专利名称：：薄膜场效应晶体管和使用该薄膜场效应晶体管的显示器的利记博彩app
技术领域：
：本发明涉及一种薄膜场效应晶体管和使用该薄膜场效应晶体管的显示器。具体而言，本发明涉及一种在有源层中使用非晶氧化物半导体的薄膜场效应晶体管及使用该薄膜场效应晶体管的显示器。
背景技术：
：近年来，由于液晶和电致发光(EL)技术等的进步，平板显示器(FPD)已经投入实际使用。具体而言，由于可以利用通过施加电流而受激并发光的薄膜材料的有机电致发光器件(在下文中有时也称为"有机EL器件")由低电压获得高亮度光发射，所以在包括便携式电话显示器、个人数字助理(PDA)、计算机显示器、汽车的信息显示器、电视监视器和一般照明的很宽的领域中，都预计会有诸如器件厚度、重量和尺寸减小、节省能量等效果。这些FPD是由场效应薄膜晶体管(在下文中有时称为薄膜晶体管或TFT)的有源矩阵电路驱动的，所述场效应薄膜晶体管在设置于玻璃衬底上的有源层中使用了非晶硅薄膜或多晶硅薄膜。另一方面，还曾经尝试使用重量轻的柔性树脂代替玻璃衬底，以便实现更大的厚度减少、重量减轻以及这些FPD的击穿电阻的改善。然而，利用硅薄膜制造以上晶体管需要温度相对较高的热工艺，一般难以在热阻低的树脂衬底上直接形成薄膜。因此，一直在积极开发使用能够在低温下成膜的非晶氧化物，例如In-Ga-Zn-0系列非晶氧化物作为半导体薄膜的TFT(例如，参考日本专利申请公开(JP-A)No.2006-165529和IDW/AD，05pp.845-846(2005年12月6曰))。使用非晶氧化物半导体的TFT能够在室温下成膜且可以形成于膜上，因此，最近其作为膜(柔性)TFT的有源层材料而受到关注。具体而言，TokyoInstituteofTechnology的Hosono等人曾经报道过，即使在PEN衬底上，使用a-IGZO的TFT也具有大约10cm2/Vs的场效应迁移率，这高于玻璃衬底上的a-Si系列的TFT的场效应迁移率(例如参考NATURE,Vol432，pp.488-492(2004年11月25日))，并且这种TFT尤其是作为膜TFT受到了关注。然而，非晶氧化物半导体层容易导致氧缺陷，并具有如下问题，例如层随着成膜时的气氛而波动，由于成膜时的等离子体辐照等导致半导体特性变化，或在制造后的储藏期间性能波动。此外，存在非晶氧化物半导体层易于被构图用的酸性蚀刻剂腐蚀的问题，并且不能使用光刻构图工艺，因此高度精细的构图是困难的。作为解决这些问题的方法，据报道，可以通过例如提供非晶氧化物绝缘层作为保护层、在淀积工艺中严格控制氧浓度，进行控制以包括3.8X1019件/cm3或更多解吸气体作为热解吸频谱技术观察到氧气(例如参考JP-ANo.2008-166716)，从而抑制氧缺陷。还报道过，可以通过包括在具有1X10—3Pa或更低的引入氧分压的气氛中形成半导体层的第一工艺，以及在第一工艺之后在氧化气氛中进行热处理(在150°C到450°C下)的第二工艺来抑制氧缺陷，第二工艺是为了恢复在半导体层形成工艺中出现的氧缺陷(例如参考JP-ANo.2008-53356)。然而，由于这两种方法都需要严格控制氧缺陷控制中的工艺条件，工艺复杂且设备尺寸大，且不能将强烈热处理应用于使用膜(柔性)衬底的TFT。此外，构图工艺中的蚀刻剂阻力和制造之后半导体膜的存储稳定性问题仍然未得到解决。
发明内容鉴于以上情况做出了本发明，且本发明提供了一种薄膜场效应晶体管和使用该薄膜场效应晶体管的显示器。本发明的第一方面提供了一种薄膜场效应晶体管，包括其上至少有栅电极、栅极绝缘膜、有源层、源电极和漏电极的衬底，其中所述有源层为氧化物半导体层，在所述有源层和源电极或漏电极中至少一个之间提供电导率低于所述有源层电导率的电阻层，并在所述有源层和所述电阻层之间提供包括氧化物的中间层，所述氧化物中的元素与氧的结合力强于所述有源层中氧化物半导体中的元素与氧的结合力。将基于以下附图详细描述本发明的示范性实施例，其中-图1是示出了本发明中的TFT器件结构实施例的图案图；图2是示出了本发明中的TFT器件结构另一实施例的图案图；图3是示出了本发明中的TFT器件结构另一实施例的图案图；图4A是示出了通过剥离方法的源/漏电极构图工艺的图案图；图4B是示出了通过剥离方法的源/漏电极构图工艺的图案图；图4C是示出了通过剥离方法的源/漏电极构图工艺的图案图；图4D是示出了通过剥离方法的源/漏电极构图工艺的图案图；图4E是示出了通过剥离方法的源/漏电极构图工艺的图案图；图5A是示出了通过蚀刻方法的源/漏电极构图工艺的图案图；图5B是示出了通过蚀刻方法的源/漏电极构图工艺的图案图；图5C是示出了通过蚀刻方法的源/漏电极构图工艺的图案图；图5D是示出了通过蚀刻方法的源/漏电极构图工艺的图案图；图5E是示出了通过蚀刻方法的源/漏电极构图工艺的图案图；图5F是示出了通过蚀刻方法的源/漏电极构图工艺的图案图；图6A是示出了在本发明的TFT器件中通过刻蚀方法的源/漏电极构图工艺的图案图6B是示出了在本发明的TFT器件中通过刻蚀方法的源/漏电极构图工艺的图案图6C是示出了在本发明的TFT器件中通过刻蚀方法的源/漏电极构图工艺的图案图6D是示出了在本发明的TFT器件中通过刻蚀方法的源/漏电极构图工艺的图案图6E是示出了在本发明的TFT器件中通过刻蚀方法的源/漏电极构图工艺的图案图6F是示出了在本发明的TFT器件中通过刻蚀方法的源/漏电极构图工艺的图案图；图6G是示出了在本发明的TFT器件中通过刻蚀方法的源/漏电极构图工艺的图案图7是TFT的传输特性曲线的图案图，这是清楚揭示ON/OFF比的范例，其中横坐标轴表示栅极电压(Vg)，纵坐标轴表示Isd(源极/漏极之间的电流)；以及图8是TFT传输特性曲线的图案图，这是ON/OFF比难区分的范例。具体实施例方式使用非晶氧化物半导体的TFT能够在室温下成膜，且可以利用柔性塑料膜作为衬底来形成，因此，其作为膜(柔性)TFT的有源层材料而受到公众关注。在JP-ANo.2006-165529中公开了一种TFT，其利用In-Ga-Zn-0系列氧化物作为形成于PET上的半导体层(有源层)，从而具有10cm7Vs的场效应迁移率和超过103的0N/0FF比等性能。然而，在将这种TFT用于例如显示器的驱动电路中时，考虑到迁移率和0N/0FF比，性能仍不足以激励驱动电路。在现有技术中，一直必需要使有源层中的电子载流子浓度小于1018/cm3，以减小OFF电流。这种情况的原因在于，由于用于有源层中的非晶氧化物半导体的电子迁移率容易随着电子载流子浓度降低而降低，因此难以形成在良好的OFF特性和高迁移率之间实现协调的TFT。此外，一直需要通过控制因为氧缺陷导致的TFT性能波动、具有充分的蚀刻剂阻力以及能够通过光刻和蚀刻进行高度去除构图来获得具有稳定性能的TFT。本发明人认真地研究以发现能够提高场效应迁移率并改善0N/0FF比的TFT。结果发现，可以通过一种包括其上至少有栅电极、栅极绝缘膜、有源层、源电极和漏电极的衬底的薄膜场效应晶体管来解决这些问题，其中有源层为氧化物半导体层，在有源层和源电极与漏电极的至少一个之间提供电导率低于有源层的电阻层，在有源层和电阻层之间提供包含氧化物的中间层，包含在所述氧化物中的元素物质与氧的结合力强于有源层中的氧化物半导体中的元素与氧的结合力。就这样实现了本发明。1.薄膜场效应晶体管7薄膜场效应晶体管是一种至少按次序具有栅电极、栅极绝缘膜、有源层、源电极和漏电极的有源器件，其具有向栅电极施加电压，控制流到有源层的电流并在源电极和漏电极之间切换电流的功能。作为TFT的结构，可以形成交错结构或反交错结构。本发明的薄膜场效应晶体管是包括其上至少有栅电极、栅极绝缘膜、有源层、源电极和漏电极的衬底的薄膜场效应晶体管，其中有源层为氧化物半导体层，在有源层和源电极或漏电极中至少一个之间提供电导率低于有源层电导率的电阻层，并在有源层和电阻层之间提供包括氧化物的中间层，该氧化物中的元素与氧的结合力强于有源层中氧化物半导体中的元素与氧的结合力。优选地，中间层还包含氧化物半导体。包含与中间层中所含氧的结合力强的元素物质的氧化物优选是包含从Ba、Ca、Ti、Fe、Ga、Mg、Al、Ge和Si构成的组中选择的至少一种元素的氧化物。有源层的电导率优选为10—4Scm—1或更大且小于lCfScm—1,有源层的电导率与电阻层的电导率之比(有源层的电导率/电阻层的电导率)从lO^lj101。。有源层的电导率更优选为10—'Scm—'或更大且小于102Scm—、有源层的电导率与电阻层的电导率之比(有源层的电导率/电阻层的电导率)更优选为102到101。