

しかし、上記特許文献２に記載されているように、チャネル層を保護膜で覆った場合に、その保護膜が酸素を通さない膜（例えばＳｉＮや金属を含む膜）からなるときには、上記熱処理を行ったとしても、酸素がチャネル層にまで拡散せず、ＴＦＴ特性が回復しないという問題がある。また、上記保護膜が酸素を通す膜（例えばＳｉＯ_２を含む膜）からなるときには、酸素がチャネル層にまで拡散するので、ＴＦＴ特性を回復させることができる。しかし、保護膜が保護膜としての役割を果たさないので、動作時の雰囲気に影響されＴＦＴ特性が変化してしまうという問題がある。

このように、従来の方法では、チャネル層の保護と、ＴＦＴ特性の回復の双方を実現することが可能な保護膜がなかった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、チャネル層の保護と、ＴＦＴ特性の回復の双方を同時に実現することが可能な保護膜を備えた薄膜トランジスタおよびその製造方法を提供することにある。

本発明の薄膜トランジスタは、導電性の酸化物半導体を主成分とするチャネル層上に、一対の電極と保護膜とを備えたものである。一対の電極は、チャネル層の面内方向において所定の間隙を介して対向配置されている。保護膜は、少なくとも、チャネル層に接する酸素透過膜と、酸素透過膜よりも酸素を通し難い酸素障害膜とをチャネル層側から順に含んで構成されており、チャネル層のうち一対の電極の間隙に露出する露出面を覆っている。ここで、酸素障害膜のうち一対の電極の対向方向の長さが、一対の電極のうち当該一対の電極の対向方向と直交する方向の幅に０．５５をかけた値と等しいか、またはそれよりも長くなっている。

本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の各工程を含むものである。
（Ａ）導電性の酸化物半導体を主成分とするチャネル層上に、チャネル層の一部を覆うと共に、少なくとも、チャネル層に接する酸素透過膜と、酸素透過膜よりも酸素を通し難い酸素障害膜とをチャネル層側から順に含む保護膜を形成する工程
（Ｂ）保護膜を間にして互いに対向する一対の電極を、酸素障害膜のうち当該一対の電極の対向方向の長さが当該一対の電極のうち当該一対の電極の対向方向と直交する方向の幅に０．５５をかけた値と等しいか、またはそれよりも長くなるように形成する工程
（Ｃ）チャネル層が組成変化を起こさない範囲内の高温度および時間で、保護膜を、酸素を含む雰囲気中に曝す工程

本発明の薄膜トランジスタおよびその製造方法では、チャネル層のうちチャネル領域となる部分（露出面）が、チャネル層に接する酸素透過膜と、酸素透過膜よりも酸素を通し難い酸素障害膜とをチャネル層側から順に含む保護膜によって覆われている。ここで、酸素障害膜のうち一対の電極の対向方向の長さが、一対の電極のうち当該一対の電極の対向方向と直交する方向の幅に０．５５をかけた値と等しいか、またはそれよりも長くなっている。これにより、酸素を含む雰囲気中で所定の条件で熱処理を行うことにより、酸素が酸素透過膜を介してチャネル領域に拡散し、チャネル領域の酸素欠陥をなくすることができる。また、動作時には、酸素障害膜が障害となって、チャネル領域内の酸素が外部に拡散され、チャネル領域に酸素欠陥が生じるのを抑制することができる。

本発明の薄膜トランジスタおよびその製造方法によれば、チャネル層のうちチャネル領域となる部分（露出面）を、チャネル層に接する酸素透過膜と、酸素透過膜よりも酸素を通し難い酸素障害膜とをチャネル層側から順に含む保護膜によって覆い、かつ酸素障害膜のうち一対の電極の対向方向の長さが、一対の電極のうち当該一対の電極の対向方向と直交する方向の幅に０．５５をかけた値と等しいか、またはそれよりも長くなるようにしたので、製造時にはＴＦＴ特性を回復させることができ、動作時にはチャネル層を保護することができる。このように、本発明では、チャネル層の保護と、ＴＦＴ特性の回復の双方を同時に実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１（Ａ）は、本発明の一実施の形態に係る薄膜トランジスタ１の上面構成を表したものである。図１（Ｂ）は図１の薄膜トランジスタ１のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を、図１（Ｃ）は図１の薄膜トランジスタ１のＢ−Ｂ矢視方向の断面構成をそれぞれ表したものである。本実施の形態の薄膜トランジスタ１は、例えば、図示しないが、プラスチックフィルム基板やガラス基板などの絶縁性基板上に、有機ＥＬ素子や液晶素子と共に形成されたＴＦＴであり、有機ＥＬ素子や液晶素子をスイッチング駆動するスイッチング素子として好適に用いられるものである。

