在接触孔中形成的配线分层结构，配线分层结构的制作方法，以及具有该配线分层结构的显示装置制造方法及图纸

通过使用氢氟酸缓冲液进行蚀刻，在ＳｉＯ＃－［２］制成的栅极绝缘薄膜和形成于栅极绝缘薄膜上的由ＳｉＮ制成的层间绝缘薄膜中形成接触孔。在该接触孔中，形成一电极包括：由耐熔性金属制成的第一保护金属层；形成于第一保护金属层上且由电阻低于耐熔性金属的电阻的金属制成的配线层；以及由耐熔性金属制成的且厚度大于栅极绝缘薄膜厚度的第二保护金属层。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配线分层结构，配线分层结构的制作方法，以及包括该配线分层结构的显示装置。
技术介绍
最近市场上已出现采用薄膜晶体管(下文将间称为TFT)作为开关元件的显示装置。作为替代CRT和LCD的显示装置，采用起发光元件作用的电流驱动型有机发光二极管(下文称之为OLED)的有机电致发光(EL)显示装置的当前已呈现出巨大的吸引力。在采用有机电致发光(EL)元件的显示装置中，TFT也用于驱动有机EL元件。图5是使用有机EL元件的显示装置中的TFT的剖面图。TFT 200具有一个层叠的结构，该结构是这样的顺序，即由石英玻璃等等制成的绝缘基片，由多晶硅制成的有源层243，由SiO2(二氧化硅)制成的栅极绝缘薄膜212，以及由诸如钼(Mo)之类耐熔性金属制成的栅极电极242。向有源层243提供了在栅极电极242下面的沟道243c以及漏极243d和源极243s，漏极243d和源极243s是在沟道243c的两端以栅极电极242作为掩膜采用离子注入的方法制成的。TFT200还包括层间薄膜215，漏极电极253和源极电极254，所述层间薄膜包括由SiN制成的第一层间绝缘薄膜213和由SiO2制成的第二层间绝缘薄膜214。漏极电极253和源极电极254是通过在分别对应于漏极243d和源极243s而提供的接触孔中填入铝或类似金属形成的。在形成漏极电极253和源极电极254中所使用的接触孔是采用氢氟酸缓冲液蚀刻而成的。然而，在如上构成的TFT中，当使用氢氟酸缓冲液时，由SiN制成的第一层间绝缘薄膜213具有比构成第二层间绝缘薄膜214的SiO2低的腐蚀速率。于是，如果采用氢氟酸缓冲液的湿蚀刻法来形成接触孔，会在栅极绝缘薄膜212和第一层间绝缘薄膜213之间边界上形成伸臂，如图6A所示，在该伸臂处栅极绝缘薄膜212被腐蚀较多。这类伸臂的形成可引起增加的接触电阻的问题，这是由于在各自的接触孔中所形成的漏极电极253和源极电极254之间的水平差产生的。另一方面，利用采用有机EL元件的显示装置，要求包含用作有机EL元件电源线的配线的驱动TFT具有较高的可靠性，这要通过诸如降低电阻、减少毛刺和小丘或消除电迁移或应力迁移之类的手段来实现。为了获得较低的电阻，由诸如上述铝之类的低电阻金属构成漏极电极253和源极电极254。而且，通过提供由诸如钼之类的耐熔性金属制成的保护金属层，以覆盖由诸如铝之类的低电阻金属制成的配线层的方式，来减少毛刺和小丘。这样形成的保护金属层比由低电阻金属制成的配线层更薄，以便于从整体上减小配线的电阻以及减少平面表面的非均匀性。当漏极电极253和源极电极254是由低电阻金属的配线层和保护金属层构成时，会引起保护金属层断裂的问题，这是由于在接触孔中形成的伸臂引起的水平差而造成的，如图6B所示。而且，正如上述所说明的那样，在断裂的部分会产生毛刺。特别是，因为有机EL元件的阴极形成在漏极电极253和元件电极254的整个表面上，所以生长在保护金属层上的毛刺就会引起在这些电极和有机EL元件的阴极之间的短路，从而致使显示装置的缺陷。
