(57)【要約】【課題】金属酸化膜の製造方法及び装置並びに金属酸化膜を含む表示素子を提供する。【解決手段】本発明による金属酸化膜の製造方法は、チャンバー内に反応ガス及び金属前駆体を注入する段階と、プラズマオフ状態で基板上に第１金属前駆体膜を形成する段階と、プラズマオン状態で第１金属前駆体膜を酸化させて第１サブ金属酸化膜を形成する段階と、プラズマオフ状態で第１サブ金属酸化膜上に第２金属前駆体膜を形成する段階とを含み、これらの段階の結果物として形成される金属酸化膜は非晶質相を有し、金属酸化膜の厚さは２０ｎｍ〜１３０ｎｍであり、金属酸化膜の誘電率は１０以上５０以下である。【選択図】図２
2019075561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高誘電率の金属酸化膜を製造する方法であって、
チャンバー内に反応ガス及び金属前駆体を注入する段階と、
プラズマオフ状態で基板上に第１金属前駆体膜を形成する段階と、
プラズマオン状態で前記第１金属前駆体膜を酸化させて第１サブ金属酸化膜を形成する段階と、
プラズマオフ状態で前記第１サブ金属酸化膜上に第２金属前駆体膜を形成する段階と、を有し、
前記各段階を経た結果物として形成される金属酸化膜は非晶質相を有し、前記金属酸化膜の厚さは２０ｎｍ〜１３０ｎｍであり、前記金属酸化膜の誘電率は１０以上５０以下であることを特徴とする金属酸化膜の製造方法。
【請求項２】
前記金属前駆体は、ジルコニウム系、ハフニウム系、及びチタン系前駆体の中から選択されるいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の金属酸化膜の製造方法。
【請求項３】
前記金属前駆体は、Ｚｒ（Ｎ（ＣＨ３）２（Ｃ２Ｈ５））３、Ｚｒ（Ｎ（ＣＨ３）Ｃ２Ｈ５）４、Ｚｒ（ＯＣ（ＣＨ３）３）４、Ｔｉ（Ｎ（ＣＨ３）２（Ｃ２Ｈ５））、Ｈｆ（Ｎ（ＣＨ３）３（Ｃ２Ｈ５））３、Ｈｆ（Ｎ（ＣＨ３）Ｃ２Ｈ５））４、及びＨｆ（ＯＣ（ＣＨ３）３）４よりなる群から選択されるいずれか一つを含むことを特徴とする請求項２に記載の金属酸化膜の製造方法。
【請求項４】
前記金属酸化膜は、ジルコニウムオキサイド、ハフニウムオキサイド、及びチタンオキサイドの中から選択されるいずれか一つを含むことを特徴とする請求項２に記載の金属酸化膜の製造方法。
【請求項５】
プラズマオン状態で前記第２金属前駆体膜を酸化させて第２サブ金属酸化膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の金属酸化膜の製造方法。
【請求項６】
前記プラズマオン状態で前記第１金属前駆体膜を酸化させて第１サブ金属酸化膜を形成する段階、及び前記プラズマオフ状態で前記第１サブ金属酸化膜上に第２金属前駆体膜を形成する段階は、
１回以上繰り返し行われることを特徴とする請求項１に記載の金属酸化膜の製造方法。
【請求項７】
前記チャンバー内の圧力は、０．１ｔｏｒｒ〜１０ｔｏｒｒであることを特徴とする請求項１に記載の金属酸化膜の製造方法。
【請求項８】
前記チャンバー内の温度は、１００℃〜４００℃であることを特徴とする請求項１に記載の金属酸化膜の製造方法。
【請求項９】
前記チャンバー内に反応ガス及び金属前駆体を注入する段階は、前記金属前駆体と共にキャリアガスを注入する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の金属酸化膜の製造方法。
【請求項１０】
前記プラズマオン状態の時間間隔と前記プラズマオフ状態の時間間隔とは同一であることを特徴とする請求項１に記載の金属酸化膜の製造方法。
【請求項１１】
前記プラズマオン状態の時間間隔と前記プラズマオフ状態の時間間隔との比は、１：２、１：３、１：４、及び１：５の中から選択されるいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載の金属酸化膜の製造方法。
【請求項１２】
基板と、
前記基板上に形成された金属酸化膜と、を備え、
前記金属酸化膜は非晶質相を有し、前記金属酸化膜の厚さは２０ｎｍ〜１３０ｎｍであり、前記金属酸化膜の誘電率は１０以上５０以下であることを特徴とする表示素子。
【請求項１３】
前記金属酸化膜を挟んで配置された第１電極及び第２電極をさらに含み、
前記第１電極、前記第２電極、及び前記金属酸化膜は、キャパシタをなすことを特徴とする請求項１２に記載の表示素子。
【請求項１４】
前記金属酸化膜の厚さは、９０ｎｍ〜１３０ｎｍであることを特徴とする請求項１３に記載の表示素子。
【請求項１５】
前記第２電極と前記金属酸化膜との間に配置された絶縁膜をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の表示素子。
【請求項１６】
前記絶縁膜は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、及び酸窒化ケイ素の中から選択された少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１５に記載の表示素子。
【請求項１７】
前記金属酸化膜の厚さは、６０ｎｍ〜８０ｎｍであることを特徴とする請求項１６に記載の表示素子。
【請求項１８】
前記絶縁膜の厚さは、３０ｎｍ〜５０ｎｍであることを特徴とする請求項１７に記載の表示素子。
【請求項１９】
前記金属酸化膜は、ジルコニウムオキサイド、ハフニウムオキサイド、及びチタンオキサイドの中から選択されたいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１２に記載の表示素子。
【請求項２０】
前記金属酸化膜上に配置された透明電極、前記透明電極上に配置された有機発光層、及び前記有機発光層上に配置された共通電極をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の表示素子。
【請求項２１】
チャンバーと、
前記チャンバー内に配置されて基板を支持するサセプタと、
前記サセプタに対向するシャワーヘッドと、
前記シャワーヘッドに高周波電力を供給する電源部と、を備え、
前記シャワーヘッドに電力が供給されたプラズマオン状態、及び前記シャワーヘッドに電力が供給されていないプラズマオフ状態が定義され、
前記プラズマオン状態と前記プラズマオフ状態とは交互に進行し、
前記プラズマオン状態で前記シャワーヘッドと前記サセプタとの間にはプラズマ領域が形成されることを特徴とする金属酸化膜の製造装置。
【請求項２２】
前記プラズマオン状態の時間間隔と前記プラズマオフ状態の時間間隔とは同一であることを特徴とする請求項２１に記載の金属酸化膜の製造装置。
