(57)【要約】【課題】安定した特性を有する薄膜トランジスタおよびその製造方法、並びに表示装置および電子機器を提供する。【解決手段】ゲート電極と、前記ゲート電極に対向してチャネル領域を有する酸化物半導  体膜と、少なくとも前記チャネル領域を覆うと共に光吸収性のアルミニウム低級酸化物（ＡｌXＯY、０＜Ｙ／Ｘ＜３／２）を含む保護膜とを備えた薄膜トランジスタ。【選択図】図１
2013149827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート電極と、
前記ゲート電極に対向してチャネル領域を有する酸化物半導体膜と、
少なくとも前記チャネル領域を覆うと共に光吸収性のアルミニウム低級酸化物（ＡｌX
ＯY、０＜Ｙ／Ｘ＜３／２）を含む保護膜と
を備えた薄膜トランジスタ。
【請求項２】
前記アルミニウム低級酸化物は可視光に対して吸収性を有する
請求項１記載の薄膜トランジスタ。
【請求項３】
前記酸化物半導体膜に電気的に接続された一対のソース・ドレイン電極を備え、
前記保護膜は、前記酸化物半導体膜側から第１保護膜および第２保護膜をこの順に有し  、
前記第２保護膜は前記チャネル領域および前記ソース・ドレイン電極を覆っている
請求項１記載の薄膜トランジスタ。
【請求項４】
前記第１保護膜、第２保護膜のいずれか一方に前記アルミニウム低級酸化物を含む
請求項３記載の薄膜トランジスタ。
【請求項５】
前記保護膜は前記アルミニウム低級酸化物からなる低級酸化層と前記アルミニウム低級酸化物以外の構成材料からなる絶縁層との積層構造を有する
請求項１記載の薄膜トランジスタ。
【請求項６】
前記絶縁層は、完全酸化状態のアルミニウム酸化物（Ａｌ2Ｏ3）を含む
請求項５記載の薄膜トランジスタ。
【請求項７】
前記保護膜は前記酸化物半導体膜側から前記低級酸化層、前記絶縁層をこの順に有する  請求項５記載の薄膜トランジスタ。
【請求項８】
前記保護膜は前記酸化物半導体膜側から前記絶縁層、前記低級酸化層をこの順に有する  請求項５記載の薄膜トランジスタ。
【請求項９】
前記保護膜は一組の前記絶縁層の間に前記低級酸化層を有する
請求項５記載の薄膜トランジスタ。
【請求項１０】
前記低級酸化層の厚みは５ｎｍ以上である
請求項５記載の薄膜トランジスタ。
【請求項１１】
前記第１保護膜および第２保護膜の両方に前記アルミニウム低級酸化物を含む
請求項３記載の薄膜トランジスタ。
【請求項１２】
ゲート電極上に前記ゲート電極に対向してチャネル領域を有する酸化物半導体膜を形成する工程と、
少なくとも前記チャネル領域を覆う保護膜を、光吸収性のアルミニウム低級酸化物（ＡｌXＯY、０＜Ｙ／Ｘ＜３／２）を含有させて形成する工程と
を含む薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１３】
前記保護膜を形成する工程では、酸素供給量を変化させて前記アルミニウム低級酸化物からなる低級酸化層および完全酸化状態のアルミニウム酸化物（Ａｌ2Ｏ3）を含む絶縁  
層を形成する
請求項１２記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１４】
複数の素子と前記複数の素子を駆動するための薄膜トランジスタとを備え、
前記薄膜トランジスタは、
ゲート電極と、
前記ゲート電極に対向してチャネル領域を有する酸化物半導体膜と、
少なくとも前記チャネル領域を覆うと共に光吸収性のアルミニウム低級酸化物（ＡｌX
ＯY、０＜Ｙ／Ｘ＜３／２）を含む保護膜とを有する
表示装置。
【請求項１５】
複数の素子と前記複数の素子を駆動するための薄膜トランジスタとを含む表示装置を備え、
前記薄膜トランジスタは、
ゲート電極と、
前記ゲート電極に対向してチャネル領域を有する酸化物半導体膜と、
少なくとも前記チャネル領域を覆うと共に光吸収性のアルミニウム低級酸化物（ＡｌX
ＯY、０＜Ｙ／Ｘ＜３／２）を含む保護膜とを有する
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）およびその製造方法、並びにこの薄膜トランジスタを備えた表示装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年はディスプレイの大型化・高精細化に伴い、駆動素子のＴＦＴにも高い移動度が求められており、亜鉛(Ｚｎ)，インジウム（Ｉｎ），ガリウム（Ｇａ），スズ（Ｓｎ），アルミニウム（Ａｌ）またはチタン（Ｔｉ）の酸化物あるいはこれらの混合物の酸化物等の酸化物半導体を用いたＴＦＴが積極的に開発されている。特に、Ｚｎ，Ｉｎ，Ｇａの複合酸化物を用いたＴＦＴは、液晶ディスプレイなどに一般的に使用される非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）を用いたＴＦＴと比較してその電子移動度が大きく、優れた電気特性を示すことがわかっている。
