TWI432589B - Aluminum alloy film for display device - Google Patents

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Description

顯示裝置用鋁合金膜
本發明係有關一種可使用於液晶顯示器等之顯示裝置，可用來作為電極及配線材料之顯示裝置用Al合金膜；具備上述Al合金膜之顯示裝置及用以形成上述Al合金膜之濺鍍靶。
顯示裝置用Al合金膜主要係可用來作為電極及配線材料，電極及配線材料係可舉例如液晶顯示器(LDC)中之薄膜電晶體用的閘極、源極及汲極電極及配線材料、在有機EL(OELD)中之薄膜電晶體用的閘極、源極及汲極電極及配線材料、場效放射顯示器(FED)中之陰極及閘極電極及配線材料、螢光真空管(VFD)中之陽極電極及配線材料、電漿顯示器(PDP)中之位址電極及配線材料、無機EL中之背面電極等。
在以下中，係代表性採取液晶顯示器作為液晶顯示裝置，進行說明，但不限定於此之意旨。
液晶顯示器最近係超過100英吋之大型者被商品化，低消費電力技術亦進展，廣汎用來作為主要的顯示裝置。於液晶顯示器中係有動作原理相異者，但其中，於像素之開關使用薄膜電晶體(Thin Film Transistor，以下，稱為TFT)之主動矩陣型液晶顯示器係具有高精度畫質，亦可對應於高速動畫，故成為主力。其中，進一步以低消費電力尋求像素的高速開關之液晶顯示器中係可使用將多結晶矽或連續粒界結晶矽用於半導體層之TFT。
例如，主動矩陣型之液晶顯示器係具備：開關元件之TFT、由導電性氧化膜所構成之像素電極、及具有含掃描線或訊號線之配線的TFT基板，掃描線或訊號線係電性連接於像素電極。構成掃描線或訊號線之配線材料係可使用Al基合金薄膜。
一邊參照圖5，一邊說明使用氫化非晶矽作為半導體層之TFT基板的中核部之構成。
如圖5所示般，於玻璃基板1a上係形成掃描線25，掃描線25之一部分係發揮控制TFT的開關之閘極電極26功能。閘極電極26係以閘極絕緣膜(氮化矽膜等)27電性絕緣。介由閘極絕緣膜27而形成通道層之半導體矽層30，進一步，形成保護膜(氮化矽膜等)31。半導體矽層30係介由低阻抗矽層32，接合於源極電極28及汲極電極29，具有電導通性。
汲極電極29係具有與ITO(Indium Tin Oxide)等之透明電極5直接接觸之構造(Direct Contact(DC))。可使用於直接接觸用之電極配線材料，可舉例如專利文獻1~5記載之Al合金。Al係因電阻率小，微細加工性優異。此等之Al合金係未介入由Mo、Cr、Ti、W等之高融點金屬所構成的阻隔金屬層，而直接與構成透明電極之氧化物透明導電膜接觸，或，與矽半導體層直接接觸。
此等之配線膜或電極25~32係以氮化矽等之絕緣性保護膜33被覆，通過透明電極5而電氣供給至汲極電極29。
為使圖5所示之TFT的動作特性安定而確保，必須特別提高半導體矽30之載體(電子或電洞)的移動度。因此，在液晶顯示器等之製造製程中係含有TFT之熱處理步驟，藉此，非晶質構造的半導體矽30的一部分或全體被微結晶化、多結晶化之結果，載體之移動度變高，TFT之應答速度提昇。
在TFT製造過程中，例如絕緣性保護膜33的蒸鍍等係以約250~350℃的比較低的溫度實施。又，為提昇構成液晶顯示器之TFT基板(TFT呈陣列配置之液晶顯示器驅動部)的安定性，有時進行約450℃以上之高溫熱處理。實際之TFT、TFT基板、液晶顯示器之製造係有時進行複數次如此之低溫或高溫的熱處理。
但，製造過程時之熱處理溫度例如高於約450℃以上，或進一步，如此之高溫加熱處理經長時間，產生圖5所示之薄膜層的剝離、或在接觸之薄膜間的原子之相互擴散，薄膜層本身劣化，至此，係只在高達300℃以下之熱處理。即使儘可能地降低加熱處理溫度，亦可發揮TFT功能之配線材料或顯示裝置的構造之研究開發集中進行為實情。此係從技術性觀點，認為理想上係在室溫下處理TFT製造過程的全部。
例如在前述之專利文獻1~5中係就降低Al合金配線膜與透明導電膜之接觸阻抗的目的，進行約200~350℃左右的熱處理，對於作為TFT構造全體之耐熱性(尤其，在高溫加熱時之耐熱性)未被考量。其中，在專利文獻1之實施例中係以300~350℃之溫度進行氮化矽絕緣膜的成膜，或以250℃進行閘極配線膜的成膜時之結果係已被顯示，但，在此以上之高溫下加熱處理時之結果未被顯示。專利文獻2係目的在於提供可用於特別低溫之加熱處理之TFT配線用Al合金材料者，在實施例中係顯示200℃之低溫熱處理很有效。同樣地，專利文獻3中係顯示230℃及300℃之耐熱性評估結果，俾進行此以上之高溫加熱處理時之耐熱性完全未評估。專利文獻4亦同樣。
另外，在前述專利文獻5中係已揭示出使Al合金薄膜中的固熔元素的一部分或全部藉100~600℃的熱處理而析出作為金屬化合物，得到電阻值10μΩcm以下之AL合金膜，但在實施例中即使最高，亦不過顯示以500℃的溫度加熱時之結果，而被曝露於500℃以上之高溫下時的耐熱性未進行評估。當然，對於曝露於如此高溫下複數次時之耐熱性係完全未考量。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本國特開2007-157917號公報
專利文獻2：日本國特開2007-81385號公報
專利文獻3：日本國特開2006-210477號公報
專利文獻4：日本國特開2007-317934號公報
專利文獻5：日本國特開平7-90552號公報
最近係期望即使高溫加熱處理亦可提供耐熱性優異之Al合金膜。此係儘可能地提高非常左右TFT性能之半導體矽層的載體移動度，結果進行液晶顯示器之省能源與高性能化(高速動畫對應等)之需求強烈。因此，必須使半導體矽層之構成材料的氫化非晶矽結晶化。矽係電子移動度高於電洞之移動度約3倍左右，但電子移動度為連續粒界結晶矽約300cm2 /V‧s、多結晶矽中約100 cm2 /V‧s、氫化非晶矽約為1cm2 /V‧s以下。若蒸鍍氫化非晶矽後進行熱處理，氫化非晶矽進行微結晶化而載體移動度提昇。對於此熱處理，加熱溫度高，加熱時間長，氫化非晶矽之微結晶化進展，載體之移動度提高，反之，若提高熱處理溫度，藉熱應力造成Al合金配線薄膜產生突起狀之形狀異常(突點)等之問題，故以往，使用Al合金膜時之熱處理溫度的上限頂多為350℃左右。因此，以較此高溫進行熱處理時，一般可使用Mo等之高融點金屬薄膜，但配線阻抗高，無法對應於液晶顯示器之大型化的問題。
