顯示裝置、其製造方法及濺射靶的製作方法

2023-09-20 07:27:35

專利名稱：顯示裝置、其製造方法及濺射靶的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具備改良的薄膜電晶體基板且用於液晶顯示器、半導體裝置、光 學零件等的顯示裝置，特別是涉及一種包含Al合金薄膜作為配線材料的新型顯示裝置及 濺射靶。
背景技術：
液晶顯示器(LCD :Liquid Crystal Display)以中小型用於手機的顯示器及移動 終端、PC監視器，而且，近年來正逐漸大型化，也用於超過30英寸的大型TV。液晶顯示器根 據像素的驅動方法分為單純矩陣型和有源矩陣型，由陣列基板或對向基板、注入其間的液 晶層、以及濾色器或偏振板等樹脂膜、背光燈等構成。上述陣列基板運用在半導體上培養的 微細加工技術，形成開關元件(TFT:Thin Film Transistor)及像素、以及用於向該像素傳 遞電信號的掃描線和信號線。另外，由於具有薄膜電晶體作為開關元件的有源矩陣型液晶 顯示裝置可以實現高精度的畫質而被廣泛使用。圖1是表示用於有源矩陣型的液晶顯示裝置的代表性液晶面板的構造的示意剖 面放大說明圖。圖1所示的液晶面板具備TFT矩陣基板1、與該TFT基板對向配置的對置 基板2、及配置在這些TFT基板1和對置基板2之間且作為光調製層起作用的液晶層3。TFT 陣列基板1由配置在絕緣性的玻璃基板Ia上的薄膜電晶體(TFT) 4及配置在與配線部6對 向的位置的遮光膜9構成。另外，在構成TFT基板1及對置基板2的絕緣性基板的外面側配置偏振片10，同 時，在對置基板2上設置用於使包含於液晶層3的液晶分子沿規定的方向定向的定向膜11。在這樣的構造的液晶面板中，利用形成於對置基板2和氧化物導電膜5 (透明導電 膜或透明像素電極)之間的電場，控制液晶層3中的液晶分子的定向方向，調製通過TFT陣 列基板1和對置基板2之間的液晶層3的光，由此，控制透過對置基板2的光的透過，從而 顯示畫像。另外，TFT陣列利用拉出到TFT陣列外部的TAB載帶12，由驅動電路13及控制電 路14驅動。另外，圖1中，15表示隔離物，16表示密封材料，17表示保護膜，18表示擴散膜， 19表示稜鏡片，20表示導光板，21表示反射板，22表示背光燈，23表示保持架，24表示印刷基板。圖2是例示用於如上所述的顯示裝置用陣列基板的薄膜電晶體(TFT)的構成的截 面示意說明圖。如圖2所示，在玻璃基板Ia上通過Al合金薄膜形成掃描線25，該掃描線 25的一部分作為控制薄膜電晶體的導通截止的柵電極26起作用。另外，介由柵極絕緣膜 27以與掃描線25相交的方式通過鋁薄膜形成信號線，該信號線的一部分作為TFT的源電極 28起作用。另外，該類型一般稱為底柵(bottom gate)型。在柵極絕緣膜27上的像素區域配置例如由在In2O3中含有SnO的ITO膜形成的氧 化物導電膜5。由Al合金膜形成的薄膜電晶體的漏電極29與氧化物導電膜5直接接觸而 電連接。
在如上所述的構成的TFT基板Ia上介由掃描線25向柵電極26供給柵極電壓時， 薄膜電晶體為導通狀態，預先供給到信號線的驅動電壓從源電極28介由漏電極29向氧化 物導電膜5供給。向氧化物導電膜5供給規定水平的驅動電壓時，在與對置的共通電極之 間向液晶元件施加驅動電壓，液晶進行動作。另外，在圖1所示的構成中，顯示了源-漏電 極和氧化物導電膜5直接接觸的狀態，但柵電極有時也採用在端子部與氧化物導電膜5接 觸而電連接的構成。掃描線及信號線中使用的配線材料目前通常使用純Al及Al合金、或高熔點金屬。 其理由是，作為配線材料，要求低電阻率、耐腐蝕性、耐熱性等。對於大型液晶顯示器，配線長度變長，隨之，配線電阻和配線容量變大，因此，表示 應答速度的時間常數變大，有顯示質量降低的傾向。另一方面，加寬配線寬度時，像素的開 口率及配線容量增加，或加厚配線膜厚時，材料成本增加，產生成品率降低等問題，因此，優 選配線材料的電阻率低。另外，在製作液晶顯示器的工序中，重複進行配線的微細加工及清洗，並且在使用 時，要求長時間的顯示質量的可靠性，因此，必須具有高的耐腐蝕性。進而，作為別的問題，由於配線材料在液晶顯示器的製造工序中受熱，因此，要求 耐熱性。陣列基板的構造由薄膜的層疊構造構成，形成配線後，通過CVD或熱處理施加 350°C左右的熱。例如，Al的熔點為660°C，但由於玻璃基板和金屬的熱膨脹率不同，因此， 受熱時，在金屬薄膜(配線材料)和玻璃基板之間產生應力，該應力成為驅動力，導致金屬 元素擴散，產生小丘(hillock)或空隙(void)等塑性變形。產生小丘或空隙時，成品率降 低，因此，要求配線材料在350°C下不發生塑性變形。另外，如上所述，在TFT基板中，柵極配線及源極-漏極配線等的配線材料由於電 阻小、且微細加工容易等，因此廣泛使用純Al或Al-Nd等Al合金(以下，有時將它們統稱 為Al系合金)。在Al系合金配線和透明像素電極之間通常設置由Mo、Cr、Ti、W等高熔點 金屬構成的阻擋金屬層。由此，介由阻擋金屬層連接Al系合金配線的理由是，將Al系合金 配線與透明像素電極直接連接時，連接電阻(接觸電阻)上升，畫面的顯示質量降低。艮口， 構成與透明像素電極直接連接的配線的Al非常容易氧化，利用在液晶顯示器的成膜過程 中產生的氧或成膜時添加的氧等，Al系合金配線和透明像素電極的界面生成Al氧化物的 絕緣層。另外，構成透明像素電極的ITO等透明導電膜為導電性的金屬氧化物，但利用如上 操作生成的Al氧化物層，不能進行電的歐姆連接。但是，為了形成阻擋金屬層，在柵電極及源電極、以及漏電極的形成所需要的成膜 用濺射裝置的基礎上，必須額外地配備阻擋金屬形成用的成膜室。伴隨著液晶顯示器的大 量生產，正在低成本化，不能忽視伴隨阻擋金屬層的形成的製造成本的上升及生產性的降 低。因此，提案有可以省略阻擋金屬層的形成、可以使Al系合金配線與透明像素電極 直接連接的電極材料及製造方法。目前，我們提案有使用新型Al合金配線材料和配線膜形成技術，可以使Al合金膜 與像素電極直接接觸，將純Al等使用的層疊配線構造單層化省略阻擋金屬層的技術(以下 有時稱為直接接觸)(參照專利文獻1、專利文獻2)。例如本申請的申請人在專利文獻1中公開了一種技術，其中，將不是純粹的Al、而
5是Al-Ni系合金代表的多元系Al合金膜用於配線，省略阻擋金屬層而使上述Al合金膜和 氧化物導電膜(透明像素電極)直接接觸。在專利文獻1的技術中，通過在Al合金膜中含 有Ni等，可以降低Al合金膜和氧化物導電膜之間的接觸電阻。但是，上述專利文獻2不僅實現了直接接觸，而且即使在較低的加工溫度下實施 也可以成功地提供Al合金膜自身的電阻率低和兼具耐熱性的薄膜電晶體基板，在各實施 方式中，發現可以同時改良對鹼性顯影液的耐腐蝕性、對顯影后的鹼清洗的耐腐蝕性等。專 利文獻2的發明基礎是，作為添加在Al中的元素，選擇α組的元素及X組的元素，為由 Al-α-X構成的Al合金組成。α組的元素使用選自Ni、Ag、Zn、Cu、Ge中的至少1種，X組 的元素使用選自 Mg、Cr、Mn、Ru、Rh、Pd、Ir、La、Ce、Pr、Gd、Tb、Eu、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Dy 中 的至少1種，本申請發明可以定位為成功地對該專利文獻2的發明進行了進一步的發展。另外，專利文獻1中，作為合金成分，公開了含有0. 1 6原子％選自Au、Ag、Zn、 Cu、Ni、Sr、Ge、Sm、及Bi中的至少一種的Al合金。Al系合金配線使用由該Al合金構成的 合金配線時，這些合金成分的至少一部分在該Al系合金配線與透明像素電極的界面以金 屬間化合物或濃化層的形式存在，因此，即使省略阻擋金屬層，也可以降低與透明像素電極 的接觸電阻。但是，專利文獻1中記載的包含Ni等的Al合金的耐熱溫度均大致為150 200°C， 均比顯示裝置(特別是TFT基板)的製造工序中的最高溫度低。另外，近年來，從成品率的改善及生產性提高的觀點考慮，顯示裝置的製造溫度越 來越傾向於低溫化。但是，即使使製造工序的最高溫度(氮化矽膜的成膜溫度)降至300°C， 也超過專利文獻1中記載的Al合金的耐熱溫度。另一方面，製造工序中的最高溫度(在本發明中稱為「熱處理溫度」。)降低時，存 在Al系合金配線的電阻不充分降低這樣的不良情況。因此，本申請的申請人公開了在專利 文獻2中，不僅顯示良好的耐熱性、而且即使為低的熱處理溫度也顯示足夠低的電阻的Al
I=I 巫 O將上述Al合金膜用於薄膜電晶體基板時，可以省略阻擋金屬層，同時，可以不增 加工序數地使由Al合金膜和導電性氧化膜構成的透明像素電極直接且可靠地接觸。另外， 對於Al合金膜，例如，即使使用約100°C以上300°C以下的低熱處理溫度，也可以實現電阻 的降低和優異的耐熱性。具體而言，例如記載有，即使採用250°C下30分鐘這樣的低溫的熱 處理，也可以不生成小丘等缺陷地使該Al合金膜的電阻率為7 μ Ω · cm以下。專利文獻1 日本特開2004-214606號公報專利文獻2 日本特開2006-261636號公報

