積層構造およびその製造方法
【課題】酸化物透明導電膜とＡｌ合金膜との接触電気抵抗を増加させることなくＡｌ合金が直接接続し、配線抵抗が小さく、現像液などの電解質液中でガルバニック腐食が生じにくい積層構造およびその製造方法を提供する。
【解決手段】酸化物透明導電膜とＡｌ合金膜とが直接接続されてなる積層構造を製造する方法であって、基板上に前記酸化物透明導電膜を形成する第１の工程と、該酸化物透明導電膜上にアルミニウムよりもイオン化傾向の小さい合金成分を含有するＡｌ合金膜を形成する第２の工程と、前記Ａｌ合金膜をアルミニウムと前記合金成分よりなる金属間化合物の析出温度以上に加熱する第３の工程とを備える。
【解決手段】酸化物透明導電膜とＡｌ合金膜とが直接接続されてなる積層構造を製造する方法であって、基板上に前記酸化物透明導電膜を形成する第１の工程と、該酸化物透明導電膜上にアルミニウムよりもイオン化傾向の小さい合金成分を含有するＡｌ合金膜を形成する第２の工程と、前記Ａｌ合金膜をアルミニウムと前記合金成分よりなる金属間化合物の析出温度以上に加熱する第３の工程とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型表示装置において使用される薄膜トランジスタのソース電極やドレイン電極等の各種電極、反射電極、或いはこれらを接続するための配線、蓄積容量電極、および共通電極として用いられる積層構造、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ａｌ合金は、比抵抗が低く、加工が容易であるなどの理由により、液晶表示装置、プラズマ表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置、フィールドエミッション表示装置などの薄型表示装置（ＦＰＤ）の分野で、配線膜、電極膜、反射電極膜、蓄積容量電極、および共通電極の薄膜材料などに利用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、酸化物透明導電膜であるＩＴＯ膜の上に低抵抗金属であるＡｌ合金膜が形成された積層構造が記載されている。
【特許文献１】特開平１１−３５２５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような積層構造の電気的特性として、Ａｌ合金膜の電気抵抗率及び、酸化物透明導電膜とＡｌ合金膜との間の接触電気抵抗が低いことが求められる。
【０００５】
例えば、積層構造が液晶表示装置の走査線や信号線に用いられる場合、従来の積層構造ではＡｌ合金膜と酸化物透明導電膜との接触電気抵抗については、配線幅が広くて長く、酸化物透明導電膜との接触面積が広い場合には問題にならなかったが、液晶パネルの高精細化、配線の狭ピッチ化、画素の高開口度化が進み配線幅が細くなるにつれてＡｌ合金膜と酸化物透明導電膜との間の接触電気抵抗が無視できなくなっているからである。
【０００６】
また、基板上に形成されたＡｌ合金膜と酸化物透明導電膜からなる積層構造をパターンニングする際、フォトレジストの現像液（例えば、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドライド）を主成分とするもの）を用いると、Ａｌ合金膜にガルバニック腐食が生じ、ＩＴＯ膜からＡｌ合金膜が剥がれるという問題があった。ガルバニック腐食が生じるのは、電解質液（例えば上記現像液）中でのアルミニウムと酸化物透明導電膜との電極電位差が大きいためであると考えられる。
【０００７】
一方、アルミニウムに合金成分を添加することによって接触電気抵抗を低減する方法もあるが、今度はＡｌ合金膜自体の電気抵抗率が上昇してしまい、特に走査線や信号線に用いる場合には信号伝達速度が遅延するという問題が生じる。このため、アルミニウムに合金成分を添加する方法にも限界がある。
【０００８】
そこで本発明は、酸化物透明導電膜とＡｌ合金膜との接触電気抵抗を増加させることなくＡｌ合金が直接接続し、配線抵抗が小さく、現像液などの電解質液中でガルバニック腐食が生じにくい積層構造およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決することのできた本発明の積層構造の製造方法は、
酸化物透明導電膜とＡｌ合金膜とが直接接続されてなる積層構造を製造する方法であって、基板上に前記酸化物透明導電膜を形成する第１の工程と、該酸化物透明導電膜上にアルミニウムよりもイオン化傾向の小さい合金成分を含有するＡｌ合金膜を形成する第２の工程と、界面に合金成分を析出させる目的でアルミニウムと前記合金成分よりなる金属間化合物の析出温度以上に前記Ａｌ合金膜を加熱する第３の工程を有するものである。
【００１０】
上記の製造方法において、第２の工程の終了後に前記第３の工程の加熱が行われることが奨励される。
【００１１】
上記の製造方法において、第２の工程の進行中に前記第３の工程の加熱が行われることが奨励される。また、第２の工程の進行中および終了後の双方で前記第３の工程の加熱が行われてもよい。
【００１２】
上記の製造方法において、アルミニウムよりもイオン化傾向の小さい前記合金成分がＮｉであり、Ｎｉの含有量が０．１〜６原子％であり、前記第３の工程における加熱温度が２００℃以上とすることが望ましい。
【００１３】
また、上記課題を解決することのできた本発明の積層構造は、
基板上に形成された酸化物透明導電膜と、該酸化物透明導電膜上に直接接続されたＡｌ合金膜とを有する配線構造であって、前記Ａｌ合金膜はアルミニウムよりもイオン化傾向の小さい合金成分を含有し、かつ、アルミニウムと前記合金成分よりなる金属間化合物が前記酸化物透明導電膜との接続界面に析出しているものである。
【００１４】
上記の積層構造は、アルミニウムよりもイオン化傾向の小さい前記合金成分をＮｉとし、Ｎｉの含有量を０．１〜６原子％とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、Ａｌ合金膜に添加する合金成分を増加させることなく、ガルバニック腐食を防止しつつ、酸化物透明導電膜とＡｌ合金膜との接触電気抵抗を低減できるため、表示装置の歩留まりが向上し、さらには表示装置の表示品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る積層構造およびその製造方法の好ましい実施形態を説明する。まず、本発明に係る積層構造が好適に用いられる部位に説明するため、液晶表示装置を例にとり、液晶表示装置の全体像から順に説明する。
【００１７】
