[In:Ga:Zn= 1 : 1 : 1 (原子比）]
[0108] 基板溫度：室溫
[0109] 氧化物半導(dǎo)體層的膜厚：40nm
[0110] 氧添加量：<V(Ar+02) = 4% (體積比）
[0111] 氣壓：lmTorr
[0112] 其次，為了使氧化物半導(dǎo)體薄膜的AVth變化，而改變預(yù)退火處理的條件（在此為 預(yù)退火時(shí)間），制作各種試樣。具體來說，作為預(yù)退火處理?xiàng)l件，預(yù)退火時(shí)間以外的條件（大 氣中，350°C下大氣壓）固定，使上述溫度（350°C)下的預(yù)退火時(shí)間如表1所示在0分鐘~ 120分鐘之間變化，得到各種試樣。
[0113] 對(duì)于如此得到的各試樣，進(jìn)行微波光導(dǎo)電衰減法的壽命測(cè)量。具體來說，就是使用 前述的具有專利文獻(xiàn)2的圖1所示這種構(gòu)成的裝置，在以下的條件下實(shí)施微波光導(dǎo)電衰減 法，測(cè)量反射率的變化。
[0114] 激光波長(zhǎng)：349nm(紫外光）
[0115] 脈沖寬度：15ns
[0116]脈沖能量：1yJ/pulse[0117] 電子束直徑：1.5mtmp
[0118] 1次測(cè)量中的脈沖數(shù)=64發(fā)
[0119] 裝置：LTA-1820SP(株式會(huì)社科研制）
[0120] 圖1中顯示基于上述微波光導(dǎo)電衰減法進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果。圖1中，縱軸是微波的 反射波強(qiáng)度（Signal)。
[0121] 此外，由圖1得到的峰值（微波從氧化物半導(dǎo)體薄膜的反射波的最大值）與壽命 值的分析結(jié)果顯不在表1中。
[0122] 【表1】
[0123]
[0124] 由這些結(jié)果可知，隨著預(yù)退火時(shí)間從0~60分鐘變長(zhǎng)，氧化物半導(dǎo)薄膜膜中的缺 陷減少，載流子的捕獲減少，因此壽命值變短。但是，若預(yù)退火時(shí)間變得過長(zhǎng)而達(dá)到120分 鐘，則膜中的Zn脫離，因此缺陷增加，壽命值變長(zhǎng)。
[0125] (2)TFT特性和應(yīng)力耐受性測(cè)量用TFT試樣的制作
[0126] 為了確認(rèn)由上述（1)制作的試樣的TFT特性，制作圖2所示的TFT，評(píng)價(jià)TFT特性 和應(yīng)力耐受性。
[0127] 首先，在玻璃基板（3-二y夕社制EAGLE2000,直徑lOOmmX厚度0. 7mm)上，作 為柵電極而依次成膜Mo薄膜lOOnm，和柵極絕緣膜Si02 (200nm)。柵電極使用純Mo的派射 靶，通過DC濺射法形成（濺射條件：基板溫度：室溫，氣壓：2mT〇rr)。另外，柵極絕緣膜使 用等離子體CVD法，以載氣：SiHjPIN20的混合氣體（N20 =lOOsccm，SiH4= 4sccm，N2 = 36sCCm)，成膜功率：300W，成膜溫度：320°C的條件成膜。
[0128] 其次，通過濺射法成膜氧化物半導(dǎo)體薄膜。作為氧化物薄膜，使用 IGZ0[In:Ga:Zn(組成比，原子比）=1 : 1 : 1]。濺射所使用的裝置是（株）/少八 7夕制"CS-200 "，濺射條件如下。
[0129] 基板溫度：室溫
[0130]氣壓：lmTorr
[0131]氧分壓：〇y(Ar+02) = 4%
[0132]膜厚：40nm
