表示装置用Ａｌ合金膜、表示装置およびスパッタリングターゲット
【課題】低温での熱処理後も十分に低い電気抵抗率を示し、かつ直接接続された透明画素電極とのコンタクト抵抗が十分に低減されると共に、耐食性および耐熱性に優れた表示装置用Ａｌ合金膜を提供する。
【解決手段】表示装置の基板上で、透明導電膜と直接接続されるＡｌ合金膜であって、該Ａｌ合金膜は、Ｎｉを０．０５〜０．５原子％、Ｇｅを０．４〜１．５原子％、および希土類元素群から選ばれる少なくとも１種の元素を合計で０．０５〜０．３原子％含有すると共に、ＮｉおよびＧｅの合計量が１．７原子％以下である。
【解決手段】表示装置の基板上で、透明導電膜と直接接続されるＡｌ合金膜であって、該Ａｌ合金膜は、Ｎｉを０．０５〜０．５原子％、Ｇｅを０．４〜１．５原子％、および希土類元素群から選ばれる少なくとも１種の元素を合計で０．０５〜０．３原子％含有すると共に、ＮｉおよびＧｅの合計量が１．７原子％以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置用Ａｌ合金膜、表示装置およびスパッタリングターゲットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
小型の携帯電話から、３０インチを超す大型のテレビに至るまで様々な分野に用いられる液晶表示装置は、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下「ＴＦＴ」と呼ぶ。）をスイッチング素子とし、透明画素電極と、ゲート配線およびソース−ドレイン配線等の配線部と、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）や多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）などの半導体層を備えたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対して所定の間隔をおいて対向配置され共通電極を備えた対向基板と、ＴＦＴ基板と対向基板との間に充填された液晶層から構成されている。
【０００３】
ＴＦＴ基板において、ゲート配線やソース−ドレイン配線などの配線材料には、電気抵抗が小さく、微細加工が容易であるなどの理由により、純ＡｌまたはＡｌ−ＮｄなどのＡｌ合金（以下、これらをまとめてＡｌ系合金ということがある）が汎用されている。Ａｌ系合金配線と透明画素電極の間には、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗ等の高融点金属からなるバリアメタル層が通常設けられている。この様に、バリアメタル層を介してＡｌ系合金配線を接続する理由は、Ａｌ系合金配線を透明画素電極と直接接続すると、接続抵抗（コンタクト抵抗）が上昇し、画面の表示品位が低下するからである。すなわち、透明画素電極に直接接続する配線を構成するＡｌは非常に酸化され易く、液晶ディスプレイの成膜過程で生じる酸素や成膜時に添加する酸素などにより、Ａｌ系合金配線と透明画素電極との界面にＡｌ酸化物の絶縁層が生成するためである。また、透明画素電極を構成するＩＴＯ等の透明導電膜は導電性の金属酸化物であるが、上記のようにして生成したＡｌ酸化物層により、電気的なオーミック接続を行うことができない。
【０００４】
しかし、バリアメタル層を形成するためには、ゲート電極やソース電極、更にはドレイン電極の形成に必要な成膜用スパッタ装置に加えて、バリアメタル層形成用の成膜チャンバーを余分に装備しなければならない。液晶ディスプレイの大量生産に伴い低コスト化が進むにつれて、バリアメタル層の形成に伴う製造コストの上昇や生産性の低下は軽視できなくなっている。
【０００５】
そこで、バリアメタル層の形成を省略でき、Ａｌ系合金配線を透明画素電極に直接接続することが可能な電極材料や製造方法が提案されている。
【０００６】
例えば本願出願人は、バリアメタル層の省略を可能にすると共に、工程数を増やすことなく簡略化し、Ａｌ系合金配線を透明画素電極に対して直接かつ確実に接続し得るダイレクトコンタクト技術を開示している（特許文献１）。
【０００７】
詳しくは、特許文献１は、合金成分として、Ａｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｒ、Ｇｅ、Ｓｍ、およびＢｉよりなる群から選ばれる少なくとも一種を０．１〜６原子％含むＡｌ合金を開示している。Ａｌ系合金配線に該Ａｌ合金からなるものを用いれば、これら合金成分の少なくとも一部が当該Ａｌ系合金配線と透明画素電極との界面で析出物または濃化層として存在することによって、バリアメタル層を省略しても、透明画素電極との接触抵抗を低減させることができる。
【０００８】
しかし特許文献１に記載のＮｉ等を含むＡｌ合金の耐熱温度は、いずれも、おおむね１５０〜２００℃であり、表示装置（特にＴＦＴ基板）の製造工程における最高温度よりも低い。
【０００９】
なお近年、表示装置の製造温度は、歩留りの改善および生産性向上の観点から、ますます低温化する傾向にある。しかし製造工程の最高温度（窒化シリコン膜の成膜温度）を３００℃に下げたとしても、特許文献１に記載のＡｌ合金の耐熱温度を超える。
【００１０】
