配线结构的制造方法及配线结构技术

本发明专利技术的目的在于提供制造成本低的配线结构的制造方法及配线结构。本发明专利技术的配线结构的制造方法，包括：准备基板（１０）的基板准备工序；在基板（１０）上形成半导体层的半导体层形成工序；在半导体层上形成包含掺杂剂的含掺杂剂半导体层的含掺杂剂半导体层形成工序；通过在包含水分子的氧化性气体氛围中加热含掺杂剂半导体层的表面而在含掺杂剂半导体层的表面形成氧化层的氧化层形成工序；在氧化层上形成合金层的合金层形成工序；以及在合金层上形成配线层的配线层形成工序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配线结构的制造方法及配线结构。特别是本专利技术涉及用于电子设备的配线的配线结构的制造方法及配线结构。
技术介绍
以往，关于具有薄膜晶体管的半导体层和源-漏电极的薄膜晶体管基板，已知有 如下的薄膜晶体管基板具有由含有氧的含氧层和纯Cu或Cu合金的薄膜构成的源-漏电 极，构成含氧层的氧的一部分或全部与薄膜晶体管的半导体层的Si结合，纯Cu或Cu合金 的薄膜隔着含氧层与薄膜晶体管的半导体层连接(参照例如专利文献1)。专利文献1中记 载的薄膜晶体管基板涉及的含氧层使用等离子氧化法或热氧化法形成。专利文献1中记载的薄膜晶体管基板由于具有如上所述的结构，如同以往一样即 使不在源_漏电极和TFT的半导体层之间形成金属阻隔层，也可得到优异的TFT特性。日本特开2009-4518号公报
技术实现思路
但是，专利文献1中记载的薄膜晶体管基板在通过等离子氧化法形成含氧层时， 在含氧层有时会残留损伤。并且，专利文献1中记载的薄膜晶体管基板在通过热氧化法形 成含氧层时，含氧层的形成速度慢到几nm/小时程度，有时不实用。从而，本专利技术的目的在于提供制造成本低的配线结构的制造方法及配线结构。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种配线结构的制造方法，包括准备基板的基 板准备工序；在基板上形成半导体层的半导体层形成工序；在半导体层上形成包含掺杂剂 的含掺杂剂半导体层的含掺杂剂半导体层形成工序；通过在包含水分子的氧化性气体氛围 中加热含掺杂剂半导体层的表面而在含掺杂剂半导体层的表面形成氧化层的氧化层形成 工序；在氧化层上形成合金层的合金层形成工序；以及在合金层上形成配线层的配线层形 成工序。另外，对于上述配线结构的制造方法，氧化层形成工序还可以包括用氧化性气体 对水进行鼓泡而使氧化性气体包含水分子的鼓泡工序。另外，对于上述配线结构的制造方法，半导体层形成工序形成非晶硅作为半导体 层，含掺杂剂半导体层形成工序形成包含掺杂剂的硅层作为含掺杂剂半导体，氧化层形成 工序使用臭氧气体作为氧化性气体，通过在臭氧气体中，在200°C以上300°C以下的温度下 对包含掺杂剂的硅层进行加热而可以在包含掺杂剂的硅层的表面形成硅氧化层。另外，对于上述配线结构的制造方法，合金层形成工序可以形成包含Cu和添加元 素的Cu合金层作为合金层，配线层形成工序可以形成Cu层作为配线层。另外，上述配线结构的制造方法可以进一步包括通过在200°C以上300°C以下的 温度进行加热而使包含在Cu合金层中的添加元素稠化来形成扩散阻隔层的扩散阻隔层形 成工序。另外，对于上述配线结构的制造方法，合金层形成工序可以形成在Cu中作为添加 元素添加有从由Ni、Co、Mn、Zn、Mg、Al、&、Ti、Fe及Ag构成的组中的至少一种金属元素的Cu合金层o另外，对于上述配线结构的制造方法，合金层形成工序可以形成包含Cu以及包含 在Cu中的浓度为lat%以上5at%以下的Ni或Mn的Cu合金层。另外，对于上述配线结构的制造方法，配线形成工序可以形成包含3N以上的无氧 铜的Cu层。另外，对于上述配线结构的制造方法，合金层形成工序可以通过对铜合金溅射靶 材进行溅射而在氧化层上形成合金层，所述铜合金溅射靶材是将作为添加元素的选自由 Ni、Co、Mn、Zn、Mg、A1、&、Ti、Fe及Ag构成的组中的至少一种金属元素添加到Cu中形成的 铜合金溅射靶材，或者是包含Cu以及包含在Cu中的浓度为lat%以上5at%以下的Ni或 Mn的铜合金溅射靶材；配线层形成工序可以通过对包含3N以上的无氧铜的铜溅射靶材进 行溅射而在合金层上形成配线层。