發明內容
通過在Al合金中添加元素，可以賦予純Al沒有的各種功能，但另一方面，添加量 多時，配線自身的電阻率增加。例如，直接接觸性通過添加本申請說明書中規定的Xi組的 元素(Ni、Ag、Zn、Co)而得到優異的性能，但通過添加這些合金元素，表現出上述電阻率及 耐腐蝕性惡化這樣的不優選的傾向。在大型TV用途中，使用純Al的層疊配線構造，但考慮保持配線設計並將純Al變 更為任意的Al合金時，該Al合金配線(考慮以直接接觸為前提以單層的形式使用)優選得到與配線構造的總電阻相比同等以上的電阻率。另外，通過其它方式發現，通過添加La、Nd、Gd、Dy等可以改善耐熱性，但由於與Xl 組的元素相比時，這些元素自身在Al基體中的析出溫度高，因此，存在使電阻率進一步惡 化的問題。另外，此時的電阻率的惡化依賴於添加量，因此，優選這些元素的添加量少。在陣列基板的製造工序中，經過多個溼式工序，添加比Al貴的金屬時，顯現出電 腐蝕的問題，耐腐蝕性變差。例如，在光刻工序中，使用包含TMAH(四甲基氫氧化銨)的鹼 性顯影液，但為直接接觸構造時，由於省略阻擋金屬層而露出Al合金，因此容易受到因顯 影液引起的損害。此外，在剝離光刻工序中形成的光致抗蝕劑(樹脂)的清洗工序中，使用包含胺類 的有機剝離液連續進行水洗。但是，由於胺和水混合時生成鹼性溶液，因此，存在在短時間 使Al腐蝕這樣的其它問題。但是，Al合金在經過剝離清洗工序之前，經由CVD工序受熱。 該受熱過程中，在Al基體中合金成分形成金屬間化合物。但是，由於該金屬間化合物和Al 之間具有大的電位差，因此，在作為剝離液的胺與水接觸的瞬間因上述電腐蝕而促進鹼腐 蝕，電化學上為鹼金屬的Al粒子化而溶出，形成凹坑狀的孔蝕(以下有時記為黑點)。該黑點在外觀檢查中有時被識別為缺陷，從耐腐蝕性的觀點的考慮，要求儘可能 避免。在專利文獻1、2的技術中，上述直接接觸、即Al合金膜和透明像素電極的直接連 接成為可能。另一方面，近年來，一直在對製造顯示裝置時的加工溫度進行研究，從成品率 的改善及生產性提高的觀點考慮，加工溫度傾向於低溫化。加工溫度低溫化時，添加元素難 以充分析出，另外，會導致金屬間化合物的粒成長不充分，因此，產生了 Al合金自身的電阻 率及接觸電阻變高等課題。上述金屬間化合物給與透明像素電極的電連接帶來好的影響， 但要求在加工溫度的低溫化下也可以形成充分的金屬間化合物的材料方面的改善。本發明是著眼於這樣的情況而進行的，其目的在於，提供一種具備鋁合金膜的顯 示裝置，所述鋁合金膜在直接接觸材料中，即使經過低溫的熱處理(300°C以下)後，也可以 得到低電阻率和與透明導電膜的低的接觸電阻，同時，通過控制添加元素和金屬間化合物， 改善了 Al合金的耐腐蝕性和耐熱性。本發明的主旨如下。(1) 一種顯示裝置，其為氧化物導電膜和Al合金膜直接接觸、Al合金成分的至少 一部分析出並存在於所述Al合金膜的接觸表面的顯示裝置，其中，所述Al合金膜包含至少1種選自Ni、Ag、Zn及Co中的元素XI、以及至少1種 可以與所述元素Xl形成金屬間化合物的元素X2，形成最大直徑150nm以下的由X1-X2及 A1-X1-X2中的至少一方表示的金屬間化合物。另外，有時也配合後述的元素X3，該情況下的X1-X2及A1_X1_X2是指有時包含 X1-X2-X3 及 A1-X1-X2-X3。另外，作為元素X2，如後面所述，可以舉出Cu、Ge、Si、Mg、In、Sn、B等，例如，選擇 Ni作為元素XI、選擇Cu作為元素X2時，在Al基體中形成Al-Ni-Cu金屬間化合物，選擇Ge 作為元素X2時，在Al基體中形成Al-Ni-Ge金屬間化合物。另外，如上所述，欲進一步提高加工工序中的耐熱性時，配合選自La、Nd、Gd、Dy等 中的1種以上也相當於本發明的實施的例子。
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(2)如(1)所述的顯示裝置，其中，最大直徑150nm以上的由X1-X2及A1-X1-X2中 的至少一方表示的金屬間化合物的密度小於1個/100 μ m2。(3)如(1)所述的顯示裝置，其中，通過300°C以下的熱處理，所述元素X2的至少 一部分在Al基體中析出。(4)如(3)所述的顯示裝置，其中，通過150°C以上230°C以下的熱處理，所述元素 X2的至少一部分在Al基體中析出。(5)如(4)所述的顯示裝置，其中，通過200°C以下的熱處理，所述元素X2的至少 一部分在Al基體中析出。(6)如(1)所述的顯示裝置，其中，所述Al合金膜中以X1-X2和A1_X1_X2表示的 金屬間化合物的合計面積為全部金屬間化合物的合計面積的50%以上。(7)如(1) (6)中任一項所述的顯示裝置，其中，所述Al合金膜中的所述元素Xl 為Ni、所述元素X2為Ge及Cu中的至少一種，通過300°C以下的熱處理，形成有Al-Ni-Ge 及Al-Ni-Cu中的至少一種金屬間化合物。(8)如(1)所述的顯示裝置，其中，所述Al合金膜的接觸表面的算術平均粗糙度 Ra為2. 2nm以上20nm以下。另外，本發明中的算術平均粗糙度Ra以JIS B0601 2001(2001修訂的JIS規格)
為基準。(9)如(8)所述的顯示裝置，其中，所述Al合金膜含有合計0. 05 2原子％的所 述元素XI。(10)如(9)所述的顯示裝置，其中，所述元素X2為Cu及Ge中的至少一種，所述 Al合金膜含有合計0. 1 2原子％的Cu及Ge中的至少一種。(11)如(9)或(10)所述的顯示裝置，其中，所述Al合金膜進一步含有合計0. 05 0. 5原子％的至少1種稀土類元素。(12)如(11)所述的顯示裝置，其中，所述稀土類元素選自La、Nd及Gd中的元素 的至少1種。(13) 一種(8)所述的顯示裝置的製造方法，其中，在使所述Al合金膜與所述氧化 物導電膜直接接觸之前，使其與鹼溶液接觸，將Al合金膜表面的算術平均粗糙度Ra調整為 2. 2nm以上20nm以下。(14)如(13)所述的製造方法，其中，所述鹼溶液為包含氨或鏈烷醇胺類的水溶液。(15)如(13)所述的製造方法，其中，所述算術平均粗糙度Ra的調整通過抗蝕膜的 剝離工序來進行。(16)如(1)所述的顯示裝置，其中，所述Al合金膜含有0.05 0.5原子％的Ni 作為所述元素XI，含有0. 4 1. 5原子％的Ge作為所述元素X2，且還含有合計0. 05 0. 3 原子％的選自稀土類元素組中的至少1種元素，同時，Ni及Ge的合計量為1.7原子％以下。(17)如(16)所述的顯示裝置，其中，所述稀土類元素組由Nd、Gd、La、Y、Ce、Pr、Dy 構成。(18)如(16)所述的顯示裝置，其中，還含有0.05 0.4原子％的Co作為所述Xl 元素，並且，Ni、Ge及Co的合計量為1.7原子％以下。
另外，本發明還包含一種顯示裝置，其特徵在於，將上述Al合金膜用於薄膜電晶體。(19) 一種濺射靶，其含有0. 05 0. 5原子％的Ni、0. 4 1. 5原子％的Ge、及合 計0. 05 0. 3原子％的選自稀土類元素組的至少1種元素，同時，Ni及Ge的合計量為1. 7 原子％以下，剩餘部分為Al及不可避免的雜質。(20)如(19)所述的濺射靶，其中，所述稀土類元素組由Nd、Gd、La、Y、Ce、Pr、Dy 構成。(21)如(19)或(20)所述的濺射靶，其中，還含有0. 05 0. 4原子％的Co，並且， Ni、Ge及Co的合計量為1.7原子％以下。根據本發明，可以提供一種具備鋁合金膜的顯示裝置，所述鋁合金膜在直接接觸 材料中即使經過低溫的熱處理(300°C以下)後也可以得到低電阻率和與透明導電膜的低 接觸電阻，同時，通過控制添加元素和金屬間化合物改善了 Al合金的耐腐蝕性和耐熱性。另外，通過在Al合金膜中含有元素X2，可以使金屬間化合物(析出物)微細化、提 高耐腐蝕性、防止鑿槽腐蝕(crater corrosion)。另外，通過將Al合金膜表面的算術平均 粗糙度Ra控制在適當範圍，可以降低接觸電阻。另外，還可以提供一種顯示裝置用Al合金膜，其中，可以不經由阻擋金屬層而將 Al合金膜與透明像素電極(透明導電膜、氧化物導電膜)直接連接，並且，即使使用較低的 熱處理溫度(例如250 300°C )也顯示足夠低的電阻、同時耐腐蝕性(鹼性顯影液耐受 性、剝離液耐受性)優異、並且耐熱性也優異。另外，上述熱處理溫度是指在顯示裝置的制 造工序(例如TFT基板的製造工序)中成為最高溫度的處理溫度，在一般的顯示裝置的制 造工序中，是指用於形成各種薄膜的CVD成膜時的基板的加熱溫度、或使保護膜熱固化時 的熱處理爐的溫度等。另外，將本發明的Al合金膜用於顯示裝置時，可以省略上述阻擋金屬層。因此，使 用本發明的Al合金膜時，可以得到生產性優異、廉價且高性能的顯示裝置。