一方で、製造工程での最高温度（本発明において「熱処理温度」と呼ぶ。）が低下すると、Ａｌ系合金配線の電気抵抗が十分に下がらないという弊害がある。そこで本願出願人は、特許文献２で、良好な耐熱性を示しながら、低い熱処理温度でも十分に低い電気抵抗を示すＡｌ合金を開示している。
【００１１】
詳しくは、Ｎｉ，Ａｇ，Ｚｎ，Ｃｕ，およびＧｅよりなる群から選択される少なくとも一種の元素（以下「α成分」と呼ぶ。）、および、Ｍｇ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，およびＤｙよりなる群から選択される少なくとも一種の元素（以下「Ｘ成分」と呼ぶ。）を含有するＡｌ−α−Ｘ合金からなるＡｌ合金膜を開示している。
【００１２】
上記Ａｌ合金膜を薄膜トランジスタ基板に用いると、バリアメタル層の省略が可能になると共に、工程数を増やすことなく、Ａｌ合金膜と導電性酸化膜からなる透明画素電極を直接且つ確実に接触することができるとされている。また、Ａｌ合金膜に対し、例えば、約１００℃以上３００℃以下の低い熱処理温度を適用した場合でも、電気抵抗率の低減と優れた耐熱性とを達成できるとされている。具体的には、例えば２５０℃で３０分といった低温の熱処理を採用した場合でも、ヒロックなどの欠陥が生じることなく、当該Ａｌ合金膜の電気抵抗率を７μΩ・ｃｍ以下にすることができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００４−２１４６０６号公報
【特許文献２】特開２００６−２６１６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記の通り純Ａｌに合金元素を添加することによって、純Ａｌでは見られなかった種々の機能が付与されるが、一方で合金元素の添加量が多くなると、配線自体の電気抵抗が増加してしまう。よって、低い熱処理温度を適用した場合でも、電気抵抗を十分に低減できることが求められている。また、透明画素電極と直接接続させた場合に低コンタクト抵抗を示すことが求められている。
【００１５】
更には、優れた耐食性の兼備も求められている。特に、ＴＦＴ基板の製造工程では複数のウェットプロセスを通るが、Ａｌよりも貴な金属を添加すると、ガルバニック腐食の問題が表れ、耐食性が劣化してしまう。例えばフォトリソグラフィ工程では、ＴＭＡＨ(テトラメチルアンモニウムヒドロキシド)を含むアルカリ性の現像液を使用するが、ダイレクトコンタクト構造の場合、バリアメタル層を省略しているためＡｌ合金膜がむき出しとなり、現像液によるダメージを受けやすくなる。
【００１６】
また、フォトリソグラフィの工程で形成したフォトレジスト（樹脂）を剥離する洗浄工程では、アミン類を含む有機剥離液を用いて連続的に水洗が行なわれている。ところがアミンと水が混合するとアルカリ性溶液になるため、短時間でＡｌを腐食させてしまうという別の問題が生じる。ところでＡｌ合金は、剥離洗浄工程を通るより以前にＣＶＤ工程を経ることによって熱履歴を受けている。この熱履歴の過程でＡｌマトリクス中には合金成分が析出物を形成する。しかるに、この析出物とＡｌの間には大きな電位差があるので、剥離液であるアミンが水と接触した瞬間に前記ガルバニック腐食によってアルカリ腐食が進行し、電気化学的に卑であるＡｌがイオン化して溶出し、ピット状の孔食（黒点）が形成されてしまう、といった問題がある。
【００１７】
更には、上記熱処理による特性の劣化を抑制すべく、耐熱性の向上が求められている。
【００１８】
本発明はこのような事情に着目してなされたものであって、その目的は、低い熱処理温度でも十分に低い電気抵抗率を示すと共に、バリアメタル層を省略して透明画素電極と直接接続させた場合にも低コンタクト抵抗を示し、かつ、表示装置の製造過程で用いられるアルカリ現像液や剥離液に対して高い耐性を示し、更には耐熱性にも優れた表示装置用Ａｌ合金膜を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成し得た本発明のＡｌ合金膜は、表示装置の基板上で、透明導電膜（透明画素電極）と直接接続されるＡｌ合金膜であって、Ｎｉを０．０５〜０．５原子％、Ｇｅを０．４〜１．５原子％、および希土類元素群（好ましくは、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｙ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｄｙ）から選ばれる少なくとも１種の元素を合計で０．０５〜０．３原子％含有すると共に、ＮｉおよびＧｅの合計量が１．７原子％以下であるところに特徴を有する。
【００２０】
上記Ａｌ合金膜は、更に、Ｃｏを０．０５〜０．４原子％含み、かつ、Ｎｉ、ＧｅおよびＣｏの合計量が１．７原子％以下を満たすものであってもよい。
【００２１】
上記Ａｌ合金膜は、更に、Ｃｕを０．１〜１．０原子％含み、かつＮｉ、Ｇｅ、ＣｏおよびＣｕの合計量が１．７原子％以下を満たすものであってもよい。
【００２２】
本発明は、上記Ａｌ合金膜が、薄膜トランジスタに用いられていることを特徴とする表示装置も含むものである。
【００２３】
