[发明专利]布线构造

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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2.5×10^-6Ω·em，Cu的电阻率低至1.6×10^-6Ω·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等。

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-O、In-Zn-Sn-O、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-O、Ga-Zn-Sn-O等)(例如专利文献1)。

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

发明内容

发明要解决的课题

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Ti、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Ti、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。

本发明鉴于上述情况而研发，本发明的第1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，本发明的第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

本发明提供以下的布线构造以及显示装置。