，更优选为从102到108。有源层的氧化物优选为非晶氧化物。电阻层优选包括氧化物半导体。电阻层的氧化物半导体更优选为非晶氧化物。中间层的氧化物优选为非晶氧化物。如果有源层的电导率低于1(TScm—'，不能获得高的场效应迁移率，而当其高于102Scnf'时，OFF电流增大，从而不能获得良好的0N/0FF比，这不是优选的。在有源层的电导率与电阻层的电导率之比(有源层的电导率/电阻层的电导率)低于10'时，0N/0FF比变得更小，因此不是优选的，而如果其超过101。，会降低耐久性，这不是优选的。从操作稳定性的角度来说，有源层的厚度优选比电阻层的厚度大。有源层是电流沿源-漏电极方向流动的部分，因此，如果厚度不够大，有可能出现耐久性劣化和成品率降低的现象。因此，优选有源层比电阻层更厚。更优选地，有源层厚度与电阻层厚度之比(有源层厚度/电阻层厚度)大于1和100或更小，更优选地大于1和10或更小。此外，作为另一个实施例，还优选电阻层和有源层之间的电导率连续变化。优选地，有源层和电阻层的氧化物半导体包含从In、Ga和Zn或其合成氧化物构成的组中选择的至少一种。更优选地，氧化物半导体包含In和Zn，电阻层中Zn和In的组分比(Zn与In的比例，表示为Zn/In)大于有源层的Zn/In比。优选地，电阻层的Zn/In比要比有源层的Zn/In比大3%或更多，更优选地大10%或更多。衬底优选为柔性树脂衬底。，1)结构接下来，将参考附图解释本发明的薄膜场效应晶体管的结构。图1示出了本发明的薄膜场效应晶体管的视图，这是示出了反交错结构范例的图案图。当衬底1是诸如塑料膜的柔性衬底时，将绝缘层(未示出)设置于衬底1的一个表面上，在提供源电极7-1和漏电极7-2的表面上层叠栅电极2、栅极绝缘膜3、有源层4、中间层5和电阻层6。在上述构造中，在形成中间层5之后，在中间层5上形成电阻层6。因此，在电阻层的成膜过程中或当时的气体成分中，有源层4未直接暴露于等离子体辐照。中间层5的构成材料是包含与氧的结合力强于有源层4中的氧化物半导体中的元素与氧的结合力的元素的氧化物，该材料对氧化、氧原子侵入膜中、还原等都很稳定，并具有抑制由于形成电阻层并由此改变半导体特性时的条件而导致的氧缺陷变化的功能。这些抑制效应还作用于后继的源电极和漏电极的成膜工艺，从而稳定地保持了有源层的半导体特性。有源层4与栅极绝缘膜3相邻，电阻层6与源电极7-1和漏电极7-2接触。确定有源层4和电阻层6的组分，使得在未向栅电极施加电压的状态下，有源层4的电导率大于电阻层6的电导率。这里，在有源层中使用如JP-ANo.2006-165529中公开的氧化物半导体，例如In-Ga-Zn-0系列氧化物半导体。众所周知，电子载流子浓度越高，电子迁移率越高。亦即，电导率越高，电子迁移率越高。根据本发明的薄膜场效应晶体管的结构，在向栅电极施加电压ON的状态下，充当沟道的有源层4具有大电导率，晶体管的场效应迁移率高，结果可以获得高的ON电流。在OFF和高电阻的状态下，电阻层6的电导率小，从而保持OFF电流低，因此，显著地改善了0N/0FF比特性。在没有电阻层的常规结构中，必需要降低有源层的载流子浓度以便减小0FF电流。为了获得良好的0N/0FF比，JP-ANo.2006-165529披露，使电子载流子浓度小于1018/Cm3，更优选地小于107cm3，以降低有源层的非晶氧化物半导体的电导率。然而，如图2所示，在JP-ANo.2006-165529中，对于In-Ga-Zn-0系列氧化物半导体而言，当降低电子载流子浓度时，膜的电子迁移率减小。因此，不能获得10cm2/Vs或更高的TFT场效应迁移率，因此不能获得足够大的0N电流，不能获得足够好的0N/0FF比特性。此外，在增大有源层氧化物半导体的电子载流子浓度以提高膜的电子迁移率时，有源层的电导率增大，0FF电流升高，0N/0FF比特性变坏。图2是示出了本发明的薄膜场效应晶体管结构另一实施例的图案图；在栅极绝缘膜13上形成有源层14和中间层15，通过构图提供源电极17-1和漏电极17-2，在源电极17-1和漏电极17-2之间形成沟道的区域中设置电阻层16。注意，图2中的符号11表示衬底，符号12表示栅电极。在这种结构中，在形成中间层15之后，在中间层15上形成源电极和漏电极。因此，在源电极和漏电极的成膜过程中或在当时的气体成分中，有源层14未直接暴露于等离子体辐照。中间层15的构成材料是包含与氧的结合力强于有源层14中的氧化物半导体中的元素与氧的结合力的元素的氧化物，该材料对氧化、氧原子侵入膜中、还原等都很稳定，并具有抑制由于形成有源层之后并由此改变半导体特性时的工艺条件而导致的氧缺陷变化的功能。这些抑制效应还作用于后继的源电极和漏电极的成膜工艺，从而稳定地保持了有源层的半导体特性。此外，中间层15对光刻法使用的蚀刻剂执行阻挡层的功能，并具有防止有源层被蚀刻剂腐蚀的效果。因此，可以通过光刻方法实现源电极和漏电极的构图，且高度精细的构图成为可能。在图2的构成中，在向栅电极12施加电压以形成沟道和0N状态时，由于充当沟道的有源层14具有大电导率，晶体管的场效应迁移率变高，结果可以获得高的ON电流。在未向栅电极施加电压且未形成沟道的0FF状态下，通过在源电极17-1、漏电极17-2和有源层14之间介入具有大电阻的电阻层16使0FF电流维持低值，因此，显著地改善了0N/0FF比特性。图3是本发明的薄膜场效应晶体管另一结构的图案图，示出了反交错结构范例。在栅极绝缘膜23上形成有源层24，通过构图提供源电极27-1和漏电极27-2，在源电极27-1和漏电极27-2之间形成沟道的区域中设置电阻层26。注意，图3的符号21表示衬底。在这种构造中，在形成中间层25之后，在中间层25上形成电阻层26。因此，在电阻层26的成膜过程中或当时的气体成分中，有源层24未直接暴露于等离子体辐照。中间层25的构成材料是包含与氧的结合力强于有源层24中的氧化物半导体中的元素与氧的结合力的元素的氧化物，该材料对氧化、氧原子侵入膜中、还原等都很稳定，并具有抑制由于形成电阻层并由此改变半导体特性时的条件而导致的氧缺陷变化的功能。在向栅电极施加电压以形成沟道和0N状态时，由于充当沟道的有源层24具有大电导率，晶体管的场效应迁移率变高，结果可以获得高的0N电流。在未向栅电极施加电压且未形成沟道的OFF状态下，通过在源电极27-1和漏电极27-2之间介入具有大电阻的电阻层26使OFF电流维持低值，因此，显著地改善了0N/0FF比特性。2)电导率下面将解释本发明中的有源层和电阻层的氧化物半导体的电导率。电导率是表示材料导电容易度的物理特性值，利用材料载流子浓度n、基本电荷量e和载流子迁移率由以下表达式表示材料的电导率C7:ct=ne(i当氧化物半导体是n型半导体时，载流子为电子，载流子浓度表示电子载流子的浓度，载流子迁移率表示电子迁移率。类似地，当氧化物半导体为P型半导体时，载流子为空穴，载流子浓度表示空穴载流子浓度，载流子迁移率表示空穴迁移率。顺便提一下，可以通过空穴测量得到材料的载流子浓度和载流子迁移率。〈得到电导率的方法>可以通过测量厚度已知的膜的薄层电阻来得到膜的电导率。半导体的电导率随着温度波动。本发明的电导率给出的是在室温下(20°C)的电导率。3)栅极绝缘膜作为栅极绝缘膜，可以使用诸如Si02、Si队、SiON、A1203、Y203、Ta205、Hf02等绝缘体或包含这些化合物的至少两种或更多种的液晶化合物。此外，还可以将诸如聚酰亚胺的聚合物绝缘体用作栅极绝缘膜。栅极绝缘膜的厚度优选为10nm到1000nm。栅极绝缘膜的厚度必需要厚到一定程度，以减小泄漏电流并增加电压电阻。然而，增加栅极绝缘膜的厚度导致TFT驱动电压的增大。厚度优选为100nm到200nm。当栅极绝缘膜是聚合物绝缘体时，厚度更优选为0.5Pm到5um。具体而言，在把诸如Hf02的具有高介电常数的绝缘体用作栅极绝缘膜时，即使加大厚度时也能够以低电压驱动TFT，因此特别优选这种材料。4)有源层，电阻层优选在本发明中使用的有源层和电阻层中使用氧化物半导体，更优选为非晶氧化物半导体。由于氧化物半导体，尤其是非晶氧化物半导体能够在低温下成膜，因此可以在诸如塑料的具有柔性的树脂衬底上形成它们。能够在低温下形成的非晶氧化物半导体例如是如JP-ANo.2006-165529公开的含有In的氧化物、含有In和Zn的氧化物以及含有In、Ga和Zn的氧化物，作为组分结构，公知优选那些含有InGa03(Zn0)(m为小于6的自然数)的结构。这些是载流子为电子的n型半导体。