また、本発明は、Ｎｉを０．０５〜０．５原子％、Ｇｅを０．４〜１．５原子％、および希土類元素群（好ましくは、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｙ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｄｙ）から選ばれる少なくとも１種の元素を合計で０．０５〜０．３原子％含有すると共に、ＮｉおよびＧｅの合計量が１．７原子％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物であるところに特徴を有するスパッタリングターゲットも規定する。上記スパッタリングターゲットは、必要に応じて、更にＣｏを０．０５〜０．４原子％含み、かつ、Ｎｉ、ＧｅおよびＣｏの合計量が１．７原子％以下を満たすものであってもよい。また必要に応じて、更にＣｕを０．１〜１．０原子％含み、かつＮｉ、Ｇｅ、ＣｏおよびＣｕの合計量が１．７原子％以下を満たすものであってもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、バリアメタル層を介在させずに、Ａｌ合金膜を透明画素電極（透明導電膜、酸化物導電膜）と直接接続することができ、且つ、比較的低い熱処理温度（例えば２５０〜３００℃）を適用した場合でも十分に低い電気抵抗率を示すと共に、耐食性（アルカリ現像液耐性、剥離液耐性）に優れ、更には耐熱性にも優れた表示装置用Ａｌ合金膜を提供できる。尚、上記の熱処理温度とは、表示装置の製造工程（例えばＴＦＴ基板の製造工程）で最も高温となる処理温度を指し、一般的な表示装置の製造工程においては、各種薄膜形成のためのＣＶＤ成膜時の基板の加熱温度や、保護膜を熱硬化させる際の熱処理炉の温度などを意味する。
【００２５】
また、本発明のＡｌ合金膜を表示装置に適用すれば、上記バリアメタル層を省略することができる。従って本発明のＡｌ合金膜を用いれば、生産性に優れ、安価で且つ高性能の表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【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、本発明の第１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、順番を追って示す説明図である。
【図４】図４は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図５】図５は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図６】図６は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図７】図７は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図８】図８は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図９】図９は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１０】図１０は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２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１２】図１２は、図１１に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１３】図１３は、図１１に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１４】図１４は、図１１に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１５】図１５は、図１１に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１６】図１６は、図１１に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１７】図１７は、図１１に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１８】図１８は、図１１に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１９】図１９は、Ａｌ合金膜と透明画素電極のダイレクト接触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２０】図２０は、Ａｌ合金膜と透明画素電極のダイレクト接触抵抗の測定に用いたコンタクトチェーンパターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明者らは、熱処理温度が低い場合であっても電気抵抗率を十分に小さくすることができると共に、バリアメタル層を省略して透明画素電極と直接接続させた場合にもコンタクト抵抗を十分に低減させることができ、更には、表示装置の製造過程で使用される薬液（アルカリ現像液、剥離液）に対する耐性（耐食性）と、耐熱性にも優れたＡｌ合金膜を実現すべく鋭意研究を行った。その結果、比較的少量のＮｉと、Ｇｅおよび希土類元素を必須元素として含有するＡｌ合金膜とすればよい、との着想のもとでその具体的方法を見出した。以下、本発明で上記元素を選定した理由とその含有量を規定した理由について詳述する。
【００２８】