この薄膜トランジスタ１は、基板１０上に、ゲート電極１１と、ゲート絶縁膜１２と、チャネル層１３と、ドレイン電極１５およびソース電極１６とを基板１０側から順に備えたボトムゲート型のトランジスタである。

基板１０は、例えば、プラスチックフィルム基板やガラス基板などの絶縁性基板である。ゲート電極１１は、例えば、Ｍｏによって構成されている。このゲート電極１１は、後述のチャネル領域１３Ａとの対向領域を含む領域に形成されており、例えば矩形状となっている。これにより、ゲート電極１１は、低抵抗の電極となっており、かつ基板１０側から入射した光がチャネル領域１３Ａに入射するのを遮断する遮光膜として機能する。

ゲート絶縁膜１２は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）酸化ハフニウム（Ｈｆ_２Ｏ_２）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）などを主成分として含んで構成されている。このゲート絶縁膜１２は、ゲート電極１１を覆うように形成されており、例えば、ゲート電極１１を含む基板１０の表面全体に渡って形成されている。

チャネル層１３は、導電性の酸化物半導体、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ−Ｏ（ＭはＧａ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｓｎのうち少なくとも１種）などを主成分として含んで構成されている。チャネル層１３の電子キャリア濃度は、１０^１８／ｃｍ^−３未満であることが好ましく、チャネル層１３の移動度は、１ｃｍ^２／（Ｖ・秒）を超える程度となっていることが好ましい。このチャネル層１３は、ゲート電極１１との対向領域を横切るように形成されており、ドレイン電極１５およびソース電極１６の対向方向（後述）に延在して形成されている。このチャネル層１３の上面のうちドレイン電極１５とソース電極１６との間隙は、ドレイン電極１５およびソース電極１６によって覆われていない露出面１３Ｂとなっている。そして、チャネル層１３のうち露出面１３Ｂを含む所定の領域がチャネル領域１３Ａとなる。

ドレイン電極１５およびソース電極１６は、例えば、Ｍｏによって構成されている。これらドレイン電極１５およびソース電極１６は、チャネル層１３の面内方向において所定の間隙を介して対向配置されている。その間隙の間隔Ｄは、後述のチャネル長と等しいか、それよりも狭くなっている。また、ドレイン電極１５およびソース電極１６の幅Ｗ１についても、チャネル長と等しいか、それよりも狭くなっている。

なお、本実施の形態において、幅（例えば上記の幅Ｗ１）とは、ドレイン電極１５およびソース電極１６の対向方向と直交する方向の長さのことを指しており、長さ（例えば後述の長さＬ）とは、ドレイン電極１５およびソース電極１６の対向方向の長さのことを指している。

薄膜トランジスタ１は、さらに、チャネル層１３の露出面１３Ｂ上に保護膜１４を備えている。この保護膜１４は、露出面１３Ｂに接して形成されており、露出面１３Ｂを覆っている。また、この保護膜１４は、露出面１３Ｂとの対向領域を横切るように形成されており、ドレイン電極１５およびソース電極１６の幅方向に延在して形成されている。さらに、この保護膜１４のうち、ドレイン電極１５およびソース電極１６の対向方向の両側面（両端面）が、ドレイン電極１５およびソース電極１６に接しており、ドレイン電極１５およびソース電極１６によって覆われている。