当然可以在有源层和电阻层中使用诸如ZnO、RH203、CuGa02和SrCu202的p型氧化物半导体。具体而言，用于本发明的非晶氧化物半导体包括In-Ga-Zn-0，优选具有晶态InGa03(ZnO)(m为小于6的自然数)组分的非晶氧化物半导体。更优选为InGaZn04。作为这种组分的非晶氧化物半导体的特性，电子迁移率易于随着电导率增大而增大。如JP-ANo.2006-165529中所披露的，在膜形成期间可以通过氧分压控制电导率。当然，不仅可以将氧化物半导体，而且可以将无机半导体，例如Si、苯、聚噻吩等、碳纳米管等应用于有源层和电阻层。〈有源层和电阻层的电导率〉本发明中的有源层与栅极绝缘膜相邻，并比与源电极和漏电极接触的电阻层具有更高电导率。有源层的电导率与电阻层的电导率之比(有源层的电导率/电阻层的电导率)优选为W或更大且10"或更小，更优选为102或更大到101()或更小，更优选为从102或更大到108或更小。有源层的电导率优选为1(TScm—'或更大且小于102Scm—'，更优选为lO^Scm—'或更大且小于102Scm—、电阻层的电导率优选为10—2Scm—'或更小，更优选为10—9Sci^或更大且为1(TScn^或更小。〈有源层和电阻层的膜厚度〉有源层的厚度优选为lnm到500nm，更优选为5nm到200訓，更优选为10nm到100nm。电阻层的厚度优选为lnm到100nm，更优选为2nm到80nin，更优选为5nm到50nm。在本发明中，优选有源层的厚度比电阻层的厚度大。更优选地，有源层厚度/电阻层厚度之比大于1和100或更小，更优选地大于1和10或更小。当有源层厚度/电阻层厚度之比为l或更小时，与电阻层相比，电流流经的有源层更薄，因此在施加电流时的耐久性方面不优选这样，而当比例大于100时，电阻层的效果不够，ON/OFF比变小，因此不优选。使用以上构造的有源层和电阻层，可以利用具有10cm7(V.sec)或更高的高迁移率的TFT实现0N/0FF比为106或更高的晶体管特性。〈电导率的调节方法〉当有源层和电阻层为氧化物半导体时，可以按照如下方法调节电导率。(1)通过氧缺陷调节众所周知，在氧化物半导体中，在制造氧缺陷时，产生载流子电子且电导率变大。因此，能够通过调节氧缺陷的量来控制氧化物半导体的电导率。作为控制氧缺陷的量的具体方法，例示了形成膜期间的氧分压以及形成膜之后的氧浓度和后期处理的处理时间。这里，后期处理具体表示在100。C或更高温度下的热处理、在氧等离子体中处理和uv臭氧处理。在这些处理中，考虑到生产能力，优选在形成膜期间调节氧分压的方法。在JP-ANo.2006-165529中公开了可以通过调节形成膜期间的氧分压来控制氧化物半导体的电导率，可以将这种方法用于本发明中。(2)通过组分比进行调节众所周知，通过改变氧化物半导体的金属组分比，电导率会变化。例如，在JP-ANo.2006-165529中披露了在InGaZn卜xMgx04中，当Mg的比例增大B寸，电导率变小。此夕卜，据报道，在氧化物(InA)n(Zn0),中，在Zn/In的比例为10%或更高时，随着Zn比例的增加电导率变小("TomeiDodenmakunoShin-TenkaiII(NewDevelopmentofTransparentConductiveFilmII〃)，pp.34-35，CMCPublishingCo.，Ltd.)。作为改变组分比的具体方法，例如，可以在溅射成膜方法中使用组分比不同的目标。或者，可以通过用超复数目标进行共同溅射并逐个调节溅射速率来改变组分比。(3)通过杂质进行调节在JP-ANo.2006-165529中披露，通过向氧化物半导体中添加诸如Li、Na、Mn、Ni、Pd、Cu、Cd、C、N或P的元素作为杂质，可以降低电子载流子浓度，亦即，可以使电导率小。作为添加杂质的方法，有一种共同淀积氧化物半导体和杂质元素的方法，以及向已形成的氧化物半导体膜掺杂杂质元素离子的方法。(4)通过氧化物半导体材料进行调节在以上方法(l)到(3)中，已经描述了在同样的氧化物半导体中调节电导率的方法，但是，当然能够通过改变氧化物半导体材料来改变电导率。例如，众所周知，与111203系列氧化物半导体相比，Sn02系列氧化物半导体一般电导率更低。通过象这样改变氧化物半导体材料，可以调节电导率。作为电导率特别小的氧化物材料，已知有诸如A1203、Ga203、Zr02、Y203、Ta203、Mg0和Hf03的氧化物绝缘体材料，也可以使用这些材料。作为调节电导率的方法，可以单独使用以上方法(1)到(4)，或者可以组合使用这些方法。〈有源层和电阻层的形成方法〉用溅射方法。例如，根据RF磁控溅射方法控制真空度和氧流量来形成膜。氧流量越大，可以使电导率越小。可以通过公知的X射线衍射法确认所形成的膜是非晶体膜。此外，可以利用轮廓测定仪根据表面形状测量方法得到膜厚度。可以根据RBS(卢瑟福背散射)分析得到组分比。5)中间层本发明的中间层包含氧化物，该氧化物含有与氧的结合力强于有源层中的氧化物半导体中的元素与氧的结合力的元素。金属元素和氧的结合力是一个明确的物理值，在Photo-ElectronMaterial-No.166Committee编辑的JapanSocietyforthePromotionofScience汇编的"TechniquesofTransparentConductiveFilms"p.100中，OhmshaLtd.，禾口MasahiroHir謂发表的"TransparentOxides"中，以及由CMCPublishingCo.,Ltd出版的由HideoHosono编辑的"TransparentOxideFunctionalMaterialsandApplicationThereof"p.104中将其定义为与氧的结合能。本发明的中间层设置于有源层和电阻层之间。根据TFT器件的构造，电阻层的成膜过程紧随有源层的成膜，或者源电极和漏电极的成膜过程，在任何过程中使用诸如RF磁控溅射方法的成膜方法，在成膜时间利用等离子体辐照其上形成了膜的表面，且在各种氧分压气氛下执行这些过程。由于膜包括氧化物半导体，具体而言包括非晶氧化物半导体，在暴露于这些条件下时表面上的氧缺陷随着条件而减少或增加，显著影响了半导体的特性。由于与氧有强结合力，本发明的包含与氧具有更强结合力的元素的氧化物的中间层不受溅射工艺的影响，并稳定地维持与氧的强结合力，因此中间层能够防止影响到下层的有源层。因此，中间层具有稳定维持有源层的半导体特性的效果。含有比有源层中的氧化物半导体中的元素与氧的结合力更强的与氧结合力的元素的氧化物优选为包含从Ba、Ca、Ti、Fe、Ga、Mg、Al、Ge和Si15构成的组中选择的至少一中元素的氧化物，更优选为包含从Ga、Mg、Al和Si构成的组选择的至少一种元素的氧化物，更优选为包含Ga或Mg的氧化物。作为包含比有源层中的氧化物半导体中的元素与氧的结合力具有更强的与氧的结合力的元素的氧化物的具体范例，例示了以下氧化物，但本发明不限于这些氧化物亦即，Ba0、Ca0、Ti02、Fe203、Ga203、MgO、A1203、Si02、SiO禾tlGeO。作为包含比有源层中的氧化物半导体中的元素与氧的结合力具有更强的与氧的结合力的元素的氧化物，除了上述那些氧化物之外，可以使用由Photo-ElectronMaterial-No.166Committee编辑的J印anSocietyforthePromotionofScience编辑的"TechniquesofTransparentConductiveFilms"、0hmshaLtd.禾口MasahiroHirano发表的"TransparentOxides"、由HideoHosono编辑，由CMCPublishingCo.,Ltd.出版的"TransparentOxideFunctionalMaterialsandApplicationThereof"中描述的氧化物。优选本发明中的中间层还包含氧化物半导体。作为用于中间层中的氧化物半导体，可以使用上文例示的作为有源层中使用的氧化物半导体的氧化物半导体。用于中间层中的氧化物半导体可以与用于有源层中的材料相同或不同。此外，作为用于中间层中的氧化物半导体，可以使用上文例示的作为电阻层中使用的氧化物半导体的氧化物半导体。用于中间层中的氧化物半导体可以与用于电阻层中的材料相同或不同。氧化物半导体与中间层中包含与有源层中氧化物半导体中的元素与氧的结合力相比具有更强与氧的结合力的元素的氧化物的含量比(氧化物半导体/与有源层中氧化物半导体中的元素与氧的结合力相比具有更强与氧的结合力的元素的氧化物)优选为5/95到95/5的体积比，更优选为10/90到90/10，更优选为20/80到80/20。