JP5912046B2 - 薄膜トランジスタ、その製造方法および該薄膜トランジスタを用いた表示装置 - Google Patents
薄膜トランジスタ、その製造方法および該薄膜トランジスタを用いた表示装置 Download PDFInfo
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Description
前記ゲート電極、前記ソース電極および前記ドレイン電極の内の少なくとも1つの電極は、銅合金からなる第1電極層と純銅(Cu)からなる第2電極層とで構成される2層構造を有し、前記第1電極層の銅合金は、銅に対してリン(P)とその他の元素とが添加された銅合金であり、前記その他の元素は、マンガン(Mn)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)、シリコン(Si)、アルミニウム(Al)、ベリリウム(Be)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、鉄(Fe)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr)、およびハフニウム(Hf)の内から選ばれる少なくとも1種の元素であり、前記第1電極層の厚さが10 nm以上50 nm以下であり、前記第2電極層の厚さが300 nm以上600 nm以下であり、前記その他の元素の濃度(単位:at.%)と前記第1電極層の厚さ(単位:nm)との積が50 at.%・nm以上400 at.%・nm以下の範囲である薄膜トランジスタを提供する。
前記ゲート電極、前記ソース電極および前記ドレイン電極の内の少なくとも1つの電極は、銅合金からなる第1電極層と純銅からなる第2電極層と銅合金からなる第3電極層とで構成される3層構造を有し、前記第1電極層および前記第3電極層の銅合金は、銅に対してリンとその他の元素とが添加された銅合金であり、前記その他の元素は、Mn、Mg、Ca、Ni、Zn、Si、Al、Be、Ga、In、Fe、Ti、V、Co、Zr、およびHfの内から選ばれる少なくとも1種の元素であり、前記第1電極層および前記第3電極層の厚さがそれぞれ10 nm以上100 nm以下であり、前記第2電極層の厚さが300 nm以上600 nm以下であり、前記その他の元素の濃度(単位:at.%)と、前記第1電極層および前記第3電極層の厚さ(単位:nm)との積がそれぞれ50 at.%・nm以上250 at.%・nm以下の範囲である薄膜トランジスタを提供する。
(i)前記銅合金におけるリンの濃度が0.01 at.%以上0.5 at.%以下であり、前記銅合金におけるその他の元素の濃度が2 at.%以上20 at.%以下である。
(ii)前記その他の元素が、マンガンである。
(iii)前記銅合金中の酸素濃度が、0.5 at.%未満である。
(iv)前記半導体膜が、非晶質シリコン、多結晶シリコン、または微結晶シリコンからなる。
(v)前記半導体膜が、酸化物半導体からなる。
(vi)前記半導体膜と前記ソース電極との間および前記半導体膜と前記ドレイン電極との間に、厚さ1〜3 nmの酸化シリコン膜が介在している。
(vii)前記薄膜トランジスタが、ボトムゲート型である。
(viii)前記薄膜トランジスタが、トップゲート型である。
(ix)薄膜トランジスタを用いた表示装置であって、前記薄膜トランジスタが、上記の本発明に係る薄膜トランジスタである表示装置を提供する。
(x)前記表示装置が、液晶表示装置、有機EL表示装置、または電子ペーパー表示装置である。
前記ゲート電極形成工程および前記ソース/ドレイン電極形成工程の内の少なくとも1つの工程は、銅合金からなる第1電極層を形成する第1電極層形成工程と、純銅からなる第2電極層を形成する第2電極層形成工程とから構成され、前記第1電極層の銅合金は、銅に対してリンとその他の元素とが添加された銅合金であり、前記その他の元素は、Mn、Mg、Ca、Ni、Zn、Si、Al、Be、Ga、In、Fe、Ti、V、Co、Zr、およびHfの内から選ばれる少なくとも1種の元素であり、前記第1電極層形成工程は、前記第1電極層の厚さが10 nm以上50 nm以下となり、前記その他の元素の濃度(単位:at.%)と前記第1電極層の厚さ(単位:nm)との積が50 at.%・nm以上400 at.%・nm以下の範囲となるように成膜する工程であり、前記第2電極層形成工程は、前記第2電極層の厚さが300 nm以上600 nm以下となるように成膜する工程である薄膜トランジスタの製造方法を提供する。
