半导体装置以及包括该半导体装置的显示装置制造方法及图纸

在包括氧化物半导体膜的半导体装置中，提供一种包括电特性优良的晶体管的半导体装置。本发明专利技术是一种包括晶体管的半导体装置。晶体管包括栅电极、第一绝缘膜、氧化物半导体膜、源电极、漏电极以及第二绝缘膜。源电极及漏电极都包括第一导电膜、在第一导电膜上并与其接触的第二导电膜以及在第二导电膜上并与其接触的第三导电膜。第二导电膜包含铜，第一导电膜及第三导电膜包含抑制铜的扩散的材料，第二导电膜的端部包括包含铜及硅的区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置以及包括该半导体装置的显示装置
本专利技术的一个方式涉及一种包括氧化物半导体膜的半导体装置及包括该半导体装置的显示装置。注意，本专利技术的一个方式不局限于上述
本说明书等所公开的专利技术的一个方式的
涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本专利技术的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(compositionofmatter)。由此，更具体而言，作为本说明书所公开的本专利技术的一个方式的
的一个例子可以举出半导体装置、显示装置、液晶显示装置、发光装置、照明装置、蓄电装置、存储装置、成像装置、这些装置的驱动方法或者这些装置的制造方法。注意，本说明书等中的半导体装置是指通过利用半导体特性而能够工作的所有装置。除了晶体管等半导体元件之外，半导体电路、运算装置、存储装置也是半导体装置的一个方式。成像装置、显示装置、液晶显示装置、发光装置、电光装置、发电装置(包括薄膜太阳能电池、有机薄膜太阳能电池等)及电子设备有时包括半导体装置。
技术介绍
通过利用形成在衬底上的半导体膜来构成晶体管(也称为薄膜晶体管(TFT)或场效应晶体管(FET))的技术受到关注。该晶体管被广泛地应用于如集成电路(IC)及图像装置(显示装置)等电子器件。作为可以应用于晶体管的半导体膜，硅类半导体材料被广泛地周知。但是，作为其他材料，氧化物半导体受到关注。例如，已公开了作为氧化物半导体使用In-Ga-Zn类氧化物制造晶体管的技术(例如，参照专利文献1)。此外，作为用于布线或信号线等的材料，以前大多使用铝，而现在为了进一步降低电阻，对使用铜(Cu)的技术展开了积极地开发。但是，铜(Cu)有如下缺点：铜与被用作基底的膜的密接性低；铜会扩散到晶体管的半导体膜而容易使晶体管特性劣化。另外，作为形成在包含铟的氧化物半导体膜上的欧姆电极材料，已公开了Cu-Mn合金(例如，参照专利文献2)。[先行技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利申请公开第2007-96055号公报[专利文献2]国际公开第2012/002573号
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在专利文献2所记载的结构中，在氧化物半导体膜上沉积Cu-Mn合金膜之后对该Cu-Mn合金膜进行加热处理，在氧化物半导体膜与Cu-Mn合金膜之间的接合界面形成Mn氧化物。通过Cu-Mn合金膜中的Mn向氧化物半导体膜扩散并与构成氧化物半导体膜的氧优先地键合，来形成该Mn氧化物。因Mn而被还原的氧化物半导体膜中的区域成为氧缺陷，增加载流子浓度而具有高导电性。另外，通过向氧化物半导体膜扩散Mn而Cu-Mn合金成为纯Cu，得到电阻小的欧姆电极。然而，在上述结构中，不考虑到在形成欧姆电极之后从欧姆电极扩散的Cu的影响。例如，通过在氧化物半导体膜上形成包括Cu-Mn合金膜的电极之后进行加热处理，在氧化物半导体膜与Cu-Mn合金膜之间的接合界面形成Mn氧化物。当形成该Mn氧化物时，即使可以抑制从接触于氧化物半导体膜的Cu-Mn合金膜有可能向氧化物半导体膜扩散的Cu，Cu也从Cu-Mn合金膜的侧面以及Cu-Mn合金膜中的Mn脱离而获得的纯Cu膜的侧面或表面附着到氧化物半导体膜的表面。在作为使用氧化物半导体膜的晶体管，例如使用底栅结构的情况下，氧化物半导体膜的表面的一部分位于所谓背沟道一侧，在Cu附着到该背沟道一侧的情况下，有晶体管的电特性(例如，通态电流(on-statecurrent)、场效应迁移率、频率特性等)劣化的问题或者在进行晶体管的可靠性测试之一的栅极BT应力测试时导致晶体管特性的劣化的问题。鉴于上述问题，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种在使用氧化物半导体膜的晶体管中使用包含铜的导电膜的新颖的半导体装置。本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种包括在使用氧化物半导体膜的晶体管中使用包含铜的导电膜的电特性(例如，通态电流、场效应迁移率、频率特性等)优良的晶体管的半导体装置。本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种包括在使用氧化物半导体膜的晶体管中使用包含铜的导电膜的电特性的变动得到抑制的晶体管的半导体装置。本专利技术的一个方式是提供一种包括在使用氧化物半导体膜的晶体管中使用包含铜的导电膜的可靠性高的晶体管的半导体装置。本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种在使用氧化物半导体膜的晶体管中使用包含铜的导电膜且制造成本得到抑制的半导体装置。