【０００３】
このような酸化物半導体を用いたＴＦＴでは、ボトムゲート型およびトップゲート型の構造を有するＴＦＴがこれまでに報告されている。ボトムゲート型の構造は、ゲート電極上にゲート絶縁膜を間にして酸化物半導体の薄膜層を設けたものである。この構造は、現在事業化されている、非晶質シリコンをチャネルとして用いたＴＦＴ構造と類似している。このため、既存の非晶質シリコンによるＴＦＴの製造プロセスを転用し易く、酸化物半導体を利用したＴＦＴにおいても、ボトムゲート型の構造が多く用いられている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】D.P.Gosain and T.Tanaka,"Instability of Amorphous Indium Gallium Zinc Oxide Thin Film Transistors under Light Illumination",JJAP 48,03B018,2009
【非特許文献２】K.-H.Lee,J.S.Jung,K.S.Son,J.S.Park,T.S.Kim,R.Choi,J.K.Jeong,J.-Y.Kwon,B.Koo,ands.Lee,"The effect of moisture on the photon-enhanced negative bias thermal instability in Ga-In-Zn-O thin film transistors",APL 95,232106,2009
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、酸化物半導体を用いたＴＦＴは、比較的短波長の可視光の影響を受けやすく（例えば、非特許文献１，２参照）、これによりＴＦＴ特性が変動してしまうという問題が生じていた。非特許文献１では、ＴＦＴの閾値電圧が波長４４０ｎｍの光によりマイナス方向にシフトすることが記載されている。また、非特許文献２では、光照射下でゲート電極に負バイアスを印加してＴＦＴ特性の変化を調べている。
【０００６】
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、光による影響を抑え、安定した特性を有する薄膜トランジスタおよびその製造方法、並びに表示装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本技術による薄膜トランジスタは、ゲート電極と、ゲート電極に対向してチャネル領域を有する酸化物半導体膜と、少なくともチャネル領域を覆うと共に光吸収性のアルミニウム低級酸化物（ＡｌXＯY、０＜Ｙ／Ｘ＜３／２）を含む保護膜とを備えたものである。  
【０００８】
本技術の表示装置は駆動素子として上記薄膜トランジスタを含むものである。
【０００９】
本技術の電子機器は上記表示装置を備えたものである。
【００１０】
本技術の薄膜トランジスタでは、保護膜に含まれるアルミニウム低級酸化物により、光、特に比較的短波長の可視光が吸収される。
【００１１】
本技術による薄膜トランジスタの製造方法は、上記薄膜トランジスタを製造する方法であり、ゲート電極上にゲート電極に対向してチャネル領域を有する酸化物半導体膜を形成する工程と、少なくともチャネル領域を覆う保護膜を、光吸収性のアルミニウム低級酸化物（ＡｌXＯY、０＜Ｙ／Ｘ＜３／２）を含有させて形成する工程とを含むものである。  
【発明の効果】
【００１２】
本技術の薄膜トランジスタおよびその製造方法、並びに表示装置および電子機器によれば、保護膜にアルミニウム低級酸化物を含有させるようにしたので、短波長の可視光がチャネル領域へ入射することを防ぐことができる。よって、光に対する耐性を向上させＴＦＴ特性を安定化させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本技術の一実施の形態に係る薄膜トランジスタの構造を表す断面図である。
【図２】図１に示した表面保護膜の光吸収性を説明するための図である。
【図３】図１に示した表面保護膜における低級酸化物層と絶縁層との積層順の変形例を表す断面図である。
【図４】図１に示した低級酸化層の形成方法を説明するための図である。
【図５】図１に示した薄膜トランジスタの光耐性を表す図である。
【図６】変形例に係る薄膜トランジスタの構造を表す断面図である。
【図７】適用例１に係る表示装置の断面構成を表す図である。
【図８】図７に示した表示装置の全体構成を表す図である。
【図９】図８に示した画素駆動回路の一例を表す回路図である。
【図１０】適用例２の外観を表す斜視図である。