圖1是表示有源矩陣型的液晶顯示裝置中使用的代表性的液晶面板的構造的截 面示意放大說明圖。圖2是例示顯示裝置用陣列基板中使用的薄膜電晶體(TFT)的構成的截面示意說 明圖。圖 3 表示 A1-0. 2Ν -0. 35La 的 TEM 觀察圖像。圖 4 表示 Al-lNi-0. 5Cu-0. 3La 的 TEM 觀察圖像。圖 5 表示 A1-0. 5Ν -0. 5Ge_0. 3La 的 TEM 觀察圖像。圖6是表示使用非晶矽TFT基板的代表性的液晶顯示器的構成的截面示意放大說 明圖。圖7是表示本發明的第1實施方式的TFT基板的構成的截面示意說明圖。圖8是將圖7所示的TFT基板的製造工序的一例按順序表示的說明圖。圖9是將圖7所示的TFT基板的製造工序的一例按順序表示的說明圖。圖10是將圖7所示的TFT基板的製造工序的一例按順序表示的說明圖。
圖11是將圖7所示的TFT基板的製造工序的一例按順序表示的說明圖。圖12是將圖7所示的TFT基板的製造工序的一例按順序表示的說明圖。圖13是將圖7所示的TFT基板的製造工序的一例按順序表示的說明圖。圖14是將圖7所示的TFT基板的製造工序的一例按順序表示的說明圖。圖15是將圖7所示的TFT基板的製造工序的一例按順序表示的說明圖。圖16表示本發明的第2實施方式的TFT基板的構成的截面示意說明圖。圖17是將圖16所示的TFT基板的製造工序的一例按順序表示的說明圖。圖18是將圖16所示的TFT基板的製造工序的一例按順序表示的說明圖。圖19是將圖16所示的TFT基板的製造工序的一例按順序表示的說明圖。圖20是將圖16所示的TFT基板的製造工序的一例按順序表示的說明圖。圖21是將圖16所示的TFT基板的製造工序的一例按順序表示的說明圖。圖22是將圖16所示的TFT基板的製造工序的一例按順序表示的說明圖。圖23是將圖16所示的TFT基板的製造工序的一例按順序表示的說明圖。圖24是表示被識別為黑點的尺寸和這時的金屬間化合物尺寸的圖。圖25是表示Al合金膜和透明像素電極的直接接觸電阻的測定中使用的Kelvin 圖案(TEG圖案)的圖。符號說明1 TFT基板(TFT陣列基板)2對置基板3液晶層4薄膜電晶體(TFT)5透明像素電極(透明導電膜、氧化物導電膜)6配線部7共通電極8濾色器9遮光膜10、10a、IOb 偏振片11定向膜12 TAB 載帶13驅動電路14控制電路15隔離物16密封材料17保護膜18擴散板19稜鏡片20導光板21反射板22背光燈
23保持架
24印刷基板
25掃描線
26柵電極
27柵極絕緣膜
28源電極
29漏電極
30保護膜(氮化矽膜)
31光致抗蝕劑
32接觸孔
33非晶矽通道膜(活性半導體膜)
34信號線
52-.53阻擋金屬層
55非摻雜氫化非晶矽膜(a-Si-H)
56n+型氫化非晶矽膜(n+a-Si-H)
具體實施例方式在本發明中，從材料設計的觀點出發，完成克服上述課題的技術。首先，作為促進金屬間化合物的形成的技術手段，作為即使經過低溫熱處理後也 可以得到表現低電阻率和與透明導電膜的低接觸電阻的元素，首先，第1個想到了上述Xi 組的元素。關於直接接觸技術，根據本發明人等一直以來的研究，通過在Al合金膜中含有 元素Xl (Ni.Ag.Zn及Co)，並且，通過使包含該元素Xl的金屬間化合物在Al合金膜和氧化 物導電膜的界面(即Al合金膜的接觸表面)析出，可以降低接觸電阻。第2，在Al基體中，添加在比該Xl元素更低的溫度下(從升溫程序這樣的觀點考 慮時，從升溫的初始階段提早)析出的元素，使時間上先析出的元素X2組作為元素Xl組的 析出核起作用，在這樣的思想下，研究X2組的元素。其結果，作為X2組的元素，想到了 Cu、 Ge、Si、Mg、In、Sn、B等，並且發現，通過在Al合金膜中含有X2組元素，可以將析出物(包 含元素Xl和X2的金屬間化合物)微細化，可以有效防止鑿槽腐蝕。另外，作為析出物(金屬間化合物)微細化的機制，首先，推測元素X2在低溫 下以微細的核的形式析出，並在其周圍析出元素XI，形成微細的金屬間化合物(X1-X2或 A1-X1-X2)。然後推測，通過使成為腐蝕的起點的金屬間化合物微細化而更小地分散，耐腐 蝕性提高。另外，本發明並不限定於這些推測機制。進而，在加工工序中，為了具備必要的防止小丘這樣的耐熱性，設想添加少量La、 Nd、GcUDy (在本說明書中，有時記為X3組元素或僅記為X3元素)，進行實驗。元素Xl是選自Ni、Ag、Zn及Co中的至少1種，優選為Ni。為了充分發揮降低接 觸電阻的效果，元素Xl的合計量優選為0. 05原子％以上、更優選為0. 08原子％以上、進一 步優選為0. 1原子％以上、特別優選為0. 2原子％以上。但是，元素Xl的合計量過量時，析 出物(金屬間化合物)粗大化(參照後述的實施例)。因此，元素Xl的合計量優選為2原 子％以下、更優選為1.5原子％以下。
作為X2組選擇的元素只要是可以形成含有Xl的金屬間化合物的元素，就沒有 特別限定，優選在升溫程序中300°C以下、優選270°C以下、更優選250°C以下、進一步優選 230°C以下、特別優選200°C以下的低溫下開始析出的元素。元素X2優選為選自Cu、Ge、Si、 Mg、In、Sn及B中的至少1種，更優選為Cu及/或Ge。為了充分發揮析出物(金屬間化合 物)的微細化效果，元素X2的合計量優選為0. 1原子％以上、更優選為0. 2原子％以上、進 一步優選為0. 5原子％以上。但是，元素X2的合計量過量時，上述金屬間化合物粗大化。因 此，元素Xl的合計量優選為2原子％以下、更優選為1. 5原子％以下。選擇Cu作為X2組的 元素時，例如在150 230°C的溫度下在晶界形成10 30nm直徑的Al-Cu或Al_Cu_X3的 微細金屬間化合物。另外，選擇Ge的情況也同樣，例如在150 230°C的溫度下形成Ge_X3 的微細金屬間化合物。進一步升溫，從200°C付近Xl組的元素也開始析出，這時，含有X2組 的元素的金屬間化合物以核的形式加快析出。不含有X2組的元素時(也可以含有X3組的元素)，例如Al-Ni-La，形成Al3Ni和 Al4La(或者Al3La)等金屬間化合物，Al3Ni的金屬間化合物包含150 300nm直徑的金屬 間化合物(圖3 =TEM觀察圖像)。但是，預先添加X2組的元素(例如Cu)時，X2組的元素 在Al的再結晶加快之前微細分散於Al的晶界而高密度地形成金屬間化合物。通過使該金 屬間化合物形成核，可以使例如20 IOOnm直徑左右的Al-Ni-Cu或Al-Ni-Cu-La的微細 金屬間化合物均勻分散在膜中(圖4 =TEM觀察圖像)。添加X2元素組時，它們在低溫下的 析出較早進行並多數微細分散在Al基體中，因此，該微細分散的核分別聚集M等Xl元素， 逐漸成長為金屬間化合物，因此，導致各個金屬間化合物變小(數目變多)。由此，由於金屬間化合物在低溫下均勻且高密度地分散而形成，因此，接觸電阻穩 定。因此，即使Xl的添加量低，直接接觸性也較穩定，因此，也可以實現低電阻化。同樣，由於X2元素為Ge時，也使Al-Ni-Ge或Al-Ni-Ge-La的微細金屬間化合物 快速分散而產生(圖5 :TEM觀察圖像)，因此，對直接接觸性的穩定化有效。另外，以Xl元 素為Co、X2元素為Ge的組合實施本發明時，形成Al-Co-Ge或Al-Co-Ge-La的金屬間化合 物。選擇Ag或Zn作為Xl元素時也發現同樣的現象。為了提高Al合金膜的耐腐蝕性，形成最大直徑150nm以下、優選140nm以下、更 優選130nm以下的析出物(X1-X2或A1-X1-X2表示的金屬間化合物)。另外，優選最大直 徑150nm以上的金屬間化合物的密度小於1個/100 μ m2。這樣的金屬間化合物可以通過利 用濺射等將含有適當量的元素Xl及X2的Al合金膜成膜後，在300°C左右的溫度下熱處理 30分左右而形成。上述金屬間化合物的最大直徑使用透射型電子顯微鏡(TEM、倍率15萬 倍)測定。另外，用截面TEM或反射SEM觀察金屬間化合物形態，將金屬間化合物直徑的長 軸長度和短軸長度的平均值作為金屬間化合物的最大直徑。在後述的實施例中，合計測定 3處1200 μ mX 1600 μ m的測定視野，各測定視野中的金屬間化合物最大直徑的最大值滿足 150nm以下的設定為「合格」。Al合金膜中的X1-X2及A1-X1-X2表示的金屬間化合物的合計面積優選為全部金 屬間化合物的合計面積的50%以上。為了提高耐熱性、防止熱處理等中形成小丘，Al合金膜也可以含有稀土類元素 (優選La、Nd及Gd中的至少1種)。為了充分發揮耐熱性提高效果，稀土類元素的合計量 優選為0. 05原子％以上、更優選為0. 1原子％以上、進一步優選為0. 2原子％以上。但是，稀土類元素的合計量過量時，Al合金膜自身的電阻增大。因此，稀土類元素的合計量優選 為0.5原子％以下、更優選為0.4原子％以下。另外，本發明人等研究的結果發現，通過在使Al合金膜與氧化物導電膜直接接觸 之前，使其與鹼溶液接觸，將其表面的算術平均粗糙度Ra調整為2. 2nm以上(優選3nm以 上、更優選5nm以上)、20nm以下(優選18nm以下、更優選15nm以下)，可以降低接觸電阻。 