JP4593551B2

JP4593551B2 - 電子機器用基板及びその製造方法と電子機器

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Publication number: JP4593551B2
Application number: JP2006309011A
Authority: JP
Inventors: 基成蔡; 真佐々木; 健二山本
Original assignee: エルジーディスプレイカンパニーリミテッド
Priority date: 2006-11-15
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2018-11-26
Also published as: JP2007065689A

Description

本発明は、液晶表示装置などの電子機器に備えられる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ基板などの電子機器用基板及びその製造方法と電子機器に関わり、低抵抗の銅を電極や配線材料として用いる場合に、水分やレジスト剥離液に対する耐酸化性を向上でき、しかもエッチング剤などに対する耐酸性を向上できる電子機器用基板及びその製造方法と、そのような電子機器用基板を備えた電子機器に関する。

一般に、液晶表示装置に備えられる基板としては、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ基板が知られている。図１５と図１６は、ゲート配線Ｇとソース配線Ｓなどの部分を基板８６上に備えた一般的な薄膜トランジスタアレイ基板の一構造例を示すものである。図１５と図１６に示す薄膜トランジスタアレイ基板において、ガラスなどの透明の基板８６上に、ゲート配線Ｇとソース配線Ｓとがマトリクス状に配線されている。また、ゲート配線Ｇとソース配線Ｓとで囲まれた領域が画素部８１とされ、各画素部８１には薄膜トランジスタ８３が設けられている。

薄膜トランジスタ８３はエッチストッパ型の一般的な構成のものであり、ゲート配線Ｇとこのゲート配線Ｇから引き出して設けたＡｌ又はＡｌ合金などの導電材料からなるゲート電極８８上に、ゲート絶縁膜８９を設け、このゲート絶縁膜８９上にアモルファスシリコン（ａ-Ｓｉ）からなる半導体能動膜９０をゲート電極８８に対向させて設け、更にこの半導体能動膜９０上にＡｌ又はＡｌ合金などの導電材料からなるドレイン電極９１とソース電極９２とを相互に対向させて設けて構成されている。なお、半導体能動膜９０の両側の上部側にはリンなどのドナーとなる不純物を高濃度にドープしたアモルファスシリコンなどのオーミックコンタクト膜９０ａ、９０ａが形成され、それらの上にドレイン電極９１とソース電極９２とで挟まれた状態でエッチングストッパー９３が形成されている。また、ドレイン電極９１の上からドレイン電極９１の側方側にかけて透明電極材料からなる透明画素電極９５が接続されている。

そして、ゲート絶縁膜８９と透明画素電極９５とドレイン電極９１とソース電極９２などの上を覆ってこれらの上にパッシベーション膜９６が設けられている。このパッシベーション膜９６上には図示略の配向膜が形成され、この配向膜上方に液晶が設けられてアクティブマトリクス液晶表示装置が構成されていて、透明画素電極９５によって液晶の分子に電界を印加すると液晶分子の配向制御ができるようになっている。

図１５と図１６に示した薄膜トランジスタアレイ基板を製造する方法としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるターゲットを用い、該ターゲットに交流電力を印加する通常のスパッタ法などの薄膜形成手段によりガラス基板８６上にＡｌ又はＡｌ合金層を形成後、フォトリソグラフィー法によりゲート形成位置以外の場所のＡｌ又はＡｌ合金層を除去してゲート電極８８を形成した後、ＣＶＤ法などの薄膜形成手段によりゲート絶縁膜８９、半導体能動膜９０、エッチングストッパー９３を形成し、ついでこれらの上に上述のスパッタ法、フォトリソグラフィー法によりオーミックコンタクト膜９０ａ、ドレイン電極９１及びソース電極９２を形成し、ついで形成したドレイン電極９１及びソース電極９２をマスクして、オーミックコンタクト膜９０ａの一部を除去してオーミックコンタクト膜９０ａを分割した後、ＣＶＤ法などによりパッシベーション膜９６を形成することにより、薄膜トランジスタアレイ基板が得られる。

ところで、近年、液晶表示装置の高速化等に伴い、ゲート電極、ドレイン電極やソース電極などの配線の抵抗による信号伝達の遅延の問題が顕在化されており、このような問題を解決するために電極や配線を構成する材料としてＡｌまたはＡｌ合金より低抵抗の銅の使用が検討されている。この銅配線は、ＡｌまたはＡｌ合金から配線を構成する場合と同様に通常のスパッタ法によりＣｕ層を形成後、フォトリソグラフィー法により配線形成位置以外の場所のＣｕ層を除去することにより形成できる。

しかしながら図１５と図１６に示したような構造の薄膜トランジスタアレイ基板が備えられた液晶表示装置において、電極や配線材料として銅を用いると、銅が薬液に弱いため、後工程で他の層をエッチングする際に使用される酸化力のある酸系エッチング剤が銅膜にしみ込んで来たときにこの銅膜がエッチングされて損傷を受けることがあり、さらに損傷が進行すると断線不良が生じることがあるため、用いるエッチング剤が制限されてしまうという問題があった。また、電極や配線材料として銅を用いると、フォトリソグラフィー工程で使用されるレジスト剥離液が銅膜にしみ込んで来たときにこのレジスト剥離液により銅膜が腐食することがあった。また、銅膜のエッチングメカニズムは、銅膜表面を酸化してエッチングを行うものであるが、エッチング前に空気中の水分により銅膜の表面にＣｕＯやＣｕＯ₂などの酸化層ができてしまうと、酸化力のないエッチング剤でもエッチングされて損傷を受け、さらには断線不良が生じるという問題があった。なお、銅は、ＡｌやＳｉやＣｒより酸化されにくいものであるが、水分の存在によって酸化されて、腐食が生じ易い。そこで、表面にＣｕＯやＣｕＯ₂などの酸化層の発生を防止できるＣｕ系配線材料として、Ｃｕ合金が考えられているが、Ｃｕ合金はＣｕに比べて配線比抵抗が大きくなってしまい、低抵抗の材料を用いる効果があまり期待できなくなってしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、低抵抗の銅を電極や配線材料として用いる場合に、水分やレジスト剥離液に対する耐酸化性を向上でき、しかもエッチング剤などに対する耐酸性を向上できる電子機器用基板及びその製造方法を提供することと、そのような電子機器用基板を備えた電子機器を提供することを目的とする。

本発明の電子機器用基板は、上記課題を解決するために、少なくとも表面が絶縁性である基板上に銅配線を形成し、該銅配線をリン化銅、ホウ化銅、シュウ化銅、窒化銅のうちから選択されるいずれかの銅化合物層によって被覆したことを特徴とする。上記銅化合物層の厚みは、５０〜５００オングストローム程度とすることが好ましい。銅化合物層の厚みが５０オングストローム未満であると、薄すぎて水分やレジスト剥離液に対する耐酸化性ならびにエッチング剤などに対する耐酸性をあまり向上できず、５００オングストロームを超えて厚くしても目的とする効果をあまり向上できず、また、配線比抵抗が低下してしまう。

