JP2005166757A - 配線構造体、配線構造体の形成方法、薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタの形成方法、及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】配線構造体の本体部分が銅を主成分としているにもかかわらず、微細配線が可能であり、しかも、比抵抗が低く、周囲に銅が拡散し難く、且つ、基板への密着強度の高い配線構造体を提供する。
【解決手段】主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料により形成され、基板７０の被処理面７０ａに設けられたシード層３０と、金属材料に含まれる金属酸化物形成用金属を酸化して形成され、基板７０とシード層３０との間に設けられたバリア層３２と、シード層３０上に設けられた銅配線層３３と、を具備する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液晶表示装置に代表される表示装置やＵＬＳＩに代表される半導体装置等に用いられる配線構造体、配線構造体の形成方法、薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタの形成方法、及び、液晶表示装置等のような表示装置に関する。

液晶表示装置に代表される表示装置の分野においては、近年、表示面積の拡大により配線長が増加する傾向にある。また、駆動用ドライバ回路や画素内メモリ等といった付加機能の取り込みによる周辺回路部分のモノリシック化についての開発も進んできている。一方、ＬＳＩ、ＵＬＳＩに代表される半導体の分野においては、集積度を向上させるためのさらなる微細化への検討が進められている。また、動作スピードをさらに向上させたいという要求もある。このような背景から、表示装置の分野や半導体の分野では、比抵抗が低く、かつ、エレクトロマイグレーション耐性やストレスマイグレーション耐性が高い配線への関心が高まってきている。

ところで、銅（Ｃｕ）は、従来配線材料として一般的に用いられているアルミニウム（Ａｌ）よりも、比抵抗が低く、かつ、エレクトロマイグレーション耐性やストレスマイグレーション耐性が高いことが知られている。したがって、銅は、次世代の配線材料として期待されている。

電子デバイス上に形成される銅配線としては、銅により形成された本体と、この本体と電気デバイスとの間に挟まれて、これらの間のエレクトロマイグレーション抵抗力を改善する銅合金シード層とを備えたものが知られている。銅合金シード層は、銅と、錫（Ｓｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、塩素（Ｃｌ）、及び硫黄（Ｓ）からなる群から選択された少なくとも１つの要素とを含んでいる（例えば、特許文献１参照。）。

また、酸化シリコン中に拡散しやすい銅に対しては、マグネシウム（Ｍｇ）又はアルミニウム（Ａｌ）を含む銅合金を用いることにより、酸化シリコン中への銅の拡散を改善する検討が行われている。すなわち、Ｍｇ又はＡｌを含む銅合金膜を酸化シリコン層上に形成するとともに熱処理を行うと、銅合金膜と酸化シリコン層との界面に酸化マグネシウム又は酸化アルミニウムが生成される。酸化マグネシウム又は酸化アルミニウムは、銅の拡散を抑制する効果があるとされている。したがって、上述のような銅合金膜は、自己拡散阻止能を有していると考えられている（例えば、非特許文献１参照。）。

さらに、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）層や窒化チタン（ＴｉＮ）層上に銅配線層を形成する方法としては、Ｍｇを含む銅合金膜を酸化シリコン層或いは窒化チタン層上に形成するとともにアニール処理を行うといった方法が知られている。これにより、ＭｇＯ／Ｃｕ／ＭｇＯ／ＳｉＯ_２や、ＭｇＯ／Ｃｕ／ＭｇＯ／ＴｉＮといった複合層が形成される（例えば、非特許文献２参照。）。

また、チタン（Ｔｉ）を含む銅合金を酸化シリコン上に形成するとともにアニール処理することで、銅合金と酸化シリコンとの界面に酸化チタン（ＴｉＯ_Ｘ）を生じさせ、この酸化チタンにより銅の拡散を抑制する試みもなされている（例えば、非特許文献３参照。）。
特開平１１−３４０２２９号公報（段落００１０〜段落００２９、図１〜図１０） T.Suwwan de Felipe 他３名 Thin Solid Films 335 (1998) 49-53 W.H.Lee 他１２名 Applied Physics Letters Volume77, Number14 (2 October 2000) p.2192〜p2194 C.J.Liu , J.S.Chen Applied Physics Letters Volume80, Number15 (15 April 2002) p.2678〜p.2680

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、本体や銅合金シード層から電気デバイスに銅が拡散し易いという問題がある。

一方、非特許文献１乃至非特許文献３に記載の技術を配線や電極といった配線構造体に適用する場合には、以下のような問題がある。すなわち、銅合金は、銅単体と比べて比抵抗が大きい。したがって、ＭｇやＴｉ等を含む銅合金により配線構造体を形成することは、配線構造体の低抵抗化といった面ではメリットが少ない。しかも、銅合金におけるＲＩＥ等のドライエッチングの難しさは銅単体と同等であるため、微細配線形成が困難である。

本発明は、配線構造体の本体部分が銅を主成分としているにもかかわらず、微細配線形成が可能であり、しかも、比抵抗が低く、周囲に銅が拡散し難く、且つ、基板への密着強度の高い配線構造体、配線構造体の形成方法、薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタの形成方法、及び、上記配線構造体或いは上記薄膜トランジスタを有する表示装置を提供することを目的とする。

本発明の１つの形態に係る配線構造体は、基板が有する被処理面上に設けられた配線構造体であって、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料により形成され、前記基板の被処理面に設けられたシード層と、前記金属材料に含まれる金属酸化物形成用金属を酸化して形成され、前記基板と前記シード層との間に設けられたバリア層と、前記シード層上に設けられた配線構造体層と、を具備する。

本発明の他の形態に係る配線構造体は、基板が有する被処理面上に設けられた配線構造体であって、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料により形成され、前記基板の被処理面に設けられたシード層と、このシード層上に設けられた銅を主成分とする配線構造体層と、前記金属材料に含まれる金属酸化物形成用金属を酸化して形成され、前記基板と前記シード層との間に設けられて前記配線構造体層からの銅の拡散を抑制するバリア層と、前記配線構造体層上に設けられ、この配線構造体層からの銅の拡散を抑制するキャッピング層と、を具備する。

配線構造体とは、配線、端子、及び電極等を含む。基板としては、少なくとも被処理面又はその近傍に酸素を含む基板を用いるのが好ましい。少なくとも被処理面又はその近傍に酸素を含む基板としては、例えば、基板全体が酸素を含む化合物により形成されたものを用いることができる。また、酸素を含まない基体上に、酸素を含む化合物からなる層を形成してなるものを基板として用いてもよい。この場合、酸素を含む化合物からなる層の露出面を被処理面とすれば、少なくとも被処理面又はその近傍に酸素を含むという条件を満たす。

基板としては、例えば、ガラス、石英ガラス、セラミックス、或いはシリコンウエハ等を単体で用いることができる。また、基板としては、例えば、ガラス、石英ガラス、セラミックス、シリコンウエハ、或いは樹脂等からなる基体上に、絶縁膜や半導体層を成膜してなるものを用いてもよい。さらに、基板としては、例えば、上記基体上に、絶縁層や半導体層を複数層積層させてなるものを用いてもよい。また、基板としては、上記基体上に、回路素子や回路素子の一部を形成してなるものを用いることもできる。なお、回路素子は、例えば、薄膜トランジスタ等を含む。

銅を主成分とする金属材料とは、金属材料全体に対して概ね８０at％以上が銅である金属材料を指している。また、金属酸化物形成用金属の割合は、金属材料全体に対して、０．５at％乃至２０at％とするのが好ましく、さらに好ましくは、２at％乃至１０at％である。金属酸化物形成用金属は、マグネシウム、チタン、アルミニウム、及びクロムのうちの少なくとも１つを含むようにするのが好ましい。

銅を主成分とする配線構造体層とは、全体に対して概ね９０ａｔ％以上が銅である金属材料を指している。好ましくは、配線構造体層は、銅単体により形成するとよい。

本発明の配線構造体によれば、シード層を備えており、且つ、このシード層上に配線構造体層を設けているため、配線構造体の本体部分（シード層及び配線構造体層）が銅を主成分としているにもかかわらず、微細配線の形成が可能である。しかも、前記本体部分は、銅を主成分としているため、比抵抗が低い。さらに、基板とシード層との間に、金属材料に含まれる金属酸化物形成用金属を酸化してなるバリア層が設けられているため、前記本体部分から周囲に銅が拡散し難く、且つ、前記本体部分の基板への密着強度を高めることができる。

また、本発明の他の形態に係る配線構造体のように、配線構造体層上にキャッピング層を設けることで、前記本体部分からの銅の拡散をさらに抑制することができる。

本発明の１つの形態に係る配線構造体の形成方法は、基板上に、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料によって銅合金シード層を形成する工程と、前記銅合金シード層をシードとして、前記銅合金シード層上に銅を主成分とする配線構造体層を所定のパターンに形成する工程と、前記金属酸化物形成用金属を酸化して、前記基板上にバリア層を生成させる工程と、を含む。

本発明の他の形態に係る配線構造体の形成方法は、基板上に、銅の拡散を抑制可能なバリアメタル層を形成する工程と、前記バリアメタル層上に、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料によって銅合金シード層を形成する工程と、前記銅合金シード層をシードとして、前記銅合金シード層上に銅を主成分とする配線構造体層を所定のパターンに形成する工程と、前記金属酸化物形成用金属を酸化して、前記バリアメタル層上にバリア層を生成させる工程と、を含む。