上述之高溫耐熱性外，於顯示裝置用Al合金膜係要求各種的特性。首先，若Al合金膜所含有的合金元素的添加量變多，配線本身之電阻增加，故適用450~600℃左右的高熱處理溫度時，亦尋求可充分降低電阻。
又，亦有時與透明像素電極直接接觸時亦尋求顯示低的接觸阻抗(接觸阻抗)。
進而，亦尋求優異之耐蝕性的兼備。尤其，在TFT基板的製造步驟中係通過複數之濕式製程，但若添加較Al貴的金屬，顯現流電(Galvanic)腐蝕之問題，耐蝕性劣化。例如，在光微影蝕刻步驟中係使用含有TMAH(氫氧化四甲基銨)之鹼性顯像液，但直接接觸構造時，因省略阻隔金屬層，故剝出Al合金膜，易受到顯像液造成之損傷。因此，尋求耐鹼顯像液性等之耐鹼腐蝕性優異。
又，在剝離於光微影蝕刻步驟所形成之光阻(感光性樹脂)的洗淨步驟中係使用含有胺類之有機剝離液而連續地水洗。但，若胺與水混合，成為鹼性溶液，故產生以短時間腐蝕Al之另外的問題。Al合金係在通過剝離洗淨步驟之前，藉由經過CVD步驟而受到熱履歷。在此熱履歷之過程中於Al基質中合金成分形成析出物。如此地，於此析出物與Al之間係有很大的電位差，故在剝離液之胺與水接觸之瞬間受前述流電腐蝕而進行鹼腐蝕，電化學上弱的Al進行離子化而溶出，形成點狀的孔蝕(黑點)的問題仍存在。因此，較佳係尋求用於感光性樹脂之剝離的耐剝離液性優異。
本發明係有鑑於上述事情而成者，其目的在於提供一種即使曝露於450~600℃左右的高溫下亦不產生突點(hillock)而高溫耐熱性優異，且膜本身之電阻(配線阻抗)亦抑制低，耐鹼顯像液性等之耐鹼腐蝕性亦優異的顯示裝置用Al合金膜。本發明之另一目的係宜感光性樹脂之剝離液(耐剝離液性)亦優，省略阻隔金屬層而與透明像素電極(透明導電膜)直接連接時具有低的接觸阻抗，可與透明導電膜直接接觸(Direct Contact)的顯示裝置用Al合金膜。
本發明係含有以下之態樣。
[1]一種顯示裝置用Al合金膜，係使用於顯示裝置，前述Al合金膜係含有選自由Ta、Nb、Re、Zr、W、Mo、V、Hf、Ti、Cr及Pt所構成之X群的至少一種元素、與稀土族元素之至少一種；對前述Al合金膜進行450~600℃之加熱處理時，滿足下述(1)之要件；
(1)對於含有Al、自前述X群所選出的至少一種之元素、與前述稀土族元素之至少一種的第1析出物，以相當圓直徑20nm以上之析出物為500,000個/mm2 以上之密度存在。
[2]如[1]項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述Al合金膜係進一步含有Cu及Ge之中至少一個，對前述Al合金膜進行450~600℃之加熱處理時，進一步滿足下述(2)之要件；
(2)對於含有Al、Cu及Ge之中至少一個、與前述稀土族元素之至少一種的第2析出物，以相當圓直徑200nm以上之析出物為10,000個/mm2 以上之密度存在。
[3]如[2]項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述Al合金膜係進一步含有Ni及Co之中至少一個，對前述Al合金膜中進行450~600℃之加熱處理時，進一步滿足下述(3)之要件；
(3)對於含有Al、Ni及Co之中至少一個、Cu及Ge之中至少一個、與前述稀土族元素之至少一種的第3析出物，以相當圓直徑200nm以上之析出物為2,000個/mm2 以上之密度存在。
[4]如[1]項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述第1析出物之相當圓直徑為1μm以下。
[5]如[2]或[3]項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述第2析出物之相當圓直徑為1μm以下。
[6]如[2]或[3]項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述第3析出物之相當圓直徑為3μm以下。
[7]如[1]~[6]項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述X群的元素之含量為0.1~5原子%。
[8]如[1]~[7]項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述稀土族元素之含量為0.1~4原子%。
[9]如[2]~[8]項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述Cu及Ge之中至少一個的含量為0.1~2原子%。
[10]如[3]~[9]項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述Ni及Co之中至少一個的含量為0.1~3原子%。
[11]如[1]~[10]項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述加熱處理為500~600℃。
[12]如[1]~[11]項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述加熱處理為至少實施2次者。
[13]如[2]~[12]項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述Al合金膜係直接與透明導電膜連接者。
[14]如[1]~[13]之顯示裝置用Al合金膜，其中前述Al合金膜係介由含有選自由Mo、Ti、W及Cr所構成之群的至少一種元素之膜而與透明導電膜連接者。
[15]一種濺鍍靶，其係含有選自由Ta、Nb、Re、Zr、W、Mo、V、Hf、Ti、Cr及Pt所構成之X群的至少一種元素0.1~5原子%、及稀土族元素之至少一種0.1~4原子%；其餘部分：為Al及不可避免的雜質。
[16]如[15]項之濺鍍靶，其中進一步含有Cu及Ge之中至少一個0.1~2原子%。
[17]如[15]或[16]項之濺鍍靶，其中進一步含有Ni及Co之中至少一個0.1~3原子%。
[18]一種顯示裝置，其係具備[1]~[14]項中任一項之顯示裝置用Al合金膜。
[19]一種液晶顯示器，其係具備[1]~[14]項中任一項之顯示裝置用Al合金膜。
[20]一種有機EL顯示器，其係具備[1]~[14]項中任一項之顯示裝置用Al合金膜。
[21]一種場效放射顯示器，其係具備[1]~[14]項中任一項之顯示裝置用Al合金膜。
[22]一種螢光真空管，其係具備[1]～[14]項中任一項之顯示裝置用Al合金膜。
[23]一種電漿顯示器，其係具備[1]~[14]項中任一項之顯示裝置用Al合金膜。
