(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）デバイスであって、前記ＴＦＴデバイスは下記を備える、
ゲートと、
ソース領域、ドレイン領域、およびチャネル領域を有する活性層、ここにおいて、前記チャネル領域は前記ソース領域と前記ドレイン領域との間にあり、前記活性層は前記活性層の下側表面と上側表面との間の積層配置における第１の金属酸化物の複数のサブレイヤおよび第２の金属酸化物の複数のサブレイヤを含み、前記活性層における前記第１の金属酸化物の前記複数のサブレイヤと前記第２の金属酸化物の前記複数のサブレイヤは、前記第１の金属酸化物と前記第２の金属酸化物の濃度が、前記下側表面から前記上側表面へ変化する段階的構造を形成するように、積層される、と、
前記活性層と前記ゲートとの間のゲート絶縁体と、
前記活性層の前記ソース領域に隣接するソースメタルと、
前記活性層の前記ドレイン領域に隣接するドレインメタル。
【請求項２】
前記ゲートは前記ゲート絶縁体の上にあり、前記活性層は前記ゲート絶縁体の下にある、請求項１に記載のＴＦＴデバイス。
【請求項３】
前記ゲートは前記ゲート絶縁体の下にあり、前記活性層は前記ゲート絶縁体の上にある、請求項１に記載のＴＦＴデバイス。
【請求項４】
前記活性層は、前記活性層と前記ゲート絶縁体との間の界面に近接する実質的に半導体の金属酸化物を実質的に含む、請求項１に記載のＴＦＴデバイス。
【請求項５】
前記活性層は、前記ゲートから外方に向いた前記活性層の表面に近接する実質的に絶縁の金属酸化物を実質的に含む、請求項１に記載のＴＦＴデバイス。
【請求項６】
前記活性層は酸化インジウムガリウム亜鉛（ＩＧＺＯ）を含む、請求項１に記載のＴＦＴデバイス。
【請求項７】
酸化ガリウムの前記濃度は、前記ゲートの方に向いた前記活性層の表面から前記ゲートから外方に向いた前記活性層の表面にかけて上昇する、請求項６に記載のＴＦＴデバイス。
【請求項８】
酸化ガリウムの前記濃度は、前記ゲートの方に向いた前記活性層の前記表面では約５％未満、前記ゲートから外方に向いた前記活性層の前記表面では約９５％超である、請求項７に記載のＴＦＴデバイス。
【請求項９】
前記活性層は厚さが約１００Å未満である、請求項１に記載のＴＦＴデバイス。
【請求項１０】
前記活性層はアモルファスである、請求項１に記載のＴＦＴデバイス。
【請求項１１】
前記２つの金属酸化物のうちの１つは、酸化ガリウム、酸化アルミニウム、酸化ハフニウムおよび酸化ゲルマニウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のＴＦＴデバイス。
【請求項１２】
前記２つの金属酸化物のうちの１つは、酸化インジウムおよび酸化亜鉛のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のＴＦＴデバイス。
【請求項１３】
前記活性層は基板上に形成され、前記基板はガラスまたはプラスチックを含む、請求項１に記載のＴＦＴデバイス。
【請求項１４】
装置であって、前記装置は下記を備える、
請求項１のＴＦＴデバイスと、
ディスプレイと、
前記ディスプレイと通信するように構成されたプロセッサと、前記プロセッサは、画像データを処理するように構成される、
前記プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイス。
【請求項１５】
前記ディスプレイと電気通信している前記ＴＦＴデバイスに少なくとも１つの信号を送るように構成されたドライバ回路と、
前記ドライバ回路に前記画像データの少なくとも一部分を送るように構成されたコントローラと、
をさらに備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記プロセッサに前記画像データを送るように構成された画像ソースモジュール、ここにおいて、前記画像ソースモジュールは、受信機、トランシーバ、および送信機のうちの少なくとも１つを備える、と、
入力データを受信し、前記プロセッサに前記入力データを通信するように構成された入力デバイスと、
をさらに備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
方法であって、前記方法は下記を備える、
基板を設けることと、
原子層堆積（ＡＬＤ）によって第１の堆積サイクルで第１の金属酸化物を堆積させることと、
ＡＬＤによって第２の堆積サイクルで第２の金属酸化物を堆積させることと、
堆積シーケンスにおける複数の第１の堆積サイクルおよび第２の堆積サイクルで前記基板上にマルチコンポーネント金属酸化物半導体薄膜を形成すること、ここにおいて、前記堆積シーケンス中で前記第１の堆積サイクルが生じる頻度が増える。
【請求項１８】
前記第１の金属酸化物を堆積させることは、
前記基板の上で第１の金属前駆体をパルスすることと、
前記第１の金属酸化物を形成するために前記第１の金属前駆体の上でオキシダント前駆体をパルスすることと、
を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の金属前駆体は、アルミニウム含有前駆体、ゲルマニウム含有前駆体、ハフニウム含有前駆体およびガリウム含有前駆体のうちの１つを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２の金属酸化物を堆積させることは、
前記基板の上で第２の金属前駆体をパルスすることと、
前記第２の金属酸化物を形成するために前記第２の金属前駆体の上でオキシダント前駆体をパルスすることと、
を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記第２の金属前駆体は、インジウム含有前駆体および亜鉛含有前駆体のうちの１つを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
ＡＬＤによって第３の堆積サイクルで第３の金属酸化物を堆積させることをさらに備え、前記基板上に前記マルチコンポーネント金属酸化物半導体薄膜を形成することは、堆積シーケンスにおける複数の第１の堆積サイクル、第２の堆積サイクルおよび第３の堆積サイクルで生じる、請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
前記基板はガラスまたはプラスチックを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
前記基板を設けることは、疎水性フォトレジストにより前記基板を事前パターニングすることを含み、前記疎水性フォトレジストは、前記基板の部分を露出して前記基板の前記露出部分に前記マルチコンポーネント金属酸化物半導体薄膜が形成されるようにするための１つまたは複数の開口を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１の金属酸化物を堆積させること、または前記第２の金属酸化物を堆積させることは、前記基板の前記露出部分上に前記第１の金属酸化物または前記第２の金属酸化物を選択的に堆積させることを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記基板の前記露出部分を選択的にヒドロキシル化することをさらに備える、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記疎水性フォトレジストにより前記基板を事前パターニングすることは、
前記基板の上に前記疎水性フォトレジストを堆積させることと、
フォトマスクを通じて放射線に対して前記疎水性フォトレジストの選択部分を露出することと、
前記基板の前記露出部分を形成するために、前記疎水性フォトレジストの前記選択部分をエッチングすることと、
を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記疎水性フォトレジストは、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ＳＵ−８およびフッ素化ポリマーのうちの少なくとも１つを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
疎水性フォトレジストにより前記基板を事前パターニングすることと、前記疎水性フォトレジストは、前記基板の部分を露出して前記基板の前記露出部分に前記マルチコンポーネント金属酸化物半導体薄膜が形成されるようにするための１つまたは複数の開口を有する、
前記基板上にマルチコンポーネント金属酸化物半導体の島状形状を形成するために前記疎水性フォトレジストを除去することと、
前記マルチコンポーネント金属酸化物半導体の島状形状の上にゲート絶縁体を堆積させることと、
前記ゲート絶縁体の上にゲート電極を堆積させることと、
前記ゲート電極の上にパッシベーション絶縁体を堆積させることと、
前記マルチコンポーネント金属酸化物半導体の島状形状のソース領域と前記マルチコンポーネント金属酸化物半導体の島状形状のドレイン領域とを選択的に露出するために、前記パッシベーション絶縁体と前記ゲート絶縁体とをパターニングすることと、
前記ソース領域の上にソースメタル、前記ドレイン領域の上にドレインメタルを堆積させることと、
をさらに備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項３０】
前記基板の下にゲート電極を設けること、ここにおいて、前記基板は、前記ゲート電極と前記マルチコンポーネント金属酸化物半導体薄膜との間にゲート絶縁体を画定する誘電材料を含む、と、
疎水性フォトレジストにより前記基板を事前パターニングすること、前記疎水性フォトレジストは、前記基板の部分を露出して前記基板の前記露出部分に前記マルチコンポーネント金属酸化物半導体薄膜が形成されるようにするための１つまたは複数の開口を有する、と、
前記基板上にマルチコンポーネント金属酸化物半導体の島状形状を形成するために前記疎水性フォトレジストを除去することと、
前記マルチコンポーネント金属酸化物半導体の島状形状の一部分に隣接してソースメタルを堆積させることと、
前記マルチコンポーネント金属酸化物半導体の島状形状の別の部分に隣接してドレインメタルを堆積させることと、
をさらに備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１の金属酸化物および前記第２の金属酸化物はそれぞれ、アルミニウム、銅、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、ヒ素、銀、カドミウム、インジウム、スズ、アンチモン、金、水銀、チタン、鉛、ビスマス、およびハフニウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項３２】
装置であって、前記装置は下記を備える、
基板と、
前記基板の上の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であって、
前記基板の上のゲートメタルと、
前記基板および前記ゲートメタルの上の誘電体層と、
前記誘電体層の上の酸化物半導体層、ここにおいて、前記酸化物半導体層は、ソース領域と、ドレイン領域と、チャネル領域とを有し、前記チャネル領域は前記ソース領域と前記ドレイン領域との間にあり、前記酸化物半導体層は前記酸化物半導体層の下側表面と上側表面との間の積層配置における第１の金属酸化物の複数のサブレイヤおよび第２の金属酸化物の複数のサブレイヤを含み、前記積層配置における前記第１の金属酸化物の前記複数のサブレイヤと前記第２の金属酸化物の前記複数のサブレイヤは、前記第１の金属酸化物と前記第２の金属酸化物の濃度が、前記下側表面から前記上側表面へ変化する段階的構造を形成するように、積層される、と、
前記酸化物半導体層の前記ソース領域に隣接するソースメタルと、
前記酸化物半導体層の前記ドレイン領域に隣接するドレインメタルと、
を備える前記ＴＦＴ。
【請求項３３】
前記酸化物半導体層は、前記酸化物半導体層の前記下側表面を近接する実質的に半導体の金属酸化物を実質的に含む、請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記酸化物半導体層は酸化インジウムガリウム亜鉛（ＩＧＺＯ）を含む、請求項３２に記載の装置。
【請求項３５】
前記酸化物半導体層は厚さが約１００Å未満である、請求項３２に記載の装置。
【請求項３６】
装置であって、前記装置は下記を備える、
基板と、
前記基板の上の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であって、
前記基板の上の酸化物半導体層、ここにおいて、前記酸化物半導体層は、ソース領域と、ドレイン領域と、チャネル領域とを有し、前記チャネル領域は前記ソース領域と前記ドレイン領域との間にあり、前記酸化物半導体層は前記酸化物半導体層の下側表面と上側表面との間の積層配置における第１の金属酸化物の複数のサブレイヤおよび第２の金属酸化物の複数のサブレイヤを含み、前記積層配置における前記第１の金属酸化物の前記複数のサブレイヤと前記第２の金属酸化物の前記複数のサブレイヤは、前記第１の金属酸化物と前記第２の金属酸化物の濃度が、前記下側表面から前記上側表面へ変化する段階的構造を形成するように、積層される、と、
前記酸化物半導体層の前記チャネル領域の上の誘電体層と、
前記誘電体層の上のゲートメタルと、
前記酸化物半導体層の前記ソース領域に隣接するソースメタルと、
前記酸化物半導体層の前記ドレイン領域に隣接するドレインメタルと、
を備える前記ＴＦＴ。
【請求項３７】
前記酸化物半導体層は、前記酸化物半導体層の前記上側表面に近接する実質的に半導体の金属酸化物を実質的に含む、請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
前記酸化物半導体層は酸化インジウムガリウム亜鉛（ＩＧＺＯ）を含む、請求項３６に記載の装置デバイス。
【請求項３９】
前記酸化物半導体層は厚さが約１００Å未満である、請求項３６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権主張
[0001]本出願は、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年１月２５日に出願された「ＭＥＴＡＬ  ＯＸＩＤＥ  ＬＡＹＥＲ  ＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＢＹ  ＡＴＯＭＩＣ  ＬＡＹＥＲ  ＤＥＰＯＳＩＴＩＯＮ  ＦＯＲ  ＴＨＩＮ  ＦＩＬＭ  ＴＲＡＮＳＩＳＴＯＲ」と題する米国出願第１３／７５０，９５９号（代理人整理番号ＱＵＡＬＰ１７０Ｂ／１２３０１８Ｕ２）の優先権を主張する。
【０００２】
[0002]本開示は、金属酸化物層の作製に関し、より詳細には、薄膜トランジスタデバイスのための金属酸化物半導体層のための作製方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]電気機械システム（ＥＭＳ：electromechanical system）は、電気的および機械的要素と、アクチュエータと、トランスデューサと、センサーと、ミラーおよび光学膜などの光学的構成要素と、電子回路とを有するデバイスを含む。ＥＭＳデバイスまたは要素は、限定はしないが、マイクロスケールおよびナノスケールを含む、様々なスケールで製造され得る。たとえば、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ：microelectromechanical system）デバイスは、約１ミクロンから数百ミクロン以上に及ぶ横方向サイズを有する構造を含むことができる。ナノ電気機械システム（ＮＥＭＳ：nanoelectromechanical system）デバイスは、たとえば、数百ナノメートルよりも小さいサイズを含む、１ミクロンよりも小さいサイズを有する構造を含むことができる。電気および電気機械デバイスを形成するために、堆積、エッチング、リソグラフィを使用して、ならびに／あるいは、基板および／もしくは堆積された材料層の部分をエッチング除去するかまたは層を追加する、他の微細加工プロセスを使用して、電気機械要素が作成され得る。