また、本発明に係わる電子機器用基板は、上記課題を解決するために、銅配線の外面をリン化銅、ホウ化銅、シュウ化銅、窒化銅のうちから選択されるいずれかの銅化合物層によって被覆してなる配線構造体を、少なくとも表面が絶縁性である基板上に設けたことを特徴とする。上記銅化合物層のうち基板と銅配線の間に位置する銅化合物層の厚みは、５０〜５００オングストローム程度とすることが好ましい。銅化合物層の厚みが５０オングストローム未満であると、薄すぎて基板をなす材料がガラス基板である場合にガラス基板中のＳｉＯ₂の酸素が銅配線に入り込み、銅配線と基板との界面が酸化してしまい、５００オングストロームを超えて厚くしても目的とする効果をあまり向上できず、経済的にも不利となる。

本発明の電子機器用基板にあっては、上述のような構成とすることにより、レジスト剥離液やエッチング液などの薬液や水分に強い保護層としての銅化合物層が銅配線の表面または外周面（外面）に形成されたこととなる。このような構成の電子機器用基板によれば、後工程で他の層をエッチングする際に使用される酸化力のある酸系エッチング剤が銅配線にまでしみ込んで来ても銅配線の表面または外周面（外面）に上記銅化合物層が形成されているので、銅配線がエッチング剤により損傷を受けにくく、断線不良の発生を防止でき、また、用いるエッチング剤の自由度が大きい。

また、フォトリソグラフィー工程で使用されるレジスト剥離液が銅配線にまでしみ込んで来ても銅配線の表面または外面に上記銅化合物層が形成されているので、レジスト剥離液による銅配線の腐食を防止できる。また、銅配線の表面に上記銅化合物層が形成されているので、エッチング前に水分の存在により銅配線の表面に酸化層が形成されることがなくなり、酸化力のないエッチング剤により損傷を受けにくく、断線不良の発生を防止できる。従って、本発明の電子機器用基板によれば、低抵抗の銅を電極や配線材料として用いる特性を損なうことなく、水分やレジスト剥離液に対する耐酸化性を向上でき、しかもエッチング剤などに対する耐酸性を向上できるので、断線不良や腐食を防止でき、また、用いるエッチング剤の自由度が大きいので、銅配線形成後の工程が制約されにくい。また、本発明の電子機器用基板において、上記の銅配線を被覆する銅化合物層は、銅配線を成膜したものと同じ成膜装置を用いて成膜できるので、特別な製造装置を設ける必要もなく、製造工程が複雑になることがない。さらに、上記銅化合物層は、アンモニアガスなどの処理ガス雰囲気中で８００゜Ｃ以上の高い温度で熱処理を要しないので、６００゜Ｃ以上の加熱に耐えられないガラス基板などの基板を用いる場合にも適用できる。

また、本発明に係わる電子機器用基板において、銅配線の外面を上記銅化合物層によって被覆してなる配線構造体を、少なくとも表面が絶縁性である基板上に形成したものにあっては、上記銅配線と上記基板との間に上記銅化合物層が形成されているので、基板をなす材料がガラス基板であってもガラス基板中のＳｉＯ₂の酸素が銅配線に入り込むのを回避でき、銅配線と基板との界面が酸化するのを防止できる。また、本発明に係わる電子機器用基板は、上記基板は表面に窒化シリコン膜を有するものであってもよい。このような構成の電子機器用基板によれば、上記銅配線と基板との間に窒化シリコン膜が介在されているので、基板中のＳｉＯ₂が含まれているときこれの酸素が銅配線に入り込むのを回避でき、銅配線と基板との界面が酸化するのを防止できる。

本発明の電子機器用基板の製造方法は、上記課題を解決するために、プラズマ装置を構成する減圧状態に保持可能な処理室内に、表面に銅配線が形成された基板を配置し、上記処理室内に少なくとも窒素ガスまたはアンモニアガスを含有する処理ガスを供給し、上記銅配線表面を窒化銅被膜で覆うようにプラズマ処理することを特徴とする。また、本発明に係わる電子機器用基板の製造方法は、上記課題を解決するために、プラズマ装置を構成する減圧状態に保持可能な処理室内に、表面に銅配線が形成された基板を配置し、上記処理室内に少なくともＰＨ₃ガスを含有する処理ガスを供給し、上記銅配線表面をリン化銅被膜で覆うようプラズマ処理することを特徴とするものであってもよい。また、本発明に係わる電子機器用基板の製造方法は、上記課題を解決するために、プラズマ装置を構成する減圧状態に保持可能な処理室内に、表面に銅配線が形成された基板を配置し、上記処理室内に少なくともＢ₂Ｈ₆ガスを含有する処理ガスを供給し、上記銅配線表面をホウ化銅被膜で覆うようプラズマ処理することを特徴とするものであってもよい。また、本発明に係わる電子機器用基板の製造方法は、上記課題を解決するために、プラズマ装置を構成する減圧状態に保持可能な処理室内に、表面に銅配線が形成された基板を配置し、上記処理室内に少なくともＨＢｒガスを含有する処理ガスを供給し、上記銅配線表面を臭化銅被膜で覆うようプラズマ処理することを特徴とするものであってもよい。

上記のいずれかの構成の本発明の電子機器用基板の製造方法によれば、基板上に銅配線が形成され、該銅配線が上記銅化合物層によって被覆された構造の本発明の電子機器用基板を製造できる。また、上記銅配線の表面を覆う窒化銅被膜、リン化銅被膜、ほう化銅被膜、臭化銅被膜のいずれかの被膜は銅配線を成膜したものと同じ成膜装置を用いて成膜できるので、特別な製造装置を設ける必要もなく、また、製造工程が複雑になることもない。さらに、上記被膜は、アンモニアガスなどの処理ガス雰囲気中で８００゜Ｃ以上の高い温度で熱処理を要しないので、６００゜Ｃ以上の加熱に耐えられないガラス基板を基板として用いる場合にも適用できる。また、基板上に銅配線が形成され、該銅配線が上記銅化合物層によって被覆された構造の本発明の電子機器用基板の製造方法は、上述の製造方法に限定されず、イオン打ち込み装置を構成するイオン打ち込み室内に、表面に銅配線が形成された基板を配置し、上記イオン打ち込み内にイオン源から質量分析器を経て発生させたリンイオン、ホウ素イオン、臭素イオン、窒素イオンなどのうちから選択される特定のイオンを加速器により加速し、この加速したイオンを上記銅配線表面にドープして銅配線表面に窒化銅被膜、リン化銅被膜、ホウ化銅被膜、臭化銅被膜のいずれかの被膜を形成するイオン打ち込み法（イオンドープ法）などによっても製造できる。

本発明係わる電子機器用基板の製造方法は、上記課題を解決するために、成膜室内に基板を装着し、上記成膜室内に少なくとも窒素ガスまたはアンモニアガスを含有する第１の処理ガスを供給し、蒸着法により上記基板表面に窒化銅膜を形成し、次いで上記成膜室内に不活性ガスを供給し、蒸着法により上記窒化銅膜表面に銅膜を形成し、上記窒化銅膜と上記銅膜との積層膜をパターニングして配線を形成し、次いでプラズマ処理室内に少なくとも窒素ガスまたはアンモニアガスを含有する第２の処理ガスを供給し、上記配線の外面を窒化銅被膜で覆うようプラズマ処理することを特徴とする。また、本発明に係わる電子機器用基板の製造方法は、上記課題を解決するために、成膜室内に基板を装着し、上記成膜室内に少なくともＰＨ₃ガスを含有する第１の処理ガスを供給し、蒸着法により上記基板表面にリン化銅膜を形し、次いで上記成膜室内に不活性ガスを供給し、蒸着法により上記リン化銅膜表面に銅膜を形成し、上記リン化銅膜と上記銅膜との積層膜をパターニングして配線を形成し、次いでプラズマ処理室内に少なくともＰＨ₃ガスを含有する第２の処理ガスを供給し、上記配線の外面をリン化銅被膜で覆うようプラズマ処理することを特徴とするものであってもよい。