[24]一種無機EL顯示器，其係具備[1]~[14]項中任一項之顯示裝置用Al合金膜。
本發明之第1之Al合金膜(Al-X族元素-稀土族元素合金)係由特定之合金元素與第1析出物所構成，故即使曝露於450~600℃左右的高溫下時之耐熱性優異，且耐鹼腐蝕性亦良好且高溫處理後之膜本身的電阻(配線阻抗)亦抑制低。較佳係本發明之第2之Al合金膜(Al-X族元素-稀土族元素-Cu/Ge合金)係由特定之合金元素與第1析出物、第2析出物所構成，故顯示更高的耐熱性。更佳係本發明之第3之Al合金膜(Al-X族元素-稀土族元素-Ni/Co-Cu/Ge合金)係由特定之合金元素與第1析出物、第2析出物與第3析出物所構成，故不僅上述特性，亦可達成在上述高溫下之高耐剝離液性及透明導電膜之低接觸阻抗，故可與透明導電膜之直接接觸。
若依本發明，尤其在製造使多晶矽或連續粒界結晶矽用於半導體層之薄膜電晶體基板之過程中，即使曝露於450~600℃左右的高溫加熱處理，進一步係上述高溫加熱處理至少進行2次之嚴苛高溫環境下時，為提高半導體矽層之載體移動度，故可提供TFT之應答速度提高，且對應於省能源或高速動畫等之高性能顯示裝置。
用以實施發明之形態
本發明人等累積研究係提供一種顯示裝置用Al合金膜(有時稱為第1之Al合金膜)，其係即使曝露於約450~600℃的高溫下複數次亦不產生突點(hillock)而高溫耐熱性優異，且膜本身之電阻(配線阻抗)亦抑制低，鹼顯像液等之耐鹼腐蝕性亦高者；進一步較佳係提供一種更高的高溫耐熱性優異之顯示裝置用Al合金膜(有時稱為第2之Al合金膜)；又，更佳係可提供一種顯示裝置用Al合金膜(有時稱為第3之Al合金膜)，其係在高溫下之耐剝離液性亦優異，即使與透明導電膜直接接觸，亦可抑制接觸阻抗至很低，故可與透明導電膜之直接接觸(Direct Contact)者。
其結果，可知第1之Al合金膜，係含有選自由Ta、Nb、Re、Zr、W、Mo、V、Hf、Ti、Cr及Pt所構成之群(X群)的至少一種元素、與稀土族元素(REM)之至少一種的Al合金膜(Al-X群元素-REM合金膜)，進行450~600℃之加熱處理時，滿足下述(1)之要件；可解決上述課題(高溫處理時之高耐熱性及低電阻，進一步係高的耐鹼顯像液性)。
(1)對於含有Al、自上述X群所選出的至少一種之元素、與稀土族元素之至少一種的第1析出物，以相當圓直徑20nm以上之析出物為500,000個/mm2 以上之密度存在。
進一步，可知含有Cu及/或Ge之Al合金膜(Al-X群元素-REM-Cu/Ge合金膜)，進行450~600℃之加熱處理時，滿足上述(1)之要件，且，滿足下述(2)之要件的第2之Al合金膜係顯示更高的耐熱性。
(2)對於含有Al、Cu及/或Ge、與稀土族元素之至少一種的第2析出物，以相當圓直徑200nm以上之析出物為10,000個/mm2 以上之密度存在。
進一步，含有Ni及/或Co之Al合金膜(Al-X群元素-REM-Ni/Co-Cu/Ge合金膜)，進行450~600℃之加熱處理時，滿足上述(1)、(2)之要件，且，滿足下述(3)之要件的第3之Al合金膜係不僅可解決以第1之Al合金膜之上述課題，亦可同時解決較佳之課題(高溫處理時高的耐剝離液性、及與透明導電膜之接觸阻抗)。
(3)對於含有Al、Ni及/或Co、Cu及/或Ge、與稀土族元素之至少一種的第3析出物，以相當圓直徑200nm以上之析出物為2,000個/mm2 以上之密度存在。
上述第1之Al合金膜係於Al合金中含有高融點金屬的X群元素(高溫耐熱性提高元素)、與稀土族元素(耐鹼腐蝕性提高元素)，具有特定之第1析出物，故高溫下之耐熱性(高溫耐熱性)及耐鹼腐蝕性亦高，且膜本身的電阻(配線阻抗)優異，故可適宜使用來作為掃描線或訊號線等之配線：閘極電極、源極電極、汲極電極等之電極材料。尤其，可適宜使用來作為易受到高溫熱履歷影響的薄膜電晶體基板之閘極電極及相關的配線膜材料。
上述第2之Al合金膜係於Al合金中除了上述X群元素與稀土族元素外，進而尚含有Cu及/或Ge(耐剝離液性提昇元素)，具有特定之第2析出物，故高溫下之耐熱性(高溫耐熱性)非常高，可適宜使用於掃描線或訊號線等之配線：閘極電極、源極電極、汲極電極等之電極材料。尤其，可適宜使用來作為易受到高溫熱履歷影響的薄膜電晶體基板之閘極電極及相關的配線膜材料。
上述第3之Al合金膜係於Al合金中含有上述X群元素與稀土族元素外，進而尚含有Ni及/或Co(與透明導電膜之接觸阻抗降低化元素)、及Cu及/或Ge(耐剝離液性提高元素)，具有特定之第3析出物，故可適宜使用來作為不介入阻隔金屬層而可與透明導電膜直接接觸之Direct Contact用的電極、配線材料。
在本說明書中，所謂高溫耐熱性係至少曝露於約450~600℃的高溫下時不產生突點，較佳係意指在上述高溫下至少重複曝露2次以上時不產生突點。
在本發明中除高溫耐熱性外，可得到對於在顯示裝置的製造過程所使用的藥液(鹼顯像液、剝離液)的高耐性(耐蝕性)、與透明導電膜之低接觸阻抗、Al合金膜本身低的電阻之特性，但不僅未達450℃之低溫域，即使在上述高溫域亦可有效地發揮點上有特徵。又，在TFT製造過程中曝露於鹼環境下係因受到熱履歷之前的階段，在後述之實施例中，對於加熱前之Al合金膜研究耐鹼顯像液性，但若依本發明，藉實驗亦可確認出即使在高溫加熱處理後之Al合金膜，亦可得到良好的耐鹼顯像液性。又，對於鹼顯像液之耐性(耐鹼顯像液性)係廣義上有時稱為耐鹼腐蝕性。
以下，詳細說明有關本發明所使用之Al合金膜。
(第1之Al合金膜)
上述第1之Al合金膜係含有選自由Ta、Nb、Re、Zr、W、Mo、V、Hf、Ti、Cr及Pt所構成之群(X群)的至少一種元素、與稀土族元素(REM)之至少一種的Al-X群元素-REM合金膜。
此處，上述X群的元素(X群元素)係由融點約1600℃以上之高融點金屬所構成，有助於單獨在高溫下之耐熱性提昇的元素。此等之元素可單獨添加，亦可倂用2種以上。上述X群元素之中較佳係Ta、Ti，更佳係Ta。
上述X群元素的含量(單獨含有時為單獨之量，倂用2種以上時為合計量)宜為0.1~5原子%。X群元素之含量未達0.1原子%，恐上述作用未有效地發揮。另外，若X群元素之含量超過5原子%，恐Al合金膜之電阻太高外，尚且恐產生配線加工時易產生殘渣等之問題。X群元素更佳的含量為0.1原子%以上3.0原子%以下，更佳之含量為0.3原子%以上2.0原子%以下。
又，上述稀土族元素(REM)係藉由與上述X群元素複合添加而助於高溫耐熱性提昇之元素。進一步，亦具有無單獨在鹼環境下之耐蝕性作用的上述X群元素作用。