【０００４】
[0004]１つのタイプのＥＭＳデバイスは干渉変調器（ＩＭＯＤ：interferometric modulator）と呼ばれる。ＩＭＯＤまたは干渉光変調器という用語は、干渉吸収の原理を使用して光を選択的に吸収および／または反射するデバイスを指す。いくつかの実装形態では、ＩＭＯＤディスプレイ要素が導電性プレートのペアを含み得、導電性プレートの一方または両方は、全体的にまたは部分的に、透明、反射性および／または吸収性であり、適切な電気信号の印加時に相対運動が可能であり得る。たとえば、一方のプレートが、基板の上に堆積されたか、基板上に堆積されたか、または基板によって支持された固定層を含み得、他方のプレートが、エアギャップによって固定層から分離された反射膜を含み得る。薄い吸収性導体と反射性ミラーとの間のギャップは、光学的エネルギーのスペクトル的に選択的な吸収を吸収層で生じさせ、それにより、反射光のスペクトルを変える。たとえば、入射白色光は着色光として反射され得る。ＩＭＯＤベースのディスプレイデバイスは、広範囲の適用例を有しており、既存の製品を改善し、新しい製品、特にディスプレイ能力をもつ製品を作成する際に使用されることが予期される。
【０００５】
[0005]ハードウェアおよびデータ処理装置が電気機械システムに関連付けられ得る。そのようなハードウェアおよびデータ処理装置は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）デバイスを含み得る。ＴＦＴデバイスは、半導体材料中にソース領域と、ドレイン領域と、チャネル領域とを含む一種の電界効果トランジスタである。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]本開示のシステム、方法およびデバイスは、それぞれいくつかの発明的態様を有し、それらのうちの単一の態様が、本明細書で開示する望ましい属性を単独で担当するとは限らない。
【０００７】
[0007]本開示で説明する主題の１つの発明的態様は、ＴＦＴデバイスにおいて実施され得る。ＴＦＴデバイスは、ゲートと、ソース領域、ドレイン領域、およびチャネル領域を有する活性層とを含み、ここにおいて、チャネル領域はソース領域とドレイン領域との間にあり、ここにおいて、活性層は少なくとも２つの金属酸化物を含み、少なくとも２つの金属酸化物は、活性層の下側表面と上側表面との間で互いに対して変化する濃度を有する。ＴＦＴデバイスはまた、活性層とゲートとの間のゲート絶縁体と、活性層のソース領域に隣接するソースメタルと、活性層のドレイン領域に隣接するドレインメタルとを含む。
【０００８】
[0008]いくつかの実装形態では、ゲートはゲート絶縁体の上にあり、活性層はゲート絶縁体の下にある。いくつかの実装形態では、ゲートはゲート絶縁体の下にあり、活性層はゲート絶縁体の上にある。いくつかの実装形態では、活性層は、活性層とゲート絶縁体との間の界面に近接する実質的に半導体の金属酸化物を実質的に含む。いくつかの実装形態では、活性層は酸化インジウムガリウム亜鉛（ＩＧＺＯ：indium-gallium-zinc-oxide）を含む。酸化ガリウムの濃度は、ゲートから外方に向いた活性層の表面からゲートの方に向いた活性層の表面にかけて上昇し得る。酸化ガリウムの濃度は、ゲートから外方に向いた活性層の表面では約５％未満、ゲートの方に向いた活性層の表面では約９５％超であり得る。いくつかの実装形態では、活性層はアモルファスであり得る。いくつかの実装形態では、活性層は厚さが約１００Å未満であり得る。
【０００９】
[0009]本開示で説明する主題の別の発明的態様は、一方法において実装され得る。本方法は、基板を設けることと、原子層堆積（ＡＬＤ）によって第１の堆積サイクルで第１の金属酸化物を堆積させることと、ＡＬＤによって第２の堆積サイクルで第２の金属酸化物を堆積させることと、堆積シーケンスにおける複数の第１の堆積サイクルおよび第２の堆積サイクルで基板上にマルチコンポーネント（multi-component）金属酸化物半導体薄膜を形成することとを含み、ここにおいて、堆積シーケンス中で第１の堆積サイクルが生じる頻度が増える。
【００１０】
[0010]いくつかの実装形態では、第１の金属酸化物を堆積させることは、基板の上で第１の金属前駆体をパルスすることと、第１の金属酸化物を形成するために第１の金属前駆体の上でオキシダント前駆体をパルスすることとを含む。第２の金属酸化物を堆積させることは、基板の上で第２の金属前駆体をパルスすることと、第２の金属酸化物を形成するために第２の金属前駆体の上でオキシダント前駆体をパルスすることとを含む。いくつかの実装形態では、基板を設けることは、疎水性フォトレジストにより基板を事前パターニングすることを含み、疎水性フォトレジストは、基板の部分を露出して基板の露出部分にマルチコンポーネント酸化物半導体薄膜が形成されるようにするための１つまたは複数の開口を有する。第１の金属酸化物を堆積させること、または第２の金属酸化物を堆積させることは、基板の露出部分上に第１の金属酸化物または第２の金属酸化物を選択的に堆積させることを含む。
【００１１】
[0011]本開示で説明する主題の別の発明的態様は、一装置において実装され得る。本装置は、基板と、基板の上の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とを含む。ＴＦＴは、基板の上のゲートメタルと、基板およびゲートメタルの上の誘電体層と、誘電体層の上の酸化物半導体層、ここで、酸化物半導体層は、チャネル領域がソース領域とドレイン領域との間にあるようにソース領域と、ドレイン領域と、チャネル領域とを有する、と、酸化物半導体層のソース領域に隣接するソースメタルと、酸化物半導体層のドレイン領域に隣接するドレインメタルと、を含む。酸化物半導体層は、少なくとも２つの金属酸化物を含み、ここで、２つの金属酸化物は、酸化物半導体層の下側表面と上側表面との間で互いに対して変化する濃度を有する。
【００１２】
[0012]本開示で説明する主題の別の発明的態様は、一装置において実装され得る。本装置は、基板と、基板の上の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とを含む。ＴＦＴは、基板の上の酸化物半導体層、ここで、酸化物半導体層は、チャネル領域がソース領域とドレイン領域との間にあるようにソース領域と、ドレイン領域と、チャネル領域とを有する、と、酸化物半導体層のチャネル領域の上の誘電体層と、誘電体層の上のゲートメタルと、酸化物半導体層のソース領域に隣接するソースメタルと、酸化物半導体層のドレイン領域に隣接するドレインメタルとを含む。酸化物半導体層は、少なくとも２つの金属酸化物を含み、ここにおいて、２つの金属酸化物は、酸化物半導体層の下側表面と上側表面との間で互いに対して変化する濃度を有する。
【００１３】
[0013]本開示で説明する主題の１つまたは複数の実装形態の詳細が、添付の図面および以下の説明に記載されている。本開示で提供する例は、主にＥＭＳおよびＭＥＭＳベースのディスプレイに関して説明されるが、本明細書で提供する概念は、液晶ディスプレイ、有機発光ダイオード（「ＯＬＥＤ」）ディスプレイ、および電界放出ディスプレイなど、他のタイプのディスプレイに適用され得る。他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。以下の図の相対的な寸法は縮尺通りに描かれていないことがあることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】[0014]干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイデバイスのディスプレイ要素のシリーズまたはアレイ中の２つの隣接するＩＭＯＤディスプレイ要素を示す等角図。
【図２】[0015]ＩＭＯＤディスプレイ要素の３要素×３要素アレイを含むＩＭＯＤベースのディスプレイを組み込んだ電子デバイスを示すシステムブロック図。
【図３Ａ】[0016]電気機械システム（ＥＭＳ）要素のアレイと裏板とを含むＥＭＳパッケージの一部分の概略分解部分斜視図。
【図３Ｂ】電気機械システム（ＥＭＳ）要素のアレイと裏板とを含むＥＭＳパッケージの一部分の概略分解部分斜視図。
【図４Ａ】[0017]疎水性レジストを有する基板の断面概略図の一例を示す図。
【図４Ｂ】[0018]基板の露出部分がヒドロキシル化によって処置された図４Ａにおける基板の断面概略図の一例を示す図。
【図４Ｃ】[0019]金属酸化物層が基板の露出部分上に選択的に堆積された図４Ｂにおける基板の断面概略図の一例を示す図。
【図４Ｄ】[0020]疎水性レジストが除去された図４Ｃにおける基板の断面概略図の一例を示す図。
【図５】[0021]多成分金属酸化物半導体薄膜の断面概略図を示す図。
【図６】[0022]金属酸化物半導体層を有するボトムゲート型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）デバイスの一例を示す図。
【図７】[0023]金属酸化物半導体層を有するトップゲート型ＴＦＴデバイスの一例を示す図。
【図８】[0024]多成分金属酸化物半導体薄膜を製造する方法を示す流れ図の一例を示す図。
【図９Ａ】[0025]複数のＩＭＯＤディスプレイ要素を含むディスプレイデバイスを示すシステムブロック図。
【図９Ｂ】複数のＩＭＯＤディスプレイ要素を含むディスプレイデバイスを示すシステムブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[0022]様々な図面中の同様の参照番号および名称は同様の要素を示す。
【００１６】
[0026]以下の説明は、本開示の発明的態様について説明する目的で、いくつかの実装形態を対象とする。ただし、本明細書の教示が多数の異なる方法で適用され得ることを、当業者は容易に認識されよう。説明する実装形態は、動いていようと（ビデオなど）、静止していようと（静止画像など）、およびテキストであろうと、グラフィックであろうと、絵であろうと、画像を表示するように構成され得る任意のデバイス、装置、またはシステムにおいて実装され得る。より詳細には、説明する実施形態は、限定はしないが、携帯電話、マルチメディアインターネット対応セルラー電話、モバイルテレビジョン受信機、ワイヤレスデバイス、スマートフォン、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ワイヤレス電子メール受信機、ハンドヘルドまたはポータブルコンピュータ、ネットブック、ノートブック、スマートブック、タブレット、プリンタ、コピー機、スキャナ、ファクシミリデバイス、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機／ナビゲータ、カメラ、デジタルメディアプレーヤ（ＭＰ３プレーヤなど）、カムコーダ、ゲーム機、腕時計、クロック、計算器、テレビジョンモニタ、フラットパネルディスプレイ、電子リーディングデバイス（たとえば、電子リーダー）、コンピュータモニタ、自動車ディスプレイ（オドメータおよびスピードメータディスプレイなどを含む）、コックピットコントロールおよび／またはディスプレイ、カメラビューディスプレイ（車両における後部ビューカメラのディスプレイなど）、電子写真、電子ビルボードまたは標示、プロジェクタ、アーキテクチャ構造物、電子レンジ、冷蔵庫、ステレオシステム、カセットレコーダまたはプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ、ＣＤプレーヤ、ＶＣＲ、ラジオ、ポータブルメモリチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯機／乾燥機、パーキングメータ、（マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）適用例を含む電気機械システム（ＥＭＳ）適用例、ならびに非ＥＭＳ適用例などにおける）パッケージング、審美構造物（１つの宝飾品または衣類上の画像のディスプレイなど）、ならびに様々なＥＭＳデバイスなど、様々な電子デバイス中に含まれるかまたはそれらに関連付けられ得ると考えられる。また、本明細書の教示は、限定はしないが、電子スイッチングデバイス、無線周波フィルタ、センサー、加速度計、ジャイロスコープ、動き感知デバイス、磁力計、コンシューマーエレクトロニクスのための慣性構成要素、コンシューマーエレクトロニクス製品の部品、バラクタ、液晶デバイス、電気泳動デバイス、駆動方式、製造プロセスおよび電子テスト機器など、非ディスプレイ適用例において使用され得る。したがって、本教示は、単に図に示す実装形態に限定されるものではなく、代わりに、当業者に容易に明らかになるであろう広い適用性を有する。
【００１７】
[0027]本明細書で説明するいくつかの実装形態は、基板上に作製された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）デバイスに関する。ＴＦＴデバイスは、ゲート電極と、酸化物半導体層と、ゲート電極と酸化物半導体層との間のゲート絶縁体とを含むことができる。酸化物半導体層は、少なくとも２つの金属酸化物を含み、２つの金属酸化物は、酸化物半導体層の下側表面と上側表面との間で互いに対して変化する濃度を有する。したがって、酸化物半導体層は、少なくとも２つの金属酸化物の間の段階的組成を有することができる。ＴＦＴデバイスはまた、酸化物半導体層の一部分に隣接するソースメタルと、酸化物半導体層の別の部分に隣接するドレインメタルとを含む。ＴＦＴデバイスは、トップゲート形状またはボトムゲート形状を有することができる。
【００１８】
[0028]いくつかの実装形態では、酸化物半導体層はアモルファスである。ＴＦＴデバイスが作製される基板は、疎水性フォトレジストにより事前パターニングされ得る。酸化物半導体層の一方の表面は、実質的に絶縁の金属酸化物を含むことができ、酸化物半導体層の反対の表面は、実質的に半導体の金属酸化物を含むことができる。酸化物半導体層は、酸化インジウムガリウム亜鉛（ＩＧＺＯ）を含むことができる。酸化物半導体層の厚さは約１００Å未満であり得る。
【００１９】
[0029]本開示で説明する主題の特定の実装形態は、以下の潜在的な利点のうちの１つまたは複数を実現するように実装され得る。本明細書で説明する方法および装置の実装形態は、金属酸化物層を作製するコストを低減するために使用され得る。事前パターニングされた基板の上にマルチコンポーネント酸化物などの金属酸化物を堆積させることで、従来のマスキングおよびリソグラフィのステップを回避することによって、貴重な材料の大幅な浪費を低減する。この方法は、ＴＦＴの半導体層の一部であり得る自己整列した金属酸化物の島状形状（self-aligned metal oxide island）の形成を可能にする。これはまた、コストならびに複雑性および処理ステップの数を低減することができる。
【００２０】
[0030]さらに、本明細書で説明する方法および装置の実装形態は、金属酸化物ＴＦＴの性能と安定性とを改善するために使用され得る。ＴＦＴデバイスのための段階的金属酸化物半導体層の形成は、堆積されているものの構成および構成要素間の量的関係に対する正確な制御を可能にし得る。そのような正確な制御は、半導体層とゲート絶縁体との間の界面の近くに高モビリティ領域をもたらし、チャネル背面の近くに低モビリティであるが非常に安定した領域をもたらし得る。そのような設計は、チャネル背面に安定した絶縁障壁を提供する一方で、ゲート誘電体層との半導体層の界面の近くまたは界面における半導体層の電気特性を改善することができる。
【００２１】