本發明的算術平均粗糙度Ra以JIS B0601 2001 (2001修訂的JIS規格)為基準，用於Ra 評價的標準長度為0. 08mm、評價長度為0. 4mm。將Al合金膜預先用鹼溶液進行處理時，認為，(1)表面存在的氧化物被除去、及 (2)Al合金成分的至少一部分露出於表面、與氧化物導電膜的接觸面積增大，因此，可以降 低接觸電阻。如下述實施例2-1所示，Al合金膜表面的Ra過小、過大都不能充分降低接觸電阻。 首先，Ra過小時接觸電阻變高被認為是由於，存在於Al合金膜表面的金屬間化合物表面的 氧化覆膜的溶解不充分。另一方面，Ra過大時，認為，Al合金膜自身過度腐蝕，Al合金膜和 氧化物導電膜的接觸偏離正常範圍，因此，接觸電阻也增大。本發明的優選的實施方式為優選顯示裝置的柵電極、源電極及漏電極的任一個、 更優選這些電極的全部由上述Al合金膜形成。如上所述，本發明的顯示裝置的特徵之一在於，將Ra調整在適當範圍，本發明的 顯示裝置的製造方法的特徵在於，使Al合金膜與鹼溶液接觸將Ra調整在適當範圍。為了 將Ra控制在適當範圍，例如如以下所說明，將Al合金膜在鹼性水溶液中浸漬數十秒 數分 鐘左右即可。具體而言，根據所使用的Al合金膜的組成或鹼性水溶液的pH等，適當調整浸漬時 間即可。這是由於，根據所使用的Al合金膜的組成的不同，金屬間化合物尺寸及密度不同。 例如，元素Xl (代表性的為M等)的含量優選以約1原子％左右為邊界改變鹼溶液的pH， Xl <約1原子％時，優選與PH9. 5以上的鹼溶液接觸，Xl彡約1原子％時，優選與pH8.0以 上的鹼溶液接觸。另外，如後述的實施例所示，也可以通過浸漬40秒左右將Ra控制在規定 的範圍內。在本發明的製造方法中，鹼溶液優選為包含氨或鏈烷醇胺類(特是乙醇胺類) 的水溶液。在本發明的製造方法中，也可以在配線構圖時的抗蝕膜的剝離工序將Ra調整在 適當範圍。即，在顯示裝置的構圖時，在抗蝕膜的剝離工序(利用剝離液除去抗蝕膜及其後 的水洗工序)中，Al合金膜與鹼溶液接觸，因此，在該工序中，與抗蝕劑剝離一同進行Ra的調整。另外，本發明人等為了實現如下的Al合金膜進行了專心研究，所述Al合金膜即使 在熱處理溫度低的情況下也可以使電阻足夠低，同時，即使在省略阻擋金屬層而與透明像 素電極直接連接的情況下也可以使接觸電阻充分降低，而且對顯示裝置的製造工序中使用 的藥液(鹼性顯影液、剝離液)的耐受性(耐腐蝕性)和耐熱性也優異。其結果，以優選形 成含有較少量的M和Ge及稀土類元素作為必要元素的Al合金膜的想法為基礎發現了其 具體的方法。以下，對本發明中選擇上述元素的理由和規定其含量的理由進行詳細說明。
本發明的Al合金膜優選含有0. 05 0. 5原子％ (at % ) Ni。通過像這樣含有較 少量的Ni，可以將接觸電阻抑制在較低的值。
認為其機制如下。即，認為，在Al合金膜中含有Ni作為合金成分時，即使為低熱 處理溫度，Al合金膜和透明像素電極的界面也容易形成導電性的含Ni金屬間化合物或含 Ni濃化層，可以防止上述界面生成由Al氧化物構成的絕緣層，並且，在Al合金膜和透明像 素電極(例如ΙΤ0)之間，大部分的接觸電流通過上述含M金屬間化合物或m含有濃化層 而流動，可以將接觸電阻抑制在較低的值。另外，Ni使用較低的熱處理溫度時，對充分降低電阻也是有效的。為了充分發揮Ni的這些作用效果，優選使Ni量為0.05原子％以上。優選為0. 08 原子％以上、更優選為0. 1原子％以上、進一步優選為0. 2原子％以上。但是，Ni量過量時， 耐腐蝕性傾向於降低。通過使M為較少量，可以兼具優異的耐腐蝕性，從這樣的觀點考慮， 在本發明中，優選將Ni量的上限設定為0. 5原子％，更優選設定為0. 4原子％以下。另外，同時含有Ge和Ni時，也可以使接觸電阻充分降低。其機制被認為是，即使 在低溫下進行熱處理也可以形成含有Ge和Ni的金屬間化合物，並且通過該金屬間化合物， 接觸電流在Al合金膜和透明像素電極(例如ΙΤ0)之間流動，可以降低接觸電阻。另外，作為耐腐蝕性，從進一步提高對感光性樹脂的剝離中使用的剝離液的耐受 性的觀點考慮，含有Ge是有效的。為了充分發揮Ge的這些作用效果，優選將Ge量設定為0. 4原子％以上。優選為
0.5原子％以上。但是，Ge量過量時，使用較低的熱處理溫度時，傾向於不能使電阻足夠小、 且不能謀求接觸電阻的降低。進而，耐腐蝕性相反也傾向於降低。因此，Ge量優選設定為
1.5原子％以下、更優選設定為1. 2原子％以下。在本發明中，特別是從即使使用較低的熱處理溫度也可以使電阻足夠小的觀點考 慮，優選將Ni及Ge的合計量設定為1. 7原子％以下。優選為1. 5原子％以下、更優選為 1.0原子％以下。在本發明中，為了提高耐熱性及耐腐蝕性，優選還含有選自稀土類元素組(優選 Nd、Gd、La、Y、Ce、Pr、Dy)中的至少 1 種元素。形成有Al合金膜的基板之後通過CVD法等形成氮化矽膜(保護膜)，這時推測，由 於對Al合金膜施加的高溫的熱，其與基板之間產生熱膨脹之差，形成小丘(疙瘩狀的突起 物)。但是，通過含有上述稀土類元素，可以抑制小丘的形成。另外，通過含有稀土類元素， 還可以提高耐腐蝕性。如上所述，為了在確保耐熱性的同時提高耐腐蝕性，優選含有合計0.05原子％以 上的選自稀土類元素組(優選Nd、Gd、La、Y、Ce、Pr、Dy)中的至少1種元素，更優選含有0. 1 原子％以上。但是，稀土類元素量過量時，熱處理後的Al合金膜自身的電阻傾向於增大。因 此，優選將稀土類元素的總量設定為0. 3原子％以下(優選0. 2原子％以下)。另外，這裡所述的稀土類元素是指在鑭系元素(周期表中原子序號57的La到原 子序號71的Lu的合計15個元素)中添加有Sc (鈧)和Y (釔)的元素組。上述Al合金膜優選含有上述規定量的Ni、Ge及稀土類元素，剩餘部分為Al及不 可避免的雜質，進而，為了降低接觸電阻，可以含有Co。認為通過添加Co而接觸電阻降低的機制如下。即，認為，在Al合金膜中含有Co作 為合金成分時，即使為低熱處理溫度，Al合金膜和透明像素電極的界面也容易形成導電性 的含Co金屬間化合物或含Co濃化層，可以防止上述界面生成由Al氧化物構成的絕緣層，
14並且，在Al合金膜和透明像素電極(例如ΙΤ0)之間，大部分的接觸電流通過上述含Co金 屬間化合物或含Co濃化層而流動，可以將接觸電阻抑制在較低的值。為了實現上述Co引起的低接觸電阻及耐腐蝕性提高，優選將Co量設定為0.05原 子％以上。更優選設定為0.1原子％以上。但是，Co過量時，相反，接觸電阻變高的同時， 耐腐蝕性傾向於降低。因此，Co量優選設定為0. 4原子％以下。另外，含有Co時，特別是使用較低的熱處理溫度時，從使電阻足夠小的觀點考慮， 也優選將Ni、Ge及Co的合計量抑制在1. 7原子％以下。更優選為1. 5原子％以下，進一步 優選為1.0原子％以下。上述Al合金膜優選利用濺射法使用濺射靶(以下有時也稱為「靶」)來形成。這 是由於，可以容易地形成成分及膜厚的膜面內均勻性比由離子電鍍法及電子束蒸鍍法、真 空蒸鍍法形成的薄膜優異的薄膜。另外，為了利用上述濺射法來形成上述Al合金膜，優選作為上述靶，使用含有 0. 05(優選0. 08) 0. 5原子％ Ni、0. 4 1. 5原子％ Ge、及合計0. 05 0. 3原子％的選 自稀土類元素組(優選Nd、Gd、La、Y、Ce、Pr、Dy)中的至少1種元素、同時Ni及Ge的合計 量為1. 7原子％以下、剩餘部分為Al及不可避免的雜質的與目標Al合金膜為相同組成的 Al合金濺射靶時，可以不產生組成偏離地形成目標成分·組成的Al合金膜。作為上述濺射靶，也可以根據成膜的Al合金膜的成分組成，使用進一步含有 0. 05 0. 4原子％ Co的濺射靶(其中，Ni、Ge及Co的合計量為1. 7原子％以下)。上述靶的形狀根據濺射裝置的形狀及構造包含加工成任意的形狀(角型板狀、圓 形板狀、環形板狀等)的靶。作為上述靶的製造方法，可以舉出可通過熔融鑄造法及粉末燒結法、噴射成型法 製造由Al基合金構成的坯料的方法；及可在製造由Al基合金構成的預成型坯(得到最終 的緻密體之前的中間體)後通過緻密化手段將該預成型坯緻密化的方法。本發明也包含特徵在於將上述Al合金膜用於薄膜電晶體的顯示裝置，作為其方 式，可以舉出 將上述Al合金膜用於薄膜電晶體的源電極及/或漏電極以及信號線、漏電極與 透明導電膜直接連接的顯示裝置；及/或、·將上述Al合金膜用於薄膜電晶體的柵電極及掃描線的顯示裝置。另外，還包含以下方式上述柵電極及掃描線和上述源電極及/或漏電極以及信 號線為同一組成的Al合金膜。作為本發明的透明像素電極，優選氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)。以下，參照附圖，說明本發明的顯示裝置的優選的實施方式。以下，代表性地列舉 說明具備非晶矽TFT基板或多晶矽TFT基板的液晶顯示裝置(例如圖6，詳細情況在後面敘 述)，但本發明並不限定於此。(實施方式1)參照圖7，對非晶矽TFT基板的實施方式進行詳細說明。圖7是上述圖6(本發明的顯示裝置的一例)中A的重要部分的放大圖，是說明本 發明的顯示裝置的TFT基板(底柵型)的優選的實施方式的截面示意說明圖。在本實施方式中，作為源-漏電極/信號線(34)及柵電極/掃描線(25、26)，使用