また、本発明に係わる電子機器用基板の製造方法は、上記課題を解決するために、成膜室内に基板を装着し、上記成膜室内に少なくともＢ₂Ｈ₆ガスを含有する第１の処理ガスを供給し、蒸着法により上記基板表面にホウ化銅膜を形成し、次いで上記成膜室内に不活性ガスを供給し、蒸着法により上記ホウ化銅膜表面に銅膜を形成し、上記ホウ化銅膜と上記銅膜との積層膜をパターニングして配線を形成し、次いでプラズマ処理室内に少なくともＢ₂Ｈ₆ガスを含有する第２の処理ガスを供給し、上記配線の外面をホウ化銅被膜で覆うようプラズマ処理することを特徴とするものであってもよい。また、本発明に係わる電子機器用基板の製造方法は、上記課題を解決するために、成膜室内に基板を装着し、上記成膜室内に少なくともＨＢｒガスを含有する第１の処理ガスを供給し、蒸着法により上記基板表面に臭化銅膜を形成し、次いで上記成膜室内に不活性ガスを供給し、蒸着法により上記臭化銅膜表面に銅膜を形成し、上記臭化銅膜と上記銅膜との積層膜をパターニングして配線を形成し、次いでプラズマ処理室内に少なくともＨＢｒガスを含有する第２の処理ガスを供給し、上記配線の外面を臭化銅被膜で覆うようプラズマ処理することを特徴とするものであってもよい。

上記のいずれかの構成の本発明の電子機器用基板の製造方法によれば、銅配線の外面を上記銅化合物層によって被覆してなる配線構造体を、少なくとも表面が絶縁性である基板上に設けた構造の本発明の電子機器用基板を製造できる。また、上記銅配線の外周面（外面）を覆う窒化銅被膜、リン化銅被膜、ほう化銅被膜、臭化銅被膜のいずれかの被膜を、銅配線を成膜したものと同じ成膜装置を用いて成膜できるので、特別な製造装置を設ける必要もなく、また、製造工程が複雑になることもない。さらに、上記被膜は、アンモニアガスなどの処理ガス雰囲気中で８００゜Ｃ以上の高い温度で熱処理を要しないので、６００゜Ｃ以上の加熱に耐えられないガラス基板を基板として用いる場合にも適用できる。

また、銅配線の外面を上記銅化合物層によって被覆してなる配線構造体を、少なくとも表面が絶縁性である基板上に設けた構造の本発明の電子機器用基板の製造方法は、上述の製造方法に限定されず、イオン打ち込み装置を構成するイオン打ち込み室内に、表面に銅膜が形成された基板を配置し、上記イオン打ち込み内にイオン源から質量分析器を経て発生させたリンイオン、ホウ素イオン、臭素イオン、窒素イオンなどのうちから選択される特定のイオンを加速器により加速し、この加速したイオンを上記銅膜表面にドープ（イオン打ち込み法）して窒化銅被膜、リン化銅被膜、ホウ化銅被膜、臭化銅被膜のいずれかの被膜を形成し、次いで蒸着法により上記被膜表面に銅膜を形成し、上記被膜と上記銅膜との積層膜をパターニングして配線を形成し、次いで上記イオン源から質量分析器を経て発生させたリンイオン、ホウ素イオン、臭素イオン、窒素イオンなどのうちから選択される特定のイオンを加速器により加速し、この加速したイオンを上記配線の外面にドープ（イオン打ち込み法）して配線の外面を窒化銅被膜、リン化銅被膜、ホウ化銅被膜、臭化銅被膜のいずれかの被膜で覆うことにより製造することもできる。なお、本発明の電子機器用基板の製造方法において、上記蒸着法としては真空蒸着法、スパッタ蒸着法を採用することができる。

本発明に係わる電子機器は、上記課題を解決するために、上記のいずれか構成の本発明の電子機器用基板を用いたことを特徴とする。本発明の電子機器によれば、低抵抗配線として銅配線を用いた本発明の電子機器用基板が備えられているので、配線抵抗に起因する信号電圧降下や配線遅延が生じにくく、配線が長くなる大面積の表示や配線が細くなる高詳細な表示に最適な表示装置等を容易に実現できるという利点がある。また、断線不良や腐食の発生のない本発明の電子機器用基板が備えられているので、特性の良好な電子機器を提供できる。

以上説明したように本発明によれば、低抵抗の銅を電極や配線材料として用いる場合に、水分やレジスト剥離液に対する耐酸化性を向上でき、しかもエッチング剤などに対する耐酸性を向上できる電子機器用基板及びその製造方法を提供することと、そのような電子機器用基板を備えた電子機器を提供できる。

発明の実施するための最良の形態

以下に本発明の各実施形態を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。図１は本発明の電子機器を液晶表示装置に適用した第１の実施形態の要部を示すもので、この例の液晶表示装置３０は、本発明の電子機器用基板の実施形態の薄膜トランジスタアレイ基板３１と、この薄膜トランジスタアレイ基板３１に平行に隔離して設けられた透明の対向基板３２と、上記薄膜トランジスタアレイ基板３１と対向基板３２との間に封入された液晶層３３を具備して構成されている。上記薄膜トランジスタアレイ基板３１には、図１５に示した従来の構造と同様に縦列の多数のソース配線と横列の多数のゲート配線が、対向基板３２の上面側から平面視した場合にマトリクス状になるように配列形成され、ソース配線とゲート配線とで囲まれた多数の領域のそれぞれが画素部とされ、各画素部に対応する領域にそれぞれＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電材料からなる画素電極３５が形成されるとともに、各画素電極３５の近傍に薄膜トランジスタが設けられている。

図１はソース配線とゲート配線とで囲まれた１つの画素部に対応する領域に設けられた薄膜トランジスタの部分とその周囲部分を拡大して示すもので、薄膜トランジスタアレイ基板３１には画素部が多数整列形成されて液晶表示装置３０としての表示画面が構成されている。この形態の薄膜トランジスタアレイ基板３１にあっては、各画素部において少なくとも表面が絶縁性である基板３６上にゲート電極４０が設けられ、このゲート電極４０と基板３６を覆ってゲート絶縁膜４１が設けられ、ゲート電極４０上のゲート絶縁膜４１上にゲート電極４０よりも小さな半導体能動膜４２が積層され、この半導体能動膜４２の両端部上にｎ⁺層などからなるオーミックコンタクト膜４３、４４が、半導体能動膜４２の端部と位置を合わせ、半導体能動膜４２の中央部側に間隙をあけて相互に隔離して積層されている。ここでの基板３６としては、ガラス基板や、表面にＳｉＮ_x膜３６ａが形成された基板を用いることもできる。ここでゲート電極４０は、銅層（銅配線）４０ａをリン化銅、ホウ化銅、シュウ化銅、窒化銅のうちから選択されるいずれかの銅化合物層４０ｂによって被覆したものである。