[0031]ＴＦＴの説明する実装形態が適用され得る好適なＥＭＳまたはＭＥＭＳデバイスまたは装置の一例は反射型ディスプレイデバイスである。反射型ディスプレイデバイスは、干渉吸収の原理を使用してそれに入射する光を選択的に吸収および／または反射するために実装され得る干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイ要素を組み込むことができる。ＩＭＯＤディスプレイ要素は、部分光吸収体（absorber）と、吸収体に対して可動である反射体（reflector）と、吸収体と反射体との間に画定された光共振キャビティとを含むことができる。いくつかの実装形態では、反射体は、２つ以上の異なる位置に移動され得、このことは、光共振キャビティのサイズを変化させ、それによってＩＭＯＤの反射率（reflectance）と吸収とに影響を及ぼすことができる。ＩＭＯＤディスプレイ要素の反射スペクトルは、異なる色を生成するために可視波長にわたってシフトされ得るかなり広いスペクトルバンドをもたらすことができる。スペクトルバンドの位置は、光共振キャビティの厚さを変更することによって調整され得る。光共振キャビティを変更する１つの方法は、吸収体に関して反射体の位置を変更することによる方法である。
【００２２】
[0032]図１は、干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイデバイスのディスプレイ要素のシリーズまたはアレイ中の２つの隣接するＩＭＯＤディスプレイ要素を示す等角図である。ＩＭＯＤディスプレイデバイスは、１つまたは複数の干渉ＥＭＳディスプレイ要素、たとえば干渉ＭＥＭＳディスプレイ要素を含む。これらのデバイスでは、干渉ＭＥＭＳディスプレイ要素は、明状態または暗状態のいずれかに構成され得る。明（「緩和」、「開」または「オン」など）状態では、ディスプレイ要素は入射可視光の大部分を反射する。逆に、暗（「作動」、「閉」または「オフ」など）状態では、ディスプレイ要素は入射可視光をほとんど反射しない。ＭＥＭＳディスプレイ要素は、黒および白に加えて、主にカラーディスプレイを可能にする光の特定の波長で反射するように構成され得る。いくつかの実装形態では、複数のディスプレイ要素を使用することによって、原色の様々な強度およびグレーの様々な濃淡が達成され得る。
【００２３】
[0033]ＩＭＯＤディスプレイデバイスは、行と列に構成され得るＩＭＯＤディスプレイ要素のアレイを含むことができる。アレイ中の各ディスプレイ要素は、（光ギャップ、キャビティまたは光共振キャビティとも呼ばれる）エアギャップを形成するように互いから可変で制御可能な距離をおいて配置された、可動反射層（すなわち、機械層とも呼ばれる可動層）と固定吸収層（すなわち、固定層）など、少なくとも反射層と吸収層のペアを含むことができる。可動反射層は少なくとも２つの位置間で移動され得る。たとえば、第１の位置、すなわち、緩和位置では、可動反射層は、固定吸収層から距離をおいて配置され得る。第２の位置、すなわち、作動位置では、可動反射層は、吸収層により近接して配置され得る。光は、吸収層に対する可動反射層の位置に応じて吸収層内で吸収され、それによって、ディスプレイ要素ごとに反射状態または非反射状態のいずれかをもたらすことができる。いくつかの実装形態では、ディスプレイ要素は、作動していないときに反射状態にあり得、作動しているときに暗状態にあり得る。ただし、いくつかの他の実装形態では、ＩＭＯＤディスプレイ要素は、作動していないときに暗状態にあり、作動しているときに反射状態にあり得る。いくつかの実装形態では、印加電圧の導入が、状態を変更するようにディスプレイ要素を駆動することができる。いくつかの他の実装形態では、印加電荷が、状態を変更するようにディスプレイ要素を駆動することができる。
【００２４】
[0034]図１中のアレイの図示の部分は、ＩＭＯＤディスプレイ要素１２の形態の２つの隣接する干渉ＭＥＭＳディスプレイ要素を含む。（図示のような）右側のディスプレイ要素１２では、可動反射層１４は、光学スタック１６の近くの、それに隣接する、またはそれに接触する作動位置に示されている。右側のディスプレイ要素１２の両端間に印加された電圧Ｖbiasは、可動反射層１４を移動させ、またそれを作動位置に維持するのに十分である。（図示のような）左側のディスプレイ要素１２では、可動反射層１４は、吸収層を含む光学スタック１６から（設計パラメータに基づいてあらかじめ決定され得る）ある距離をおいた緩和位置に示されている。左側のディスプレイ要素１２の両端間に印加された電圧Ｖ0は、右側のディスプレイ要素１２の作動位置などの作動位置への可動反射層１４の作動を引き起こすには不十分である。
【００２５】
[0035]図１では、ＩＭＯＤディスプレイ要素１２の反射特性が、概して、ＩＭＯＤディスプレイ要素１２に入射する光１３と、左側のディスプレイ要素１２から反射する光１５とを示す矢印を用いて示されている。ディスプレイ要素１２に入射する光１３の大部分は透明基板２０を透過し、光学スタック１６に向かい得る。光学スタック１６に入射する光の一部分は光学スタック１６の吸収層を透過し得、一部分は反射され、透明基板２０を通って戻ることになる。光学スタック１６を透過した光１３の部分は、可動反射層１４から反射され、透明基板２０に向かって（およびそれを通って）戻り得る。上述のように、この光の一部は、吸収層に対する可動反射層の位置に応じて吸収層によって吸収され、それによって、ディスプレイ要素ごとに反射状態または非反射状態のいずれかをもたらすことができる。いくつかの実装形態では、透明基板２０は（ガラスプレートまたはパネルと呼ばれることがある）ガラス基板であり得る。ガラス基板は、たとえば、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、石英、パイレックス（登録商標）、または他の好適なガラス材料であるかまたはそれらを含み得る。いくつかの実装形態では、ガラス基板は、０．３、０．５または０．７ミリメートルの厚さを有し得るが、いくつかの実装形態では、ガラス基板は（数十ミリメートルなど）より厚いことも（０．３ミリメートル未満など）より薄いこともある。いくつかの実装形態では、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）基板など、非ガラス基板が使用され得る。そのような実装形態では、非ガラス基板は０．７ミリメートル未満の厚さを有する可能性があるが、基板は設計考慮事項に応じてより厚いことがある。いくつかの実装形態では、金属箔またはステンレス鋼ベースの基板など、不透明基板が使用され得る。たとえば、固定反射層と、部分透過性で吸収性である可動層とを含む逆方向（reverse）ＩＭＯＤベースのディスプレイは、図１のディスプレイ要素１２として基板の反対側から見られるように構成され得、不透明基板によってサポートされ得る。
【００２６】
[0036]光学スタック１６は、単一の層またはいくつかの層を含むことができる。その層は、電極層と、吸収および部分透過層と、透明な誘電体層とのうちの１つまたは複数を含むことができる。いくつかの実装形態では、光学スタック１６は、電気伝導性であり、部分的に透明で吸収性であり、たとえば、透明基板２０上に上記の層のうちの１つまたは複数を堆積させることによって、作製され得る。電極層は、様々な金属、たとえば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）など、様々な材料から形成され得る。吸収層は、様々な金属（たとえば、クロムおよび／またはモリブデン）、半導体、および誘電体など、吸収性である様々な材料から形成され得る。吸収層は、材料の１つまたは複数の層から形成され得、それらの層の各々は、単一の材料または材料の組合せから形成され得る。いくつかの実装形態では、光学スタック１６のいくつかの部分は、部分光吸収体と電気導体の両方として働く、金属または半導体の単一の半透明の膜（thickness）を含むことができるが、一方で（たとえば、光学スタック１６の、またはディスプレイ要素の他の構造の）異なる、電気的により伝導性の高い層または部分が、ＩＭＯＤディスプレイ要素間で信号をバスで運ぶ（bus）ように働くことができる。光学スタック１６は、１つまたは複数の導電層または電気伝導性／部分吸収層をカバーする、１つまたは複数の絶縁層または誘電体層をも含むことができる。
【００２７】
[0037]いくつかの実装形態では、光学スタック１６の層の少なくともいくつかは、以下でさらに説明するように、平行ストリップにパターニングされ得、ディスプレイデバイスにおける行電極を形成し得る。当業者によって理解されるように、「パターニング」という用語は、本明細書では、マスキングプロセスならびにエッチングプロセスを指すために使用される。いくつかの実装形態では、アルミニウム（Ａｌ）などの高伝導性および反射性材料が可動反射層１４のために使用され得、これらのストリップはディスプレイデバイスにおける列電極を形成し得る。可動反射層１４は、図示されたポスト１８など、支持体の上に堆積された列と、ポスト１８間に位置する介在する犠牲材料とを形成するために、（光学スタック１６の行電極に直交する）１つまたは複数の堆積された金属層の平行ストリップのシリーズとして形成され得る。犠牲材料がエッチング除去されると、画定されたギャップ１９または光キャビティが可動反射層１４と光学スタック１６との間に形成され得る。いくつかの実装形態では、ポスト１８間の間隔は約１〜１０００μｍであり得、一方でギャップ１９は約１０，０００オングストローム（Å）未満であり得る。
【００２８】
[0038]いくつかの実装形態では、各ＩＭＯＤディスプレイ要素は、作動状態にあろうと緩和状態にあろうと、固定反射層および可動反射層によって形成されるキャパシタと見なされ得る。電圧が印加されないとき、可動反射層１４は、図１中の左側のディスプレイ要素１２によって示されるように、機械的に緩和した状態にとどまり、可動反射層１４と光学スタック１６との間にギャップ１９がある。しかしながら、電位差、すなわち電圧が、選択された行および列のうちの少なくとも１つに印加されたとき、対応するディスプレイ要素における行電極と列電極との交差部に形成されたキャパシタは帯電し、静電力がそれらの電極を引き合わせる。印加された電圧がしきい値を超える場合、可動反射層１４は、変形し、光学スタック１６の近くへまたは反して移動することができる。光学スタック１６内の誘電体層（図示せず）が、図１中の右側の作動ディスプレイ要素１２によって示されるように、短絡を防ぎ、層１４と層１６との間の分離距離を制御し得る。その挙動は、印加電位差の極性にかかわらず同じであり得る。いくつかの事例ではアレイ中のディスプレイ要素のシリーズが「行」または「列」と呼ばれることがあるが、ある方向を「行」と呼び、別の方向を「列」と呼ぶことは恣意的であることを、当業者は容易に理解されよう。言い換えれば、いくつかの配向では、行は列と見なされ得、列は行であると見なされ得る。いくつかの実装形態では、行は「コモン」ラインと呼ばれることがあり、列は「セグメント」ラインと呼ばれることがあり、その逆も同様である。さらに、ディスプレイ要素は、直交する行および列に一様に配置されるか（「アレイ」）、または、たとえば、互いに対して一定の位置オフセットを有する、非線形構成で配置され得る（「モザイク」）。「アレイ」および「モザイク」という用語は、いずれかの構成を指すことがある。したがって、ディスプレイは、「アレイ」または「モザイク」を含むものとして言及されるが、その要素自体は、いかなる事例においても、互いに直交して配置される必要がなく、または一様な分布で配設される必要がなく、非対称形状および不均等に分布された要素を有する配置を含み得る。
【００２９】
[0039]図２は、ＩＭＯＤディスプレイ要素の３要素×３要素アレイを含むＩＭＯＤベースのディスプレイを組み込んだ電子デバイスを示すシステムブロック図である。電子デバイスは、１つまたは複数のソフトウェアモジュールを実行するように構成され得るプロセッサ２１を含む。オペレーティングシステムを実行することに加えて、プロセッサ２１は、ウェブブラウザ、電話アプリケーション、電子メールプログラム、または任意の他のソフトウェアアプリケーションを含む、１つまたは複数のソフトウェアアプリケーションを実行するように構成され得る。
【００３０】
[0040]プロセッサ２１は、アレイドライバ２２と通信するように構成され得る。アレイドライバ２２は、たとえばディスプレイアレイまたはパネル３０に信号を与える行ドライバ回路２４と列ドライバ回路２６とを含むことができる。図２には、図１に示されたＩＭＯＤディスプレイデバイスの断面が線１−１によって示されている。図２は明快のためにＩＭＯＤディスプレイ要素の３×３アレイを示しているが、ディスプレイアレイ３０は、極めて多数のＩＭＯＤディスプレイ要素を含んでいることがあり、列におけるＩＭＯＤディスプレイ要素の数とは異なる数のＩＭＯＤディスプレイ要素を行において有し得、その逆も同様である。
【００３１】
[0041]図３Ａおよび図３Ｂは、ＥＭＳ要素のアレイ３６と裏板９２とを含むＥＭＳパッケージ９１の一部分の概略分解部分斜視図である。図６Ａは、裏板９２の特定の部分をより良く示すために裏板９２の２つの隅が切り取られて示されている一方、図６Ｂは、隅が切り取られずに示されている。ＥＭＳアレイ３６は、基板２０と、支持ポスト１８と、可動層１４とを含むことができる。いくつかの実装形態では、ＥＭＳアレイ３６は、透明基板上に１つまたは複数の光学スタック１６を有するＩＭＯＤディスプレイ要素のアレイを含むことができ、可動層１４は、可動反射層として実装され得る。
【００３２】
[0042]裏板９２は、基本的に平面とすることができ、または少なくとも１つの輪郭形成された（contoured）表面を有することができる（たとえば、裏板９２は、凹みおよび／または突出を伴って形成され得る）。裏板９２は、透明であるか不透明であるか、導電性であるか絶縁性であるかを問わず、任意の好適な材料で作られ得る。裏板９２に好適な材料としては、限定はしないが、ガラス、プラスチック、セラミック、ポリマー、積層体、金属、金属箔、コバール、およびめっきコバールがある。
【００３３】
[0043]図３Ａおよび図３Ｂに示すように、裏板９２は、裏板９２に部分的にまたは全体的に埋め込まれ得る１つまたは複数の裏板構成要素９４ａおよび９４ｂを含み得る。図３Ａでわかるように、裏板構成要素９４ａは裏板９２に埋め込まれる。図３Ａおよび図３Ｂでわかるように、裏板構成要素９４ｂは、裏板９２の表面に形成された凹み９３内に配設される。いくつかの実装形態では、裏板構成要素９４ａおよび／または９４ｂは、裏板９２の表面から突出し得る。裏板構成要素９４ｂは、裏板９２の、基板２０に面した側に配設されるが、他の実装形態では、裏板構成要素は裏板９２の反対側に配設され得る。
【００３４】
[0044]裏板構成要素９４ａおよび／または９４ｂは、トランジスタ、キャパシタ、インダクタ、抵抗、ダイオード、スイッチ、および／またはパッケージングされた集積回路（ＩＣ）、標準ＩＣもしくは個別ＩＣなどのＩＣなどの１つまたは複数の能動または受動電気構成要素を含むことができる。様々な実装形態で使用され得る裏板構成要素の他の例としては、アンテナ、バッテリー、電気センサー、タッチセンサー、光学センサーもしくは化学センサーなどのセンサーまたは薄膜堆積デバイス（thin-film deposited device）がある。
【００３５】
[0045]いくつかの実装形態では、裏板構成要素９４ａおよび／または９４ｂは、ＥＭＳアレイ３６の部分と電気通信し得る。トレース、バンプ、ポストまたはビアなどの導電性構造は、裏板９２または基板２０の一方または両方に形成されてよく、ＥＭＳアレイ３６と裏板構成要素９４ａおよび／または９４ｂとの間に電気接続を形成するために互いまたは他の導電性構成要素と接触し得る。たとえば、図３Ｂは、ＥＭＳアレイ３６内の可動層１４から上方に延びる電気接点９８と整合し得る、裏板９２上の１つまたは複数の導電性ビア９６を含む。いくつかの実装形態では、裏板９２はまた、ＥＭＳアレイ３６の他の構成要素から裏板構成要素９４ａおよび／または９４ｂを電気絶縁する１つまたは複数の絶縁層を含むことができる。裏板９２が蒸気透過性材料から形成されるいくつかの実装形態では、裏板９２の内表面は蒸気バリア（図示せず）でコーティングされ得る。
【００３６】
