專利名稱：Al合金膜、具有Al合金膜的配線結構以及Al合金膜的制造中使用的濺射靶的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及適用于顯示裝置用和觸摸屏傳感器用的配線膜(包括電極)和反射膜等的Al合金膜、具有所述Al合金膜的配線結構、用于所述Al合金膜的制造的濺射靶以及具備所述Al合金膜的薄膜晶體管、反射膜、有機EL用反射陽極電極、觸摸屏傳感器，詳細地說，涉及耐氯化鈉溶液腐蝕性和耐透明導電膜針孔腐蝕性等的耐腐蝕性以及耐熱性優(yōu)異的Al合金膜。以下，以用于薄膜晶體管用配線膜的Al合金膜和液晶顯示裝置為中心進行說明，但本發(fā)明的Al合金膜并不限定于該用途。
背景技術：
從小型的手機到超過3O英寸的大型電視，被用于各種領域中的液晶顯示裝置(LCD)由TFT基板、對向基板和液晶層構成，其中，所述TFT基板將薄膜晶體管(TFT)作為開關元件，具備透明像素電極、柵極配線和源-漏極配線等的電極配線部和半導體層，所述對向基板具備相對于TFT基板隔著規(guī)定間隔對向配置的共通電極，所述液晶層填充在TFT基板和對向基板之間。在所述源-漏極配線等電極配線材料中，出于電阻小，微細加工容易等理由，廣泛使用例如純Al或Al-Nd等的Al合金膜(以下，將純Al膜和Al合金膜統(tǒng)稱為“Al膜”)。該Al膜通常經由Ti和Mo構成的阻擋金屬層與構成透明像素電極的透明導電膜連接。另一方面，在所述TFT基板中，提出了將構成透明像素電極的透明導電膜(例如ITO膜和IZO膜等)和不經阻擋金屬層直接連接時接觸電阻小的(以下，將這種特性稱為“DC性”)A1合金膜適用于所述配線的方案(例如，專利文獻I等)。但是，顯示 裝置等在實際使用的環(huán)境下會暴露于濕潤環(huán)境中，此時，會有配線膜發(fā)生腐蝕的情況。該腐蝕除了在配線膜中與來自環(huán)境中的水蒸氣等的水分直接接觸而產生之夕卜，水蒸氣等的水分從樹脂或硅系的絕緣膜和透明導電膜等中產生的針孔或裂紋等的間隙浸透，該水分到達配線膜表面而產生。作為這種與在濕潤環(huán)境下的腐蝕相關的問題，近年來，提出了 TFT中的ITO膜的被覆引起的針孔腐蝕的問題。針孔腐蝕的原因被認為是水蒸氣從形成在作為透明導電膜的ITO膜上的針孔浸透，水分到達該ITO膜和Al膜的界面而引起電腐蝕。S卩，歷來，如所述專利文獻I的圖1示的液晶顯示裝置的制造在同一工廠內連續(xù)進行，但近年來，隨著工序分離化，在一個工廠進行如所述專利文獻I的圖2所示的透明導電膜5(例如，氧化銦錫(ITO)膜)的形成，之后的工序在其他工廠進行的情況增加。這種情況下，在向其他的工廠的運輸、保管中，水蒸氣從透明導電膜中存在的針孔(透明導電膜的不連續(xù)部)浸透，在該透明導電膜和構成所述源-漏極配線的Al膜之間的電位差引起的電腐蝕(以下，稱為“針孔腐蝕”)發(fā)生，而確認到有黑點。在所述黑點發(fā)生時，難以制造可靠性高的顯示裝置。還有，所述源-漏極配線等和驅動IC夾著該配線材料例如ACF(AnisotropicConductive Film :各向異性導電體)，通過壓接而連接(該部分被稱為標簽部(TAB部))，在這種標簽部也發(fā)生所述問題。所述問題在經由Ti和Mo構成的阻擋金屬層連接構成透明像素電極的透明導電膜和Al I吳的構造的所述TFT基板中也存在，由于通過過剩的干蝕刻工序，能夠在局部(接觸孔等)形成ITO膜/Al結構，所述針孔腐蝕發(fā)生。為了解決這種ITO膜的被覆引起的針孔腐蝕的問題，提出了所述腐蝕的防止方法。例如在專利文獻2中公開了將含有膜形成劑和離子交換材料的涂料涂布在構成顯示裝置的透明導電膜的ITO等的氧化物半導體的表面。另外，在專利文獻3中公開了將具有疏水功能的涂料涂布在所述氧化物半導體表面。在這些專利文獻2和3中通過將所述涂料涂布在氧化物半導體表面來防止水蒸氣導致的腐蝕。