次に、図１の左側（図１に示す画素電極３５から離れた側）のオーミックコンタクト膜４３の上面と左側面とその下の半導体能動膜４２の左側面とそれらに連続するゲート絶縁膜４１の上面の一部分を覆って、即ち、半導体能動膜４２とオーミックコンタクト膜４３の重なり部分（重畳部分）を覆ってａ-Ｓｉ：ｎ⁺層、クロムシリサイドなどからなる低抵抗シリコン化合物膜４５が設けられ、その上にソース電極４６が形成されている。ここでのソース電極４６は、銅層（銅配線）４６ａをリン化銅、ホウ化銅、シュウ化銅、窒化銅のうちから選択されるいずれかの銅化合物層４６ｂによって被覆したものである。

また、図１の右側（図１に示す画素電極３５に近い側）のオーミックコンタクト膜４４の上面と右側面とその下の半導体能動膜４２の右側面とそれらに連続するゲート絶縁膜４１の上面の一部分を覆って、即ち、半導体能動膜４２とオーミックコンタクト膜４３の重畳部分を覆ってｎ⁺層などからなる低抵抗シリコン化合物膜４７が設けられ、その上にドレイン電極４８が形成されている。ここでのドレイン電極４８は、銅層（銅配線）４８ａをリン化銅、ホウ化銅、シュウ化銅、窒化銅のうちから選択されるいずれかの銅化合物層４８ｂによって被覆したものである。また、これらの各膜の上にはこれらを覆ってパッシベーション膜４９が設けられ、ドレイン電極４８の右側端部上のパッシベーション膜４９上には画素電極３５が形成されていて、この画素電極３５はパッシベーション膜４９に形成されたコンタクトホール（導通孔）５０に設けた接続導体部５１を介してドレイン電極４８に接続されている。

一方、薄膜トランジスタアレイ基板３１に対して設けられている対向基板３２の液晶側には、対向基板３２側から順にカラーフィルタ５２と共通電極膜５３とが積層されている。上記カラーフィルタ５２は、表示に寄与しない薄膜トランジスタ部分やゲート配線部分およびソース配線部分を覆い隠すためのブラックマトリクス５４と、画素電極３５を設けた画素領域で表示に寄与する部分を通過する光を透過させ、更に、カラー表示をするためのカラー画素部５５を主体として構成されている。これらのカラー画素部５５は、液晶表示装置がカラー表示の構造の場合に必要とされ、画素部毎に設けられているが、隣接する画素部において色違いとなるように、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３元色のものが色の偏りがないように規則的にあるいはランダムに配置される。なお、図１に示す断面構造では薄膜トランジスタアレイ基板３１の液晶側と対向基板３２の液晶側に設けられる配向膜は省略してあるとともに、薄膜トランジスタアレイ基板３１の外側と対向基板３２の外側に設けられる偏光板を省略してある。

図１に示す液晶表示装置３０に備えらた薄膜トランジスタアレイ基板３１にあっては、後工程で他の層をエッチングする際に使用される酸化力のある酸系エッチング剤がゲート電極４０やソース電極４６やドレイン電極４８にまでしみ込んで来ても表面に上記銅化合物層４０ｂ，４６ｂ，４８ｂが形成されているので、銅層がエッチング剤により損傷を受けにくく、断線不良の発生を防止でき、また、用いるエッチング剤の自由度が大きい。また、フォトリソグラフィー工程で使用されるレジスト剥離液がゲート電極４０やソース電極４６やドレイン電極４８にまでしみ込んで来ても表面に上記銅化合物層４０ｂ，４６ｂ，４８ｂが形成されているので、レジスト剥離液により銅層が酸化されにくく、腐食を防止できる。また、ゲート電極４０やソース電極４６やドレイン電極４８は、表面に銅化合物層４０ｂ，４６ｂ、４８ｂが形成されているので、エッチング前に水分の存在により電極の表面に酸化層が形成されることがなくなり、酸化力のないエッチング剤により損傷を受けにくく、断線不良の発生を防止できる。

従って、実施形態の薄膜トランジスタアレイ基板３１によれば、低抵抗の銅を電極や配線材料として用いる特性を損なうことなく、水分やレジスト剥離液に対する耐酸化性を向上でき、しかもエッチング剤などに対する耐酸性を向上できるので、断線不良や腐食を防止でき、また、用いるエッチング剤の自由度が大きいので、電極形成後の工程が制約されにくい。また、実施形態の薄膜トランジスタアレイ基板３１において、上記銅層４０ａ，４６ａ，４８ａを被覆する銅化合物層４０ｂ，４６ｂ，４８ｂは、銅層４０ａ，４６ａ，４８ａを成膜したものと同じ成膜装置を用いて成膜できるので、特別な製造装置を設ける必要もなく、また、製造工程が複雑になることもない。さらに、上記銅化合物層４０ｂ，４６ｂ，４８ｂは、アンモニアガスなどの処理ガス雰囲気中で８００゜Ｃ以上の高い温度で熱処理を要しないので、６００゜Ｃ以上で加熱できないガラス基板を基板として用いる場合にも適用できる。また、基板３６として表面にＳｉＮ_x膜３６ａを形成したものを用いたものにあっては、ゲート電極４０と基板３６との間にＳｉＮ_x膜３６ａが介在されているので、基板中にＳｉＯ₂が含まれていてもこれの酸素がゲート電極４０に入り込むのを回避でき、ゲート電極４０と基板３６との界面が酸化するのを防止できる。

実施形態の液晶表示装置３０によれば、上述のような薄膜トランジスタアレイ基板３１が備えられているので、配線抵抗に起因する信号電圧降下や配線遅延が生じにくく、配線が長くなる大面積の表示や配線が細くなる高詳細な表示に最適な表示装置を容易に実現できるという利点がある。また、断線不良や腐食の発生のない薄膜トランジスタアレイ基板３１が備えられているので、特性の良好な液晶表示装置を提供できる。

次に、本発明の電子機器用基板の製造方法を図１に示す構造の薄膜トランジスタアレイ基板を製造する方法に適用した一例について説明する。図２は、実施形態の薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法に好適に用いられる薄膜の製造装置の成膜室を示す概略構成図であり、図３は、薄膜の製造装置の全体構成を示す平面図であり、図４は、図３に示す薄膜の製造装置の一部を拡大した側面図である。図２は、減圧状態に保持可能な成膜室（処理室）を示し、この成膜室６０は、図３に示すように搬送室６１の側部にゲートバルブ６２を介して接続されている。上記搬送室６１の周囲には成膜室６０の他に、ロータ゛ー室６３とアンロータ゛ー室６６とストッカーチャンバ６５がそれぞれ搬送室６１を囲むように接続され、搬送室６１とその周囲の各室との間にはそれぞれゲートバルブ６６、６７、６８が設けられている。以上の説明のように、成膜室６０と搬送室６１とロータ゛室６３とアンロータ゛ー室６６とストッカーチャンバ６５により薄膜の製造装置Ａ’が構成されている。

