[发明专利]布线层、半导体装置、具有半导体装置的液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及在微小的半导体器件中使用的布线膜的领域，特别涉及与氧化物薄膜接触的布线层的技术领域。

背景技术

在FPD（平板显示器）或薄膜太阳电池等近年来制造的电气产品中，需要在宽的基板上同样地配置晶体管，因此，使用在大面积基板上能够形成均一的特性的半导体层的（氢化）非晶硅等。

非晶硅能够在低温下形成，不会对其他材料带来不利影响，但是，存在迁移率低的缺点，能够在大面积基板上利用低温形成来形成高迁移率的薄膜的氧化物半导体受到关注。

另一方面，近年来半导体集成电路或FPD中的晶体管的电极、布线使用低电阻的铜薄膜，谋求使数字信号的传输速度加快或者通过降低功率损失而降低功耗。

但是，若以铜薄膜形成半导体集成电路内的布线层，则存在如下缺点：铜薄膜与氧化物的紧贴性差，此外，铜薄膜的构成物质即铜原子容易扩散到半导体或氧化物中。

因此，对于氧化物薄膜上的铜布线来说，剥离或铜扩散成为大问题。

作为其对策，能够在铜薄膜和与铜薄膜接触的氧化物薄膜之间设置使针对扩散的阻挡性提高并且使铜薄膜的附着强度增大的阻挡膜。在阻挡膜中，例如有TiN膜或W膜等。

但是，铜薄膜难以干法刻蚀，通常使用湿法刻蚀法，但是，由于铜薄膜的刻蚀液和阻挡膜的刻蚀液不同，所以，若使用现有技术的阻挡膜，则需要改变刻蚀液分别刻蚀阻挡膜和铜薄膜的二层结构的布线层。

因此，要求具有阻挡性、紧贴性并且能够以一次刻蚀进行构图的布线层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-99847号公报；

专利文献2：日本特开2007-250982号公报。

发明内容

发明要解决的课题

本发明是为了解决上述现有技术的不足而提出的，其目的在于提供一种对氧化物薄膜的附着力强并且铜原子不扩散到氧化物薄膜中的布线膜。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明提供一种配置在氧化物薄膜上并被构图的布线层，其中，所述布线层具有与所述氧化物薄膜接触的高紧贴性阻挡膜和在所述高紧贴性阻挡膜上配置的铜薄膜，所述高紧贴性阻挡膜含有铜、镁、铝，在将铜、镁、铝的总计原子数设为100at％时，镁的含有率为0.5at％以上且5at％以下的范围、铝的含有率为5at％以上且15at％以下的范围。

此外，本发明提供一种半导体装置，其中，具有：上述布线层；半导体层；栅极绝缘膜，形成在所述半导体层上；栅极电极膜，隔着所述栅极绝缘膜与所述半导体层对置，在所述半导体层，在与所述栅极电极膜对置的部分设置有沟道区域，在所述沟道区域的两侧设置有源极区域和漏极区域，所述栅极绝缘膜由所述氧化物薄膜构成，所述布线层以使所述高紧贴性阻挡膜与所述栅极绝缘膜接触的方式配置。

此外，本发明提供一种半导体装置，具有：源极电极层和漏极电极层，由上述布线层构成；半导体层；栅极绝缘膜，形成在所述半导体层上；栅极电极膜，隔着所述栅极绝缘膜与所述半导体层对置，在所述半导体层，在与所述栅极电极膜对置的部分设置有沟道区域，在所述沟道区域的两侧设置有源极区域和漏极区域，所述源极电极层和所述漏极电极层分别与所述源极区域和所述漏极区域接触，在所述源极电极层和所述漏极电极层上配置有所述氧化物薄膜，其中，所述布线层以使所述高紧贴性阻挡膜与所述氧化物薄膜接触的方式配置。

此外，本发明提供一种液晶显示装置，其中，具有：上述任一个半导体装置；玻璃基板；像素电极层，形成在所述玻璃基板上；液晶，位于所述像素电极层上；上部电极层，位于所述液晶上，所述源极电极层或漏极电极层的任意一个利用所述布线层与所述像素电极层连接，利用所述半导体装置切换施加在所述像素电极层和所述上部电极层之间的电压，在所述像素电极层和所述上部电极层之间具有液晶。

发明效果

在半导体装置或液晶显示装置内，氧化物薄膜被用于层间绝缘层或栅极绝缘层，本发明的布线层对氧化物薄膜的附着力强，铜原子也不扩散，所以，能够配置在层间绝缘膜上或栅极绝缘膜上、或者在它们上形成的连接孔内。

铜薄膜和高紧贴性阻挡膜能够以相同的刻蚀液进行刻蚀，所以，能够以一次刻蚀对布线层进行构图。

附图说明

图1（a）～（c）是用于说明本发明的第一例的晶体管的制造工序的工序图（1）。

图2（a）～（c）是用于说明本发明的第一例的晶体管的制造工序的工序图（2）。