專利文獻專利文獻I日本國特開2009-105424號公報專利文獻2日本國特開平11-286628號公報專利文獻3日本國特開平11-323205號公報但是，在適用專利文獻2和3的技術時，在運輸前需要將所述涂料涂布在氧化物半導體(透明導電膜)表面的工序，此外，在運輸 保管后，在其他的工廠，在進行接著的工序時，還需要將所述涂布形成的膜·涂 料剝離，存在生產效率低下的問題。在所述中，以薄膜晶體管中的ITO膜的被覆引起的針孔腐蝕為例進行了說明，但這種腐蝕的問題無論ITO膜的被覆的有無均會發(fā)生。例如在所述之外，在氯化鈉溶液的浸潰下，存在露出的Al合金的表面會發(fā)生腐蝕的問題。另外，作為其他問題，在作為電極配線膜使用Al膜時，Al非常容易被氧化，因此，在沒有所述阻擋金屬層時，會在Al膜的表面形成被稱為小丘的瘤狀突起，會發(fā)生畫面的顯示品位低下等問題。如上所述，在顯示裝置中會發(fā)生各種腐蝕現象，這些腐蝕現象無論顯示裝置的種類等均會發(fā)生。具體地說，例如，在用于液晶顯示裝置、有機EL裝置、觸摸屏傳感器等的顯示裝置中的配線膜(包括電極)、反射膜、反射陽極電極等中也同樣可以見到。因此，希望提供能夠有效地防止這些腐蝕的技術，特別是，能夠有效地防止用于薄膜晶體管用配線膜等的Al合金膜的腐蝕(例如，氯化鈉溶液浸潰下露出的Al合金表面的腐蝕)和TFT中的ITO膜的被覆引起的針孔腐蝕的技術。

發(fā)明內容
本發(fā)明著眼于所述情況而形成，其目的在于，提供一種技術，在薄膜晶體管基板、反射膜、反射陽極電極、觸摸屏傳感器等的制造工序中，即使不設置所述腐蝕防止用涂料的涂布和剝離工序，也能夠有效防止例如氯化鈉溶液的浸潰下的Al合金表面的腐蝕和針孔腐蝕(黑點)等的腐蝕，耐腐蝕性優(yōu)異，而且能夠防止小丘的生成且耐熱性也優(yōu)異。本發(fā)明提供以下的Al合金膜、配線結構、薄膜晶體管、反射膜、有機EL用反射陽極電極、觸摸屏傳感器、顯示裝置和濺射靶。(I) 一種Al合金膜，其特征在于，是用于配線膜或反射膜的Al合金膜，其中，含有Ta和/或T1:0. 01 O. 5原子％、稀土類元素0. 05 2. O原子％。
(2)根據(I)所述的Al合金膜，其中，所述稀土類元素是從Nd、La和Gd構成的群中選出的至少一種元素。(3)根據⑴或⑵所述的Al合金膜，其中，在25°C將所述Al合金膜浸潰在I %的氯化鈉水溶液中2小時后，用1000倍的光學顯微鏡觀察所述Al合金膜的表面時，Al合金膜表面的腐蝕面積相對于Al合金膜表面總面積被抑制在10%以下。(4) 一種配線結構，是具有基板和⑴或(2)所述的Al合金膜和透明導電膜的配線結構，其中，從基板側依次形成有所述Al合金膜和所述透明導電膜，或依次形成有所述透明導電膜和所述Al合金膜。(5)根據(4)所述的配線結構，其中，所述Al合金膜和所述透明導電膜直接連接。(6)根據(4)所述的配線結構，其中，對于從基板側依次形成有所述Al合金膜和所述透明導電膜，在所述Al合金膜上的一部分直接或經高熔點金屬膜形成有所述透明導電膜的Al-透明導電膜的層疊試料，在I %的氯化鈉水溶液中在25°C浸潰2小時后，用1000倍的光學顯微鏡觀察未形成透明導電膜的Al合金膜的表面時，所述Al合金膜表面的腐蝕面積相對于未形成所述透明導電膜的Al合金膜表面總面積被抑制在10%以下。(7)根據(4)所述的配線結構，其中，對于從基板側依次形成有所述透明導電膜和所述Al合金膜，并在所述透明導電膜上直接或經高熔點金屬膜形成有所述Al合金膜；或者，依次在所述透明導電膜上形成所述Al合金膜，并且，在所述Al合金膜上的一部分形成有高熔點金屬膜的透明導電膜-Al的層疊試料，在I %的氯化鈉水溶液中在25°C浸潰2小時后，用1000倍的光學顯微鏡觀察所述Al合金膜的表面時，所述Al合金膜表面的腐蝕面積相對于所述Al合金膜表面總面積被抑制在10%以下。(8)根據(4)所述的配線結構，其中，對于從基板側依次形成有所述Al合金膜和所述透明導電膜，并在所述Al合金膜上直接形成透明導電膜的Al-透明導電膜的層疊試料，在60°C相對濕度為90%的 濕潤環(huán)境中暴露500小時后經透明導電膜中的針孔形成的針孔腐蝕密度在1000倍光學顯微鏡觀察視野內為40個/mm2以下。(9)根據(4) ⑶中任一項所述的配線結構，其中，所述透明導電膜為ITO或ΙΖ0。(10)根據(4) (9)中任一項所述的配線結構，其中，所述透明導電膜的膜厚為