以下では、アモルファスシリコンＴＦＴ基板またはポリシリコンＴＦＴ基板を備えた液晶表示装置における積層構造およびその製造方法を代表的に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されず、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。本実施形態における積層構造は、例えば、反射型液晶表示装置等の反射電極、外部への信号入出力のために使用されるＴＡＢ（タブ）接続電極、蓄積容量電極、および共通電極にも同様に適用できる。
【００１８】
１．液晶表示装置
図１を参照しながら、アクティブマトリクス型液晶表示装置に適用される代表的な液晶ディスプレイの構成および動作原理を説明する。ここでは、活性半導体層として水素化アモルファスシリコンを用いたＴＦＴ基板（以下、アモルファスシリコンＴＦＴ基板と呼ぶ場合がある。）の例を代表的に説明するが、これに限定されず、ポリシリコンを用いたＴＦＴ基板であっても良い。
【００１９】
図１に示すように、液晶表示装置１００は、ＴＦＴ基板１と、ＴＦＴ基板１に対向して配置された対向基板２と、ＴＦＴ基板１と対向基板２との間に配置され、光変調層として機能する液晶層３とを備えている。ＴＦＴ基板１は、絶縁性のガラス基板１ａ上に配置されたＴＦＴ４、透明画素電極５、走査線や信号線を含む配線部６を有している。透明画素電極５は、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）中に酸化錫（ＳｎＯ）を１０質量％程度含むＩＴＯ膜などの酸化物透明導電膜から形成されている。ＴＦＴ基板１は、ＴＡＢテープ１２を介して連結されたドライバ回路１３及び制御回路１４によって駆動される。
【００２０】
対向基板２は、ＴＦＴ基板１側に、絶縁性のガラス基板１ｂの全面に形成された共通電極７と、透明画素電極５に対向する位置に配置されたカラーフィルタ８と、ＴＦＴ基板１上のＴＦＴ４および配線部６に対向する位置に配置された遮光膜９とを有している。対向基板２は、液晶層３に含まれる液晶分子を所定の向きに配向させるための配向膜１１を更に有している。
【００２１】
ＴＦＴ基板１および対向基板２の外側（液晶層３側とは反対側）には、それぞれ、偏光板１０ａ，１０ｂが配置されている。
【００２２】
液晶表示装置１００は、対向電極２と透明画素電極５との間に形成される電界によって液晶層３における液晶分子の配向方向が制御され、液晶層３を通過する光が変調される。これにより、対向基板２を透過する光の透過量が制御されて画像が表示される。
【００２３】
２．ＴＦＴ基板
次に、図２を参照しながら、液晶表示装置に好適に用いられる従来のアモルファスシリコンＴＦＴ基板の構成および動作原理を詳しく説明する。図２は、図１中、Ａの要部拡大図である。
【００２４】
図２に示すように、ガラス基板１ａ上には、酸化物透明導電膜４２及び走査線（ゲート配線）２５が積層されている。また、酸化物透明導電膜４１及びゲート電極２６が積層されている。走査線２５は、ＴＦＴのオン・オフを制御するため、ゲート電極２６に電気的に接続されている。
【００２５】
そして、ゲート電極２６を覆うようにしてゲート絶縁膜（シリコン窒化膜）２７が形成されている。ゲート絶縁膜２７を介して走査線２５と交差するように信号線（ソース−ドレイン配線）３４が形成され、信号線３４の一部は、ＴＦＴのソース電極２８として機能する。ゲート絶縁膜２７上に、アモルファスシリコンチャネル膜（活性半導体膜）３３、信号線（ソース−ドレイン配線）３４、層間絶縁シリコン窒化膜（保護膜）３０が順次形成されている。このタイプのＴＦＴは一般にボトムゲート型と呼ばれる。
【００２６】
アモルファスシリコンチャネル膜３３は、リン（Ｐ）がドープされていないイントリンシック層（ｉ層、ノンドーピング層とも呼ばれる。）５５と、Ｐがドープされたドープト層５６（ｎ層）とから構成されている。ゲート絶縁膜２７上の画素領域には、例えばＩｎ２Ｏ３中にＳｎＯを含むＩＴＯ膜によって形成された透明画素電極５が配置されている。ＴＦＴのドレイン電極２９は、ドレイン電極２９から延長されるドレイン配線部２９ａにより透明画素電極５に電気的に接続されている。
【００２７】
走査線２５を介してゲート電極２６にゲート電圧が供給されると、ＴＦＴ４はオン状態となり、予め信号線３４に供給された駆動電圧は、ソース電極２８から、ドレイン電極２９を介して透明画素電極５へ供給される。そして、透明画素電極５に所定レベルの駆動電圧が供給されると、図１で説明したように、透明画素電極５と対向電極２との間に電位差が生じる結果、液晶層３に含まれる液晶分子が配向して光変調が行われる。
【００２８】
ＴＦＴの上方部分であって、透明画素電極５から連続している酸化物透明導電膜４５上には、上からの光を効率よく反射するために、Ａｌ合金膜で構成される反射膜４６が形成されている。
【００２９】
３．積層構造
本発明における積層構造の例示としては、酸化物透明導電膜４２と走査線２５との積層構造、酸化物透明導電膜４１とゲート電極２６との積層構造、酸化物透明導電膜４３と信号線３４（ソース電極２８、ドレイン電極２９、或いはドレイン配線部２９ａ）との積層構造、並びに、酸化物透明導電膜４５と反射膜４６との積層構造が挙げられる。
【００３０】
酸化物透明導電膜は、少なくとも可視光が透過可能な膜であって、例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ：酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）中に酸化錫（ＳｎＯ）を含むもの）や、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ：酸化インジウムに酸化亜鉛を加えたもの）、その他、金属の酸化物を主成分として電気抵抗率が１Ω・ｃｍ以下の膜を指すものである。
【００３１】
走査線２５、ゲート電極２６、信号線３４（ソース電極２８、ドレイン電極２９、ドレイン配線部２９ａ）、反射膜４６は、それぞれＡｌ合金膜で構成されたものである。Ａｌ合金膜は、アルミニウムを主成分し、合金成分としてアルミニウムよりもイオン化傾向の小さい合金成分（例えば、Ａｇ、Ｃｕ、好ましくはＮｉ）を含有している。
【００３２】
Ａｌ合金膜にＮｉ等の合金成分を含有させることにより、Ａｌ合金膜と酸化物透明導電膜との接触電気抵抗を低減させることができる。このような効果を有効に発揮させるためには、Ｎｉ等の含有量を０．１原子％以上とすることが好ましい。好ましくは０．２原子％以上、さらに好ましくは０．５原子％以上である。一方、合金元素の含有量が多すぎると、Ａｌ合金膜の電気抵抗率が上昇してしまうため、６原子％以下、より好ましくは３原子％以下、さらに好ましくは１原子％以下とすることが望ましい。
【００３３】
