[发明专利]布线、薄膜晶体管、薄膜晶体管面板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种布线、一种薄膜晶体管、一种薄膜晶体管面板及其制造方法。

背景技术

通常，包含铬(Cr)、铝(Al)、钼(Mo)或它们的合金的布线或电极主要用在半导体装置或液晶显示装置中。对于半导体装置的微制造，由于高度集成和快速的操作速度，与铝相比电阻较低且对电迁移和应力迁移抵抗性较高的铜已经用于半导体装置中的布线或电极。

即使在由液晶显示装置等代表的显示装置的领域中，由于分辨率和显示面积的增大以及包括可以集成在显示装置中的传感器和驱动器电路的装置的集成，需要低电阻布线。因此，由铜制成的栅极布线或数据布线或者薄膜晶体管(TFT)的同样由铜制成的栅电极、漏电极和源电极应用于显示装置。

然而，当铜用于布线或电极时，铜扩散到相邻的电路元件或TFT的半导体层中劣化了像素元件或TFT的特性。因此，需要防止布线或电极中包含的金属原子(例如，铜原子)在相邻的元件或层周围散布或者扩散到相邻的元件或层中。

发明内容

本发明的示例性实施例至少解决了上面提到的问题和/或缺点，并且至少提供了下面描述的优点。因此，本发明的示例性实施例提供了一种防止铜的扩散的薄膜晶体管(TFT)及其制造方法。

本发明的另一示例性实施例提供了一种通过对其应用铜布线而具有优异的可靠性的用于大型高分辨率显示装置的TFT面板及其制造方法。

根据本发明的一个示例性实施例，提供了一种TFT，所述TFT包括：栅电极；栅极绝缘层，位于栅电极上；半导体，位于栅极绝缘层上；漏电极和源电极，位于半导体上并且彼此分隔开。漏电极和源电极中的每个包括防止金属原子的扩散的第一金属扩散防止层和位于第一金属扩散防止层上的第二金属扩散防止层。第一金属扩散防止层和第二金属扩散防止层中的至少一个包括沿基本垂直于半导体的方向的柱状结构的晶粒，第一金属扩散防止层的第一晶界和第二金属扩散防止层的第二晶界在沿垂直于半导体的方向上基本是不连续的。

根据本发明的另一示例性实施例，提供了一种TFT面板，所述TFT面板包括：栅电极，连接到位于绝缘基底上的栅极布线；栅极绝缘层，位于栅电极上；半导体，位于栅极绝缘层上；漏电极和源电极，位于半导体上并且彼此分隔开；以及像素电极，连接到漏电极和源电极。漏电极和源电极中的每个包括第一金属扩散防止层、第二金属扩散防止层和位于第二金属扩散防止层上的源极-漏极层。第一金属扩散防止层和第二金属扩散防止层中的至少一个包括沿基本垂直于半导体的方向的柱状结构的晶粒，第一金属扩散防止层的第一晶界和第二金属扩散防止层的第二晶界在沿垂直于半导体的方向上基本是不连续的。

根据本发明的又一示例性实施例，提供了一种布线，所述布线包括位于基底上的第一布线金属扩散防止层、位于第一布线金属扩散防止层上的第二布线金属扩散防止层和位于第二布线金属扩散防止层上的金属布线。第一布线金属扩散防止层和第二布线金属扩散防止层中的至少一个包括沿基本垂直于下面的层的方向的柱状结构的晶粒，第一布线金属扩散防止层的第一晶界和第二布线金属扩散防止层的第二晶界在与晶粒生长方向平行的方向是基本是不连续的。

根据本发明的再一示例性实施例，提供了一种用来制造TFT面板的方法。所述方法包括以下步骤：形成连接到在绝缘基底上的栅极布线的栅电极；在栅电极上形成栅极绝缘层；在栅极绝缘层上形成半导体；在半导体上形成彼此分隔开的漏电极和源电极；以及形成连接到漏电极或源电极的像素电极。在半导体上形成的是包括第一金属扩散防止层、第二金属扩散防止层和位于第二金属扩散防止层上的源极-漏极层的漏电极和源电极。第一金属扩散防止层和第二金属扩散防止层中的至少一个形成为包括沿基本垂直于下面的层的方向生长的柱状结构的晶粒，第一金属扩散防止层的第一晶界和第二金属扩散防止层的第二晶界在垂直于半导体的方向上基本不连续地形成。

附图说明

通过参照附图详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的上述和其它特征将变得更加明显，在附图中：

图1是根据本发明的薄膜晶体管(TFT)的示例性实施例的剖视图；

图2A是传统TFT的源电极的侧面剖视的透射电子显微(TEM)图像；

图2B是示出了通过飞行时间二次离子质谱TOF-SIMS设备沿着图2A中示出的源电极的一侧的厚度方向进行的组分分析的曲线图；

图3至图13是示出了根据本发明的用来制造图1中示出的TFT的方法的示例性实施例的剖视图；

图14是根据本发明的TFT面板的示例性实施例的平面图；