【請求項２３】
前記チャンバー内の圧力は、０．１ｔｏｒｒ〜１０ｔｏｒｒであり、前記チャンバー内の温度は、１００℃〜４００℃であることを特徴とする請求項２１に記載の金属酸化膜の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属酸化膜の製造方法及び装置並びに金属酸化膜を含む表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置は、マルチメディアの発達に伴ってその重要性が増大している。これに応えて、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）、有機発光表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｓｐｌａｙ：ＯＬＥＤ）などの様々な種類の表示装置が使用されている。
【０００３】
中でも、液晶表示装置は、現在最も広く使われている平板表示装置の一つであって、画素電極や共通電極などの電界生成電極が形成された二枚の基板と、それらの間に挿入された液晶層とからなり、電界生成電極に電圧を印加して液晶層に電界を生成し、これを用いて液晶層の液晶分子の配向を決定し、入射光の偏光を制御することにより映像を表示する。
【０００４】
一方、有機発光表示装置は、電子と正孔との再結合によって光を発生する有機発光素子（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）を用いて映像を表示する。このような有機発光表示装置は、速い応答速度を有し、輝度及び視野角が大きく、低消費電力で駆動されるという利点がある。
このような表示素子の製造方法として、化学気相蒸着（ＣＶＤ）方式が広く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−５０４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、非晶質相を有して、一定の厚さ以上の高誘電率の金属酸化膜を製造する製造方法及び装置を提供することにある。また、高誘電率でありながら非晶質相を有する金属酸化膜を含む表示素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による金属酸化膜の製造方法は、高誘電率の金属酸化膜を製造する方法であって、チャンバー内に反応ガス及び金属前駆体を注入する段階と、プラズマオフ状態で基板上に第１金属前駆体膜を形成する段階と、プラズマオン状態で前記第１金属前駆体膜を酸化させて第１サブ金属酸化膜を形成する段階と、プラズマオフ状態で前記第１サブ金属酸化膜上に第２金属前駆体膜を形成する段階と、を有し、前記各段階を経た結果物として形成される金属酸化膜は非晶質相を有し、前記金属酸化膜の厚さは２０ｎｍ〜１３０ｎｍであり、前記金属酸化膜の誘電率は１０以上５０以下であることを特徴とする。
【０００８】
前記金属前駆体は、ジルコニウム系、ハフニウム系、及びチタン系前駆体の中から選択されるいずれか一つを含み得る。
前記金属前駆体は、Ｚｒ（Ｎ（ＣＨ３）２（Ｃ２Ｈ５））３、Ｚｒ（Ｎ（ＣＨ３）Ｃ２Ｈ５）４、Ｚｒ（ＯＣ（ＣＨ３）３）４、Ｔｉ（Ｎ（ＣＨ３）２（Ｃ２Ｈ５））、Ｈｆ（Ｎ（ＣＨ３）３（Ｃ２Ｈ５））３、Ｈｆ（Ｎ（ＣＨ３）Ｃ２Ｈ５））４、及びＨｆ（ＯＣ（ＣＨ３）３）４よりなる群から選択されるいずれか一つを含むことが好ましい。
前記金属酸化膜は、ジルコニウムオキサイド、ハフニウムオキサイド、及びチタンオキサイドの中から選択されるいずれか一つを含み得る。
プラズマオン状態で前記第２金属前駆体膜を酸化させて第２サブ金属酸化膜を形成する段階をさらに含み得る。
前記プラズマオン状態で前記第１金属前駆体膜を酸化させて第１サブ金属酸化膜を形成する段階、及び前記プラズマオフ状態で前記第１サブ金属酸化膜上に第２金属前駆体膜を形成する段階は、１回以上繰り返し行われ得る。
前記チャンバー内の圧力は、０．１ｔｏｒｒ〜１０ｔｏｒｒであり得る。
前記チャンバー内の温度は、１００℃〜４００℃であり得る。
前記チャンバー内に反応ガス及び金属前駆体を注入する段階は、前記金属前駆体と共にキャリアガスを注入する段階を含み得る。
前記プラズマオン状態の時間間隔と前記プラズマオフ状態の時間間隔とは同一であり得る。
前記プラズマオン状態の時間間隔と前記プラズマオフ状態の時間間隔との比は、１：２、１：３、１：４、及び１：５の中から選択されるいずれか一つであり得る。
【０００９】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による表示素子は、基板と、前記基板上に形成された金属酸化膜と、を備え、前記金属酸化膜は非晶質相を有し、前記金属酸化膜の厚さは２０ｎｍ〜１３０ｎｍであり、前記金属酸化膜の誘電定数は１０以上５０以下であることを特徴とする。
【００１０】
前記金属酸化膜を挟んで配置された第１電極及び第２電極をさらに含み、前記第１電極、前記第２電極、及び前記金属酸化膜は、キャパシタをなし得る。
前記金属酸化膜の厚さは、９０ｎｍ〜１３０ｎｍであり得る。
前記第２電極と前記金属酸化膜との間に配置された絶縁膜をさらに含み得る。
前記絶縁膜は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、及び酸窒化ケイ素の中から選択された少なくとも一つを含み得る。
前記金属酸化膜の厚さは、６０ｎｍ〜８０ｎｍであり得る。
前記絶縁膜の厚さは、３０ｎｍ〜５０ｎｍであり得る。
前記金属酸化膜は、ジルコニウムオキサイド、ハフニウムオキサイド、及びチタンオキサイドの中から選択されたいずれか一つを含み得る。
前記金属酸化膜上に配置された透明電極、前記透明電極上に配置された有機発光層、及び前記有機発光層上に配置された共通電極をさらに含み得る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高誘電率の金属酸化膜の薄膜を短時間で形成することができる。また、リーク電流が非常に小さい高誘電率の金属酸化膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態による金属酸化膜の製造方法を実行するための金属酸化膜製造装置の概念図である。
【図２】本発明の一実施形態による金属酸化膜の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態による金属酸化膜の製造方法を説明するための断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による金属酸化膜の製造方法を説明するための断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による金属酸化膜の製造方法を説明するための断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による金属酸化膜の製造方法を説明するためのタイムチャートである。