当比例小于5/95时，由于有源层中氧化物半导体材料的比例小，包含具有与氧的更强结合力的元素的氧化物的成膜损伤直接带给了有源层，这种情况不是优选的，而当比例超过95/5时，构成中间层的氧化物半导体材料接近构成有源层的氧化物半导体材料的结构，中间层的效果减弱，这种情况不是优选的。例如，当氧化物半导体为IGZ0，与有源层中氧化物半导体中的元素与氧的结合力相比具有更强与氧结合力的元素的氧化物为GaA时，如果氧化物半导体/与有源层中氧化物半导体中的元素与氧的结合力相比具有更强与氧的结合力的元素的氧化物之比为5/95到95/5的体积比，要获得的In和Ga的原子比从2%/95%到46V54%。本发明中中间层的厚度优选为lnm到200腦，更优选为2nm到100nm，更优选为3nm到50nm。对于中间层而言不到lnm的厚度较薄，有源层受到电阻层的成膜时间影响，从而不优选，而当其超过200nm时，从源和漏电极到有源层的距离在物理上过大，不利于施加电流。至于本发明中有源层和中间层之间的相对关系，有源层的厚度大于中间层的厚度。更优选地，有源层厚度/中间层厚度之比从0.1到100，更优选为从1到10。当有源层厚度/中间层厚度之比为0.1或更小时，与中间层相比，电流流经的有源层更薄，因此在施加电流时的耐久性方面不优选这样，而当比例超过100时，与有源层的优选厚度相比中间层厚度较薄，结果在成膜时防止损伤不够，因此不优选。6)栅电极作为本发明中的栅电极，例如，优选例示的有诸如Al、Mo、Cr、Ta、Ti、Au、Ag等金属，诸如A1-Nd、APC等合金，诸如氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等金属氧化物导电膜，诸如聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯等有机导电化合物及其混合物。栅电极的厚度优选从10nm到1000nm，更优选从20nm到500皿，更优选从40nm到100nm。栅电极的成膜方法不受限制。考虑到与材料的适用性，可以按照从诸如打印方法、涂敷方法等湿法，诸如真空淀积法、溅射方法、离子镀方法等物理方法以及诸如CVD方法、等离子体CVD方法等化学方法中选择的任意方法在衬底上形成栅电极。例如，在选择ITO时，可以按照直流或高频溅射方法、真空淀积法或离子镀方法形成栅电极。在将有机导电化合物选7)源电极和漏电极作为本发明中的源电极和漏电极的材料，例如，优选例示的有诸如A1、Mo、Cr、Ta、Ti、Au、Ag等金属，诸如A1-Nd、APC等合金，诸如氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(IT0)、氧化铟锌(IZO)等金属氧化物导电膜，诸如聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯等有机导电化合物及其混合物。源电极和漏电极的厚度优选从10nm到1000nm，更优选从20nm到500nm，更优选从40nm到100nm。作为源电极和漏电极的构图方法，可以使用常规已知的各种方法。例如，已知有将光刻法与蚀刻结合的方法、将光刻法与剥离法结合的方法，借助金属掩模的方法以及印刷和喷墨方法。为了形成精细图案，优选使用将光刻法与蚀刻法结合的方法以及将光刻法与剥离法结合的方法。在图4中典型地示出了通过光刻法和剥离法构图的过程。(图4A)在衬底上提供栅电极和栅极绝缘膜，在其上(图4B)通过溅射淀积法形成氧化物半导体层作为有源层。(图4C)通过光刻法在其上提供抗蚀剂图案。接下来，(图4D)，在整个表面上形成源/漏电极膜。在这一过程中也使用溅射方法。最后，(图4E)，利用碱性溶液等溶解抗蚀剂，并利用抗蚀剂除去对应区域处的源/漏电极。结果，在其余部分形成源电极和漏电极。从以上解释可以明了，对于剥离方法而言，在形成源/漏电极膜的过程中，利用抗蚀剂保护有源层的沟道形成区。然而，对于构图方法而言，除去抗蚀剂的末端保持原来的样子，因此末端的形状不均匀，在形成高度精细图案方面有限制。另一方面，在通过图5中所示的光刻法和蚀刻法进行构图过程时，类似于剥离法(图5A)，在衬底上提供栅电极和栅极绝缘膜，在其上(图5B)已经形成有源层，(图5C)通过溅射淀积法在整个表面上形成源/漏电极膜。(图5D)通过光刻法在其上提供抗蚀剂图案。接下来，(图5E)，利用蚀刻剂溶解未受抗蚀剂保护处的源/漏电极膜并除去它们。最后，(图5F)利用碱性溶液等溶解抗蚀剂。结果，形成源电极和漏电极。从以上解释可以明了，在通过蚀刻法构图时至少存在两个问题。第一个问题是在源/漏电极膜形成过程中有源层被损伤(图5C)，因此半导体的特性劣化。第二个问题在于，在蚀刻过程中对源/漏电极膜进行蚀刻之后，难以避免有源层与蚀刻剂接触。原因在于，由于和源/漏电极材料的IT0或Al相比氧化物半导体的蚀刻速率一般较快，如果在源/漏电极的蚀刻条件下使氧化物半导体与蚀刻剂接触，氧化物半导体很快被腐蚀。本发明的中间层可以同时解决这两个问题。艮口，如图6所示，在源/漏电极膜的成膜过程(图6D)中，由于有源层的表面受到中间层保护，因此有源层未受到等离子体辐照等损伤。此外，在蚀刻过程(图6F)中，即使在源/漏电极膜已经受到蚀刻之后，有源层也被中间层隔离开。因此，有源层未直接与蚀刻剂接触。因此，根据本发明，可以采用利用光刻法和蚀刻的构图方法，因此高度精细构图是可能的。8)衬底本发明中使用的衬底不受特别限制，例如，例示的有诸如YSZ(钇稳定的二氧化锆)、玻璃等无机材料和有机材料，有机材料例如是合成树脂，例如聚脂(如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二酸乙二醇酯等)、聚苯乙稀、聚碳酸酯、聚醚砜、聚烯丙酯、烯丙基二甘醇碳酸酯、聚酰亚胺、聚环烯JS、降冰片烯树脂、聚(氯三氟乙烯)等。从热阻、尺寸稳定性、耐溶剂性、电绝缘性、可加工性、低空气磁导率和低吸湿率方面有机材料都很优异，因此它们是优选的。在本发明中尤其优选使用柔性衬底。作为用作柔性衬底的材料，优选透射率高的有机塑料膜，可以使用诸如聚脂、聚苯乙稀、聚碳酸酯、聚醚砜、聚烯丙酯、聚酰亚胺、聚环烯j:圣、降冰片烯树脂、聚(氯三氟乙烯)等塑料膜，聚脂例如为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二酸乙二醇酯等。此外，在绝缘性不够时，还优选在膜状态塑料衬底上提供绝缘层、用于防止含水率和氧气渗入的气体阻挡层以及用于改善膜状态塑料衬底的平坦度并粘附到电极和有源层的底涂层。柔性衬底的厚度优选从50um到500!xm。当柔性衬底的厚度小于50um时，衬底本身难以保持充分的平坦度。当柔性衬底的厚度超过500um时，难以自由弯折衬底自身，亦即，衬底缺乏柔性。9)保护性绝缘膜如必要的话，可以在TFT上提供保护性绝缘膜。保护性绝缘膜的目的是保护有源层或电阻层的半导体层，使其不被大气空气劣化，或者与形成于TFT上的电子器件绝缘。作为保护性绝缘膜的具体范例，例示了金属氧化物，例如Mg0、SiO、Si02、A1203、Ge0、Ni0、CaO、BaO、Fe203、Y203、風等,金属氮化物，例如SiNx、SiN,0y等，金属氟化物，例如MgF2、LiF、A1F3、CaF2等，聚乙烯、聚丙稀，聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、聚脲、聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚二氯二氟乙烯、氯三氟乙烯和二氯二氟乙烯的共聚物、通过四氟乙烯和包含至少一种共聚单体的单体混合物共聚合而获得的共聚物、共聚物主链中具有环状结构的含氟共聚物、水吸收系数为1%或更高的吸水材料以及水吸收系数为0.1%或更低的防水材料。形成保护性绝缘膜的方法不受特别限制。例如，可以使用真空淀积法、溅射方法、反应溅射方法、MBE(分子束外延)方法、簇离子束方法、离子镀方法、等离子体聚合方法(高频激励离子镀方法)、等离子体CVD方法、激光CVD方法、热CVD方法、气体源CVD方法、涂敷法、印刷法和转印法。10)后期处理如必要的话，可以进行热处理作为TFT的后期处理。热处理是在大气空气或氮气中在IO(TC或更高温度下执行的。可以在形成半导体层之后或可以在TFT制造工艺的最后执行热处理。