此處，所謂稀土族元素意指於鑭系元素(在周期表中，原子編號57的La至原子編號71的Lu之合計15元素)加入Sc(鈧)與Y(釔)之元素群。在本發明中係可單獨使用上述稀土族元素，亦可倂用2種以上。稀土族元素之中較佳者為Nd、La、Gd，更佳係Nd、La。
為使稀土族元素的上述作用有效地發揮，係宜稀土族元素的含量(單獨含有時為單獨之量，倂用2種以上時為合計量)為0.1~4原子%。稀土族元素之含量未達0.1原子%，恐耐鹼腐蝕性未能有效地發揮，另外，若超過4原子%，恐Al合金膜本身之電阻太高，有可能產生配線加工時易產生殘渣等之問題。稀土族元素更佳的含量為0.3原子%以上3.0原子%以下，更佳之含量為0.5原子%以上2.5原子%以下。
上述第1之Al合金膜，可舉例如含有上述元素，其餘部分：Al及不可避免的雜質之Al合金膜。
此處，上述不可避免的雜質可例示Fe、Si、B等。不可避免的雜質之合計量無特別限定，但亦可含有約0.5原子%以下，各不可避免的雜質元素，B為0.012原子%以下，Fe、Si亦可分別含有0.12原子%以下。
進而，上述第1之Al合金膜係藉450~600℃之高溫加熱處理，含有上述(1)規定之特定大小與特定密度之第1析出物(含有Al-X群元素-REM之析出物)者，藉此，高溫耐熱性提高，即使在高溫製程下亦可防止突點的發生。第1析出物係只要至少含有X群元素及REM即可，只要不阻礙該析出物之作用，亦可含有其他之元素。
上述第1析出物的相當圓直徑(大小)為20nm以上。若依本發明人等之研究結果，可知未達20nm之析出物係即使析出物之組成為含有Al-X群元素-REM析出物，亦未發揮所希望的效果。又，為有效地發揮高溫耐熱性提昇作用，只要上述相當圓直徑的下限為20nm即可，其上限係與上述作用的關係無特別限定，但若析出物的大小為變大而變成巨大析出物，有可能以光學顯微鏡之檢查辨認，恐招致外觀不良，其上限宜為1μm。第1析出物之較佳的相當圓直徑為20nm以上800nm以下。
進一步在本發明中，必須上述相當圓直徑20nm以上之析出物以500000個/mm2 以上之密度存在。若依本發明人等的研究結果，可知即使第1析出物的大小為20nm以上，未達500,000個/mm2 時，未發揮所希望的效果。為有效地發揮高溫耐熱性提昇作用，上述析出物的密度係宜高，宜為2,000,000個/mm2 以上。
(第2之Al合金膜)
上述第2之Al合金膜係除上述的X群元素及稀土族元素(REM)外，進一步，含有Cu及/或Ge之Al-X群元素-REM-Cu/Ge合金膜。
此處，Cu及/或Ge係有助於高溫耐熱性提昇，具有防止在高溫製程下之突點的發生作用。第2之Al合金膜係至少含有上述X群元素及REM、Cu及/或Ge即可，只要不阻礙此等添加元素的作用，亦可含有其他之元素。Cu及/或Ge可單獨添加，亦可添加兩者。
為有效地發揮如此之作用，宜Cu及/或Ge之含量(單獨時為單獨的含量，含有兩者時為合計量)為0.1~2原子%。Cu及/或Ge之含量未達0.1原子%時，恐無法得到所希望的效果，恐無法確保助於耐熱性更提昇之第2析出物的密度。另外，若Cu及/或Ge之含量超過2原子%，恐電阻率上昇。上述元素更佳的含量係0.1原子%以上1.0原子%以下，更佳為0.1原子%以上0.6原子%以下。
進而。上述第2之Al合金膜係藉450~600℃之高溫加熱處理，含有上述(2)規定之特定大小與特定密度之第2析出物(含有Al-REM-Cu/Ge之析出物)者，藉此，可實現在高溫下之高耐剝離液性及與透明導電膜之低接觸阻抗。第2析出物係只要至少含有稀土族元素與Cu及/或Ge即可，只要不阻礙該析出物之作用，亦可含有其他之元素。
上述第2析出物的相當圓直徑(大小)為200nm以上。若依本發明人等之研究結果，可知未達200nm之析出物係即使析出物之組成為滿足上述組成者，亦不能發揮所希望的效果。又，為有效地發揮上述作用，只要上述相當圓直徑的下限為200nm即可，其上限係與上述作用的關係無特別限定，但若析出物的大小為變大而變成巨大析出物，有可能以光學顯微鏡之檢查辨認，恐招致外觀不良，其上限宜為1μm。第2析出物之較佳的相當圓直徑為200nm以上800nm以下。
進一步在本發明中，必須上述相當圓直徑200nm以上之析出物以10,000個/mm2 以上之密度存在。若依本發明人等的研究結果，可知即使第2析出物的大小為200nm以上，未達10,000個/mm2 時，不能發揮所希望的效果。為有效地發揮耐剝離液性提昇及透明導電膜之接觸阻抗降低化的兩作用，上述析出物的密度係宜高，宜為25,000個/mm2 以上。
上述第2之Al合金膜，可舉例如含有上述元素，其餘部分：Al及不可避免的雜質之Al合金膜。
此處，上述不可避免的雜質可例示Fe、Si、B等。不可避免的雜質之合計量無特別限定，但亦可具有約0.5原子%以下，各不可避免的雜質元素，B為0.012原子%以下，Fe、Si亦可分別含有0.12原子%以下。
(第3之Al合金膜)
上述第3之Al合金膜係除上述的X群元素及稀土族元素(REM)以及上述之Cu及/或Ge外，進一步，含有Ni及/或Co之Al-X群元素-REM-Ni/Co-Cu/Ge合金膜。
此處，Ni及Co係可形成與透明導電膜之直接連接(Direct Contact)之元素。此係介由藉TFT之製造過程中的熱履歷所形成的導電性高之含Ni及/或Co的Al系析出物，而可與透明導電膜之電氣導通。此等係可單獨添加，亦可添加兩者。
為有效地發揮如此之作用，宜Ni及/或Co之含量(單獨時為單獨的含量，含有兩者時為合計量)為0.1~3原子%。Ni及/或Co之含量未達0.1原子%時，無法得到所希望的效果，恐無法確保助於與透明導電膜之接觸阻抗降低的第3析出物之密度。亦即第3析出物之大小很小，密度亦減少，故很難與透明導電膜之低的接觸阻抗安定而維持。另外，若Ni及/或Co之含量超過3原子%，恐在鹼環境下之耐蝕性降低。Ni及/或Co更佳的含量係0.1原子%以上1.0原子%以下，更佳係0.1原子%以上0.6原子%以下。
又Cu及/或Ge係藉由與上述之Ni及/或Co倂用，可形成與透明導電膜之直接連接(Direct Contact)之元素，藉此。可確保所希望的第3析出物。
進而，上述第3之Al合金膜係藉450~600℃之高溫加熱處理，含有上述(3)規定之特定大小與特定密度之第3析出物(含有Al-REM-Ni/Co-Cu/Ge之析出物)者，藉此，可實現在高溫下之高耐剝離液性及與透明導電膜之低接觸阻抗。第3析出物係只要至少含有稀土族元素、Ni及/或Co與Cu及/或Ge即可，只要不阻礙該析出物之作用，亦可含有其他之元素。