【図７】本発明の一実施形態による金属酸化膜の製造方法の結果物を透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）で撮影した写真である。
【図８】本発明の一実施形態よる高誘電率の金属酸化膜の製造方法で形成された結果物と一般なＡＬＤ法で形成された薄膜とを比較した結果を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態による表示素子の断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態による表示素子の断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態による表示素子の断面図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態による表示素子の断面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態による表示素子の他の例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の利点、特徴、およびそれらを達成するための方法は、図面と共に詳細に後述する実施形態を参照すると明らかになる。しかし、本発明は、以下に開示する実施形態に限定されるものではなく、それぞれ異なる多様な形態で具現される。但し、これらの実施形態は、単に本発明の開示を完全なものにし、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に本発明の技術範囲を完全に知らせるために提供されるものである。
【００１４】
素子（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）または層が他の素子または層の「上（ｏｎ）」にあると記載された場合、他の素子または層の直上に存在する場合だけでなく、それらの間に別の層または別の素子が介在する場合を全て含む。これに対し、素子が「直接上（ｄｉｒｅｃｔｌｙ  ｏｎ）」または「直上」にあると記載された場合は、それらの間に別の素子または層が介在していないことを示す。
【００１５】
空間的に相対的な用語である「下（ｂｅｌｏｗまたはｂｅｎｅａｔｈ）」、「下部（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅまたはｏｎ）」、「上部（ｕｐｐｅｒ）」などは、図示されているように、一つの素子または構成要素と他の素子または構成要素との相関関係を容易に記述するために使用される。空間的に相対的な用語は、図示されている方向に加えて、使用の際または動作の際に素子の互いに異なる方向を含む用語として理解される。例えば、図示されている素子を覆す場合、他の素子の「下」と記述された素子は、他の素子の「上」に位置する。また、図面を基準に、他の素子の「左側」に位置すると記述された素子は場合によっては他の素子の「右側」に位置する。よって、例示的な用語である「下」は、下と上の方向をすべて含む。素子は他の方向にも配向される。この場合、空間的に相対的な用語は配向によって解釈される。
【００１６】
例えば、「第１」、「第２」などの用語は、様々な構成要素を記述するために使用されるが、これらの構成要素はこれらの用語によって限定されない。これらの用語は、単に一つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用される。よって、以下に記載される第１構成要素は、本発明の技術的思想内で第２構成要素であり得る。単数の表現は、文脈上明白に異なる意味で使用しない限り、複数の表現を含む。また、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品、またはこれらの組み合わせが存在することを指定するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品、またはこれらの組み合わせの存在または付加の可能性を予め排除しない。
明細書全体に亘って、同一または類似の部分については同一の図面符号を使用する。
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態による金属酸化膜の製造方法を実行するための金属酸化膜製造装置の概念図である。
【００１９】
図１を参照すると、金属酸化膜製造装置は、チャンバーＣＨ、サセプタ（ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ）３００、シャワーヘッドＳＨ、電源部１２４、注入口１００、及び排出口を備える。
【００２０】
チャンバーＣＨは、工程（ｐｒｏｃｅｓｓ）に必要な内部空間を区画する。チャンバーＣＨの内部空間には、後述する複数の構成要素が配置される。チャンバーＣＨは、工程段階に応じて大気圧または真空状態を維持する。また、チャンバーＣＨの内部空間は、工程段階に応じて外気に対して接続または密閉される。
【００２１】
サセプタ３００は、チャンバーＣＨの内部空間の下部に配置される。サセプタ３００は、工程の対象となる基板Ｓを支持する。
【００２２】
本実施形態において、基板Ｓは、表示素子に使用される絶縁基板である。
【００２３】
図示しないが、本実施形態において、サセプタ３００は、基板Ｓを昇降させる駆動手段に連結される。これにより、サセプタ３００上に安着された基板Ｓは、チャンバーＣＨの内部空間で必要に応じて上部または下部へ移動される。
【００２４】
図示していないが、サセプタ３００は、基板Ｓの温度を変化させる温度調節手段に連結される。これにより、工程条件に合わせて基板Ｓの温度を調節する。
【００２５】
サセプタ３００に対向するようにシャワーヘッドＳＨが配置される。シャワーヘッドＳＨは、注入口１００を介して供給されるガスが均等に分布されるように、複数のノズルを含む。すなわち、注入口１００を介して供給されるガスは、シャワーヘッドＳＨを経てチャンバーＣＨの内部に均等に分布される。
【００２６】
シャワーヘッドＳＨは、電源部１２４に連結される。本実施形態において、電源部１２４は、高周波（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＲＦ）電力をシャワーヘッドＳＨに印加する。