通过执行热处理，可以限制TFT特性的面内分散并改善驱动稳定性。2.显示器本发明的场效应薄膜晶体管优选用于使用液晶和EL元件的图像显示器，尤其是平板显示器(FPD)中，更优选用于使用诸如有机塑料膜的柔性基板的柔性显示器中。由于本发明的场效应薄膜晶体管的场效应迁移率高，因此最优选将其用于使用有机EL元件的显示器和柔性有机EL显示器中。3.有机EL元件除了发光层之外，本发明中的有机EL元件可以具有常规已知的有机化合物层，例如空穴传输层、电子传输层、阻挡层、电子注入层和空穴注入层。在下文中将详细描述本发明的有机电致发光元件。1)层结构<电极〉本发明的有机电致发光元件的电极对中的至少一个为透明电极，另一个为背板。背板可以是透明的或不透明的。〈有机化合物层的结构〉有机化合物层的层结构不受特别限制，可以根据有机电致发光元件的用途或其目的适当进行选择。优选地，有机化合物层形成于透明电极或背板上。在这种情况下，有机化合物层形成于透明电极或背板的前表面或后表面上。有机化合物层的形状、尺寸、厚度和其他因素不受特别限制，可以根据目的适当选择。层结构的具体范例包括以下。但是，在本发明中，层结构不限于这些结构。1.阳极/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极2.阳极/空穴传输层/发光层/阻挡层/电子传输层/阴极3.阳极/空穴传输层/发光层/阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极4.阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/阻挡层/电子传输层/阴极5.阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极下文将详细描述每一层。2)空穴传输层本发明中使用的空穴传输层包括空穴传输材料。作为空穴传输材料，可以使用具有传输空穴的功能和阻挡从阴极注入的电子的功能中任一种功能的材料，没有任何特别限制。本发明中使用的空穴传输材料可以是低分子量空穴传输材料和高分子量空穴传输材料中的任一种。本发明中使用的空穴传输材料的具体范例包括以下材料咔唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基垸衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、氨基置换查耳酮衍生物、苯乙烯蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、均二苯乙烯衍生物、硅氮烷衍生物、芳香叔胺化合物、苯乙烯胺化合物、芳香二亚甲基化合物、卟啉化合物、聚硅垸化合物、聚(N-乙烯基咔唑)衍生物、导电聚合物或低聚物，例如苯胺共聚物、噻吩低聚物和聚噻吩、聚噻吩衍生物、聚亚苯基衍生物、聚亚苯基亚乙烯基衍生物、聚芴衍生物和其他聚合物化合物。这些材料可以单独使用或其两种或更多种结合使用。空穴传输层的厚度优选为lnm到200nm，更优选为5nm到100nm。3)空穴注入层在本发明中，可以在空穴传输层和阳极之间形成空穴注入层。空穴注入层是使得从阳极向空穴传输层注入空穴容易的层。具体而言，优选使用上述各种空穴传输材料中具有小电离能的材料。材料的范例包括酞菁化合物、卟啉化合物和星爆式三芳基胺化合物。可以优选使用这些材料。空穴注入层的膜厚度优选为lnm到300nm。4)发光层本发明中使用的发光层包括至少一种发光材料，可以包含空穴传输材料、电子传输材料，如果必要可以包括基质材料。本发明中使用的发光材料不受特别限制，可以是荧光发光材料和磷光发光材料的任一种。从发光效率的角度看，磷光发光材料是优选的。荧光发光材料的范例包括苯唑衍生物、苯咪唑衍生物、苯噻唑衍生物、苯乙烯基苯衍生物、聚苯衍生物、二苯基丁二烯衍生物、四苯基丁二烯衍生物、萘二甲酰亚胺衍生物、邻吡喃酮衍生物、二萘嵌苯衍生物、紫环酮衍生物、恶二唑衍生物、醛连氮衍生物、吡咯嗪衍生物、环戊二烯衍生物、二苯乙烯基蒽衍生物、喹吖啶酮衍生物、吡咯嘧啶衍生物、噻重氮嘧啶衍生物、苯乙烯胺衍生物、芳香二甲基亚基化合物、各种金属复合物(其典型范例包括8-喹啉衍生物的金属复合物或稀土元素复合物)和聚合化合物(例如聚噻吩衍生物、聚苯撑衍生物、聚亚苯基亚乙烯基衍生物和聚芴衍生物)。这些材料可以单独使用或其两种或更多种结合使用。磷光发光材料不受特别限制，优选为原金属金属复合物或卟啉复合物。上述原金属金属复合物是"Organicmetalchemistry-basicandapplication—"p.150，p.232禾口"Photochemistryandphotophysicsofcoordinationcompounds"p.71到77，p.135到146中提到的化合物组的总称，前者由AkioYamamoto编写，ShokaboPublishingCo.，Lt.，出版(1982年出版)，后者由H.Yersin编写，Springer-Verlag等出版(1987年出版)。在获得高的亮度和优异发光效率方面，在发光层中将原金属金属复合物用作发光材料是有利的。可以使用各种配位体来形成上述原金属金属复合物，在上述文章中描述了其范例。在它们之中，配位体的优选范例包括2-苯基吡啶衍生物、7，8-苯并喹啉衍生物、2-(2-噻吩基)吡啶衍生物、2-(l-萘基)吡啶衍生物、2-苯基喹啉衍生物等。根据需要，这些衍生物可以有其替代品。此外，除上述配位体之外，上述原金属金属复合物可以具有另一种配位体。可以通过诸如以下文献中提到的各种公知方法合成本发明中使用的原金属金属复合物InorgChem.,vol.30，p.l685(1991);InorgChem"vol.27，p.3464(1988);InorgChem.,vol.33，p.545(1994);Inorg.Chim.Acta，vol.l81,p.245(1991);J.Organomet.Chem"vol.335,p.293(1987);J.Am.Chem.Soc.vol.l07，p.l431(1985);等等。在上述原金属复合物中，为了改善发光效率，优选在本发明中使用通过三线态激子提供光发射的化合物。此外，在卟啉复合物中，优选卟啉铂复合物。可以单独使用或组合其两种或更多种来使用磷光发光材料。可以将一种或多种荧光发光材料和一种或多种磷光发光材料一起使用。基质材料是一种具有将能量从其受激状态移至荧光发光材料或磷光发光材料以便使荧光或磷光发光材料发光的功能的材料。如果材料是能够将能量从其激子移动到发光材料的化合物，基质材料就不受特别限制，且可以根据电致发光元件的目的适当选择。其具体范例包括咔唑衍生物、三唑衍生物、恶唑衍生物、恶二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、氨基替换的查耳酮衍生物、苯乙烯蒽衍生物、芴酮衍生物、hydorazone衍生物、stylbene衍生物、硅氮垸衍生物、芳香叔胺化合物、苯乙烯胺化合物、芳香二苯醌衍生物、卟啉化合物、蒽醌二甲烷衍生物、蒽酮衍生物、二苯醌衍生物、噻喃二氧化物衍生物、碳二亚胺衍生物、亚200910168314.1芴基甲烷衍生物、联苯乙烯吡嗪衍生物、诸如萘二萘嵌苯的杂环四羧酸酐、各种金属复合物，其典型范例包括酞菁衍生物或8-喹啉衍生物、金属酞菁的金属复合物，以及均以苯唑或苯噻唑作为其配位体的金属复合物，诸如聚硅烷化合物、聚(N-乙烯基咔唑)衍生物、苯胺共聚物、噻吩低聚物和聚噻吩的导电聚合物/低聚物，以及诸如聚噻吩衍生物、聚苯撑衍生物、聚亚苯基亚乙烯基衍生物和聚芴衍生物的聚合化合物。这些材料可以单独使用或其两种或更多种结合使用。发光层中基质材料的百分比含量优选为质量的20到99.9%，更优选为质量的50到99.0%。5)阻挡层在本发明中可以在发光层和电子传输层之间形成阻挡层。阻挡层是用于抑制发光层中产生的激子扩散或抑制空穴向阴极渗透的层。如果材料是能够从电子传输层接收电子并将电子提供给发光层的材料，阻挡层中使用的材料不受特别限制。材料可以是普通的电子传输材料。其范例包括如下材料三唑衍生物、恶唑衍生物、恶二唑衍生物、芴酮衍生物、蒽醌二甲烷衍生物、蒽酮衍生物、二苯醌衍生物、噻喃二氧化物衍生物、碳二亚胺衍生物、亚芴基甲垸衍生物、联苯乙烯吡嗪衍生物、诸如萘二萘嵌苯的杂环四羧酸酐、各种金属复合物,其典型的范例包括酞菁衍生物或8-喹啉衍生物、金属酞菁的金属复合物，以及均以苯唑或苯噻唑作为其配位体的金属复合物，诸如苯胺共聚物、噻吩低聚物和聚噻吩的导电聚合物/低聚物，以及诸如聚噻吩衍生物、聚苯撑衍生物、聚亚苯基亚乙烯基衍生物和聚莉衍生物的聚合化合物。