前記ゲート電極形成工程および前記ソース/ドレイン電極形成工程の内の少なくとも1つの工程は、銅合金からなる第1電極層を形成する第1電極層形成工程と、純銅からなる第2電極層を形成する第2電極層形成工程と、銅合金からなる第3電極層を形成する第3電極層形成工程とから構成され、前記第1電極層および前記第3電極層の銅合金は、銅に対してリンとその他の元素とが添加された銅合金であり、前記その他の元素は、Mn、Mg、Ca、Ni、Zn、Si、Al、Be、Ga、In、Fe、Ti、V、Co、Zr、およびHfの内から選ばれる少なくとも1種の元素であり、前記第1電極層形成工程は、前記第1電極層の厚さが10 nm以上100 nm以下となり、前記その他の元素の濃度(単位:at.%)と前記第1電極層の厚さ(単位:nm)との積が50 at.%・nm以上250 at.%・nm以下の範囲となるように成膜する工程であり、前記第2電極層形成工程は、前記第2電極層の厚さが300 nm以上600 nm以下となるように成膜する工程であり、前記第3電極層形成工程は、前記第3電極層の厚さが10 nm以上100 nm以下となり、前記その他の元素の濃度(単位:at.%)と前記第3電極層の厚さ(単位:nm)との積が50 at.%・nm以上250 at.%・nm以下の範囲となるように成膜する工程である薄膜トランジスタの製造方法を提供する。
(薄膜トランジスタ)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る薄膜トランジスタの構造例を示す断面模式図である。図1に示したように、本実施形態のTFTはボトムゲート型であり、その構造の概略は、基板1上に、ゲート電極4、ゲート絶縁膜5、半導体膜9、ソース電極12、ドレイン電極13、および保護膜14が略この順に積層されたものである。本発明は、ゲート電極4、ソース電極12およびドレイン電極13の構成に特徴を有する。他の部分の構成は、従前と同じでよい。
次に、製造工程に沿って、本実施形態の薄膜トランジスタをより詳細に説明する。
図2Aは、ゲート電極形成工程の一部(電極部材の形成)を示す断面模式図である。図2Aに示すように、スパッタ法などの手法により、基板1上に銅合金(以下、Cu合金と表記する)からなる第1電極層2を形成する第1電極層形成工程を行い、引き続いて、第1電極層2上に純銅(以下、単純にCuと表記する)からなる第2電極層3を形成する第2電極層形成工程を行って、2層構造の電極部材を形成する。基板1は、絶縁性の基板であれば特に限定されず、例えば、無アルカリガラス基板や耐熱性樹脂フィルムなどを用いることができる。第1電極層2のCu合金は、Cuに対してリン(P)とその他の元素とが添加されたCu合金である。
図2Cは、ゲート絶縁膜形成工程を示す断面模式図である。ゲート絶縁膜5として、例えば窒化シリコン(SiNx)膜を成膜する。ゲート絶縁膜5の膜厚は、ゲート電極4への被覆が確保できる範囲で調整可能であり、50〜400 nmが好適である。ゲート絶縁膜5の成膜方法に特段の限定は無いが、例えばプラズマCVD法が好ましく用いられる。プラズマCVD法によるSiNx膜の成膜条件は、例えば、250〜300℃で60〜120秒間保持(加熱・冷却時間含めると120〜240秒程度)である。
図2Dは、半導体膜形成工程の一部(成膜)を示す断面模式図である。図2Dに示すように、ゲート絶縁膜5上に活性半導体膜7とコンタクト膜8とを連続成膜する。成膜方法に特段の限定は無いが、例えばプラズマCVD法が好ましく用いられる。活性半導体膜7としては、水素化アモルファスシリコン膜(a-Si:H)や微結晶シリコン(μc-Si)などのSi系の膜を好適に用いることができる。活性半導体膜7の膜厚は特に限定されないが、例えば30〜200 nmが好ましい。また、コンタクト膜8としては、Pをドープした水素化アモルファスシリコン膜(n+a-Si:H)を好適に用いることができる。コンタクト膜8の膜厚も特に限定されないが、例えば5〜60 nmが好ましい。