20 120nm。(11) 一種薄膜晶體管，具備(4) (10)中任一項所述的配線結構。(12) 一種反射膜，具備⑷ (10)中任一項所述的配線結構。(13) 一種有機EL用反射陽極電極，具備⑷ (10)中任一項所述的配線結構。(14) 一種觸摸屏傳感器，具備⑴ (3)中任一項所述的Al合金膜。(15) 一種顯示裝置，具備(11)所述的薄膜晶體管。(16) 一種顯示裝置，具備(12)所述的反射膜。(17) 一種顯示裝置，具備(13)所述的有機EL用反射陽極電極。(18) 一種顯示裝置，具備(14)所述的觸摸屏傳感器。(19) 一種濺射靶，其特征在于，是用于顯示裝置用的配線膜或反射膜、或者觸摸屏傳感器用的配線膜的制造的濺射靶，其中，含有Ta和/或T1:0. 01 O. 5原子％、稀土類元素0. 05 2. O原子％，余量A1和不可避免的雜質。
(20)根據(19)所述的濺射靶，其中，所述稀土類元素是從Nd、La和Gd構成的群中選出的至少一種元素。根據本發(fā)明，即使不設置現有的腐蝕防止用涂料的涂布和剝離的工序，也能夠低成本地制造不會發(fā)生腐蝕且耐腐蝕性優(yōu)異，而且耐熱性也優(yōu)異的高性能的Al合金膜，和具備該Al合金膜的配線結構、薄膜晶體管、反射膜、有機EL用反射陽極電極、觸摸屏傳感器、顯示裝置。另外，本發(fā)明的濺射靶優(yōu)選用于所述Al合金膜的制造。


圖1是顯示具備反射陽極電極的有機EL顯示裝置的構成的圖。圖2是顯示具備薄膜晶體管的顯示裝置的構成的圖。圖3是顯示具備反射膜的顯示裝置的構成(在ITO膜上設置Al合金反射膜)的圖。圖4是顯示具備反射膜的顯示裝置的構成(在Al合金反射膜上設置ITO膜)的圖。圖5 (a)和(b)是顯示在ITO膜上具備Al合金配線膜的觸摸屏的構成的圖，圖5 (a)是在Al合金配線膜的上下具有阻擋金屬膜，圖5(b)是在Al合金配線膜之下具有阻擋金屬
膜。
具體實施例方式本發(fā)明者們對于實現耐腐蝕性優(yōu)異的Al合金膜，具體地說例如在氯化鈉溶液浸潰下的Al合金膜表面的腐蝕被抑制，另外在濕潤環(huán)境下經透明導電膜的針孔的腐蝕(黑點)也被抑制，而且耐熱性也優(yōu)異的Al合金膜進行了銳意研究。其結果是發(fā)現，如果使用含有規(guī)定量的Ta和/或Ti和稀土類元素的Al合金膜，則能夠抑制氯化鈉溶液浸潰下的Al合金表面的腐蝕，并且，能夠有效地防止針孔形成實現針孔腐蝕密度的降低，同時，還能夠抑制小丘的發(fā)生，從而完成本發(fā)明。如此，本發(fā)明的特征在于，作為耐腐蝕性(詳細地說，耐氯化鈉溶液腐蝕性以及耐ITO針孔腐蝕性(ΙΤ0針孔腐蝕密度降低效果))優(yōu)異，并且防止小丘(耐熱性)優(yōu)異的Al合金膜，使用分別含有規(guī)定量的Ta和/或Ti和稀土類元素的Al合金膜。其中，Ta和/或Ti是特別有助于提高耐腐蝕性的元素，如后述的實施例所示，提高耐氯化鈉溶液腐蝕性的作用、以及降低ITO針孔腐蝕密度的作用優(yōu)異。在本發(fā)明中可以單獨或并用Ta以及Ti。為了有效地發(fā)揮所述作用，其含量(單獨含有時為單獨的量，含有雙方時為雙方的合計量)為O. 01原子％以上。所述含量越多越能夠發(fā)揮優(yōu)異的效果，因此，優(yōu)選為O.1原子％以上，更優(yōu)選為O. 15原子％以上。但是，所述含量過量時，提高耐腐蝕性的作用飽和，另外，配線的電阻上升，因此，其上限為O. 5原子％。更優(yōu)選上限為O. 3原子％。另外，稀土類元素是對防止小丘生成特別有效的元素。本發(fā)明中所用的稀土類元素是鑭元素(周期表中，從原子序數57的La到原子序數71的Lu的15元素)加上Sc (鈧)和Y(釔)的元素群，可以單獨含有它們，或者并用2種以上。