本発明の配線構造体の形成方法によれば、銅合金シード層をシードとして、この銅合金シード層上に配線構造体層を形成するため、微細配線の形成が可能である。しかも、銅合金シード層からバリア層を生成させた後の残りの層は、初期の銅合金シード層よりも金属酸化物形成用金属の濃度が低い。したがって、銅合金シード層からバリア層を生成させた後の残りの層は、初期の銅合金シード層よりも比抵抗も低い。銅合金シード層からバリア層を生成させた後の残りの層は、配線構造体層とともに配線構造体の本体部分をなすため、本発明の配線構造体の形成方法によれば、前記本体部分の比抵抗が低い配線構造体が得られる。さらに、基板上には、金属材料に含まれる金属酸化物形成用金属を酸化してなるバリア層が生成される。したがって、本発明により形成された配線構造体は、前記本体部分から周囲に銅が拡散し難く、且つ、前記本体部分の基板への密着強度が高い。

また、本発明の他の形態に係る配線構造体の形成方法のように、基板上にバリアメタル層を設けることで、前記本体部分からの銅の拡散をさらに抑制することができる。

本発明の薄膜トランジスタは、ソース領域、及び、このソース領域と離間して設けられたドレイン領域を有する導電型の半導体層と、前記ソース領域と電気的に接続するソース電極と、前記ドレイン領域と電気的に接続するドレイン電極と、ゲート絶縁膜と、前記ソース領域とドレイン領域との間の領域の上方に前記ゲート絶縁膜を介して設けられたゲート電極と、を具備する薄膜トランジスタであって、前記ソース領域及びドレイン領域のうちの少なくとも一方は、被処理面を有し、前記ソース領域及びドレイン領域のうちの少なくとも一方と接触するように設けられたバリアメタル層と、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料により形成され、前記被処理面に設けられたシード層と、このシード層上に設けられた銅を主成分とする配線構造体層と、前記金属材料に含まれる金属酸化物形成用金属を酸化して形成され、前記バリアメタル層と前記シード層との間に設けられたバリア層と、前記配線構造体層上に設けられてこの配線構造体層からの銅の拡散を抑制するキャッピング層と、を備えている。

本発明の薄膜トランジスタによれば、シード層上に配線構造体層を設けることでソース電極及びドレイン電極を形成することが可能である。したがって、微細なソース電極や微細なドレイン電極を備えた薄膜トランジスタを得ることができる。しかも、シード層及び配線構造体層が銅を主成分としているため、ソース電極及びドレイン電極の比抵抗を低くすることが可能である。さらに、基板とシード層との間に、金属材料に含まれる金属酸化物形成用金属を酸化してなるバリア層が設けられているため、周囲に銅が拡散し難く、且つ、基板への密着強度が高いソース電極及びドレイン電極が得られる。しかも、半導体層上にバリアメタル層が設けられているとともに、配線構造体層上にキャッピング層が設けられているため、ソース電極やドレイン電極からの銅の拡散をさらに抑制することができる。また、バリアメタル層を介して、ソース領域とソース電極との電気的接触、或いは、ドレイン領域とドレイン電極との電気的接触が図れる。

本発明に係る薄膜トランジスタの形成方法は、半導体層を形成する工程と、前記半導体層上にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上に、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料によって銅合金シード層を形成する工程と、
前記銅合金シード層上に、この銅合金シード層の一部を所定のパターンに露出させる溝を有する樹脂層を形成する工程と、前記銅合金シード層上の前記溝により露出されている領域に、周部を有し、且つ、銅を主成分とする配線構造体層を形成する工程と、前記配線構造体層上にエッチング保護層を形成する工程と、前記エッチング保護層形成後に前記樹脂層を除去する工程と、前記銅合金シード層を前記配線構造体層の周部に沿ってエッチングする工程と、前記エッチング保護層をマスクとして、前記半導体層に第１の不純物を注入する工程と、前記エッチング保護層を除去する工程と、前記エッチング保護層除去後に、前記配線構造体層をマスクとして、前記半導体層に前記第１の不純物よりも低濃度の第２の不純物を注入する工程と、前記配線構造体層上に、この配線構造体層からの銅の拡散を抑制可能なキャッピング層を形成する工程と、前記金属酸化物形成用金属を酸化して、前記ゲート絶縁膜上にバリア層を生成させる工程と、を含む。

本発明の薄膜トランジスタの形成方法によれば、銅合金シード層をシードとして、この銅合金シード層上に配線構造体層を形成するため、ゲート電極を微細に形成することが可能である。しかも、銅合金シード層からバリア層を生成させた後の残りの層は、初期の銅合金シード層よりも金属酸化物形成用金属の濃度が低くなるため、これに伴い、比抵抗も低くなる。銅合金シード層からバリア層を生成させた後の残りの層は、配線構造体層とともにゲート電極の本体部分をなすこととなる。したがって、本発明によれば、比抵抗の低いゲート電極を備えた薄膜トランジスタを得ることができる。さらに、基板上に、金属材料に含まれる金属酸化物形成用金属を酸化してなるバリア層が生成されるため、前記本体部分から周囲に銅が拡散し難く、且つ、前記本体部分の基板への密着強度が高いゲート電極が得られる。しかも、エッチング保護層をマスクとして、半導体層に第１の不純物を注入することができるとともに、配線構造体層をマスクとして、半導体層に第２の不純物を注入することができる。したがって、半導体に第１及び第２の不純物を注入する際、マスクを形成する必要が無い。したがって、マスクを形成する工程を省くことができる。

以下、本発明の第１の実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。本実施形態では、本発明の表示装置を液晶表示装置に適用した一形態、本発明の配線構造体を表示装置が備える走査線に適用した一形態、及び本発明の配線構造体の形成方法の一形態について説明する。

図１〜図３は、表示装置としての液晶表示装置１を開示している。なお、図１は、アクティブマトリックス型の液晶表示装置１の等価回路の一例を示している。液晶表示装置１は、一対の透明基体２，３、液晶層４、下地絶縁膜５、画素電極６、配線構造体としての走査線７、信号線８、対向電極９、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、ＴＦＴという）１０、走査線駆動回路１１、信号線駆動回路１２、及び、液晶コントローラ１３等を備えている。

一対の透明基体２，３としては、例えば、一対のガラス板を用いることができる。これら透明基体２，３は、図示しない枠状のシール材を介して接合されている。液晶層４は、一対の透明基体２，３間の前記シール材により囲まれた領域に設けられている。

一対の透明基体２，３のうちの一方、例えば後側（図２及び図３において下側）の透明基体３の内面には、下地絶縁膜５、複数の画素電極６、複数の走査線７、複数の信号線８、及び複数のＴＦＴ１０等が設けられている。

下地絶縁膜５としては、例えば酸化シリコンや窒化シリコン等を用いることができる。画素電極６は、例えばＩＴＯ等からなる。図２に示すように、ＴＦＴ１０は、下地絶縁膜５上に設けられている。ＴＦＴ１０は、配線構造体としてのゲート電極２０、ゲート絶縁膜２１、半導体層２２、ソース電極２３、及びドレイン電極２４を備えている。各ＴＦＴ１０は、各画素電極６と１対１で対応するように設けられている。

複数の走査線７は、行方向および列方向にマトリックス状に設けられた画素電極６の行方向（図１において左右方向、図３において紙面手前側から紙面奥側に延びる方向）に沿うように、下地絶縁膜５上に設けられている。これら走査線７は、ＴＦＴ１０が備えるゲート電極２０と電気的に接続している。また、これら走査線７の各一端は、走査線駆動回路１１と電気的に接続している。

複数の信号線８は、行方向および列方向にマトリックス状に設けられた画素電極６の列方向（図１において上下方向）に沿うように、ゲート絶縁膜２１上に設けられている。これら信号線８は、対応するＴＦＴ１０が備えるソース電極２３又はドレイン電極２４のうちの一方と電気的に接続している。これら信号線８の各一端は、信号線駆動回路１２と電気的に接続している。

ＴＦＴ１０としては、例えば、ボトムゲート型のアモルファスシリコンＴＦＴを採用することができる。ゲート電極２０は、下地絶縁膜５上に設けられている。ゲート絶縁膜２１は、ゲート電極２０、走査線７、及び下地絶縁膜５を覆うように設けられている。ゲート絶縁膜２１としては、例えば酸化シリコン、窒化シリコン、もしくは酸化シリコンと窒化シリコンの積層膜等を用いることができる。半導体層２２は、チャネル領域２６ａをなすノンドープアモルファスシリコン層（ノンドープａ-Ｓｉ層）２２ａと、コンタクト層としてのｎ^＋型アモルファスシリコン層（ｎ^＋型ａ-Ｓｉ層）２２ｂとを有している。ノンドープａ-Ｓｉ層２２ａは、ゲート電極２０の上方に位置して、ゲート絶縁膜２１上に設けられている。ｎ^＋型ａ-Ｓｉ層２２ｂは、ノンドープａ-Ｓｉ層２２ａ上に設けられている。このｎ^＋型ａ-Ｓｉ層２２ｂは、ノンドープａ-Ｓｉ層２２ａを一部露出させる溝２５を有している。このｎ^＋型ａ-Ｓｉ層２２ｂのうち、前記溝２５で分断された一側がソース領域２６ｂ、他側がドレイン領域２６ｃとなっている。

ソース電極２３及びドレイン電極２４は、ｎ^＋型ａ-Ｓｉ層２２ｂのソース領域２６ｂ及びドレイン領域２６ｃと各々接触するように、ｎ^＋型ａ-Ｓｉ層２２ｂ上に設けられている。ソース電極２３及びドレイン電極２４のうちの一方、例えば、ドレイン電極２４は、対応する信号線８と電気的に接続している。