図2Fは、極薄酸化膜形成工程を示す断面模式図である。半導体膜9の表面に、プラズマ酸化処理やオゾン水酸化処理によって極薄酸化膜15を形成する。図2Fに示すように、極薄酸化膜15は、ゲート絶縁膜5の表面にも同時に形成される。この極薄酸化膜15は、半導体膜9の上部に形成されるソース電極12およびドレイン電極13から半導体膜9へ、ソース/ドレイン電極中のCu原子が拡散することを抑制する拡散バリアとして作用する。極薄酸化膜15の膜厚は、1〜3 nmであることが好ましい。
図2Gは、ソース/ドレイン電極形成工程の一部(電極部材の形成)を示す断面模式図である。ゲート電極形成工程と同様に、スパッタ法などの手法により、極薄酸化膜15上にCu合金からなる第1電極層10を形成する第1電極層形成工程を行い、引き続いて、第1電極層10上にCuからなる第2電極層11を形成する第2電極層形成工程を行って、2層構造の電極部材を形成する。第1電極層10のCu合金は、第1電極層2と同様に、Cuに対してPとその他の元素とが添加されたCu合金である。
図2Iは、チャネル形成工程を示す断面模式図である。図2Iに示すように、ソース/ドレイン電極形成工程で使用したフォトレジストをそのまま利用し、ドライエッチング法によりチャンネル上の極薄酸化膜15とコンタクト膜8とを除去してチャネルを形成する。
図2Jは、保護膜形成工程を示す断面模式図である。保護膜14として、例えば窒化シリコン(SiNx)膜を成膜する。保護膜14の膜厚は、200〜500 nmが好適である。保護膜14の成膜方法に特段の限定は無いが、例えばプラズマCVD法が好ましく用いられる。プラズマCVD法による保護膜14の成膜条件は、ゲート絶縁膜5の場合と同様に、例えば250〜300℃で60〜120秒間保持(加熱・冷却時間含めると120〜240秒程度)である。
次に、フォトリソグラフィを利用して、各電極(ゲート電極4、ソース電極12、ドレイン電極13)と外部装置との間で電気信号のやり取りを行うためのコンタクトホール(図示せず)を形成する。
(薄膜トランジスタ)
図3は、本発明の第2の実施形態に係る薄膜トランジスタの構造例を示す断面模式図である。図3に示したように、本実施形態のTFTはボトムゲート型であり、その構造の概略は、基板1上に、ゲート電極23、ゲート絶縁膜5、半導体膜9、ソース電極26、ドレイン電極27、および保護膜14が略この順に積層されたものである。本実施形態が第1の実施形態と最も異なる点は、ゲート電極4、ソース電極26およびドレイン電極27が、Cu合金からなる第1電極層とCuからなる第2電極層とCu合金からなる第3電極層とで構成される3層構造を有することである。
次に、製造工程に沿って、本実施形態の薄膜トランジスタをより詳細に説明する。なお、第1の実施形態と同一内容の工程に関しては、重複する説明を省略する。
図4Aは、ゲート電極形成工程の一部(電極部材の形成)を示す断面模式図である。図4Aに示すように、スパッタ法などの手法により、基板1上にCu合金からなる第1電極層21aを形成する第1電極層形成工程を行い、続いて、第1電極層21a上にCuからなる第2電極層22を形成する第2電極層形成工程を行い、更に続いて、第2電極層22上にCu合金からなる第3電極層21bを形成する第3電極層形成工程を行って、3層構造の電極部材を形成する。
図4Bは、ゲート絶縁膜形成工程を示す断面模式図である。本実施形態では、ゲート絶縁膜5として、酸化シリコン(SiO2)膜または酸窒化シリコン(SiON)膜を成膜する。ゲート電極23が3層構造を有していることから、ゲート絶縁膜5として酸素を含む化合物膜(酸化物膜や酸窒化物膜)を使用できる。言い換えると、ゲート絶縁膜5として酸素を含む化合物膜を使用する場合には、3層構造のゲート電極23を形成することが望ましい。これにより、Cuからなる第2電極層22が酸化されないという効果がある。
図4Cは、ソース/ドレイン電極形成工程の一部(電極部材の形成)を示す断面模式図である。ゲート電極形成工程と同様に、スパッタ法などの手法により、極薄酸化膜15上にCu合金からなる第1電極層24aを形成する第1電極層形成工程を行い、続いて、第1電極層24a上にCuからなる第2電極層25を形成する第2電極層形成工程を行い、更に続いて、第2電極層25上にCu合金からなる第3電極層24bを形成する第3電極層形成工程を行って、3層構造の電極部材を形成する。