技术实现思路
鉴于上述情况，作出本专利技术，其一个目的是提供一种能通过防止电极之间的短路而减少有缺陷的显示装置的出现的配线分层结构。本专利技术的另一目的是减少在配线分层结构中毛刺的发生。本专利技术还有一个目的是降低配线分层结构的电阻。根据本专利技术，提供了一种配线分层结构，该配线分层结构提供于绝缘薄膜中形成的接触孔中，在所述绝缘薄膜中，彼此由不同材料制成的第一绝缘层和第二绝缘层依次层叠，并且该配线分层结构包括由耐熔性金属制成的第一金属层；由电阻比耐熔性金属的电阻低的金属制成的形成于第一金属层上的配线层；以及由耐熔性金属制成的且厚度比第一绝缘层厚的形成于配线层上的第二金属层。通过形成比第一绝缘层厚的第二金属层，即使当在接触孔处的第一和第二绝缘层之间边界上形成伸臂时，也可能形成第二金属层而不发生任何断裂。结果，可以防止在第二金属层上形成毛刺，使得不会在该配线分层结构和其它电极之间引起短路。第一绝缘层可以由SiO2或SiON制成。而且，第二绝缘层可以由SiN制成。作为耐熔性金属，可使用包括6A族元素的金属，例如，钼(Mo)，铬(Cr)或钨(W)。这样的一层金属层的提供有利于减少在互连结构中的毛刺和小丘的发生。而且，这些6A族的元素具有比低电阻金属低的扩散特性。此外，钛(Ta)，钒(V)或铌(Nb)也可以作为耐熔性金属使用。值得推荐的是耐熔性金属包括钼。特别是，钼在制造过程中易于处理。作为构成配线层的金属来说，可以使用例如铝(Al)，铜(Cu)，银(Ag)，金(Au)，铑(Rh)，铱(Ir)，镍(Ni)，铂(Pt)或钯(Pd)。通过使用上述这些金属，可以制成具有低电阻的配线分层结构。在这些金属中，推荐使用特别是铝，以及电阻率比铝低的铜或银。特别推荐配线分层结构是由含有铝的金属制成。从而，加强了铝与耐熔性金属制成的金属层的粘结，因为铝的反应性高，从而有利于提高配线分层结构的产量。根据本专利技术，提供了一种配线分层结构，该配线分层结构提供于绝缘薄膜中形成的接触孔中，在绝缘薄膜中，彼此由不同材料制成的第一绝缘层和第二绝缘层依次层叠，且该配线分层结构包括由耐熔性金属所制成的第一金属层；由电阻比耐熔性金属低的金属制成的形成于第一金属层上的配线层；由耐熔性金属制成的且厚度比伸臂与伸臂下的第1绝缘层之间的距离厚的形成于所述配线层上的第二金属层，其中通过使用预定腐蚀剂形成所述接触孔，且在所述第二绝缘薄膜中形成了所述伸臂，该伸臂朝向接触孔中心而凸出于第1绝缘薄膜之外。通过形成厚度比在接触孔处的第二绝缘薄膜上形成的伸臂与伸臂下的第一绝缘薄膜之间的距离厚的第二金属层，由于伸臂的效应可以被吸收，所以就有可能在不会出现任何断裂的情况下形成第二金属层。于是，可以防止在第二金属层上毛刺的形成，使得不会引起在该配线分层结构和其它电极之间的短路。要理解的是，在这种情况下，能够形成厚度比在伸臂的尖端和伸臂下的第一绝缘薄膜之间的距离厚的第二金属层。氢氟酸缓冲液可以作为预定的腐蚀剂使用。根据本专利技术，提供了一种配线分层结构，该配线分层结构提供于绝缘薄膜中形成的接触孔中，在绝缘薄膜中，彼此由不同材料制成的第一绝缘层和第二绝缘层依次层叠，且该配线分层结构包括由耐熔性金属所制成的第一金属层；由电阻比耐熔性金属低的金属制成的形成于第一金属层上的配线层；由耐熔性金属制成的形成于配线层上的第二金属层，且形成的第二金属层具有一定的厚度使得在使用预定的腐蚀剂时，由于第一绝缘层和第二绝缘层的不同腐蚀速率而引起的水平差而造成的任何断裂都不会发生，其中所述接触孔是通过采用预定的腐蚀剂形成的。