【００２７】
サセプタ３００は、シャワーヘッドＳＨに対向するように配置される。詳細は後述するが、本実施形態において、シャワーヘッドＳＨは上部電極として、サセプタ３００は下部電極としてそれぞれ機能し、これによりシャワーヘッドＳＨに電力が印加されると、シャワーヘッドＳＨとサセプタ３００との間にプラズマ領域ＰＬが形成される。プラズマ領域ＰＬ中において、後述の反応ガスはプラズマ状態に励起される。これについての具体的な説明は後述する。
【００２８】
次に、図２〜図５を参照して本発明の一実施形態による金属酸化膜の製造方法について説明する。
【００２９】
図２は、本発明の一実施形態による金属酸化膜の製造方法を示すフローチャートである。図３〜図５は、本発明の一実施形態による金属酸化膜の製造方法を説明するための断面図である。
【００３０】
図２を参照すると、本発明の一実施形態による金属酸化膜の製造方法は、チャンバーＣＨ内に反応ガス及び金属前駆体を注入する段階（Ｓ１）と、基板Ｓ上に第１金属前駆体膜５０１を形成する段階（Ｓ２）と、第１金属前駆体膜５０１を酸化させて第１サブ金属酸化膜５０２を形成する段階（Ｓ３）と、第１サブ金属酸化膜５０２上に第２金属前駆体膜５０３を形成する段階（Ｓ４）とを含む。
【００３１】
まず、チャンバーＣＨ内に反応ガス及び金属前駆体を注入する段階（Ｓ１）が行われる。本実施形態において、反応ガス及び金属前駆体は、チャンバーＣＨ内に同時に提供される。ただし、これに限定されるものではなく、他の実施形態において、反応ガス及び金属前駆体はチャンバーＣＨ内に順次に提供され得る。
【００３２】
本実施形態において、反応ガス及び金属前駆体を注入する段階（Ｓ１）は、工程全体を通して連続的である。つまり、反応ガスと金属前駆体は工程中に継続的に供給される。
【００３３】
他の実施形態において、反応ガス及び金属前駆体を注入する段階は断続的であってもよい。この場合、反応ガス及び金属前駆体は周期的または非周期的にチャンバーＣＨ内に供給される。
【００３４】
本実施形態において、反応ガスは、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）及び／または酸素（Ｏ２）である。いずれの場合でも、反応ガスは後述するプラズマ状態で酸素陰イオンを生成する。
【００３５】
本実施形態において、金属前駆体は、ジルコニウム（Ｚｒ）系、ハフニウム（ＨＦ）系、及びチタン（Ｔｉ）系前駆体の中から選択された少なくとも一つを含む。
【００３６】
より具体的に、金属前駆体は、Ｚｒ（Ｎ（ＣＨ３）２（Ｃ２Ｈ５））３、Ｚｒ（Ｎ（ＣＨ３）Ｃ２Ｈ５）４、Ｚｒ（ＯＣ（ＣＨ３）３）４、Ｔｉ（Ｎ（ＣＨ３）２（Ｃ２Ｈ５））、Ｈｆ（Ｎ（ＣＨ３）３（Ｃ２Ｈ５））３、Ｈｆ（Ｎ（ＣＨ３）Ｃ２Ｈ５））４、及びＨｆ（ＯＣ（ＣＨ３）３）４よりなる群から選択された少なくとも一つを含む。
【００３７】
本実施形態において、反応ガス及び金属前駆体と共にキャリアガス（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｇａｓ）をさらに注入する。
【００３８】
キャリアガスは、反応に関与せずに金属前駆体を移動させるガスである。本実施形態において、キャリアガスは不活性ガスである。例えば、キャリアガスはアルゴン（Ａｒ）ガスである。
【００３９】
次に、図３を参照すると、基板Ｓ上に第１金属前駆体膜５０１を形成する段階（Ｓ２）が行われる。
【００４０】
説明の便宜のために、幾つかの用語を定義する。本明細書において、「プラズマオン（ＯＮ）状態」とは、シャワーヘッドＳＨに高周波電力が印加され、シャワーヘッドＳＨとサセプタ３００との間にプラズマ領域ＰＬが形成された状態であると定義する。「プラズマオフ（ＯＦＦ）状態」とは、シャワーヘッドＳＨに高周波電力が印加されず、これによりシャワーヘッドＳＨとサセプタ３００との間にプラズマ領域ＰＬが形成されていない状態であると定義する。
【００４１】
基板Ｓ上に第１金属前駆体膜５０１を形成する段階（Ｓ２）は、プラズマオフ状態で行われる。すなわち、この状態で反応ガスと金属前駆体とは互いに反応しない。
【００４２】
プラズマオフ状態で基板Ｓ上に複数の金属前駆体７００が吸着される。複数の金属前駆体７００は、基板Ｓ上に第１金属前駆体膜５０１を形成する。形成された第１金属前駆体膜５０１は単一膜（ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）である。
【００４３】
次に、図４を参照すると、第１金属前駆体膜５０１を酸化させて第１サブ金属酸化膜５０２を形成する段階（Ｓ３）が行われる。
【００４４】
第１金属前駆体膜５０１を酸化させて第１サブ金属酸化膜５０２を形成する段階（Ｓ３）は、プラズマオン（ＯＮ）状態で行われる。プラズマオン状態になると、反応ガスはプラズマ状態になる。これにより、反応ガスは酸素陰イオンを生成する。
【００４５】
図４を参照すると、プラズマ状態になった反応ガス８００は、第１サブ金属酸化膜５０２をなす金属前駆体７００と結合する。つまり、反応ガス８００によって第１金属前駆体膜５０１は酸化される。金属前駆体７００がジルコニウム（Ｚｒ）系、ハフニウム（ＨＦ）系、及びチタン（Ｔｉ）系前駆体の中から選択されたいずれか一つなので、形成された第１サブ金属酸化膜５０２は、ジルコニウムオキサイド（ＺｒＯ２）、ハフニウムオキサイド（ＨｆＯ２）、及びチタンオキサイド（ＴｉＯ２）の中から選択されたいずれか一つを含む。
【００４６】
次に、図５を参照すると、第１サブ金属酸化膜５０２上に第２金属前駆体膜５０３を形成する段階（Ｓ４）が行われる。第１サブ金属酸化膜５０２上に第２金属前駆体膜５０３を形成する段階（Ｓ４）は、プラズマオフ状態で行われる。
【００４７】
酸化される前の第１金属前駆体膜５０１と金属前駆体７００との間には同種粒子間の反発力が発生し、これにより第１金属前駆体膜５０１上に金属前駆体７００が吸着しない。前段階で第１金属前駆体膜５０１が酸化されて第１サブ金属酸化膜５０２になると、金属前駆体７００との間の反発力が弱化し、これにより第１サブ金属酸化膜５０２上に金属前駆体７００が吸着される。よって、第１サブ金属酸化膜５０２上に、複数の金属前駆体７００からなる第２金属前駆体膜５０３が形成される。第２金属前駆体膜５０３は、第１金属前駆体膜５０１と同様に単一膜である。
【００４８】
本発明の一実施形態による高誘電率の金属酸化膜の製造方法は、第２金属前駆体膜５０３を酸化させて第２サブ金属酸化膜を形成する段階をさらに含む。
【００４９】