ここで、保護膜１４の長さＬは、薄膜トランジスタ１のチャネル長と等しくなっており、ドレイン電極１５およびソース電極１６の幅Ｗ１に０．５５をかけた値と等しいか、またはそれよりも長くなっている。さらに、保護膜１４の長さＬは、ドレイン電極１５とソース電極１６との間隙の間隔Ｄよりも長くなっている。また、保護膜１４の幅Ｗ２については、ドレイン電極１５およびソース電極１６の幅Ｗ１よりも広くなっており、少なくとも保護膜１４によってチャネル層１３の両側面（幅方向の両側面）が覆われる程度の幅となっている。従って、保護膜１４のうち、ドレイン電極１５およびソース電極１６の幅方向の両側面（両端面）は、ドレイン電極１５およびソース電極１６によって覆われておらず、外部に露出している。

この保護膜１４は、少なくとも、チャネル層１３の露出面１３Ｂに接する酸素透過膜１４Ａと、酸素透過膜１４Ａよりも酸素を通し難い酸素障害膜１４Ｂとをチャネル層１３側から順に含んで構成されており、積層構造となっている。酸素透過膜１４Ａおよび酸素障害膜１４Ｂは共に、保護膜１４の面内方向全体に渡って形成されており、酸素透過膜１４Ａおよび酸素障害膜１４Ｂの端面によって、保護膜１４の側面（端面）Ｓ２が形成されている。この端面Ｓ２は、平坦な傾斜面または垂直面となっており、この端面Ｓ２に、酸素透過膜１４Ａの側面（端面）Ｓ１が露出している。

酸素透過膜１４Ａは、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）、金属酸化物（例えばＡｌ_２Ｏ_３）を主成分として含んで構成されている。一方、酸素障害膜１４Ｂは、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を主成分として含んで構成されている。この酸素透過膜１４および酸素障害膜１４Ｂの厚さはそれぞれ、例えば１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、２００ｎｍ程度であることが好ましい。

次に、本実施の形態の薄膜トランジスタ１の製造方法の一例について説明する。

まず、基板１０上にゲート電極１１を形成したのちゲート絶縁膜１２を形成する。次に、チャネル層１３を形成したのち、チャネル層１３上に、少なくとも、酸素透過層１４Ａと、酸素阻害膜１４Ｂとを順に積層して、保護膜１４を形成する。このとき、チャネル層１３の一部を幅方向から横切るように保護膜１４を形成する。その後、表面全体に、ドレイン電極１５およびソース電極１６に用いられる材料を成膜したのち、パターニングおよびエッチングを行うことによって、保護膜１４を間にして互いに対向する一対のドレイン電極１５およびソース電極１６（以下、ドレイン電極１５等と称する。）を形成する。このとき、ドレイン電極１５等を、酸素障害膜１４Ｂのうち当該ドレイン電極１５等の対向方向の長さが当該ドレイン電極１５等のうち当該ドレイン電極１５等の対向方向と直交する方向の幅Ｗ１に０．５５をかけた値（０．５５×Ｗ１）と等しいか、またはそれよりも長くなるように形成する。

ところで、上記の段階で、チャネル層１３中（特に外部に露出している部分）の酸素の大部分が欠損となるので、チャネル層１３が低抵抗化しており、このまま放っておくと、良好なＴＦＴ特性が得られない。そこで、この酸素欠陥をなくするために、チャネル層１３が組成変化を起こさない範囲内の高温度および時間で、保護膜１４を、酸素を含む雰囲気中に曝して熱処理を行う。このようにして、本実施の形態の薄膜トランジスタ１が製造される。

次に、本実施の形態の薄膜トランジスタ１の効果について説明する。

本実施の形態では、チャネル層１３のうちチャネル領域１３Ａとなる部分（露出面１３Ｂ）が、チャネル層１３に接する酸素透過膜１４Ａと、酸素障害膜１４Ｂとをチャネル層１３側から順に含む保護膜１４によって覆われている。ここで、保護膜１４の長さＬがドレイン電極１５およびソース電極１６の幅Ｗ１に０．５５をかけた値（０．５５×Ｗ１）と等しいか、またはそれよりも長くなっている。これにより、製造過程において、所定の酸素濃度の雰囲気中で、チャネル層１３が組成変化を起こさない範囲内の高温度および時間で熱処理を行った場合に、例えば、図２（Ａ），（Ｂ）に矢印で示したように、酸素が酸素透過膜１４Ａを介してチャネル領域１３Ａに拡散し、チャネル領域１３Ａの酸素欠陥をなくすることができる。これにより、チャネル領域１３Ａが高抵抗化するので、ＴＦＴ特性を回復させることができる。