[0133] 如上述這樣成膜氧化物半導(dǎo)體薄膜之后，通過光刻和濕刻蝕進(jìn)行圖案化。濕刻蝕 劑，使用關(guān)東化學(xué)制"IT0-07N"。
[0134] 如此使氧化物半導(dǎo)體薄膜圖案化之后，為了使膜質(zhì)提高而進(jìn)行預(yù)退火處理。預(yù)退 火在100 %氧氣氛、大氣壓下，以350°C進(jìn)行0分鐘~120分鐘。
[0135] 接著，使用純Mo,通過DC濺射法成膜（膜厚為100nm)之后，進(jìn)行圖案化，形成 源?漏電極。純Mo膜的成膜方法和圖案化方法，與前述的柵電極的情況相同，使TFT的溝 道長(zhǎng)為10Um，溝道寬為200ym。
[0136] 如此形成源?漏電極后，形成用于保護(hù)氧化物半導(dǎo)體薄膜的保護(hù)膜。作為保護(hù)膜， 使用Si02 (膜厚200nm)和SiN(膜厚200nm)的層疊膜（合計(jì)膜厚400nm)。上述SiOjPSiN 的形成，使用寸A3制"TO-220NL"，采用等離子體CVD法進(jìn)行。在本實(shí)施例中，由N20氣進(jìn) 行等離子體處理后，依次形成SiOjPSiN膜。SiOj莫的形成中使用N20和SiHj^混合氣體， SiN膜的形成中使用SiH4、N2、順3的混合氣體。無論哪種情況，成膜功率均為100W，成膜溫 度均為150°C。
[0137] 接著，通過光刻和干刻蝕，在保護(hù)膜上形成用于晶體管特性評(píng)價(jià)用探測(cè)的接觸孔， 得到TFT。
[0138] 對(duì)于如此得到的各TFT，以如下方式，測(cè)量應(yīng)力外加前后的（一）晶體管特性[漏 電流（Id)-柵電壓（Vg)特性]，和（二）閾值電壓（Vth)的變化（AVth)。
[0139](一）晶體管特性的測(cè)量
[0140] 晶體管特性的測(cè)量使用NationalInstruments社制"4156C"的半導(dǎo)體參數(shù)分析 儀。詳細(xì)的測(cè)量條件如下。
[0141] 源電壓：0V
[0142]漏電壓：10V
[0143] 柵電壓：-30~30V(測(cè)量間隔：1V)
[0144](二）作為應(yīng)力耐受性進(jìn)行AVth的評(píng)價(jià)（作為應(yīng)力，外加光照射+負(fù)偏壓）
[0145] 在本實(shí)施例中，模擬實(shí)際的面板驅(qū)動(dòng)時(shí)的環(huán)境（應(yīng)力），一邊對(duì)柵電極施加負(fù)偏 壓，一邊進(jìn)行光照射的應(yīng)力外加試驗(yàn)。應(yīng)力外加條件如下。作為光的波長(zhǎng)，選擇接近氧化物 半導(dǎo)體的帶隙，晶體管特性容易變動(dòng)的400nm左右。
[0146]柵電壓：_20V
[0147] 基板溫度：60°C
[0148] 光應(yīng)力
[0149] 光源：白色光源
[0150] 照度（照射到TFT的光的強(qiáng)度）：25, 000NIT
[0151] 光照射裝置：Yang電子制YSM-1410
[0152] 應(yīng)力外加時(shí)間：2小時(shí)
[0153] 在此，所謂閾值電壓，如果粗略地說，就是晶體管從斷態(tài)（漏電流（Id)低的狀態(tài)） 轉(zhuǎn)變成通態(tài)（漏電流高的狀態(tài)）時(shí)的柵電壓（Vg)的值。在本實(shí)施例中，漏電流在接通電流 與斷開電流之間的InA附近時(shí)的電壓定義為閾值（Vth)電壓，測(cè)量應(yīng)力外加前后的閾值電 壓的變化量（漂移量，AVth)。AVth越小，應(yīng)力耐受性越優(yōu)異。