本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种在使用氧化物半导体膜的晶体管中使用包含铜的导电膜且生产率高的半导体装置。本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种新颖的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种新颖的半导体装置的制造方法。注意，上述目的的记载不妨碍其他目的的存在。本专利技术的一个方式并不一定需要实现所有上述目的。此外，可以从说明书等的记载得知并抽取上述目的以外的目的。解决技术问题的手段本专利技术的一个方式是一种半导体装置，包括：晶体管，其中，晶体管包括：栅电极；栅电极上的第一绝缘膜；包括夹着第一绝缘膜与栅电极重叠的区域的氧化物半导体膜；与氧化物半导体膜电连接的源电极；与氧化物半导体膜电连接的漏电极；以及氧化物半导体膜上、源电极上及漏电极上的第二绝缘膜，源电极及漏电极都包含铜，并且，源电极的端部及漏电极的端部都包括包含铜及硅的区域。本专利技术的其他方式是一种半导体装置，包括：晶体管，其中，晶体管包括：栅电极；栅电极上的第一绝缘膜；包括夹着第一绝缘膜与栅电极重叠的区域的氧化物半导体膜；与氧化物半导体膜电连接的源电极；与氧化物半导体膜电连接的漏电极；以及氧化物半导体膜上、源电极上及漏电极上的第二绝缘膜，源电极及漏电极都包含铜，并且，源电极的端部及漏电极的端部都包括具有包含铜及硅的化合物的区域。在上述各结构中，优选源电极的端部及漏电极的端部都包括与第二绝缘膜接触的区域。本专利技术的其他方式是一种半导体装置，包括：晶体管，其中，晶体管包括：栅电极；栅电极上的第一绝缘膜；包括夹着第一绝缘膜与栅电极重叠的区域的氧化物半导体膜；与氧化物半导体膜电连接的源电极；与氧化物半导体膜电连接的漏电极；以及氧化物半导体膜上、源电极上及漏电极上的第二绝缘膜，源电极及漏电极都包括第一导电膜、在第一导电膜上并与其接触的第二导电膜以及在第二导电膜上并与其接触的第三导电膜，第二导电膜包含铜，第一导电膜及第三导电膜包含抑制铜的扩散的材料，并且，第二导电膜的端部包括包含铜及硅的区域。本专利技术的其他方式是一种半导体装置，包括：晶体管，其中，晶体管包括：栅电极；栅电极上的第一绝缘膜；包括夹着第一绝缘膜与栅电极重叠的区域的氧化物半导体膜；与氧化物半导体膜电连接的源电极；与氧化物半导体膜电连接的漏电极；以及氧化物半导体膜上、源电极上及漏电极上的第二绝缘膜，源电极及漏电极都包括第一导电膜、在第一导电膜上并与其接触的第二导电膜以及在第二导电膜上并与其接触的第三导电膜，第二导电膜包含铜，第一导电膜及第三导电膜包含抑制铜的扩散的材料，并且，第二导电膜的端部包括具有包含铜及硅的化合物的区域。在上述各结构中，第二导电膜的端部优选包括与第二绝缘膜接触的区域。在上述各结构中，第一导电膜及第三导电膜优选包含钛、钨、钽和钼中的至少一个。此外，优选的是，第一导电膜及第三导电膜包含氧化物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，包括：晶体管，其中，所述晶体管包括：栅电极；所述栅电极上的第一绝缘膜；包括夹着所述第一绝缘膜与所述栅电极重叠的区域的氧化物半导体膜；与所述氧化物半导体膜电连接的源电极；与所述氧化物半导体膜电连接的漏电极；以及所述氧化物半导体膜上、所述源电极上及所述漏电极上的第二绝缘膜，所述源电极及所述漏电极都包含铜，并且，所述源电极的端部及所述漏电极的端部都包括包含铜及硅的区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.29 JP 2016-0157301.一种半导体装置，包括：晶体管，其中，所述晶体管包括：栅电极；所述栅电极上的第一绝缘膜；包括夹着所述第一绝缘膜与所述栅电极重叠的区域的氧化物半导体膜；与所述氧化物半导体膜电连接的源电极；与所述氧化物半导体膜电连接的漏电极；以及所述氧化物半导体膜上、所述源电极上及所述漏电极上的第二绝缘膜，所述源电极及所述漏电极都包含铜，并且，所述源电极的端部及所述漏电极的端部都包括包含铜及硅的区域。2.一种半导体装置，包括：晶体管，其中，所述晶体管包括：栅电极；所述栅电极上的第一绝缘膜；包括夹着所述第一绝缘膜与所述栅电极重叠的区域的氧化物半导体膜；与所述氧化物半导体膜电连接的源电极；与所述氧化物半导体膜电连接的漏电极；以及所述氧化物半导体膜上、所述源电极上及所述漏电极上的第二绝缘膜，所述源电极及所述漏电极都包含铜，并且，所述源电极的端部及所述漏电极的端部都包括具有包含铜及硅的化合物的区域。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中所述源电极的端部及所述漏电极的端部都包括与所述第二绝缘膜接触的区域。4.一种半导体装置，包括：晶体管，其中，所述晶体管包括：栅电极；所述栅电极上的第一绝缘膜；包括夹着所述第一绝缘膜与所述栅电极重叠的区域的氧化物半导体膜；与所述氧化物半导体膜电连接的源电极；与所述氧化物半导体膜电连接的漏电极；以及所述氧化物半导体膜上、所述源电极上及所述漏电极上的第二绝缘膜，所述源电极及所述漏电极都包括第一导电膜、在所述第一导电膜上并与其接触的第二导电膜以及在所述第二导电膜上并与其接触的第三导电膜，所述第二导电膜包含铜，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：中泽安孝，肥塚纯一，羽持贵士，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：日本,JP