ここで、上記した所定の酸素濃度の雰囲気とは、例えば０．１％から５０％の範囲内の窒素酸素雰囲気を指しており、好ましくは１０％から４０％の範囲内の窒素酸素雰囲気を指している。また、チャネル層１３が組成変化を起こさない範囲内の高温度とは、例えば、１００℃から５００℃の範囲内の温度を指しており、好ましくは２００℃から３５０℃の範囲内の温度を指している。また、チャネル層１３が組成変化を起こさない範囲内の時間とは、例えば２時間程度の時間を指している。

なお、熱処理の時間を長くすればするほど、酸素の拡散距離が増える。このことから、熱処理の温度を若干低くして、熱処理の時間を膨大に長くした場合には、長さＬが幅Ｗ１に０．５５をかけた値（０．５５×Ｗ１）よりも短くなっているときであっても、チャネル領域１３Ａの酸素欠陥をなくすることは可能である。しかし、量産を考えた場合には、熱処理の時間をむやみに長くすることはできない。従って、量産に耐え得る条件（例えば上で例示した条件）で、チャネル領域１３Ａの酸素欠陥をなくすることが可能な長さＬおよび幅Ｗ１の条件が存在するのであり、その条件とは、上述したＬ≧０．５５×Ｗ１であると言える。

また、長さＬおよび幅Ｗ１の条件をＬ≧０．５５×Ｗ１とした場合には、動作時には、酸素障害膜１４Ｂが障害となって、チャネル領域１３Ａ内の酸素が外部に拡散され、チャネル領域１３Ａに酸素欠陥が生じるのを抑制することができる。なお、酸素透過膜１４Ａから酸素が拡散により外部に出て行く出口と酸素透過膜１４Ａに酸素が外部から入っていく入口は同じ場所にある。そのため、その入口および出口となる場所から酸素が自由に出入りできてしまうかのようにみえる。しかし、入口および出口の領域を酸素透過膜１４Ａの端面に限定し、入口および出口を小さくしておくことにより、外部を酸素雰囲気とすると共に、加熱した場合には、その小さな入口から酸素を容易に入れることができる一方で、動作時には、酸素透過膜１４Ａから酸素が拡散により外部に出て行き難くすることができる。これにより、チャネル領域１３Ａの抵抗を高く維持することができるので、動作時にチャネル層１３を保護することができる。

このように、本実施の形態では、製造時にはＴＦＴ特性を回復させることができ、動作時にはチャネル層１３を保護することができる。したがって、チャネル層１３の保護と、ＴＦＴ特性の回復との双方を同時に実現することができる。

なお、本実施の形態では、薄膜トランジスタ１の設計を規定している。しかし、薄膜トランジスタ１を並列につなぐことにより大きな電流を得ることができ、また、ドレイン電極１５およびソース電極１６の幅Ｗ１を変えることにより、小さな電流を簡単に得ることが可能であることから、本実施の形態において、薄膜トランジスタ１の設計の規定によって何らかの制約が生じることは無い。

［実施例］
次に、上記実施の形態の薄膜トランジスタ１の実施例について、比較例と対比して説明する。実施例および比較例を以下の方法によって作製した。まず、基板１０上にＭｏからなるゲート電極１１を形成したのち、Ｐ−ＣＶＤ法を用いてゲート絶縁膜１２を形成した。次に、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏからなるチャネル層１３を形成したのち、チャネル層１３上に、厚さ２００ｎｍのＳｉＯ膜からなる酸素透過層１４Ａと、厚さ２００ｎｍのＳｉＮ膜からなる酸素阻害膜１４Ｂとを順に積層した。その後、表面にＭｏを成膜したのち、パターニングおよびエッチングを行うことによって、ドレイン電極１５およびソース電極１６を形成した。このようにして、実施例および比較例にかかる薄膜トランジスタを作製した。