画素電極６は、ゲート絶縁膜２１上に、ソース電極２３及びドレイン電極２４のうちの他方であるソース電極２３と電気的に接続するように設けられている。画素電極６を露出させる開口２７ａを有するパシベーション層２７は、ソース電極２３、ドレイン電極２４、信号線８、及びゲート絶縁膜２１を覆うように設けられている。

図３に示すように、配線構造体としての走査線７は、シード層３０と、バリア層３２と、配線構造体層としての銅配線層３３、キャッピング層３５とを備えている。シード層３０は、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料からなり、下地絶縁膜５の上面（後述する基板７０の被処理面７０ａ）に設けられている。バリア層３２は、前記金属材料に含まれる金属酸化物形成用金属を酸化してなるものであり、下地絶縁膜５とシード層３０との間（後述する基板７０とシード層３０との界面）に設けられている。このバリア層３２は、銅配線層３３と下地絶縁膜５との密着性を向上させるようにも作用する。銅単体からなる銅配線層３３は、シード層３０上に設けられている。つまり、下地絶縁膜５上（後述する基板７０上）には、バリア層３２、シード層３０、銅配線層３３の順序でこれらが積層されている。銅配線層３３上には、銅配線層３３からの銅の拡散を抑制するキャッピング層３５が設けられている。

走査線駆動回路１１及び信号線駆動回路１２は、夫々液晶コントローラ１３に接続されている。液晶コントローラ１３は、例えば外部から供給される画像信号及び同期信号を受け取り、画素映像信号Ｖpix、垂直走査制御信号Ｙ_ＣＴ、及び水平走査制御信号Ｘ_ＣＴを発生する。

前側（図２及び図３において上側）の透明基体２の内面には、複数の画素電極６に対向する一枚膜状の透明な対向電極９が設けられている。対向電極９は、例えばＩＴＯ等からなる。なお、前側の透明基体２，３の内面には、複数の画素電極６と対向電極９とが互いに対向する複数の画素領域に対応させてカラーフィルタを設けるとともに、前記画素領域の間の領域に対応させて遮光膜を設けてもよい。

一対の透明基体２，３の外面には、図示しない偏光板が設けられている。また、液晶表示装置１を透過型とする場合、後側の透明基体３の後方には、図示しない面光源が設けられている。なお、液晶表示装置１は、反射型或いは半透過反射型であってもよい。

以下、後側の透明基体３の内面への成膜工程について説明する。

まず、走査線７を形成する基板７０を以下のようにして用意する。なお、走査線７を形成する基板７０を用意する工程は、後側の透明基体３の内面への成膜工程の一部でもある。

まず、後側の透明基体３として、厚さ０．７ｍｍのガラス板を用意する。この透明基体３上に、下地絶縁膜５としての酸化シリコン層を形成する。本実施形態では、下地絶縁膜５の層厚を４００ｎｍとしている。これは、ＣＶＤ法（例えば、ＰＥ−ＣＶＤ法（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition））を用いて、酸化シリコンを厚さが４００ｎｍとなるように透明基体３上に堆積させることで実現できる。下地絶縁膜５上にゲート電極２０を形成する。これは、ゲート電極２０となる金属層を成膜するとともに、この金属層を所定のパターンにエッチングすることにより形成することができる。

走査線７及びゲート電極２０は、互いに電気的に接続するように、下地絶縁膜５上に形成される。このように、透明基体３上に下地絶縁膜５を成膜したものが、走査線７及びゲート電極２０を形成する基板７０となる。すなわち、走査線７及びゲート電極２０を形成する基板７０は、透明基体３及び下地絶縁膜５を備えており、下地絶縁膜５の上面が基板７０の被処理面７０ａとなる。本実施形態では、下地絶縁膜５が酸化シリコンにより形成されている。したがって、上記基板７０は、被処理面７０ａ及びその近傍（下地絶縁膜５中）に酸素を含んでいる。

次に、基板７０上に走査線７を形成する。
まず、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料を用意する。本実施形態では、前記金属材料として、銅に金属酸化物形成用金属としてのチタンを２at％含ませた銅合金金属材料を用いている。

図４（Ａ）に示すように、基板７０の被処理面７０ａ上、すなわち、下地絶縁膜５上に、前記金属材料からなる銅合金シード層３１を形成する。この銅合金シード層３１は、前記金属材料をスパッタリング法により成膜することで形成することができる。本実施形態では、銅合金シード層３１の層厚を３０ｎｍとしている。勿論、銅合金シード層３１の形成は、スパッタリング法に限定されるものではなく、蒸着法等を用いてもよい。

次に、図４（Ｂ）に示すように、銅合金シード層３１上に、ＰＥＰを利用して、樹脂層としての感光性樹脂マスク（以下、フォトレジストマスクと言う）３４を形成する。このフォトレジストマスク３４は、銅合金シード層３１の一部を所定のパターンに露出させる溝３４ａを有している。この溝３４ａのパターンは、走査線７の配線パターンとする。

銅合金シード層３１の上部３１ｂのうちのフォトレジストマスク３４の溝３４ａにより露出される領域に形成される酸化膜（自然酸化膜等）を除去する。

この後、図４（Ｃ）に示すように、銅合金シード層３１の上部３１ｂのうちのフォトレジストマスク３４の溝３４ａにより露出される領域に、銅合金シード層３１を核として、銅単体により銅配線層３３を形成する。本実施形態では、銅配線層３３の層厚を４００ｎｍとしている。なお、銅単体とは、実質的に純粋な銅であって、微量の不純物の混入は許容する。このようにすることにより、走査線７の本体部分となる銅配線層３３を銅合金シード層３１上に選択的に形成することができる。

前記銅配線層３３は、例えばフォトレジストマスク３４の溝３４ａを埋めるように、銅合金シード層３１上に銅を無電解めっきすることで形成することができる。無電解めっき法では、銅は銅合金シード層３１の上に選択的に堆積するため、触媒処理が不要であるといったメリットがある。また、無電解めっき法では、銅配線層３３の膜厚が薄くても、液晶表示装置１のような大面積基板に適用した際に問題となる膜厚分布の不均一性を抑制することができ、しかも、走査線７の基板７０への密着性を良好にすることができる。なお、無電解めっき法に代わり、電解めっき法を用いて銅配線層３３を形成してもよい。

図４（Ｄ）に示すように、剥離液等を用いてフォトレジストマスク３４を除去する。このフォトレジストマスク３４の除去に際しては、ドライプロセスであるアッシング処理を併用してもよい。なお、このアッシング処理を行う場合、銅配線層３３の露出部分や銅合金シード層３１の露出部分が酸化される可能性がある。このような場合は、アッシング処理後に、前記露出部分に形成される酸化膜を除去する工程を追加するのが望ましい。

図５（Ｅ）に示すように、銅合金シード層３１の銅配線層３３と接合される領域以外の領域を銅配線層３３の周部３３ａに沿ってエッチング除去する。エッチング方法としては、ウエットエッチングを用いる。ウエットエッチング溶液としては、例えば、塩化第二銅−塩酸系、塩化第二鉄系、硫酸−過酸化水素水系、ペルカオソ−硫酸−水素カリウム系等の溶液を用いることができる。

ところで、レジストマスクを用いて銅層をウエットエッチングすることにより銅からなる配線を形成する場合には、等方的なエッチングとなるためにサイドエッチが発生し微細配線形成が難しい。これに対し、本実施形態では、銅合金シード層３１の銅配線層３３と接合される領域以外の領域をエッチング除去する。上述のように、シード層３０は、銅配線層３３と比べて十分に薄く、しかも、銅配線層３３の周部３３ａに沿ってエッチングするため、エッチングが容易である。したがって、本実施形態では、微細配線形成が可能である。

なお、銅合金シード層３１をエッチングする際、銅配線層３３の周部３３ａ及び上部３３ｂもこれと同時に一部エッチングされる。そのため、銅配線層３３は、図４（Ｄ）の工程時に、銅合金シード層３１のエッチング時に同時にエッチングされてしまう分を考慮して一回り大きく、かつ、厚く形成しておくのが好ましい。更には、銅合金シード層３１と銅配線層３３のエッチング速度の差を小さくするためにエッチング前にアニール処理を施しておくことが好ましい。

さらに、図５（Ｆ）に示すように、銅配線層３３上及び銅合金シード層３１上に、銅配線層３３及び銅合金シード層３１からの銅の拡散を抑制するキャッピング層３５を形成する。本実施形態では、銅配線層３３及び銅合金シード層３１の露出面（銅配線層３３の上部３３ｂ及び周部３３ａ、並びに、銅合金シード層３１の周部３１ａ）を覆うように、例えばＣｏ−Ｗ−Ｂ、Ｃｏ−Ｂ、Ｎｉ−Ｂ等からなるキャッピング層３５を形成している。本実施形態では、キャッピング層３５の層厚を５０ｎｍとしている。このキャッピング層３５は、例えば、無電解めっき法を用いて形成することができる。この時、キャッピング層３５は、銅配線層３３及びシード層３０の露出している表面上のみに選択的に形成され、ゲート絶縁膜２１上には形成されない。

なお、キャッピング層３５は、ジメチルアミンボランを還元剤に用いることでＰｄ触媒処理なしにめっきが可能なＣｏ−Ｗ−Ｂ、Ｃｏ−Ｂ、Ｃｏ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｗ−Ｐ等のような金属材料を無電解めっき法で形成することが望ましいが、これに限定されるものではない。キャッピング層３５は、銅配線層３３上にめっき法により形成するためのめっきに適した金属材料を選べばよく、またＰｄ等の触媒処理を行ってもよい。