另外，为了实现上述目的，本专利技术提供一种配线结构，包括基板；设置在基板上 的半导体层；设置在半导体层上、包含掺杂剂的含掺杂剂半导体层；设置在含掺杂剂半导 体层的表面的氧化层；设置在氧化层上的合金层；以及设置在合金层上的配线层。另外，对于上述配线结构，半导体层可以为非晶硅层，含掺杂剂半导体层可以为包 含掺杂剂的硅层，氧化层可以为通过包含掺杂剂的硅层表面的氧化而形成的硅氧化层，合 金层可以为包含Cu和添加元素的Cu合金层，配线层可以为Cu层。根据本专利技术的配线结构的制造方法及配线结构可以提供制造成本低的配线结构 的制造方法及配线结构。附图说明图1为表示本专利技术的实施方式的配线结构的制造工艺的流程的图。图2为本实施方式的配线结构的制造工艺所具有的氧化层形成工序的概要图。图3为本专利技术的实施方式的配线结构的截面的示意图。图4为表示实施例1的n+型的a-Si层与Cu_Ni合金层的界面的XPS分析结果的 图。图5为表示实施例1的n+型的a-Si层与Cu_Ni合金层的界面的XPS分析结果的 图。图6为表示实施例2的n+型的a_Si层与Cu_Ni合金层的界面的XPS分析结果的 图。图7为表示实施例2的n+型的a-Si层与Cu_Ni合金层的界面的XPS分析结果的 图。图8为表示比较例1的n+型的a-Si层与Cu_Ni合金层的界面的XPS分析结果的 图。图9为表示比较例1的n+型的a-Si层与Cu_Ni合金层的界面的XPS分析结果的 图。图10为表示欧姆接触性的评价试验的概要的图。5图11为表示实施例1的配线结构的配线结构的IV特性的图。图12为表示实施例2的配线结构的配线结构的IV特性的图。图13为表示比较例1的配线结构的配线结构的IV特性的图。符号说明1配线结构2样品4臭氧气体5氧化层形成装置6纯水10基板20a-Si 层22n+-Si 层24Si氧化层30Cu合金层32Cu层40臭氧发生装置40a配管50鼓泡器50a溶解槽50b栓50c配管60室体62平台64加热器66导入口68排气口70a、70b 探测器72源测量单元具体实施方式图1表示本专利技术的实施方式的配线结构的制造工艺的流程的一例。图2表示本实 施方式的配线结构的制造工艺具有的氧化层形成工序的概要。进而，图3为本专利技术的实施 方式的配线结构的截面的示意图。本实施方式的配线结构1为用于电子设备的配线的配线结构1。配线结构1例如 为被用于液晶屏用TFT元件、Si太阳能电池等使用了 Si半导体的电子设备的配线的配线 结构，配线自身含铜(Cu)而形成。配线结构1的制造工艺的一例如下所述。首先，准备为了制作规定的电子设备的基板(基板准备工序)。基板例如可以使用 玻璃基板。接着，在准备的基板上形成作为半导体层的非晶硅(下面称为“a-Si层”)(半导体层形成工序步骤10、下面将步骤简称为“S”)。作为形成a-Si层20的方法，例如可 以采用等离子化学气相沉积(CVD)法等成膜方法。接着，在a-Si层20上形成具有导电性并且包含掺杂剂的含掺杂剂半导体层(含 掺杂剂半导体层形成工序S20)。含掺杂剂半导体层例如为包含掺杂剂的硅层。作为掺杂 剂，可举出n型用掺杂剂(例如砷、磷等)或者p型用掺杂剂(例如硼、铝等)。例如，在 a-Si层20上形成添加有规定浓度的n型用掺杂剂的硅层(n+_Si层22)作为含掺杂剂半导 体层。在含掺杂剂半导体层形成工序中，含掺杂剂半导体层例如可以使用等离子CVD法等 成膜方法来形成。接着，使用图2所示的氧化层形成装置5通过对含掺杂剂半导体层的表面进行氧 化而在该表面形成氧化层。具体地，通过向含掺杂剂半导体层的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配线结构的制造方法，包括：准备基板的基板准备工序；在所述基板上形成半导体层的半导体层形成工序；在所述半导体层上形成包含掺杂剂的含掺杂剂半导体层的含掺杂剂半导体层形成工序；通过在包含水分子的氧化性气体氛围中加热所述含掺杂剂半导体层的表面而在所述含掺杂剂半导体层的所述表面形成氧化层的氧化层形成工序；在所述氧化层上形成合金层的合金层形成工序；以及在所述合金层上形成配线层的配线层形成工序。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：辰巳宪之，
申请(专利权)人：日立电线株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]