[0154] 圖3中表示預(yù)退火時(shí)間與AVth(圖3中，?），和預(yù)退火時(shí)間與壽命值（圖3中， A)的關(guān)系。
[0155] 由圖3可知，它們顯示出同樣的輪廓，AVth與壽命值的舉動(dòng)一致。即可證實(shí)，如 果使用基于本發(fā)明的壽命值的評(píng)價(jià)方法，則可以間接而高精度地評(píng)價(jià)TFT的應(yīng)力耐受性。
[0156](實(shí)施例2)
[0157] 在本實(shí)施例中，為了調(diào)查根據(jù)本發(fā)明的評(píng)價(jià)方法，在柵極絕緣膜的形成后，是否可 以評(píng)價(jià)在其上成膜氧化物半導(dǎo)體薄膜的工序中的應(yīng)力耐受性，而進(jìn)行以下的實(shí)驗(yàn)。具體來 說，為了使氧化物半導(dǎo)體薄膜的AVth變化，如表2所示這樣，使柵極絕緣膜中的氫濃度和 氧化物半導(dǎo)體薄膜成膜時(shí)的氣壓進(jìn)行各種改變，制作各種試樣。
[0158] (1)壽命值測(cè)量用試樣的制作
[0159] 首先，在玻璃基板（3-二'乂夕社制EAGLE2000,直徑lOOmmX厚度0? 7mm)之上， 作為柵極絕緣膜，分別以等離子體CVD法，形成膜中氫量不同的（一）SiOjl疊膜（兩層） 和（二）Si02/SiN層疊膜（三層）。各柵極絕緣膜的詳細(xì)的成膜條件如下。
[0160]( -）膜中氫量1.2原子％的3102層疊膜（兩層）
[0161] 第一層（柵極絕緣膜側(cè)，SiOjl)
[0162]載氣：N20 =lOOsccm，SiH4=6sccm，N2= 54sccm
[0163]氣壓：133Pa
[0164] 成膜功率：100W
[0165] 成膜溫度：320°C
[0166]膜厚：150nm
[0167] 第二層（半導(dǎo)體側(cè)，Si02層）
[0168]載氣：N20 =lOOsccm，SiH4=2. 2sccm，N2= 19. 8sccm
[0169]氣壓：200Pa
[0170] 成膜功率：300W
[0171] 成膜溫度：32〇°C
[0172]膜厚：100nm
[0173](二）膜中氫量4. 3原子％的Si02/SiN層疊膜（三層）
[0174] 第一層（柵極絕緣膜側(cè)，SiN層）
[0175]載氣：NH3=lOOsccm，SiH4= 30. 4sccm，N2= 321. 6sccm
[0176]氣壓：200Pa
[0177] 成膜功率：100W
[0178] 成膜溫度：320°C
[0179]膜厚：350nm
[0180] 第二層（中間，SiN層）
[0181]載氣：NH3=lOOsccm，SiH4= 22sccm，N2= 677sccm
[0182]氣壓：160Pa
[0183] 成膜功率：100W
[0184] 成膜溫度：320°C
[0185]膜厚：50nm
[0186] 第三層（半導(dǎo)體側(cè)，Si02層）
[0187]載氣：N20 =375sccm，SiH4= 8. 4sccm，N2=75. 6sccm
[0188]氣壓：200Pa
[0189] 成膜功率：100W
[0190] 成膜溫度：320°C
[0191]膜厚：50nm
[0192] 其次，以濺射法成膜氧化物半導(dǎo)體薄膜（IGZ0)。具體來說，使IGZ0成膜時(shí)的氣壓 如表2所述這樣變化，除此以外均與上述實(shí)施例1的上述（1)同樣地成膜氧化物半導(dǎo)體薄 膜（IGZ0)。