図4Dは、保護膜形成工程を示す断面模式図である。本実施例では、保護膜14としてSiO2膜または SiON膜を成膜する。ソース電極26およびドレイン電極27が3層構造を有していることから、保護膜14として酸素を含む化合物膜(酸化物膜や酸窒化物膜)を使用できる。言い換えると、保護膜14として酸素を含む化合物膜を使用する場合には、3層構造のソース電極26およびドレイン電極27を形成することが望ましい。これにより、Cuからなる第2電極層25が酸化されないという効果がある。
(薄膜トランジスタ)
図5は、本発明の第3の実施形態に係る薄膜トランジスタの構造例を示す断面模式図である。図5に示したように、本実施形態のTFTはボトムゲート型であり、その構造の概略は、基板1上に、ゲート電極23、ゲート絶縁膜5、半導体膜19、ソース電極26、ドレイン電極27、および保護膜14が略この順に積層されたものである。本実施形態が第2の実施形態と最も異なる点は、半導体膜19が酸化物半導体膜(例えば、IGZO膜、(インジウム(In)−ガリウム(Ga)−亜鉛(Zn)−酸素(O)膜)であることと、チャネル上にエッチストッパ膜31が形成されていることである。
次に、製造工程に沿って、本実施形態の薄膜トランジスタをより詳細に説明する。なお、第1の実施形態または第2の実施形態と同一内容の工程に関しては、重複する説明を省略する。
図6Aは、半導体膜形成工程の一部(成膜)を示す断面模式図である。図6Aに示すように、ゲート絶縁膜5上に酸化物半導体膜19とエッチストッパ膜31とを成膜する。本実施形態では、スパッタ法などの手法(例えば、DCマグネトロンスパッタ法)により、酸化物半導体膜19としてIGZO(InGaZnO4)膜を成膜する。酸化物半導体膜19の膜厚は10〜200 nmが好ましく、30〜100 nmがより好ましい。さらに、プラズマCVD法やスパッタ法などの手法により、エッチストッパ膜31としてSiO2膜を酸化物半導体膜19上に成膜する。エッチストッパ膜31の膜厚は150〜250 nmが好ましい。エッチストッパ膜31は、後工程でソース/ドレイン電極をエッチングする際に、酸化物半導体膜19がダメージを受けないようにするためのものである。
図6Cは、保護膜形成工程を示す断面模式図である。本実施例のIGZO-TFTは、Si-TFTと比較して移動度が高いが、酸化物半導体であるため、酸化物半導体膜19と隣接するゲート絶縁膜5や保護膜14も酸素を含む化合物膜にする必要がある。そこで、本実施例では、保護膜14としてSiO2膜または SiON膜を成膜する。ソース電極26およびドレイン電極27が3層構造を有していることから、保護膜14として酸素を含む化合物膜(酸化物膜や酸窒化物膜)を使用できる。これにより、Cuからなる第2電極層25が酸化されないという効果がある。
(表示装置)
図7は、本発明に係る表示装置(アクティブマトリクス型の液晶表示装置)の画素構成の1例を示す平面模式図である。図7に示したように、本発明の液晶表示装置の画素は、TFT基板101上に、走査線102と、走査線102に直交する信号線103とが設けられている。走査線102と信号線103とが交差するポイントには、TFT 104が設けられており、TFT 104の電極の一部が画素電極105へ接続されている。また、画素電極105及び走査線102の一部を用いて、ストレージキャパシタ106が設けられている。走査線102を形成する工程および信号線103を形成する工程においても、上述した本発明に係る薄膜トランジスタの製造工程が適用される。
本実施例においては、2層構造のCu配線(ゲート電極)とゲート絶縁膜とを基板上に形成したTEG(test element group)を作製し、該2層構造のCu配線と基板との密着性および該2層構造のCu配線の比抵抗を調査した。
前述した第1の実施形態の手順に沿って、ガラス基板上に、Cu合金からなる第1電極層とCuからなる第2電極層とを積層した2層構造のゲート電極を形成し、該ゲート電極を被覆するようにゲート絶縁膜(SiNx膜)を成膜して、TEG試料(D-1〜60)を作製した。ゲート絶縁膜(SiNx膜)の成膜条件(熱処理条件)は、300℃で120秒間とした。第1電極層のCu合金中のP濃度は0.2 at.%とし、Cu合金に添加されるその他の元素はMnとした。TEGのその他の仕様(Mn濃度、第1電極層の厚さ、第2電極層の厚さ等)は後述する表1および表2に示す。