【図１１】（Ａ）は適用例３の表側から見た外観を表す斜視図、（Ｂ）は裏側から見た外観を表す斜視図である。
【図１２】適用例４の外観を表す斜視図である。
【図１３】適用例５の外観を表す斜視図である。
【図１４】（Ａ）は適用例６の開いた状態の正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態の正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本技術の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（表面保護膜に低級酸化層を有する例）
２．変形例（チャネル保護膜に低級酸化層を有する例）
３．適用例（有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置の例）
【００１５】
＜実施の形態＞
図１は本技術の一実施の形態に係るボトムゲート型（逆スタガ型）の薄膜トランジスタ
１の断面構成を表すものである。薄膜トランジスタ１は、半導体膜（半導体膜１４）とし
酸化物半導体材料を用いたＴＦＴであり、例えば有機ＥＬディスプレイなどの駆動素子
として用いられるものである。この薄膜トランジスタ１では、基板１１上にゲート電極１
２、ゲート絶縁膜１３、チャネル領域１４Ｃを有する半導体膜１４（酸化物半導体膜）、
チャネル保護膜１５（第１保護膜）および一対のソース・ドレイン電極１６Ａ，１６Ｂが
この順に設けられている。ソース・ドレイン電極１６Ａ，１６Ｂ上には、基板１１の全面
に渡り表面保護膜１７（第２保護膜）が設けられている。
【００１６】
基板１１は、ガラス基板やプラスチックフィルムなどにより構成されている。プラスチック材料としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）などが挙げられる。スパッタリング法等により、基板１１を加熱することなく半導体膜１４を成膜することが可能であれば、基板１１に安価なプラスチックフィルムを用いることも可能である。
【００１７】
ゲート電極１２は、薄膜トランジスタ１にゲート電圧を印加し、このゲート電圧により
半導体膜１４中のキャリア密度を制御する役割を有するものである。ゲート電極１２は基
板１１上の選択的な領域に設けられ、例えば白金（Ｐｔ），チタン（Ｔｉ），ルテニウム
（Ｒｕ），モリブデン（Ｍｏ），銅（Ｃｕ），タングステン（Ｗ），ニッケル（Ｎｉ），アルミニウム（Ａｌ）およびタンタル（Ｔａ）等の金属単体または合金により構成されている。これらのうちの２種以上を積層させて用いるようにしてもよい。
【００１８】
ゲート絶縁膜１３は、ゲート電極１２と半導体膜１４との間に、例えば、厚み５０ｎｍ〜１μｍの範囲で設けられている。ゲート絶縁膜１３は、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ），シリコン窒化膜（ＳｉＮ），シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ），ハフニウム酸化膜（ＨｆＯ），アルミニウム酸化膜（ＡｌＯ），窒化アルミニウム膜（ＡｌＮ），タンタル酸化膜（ＴａＯ），ジルコニウム酸化膜（ＺｒＯ），ハフニウム酸窒化膜，ハフニウムシリコン酸窒化膜,アルミニウム酸窒化膜，タンタル酸窒化膜およびジルコニウム酸窒化膜のうちの少なくとも１つを含む絶縁膜により形成される。このゲート絶縁膜１３は単層構造としてもよく、または例えばＳｉＮとＳｉＯなど２種類以上の積層構造としてしてもよい。ゲート絶縁膜１３を２種類以上の積層構造とした場合、半導体膜１４との界面特性を改善したり、外気から半導体膜１４への不純物の混入を効果的に抑制することが可能である。
【００１９】
半導体膜１４はゲート絶縁膜１３上に島状に設けられ、一対のソース・ドレイン電極１６Ａ，１６Ｂの間のゲート電極１２に対向する位置にチャネル領域１４Ｃを有している。半導体膜１４は、例えばＩｎ，Ｇａ，Ｚｎ，Ｓｎ，ＡｌおよびＴｉのうちの少なくとも１種の元素の酸化物を主成分として含む酸化物半導体により構成されている。半導体膜１４の厚みは例えば、５ｎｍ〜１００ｎｍである。
【００２０】
チャネル保護膜１５は半導体膜１４上に設けられ、ソース・ドレイン電極１６Ａ，１６Ｂの形成時に半導体膜１４（チャネル領域１４Ｃ）の損傷を防止するものである。チャネル保護膜１５は、例えばアルミニウム酸化膜，シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜からなり、その厚みは１５０ｎｍ〜３００ｎｍ程度、好ましくは２００ｎｍ〜２５０ｎｍである。
【００２１】