15Al合金膜。相對於以往的TFT基板在掃描線25上、柵電極26上、信號線34(源電極28及 漏電極29)之上或之下分別形成阻擋金屬層，在本實施方式的TFT基板中，可以省略這些阻
擋金屬層。S卩，根據本實施方式，可以不經由上述阻擋金屬層而將TFT的漏電極29中使用的 Al合金膜與透明像素電極5直接連接，這樣的實施方式也可以實現與以往的TFT基板相同 程度以上的良好的TFT特性。接著，參照圖8 圖15，說明圖7所示的本發明的非晶矽TFT基板的製造方法的一 例。薄膜電晶體是使用氫化非晶矽作為半導體層的非晶矽TFT。在圖8 圖15中，附加與 圖7相同的參照符號。首先，使用濺射法，在玻璃基板(透明基板)Ia上層疊厚度200nm左右的Al合金 膜。濺射的成膜溫度設定為150°C。通過對該Al合金膜進行構圖，形成柵電極26及掃描線 25(參照圖8)。這時，優選在後述的圖9中，以柵極絕緣膜27的有效區域變好的方式將構 成柵電極26及掃描線25的Al合金膜的周邊預先蝕刻成約30° 40°的錐形。接著，如圖9所示，使用例如等離子體CVD法等方法，以厚度約300nm左右的氧化 矽膜(SiOx)形成柵極絕緣膜27。等離子體CVD法的成膜溫度設定為約350°C。接著，使用例 如等離子體CVD法等方法，在柵極絕緣膜27上將厚度50nm左右的氫化非晶矽膜(α Si-H) 及厚度300nm左右的氮化矽膜(SiNx)成膜。接著，通過以柵電極26為掩模的背面曝光，如圖10所示對氮化矽膜(SiNx)進行 構圖，形成通道保護膜。進而在其上將摻雜有磷的厚度50nm左右的η+型氫化非晶矽膜 (n+a-Si-H)56成膜，然後，如圖11所示，對氫化非晶矽膜(a_Si-H) 55及η+型氫化非晶矽膜 (n+a-Si-H) 56 進行構圖。接著，在其上，使用濺射法，依次層疊厚度50nm左右的阻擋金屬層(Mo膜)53和厚 度300nm左右的Al合金膜28、29。濺射的成膜溫度設定為150°C。接著，通過如圖12所示 進行構圖，形成和信號線一體的源電極28、和與透明像素電極5直接接觸的漏電極29。進 而，以源電極28及漏電極29作為掩模，幹法蝕刻除去通道保護膜(SiNx)上的η+型氫化非 晶矽膜(n+a-Si-H) 56。接著，如圖13所示，使用例如等離子體CVD裝置等，將厚度300nm左右的氮化矽膜 30成膜，形成保護膜。此時的成膜溫度例如為250°C左右。接著，在氮化矽膜30上形成光 致抗蝕劑層31，然後，對氮化矽膜30進行構圖，通過例如幹法蝕刻等在氮化矽膜30上形成 接觸孔32。同時，在面板端部的與柵電極上的TAB連接的部分形成接觸孔(未圖示)。接著，例如經過利用氧等離子體的灰化工序後，如圖14所示，使用例如胺系等剝 離液剝離光致抗蝕劑層31。最後，在例如保管時間(8小時左右)的範圍內，如圖15所示， 將例如厚度40nm左右的ITO膜成膜，利用溼法蝕刻進行構圖，由此形成透明像素電極5。同 時，在面板端部的與柵電極的TAB的連接部分，為了與TAB連接而對ITO膜而進行構圖時， 完成TFT基板1。由此製得的TFT基板中，漏電極29和透明像素電極5直接連接。上述說明中，作為透明像素電極5，使用ITO膜，也可以使用IZO膜。另外，作為活 性半導體層，可以代替非晶矽而使用多晶矽(參照後述的實施方式2)。使用由此得到的TFT基板，例如通過以下所述的方法，完成上述圖6所示的液晶顯
16示裝置。首先，在如上所述製得的TFT基板1的表面塗布例如聚醯亞胺並乾燥，進行摩擦處 理，形成定向膜。另一方面，對置基板2通過在玻璃基板上將例如鉻(Cr)構圖成矩陣狀，形成遮光 膜9。接著，在遮光膜9的間隙形成樹脂制的紅、綠、藍的濾色器8。通過在遮光膜9和濾色 器8上配置ITO膜之類的透明導電性膜作為共通電極7，形成對置電極。在對置電極的最上 層塗布例如聚醯亞胺並乾燥後，進行摩擦處理，形成定向膜11。接著，以TFT基板1和對置基板2的形成定向膜11的面分別對置的方式配置，利 用樹脂制等密封材料16，除去液晶的封入口使TFT基板1和2片對置基板2貼合。這時，在 TFT基板1和對置基板2之間，通過經由隔離物15等，將2片基板間的間隙保持大致一定。將由此得到的空單元放置在真空中，以將封入口浸漬在液晶中的狀態慢慢返回至 大氣壓，由此，向空單元中注入包含液晶分子的液晶材料，形成液晶層，並密封封入口。最 後，在空單元的外側的兩面粘貼偏振片10，完成液晶顯示器。接著，如圖6所示，將驅動液晶顯示裝置的驅動電路13與液晶顯示器電連接，配置 在液晶顯示器的側部或背面部。利用成為液晶顯示器的顯示面的包含開口的保持架23、形 成面光源的背光燈22、導光板20和保持架23保持液晶顯示器，完成液晶顯示裝置。(實施方式2)參照圖16，對多晶矽TFT基板的實施方式進行詳細說明。圖16是說明本發明的頂柵型TFT基板的優選的實施方式的截面示意說明圖。本實施方式主要在代替非晶矽使用多晶矽作為活性半導體層方面、不使用底柵型 而使用頂柵型的TFT基板方面，與上述實施方式1不同。詳細而言，在圖16所示的本實施 方式的多晶矽TFT基板中，在活性半導體膜由不摻雜有磷的多晶矽膜(Poly-Si)、離子注入 有磷或者砷的多晶矽膜(n+Poly-Si)形成方面，與上述圖7所示的非晶矽TFT基板不同。另 外，信號線以經由層間絕緣膜(SiOx)與掃描線相交的方式形成。在本實施方式中，可以省略形成於源電極28及漏電極29之上的阻擋金屬層。接著，參照圖17 圖23，說明圖16所示的本發明的多晶矽TFT基板的製造方法的 一例。薄膜電晶體為使用多晶矽膜(Poly-Si)作為半導體層的多晶矽TFT。圖17 圖23 中，附加與圖16相同的參照符號。首先，在玻璃基板Ia上，利用例如等離子體CVD法等，在基板溫度約300°C左右下， 將厚度50nm左右的氮化矽膜(SiNx)、厚度IOOnm左右的氧化矽膜(SiOx)、及厚度約50nm左 右的氫化非晶矽膜(a-Si-H)成膜。接著，為了將氫化非晶矽膜(a-Si-H)多晶矽化，進行熱 處理(在約470°C下進行1小時左右)及雷射退火。進行脫氫處理後，使用例如準分子雷射 退火裝置，對氫化非晶矽膜(a-Si-H)照射能量約230mJ/cm2左右的雷射，由此，得到厚度約 0. 3 μ m左右的多晶矽膜(Poly-Si)(圖17)。接著，如圖18所示，通過等離子體蝕刻等對多晶矽膜(Poly-Si)進行構圖。接著， 如圖19所示，將厚度約IOOnm左右的氧化矽膜(SiOx)成膜，形成柵極絕緣膜27。在柵極絕 緣膜27上，通過濺射等，層疊厚度約200nm左右的Al合金膜及厚度約50nm左右的阻擋金屬 層(Mo薄膜)52後，利用等離子體蝕刻等方法構圖。由此，形成與掃描線一體的柵電極26。接著，如圖20所示，以光致抗蝕劑31形成掩模，通過例如離子注入裝置等，例如以50keV左右摻雜IXlO15個/cm2左右的磷，在多晶矽膜(Poly-Si)的一部分上形成η+型多晶 矽膜(n+Poly-Si)。接著，剝離光致抗蝕劑31，在例如50(TC左右下進行熱處理，使磷擴散。接著，如圖21所示，使用例如等離子體CVD裝置等，將厚度500nm左右的氧化矽膜 (SiOx)在基板溫度約250°C左右下成膜，形成層間絕緣膜後，同樣，使用利用光致抗蝕劑構 圖得到的掩模，對層間絕緣膜(SiOx)和柵極絕緣膜27的氧化矽膜進行幹法蝕刻，形成接觸 孔。通過濺射，將厚度50nm左右的阻擋金屬層(Mo膜)53和厚度450nm左右的Al合金膜 成膜後，進行構圖，由此形成與信號線一體的源電極28及漏電極29。其結果，源電極28和 漏電極29經由各接觸孔與η+型多晶矽膜(n+Poly-Si)接觸。接著，如圖22所示，利用等離子體CVD裝置等，將厚度500nm左右的氮化矽膜 (SiNx)在基板溫度250°C左右下成膜，形成層間絕緣膜。在層間絕緣膜上形成光致抗蝕劑 層31後，對氮化矽膜(SiNx)進行構圖，通過例如幹法蝕刻在氮化矽膜(SiNx)上形成接觸孔 32。接著，如圖23所示，經由例如利用氧等離子體的灰化工序後，與上述實施方式1同 樣操作，使用胺系剝離液等剝離光致抗蝕劑，然後，將ITO膜成膜，通過溼法蝕刻進行構圖， 形成透明像素電極5。在如上操作製得的多晶矽TFT基板中，漏電極29與透明像素電極5直接連接。接著，為了使電晶體的特性穩定，例如在250°C左右進行1小時左右退火時，完成 多晶矽TFT陣列基板。利用第2實施方式的TFT基板、及具備該TFT基板的液晶顯示裝置，可以得到與上 述第1實施方式的TFT基板相同的效果。使用由此得到的TFT陣列基板，與上述實施方式1的TFT基板同樣操作，完成例如 上述圖6所示的液晶顯示裝置。實施例下面，列舉實施例對本發明進行更具體的說明，但本發明不限定於下面的實施例， 自不必說，可以在符合上述或下述的主旨的範圍內實施適當的變更，這些均包含在本發明 的技術範圍內。