上述第3析出物的相當圓直徑(大小)為200nm以上。若依本發明人等之研究結果，可知未達200nm之析出物係即使析出物之組成為滿足上述組成者，亦不能發揮所希望的效果。又，為有效地發揮上述作用，只要上述相當圓直徑的下限為200nm即可，其上限係與上述作用的關係無特別限定，但若析出物的大小變大而變成巨大析出物，有可能以光學顯微鏡之檢查辨認，恐招致外觀不良，故其上限宜為3μm。第3析出物之較佳的相當圓直徑為200nm以上2μm以下。
進一步在本發明中，宜上述相當圓直徑200nm以上之析出物以2,000個/mm2 以上之密度存在。若依本發明人等的研究結果，可知即使第3析出物的大小為200nm以上，未達2000個/mm2 時，不能發揮所希望的效果。為有效地發揮耐剝離液性提昇及與透明導電膜之接觸阻抗降低化的兩作用，上述析出物的密度係宜高，宜為5,000個/mm2 以上。
上述第3之Al合金膜，可舉例如含有上述元素，其餘部分：Al及不可避免的雜質之Al合金膜。
此處，上述不可避免的雜質可例示Fe、Si、B等。不可避免的雜質之合計量無特別限定，但亦可具有約0.5原子%以下，各不可避免的雜質元素，B為0.012原子%以下，Fe、Si亦可分別含有0.12原子%以下。
以上，說明有關本發明之Al合金膜。
在本發明中，用以形成上述第1~第3析出物的熱處理係450~600℃，宜為500~600℃。此熱處理係宜在真空或氮及/或惰性氣體環境中進行，處理時間宜為1分以上60分以下。若依本發明，可知即使進行上述之熱處理(高溫熱處理)2次以上，亦不產生突點等。
對應於如此之高溫加熱處理的TFT製造過程係可舉例如以非晶矽的結晶化之雷射等進行的退火，用以形成各薄膜的CVD(化學氣相蒸鍍)之成膜，使雜質擴散或保護膜熱硬化時之熱處理爐的溫度等。尤其，以非晶矽之結晶化的熱處理，常曝露於如上述之高溫下。
上述Al合金的膜厚係特別為確保高溫耐熱性與配線阻抗之降低化，宜為50nm以上，更宜為100nm以上。又，其上限係從上述觀點無特別限定，但若考量配線推拔形狀等，宜為1μm以下，更宜為600nm以下。又，亦可任意組合上述膜厚的上限與下限而為上述膜厚的範圍。
上述Al合金膜係宜使用於源極-汲極電極或電閘極電極等的各種配線材料，但更宜使用來作為特別要求高溫耐熱性之閘極電極的配線材料。
上述Al合金膜係宜以濺鍍法使用濺鍍靶材(以下，有時稱為「靶材」)而形成。較以離子鍍法或電子束蒸鍍法、真空蒸鍍法所形成的薄膜，更可容易地形成成分或膜厚的膜面內均一性優異之薄膜。
又，以上述濺鍍法形成上述Al合金膜係含有前述之元素作為上述靶材者，若使用與所希望的Al合金膜同一組成之Al合金濺鍍靶，無組成偏差之虞，可形成所希望的成分組成之Al合金膜。
因此，於本發明中係與前述的第1、第2或第3之Al合金膜相同組成的濺鍍靶亦包含於本發明之範圍內。詳而言之，就上述靶材而言，可舉例如(i)含有選自由Ta、Nb、Re、Zr、W、Mo、V、Hf、Ti、Cr及Pt所構成之群(X群)的至少一種元素0.1~5原子%、與稀土族元素之至少一種0.1~4原子%，其餘部分：為Al及不可避免的雜質之靶材外，尚有(ii)含有選自由Ta、Nb、Re、Zr、W、Mo、V、Hf、Ti、Cr及Pt所構成之群(X群)的至少一種元素0.1~5原子%、及稀土族元素之至少一種0.1~4原子%，進一步含有Cu及/或Ge 0.1~2原子%，其餘部分：為Al及不可避免的雜質之靶材；(iii)含有選自由Ta、Nb、Re、Zr、W、Mo、V、Hf、Ti、Cr及Pt所構成之群(X群)的至少一種元素0.1~5原子%、及稀土族元素之至少一種0.1~4原子%、Cu及/或Ge 0.1~2原子%，進一步含有Ni及/或Co 0.1~3原子%，其餘部分：為Al及不可避免的雜質之靶材。
上述靶材的形狀係包含依照濺鍍裝置的形狀或構造而加工成任意的形狀(角型板狀、圓形板狀、甜甜圈(Donuts)板狀等)者。
上述靶材的製造方法係可舉例如以熔解鑄造法或粉末燒結法、噴沫法製造由Al基合金所構成的錠而得到之方法、或、製造由Al基合金所構成的預成型(得到最終緻密體之前的中間體)後，使該預成型藉緻密化手段進行緻密化所得到的方法。
本發明係亦包含一種顯示裝置，其特徵在於：上述Al合金膜可使用於薄膜電晶體者。其態樣，可舉例如前述Al合金膜被使用於薄膜電晶體的源極電極及/或汲極電極以及訊號線，汲極電極直接連接於透明導電膜者，或，可使用於閘極電極及掃描線者等。使用第1、第2之Al合金膜時，宜介由含有選自由Mo、Ti、W及Cr所構成之群的至少一種元素之高融點金屬膜或高融點合金膜(阻隔金屬)而與透明導電膜連接。另外，使用第3之Al合金膜時，宜不介由上述之阻隔金屬而與透明導電膜直接連接。
又，包含前述閘極電極及掃描線、與前述源極電極及/或汲極電極以及訊號線為同一組成的Al合金膜者作為態樣。
本發明所使用之透明像素電極無特別限定，可舉例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)等。
又，本發明所使用之半導體層亦無特別限定，可舉例如非晶矽、多結晶矽、連續粒界結晶矽等。
製造具備本發明之Al合金膜的顯示裝置時，可採用顯示裝置之一般步驟，只要參照例如前述專利文獻1~5記載的製造方法即可。
以上，代表性採取液晶顯示器作為液晶顯示裝置，並說明，但以上說明之本發明的顯示裝置用Al合金膜係主要可作為電極及配線材料而用於各種液晶顯示裝置，可舉例如在圖8所例示之液晶顯示器(LCD)中之薄膜電晶體用的閘極、源極及汲極電極以及配線材料例如圖9所例示之有機EL(OLED)中的薄膜電晶體用閘極、源極及汲極電極以及配線材料例如圖10所例示之場效放射顯示器(FED)中之陰極及閘極電極以及配線材料例如圖11所例示之螢光真空管(VFD)中之陽極電極以及配線材料例如圖12所例示之電漿顯示器(PDP)中之位址電極及配線材料例如圖13所例示之無機EL中之背面電極等。於此等液晶顯示裝置中使用本發明之顯示裝置用Al合金膜時，可得到上述特定的效果，係藉實驗完成確認。
實施例
以下，舉出實施例而更具體地說明本發明，但本發明係不受下述實施例而限制，而亦可在適合於前、後述之旨意的範圍加上變更而實施，其等係任一者均包含於本發明之技術範圍。
(實施例1)
使表1~7所示之各種合金組合的Al合金膜(膜厚=300nm)藉DC磁旋濺鍍法(基板=玻璃基板(Corning公司製、Eagle 2000)、環境氣體=氬氣、壓力=2mTorr、基板溫度=25℃(室溫))而成膜。
又，於上述各種合金組合的Al合金膜之形成中係使用以真空熔解法所製作之各種組成的Al合金靶材作為濺鍍靶材。
又，在實施例使用之各種Al合金膜中的各合金元素的含量係依ICP發光分析(感應結合電漿發光分析)法而求出。