Ａｌ合金膜には、その他の合金成分として、耐熱性向上元素（Ｎｄ、Ｙ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｓｒ、Ｓｍ、Ｇｅ、Ｂｉの少なくとも一種を合計で０．１〜０．５原子％、好ましくは０．２〜０．３５原子％）を添加することが許容される。
【００３４】
以下、図３と図４、及び図５と図６を用いて、酸化物透明導電膜４１、４２と、Ａｌ合金膜である走査線２５、ゲート電極２６を積層する工程について説明する。
【００３５】
まず、図３に示すように、ガラス基板１ａ上に、酸化物透明導電膜４０（膜厚１００ｎｍ）を成膜し（第１の工程）、次に、酸化物透明導電膜４０上に、例えばニッケル（Ｎｉ）およびランタン（Ｌａ）を含有するＡｌ合金膜（Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜）３５（膜厚２００ｎｍ）を成膜して（第２の工程）、積層構造を形成する。その後、Ａｌ−Ｎｉ金属間化合物の析出温度以上である２００℃で１時間加熱することにより、アルミニウムとニッケルの金属間化合物を析出させる（第３の工程）。
【００３６】
アルミニウムとニッケルの金属間化合物を析出させるためには、加熱温度を２００℃以上にする必要がある。好ましくは２５０℃以上である。加熱温度の上限は特に規定されないが、Ａｌ合金膜３５でのヒロック発生を回避するため、好ましくは３５０℃以下、より好ましくは３００℃以下にする。
【００３７】
その後、リソグラフィ法とエッチングによってＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜３５及び酸化物透明導電膜４０をパターンニングすることにより酸化物透明導電膜４１、４２と、走査線２５、ゲート電極２６の積層構造を形成する。
【００３８】
このようにして形成された積層構造を適切な温度でアニールすると金属間化合物の析出物は基板界面に集まり、界面でイオン化傾向の小さいニッケルの濃度が高まり、ＩＴＯ膜やＩＺＯ膜との接触電位差が小さくなるので、リソグラフィ法の際に用いる現像液やエッチング液に起因するガルバニック腐食が生じにくくなる。
【００３９】
酸化物透明導電膜４１、４２と、走査線２５、ゲート電極２６の積層構造の形成方法としては、他に、図５と図６に示すように、酸化物透明導電膜４０をパターンニングして酸化物透明導電膜４１、４２とした後に、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜３５を成膜してもよい。その場合でも、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜３５に２００℃１時間アニールを加えてアルミニウムとニッケルの金属間化合物を析出させてから、リソグラフィ法とエッチングによってＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜３５をパターンニングすることにより走査線２５、ゲート電極２６を形成する。
【００４０】
酸化物透明導電膜４０、４１、４２を構成するＩＴＯ膜は、加熱を加える前はアモルファスの状態であり、りん酸を主成分とするアルミニウム用のエッチング液に溶解するが、２００℃の熱を加えると結晶化するので、アルミニウム用のエッチング液に対して選択性がある。そのため、図６の工程においてＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜３５をエッチングする際に、既に形成された酸化物透明導電膜４１、４２を不必要にエッチングしてしまうことを防止することができる。
【００４１】
Ａｌとのエッチング選択性を求めない場合はＩＺＯ膜であっても使用できる。またＩＴＯ膜以外にＡｌエッチャントとの選択性のある酸化物透明導電膜も問題なく使用できる。
【００４２】
４．実験例
電極電位
各材料の電極電位を確認するため、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド）２．３８ｗｔ％の水溶液中で、Ａｌ合金膜等、測定対象となる電極と銀−塩化銀参照電極を短絡させて、電圧計で電位差を測定した。このとき、ＴＭＡＨ水溶液でのｐｏｌｙ−ＩＴＯ膜の電極電位は（−０．２Ｖ）、Ｎｉを析出させていないＡｌ合金の電極電位は（−１．３Ｖ）だが、Ｎｉの電極電位は（−０．２５Ｖ）、さらにＡｌ−Ｎｉの金属間化合物（Ａｌ３Ｎｉ）の電極電位は（−１．０Ｖ）と、ＩＴＯ膜との電位差が小さくなるため、ガルバニック腐食が生じにくくなる。
【００４３】
成分プロファイル
図７は、熱処理後の（Ｎｉを析出させた）Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜中に含まれるＮｉ等の合金成分の濃度の深さ方向のプロファイルを示すものである。計測には高周波グロー放電発光分光分析装置（ＧＤ−ＯＥＳ：Ｇｌｏｗ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いた。なお、Ｎｉ及びＬａの含有量については、読み取り易さの観点から、実際の含有量の１０倍の値をプロットしている。図７から、ＩＴＯ膜との界面ではＮｉ濃度が高いことがわかる。
【００４４】
接触電気抵抗
図８に示すケルビンパターンを用いた４端子法にて、Ｎｉを２原子％添加したＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜とＩＴＯ膜を直接接続させた場合の接触電気抵抗を測定した。その結果、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜とＩＴＯ膜との接触面積が１０μｍ角でも接触電気抵抗は１００Ωと十分に低かった。接触電気抵抗は、ＩＴＯ膜とＡｌ合金膜との間に電流を流し、別の端子でＩＴＯ−Ａｌ合金間の電圧降下を計測することにより調べた。具体的には、図８のＩ1−Ｉ2間に電流Ｉを流し、Ｖ1−Ｖ2間の電圧Ｖをモニターすることにより、コンタクト部Ｃの接触電気抵抗Ｒを［Ｒ＝（Ｖ1−Ｖ2）／Ｉ2］として求めた。
【００４５】
剥離試験
図９は、Ａｌ合金膜を室温で成膜した場合にＡｌ合金膜がＩＴＯ膜から剥離する割合（剥離率）と、Ａｌ合金膜を２００℃で成膜した場合の同剥離率を示すものである。剥離の評価は、ＩＴＯ膜上に積層成膜したＮｉ及びＬａを含有するＡｌ合金膜にレジストを塗布して紫外線で露光し、ＴＭＡＨ２．３８％を含有する現像液で現像後に顕微鏡観察にて剥離の有無を観察した。剥離率は顕微鏡写真の画像処理によって、画像上で５μｍ角にメッシュを切り、メッシュの一部でも剥離している部分は「剥離」とカウントして剥離率に数値化する手法で行った。Ｎｉの含有量は、０．１原子％〜６原子％まで変化させた。Ｌａの含有量は、０．３５原子％である。Ａｌ合金膜の膜厚は１００ｎｍ、ＩＴＯ膜の膜厚は４０ｎｍである。