次に、例えば３５０℃程度の熱処理（アニール処理）を行う。これにより、銅合金シード層３１に含まれているチタンが拡散し、例えば、下地絶縁膜５に含まれる酸素や空気中の酸素ガス等により酸化され、図５（Ｇ）に示すように、下地絶縁膜５との界面に酸化チタン（ＴｉＯｘ）からなるバリア層３２が形成される。また、これにより、銅合金シード層３１は、実質的に銅からなり、銅配線層３３とともに走査線７の本体部分となるシード層３０と、このシード層３０と下地絶縁膜５との界面に形成されて、シード層３０や銅配線層３３からの下地絶縁膜５への銅の拡散を抑制するバリア層３２との２層に分かれる。以上により、走査線７が形成される。

続けて、ゲート電極２０及び走査線７を覆うように、ゲート絶縁膜２１を形成する。ゲート絶縁膜２１上に、半導体層２２を形成する。詳しくは、ゲート絶縁膜２１上にノンドープａ-Ｓｉ層２２ａを成膜するとともに、このノンドープａ-Ｓｉ層２２ａ上にｎ^＋型ａ-Ｓｉ層２２ｂを成膜する。ノンドープａ-Ｓｉ層２２ａ及びｎ^＋型ａ-Ｓｉ層２２ｂをパターニングした後、ｎ^＋型ａ-Ｓｉ層２２ｂ上にソース電極２３及びドレイン電極２４を形成する。これは、ソース電極２３及びドレイン電極２４となるアルミニウム層を成膜するとともに、このアルミニウム層を所定のパターンにエッチングすることにより実現できる。その後、ソース電極２３及びドレイン電極２４をマスクし、これら電極２３，２４間のｎ^＋型ａ-Ｓｉ層２２ｂをエッチングする。以上により、ＴＦＴ１０が形成される。

ソース電極２３及びドレイン電極２４のうちの一方、例えば、ドレイン電極２４と電気的に接続されるように、ゲート絶縁膜２１上に信号線８を形成する。各ＴＦＴ１０のソース電極２３と電気的に接続されるように画素電極６を形成する。ＴＦＴ１０、ゲート絶縁膜２１、及び画素電極６を覆うようにパシベーション層２７を成膜する。続けて、このパシベーション層２７に画素電極６を露出させる開口２７ａを形成する。以上により、後側の透明基体３への成膜工程が完了する。

上記のように、本実施形態の走査線７は、基板７０の被処理面７０ａ上（下地絶縁膜５上）に設けられた配線構造体である。そして、本実施形態の走査線は、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料により形成され、基板７０の被処理面７０ａに設けられたシード層３０と、このシード層３０上に設けられた銅配線層３３と、前記金属材料に含まれる金属酸化物形成用金属を酸化して形成され、基板７０とシード層３０との間に設けられて銅配線層３３からの銅の拡散を抑制するバリア層３２とを備えている。

また、本実施形態の走査線７の形成方法は、基板７０上に、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料によって銅合金シード層３１を形成する工程と、銅合金シード層３１をシードとして、銅合金シード層３１上に銅配線層３３を所定のパターンに形成する工程と、金属酸化物形成用金属を酸化して、基板７０との界面にバリア層３２を生成させる工程とを備えている。

したがって、本実施形態によれば、走査線７の本体部分となる銅配線層３３及びシード層３０が銅を主成分としているにもかかわらず、微細配線が可能であり、しかも、比抵抗が低く、周囲に銅が拡散し難く、且つ、基板への密着強度の高い走査線７、並びに、走査線７の形成方法が得られる。

すなわち、本実施形態では、銅合金シード層３１上に銅配線層３３を選択的に形成するとともに、銅合金シード層３１の銅配線層３３と接合される領域以外の領域をエッチング除去することで、走査線７を所望の形状に形成している。銅合金シード層３１は、銅配線層３３と比べて十分に薄く、しかも、銅配線層３３の周部３３ａに沿ってエッチングすればよいため、エッチングが容易である。したがって、本実施形態では、銅配線層３３程度の厚さを有する銅層をウエットエッチングすることでは形成が困難な１μｍ以下の微細配線を実現できる。

さらに、ＣＭＰ工程を含むダマシン法を表示装置の配線構造体に適用する場合、プロセスのスループットが良好ではない。また、銅配線層３３程度の厚さを有する銅層をウエットエッチングする方法を表示装置の配線構造体に適用する場合も同様に、銅層を基板全面に成膜した後に不要部分を除去する工程を含むため、微細配線形成が難しい。また、配線として利用される上記銅合金層や上記銅層の形成が必要な面積は基板全体の面積と比較して非常に小さいため、形成された銅合金層や銅層の大部分は除去・廃棄されることなる。この結果、原料としての銅の利用効率は非常に悪くなり、高コストになる影響で製品価格も高くなる。

これに対し、本実施形態では、銅合金シード層３１上に所定のパターンの銅配線層３３を選択的に形成することができるため、ＣＭＰ工程が不要である。したがって、従来の技術や、銅配線層３３程度の厚さを有する銅層をウエットエッチングする方法と比べて、銅の利用効率が高く、スループットが良好である。しかも、製造コストを抑制できるので、製品価格も安くすることができる。

また、従来、直径１２インチ程度の大口径ウエハサイズに対応するＣＭＰ装置は開発されているが、上記ウエハよりも大面積でかつ平坦性等の精度が良好ではないガラス板を用いる表示装置の製造に対応するＣＭＰ装置は実用化されていない。したがって、従来の技術では、大面積のガラス基板にＣＭＰ装置による全面研磨を適用して銅配線を形成することは困難である。

これに対し、本実施形態では、ＣＭＰ工程が不要であるので、基板の面積によらず、走査線７といった配線構造体を上記基板上に形成することができる。つまり、本実施形態は、大面積のガラス基板を用いる表示装置にも適用可能である。

また、本実施形態では、銅単体と比べて比抵抗が大きい銅合金シード層３１と実質的に銅単体からなる銅配線層３３とを別々に形成している。そのため、銅配線層３３の銅合金シード層３１に対する層厚比率を高くすることにより、走査線７の比抵抗を実質的に銅単体と同程度の比抵抗にまで低くすることができる。したがって、比抵抗が低い走査線７が得られる。しかも、バリア層３２を析出させたのちの銅合金シード層３１は、実質的に銅からなるシード層３０となる。したがって、このシード層３０は配線の一部（上記本体部分）として機能するため、銅合金シード層３１を用いたことによる走査線７の比抵抗の上昇への寄与は小さくてすむ。

さらに、銅合金シード層３１は、銅を含む合金からなる層であるため、銅配線層３３を無電解めっきで形成する際に触媒処理が不要である。しかも、熱処理を施すことによって、基板７０との界面に銅の拡散を抑制するバリア性を有する金属酸化物層であるバリア層３２を生じさせることができる。したがって、このバリア層３２により、シード層３０及び銅配線層３３からの基板７０への銅の拡散を抑制することができる。

また、一般に、銅からなる層は、絶縁体層や半導体層への密着力が低いことが知られている。そのため、銅層を絶縁体層上や半導体層上に設ける場合、通常では、ニッケル、クロム、チタン、タンタル、モリブデン等といった絶縁体や半導体との密着性が比較的良好な金属により密着層を形成し、この密着層を介して、銅層を絶縁体層上や半導体層上に定着させている。

これに対し、本実施形態では、走査線７の本体部分（シード層３０及び銅配線層３３）と基板７０との間に、金属、絶縁体、半導体との密着性が比較的良好な金属酸化物層、すなわち、バリア層３２が介在している。そのため、上述のような密着層を省略しても、走査線７の本体部分（シード層３０及び銅配線層３３）を基板７０上に良好に定着させることができる。このように、本実施形態によれば、基板７０への密着強度の高い走査線７が得られる。

しかも、金属酸化物形成用金属としてチタンを用いているため、基板７０とシード層３０との界面にバリア層３２となるＴｉＯ_Ｘ層を生じさせることができる。ＴｉＯ_Ｘ層は、銅の拡散抑止を有しており、しかも、下地絶縁膜５との密着力及び銅（走査線７の本体部分）との密着力が良好である。

また、本実施形態の走査線７の形成方法では、銅配線層３３からの銅の拡散を抑制するキャッピング層３５を銅配線層３３上に形成する工程をさらに備えている。そのため、銅配線層３３からゲート絶縁膜２１及びａ−Ｓｉ層２２ａ側への銅の拡散を抑制することができる。また、これにより、銅配線層３３は、銅拡散防止層として機能するバリア層３２とキャッピング層３５とで取り囲まれることとなるため、さらに信頼性の高い走査線７が得られる。

さらに、本実施形態の走査線７の形成方法では、基板７０として、その表面のうちの少なくとも銅合金シード層３１を形成する領域と対応する領域又はその近傍に酸素を含んでいるものを用意する工程をさらに備えている。そのため、基板７０に含まれる酸素を用いて銅合金シード層３１に含まれる金属酸化物形成用金属を酸化することができる。したがって、外部から酸素を供給しなくても、基板７０上に良好にバリア層３２を生成させることができる。

さらに、本実施形態の走査線７の形成方法では、バリア層３２を生成させる工程は、アニール処理を行う工程を含むため、基板７０上にバリア層３２を良好に生成させることができる。

また、本実施形態の走査線７の形成方法では、銅合金シード層３１上に銅配線層３３を所定のパターンに形成する工程の後に、銅合金シード層３１の銅配線層３３と接合される領域以外の領域をエッチングする工程を含んでいる。上述のように、シード層３０は、銅配線層３３と比べて十分に薄く、しかも、銅配線層３３の周部３３ａに沿ってエッチングすればよい。そのため、シード層３０のエッチングは、銅配線層３３のエッチングよりも容易である。このように、銅合金シード層３１上に銅配線層３３を所定のパターンに形成した後に、銅合金シード層３１の銅配線層３３と接合される領域以外の領域をエッチングすることで、走査線７を選択的且つ容易に形成することができる。

