布线构造制造技术

本发明专利技术提供一种布线构造，在有机EL显示器、液晶显示器等显示装置中，即使不设置蚀刻阻挡层，湿法蚀刻时的加工性也优异。本发明专利技术涉及一种布线构造，其依次具有基板、薄膜晶体管的半导体层、和金属布线膜，并且在所述半导体层与所述金属布线膜之间具有阻挡层，所述半导体层由氧化物半导体构成，所述阻挡层具有高熔点金属系薄膜和Si薄膜的层叠构造，所述Si薄膜与所述半导体层直接连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对于液晶显示装置、有机EL显示装置等的平板显示器中使用的布线构造、且具有氧化物半导体层作为半导体层的布线构造有用的技术。
技术介绍
对于以液晶显示装置等为代表的显示装置的布线材料，加工性优异、电阻也比较低的铝(Al)合金膜被广泛使用。最近，作为能够适用于显示装置的大型化以及高画质化的显示装置用布线材料，电阻比Al低的铜(Cu)受到关注。相对于Al的电阻率为2.5 X I(T6 Ω.em, Cu 的电阻率低至 1.6 X I(T6 Ω.cm。另一方面，作为用于显示装置的半导体层，氧化物半导体受到关注。氧化物半导体与通用的非晶硅(a-Si)相比具有较高的载流子迁移率、光学带隙较大、能够在低温下成膜，所以被期待用于要求大型、高分辨率、高速驱动的下一代显示器、耐热性低的树脂基板坐寸ο氧化物半导体含有从由In、Ga、Zn以及Sn构成的群中选择的至少一种元素，例如，代表性地可以列举含有In的氧化物半导体(In-Ga-Zn-0、In-Zn-Sn-0、In-Zn-O等)。或者，作为不含作为稀有金属的In、能够降低材料成本、适于大量生产的氧化物半导体，还提出了含有Zn的氧化物半导体(Zn-Sn-0、Ga-Zn-Sn-O等)(例如专利文献I)。 现有技术文献专利文献专利文献1:日本国特开2004-163901号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，例如使用氧化物半导体作为底栅型的TFT半导体层，按照与该氧化物半导体直接连接的方式使用Cu膜作为源极电极、漏极电极的布线材料时，存在Cu扩散到氧化物半导体层，TFT特性恶化的问题。因此，在氧化物半导体与Cu膜之间，需要应用用于防止Cu向氧化物半导体的扩散的阻挡金属，但是若使用用作阻挡金属用金属的T1、Hf、Zr、Mo、Ta、W、Nb、V、Cr等高熔点金属，则存在以下问题。例如若使用T1、Hf、Zr等的氧化物生成自由能为负的绝对值较大的高熔点金属，则在热处理后与基底的氧化物半导体引起氧化还原反应，引起氧化物半导体的组成偏差，存在对TFT特性产生坏影响的同时Cu膜剥离的问题。另一方面，在使用Mo、Ta、W、Nb、V、Cr等的氧化物生成自由能为负的绝对值较小的高熔点金属的情况下，因为不会如上述的Ti等那样与基底的氧化物半导体薄膜引起氧化还原反应，所以不会引起氧化物半导体薄膜的组成偏差。但是，这些金属，因为没有与基底的氧化物半导体薄膜的蚀刻选择比(换言之，选择性地仅蚀刻上层的高熔点金属，不蚀刻到下层的氧化物半导体薄膜，这样的蚀刻选择性较小)，所以在使用酸系的蚀刻液等进行湿法蚀刻来形成布线图案时，存在通过蚀刻从而下层的氧化物半导体薄膜也同时被蚀刻的问题。作为该对策，一般如图1所示，进行在氧化物半导体薄膜4的沟道层上设置SiO2等绝缘体的蚀刻阻挡层12作为保护层的方法。但是，在该方法中，工序变得复杂，在蚀刻阻挡层的加工时需要专用的光掩模，所以存在TFT的制造工序大幅增加这样的缺点。伴随上述的湿法蚀刻时的蚀刻阻挡层的导入的生产性的降低，虽然存在程度的差异，但是对于Ti等的高熔点金属也存在。此外，这些问题，不限于Cu，使用Al膜作为布线材料时也同样存在。如此，为了解决使用任一·种高熔点金属阻挡金属层时都公共存在的上述课题，期望提供一种即使不设置蚀刻阻挡层也微细加工性优异的布线构造。进而，尤其在使用了 Ti等的高熔点金属阻挡金属层时，期望提供一种不仅能够解决上述课题，而且在热处理后也不引起氧化物半导体的组成偏差，TFT特性也良好，并且，也不产生例如构成源极电极、漏极电极的金属布线膜的剥离的问题的布线构造，即，期望提供一种能够形成氧化物半导体与金属布线膜的稳定的界面的布线构造。