上記成膜室６０は、図２に示すように、その上部に第１の電極７０が設けられ、第１の電極７０の底面にターゲット７１が着脱自在に装着されているとともに、成膜室６０の底部には第２の電極７２が設けられ、第２の電極７２の上面に少なくとも表面が絶縁性である基板３６が着脱自在に装着されている。上記ターゲット７１をなす材料としては、ゲート電極４０、ソース電極４６、ドレイン電極４８を形成する場合、銅が用いられ、ａ−Ｓｉ：ｎ+層を形成する場合、ｎ型ａ−Ｓｉ：ｎ+生成用のＰドープＳｉが用いられる。上記基板３６としては、薄膜トランジスタアレイ基板を製造する場合にはガラス基板を好適に用いることができる。なお、上記ターゲット７１の装着には静電チャックなどの通常知られたターゲット装着機構を用いることができる。上記第１の電極７０は、導電性材料からなる母体７０ａとこの母体７０ａの表面に形成された酸化膜、窒化膜あるいはフッ化膜などからなる保護層７０ｂとから構成されている。

そして、上記第１の電極７０には第１の交流電源７５が接続されるとともに、第１の電極７０と第１の交流電源７５との間には整合回路７５ａが組み込まれていて、この整合回路７５ａは高周波電力の反射波をゼロにする作用を奏する。また、第１の電極７０には、インピーダンス調整用のローパスフィルタなどのバンドパスフィルタ７７を介して直流電源７８が接続されている。このバンドパスフィルタ７７は、直流電源７８に高周波が乗らないように回路のインピーダンスを無限大に調整するものである。更に、上記第２の電極７２にも第２の交流電源８０が接続されるとともに、第２の電極７２と第２の交流電源８０の間には上記整合回路７５ａと同様の作用を奏する整合回路８０ａが組み込まれている。なお、上記成膜室６０には、真空引き用およびガス排気用の排気ユニット６０ａ、成膜室６０内への反応ガス供給機構６０ｂ等を含んでいるが図２では説明の簡略化のためにこれらを簡略化して記載した。

次に、上記搬送室６１には、リンク式の搬送機構（マジックハンド）６９が設けられ、この搬送機構６９は搬送室６１の中心部に立設された支軸７４を支点として回動自在に設けられ、ストッカーチャンバ６５に配置されているカセット７９からターゲット７１を取り出して必要に応じて成膜室６０に搬送し、成膜室６０の第１の電極７０にターゲット７１を装着できるようになっている。なお、上記カセット７９にはダミーターゲット７１ａも収納されていて、必要に応じてダミーターゲット７１ａも成膜室６０に搬送できるようになっている。

図２乃至図４に示す薄膜の製造装置は、１つの成膜室６０で１つ以上の薄膜（例えば、ゲート電極４０を形成するための銅膜とこの表面を覆う窒化銅被膜、リン化銅被膜、ほう化銅被膜、臭化銅被膜のいずれかの被膜と、ゲート絶縁膜４１と、半導体能動膜４２と、オーミックコンタクト膜４３，４４と、低抵抗シリコン化合物膜４５，４７と、ソース電極４６を形成するための銅膜とこの表面を覆う窒化銅被膜、リン化銅被膜、ほう化銅被膜、臭化銅被膜のいずれかの被膜と、ドレイン電極４８を形成するための銅膜とこの表面を覆う窒化銅被膜、リン化銅被膜、ほう化銅被膜、臭化銅被膜のいずれかの被膜）を連続成膜することができる装置である。即ち、成膜室６０において、ＣＶＤ成膜（ゲート絶縁膜・半導体能動膜・ゲート電極の銅膜を覆う被膜・ソース電極の銅膜を覆う被膜・ドレイン電極の銅膜を覆う被膜の成膜）とスパッタ成膜（オーミックコンタクト膜・低抵抗シリコン化合物膜・ゲート電極の銅膜・ソース電極の銅膜・ドレイン電極の銅膜の成膜）を電源を切り替えることにより行なうことができる。まず、成膜室６０と搬送室６１とストッカーチャンバ６５を減圧したならば、ゲートバルブ６２と１８を開放して搬送機構３３によりガラス基板３６を第２の電極７２に装着する。この状態からゲートバルブ６２を閉じたならば、以下の工程に準じて基板３６上にゲート電極４０などの薄膜を順次形成する。

（１）ゲート電極の銅膜の成膜工程成膜室６０をＡｒガス雰囲気とし、第１の電極７０に銅からなるターゲット７１を装着し、直流電源７８か第１の交流電源７５を作動させて第１の電力（直流電力と交流電力のうち少なくともどちらか一方）をターゲット７１に印加するとともに第２の交流電源８０を作動させて第２の交流電力をガラス基板３６に印加するスパッタ法により、銅膜のスパッタ成膜を行い、図５のＡに示すように基板３６上に銅膜４０ｃを形成する。
（２）ゲート電極の銅層のパターニング工程銅膜４０ｃの表面にレジストを塗布してパターン露光し、エッチングにより不要部分を除去した後にレジストを剥離するパターニングを施して、図５のＢに示すような銅層（銅配線）４０ａを形成する。

（３）ゲート電極の銅化合物層の成膜工程第１の電極７０から銅からなるターゲット７１を外して、Ｓｉ、ＳｉＯ₂などからなるダミーターゲット７１ａを装着し、一方、第２の電極７２に装着されたガラス基板３６はそのままで、成膜室６０内に処理ガスを供給する。ここで用いられる処理ガスとしては、窒化銅被膜を形成する場合、窒素ガスまたはアンモニアガスの混合ガスが用いられ、リン化銅被膜を形成する場合はＰＨ₃ガスが用いられ、ほう化銅被膜を形成する場合はＢ₂Ｈ₆ガスとの混合ガスが用いられ、臭化銅被膜を形成する場合はＨＢｒガスが用いられる。なお、ここでの処理ガスには、Ａｒなどの不活性ガスや水素ガスが含まれていてもよい。処理ガスの流量は、ゲート絶縁膜を成膜するＣＶＤ工程のときと同程度である。

ついで、第１の交流電源７５から第１の電極７０に周波数４０ＭＨｚ程度の高周波を供給し、負荷電位をフローティングしてプラズマを発生させ、更に、第２の交流電源８０から第２の電極７２に周波数１３．６ＭＨｚ程度の高周波電力を印加し、上記処理ガス中の成分を銅膜４０ｃ上に堆積させるとともに上記成分中のＮ、Ｐ、Ｂ、Ｂｒなどと銅と反応させて、銅層４０ａの表面を窒化銅被膜、リン化銅被膜、ほう化銅被膜、臭化銅被膜などの被膜で覆うようプラズマ処理を行うと、図５のＣに示すように銅層４０ａの表面が銅化合物層４０ｂによって被覆されたゲート電極４０が得られる。この工程では、基板３６に印加する電力は、０．５乃至２Ｗ／ｃｍ²程度である。また、プラズマ処理時間としては、１０秒乃至１０分程度、好ましくは１分乃至３分程度である。プラズマ処理時間は、長い方が銅化合物層の厚みを厚くできるが、該化合物層の厚みが厚くなり過ぎると比抵抗が低下してしまう。