加えて、本実施形態の走査線７の形成方法では、銅合金シード層３１上に、この銅合金シード層の一部を所定のパターンに露出させる溝３４ａを有する樹脂層としてのフォトレジストマスク３４を形成する工程と、銅合金シード層３１上の前記溝３４ａにより露出されている領域に、周部３３ａを有する銅配線層３３を形成する工程とをさらに備えている。これにより、銅配線層３３を銅合金シード層３１上に所望のパターンで形成することができる。

また、フォトレジストマスク３４を用いて銅合金シード層３１上に銅配線層３３を所定のパターンに形成する方法（本実施形態では、めっき法により銅配線層３３を銅合金シード層３１上に選択的に形成する方法と、ウエットエッチングによる銅合金シード層３１のエッチングとを組み合わせて配線構造体を形成する方法としている）では、走査線７のパターンは、前記フォトレジストマスク３４により定められる。したがって、本実施形態では、フォトレジストマスク３４によりマスキングされていない領域により、走査線７のパターンを描画することができる。この方法を用いることにより、走査線７を比較的簡単な工程で選択的に形成することができる。

しかも、本実施形態の走査線７の形成方法では、いわゆるダマシン法で必要とされるＣＭＰ工程、基板とシード層との間に必要とされる銅拡散防止層の形成工程や、金属層を埋め込むための溝を形成するエッチング工程等が不要である。また、ダマシン法におけるＣＭＰ工程では、研磨剤（スラリー）を用いているため、研磨剤や被研磨物（金属イオンを含む）を洗浄する必要があるが、ＣＭＰ工程が不要である本実施形態では、この洗浄工程も不要である。しかも、ＣＰＭの研磨時における異物混入もない。さらに、本実施形態の走査線７の形成方法では、ダマシン法に比べて工程数を低減することができるので、製造コストを削減できる。

なお、本実施形態は、配線構造体として走査線７を例にとって説明したが、本発明の配線構造体及び配線構造体の形成方法は、走査線７に限定されるものではなく、信号線やその他の種々の配線、電極、端子等に広く適用することができる。

上記の第１の実施形態では、キャッピング層３５を有する配線構造体を用いたが、ゲート絶縁層に例えば窒化シリコン等の銅に対する拡散抑止性能を有する層で構成する、もしくは積層内の一つとすることでキャッピング層３５を有しない配線構造体を適用することも可能である。

以下、本発明の第２の実施形態を、図６〜８を参照して説明する。

本実施形態では、本実施形態では、本発明の表示装置を液晶表示装置に適用した一形態、本発明の配線構造体を表示装置が備えるＴＦＴのゲート電極に適用した一形態、本発明の配線構造体の形成方法の一形態、及び、本発明のＴＦＴの形成方法の一形態について説明する。

ＴＦＴ１０は、トップゲート型のポリシリコンＴＦＴ（ＬＤＤ構造を有するｎ型のＴＦＴ）であり、ゲート電極６０、ゲート絶縁膜６１、半導体層６２、ソース電極６３、及びドレイン電極６４を備えている。図６に示すように、半導体層６２は、下地絶縁膜５上に設けられている。半導体層６２は、ポリシリコンからなるチャネル領域６６ａと、ポリシリコンに不純物をドーピングしてなり、このチャネル領域６６ａよりも低抵抗なソース領域６６ｂ及びドレイン領域６６ｃを有している。ゲート絶縁膜６１は、半導体層６２及び下地絶縁膜５を覆うように設けられている。ゲート絶縁膜６１としては、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ_２）等を用いることができる。ゲート電極６０は、ゲート絶縁膜６１上に設けられている。走査線７はゲート電極６０と一体に形成されている。

層間絶縁層６７は、ゲート電極６０、走査線７、及びゲート絶縁膜６１を覆うように設けられている。層間絶縁層６７は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ_２）、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等を用いることができる。ゲート絶縁膜６１及び層間絶縁層６７は、半導体層６２のソース領域６６ｂ及びドレイン領域６６ｃの一部を露出させるコンタクトホール６１ａ，６７ａを有している。

ソース電極６３は、コンタクトホール６１ａ，６７ａを介してソース領域６６ｂと電気的に接続するように、層間絶縁層６７上に設けられている。ドレイン電極６４は、コンタクトホール６１ａ，６７ａを介してドレイン領域６６ｃと電気的に接続するように、層間絶縁層６７上に設けられている。ソース電極６３及びドレイン電極６４のうちの一方、例えば、ドレイン電極６４は、対応する信号線８と電気的に接続している。すなわち、図６では図示していないが、信号線８は、対応するドレイン電極６４と電気的に接続するように、層間絶縁層６７上に設けられている。

パシベーション層６８は、ソース電極６３、ドレイン電極６４、信号線８、及び層間絶縁層６７を覆うように設けられている。パシベーション層６８上には平坦化層６９が設けられている。パシベーション層６８及び平坦化層６９には、画素電極６をソース電極６３及びドレイン電極６４のうちの他方であるソース電極６３と電気的に接続させるためのコンタクトホール６８ａ，６９ａを夫々有している。画素電極６は、コンタクトホール６８ａ，６９ａを介してソース電極６３と接触するように平坦化層６９上に設けられている。

配線構造体としてのゲート電極６０は、シード層３０と、バリア層３２と、配線構造体層としての銅配線層３３と、キャッピング層３５とを備えている。シード層３０は、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料からなり、ゲート絶縁膜６１の上面に設けられている。バリア層３２は、前記金属材料に含まれる金属酸化物形成用金属を酸化してなるものであり、ゲート絶縁膜６１とシード層３０との間に設けられている。銅単体からなる銅配線層３３は、シード層３０上に設けられている。つまり、ゲート絶縁膜６１上には、バリア層３２、シード層３０、銅配線層３３の順序でこれらが積層されている。なお、他の構成は、図示しない部分を含めて上述した第１の実施形態と同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。

以下、後側の透明基体３の内面への成膜工程について説明する。

第１の実施形態と同様にして、透明基体３上に下地絶縁膜５を形成する。下地絶縁膜５上に、例えばＰＥ−ＣＶＤ法等により、活性層となるａ−Ｓｉ層（図示せず）を形成する。その後、温度５００℃の雰囲気中でａ-Ｓｉ層にアニール処理を施し、ａ−Ｓｉ層中の水素を脱離させる。さらに、ＥＬＡ（Excimer Laser Anneal）法によって結晶化させることにより、半導体層６２としてのポリシリコン層が形成される。半導体層６２上にＰＥＰによりレジストマスクを形成した後、ＣＤＥ（Chemical Dry Etching）法を用いて、半導体層６２を所定の島状に加工する。その後、ＰＥ−ＣＶＤ法により、半導体層６２を覆うように、半導体層６２上及び下地絶縁膜５上に酸化シリコンからなるゲート絶縁膜６１を形成する（図７（Ａ）参照）。

このように、透明基体３上に、下地絶縁膜５、半導体層６２、及びゲート絶縁膜６１を形成したものが、ゲート電極６０を形成する基板９０となる。すなわち、ゲート電極６０を形成する基板９０は、透明基体３、下地絶縁膜５、半導体層６２、及びゲート絶縁膜６１を備えている。ゲート電極６０は、半導体層６２の上方に配設されるようにゲート絶縁膜６１上に形成される。つまり、ゲート絶縁膜６１の上面が、基板９０の被処理面９０ａとなる。本実施形態では、ゲート絶縁膜６１が酸化シリコンにより形成されている。したがって、基板９０は、被処理面９０ａ及びその近傍（ゲート絶縁膜６１中）に酸素を含んでいる。

次に、基板９０上にゲート電極６０及び走査線７を形成する。図７及び図８では、ゲート電極６０及び走査線７を形成するための工程を模式的に示している。まず、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料を用意する。本実施形態では、前記金属材料として、銅に金属酸化物形成用金属としてのマグネシウムを２at％含ませた銅合金金属材料を用いている。

図７（Ａ）に示すように、基板９０の被処理面９０ａ上、すなわち、ゲート絶縁膜６１上に、前記金属材料からなる銅合金シード層３１を形成する。銅合金シード層３１を形成する工程は、第１の実施形態の図４（Ａ）に示す工程と同様である。

銅合金シード層３１上に、ＰＥＰを利用して、樹脂層としての感光性樹脂マスク（以下、フォトレジストマスクと言う）３４を形成する。このフォトレジストマスク３４は、銅合金シード層３１の一部を所定のパターン（配線パターン）に露出させる溝３４ａを有している。フォトレジストマスク３４を形成する工程は、第１の実施形態の図４（Ｂ）に示す工程と同様である。

図７（Ｂ）に示すように、銅合金シード層３１の上部３１ｂのうちのフォトレジストマスク３４の溝３４ａにより露出される領域に形成される酸化膜を除去した後、この領域に銅配線層３３を形成する。この工程は、第１の実施形態の図４（Ｃ）に示す工程と同様である。

図７（Ｃ）に示すように、銅配線層３３上（銅配線層３３の上部３３ｂ）に、この銅配線層３３をエッチングから保護するためのエッチング保護層３７を形成する。エッチング保護層３７は、フォトレジストマスク３４の溝３４ａを埋めるように、例えばニッケル（Ｎｉ）を主成分とする金属を無電解めっきすることで形成することができる。なお、エッチング保護層３７は、銅配線層３３の上部３３ｂをエッチング処理から保護できるものであればよく、ニッケルに限定されない。