具体的に、第２金属前駆体膜５０３を形成した後、プラズマオン状態になると、第２金属前駆体膜５０３にプラズマ状態の反応ガス８００が結合して第２サブ金属酸化膜が形成される。第２サブ金属酸化膜は第１サブ金属酸化膜と実質的に同様である。
【００５０】
上記工程は、所望の厚さの膜が得られるまで１回以上繰り返し行われる。
【００５１】
薄膜が所望の厚さに成長した後は、基板ＳをチャンバーＣＨから搬出する段階（Ｓ５）が行われる。
【００５２】
本発明の一実施形態による金属酸化膜の製造方法は、プラズマのオン状態及びオフ状態が周期的または非周期的に反復される条件の下で行われる。
【００５３】
図６は、本発明の一実施形態による金属酸化膜の製造方法を説明するためのタイムチャートである。
【００５４】
本実施形態において、金属酸化膜の製造方法はプラズマオフ状態で開始する。
【００５５】
まず、プラズマオフ状態である第１区間１ｐが進行する。第１区間１ｐで基板Ｓ上に第１金属前駆体膜５０１を形成する段階（Ｓ２）が行われる。
【００５６】
次に、プラズマオン状態である第２区間２ｐが進行する。第２区間２ｐで第１金属前駆体膜５０１を酸化させて第１サブ金属酸化膜５０２を形成する段階（Ｓ３）が行われる。
【００５７】
その後、プラズマオフ状態である第３区間３ｐが進行する。第３区間３ｐで第１サブ金属酸化膜５０２上に第２金属前駆体膜５０３を形成する段階（Ｓ４）が行われる。
【００５８】
そして、プラズマオン状態である第４区間４ｐが進行する。第４区間４ｐで第１サブ金属酸化膜５０２上に配置される第２金属前駆体膜５０３は、酸化されて第２サブ金属酸化膜（図示せず）になる。
【００５９】
これを一般化して説明すると、次のとおりである。本発明の一実施形態による高誘電率の金属酸化膜の製造方法は、第ｎ区間のプラズマオフ状態と、第（ｎ＋１）区間のプラズマオン状態を含む。
【００６０】
また、第ｎ区間と第（ｎ＋１）区間とは交互に進行する。
【００６１】
本実施形態において、第ｎ区間の時間間隔は、金属前駆体が十分に吸着されるようにするために、０．１秒〜１０秒の間である。
【００６２】
図６は、第ｎ区間及び第（ｎ＋１）区間の時間間隔が互いに同一である場合を示しているが、これに限定されない。すなわち、他の実施形態において、第ｎ区間の時間間隔と第（ｎ＋１）区間の時間間隔との比は、１：２、１：３、１：４、及び１：５の中から選択されたいずれか一つであり得る。
【００６３】
他の実施形態において、第ｎ区間及び第（ｎ＋１）区間の時間間隔は不規則的であり得る。すなわち、工程の条件または目的に応じて、第ｎ区間及び第（ｎ＋１）区間の時間間隔は変更される。
【００６４】
本発明の一実施形態による金属酸化膜の製造方法は、最終的にプラズマオン状態を経て終了する。すなわち、最後に積層された膜は、酸化された金属前駆体からなる金属酸化膜である。
【００６５】
従来のＡＬＤ（ａｔｏｍｉｃ  ｌａｙｅｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法は、パージング時間を含み、これにより大面積の２０ｎｍ以上の薄膜形成のために多くの時間を必要とする。一方、本発明の一実施形態による高誘電率の金属酸化膜の製造方法によれば、反応ガス及び金属前駆体を同時に供給して反応させることにより、パージング工程を省略することができる。これにより、短時間で２０ｎｍ以上の薄膜を形成することができる。
【００６６】
また、上述した本実施形態による金属酸化膜の製造方法で形成された結果物は、次のような特性を有する。
【００６７】
本製造方法の結果物である金属酸化膜の厚さは、２０ｎｍ〜１３０ｎｍである。
【００６８】
本製造方法の結果物である金属酸化膜は高誘電率を有する。一実施形態において、金属酸化膜の誘電率ｋは、１０以上５０以下である。
【００６９】
反応ガスによって生成される酸素陰イオンの破壊原子価（ｂｒｏｎｋｅｎ  ｂｏｎｄ  ｃｈａｒｇｅ）が不連続的なので、上記の工程によって成長された結果物は非晶質相（Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ）を有する。これについて、図７及び図８を参照して具体的に説明する。
【００７０】
図７は、本発明の一実施形態による金属酸化膜の製造方法で形成された結果物を透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）で撮影した写真である。
【００７１】
図７の（ａ）は、本実施形態による製造方法で形成された結果物の回折パターンを撮影したものであり、図７の（ｂ）は、一般なＡＬＤ法を適用して形成した薄膜の回折パターンを撮影したものである。
【００７２】
図７の（ａ）を参照すると、回折パターンはリング（Ｒｉｎｇ）形状を有する。これは薄膜の粒子が光を全方向に散乱させるとき、すなわち、粒子が非晶質であるときに現れる現象であって、本実施形態の結果物が非晶質相を有することを示す。
【００７３】
図７の（ｂ）を参照すると、回折パターンは複数のドット（Ｄｏｔ）を含む。これは、薄膜の粒子が光を特定の方向に散乱させるとき、すなわち、粒子が結晶質であるときに現れる現象であって、一般なＡＬＤ法では、結晶質を有する金属酸化膜が形成される。
【００７４】
図８は、本発明の一実施形態による高誘電率の金属酸化膜の製造方法で形成された結果物と一般なＡＬＤ法で形成された薄膜とを比較した結果を示す図である。
【００７５】
図８は、本実施形態の結果物とＡＬＤ法で形成された薄膜とをＸＲＤ（Ｘ−ｒａｙ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）分析した結果である。図８の（ａ）は、本実施形態の結果物を示し、図８の（ｂ）は、一般なＡＬＤ法で形成された薄膜を示す。
【００７６】
結晶構造を有する薄膜をＸＲＤ分析すると、少なくとも一つのピークが観察される。
【００７７】
図８の（ａ）の分析結果を参照すると、結晶構造の証拠となるピークが検出されていない。すなわち、本実施形態の結果物は非晶質構造を有することが確認される。
【００７８】
図８の（ｂ）は、一つ以上のピーク１１、１２、１３、１４を含む。すなわち、一般なＡＬＤ法で形成した金属酸化膜は結晶質構造を有することが確認される。
【００７９】
本発明の一実施形態による高誘電率の金属酸化膜の製造方法は、次のような工程条件で行われる。
【００８０】
本実施形態において、チャンバーＣＨは真空状態に維持され、チャンバーＣＨの圧力は、０．１ｔｏｒｒ〜１０ｔｏｒｒの間で調節される。
【００８１】
本実施形態において、チャンバーＣＨ内の温度は、１００℃〜４００℃の間で調節される。
【００８２】
以下、本発明の一実施形態による金属酸化膜を含む表示素子について説明する。本実施形態による金属酸化膜を含む表示素子は、上述した本発明の一実施形態による金属酸化膜の製造方法によって製造される。