【００４６】
図１１は、ＩＴＯ膜をＩＺＯ膜に替えて試料を作製したものであり、Ａｌ合金膜を室温で成膜した場合にＡｌ合金膜がＩＺＯ膜から剥離する割合（剥離率）と、Ａｌ合金膜を２００℃で成膜した場合の同剥離率を示すものである。
【００４７】
図９および図１１から分かるように、Ａｌ合金膜を２００℃で成膜した場合、室温で成膜した場合に比べて剥離率が極めて低くなる。すなわちガルバニック腐食耐性が向上している。
【００４８】
上記試料の剥離面および断面を電子顕微鏡で観察したところ、Ａｌ合金膜とＩＴＯ膜およびＩＺＯ膜との界面の腐食の進行度合いと剥離率の結果に相関が見られた。即ち、室温成膜した試料においては、２００℃で加熱成膜した試料では見られなかった、Ａｌ合金膜とＩＴＯ膜およびＩＺＯ膜との界面での剥がれが、見かけ上の面積割合で１０〜６０％に達した。
【００４９】
このように作製したＡｌ合金膜について、さらに試験を行った。図１０は、ＩＴＯ膜上にＡｌ合金膜を室温又は２００℃で成膜した後に、室温〜２５０℃の加熱処理を施したときのＡｌ合金膜の剥離率を示すものである。図１２は、ＩＴＯ膜をＩＺＯ膜に替えて行った同様の試験の結果を示すものである。
【００５０】
図１０および図１２から分かるように、Ａｌ合金膜の成膜後に２００℃以上の加熱処理を施すと、剥離率が低くなる。Ａｌ合金膜の成膜中の温度が室温である場合（図中の◇印）であっても、成膜後の加熱処理が２５０℃であれば、Ａｌ合金膜は殆ど剥離していないことが分かる。すなわちガルバニック腐食耐性が向上している。
【００５１】
なお、Ａｌ合金膜の成膜後、Ａｌ合金膜をゲート電極２６として用いる場合は、ゲート電極２６上に更にゲート絶縁膜２７、活性半導体膜３３を形成する。
【００５２】
また、同様に酸化物透明導電膜とＡｌ合金膜の積層構造をソース−ドレイン線３４として適用することもできる。このとき、ソース−ドレイン線３４の酸化物透明導電膜４３をそのまま引き出して画素電極にすることによって（図示せず）、工程を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、アモルファスシリコンＴＦＴ基板が適用される代表的な液晶ディスプレイの構成を示す概略断面拡大説明図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係るＴＦＴ基板の構成を示す概略断面説明図である。
【図３】図３は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を示す説明図である。
【図４】図４は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を示す説明図である。
【図５】図５は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を示す説明図である。
【図６】図６は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を示す説明図である。
【図７】図７は、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜中に含まれるＮｉ濃度の深さ方向のプロファイルを示す図である。
【図８】図８は、Ａｌ合金膜とＩＴＯ膜との間の接触電気抵抗の測定に用いたケルビンパターン（ＴＥＧパターン）を示す図である。
【図９】図９は、Ａｌ合金膜の剥離率（対ＩＴＯ膜）を示す図である。
【図１０】図１０は、加熱処理後のＡｌ合金膜の剥離率（対ＩＴＯ膜）を示す図である。
【図１１】図１１は、Ａｌ合金膜の剥離率（対ＩＺＯ膜）を示す図である。
【図１２】図１２は、加熱処理後のＡｌ合金膜の剥離率（対ＩＺＯ膜）を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ ＴＦＴ基板
１ａ、１ｂ ガラス基板
２ 対向電極
３ 液晶層
４ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
５ 透明画素電極
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
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
２９ａ ドレイン配線部
３０ 保護膜（シリコン窒化膜）
３１ フォトレジスト
３２ コンタクトホール
３３ アモルファスシリコンチャネル層（活性半導体膜）
３４ 信号線（ソース−ドレイン配線）
３５ Ａｌ合金膜（Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜）
４０ 酸化物透明導電膜
４１、４２、４３ 酸化物透明導電膜
４４ シリコン窒化膜
４５ 反射電極
５５ ノンドーピング水素化アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ−Ｈ）
５６ ｎ＋型水素化アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ−Ｈ）
１００ 液晶表示装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型表示装置において使用される薄膜トランジスタのソース電極やドレイン電極等の各種電極、反射電極、或いはこれらを接続するための配線、蓄積容量電極、および共通電極として用いられる積層構造、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ａｌ合金は、比抵抗が低く、加工が容易であるなどの理由により、液晶表示装置、プラズマ表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置、フィールドエミッション表示装置などの薄型表示装置（ＦＰＤ）の分野で、配線膜、電極膜、反射電極膜、蓄積容量電極、および共通電極の薄膜材料などに利用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、酸化物透明導電膜であるＩＴＯ膜の上に低抵抗金属であるＡｌ合金膜が形成された積層構造が記載されている。
【特許文献１】特開平１１−３５２５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような積層構造の電気的特性として、Ａｌ合金膜の電気抵抗率及び、酸化物透明導電膜とＡｌ合金膜との間の接触電気抵抗が低いことが求められる。
【０００５】