这些材料可以单独使用或其两种或更多种结合使用。6)电子传输层在本发明中可以淀积包括电子传输材料的电子传输层。如果材料是具有传输电子的功能和阻挡从阳极注入的空穴的功能的任一种功能的材料，电子传输材料不受限制。可以优选使用在阻挡层的描述中给出的电子传输材料的范例。电子传输层的厚度优选为10到200nm，更优选为20到80nm。如果厚度超过1000nm，驱动电压可能会不利地升高。如果厚度小于7)电子注入层本发明中可以在电子传输层和阴极之间形成电子注入层。电子注入层是使得从阴极向电子传输层注入电子容易的层。这一层中使用的材料优选范例包括诸如氟化锂、氯化锂、溴化锂、其他锂盐、氟化钠、氯化钠和氟化铯的碱金属盐以及诸如氧化锂、氧化铝、氧化铟和氧化镁的绝缘金属氧化物。电子注入层的膜厚度优选为0.lnm到5nm。8)衬底本发明中使用的衬底材料优选是水份无法渗透的材料或水份渗透率非常低的材料。而且，材料优选是不让有机化合物层发射的光发生散射或衰减的材料。其具体范例包括诸如YSZ(氧化锆稳定的钇)和玻璃的无机材料，以及诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二酸乙二醇酯、其他聚酯、聚苯乙稀、聚碳酸酯、聚醚砜、多芳基化合物、烯丙基二甘醇碳酸酯、聚酰亚胺、聚环烯'JS、降冰片烯树脂、聚(氯三氟乙烯)和其他合成树脂的有机材料。对于有机材料而言，有机材料优选是热阻、尺寸稳定性、耐溶剂性、不导电性、可加工性、低气体渗透性和低吸湿率都优异的有机材料。可以单独使用或组合其两种或更多种来使用上述材料。衬底的形状、结构和尺寸以及其它因素不受特别限制，可以根据电致发光元件的用途和目的适当选择。通常，形状为板形。结构可以是单层结构或层压结构。衬底可以由单个构件或两个或更多构件制成。衬底可以是透明无色的，或者透明有色的。衬底优选是透明无色的，因为该衬底不会导致从发光层发射的光散射或衰减。优选在衬底的前表面或后表面(在透明电极的一侧)上形成防水渗透层(气体阻挡层)。该层的材料优选为诸如氮化硅或氧化硅的无机材料。例如可以通过高频溅射形成该层。如必要的话，可以在衬底上形成硬涂布层、底涂层或一些其他层。9)电极有机电致发光元件中使用的任一个电极都可以用作阳极或阴极。然而，第一电极优选为阳极，第二电极优选为阴极。〈阳极〉通常，本发明中使用的阳极具有向有机化合物层提供空穴的功能就足够了。其形状、结构和尺寸以及其它因素不受特别限制，可以根据电致发光元件的用途和目的从已知的阳极中适当选择。阳极材料的优选范例包括金属、合金、金属氧化物、有机导电化合物及其混合物。材料优选是逸出功为4.0eV或更大的材料。其具体范例包括半导体金属氧化物，例如掺有锑或氟的氧化锡(AT0或FT0)、氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(IT0)和氧化铟锌(IZ0)，金属，例如金、银、铬和镍、均由这些金属中的一种或多种制成的混合物或层压体，以及导电金属氧化物、诸如碘化铜和硫化铜的无机导电材料、诸如聚苯胺、聚噻吩和聚吡咯的有机导电材料，以及均由这些化合物和ITO中的一种或多种构成的层压体。考虑到阳极材料的适用性，可以按照从诸如印刷和涂布的湿法、诸如真空气相淀积、溅射和离子镀的物理方法、诸如CVD和等离子体CVD的化学方法和其他方法中适当选择的方法在衬底上形成阳极。例如在选择IT0为阳极材料时，可以通过直流或高频溅射、真空气相淀积、离子镀等形成阳极。在选择有机导电化合物作为阳极材料时，可以通过任何湿法成膜方法形成阳极。在电致发光元件中形成阳极的位置不受特别限制，可以根据该元件的用途和目的适当加以选择。阳极优选形成于衬底上。在这种情况下，阳极可以形成于衬底表面的整体上或表面的一部分上。可以通过诸如光刻的化学蚀刻或诸如激光蚀刻的物理蚀刻对阳极构图。可以通过在将掩模与尚未构图的阳极重叠的状态下进行真空气相淀积或溅射，或可以通过剥离方法或印刷方法来实现构图。可以根据阳极材料适当选择阳极厚度。厚度不能无限制地指定，其通常为10nm至lj50um，优选50nm至lj20um。阳极的电阻值优选为1()3Q/sq.或更小，更优选为1()2Q/sq.或更小。阳极可以是透明无色的，或者透明有色的。为了取得从阳极一侧发射的光，其透射率优选为60%或更高，更优选为70%或更高。可以使用分光计的公知方法测量透射率。说明书第24/35页在由YutakaSawada指导，由CMC出版(1999)的"NewDevelopmentofTransparentElectrodeFilms"中描述了阳极的详情。这些详情可以应用于本发明。在使用热阻低的塑料衬底时，阳极优选是在15(TC或更低的低温下将ITO或IZO制成膜而获得的阳极。<阴极>通常，本发明中能够使用的阴极具有将电子注入有机化合物层的功能就足够了。其形状、结构和尺寸以及其它因素不受特别限制，可以根据电致发光元件的用途和目的从已知的阴极中适当选择。阴极材料的范例包括金属、合金、金属氧化物、有机导电化合物及其混合物。材料优选是逸出功为4.5eV或更小的材料。其具体范例包括碱金属(例如Li、Na、K和Cs)、碱土金属(例如Mg和Ca)、金、银、铅、铝、纳钾合金、锂铝合金、镁银合金、铟和诸如镱的稀土金属。可以单独使用这些材料。不过，为了使阴极的稳定性和电子注入性质彼此兼容，优选将其两种或更多种一起使用。在它们中，从电子注入性质来看，优选碱金属或碱土金属。主要由铝制造的材料是优选的，因为该材料在存储稳定性方面优异。主要由铝制造的材料表示仅有铝、或由铝以及质量占0.01到10%的碱金属或碱土金属制成的任何合金或混合物(例如锂铝合金或镁铝合金)。在JP-ANo.2-15595和5-121172中详细描述了阴极的材料。这些详情可以应用于本发明。形成阴极的方法不受特别限制，可以是已知的方法。考虑到阴极材料的适用性，例如，可以按照从诸如印刷和涂布的湿法、诸如真空气相淀积、溅射和离子镀的物理方法、诸如CVD和等离子体CVD的化学方法和其他方法中适当选择的方法在衬底上形成阴极。在选择例如一种或两种或更多种金属作为阴极材料的情况下，可以通过溅射金属或同时或相继溅射金属来薄薄地形成阴极。可以通过诸如光刻的化学蚀刻或诸如激光蚀刻的物理蚀刻对阴极构图。可以通过在将掩模与尚未构图的阴极重叠的状态下进行真空气相淀积或溅射，或可以通过剥离方法或印刷方法来实现构图。在有机电致发光元件中形成阴极的位置不受特别限制，可以根据该元件的用途和目的适当加以选择。阴极优选形成于有机化合物层上。在这种情况下，阴极可以形成于有机化合物层的整体上或层的一部分上。可以在阴极和有机化合物层之间插入由碱金属氟化物、碱土金属氟化物等制成的电介质层，使其具有0.1nm到5nm的厚度。可以根据阴极材料适当选择阴极厚度。厚度不能无限制地指定，其通常为10nm至lj5um，优选20nm至[j500nm。阴极可以是透明的或不透明的。可以将阴极材料形成1到10nm的小厚度膜，然后向膜上层压诸如ITO或IZO的透明导电材料，从而形成透明电极。10)保护层在本发明中，可以用保护层保护有机EL元件的整体。保护层中包含的材料可以是具有防止加速元件劣化的物质(例如水和氧气)进入元件的功能的材料。具体范例包括金属，例如In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti和Ni，金属氧化物，例如MgO、SiO、Si02、A1203、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe203、Y203和TiO"金属氮化物，例如Si队和SiNxOy，金属氟化物，例如MgF"LiF、AlFs和CaF2，聚乙烯，聚丙稀，聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、聚脲、聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚二氯二氟乙烯、氯三氟乙烯/二氯二氟乙烯共聚物、通过包含四氟乙烯和至少一种共聚单体的单体混合物共聚合而获得的共聚物、在共聚物主链中具有环状结构的含氟共聚物、吸水百分比为1%或更大的吸水物质以及吸水百分比为0.1%或更小的防水物质。