對如上述般做法而成膜之Al合金膜，進行450~600℃之高溫加熱處理2次，對於高溫加熱處理後之Al合金膜，分別以下述所示之方法測定耐熱性、該Al合金膜本身的電阻(配線阻抗)、使該Al合金膜直接連接於透明像素電極時之接觸阻抗(與ITO之接觸阻抗)、及耐剝離液性之各特性、以及析出物之大小及密度。為了參考，對於耐熱性亦進行350℃之實驗。又，有關耐鹼顯像液性，係使用成膜後之Al合金膜而進行實驗，不進行加熱處理。在TFT製造過程中曝露於鹼環境下係形成Al合金配線之光微影蝕刻步驟，為受熱履歷之前的階段。
(1)加熱處理後之耐熱性
對於成膜後之Al合金膜，在惰性環境氣體(N2 )環境下。以表1~7所示之各溫度進行10分鐘的加熱處理2次，使用光學顯微鏡(倍率：500倍)觀察其表面性狀，測定突點之密度(個/m2 )。依表8記載之判斷基準評估耐熱性，在本實施例中使◎或○作為合格。
(2)加熱處理後之Al合金膜本身的配線阻抗
對於成膜後之Al合金膜，形成10μm寬的線與間隙圖型者，在惰性環境氣體(N2 )環境下，以450℃、550℃或600℃之各溫度進行10分鐘之加熱處理2次，以4端子法測定電阻率。依表8記載之判斷基準評估各溫度之配線阻抗，在本實施例中使◎或○作為合格。
(3)與透明像素電極之直接接觸阻抗
準備對於成膜後之Al合金膜，在惰性環境氣體(N2 )環境下，以60℃進行10分鐘的加熱處理2次。使此Al合金膜與透明像素電極直接接觸時之接觸阻抗係於透明像素電極(ITO：氧化銦中加入10質量%之氧化錫的氧化銦錫)以下述之條件藉濺鍍而製作圖6所示之Kelvin圖型(接觸孔洞大小：10μm2 )，進行4端子測定(ITO-Al合金膜流入電流，以另一端子測定ITO-Al合金膜的電壓降低之方法)。具體上係於圖6之I1 -I2 間流入電流I，監視V1 -V2 間之電壓V，求出接觸部C之直接接觸阻抗R作為[R=(V2 -V1 )/I2 ]。依表8記載之判斷基準，評估與ITO之直接接觸阻抗(與ITO之接觸阻抗)，在本實施例中使◎或○作為合格。
(透明像素電極之成膜條件)
環境氣體=氬氣
壓力=0.8mTorr
基板溫度=25℃(室溫)
(4)耐鹼顯像液性(顯像液蝕刻率之測定)
對成膜於基板上之Al合金膜實施掩罩後，在25℃下浸漬於顯像液(TMAH 2.38質量%的水溶液)中5分鐘，使用觸診式段差計而測定其蝕刻量。依表8記載之判斷基準，評估耐鹼顯像液性，在本實施例中使◎或○作為合格。
(5)耐剝離液性
模擬光阻剝離液之洗淨步驟，以混合有胺系光阻與水之鹼性水溶液進行腐蝕實驗。詳細地，對於成膜後之Al合金膜，在惰性環境氣體(N2 )中，以600℃進行20分鐘的加熱處理2次後，使東京應化工業(股)製的胺系光阻剝離液「TOK 106」水溶液浸漬於已調整成pH 10.5及9.5之各pH者(液溫25℃)。具體上係首先浸漬於pH 10.5之溶液1分鐘後，連續而浸漬於pH 9.5之溶液5分鐘。繼而，研究浸漬後之膜表面可看到之火山口狀的腐蝕(孔蝕)痕(相當圓直徑為150nm以上者)之個數(觀察倍率為1000倍)。依表8記載之判斷基準，評估耐剝離液性，在本實施例中使◎或○作為合格。
(6)析出物之測定
對於成膜後之Al合金膜，在惰性環境氣體(N2 )下，以550℃或600℃進行10分鐘的加熱處理2次，以平面TEM(透過電子顯微鏡、倍率30萬倍)觀察所析出之析出物。析出物之大小(相當圓直徑)及密度(個/mm2 )係使用掃描電子顯微鏡之反射電子像而求出。具體上，測定於1視野(mm2 )內所觀察之析出物的相當圓直徑及個數，求出3視野之平均值。於析出物所含有之元素係藉TEM-EDX分析判斷。繼而，依表8記載之判斷基準分類各析出物的大小及密度。對於析出物，大小為◎、○、或△，且，密度滿足◎或○者，為滿足本發明之要件者。
將此等之結果一倂記於表1~7。
首先，考察有關表1~5。在此等之表中，析出物大小(550℃/600℃)為「◎」意指第1~第3之析出物亦大小為「◎」(有關「○」及「△」亦同樣)。又，析出物密度(550℃/600℃)為「◎」意指第1之析出物及第2之析出物之密度均為「◎」(有關「○」及「△」亦同樣)。亦即，析出物大小(550℃/600℃)及析出物密度(550℃/600℃)為「◎」意指第1~第3之析出物的任一者係大小及密度均為「◎」。同樣地析出物大小(550℃/600℃)及析出物密度(550℃/600℃)為「○」意指第1~第3之析出物的任一者係大小及密度均為「○」。
表1~表5記載之各Al合金膜係對應於本發明之第3之Al合金膜，滿足本發明規定之合金組合，且亦滿足第1~第3之析出物的要件(大小及密度)，故不僅低溫(350℃)之耐熱性優異，450~600℃之高溫耐熱性亦優異。進一步，有關高溫加熱處理後之電阻，具有較高融點金屬低之電阻，對於高溫加熱處理後之鹼顯像液及剝離液之耐性亦良好，與ITO(透明像素電極)之直接接觸阻抗亦可大幅地降低。
於例如表2之No. 43中係表示使Al-0.5原子%Ta-2.0原子La-0.1原子%Ni-0.5原子%Ge合金膜加熱處理時之結果，以550℃及600℃之任一者的溫度處理時可得到以下之析出物。
對於第1析出物(含有Al-Ta-La的析出物)，大小(相當圓直徑)：◎(20nm以上800nm以下)者以密度(個/mm2 )：◎(2,000,000個/mm2 以上)存在。
對於第2析出物(含有Al-Ge-La的析出物)，大小(相當圓直徑)：◎(200nm以上800nm以下)者以密度(個/mm2 )：◎(25,000個/mm2 以上)存在。
對於第3析出物(含有Al-Ni-Ge-La的析出物)，大小(相當圓直徑)：◎(200nm以上800nm以下)者以密度(個/mm2 )：◎(5,000個/mm2 以上)存在。
為了參考，對於存在於上述表2之No. 43的析出物(1~4)，表示藉EDX半定量法分析各析出物之組成的結果表示於表9。又，如後述般，所謂析出物(1~4)指於圖3~4中觀察的析出物。
又，為揭示此等之析出物(1~4)的形態、分布狀態。於圖1、圖1之擴大圖的圖2、及圖2之擴大圖的圖3~4中，表示以600℃加熱處理No. 43之Al合金膜(膜厚=300nm)10分鐘後的平面TEM(透過電子顯微鏡)照片。圖3中表示析出物1、2，圖4中表示析出物3、4。此等之析出物具有各種的大小，而且廣泛分散於Al合金膜中而存在，故表示改變倍率之照片，圖2(倍率60,000倍)為圖1(倍率30,000倍)之擴大圖，圖3~4(倍率150,000倍)為圖2之擴大圖。又，圖7(a)~(f)係圖3、圖4所示之析出物(圖3：析出物1、析出物2：圖4：析出物3)之EDX面分析照片。