例えば、積層構造が液晶表示装置の走査線や信号線に用いられる場合、従来の積層構造ではＡｌ合金膜と酸化物透明導電膜との接触電気抵抗については、配線幅が広くて長く、酸化物透明導電膜との接触面積が広い場合には問題にならなかったが、液晶パネルの高精細化、配線の狭ピッチ化、画素の高開口度化が進み配線幅が細くなるにつれてＡｌ合金膜と酸化物透明導電膜との間の接触電気抵抗が無視できなくなっているからである。
【０００６】
また、基板上に形成されたＡｌ合金膜と酸化物透明導電膜からなる積層構造をパターンニングする際、フォトレジストの現像液（例えば、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドライド）を主成分とするもの）を用いると、Ａｌ合金膜にガルバニック腐食が生じ、ＩＴＯ膜からＡｌ合金膜が剥がれるという問題があった。ガルバニック腐食が生じるのは、電解質液（例えば上記現像液）中でのアルミニウムと酸化物透明導電膜との電極電位差が大きいためであると考えられる。
【０００７】
一方、アルミニウムに合金成分を添加することによって接触電気抵抗を低減する方法もあるが、今度はＡｌ合金膜自体の電気抵抗率が上昇してしまい、特に走査線や信号線に用いる場合には信号伝達速度が遅延するという問題が生じる。このため、アルミニウムに合金成分を添加する方法にも限界がある。
【０００８】
そこで本発明は、酸化物透明導電膜とＡｌ合金膜との接触電気抵抗を増加させることなくＡｌ合金が直接接続し、配線抵抗が小さく、現像液などの電解質液中でガルバニック腐食が生じにくい積層構造およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決することのできた本発明の積層構造の製造方法は、
酸化物透明導電膜とＡｌ合金膜とが直接接続されてなる積層構造を製造する方法であって、基板上に前記酸化物透明導電膜を形成する第１の工程と、該酸化物透明導電膜上にアルミニウムよりもイオン化傾向の小さい合金成分を含有するＡｌ合金膜を形成する第２の工程と、界面に合金成分を析出させる目的でアルミニウムと前記合金成分よりなる金属間化合物の析出温度以上に前記Ａｌ合金膜を加熱する第３の工程を有するものである。
【００１０】
上記の製造方法において、第２の工程の終了後に前記第３の工程の加熱が行われることが奨励される。
【００１１】
上記の製造方法において、第２の工程の進行中に前記第３の工程の加熱が行われることが奨励される。また、第２の工程の進行中および終了後の双方で前記第３の工程の加熱が行われてもよい。
【００１２】
上記の製造方法において、アルミニウムよりもイオン化傾向の小さい前記合金成分がＮｉであり、Ｎｉの含有量が０．１〜６原子％であり、前記第３の工程における加熱温度が２００℃以上とすることが望ましい。
【００１３】
また、上記課題を解決することのできた本発明の積層構造は、
基板上に形成された酸化物透明導電膜と、該酸化物透明導電膜上に直接接続されたＡｌ合金膜とを有する配線構造であって、前記Ａｌ合金膜はアルミニウムよりもイオン化傾向の小さい合金成分を含有し、かつ、アルミニウムと前記合金成分よりなる金属間化合物が前記酸化物透明導電膜との接続界面に析出しているものである。
【００１４】
上記の積層構造は、アルミニウムよりもイオン化傾向の小さい前記合金成分をＮｉとし、Ｎｉの含有量を０．１〜６原子％とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、Ａｌ合金膜に添加する合金成分を増加させることなく、ガルバニック腐食を防止しつつ、酸化物透明導電膜とＡｌ合金膜との接触電気抵抗を低減できるため、表示装置の歩留まりが向上し、さらには表示装置の表示品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る積層構造およびその製造方法の好ましい実施形態を説明する。まず、本発明に係る積層構造が好適に用いられる部位に説明するため、液晶表示装置を例にとり、液晶表示装置の全体像から順に説明する。
【００１７】
以下では、アモルファスシリコンＴＦＴ基板またはポリシリコンＴＦＴ基板を備えた液晶表示装置における積層構造およびその製造方法を代表的に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されず、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。本実施形態における積層構造は、例えば、反射型液晶表示装置等の反射電極、外部への信号入出力のために使用されるＴＡＢ（タブ）接続電極、蓄積容量電極、および共通電極にも同様に適用できる。
【００１８】
１．液晶表示装置
図１を参照しながら、アクティブマトリクス型液晶表示装置に適用される代表的な液晶ディスプレイの構成および動作原理を説明する。ここでは、活性半導体層として水素化アモルファスシリコンを用いたＴＦＴ基板（以下、アモルファスシリコンＴＦＴ基板と呼ぶ場合がある。）の例を代表的に説明するが、これに限定されず、ポリシリコンを用いたＴＦＴ基板であっても良い。
【００１９】
図１に示すように、液晶表示装置１００は、ＴＦＴ基板１と、ＴＦＴ基板１に対向して配置された対向基板２と、ＴＦＴ基板１と対向基板２との間に配置され、光変調層として機能する液晶層３とを備えている。ＴＦＴ基板１は、絶縁性のガラス基板１ａ上に配置されたＴＦＴ４、透明画素電極５、走査線や信号線を含む配線部６を有している。透明画素電極５は、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）中に酸化錫（ＳｎＯ）を１０質量％程度含むＩＴＯ膜などの酸化物透明導電膜から形成されている。ＴＦＴ基板１は、ＴＡＢテープ１２を介して連結されたドライバ回路１３及び制御回路１４によって駆動される。
【００２０】
対向基板２は、ＴＦＴ基板１側に、絶縁性のガラス基板１ｂの全面に形成された共通電極７と、透明画素電極５に対向する位置に配置されたカラーフィルタ８と、ＴＦＴ基板１上のＴＦＴ４および配線部６に対向する位置に配置された遮光膜９とを有している。対向基板２は、液晶層３に含まれる液晶分子を所定の向きに配向させるための配向膜１１を更に有している。
【００２１】
ＴＦＴ基板１および対向基板２の外側（液晶層３側とは反対側）には、それぞれ、偏光板１０ａ，１０ｂが配置されている。
【００２２】
液晶表示装置１００は、対向電極２と透明画素電極５との間に形成される電界によって液晶層３における液晶分子の配向方向が制御され、液晶層３を通過する光が変調される。これにより、対向基板２を透過する光の透過量が制御されて画像が表示される。
【００２３】
２．ＴＦＴ基板
次に、図２を参照しながら、液晶表示装置に好適に用いられる従来のアモルファスシリコンＴＦＴ基板の構成および動作原理を詳しく説明する。図２は、図１中、Ａの要部拡大図である。
