[发明专利]用于在电子装置中金属化的铜合金阻挡层和覆盖层

权利要求书

1.一种薄膜晶体管，包括：

基板，其包括硅或玻璃中的至少一种；以及

电极，其包括：

(i)布置在所述基板上的阻挡层，所述阻挡层包括Cu与选自由Ta、Nb、Mo、W、Zr、Hf、Re、Os、Ru、Rh、Ti、V、Cr以及Ni组成的列表的一种或多种难熔金属元素的合金，以及

(ii)布置在所述阻挡层上的导体层，所述导体层包括Cu、Ag、Al或Au中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中所述基板包括玻璃。

3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中所述基板包括硅。

4.根据权利要求3所述的薄膜晶体管，其中所述基板包括非晶硅。

5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中所述阻挡层包括Cu、Ta以及Cr的合金。

6.根据权利要求5所述的薄膜晶体管，其中所述阻挡层基本上由1重量％至12重量％的Ta、1重量％至5重量％的Cr以及余量Cu组成。

7.根据权利要求5所述的薄膜晶体管，其中所述阻挡层基本上由约5重量％的Ta、约2重量％的Cr以及余量Cu组成。

8.根据权利要求5所述的薄膜晶体管，其中所述阻挡层基本上由约2重量％的Ta、约1重量％的Cr以及余量Cu组成。

9.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中所述阻挡层包括Cu、Ta以及Ti的合金。

10.根据权利要求9所述的薄膜晶体管，其中所述阻挡层基本上由1重量％至12重量％的Ta、1重量％至5重量％的Ti以及余量Cu组成。

11.根据权利要求9所述的薄膜晶体管，其中所述阻挡层基本上由约5重量％的Ta、约2重量％的Ti以及余量Cu组成。

12.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中所述阻挡层包括Cu、Nb以及Cr的合金。

13.根据权利要求12所述的薄膜晶体管，其中所述阻挡层基本上由1重量％至10重量％的Nb、1重量％至5重量％的Cr以及余量Cu组成。

14.根据权利要求12所述的薄膜晶体管，其中所述阻挡层基本上由约5重量％的Nb、约2重量％的Cr以及余量Cu组成。

15.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中(i)电极包括侧壁，所述侧壁包括(a)所述阻挡层的暴露部分；(b)所述导体层的暴露部分；以及(c)在所述阻挡层的所述暴露部分和所述导体层的所述暴露部分之间的界面，以及(ii)尽管有所述界面，所述电极的所述侧壁基本上没有间断。

16.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中所述基板基本上没有来自所述阻挡层的Cu扩散。

17.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中(i)所述阻挡层包括由晶界隔开的多个晶粒，(ii)所述晶界中的至少一个包括在其中的微粒，以及(iii)所述微粒包括硅和所述难熔金属元素中的至少一种难熔金属元素的反应产物。

18.一种形成薄膜晶体管的电极的方法，所述方法包括：

提供包括硅或玻璃中的至少一种的基板；

将阻挡层沉积在所述基板上方，所述阻挡层包括Cu与选自由Ta、Nb、Mo、W、Zr、Hf、Re、Os、Ru、Rh、Ti、V、Cr以及Ni组成的组合的一种或多种难熔金属元素的合金；

在所述阻挡层上方沉积导体层，所述导体层包括Cu、Ag、Al或Au中的至少一种；

在所述阻挡层上方形成掩模层；

将所述掩模层图案化以露出所述导体层的一部分，所述掩模层的余留部分至少部分地限定所述电极的形状；以及

此后，施加蚀刻剂以去除没有由所述图案化掩模层掩模的所述导体层和所述阻挡层的部分，从而形成所述电极的侧壁；

所述侧壁包括(i)所述阻挡层的暴露部分，(ii)所述导体层的暴露部分，以及(iii)在所述阻挡层的暴露部分和所述导体层的暴露部分之间的界面，以及

尽管有所述界面，基本上没有间断。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述掩模层包括光致抗蚀剂。

20.根据权利要求18所述的方法，其中所述蚀刻剂包括磷酸、乙酸，硝酸以及水的混合物。