一対のソース・ドレイン電極１６Ａ，１６Ｂは、互いに離間して半導体膜１４およびチャネル保護膜１５上に設けられ、半導体膜１４に電気的に接続されている。このソース・ドレイン電極１６Ａ，１６Ｂには、ゲート電極１２と同様の材料、例えばＡｌ，Ｍｏ，ＴｉあるいはＣｕ等の単層膜またはこれらのうちの２種以上からなる積層膜を用いることができる。
【００２２】
表面保護膜１７は、チャネル領域１４Ｃおよびソース・ドレイン電極１６Ａ，１６Ｂを覆い、水素ガスおよび酸素ガスの混入や水分の付着による半導体膜１４の劣化を防止するものである。本実施の形態では、この表面保護膜１７が低級酸化層１７Ｌを含んでいる。これにより、薄膜トランジスタ１の光耐性を向上させることができる。
【００２３】
この低級酸化層１７Ｌはアルミニウム低級酸化物（ＡｌXＯY、０＜Ｙ／Ｘ＜３／２）  
からなり、可視光、特に、波長４５０ｎｍ以下の比較的短波長の光に対して吸収性を有するものである。完全酸化状態のアルミニウム酸化物（Ａｌ2Ｏ3）が無色透明であるのに  
対し、アルミニウム低級酸化物は短波長領域の吸収により有色（黒〜茶色）となっている。このアルミニウム低級酸化物の酸化状態は、所謂金属領域（メタルモード）と呼ばれ
る領域で形成されたものである（後述の図４  状態Ｌ）。
【００２４】
図２は、低級酸化層１７Ｌの厚みがそれぞれ１０ｎｍ、１３ｎｍおよび１５ｎｍのときの分光透過率を表したものである。横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は光透過率（％）を表している。波長４４０ｎｍ付近の光透過率は、低級酸化層１７Ｌの厚みが１０ｎｍのとき６
０％以下、１３ｎｍのとき４０％以下、１５ｎｍ以下のとき３０％以下まで低下している  。これより、低級酸化層１７Ｌが波長４４０ｎｍ付近の光をよく吸収していることがわかる  。
【００２５】
表面保護膜１７は、このような低級酸化層１７Ｌと共に絶縁層１７Ｉを有している。絶縁層１７Ｉはアルミニウム低級酸化物以外の絶縁材料、例えば、完全酸化状態のアルミニウム酸化膜（Ａｌ2Ｏ3），シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜等により構成されている。特に、バリア性の高いシリコン窒化膜あるいはアルミニウム酸化膜が好ましく、後述のように、製造工程が容易なことからアルミニウム酸化膜を用いることがより好ましい。このアルミニウム酸化膜の酸化状態は、所謂酸化領域（ポイズンモード）と呼ばれる領域で形成されたものである（後述の図４  状態Ｈ）。表面保護膜１７の厚みは例えば、２０ｎｍ〜１００ｎｍであり、４０ｎｍ〜５０ｎｍであることが好ましい。低級酸化層１７Ｌの厚みが５ｎｍ以上であれば効果的に波長４５０ｎｍ以下の光を吸収することができるが、１５ｎｍ程度であることが好ましい。
【００２６】
表面保護膜１７は、図３（Ａ）に示したように、半導体膜１４（ソース・ドレイン電極１６Ａ，１６Ｂ）側から低級酸化層１７Ｌ、絶縁層１７Ｉをこの順に形成してもよく（図１）、図３（Ｂ）に示したように、これらを逆にしてもよい。あるいは、絶縁層１７Ｉを複数設け、図３（Ｃ）に示したように、一組の絶縁層１７Ｉの間に低級酸化層１７Ｌを配置するようにしてもよい。また、表面保護膜１７は複数の低級酸化層１７Ｌを有していてもよい。低級酸化層１７Ｌが十分な絶縁性を有する場合には、絶縁層１７Ｉを省略することも可能であるが、確実に絶縁性を担保する観点からは絶縁層１７Ｉの間に低級酸化層１７Ｌを設けることが好ましい（図３（Ｃ））。一方、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示した構成の表面保護膜１７は容易に製造することができる。
【００２７】
この薄膜トランジスタ１は、例えば次のようにして製造することができる。
【００２８】
まず、基板１１の全面に例えばスパッタリング法や真空蒸着法を用いて、ゲート電極１２となる金属膜を形成する。次いで、この金属膜を例えばフォトリソグラフィおよびエッチングを用いてパターニングすることにより、ゲート電極１２を形成する。
【００２９】
続いて、基板１１およびゲート電極１２の全面に、例えばプラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）法によりシリコン酸化膜を成膜してゲート絶縁膜１３を形成する。ゲート絶縁膜１３の形成にはスパッタリング法を用いるようにしてもよい。
【００３０】
ゲート絶縁膜１３を形成した後、このゲート絶縁膜１３上に酸化物半導体からなる半導体膜１４を形成する。半導体膜１４はゲート絶縁膜１３上に酸化物半導体材料を、例えばＤＣ（Direct Current;直流）スパッタリング法により成膜した後、これをフォトリソグラフィおよびエッチングによりパターニングして形成する。酸化物半導体材料はＲＦ（Radio Frequency；高周波）スパッタリング法等により成膜することも可能であるが、堆積速度の点からＤＣスパッタリング法を用いることが好ましい。