優(yōu)選稀土類元素是Nd、La、Gd，它們可以單獨使用，也可以并用2種以上。為了有效地發(fā)揮所述作用，稀土類元素的含量(稀土類元素單獨含有時為單獨的量，含有2種以上時是它們的合計量)為O. 05原子％以上。稀土類元素的含量越多，越能夠發(fā)揮優(yōu)異的效果，稀土類元素的優(yōu)選含量為O.1原子％以上，更優(yōu)選為O. 15原子％以上，進一步優(yōu)選為O. 25原子％以上，最優(yōu)選為O. 28原子％以上。但是，稀土類元素的含量過多時所述作用飽和，另外，配線的電阻上升，因此，所述含量的上限為2. O原子％。更優(yōu)選上限為1. O原子％，最優(yōu)選上限為O. 6原子％。另外，所述Al合金膜以有效發(fā)揮上述的本發(fā)明的作用為前提，出于賦予其他特性的目的也可以含有所述之外的其他元素。本發(fā)明中使用的Al合金膜含有所述成分，余量是Al以及不可避免的雜質。在此，作為所述不可避免的雜質，例如在例中示例有Fe、S1、B等。不可避免的雜質的合計量沒有特別限定，但可以含有大致為O. 5原子％以下，各不可避免的雜質元素中，可以含有B O. 012原子％以下；Fe、Si分別為O. 12原子％以下。本發(fā)明也包括具有所述Al合金膜和透明導電膜的配線結構。詳細地說，本發(fā)明的配線結構包括從基板側依次形成有所述Al合金膜和所述透明導電膜和依次形成有所述透明導電膜以及所述Al合金膜的雙方。還有，本發(fā)明 的最大特征在于，特定Al合金膜的組成，對于Al合金膜以外的要件(透明導電膜、后述的阻擋金屬膜、它們以外的構成TFT基板和顯示裝置的其他要件)沒有特別限定，在本發(fā)明中，也可以采用這些領域中通常使用的方式。例如，作為所述透明導電膜可以例舉代表性的ITO膜或IZO膜。所述透明導電膜的膜厚優(yōu)選為20 120nm。所述膜厚低于20nm時，會發(fā)生斷線和電阻上升等問題，另一方面，所述膜厚超過120nm時，會發(fā)生透過率降低等問題。所述透明導電膜的優(yōu)選膜厚為40 lOOnm。還有，所述Al合金膜的膜厚優(yōu)選為大致100 800nm。在本發(fā)明的配線結構中，所述Al合金膜和透明導電膜可以直接連接，也可以含有公知的阻擋金屬膜。所述阻擋金屬膜的種類(組成)如果是顯示裝置中通常采用的則沒有特別限定，在不損害本發(fā)明的作用的范圍內，可以適當選擇使用。作為例如阻擋金屬膜可以使用由Ti和Mo等高熔點金屬，或含有該高熔點金屬的合金構成的金屬配線膜。另外，所述阻擋金屬膜的配置也沒有特別限定，例如可以設在Al合金膜和透明導電膜之間，也可以設在Al合金膜上。本發(fā)明的Al合金膜以及具備該Al合金膜的配線結構耐腐蝕性非常優(yōu)異。如上所述，本發(fā)明的Al合金膜可以用于顯示裝置等的各種裝置，該裝置中Al合金膜以何種狀態(tài)配置(即，無論例如Al合金膜以單層存在；或透明導電膜與Al合金膜上的一部分直接連接；或透明導電膜與Al合金膜上的一部分經高熔點金屬膜連接；或在透明導電膜上直接形成Al合金膜；或在透明導電膜上經高熔點金屬形成Al合金膜；或在透明導電膜上依次形成有Al合金膜，以及在Al合金膜上的一部份上依次形成有高熔點金屬膜等Al合金膜的存在形態(tài))，都能發(fā)揮良好的耐腐蝕性。具體地說，作為評價耐氯化鈉溶液腐蝕性的腐蝕試驗，是進行在I %的氯化鈉水溶液中在25°C 2浸潰小時的腐蝕試驗,用1000倍的光學顯微鏡觀察腐蝕試驗后的Al合金膜的表面時，Al合金膜的腐蝕面積相對于Al合金膜總面積被抑制在10%以下。其是使用Al合金膜單層試料時的指標，也可以成為使用在Al合金膜上的一部分直接形成透明導電膜的Al(下)-透明導電膜(上)的層疊試料時的指標，另外，也可以成為使用在Al合金膜上的一部分經高熔點金屬膜形成透明導電膜的Al (下)-高熔點金屬膜(中間)_透明導電膜(上)的層疊試料時的指標(層疊試料的制作方法的詳情詳見后述實施例)。