【００２４】
図２に示すように、ガラス基板１ａ上には、酸化物透明導電膜４２及び走査線（ゲート配線）２５が積層されている。また、酸化物透明導電膜４１及びゲート電極２６が積層されている。走査線２５は、ＴＦＴのオン・オフを制御するため、ゲート電極２６に電気的に接続されている。
【００２５】
そして、ゲート電極２６を覆うようにしてゲート絶縁膜（シリコン窒化膜）２７が形成されている。ゲート絶縁膜２７を介して走査線２５と交差するように信号線（ソース−ドレイン配線）３４が形成され、信号線３４の一部は、ＴＦＴのソース電極２８として機能する。ゲート絶縁膜２７上に、アモルファスシリコンチャネル膜（活性半導体膜）３３、信号線（ソース−ドレイン配線）３４、層間絶縁シリコン窒化膜（保護膜）３０が順次形成されている。このタイプのＴＦＴは一般にボトムゲート型と呼ばれる。
【００２６】
アモルファスシリコンチャネル膜３３は、リン（Ｐ）がドープされていないイントリンシック層（ｉ層、ノンドーピング層とも呼ばれる。）５５と、Ｐがドープされたドープト層５６（ｎ層）とから構成されている。ゲート絶縁膜２７上の画素領域には、例えばＩｎ２Ｏ３中にＳｎＯを含むＩＴＯ膜によって形成された透明画素電極５が配置されている。ＴＦＴのドレイン電極２９は、ドレイン電極２９から延長されるドレイン配線部２９ａにより透明画素電極５に電気的に接続されている。
【００２７】
走査線２５を介してゲート電極２６にゲート電圧が供給されると、ＴＦＴ４はオン状態となり、予め信号線３４に供給された駆動電圧は、ソース電極２８から、ドレイン電極２９を介して透明画素電極５へ供給される。そして、透明画素電極５に所定レベルの駆動電圧が供給されると、図１で説明したように、透明画素電極５と対向電極２との間に電位差が生じる結果、液晶層３に含まれる液晶分子が配向して光変調が行われる。
【００２８】
ＴＦＴの上方部分であって、透明画素電極５から連続している酸化物透明導電膜４５上には、上からの光を効率よく反射するために、Ａｌ合金膜で構成される反射膜４６が形成されている。
【００２９】
３．積層構造
本発明における積層構造の例示としては、酸化物透明導電膜４２と走査線２５との積層構造、酸化物透明導電膜４１とゲート電極２６との積層構造、酸化物透明導電膜４３と信号線３４（ソース電極２８、ドレイン電極２９、或いはドレイン配線部２９ａ）との積層構造、並びに、酸化物透明導電膜４５と反射膜４６との積層構造が挙げられる。
【００３０】
酸化物透明導電膜は、少なくとも可視光が透過可能な膜であって、例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ：酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）中に酸化錫（ＳｎＯ）を含むもの）や、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ：酸化インジウムに酸化亜鉛を加えたもの）、その他、金属の酸化物を主成分として電気抵抗率が１Ω・ｃｍ以下の膜を指すものである。
【００３１】
走査線２５、ゲート電極２６、信号線３４（ソース電極２８、ドレイン電極２９、ドレイン配線部２９ａ）、反射膜４６は、それぞれＡｌ合金膜で構成されたものである。Ａｌ合金膜は、アルミニウムを主成分し、合金成分としてアルミニウムよりもイオン化傾向の小さい合金成分（例えば、Ａｇ、Ｃｕ、好ましくはＮｉ）を含有している。
【００３２】
Ａｌ合金膜にＮｉ等の合金成分を含有させることにより、Ａｌ合金膜と酸化物透明導電膜との接触電気抵抗を低減させることができる。このような効果を有効に発揮させるためには、Ｎｉ等の含有量を０．１原子％以上とすることが好ましい。好ましくは０．２原子％以上、さらに好ましくは０．５原子％以上である。一方、合金元素の含有量が多すぎると、Ａｌ合金膜の電気抵抗率が上昇してしまうため、６原子％以下、より好ましくは３原子％以下、さらに好ましくは１原子％以下とすることが望ましい。
【００３３】
Ａｌ合金膜には、その他の合金成分として、耐熱性向上元素（Ｎｄ、Ｙ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｓｒ、Ｓｍ、Ｇｅ、Ｂｉの少なくとも一種を合計で０．１〜０．５原子％、好ましくは０．２〜０．３５原子％）を添加することが許容される。
【００３４】
以下、図３と図４、及び図５と図６を用いて、酸化物透明導電膜４１、４２と、Ａｌ合金膜である走査線２５、ゲート電極２６を積層する工程について説明する。
【００３５】
まず、図３に示すように、ガラス基板１ａ上に、酸化物透明導電膜４０（膜厚１００ｎｍ）を成膜し（第１の工程）、次に、酸化物透明導電膜４０上に、例えばニッケル（Ｎｉ）およびランタン（Ｌａ）を含有するＡｌ合金膜（Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜）３５（膜厚２００ｎｍ）を成膜して（第２の工程）、積層構造を形成する。その後、Ａｌ−Ｎｉ金属間化合物の析出温度以上である２００℃で１時間加熱することにより、アルミニウムとニッケルの金属間化合物を析出させる（第３の工程）。
【００３６】
アルミニウムとニッケルの金属間化合物を析出させるためには、加熱温度を２００℃以上にする必要がある。好ましくは２５０℃以上である。加熱温度の上限は特に規定されないが、Ａｌ合金膜３５でのヒロック発生を回避するため、好ましくは３５０℃以下、より好ましくは３００℃以下にする。
【００３７】
その後、リソグラフィ法とエッチングによってＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜３５及び酸化物透明導電膜４０をパターンニングすることにより酸化物透明導電膜４１、４２と、走査線２５、ゲート電極２６の積層構造を形成する。
【００３８】
このようにして形成された積層構造を適切な温度でアニールすると金属間化合物の析出物は基板界面に集まり、界面でイオン化傾向の小さいニッケルの濃度が高まり、ＩＴＯ膜やＩＺＯ膜との接触電位差が小さくなるので、リソグラフィ法の際に用いる現像液やエッチング液に起因するガルバニック腐食が生じにくくなる。
【００３９】
酸化物透明導電膜４１、４２と、走査線２５、ゲート電極２６の積層構造の形成方法としては、他に、図５と図６に示すように、酸化物透明導電膜４０をパターンニングして酸化物透明導電膜４１、４２とした後に、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜３５を成膜してもよい。その場合でも、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜３５に２００℃１時間アニールを加えてアルミニウムとニッケルの金属間化合物を析出させてから、リソグラフィ法とエッチングによってＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜３５をパターンニングすることにより走査線２５、ゲート電極２６を形成する。
