JP2005166757A

Wiring structure, method of forming the same thin film transistor, method of forming the same and display device

Abstract

Problem to be solved.To provide fine wiring even though a main body portion of a wiring structure contains copper as a main component, and to have low resistivity, copper is hard to diffuse to the surroundings, and adhesion strength to a substrate is high. Provides a high wiring structure.

Solution.A seed layer 30 formed of a metal material obtained by mixing a metal for forming a metal oxide with copper as a main component and provided on a surface 70a to be treated of a substrate 70, and metal oxidation contained in the metal material. It includes a barrier layer 32 formed by oxidizing a material-forming metal and provided between the substrate 70 and the seed layer 30, and a copper wiring layer 33 provided on the seed layer 30. [Selection diagram] Fig. 2

JP2005166757A, drawing sheet 1
Sheet 1 of 12

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10 claims: 6 independent, 4 dependent

  1. 1
    基板が有する被処理面上に設けられた配線構造体であって、 主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料により形成され、前記基板の被処理面に設けられたシード層と、前記金属材料に含まれる金属酸化物形成用金属を酸化して形成され、前記基板と前記シード層との間に設けられたバリア層と、前記シード層上に設けられた配線構造体層と、を具備することを特徴とする配線構造体。
  2. 2
    基板が有する被処理面上に設けられた配線構造体であって、 主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料により形成され、前記基板の被処理面に設けられたシード層と、 このシード層上に設けられた銅を主成分とする配線構造体層と、 前記金属材料に含まれる金属酸化物形成用金属を酸化して形成され、前記基板と前記シード層との間に設けられて前記配線構造体層からの銅の拡散を抑制するバリア層と、 前記配線構造体層上に設けられ、この配線構造体層からの銅の拡散を抑制するキャッピング層と、を具備することを特徴とする配線構造体。
  3. 3
    前記金属酸化物形成用金属は、マグネシウム、チタン、アルミニウム、及びクロムのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の配線構造体。
  4. 4
    基板上に、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料によって銅合金シード層を形成する工程と、 前記銅合金シード層をシードとして、前記銅合金シード層上に銅を主成分とする配線構造体層を所定のパターンに形成する工程と、 前記金属酸化物形成用金属を酸化して、前記基板上にバリア層を生成させる工程と、を含むことを特徴とする配線構造体の形成方法。
  5. 5
    基板上に、銅の拡散を抑制可能なバリアメタル層を形成する工程と、 前記バリアメタル層上に、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料によって銅合金シード層を形成する工程と、 前記銅合金シード層をシードとして、前記銅合金シード層上に銅を主成分とする配線構造体層を所定のパターンに形成する工程と、 前記金属酸化物形成用金属を酸化して、前記バリアメタル層上にバリア層を生成させる工程と、を含むことを特徴とする配線構造体の形成方法。
  6. 6
    前記配線構造体層上に、この配線構造体層からの銅の拡散を抑制するキャッピング層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項4又は5に記載の配線構造体の形成方法。
  7. 7
    ソース領域、及び、このソース領域と離間して設けられたドレイン領域を有する導電型の半導体層と、前記ソース領域と電気的に接続するソース電極と、前記ドレイン領域と電気的に接続するドレイン電極と、ゲート絶縁膜と、前記ソース領域とドレイン領域との間の領域の上方に前記ゲート絶縁膜を介して設けられたゲート電極と、を具備する薄膜トランジスタであって、 前記ソース電極及びドレイン電極のうちの少なくとも一方は、 被処理面を有し、前記ソース領域及びドレイン領域のうちの少なくとも一方と接触するように設けられたバリアメタル層と、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料により形成され、前記被処理面に設けられたシード層と、このシード層上に設けられた銅を主成分とする配線構造体層と、前記金属材料に含まれる金属酸化物形成用金属を酸化して形成され、前記バリアメタル層と前記シード層との間に設けられたバリア層と、前記配線構造体層上に設けられてこの配線構造体層からの銅の拡散を抑制するキャッピング層と、を備えていることを特徴とする薄膜トランジスタ。
  8. 8
    半導体層を形成する工程と、 前記半導体層上にゲート絶縁膜を形成する工程と、 前記ゲート絶縁膜上に、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料によって銅合金シード層を形成する工程と、 前記銅合金シード層上に、この銅合金シード層の一部を所定のパターンに露出させる溝を有する樹脂層を形成する工程と、 前記銅合金シード層上の前記溝により露出されている領域に、周部を有し、且つ、銅を主成分とする配線構造体層を形成する工程と、 前記配線構造体層上にエッチング保護層を形成する工程と、 前記エッチング保護層形成後に前記樹脂層を除去する工程と、 前記銅合金シード層を前記配線構造体層の周部に沿ってエッチングする工程と、 前記エッチング保護層をマスクとして、前記半導体層に第1の不純物を注入する工程と、 前記エッチング保護層を除去する工程と、 前記エッチング保護層除去後に、前記配線構造体層をマスクとして、前記半導体層に前記第1の不純物よりも低濃度の第2の不純物を注入する工程と、 前記配線構造体層上に、この配線構造体層からの銅の拡散を抑制可能なキャッピング層を形成する工程と、 前記金属酸化物形成用金属を酸化して、前記ゲート絶縁膜上にバリア層を生成させる工程と、を含むことを特徴とする薄膜トランジスタの形成方法。
  9. 9
    マトリックス状に設けられた複数の薄膜トランジスタを具備する表示装置であって、前記複数の薄膜トランジスタの各々は、請求項7に記載の薄膜トランジスタであることを特徴とする表示装置。
  10. 10
    マトリックス状に設けられた複数の薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタを駆動するための複数の走査線及び複数の信号線と、を具備する表示装置であって、 前記走査線及び前記信号線のうちの少なくとも一方が、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の配線構造体からなることを特徴とする表示装置。
Independent claims10