【００８３】
図９は、本発明の一実施形態による表示素子の断面図である。
【００８４】
図９を参照すると、本発明の一実施形態による表示素子は、基板Ｓと、基板Ｓ上に形成された金属酸化膜２２０とを含む。
【００８５】
本実施形態において、金属酸化膜２２０は、本発明の一実施形態による金属酸化膜の製造方法によって形成された薄膜である。
【００８６】
本実施形態において、金属酸化膜２２０は、第１厚さｔ１を有する。一実施形態において、第１厚さｔ１は、２０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である。
【００８７】
本実施形態において、金属酸化膜２２０は全領域に亘って非晶質相である。
【００８８】
本実施形態において、金属酸化膜２２０は高誘電率の金属酸化膜である。すなわち、金属酸化膜２２０の誘電率ｋは、１０以上５０以下である。
【００８９】
図１０及び図１１は、本発明の他の実施形態による表示素子の断面図である。
【００９０】
図１０及び図１１を参照すると、他の実施形態による表示素子は、第１電極Ｅ１、第２電極Ｅ２、及び第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間に配置される金属酸化膜を含む少なくとも一つのキャパシタを備える。本実施形態において、表示素子が含むキャパシタＣｓｔはストレージキャパシタである。
【００９１】
本実施形態において、表示素子は有機発光表示装置である。
【００９２】
この場合、基板Ｓ上にバッファ層ＢＵが配置される。バッファ層ＢＵは、基板Ｓを介して外部から水分及び酸素が浸透することを防止する。また、バッファ層ＢＵは、基板Ｓの表面を平坦化する。バッファ層ＢＵは、本実施形態において、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）膜、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）膜、及び酸窒化ケイ素（ＳｉＯｘＮｙ）膜のうちのいずれか一つを含む。バッファ層ＢＵは、基板Ｓの種類または工程条件などによっては省略される。
【００９３】
半導体パターンＡＣＴを含む半導体層がバッファ層ＢＵ上に配置される。半導体層について、半導体パターンＡＣＴを基準に説明する。半導体パターンＡＣＴは、本実施形態において、多結晶シリコン、単結晶シリコン、低温多結晶シリコン、非晶質シリコン、及び酸化物半導体の中から選択される１つまたは２つ以上を混合して形成される。半導体パターンＡＣＴは、本実施形態では、不純物がドーピングされていないチャネル領域ＡＣＴａ、不純物がドーピングされたソース領域ＡＣＴｂ及びドレイン領域ＡＣＴｃを含む。ソース領域ＡＣＴｂは、チャネル領域ＡＣＴａの一側に位置し、後述するソース電極ＳＥに電気的に接続される。ドレイン領域ＡＣＴｃは、チャネル領域ＡＣＴａの他側に位置し、後述するドレイン電極ＤＥに電気的に接続される。
【００９４】
ゲート絶縁膜ＧＩは、半導体パターンＡＣＴを含む半導体層上に配置される。ゲート絶縁膜ＧＩは、本実施形態においてゲート絶縁層である。ゲート絶縁膜ＧＩは、本実施形態では、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）などの無機絶縁物質、ＢＣＢ（Ｂｅｎｚｏ  Ｃｙｃｌｏ  Ｂｕｔｅｎｅ）、アクリル系物質、及びポリイミドなどの有機絶縁物質よりなる群から選択されたいずれか一つまたは一つ以上の物質を混合して形成される。
【００９５】
ゲート電極ＧＥを含むゲート導電体は、ゲート絶縁膜ＧＩ上に配置される。ゲート電極ＧＥは、スキャンライン（図示せず）から延長され、半導体パターンＡＣＴと重畳される。ゲート導電体は、例えば、アルミニウム合金を含むアルミニウム（Ａｌ）系金属、銀合金を含む銀（Ａｇ）系金属、銅合金を含む銅（Ｃｕ）系金属、モリブデン合金を含むモリブデン（Ｍｏ）系金属、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、及びタンタル（Ｔａ）のうちの少なくとも一つを含む。
【００９６】
第１絶縁膜ＩＬＤ１は、ゲート電極ＧＥを含むゲート導電体上に配置される。本実施形態において、第１絶縁膜ＩＬＤ１は高誘電率の金属酸化膜である。すなわち、第１絶縁膜ＩＬＤ１は非晶質相であり、誘電率ｋは１０以上５０以下である。また、第１絶縁膜ＩＬＤ１の厚さは２０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である。
【００９７】
本実施形態において、第１絶縁膜ＩＬＤ１は、ジルコニウムオキサイド（ＺｒＯ２）、ハフニウムオキサイド（ＨｆＯ２）、及びチタンオキサイド（ＴｉＯ２）の中から選択されたいずれか一つを含む。
【００９８】
ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥを含むデータ導電体は、第１絶縁膜ＩＬＤ１上に配置される。データ導電体は、ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥを含む。ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥは、第１絶縁膜ＩＬＤ１上に互いに離隔して配置される。データ導電体は、金属、合金、金属窒化物、導電性金属酸化物、及び透明導電性物質よりなる群から選択された少なくとも一つを含む。データ導電体は、一実施形態として、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、ベリリウム（Ｂｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、金（Ａｕ）、鉄（Ｆｅ）、セレン（Ｓｅ）、またはタンタル（Ｔａ）などよりなる単一膜または多重膜構造を有する。また、これらの金属にチタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、白金（Ｐｔ）、ハフニウム（Ｈｆ）、酸素（Ｏ）、及び窒素（Ｎ）よりなる群から選択された一つ以上の元素を含ませて形成した合金が、ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥの材料として利用される。
【００９９】
上述した半導体パターンＡＣＴ、ゲート電極ＧＥ、ソース電極ＳＥ、及びドレイン電極ＤＥは、第２スイッチング素子ＴＲ２を構成する。図１０では第２スイッチング素子ＴＲ２がトップゲート方式であることを示したが、これに限定されない。すなわち、第２スイッチング素子ＴＲ２はボトムゲート方式で形成され得る。