【００３１】
続いて、半導体膜１４上に例えば、ＤＣスパッタリング法によりアルミニウム酸化膜を成膜し、これをパターニングしてチャネル保護膜１５を形成する。次いで、半導体膜１４上のチャネル保護膜１５を含む領域に金属薄膜を、例えばスパッタリング法により成膜した後エッチングを行い、ソース・ドレイン電極１６Ａ，１６Ｂを形成する。このとき、チャネル保護膜１５により半導体膜１４が保護されているので、エッチングにより半導体膜１４が損傷することを防ぐことができる。
【００３２】
ソース・ドレイン電極１６Ａ，１６Ｂを形成した後、ソース・ドレイン電極１６Ａ，１６Ｂ上およびチャネル保護膜１５上に表面保護膜１７を形成する。この表面保護膜１７は例えば以下のようにして形成する。まず、ＤＣスパッタリング法により基板１１の全面にアルミニウム薄膜を成膜した後、これを大気中で自然酸化させて低級酸化層１７Ｌを形成する。次いで、この低級酸化層１７Ｌ上に例えば、十分な酸素を供給しながらＤＣスパッタリング法によりアルミニウム酸化膜を成膜して絶縁層１７Ｉを形成する。これにより表面保護膜１７が形成される。
【００３３】
図４は、酸素供給量によるアルミニウムの物性変化を表したものである。横軸はＤＣスパッタリングの際のスパッタ室内の酸素（Ｏ2）流量（ｓｃｃｍ）、縦軸はスパッタ電源のターゲット電圧（Ｖ）を表している。ＤＣスパッタリングにはアルゴン（Ａｒ）ガスを使用した。この図から、ターゲット電圧は酸素流量の増加に伴って緩やかに低下し、酸素流量１３０（ｓｃｃｍ）付近で急激に落ちることがわかる。このようなアルミニウムの物性変化はアルミニウム（スパッタターゲット）の表面が完全に酸素に覆われることにより生じるものである。この変化前の状態（状態Ｌ）、即ち酸素流量Ｆが０＜Ｆ≦１３０（ｓｃｃｍ）にあるときアルミニウム低級酸化物の酸化状態（上述のメタルモード）に相当する。アルミニウムは酸素欠損の多い状態においてもキャリアの発生がないため、酸化の程度が低い場合であっても絶縁性を維持することができる。一方、変化後の状態（状態Ｈ）、即ちＦ＞１３０（ｓｃｃｍ）であるとき完全酸化状態（上述のポイズンモード）に相当する。なお、状態Ｌから状態Ｈへと変化する際の酸素流量Ｆ（今回は１３０（ｓｃｃｍ））は装置の状態や構成によって変化する。
【００３４】
このように、絶縁層１７Ｉをアルミニウム酸化膜により構成することにより、酸素供給量を変化させるだけで低級酸化層１７Ｌおよび絶縁層１７Ｉを連続して形成することができる。即ち、光吸収性の表面保護膜１７を容易に形成することができる。
【００３５】
薄膜トランジスタ１では、配線層（図示せず）を通じてゲート電極１２に所定の閾値電圧以上のゲート電圧が印加されると、チャネル領域１４Ｃにキャリアが流れる。これにより、ソース・ドレイン電極１６Ａ，１６Ｂ間に電流が流れ、トランジスタとして機能する。ここでは、表面保護膜１７に光吸収性の低級酸化層１７Ｌが含まれているので、半導体膜１４（チャネル領域１４Ｃ）への光の入射が遮られ、ＴＦＴ特性の変動を防ぐことができる。
【００３６】
図５は、薄膜トランジスタに波長４５０ｎｍの光を照射して、閾値電圧の変化を調べた結果を表すものである。横軸は照射時間（時間）、縦軸は閾値電圧の変化量（Ｖ）を表している。
【００３７】
完全酸化状態のアルミニウム酸化膜（絶縁層１７Ｉ）のみにより表面保護膜を構成した場合（図５  破線）、半導体膜が光の影響を受け、閾値電圧がマイナス方向に大きくシフトする。これは以下の理由によるものである。酸化物半導体はそのバンドギャップが３．４Ｖ付近であり、可視光のうち比較的波長が長い領域では光吸収性をほとんど示さない。一方、バンドギャップ、あるいはギャップ内準位に相当する光、即ち波長４５０ｎｍ付近以下の比較的短波長の光を吸収しやすく、この光吸収により内部のキャリアが活性化してＴＦＴ特性が変化してしまう。特に、このような酸化物半導体の格子欠陥は薄膜トランジスタの電流伝達特性に影響する。薄膜トランジスタへの光の入射を遮断するための方法がいくつか提案されているが（例えば、特開平５−７４８０９号公報、特開平５−１５０２３２号公報およびＷＯ２００４／０７５６０７参照）、いずれも製造工程が複雑である。
【００３８】
これに対し、厚み１５ｎｍの低級酸化層１７Ｌを含有させて表面保護膜１７を構成すると（図５  実線）、閾値電圧はほとんど変化しない。このように、薄膜トランジスタ１では表面保護膜１７に低級酸化層１７Ｌを設けることにより半導体膜１４への光の入射を防ぎ、閾値電圧の変動を抑えることができる。また、この低級酸化層１７Ｌは表面保護膜１７の形成時に酸素供給量を調整して容易に製造することができる。