本発明のＡｌ合金膜は、Ｎｉを０．０５〜０．５原子％（ａｔ％）含むものである。この様に比較的少量のＮｉを含有させることによって、コンタクト抵抗を低く抑えることができる。
【００２９】
その機構については以下の様に考えられる。即ち、Ａｌ合金膜中に合金成分としてＮｉを含有させれば、低い熱処理温度でも、Ａｌ合金膜と透明画素電極との界面に導電性のＮｉ含有析出物またはＮｉ含有濃化層が形成され易く、上記界面にＡｌ酸化物からなる絶縁層が生成するのを防止でき、Ａｌ合金膜と透明画素電極（例えばＩＴＯ）との間で、上記Ｎｉ含有析出物またはＮｉ含有濃化層を通して大部分のコンタクト電流が流れ、コンタクト抵抗を低く抑えることができるものと思われる。
【００３０】
また、Ｎｉは、比較的低い熱処理温度を適用した場合に、Ａｌ合金膜の電気抵抗率を十分に低減させるのにも有効である。
【００３１】
Ｎｉによるこれらの作用効果を十分に発揮させるには、Ｎｉ量を０．０５原子％以上とする必要がある。好ましくは０．２原子％以上である。しかし、Ｎｉ量が過剰になると、耐食性が低下する。本発明は、Ｎｉを比較的少量とすることで優れた耐食性も兼備させるものである。この様な観点から、本発明ではＮｉ量の上限を０．５原子％とする。好ましくは０．４原子％以下である。
【００３２】
また、ＧｅをＮｉと共に含有させれば、コンタクト抵抗を十分に低減させることもできる。その機構としては、熱処理が低温で行なわれた場合であってもＧｅとＮｉを含む金属間化合物が形成され、この金属間化合物を通して、Ａｌ合金膜と透明画素電極（例えばＩＴＯ）との間にコンタクト電流が流れ、コンタクト抵抗を低減できることが考えられる。
【００３３】
ＧｅをＮｉと共に含有させることによって、更に、コンタクト抵抗のバラツキが抑えられ、安定した低コンタクト抵抗を実現することができる。その理由については定かではないが、ＧｅをＮｉと共に含有させることによって、Ｇｅを含む析出物がＡｌ合金膜の表層に偏析し、Ａｌ合金膜の酸化が抑制されることによって、コンタクト抵抗のバラツキが抑制されるものと考えられる。
【００３４】
また耐食性として、感光性樹脂の剥離に用いる剥離液に対する耐性をより高める観点からも、Ｇｅを含有させることが有効である。
【００３５】
Ｇｅによるこれらの作用効果を十分に発揮させるには、Ｇｅ量を０．４原子％以上とする必要がある。好ましくは０．５原子％以上である。しかし、Ｇｅ量が過剰になると、比較的低い熱処理温度を適用した場合に、Ａｌ合金膜の電気抵抗率を十分小さくすることができず、かつコンタクト抵抗の低減を図ることもできない。更には、耐食性も却って低下する。よってＧｅ量は１．５原子％以下とする。好ましくは１．２原子％以下である。
【００３６】
本発明では、特に、比較的低い熱処理温度を適用した場合でもＡｌ合金膜の電気抵抗率を十分小さくする観点から、ＮｉおよびＧｅの合計量を１．７原子％以下に抑える。好ましくは１．５原子％以下であり、より好ましくは１．０原子％以下である。
【００３７】
本発明では、耐熱性および耐食性を高めるべく、希土類元素群（好ましくは、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｙ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｄｙ）から選ばれる少なくとも１種の元素も含有させる。
【００３８】
Ａｌ合金膜が形成された基板は、その後、ＣＶＤ法などによって窒化シリコン膜（保護膜）が形成されるが、このとき、Ａｌ合金膜に施される高温の熱によって基板との間に熱膨張の差が生じ、ヒロック（コブ状の突起物）が形成されると推察されている。しかし、上記希土類元素を含有させることによって、ヒロックの形成を抑制することができる。また、希土類元素を含有させることにより、耐食性を向上させることもできる。
【００３９】
上記の通り、耐熱性を確保すると共に耐食性を高めるには、希土類元素群（好ましくは、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｙ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｄｙ）から選ばれる少なくとも１種の元素を合計で０．０５原子％以上含有させる。好ましくは０．１原子％以上である。しかし希土類元素量が過剰になると、熱処理後のＡｌ合金膜自体の電気抵抗率が増大する。そこで希土類元素の総量を、０．３原子％以下（好ましくは０．２原子％以下）と定めた。
【００４０】
尚、ここでいう希土類元素とは、ランタノイド元素（周期表において、原子番号５７のＬａから原子番号７１のＬｕまでの合計１５元素）に、Ｓｃ（スカンジウム）とＹ（イットリウム）とを加えた元素群を意味する。
【００４１】
上記Ａｌ合金膜は、上記規定量のＮｉ、Ｇｅおよび希土類元素を含み、残部Ａｌおよび不可避不純物であるが、更に、コンタクト抵抗を低減すべく、Ｃｏを含有させることができる。
【００４２】
Ｃｏ添加によりコンタクト抵抗が低減する機構については以下の様に考えられる。即ち、Ａｌ合金膜中に合金成分としてＣｏを含有させれば、低い熱処理温度でも、Ａｌ合金膜と透明画素電極との界面に導電性のＣｏ含有析出物またはＣｏ含有濃化層が形成され易く、上記界面にＡｌ酸化物からなる絶縁層が生成するのを防止でき、Ａｌ合金膜と透明画素電極（例えばＩＴＯ）との間で、上記Ｃｏ含有析出物またはＣｏ含有濃化層を通して大部分のコンタクト電流が流れ、コンタクト抵抗を低く抑えることができるものと思われる。