(實施例1-1)從耐腐蝕性的觀點出發，對剝離液清洗後的黑點產生情況進行評價。剝離液清洗 後產生的黑點如從已述的說明理解的那樣，以金屬間化合物為起點而產生。將Al合金使 用濺射裝置在玻璃基板上(Corning制4 一々^ 2000，直徑2英寸、板厚0. 7mm)形成膜厚 300nm的Al合金膜，使用300°C的氮氣氛圍的熱處理爐進行30分鐘熱處理。在氮氣流下使 爐內保持在300°C並投入基板，在投入基板後，需要15分鐘等待爐溫的穩定，進而再進行30 分鐘熱處理。接著，用純水將以單乙醇胺為主成分的剝離液(東京應化制T0K106)稀釋到 55000倍，製備pHIO的鹼性液體，將熱處理後的基板浸漬5分鐘，並用純水清洗1分鐘。其 後，吹入氮氣進行乾燥並進行顯微鏡觀察(倍率1000倍)。在觀察時，在產生明顯的對比並 確認為黑點時，將其判斷為缺陷。將結果記載於表1。從耐腐蝕性的觀點可知，通過使各個 金屬間化合物微細化，可以分散並縮小腐蝕的起點，可以改善耐腐蝕性(可知至少可以消 除或減輕來自外觀上的耐腐蝕性不良)。另外，顯影液耐受性的評價使用通過濺射成膜為300nm厚度的膜，用段差計測定浸漬於顯影液(TMAH2.38wt%水溶液)時的膜減少量，換算成蝕刻速率。將結果記載於表 1。純Al的蝕刻速度為20nm/分，不優選比該其快的速度。另外，對於表1中的「接觸電阻(Ω)、CVD溫度250°C」的評價，將在250°C下進行 CVD成膜時的與ITO的接觸電阻值為99 Ω以下的情況記為Α、將為100 499 Ω的情況記 為B、將為500 999 Ω的情況記為C、將為1000 Ω以上的情況記為D。另外，對於表1中的「鑿槽腐蝕密度(個ΛΟΟμπι2)」的評價，將其值為0.9個以下 的情況記為Α、將為1 9. 9個的情況記為B、將為10 50個的情況記為C、將多於50個的 情況記為D。另外，對於表1中的「耐熱性(350°0」的評價，用1、8」表示。其表示觀察在 350°C下進行30分鐘的真空中熱處理時的小丘的有無及表面狀態時的成績，「A」為「沒有小 丘」、「B」為「沒有觀察到小丘但表面上出現若干龜裂」。另外，對於表1中的「金屬間化合物尺寸(150nm以下)」的評價，將金屬間化合物 尺寸的最大直徑為150nm以下的情況記為A，將大於150nm的情況記為B。另外，對於表1中的「X1-X2及A1-X1-X2的全體比50%以上」的評價，將X1-X2及 A1-X1-X2的金屬間化合物的合計面積為全部金屬間化合物的合計面積的50%以上的情況 記為A、將X1-X2及A1-X1-X2的金屬間化合物的合計面積比全部金屬間化合物的合計面積 的50%小的情況記為B。表1
在表1中還同時記載了在250°C下進行CVD成膜時的ITO的接觸電阻、黑點的密度 (正確的是鑿槽腐蝕密度)、膜自身的電阻率。另外，也記載了黑點的密度、150mi以上的金 屬間化合物。接著，對這些各實驗進行評價。首先，對樣品的製造工序及各項目的評價手法進行說明時，對於接觸電阻使用接 觸鏈進行評價。連接50個接觸孔。首先，在玻璃基板上通過濺射將300nm的Al合金成膜。 接著，通過光刻和蝕刻形成配線。其後，通過CVD在250°C的溫度下將SiN成膜為300nm。再 通過光刻形成10μm見方的接觸孔，通過Ar/SF6/02等離子體蝕刻將SiN蝕刻。接著，使用 氧等離子體灰化和T0K106進行抗蝕劑剝離，水洗後，將透明導電膜(非晶ΙΤ0)以200nm的 膜厚進行濺射成膜。另外，表1的接觸電阻表示換算為每1個接觸孔的值。實驗No. 1由於M非常少，接觸電阻變高，不能實現作為本發明的最初的前提的直 接接觸。但是，膜自身的電阻率由於Ni較少而可以保持較低。另外，對作為本發明的課題的耐腐蝕性，通過添加作為X2元素的Cu而得到改善，這與金屬間化合物尺寸的最大直徑 150nm以下(下面有時稱為「金屬間化合物尺寸主要條件」)、X1-X2及A1-X1-X2的面積比 率50%以上(以下有時稱為「金屬間化合物面積主要條件」)的各主要條件均為A評價相 匹配。另外，對於在本發明中作為附加公開的的希望改善的項目的耐熱性，通過添加作為X3 元素的La，顯示優異的值。實驗No. 2由於含有充分的量的Ni，與實驗No. 1相比接觸電阻改善，對作為本發明 的課題的其它項目，顯示沒有問題的優異的結果。實驗No. 3由於Ni的量進一步增加，接觸電阻進一步改善，另一方面Al合金膜自 身的電阻率也增加若干，在實際應用上沒有問題，作為本發明的課題的耐腐蝕性，進而也包 含耐熱性在內，舉出優異的成果。實驗No.4由於Ni的量進一步增加，接觸電阻進一步改善。Al合金膜自身的電阻 率只增加一點點，在實際應用上沒有問題，作為本發明的課題的耐腐蝕性被改善到實際應 用上沒有問題的水平，進而也包含耐熱性在內，舉出優異的成果。實驗No. 5由於Ni非常多，接觸電阻進一步改善。Al合金膜自身的電阻率、耐腐蝕 性有稍低的傾向，但包含耐熱性在內進行考察時，為實際應用上沒有問題的水平。實驗No. 6由於與實驗No. 3相比Cu較少，因此，顯影液的蝕刻速率稍有增加(比 純Al的20mm/min.快)，耐腐蝕性沒有問題，另外，耐熱性也良好。實驗No. 7由於與實驗No. 6相比Cu明顯多，因此，接觸電阻更加良好，另外，耐腐 蝕性、耐熱性也非常好。實驗No. 8由於與實驗No. 7相比Cu更多，因此，在耐腐蝕性方面稍不利，但不是實 際應用上存在問題的水平。耐熱性也良好。實驗No. 9與實驗No. 8相比Cu更多，因此，在耐腐蝕性及顯影液蝕刻速率上稍不 利。在實際應用上，存在產生些許問題的情況，但總體而言，顯示了穩定的性狀。實驗No. 10使Cu含量返回到實驗No. 1 5的水平。在顯影液蝕刻速率上稍不利， 但總體而言，可以說實際應用上沒有問題。實驗No. 11、12不含有元素X2。因此，在「金屬間化合物尺寸主要條件」、「金屬間 化合物面積主要條件」中產生問題，另外，「150nm以上的金屬間化合物的密度」也為1個 /IOOym2以上，在耐腐蝕性上殘留問題，不能實現本發明的課題。另外，表中的「-」，是指由 於不含有元素X2而不形成X1-X2、X1-X2-X3的金屬間化合物。實驗No. 13 28中，改變添加的元素、含量，150nm以上的金屬間化合物密度均小 於 1 個/100 μ m2。實驗No. 29 31中，均含有適量的元素XI、X2，可以沒有問題地解決本發明的課題。實驗No. 32不含有元素XI。因此，不能實現本發明的前提課題即直接接觸。實驗No. 33,34隻是將實驗No. 3的元素X3 (La)置換為Nd或Gd，得到與實驗No. 3 大致相同的結果。實驗No. 35進一步增加作為元素X2的Cu的量使其超過實驗No. 9，因此，鑿槽腐蝕 密度、顯影液蝕刻速率稍變差，根據使用目的有時不能推薦使用。實驗No. 36、37也不含有元素X2。因此，存在接觸電阻過高，顯影液蝕刻速率過快
21這樣的問題。也不能滿足「金屬間化合物面積主要條件」。對於實驗No. 38 48，改變添加的元素、含量，150nm以上的金屬間化合物密度均 小於1個/100 μ m2。實驗No. 49、50、51是將元素Xl從Ni變更為Co的例子，與X2 —起含有適當的量。 這些實驗例的Co添加量比上述各實驗例中的M添加量更低，直接接觸可以與M添加量多 的情況相匹敵，在耐腐蝕性、耐熱性方面也沒有任何問題，可以良好地解決本發明的所有課題。實驗No. 52將Co添加量與添加M的上述各實驗例中的M添加量同等提高，接觸 電阻相應比實驗No. 51更好，包含其它項目的所有評價項目均顯示優異的效果。實驗No. 53或許是由於Co添加量非常多，「金屬間化合物面積主要條件」為不優選 的狀態，產生顯影液蝕刻速率明顯變快這樣的問題。實驗No. 54不含有元素XI。因此，不能實現本發明的前提課題即直接接觸。實驗No. 55 58將元素Xl變更為Ag、Zn，與作為X2的Cu、Ge—起含有適當的量， 可以本發明的所有課題。實驗No. 59 61含有元素Xl及X2，不含有元素X3。因此，接觸電阻及電阻率低， 耐腐蝕性也良好，但與進一步含有元素X3的例子相比，耐熱性降低若干。實驗No. 62,63是將元素X3的含量與Ni、Co同等大量添加的例子。因此，電阻率 變高若干，但由於滿足元素X3的優選的上限，因此耐熱性良好。根據這些結果，元素Xl的添加量為0. 05 6at%、優選為0. 08 4at%，更優選 為0. 1 4at%、進一步優選為0. 1 2. 5at%、最優選為0. 2 1. 5at%，元素X2的添加量 為0. 1 2at%、優選為0. 3 1. 5at%。接著，La、Nd、Dy、Gd這樣的元素X3的添加量為 0. 05 2at%、更優選為 0. 1 0. 5at%。表示對各元素XI、X2、X3的總評價時，從接觸穩定性的觀點考慮，在Co比Ni少量 也有效方面具有特徵，在均可以得到穩定的性能方面是優選的。另一方面，從顯影液耐受性 的觀點考慮，Co比Ni稍差。其中，對於電阻率，Co與添加Ni相比稍低。