上記で作製した各TEG試料のゲート電極に対して、密着性の評価を行った。薄膜スクラッチ試験装置(株式会社レスカ製、型式:CRS02)を用いて探針試験を行い、ゲート電極が基板から剥離していないと判断されるものを「合格」と評価し、剥離していると判断されるものを「不合格」と評価した。結果を表1および表2に併記する。
次に、密着性評価で合格と評価されたTEG試料のゲート電極に対して、比抵抗の測定を実施した。比抵抗の測定には、抵抗率測定装置(株式会社共和理研製、型式:K-705RM)を用いた。測定された比抵抗が、Al(バルク)の室温の比抵抗と同等である2.6μΩcmよりも小さかったものを「合格」と評価し、2.6μΩcm以上であったものを「不合格」と評価した。なお、Alの薄膜配線では、一般にバルクよりも比抵抗が高くなり3.0μΩcm以上となるのが通常である。すなわち、比抵抗評価の本基準は、Al配線に対して十分な優位性を確保するものと言える。結果を表1および表2に併記する。
本実施例においては、3層構造のCu配線(ゲート電極)とゲート絶縁膜とを基板上に形成したTEGを作製し、該3層構造のCu配線と基板との密着性および該3層構造のCu配線の比抵抗を調査した。
前述した第2の実施形態の手順に沿って、ガラス基板上に、Cu合金からなる第1電極層とCuからなる第2電極層とCu合金からなる第3電極層とを積層した3層構造のゲート電極を形成し、該ゲート電極を被覆するようにゲート絶縁膜(SiO2膜)を成膜して、TEG試料(T-1〜70)を作製した。ゲート絶縁膜(SiO2膜)の成膜条件(熱処理条件)は、350℃で120秒間とした。第1電極層および第3電極層のCu合金中のP濃度は0.3 at.%とし、Cu合金に添加されるその他の元素はMnとした。第1電極層と第3電極層とは同じ厚さとした。TEGのその他の仕様(Mn濃度、第1・第3電極層の厚さ、第2電極層の厚さ等)は後述する表3および表4に示す。
実施例1と同様にして、密着性および比抵抗の評価を行った。結果を表3および表4に併記する。
本実施例においては、本発明のCu配線の構成を有するTFTを作製し、その特性を調査した。また、比較として、従来のAl配線の構成を有するTFTを作製し、その特性を調査した。
実施例1で検討したD-16のCu配線構成をベースとしたSi-TFT(TFT-1)を作製した。また、実施例2で検討したT-18のCu配線構成をベースとしたSi-TFT(TFT-2)とIGZO-TFT(TFT-3)とを作製した。さらに、従来のAl配線構成を有するSi-TFT(TFT-4)を作製した。それぞれの試料の概略構成を表5に示す。なお、TFTのチャネルサイズは、L(ゲート長)=10μm、W(ゲート幅)=100μmとした。
次に、上述のようにして上記で作製した各TFTに対して、移動度(μFE)、しきい値電圧(Vth)、S値、オフ電流(Ioff)の測定を実施した。測定には、前述したマニュアルプローバー装置を用いた。ソース/ドレイン電圧(VS、VD)は10 Vとし、移動度およびしきい値電圧は飽和領域より算出した。測定結果を表6に示す。
6…酸化物膜、7…活性半導体膜、8…コンタクト膜、9…半導体膜、
10…第1電極層、11…第2電極層、12…ソース電極、13…ドレイン電極、
14…保護膜、15…極薄酸化膜、16…酸化物膜、19…酸化物半導体膜、
21a…第1電極層、21b…第3電極層、22…第2電極層、23…ゲート電極、
24a…第1電極層、24b…第3電極層、25…第2電極層、26…ソース電極、
27…ドレイン電極、31…エッチストッパ膜、
101…TFT基板、102…走査線、103…信号線、104…TFT、105…画素電極、
106…ストレージキャパシタ、
111…光源、112…偏光板、113…絶縁膜、114…配向膜、115…液晶層、
116…スペーサ、117…共通電極、118…カラーフィルタ、
119…ブラックマトリクス、120…カラーフィルタ基板、121…偏光フィルム。
Claims (16)
- 基板上に、半導体膜とゲート電極とソース電極とドレイン電極とを具備する薄膜トランジスタであって、
前記ゲート電極、前記ソース電極および前記ドレイン電極の内の少なくとも1つの電極は、銅合金からなる第1電極層と純銅からなる第2電極層とで構成される2層構造を有し、
前記第1電極層の銅合金は、銅に対してリンおよびその他の元素のみが添加された銅合金であり、
前記銅合金における前記リンの濃度が0.01〜0.5 at.%で、前記その他の元素の濃度が2〜20 at.%であり、