（４）ゲート絶縁膜（窒化ケイ素膜）４１のＣＶＤ成膜工程成膜室６０をＳｉＨ₄＋ＮＨ₃＋Ｎ₂混合ガス雰囲気とし、第１の電極７０にダミーターゲット７１ａを装着し、第１の交流電源７５から第１の電極７０に周波数２００ＭＨｚの高周波を供給し、負荷電位をフローティングしてプラズマを発生させて窒化ケイ素膜を基板３６上に堆積させるＣＶＤ成膜を行ない、図５のＤに示すようなゲート絶縁膜４１を形成する。このＣＶＤ成膜の場合は、第１の電極７０に装着されたダミーターゲット７１ａをスパッタしないように供給する周波数を大きく設定し、第１の電極７０にかかるイオンエネルギーを小さくするとともに、第２の電極７２に高周波電力を供給し、基板３６にかかるイオンエネルギーを制御する。
（５）半導体能動膜（ａ−Ｓｉ層）４２のＣＶＤ成膜工程成膜室６０をＳｉＨ₄＋Ｈ₂混合ガス雰囲気とし、第１の電極７０にダミーターゲット７１ａを装着したままで第１の交流電源７５から第１の電極７０に周波数２００ＭＨｚ程度の高周波を供給し、更に、第２の交流電源８０から第２の電極７２に高周波電力を供給し、ガラス基板３６にかかるイオンエネルギーを制御してａ−Ｓｉ層の成膜を行い、半導体能動膜４２を形成する。

（６）オーミックコンタクト膜（ａ−Ｓｉ：ｎ+層）４３ａのスパッタ成膜工程成膜室６０をＡｒガス雰囲気とし、第１の電極７０にａ−Ｓｉ：ｎ+層生成用のＰドープＳｉからなるターゲット７１を装着し、第１の交流電源７５から第１の電極７０に周波数１３.６ＭＨｚ程度の高周波を供給し、更に直流電源７８から負荷する負荷電位を−２００Ｖにしてスパッタリングを行ない、半導体能動膜４２上にオーミックコンタクト膜４３ａを形成する。
（７）半導体能動膜４２とオーミックコンタクト膜４３ａのパターニング工程オーミックコンタクト膜４３ａの表面にレジストを塗布してパターン露光し、エッチングにより不要部分を除去した後にレジストを剥離するパターニングを施して、図５のＤに示すようにゲート電極４０よりも小さいアイランド状の半導体能動膜４２とオーミックコンタクト膜４３ａを得る。半導体能動膜４２と、オーミックコンタクト膜４３ａの形成位置は、ゲート電極４０上のゲート絶縁膜４１においてゲート電極４０と対向する位置である。
（８）低抵抗シリコン化合物膜（ａ−Ｓｉ：ｎ+層）４５ａのスパッタ成膜工程オーミックコンタクト膜４３ａとゲート絶縁膜４１上を覆うように低抵抗シリコン化合物膜４５ａを上記オーミックコンタクト膜４３ａのスパッタ成膜と同様にして成膜する。

（９）ソース電極４６及びドレイン電極４８の銅膜のスパッタ成膜工程成膜室６０をＡｒガス雰囲気とし、第１の電極７０に銅からなるターゲット７１を装着し、直流電源７８か第１の交流電源７５を作動させて第１の電力をターゲット７１に印加するとともに第２の交流電源８０を作動させて第２の交流電力をガラス基板３６に印加するスパッタ法により、図５のＤに示すような銅膜４６ｃのスパッタ成膜を行なう。
（１０）オーミックコンタクト膜４３，４４と、低抵抗シリコン化合物膜４５，４７と、ソース電極４６及びドレイン電極４８の銅層の形成工程半導体能動膜４２の中央部分の上部をエッチングにより除去し、半導体能動膜４２の中央部分上のオーミックコンタクト膜４３ａと低抵抗シリコン化合物膜４５ａと銅膜４６ｃを除去することで、図６のＡに示すように半導体能動膜４２の両端部分上に相互に離隔してオーミックコンタクト膜４３，４４を形成し、各オーミックコンタクト膜上に被覆された形の低抵抗シリコン化合物膜４５，４７とソース電極４６の銅層４６ａとドレイン電極４８の銅層４８ａとを形成することができる。

（１１）ソース電極４６及びドレイン電極４８の銅化合物層４６ｂ，４８ｂの形成工程ソース電極４６及びドレイン電極４８の銅化合物層４６ｂ，４８ｂの表面を、上記ゲート電極４０の銅層４０ａの表面をプラズマ処理した方法とほぼ同様にしてプラズマ処理して、図６のＢに示すような銅層４６ａ，４８ａの表面が銅化合物層４６ｂ，４８ｂによって被覆されたソース電極４６とドレイン電極４８が得られる。
（１２）パッシベーション膜４９のＣＶＤ成膜工程半導体能動膜４２とソース電極４６とドレイン電極４８を覆うように窒化ケイ素からなるパッシベーション膜４９をゲート絶縁膜４１のＣＶＤ成膜工程とほぼ同様にして成膜する。

（１３）画素電極形成工程パッシベーション膜４９上にＩＴＯ層を形成した後、パターニングすることにより画素電極３５を形成し、ついで、パッシベーション膜４９を乾式法あるいは乾式法と湿式法の併用によりエッチングしてコンタクトホール５０を形成した後、導電材料からなる層形成した後、パターンニングすることにより、図１に示すようにコンタクトホール５０の底面および内壁面、パッシベーション膜４９の上面にかけて接続導体部５１を形成し、この接続導体部５１を介してドレイン電極４８と画素電極３５を接続すると、図１と同様の薄膜トランジスタアレイ基板３１が得られる。なお、基板３６として表面にＳｉＮ_x膜３６ａが形成されたものを用いる場合は、基板３６上に銅層４０ａを形成する前に、上述のゲート絶縁膜４１のＣＶＤ成膜工程と同様の方法でＳｉＮ_x膜を成膜しておく。なお、ソース配線については図面に記載していないが、ゲート絶縁膜４１上にソース電極４６を形成する場合の成膜時およびエッチング時に同時に形成すれば良い。

以上説明の方法により薄膜トランジスタアレイ基板を製造するならば、銅化合物層４０ｂ，４６ｂ，４８ｂは銅層４０ａ，４６ａ，４８ａを成膜したものと同じ成膜装置を用いて成膜できるので、特別な製造装置を設ける必要もなく、また、製造工程が複雑になることもない。さらに、上記銅化合物層４０ｂ，４６ｂ，４８ｂは、アンモニアガスなどの処理ガス雰囲気中で８００゜Ｃ以上の高い温度で熱処理を要しないので、６００゜Ｃ以上の加熱に耐えられないガラス基板を基板として用いる場合にも適用できる。なお、上記実施形態においては、オーミックコンタクト膜４３とソース電極４６との間と、オーミックコンタクト膜４４とドレイン電極４８との間に低抵抗シリコン化合物膜を設ける場合について説明したが、低抵抗シリコン化合物は必ずしも設けられていなくてもよい。なお、上述の第１の実施形態の薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法においては、図２に示したようなプラズマ装置を構成する処理室内で電極を構成する銅層（銅配線）を形成した場合について説明したが、銅層は通常のスパッタ装置で形成してもよい。