另外，對於剝離液引起的黑點的產生， Co在低添加範圍內幾乎不產生黑點。進而，Cu添加和Ge添加具有幾乎同等的效果，電阻稍 低，接觸電阻也得到改善。另外，對於耐腐蝕性，特別是在M及Co的低添加範圍，也得到良 好的改善效果。接著，通過顯微鏡以SEM(30000倍 50000倍)確認缺陷和判斷的黑點，結果，尺 寸超過150nm，在表1中，150nm以上的金屬間化合物密度為1個/IOOym2以上。對於通過 上述方法不能確認為缺陷品的膜，使用SEM(30000倍 50000倍)及平面TEM(30萬倍)進 行觀察，結果，金屬間化合物的尺寸為150nm以下。使用多個樣品進行統計分析時，對於確 認為黑點的尺寸和實際的金屬間化合物的尺寸的關係，根據使用Al-Ni-La進行觀察的結 果，為圖24，金屬間化合物的尺寸需要為最大150nm以下。根據以上結果，以與作為起點的金屬間化合物的尺寸幾乎成比例為前體考慮黑點 的尺寸時，為了抑制黑點，需要控制金屬間化合物的析出形態及尺寸。(實施例2_1)在本實施例中，為了研究Al合金膜的接觸表面的算術平均粗糙度Ra對接觸電阻的影響，改變鹼溶液的浸漬條件，並控制Ra來進行實驗。具體而言，首先，以無鹼玻璃板(板厚0. 7mm)作為基板，通過室溫下的DC磁控管 濺射在其表面將Ni量不同的2種Al合金膜成膜(膜厚300nm)。具體而言，作為第IAl合 金膜，使用A1-0. 6原子％ Ni-O. 5原子％ Cu-O. 3原子％ La合金膜，作為第2A1合金膜，使 用A1-1. 0原子％ Ni-O. 5原子％ Cu-O. 3原子％ La合金膜。將這些Al合金膜在320°C下進行30分鐘熱處理，形成析出物(金屬間化合物)。 基於上述方法，測定金屬間化合物尺寸的最大直徑，結果均為50 130nm。對於熱處理後的各Al合金膜，按照下述表2及表3所示的pH及浸漬時間，浸漬在 純水(pH7.0)或鹼性水溶液中，對其表面進行溼法蝕刻。另外，在製備pH9. 5以上的鹼性水 溶液時，使用單乙醇胺60體積％及二甲基亞碸(DMSO) 40體積％的鹼溶液，用水稀釋至下述 表2所示的pH。另一方面，在pH9. 0以下的鹼性水溶液(pH8. 0及9. 0)中，使用氨水溶液， 用水稀釋，調節pH。將各Al合金膜浸漬規定時間後，水洗·乾燥，用原子間力顯微鏡(AFM、測定區域 5 X 5mm)測定其表面的算術平均粗糙度Ra (標準長度0. 08mm、評價長度0. Olmm)。將這些 結果示於下述表2及表3。在測定了 Ra的各Al合金膜的表面，通過DC磁控管濺射將作為氧化物導電膜的 ITO膜(膜厚200nm)成膜。接著，通過利用光刻及蝕刻的構圖，形成接觸電阻測定圖案(接 觸區域10 ymXIOym),使用接觸鏈(contactchain)評價Al合金膜/ITO膜的接觸電阻。 具體而言，形成連續形成有50個接觸孔的接觸電阻測定圖案，計算換算為每個接觸孔的接 觸電阻。在表2、表3、及後述的表4中，設置接觸電阻的相對評價欄，以下述標準進行評價。 在本實施例及後述的實施例中，接觸電阻為1.0Χ103Ω以下的(相對評價為Α)均為合格。A 1.0 X IO3 Ω 以下B 超過 1. OX IO3 Ω 且為 IX IO4 Ω 以下C:超過 IX IO4 Ω將這些結果示於下述表2及表3。表2表示第IAl合金膜的結果，表3表示第2Α1 合金膜的結果。
(實施例2-2)在本實施例中，研究Ra的控制中使用的鹼溶液對接觸電阻的影響。首先，通過與實施例2-1相同的DC磁控管濺射及熱處理，將A1-0. 6原子％ Ni-O. 5 原子％ Cu-O. 3原子％ La合金膜成膜，形成金屬間化合物。將該Al合金膜浸漬在下述表4 所示的胺類鹼性水溶液中60秒，進行水洗、乾燥，與實施例2-1同樣操作，測定算術平均粗 糙度Ra。另外，鹼性水溶液中的胺類的濃度為5. 5X ΙΟ"4體積％。與實施例2-1同樣操作，在測定了 Ra的Al合金膜的表面將ITO膜成膜，測定其接 觸電阻。將結果示於下述表4。[表 4] (注備)上述表中，「Ε+0Χ(Χ:整數)」是指「10x」由表4所示的結果可知，Xl元素的添加量低(小於1%)時，作為鹼性水溶液所使 用的胺類，優選鏈烷醇胺類(特別是乙醇胺類)。(實施例2-3)在本實施例中，研究Al合金膜的組成對接觸電阻等的影響。首先，以無鹼玻璃板(板厚0. 7mm)作為基板，通過室溫下的DC磁控管濺射在其 表面將下述表5所示的組成的Al合金膜成膜(膜厚300nm)。與實施例2-1同樣操作，形成Al合金膜的金屬間化合物，測定其尺寸(最大直 徑)。將結果示於下述表5。接著，將熱處理後的Al合金膜浸漬在用水稀釋單乙醇胺60體積％及DMSO 40體 積％的鹼溶液並將PH調節為9. 5的鹼性水溶液中300秒後，純粹地進行1分鐘水洗，並通 過吹入氮氣進行乾燥。與實施例2-1同樣操作測定該Al合金膜表面的算術平均粗糙度Ra。 將結果示於下述表5。與實施例2-1同樣操作，在測定了 Ra的Al合金膜的表面將ITO膜成膜，並測定其 接觸電阻。將結果示於下述表5。與測定了金屬間化合物尺寸、Ra及接觸電阻的Al合金膜分開製作相同組成的Al 合金膜。將該Al合金膜浸漬在用水稀釋單乙醇胺60體積％及DMSO :40體積％的鹼溶液並 將PH調節為10的鹼性水溶液中300秒後，進行水洗、乾燥。用光學顯微鏡(觀察倍率1000 倍、觀察面積10ymX 10 μ m)測定該Al合金膜的鑿槽腐蝕(黑點)，並測定其密度。觀察 時，產生明顯的對比並確認為黑點時，判斷其為缺陷。在本實施例中，鑿槽腐蝕密度大致為 5個/IOOym2以下，評價為合格(耐腐蝕性優異)。將結果示於下述表5。
表 5 (備註)合金組成的單位原子％。合金的剩餘部分A1及不可避免的雜質。首先，No. 1 5、8及9是Al合金膜的組成均滿足本發明的優選的主要條件的例 子，並且Ra及金屬間化合物尺寸也被適當的控制，因此，接觸電阻的降低和耐腐蝕性均優
已 升。相對於此，No. 6及7是M量超過本發明的優選的範圍的例子，接觸電阻良好，但 金屬間化合物粗大化且耐腐蝕性變差。(實施例3_1)通過DC磁控管·濺射法(基板=玻璃基板(corning公司制Eagle2000)、氛圍氣 =氬、壓力=2mT0rr、基板溫度=25V (室溫))將表6所示的各種合金組成的Al合金膜 (膜厚=300nm)成膜。另外，為了形成上述各種合金組成的Al合金膜，使用通過真空溶解法製作的各種 組成的Al合金靶作為濺射靶。另外，實施例中使用的各種Al合金膜中的各合金元素的含量通過ICP發光分析 (電感耦合等離子體發光分析)法求出。使用如上操作成膜得到的Al合金膜，分別按照下述方法測定熱處理後的Al合金 膜自身的電阻率、將Al合金膜與透明像素電極直接連接時的直接接觸電阻(與ITO的接觸 電阻)、作為耐腐蝕性的鹼性顯影液耐受性和剝離液耐受性、及耐熱性。將它們的結果也示 於表6。(1)熱處理後的Al合金膜自身的電阻率對於上述Al合金膜，形成IOym寬的Line and Space圖案，在惰性氣體氛圍中， 在270°C下實施15分鐘的熱處理，然後，用4端子法測定電阻率。然後，按照下述標準，判定 熱處理後的Al合金膜自身的電阻的好壞。(判定標準)
A 4. 5μ Ω · cm 以下B 超過 4. 5 μ Ω · cm 且小於 5· 0 μ Ω · cmC 5. 0μ Ω · cm 以上(2)與透明像素電極的直接接觸電阻對於使Al合金膜和透明像素電極直接接觸時的接觸電阻，通過在下述條件下濺 射透明像素電極(ΙΤ0 ；在氧化銦中添加有10質量％的氧化錫的氧化銦錫)，製作圖25所示 的Kelvin圖案(接觸孔尺寸10μπι見方)，進行4端子測定(使電流流過ITO-Al合金膜， 在其它端子測定ITO-Al合金間的電壓降低的方法)。具體而言，通過使電流I流過圖25的 1「12間、並控制^2間的電壓V，求出接觸部C的直接接觸電阻R為[R= (V2-V1VI2L然 後，按照下述標準，判定與ITO的直接接觸電阻的好壞。(透明像素電極的成膜條件) 氛圍氣=氬·壓力=0. 8mTorr·基板溫度=25 0C (室溫)(判定標準)A 小於 1000 ΩB 1000 Ω 以上(3)鹼性顯影液耐受性(顯影液蝕刻速率的測定)對在基板上成膜得到的Al合金膜施加掩模後，在25 °C下在顯影液(包含TMAH 2. 38質量％的水溶液)中浸漬1分鐘，使用觸針式段差計測定其蝕刻量。然後，按照下述標 準判定鹼性顯影液耐受性的好壞。(判定標準)A:小於 60nm/分B :60nm 以上 IOOnm 以下 / 分C:超過 IOOnm/分(4)剝離液耐受性模擬光致抗蝕劑剝離液的清洗工序，利用混合有胺系光致抗蝕劑和水的鹼性水溶 液進行腐蝕實驗。詳細而言，準備將東京應化工業(株)制的胺系抗蝕劑剝離液「Τ0Κ 106」 水溶液調節為PHlO的溶液(液溫25°C )，使在惰性氣體氛圍中、在330°C下對上述Al合金 膜進行30分鐘的熱處理而得到的產物浸漬在其中300秒。然後，調查浸漬後的膜表面發現 的鑿槽狀的腐蝕(孔蝕)痕(圓相當直徑為150nm以上)的個數(觀察倍率為1000倍)。 然後，按照下述標準判定剝離液耐受性的好壞。(判定標準)A 小於 10 個/100 μ m2B 10 個以上 20 個以下/100 μ m2C 超過 20 個/100 μ m2(5)耐熱性在氮氣氛圍中、在350°C下對在基板上成膜的Al合金膜進行30分鐘熱處理後，使 用光學顯微鏡(倍率500倍)觀察表面性狀，目視確認小丘的有無。然後，按照下述判定標準評價耐熱性。(判定標準)A 沒有小丘且表面不粗糙B 沒有小丘但表面粗糙C 有小丘另外，對於表6中的「150nm以上的金屬間化合物密度」，將其值小於1個/IOOym2 的表示為A，將其值為1個/100 μ m2以上表示為B。另外，對於表6中的「X1-X2及A1-X1-X2的全體比50%以上」的評階，將X1-X2及 A1-X1-X2的金屬間化合物的合計面積為全部金屬間化合物的合計面積的50%以上的表示 為A，將X1-X2及A1-X1-X2的金屬間化合物的合計面積小於全部金屬間化合物的合計面積 的50%的表示為B。