[0046]裏板構成要素９４ａおよび／または９４ｂは、ＥＭＳパッケージ９１に入り得る湿気を吸収するように働く１つまたは複数の乾燥剤を含むことができる。いくつかの実装形態では、乾燥剤（またはゲッターなどの他の湿気吸収材料）が、たとえば、接着剤により裏板９２に装着された（またはその中に形成された凹み内の）シートとして、任意の他の裏板構成要素とは別個に提供され得る。代替的に、乾燥剤は裏板９２に統合され得る。いくつかの他の実装形態では、乾燥剤は、たとえば、スプレーコーティング、スクリーン印刷、または任意の他の好適な方法によって、他の裏板構成要素の上で直接的にまたは間接的に適用され得る。
【００３７】
[0047]いくつかの他の実装形態では、ＥＭＳアレイ３６および／または裏板９２は、裏板構成要素とディスプレイ要素との間の距離を維持し、それによってそれらの構成要素間の機械的干渉を防止するための機械的絶縁体９７を含むことができる。図３Ａおよび図３Ｂに示す実装形態では、機械的絶縁体９７は、ＥＭＳアレイ３６の支持ポスト１８と整合した裏板９２から突出したポストとして形成される。代替的にまたは追加として、レールまたはポストなどの機械的絶縁体は、ＥＭＳパッケージ９１の縁に沿って設けられ得る。
【００３８】
[0048]図３Ａおよび図３Ｂに示されていないが、ＥＭＳアレイ３６を部分的にまたは完全に取り囲むシールが設けられ得る。裏板９２および基板２０とともに、シールは、ＥＭＳアレイ３６を密閉する保護キャビティを形成することができる。シールは、従来のエポキシベースの接着剤などの半気密シールであり得る。いくつかの他の実装形態では、シールは、薄膜金属溶接またはガラスフリットなどのなどの気密シールであり得る。いくつかの他の実装形態では、シールは、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、ポリウレタン、液体スピンオンガラス、はんだ、ポリマー、プラスチック、または他の材料を含み得る。いくつかの実装形態では、機械的絶縁体を形成するために強化されたシーリング材が使用され得る。
【００３９】
[0049]代替実装形態では、シールリングは、裏板９２または基板２０のいずれか一方または両方の延長部を含むことができる。たとえば、シールリングは、裏板９２の機械的延長部（図示せず）を含むことができる。いくつかの実装形態では、シールリングは、Ｏリングまたは他の環状部材などの別個の部材を含むことができる。
【００４０】
[0050]いくつかの実装形態では、ＥＭＳアレイ３６および裏板９２は、互いに取り付けられる前または結合される前に別個に形成される。たとえば、基板２０の縁は、上述のように裏板９２の縁に取り付けられ、シールされ得る。代替的に、ＥＭＳアレイ３６および裏板９２は、ＥＭＳパッケージ９１として形成され、互いに接合され得る。いくつかの他の実装形態では、ＥＭＳパッケージ９１は、任意の他の好適な方法で、たとえば、堆積によってＥＭＳアレイ３６の上で裏板９２の構成要素を形成することによって、作製され得る。
【００４１】
[0051]薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、基板の上に半導体材料の薄膜を堆積させることによって作られる一種の電界効果トランジスタであり、スイッチングデバイスとして使用され得る。フラットパネルディスプレイ、システムオンガラス（systems-on-glass）、ディスプレイデバイス、モバイルデバイスなどにおける開発が進む中、高性能ＴＦＴに対する需要が増大している。
【００４２】
[0052]金属酸化物半導体層は、マルチコンポーネント酸化物材料を含み得る。１つの一般的なマルチコンポーネント酸化物はＩＧＺＯである。マルチコンポーネント酸化物は、広バンドギャップシステムを実現するために２つ以上の金属酸化物を組み合わせることがある。さらに、マルチコンポーネント酸化物はアモルファス状態において高いモビリティを有しており、低い処理温度条件で作製され得る。
【００４３】
[0053]アモルファス酸化物半導体を含め、酸化物半導体層を作製することは、いくつかの困難をもたらし得る。たとえば、マルチコンポーネント酸化物材料などの多くの金属酸化物材料は、比較的高価である材料を含む。後でエッチングするそのような材料のブランケット堆積（blanket deposition）は、貴重な材料の大幅な浪費につながり得る。
【００４４】
[0054]さらに、マルチコンポーネント酸化物材料などの酸化物材料の堆積は通常、物理蒸着（ＰＶＤ）およびパルスレーザー堆積（ＰＬＤ：pulsed laser deposition）を介して行われ得る。ＰＶＤまたはＰＬＤによる堆積は一般に、堆積されているものの構成および構成要素間の量的関係に対する正確な制御を欠いている。トランジスタの電気特性および安定性は、酸化物半導体層と絶縁層との間の界面の状態によって影響を受けやすいことがある。酸化物半導体層における様々な酸化物材料の相対的な濃度の正確な制御がなければ、トランジスタの電気特性および安定性は低下し得る。
【００４５】
[0055]図４Ａは、疎水性レジストを有する基板の断面概略図の一例を示している。堆積の前に、基板４００の部分をカバーするために疎水性レジスト４１０が使用され得る。疎水性レジスト４１０は、フォトレジストまたは電子ビーム（ｅビーム）レジストを含む任意のタイプのレジストであり得る。疎水性フォトレジストの例としては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ＳＵ−８およびフッ素化ポリマーがある。疎水性レジスト４１０は、基板４００の少なくとも一部分を露出状態に置く開口４０５を形成するために、マスキングされ、露出によってパターニングされ、現像され、エッチングされ得る。
【００４６】
[0056]基板４００は、透明材料と不透明材料とを含む、任意の数の異なる基板材料で作られ得る。いくつかの実装形態では、疎水性レジスト４１０が形成される基板４００は親水性であり得る。たとえば、基板４００は、限定はしないが、ガラス、スピンオンガラス、プラスチック、ポリマー、および熱酸化物基板を含む任意のアモルファスまたは他の非晶質基板であり得る。（ガラスプレートまたはパネルと呼ばれることがある）ガラス基板は、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、フォトガラス、石英、パイレックス、または他の好適なガラス材料であるかまたはそれらを含み得る。ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）基板など、非ガラス基板が使用され得る。いくつかの実装形態では、基板４００は、レジスト４１０が形成され得る非晶質材料でコーティングされた結晶バルク材料を含み得る。
【００４７】
[0057]いくつかの実装形態では、基板４００は、約１０ミクロンから約１１００ミクロンの間の厚さを有し得る。基板４００の厚さは実装形態により異なり得る。たとえば、基板４００がさらにパッケージングされるべきＭＥＭＳデバイスのためのガラス基板である場合、厚さは、約１０ミクロンから約３００ミクロンの間、たとえば約５０ミクロンから約３００ミクロンの間であり得る。いくつかの実装形態では、基板４００が表面実装型デバイス（ＳＭＤ）パッドを有するガラス基板であり、プリント回路板（ＰＣＢ）に取り付けるように構成される場合、厚さは少なくとも約３００ミクロン、たとえば約３００ミクロンから約５００ミクロンの間であり得る。いくつかの実装形態では、基板４００は、１つまたは複数のパネルを含み得るガラス基板であってよく、少なくとも７００ミクロン、たとえば約７００ミクロンから約１１００ミクロンの間の厚さを有し得る。
【００４８】
[0058]いくつかの実装形態では、基板４００は、ソース領域と、チャネル領域と、ドレイン領域とを含み得る。これらは、ＴＦＴデバイスのソース、チャネル、およびドレインが最終的に形成され得る領域である。チャネル領域は、ＴＦＴのゲートが最終的に形成され得る基板４００の領域であり、ソース領域およびドレイン領域は、ソースおよびドレインが最終的に形成され得る領域である。チャネル領域は、ソース領域とドレイン領域との間にあり、いくつかの実装形態では、これらの領域を接続する。いくつかの実装形態では、これらの領域は、少なくとも部分的には、ＴＦＴデバイスのゲート電極の形成によって画定され、ゲート電極の下にあり、ゲート電極と整合した基板４００の領域は、基板４００のチャネル領域として画定されることに留意されたい。
【００４９】
[0059]疎水性レジスト４１０は、疎水性が高く、放射線定義可能な（radiation-definable）材料で作られ得る。疎水性レジスト４１０は、限定はしないが、物理蒸着（スパッタリングと蒸着とを含むＰＶＤ）、プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）、熱化学蒸着（熱ＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）またはスピンコーティングを含む任意の好適な堆積技法を使用して、基板４００上にブランケット堆積され得る。
【００５０】
[0060]基板４００の一部分を露出するために、疎水性レジスト４１０がパターニングされ得る。疎水性レジスト４１０をパターニングすることは、フォトマスクを通じて、光などの放射線源に対して疎水性レジストの選択部分を露出することを含み得る。他の放射線源としては、紫外線（ＵＶ）光またはｅビーム源があり得る。疎水性レジスト４１０の選択部分はその後、開口４０５を形成し、それによって基板４００のための事前パターニングされた表面を作成するために、現像され、エッチングされ得る。パターニングされた疎水性レジスト４１０は、疎水性レジスト４１０上での酸化物半導体の成長または核生成を実質的に防ぐために、疎水性が高いままである一方、基板４００の露出部分は、酸化物半導体の成長または核生成を促すために親水性であり得る。
【００５１】
[0061]いくつかの実装形態では、疎水性レジスト４１０は、ポジ型レジスト材料を含み得る。たとえば、疎水性レジスト４１０は、ＳＵ−８、ＰＭＭＡおよびフッ素化ポリマーのうちの少なくとも１つを含み得る。いくつかの他の実装形態では、疎水性レジスト４１０は、ネガ型レジスト材料を含み得る。ネガ型レジスト材料は、使用される場合、現像された後も疎水性を維持するか、または現像プロセスによって疎水性にされ得る。
【００５２】
[0062]図４Ｂは、基板の露出部分がヒドロキシル化によって処置された図４Ａにおける基板の断面概略図の一例を示している。基板４００は、基板４００の露出部分上に親水性表面４１５を選択的に形成する化学的処置を施され得る。親水性表面を形成することは、基板４００の露出部分の親水性を高めることを含む。いくつかの実装形態では、化学的処置は、基板４００の露出部分の上に水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）などの水酸化アルカリを使用する。いくつかの実装形態では、ヒドロキシル化は、基板４００の露出部分と化学的に反応させるために基板４００の露出部分の上で流れる水蒸気を利用する。基板４００の露出部分との化学反応は、その上に親水性表面４１５を形成し、それにより親水性表面４１５はヒドロキシル官能基で終わる。吸着されたヒドロキシル官能基は、化学吸着が生じる土台を提供する。ヒドロキシル化は、基板４００の表面を、たとえば、表面にヒドロキシル官能基を固定することによって活性化させ得る。たとえば、ヒドロキシル化は、基板４００の表面上でのＳｉ−ＯＨユニットの形成を通じてガラスを活性化させ得る。いくつかの他の実装形態では、基板４００の表面の露出部分は、表面をヒドロキシル化するためにガスプラズマによって処置され得る。いくつかの実装形態では、疎水性レジスト４１０はまた、ヒドロキシル化されることなく、水蒸気、ガスプラズマまたは他の化学的処置に対して露出され得る。化学的処置は、疎水性レジスト４１０を実質的にヒドロキシル化されない状態に置く一方で、基板４００の露出部分をヒドロキシル化し得るという点で、選択的である。実質的にヒドロキシル化されない表面は、微量のヒドロキシル基を含み得る。
【００５３】
[0063]図４Ｃは、金属酸化物層が基板の露出部分上に選択的に堆積された図４Ｂにおける基板の断面概略図の一例を示している。金属酸化物層４２０は、選択的に基板４００の親水性表面上に堆積され、疎水性レジスト４１０上には堆積されない。いくつかの実装形態では、金属酸化物層４２０はＡＬＤによって選択的に堆積される。いくつかの実装形態では、金属酸化物層４２０はＣＶＤなどの他の堆積技法によって選択的に堆積される。基板４００の親水性表面上の選択的堆積は、疎水性レジスト４１０上に堆積された微量の金属酸化物を含み得る。
【００５４】
[0064]金属酸化物層４２０は、たとえば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ素（Ａｓ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｂ）、アンチモン（Ｓｂ）、金（Ａｕ）、水銀（Ｈｇ）、チタン（Ｔｉ）、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、およびハフニウム（Ｈｆ）を含む、１つまたは複数の遷移金属またはポスト遷移金属を含み得る。金属酸化物層４２０は、混合金属酸化物を含む、単一成分金属酸化物またはマルチコンポーネント金属酸化物であり得る。いくつかの実装形態では、金属酸化物層４２０は、ＴＦＴの半導体層の一部であり得る。
【００５５】
[0065]基板４００の親水性表面４１５における終わっていない結合が高エネルギー表面をもたらす一方、疎水性レジスト４１０は低エネルギー表面をもたらす。基板４００の親水性表面４１５と疎水性レジスト４１０との間の表面エネルギーの差は、基板４００の親水性表面４１５上での金属酸化物層４２０の選択的な成長または核生成を可能にする。したがって、疎水性レジスト４１０は、疎水性レジスト４１０の上を流れる金属含有前駆体およびオキシダント前駆体に対して実質的に非反応的である。一方、ヒドロキシル化によって処置された基板４００の露出部分は、基板４００の露出部分の上を流れる金属含有前駆体およびオキシダント前駆体に対して実質的に反応的である。
【００５６】
[0066]いくつかの実装形態では、事前パターニングされた基板４００は、堆積時の金属酸化物層４２０の自己整列を可能にする。したがって、事前パターニングされた基板４００は、金属酸化物層４２０の自己整列堆積を容易にするようにテンプレート化された表面をもたらす。いくつかの実装形態では、基板４００は、金属酸化物層４２０の島状形状が成長し得る領域をもたらすようにヒドロキシル化によって処置された露出表面を、疎水性レジスト４１０中の複数の開口に提供し得る。金属酸化物層４２０は、別個のリソグラフィおよび／またはエッチングプロセスを経る必要のない金属酸化物の島状形状を形成し得る。
【００５７】
[0067]金属酸化物層４２０は、ＡＬＤによって選択的に堆積され得る。ＡＬＤは、基板の表面上および他の露出表面上における反応体の単層の交互的自己制限型吸着につながり得るガスのパルスの順次導入を伴う自己制限気相堆積技法である。ＡＬＤ技法は、膜の成長が１サイクルあたり約０．１ｎｍにすぎない非常に薄い膜の正確な調整に好適である。ＡＬＤ技法によって膜を成長させるために、基板が反応チャンバに置かれてよく、反応チャンバでは、温度と、圧力と、前駆体の適用量と、パージング時間（purging time）とを含むプロセス条件が、プロセス化学および基板材料の要件を満たすように調整される。いくつかの実装形態では、温度は約２０℃〜約６００℃の範囲内、圧力は約１Ｐａ〜約１０００Ｐａの範囲内である。通常、ガラス基板の場合のＡＬＤ処理温度は、下にある層または基板に悪影響を及ぼし得る高温に関係する問題を回避するために、約４８０℃未満であり得る。
【００５８】