【００４３】
上記の通り、Ｃｏ含有により低コンタクト抵抗を実現させるには、Ｃｏ量を０．０５原子％以上とすることが好ましい。より好ましくは０．１原子％以上である。しかし、Ｃｏが過剰になると、却ってコンタクト抵抗が高くなると共に、耐食性が低下する。そこでＣｏ量は、０．４原子％以下とすることが好ましい。
【００４４】
また、Ｃｏを含有させる場合も、特に、比較的低い熱処理温度を適用した場合にＡｌ合金膜の電気抵抗率を十分小さくする観点から、Ｎｉ、ＧｅおよびＣｏの合計量を１．７原子％以下に抑えるのがよい。より好ましくは１．５原子％以下であり、更に好ましくは１．０原子％以下である。
【００４５】
上記Ｃｏにかえて、または上記Ｃｏと共に、Ｃｕを、剥離液耐性をより高める観点から０．１原子％以上（より好ましくは０．３原子％以上）で、１．０原子％以下（より好ましくは０．７原子％以下）の範囲内で更に含有させてもよい。この場合も、比較的低い熱処理温度を適用した場合にＡｌ合金膜の電気抵抗率を十分小さくする観点から、Ｎｉ、Ｇｅ、ＣｏおよびＣｕの合計量（Ｃｏを含まない場合は、Ｎｉ、ＧｅおよびＣｕの合計量）を１．７原子％以下に抑えるのがよい。より好ましくは１．５原子％以下であり、更に好ましくは１．０原子％以下である。
【００４６】
上記Ａｌ合金膜は、スパッタリング法にてスパッタリングターゲット（以下「ターゲット」ということがある）を用いて形成することが望ましい。イオンプレーティング法や電子ビーム蒸着法、真空蒸着法で形成された薄膜よりも、成分や膜厚の膜面内均一性に優れた薄膜を容易に形成できるからである。
【００４７】
また、上記スパッタリング法で、上記Ａｌ合金膜を形成するには、上記ターゲットとして、Ｎｉを０．０５〜０．５原子％、Ｇｅを０．４〜１．５原子％、および希土類元素群（好ましくはＮｄ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｙ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｄｙ）から選ばれる少なくとも１種の元素を合計で０．０５〜０．３原子％含有すると共に、ＮｉおよびＧｅの合計量が１．７原子％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物からなるものであって、所望のＡｌ合金膜と同一の組成のＡｌ合金スパッタリングターゲットを用いれば、組成ズレすることなく、所望の成分・組成のＡｌ合金膜を形成することができるのでよい。
【００４８】
上記スパッタリングターゲットとしては、成膜されるＡｌ合金膜の成分組成に応じて、更に、Ｃｏを０．０５〜０．４原子％含むもの（但し、Ｎｉ、ＧｅおよびＣｏの合計量は１．７原子％以下）を用いてもよい。上記Ｃｏにかえて、または上記Ｃｏと共に、Ｃｕを、０．１〜１．０原子％更に含むもの（但し、Ｎｉ、Ｇｅ、ＣｏおよびＣｕの合計量（Ｃｏを含まない場合は、Ｎｉ、ＧｅおよびＣｕの合計量）は１．７原子％以下）を用いてもよい。
【００４９】
上記ターゲットの形状は、スパッタリング装置の形状や構造に応じて任意の形状（角型プレート状、円形プレート状、ドーナツプレート状など）に加工したものが含まれる。
【００５０】
上記ターゲットの製造方法としては、溶解鋳造法や粉末焼結法、スプレイフォーミング法で、Ａｌ基合金からなるインゴットを製造して得る方法や、Ａｌ基合金からなるプリフォーム（最終的な緻密体を得る前の中間体）を製造した後、該プリフォームを緻密化手段により緻密化して得られる方法が挙げられる。
【００５１】
本発明は、上記Ａｌ合金膜が、薄膜トランジスタに用いられていることを特徴とする表示装置も含むものであり、その態様として、前記Ａｌ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に用いられ、ドレイン電極が透明導電膜に直接接続されているもの；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もの；が挙げられる。
【００５２】
また前記ゲート電極および走査線と、前記ソース電極および／またはドレイン電極ならびに信号線が、同一組成のＡｌ合金膜であるものが態様として含まれる。
【００５３】
本発明の透明画素電極としては、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）または酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）が好ましい。
【００５４】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る表示装置の好ましい実施形態を説明する。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（例えば図１、詳細については後述する）を代表的に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００５５】
（実施形態１）
図２を参照しながら、アモルファスシリコンＴＦＴ基板の実施形態を詳細に説明する。
【００５６】
図２は、上記図１（本発明に係る表示装置の一例）中、Ａの要部拡大図であって、本発明に係る表示装置のＴＦＴ基板（ボトムゲート型）の好ましい実施形態を説明する概略断面説明図である。