なお、実施例では、幅Ｗ１を５μｍとし、長さＬを４，５，６，７，８，１０，１１，１２または２０μｍとした。また、他の実施例では、幅Ｗ１を１０μｍとし、長さＬを４，５，６，７，８，１０，１１，１２または２０μｍとした。さらに、他の実施例では、幅Ｗ１を２０μｍとし、長さＬを１１，１２，２０，３０または５０μｍとした。一方、比較例では、幅Ｗ１を２０μｍとし、長さＬを８，１０μｍとした。また、他の比較例では、幅Ｗ１を５０μｍとし、長さＬを２０，３０，５０または１００μｍとした。

次に、チャネル層１３の酸素欠陥をなくすることを目的として、酸素雰囲気での熱処理を行った。具体的には、窒素（Ｎ２）および酸素（Ｏ２）を含む雰囲気で、酸素濃度が約４０％、熱処理温度が３００℃、時間が２時間という条件で熱処理を行った。

その後、ドレイン電極１５およびソース電極１６間に１０Ｖを印加した状態で、ゲート電極１１に印加する電圧を−１５Ｖから２０Ｖまで変化させたときのソース−ドレイン間電流の変化（電流電圧特性）を計測した。その結果、実施例では、酸素が酸素透過層１４Ａを通って、チャネル層１３に到達し、チャネル層１３の酸素欠損をなくすることができた。その結果、幅Ｗ１を５または１０μｍとした場合には、図３〜図６に示したように、長さＬの大きさに拘わらず、ＴＦＴ特性を回復させることができ、ＴＦＴ特性が良かった。さらに、動作時において、ＴＦＴ特性に変化は見られなかった。また、図３、図７に示したように、長さＬを１１μｍ以上とした場合にも、ＴＦＴ特性を回復させることができ、ＴＦＴ特性が良かった。また、動作時においても、ＴＦＴ特性に変化は見られなかった。

一方、比較例では、酸素がチャネル層１３にまで十分に到達せず、チャネル層１３の酸素欠損をなくすることができなかった。その結果、図３、図８、図９に示したように、幅Ｗ１を２０μｍとし、長さＬを８または１０μｍとした場合には、Ｖｔｈが通常よりも２Ｖ〜５Ｖシフトしたままで、ＴＦＴ特性が回復しなかった。また、図３、図１０、図１１に示したように、幅Ｗ１を５０μｍとした場合には、長さＬの大きさに拘わらず、トランジスタ特性を示さなかった。

これらのことから、幅Ｗ１を１０μｍ以下とした場合や、幅Ｗ１を１０μｍよりも大きく５０μｍよりも小さくし、かつＬ／Ｗ１がおおむね０．５５以上となるように長さＬを設定した場合には、チャネル層１３の保護と、ＴＦＴ特性の回復との双方を同時に実現することができることがわかった。

以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明の薄膜トランジスタについて説明したが、本発明は上記実施の形態等に限定されるものではなく、本発明の薄膜トランジスタの構成は、上記実施の形態と同様の効果を得ることが可能な限りにおいて自由に変形可能である。

例えば、上記実施の形態等では、図１（Ｃ）に示したように、酸素透過膜１４Ａのうち端面Ｓ１だけが保護膜１４の端面Ｓ２に露出していたが、例えば、図示しないが、酸素透過膜１４Ａのうち端面Ｓ１だけでなく、酸素透過膜１４Ａの上面のうち端面近傍までもが保護膜１４の端面Ｓ２に露出していてもよい。

また、上記実施の形態等では、図１（Ａ）に示したように、酸素透過膜１４Ａおよび酸素障害膜１４Ｂの幅Ｗ２が、ドレイン電極１５およびソース電極１６の幅Ｗ１よりも長くなっていたが、例えば、図示しないが、幅Ｗ２が幅Ｗ１と等しくなっていてもよい。このようにした場合には、チャネル層１３の両側面（幅方向の両側面）が露出することになるが、チャネル領域１４Ａの外縁（幅方向の外縁）にしか酸素欠陥が生じないような場合には、上記実施の形態と同様の効果を得ることが可能である。

また、上記実施の形態等では、図１（Ｂ），（Ｃ）に示したように、薄膜トランジスタ１はボトムゲート型となっていたが、例えば、図示しないが、チャネル層１３の露出面１３Ｂ上に、ゲート絶縁膜１２およびゲート電極１１を露出面１３Ｂ側から順に備えるトップゲート型となっていてもよい。