[0193] 其后，大氣中，以350°C進(jìn)行60分鐘的預(yù)退火處理，得到以下的試樣1~3。
[0194] 試樣1:( 一）膜中氫量1. 2原子％的Si02層疊膜（兩層）（IGZ0成膜時(shí)的氣壓 lmTorr)
[0195] 試樣2:(二）膜中氫量4. 3原子％的Si02/SiN層疊膜（三層）（IGZ0成膜時(shí)的氣 壓lmTorr)
[0196] 試樣3:(二）膜中氫量4. 3原子％的Si02/SiN層疊膜（三層）（IGZ0成膜時(shí)的氣 壓 5mTorr)
[0197] 接著，對(duì)于上述的各試樣1~3,與上述實(shí)施例1同樣而進(jìn)行微波光導(dǎo)電衰減法。 其結(jié)果顯示在圖4中。圖4中，縱軸是微波的反射波強(qiáng)度（Signal)。
[0198] (2)應(yīng)力耐受性測(cè)量用TFT試樣的制作
[0199] 為了測(cè)量由上述⑴制作的試樣1~3的應(yīng)力耐受性，制作前述的圖2所示的TFT。 具體來說，為了制作分別對(duì)應(yīng)上述試樣1~3的TFT，進(jìn)行上述試樣1~3所對(duì)應(yīng)的柵極絕 緣條件和IGZ0成膜時(shí)的氣壓條件，除此以外均上述記實(shí)施例1同樣而制作各TFT，測(cè)量閾值 電壓的漂移量（AVth)。表2中表示各試樣的壽命值和AVth的結(jié)果。
[0200] 【表2】
[0201]
[0202] 由這些結(jié)果可知，與前述的實(shí)施例1同樣，可知壽命值與AVth顯示出同樣的舉 動(dòng)。
[0203] 詳細(xì)地說，首先由圖4可知，柵極絕緣膜中的氫量與壽命值具有良好的相關(guān)關(guān)系， 相比試樣1，氫量較多的試樣2和試樣3,壽命值也比試樣1長(zhǎng)。另外由表2可知，若柵極絕 緣膜中的氫量變多，則AVth變大，應(yīng)力耐受性劣化。因此可證實(shí)，也能夠良好地評(píng)價(jià)因柵 極絕緣膜中的氫量引起的應(yīng)力耐受性的降低。
[0204] 還有，若對(duì)比試樣2與試樣3,則其是柵極絕緣膜中的氫量相同，但I(xiàn)GZ0成膜時(shí)的 氣壓有所改變的例子。相比試樣2,氣壓較大的試樣3的壽命值和AVth，均比試樣2有所 降低。這是因?yàn)?，若IGZ0成膜時(shí)的氣壓變大，則膜密度降低，缺陷也變多，壽命值變長(zhǎng)（應(yīng) 力耐受性降低）。因此可證實(shí)，如果使用本發(fā)明的評(píng)價(jià)方法，則也能夠高精度地評(píng)價(jià)因IGZ0 成膜時(shí)的氣壓引起的應(yīng)力耐受性的降低。
[0205](實(shí)施例3)
[0206] 在本實(shí)施例中，為了調(diào)查通過使用前述的圖6~圖8所示的評(píng)價(jià)元件1~3,是否 可以評(píng)價(jià)各工序[柵極絕緣膜的形成后，在其上成膜氧化物半導(dǎo)體薄膜的工序（圖6);此 外，在其上成膜刻蝕阻擋層的工序（圖7);再在其上成膜最終保護(hù)膜的工序（圖8)]中的 應(yīng)力耐受性，而進(jìn)行以下的實(shí)驗(yàn)。在本實(shí)施例3的評(píng)價(jià)元件1中，在使氧化物半導(dǎo)體薄膜晶 體管圖案化這一點(diǎn)上，與未使氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管圖案化的前述實(shí)施例2不同。
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