図７は、本発明の電子機器を液晶表示装置に適用した第２の実施形態の要部を示すもので、この例の液晶表示装置３０ａが、図１に示した第１の実施形態の液晶表示装置と異なるところは、ゲート電極（配線構造体）４０が銅層（銅配線）４０ａと、これの外周面（外面）を被覆する銅化合物層４０ｂから構成された薄膜トランジスタアレイ基板３１ａが備えられており、すなわち、基板３６と銅層４０ａの間にも銅化合物層４０ｂが形成されている点である。第２の実施形態の液晶表示装置３０ａによれば、上記ゲート電極の銅層４０ａと基板３６との間に銅化合物層４０ｂが形成されているので、基板をなす材料がガラス基板であってもガラス基板中のＳｉＯ₂の酸素が銅配線に入り込むのを回避でき、ゲート電極４０と基板３６との界面が酸化するのを防止できる。

次に、図７に示す構造の薄膜トランジスタアレイ基板３１ａの製造方法は、基板３６上に銅膜４０ｃを形成する前に後述するような銅膜と基板間の銅化合物層形成用の被膜４０ｅの成膜工程（Ｐ−１）を行った後、この被膜４０ｅ上に上述の（１）ゲート電極の銅膜の成膜工程と同様にして銅膜４０ｃを形成し、ついで、上述の（２）ゲート電極の銅層のパターニング工程に代えて後述するような被膜４０ｅと銅膜４０ｃの積層膜のパターニング工程（２−２）を行う以外は、上述の第１の実施形態の薄膜トランジスタアレイ基板３１の製造方法と同様である。
（Ｐ−１）銅膜４０ｃと基板間の被膜４０ｅの成膜工程第１の電極７０に銅からなるターゲット７１を装着し、成膜室６０内に上記処理ガスを供給し、直流電源７８か第１の交流電源７５を作動させて第１の電力（直流電力と交流電力のうち少なくともどちらか一方）をターゲット７１に印加するとともに第２の交流電源８０を作動させて第２の交流電力をガラス基板３６に印加するスパッタ法により、図８のＡに示すように基板３６上に窒化銅被膜、リン化銅被膜、ほう化銅被膜、臭化銅被膜などの被膜４０ｅを成膜する。

（２−２）被膜４０ｅと銅膜４０ｃのパターニング工程銅膜４０ｃの表面にレジストを塗布してパターン露光し、エッチングにより銅膜４０ｃと被膜４０ｅの不要部分を除去した後にレジストを剥離するパターニングを施して、図８のＢに示すように銅層（銅配線）４０ａと、これと基板３６との間の銅化合物層４０ｂを形成する。第２の実施形態の薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法によれば、窒化銅被膜、リン化銅被膜、ほう化銅被膜、臭化銅被膜のいずれかの被膜４０ｅは、銅膜４０ｃを成膜したものと同じ成膜装置を用いて成膜できるので、特別な製造装置を設ける必要もなく、また、製造工程が複雑になることもない。さらに、上記被膜４０ｅは、アンモニアガスなどの処理ガス雰囲気中で８００゜Ｃ以上の高い温度で熱処理を要しないので、６００゜Ｃ以上の加熱に耐えられないガラス基板を基板として用いる場合にも適用できる。

なお、上述の第２の実施形態の薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法においては、図２に示したようなプラズマ装置を構成する処理室内で電極を構成する銅層と、該銅層と基板間の銅化合物層を形成した場合について説明したが、銅化合物層はプラズマＣＶＤ装置で形成してもよく、銅層は通常のスパッタ装置で形成してもよい。上記実施形態においては、本発明の電子機器用基板及びその製造方法と電子機器を薄膜トランジスタアレイ基板及びその製造方法と液晶表示装置に適用した場合について説明したが、半導体集積装置用基板およびその製造方法と半導体集積装置に適用することができる。

（実施例１）図２ないし図４に示した薄膜の製造装置を用い、成膜室６０をＡｒガス雰囲気とし、第１の電極７０に銅からなるターゲット７１を装着し、直流電源７８を作動させて直流電力をターゲット７１に印加するとともに第２の交流電源８０を作動させて高周波電力をガラス基板３６に印加するスパッタ法により、ガラス基板上に膜厚２０００オングストロームの銅膜を形成した。

ついで、第１の電極７０から銅からなるターゲット７１を外して、Ｓｉ、ＳｉＯ₂などからなるダミーターゲット７１ａを装着し、一方、第２の電極７２に装着されたガラス基板３６はそのままで、成膜室６０内に処理ガスとしてＮＨ₃ガスを流量６００ｃｃｍで供給した。ついで、第１の交流電源７５から第１の電極７０に周波数４０ＭＨｚの高周波を供給し、負荷電位をフローティングしてプラズマを発生させ、更に、第２の交流電源８０から第２の電極７２に周波数１３．６ＭＨｚ程度の高周波電力を印加し、上記処理ガス中の窒素を上記銅膜上に堆積させるとともに銅と反応させて、１分間プラズマ処理を行い、銅膜の表面が厚さ２００オングストロームの窒化銅層によって被覆された配線層を作製した。この工程では、基板３６に印加する電力は、０．５乃至２Ｗ／ｃｍ²程度とした。この実施例１で得られた配線層の比抵抗を測定したところ、２．０５Ω・ｃｍであった。

（実施例２）プラズマ処理時間を３分にした以外は、上記実施例１と同様にして配線層を作製した。ここで得られた配線層は、窒化銅層の厚みは、４００オングストロームであった。この実施例２で得られた配線層の比抵抗を測定したところ、２．１１Ω・ｃｍであった。
（比較例１）実施例１と同様にしてガラス基板上に膜厚２０００オングストロームの銅膜を形成し、銅膜のみからなる配線層を形成した。この比較例１で得られた配線層の比抵抗を測定したところ、１．９Ω・ｃｍであった。

（実験例）実施例１、２、比較例１で得られた配線層を過硫酸アンモニウム（エッチング液）に１分間浸漬し、これらを剥離液から取り出し、リンス洗浄、乾燥させた。薬液耐性について調べた。また、各配線層のエッチングレートを測定したところ、実施例１の配線層は２００オングストローム／分、実施例２の配線層は７０オングストローム／分、比較例１の配線層は１２８０オングストローム／分であった。過硫酸アンモニウム浸漬前と浸漬後の実施例１、２、比較例１の導電層の状態を原子力間顕微鏡（ＡＦＭ）により観察した。その結果を図９から図１４に示す。図９は、過硫酸アンモニウム浸漬前の実施例１の配線層表面の金属組織を示す写真であり、図１０は過硫酸アンモニウム浸漬後の実施例１の配線層表面の金属組織を示す写真である。図１１は、過硫酸アンモニウム浸漬前の実施例２の配線層表面の金属組織を示す写真であり、図１２は過硫酸アンモニウム浸漬後の実施例２の配線層表面の金属組織を示す写真である。図１３は、過硫酸アンモニウム浸漬前の比較例１の配線層表面の金属組織を示す写真であり、図１４は過硫酸アンモニウム浸漬後の比較例１の配線層表面の金属組織を示す写真である。

図９乃至図１４に示した結果ならびにエッチングレートの測定結果から明らかなように比較例１の配線層は、過硫酸アンモニウムによるエッチングレートが大きく、銅膜がほぼ全面に亘ってエッチングされて（表面保護率が０％に近い。）ガラス基板表面に銅膜がわずかに残っているだけであり、エッチング液により大きなダメージを受けていることがわかる。これに対して実施例１，２のものは、比較例１のものに比べて過硫酸アンモニウムによるエッチングレートが大きく、プラズマ処理が１分の実施例１の配線層の表面保護率は５０％、プラズマ処理が３分の実施例２の配線層は表面保護率が７０％であり、エッチング液浸漬前後の配線層表面の状態があまり変化しておらず、比較例１のものに比べて薬液耐性が優れていることがわかる。なお、ここでの表面保護率とは、エッチング液浸漬前の配線層表面積（１００％）に対するエッチング液浸漬後に残った表面部分の合計面積の割合である。