在這種層疊試料中，在未形成透明導電膜的Al合金膜表面發(fā)生腐蝕現象，但根據本發(fā)明，未形成透明導電膜的Al合金膜的腐蝕面積相對于Al合金膜總面積被抑制在10%以下?；蛘?，在所述層疊試料中，作為顛倒Al合金膜和透明導電膜的層疊順序的層疊試料，可以成為使用在透明導電膜上直接形成Al合金膜的透明導電膜(下)_A1(上)的層疊試料時的指標，另夕卜，也可以成為使用在透明導電膜上依次形成有高熔點金屬膜以及Al合金膜的透明導電膜(下)_高熔點金屬膜(中間)_A1(上)的層疊試料時的指標，另外，也可以成為使用在透明導電膜上依次形成有Al合金膜、在Al合金膜的一部分上形成高熔點金屬膜的透明導電膜(下)_A1 (中間)_高熔點金屬膜(上)的層疊試料時的指標(層疊試料的制作方法的詳情詳見后述實施例)，存在于最表面或高熔點金屬下的Al合金膜的腐蝕面積相對于Al合金膜總面積被抑制在10%以下。無論哪一種方式，所述Al合金膜的腐蝕面積盡可能地少，更優(yōu)選為8%以下，進一步優(yōu)選為5%以下。另外，作為評價耐ITO針孔腐蝕性(ΙΤ0針孔腐蝕密度降低效果)的腐蝕試驗，使用在Al合金膜上直接層疊透明導電膜的Al (下)-透明導電膜(上)的層疊試料，進行在60°C相對濕度(RH)為90%的濕潤環(huán)境中暴露500小時的腐蝕試驗時，腐蝕試驗后的針孔腐蝕密度在1000倍光學顯微鏡觀察視野內(任意10視野)抑制在40個/mm2以下(任意10視野的平均值)。還有，選擇所述腐蝕試驗的理由是考慮到直接觀察形成在透明導電膜上的針孔的密度以及針孔尺寸(直徑)有困難，經形成在透明導電膜上的針孔使電極配線膜(下地Al膜)針孔腐蝕而可視化，由此，可以TEM觀察其密度和尺寸。針孔腐蝕密度更優(yōu)選為20個/mm2以下，進一步優(yōu)選為10個/mm2以下。還有，針孔腐蝕在適用于標簽部(TAB部)的基板中也會發(fā)生，因此，本發(fā)明的TFT基板適用于顯示裝置的標簽部時，也會發(fā)揮同樣效果。在本發(fā)明中，基本上通過順序進行下述(a) (d)的工序，能夠形成透明導電膜(作為代表例的ITO膜)和Al合金膜的電極配線膜直接接觸的配線結構。各工序的條件沒有特別說明的，可以遵循通常進行的條件。另外，隨著這些工序進行的處理也遵循通常的條件。

(a)通過濺射法等在基材表面形成所述組成的Al合金膜的工序，(b)在Al合金膜上進行模擬氮化硅(SiN)膜等的絕緣層的熱處理的工序，(c)形成透明導電膜(例如ITO膜)的工序，(d)進行用于使透明導電膜(例如ITO膜)結晶化的熱處理的工序。其中，所述(C)中，為了確保更優(yōu)異的耐透明導電膜針孔腐蝕性，優(yōu)選增加ITO膜的膜厚，為此，如所述，優(yōu)選通過濺射法形成ITO膜，并且，提高ITO膜形成時的成膜功率、基板溫度等而進行。使用濺射靶形成ITO膜時，ITO膜從截面觀察時成長為條紋狀，但通過適當控制成膜時的濺射條件，能夠增加ITO膜的膜厚。具體地說，優(yōu)選成膜功率為大約200W/4英寸以上(更優(yōu)選為300W/4英寸以上)，優(yōu)選成膜時的基板溫度為50°C以上，更優(yōu)選為100°C以上，進一步優(yōu)選為150°C以上。它們的上限沒有特別限定，但考慮到ITO膜的結晶化，優(yōu)選成膜時的基板溫度的上限為200°C。所述(d)中，優(yōu)選用于ITO膜結晶化的熱處理條件為例如在氮氣氛下在200 250°C、10分鐘以上。