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由表6所示的結果可知，首先，通過設定為含有規定量的Ni、Ge及稀土類元素的 Al合金膜，即使為低溫的熱處理也可以使電阻充分降低，同時，可以大幅降低與ITO(透明 像素電極)的直接接觸電阻、即實現低接觸電阻。進而可知，耐腐蝕性及耐熱性也優異。
進而，通過設定為含有Co的Al合金膜，可以進一步降低接觸電阻，同時進一步提 高耐腐蝕性(特別是鹼性顯影液耐受性)。相對於此，可知，不含有Ni時，不能實現低接觸電阻，另一方面，Ni量超過上限時， 耐腐蝕性(鹼性顯影液耐受性、剝離液耐受性)變差。不含有Ge的Al合金膜或Ge量不足的Al合金膜也不能充分降低接觸電阻。另外可知，代替Ge而含有Zn或In、B時，不能得到優異的耐腐蝕性。另一方面可 知，Ge過量時，在低溫的熱處理後不能使電阻充分降低、並且耐腐蝕性變差。可知，各元素量在規定範圍內，但Ni+Ge的合計量、或Ni+Ge+Co的合計量超過上限 時，在低溫的熱處理後不能使電阻充分降低。進而可知，不含有稀土類元素時，不能確保耐腐蝕性及耐熱性。以上詳細並參照特定的實施方式對本發明進行了說明，對本領域人員顯而易見的 是，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可以進行各種變更及修訂。本申請是基於2008年3月31日申請的日本專利申請(特願2008-093992) ,2008 年4月24日申請的日本專利申請(特願2008-114333)、2008年11月19日申請的日本專 利申請(特願2008-296005)的申請，其內容作為參考引入到本說明書中。產業上的可利用性根據本發明，可以提供一種具備鋁合金膜的顯示裝置，所述鋁合金膜在直接接觸 材料中即使經過低溫的熱處理(300°C以下)後也可以得到低電阻率和與透明導電膜的低 接觸電阻，同時，可以通過控制添加元素和金屬間化合物來改善Al合金的耐腐蝕性和耐熱 性。另外，通過在Al合金膜中含有元素X2，可以使金屬間化合物(析出物)微細化、提 高耐腐蝕性、防止鑿槽腐蝕。另外，通過將Al合金膜表面的算術平均粗糙度Ra控制在適當 範圍，可以降低接觸電阻。另外，還可以提供一種顯示裝置用Al合金膜，其中，可以不經由阻擋金屬層而將 Al合金膜與透明像素電極(透明導電膜、氧化物導電膜)直接連接，並且，即使使用較低的 熱處理溫度(例如250 300°C )也顯示足夠低的電阻、同時耐腐蝕性(鹼性顯影液耐受 性、剝離液耐受性)優異、並且耐熱性也優異。另外，上述熱處理溫度是指在顯示裝置的制 造工序(例如TFT基板的製造工序)中成為最高溫度的處理溫度，在一般的顯示裝置的制 造工序中，是指用於形成各種薄膜的CVD成膜時的基板的加熱溫度、或使保護膜熱固化時 的熱處理爐的溫度等。另外，將本發明的Al合金膜用於顯示裝置時，可以省略上述阻擋金屬層。因此，使 用本發明的Al合金膜時，可以得到生產性優異、廉價且高性能的顯示裝置。
權利要求
一種顯示裝置，其為氧化物導電膜和Al合金膜直接接觸、Al合金成分的至少一部分析出並存在於所述Al合金膜的接觸表面的顯示裝置，其中，所述Al合金膜包含至少1種選自Ni、Ag、Zn及Co中的元素X1、以及至少1種可以與所述元素X1形成金屬間化合物的元素X2，形成有最大直徑150nm以下的由X1 X2及Al X1 X2中的至少一方表示的金屬間化合物。
2.根據權利要求1所述的顯示裝置，其中，最大直徑為150nm以上的由X1-X2及 A1-X1-X2中的至少一方表示的金屬間化合物的密度小於1個/100 μ m2。
3.根據權利要求1所述的顯示裝置，其中，通過300°C以下的熱處理，所述元素X2的至 少一部分在Al基體中析出。
4.根據權利要求3所述的顯示裝置，其中，通過150°C以上230°C以下的熱處理，所述元 素X2的至少一部分在Al基體中析出。
5.根據權利要求4所述的顯示裝置，其中，通過200°C以下的熱處理，所述元素X2的至 少一部分在Al基體中析出。
6.根據權利要求1所述的顯示裝置，其中，所述Al合金膜中以X1-X2和A1-X1-X2表示 的金屬間化合物的合計面積為全部金屬間化合物的合計面積的50%以上。
7.根據權利要求1 6中任一項所述的顯示裝置，其中，所述Al合金膜中的所述元素 Xl為Ni、所述元素X2為Ge及Cu中的至少一種，通過300°C以下的熱處理，形成有Al-Ni-Ge 及Al-Ni-Cu中的至少一種金屬間化合物。
8.根據權利要求1所述的顯示裝置，其中，所述Al合金膜的接觸表面的算術平均粗糙 度Ra為2. 2nm以上20nm以下。
9.根據權利要求8所述的顯示裝置，其中，所述Al合金膜含有合計0.05 2原子％的 所述元素XI。
10.根據權利要求9所述的顯示裝置，其中，所述元素X2為Cu及Ge中的至少一種，所 述Al合金膜含有合計0. 1 2原子％的Cu及Ge中的至少一種。
11.根據權利要求9或10所述的顯示裝置，其中，所述Al合金膜還含有合計0.05 0. 5原子％的至少1種稀土類元素。
12.根據權利要求11所述的顯示裝置，其中，所述稀土類元素選自La、Nd及Gd中的元 素的至少1種。
13.—種權利要求8所述的顯示裝置的製造方法，其中，在使所述Al合金膜與所述氧化 物導電膜直接接觸之前，使其與鹼溶液接觸，將Al合金膜表面的算術平均粗糙度Ra調整為 2. 2nm以上20nm以下。
14.根據權利要求13所述的製造方法，其中，所述鹼溶液為包含氨或鏈烷醇胺類的水 溶液。
15.根據權利要求13所述的製造方法，其中，所述算術平均粗糙度Ra的調整通過抗蝕 膜的剝離工序來進行。
16.根據權利要求1所述的顯示裝置，其中，所述Al合金膜含有0.05 0. 5原子％的 Ni作為所述元素XI，含有0. 4 1. 5原子％的Ge作為所述元素X2，且還含有合計0. 05 0. 3原子％的選自稀土類元素組中的至少1種元素，同時，Ni及Ge的合計量為1. 7原子％ 以下。
17.根據權利要求16所述的顯示裝置，其中，所述稀土類元素組由Nd、Gd、La、Y、Ce、 Pr、Dy構成。
18.根據權利要求16所述的顯示裝置，其中，還含有0.05 0. 4原子％的Co作為所述 Xl元素，並且，Ni、Ge及Co的合計量為1. 7原子％以下。
19.一種濺射靶，其含有0. 05 0. 5原子％的Ni、0. 4 1. 5原子％的Ge、及合計 0. 05 0. 3原子％的選自稀土類元素組的至少1種元素，同時，Ni及Ge的合計量為1. 7原 子％以下，剩餘部分為Al及不可避免的雜質。
20.根據權利要求19所述的濺射靶，其中，所述稀土類元素組由Nd、Gd、La、Y、Ce、Pr、 Dy構成。
21.根據權利要求19或20所述的濺射靶，其中，還含有0.05 0. 4原子％的Co，並且， Ni、Ge及Co的合計量為1.7原子％以下。
全文摘要
本發明開發一種鋁合金膜，並提供一種具有該鋁合金膜的顯示裝置，所述鋁合金膜在用於顯示裝置的薄膜電晶體基板的配線構造中可以使鋁合金薄膜與透明像素電極直接接觸，同時可以兼顧低電阻率和耐熱性，改善對薄膜電晶體的製造工序中使用的胺系剝離液及鹼性顯影液的腐蝕性。本發明涉及一種顯示裝置，其為氧化物導電膜和Al合金膜直接接觸、Al合金成分的至少一部分在所述Al合金膜的接觸表面析出而存在的顯示裝置，其中，所述Al合金膜包含至少1種選自Ni、Ag、Zn及Co中的元素(元素X1)、以及至少1種可以與所述元素X1形成金屬間化合物的元素(元素X2)，形成最大直徑150nm以下的由X1-X2及Al-X1-X2中的至少一方表示的金屬間化合物。
文檔編號H01L21/3205GK101918888SQ20098010206
公開日2010年12月15日 申請日期2009年3月31日 優先權日2008年3月31日
發明者三木綾, 中井淳一, 南部旭, 後藤裕史, 奧野博行, 越智元隆 申請人:株式會社神戶制鋼所