【０１００】
第２絶縁膜ＩＬＤ２は、データ導電体上に配置される。第２絶縁膜ＩＬＤ２は、段差を除去することにより、後述する画素電極２５０及び有機発光層２７０の発光効率を高める。第２絶縁膜ＩＬＤ２は、一実施形態として、有機物質を含む。例えば、第２絶縁膜ＩＬＤ２は、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ポリアクリル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌ）、及びポリシロキサン（ｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｅ）の中から選択された少なくとも一つを含んでなる。他の実施形態として、第２絶縁膜ＩＬＤ２は、無機物質を含んで構成されるか、又は無機物質及び有機物質の複合形態で構成され得る。第２絶縁膜ＩＬＤ２には、ドレイン電極ＤＥの少なくとも一部を露出させる第１コンタクトホールＣＮＴ１が形成される。
【０１０１】
画素電極２５０は、第３絶縁膜ＩＬＤ３上に配置される。画素電極２５０は、第１コンタクトホールＣＮＴ１によって露出されたドレイン電極ＤＥに電気的に接続される。すなわち、画素電極２５０は、正孔注入電極であるアノード（ａｎｏｄｅ）である。画素電極２５０がアノード電極である場合、画素電極２５０は、容易な正孔注入のために、仕事関数の大きい物質を含む。また、画素電極２５０は、反射型電極、半透過型電極、または透過型電極である。画素電極２５０は、本実施形態において、反射性材料を含む。反射性材料は、一実施形態として、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−リチウム（Ａｌ−Ｌｉ）、マグネシウム−インジウム（Ｍｇ−Ｉｎ）、及びマグネシウム−銀（Ｍｇ−Ａｇ）よりなる群から選択された一つ以上を含む。
【０１０２】
画素電極２５０は、本実施形態では単一膜で形成されるが、これに限定されない。すなわち、画素電極２５０は、２つ以上の物質が積層された多重膜で形成されてもよい。
【０１０３】
画素電極２５０が多重膜で形成される場合、画素電極２５０は、一実施形態として、反射膜、及び反射膜上に配置される透明または半透明電極を含む。他の実施形態として、画素電極２５０は、反射膜、及び反射膜の下部に配置される透明または半透明電極を含む。例えば、画素電極２５０は、ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯの３層構造を有するが、これに限定されない。
【０１０４】
ここで、透明または半透明電極は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ２Ｏ３（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｇａｌｌｉｕｍ  Ｏｘｉｄｅ）、及びＡＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）よりなる群から選択された少なくとも一つを含んで構成される。
【０１０５】
画素定義膜ＰＤＬは、画素電極２５０上に配置される。画素定義膜ＰＤＬは、画素電極２５０の少なくとも一部を露出させる開口部を含む。画素定義膜ＰＤＬは、有機物質または無機物質を含む。一実施形態として、画素定義膜ＰＤＬは、フォトレジスト、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン化合物、ポリアクリル系樹脂などの材料を含む。
【０１０６】
有機発光層２７０は、画素電極２５０及び画素定義膜ＰＤＬ上に配置される。より詳細には、有機発光層２７０は、画素電極２５０のうちの、画素定義膜ＰＤＬの開口部を介して露出する領域上に配置される。有機発光層２７０は、一実施形態として、画素定義膜ＰＤＬの側壁の少なくとも一部を覆う。
【０１０７】
有機発光層２７０は、一実施形態として、赤色、青色、及び緑色のうちのいずれかの色の光を発光する。他の実施形態として、有機発光層２７０は、白色光を発光し、又はシアン（ｃｙａｎ）、マゼンタ（ｍａｇｅｎｔａ）、及びイエロー（ｙｅｌｌｏｗ）のうちのいずれかの色の光を発光する。有機発光層２７０が白色光を発光する場合には、有機発光層２７０は、白色発光材料を含むか、又は、赤色発光層、緑色発光層、及び青色発光層が積層された形態を有することにより、白色光を発光する。
【０１０８】
共通電極２８０は、有機発光層２７０及び画素定義膜ＰＤＬ上に配置される。共通電極２８０は、一実施形態として、有機発光層２７０及び画素定義膜ＰＤＬ上に全面的に形成される。共通電極２８０は、本実施形態においてカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）電極である。共通電極２８０は、一実施形態として、Ｌｉ、Ｃａ、Ｌｉｆ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇよりなる群から選択された少なくとも一つを含む。また、共通電極２８０は仕事関数の低い材料からなる。共通電極２８０は、一実施形態として、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ２Ｏ３（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｇａｌｌｉｕｍ  Ｏｘｉｄｅ）、及びＡＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）よりなる群から選択された少なくとも一つを含む透明または半透明電極である。
【０１０９】
上述した画素電極２５０、有機発光層２７０、及び共通電極２８０は、有機発光素子ＯＬＥＤを構成する。ただし、これに限定されるものではなく、有機発光素子ＯＬＥＤは、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層などをさらに含む多層構造である。
【０１１０】
本実施形態において、基板Ｓに向き合う対向基板２９０が配置される。対向基板２９０は、別のシーリング（ｓｅａｌｉｎｇ）部材を介して基板Ｓに結合される。対向基板２９０は、一実施形態として透明絶縁基板である。対向基板２９０が透明絶縁基板である場合、透明絶縁基板はガラス基板、石英基板、透明樹脂基板などである。
【０１１１】
他の実施形態において、共通電極２８０上には、対向基板２９０の代わりに封止膜（図示せず）が配置される。封止膜は、少なくとも一つの無機膜及び／または少なくとも一つの有機膜を含む。
【０１１２】