所述(a) (d)之后，可以經顯示裝置的一般的工序制造TFT基板。具體地說，例如可以參照所述專利文獻I所述的制造工序。還有，上述是形成Al (下)_透明導電膜(上)的配線結構的情況的例，但在形成透明導電膜(下)_A1(上)的配線結構時，可以順序進行以下工序，各工序(a’) (d’)的條件等與所述工序(a) (d)相同。(c’ )在基材表面形成透明導電膜(例如ITO膜)的工序，(d’ )進行用于使透明導電膜(例如ITO膜)結晶化的熱處理的工序，(a’ )通過濺射法等形成所述組成的Al合金膜的工序，(b’ )在Al合金膜上進行模擬氮化硅(SiN)膜等的絕緣層的熱處理的工序。本發(fā)明的Al合金膜優(yōu)選通過濺射法使用濺射靶(以下稱為“靶”)形成。這是因為，能夠容易形成與通過離子涂布法和電子膜蒸鍍法、真空蒸鍍法形成的薄膜相比，成分和膜厚的膜面內均勻性優(yōu)異的薄膜。使用所述濺射法形成本發(fā)明的Al合金膜時，作為所述靶，優(yōu)選使用如下的Al合金濺射靶，含有與本發(fā)明的Al合金膜相同的組成，即，含有Ta和/或T1:0. 01 O. 5原子％、稀土類元素(優(yōu)選為從Nd、La以及Gd中選出的至少一種)0. 05 2. O原子％，余量A1和不可避免的雜質，由此，能夠得到實質上滿足希望組成的Al合金膜。所述組成的靶也包含于本發(fā)明的技術范圍內。所述靶的形狀可以根據濺射裝置的形狀和構造加工成任意的形狀(方形板狀、圓形板狀、環(huán)形板狀、圓筒形等)。

作為所述靶的制造方法可以例舉通過熔解鑄造法或粉末燒結法，噴霧成形法制造由Al合金構成的鑄錠而得到的方法，或制造由Al合金構成的坯料(得到最終致密體之前的中間體)后，通過致密化機構對該坯料進行致密化而得到的方法等。本發(fā)明還包括具備所述Al合金膜的薄膜晶體管(TFT)、反射膜、有機EL用反射陽極電極、觸摸屏傳感器。另外，本發(fā)明還包括具備所述TFT、反射膜、有機EL用反射陽極電極、觸摸屏傳感器的顯示裝置。其中，除了作為本發(fā)明的特征部分的Al合金膜之外的其他構成要件在不損害本發(fā)明的作用的范圍，可以適當選擇使用該技術領域中通常使用的。例如作為用于TFT基板的半導體層可以例舉多晶硅或非晶硅。用于TFT基板的基板也沒有特別限定，可以例舉玻璃基板或娃基板等。為了參考，在圖1 圖5中顯示具備Al合金膜的顯示裝置等的構成。其中，圖1顯示具備反射陽極電極的有機EL顯示裝置的構成。詳細地說，在基板I上形成TFT2以及鈍化膜3，并在其上形成平坦化層4。在TFT2上形成接觸孔5，經接觸孔5電連接TFT2的源漏電極(未圖示)和Al合金膜6。在圖1中，7是氧化物導電膜，8是有機發(fā)光層，9是陰極電極。圖2顯示具備薄膜晶體管的顯示裝置的構成，在構成源-漏電極的Al合金膜上形成ITO膜。圖3顯示具備反射膜的顯示裝置的構成，在ITO膜上形成有Al合金反射膜。圖4也和圖3同樣，顯示具備反射膜的顯示裝置的構成，但與圖3相反，在Al合金反射膜上形成有ITO膜。圖5 (a)和(b)顯示在ITO膜上具備Al合金配線膜的觸摸屏的構成，圖5 (a)是在Al合金配線膜的上下具有阻擋金屬膜，圖5(b)是在Al合金配線膜之下具有阻擋金屬膜。實施例
以下，舉實施例更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于下述實施例，在適于前后所述宗旨的范圍內可以變更實施，這些均包含于本發(fā)明的技術的范圍內。[實施例1]在本實施例中，作為腐蝕評價用試料使用下述合計4種類試料，即在基板上形成Al膜的試料(單層試料)；在基板上從基板側依次形成有Al膜以及ITO膜的試料(A1-1T0層疊試料)；在基板上從基板側依次形成有Al膜、高熔點金屬膜(Mo膜或Ti膜)以及ITO膜的試料(Al-高熔點金屬-1TO層疊試料)，評價耐氯化鈉溶液腐蝕性。另外，對Al-1TO層疊試料評價耐熱性。(Al膜單層試料的制作)通過DC磁控濺射法(條件為基板=玻璃(- 一二 >社製「EagleXG」)，氣氛氣體=気，壓力=2mTorr,基板溫度=25°C,祀尺寸=4英寸,成膜功率=260W/4英寸,成膜時間=100秒)形成下述表I的No.1 33所示組成的Al膜(膜厚=300nm,余量A1和不可避免的雜質)。還有，所述Al膜中的各元素的含量通過ICP發(fā)光分析(誘導結合等離子體發(fā)光分析)法求得。而且，模擬Al膜上的絕緣膜(SiN膜)的成膜中受到的熱過程，實施在270°C保持30分鐘的熱處理得到在基板上形成Al膜的單層試料。