【００３９】
このように本実施の形態では、表面保護膜１７に低級酸化層１７Ｌを設けるようにしたので、光照射による半導体膜１４の格子欠陥の発生を防ぎ、ＴＦＴ特性を安定化させることができる。
【００４０】
また、絶縁層１７Ｉをアルミニウム酸化膜により構成すると、酸素供給量を変化させるだけで、容易に低級酸化層１７Ｌおよび絶縁層１７Ｉを含む表面保護膜１７を形成することができる。
【００４１】
＜変形例＞
図６（Ａ）は、上記実施の形態の変形例に係る薄膜トランジスタ（薄膜トランジスタ１Ａ）の断面構成を表したものである。この薄膜トランジスタ１Ａは、チャネル保護膜（チャネル保護膜２５）に低級酸化層（低級酸化層２５Ｌ）を有するものである。その点を除き、薄膜トランジスタ１Ａは上記実施の形態の薄膜トランジスタ１と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
【００４２】
チャネル保護膜２５は、低級酸化層２５Ｌおよび絶縁層２５Ｉにより構成されている。低級酸化層２５Ｌはアルミニウム低級酸化物からなり、絶縁層２５Ｉはアルミニウム低級酸化物以外の絶縁材料、例えば、アルミニウム酸化膜，シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜等からなる。このチャネル保護膜２５は、半導体膜１４側から低級酸化層２５Ｌ、絶縁層２５Ｉをこの順に形成してもよく（図６）、これらを逆にしてもよい。あるいは、絶縁層２５Ｉを複数設け、一組の絶縁層２５Ｉの間に低級酸化層２５Ｌを配置するようにしてもよい。また、チャネル保護膜２５が複数の低級酸化層２５Ｌを有するようにしてもよい。薄膜トランジスタ１Ａでは、図６（Ｂ）に示したように、表面保護膜１７にも低級酸化層１７Ｌを設けるようにしてもよい。
【００４３】
＜適用例１＞
図７は、上記薄膜トランジスタ１（あるいは薄膜トランジスタ１Ａ）を駆動素子として備えた表示装置（表示装置９０）の断面構成を表すものである。この表示装置９０は、複数の有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ（素子）を備えた自発光型の表示装置であり、基板１１の上に、画素駆動回路形成層Ｌ１、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを含む発光素子形成層Ｌ２および対向基板（図示せず）をこの順に有している。表示装置９０は、対向基板側から光が取り出されるトップエミッション型の表示装置であり、画素駆動回路形成層Ｌ１に薄膜トランジスタ１が含まれている。
【００４４】
図８は、表示装置９０の全体構成を表すものである。表示装置９０は、基板１１の上に表示領域１１０を有し、極薄型の有機発光カラーディスプレイ装置などとして用いられる。基板１１上の表示領域１１０の周辺には、例えば映像表示用のドライバである信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０が設けられている。
【００４５】
表示領域１１０には、マトリクス状に二次元配置された複数の有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂと、それらを駆動するための画素駆動回路１４０とが形成されている。画素駆動回路１４０において、列方向には複数の信号線１２０Ａが配置され、行方向には複数の走査線１３０Ａが配置されている。各信号線１２０Ａと各走査線１３０Ａとの各交差点に、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂが対応して設けられている。各信号線１２０Ａは信号線駆動回路１２０に、各走査線１３０Ａは走査線駆動回路１３０にそれぞれ接続されている。
【００４６】
信号線駆動回路１２０は、信号供給源（図示せず）から供給される輝度情報に応じた映像信号の信号電圧を、信号線１２０Ａを介して選択された有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに供給するものである。信号線１２０Ａには信号線駆動回路１２０からの信号電圧が印加される。
【００４７】
走査線駆動回路１３０は、入力されるクロックパルスに同期してスタートパルスを順にシフト（転送）するシフトレジスタなどによって構成されている。走査線駆動回路１３０は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂへの映像信号の書き込みに際し行単位でそれらを走査し、各走査線１３０Ａに走査信号を順次供給するものである。走査線１３０Ａには、走査線駆動回路１３０からの走査信号が供給される。