其次，考察有關表6及7。在表6及7中，析出物大小(550℃/600℃)及析出物密度(550℃/600℃)為「xxx」(參照表6之No. 1~9)意指第1析出物、第2析出物、第3析出物大小及密度亦均為「x」。
又，在表6及7中，析出物大小(550℃/600℃)及析出物密度(550℃/600℃)為「×◎◎」(參照表6之No. 10~13)意指第1析出物之大小及密度均為「×」，但第2析出物、第3析出物之大小及密度亦均為「◎」。
又，在表6及7中，析出物大小(550℃/600℃)及析出物密度(550℃/600℃)為「◎××」(參照表6之No.16~21、56、57、59~62、64~69)意指第1析出物之大小及密度均為「◎」，但第2析出物、第3析出物之大小及密度亦均為「×」。又，在表6及7中，析出物大小(550℃/600℃)為「◎××」，析出物密度(550℃/600℃)為「○××」(參照表6及7之No. 14、15、58、63)意指第1析出物之大小為「◎」，第1析出物之密度為「○」，第2析出物、第3析出物之大小及密度亦均為「×」。
又，在表6及7中，析出物大小(550℃/600℃)及析出物密度(550℃/600℃)為「◎◎×」(參照表6及7之No. 24~27、30~45、48~51、54、55)意指第1析出物、第2析出物之大小及密度亦均為「◎」，但第3析出物之大小及密度亦均為「×」。又，在表6及7中，析出物大小(550℃/600℃)為「◎◎×」，析出物密度(550℃/600℃)為「○××」(參照表6及7之No. 22、23、28、29、46、47、52、53)意指第1析出物、第2析出物之大小為「◎」，第1析出物、第2析出物之密度為「○」，第3析出物之大小及密度亦均為「×」。
首先，表6及表7記載之No. 14~21、56~59的各Al合金膜係對應於本發明之第1之Al合金膜，滿足在本發明規定之合金組成(嚴密地No. 14~21除了X群元素及稀土族，尚且更亦含有Ni/Co)，且，亦滿足第1析出物的要件(大小及密度)，故涵蓋低溫域(350℃)至高溫域(450~600℃)而廣耐熱性優異。進一步，高溫加熱處理後低的電阻及高的耐剝離液性、以及耐鹼顯像液性亦優異。但，此等之Al合金膜係未含有Cu及/或Ge，故第2析出物、第3析出物之要件(大小及密度)係未滿足，其結果，耐剝離液性降低，與ITO之接觸阻抗變高。
又，表6及表7記載之No. 22~25的各Al合金膜亦對應於本發明之第2之Al合金膜，滿足在本發明規定之合金組成(嚴密地除了X群元素及稀土族，尚且更亦含有Ge/Cu)，且，亦滿足第1析出物的要件(大小及密度)，故涵蓋低溫域(350℃)至高溫域(450~600℃)而廣耐熱性優異。進一步，高溫加熱處理後低的電阻及高的耐剝離液性、以及耐鹼顯像液性亦優異。但，此等之Al合金膜係未含有Ni及/或Co，故第3析出物之要件(大小及密度)係未滿足，其結果，耐剝離液性降低，與ITO之接觸阻抗變高。
然而，表6記載之No. 1~13係未滿足在本發明規定之合金組成，亦未滿足第1、第2或第3析出物的要件(大小及密度)，具有以下之不佳情形。
表6之No.1係純Al之習知例，因無法得到所希望的析出物，耐熱性降低。
表6之No. 2/3係只含有Ni/Co，為不含有X群元素及稀土族元素之比較例，所希望之第1、第2及第3的析出物任一者均無法得到，故耐熱性降低。
表6之No. 4~9係含有Ni與稀土族元素，為不含有X群元素之比較例，所希望之第1、第2及第3的析出物任一者均無法得到，故耐熱性降低。又，此等係含有稀土族元素，故耐鹼顯像液性為良好。又，含有許多Ni量達2.0%之No. 4~7係即使不含有Cu/Ge，亦可抑制與ITO之接觸阻抗至很低，但，Ni量少至0.1原子%之No. 8、9(未添加Cu/Ge)係與ITO之接觸阻抗變高。
表6之No. 10~13係含有Ni/Co與稀土族元素與Ge，為不含有X群元素的比較例，無法得到所希望之第1析出物(大小及密度)，故耐熱性降低。但，此等係含有稀土族元素，且可得到所希望之第2及第3的析出物(大小及密度)，故耐鹼顯像液性為良好。又，此等係含有Ni與Cu之兩者，可抑制與ITO之接觸阻抗至很低。
參考特定之實施態樣而詳細說明本申請案，但，不超出本發明之精神與範圍，可加入各種之變更或修正係熟悉此技藝者所熟知。
本申請案係依據2010年2月16日申請之日本專利申請(特願2010-031310)、2011年2月3日申請之日本專利申請(特願2011-022034)者，其內容係於此摘取作為參照。
產業上之利用可能性
本發明之第1之Al合金膜(Al-X族元素-稀土族元素合金)係由特定的合金元素與第1析出物所構成，故曝露於約450~600℃左右的高溫下時的耐熱性優異，耐鹼腐蝕性亦良好，且高溫處理後之膜本身的電阻(亦可抑制配線阻抗至很低。較佳係本發明之第2之Al合金膜(Al-X族元素-稀土族元素-Ni/Co-Cu/Ge合金)係由特定的合金元素與第1析出物與第2析出物所構成，故不只上述特性，而亦可達成在上述高溫下之高耐剝離液性及與透明導電膜低的接觸阻抗，故可與透明導電膜之直接接觸。
若依本發明，尤其在製造使多結晶矽或連續粒界結晶矽用於半導體層之薄膜電晶體基板的製程中，450~600℃左右的高溫加熱處理，進而上述高溫加熱處理曝露於至少進行2次之嚴苛的高溫環境下時，亦可提高半導體矽層的載體移動度，故可提供TFT的應答速度提高，可對應於省能源或高速動畫等之高性能的顯示裝置。
1a．．．玻璃基板
5．．．透明電極
25．．．掃描線
26．．．閘極電極
27．．．閘極絕緣膜
28．．．源極電極
29．．．汲極電極
30．．．半導體矽層
31．．．保護膜
32．．．低阻抗矽層
33．．．絕緣性保護膜
圖1係使表1之No. 16(Al-0.1Ni-0.5Ge-2La-0.5Ta)的Al合金膜(膜厚=300nm)以600℃加熱處理10分鐘後之平面TEM(透過電子顯微鏡)照片(倍率30000倍)
圖2係以圖1中之實線包圍的部分之擴大圖照片(倍率60000倍)。
圖3係以圖2中之實線包圍的部分之擴大圖照片(倍率150000倍)。
圖4係以圖2中之點線包圍的部分之擴大圖照片(倍率150000倍)。
圖5係表示薄膜電晶體之中核部的截面構造圖。
圖6係表示使用於Al合金膜與透明像素電極的接觸阻抗測定之Kelvin圖型(TEG圖型)的圖。
圖7(a)~(f)係圖3、圖4所示之析出物(圖3：析出物1、析出物2：圖4：析出物3)的EDX面分析照片。
圖8係表示液晶顯示器之一例的概略截面圖。