本発明に係わる第１の実施形態の液晶表示装置と薄膜トランジスタアレイ基板の断面を示す図である。本発明に係わる第１の実施形態の薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法に好適に用いられる薄膜の製造装置の成膜室を示す構成図である。本発明に係わる第１の実施形態の薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法に好適に用いられる薄膜の製造装置の全体構成を示す平面図である。図３に示す薄膜の製造装置の一部を拡大した側面図である。本発明に係わる第１の実施形態の薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法を工程順に示す図である。本発明に係わる第１の実施形態の薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法を工程順に示す図である。本発明に係わる第２の実施形態の液晶表示装置と薄膜トランジスタアレイ基板の断面を示す図である。本発明に係わる第２の実施形態の薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法を説明するための図である。エッチング液浸漬前の実施例１の配線層表面の金属組織を示す写真である。エッチング液浸漬後の実施例１の配線層表面の金属組織を示す写真である。エッチング液浸漬前の実施例２の配線層表面の金属組織を示す写真である。エッチング液浸漬後の実施例２の配線層表面の金属組織を示す写真である。エッチング液浸漬前の比較例１の配線層表面の金属組織を示す写真である。エッチング液浸漬後の比較例１の配線層表面の金属組織を示す写真である。従来の液晶表示装置に備えられた薄膜トランジスタアレイ基板の一例の画素部を示す平面略図である。図１５の薄膜トランジスタアレイ基板を示す断面図である。

符号の説明

３０，３０ａ・・・液晶表示装置、３１，３１ａ・・・薄膜トランジスタアレイ基板、３６・・・基板、３６ａ・・・ＳｉＮ_x膜、４０・・・ゲート電極、４０ａ，４６ａ，４８ａ・・・銅層、４０ｂ，４６ｂ，４８ｂ・・・銅化合物層、４０ｃ，４６ｃ・・・銅膜、４０ｅ・・・被膜、４６・・・ソース電極、４８・・・ドレイン電極、６０・・・成膜室。

Claims

成膜室内に基板を装着し、前記成膜室内に少なくともＰＨ₃ガスを含有する第１の処理ガスを供給し、蒸着法により前記基板表面に第１リン化銅膜を形成し、次いで前記成膜室内に不活性ガスを供給し、蒸着法により前記第１リン化銅膜表面に第１銅膜を形成し、前記第１リン化銅膜と前記第１銅膜との積層膜をパターニングしてゲート配線を形成し、次いでプラズマ処理室内に少なくともＰＨ₃ガスを含有する第２の処理ガスを供給し、前記ゲート配線の外面を第２リン化銅被膜で覆うようプラズマ処理する工程と、
前記ゲート配線が形成される前記基板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半導体能動膜とオーミックコンタクト膜を順次に形成し、前記半導体能動膜とオーミックコンタクト膜をパターニングする工程と、
前記半導体能動膜とオーミックコンタクト膜が形成される前記ゲート絶縁膜上に、前記蒸着法により第２銅膜を形成し、前記第２銅膜をパターニングしてソース及びドレイン配線を形成する工程と、
前記プラズマ処理室内に少なくとも前記ＰＨ ₃ ガスを含有する第２の処理ガスを供給し、前記ソース及びドレイン配線の外面を第３リン化銅被膜で覆うようプラズマ処理する工程と、
前記ソース及びドレイン配線が形成される前記ゲート絶縁膜上に、パッシベーション膜を形成する工程と、
前記パッシベーション膜上に、画素電極を形成する工程と、を含むことを特徴とする薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
成膜室内に基板を装着し、前記成膜室内に少なくともＢ₂Ｈ₆ガスを含有する第１の処理ガスを供給し、蒸着法により前記基板表面に第１ホウ化銅膜を形成し、次いで前記成膜室内に不活性ガスを供給し、蒸着法により前記第１ホウ化銅膜表面に第１銅膜を形成し、前記第１ホウ化銅膜と前記第１銅膜との積層膜をパターニングしてゲート配線を形成し、次いでプラズマ処理室内に少なくともＢ₂Ｈ₆ガスを含有する第２の処理ガスを供給し、前記ゲート配線の外面を第２ホウ化銅被膜で覆うようプラズマ処理する工程と、
前記ゲート配線が形成される前記基板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半導体能動膜とオーミックコンタクト膜を順次に形成し、前記半導体能動膜とオーミックコンタクト膜をパターニングする工程と、
前記半導体能動膜とオーミックコンタクト膜が形成される前記ゲート絶縁膜上に、前記蒸着法により第２銅膜を形成し、前記第２銅膜をパターニングしてソース及びドレイン配線を形成する工程と、
前記プラズマ処理室内に少なくとも前記Ｂ ₂ Ｈ ₆ ガスを含有する第２の処理ガスを供給し、前記ソース及びドレイン配線の外面を第３ホウ化銅被膜で覆うようプラズマ処理する工程と、
前記ソース及びドレイン配線が形成される前記ゲート絶縁膜上に、パッシベーション膜を形成する工程と、
前記パッシベーション膜上に、画素電極を形成する工程と、を含むことを特徴とする薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
成膜室内に基板を装着し、前記成膜室内に少なくともＨＢｒガスを含有する第１の処理ガスを供給し、蒸着法により前記基板表面に第１臭化銅膜を形成し、次いで前記成膜室内に不活性ガスを供給し、蒸着法により前記第１臭化銅膜表面に第１銅膜を形成し、前記第１臭化銅膜と前記第１銅膜との積層膜をパターニングしてゲート配線を形成し、次いでプラズマ処理室内に少なくともＨＢｒガスを含有する第２の処理ガスを供給し、前記ゲート配線の外面を第２臭化銅被膜で覆うようプラズマ処理する工程と、
前記ゲート配線が形成される前記基板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半導体能動膜とオーミックコンタクト膜を順次に形成し、前記半導体能動膜とオーミックコンタクト膜をパターニングする工程と、
前記半導体能動膜とオーミックコンタクト膜が形成される前記ゲート絶縁膜上に、前記蒸着法により第２銅膜を形成し、前記第２銅膜をパターニングしてソース及びドレイン配線を形成する工程と、
前記プラズマ処理室内に少なくとも前記ＨＢｒガスを含有する第２の処理ガスを供給し、前記ソース及びドレイン配線の外面を第３臭化銅被膜で覆うようプラズマ処理する工程と、
前記ソース及びドレイン配線が形成される前記ゲート絶縁膜上に、パッシベーション膜を形成する工程と、
前記パッシベーション膜上に、画素電極を形成する工程と、を含むことを特徴とする薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
前記ソース及びドレイン配線を形成する以前に、前記半導体能動膜とオーミックコンタクト膜が形成される前記ゲート絶縁膜上に、低抵抗シリコン化合物膜を形成する工程を追加で含み、
前記低抵抗シリコン化合物膜を前記第２銅膜とともにパターニングすることを含むことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。