図１１を参照すると、第１絶縁膜ＩＬＤ１を挟んで第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２とが配置される。
【０１１３】
一実施形態において、第１電極Ｅ１、第２電極Ｅ２、及び第１絶縁膜ＩＬＤ１は、ストレージキャパシタＣｓｔをなす。すなわち、第１絶縁膜ＩＬＤ１は、ストレージキャパシタＣｓｔの誘電体である。
【０１１４】
本実施形態において、第１電極Ｅ１はゲート電極ＧＥと同一の層に配置され、第２電極Ｅ２はソース電極ＳＥまたはドレイン電極ＤＥと同一の層に配置される。本明細書において、「同一の層に配置される」とは、同一の工程で同時に形成され、これにより同一の物質からなることを意味する。
【０１１５】
本実施形態において、第１絶縁膜ＩＬＤ１の厚さは、１００ｎｍ〜１１０ｎｍである。
【０１１６】
本発明の幾つかの実施形態による金属酸化膜はリーク電流が非常に小さい。よって、これを適用すると、優れた電気的特性を有するキャパシタを実現することができる。
【０１１７】
図１２は、本発明のさらに他の実施形態による表示素子の断面図である。
【０１１８】
図１２を参照すると、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２とが第３絶縁膜ＩＬＤ３を挟んで配置される点が、図１１とは異なる。
【０１１９】
本実施形態において、第１電極Ｅ１、第２電極Ｅ２、及び第３絶縁膜ＩＬＤ３は、プログラムキャパシタＣｐｒをなす。すなわち、第３絶縁膜ＩＬＤ３はプログラムキャパシタＣｐｒの誘電体である。
【０１２０】
この場合、第３絶縁膜ＩＬＤ３は高誘電率の金属酸化膜である。すなわち、第３絶縁膜ＩＬＤ３は非晶質相であり、誘電率ｋは１０以上５０以下である。また、第３絶縁膜ＩＬＤ３の厚さは９０ｎｍ〜１３０ｎｍである。
【０１２１】
一実施形態として、第３絶縁膜ＩＬＤ３は、ジルコニウムオキサイド（ＺｒＯ２）、ハフニウムオキサイド（ＨｆＯ２）、及びチタンオキサイド（ＴｉＯ２）の中から選択されたいずれか一つを含む。
【０１２２】
図１３は、本発明の他の実施形態による表示素子の他の例を示す部分断面図である。
【０１２３】
図１３を参照すると、第１絶縁膜ＩＬＤ１＿１は、第１サブ膜５１１及び第２サブ膜５１２の積層体である。
【０１２４】
一実施形態として、第１サブ膜５１１は金属酸化膜である。この場合、第１サブ膜５１１は非晶質相を有する。また、第１サブ膜５１１の誘電率ｋは１０以上５０以下である。
【０１２５】
一実施形態として、第１サブ膜５１１は、ジルコニウムオキサイド（ＺｒＯ２）、ハフニウムオキサイド（ＨｆＯ２）、及びチタンオキサイド（ＴｉＯ２）の中から選択されたいずれか一つを含む。
【０１２６】
一実施形態として、第１サブ膜５１１の厚さは６０ｎｍ〜８０ｎｍである。
【０１２７】
第１サブ膜５１１上には第２サブ膜５１２が配置される。一実施形態として、第２サブ膜５１２は、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）膜、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）膜、及び酸窒化ケイ素（ＳｉＯｘＮｙ）膜のうちのいずれか一つを含む。
【０１２８】
一実施形態として、第２サブ膜５１２の厚さは３０ｎｍ〜５０ｎｍである。
【０１２９】
上述のように、第１絶縁膜ＩＬＤ１＿１はキャパシタの誘電体である。キャパシタの誘電体が金属酸化膜とケイ素を含む絶縁膜の積層体である場合、電気的特性を安定的に維持することができる。
【０１３０】
図１３は、第１絶縁膜ＩＬＤ１＿１が第１サブ膜５１１及び第２サブ膜５１２を含むことを示したが、これに限定されない。
【０１３１】
他の実施形態において、図１２の第３絶縁膜ＩＬＤ３は、図１３で説明した構造を有し得る。本実施形態によれば、工程中にリアルタイムで表示素子の抵抗を測定することができる。
【０１３２】
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、これは例示に過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明に属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の実施形態の本質的な特徴を逸脱することなく、様々な変形と応用が可能である。例えば、本発明の実施形態に具体的に示された各構成要素は変形して実施することができる。そして、このような変形と応用に関わる差異点は、本発明の技術範囲に含まれるものと解釈される。
【符号の説明】
【０１３３】
１００    注入口
１２４    電源部
２２０    金属酸化膜
２５０    画素電極
２７０    有機発光層
２８０    共通電極
２９０    対向基板
３００    サセプタ
５０１    第１金属前駆体膜
５０２    第１サブ金属酸化膜
５０３    第２金属前駆体膜
５１１    第１サブ膜
５１２    第２サブ膜
７００    金属前駆体
８００    反応ガス
ＡＣＴ    半導体パターン
ＡＣＴａ    チャネル領域
ＡＣＴｂ    ソース領域
ＡＣＴｃ    ドレイン領域
ＢＵ    バッファ層
ＣＨ    チャンバー
ＣＮＴ１    第１コンタクトホール
Ｃｐｒ    プログラムキャパシタ
Ｃｓｔ    （ストレージ）キャパシタ
ＤＥ    ドレイン電極
Ｅ１    第１電極
Ｅ２    第２電極
ＧＥ    ゲート電極
ＧＩ    ゲート絶縁膜
ＩＬＤ１、ＩＬＤ１＿１    第１絶縁膜
ＩＬＤ２    第２絶縁膜
ＩＬＤ３    第３絶縁膜
ＯＬＥＤ    有機発光素子
ＰＤＬ    画素定義膜
ＰＬ    プラズマ領域
Ｓ    基板
ＳＥ    ソース電極
ＳＨ    シャワーヘッド
ＴＲ２    第２スイッチング素子
【図１】
2019075561.tif 000003
【図２】
2019075561.tif 000004
【図３】
2019075561.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019075561.tif 000009
【図８】
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【図９】
2019075561.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2019075561.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2019075561.tif 000015