[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是关于使用氧化物半导体而形成的半导体装置及其制造方法。

背景技术

用于液晶显示装置等的有源矩阵基板于每个像素具备薄膜晶体管(Thin Film Transistor；以下称为「TFT」)等开关元件。作为此种开关元件，提出有使用以氧化物半导体层作为活性层的TFT(以下称为「氧化物半导体TFT」。)。

氧化物半导体TFT中，为了抑制TFT特性的经时劣化，于氧化物半导体层上例如通过使用了等离子体的CVD法或溅镀法等而形成有保护膜(钝化层)。然而，于形成保护膜时，氧化物半导体层的表面可能会受到损伤。具体而言，有于氧化物半导体层发生缺氧或氢从保护膜扩散等，而氧化物半导体层的表面低电阻化(导体化)的情形。若氧化半导体层的电阻变低，则有阈值电压大而往负侧移位(降低(depression)特性)，未获得所需的TFT特性的情形。

此处，提出于形成保护膜的前一刻，对氧化物半导体层进行N₂O等离子体处理等氧化处理。例如，对氧化物半导体表面照射N₂O等离子体，将氧化物半导体层的表面氧化，由此减低氧化物半导体层于形成保护膜时所受的损伤。

然而，于进行N₂O等离子体处理时，若氧化物半导体TFT的源极及漏极电极的表面露出，则露出的电极表面可能曝露于N₂O等离子体而氧化。例如专利文献1中，记载有使用铜(Cu)或铜合金作为电极材料的情形时，通过N₂O等离子体处理而于电极表面形成氧化膜。

专利文献1：日本特开2012－243779号公报

发明内容

本发明人经过研究，发现如下情形：专利文献1所提出的结构中，有通过于N₂O等离子体处理时形成在漏极电极表面的氧化膜，从而漏极电极与像素电极(透明导电层)的接触部的电阻(接触电阻)增加的可能性。

本发明的实施方式是鉴于上述情形而成，其目的为于具备氧化物半导体TFT的半导体装置中，一面确保TFT特性，一面抑制氧化物半导体TFT的漏极电极与透明导电层的接触部的电阻增加。

本发明的一种实施方式的半导体装置具有基板；薄膜晶体管，被所述基板支撑，含有栅极电极、氧化物半导体层、形成于所述栅极电极与所述氧化物半导体层之间的栅极绝缘层以及与所述氧化物半导体层电连接的源极电极及漏极电极；层间绝缘层，以覆盖所述薄膜晶体管且与所述薄膜晶体管的通道区域相接的方式配置；透明导电层，配置于所述层间绝缘层上，所述源极电极及所述漏极电极各自含有铜，所述源极电极及所述漏极电极与所述层间绝缘层之间配置有含有铜与铜以外的至少一种金属元素的铜合金氧化膜，所述层间绝缘层隔着所述铜合金氧化膜而覆盖所述漏极电极，所述透明导电层于形成在所述层间绝缘层的第一接触孔内，未隔着所述铜合金氧化膜而与所述漏极电极直接相接。

某一实施方式中，所述源极电极及所述漏极电极进一步具有铜层与配置于所述铜层上的铜合金层，所述铜合金层含有铜合金，所述铜合金含有铜与所述至少一种金属元素。

某一实施方式中，所述铜合金氧化膜与所述源极电极及所述漏极电极的所述铜合金层相接，所述铜合金层与所述透明导电层的界面比所述铜合金层与所述层间绝缘层的界面更平坦。

某一实施方式中，所述源极电极及所述漏极电极含有铜层，所述铜合金氧化膜形成于所述铜层上。

某一实施方式中，从所述基板的表面的法线方向观看时，于所述第一接触孔中，所述铜合金氧化膜的端部位于比所述层间绝缘层的端部更外侧的位置。

某一实施方式中，所述至少一种金属元素可含有选自由Mg、Al、Ca、Mo、Ti及Mn组成的群的至少一种金属元素。

某一实施方式中，所述铜合金氧化膜的厚度可为10nm以上且50nm以下。

某一实施方式中，所述铜合金氧化膜为通过将所述铜合金层的表面进行氧化处理而形成的氧化膜。

某一实施方式中，所述源极电极及所述漏极电极各自进一步具有被配置于所述铜层的所述基板侧且与所述氧化物半导体层相接的下层，所述下层含有钛或钼。