[0068]ＡＬＤプロセスは、層ごとに膜を堆積させるために表面媒介堆積反応（surface-mediated deposition reaction）を使用する。基板の上に第１の前駆体が向けられ、第１の前駆体の少なくとも一部は、単層を形成するように基板の表面に化学吸着または化学吸着する。未反応の前駆体とガス反応の副産物とを除去するために、パージガスが導入され得る。いくつかの実装形態では、第１の前駆体は膜層を形成するように分解し得る。いくつかの他の実装形態では、第１の前駆体の単層と反応し得る第２の前駆体が導入され得る。膜層を形成するように第１の前駆体と第２の前駆体との間の表面反応を活性化させる熱エネルギーが基板に提供され得る。第１の前駆体と第２の前駆体との間の反応を駆動するために、プラズマなどの他のエネルギー手段が熱エネルギーと組み合わせられ得る。続いて、過剰な前駆体とガス反応の副産物とを除去するために、パージガスが導入され得る。これで１サイクルが完了する。前駆体は、重複がほとんどない状態で、反応チャンバに交互にパルスされ得る。好適な厚さの膜を形成するために、サイクルは必要に応じて何回も繰り返され得る。
【００５９】
[0069]ＡＬＤ堆積金属酸化物層の所望の厚さは、反応サイクルの数によって制御され得る。１サイクルは約０．５秒から数十秒の時間を要し、材料の厚さ約０．１ｎｍから約０．４ｎｍの間で堆積し得る。したがって、厚さが約３ｎｍおよび約５０ｎｍの範囲にあるＡＬＤ堆積金属酸化物層の各々は、０．１ｎｍの精度内で正確に調整され得る。
【００６０】
[0070]その上、いくつかの実装形態では、所望のＡＬＤ堆積層を形成するように分解し得る単一の前駆体のパルスがパージガスパルスとともに交互に導入され得る。いくつかの実装形態では、前駆体はパージガスのパルスの介在なしに反応チャンバに交互にパルスされ得る。
【００６１】
[0071]ＡＬＤ堆積金属酸化物層（または他のＡＬＤ堆積層）のいずれかが前駆体の異なる組合せを使用して作られ得ることが理解されよう。いくつかの実装形態では、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の層をＡＬＤによって堆積させるために、亜鉛含有前駆体がジエチル亜鉛（（Ｃ2Ｈ5）2Ｚｎ）またはジメチル亜鉛（（ＣＨ3）2Ｚｎ）を含むことができ、酸素含有前駆体が水（Ｈ2Ｏ）と、オゾン（Ｏ3）と、酸素（Ｏ2）とを含むことができる。たとえば、ジエチル亜鉛の第１の前駆体は、ＡＬＤ堆積ＺｎＯ膜を形成するように水の第２の前駆体と反応し得る。酸化亜鉛のＡＬＤ堆積層が、この例および以下で提供されるものとは異なる構成要素間の量的関係を有し得ることを理解されたい。
【００６２】
[0072]いくつかの実装形態では、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）の層をＡＬＤによって堆積させるために、インジウム含有前駆体が塩化インジウムと、シクロペンタジエニルインジウムと、トリメチルインジウムとを含むことができ、酸素含有前駆体がＯ2と、Ｏ3と、Ｈ2Ｏと、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）とを含むことができる。たとえば、トリメチルインジウムの第１の前駆体は、ＡＬＤ堆積Ｉｎ2Ｏ3膜を形成するように水の第２の前駆体と反応し得る。別の例では、シクロペンタジエニルインジウム（ＣｐＩｎ）の第１の前駆体は、ＡＬＤ堆積Ｉｎ2Ｏ3膜を形成するようにオゾンの第２の前駆体と反応し得る。酸化インジウムのＡＬＤ堆積層が、この例および以下で提供されるものとは異なる構成要素間の量的関係を有し得ることを理解されたい。
【００６３】
[0073]いくつかの実装形態では、酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）の層をＡＬＤによって堆積させるために、ガリウム含有前駆体がシクロ（ｔｒｉｍｍｉｄｏ−ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｔｒｉｇａｌｌｉｕｍ）（［（ＣＨ3）2ＧａＮＨ2］3）と、トリメチルガリウム（（ＣＨ3）3Ｇａ）と、ジメチルガリウムイソプロポキシド（ＤＭＧＩＰ）と、塩化ガリウム（GaCｌ3）とを含むことができ、酸素含有前駆体がＯ2プラズマと、Ｏ2と、水とを含むことができる。たとえば、トリメチルガリウムの第１の前駆体は、ＡＬＤ堆積Ｇａ2Ｏ3膜を形成するように水の第２の前駆体と反応し得る。別の例では、［（ＣＨ3）2ＧａＮＨ2］3の第１の前駆体は、ＡＬＤ堆積Ｇａ2Ｏ3膜を形成するようにＯ2プラズマの第２の前駆体と反応し得る。酸化ガリウムのＡＬＤ堆積層が、この例および以下で提供されるものとは異なる構成要素間の量的関係を有し得ることを理解されたい。
【００６４】
[0074]図４Ｄは、疎水性レジストが除去された図４Ｃにおける基板の断面概略図の一例を示している。金属酸化物層４２０がＡＬＤによって堆積され、疎水性レジスト４１０の開口４０５と自己整列した後、疎水性レジスト４１０は除去され得る。
【００６５】
[0075]いくつかの実装形態では、疎水性レジスト４１０はリフトオフプロセス(lift-off processによって除去される。基板４００から疎水性レジスト４１０を離すために、疎水性レジスト４１０は除去用溶剤にさらされる。疎水性レジスト４１０は、リフトオフまたは除去される。
【００６６】
[0076]いくつかの実装形態では、疎水性レジスト４１０は、アッシング（ashing）またはエッチングなどの方法を使用して除去され得る。いくつかの実装形態では、疎水性レジスト４１０の除去前に、金属酸化物層４２０が化学機械研磨（ＣＭＰ）または「エッチバック」（etch back）などの技法を使用して平坦化され得る。
【００６７】
[0077]図５は、マルチコンポーネント金属酸化物半導体薄膜の断面概略図を示している。マルチコンポーネント金属酸化物半導体薄膜５２０は、基板５００上に形成されてよく、下側表面５２０ａと上側表面５２０ｂとを有し得る。マルチコンポーネント金属酸化物薄膜５２０は、少なくとも２つの金属酸化物を含み得る。いくつかの実装形態では、マルチコンポーネント金属酸化物薄膜５２０は、下側表面５２０ａから上側表面５２０ｂにかけて段階的に変わる、金属酸化物のうちの１つの組成を伴う段階的構造を形成することができる。いくつかの実装形態では、マルチコンポーネント金属酸化物薄膜５２０は、図４Ａ〜図４Ｄに関して本明細書で前述した疎水性レジストおよび選択的堆積プロセスを使用して、基板上に形成され得る。マルチコンポーネント金属酸化物薄膜５２０がＴＦＴデバイスの一部である実装形態では、基板５００は、トップゲート型ＴＦＴデバイスの半導体層を支持する基板であってよく、または基板５００は、ボトムゲート型ＴＦＴデバイスの半導体層を支持する１つもしくは複数の誘電体層であってよい。従来のフォトリソグラフィ技法などの他の技法を使用して基板上にマルチコンポーネント金属酸化物薄膜５２０が形成され得ることを理解されたい。
【００６８】
[0078]マルチコンポーネント金属酸化物薄膜５２０の堆積はＡＬＤによって順次達成され得る。マルチコンポーネント金属酸化物を順次形成するために、第１の金属前駆体が基板５００の上でパルスされてよく、第１の金属酸化物層（Ａ）を形成するためにオキシダント前駆体が第１の金属前駆体の上でパルスされてよい。いくつかの実装形態では、金属前駆体は、金属を固定するようにヒドロキシル官能基に吸着することができ、酸化ステップは、金属酸化物を形成するように吸着シードと反応することができる。パージガスは、未反応の金属前駆体と過剰な副産物とを除去することができる。いくつかの実装形態では、後続のシーケンスにおいて、第１の金属前駆体とは異なる第２の金属前駆体が第１の金属酸化物層（Ａ）の上でパルスされてよく、第２の金属酸化物層（Ｂ）を形成するためにオキシダント前駆体が第２の金属前駆体の上でパルスされてよい。いくつかの他の実装形態では、後続のシーケンスにおいて、第１の金属前駆体が第１の金属酸化物層（Ａ）の上で再びパルスされてよく、別の第１の金属酸化物層（Ａ）を形成するためにオキシダント前駆体が第１の金属前駆体の上でパルスされてよい。この後に、多層構成のために別の第１の金属酸化物層（Ａ）または第２の金属酸化物層（Ｂ）の堆積が行われ得る。したがって、様々な金属酸化物層の順次堆積は、個々の二元系酸化物（binary oxide）のシーケンスを変化させ、マルチコンポーネント金属酸化物薄膜５２０の組成を調整することができる。たとえば、マルチコンポーネント金属酸化物薄膜５２０は、Ａ−Ｂ−Ａ、Ｂ−Ａ−Ｂ、Ａ−Ａ−Ｂ、Ｂ−Ｂ−Ａ、Ａ−Ｂ−Ｂ、Ｂ−Ａ−Ａ、Ａ−Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ−Ｂなどのような、第１および第２の金属酸化物層のいくつかの異なるシーケンスを含むことができる。
【００６９】
[0079]いくつかの実装形態では、四元系金属酸化物（quaternary metal oxide）の場合など、第３の金属前駆体が、第１の金属酸化物層（Ａ）および／または第２の金属酸化物層（Ｂ）の個々の二元系酸化物の上でパルスされてよく、オキシダント前駆体が、第３の金属酸化物層（Ｃ）を形成するために第１の金属酸化物層（Ａ）および／または第２の金属酸化物層（Ｂ）の上でパルスされてよい。したがって、第１、第２および第３の金属酸化物層の異なるシーケンスは、個々の二元系酸化物のシーケンスを変化させ、Ａ−Ｂ−Ｃ−Ａ、Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｂ、Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｃ、Ａ−Ｂ−Ｂ−Ａ、Ａ−Ｂ−Ｂ−Ｂ、Ａ−Ｂ−Ｂ−Ｃ、Ａ−Ｂ−Ａ−Ｃ、Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂ、Ａ−Ｂ−Ａ−Ａ、Ａ−Ａ−Ｃ−Ｃ、Ａ−Ａ−Ｃ−Ｂ、Ａ−Ａ−Ｃ−Ａ、Ａ−Ａ−Ｂ−Ｃ、Ａ−Ａ−Ｂ−Ｂ、Ａ−Ａ−Ｂ−Ａ、Ａ−Ａ−Ａ−Ｃ、Ａ−Ａ−Ａ−Ｂ、Ａ−Ａ−Ａ−Ａなどの様なシーケンスを含むマルチコンポーネント金属酸化物薄膜５２０の組成を調整することができる。いくつかの実装形態では、堆積のシーケンスはデジタル的にプログラムされ得る。
【００７０】
[0080]いくつかの実装形態では、ＩＧＺＯの薄膜などのマルチコンポーネント金属酸化物薄膜５２０のＡＬＤ堆積は、メチル化金属（methylized metal）のセット、すなわち、トリメチルインジウム（（ＣＨ3）3Ｉｎ）、トリメチルガリウム（（ＣＨ3）3Ｇａ）およびジメチル亜鉛（Ｃ2Ｈ5）2Ｚｎを含むことができる。言い換えれば、第１、第２および第３の金属前駆体は、トリメチルインジウム、トリメチルガリウムおよびジメチル亜鉛のうちの少なくとも１つを含むことができる。一般に、第１、第２および第３の金属前駆体は揮発性であり、比較的低い気化温度を有し、共通のオキシダント前駆体を共有し、比較的高い安定性を有し、堆積された材料をエッチングしない吸着または酸化反応からの副産物を有することがある。たとえば、第１、第２および第３の金属前駆体は、水の同じオキシダント前駆体を共有し得る。いくつかの実装形態では、ＩＧＺＯのＡＬＤ堆積は、本明細書で前述したか、または当技術分野で知られている、ＡＬＤ堆積ＺｎＯ、Ｉｎ2Ｏ3、およびＧａ2Ｏ3のための前駆体の組合せのいずれかを含むことができる。各二元系酸化物の堆積は、比較的低い処理温度、たとえば約４００℃以下で実行され得る。
【００７１】
[0081]限定はしないが、酸化インジウムガリウム（ＩＧＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化インジウムスズ亜鉛（ＩＴＺＯ）、酸化亜鉛スズ（ＺＴＯ）、酸化ハフニウムインジウム亜鉛（ＨＩＺＯ）および酸化インジウムアルミニウム亜鉛（ＩＡＺＯ）を含む、ＩＧＺＯ以外のマルチコンポーネント金属酸化物がＡＬＤによって形成され得る。金属Ｉｎ、ＧａおよびＺｎのいずれも、他の安定的なマルチコンポーネント金属酸化物を形成するために、本明細書で前述した遷移金属またはポスト遷移金属のうちの１つと互換的に置き換えられ得ることが理解されよう。たとえば、Ｇａは、Ａｌ、Ｇｅ、およびＨｆなどの他の金属と置き換えられてよく、それにより、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ2）および酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）などの他の絶縁酸化物を形成することができる。金属酸化物の例が、上記および以下で提供される例とは異なる構成要素間の量的関係を有し得ることを理解されたい。
【００７２】
[0082]ＡＬＤによって形成されるマルチコンポーネント金属酸化物薄膜５２０の結晶化度は、基板５００の結晶化度に依存し得る。ＡＬＤ反応は一般に、下にある表面の状態（order）に従う。したがって、ＡＬＤが実行される基板５００が非晶質である場合、基板５００上に形成される横方向構造は同様に非晶質となる。したがって、下にある表面５００がガラス、プラスチック、熱酸化物または他の非晶質材料である場合、ＡＬＤによる堆積はアモルファス構造を形成し得る。
【００７３】
[0083]しかしながら、マルチコンポーネント金属酸化物薄膜５２０が複数のＡＬＤ堆積金属酸化物層（たとえば、Ａ、ＢおよびＣの変動するシーケンス）を含む場合、マルチコンポーネント金属酸化物薄膜５２０は堆積次元（ｚ軸）に何らかの長距離構造を有し得る。ＡＬＤ堆積金属酸化物層の各々（たとえば、Ａ、ＢまたはＣ）はアモルファス構造としてふるまうことができるが、マルチコンポーネント金属酸化物薄膜５２０はｚ軸に沿って１次元配列を有することになる。言い換えれば、マルチコンポーネント金属酸化物薄膜５２０は、アモルファスシートの超格子を構成し得る。したがって、第１の金属酸化物層（Ａ）、第２の金属酸化物層（Ｂ）および第３の金属酸化物層（Ｃ）の変動するシーケンスの構成を有するマルチコンポーネント金属酸化物薄膜５２０は、完全に結晶の状態と完全にアモルファスの状態との間の中間状態を形成し得る。
【００７４】
[0084]堆積次元の横方向にある平面のアモルファス状態は、高いデバイス均一性を実現する。ＡＬＤによる順次堆積の結果としての堆積次元の結晶性または長距離配列は、垂直単層組成制御をもたらす。そのような組成制御を獲得するために、堆積サイクルのシーケンスは、段階的層構造を形成するために、本明細書で前述したように変動し得る。したがって、マルチコンポーネント金属酸化物薄膜５２０における段階的層構造は、たとえば、下側表面５２０ａの近くに第１の金属酸化物の比較的低い濃度、上側表面５２０ｂの近くに第１の金属酸化物の比較的高い濃度を有し得る。ＴＦＴのためのＩＧＺＯ酸化物半導体層を形成するいくつかの実装形態では、マルチコンポーネント金属酸化物薄膜５２０のゲート絶縁体界面の近くのＡＬＤの初期シーケンスは、Ｇａ2Ｏ3をかなり除外することができる一方、マルチコンポーネント金属酸化物薄膜５２０のチャネル背面の近くのＡＬＤの後続シーケンスは、Ｇａ2Ｏ3をかなり含むことができる。
【００７５】
[0085]本明細書で前述したマルチコンポーネント金属酸化物薄膜は、ＴＦＴデバイスにおける活性層の一部であり得る。活性層は、ソース領域と、チャネル領域と、ドレイン領域とを含むことができ、チャネル領域はソース領域とドレイン領域との間にある。活性層は、活性層の下側表面と上側表面との間に互いに対して変化する濃度を有する少なくとも２つの金属酸化物を含むことができる。ＴＦＴデバイスでは、ボトムゲートゲート型ＴＦＴデバイスの場合であるかトップゲート型ＴＦＴデバイスの場合であるかを問わず、ゲートは活性層のチャネル領域と整合してよく、活性層とゲートとの間にゲート絶縁体が形成され得る。さらに、活性層のソース領域に隣接してソースメタルが形成されてよく、活性層のドレイン領域に隣接してドレインメタルが形成されてよい。いくつかの実装形態では、ゲートの方に向いた活性層の表面は、実質的に半導体の材料をかなり含むことができ、ゲートから外方に向いた活性層の表面は、実質的に絶縁の材料をかなり含むことができる。
【００７６】
[0086]図６は、金属酸化物半導体層を有するボトムゲート型薄膜トランジスタデバイスの一例を示している。図６に示すＴＦＴデバイス６００は、基板６０５の上に形成される。図６の例に示すように、ＴＦＴデバイス６００は、基板６０５の真上にゲートを有するボトムゲート型ＴＦＴデバイスであり得る。
【００７７】
