[发明专利]薄膜晶体管以及薄膜晶体管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管以及薄膜晶体管的制造方法。

背景技术

近年来，作为替代液晶显示装置的下一代平板显示器之一的利用了有机材料的电致发光（EL：Electro Luminescence）的有机EL显示装置受到注目。在有机EL显示装置等有源矩阵方式的显示装置中，在呈矩阵状构成的多个像素分别设置有薄膜晶体管（TFT：Thin Film Transistor），由此构成TFT阵列基板。

薄膜晶体管具备在基板上形成的栅电极、半导体层（沟道层）、源电极以及漏电极，在TFT阵列基板的各像素中被用作驱动晶体管或开关晶体管。另外，构成薄膜晶体管的各电极的金属也被用作布线，例如，构成源电极或漏电极的金属也被用作源极布线或漏极布线。即，通过使相同金属膜图案化，形成源电极或漏电极以及源极布线或漏极布线。

近年来，随着显示装置的大画面化，期望布线低电阻化，作为源极布线或漏极布线的材料，正在研究使用了低电阻的铜（Cu）的铜布线。该情况下，与源极布线或漏极布线形成于同层的源电极或漏电极也由铜形成。

但是，存在如下问题：若作为源电极或漏电极的材料而使用铜，则由于热处理时承受的热或TFT工作中产生的热而使铜发生热扩散，所扩散的铜对半导体层产生不良影响。因此，以往提出了如下技术：为了防止铜向半导体层扩散，在源电极（漏电极）与半导体层之间，形成由钼膜或以往的氮化钼膜形成的阻挡层。

另外，专利文献1中公开了如下的薄膜晶体管：为了防止构成在保护膜上形成的铜布线的铜向下部导电层扩散，在保护膜下形成包含硅的覆盖层作为阻挡层。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2006-165520号公报

发明内容

发明要解决的问题

作为薄膜晶体管的设计要求项目，有低成本、湿式蚀刻加工性以及静态泄漏（off leakage）的减低等。为了使上述阻挡层满足低成本以及湿式蚀刻加工性的要求，需要使阻挡层薄膜化。另一方面，要使上述阻挡层满足静态泄漏减低的要求，就必须抑制源电极或漏电极所包含的铜的扩散而确保充分的阻挡性，因此需要使阻挡层厚膜化。

如此，存在如下问题：防止源电极或漏电极所包含的金属的扩散的阻挡层，不得不兼顾具有薄膜化与厚膜化的二律背反（trade off）关系的要求。该情况下，在源电极与半导体层或漏电极与半导体层之间设置由钼膜形成的阻挡层的以往技术中，若使阻挡层薄膜化，则无法确保充分的阻挡性。

本发明是为了解决这样的问题而完成的发明，其目的在于提供一种具有即使薄膜化也能确保阻挡性的阻挡层的薄膜晶体管以及薄膜晶体管的制造方法。

用于解决问题的技术方案

为了实现上述目的，本发明的薄膜晶体管的一个技术方案，其特征在于，具备：基板；栅电极，其形成于所述基板上；栅极绝缘层，其形成于所述栅电极上；半导体层，其形成于所述栅电极上方的所述栅极绝缘层上；源电极以及漏电极，其形成于所述半导体层的上方；以及阻挡层，其形成于所述半导体层与所述源电极之间以及所述半导体层与所述漏电极之间，所述源电极以及漏电极由包含铜的金属构成，所述阻挡层是含有氮和钼的层，其密度为7.5～10.5（g/cm³）。

另外，本发明的薄膜晶体管的制造方法的一个技术方案，其特征在于，包括：准备形成有半导体层的基板的工序；在所述半导体层的上方形成由氮化钼膜形成的阻挡层的工序；以及在所述阻挡层上由包含铜的金属形成源电极以及漏电极的工序，在所述形成阻挡层的工序中，通过在溅射装置内设置所述基板和钼靶，在非加热状态下将氮气和惰性气体导入所述溅射装置内，对所述钼靶进行溅射，从而形成密度为7.5～10.5（g/cm³）的所述氮化钼膜。

发明的效果

根据本发明，能够实现具有即使在薄膜化的情况下也能确保阻挡性的阻挡层的薄膜晶体管。

附图说明

图1是示意表示本发明的实施方式涉及的薄膜晶体管的构成的剖视图。

图2是示意表示本发明的实施方式涉及的薄膜晶体管的制造方法中的各工序的构成的剖视图。

图3A是表示本实施方式中的氮化钼膜（氮流量40sccm、氩流量22sccm）的膜厚方向（深度方向）上的原子浓度分布的图。

图3B是表示本实施方式中的氮化钼膜（氮流量80sccm、氩流量22sccm）的膜厚方向（深度方向）上的原子浓度分布的图。