[发明专利]薄膜晶体管的制造方法和薄膜晶体管

说明书

提供能降低钝化膜的覆盖性的恶化的薄膜晶体管和薄膜晶体管的制造方法。在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，上述薄膜晶体管的源极电极和漏极电极中的至少一方包括包含Al层和Al以外的金属层的多个金属层的层叠结构，且上述薄膜晶体管具有包括氧化物半导体的沟道层，上述薄膜晶体管的制造方法具有：导电膜形成工序，形成源极电极和漏极电极用的导电膜；图案化工序，对导电膜进行图案化而形成源极电极和漏极电极；钝化膜形成工序，形成钝化膜；以及热处理工序，进行热处理，在图案化工序和钝化膜形成工序之间具有先于热处理工序进行热处理的预热处理工序。

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管的制造方法和薄膜晶体管。

背景技术

近年来，已广泛地使用具备有源矩阵基板的显示装置。有源矩阵基板按每一像素具备薄膜晶体管(Thin Film Transistor；以下有时称为“TFT”)等开关元件。

具备TFT作为开关元件的有源矩阵基板被称为TFT基板。

液晶显示装置等所使用的TFT基板例如具有：玻璃基板；多个TFT，其支撑于玻璃基板；栅极配线及源极配线；以及像素电极，其按矩阵状排列。各TFT的栅极电极电连接到栅极配线，源极电极电连接到源极配线，漏极电极电连接到像素电极。TFT、源极配线以及栅极配线通常由层间绝缘层覆盖，像素电极设置于层间绝缘层上，在形成于层间绝缘层的接触孔内与TFT的漏极电极连接。

作为TFT，以往以来广泛地使用以非晶硅膜为活性层的TFT(以下有时称为“非晶硅TFT”)或以多晶硅膜为活性层的TFT(以下有时称为“多晶硅TFT”)。最近，作为TFT的活性层的材料，氧化物半导体受到关注。氧化物半导体TFT与非晶硅TFT相比，能以更快的速度动作。另外，氧化物半导体膜用比多晶硅膜更简单的工艺形成，因此还能应用于需要大面积的装置。在本说明书中，有时将以氧化物半导体膜为活性层的TFT称为“氧化物半导体TFT”。

TFT的源极电极一般与源极配线一起由同一导电膜形成。

漏极电极、栅极电极也分别是同样的。作为该导电膜的材料，广泛地使用具有高导电性的铝(Al)或Al合金。另外，最近还提出了使用导电性更优异的铜(Cu)。在本说明书中，有时将包含源极配线的、由同一导电膜形成的层称为“源极配线层”。

通过使用上述的Al等形成源极配线层，能形成配线电阻小的源极配线。另一方面，当使Al膜(或Al合金膜)与TFT的半导体层接触时，有如下可能：Al向半导体层内部扩散，无法得到希望的TFT特性。在使用Cu形成源极配线层的情况下，也有如下可能：Cu向半导体层内部扩散，无法得到希望的TFT特性。另外，在TFT基板的制造工序中，在形成源极配线层后进行热处理(例如200～600℃程度)的情况下，有时Al层的表面会变形，产生被称为小丘(hillock)的突起物。Al层的表面的小丘会使层间绝缘层的绝缘性降低。

根据以上情况，提出了使用层叠膜来形成源极配线层等。

例如在专利文献1和2中，公开了具有钼(Mo)层、Al层以及Mo层按顺序层叠后的结构的源极电极和漏极电极。在专利文献3中公开了在Al层或Cu层与氧化物半导体层之间形成钛(Ti)层。在专利文献4中公开了具有Ti层、Al层以及Ti层按顺序层叠后的结构的源极电极和漏极电极。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平11-258625号公报

专利文献2：特开2002-111004号公报

专利文献3：特开2010-123923号公报

专利文献4：特开2010-123748号公报

发明内容