此時的氣氛為惰性氣氛(N2氣氛)，另外到270°C的平均升溫速度為5°C /min。為了參考，替代Al膜使 用Mo (表I的No. 34)以及Μο_10· O原子％ Nb合金膜(表I的No. 35，余量不可避的雜質)，與所述同樣制作試料。(從基板側順序為Al-1TO層疊試料、或Al-高熔點金屬-1TO層疊試料的制作)在此，制作⑴的層疊試料在Al膜上的一部分直接形成ITO膜的Α1(Τ)-ΙΤ0(±)的層疊試料，或(ii)的層疊試料在Al膜上的一部分經高熔點金屬形成ITO膜的Al (下)-高熔點金屬(中間)-ΙΤ0(上)的層疊試料。在本實施例中使用Mo或Ti作為高熔點金屬。首先，對⑴的Al(T)-1TO(I)的層疊試料的制作方法進行說明。使用如所述制作的單層試料，為了在該Al膜的表面以10 μ m間隔形成10 μ m寬的ITO膜，通過光譜印染形成由感光性樹脂構成的保護層產生的掩膜圖案。以下述條件在其上形成ITO膜(膜厚200nm)。即，使用4英寸的ITO靶，通過DC磁控派射法(氣氛氣體=IS 99. 2%,氧O. 8%的混合氣體,壓力=O. 8mTorr,基板溫度=25°C，靶尺寸=4英寸，成膜功率=150W/4英寸，成膜時間=33秒)進行ITO膜的成膜。成膜后，在丙酮溶液中溶解由感光性樹脂構成的掩膜圖案，同時，通過揭起除去樹脂上的ITO膜，由此以10 μ m間隔形成10 μ m寬的ITO膜。其后，在惰性氣氛下(N2氣氛)在250°C保持15分鐘，使ITO膜結晶化，由此，得到在基板上依次形成有Al膜(下)以及ITO膜(上)的所述(i)的層疊試料。此時的氣氛為惰性氣氛(N2氣氛)，另外，到250°C的平均升溫速度為5°C /min。另一方面，所述(ii)的Al (下)_高熔點金屬(中間)-ΙΤ0(上)的層疊試料，是在所述(i)的層疊試料的制作方法中，形成Al膜后，為了在該Al膜的表面以Sym間隔形成12 μ m寬的Mo膜或Ti膜，而通過光譜印染形成由感光性樹脂構成的保護層產生的掩膜圖案。在其上，通過DC磁控濺射法(氣氛氣體=氬，壓力=2mTorr，基板溫度=25°C，靶尺寸=4英寸，成膜功率=260W/4英寸)形成Mo膜(膜厚50nm)或Ti膜(膜厚50nm)后，成膜后，在丙酮溶液中溶解由感光性樹脂構成的掩膜圖案，同時，通過揭起除去樹脂上的Mo膜或Ti膜，由此以8μπι間隔形成12μπι寬的Mo膜或Ti膜。其后，在與所述(i)同樣形成ITO膜(膜厚200nm)以外，與所述⑴同樣，制作所述(ii)的層疊試料。為了參考，替代Al膜使用Mo (表I的No. 34)以及Μο_10· O原子％ Nb合金膜(表I的No. 35，余量不可避的雜質)，與所述同樣制作(i)或(ii)的層疊試料。對如此得到的各試料，通過下述方法進行氯化鈉溶液腐蝕性試驗，并根據以下方法評價耐熱性。<氯化鈉水溶液浸潰試驗>對各試料，進行在I %的氯化鈉水溶液(25°C )中浸潰2小時的試驗，用光學顯微鏡以倍率1000倍3視野觀察(觀察范圍8600 μ m2左右)浸潰試驗后的各試料的表面(單層試料為Al膜的表面，層疊試料為未形成ITO膜的Al膜的表面)。耐氯化鈉溶液腐蝕性的判斷，在由于腐蝕導致的變色在Al膜表面的總面積中為10%以下的評價為〇，超過10%發(fā)生的評價為X。這些記過記載在表I中?！茨蜔嵝栽囼灐祵λ鰧盈B試料測定形成在ITO膜的結晶化熱處理后的Al膜表面上的小丘密度。詳細地說，用光學顯微鏡觀察未形成ITO膜的Al膜表面(觀察位置任意3處，視野120 X 160 μ m)，計數直徑O.1 μ m以上的小丘個數(所謂直徑是指小丘最長處)。而且，小丘密度低于IX IO9個的評價為〇，IX IO9個以上的 評價為X。這些結果一并記載在表1(耐熱性)中。

表I
權利要求
1.一種Al合金膜，其特征在于，是用于配線膜或反射膜的Al合金膜，其中，含有Ta和/或T1:0. 01 O. 5原子％和稀土類元素0. 05 2. O原子％。
2.根據權利要求1所述的Al合金膜，其中，所述稀土類元素是從由Nd、La和Gd構成的群中選出的至少一種元素。
