Influence Hydrogen on Electrical Properties of Zinc Tin Oxide (ZTO) Thin-Film Transistor

【概要】 In-Ga-Zn-O(IGZO)に代表される非晶質酸化 物半導体は、高い電界効果移動度・大面積均一 性に優れることから、薄膜トランジスタ(TFT) のチャネル材料として期待されている[1]。し かしながら、レアメタル(In, Ga)は原産国が限 られ、埋蔵量も少ないため、価格高騰などの供 給リスクを抱えている。そこで、レアメタルフ リー材料である酸化亜鉛スズ(ZnSnO:ZTO)を チャネルに用いたTFTの作製を行った。また、 我々は、IGZO TFTにおいて、エッチストッパ ー(ES)層成膜条件により IGZO中の水素濃度が 変化し、TFT特性や信頼性が変化することを報 告している[2]。そこで、水素が、ZTO TFTの 特性に与える影響に関して研究を行った。 【実験】 本研究では Fig. 1に示す、ES層を有するボ トムゲート型 ZTO TFTを作製した。ES層には シラン(SiH4)・亜酸化窒素(N2O)・窒素(N2)を原 料ガスとした、プラズマ支援化学気相堆積 (PE-CVD)法により成膜した酸化シリコン (SiOx)膜を用いた。ZTOチャネル中での水素濃 度が TFT 特性に及ぼす影響を調べるため、ES 層成膜時の SiH4 ガス分圧(P[SiH4])を変化させ た TFTを作製し、特性評価を行った。