【００４８】
画素駆動回路１４０は、基板１１と有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとの間の階層、すなわち画素駆動回路形成層Ｌ１に設けられている。この画素駆動回路１４０は、図９に表したように、少なくとも一方が薄膜トランジスタ１からなる駆動トランジスタＴｒ１および書込トランジスタＴｒ２と、その間の保持容量Ｃｓと、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとを有するアクティブ型の駆動回路である。
【００４９】
次に、再び図７を参照して、画素駆動回路形成層Ｌ１および発光素子形成層Ｌ２などの詳細な構成について説明する。
【００５０】
画素駆動回路形成層Ｌ１には、画素駆動回路１４０を構成する薄膜トランジスタ１（駆動トランジスタＴｒ１および書込トランジスタＴｒ２）が形成されており、さらに、信号線１２０Ａおよび走査線１３０Ａも埋設されている。詳細には基板１１の上に、薄膜トランジスタ１および平坦化層３１がこの順に設けられている。平坦化層１３は、主に画素駆動回路形成層Ｌ１の表面を平坦化するために設けられるものであり、例えば、ポリイミドなどの絶縁性樹脂材料により形成されている。
【００５１】
発光素子形成層Ｌ２には、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂおよび素子分離膜３２と、それらを覆う封止層（図示せず）とが設けられている。有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、基板１１の側から、アノード電極としての第１電極４１、発光層を含む有機層４２およびカソード電極としての第２電極４３が各々順に積層されたものである。有機層４２は第１電極４１側から例えば正孔注入層、正孔輸送層、発光層および電子輸送層をこの順に有している。この発光層は素子毎に設けられたものでもよく（図７）、各素子に共通して設けられていてもよい（図示せず）。但し、発光層以外の層は、必要に応じて設ければよい。素子分離膜３２は絶縁材料からなり、各有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを素子毎に分離すると共に、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの発光領域を画定するためのものである。
【００５２】
このような表示装置９０は、テレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。
【００５３】
＜適用例２＞
図１０は、テレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル３１０およびフィルターガラス３２０を含む映像表示画面部３００を有しており、映像表示画面部３００が上記の表示装置９０により構成されている。
【００５４】
＜適用例３＞
図１１は、デジタルスチルカメラの外観を表したものである。このデジタルスチルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部４１０、表示部４２０、メニュースイッチ４３０およびシャッターボタン４４０を有しており、表示部４２０が上記の表示装置９０により構成されている。
【００５５】
＜適用例４＞
図１２は、ノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５１０，文字等の入力操作のためのキーボード５２０および画像を表示する表示部５３０を有しており、表示部５３０が上記の表示装置９０により構成されている。
【００５６】
＜適用例５＞
図１３は、ビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部６１０，この本体部６１０の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ６２０，撮影時のスタート／ストップスイッチ６３０および表示部６４０おり、表示部６４０が上記の表示装置９０により構成されている。
【００５７】
＜適用例６＞
図１４は、携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０，サブディスプレイ７５０，ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。このディスプレイ７４０あるいはサブディスプレイ７５０が上記の表示装置９０により構成されている。
【００５８】
