[發(fā)明專利]布線層、半導體裝置、具有半導體裝置的液晶顯示裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080048436.8
• 申請日: 2010-10-21
• 公開（公告）號: CN102576675A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 高澤悟;白井雅紀;石橋曉
• 申請（專利權）人: 株式會社愛發(fā)科
• 主分類號: H01L21/3205
• 分類號: H01L21/3205;G02F1/1343;G02F1/1368;H01L21/28;H01L23/52;H01L29/417;H01L29/786
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 閆小龍;王忠忠

技術領域

本發(fā)明涉及在微小的半導體器件中使用的布線膜的領域，特別涉及與氧化物薄膜接觸的布線層的技術領域。

背景技術

在FPD（平板顯示器）或薄膜太陽電池等近年來制造的電氣產品中，需要在寬的基板上同樣地配置晶體管，因此，使用在大面積基板上能夠形成均一的特性的半導體層的（氫化）非晶硅等。

非晶硅能夠在低溫下形成，不會對其他材料帶來不利影響，但是，存在遷移率低的缺點，能夠在大面積基板上利用低溫形成來形成高遷移率的薄膜的氧化物半導體受到關注。

另一方面，近年來半導體集成電路或FPD中的晶體管的電極、布線使用低電阻的銅薄膜，謀求使數字信號的傳輸速度加快或者通過降低功率損失而降低功耗。

但是，若以銅薄膜形成半導體集成電路內的布線層，則存在如下缺點：銅薄膜與氧化物的緊貼性差，此外，銅薄膜的構成物質即銅原子容易擴散到半導體或氧化物中。

因此，對于氧化物薄膜上的銅布線來說，剝離或銅擴散成為大問題。

作為其對策，能夠在銅薄膜和與銅薄膜接觸的氧化物薄膜之間設置使針對擴散的阻擋性提高并且使銅薄膜的附著強度增大的阻擋膜。在阻擋膜中，例如有TiN膜或W膜等。

但是，銅薄膜難以干法刻蝕，通常使用濕法刻蝕法，但是，由于銅薄膜的刻蝕液和阻擋膜的刻蝕液不同，所以，若使用現有技術的阻擋膜，則需要改變刻蝕液分別刻蝕阻擋膜和銅薄膜的二層結構的布線層。

因此，要求具有阻擋性、緊貼性并且能夠以一次刻蝕進行構圖的布線層。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2009-99847號公報；

專利文獻2：日本特開2007-250982號公報。

發(fā)明內容

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明是為了解決上述現有技術的不足而提出的，其目的在于提供一種對氧化物薄膜的附著力強并且銅原子不擴散到氧化物薄膜中的布線膜。

用于解決課題的手段

為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種配置在氧化物薄膜上并被構圖的布線層，其中，所述布線層具有與所述氧化物薄膜接觸的高緊貼性阻擋膜和在所述高緊貼性阻擋膜上配置的銅薄膜，所述高緊貼性阻擋膜含有銅、鎂、鋁，在將銅、鎂、鋁的總計原子數設為100at％時，鎂的含有率為0.5at％以上且5at％以下的范圍、鋁的含有率為5at％以上且15at％以下的范圍。

此外，本發(fā)明提供一種半導體裝置，其中，具有：上述布線層；半導體層；柵極絕緣膜，形成在所述半導體層上；柵極電極膜，隔著所述柵極絕緣膜與所述半導體層對置，在所述半導體層，在與所述柵極電極膜對置的部分設置有溝道區(qū)域，在所述溝道區(qū)域的兩側設置有源極區(qū)域和漏極區(qū)域，所述柵極絕緣膜由所述氧化物薄膜構成，所述布線層以使所述高緊貼性阻擋膜與所述柵極絕緣膜接觸的方式配置。

此外，本發(fā)明提供一種半導體裝置，具有：源極電極層和漏極電極層，由上述布線層構成；半導體層；柵極絕緣膜，形成在所述半導體層上；柵極電極膜，隔著所述柵極絕緣膜與所述半導體層對置，在所述半導體層，在與所述柵極電極膜對置的部分設置有溝道區(qū)域，在所述溝道區(qū)域的兩側設置有源極區(qū)域和漏極區(qū)域，所述源極電極層和所述漏極電極層分別與所述源極區(qū)域和所述漏極區(qū)域接觸，在所述源極電極層和所述漏極電極層上配置有所述氧化物薄膜，其中，所述布線層以使所述高緊貼性阻擋膜與所述氧化物薄膜接觸的方式配置。

此外，本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置，其中，具有：上述任一個半導體裝置；玻璃基板；像素電極層，形成在所述玻璃基板上；液晶，位于所述像素電極層上；上部電極層，位于所述液晶上，所述源極電極層或漏極電極層的任意一個利用所述布線層與所述像素電極層連接，利用所述半導體裝置切換施加在所述像素電極層和所述上部電極層之間的電壓，在所述像素電極層和所述上部電極層之間具有液晶。

發(fā)明效果

在半導體裝置或液晶顯示裝置內，氧化物薄膜被用于層間絕緣層或柵極絕緣層，本發(fā)明的布線層對氧化物薄膜的附著力強，銅原子也不擴散，所以，能夠配置在層間絕緣膜上或柵極絕緣膜上、或者在它們上形成的連接孔內。

銅薄膜和高緊貼性阻擋膜能夠以相同的刻蝕液進行刻蝕，所以，能夠以一次刻蝕對布線層進行構圖。

附圖說明

圖1（a）～（c）是用于說明本發(fā)明的第一例的晶體管的制造工序的工序圖（1）。

圖2（a）～（c）是用于說明本發(fā)明的第一例的晶體管的制造工序的工序圖（2）。