[0087]ＴＦＴデバイス６００は、基板６０５の上にゲート電極６１５を含む。ゲート電極６１５は、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｔｉ、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ネオジム（Ｎｄ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、タンタル（Ｔａ）、およびそれらの合金などの任意の電気伝導性材料を含むことができる。ゲート電極６１５はまた、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）または酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）などの導電性酸化物で作られ得る。いくつかの実装形態では、ゲート電極６１５は、２つ以上の電気伝導性材料を積み重ねることによって形成され得る。
【００７８】
[0088]ＴＦＴデバイス６００はまた、ゲート電極６１５および基板６０５の上にゲート絶縁体６２５を含む。ゲート絶縁体６２５は、誘電材料などの任意の絶縁材料を含むことができる。これは、限定はしないが、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、窒化ケイ素（ＳｉＮx）、酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化イッテルビウム（Ｙ2Ｏ3）、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）およびＨｆＯ2を含み得る。ゲート絶縁体６２５はこれらの化合物のうちの２つ以上を含み得る。ゲート絶縁体６２５は、疎水性レジストによる事前パターニングと酸化物半導体層の選択的堆積とをサポートする基板の働きをすることができる。
【００７９】
[0089]ＴＦＴデバイス６００は、ゲート絶縁体６２５の上に酸化物半導体層６３５をさらに含む。酸化物半導体層６３５は活性層と呼ばれることもあり、図５に関して説明した活性層と同様であり得る。いくつかの実装形態では、酸化物半導体層６３５は約１００Åを下回る厚さを有する。酸化物半導体層６３５は、少なくとも２つの金属酸化物を含み得る。酸化物半導体層６３５は、下側表面と下側表面の反対側の上側表面とを有し、下側表面は、ゲート絶縁体６２５との界面を形成する。酸化物半導体層６３５は、ゲート電極６１５に印加される電圧に応じて導電性または絶縁性となり得る。
【００８０】
[0090]ＴＦＴデバイス６００における酸化物半導体層６３５は、図４Ａ〜図４Ｄに関して本明細書で前述した疎水性レジストおよび選択的堆積技法を使用して形成され得る。そのような実装形態では、疎水性レジストおよび選択的堆積プロセスは、ボトムゲート型ＴＦＴデバイス６００のゲート絶縁体６２５に適用され得る。言い換えれば、ゲート絶縁体６２５における誘電体層は、疎水性レジストを堆積させパターニングし、ＡＬＤによってゲート絶縁体６２５の露出部分に選択的に堆積させるための十分な開始条件を提供することができる。ただし、従来のフォトリソグラフィ技法などの任意の他の好適な技法を使用して酸化物半導体層６３５が形成され得ることを理解されたい。
【００８１】
[0091]酸化物半導体層６３５は、酸化物半導体層６３５の下側表面と上側表面との間に互いに対して変化する濃度を有する少なくとも２つの金属酸化物を含むことができる。第１の金属酸化物が、たとえば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｉ、Ｐｂ、ＢｉおよびＨｆを含む、１つまたは複数の遷移金属またはポスト遷移金属を含むことができ、第２の金属酸化物が、第１の金属酸化物とは異なる組成を有する１つまたは複数の遷移金属またはポスト遷移金属を含むことができる。
【００８２】
[0092]酸化物半導体層６３５のＡＬＤ堆積は、少なくとも２つの金属酸化物の相対的な濃度の正確な制御を実現することができる。ＡＬＤにより、酸化物半導体層６３５の組成および構成要素間の量的関係が正確に調整され得るだけでなく、少なくとも２つの金属酸化物の相対的に濃度も垂直（ｚ軸）方向で正確に調整され得る。いくつかの実装形態では、酸化物半導体層６３５における少なくとも２つの金属酸化物の濃度は、段階的構造を形成するように変化し得る。たとえば、第１の金属酸化物の濃度は、線形的に、２乗的に（quadratically）、３乗的に（cubically）、または垂直方向で非線形関数によって、上昇または低下し得る。
【００８３】
[0093]いくつかの実装形態では、酸化物半導体層６３５の下側表面は、第１の金属酸化物をかなり含むことができ、酸化物半導体層６３５の上側表面は、第２の金属酸化物をかなり含むことができる。第１の金属酸化物は、Ｇａ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＨｆＯ2およびＧｅＯ2などの実質的に絶縁の金属酸化物材料であり得る。第２の金属酸化物は、Ｉｎ2Ｏ3およびＺｎＯなどの実質的に半導体の金属酸化物材料であり得る。
【００８４】
[0094]いくつかの実装形態では、酸化物半導体層６３５はＩＧＺＯを含み得る。Ｇａ2Ｏ3の濃度は酸化物半導体層６３５の下側表面から上側表面にかけて変化してよく、Ｉｎ2Ｏ3およびＺｎＯの濃度は酸化物半導体層６３５の下側表面から上側表面にかけて変化してよい。詳細には、Ｇａ2Ｏ3の濃度が酸化物半導体層６３５の下側表面では約２０％未満、上側表面では約８０％超となるように、Ｇａ2Ｏ3の濃度は酸化物半導体層６３５の下側表面から上側表面にかけて上昇し得る。その結果、Ｉｎ2Ｏ3およびＺｎＯの全体的濃度は、酸化物半導体層６３５の下側表面では約８０％超、上側表面では約２０％未満となり得る。いくつかの実装形態では、Ｇａ2Ｏ3の濃度は、酸化物半導体層６３５の下側表面では約１０％未満、約５％未満または約２％未満、上側表面では約９０％超、約９５％超または約９８％超であり得る。
【００８５】
[0095]酸化物半導体層６３５の下側表面から上側表面にかけてＧａ2Ｏ3または他の絶縁金属酸化物が増加することで、ＴＦＴデバイス６００の性能を改善することができる。したがって、酸化物半導体層６３５は、下側表面では半導体性がより高くなり得、それは酸化物半導体層６３５とゲート絶縁体６２５との間の界面を形成する。ＴＦＴデバイス６００の（電界効果モビリティなどの）電気特性を高めるように、酸化物半導体層６３５とゲート絶縁体６２５との間の界面に、高い電子モビリティの領域が形成され得る。さらに、酸化物半導体層６３５は、上側表面では絶縁性がより高くなり得、それは、チャネル背面または酸化物半導体層６３５とパッシベーション絶縁体（passivation insulator）（図示せず）との間の界面を形成する。ＴＦＴデバイス６００の安定性を改善するように、チャネル背面または酸化物半導体層６３５とパッシベーション絶縁体との間の界面に、低い電子モビリティの領域が形成され得る。低い電子モビリティの領域は、ＴＦＴデバイス６００の後続処理またはプラズマ処理から生じ得る欠陥の形成を低減することができる。たとえば、低い電子モビリティの領域は、酸化物半導体層６３５の外への酸素拡散の反応速度を減速させ得る。
【００８６】
[0096]ＴＦＴデバイス６００は、ソースメタル６４５ａとドレインメタル６４５ｂとをさらに含む。ソースメタル６４５ａは、酸化物半導体層６３５の一部分に隣接して形成されてよく、ドレインメタル６４５ｂは、酸化物半導体層６３５の別の部分に隣接して形成されてよい。ソースメタル６４５ａおよびドレインメタル６４５ｂは、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｒｕ、およびそれらの合金などの任意の数の異なる金属で形成され得る。いくつかの実装形態では、ソースメタル６４５ａおよびドレインメタル６４５ｂは、積層構造で配置された２つ以上の異なる金属を含む。いくつかの実装形態では、ソースメタル６４５ａおよびドレインメタル６４５ｂは、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの導電性酸化物を含み得る。
【００８７】
[0097]いくつかの実装形態では、ＴＦＴデバイス６００は、酸化物半導体層６３５ならびにソースメタル６４５ａおよびドレインメタル６４５ｂの上にパッシベーション絶縁体（図示せず）をさらに含むことができる。パッシベーション絶縁体は、誘電材料などの任意の絶縁材料で形成され得る。パッシベーション絶縁体は、酸化物半導体層６３５を保護する働きをし得る。
【００８８】
[0098]他の実装形態では、本明細書で前述した酸化物半導体層は、トップゲート型ＴＦＴの一部であり得る。図７は、金属酸化物半導体層を有するトップゲート型薄膜トランジスタデバイスの一例を示している。図７に示すＴＦＴデバイス７００は、基板７０５の上に形成される。図７の例に示すように、ＴＦＴデバイス７００は、基板７０５の真上に、基板７０５と接触している酸化物半導体層７３５を有するトップゲート型ＴＦＴデバイスであり得る。酸化物半導体層７３５は活性層と呼ばれることもあり、図５に関して説明した活性層と同様であり得る。いくつかの他の実装形態では、酸化物半導体層７３５は約１００Åを下回る厚さを有する。酸化物半導体層７３５は、少なくとも２つの金属酸化物を含み得る。
【００８９】
[0099]ＴＦＴデバイス７００は、基板７０５の上の酸化物半導体層７３５と、酸化物半導体層７３５の上のゲート絶縁体７２５と、ゲート絶縁体７２５の上のゲート電極７１５と、ソースメタル７４５ａおよびドレインメタル７４５ｂとを含む。ソースメタル７４５ａは、酸化物半導体層７３５の一部分に隣接して形成されてよく、ドレインメタル７４５ｂは、酸化物半導体層７３５の別の部分に隣接して形成されてよい。いくつかの実装形態では、酸化物半導体層７３５は、ソース領域とドレイン領域とを含むことができ、ソースメタル７４５ａは、酸化物半導体層７３５のソース領域の上に隣接し、ドレインメタル７４５ｂは、ドレイン領域に隣接して形成される。
【００９０】
[0100]図７の例に示すように、ＴＦＴデバイス７００は、ゲート電極７１５の上にパッシベーション絶縁体７５５をさらに含むことができる。パッシベーション層７５５およびゲート絶縁体７２５はそれぞれ、ソースメタル７４５ａと接触している酸化物半導体層７３５の部分とドレインメタル７４５ｂと接触している酸化物半導体層７３５の部分とを選択的に露出するようにパターニングされ得る。
【００９１】
[0101]ＴＦＴデバイス７００における酸化物半導体層７３５は、図４Ａ〜図４Ｄに関して本明細書で前述した疎水性レジストおよび選択的堆積技法を使用して形成され得る。言い換えれば、疎水性フォトレジストを使用して基板上に金属酸化物層が選択的に堆積され、疎水性フォトレジストが除去されると、基板の上の金属酸化物層は、基板７０５の上の酸化物半導体層７３５となり得る。ただし、従来のフォトリソグラフィ技法などの任意の他の好適な技法を使用して酸化物半導体層７３５が形成され得ることを理解されたい。
【００９２】
[0102]酸化物半導体層７３５は、酸化物半導体層７３５の下側表面から上側表面にかけて互いに対して変化する濃度を有する少なくとも２つの金属酸化物を伴う段階的構造を有し得る。いくつかの実装形態では、金属酸化物の濃度は、酸化物半導体層７３５の下側表面が実質的に絶縁となり得、酸化物半導体層７３５の上側表面が実質的に半導体となり得るように制御され得る。
【００９３】
[0103]いくつかの実装形態では、酸化物半導体層７３５はＩＧＺＯを含み得る。Ｇａ2Ｏ3の濃度は、酸化物半導体層７３５の下側表面から酸化物半導体層７３５の上側表面にかけて低下し得る。たとえば、Ｇａ2Ｏ3の濃度は、酸化物半導体層７３５の下側表面では約８０％超、約９０％超、約９５％超または約９２％超、上側表面では約２０％未満、約１０％未満、約５％未満または約２％未満であり得る。いくつかの実装形態では、酸化物半導体層７３５は、図６のＴＦＴデバイス６００のための酸化物半導体層６３５とは逆の形で段階的に変化し得る。したがって、酸化物半導体層７３５は、酸化物半導体層７３５の上側表面とゲート絶縁体７２５との間の界面に、高い電気特性のための高い電子モビリティを有することができ、酸化物半導体層７３５の下側表面と基板７０５との間の界面に、安定性のための低い電子モビリティを有することができる。
【００９４】
[0104]図８は、マルチコンポーネント金属酸化物半導体薄膜を製造する製造する方法を示す流れ図の一例を示している。追加の随意のプロセスが存在し得ることが理解されよう。
【００９５】
[0105]プロセス８００はブロック８１０において開始し、基板が設けられる。基板は、限定はしないが、ガラス、スピンオンガラス、プラスチック、ポリマーおよび熱酸化物を含む（アモルファスなどの）非晶質材料で作られ得る。いくつかの実装形態では、基板は、非晶質材料でコーティングされた結晶バルク材料を含み得る。ガラス基板は、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、フォトガラス、石英、パイレックス、または他の好適なガラス材料を含み得る。いくつかの実装形態では、基板は、ソース領域と、チャネル領域と、ドレイン領域とを含む。いくつかの実装形態では、ＴＦＴデバイスが形成される基板は、数ミクロンから数百ミクロンの寸法を有する。
【００９６】
[0106]いくつかの実装形態では、基板は事前パターニングされ得る。本明細書で前述したように、基板は、基板の部分を露出する１つまたは複数の開口を有する疎水性フォトレジストにより事前パターニングされ得る。基板の露出部分は、金属酸化物層の１つまたは複数の島状形状の自己整列堆積を容易にする。金属酸化物層のそのような島状形状は、ＴＦＴの酸化物半導体層など、ＴＦＴの構成要素であり得る。
【００９７】
[0107]プロセス８００はブロック８２０で継続し、ＡＬＤによって第１の堆積サイクルで第１の金属酸化物が堆積される。いくつかの実装形態では、ＡＬＤによって第１の金属酸化物を堆積させることは、基板の上で第１の金属前駆体をパルスすることと、第１の金属酸化物を形成するために第１の金属前駆体の上でオキシダント前駆体をパルスすることとを含む。いくつかの実装形態では、第１の金属前駆体は、アルミニウム含有前駆体、ゲルマニウム含有前駆体、ハフニウム含有前駆体およびガリウム含有前駆体のうちの１つを含み得る。オキシダント前駆体は、水蒸気などの任意の適切な酸化剤を含み得る。いくつかの実装形態では、第１の金属前駆体をパルスした後、またオキシダント前駆体をパルスした後に、過剰な前駆体とガスの副産物とを除去するために、パージガスが導入され得る。いくつかの実装形態では、第１の金属酸化物を形成するために第１の金属前駆体とオキシダント前駆体との間の反応を活発にするために、プラズマが使用され得る。
【００９８】
[0108]プロセス８００はブロック８３０で継続し、ＡＬＤによって第２の堆積サイクルで第２の金属酸化物が堆積される。いくつかの実装形態では、ＡＬＤによって第２の金属酸化物を堆積させることは、基板の上で第２の金属前駆体をパルスすることと、第２の金属酸化物を形成するために第２の金属前駆体の上でオキシダント前駆体をパルスすることとを含む。いくつかの実装形態では、第２の金属前駆体は、インジウム含有前駆体および亜鉛含有前駆体のうちの１つを含み得る。オキシダント前駆体は、水蒸気などの任意の適切な酸化剤を含み得る。いくつかの実装形態では、第２の金属前駆体をパルスした後、またオキシダント前駆体をパルスした後に、過剰な前駆体とガスの副産物とを除去するために、パージガスが導入され得る。いくつかの実装形態では、第２の金属酸化物を形成するために第２の金属前駆体とオキシダント前駆体との間の反応を活発にするために、プラズマが使用され得る。
【００９９】
[0109]いくつかの実装形態では、第１の金属酸化物および第２の金属酸化物はそれぞれ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｉ、Ｐｂ、ＢｉおよびＨｆのうちの少なくとも１つを含み得る。いくつかの実装形態では、ブロック８３０はブロック８２０の前に実行され得る。
【０１００】