図７（Ｄ）に示すように、剥離液等を用いてフォトレジストマスク３４を除去する。この工程は、第１の実施形態の図４（Ｄ）に示す工程と同様である。

図８（Ｅ）に示すように、銅合金シード層３１の銅配線層３３と接合される領域以外の領域を銅配線層３３の周部３３ａに沿ってエッチング除去する。この時、銅合金シード層３１の銅配線層３３と接合される領域以外の領域とともに、銅配線層３３の周部３３ａの一部はサイドエッチされるが、銅配線層３３の上部３３ｂはエッチング保護層３７により保護されているため、銅配線層３３の上部３３ｂはエッチングされない。すなわち、銅配線層３３は、厚さ方向にはエッチングされない。このエッチング保護層３７は、銅配線層３３の層厚減少を防ぐとともに、銅合金シード層３１のウエットエッチング時において、粒界のエッチング速度が速いことにより生じる表面凹凸の増大を抑制することができる。

エッチング保護層３７をマスクとし、半導体層６２のソース領域６６ｂ及びドレイン領域６６ｃとなる領域に、第１の不純物としてのリン（Ｐ）をイオンドーピングする。これにより、高濃度不純物領域としてのソース領域６６ｂ及びドレイン領域６６ｃが形成される。

次に、図８（Ｆ）に示すように、エッチング保護層３７のみをエッチング除去する。その後、銅配線層３３をマスクとして、半導体層６２の銅配線層３３の両側に対応する領域に第２の不純物としてのリンをイオンドーピングする。第２の不純物としては、第１の不純物よりも低濃度とする。これにより、低濃度不純物領域６６ｄ，６６ｅ、及び、これら低濃度不純物領域６６ｄ，６６ｅに挟まれるチャネル領域６６ａが形成される。これら低濃度不純物領域６６ｄ，６６ｅは、エッチング保護層３７の下に形成される銅配線層３３のサイドエッチ部分に略相当する領域に形成される。

なお、エッチング保護層３７をＮｉを主成分とする金属で形成した場合であって、銅配線層３３を半導体層６２に第２の不純物を注入する際のマスクとして採用しないときには、エッチング保護層３７は除去しなくてもよい。この場合、エッチング保護層３７は、配線構造体の一部となる。

その後、図８（Ｇ）に示すように、銅配線層３３及び銅合金シード層３１の露出面（銅配線層３３の上部３３ｂ及び周部３３ａ、並びに、銅合金シード層３１の周部３１ａ、すなわち、銅配線層３３の外面及び銅合金シード層３１の外面のうちの基板９０と銅合金シード層３１との接合面及び銅合金シード層３１と銅配線層３３との接合面を除く全外面）を覆うように、例えばＣｏ−Ｗ−Ｂ、Ｃｏ−Ｂ、Ｎｉ−Ｂ等からなるキャッピング層３５を形成する。この工程は、第１の実施形態の図５（Ｆ）に示す工程と同様である。

次に、例えば３５０℃程度の熱処理（アニール処理）を行うことにより、下地絶縁膜５（酸化シリコン膜）に含まれる酸素を用いて、銅合金シード層３１に含まれるマグネシウムを酸化する。これにより、図８（Ｈ）に示すように、下地絶縁膜５上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなるバリア層３２が形成される。この工程は、第１の実施形態の図５（Ｇ）に示す工程と同様である。また、以上により、ゲート電極６０及び走査線７が形成される。なお、バリア層３２を形成する工程は後工程で行っても良い。

さらに、ゲート電極６０及び走査線７を覆うように、ゲート電極６０、走査線７、及びゲート絶縁膜６１上に層間絶縁層６７を形成する。この層間絶縁層６７上にＰＥＰによりレジストマスクを形成した後、ゲート絶縁膜６１及び層間絶縁層６７をエッチングして、ソース領域６６ｂ及びドレイン領域６６ｃの表面まで開口するコンタクトホール６１ａ，６７ａを形成する。コンタクトホール６１ａ，６７ａ内を埋めるように層間絶縁層６７上にソース電極６３及びドレイン電極６４となる金属層を成膜する。この金属層を所定のパターンにエッチングすることにより、ソース電極６３及びドレイン電極６４を形成する。対応するドレイン電極６４と電気的に接続するように、層間絶縁層６７上に信号線８を所定のパターンに形成する。

ソース電極６３、ドレイン電極６４、及び信号線８を覆うように、ソース電極６３、ドレイン電極６４、信号線８、及び層間絶縁層６７上にパシベーション層６８を形成する。続けて、パシベーション層６８上に平坦化層６９を形成する。パシベーション層６８及び平坦化層６９に、ソース電極６３の表面を露出させるコンタクトホール６８ａ、６９ａを形成する。コンタクトホール６８ａ、６９ａ内を埋めるように平坦化層６９上に画素電極６となる透明電極層もしくは反射性金属層を成膜する。そして、透明電極層もしくは反射性金属層を所定のパターンにエッチングすることにより、画素電極６を形成する。以上により、後側の透明基体３への成膜工程が完了する。

本実施形態によれば、ゲート電極２０の本体部分となる銅配線層３３及びシード層３０が銅を主成分としているにもかかわらず、微細配線形成が可能であり、しかも、比抵抗が低く、周囲に銅が拡散し難く、且つ、基板への密着強度の高いゲート電極２０、並びに、ゲート電極２０の形成方法が得られる。

また、銅合金シード層３１を形成する金属材料は、金属酸化物形成用金属として、マグネシウムを含むので、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなるバリア層３２が得られる。ＭｇＯ層は、ＴｉＯ_Ｘ層と同様に銅の拡散抑止を有しており、しかも、ゲート絶縁膜６１との密着力及び銅（ゲート電極６０の本体部分）との密着力が良好である。したがって、この酸化マグネシウムからなるバリア層３２により、銅配線層３３からの銅の拡散を良好に抑制することができるとともに、ゲート電極６０の本体部分（シード層３０及び銅配線層３３）を基板９０上に良好に定着させることができる。

さらに、本実施形態のゲート電極６０の形成方法では、銅合金シード層３１の銅配線層３３と接合される領域以外の領域をエッチングする工程は、銅合金シード層３１をエッチングする前に、銅配線層３３上にエッチング保護層３７を形成する工程を含んでいる。したがって、銅配線層３３の層厚減少を防ぐとともに、銅合金シード層３１のウエットエッチング時において、粒界のエッチング速度が速いことにより生じる表面凹凸の増大を抑制することができる。

しかも、本実施形態のゲート電極６０の形成方法では、銅合金シード層３１の銅配線層３３と接合される領域以外の領域をエッチングする工程は、銅合金シード層３１をエッチングした後に、エッチング保護層３７を除去する工程を含んでいる。したがって、このエッチング保護層３７を用いても走査線７の物性には殆ど影響が無い。しかも、エッチング保護層３７は除去されるので、エッチング保護層３７としてニッケルやコバルト等を適用することができる。

また、本実施形態のＴＦＴ１０の形成方法によれば、半導体層６２を形成する工程と、半導体層６２上に、ゲート絶縁膜６１を形成する工程と、ゲート絶縁膜６１上に、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料によって銅合金シード層３１を形成する工程と、銅合金シード層３１上に、この銅合金シード層３１の一部を所定のパターンに露出させる溝３４ａを有するフォトレジストマスク３４を形成する工程と、銅合金シード層３１上の前記溝３４ａにより露出されている領域に、周部３３ａを有する銅配線層３３を形成する工程と、銅配線層３３上に、この銅配線層３３をエッチングから保護するエッチング保護層３７を形成する工程と、エッチング保護層３７形成後にフォトレジストマスク３４を除去する工程と、銅合金シード層３１を銅配線層３３の周部３３ａに沿ってエッチングする工程と、エッチング保護層３７をマスクとして、半導体層６２に第１の不純物を注入する工程と、エッチング保護層３７を除去する工程と、エッチング保護層３７除去後に、銅配線層をマスクとして、半導体層６２に前記第１の不純物よりも低濃度の第２の不純物を注入する工程と、銅配線層３３上に、この銅配線層３３からの銅の拡散を抑制可能なキャッピング層３５を形成する工程と、ゲート絶縁膜６１に含まれる酸素を用いて前記金属酸化物形成用金属を酸化して、ゲート絶縁膜６１上にバリア層３２を生成させる工程とを備えている。

本実施形態のＴＦＴ１０の形成方法によれば、銅配線層３３をエッチングから保護するために形成したエッチング保護層３７を、半導体層６２に第１の不純物を注入する工程においてマスクとしても適用することができる。したがって、配線構造体の本体部分が銅を主成分としているにもかかわらず、微細配線形成が可能であり、しかも、比抵抗が低く、周囲に銅が拡散し難く、且つ、基板への密着強度の高いゲート電極６０を備えるトップゲート型のポリシリコンＴＦＴを、工程数を抑制しつつ良好な品質で形成することができる。

以下、本発明の第３の実施形態を、図９〜図１１を参照して説明する。本実施形態では、本発明の表示装置を液晶表示装置に適用した一形態、本発明のＴＦＴをトップゲート型のポリシリコンＴＦＴに適用した一形態、本発明の配線構造体を前記ＴＦＴのソース電極及びドレイン電極に適用した一形態、及び、本発明の配線構造体の形成方法の一形態について説明する。

配線構造体としてのソース電極６３及びドレイン電極６４は夫々、バリアメタル層３８と、シード層３０と、バリア層３２と、配線構造体層としての銅配線層３３と、キャッピング層３５とを備えている。

