JP2009200162A - 表示装置およびこれに用いるCu合金膜 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表示装置における薄膜トランジスタの、ソース電極および/またはドレイン電極並びに信号線、および/または、ゲート電極および走査線に用いられるCu合金膜であって、該Cu合金膜は、Geを0.1〜0.5原子%含有することを特徴とする。
【選択図】なし
Description
・ソース電極および/またはドレイン電極並びに信号線、および/または、
・ゲート電極および走査線
に用いられるCu合金膜、および該Cu合金膜が、上記ソース電極および/またはドレイン電極並びに信号線、および/または、ゲート電極および走査線に用いられた、上記液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等の表示装置、並びに上記Cu合金膜の形成に用いられるスパッタリングターゲットに関する。尚、以下では、表示装置のうち、液晶ディスプレイを例に説明するが、これに限定する意図ではない。
・ソース電極および/またはドレイン電極並びに信号線、および/または、
・ゲート電極および走査線
に用いられるCu合金膜であって、Geを0.1〜0.5原子%含有するところに特徴を有する。
・ソース電極および/またはドレイン電極並びに信号線、および/または、
・ゲート電極および走査線
に用いられている点に特徴を有する表示装置も含むものである。
・ソース電極および/またはドレイン電極並びに信号線、および/または、
・ゲート電極および走査線
に用いる場合、より低い電気抵抗率が求められる場合がある。低電気抵抗率以外の特性を付与すべくGe含有量を高めると、上述の通り電気抵抗率は増加するが、Geを含有させつつ電気抵抗率をより低下させるため、第3元素として、Ni,Zn,FeおよびCoよりなる群から選択される1種または2種以上を含有させることが有効である。
表示装置における薄膜トランジスタの
・ソース電極および/またはドレイン電極並びに信号線、および/または、
・ゲート電極および走査線
に用いられるものであり、該箇所に適用することでCu−Ge含有合金膜の特性が十分に発揮される。
Cu合金膜とSiN膜との密着性を評価するため、以下の様なテープによる剥離試験を行った。
まず、ガラス基板(コーニング社製 Eagle2000、直径50mm×厚さ0.7mm)上にCVDによりSiN膜を200nm形成し、さらにSiN膜上に、DCマグネトロンスパッタリング法(成膜条件は下記の通り)により、室温にて、純Cu膜、純Mo膜、または表1に示す成分・組成のCu合金膜を300nm形成して試料とした。尚、純Cu膜、純Mo膜の形成には、それぞれ純Cu、純Moをスパッタリングターゲットに用い、種々の成分のCu合金膜の形成には、純Cuスパッタリングターゲット上にCu以外の元素を含むチップを設置したターゲットを用いた。
・背圧:1.0×10−6Torr以下
・Arガス圧:2.0×10−3Torr
・Arガス流量:30sccm
・スパッタパワー:3.2W/cm2
・極間距離:50mm
・基板温度:室温
尚、形成されたCu合金膜の組成は、ICP発光分光分析装置(島津製作所製のICP発光分光分析装置「ICP−8000型」)を用い、定量分析して確認した。
このようにして作製した試料の成膜表面(純Cu膜、純Mo膜、または上記Cu合金膜の表面)に、カッター・ナイフを用いて1mm間隔で碁盤目状の切り込みを入れた。次いでスコッチ(登録商標)メンディング・テープを試料の上にしっかりと貼り付け、上記テープの引き剥がし角度が60°になるように保持しつつ、上記テープを一挙に引き剥がして、上記テープによって剥離しなかった碁盤目の区画数をカウントし、全区画との比率(膜残存率)を求めた。その結果を、表1の「as−deposited」の欄に示す。また、上記各試料に、真空雰囲気中で150℃×30min.の熱処理を施したものについても、上記膜残存率の測定を行った。その結果を表1に併記する。
Cu合金膜中のGe含有量と熱処理条件が、SiN膜との密着性(上記膜残存率)に及ぼす影響を調べた。
ガラス基板(コーニング社製 Eagle2000)上に、上記実施例1と同様に、CVDによりSiN膜を200nm形成し、さらにSiN膜上にDCマグネトロン・スパッタ法で、純Cu膜またはGe含有量の異なるCu合金膜を300nm形成して試料とした。尚、純Cu膜の形成には、純Cuをスパッタリングターゲットに用い、上記Ge含有量の異なるCu合金膜の形成には、真空溶解法で作製した種々の組成のCu−Ge2元系合金ターゲットをスパッタリングターゲットとして用いた。
(a)上記の様にして作製した試料(as−deposited状態の試料)、
(b)真空雰囲気中で150℃×30min.の熱処理を施した試料、
(c)真空雰囲気中で350℃×30min.の熱処理を施した試料、
を用意して、実施例1と同様の方法でSiN膜との密着性(上記膜残存率)の評価を行った。
純Cu膜、Ge含有量の異なる種々のCu合金膜を用いて、下記に示す通り電気抵抗率を測定し、その評価を行った。
ガラス基板(コーニング社製 Eagle2000)上に、上記実施例1と同様に、DCマグネトロン・スパッタ法で、純Cu膜またはGe含有量の異なるCu合金膜を300nm形成した。上記Ge含有量の異なるCu合金膜の形成には、真空溶解法で作製した種々の組成のCu−Ge2元系合金ターゲットをスパッタリングターゲットに用いた。
上記形成した純Cu膜または種々のGe含有量のCu合金膜に対して、フォトリソグラフィーおよびウェットエッチングを施し、幅100μm、長さ10mmのストライプ状パターン(電気抵抗率測定用パターン)に加工してから、該パターンの電気抵抗率を、プローバーを使用した直流4探針法で室温にて測定した。
1a ガラス基板
2 対向基板(対向電極)
3 液晶層
4 薄膜トランジスタ(TFT)
5 画素電極(透明電極膜)
6 配線部
7 共通電極
8 カラーフィルタ
9 遮光膜
10a、10b 偏光板
11 配向膜
12 TABテープ
13 ドライバ回路
14 制御回路
15 スペーサー
16 シール材
17 保護膜
18 拡散板
19 プリズムシート
20 導光板
21 反射板
22 バックライト
23 保持フレーム
24 プリント基板
25 走査線(ゲート配線)
26 ゲート電極
27 ゲート絶縁膜
28 ソース電極
29 ドレイン電極
30 パッシベーション膜(保護膜、SiN)
31 フォトレジスト層
32 コンタクトホール
34 信号線(ソース−ドレイン配線)
100 液晶ディスプレイ
Claims (5)
- 表示装置における薄膜トランジスタの
ソース電極および/またはドレイン電極並びに信号線、および/または、
ゲート電極および走査線
に用いられるCu合金膜であって、該Cu合金膜は、Geを0.1〜0.5原子%含有することを特徴とする表示装置用Cu合金膜。 - 請求項1に記載の表示装置用Cu合金膜が、薄膜トランジスタの
ソース電極および/またはドレイン電極並びに信号線、および/または、
ゲート電極および走査線
に用いられていることを特徴とする表示装置。 - 前記薄膜トランジスタがボトムゲート型構造を有するものであって、前記ソース電極および/またはドレイン電極の一部が絶縁膜上に形成されている請求項2に記載の表示装置。
- 前記絶縁膜が、窒化シリコンからなる請求項3に記載の表示装置。
- 前記Cu合金膜の形成に用いるスパッタリングターゲットであって、Geを0.1〜0.5原子%含むCu合金からなることを特徴とするCu合金スパッタリングターゲット。
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