以上、実施の形態および変形例を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である例えば、上記実施の形態等において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。
【００５９】
また、例えば、上記実施の形態等では、薄膜トランジスタ１，１Ａの構成を具体的に説明したが、薄膜トランジスタ１，１Ａが更に、他の層を備えていてもよい。
【００６０】
なお、本技術は以下のような構成をとることも可能である。
（１）ゲート電極と、前記ゲート電極に対向してチャネル領域を有する酸化物半導体膜と、少なくとも前記チャネル領域を覆うと共に光吸収性のアルミニウム低級酸化物（ＡｌXＯY、０＜Ｙ／Ｘ＜３／２）を含む保護膜とを備えた薄膜トランジスタ。
（２）前記アルミニウム低級酸化物は可視光に対して吸収性を有する前記（１）記載の薄膜トランジスタ。
（３）前記酸化物半導体膜に電気的に接続された一対のソース・ドレイン電極を備え、前記保護膜は、前記酸化物半導体膜側から第１保護膜および第２保護膜をこの順に有し、前記第２保護膜は前記チャネル領域および前記ソース・ドレイン電極を覆っている前記
（１）または（２）記載の薄膜トランジスタ。
（４）前記第１保護膜、第２保護膜のいずれか一方に前記アルミニウム低級酸化物を含む
前記（３）記載の薄膜トランジスタ。
（５）前記保護膜は前記アルミニウム低級酸化物からなる低級酸化層と前記アルミニウム低級酸化物以外の構成材料からなる絶縁層との積層構造を有する前記（１）乃至（４）のうちいずれか１つに記載の薄膜トランジスタ。
（６）前記絶縁層は、完全酸化状態のアルミニウム酸化物（Ａｌ2Ｏ3）を含む前記
（５）記載の薄膜トランジスタ。
（７）前記保護膜は前記酸化物半導体膜側から前記低級酸化層、前記絶縁層をこの順に有する前記（５）または（６）記載の薄膜トランジスタ。
（８）前記保護膜は前記酸化物半導体膜側から前記絶縁層、前記低級酸化層をこの順に有する前記（５）または（６）記載の薄膜トランジスタ。
（９）前記保護膜は一組の前記絶縁層の間に前記低級酸化層を有する前記（５）または
（６）記載の薄膜トランジスタ。
（１０）前記低級酸化層の厚みは５ｎｍ以上である前記（５）乃至（９）のうちいずれか１つに記載の薄膜トランジスタ。
（１１）前記第１保護膜および第２保護膜の両方に前記アルミニウム低級酸化物を含む前記（３）記載の薄膜トランジスタ。
（１２）ゲート電極上に前記ゲート電極に対向してチャネル領域を有する酸化物半導体膜を形成する工程と、少なくとも前記チャネル領域を覆う保護膜を、光吸収性のアルミニウム低級酸化物（ＡｌXＯY、０＜Ｙ／Ｘ＜３／２）を含有させて形成する工程とを含む薄  
膜トランジスタの製造方法。
（１３）前記保護膜を形成する工程では、酸素供給量を変化させて前記アルミニウム低級酸化物からなる低級酸化層および完全酸化状態のアルミニウム酸化物（Ａｌ2Ｏ3）を含  
む絶縁層を形成する前記（１２）記載の薄膜トランジスタの製造方法。
（１４）複数の素子と前記複数の素子を駆動するための薄膜トランジスタとを備え、前記薄膜トランジスタは、ゲート電極と、前記ゲート電極に対向してチャネル領域を有する酸化物半導体膜と、少なくとも前記チャネル領域を覆うと共に光吸収性のアルミニウム低級酸化物（ＡｌXＯY、０＜Ｙ／Ｘ＜３／２）を含む保護膜とを有する表示装置。
（１５）複数の素子と前記複数の素子を駆動するための薄膜トランジスタとを含む表示装置を備え、前記薄膜トランジスタは、ゲート電極と、前記ゲート電極に対向してチャネル領域を有する酸化物半導体膜と、少なくとも前記チャネル領域を覆うと共に光吸収性のアルミニウム低級酸化物（ＡｌXＯY、０＜Ｙ／Ｘ＜３／２）を含む保護膜とを有する電子  
機器。
【符号の説明】
【００６１】
１，１Ａ・・・薄膜トランジスタ、１１・・・基板、１２・・・ゲート電極、１３・・・ゲート絶縁膜、１４・・・半導体膜、１４Ｃ・・・チャネル領域、１５，２５・・・チャネル保護膜、１６Ａ，１６Ｂ・・・ソース・ドレイン電極、１７・・・表面保護膜、１７Ｌ，２５Ｌ・・・低級酸化層、１７Ｉ，２５Ｉ・・・絶縁層、９０・・・表示装置、１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ・・・有機発光素子、１１０・・・表示領域、１２０・・・信号線駆動回路、１３０・・・走査線駆動回路、１４０・・・画素駆動回路、Ｔｒ１・・・駆動トランジスタ、Ｔｒ２・・・書込トランジスタ、３１・・・平坦化層、３２・・・素子分離膜、４１・・・第１電極、４２・・・有機層、４３・・・第２電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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