バリアメタル層３８は、銅の拡散を抑制可能な金属層であって、層間絶縁層６７の上面、コンタクトホール６７ａを規定する壁面、コンタクトホール６１ａを規定する壁面、及び、コンタクトホール６１ａ，６７ａにより露出されている導電型の半導体層６２の上面（後述する基板１００の第１の被処理面１００ａ上）に設けられている。シード層３０は、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料からなり、バリアメタル層３８の第２の被処理面３８ａとしての上面に設けられている。バリア層３２は、前記金属材料に含まれる金属酸化物形成用金属を酸化してなるものであり、バリアメタル層３８とシード層３０との間に設けられている。銅配線層３３は、シード層３０上に設けられている。銅配線層３３上には、銅配線層３３からの銅の拡散を抑制するキャッピング層３５が設けられている。

図９に示すように、本実施形態では、ゲート電極６０を単一の金属層からなる電極としているが、第２の実施形態で説明したような配線構造体としてもよい。なお、他の構成は、図示しない部分を含めて上述した第３の実施形態と同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。

以下、後側の透明基体３の内面への成膜工程について説明する。

第１の実施形態と同様にして、透明基体３上に下地絶縁膜５を形成する。第３の実施形態と同様にして、下地絶縁膜５上に半導体層６２を形成する。半導体層６２上及び下地絶縁膜５上に酸化シリコンからなるゲート絶縁膜６１を形成する。ゲート絶縁膜６１上にゲート電極６０及び走査線７を形成する。ゲート電極６０、走査線７、及びゲート絶縁膜６１上に層間絶縁層６７を形成する。ゲート絶縁膜６１及び層間絶縁層６７にコンタクトホール６１ａ，６７ａを形成する。このように、透明基体３上に、下地絶縁膜５、半導体層６２、コンタクトホール６１ａを有するゲート絶縁膜６１、ゲート電極６０、走査線７、コンタクトホール６７ａを有する層間絶縁層６７を形成したものが、ソース電極６３及びドレイン電極６４を形成する基板１００となる。また、層間絶縁層６７の上面、コンタクトホール６７ａを規定する壁面、コンタクトホール６１ａを規定する壁面、及び、コンタクトホール６１ａ，６７ａにより露出されている半導体層６２の上面が、基板１００の第１の被処理面１００ａとなる。したがって、基板１００は、被処理面１００ａ及びその近傍（層間絶縁層６７中及び半導体層６２中）に酸素を含んでいる。

基板１００上にソース電極２３及びドレイン電極６４を形成する。図１０及び図１１では、ソース電極６３及びドレイン電極６４を形成するための工程を模式的に示している。

図１０（Ａ）に示すように、基板１００の第１の被処理面１００ａ上に、銅の拡散を抑制可能なバリアメタル層３８を形成する。このバリアメタル層３８は、例えば、ＴｉＮ、Ｔｉ、ＴａＮ、Ｔａ、Ｎｉ合金、Ｃｏ合金等を形成することができる。本実施形態では、バリアメタル層３８の層厚を５０ｎｍとしている。

次に、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料を用意する。本実施形態では、前記金属材料として、金属酸化物形成用金属としてのアルミニウムを２at％含む銅合金金属材料を用いている。バリアメタル層３８の第２の被処理面３８ａ、すなわち、上面に、前記金属材料からなる銅合金シード層３１を形成する。この銅合金シード層３１は、前記金属材料をスパッタリング法や蒸着法等により成膜することで形成することができる。

図１０（Ｂ）に示すように、層間絶縁層６７上に、ＰＥＰを利用して、樹脂層としてのフォトレジストマスク３４を形成する。このフォトレジストマスク３４は、コンタクトホール６７ａに対応する溝３４ａを有している。フォトレジストマスク３４を形成する工程は、第１の実施形態の図４（Ｂ）に示す工程と同様である。

さらに、銅合金シード層３１上のフォトレジストマスク３４の溝３４ａにより露出される領域に銅配線層３３を形成する。この工程は、第１の実施形態の図４（Ｃ）に示す工程と同様である。

図１０（Ｃ）に示すように、剥離液等を用いてフォトレジストマスク３４を除去する。この工程は、第１の実施形態の図４（Ｄ）に示す工程と同様である。

図１１（Ｄ）に示すように、銅合金シード層３１を銅配線層３３の周部３３ａに沿ってエッチングする。この工程は、第１の実施形態の図５（Ｅ）に示す工程と同様である。

図１１（Ｅ）に示すように、銅配線層３３をマスクにしてバリアメタル層３８をエッチングする。

図１１（Ｆ）に示すように、銅配線層３３及び銅合金シード層３１の露出面（銅配線層３３の上部３３ｂ及び周部３３ａ、並びに、銅合金シード層３１の周部３１ａ）を覆うように、例えばＣｏ−Ｗ−Ｂ、Ｃｏ−Ｂ、ＮｉＢ等からなるキャッピング層３５を形成する。この工程は、第１の実施形態の図５（Ｆ）に示す工程と同様である。以上によりソース電極６３及びドレイン電極６４が形成される。

次に、例えば３５０℃程度の熱処理（アニール処理）を行うことにより、下地絶縁膜５（酸化シリコン膜）に含まれる酸素を用いて、銅合金シード層３１に含まれるアルミニウムを酸化する。下地絶縁膜５上に酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）からなるバリア層３２が形成される。この工程は、第１の実施形態の図５（Ｇ）に示す工程と同様である。

ところで、ソース電極６３及びドレイン電極６４は、半導体層６２のソース領域６６ｂ及びドレイン領域６６ｃと夫々電気的に接続している必要がある。本実施形態では、ソース電極６３及びドレイン電極６４は、半導体層６２との界面に導電性を有するバリアメタル層３８を有している。すなわち、シード層３０及び銅配線層３３は、夫々導電性を有するバリアメタル層３８及びキャッピング層３５により囲まれている。したがって、ソース電極６３の銅配線層３３と半導体層６２との間、及び、ドレイン電極６４の銅配線層３３と半導体層６２の間は、夫々電気的に接続されている。

上記のように、本実施形態のソース電極６３及びドレイン電極６４は、ソース領域６６ｂ、及び、このソース領域６６ｂと離間して設けられたドレイン領域６６ｃを有する導電型の半導体層６２と、ソース領域６６ｂと電気的に接続するソース電極６３と、ドレイン領域６６ｃと電気的に接続するドレイン電極６４と、ゲート絶縁膜６１と、ソース領域６６ｂとドレイン領域６６ｃとの間の領域の上方にゲート絶縁膜６１を介して設けられたゲート電極６０と、を具備するＴＦＴ１０である。また、ソース領域６６ｂ及びドレイン領域６６ｃは、第１の被処理面１００ａを有している。そして、ソース電極６３及びドレイン電極６４は、第２の被処理面を有し３８ａ、第１の被処理面１００ａ上に設けられたバリアメタル層３８と、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料により形成され、第２の被処理面３８ｂに設けられたシード層３０と、このシード層３０上に設けられた銅を主成分とする銅配線層３３と、前記金属材料に含まれる金属酸化物形成用金属を酸化して形成され、バリアメタル層３８とシード層３０との間に設けられたバリア層３２と、銅配線層３３上に設けられてこの銅配線層３３からの銅の拡散を抑制するキャッピング層３５と、を有している。

つまり、本実施形態のソース電極６３及びドレイン電極６４では、シード層３０と基板１００との間に、バリア層３２とバリアメタル層３８とが設けられることとなる。バリア層３２及びバリアメタル層３８は、夫々銅拡散防止層として機能するため、第１の実施形態の配線構造体よりも、シード層３０及び銅配線層３３からの基板１００への銅の拡散をさらに良好に抑止することができる。しかも、本実施形態のソース電極６３及びドレイン電極６４は、半導体層６２との界面に導電性を有するバリアメタル層３８を有しているため、半導体層６２と銅配線層３３とをバリアメタル層３８を介して電気的に接続させることができる。

また、銅合金シード層３１を形成する金属材料は、金属酸化物形成用金属として、ありミニウムを含むので、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）からなるバリア層３２が得られる。Ａｌ_２Ｏ_３層は、ＴｉＯ_Ｘ層やＭｇＯ層と同様に銅の拡散抑止を有しており、しかも、基板１００との密着力が良好である。したがって、この酸化アルミニウムからなるバリア層３２により、銅配線層３３からの銅の拡散を良好に抑制することができるとともに、ソース電極６３及びドレイン電極６４の本体部分（シード層３０及び銅配線層３３）を基板１００上に良好に定着させることができる。

本実施形態のソース電極６３及びドレイン電極６４の形成方法では、基板１００上に、銅の拡散を抑制可能なバリアメタル層３８を形成する工程と、バリアメタル層３８上に、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料によって銅合金シード層３１を形成する工程と、銅合金シード層３１をシードとして、銅合金シード層３１上に銅配線層３３を所定のパターンに形成する工程と、金属酸化物形成用金属を酸化することで、バリアメタル層３８上にバリア層３２を生成させる工程とを備えている。したがって、ソース電極６３及びドレイン電極６４の比抵抗を低く抑えることができる。しかも、周囲に拡散し難く信頼性が高いソース電極６３及びドレイン電極６４を基板１００上に選択的に形成することができる。さらに、バリア層３２とバリアメタル層３８とを有する積層体が銅拡散防止層として機能するため、第１の実施形態の配線構造体よりも、シード層３０及び銅配線層３３から基板１００への銅の拡散をさらに良好に抑止することができるソース電極６３及びドレイン電極６４が得られる。

このように、本実施形態によれば、配線構造体の本体部分が銅を主成分としているにもかかわらず、微細配線形成が可能であり、しかも、比抵抗が低く、周囲に銅が拡散し難く、且つ、基板への密着強度の高いソース電極６３及びドレイン電極６４を備えたＴＦＴ１０が得られるとともに、このようなＴＦＴ１０を備えた表示装置１が得られる。