【００４０】
酸化物透明導電膜４０、４１、４２を構成するＩＴＯ膜は、加熱を加える前はアモルファスの状態であり、りん酸を主成分とするアルミニウム用のエッチング液に溶解するが、２００℃の熱を加えると結晶化するので、アルミニウム用のエッチング液に対して選択性がある。そのため、図６の工程においてＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜３５をエッチングする際に、既に形成された酸化物透明導電膜４１、４２を不必要にエッチングしてしまうことを防止することができる。
【００４１】
Ａｌとのエッチング選択性を求めない場合はＩＺＯ膜であっても使用できる。またＩＴＯ膜以外にＡｌエッチャントとの選択性のある酸化物透明導電膜も問題なく使用できる。
【００４２】
４．実験例
電極電位
各材料の電極電位を確認するため、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド）２．３８ｗｔ％の水溶液中で、Ａｌ合金膜等、測定対象となる電極と銀−塩化銀参照電極を短絡させて、電圧計で電位差を測定した。このとき、ＴＭＡＨ水溶液でのｐｏｌｙ−ＩＴＯ膜の電極電位は（−０．２Ｖ）、Ｎｉを析出させていないＡｌ合金の電極電位は（−１．３Ｖ）だが、Ｎｉの電極電位は（−０．２５Ｖ）、さらにＡｌ−Ｎｉの金属間化合物（Ａｌ３Ｎｉ）の電極電位は（−１．０Ｖ）と、ＩＴＯ膜との電位差が小さくなるため、ガルバニック腐食が生じにくくなる。
【００４３】
成分プロファイル
図７は、熱処理後の（Ｎｉを析出させた）Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜中に含まれるＮｉ等の合金成分の濃度の深さ方向のプロファイルを示すものである。計測には高周波グロー放電発光分光分析装置（ＧＤ−ＯＥＳ：Ｇｌｏｗ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いた。なお、Ｎｉ及びＬａの含有量については、読み取り易さの観点から、実際の含有量の１０倍の値をプロットしている。図７から、ＩＴＯ膜との界面ではＮｉ濃度が高いことがわかる。
【００４４】
接触電気抵抗
図８に示すケルビンパターンを用いた４端子法にて、Ｎｉを２原子％添加したＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜とＩＴＯ膜を直接接続させた場合の接触電気抵抗を測定した。その結果、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜とＩＴＯ膜との接触面積が１０μｍ角でも接触電気抵抗は１００Ωと十分に低かった。接触電気抵抗は、ＩＴＯ膜とＡｌ合金膜との間に電流を流し、別の端子でＩＴＯ−Ａｌ合金間の電圧降下を計測することにより調べた。具体的には、図８のＩ1−Ｉ2間に電流Ｉを流し、Ｖ1−Ｖ2間の電圧Ｖをモニターすることにより、コンタクト部Ｃの接触電気抵抗Ｒを［Ｒ＝（Ｖ1−Ｖ2）／Ｉ2］として求めた。
【００４５】
剥離試験
図９は、Ａｌ合金膜を室温で成膜した場合にＡｌ合金膜がＩＴＯ膜から剥離する割合（剥離率）と、Ａｌ合金膜を２００℃で成膜した場合の同剥離率を示すものである。剥離の評価は、ＩＴＯ膜上に積層成膜したＮｉ及びＬａを含有するＡｌ合金膜にレジストを塗布して紫外線で露光し、ＴＭＡＨ２．３８％を含有する現像液で現像後に顕微鏡観察にて剥離の有無を観察した。剥離率は顕微鏡写真の画像処理によって、画像上で５μｍ角にメッシュを切り、メッシュの一部でも剥離している部分は「剥離」とカウントして剥離率に数値化する手法で行った。Ｎｉの含有量は、０．１原子％〜６原子％まで変化させた。Ｌａの含有量は、０．３５原子％である。Ａｌ合金膜の膜厚は１００ｎｍ、ＩＴＯ膜の膜厚は４０ｎｍである。
【００４６】
図１１は、ＩＴＯ膜をＩＺＯ膜に替えて試料を作製したものであり、Ａｌ合金膜を室温で成膜した場合にＡｌ合金膜がＩＺＯ膜から剥離する割合（剥離率）と、Ａｌ合金膜を２００℃で成膜した場合の同剥離率を示すものである。
【００４７】
図９および図１１から分かるように、Ａｌ合金膜を２００℃で成膜した場合、室温で成膜した場合に比べて剥離率が極めて低くなる。すなわちガルバニック腐食耐性が向上している。
【００４８】
上記試料の剥離面および断面を電子顕微鏡で観察したところ、Ａｌ合金膜とＩＴＯ膜およびＩＺＯ膜との界面の腐食の進行度合いと剥離率の結果に相関が見られた。即ち、室温成膜した試料においては、２００℃で加熱成膜した試料では見られなかった、Ａｌ合金膜とＩＴＯ膜およびＩＺＯ膜との界面での剥がれが、見かけ上の面積割合で１０〜６０％に達した。
【００４９】
このように作製したＡｌ合金膜について、さらに試験を行った。図１０は、ＩＴＯ膜上にＡｌ合金膜を室温又は２００℃で成膜した後に、室温〜２５０℃の加熱処理を施したときのＡｌ合金膜の剥離率を示すものである。図１２は、ＩＴＯ膜をＩＺＯ膜に替えて行った同様の試験の結果を示すものである。
【００５０】
図１０および図１２から分かるように、Ａｌ合金膜の成膜後に２００℃以上の加熱処理を施すと、剥離率が低くなる。Ａｌ合金膜の成膜中の温度が室温である場合（図中の◇印）であっても、成膜後の加熱処理が２５０℃であれば、Ａｌ合金膜は殆ど剥離していないことが分かる。すなわちガルバニック腐食耐性が向上している。
【００５１】
なお、Ａｌ合金膜の成膜後、Ａｌ合金膜をゲート電極２６として用いる場合は、ゲート電極２６上に更にゲート絶縁膜２７、活性半導体膜３３を形成する。
【００５２】
また、同様に酸化物透明導電膜とＡｌ合金膜の積層構造をソース−ドレイン線３４として適用することもできる。このとき、ソース−ドレイン線３４の酸化物透明導電膜４３をそのまま引き出して画素電極にすることによって（図示せず）、工程を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、アモルファスシリコンＴＦＴ基板が適用される代表的な液晶ディスプレイの構成を示す概略断面拡大説明図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係るＴＦＴ基板の構成を示す概略断面説明図である。
【図３】図３は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を示す説明図である。