圖9係有機EL顯示器之一例的概略截面圖。
圖10係場效放射顯示器之一例的概略截面圖。
圖11係表示螢光真空管之一例的概略截面圖。
圖12係表示電漿顯示器之一例的概略截面圖。
圖13係表示無機EL顯示器之一例的概略截面圖。

Claims (29)

  1. 一種顯示裝置用Al合金膜，係使用於顯示裝置，前述Al合金膜係含有選自由Ta、Nb、Re、Zr、W、Mo、V、Hf、Ti、Cr及Pt所構成之X群的至少一種元素、與稀土族元素之至少一種；對前述Al合金膜進行450~600℃之加熱處理時，滿足下述(1)之要件；(1)對於含有Al、自前述X群所選出的至少一種之元素、與前述稀土族元素之至少一種的第1析出物，以相當圓直徑20nm以上之析出物為500,000個/mm2 以上之密度存在。
  2. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述Al合金膜係進一步含有Cu及Ge之中至少一個，對前述Al合金膜進行450~600℃之加熱處理時，進一步滿足下述(2)之要件；(2)對於含有Al、Cu及Ge之中至少一個、與前述稀土族元素之至少一種的第2析出物，以相當圓直徑200nm以上之析出物為10,000個/mm2 以上之密度存在。
  3. 如申請專利範圍第2項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述Al合金膜係進一步含有Ni及Co之中至少一個，對前述Al合金膜中進行450~600℃之加熱處理時，進一步滿足下述(3)之要件；(3)對於含有Al、Ni及Co之中至少一個、Cu及Ge之中至少一個、與前述稀土族元素之至少一種的第3 析出物，以相當圓直徑200nm以上之析出物為2,000個/mm2 以上之密度存在。
  4. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述第1析出物之相當圓直徑為1μm以下。
  5. 如申請專利範圍第2項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述第2析出物之相當圓直徑為1μm以下。
  6. 如申請專利範圍第2項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述第3析出物之相當圓直徑為3μm以下。
  7. 如申請專利範圍第3項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述第3析出物之相當圓直徑為3μm以下。
  8. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述X群的元素之含量為0.1~5原子%。
  9. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述稀土族元素之含量為0.1~4原子%。
  10. 如申請專利範圍第2項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述Cu及Ge之中至少一個的含量為0.1~2原子%。
  11. 如申請專利範圍第3項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述Ni及Co之中至少一個的含量為0.1~3原子%。
  12. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述加熱處理為500~600℃。
  13. 如申請專利範圍第2項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述加熱處理為500~600℃。
  14. 如申請專利範圍第3項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述加熱處理為500~600℃。
  15. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述加熱處理為至少實施2次者。
  16. 如申請專利範圍第2項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述加熱處理為至少實施2次者。
  17. 如申請專利範圍第3項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述加熱處理為至少實施2次者。
  18. 如申請專利範圍第2項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述Al合金膜係直接與透明導電膜連接者。
  19. 如申請專利範圍第3項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述Al合金膜係直接與透明導電膜連接者。
  20. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述Al合金膜係介由含有選自由Mo、Ti、W及Cr所構成之群的至少一種元素之膜而與透明導電膜連接者。
  21. 如申請專利範圍第2項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述Al合金膜係介由含有選自由Mo、Ti、W及Cr所構成之群的至少一種元素之膜而與透明導電膜連接者。
  22. 如申請專利範圍第3項之顯示裝置用Al合金膜，其中前述Al合金膜係介由含有選自由Mo、Ti、W及Cr所構成之群的至少一種元素之膜而與透明導電膜連接者。
  23. 一種顯示裝置，其係具備申請專利範圍第1~3項中任一項之顯示裝置用Al合金膜。
  24. 一種液晶顯示器，其係具備申請專利範圍第1~3項中任一項之顯示裝置用Al合金膜。
  25. 一種有機EL顯示器，其係具備申請專利範圍第 1~3項中任一項之顯示裝置用Al合金膜。
  26. 一種場效放射顯示器，其係具備申請專利範圍第1~3項中任一項之顯示裝置用Al合金膜。
  27. 一種螢光真空管，其係具備申請專利範圍第1~3項中任一項之顯示裝置用Al合金膜。
  28. 一種電漿顯示器，其係具備申請專利範圍第1~3項中任一項之顯示裝置用Al合金膜。
  29. 一種無機EL顯示器，其係具備申請專利範圍第1~3項中任一項之顯示裝置用Al合金膜。
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