[0110]プロセス８００はブロック８４０で継続し、ここで、堆積シーケンスにおける複数の第１の堆積サイクルおよび第２の堆積サイクルでマルチコンポーネント金属酸化物半導体薄膜が形成され、ここで、堆積シーケンス中で第１の堆積サイクルが生じる頻度が増える。堆積シーケンスの過程で第１の堆積サイクルの頻度を増やすことは、段階的に変化する薄膜をもたらし得、ここで、第１の金属酸化物の濃度は、薄膜の下側表面の近くよりも薄膜の上側表面の近くの方が高い。
【０１０１】
[0111]いくつかの実装形態では、プロセス８００は、ＡＬＤによって第３の堆積サイクルで第３の金属酸化物を堆積させることをさらに含み得る。したがって、基板上にマルチコンポーネント金属酸化物半導体薄膜を形成することは、堆積シーケンスにおける複数の第１の堆積サイクル、第２の堆積サイクルおよび第３の堆積サイクルで生じる。第１、第２および第３の堆積サイクルのうちの１つまたは複数の頻度は、段階的な膜を形成するためにマルチコンポーネント金属酸化物半導体薄膜の堆積が進行する中で変化し得る。マルチコンポーネント金属酸化物薄膜の追加の成分が同様の方式で追加され得る。
【０１０２】
[0112]ＴＦＴデバイスは、ＩＭＯＤディスプレイデバイスなどのＥＭＳデバイスに関連付けられ得る。たとえば、いくつかの実装形態では、ＩＭＯＤピクセルがＴＦＴスイッチングデバイスに接続され、ＴＦＴスイッチングデバイスによって個々にアドレス指定されるように構成され得る。
【０１０３】
[0113]図９Ａおよび図９Ｂは、複数のＩＭＯＤディスプレイ要素を含むディスプレイデバイス４０を示すシステムブロック図である。ディスプレイデバイス４０は、たとえば、スマートフォン、セルラー電話または携帯電話であり得る。ただし、ディスプレイデバイス４０の同じ構成要素またはそれの軽微な変形は、テレビジョン、コンピュータ、タブレット、電子リーダー、ハンドヘルドデバイスおよびポータブルメディアデバイスなど、様々なタイプのディスプレイデバイスをも示す。
【０１０４】
[0114]ディスプレイデバイス４０は、ハウジング４１と、ディスプレイ３０と、アンテナ４３と、スピーカー４５と、入力デバイス４８と、マイクロフォン４６とを含む。ハウジング４１は、射出成形と真空成形とを含む様々な製造プロセスのうちのいずれかから形成され得る。さらに、ハウジング４１は、限定はしないが、プラスチック、金属、ガラス、ゴム、およびセラミック、またはそれらの組合せを含む、様々な材料のうちのいずれかから作られ得る。ハウジング４１は、異なる色の、または異なるロゴ、ピクチャ、もしくはシンボルを含んでいる、他の取外し可能な部分と交換され得る、取外し可能な部分（図示せず）を含むことができる。
【０１０５】
[0115]ディスプレイ３０は、本明細書で説明する、双安定またはアナログディスプレイを含む様々なディスプレイのうちのいずれかであり得る。ディスプレイ３０はまた、プラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ  ＬＣＤ、またはＴＦＴ  ＬＣＤなど、フラットパネルディスプレイ、あるいはＣＲＴまたは他の管デバイスなど、非フラットパネルディスプレイを含むように構成され得る。さらに、ディスプレイ３０は、本明細書で説明するＩＭＯＤベースのディスプレイを含むことができる。
【０１０６】
[0116]ディスプレイデバイス４０の構成要素が図９Ａに概略的に示されている。ディスプレイデバイス４０は、ハウジング４１を含み、それの中に少なくとも部分的に密閉された追加の構成要素を含むことができる。たとえば、ディスプレイデバイス４０は、トランシーバ４７に結合され得るアンテナ４３を含むネットワークインターフェース２７を含む。ネットワークインターフェース２７は、ディスプレイデバイス４０上に表示され得る画像データのためのソースであり得る。したがって、ネットワークインターフェース２７は画像ソースモジュールの一例であるが、プロセッサ２１および入力デバイス４８も画像ソースモジュールとして働き得る。トランシーバ４７はプロセッサ２１に接続され、プロセッサ２１は調整ハードウェア５２に接続される。調整ハードウェア５２は、（信号をフィルタ処理するかまたはさもなければ操作するなど）信号を調整するように構成され得る。調整ハードウェア５２はスピーカー４５とマイクロフォン４６とに接続され得る。プロセッサ２１はまた、入力デバイス４８とドライバコントローラ２９とに接続され得る。ドライバコントローラ２９はフレームバッファ２８とアレイドライバ２２とに結合され得、アレイドライバ２２はディスプレイアレイ３０に結合され得る。図９Ａに特に示されていない要素を含む、ディスプレイデバイス４０中の１つまたは複数の要素が、メモリデバイスとして機能するように構成され、プロセッサ２１と通信するように構成され得る。いくつかの実装形態では、電源５０が、特定のディスプレイデバイス４０設計において実質的にすべての構成要素に電力を与えることができる。
【０１０７】
[0117]ネットワークインターフェース２７は、ディスプレイデバイス４０がネットワークを介して１つまたは複数のデバイスと通信することができるように、アンテナ４３とトランシーバ４７とを含む。ネットワークインターフェース２７はまた、たとえば、プロセッサ２１のデータ処理要件を軽減するための、何らかの処理能力を有し得る。アンテナ４３は信号を送信および受信することができる。いくつかの実装形態では、アンテナ４３は、ＩＥＥＥ１６．１１（ａ）、（ｂ）、または（ｇ）を含むＩＥＥＥ１６．１１規格、あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎを含むＩＥＥＥ８０２．１１規格、およびそれらのさらなる実装形態に従って、ＲＦ信号を送信および受信する。いくつかの他の実装形態では、アンテナ４３は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格に従ってＲＦ信号を送信および受信する。セルラー電話の場合、アンテナ４３は、３Ｇ、４Ｇまたは５Ｇ技術を利用するシステムなどのワイヤレスネットワーク内で通信するために使用される、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、モバイル通信用グローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標）：Global System for Mobile communications）、ＧＳＭ／汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ：General Packet Radio Service）、拡張データＧＳＭ環境（ＥＤＧＥ：Enhanced Data GSM Environment）、地上基盤無線（ＴＥＴＲＡ：Terrestrial Trunked Radio）、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ（登録商標））、エボリューションデータオプティマイズド（ＥＶ−ＤＯ：Evolution Data Optimized）、１ｘＥＶ−ＤＯ、ＥＶ−ＤＯ  ＲｅｖＡ、ＥＶ−ＤＯ  ＲｅｖＢ、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ：High Speed Packet Access）、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ：High Speed Downlink Packet Access）、高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ：High Speed Uplink Packet Access）、発展型高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ＋：Evolved High Speed Packet Access）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）、ＡＭＰＳ、または他の知られている信号を受信するように設計され得る。トランシーバ４７は、アンテナ４３から受信された信号がプロセッサ２１によって受信され、プロセッサ２１によってさらに操作され得るように、それらの信号を前処理することができる。トランシーバ４７はまた、プロセッサ２１から受信された信号がアンテナ４３を介してディスプレイデバイス４０から送信され得るように、それらの信号を処理することができる。
【０１０８】
[0118]いくつかの実装形態では、トランシーバ４７は受信機によって置き換えられ得る。さらに、いくつかの実装形態では、ネットワークインターフェース２７は、プロセッサ２１に送られるべき画像データを記憶または生成することができる画像ソースによって置き換えられ得る。プロセッサ２１は、ディスプレイデバイス４０の全体的な動作を制御することができる。プロセッサ２１は、ネットワークインターフェース２７または画像ソースから圧縮された画像データなどのデータを受信し、そのデータを生画像データに、または生画像データに容易に処理され得るフォーマットに、処理する。プロセッサ２１は、処理されたデータをドライバコントローラ２９に、または記憶のためにフレームバッファ２８に送ることができる。生データは、一般に、画像内の各ロケーションにおける画像特性を識別する情報を指す。たとえば、そのような画像特性は、色、飽和およびグレースケールレベルを含むことができる。
【０１０９】
[0119]プロセッサ２１は、ディスプレイデバイス４０の動作を制御するためのマイクロコントローラ、ＣＰＵ、または論理ユニットを含むことができる。調整ハードウェア５２は、スピーカー４５に信号を送信するための、およびマイクロフォン４６から信号を受信するための、増幅器およびフィルタを含み得る。調整ハードウェア５２は、ディスプレイデバイス４０内の個別構成要素であり得、あるいはプロセッサ２１または他の構成要素内に組み込まれ得る。
【０１１０】
[0120]ドライバコントローラ２９は、プロセッサ２１によって生成された生画像データをプロセッサ２１から直接、またはフレームバッファ２８から取ることができ、アレイドライバ２２への高速送信のために適宜に生画像データを再フォーマットすることができる。いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ２９は、生画像データを、ラスタ様フォーマットを有するデータフローに再フォーマットすることができ、その結果、そのデータフローは、ディスプレイアレイ３０にわたって走査するのに好適な時間順序を有する。次いで、ドライバコントローラ２９は、フォーマットされた情報をアレイドライバ２２に送る。ＬＣＤコントローラなどのドライバコントローラ２９は、しばしば、スタンドアロン集積回路（ＩＣ）としてシステムプロセッサ２１に関連付けられるが、そのようなコントローラは多くの方法で実装され得る。たとえば、コントローラは、ハードウェアとしてプロセッサ２１中に埋め込まれるか、ソフトウェアとしてプロセッサ２１中に埋め込まれるか、またはハードウェアにおいてアレイドライバ２２と完全に一体化され得る。
【０１１１】
[0121]アレイドライバ２２は、ドライバコントローラ２９からフォーマットされた情報を受信することができ、ビデオデータを波形の並列セットに再フォーマットすることができ、波形の並列セットは、ディスプレイのディスプレイ要素のｘ−ｙ行列から来る、数百の、および時には数千の（またはより多くの）リード線に毎秒何回も印加される。
【０１１２】
[0122]いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ２９、アレイドライバ２２、およびディスプレイアレイ３０は、本明細書で説明するディスプレイのタイプのうちのいずれにも適している。たとえば、ドライバコントローラ２９は従来のディスプレイコントローラまたは双安定ディスプレイコントローラ（ＩＭＯＤディスプレイ要素コントローラなど）であり得る。さらに、アレイドライバ２２は従来のドライバまたは双安定ディスプレイドライバ（ＩＭＯＤディスプレイ要素ドライバなど）であり得る。その上、ディスプレイアレイ３０は従来のディスプレイアレイまたは双安定ディスプレイアレイ（ＩＭＯＤディスプレイ要素のアレイを含むディスプレイなど）であり得る。いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ２９はアレイドライバ２２と一体化され得る。そのような実装形態は、高集積システム、たとえば、モバイルフォン、ポータブル電子デバイス、ウォッチまたは小面積ディスプレイにおいて、有用であることがある。
【０１１３】
[0123]いくつかの実装形態では、入力デバイス４８は、たとえば、ユーザがディスプレイデバイス４０の動作を制御することを可能にするように、構成され得る。入力デバイス４８は、ＱＷＥＲＴＹキーボードまたは電話キーパッドなどのキーパッド、ボタン、スイッチ、ロッカー、タッチセンシティブスクリーン、ディスプレイアレイ３０と一体化されたタッチセンシティブスクリーン、あるいは感圧膜または感熱膜を含むことができる。マイクロフォン４６は、ディスプレイデバイス４０のための入力デバイスとして構成され得る。いくつかの実装形態では、ディスプレイデバイス４０の動作を制御するために、マイクロフォン４６を介した音声コマンドが使用され得る。
【０１１４】
[0124]電源５０は様々なエネルギー蓄積デバイスを含むことができる。たとえば、電源５０は、ニッケルカドミウムバッテリーまたはリチウムイオンバッテリーなどの充電式バッテリーであり得る。充電式バッテリーを使用する実装形態では、充電式バッテリーは、たとえば、壁コンセント（wall socket）あるいは光起電性デバイスまたはアレイから来る電力を使用して充電可能であり得る。代替的に、充電式バッテリーはワイヤレス充電可能であり得る。電源５０はまた、再生可能エネルギー源、キャパシタ、あるいはプラスチック太陽電池または太陽電池塗料を含む太陽電池であり得る。電源５０はまた、壁コンセントから電力を受け取るように構成され得る。
【０１１５】
[0125]いくつかの実装形態では、電子ディスプレイシステム中のいくつかの場所に配置され得るドライバコントローラ２９中に制御プログラマビリティが存在する。いくつかの他の実装形態では、制御プログラマビリティがアレイドライバ２２中に存在する。上記で説明した最適化は、任意の数のハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素において、ならびに様々な構成において実施され得る。
【０１１６】
[0126]本明細書で使用する、項目のリスト「のうちの少なくとも１つ」を指す句は、単一のメンバーを含む、それらの項目の任意の組合せを指す。一例として、「ａ、ｂ、またはｃのうちの少なくとも１つ」は、ａと、ｂと、ｃと、ａ−ｂと、ａ−ｃと、ｂ−ｃと、ａ−ｂ−ｃとを包含するものとする。
【０１１７】
[0127]本明細書で開示する実装形態に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはその両方の組合せとして実装され得る。ハードウェアとソフトウェアの互換性が、概して機能に関して説明され、上記で説明した様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路およびステップにおいて示された。そのような機能がハードウェアで実装されるか、ソフトウェアで実装されるかは、特定の適用例および全体的なシステムに課された設計制約に依存する。
【０１１８】
[0128]本明細書で開示する態様に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、および回路を実装するために使用される、ハードウェアおよびデータ処理装置は、汎用シングルチップまたはマルチチッププロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサ、あるいは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せなどのコンピューティングデバイスの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成として実装され得る。いくつかの実装形態では、特定のステップおよび方法が、所与の機能に固有である回路によって実行され得る。