前記銅合金中の酸素濃度が0.5 at.%未満であり、
前記その他の元素は、マンガン、マグネシウム、カルシウム、ニッケル、亜鉛、シリコン、アルミニウム、ベリリウム、ガリウム、インジウム、鉄、チタン、バナジウム、コバルト、ジルコニウム、およびハフニウムの内から選ばれる少なくとも1種の元素であり、
前記第1電極層の厚さが10〜50 nmであり、
前記第2電極層の厚さが300〜600 nmであり、
前記その他の元素の濃度(単位:at.%)と前記第1電極層の厚さ(単位:nm)との積が50〜400 at.%・nmの範囲であることを特徴とする薄膜トランジスタ。 - 基板上に、半導体膜とゲート電極とソース電極とドレイン電極とを具備する薄膜トランジスタであって、
前記ゲート電極、前記ソース電極および前記ドレイン電極の内の少なくとも1つの電極は、銅合金からなる第1電極層と純銅からなる第2電極層と銅合金からなる第3電極層とで構成される3層構造を有し、
前記第1電極層および前記第3電極層の銅合金は、銅に対してリンおよびその他の元素のみが添加された銅合金であり、
前記銅合金における前記リンの濃度が0.01〜0.5 at.%で、前記その他の元素の濃度が2〜20 at.%であり、
前記銅合金中の酸素濃度が0.5 at.%未満であり、
前記その他の元素は、マンガン、マグネシウム、カルシウム、ニッケル、亜鉛、シリコン、アルミニウム、ベリリウム、ガリウム、インジウム、鉄、チタン、バナジウム、コバルト、ジルコニウム、およびハフニウムの内から選ばれる少なくとも1種の元素であり、
前記第1電極層および前記第3電極層の厚さがそれぞれ10〜100 nmであり、
前記第2電極層の厚さが300〜600 nmであり、
前記その他の元素の濃度(単位:at.%)と、前記第1電極層および前記第3電極層の厚さ(単位:nm)との積がそれぞれ50〜250 at.%・nmの範囲であることを特徴とする薄膜トランジスタ。 - 請求項1または請求項2に記載の薄膜トランジスタにおいて、
前記その他の元素が、マンガンであることを特徴とする薄膜トランジスタ。 - 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の薄膜トランジスタにおいて、
前記半導体膜が、非晶質シリコン、多結晶シリコン、または微結晶シリコンからなることを特徴とする薄膜トランジスタ。 - 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の薄膜トランジスタにおいて、
前記半導体膜が、酸化物半導体からなることを特徴とする薄膜トランジスタ。 - 請求項4または請求項5に記載の薄膜トランジスタにおいて、
前記半導体膜と前記ソース電極との間および前記半導体膜と前記ドレイン電極との間に、厚さ1〜3 nmの酸化シリコン膜が介在していることを特徴とする薄膜トランジスタ。 - 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の薄膜トランジスタにおいて、
前記薄膜トランジスタが、ボトムゲート型であることを特徴とする薄膜トランジスタ。 - 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の薄膜トランジスタにおいて、
前記薄膜トランジスタが、トップゲート型であることを特徴とする薄膜トランジスタ。 - 薄膜トランジスタを用いた表示装置であって、
前記薄膜トランジスタが、請求項1乃至請求項8のいずれか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。 - 請求項9に記載の表示装置において、
前記表示装置が、液晶表示装置、有機EL表示装置、または電子ペーパー表示装置であることを特徴とする表示装置。 - 半導体膜形成工程とゲート電極形成工程とソース/ドレイン電極形成工程とを含む薄膜トランジスタの製造方法であって、
前記ゲート電極形成工程および前記ソース/ドレイン電極形成工程の内の少なくとも1つの工程は、銅合金からなる第1電極層を形成する第1電極層形成工程と、純銅からなる第2電極層を形成する第2電極層形成工程とから構成され、
前記第1電極層の銅合金は、銅に対してリンおよびその他の元素のみが添加された銅合金であり、
前記銅合金における前記リンの濃度が0.01〜0.5 at.%で、前記その他の元素の濃度が2〜20 at.%であり、