本专利技术鉴于上述情况而研发，本专利技术的第I目的在于提供一种在有机EL显示器、液晶显示器等的显示装置中不用新设置蚀刻阻挡层也微细加工性优异的布线构造、以及具备该布线构造的上述显示装置。此外，本专利技术的第2目的在于提供一种在有机EL显示器、液晶显示器等的显示装置中能够形成氧化物半导体层与例如构成源极电极、漏极电极的金属布线膜的稳定的界面的布线构造、以及具备该布线构造的上述显示装置。用于解决课题的手段本专利技术提供以下的布线构造以及显示装置。(I) 一种布线构造，其依次具有基板、薄膜晶体管的半导体层、和金属布线膜，并且在所述半导体层与所述金属布线膜之间具有阻挡层，其特征在于，所述半导体层由氧化物半导体构成，所述阻挡层具有高熔点金属系薄膜和Si薄膜的层叠构造，所述Si薄膜与所述半导体层直接连接。(2)根据⑴所述的布线构造，其中，所述高熔点金属系薄膜由纯Ti薄膜、Ti合金薄膜、纯Mo薄膜、或者Mo合金薄膜构成。(3)根据⑴或⑵所述的布线构造，其中，所述Si薄膜的膜厚是3 30mm。(4)根据⑴ (3)中任一项所述的布线构造，其中，所述金属布线膜由纯Al膜、包含90原子％以上的Al的Al合金膜、纯Cu膜、或者包含90原子％以上的Cu的Cu合金膜构成。(5)根据⑴ (4)中任一项所述的布线构造，其中，所述氧化物半导体由包含从由In、Ga、Zn以及Sn构成的群中选择的至少一种元素的氧化物构成。(6) 一种具备⑴ (5)中任一项所述的布线构造的显示装置。(专利技术效果)根据本专利技术，在具备氧化物半导体层的布线构造中，采用了作为能够有效地抑制构成布线材料的金属向氧化物半导体的扩散，并且抑制与氧化物半导体薄膜的氧化还原反应的阻挡层，在以往的高熔点金属阻挡金属层(高熔点金属系薄膜)与氧化物半导体薄膜之间夹着Si薄膜的布线构造，所以能够提供一种能够获得稳定的TFT特性、进一步提高了质量的显示装置。此外，根据本专利技术，因为上述Si薄膜作为湿法蚀刻时的蚀刻阻挡层发挥作用，所以即使不如以往那样特意设置蚀刻阻挡层，也能够提供微细加工性优异的布线构造。即，通过在由湿法蚀刻对上层的金属布线膜以及高熔点金属阻挡金属层依次进行图案化之后，对Si薄膜进行干法蚀刻、或者等离子体氧化等从而进行非导体化(使Si膜整体变化为Si氧化膜等的绝缘膜)，从而能够提供微细加工后的TFT特性也优异的显示装置。如此根据本专利技术，因为能够省略蚀刻阻挡层的形成，所以能够减少TFT制造工艺的掩模数，能够提供一种具备廉价且生产效率高的TFT的显示装置。附图说明·图1是示意性表示具备蚀刻阻挡层的现有布线构造的构成的剖视图。图2是示意性表示本专利技术的第I实施方式(5掩模工艺)所涉及的布线构造的构成的剖视图，是对Si薄膜进行干法蚀刻来形成沟道部以及TFT以外的开口部的例子。图3是示意性表示本专利技术的第I实施方式(5掩模工艺)所涉及的布线构造的构成的剖视图，是使Si薄膜进行氧化来形成沟道部以及TFT以外的开口部的例子。图4是示意性表示本专利技术的第2实施方式(4掩模工艺)所涉及的布线构造的构成的剖视图，是对Si薄膜进行干法蚀刻来形成沟道部以及TFT以外的开口部的例子。图5是示意性表示本专利技术的第2实施方式(4掩模工艺)所涉及的布线构造的构成的剖视图，是使Si薄膜进行氧化来形成沟道部以及TFT以外的开口部的例子。图6 (a) (b)是示意性表示在实施例中用于评价对Si膜进行了干法蚀刻后的Si膜的底切量的试样的构成的俯视图(图6(a))以及剖视图(图6(b))。图7是表示表I的N0.12 (本专利技术例)中的截面T本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.12 JP 2010-2541801.一种布线构造，其依次具有基板、薄膜晶体管的半导体层和金属布线膜，并且在所述半导体层与所述金属布线膜之间具有阻挡层，其特征在于， 所述半导体层由氧化物半导体构成， 所述阻挡层具有高熔点金属系薄膜和Si薄膜的层叠构造，所述Si薄膜与所述半导体层直接连接。2.根据权利要求1所述的布线构造，其中， 所述高熔点金属系薄膜由纯Ti薄膜、Ti合金薄膜、纯Mo薄膜或...

【专利技术属性】
技术研发人员：前田刚彰，钉宫敏洋，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：
国别省市：