【０１１９】
[0129]１つまたは複数の態様では、説明した機能は、本明細書で開示する構造を含むハードウェア、デジタル電子回路、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、およびそれらの上記構造の構造的等価物において、またはそれらの任意の組合せにおいて実装され得る。また、本明細書で説明した主題の実装形態は、１つまたは複数のコンピュータプログラムとして、すなわち、データ処理装置が実行するためにコンピュータ記憶媒体上に符号化された、またはデータ処理装置の動作を制御するための、コンピュータプログラム命令の１つまたは複数のモジュールとして、実施され得る。
【０１２０】
[0130]本開示で説明した実装形態への様々な修正は当業者には容易に明らかであり得、本明細書で定義した一般原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の実装形態に適用され得る。したがって、特許請求の範囲は、本明細書で示した実装形態に限定されるものではなく、本開示と、本明細書で開示する原理および新規の特徴とに一致する、最も広い範囲を与えられるべきである。さらに、「上側」および「下側」という用語は、図の説明を簡単にするために時々使用され、適切に配向されたページ上の図の配向に対応する相対位置を示すが、たとえば、実装されたＩＭＯＤディスプレイ要素の適切な配向を反映しないことがあることを、当業者は容易に諒解されよう。
【０１２１】
[0131]別個の実装形態に関して本明細書で説明したいくつかの特徴は、単一の実装形態において組合せで実装され得る。また、逆に、単一の実装形態に関して説明した様々な特徴は、複数の実装形態において別個に、あるいは任意の好適な部分組合せで実施され得る。その上、特徴は、いくつかの組合せで働くものとして上記で説明され、初めにそのように請求されることさえあるが、請求される組合せからの１つまたは複数の特徴は、場合によってはその組合せから削除され得、請求される組合せは、部分組合せ、または部分組合せの変形形態を対象とし得る。
【０１２２】
[0132]同様に、動作は特定の順序で図面に示されているが、そのような動作は、望ましい結果を達成するために、示される特定の順序でまたは順番に実行される必要がないことを、あるいはすべての図示の動作が実行される必要があるとは限らないことを、当業者は容易に認識されよう。さらに、図面は、流れ図の形態でもう１つの例示的なプロセスを概略的に示し得る。ただし、図示されていない他の動作が、概略的に示される例示的なプロセスに組み込まれ得る。たとえば、１つまたは複数の追加の動作が、図示の動作のうちのいずれかの前に、後に、同時に、またはそれの間で、実行され得る。いくつかの状況では、マルチタスキングおよび並列処理が有利であり得る。その上、上記で説明した実装形態における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実装形態においてそのような分離を必要とするものとして理解されるべきでなく、説明するプログラム構成要素およびシステムは、概して、単一のソフトウェア製品において互いに一体化されるか、または複数のソフトウェア製品にパッケージングされ得ることを理解されたい。さらに、他の実装形態が以下の特許請求の範囲内に入る。場合によっては、特許請求の範囲に記載される動作は、異なる順序で実行されてよく、それでも望ましい結果を達成することができる。
［Ｃ１］  薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）デバイスであって、前記ＴＦＴデバイスは下記を備える、
ゲートと、
ソース領域、ドレイン領域、およびチャネル領域を有する活性層、ここにおいて、前記チャネル領域は前記ソース領域と前記ドレイン領域との間にあり、ここにおいて、前記活性層は少なくとも２つの金属酸化物を含み、前記少なくとも２つの金属酸化物は、前記活性層の下側表面と上側表面との間で互いに対して変化する濃度を有する、と、
前記活性層と前記ゲートとの間のゲート絶縁体と、
前記活性層の前記ソース領域に隣接するソースメタルと、
前記活性層の前記ドレイン領域に隣接するドレインメタル。
［Ｃ２］  前記ゲートは前記ゲート絶縁体の上にあり、前記活性層は前記ゲート絶縁体の下にある、Ｃ１に記載のＴＦＴデバイス。
［Ｃ３］  前記ゲートは前記ゲート絶縁体の下にあり、前記活性層は前記ゲート絶縁体の上にある、Ｃ１に記載のＴＦＴデバイス。
［Ｃ４］  前記活性層は、前記活性層と前記ゲート絶縁体との間の界面に近接する実質的に半導体の金属酸化物を実質的に含む、Ｃ１に記載のＴＦＴデバイス。
［Ｃ５］  前記活性層は、前記ゲートから外方に向いた前記活性層の表面に近接する実質的に絶縁の金属酸化物を実質的に含む、Ｃ１に記載のＴＦＴデバイス。
［Ｃ６］  前記活性層は酸化インジウムガリウム亜鉛（ＩＧＺＯ）を含む、Ｃ１から５のいずれか一項に記載のＴＦＴデバイス。
［Ｃ７］  酸化ガリウムの前記濃度は、前記ゲートから外方に向いた前記活性層の表面から前記ゲートの方に向いた前記活性層の表面にかけて上昇する、Ｃ６に記載のＴＦＴデバイス。
［Ｃ８］  酸化ガリウムの前記濃度は、前記ゲートから外方に向いた前記活性層の前記表面では約５％未満、前記ゲートの方に向いた前記活性層の前記表面では約９５％超である、Ｃ７に記載のＴＦＴデバイス。
［Ｃ９］  前記活性層は厚さが約１００Å未満である、Ｃ１から５のいずれか一項に記載のＴＦＴデバイス。
［Ｃ１０］  前記活性層はアモルファスである、Ｃ１から５のいずれか一項に記載のＴＦＴデバイス。
［Ｃ１１］  前記２つの金属酸化物のうちの１つは、酸化ガリウム、酸化アルミニウム、酸化ハフニウムおよび酸化ゲルマニウムのうちの少なくとも１つを含む、Ｃ１から５のいずれか一項に記載のＴＦＴデバイス。
［Ｃ１２］  前記２つの金属酸化物のうちの１つは、酸化インジウムおよび酸化亜鉛のうちの少なくとも１つを含む、Ｃ１から５のいずれか一項に記載のＴＦＴデバイス。
［Ｃ１３］  前記活性層は基板上に形成され、前記基板はガラスまたはプラスチックを含む、Ｃ１から５のいずれか一項に記載のＴＦＴデバイス。
［Ｃ１４］  装置であって、前記装置は下記を備える、
Ｃ１のＴＦＴデバイスと、
ディスプレイと、
前記ディスプレイと通信するように構成されたプロセッサと、前記プロセッサは、画像データを処理するように構成される、
前記プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイス。
［Ｃ１５］  前記ディスプレイと電気通信している前記ＴＦＴデバイスに少なくとも１つの信号を送るように構成されたドライバ回路と、
前記ドライバ回路に前記画像データの少なくとも一部分を送るように構成されたコントローラと、
をさらに備える、Ｃ１４に記載の装置。
［Ｃ１６］  前記プロセッサに前記画像データを送るように構成された画像ソースモジュール、ここにおいて、前記画像ソースモジュールは、受信機、トランシーバ、および送信機のうちの少なくとも１つを備える、と、
入力データを受信し、前記プロセッサに前記入力データを通信するように構成された入力デバイスと、
をさらに備える、Ｃ１４または１５に記載の装置。
［Ｃ１７］  方法であって、前記方法は下記を備える、
基板を設けることと、
原子層堆積（ＡＬＤ）によって第１の堆積サイクルで第１の金属酸化物を堆積させることと、
ＡＬＤによって第２の堆積サイクルで第２の金属酸化物を堆積させることと、
堆積シーケンスにおける複数の第１の堆積サイクルおよび第２の堆積サイクルで前記基板上にマルチコンポーネント金属酸化物半導体薄膜を形成すること、ここにおいて、前記堆積シーケンス中で前記第１の堆積サイクルが生じる頻度が増える。
［Ｃ１８］  前記第１の金属酸化物を堆積させることは、
前記基板の上で第１の金属前駆体をパルスすることと、
前記第１の金属酸化物を形成するために前記第１の金属前駆体の上でオキシダント前駆体をパルスすることと、
を含む、Ｃ１７に記載の方法。
［Ｃ１９］  前記第１の金属前駆体は、アルミニウム含有前駆体、ゲルマニウム含有前駆体、ハフニウム含有前駆体およびガリウム含有前駆体のうちの１つを含む、Ｃ１８に記載の方法。
［Ｃ２０］  前記第２の金属酸化物を堆積させることは、
前記基板の上で第２の金属前駆体をパルスすることと、
前記第２の金属酸化物を形成するために前記第２の金属前駆体の上でオキシダント前駆体をパルスすることと、
を含む、Ｃ１８に記載の方法。
［Ｃ２１］  前記第２の金属前駆体は、インジウム含有前駆体および亜鉛含有前駆体のうちの１つを含む、Ｃ２０に記載の方法。
［Ｃ２２］  ＡＬＤによって第３の堆積サイクルで第３の金属酸化物を堆積させることをさらに備え、前記基板上に前記マルチコンポーネント金属酸化物半導体薄膜を形成することは、堆積シーケンスにおける複数の第１の堆積サイクル、第２の堆積サイクルおよび第３の堆積サイクルで生じる、Ｃ１７から２１のいずれか一項に記載の方法。
［Ｃ２３］  前記基板はガラスまたはプラスチックを含む、Ｃ１７から２１のいずれか一項に記載の方法。
［Ｃ２４］  前記基板を設けることは、疎水性フォトレジストにより前記基板を事前パターニングすることを含み、前記疎水性フォトレジストは、前記基板の部分を露出して前記基板の前記露出部分に前記マルチコンポーネント金属酸化物半導体薄膜が形成されるようにするための１つまたは複数の開口を有する、Ｃ１７から２１のいずれか一項に記載の方法。
［Ｃ２５］  前記第１の金属酸化物を堆積させること、または前記第２の金属酸化物を堆積させることは、前記基板の前記露出部分上に前記第１の金属酸化物または前記第２の金属酸化物を選択的に堆積させることを含む、Ｃ２４に記載の方法。
［Ｃ２６］  前記基板の前記露出部分を選択的にヒドロキシル化することをさらに備える、Ｃ２４または２５に記載の方法。
［Ｃ２７］  前記疎水性フォトレジストにより前記基板を事前パターニングすることは、
前記基板の上に疎水性フォトレジストを堆積させることと、
フォトマスクを通じて放射線に対して前記疎水性フォトレジストの選択部分を露出することと、
前記基板の前記露出部分を形成するために、前記疎水性フォトレジストの前記選択部分をエッチングすることと、
を含む、Ｃ２４または２５に記載の方法。
［Ｃ２８］  前記疎水性フォトレジストは、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ＳＵ−８およびフッ素化ポリマーのうちの少なくとも１つを含む、Ｃ２４または２５に記載の方法。
［Ｃ２９］  疎水性フォトレジストにより前記基板を事前パターニングすることと、前記疎水性フォトレジストは、前記基板の部分を露出して前記基板の前記露出部分に前記マルチコンポーネント酸化物半導体薄膜が形成されるようにするための１つまたは複数の開口を有する、
前記基板上にマルチコンポーネント金属酸化物半導体の島状形状を形成するために前記疎水性フォトレジストを除去することと、
前記マルチコンポーネント金属酸化物半導体の島状形状の上にゲート絶縁体を堆積させることと、
前記ゲート絶縁体の上にゲート電極を堆積させることと、
前記ゲート電極の上にパッシベーション絶縁体を堆積させることと、
前記マルチコンポーネント金属酸化物半導体の島状形状のソース領域と前記マルチコンポーネント金属酸化物半導体の島状形状のドレイン領域とを選択的に露出するために、前記パッシベーション絶縁体と前記ゲート絶縁体とをパターニングすることと、
前記ソース領域の上にソースメタル、前記ドレイン領域の上にドレインメタルを堆積させることと、
をさらに備える、Ｃ１７から２１のいずれか一項に記載の方法。
［Ｃ３０］  前記基板の下にゲート電極を設けること、ここにおいて、前記基板は、前記ゲート電極と前記マルチコンポーネント金属酸化物半導体薄膜との間にゲート絶縁体を画定する誘電材料を含む、と、
疎水性フォトレジストにより前記基板を事前パターニングすること、前記疎水性フォトレジストは、前記基板の部分を露出して前記基板の前記露出部分に前記マルチコンポーネント酸化物半導体薄膜が形成されるようにするための１つまたは複数の開口を有する、と、
前記基板上にマルチコンポーネント金属酸化物半導体の島状形状を形成するために前記疎水性フォトレジストを除去することと、
前記マルチコンポーネント金属酸化物半導体の島状形状の一部分に隣接してソースメタルを堆積させることと、
前記マルチコンポーネント金属酸化物半導体の島状形状の別の部分に隣接してドレインメタルを堆積させることと、
をさらに備える、Ｃ１７から２１のいずれか一項に記載の方法。
［Ｃ３１］  前記第１の金属酸化物および前記第２の金属酸化物はそれぞれ、アルミニウム、銅、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、ヒ素、銀、カドミウム、インジウム、スズ、アンチモン、金、水銀、チタン、鉛、ビスマス、およびハフニウムのうちの少なくとも１つを含む、Ｃ１７から２１のいずれか一項に記載の方法。
［Ｃ３２］  装置であって、前記装置は下記を備える、
基板と、
前記基板の上の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であって、
前記基板の上のゲートメタルと、
前記基板および前記ゲートメタルの上の誘電体層と、
前記誘電体層の上の酸化物半導体層、ここにおいて、前記酸化物半導体層は、ソース領域と、ドレイン領域と、チャネル領域とを有し、ここにおいて、前記チャネル領域は前記ソース領域と前記ドレイン領域との間にあり、ここにおいて、前記酸化物半導体層は少なくとも２つの金属酸化物を含み、前記少なくとも２つの金属酸化物は、前記酸化物半導体層の下側表面と上側表面との間で互いに対して変化する濃度を有する、と、
前記酸化物半導体層の前記ソース領域に隣接するソースメタルと、
前記酸化物半導体層の前記ドレイン領域に隣接するドレインメタルと、
を備える前記ＴＦＴ。
［Ｃ３３］  前記酸化物半導体層は、前記酸化物半導体層の前記下側表面を近接する実質的に半導体の金属酸化物を実質的に含む、Ｃ３２に記載の装置。
［Ｃ３４］  前記酸化物半導体層は酸化インジウムガリウム亜鉛（ＩＧＺＯ）を含む、Ｃ３２または３３に記載の装置。
［Ｃ３５］  前記酸化物半導体層は厚さが約１００Å未満である、Ｃ３２または３３に記載の装置。
［Ｃ３６］  装置であって、前記装置は下記を備える、
基板と、
前記基板の上の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であって、
前記基板の上の酸化物半導体層、ここにおいて、前記酸化物半導体層は、ソース領域と、ドレイン領域と、チャネル領域とを有し、ここにおいて、前記チャネル領域は前記ソース領域と前記ドレイン領域との間にあり、ここにおいて、前記酸化物半導体層は少なくとも２つの金属酸化物を含み、前記少なくとも２つの金属酸化物は、前記酸化物半導体層の下側表面と上側表面との間で互いに対して変化する濃度を有する、と、
前記酸化物半導体層の前記チャネル領域の上の誘電体層と、
前記誘電体層の上のゲートメタルと、
前記酸化物半導体層の前記ソース領域に隣接するソースメタルと、
前記酸化物半導体層の前記ドレイン領域に隣接するドレインメタルと、
を備える前記ＴＦＴ。
［Ｃ３７］  前記酸化物半導体層は、前記酸化物半導体層の前記上側表面に近接する実質的に半導体の金属酸化物を実質的に含む、Ｃ３６に記載の装置。
［Ｃ３８］  前記酸化物半導体層は酸化インジウムガリウム亜鉛（ＩＧＺＯ）を含む、Ｃ３６または３７に記載の装置デバイス。
［Ｃ３９］  前記酸化物半導体層は厚さが約１００Å未満である、Ｃ３６または３７に記載の装置。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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