前記銅合金中の酸素濃度が0.5 at.%未満であり、
前記その他の元素は、マンガン、マグネシウム、カルシウム、ニッケル、亜鉛、シリコン、アルミニウム、ベリリウム、ガリウム、インジウム、鉄、チタン、バナジウム、コバルト、ジルコニウム、およびハフニウムの内から選ばれる少なくとも1種の元素であり、
前記第1電極層形成工程は、前記第1電極層の厚さが10〜50 nmとなり、前記その他の元素の濃度(単位:at.%)と前記第1電極層の厚さ(単位:nm)との積が50〜400 at.%・nmの範囲となるように成膜する工程であり、
前記第2電極層形成工程は、前記第2電極層の厚さが300〜600 nmとなるように成膜する工程であることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。 - 半導体膜形成工程とゲート電極形成工程とソース/ドレイン電極形成工程とを含む薄膜トランジスタの製造方法であって、
前記ゲート電極形成工程および前記ソース/ドレイン電極形成工程の内の少なくとも1つの工程は、銅合金からなる第1電極層を形成する第1電極層形成工程と、純銅からなる第2電極層を形成する第2電極層形成工程と、銅合金からなる第3電極層を形成する第3電極層形成工程とから構成され、
前記第1電極層および前記第3電極層の銅合金は、銅に対してリンおよびその他の元素のみが添加された銅合金であり、
前記銅合金における前記リンの濃度が0.01〜0.5 at.%で、前記その他の元素の濃度が2〜20 at.%であり、
前記銅合金中の酸素濃度が0.5 at.%未満であり、
前記その他の元素は、マンガン、マグネシウム、カルシウム、ニッケル、亜鉛、シリコン、アルミニウム、ベリリウム、ガリウム、インジウム、鉄、チタン、バナジウム、コバルト、ジルコニウム、およびハフニウムの内から選ばれる少なくとも1種の元素であり、
前記第1電極層形成工程は、前記第1電極層の厚さが10〜100 nmとなり、前記その他の元素の濃度(単位:at.%)と前記第1電極層の厚さ(単位:nm)との積が50〜250 at.%・nmの範囲となるように成膜する工程であり、
前記第2電極層形成工程は、前記第2電極層の厚さが300〜600 nmとなるように成膜する工程であり、
前記第3電極層形成工程は、前記第3電極層の厚さが10〜100 nmとなり、前記その他の元素の濃度(単位:at.%)と前記第3電極層の厚さ(単位:nm)との積が50〜250 at.%・nmの範囲となるように成膜する工程であることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。 - 請求項11または請求項12に記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記その他の元素が、マンガンであることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。 - 請求項11乃至請求項13のいずれかに記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記半導体膜形成工程は、非晶質シリコン、多結晶シリコン、または微結晶シリコンからなる半導体膜を成膜する工程であることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。 - 請求項11乃至請求項13のいずれかに記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記半導体膜形成工程は、酸化物半導体からなる半導体膜を成膜する工程であることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。 - 請求項14または請求項15に記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記半導体膜形成工程と前記ソース/ドレイン電極形成工程との間に、厚さ1〜3 nmの酸化シリコン膜を形成する酸化膜形成工程を更に含むことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
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