形成保护层的方法不受特别限制，例如，可以使用真空淀积法、溅射方法、反应溅射方法、MBE(分子束外延)方法、蔟离子束方法、离子镀方法、等离子体聚合方法(高频激励离子镀方法)、等离子体CVD方法、激光CVD方法、热CVD方法、气体源CVD方法、涂敷法、印刷法和转印法。11)密封此外，可以用密封容器将本发明中的有机电致发光元件全体密封起来。可以在密封容器和发光元件之间的空间中密封吸水剂或惰性液体。吸水剂包括，但不限于氧化钡、氧化钠、氧化钾、氧化钙、硫酸钠、硫酸钙、硫酸镁、五氧化二磷、氯化钙、氯化镁、氯化铜、氟化铯、氟化28优选可以通过诸如气相淀积方法和溅射方法的干法膜利记博彩app或诸如浸渍的湿法膜制造方法、旋涂方法、浸渍涂布方法、铸造方法、脱模方法、滚涂方法、条涂方法和凹板涂布方法生产本发明中构成元件的层。具体而言，从发射效率和耐久性角度而言，干法是优选的。湿法膜制造方法不是优选的，因为残余的涂层溶剂会损伤发光层。尤其优选电阻加热真空淀积法。电阻加热真空淀积法有利的原因在于，由于仅能够高效加热要通过在真空中加热而蒸发的物质，元件未暴露于高温，于是受到损伤较少。真空淀积是这样一种方法在真空容器中通过加热气化或升华要气相淀积的材料，然后通过淀积使其粘附到置于很小距离之外的材料表面上，由此形成薄膜。根据淀积材料和接收淀积材料的材料类型，通过诸如电阻加热、电子束方法、高频感应或激光方法的方法加热材料。在这些方法中，在电阻加热系统中的真空淀积法是一种在最低温度下形成膜的方法，其中不能将高升华温度的材料形成膜，但是可以将低升华温度的材料形成处于几乎不受损伤状态下的被淀积材料的膜。本发明中的密封膜材料特征在于能够利用电阻加热系统中的真空淀积而被形成膜。常规使用的诸如氧化硅的密封剂具有高升华温度，几乎没有通过电阻加热而气相淀积过。通过已知范例中一般性描述的诸如离子镀系统的气相淀积方法，将淀积源加热到几千摄氏度的超高温度，于是对所淀积材料产生热影响并使其劣化，因此气相淀积方法不适于制造特别容易被加热或紫外光影响的有机EL元件的密封膜的方法。13)驱动方法本发明中的有机电致发光元件可以通过跨过阳极和阴极施加DC(如必要的话可以包含AC成分)电压(通常2到15伏)或通过施加DC电而发光。本发明中驱动有机电致发光元件的方法可以使用JP-ANo.2-148687、6-301355、5-29080、7—134558、8—234685、8—241047，日本专利No.2784615、29美国专利No.5828429和美国专利No.6023308中描述的驱动方法。(应用)本发明的场效应薄膜晶体管可以用于使用液晶和EL器件的图像显示器中，尤其是作为FPD的开关器件和驱动器件。具体而言，本发明的场效应薄膜晶体管优选适用于柔性FPD的开关器件和驱动器件。此外，可以将使用本发明的场效应薄膜晶体管的显示器用于很宽范围，包括便携式电话显示器、个人数字助理(PDA)、计算机显示器、汽车的信息显示器、TV监视器和一般照明。除了显示器之外，可以通过在诸如有机塑料膜的柔性基板上形成本发明的场效应薄膜晶体管来将本发明的场效应薄膜晶体管广泛使用于IC卡和ID标签中。下面枚举了本发明的示范性实施例。〈1〉包括在其上至少有栅电极、栅极绝缘膜、有源层、源电极和漏电极的衬底的薄膜场效应晶体管，其中有源层为氧化物半导体层，在有源层和源电极或漏电极中的至少一个之间提供电导率低于有源层电导率的电阻层，并在有源层和电阻层之间提供包括氧化物的中间层，所述氧化物中的元素与氧的结合力强于有源层中氧化物半导体中的元素与氧的结合力。<2>如第〈1〉项中所述的薄膜场效应晶体管，其中，包括与中间层中所含氧具有强结合力的元素的氧化物是包含从Ba、Ca、Ti、Fe、Ga、Mg、Al、Ge和Si构成的组中选择的至少一种元素的氧化物。〈3>如第〈1〉或〈2〉项中所述的薄膜场效应晶体管，其中，电阻层是氧化物半导体层。<4>如第〈1〉到〈3〉项中任一项所述的薄膜场效应晶体管，其中，有源层的电导率为10—4Scm—i或更高且小于102Scm—'，有源层的电导率与电阻层的电导率之比(有源层的电导率/电阻层的电导率)为10'到101。。〈5>如第〈1〉到〈4〉项中任一项所述的薄膜场效应晶体管，其中，中间层还包含氧化物半导体。〈6>如第〈4〉或〈5〉项中所述的薄膜场效应晶体管，其中，有源层的电导率为1(TScnT或更大且小于10"Scnf1。<7>如第〈4〉到〈6〉项中任一项所述的薄膜场效应晶体管，其中，有源层的电导率与电阻层的电导率之比(有源层的电导率/电阻层的电导率)为102到1010。〈8〉如第〈7〉项所述的薄膜场效应晶体管，其中，有源层的电导率与电阻层的电导率之比(有源层的电导率/电阻层的电导率)为102到108。〈9〉如第〈1〉到〈8〉项中任一项所述的薄膜场效应晶体管，其中，所述有源层的氧化物半导体为非晶氧化物。<10〉如第〈3〉到〈9〉项中任一项所述的薄膜场效应晶体管，其中，所述电阻层的氧化物半导体为非晶氧化物。<11〉如第〈5〉到〈10〉项中任一项所述的薄膜场效应晶体管，其中，所述中间层的氧化物半导体为非晶氧化物。<12>如第〈1〉到〈11〉项中任一项所述的薄膜场效应晶体管，其中，所述有源层的厚度比所述电阻层的厚度大。〈13>如第〈1〉到〈12〉项中任一项所述的薄膜场效应晶体管，其中，所述衬底为柔性树脂衬底。<14〉一种显示器，其使用如第〈1〉到〈13〉项的任一项所述的薄膜场效应晶体管。范例将参考范例解释本发明中的薄膜场效应晶体管，但本发明决不限于此。范例11.TFT器件的制造1)本发明的TFT器件1的制造制造具有图2所示的截面结构的TFT器件。作为衬底，使用无碱玻璃板(产品号No.1737，CorningInc.制造)。按照次序用纯水对衬底进行15分钟的超声波冲洗，用丙酮进行15分钟冲洗并用纯水进行15分钟冲洗。按照RF磁控溅射(条件为成膜温度43°C，溅射气体Ar:12sccm,RF功率40W，成膜压力0.4Pa)使用含10%质量比Sn02的氧化铟锡(IT0)靶(摩尔比为铟/锡=95/5)，在衬底上形成IT0薄膜(厚度30nm)作为栅电极。在对栅电极ITO构图期间，在溅射时使用荫罩。接下来，在栅电极上形成如下栅极绝缘膜。按照RF磁控溅射真空淀积法(条件为靶Si02，成膜温度54°C，溅射气体Ar/02=12/2sccm，RF功率400W，成膜压力0.4Pa)，利用Si02形成厚度为100nm的栅极绝缘膜。在对栅极绝缘膜Si02构图期间，在溅射时使用荫罩。在栅极绝缘膜上按次序形成以下有源层、中间层、源电极、漏电极和电阻层。(1)有源层在Ar流量为97sccm，02流量为1.6sccm，RF功率为200W且压力为0.4Pa的条件下，按照RF磁控溅射真空淀积法，利用成分为InGaZn04的多晶烧结体作为靶形成有源层。厚度为50nm。(2)中间层通过二元共淀积的RF磁控溅射真空淀积利用分别具有成分InGaZn04和GaA的多晶烧结体作为靶形成中间层。通过调节每个靶的条件以控制每个淀积速率来形成膜，使得InGaZn04和GaA的体积比变为85/15。厚度为10nm。所获得的中间层的In和Ga原子比为20/30。(3)源电极和漏电极的形成作为源电极和漏电极，通过RF磁控溅射(条件为成膜温度43°C，溅射气体Ai^12sccm,RF功率40W，成膜压力0.4Pa)在中间层上溅射厚度为400nm的Al。通过光刻方法如下形成抗蚀剂并进行蚀刻处理。〈抗蚀剂的形成〉通过旋涂将抗蚀剂涂布1ym的膜厚。在90°C下烘焙形成的抗蚀剂膜。<蚀刻条件>利用磷酸和硝酸的混合溶液在液体温度为35°C下执行蚀刻。在完成蚀刻之后，利用碱性溶液溶解抗蚀剂并除去抗蚀剂，以形成源电极和漏电极。(4)电阻层200910168314.1在Ar流量为97sccm，02流量为5sccm且压力为0.4Pa的条件下，按照RF磁控溅射真空淀积法以Ga2(U乍为耙形成厚度为lOrnn的电阻层。2)本发明的TFT器件2到5的制造与制造TFT器件1以相同方式制造本发明的TFT器件2到5，只是如下改变中间层和电阻层的组分。〈TFT器件2〉中间层类似于TFT器件1，以InGaZnO,和GaA的体积比变为85/15的比例形成膜。膜厚为5nm。电阻层类似于TFT器件1，淀积10nm厚度的Ga203。〈TFT器件3〉中间层类似于TFT器件1，以InGaZrA和GaA的体积比变为75/25的比例形成膜。膜厚为10nm。电阻层类似于TFT器件1，淀积10nm厚度的Ga203。〈TFT器件4>中间层类似于TFT器件1，以InGaZrA和0&03的体积比变为85/15的比例形成膜。膜厚为10nm。电阻层淀积10nm厚度的MgO。