通过因此形成第二金属层，就可能在不发生任何断裂的情况下形成第二金属层。于是，就能防止在第二金属层上形成毛刺，使得不会在该配线分层结构和其它电极之间引起短路。可采用这样的方法形成接触孔，即第二绝缘层具有比第一绝缘层更平坦的锥度。通过将第二绝缘层的锥度制成得比第一绝缘层的锥度更为平坦，能够减少伸臂的效应，使得第二金属层的厚度可以制得更薄。于是，就能使该配线分层结构是低电阻的。绝缘薄膜可以进一步包括第三层绝缘层，它形成于第二绝缘层上，且当使用预定的腐蚀剂时，该第三绝缘层由具有腐蚀速率大于第二绝缘层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在形成于绝缘薄膜中的接触孔中提供的配线分层结构，在所述绝缘薄膜中，由不同材料制成的第一绝缘层和第二绝缘层依次层叠，其特征在于所述配线分层结构包括： 第一金属层，它由耐熔性的金属制成； 配线层，它形成于所述第一金属层上，且由电阻比耐熔性金属的电阻低的金属制成；以及， 第二金属层，它形成于所述配线层上，由耐熔性金属制成使得厚度厚于所述第一金属层。

【技术特征摘要】
JP 2002-3-5 2002-0591511.一种在形成于绝缘薄膜中的接触孔中提供的配线分层结构，在所述绝缘薄膜中，由不同材料制成的第一绝缘层和第二绝缘层依次层叠，其特征在于所述配线分层结构包括第一金属层，它由耐熔性的金属制成；配线层，它形成于所述第一金属层上，且由电阻比耐熔性金属的电阻低的金属制成；以及，第二金属层，它形成于所述配线层上，由耐熔性金属制成使得厚度厚于所述第一金属层。2.如权利要求1所述的配线分层结构，其特征在于，采用所述第二绝缘层的锥度比所述第一绝缘层的锥度更为平缓的方法来形成所述接触孔。3.如权利要求1所述的配线分层结构，其特征在于，采用所述第二绝缘层的厚度大于或等于第一绝缘层的厚度且小于或等于约600nm的方法来形成所述第二绝缘层。4.如权利要求1所述配线分层结构，其特征在于，把所述第一金属层形成为厚度厚于所述第一绝缘层。5.一种在形成于绝缘薄膜中的接触孔中提供的配线分层结构，在所述绝缘薄膜中，由不同材料制成的第一绝缘层和第二绝缘层依次层叠，其特征在于所述配线分层结构包括第一金属层，它由耐熔性的金属制成；配线层，它形成于所述第一金属层上，且由电阻比耐熔性金属的电阻低的金属制成；以及，第二金属层，它形成于所述配线层上，由耐熔性金属制成使得厚度大于伸臂与伸臂之下的所述第一绝缘层之间的距离；其中，通过使用预定的蚀刻剂来形成接触孔，且在所述第二绝缘薄膜中，形成朝向所述接触孔的中心的凸出于所述第一绝缘薄膜之外的伸臂。6.如权利要求5所述配线分层结构，其特征在于，采用所述第二绝缘层的锥度比第一绝缘层的锥度更为平缓的方法来形成所述接触孔。7.如权利要求5所述配线分层结构，其特征在于，采用第二绝缘层的厚度大于或等于第一绝缘层的厚度且小于或等于约600nm的方式来形成所述第二绝缘层。8.如权利要求5所述配线分层结构，其特征在于，把所述第一金属层形成为厚度厚于所述第一绝缘层。9.一种在形成于绝缘薄膜中的接触孔中提供的配线分层结构，在所述绝缘薄膜中，由不同材料制成的第一绝缘层和第二绝缘层依次层叠，其特征在于所述配线分层结构包括第一金属层，它由耐熔性的金属制成；配线层，它形成于所述第一金属层上，且由电阻比耐熔性金属的电阻低的金属制成；以及，第二金属层，它形成于所述配线层上，由耐熔性金属制成且其厚度使得在使用...

【专利技术属性】
技术研发人员：長谷川勲，鈴木浩司，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]