【００５７】
本実施形態では、ソース−ドレイン電極／信号線（３４）およびゲート電極／走査線（２５、２６）として、Ａｌ合金膜を使用している。従来のＴＦＴ基板では、走査線２５の上、ゲート電極２６の上、信号線３４（ソース電極２８およびドレイン電極２９）の上に、それぞれ、バリアメタル層が形成されているのに対し、本実施形態のＴＦＴ基板では、これらのバリアメタル層を省略することができる。
【００５８】
すなわち、本実施形態によれば、上記バリアメタル層を介在させることなく、ＴＦＴのドレイン電極２９に用いられるＡｌ合金膜を透明画素電極５と直接接続することができ、この様な実施形態においても、従来のＴＦＴ基板と同程度以上の良好なＴＦＴ特性を実現できる。
【００５９】
次に、図３から図１０を参照しながら、図２に示す本発明に係るアモルファスシリコンＴＦＴ基板の製造方法の一例を説明する。薄膜トランジスタは、水素化アモルファスシリコンを半導体層として用いたアモルファスシリコンＴＦＴである。図３から図１０には、図２と同じ参照符号を付している。
【００６０】
まず、ガラス基板（透明基板）１ａに、スパッタリング法を用いて、厚さ２００ｎｍ程度のＡｌ合金膜を積層する。スパッタリングの成膜温度は、１５０℃とした。このＡｌ合金膜をパターニングすることにより、ゲート電極２６および走査線２５を形成する（図３を参照）。このとき、後記する図４において、ゲート絶縁膜２７のカバレッジが良くなる様に、ゲート電極２６および走査線２５を構成するＡｌ合金膜の周縁を約３０°〜４０°のテーパー状にエッチングしておくのがよい。
【００６１】
次いで、図４に示すように、例えばプラズマＣＶＤ法などの方法を用いて、厚さ約３００ｎｍ程度の酸化シリコン膜（ＳｉＯｘ）でゲート絶縁膜２７を形成する。プラズマＣＶＤ法の成膜温度は、約３５０℃とした。続いて、例えばプラズマＣＶＤ法などの方法を用いて、ゲート絶縁膜２７の上に、厚さ５０ｎｍ程度の水素化アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ−Ｈ）および厚さ３００ｎｍ程度の窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）を成膜する。
【００６２】
続いて、ゲート電極２６をマスクとする裏面露光により、図５に示すように窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）をパターニングし、チャネル保護膜を形成する。更にその上に、リンをドーピングした厚さ５０ｎｍ程度のｎ+型水素化アモルファスシリコン膜（ｎ+ａ−Ｓｉ−Ｈ）５６を成膜した後、図６に示すように、水素化アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ−Ｈ）５５およびｎ+型水素化アモルファスシリコン膜（ｎ+ａ−Ｓｉ−Ｈ）５６をパターニングする。
【００６３】
次に、その上に、スパッタリング法を用いて、厚さ５０ｎｍ程度のバリアメタル層（Ｍｏ膜）５３と厚さ３００ｎｍ程度のＡｌ合金膜２８，２９を順次積層する。スパッタリングの成膜温度は、１５０℃とした。次いで、図７に示す様にパターニングすることにより、信号線と一体のソース電極２８と、透明画素電極５に直接接触されるドレイン電極２９とが形成される。更に、ソース電極２８およびドレイン電極２９をマスクとして、チャネル保護膜（ＳｉＮｘ）上のｎ+型水素化アモルファスシリコン膜（ｎ+ａ−Ｓｉ−Ｈ）５６をドライエッチングして除去する。
【００６４】
次に、図８に示すように、例えばプラズマＣＶＤ装置などを用いて、厚さ３００ｎｍ程度の窒化シリコン膜３０を成膜し、保護膜を形成する。このときの成膜温度は、例えば２５０℃程度で行なわれる。次いで、窒化シリコン膜３０上にフォトレジスト層３１を形成した後、窒化シリコン膜３０をパターニングし、例えばドライエッチング等によって窒化シリコン膜３０にコンタクトホール３２を形成する。同時に、パネル端部のゲート電極上のＴＡＢとの接続に当たる部分にコンタクトホール（不図示）を形成する。
【００６５】
次に、例えば酸素プラズマによるアッシング工程を経た後、図９に示すように、例えばアミン系等の剥離液を用いてフォトレジスト層３１を剥離する。最後に、例えば保管時間（８時間程度）の範囲内で、図１０に示すように、例えば厚さ４０ｎｍ程度のＩＴＯ膜を成膜し、ウェットエッチングによるパターニングを行うことによって透明画素電極５を形成する。同時に、パネル端部のゲート電極のＴＡＢとの接続部分に、ＴＡＢとのボンディングのためＩＴＯ膜をパターニングすると、ＴＦＴ基板１が完成する。
【００６６】
このようにして作製されたＴＦＴ基板は、ドレイン電極２９と透明画素電極５とが直接接続されている。
【００６７】
上記では、透明画素電極５として、ＩＴＯ膜を用いたが、ＩＺＯ膜を用いてもよい。また、活性半導体層として、アモルファスシリコンの代わりにポリシリコンを用いてもよい（後記する実施形態２を参照）。
【００６８】
このようにして得られるＴＦＴ基板を使用し、例えば、以下に記載の方法によって、前述した図１に示す液晶表示装置を完成させる。
【００６９】
まず、上記のようにして作製したＴＦＴ基板１の表面に、例えばポリイミドを塗布し、乾燥してからラビング処理を行って配向膜を形成する。
【００７０】