〈TFT器件5>中间层以InGaZn04和MgO的体积比变为85/15的方式形成膜。膜厚为IO肌电阻层淀积10nm厚度的MgO。3)对比TFT器件1到5的制造与制造TFT器件1以相同方式制造对比TFT器件1到5，只是省去中间层并使用如下组分作为电阻层。〈对比TFT器件1>电阻层类似于TFT器件1，淀积10nm厚度的Ga203。〈对比TFT器件2>电阻层类似于TFT器件1，淀积20nm厚度的Ga203。<对比TFT器件3>电阻层类似于TFT器件1，淀积10nm厚度的Ga203。200910168314.1此外，有源层的厚度变为60nm。〈对比TFT器件4〉电阻层淀积10nm厚度的MgO。〈对比TFT器件5〉电阻层类似于TFT器件1，淀积10nm厚度的Ga203。此外，有源层的厚度变为5nm。2.膜物理性质的测量以和制造TFT器件相同的制造条件，通过在无碱玻璃衬底(产品号No.1737，CorningInc.制造)上直接提供这些层来制造用于测量物理性质的样品。测量用于测量物理性质的这些样品的每个的电导率。-电导率的测量方法-从样品测得的薄层电阻和膜厚进行计算，得到用于测量物理性质的每个样品的电导率。设薄层电阻为P(Q/sq.)，厚度为d(cm)，电导率o(Scm-1)被计算为o二l/(P伞d)。在本发明中，在用于测量物理性质的样品薄层电阻小于107Q/sq.的区域中，使用LorestarGP(MITSUBISHICHEMICALANALYTECHCO.，LTD.制造)，在薄层电阻为1()7Q/sq.或更高的区域中，使用HiresterUP(MITSUBISHICHEMICALANALYTECHCO.,LTD.制造)，在20°C的环境中进行测量。在测量用于测量物理性质的样品厚度时，使用轮廓测定仪DekTak-6M(ULVACTechnologiesInc.)测量表面形状。-组分比的测量方法-根据RBS(卢瑟福背散射)分析获得用于测量物理性质的样品的组分比。通过公知的X射线衍射法确认所形成的膜是非晶体膜。在下面的表1中示出了所得的结果。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>1)评估方法对于每个所获得的TFT器件，在饱和区漏极电压Vd二15V(栅极电压-10V《Vg《15V)下测量TFT传输特性。利用半导体参数分析仪4156C(AgilentTechnology制造)进行TFT传输特性的测量。图7是示出了这些器件的TFT传输特性的电流-电压曲线。横坐标轴表示栅极电压(Vg)，纵坐标轴表示漏极电流(Id)。在栅极电压OV附近有产生最低电流值(Von)的电压，其表现出电流值随着栅极电压增大而升高的图案。在该图案的情况下，可以实现足够大的0n/0FF比，且可以用作显示器的驱动TFT。-ON/OFF比的计算方法-可以从TFT传输特性、从漏极电流Id中的最大值IcU和最小值Idin之比，即IcU/IcU获得ON/OFF比。另一方面，图8是在栅极电压的扫描范围之内难以区分OFF电流和ON电流的范例，其不能被用作显示器的驱动TFT。在本说明书的范例中，被评估为"不工作"的TFT的ON/OFF比小到〈103，落在该图案之中。-场效应迁移率的计算方法-可以通过如下表达式获得饱和区中的场效应迁移率P。M2L/w*cox)*(eId1/2/eVg)这里，L为沟道长度，W为沟道宽度，C。x为栅极绝缘膜的静电容量，Id为漏极电流，Vg为栅极电压。在下面的表2中示出了所得的结果。[表2]表2<table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table>本发明的TFT器件1到5的任一个表现出区分明确的ON电压(Von)和高的ON/OFF比。另一方面，对比TFT器件1到4的ON电流都高，它们表现出不能实现ON/OFF功能的TFT传输特性。根据测量，对比TFT器件5表现出由低ON电流值得到的高ON/OFF比，但成品率明显低，且存在器件根本不工作的情况。估计可能是因为有源层的厚度薄到5nm，因此，在与栅极绝缘膜的边界处有源层受到栅极绝缘膜不平坦影响，因此不能形成具有均匀厚度的有源层。此外，在本发明的构成中，有源层的电导率比电阻层的电导率高io1或更多，且获得了优异的ON/OFF比。从上文可以明了，通过本发明如下的构成包括氧化物半导体层作为有源层，电阻层的电导率比有源层高，中间层包含氧化物，所述氧化物中的元素物质与氧的结合力强于有源层和电阻层之间提供的有源层中的氧化物半导体中的元素与氧的结合力，本发明的TFT器件表现出出乎意料的优异性能，例如高的场效应迁移率和高的ON/OFF比。范例21.本发明的TFT器件6的制造与制造本发明的TFT器件1以相同方式制造本发明的TFT器件6，只是使用在聚乙烯萘膜两表面上都具有阻挡层的膜作为衬底，并将形成于阻挡膜上的栅电极从30nm的ITO变为40mn的Mo，所述阻挡层具有有以下阻挡功能的绝缘层。Mo的成膜条件与范例1中相同。将Si0N用作具有阻挡功能的绝缘层。绝缘层SiON的成膜条件如下。绝缘层淀积厚度为500nm的SiON。在淀积SiON时使用RF磁控溅射淀积方法(条件为溅射靶，Si3N4，RF功率400W，Ar/02流量42/3sccm，成膜压力0.45Pa)。2.性能评估以与范例1中相同的方式评估TFT器件的性能，结果，本发明的TFT器件6表现出与玻璃板上制造的本发明的TFT器件1相当的场效应迁移率和0N/0FF比。由此可以看出，本发明的TFT器件即使在制造在有机塑料膜的柔性衬底上时也表现出高的迁移率和高的ON/OFF比。本发明可以提供具有高的场效应迁移率并表现出高的0N/0FF比的TFT以及使用其的显示器。本发明还可以提供具有稳定性能的TFT。具体而言，本发明可以提供可用作使用柔性衬底的膜(柔性)TFT的TFT以及使用其的显示器。权利要求1、一种薄膜场效应晶体管，包括在其上至少有栅电极、栅极绝缘膜、有源层、源电极和漏电极的衬底，其中所述有源层为氧化物半导体层，在所述有源层和所述源电极或漏电极中的至少一个之间提供电导率低于所述有源层的电导率的电阻层，并在所述有源层和所述电阻层之间提供包括氧化物的中间层，所述氧化物中的元素与氧的结合力强于所述有源层中氧化物半导体中的元素与氧的结合力。2、根据权利要求1所述的薄膜场效应晶体管，其中，包括与所述中间层中所含氧的结合力强的元素的所述氧化物是包含从Ba、Ca、Ti、Fe、Ga、Mg、Al、Ge和Si构成的组中选择的至少一种元素的氧化物。3、根据权利要求1所述的薄膜场效应晶体管，其中，所述电阻层为氧化物半导体层。4、根据权利要求l所述的薄膜场效应晶体管，其中，所述有源层的电导率为10—4Scm—'或更大且小于102Scm—、且所述有源层的电导率与所述电阻层的电导率之比为10i到10111。5、根据权利要求l所述的薄膜场效应晶体管，其中，所述中间层还包含氧化物半导体。6、根据权利要求4所述的薄膜场效应晶体管，其中，所述有源层的电导率为10—iScii^或更大且小于102Scm—、7、根据权利要求4所述的薄膜场效应晶体管，其中，所述有源层的电导率与所述电阻层的电导率之比为102到101Q。8、根据权利要求7所述的薄膜场效应晶体管，其中，所述有源层的电导率与所述电阻层的电导率之比为102到108。9、根据权利要求l所述的薄膜场效应晶体管，其中，所述有源层的氧化物半导体为非晶氧化物。10、根据权利要求3所述的薄膜场效应晶体管，其中，所述电阻层的氧化物半导体为非晶氧化物。11、根据权利要求5所述的薄膜场效应晶体管，其中，所述中间层的氧化物半导体为非晶氧化物。12、根据权利要求1所述的薄膜场效应晶体管，其中，所述有源层的厚度比所述电阻层的厚度大。13、根据权利要求1所述的薄膜场效应晶体管，其中，所述衬底为柔性树脂衬底。14、一种显示器，其使用根据权利要求l所述的薄膜场效应晶体管。全文摘要本发明提供了一种薄膜场效应晶体管，包括在其上至少有栅电极、栅极绝缘膜、有源层、源电极和漏电极的衬底，其中所述有源层为氧化物半导体层，在所述有源层和源电极或漏电极中的至少一个之间提供电导率低于所述有源层的电导率的电阻层，并在所述有源层和所述电阻层之间提供包括氧化物的中间层，所述氧化物中的元素与氧的结合力强于所述有源层中氧化物半导体中的元素与氧的结合力。文档编号H01L21/34GK101673770SQ20091016831公开日2010年3月17日申请日期2009年8月27日优先权日2008年9月9日发明者板井雄一郎申请人:富士胶片株式会社