なお、バリアメタル層３８を有する配線構造体は、ソース電極６３及びドレイン電極６４への適用に限定されるものではない。バリアメタル層３８を有する配線構造体は、ゲート電極２０，６０、走査線７、信号線８といった配線構造体に適用してもよい。

また、本実施形態では、エッチング保護層３７を形成することなく銅合金シード層３１のエッチングを行ったが、第２の実施形態で説明したようにしてエッチング保護層３７を形成した後に、銅合金シード層３１のエッチングを行ってもよい。

なお、上記第１〜第３の実施形態では、銅配線層３３を銅合金シード層３１上に所定のパターンで形成する方法として、樹脂層としてのフォトレジストマスク３４を用いて、めっき法により金属層を選択的に形成する方法と、ウエットエッチング等による金属層のエッチングとを組み合わせて形成する方法を一例として挙げたが、銅配線層３３を銅合金シード層３１上に所定のパターンで形成する方法はこれに限定されるものではない。

さらに、樹脂層材料としては、感光性樹脂に限らず、除去可能であり、且つ、基板の被処理面及び形成される配線構造体に電気的及び化学的に実質的に作用を及ぼさない材料であればよい。

また、金属酸化物形成用金属は、処理雰囲気中に含まれる酸素を用いて酸化させるようにしてもよい。

さらに、第１の実施形態では、金属酸化物形成用金属としてチタンを採用し、第２の実施形態では、金属酸化物形成用金属としてマグネシウムを採用し、第３の実施形態では、金属酸化物形成用金属としてアルミニウムを採用しているが、金属酸化物形成用金属としては、マグネシウム、チタン、アルミニウム、及びクロムのうちの１つを含むように任意に選択することができる。チタンを選択することにより、酸化チタンからなるバリア層３２を得ることができる。マグネシウムを選択することにより、酸化マグネシウムからなるバリア層３２を得ることができる。アルミニウムを選択することにより、酸化アルミニウムからなるバリア層３２を得ることができる。クロムを選択することにより、酸化クロムからなるバリア層３２を得ることができる。チタン、マグネシウム、アルミニウム、及びクロムのうちの２つ以上を含ませることで、複数の金属酸化物の混合体からなるバリア層３２を得ることができる。いずれを選択しても、銅合金シード層３１及び銅配線層３３からの銅の拡散を抑制することができる。

本発明は、液晶表示装置に限定されるものではなく、無機ＥＬＤ装置或いは有機ＥＬＤ装置等の表示装置にも適用することができる。

本発明の第１の実施形態に係る表示装置を示す平面図。 図１中II−II線に沿って示す断面図。 図１中III−III線に沿って示す断面図。 （Ａ）〜（Ｄ）は、図１の表示装置が備える走査線及びＴＦＴが備えるゲート電極の形成方法の前半部分を説明するための工程図。 （Ｅ）〜（Ｇ）は、図４に続き、図１の表示装置が備える走査線及びＴＦＴが備えるゲート電極の形成方法の後半部分を説明するための工程図。 本発明の第２の実施形態に係る表示装置の一部分を示す断面図。 （Ａ）〜（Ｄ）は、図６の表示装置が備えるＴＦＴの形成方法の前半部分を説明するための工程図。 （Ｄ）〜（Ｈ）は、図７に続き、図６の表示装置が備えるＴＦＴの形成方法の後半部分を説明するための工程図。 本発明の第３の実施形態に係る表示装置の一部分を示す断面図。 （Ａ）〜（Ｃ）は、図９の表示装置が備えるＴＦＴのソース電極及びドレイン電極の形成方法の前半部分を説明するための工程図。 （Ｄ）〜（Ｆ）は、図１０に続き、図９の表示装置が備えるＴＦＴのソース電極及びドレイン電極の形成方法の後半部分を説明するための工程図。

符号の説明

１…液晶表示装置（表示装置）、 ７…走査線（配線構造体）、 １０…ＴＦＴ、 ２０，６０…ゲート電極（配線構造体）、 ２１，６１…ゲート絶縁膜２１，６２…半導体層、 ２３，６３…ソース電極（配線構造体）、 ２４，６４…ドレイン電極（配線構造体）、 ３０…シード層、 ３１…銅合金シード層３１…バリア層、 ３３…銅配線層（配線構造体層）、 ３４…フォトレジストマスク（樹脂層）、 ３５…キャッピング層、 ３７…エッチング保護層、 ３８…バリアメタル層、３８ａ…第２の被処理面 ７０，９０，１００…基板、 ７０ａ，９０ａ…被処理面、 １００ａ…第１の被処理面

Claims (10)

1. 基板が有する被処理面上に設けられた配線構造体であって、
   主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料により形成され、前記基板の被処理面に設けられたシード層と、前記金属材料に含まれる金属酸化物形成用金属を酸化して形成され、前記基板と前記シード層との間に設けられたバリア層と、前記シード層上に設けられた配線構造体層と、を具備することを特徴とする配線構造体。
2. 基板が有する被処理面上に設けられた配線構造体であって、
   主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料により形成され、前記基板の被処理面に設けられたシード層と、
   このシード層上に設けられた銅を主成分とする配線構造体層と、
   前記金属材料に含まれる金属酸化物形成用金属を酸化して形成され、前記基板と前記シード層との間に設けられて前記配線構造体層からの銅の拡散を抑制するバリア層と、
   前記配線構造体層上に設けられ、この配線構造体層からの銅の拡散を抑制するキャッピング層と、を具備することを特徴とする配線構造体。
3. 前記金属酸化物形成用金属は、マグネシウム、チタン、アルミニウム、及びクロムのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の配線構造体。
4. 基板上に、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料によって銅合金シード層を形成する工程と、
   前記銅合金シード層をシードとして、前記銅合金シード層上に銅を主成分とする配線構造体層を所定のパターンに形成する工程と、
   前記金属酸化物形成用金属を酸化して、前記基板上にバリア層を生成させる工程と、を含むことを特徴とする配線構造体の形成方法。
5. 基板上に、銅の拡散を抑制可能なバリアメタル層を形成する工程と、
   前記バリアメタル層上に、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料によって銅合金シード層を形成する工程と、
   前記銅合金シード層をシードとして、前記銅合金シード層上に銅を主成分とする配線構造体層を所定のパターンに形成する工程と、
   前記金属酸化物形成用金属を酸化して、前記バリアメタル層上にバリア層を生成させる工程と、を含むことを特徴とする配線構造体の形成方法。
6. 前記配線構造体層上に、この配線構造体層からの銅の拡散を抑制するキャッピング層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項４又は５に記載の配線構造体の形成方法。
7. ソース領域、及び、このソース領域と離間して設けられたドレイン領域を有する導電型の半導体層と、前記ソース領域と電気的に接続するソース電極と、前記ドレイン領域と電気的に接続するドレイン電極と、ゲート絶縁膜と、前記ソース領域とドレイン領域との間の領域の上方に前記ゲート絶縁膜を介して設けられたゲート電極と、を具備する薄膜トランジスタであって、
   前記ソース電極及びドレイン電極のうちの少なくとも一方は、
   被処理面を有し、前記ソース領域及びドレイン領域のうちの少なくとも一方と接触するように設けられたバリアメタル層と、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料により形成され、前記被処理面に設けられたシード層と、このシード層上に設けられた銅を主成分とする配線構造体層と、前記金属材料に含まれる金属酸化物形成用金属を酸化して形成され、前記バリアメタル層と前記シード層との間に設けられたバリア層と、前記配線構造体層上に設けられてこの配線構造体層からの銅の拡散を抑制するキャッピング層と、を備えていることを特徴とする薄膜トランジスタ。
8. 半導体層を形成する工程と、
   前記半導体層上にゲート絶縁膜を形成する工程と、
   前記ゲート絶縁膜上に、主成分としての銅に金属酸化物形成用金属を混入してなる金属材料によって銅合金シード層を形成する工程と、
   前記銅合金シード層上に、この銅合金シード層の一部を所定のパターンに露出させる溝を有する樹脂層を形成する工程と、
   前記銅合金シード層上の前記溝により露出されている領域に、周部を有し、且つ、銅を主成分とする配線構造体層を形成する工程と、
   前記配線構造体層上にエッチング保護層を形成する工程と、
   前記エッチング保護層形成後に前記樹脂層を除去する工程と、
   前記銅合金シード層を前記配線構造体層の周部に沿ってエッチングする工程と、
   前記エッチング保護層をマスクとして、前記半導体層に第１の不純物を注入する工程と、
   前記エッチング保護層を除去する工程と、
   前記エッチング保護層除去後に、前記配線構造体層をマスクとして、前記半導体層に前記第１の不純物よりも低濃度の第２の不純物を注入する工程と、
   前記配線構造体層上に、この配線構造体層からの銅の拡散を抑制可能なキャッピング層を形成する工程と、
   前記金属酸化物形成用金属を酸化して、前記ゲート絶縁膜上にバリア層を生成させる工程と、を含むことを特徴とする薄膜トランジスタの形成方法。
9. マトリックス状に設けられた複数の薄膜トランジスタを具備する表示装置であって、前記複数の薄膜トランジスタの各々は、請求項７に記載の薄膜トランジスタであることを特徴とする表示装置。
10. マトリックス状に設けられた複数の薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタを駆動するための複数の走査線及び複数の信号線と、を具備する表示装置であって、
    前記走査線及び前記信号線のうちの少なくとも一方が、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の配線構造体からなることを特徴とする表示装置。

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