一方、対向基板２は、ガラス基板上に、例えばクロム（Ｃｒ）をマトリックス状にパターニングすることによって遮光膜９を形成する。次に、遮光膜９の間隙に、樹脂製の赤、緑、青のカラーフィルタ８を形成する。遮光膜９とカラーフィルタ８上に、ＩＴＯ膜のような透明導電膜を共通電極７として配置することによって対向電極を形成する。そして、対向電極の最上層に例えばポリイミドを塗布し、乾燥した後、ラビング処理を行って配向膜１１を形成する。
【００７１】
次いで、ＴＦＴ基板１と対向基板２の配向膜１１が形成されている面とを夫々対向するように配置し、樹脂製などのシール材１６により、液晶の封入口を除いてＴＦＴ基板１と対向基板２とを貼り合わせる。このとき、ＴＦＴ基板１と対向基板２との間には、スペーサー１５を介在させるなどして２枚の基板間のギャップを略一定に保つ。
【００７２】
このようにして得られる空セルを真空中に置き、封入口を液晶に浸した状態で徐々に大気圧に戻していくことにより、空セルに液晶分子を含む液晶材料を注入して液晶層を形成し、封入口を封止する。最後に、空セルの外側の両面に偏光板１０を貼り付けて液晶ディスプレイを完成させる。
【００７３】
次に、図１に示したように、液晶表示装置を駆動するドライバ回路１３を液晶ディスプレイに電気的に接続し、液晶ディスプレイの側部あるいは裏面部に配置する。そして、液晶ディスプレイの表示面となる開口を含む保持フレーム２３と、面光源をなすバックライト２２と導光板２０と保持フレーム２３によって液晶ディスプレイを保持し、液晶表示装置を完成させる。
【００７４】
（実施形態２）
図１１を参照しながら、ポリシリコンＴＦＴ基板の実施形態を詳細に説明する。
【００７５】
図１１は、本発明に係るトップゲート型のＴＦＴ基板の好ましい実施形態を説明する概略断面説明図である。
【００７６】
本実施形態は、活性半導体層として、アモルファスシリコンの代わりにポリシリコンを用いた点、ボトムゲート型ではなくトップゲート型のＴＦＴ基板を用いた点において、前述した実施形態１と主に相違している。詳細には、図１１に示す本実施形態のポリシリコンＴＦＴ基板では、活性半導体膜は、リンがドープされていないポリシリコン膜（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）と、リンもしくはヒ素がイオン注入されたポリシリコン膜（ｎ+ｐｏｌｙ−Ｓｉ）とから形成されている点で、前述した図２に示すアモルファスシリコンＴＦＴ基板と相違する。また、信号線は、層間絶縁膜（ＳｉＯｘ）を介して走査線と交差するように形成されている。
【００７７】
本実施形態においても、ソース電極２８およびドレイン電極２９の上に形成されるバリアメタル層を省略することができる。
【００７８】
次に、図１２から図１８を参照しながら、図１１に示す本発明に係るポリシリコンＴＦＴ基板の製造方法の一例を説明する。薄膜トランジスタは、ポリシリコン膜（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）を半導体層として用いたポリシリコンＴＦＴである。図１２から図１８には、図１１と同じ参照符号を付している。
【００７９】
まず、ガラス基板１ａ上に、例えばプラズマＣＶＤ法などにより、基板温度約３００℃程度で、厚さ５０ｎｍ程度の窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）、厚さ１００ｎｍ程度の酸化シリコン膜（ＳｉＯｘ）、および厚さ約５０ｎｍ程度の水素化アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ−Ｈ）を成膜する。次に、水素化アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ−Ｈ）をポリシリコン化するため、熱処理（約４７０℃で１時間程度）およびレーザーアニールを行う。脱水素処理を行った後、例えばエキシマレーザアニール装置を用いて、エネルギー約２３０ｍＪ／ｃｍ2程度のレーザーを水素化アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ−Ｈ）に照射することにより、厚さが約０．３μｍ程度のポリシリコン膜（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）を得る（図１２）。
【００８０】
次いで、図１３に示すように、プラズマエッチング等によってポリシリコン膜（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）をパターニングする。次に、図１４に示すように、厚さが約１００ｎｍ程度の酸化シリコン膜（ＳｉＯｘ）を成膜し、ゲート絶縁膜２７を形成する。ゲート絶縁膜２７の上に、スパッタリング等によって、厚さ約２００ｎｍ程度のＡｌ合金膜および厚さ約５０ｎｍ程度のバリアメタル層（Ｍｏ薄膜）５２を積層した後、プラズマエッチング等の方法でパターニングする。これにより、走査線と一体のゲート電極２６が形成される。
【００８１】
続いて、図１５に示すように、フォトレジスト３１でマスクを形成し、例えばイオン注入装置などにより、例えばリンを５０ｋｅＶ程度で１×１０15個／ｃｍ2程度ドーピングし、ポリシリコン膜（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）の一部にｎ+型ポリシリコン膜（ｎ+ｐｏｌｙ−Ｓｉ）を形成する。次に、フォトレジスト３１を剥離し、例えば５００℃程度で熱処理することによってリンを拡散させる。