また、上記実施の形態等では、図１（Ａ）に示したように、一つのチャネル層１３に対して、ゲート電極１１、ドレイン電極１５およびソース電極１６が一組だけ設けられている場合が例示されていたが、例えば、図示しないが、これらの電極が複数組、設けられていてもよい。

本発明の一実施の形態に係る薄膜トランジスタの上面図および断面図である。 図１の薄膜トランジスタの製造過程の一工程を模式的に表した模式図である。 実施例および比較例にかかる薄膜トランジスタの電流電圧特性の判定結果を表した図である。 一実施例にかかる薄膜トランジスタの電流電圧特性図である。 他の実施例にかかる薄膜トランジスタの電流電圧特性図である。 その他の実施例にかかる薄膜トランジスタの電流電圧特性図である。 さらにその他の実施例にかかる薄膜トランジスタの電流電圧特性図である。 一比較例にかかる薄膜トランジスタの電流電圧特性を表す特性図である。 他の比較例にかかる薄膜トランジスタの電流電圧特性図である。 その他の比較例にかかる薄膜トランジスタの電流電圧特性図である。 さらにその他の比較例にかかる薄膜トランジスタの電流電圧特性図である。

符号の説明

１…薄膜トランジスタ、１０…基板、１１…ゲート電極、１２…ゲート絶縁膜、１３…チャネル層、１３Ａ…チャネル領域、１３Ｂ…露出面、１４…保護膜、１４Ａ…酸素透過膜、１４Ｂ…酸素阻害膜、１５…ドレイン電極、１６…ソース電極、Ｗ１，Ｗ２…幅、Ｌ…長さ。

Claims (7)

1. 導電性の酸化物半導体を主成分とするチャネル層と、
   前記チャネル層上に形成されると共に前記チャネル層の面内方向において所定の間隙を介して対向する一対の電極と、
   前記チャネル層のうち前記一対の電極の間隙に露出する露出面を覆う保護膜と
   を備え、
   前記保護膜は、少なくとも、前記チャネル層に接する酸素透過膜と、前記酸素透過膜よりも酸素を通し難い酸素障害膜とを前記チャネル層側から順に含み、
   前記酸素障害膜のうち前記一対の電極の対向方向の長さが、前記一対の電極のうち当該一対の電極の対向方向と直交する方向の幅に０．５５をかけた値と等しいか、またはそれよりも長い薄膜トランジスタ。
2. 前記酸素透過膜および前記酸素障害膜のうち前記一対の電極の対向方向と直交する方向の幅が、前記一対の電極のうち当該一対の電極の対向方向と直交する方向の幅よりも広い請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
3. 前記酸素透過膜のうち端面だけが前記保護膜の端面に露出している請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
4. 前記酸素障害膜は、ＳｉＮを主成分とする請求項１ないし請求項３の少なくとも一項に記載の薄膜トランジスタ。
5. 前記酸素透過膜は、ＳｉＯ_２を主成分とする請求項１ないし請求項３の少なくとも一項に記載の薄膜トランジスタ。
6. 前記露出面の下方にゲート絶縁膜およびゲート電極を前記露出面側から順に備える請求項１ないし請求項３の少なくとも一項に記載の薄膜トランジスタ。
7. 導電性の酸化物半導体を主成分とするチャネル層上に、前記チャネル層の一部を覆うと共に、少なくとも、前記チャネル層に接する酸素透過膜と、前記酸素透過膜よりも酸素を通し難い酸素障害膜とを前記チャネル層側から順に含む保護膜を形成する工程と、
   前記保護膜を間にして互いに対向する一対の電極を、前記酸素障害膜のうち当該一対の電極の対向方向の長さが当該一対の電極のうち当該一対の電極の対向方向と直交する方向の幅に０．５５をかけた値と等しいか、またはそれよりも長くなるように形成する工程と、
   前記チャネル層が組成変化を起こさない範囲内の高温度および時間で、前記保護膜を、酸素を含む雰囲気中に曝す工程とを含む薄膜トランジスタの製造方法。

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