【図４】図４は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を示す説明図である。
【図５】図５は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を示す説明図である。
【図６】図６は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を示す説明図である。
【図７】図７は、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜中に含まれるＮｉ濃度の深さ方向のプロファイルを示す図である。
【図８】図８は、Ａｌ合金膜とＩＴＯ膜との間の接触電気抵抗の測定に用いたケルビンパターン（ＴＥＧパターン）を示す図である。
【図９】図９は、Ａｌ合金膜の剥離率（対ＩＴＯ膜）を示す図である。
【図１０】図１０は、加熱処理後のＡｌ合金膜の剥離率（対ＩＴＯ膜）を示す図である。
【図１１】図１１は、Ａｌ合金膜の剥離率（対ＩＺＯ膜）を示す図である。
【図１２】図１２は、加熱処理後のＡｌ合金膜の剥離率（対ＩＺＯ膜）を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ ＴＦＴ基板
１ａ、１ｂ ガラス基板
２ 対向電極
３ 液晶層
４ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
５ 透明画素電極
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
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
２９ａ ドレイン配線部
３０ 保護膜（シリコン窒化膜）
３１ フォトレジスト
３２ コンタクトホール
３３ アモルファスシリコンチャネル層（活性半導体膜）
３４ 信号線（ソース−ドレイン配線）
３５ Ａｌ合金膜（Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金膜）
４０ 酸化物透明導電膜
４１、４２、４３ 酸化物透明導電膜
４４ シリコン窒化膜
４５ 反射電極
５５ ノンドーピング水素化アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ−Ｈ）
５６ ｎ＋型水素化アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ−Ｈ）
１００ 液晶表示装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物透明導電膜とＡｌ合金膜とが直接接続されてなる積層構造を製造する方法であって、基板上に前記酸化物透明導電膜を形成する第１の工程と、該酸化物透明導電膜上にアルミニウムよりもイオン化傾向の小さい合金成分を含有するＡｌ合金膜を形成する第２の工程と、アルミニウムと前記合金成分よりなる金属間化合物の析出温度以上に前記Ａｌ合金膜を加熱する第３の工程を有することを特徴とする積層構造の製造方法。
【請求項２】
前記第２の工程の終了後に前記第３の工程の加熱が行われる請求項１記載の積層構造の製造方法。
【請求項３】
前記第２の工程の進行中に前記第３の工程の加熱が行われる請求項１または請求項２に記載の積層構造の製造方法。
【請求項４】
アルミニウムよりもイオン化傾向の小さい前記合金成分がＮｉであり、Ｎｉの含有量が０．１〜６原子％であり、前記第３の工程における加熱温度が２００℃以上である請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の積層構造の製造方法。
【請求項５】
基板上に形成された酸化物透明導電膜と、該酸化物透明導電膜上に直接接続されたＡｌ合金膜とを有する配線構造であって、前記Ａｌ合金膜はアルミニウムよりもイオン化傾向の小さい合金成分を含有し、かつ、アルミニウムと前記合金成分よりなる金属間化合物が前記酸化物透明導電膜との接続界面に析出していることを特徴とする積層構造。
【請求項６】
アルミニウムよりもイオン化傾向の小さい前記合金成分がＮｉであり、Ｎｉの含有量が０．１〜６原子％である請求項５に記載の積層構造。
【請求項１】
酸化物透明導電膜とＡｌ合金膜とが直接接続されてなる積層構造を製造する方法であって、基板上に前記酸化物透明導電膜を形成する第１の工程と、該酸化物透明導電膜上にアルミニウムよりもイオン化傾向の小さい合金成分を含有するＡｌ合金膜を形成する第２の工程と、アルミニウムと前記合金成分よりなる金属間化合物の析出温度以上に前記Ａｌ合金膜を加熱する第３の工程を有することを特徴とする積層構造の製造方法。
【請求項２】
前記第２の工程の終了後に前記第３の工程の加熱が行われる請求項１記載の積層構造の製造方法。
【請求項３】
前記第２の工程の進行中に前記第３の工程の加熱が行われる請求項１または請求項２に記載の積層構造の製造方法。
【請求項４】
アルミニウムよりもイオン化傾向の小さい前記合金成分がＮｉであり、Ｎｉの含有量が０．１〜６原子％であり、前記第３の工程における加熱温度が２００℃以上である請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の積層構造の製造方法。
【請求項５】
基板上に形成された酸化物透明導電膜と、該酸化物透明導電膜上に直接接続されたＡｌ合金膜とを有する配線構造であって、前記Ａｌ合金膜はアルミニウムよりもイオン化傾向の小さい合金成分を含有し、かつ、アルミニウムと前記合金成分よりなる金属間化合物が前記酸化物透明導電膜との接続界面に析出していることを特徴とする積層構造。
【請求項６】
アルミニウムよりもイオン化傾向の小さい前記合金成分がＮｉであり、Ｎｉの含有量が０．１〜６原子％である請求項５に記載の積層構造。
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【公開番号】特開２００９−８７７０（Ｐ２００９−８７７０Ａ）
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６８２７８（Ｐ２００７−１６８２７８）
【出願日】平成１９年６月２６日（２００７．６．２６）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２６日（２００７．６．２６）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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