3.根據權利要求1或2所述的Al合金膜，其中，在25°C將所述Al合金膜浸潰在I%的氯化鈉水溶液中2小時后，用1000倍的光學顯微鏡觀察所述Al合金膜的表面時，Al合金膜表面的腐蝕面積相對于Al合金膜表面總面積被抑制在10%以下。
4.一種配線結構，是具有基板、權利要求1或2所述的Al合金膜和透明導電膜的配線結構，其中，從基板側依次形成有所述Al合金膜和所述透明導電膜，或從基板側依次形成有所述透明導電膜和所述Al合金膜。
5.根據權利要求4所述的配線結構，其中，所述Al合金膜和所述透明導電膜直接連接。
6.根據權利要求4所述的配線結構，其中，對于從基板側依次形成有所述Al合金膜和所述透明導電膜，并在所述Al合金膜上的一部分直接或經高熔點金屬膜形成有所述透明導電膜的Al-透明導電膜的層疊試料，在1%的氯化鈉水溶液中在25°C浸潰2小時后，用1000倍的光學顯微鏡觀察未形成透明導電膜的Al合金膜的表面時，所述Al合金膜表面的腐蝕面積相對于所述未形成透明導電膜的Al合金膜表面總面積被抑制在10%以下。
7.根據權利要求4所述的配線結構，其中，對于從基板側依次形成有所述透明導電膜和所述Al合金膜，并在所述透明導電膜上直接或經高熔點金屬膜形成有所述Al合金膜；或者，依次在所述透明導電膜上形成有所述Al合金膜，并且，在所述Al合金膜上的一部分形成有高熔點金屬膜的透明導電膜-Al的層疊試料，在1%的氯化鈉水溶液中在25°C浸潰2小時后，用1000倍的光學顯微鏡觀察所述Al合金膜的表面時，所述Al合金膜表面的腐蝕面積相對于所述Al合金膜表面總面積被抑制在10%以下。
8.根據權利要求4所述的配線結構，其中，對于從基板側依次形成有所述Al合金膜和所述透明導電膜，并在所述Al合金膜上直接形成有透明導電膜的Al-透明導電膜的層疊試料，在60°C相對濕度為90%的濕潤環(huán)境中暴露500小時后經透明導電膜中的針孔形成的針孔腐蝕密度在1000倍光學顯微鏡觀察視野內為40個/mm2以下。
9.根據權利要求4所述的配線結構，其中，所述透明導電膜為ITO或IZO。
10.根據權利要求4所述的配線結構，其中，所述透明導電膜的膜厚為20 120nm。
11.一種薄膜晶體管，其具備權利要求4所述的配線結構。
12.一種反射膜，其具備權利要求4所述的配線結構。
13.一種有機EL用反射陽極電極，其具備權利要求4所述的配線結構。
14.一種觸摸屏傳感器，其具備權利要求1或2所述的Al合金膜。
15.一種顯示裝置，其具備權利要求11所述的薄膜晶體管。
16.一種顯示裝置，其具備權利要求12所述的反射膜。
17.—種顯示裝置，其具備權利要求13所述的有機EL用反射陽極電極。
18.—種顯示裝置，其具備權利要求14所述的觸摸屏傳感器。
19.一種濺射靶，其特征在于，是用于顯示裝置用的配線膜或反射膜、或者觸摸屏傳感器用的配線膜的制造的濺射靶，其中，含有Ta和/或T1:0. 01 O. 5原子％和稀土類元素O. 05 2. O原子％，余量為Al和不可避免的雜質。
20.根據權利要求19所述的濺射靶，其中，所述稀土類元素是從由NcULa和Gd構成的群中選出的至少一種元素。
全文摘要
本發(fā)明提供一種技術，在薄膜晶體管基板、反射膜、反射陽極電極、觸摸屏傳感器等的制造工序中，能夠有效防止氯化鈉溶液的浸漬下的Al合金表面的腐蝕和針孔腐蝕(黑點)等的腐蝕，耐腐蝕性優(yōu)異，而且能夠防止小丘的生成且耐熱性也優(yōu)異的Al合金膜。本發(fā)明的Al合金膜，是用于配線膜或反射膜的Al合金膜，其中，含有Ta和/或Ti0.01～0.5原子％、稀土類元素0.05～2.0原子％。
文檔編號H01L23/52GK103069042SQ20118004110
公開日2013年4月24日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權日2010年9月30日
發(fā)明者奧野博行, 釘宮敏洋 申請人:株式會社神戶制鋼所