【００８２】
次いで、図１６に示すように、例えばプラズマＣＶＤ装置などを用いて、厚さ５００ｎｍ程度の酸化シリコン膜（ＳｉＯｘ）を基板温度約２５０℃程度で成膜し、層間絶縁膜を形成した後、同様にフォトレジストによってパターニングしたマスクを用いて層間絶縁膜（ＳｉＯｘ）とゲート絶縁膜２７の酸化シリコン膜をドライエッチングし、コンタクトホールを形成する。スパッタリングにより、厚さ５０ｎｍ程度のバリアメタル層（Ｍｏ膜）５３と厚さ４５０ｎｍ程度のＡｌ合金膜を成膜した後、パターニングすることによって、信号線と一体のソース電極２８およびドレイン電極２９を形成する。その結果、ソース電極２８とドレイン電極２９は、各々コンタクトホールを介してｎ+型ポリシリコン膜（ｎ+ｐｏｌｙ−Ｓｉ）にコンタクトされる。
【００８３】
次いで、図１７に示すように、プラズマＣＶＤ装置などにより、厚さ５００ｎｍ程度の窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）を基板温度２５０℃程度で成膜し、層間絶縁膜を形成する。層間絶縁膜の上にフォトレジスト層３１を形成した後、窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）をパターニングし、例えばドライエッチングによって窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）にコンタクトホール３２を形成する。
【００８４】
次に、図１８に示すように、例えば酸素プラズマによるアッシング工程を経た後、前述した実施形態１と同様にしてアミン系の剥離液などを用いてフォトレジスト３１を剥離してから、ＩＴＯ膜を成膜し、ウェットエッチングによるパターニングを行って透明画素電極５を形成する。
【００８５】
このようにして作製されたポリシリコンＴＦＴ基板では、ドレイン電極２９は透明画素電極５に直接接続されている。
【００８６】
次に、トランジスタの特性を安定させるため、例えば２５０℃程度で１時間程度アニールすると、ポリシリコンＴＦＴ基板が完成する。
【００８７】
第２の実施形態に係るＴＦＴ基板、および該ＴＦＴ基板を備えた液晶表示装置によれば、前述した第１の実施形態に係るＴＦＴ基板と同様の効果が得られる。
【００８８】
このようにして得られるＴＦＴ基板を用い、前述した実施形態１のＴＦＴ基板と同様にして例えば前記図１に示す液晶表示装置を完成させる。
【実施例】
【００８９】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、上記・下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勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００９０】
（実施例１）
表１に示す種々の合金組成のＡｌ合金膜（膜厚＝３００ｎｍ）を、ＤＣマグネトロン・スパッタ法（基板＝ガラス基板（コーニング社製 Ｅａｇｌｅ２０００）、雰囲気ガス＝アルゴン、圧力＝２ｍＴｏｒｒ、基板温度＝２５℃（室温））によって成膜した。
【００９１】
尚、上記種々の合金組成のＡｌ合金膜の形成には、真空溶解法で作製した種々の組成のＡｌ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。
【００９２】
また実施例で用いた種々のＡｌ合金膜における各合金元素の含有量は、ＩＣＰ発光分析（誘導結合プラズマ発光分析）法によって求めた。
【００９３】
上記のようにして成膜したＡｌ合金膜を用いて、熱処理後のＡｌ合金膜自体の電気抵抗率、Ａｌ合金膜を透明画素電極に直接接続したときのダイレクト接触抵抗（ＩＴＯとのコンタクト抵抗）、耐食性としてアルカリ現像液耐性と剥離液耐性、および耐熱性を、それぞれ下記に示す方法で測定した。これらの結果も表１に示す。
【００９４】
（１）熱処理後のＡｌ合金膜自体の電気抵抗率
上記Ａｌ合金膜に対し、１０μｍ幅のラインアンドスペースパターンを形成し、不活性ガス雰囲気中、２７０℃で１５分間の熱処理を施してから、４端子法で電気抵抗率を測定した。そして下記基準で、熱処理後のＡｌ合金膜自体の電気抵抗率の良否を判定した。
（判定基準）
○：４．５μΩ・ｃｍ以下
△：４．５μΩ・ｃｍ超５．０μΩ・ｃｍ未満
×：５．０μΩ・ｃｍ以上
【００９５】
（２）透明画素電極とのダイレクト接触抵抗
Ａｌ合金膜と透明画素電極を直接接触したときの接触抵抗は、透明画素電極（ＩＴＯ；酸化インジウムに１０質量％の酸化スズを加えた酸化インジウムスズ）を、下記条件でスパッタリングすることによって図１９に示すケルビンパターン（コンタクトホールサイズ：１０μｍ角）を作製し、４端子測定（ＩＴＯ−Ａｌ合金膜に電流を流し、別の端子でＩＴＯ−Ａｌ合金間の電圧降下を測定する方法）を行なった。具体的には、図１９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のダイレクト接触抵抗Ｒを［Ｒ＝（Ｖ2−Ｖ1）／Ｉ2］として求めた。そして下記基準で、ＩＴＯとのダイレクト接触抵抗（ＩＴＯとのコンタクト抵抗）の良否を判定した。
（透明画素電極の成膜条件）
・雰囲気ガス＝アルゴン
・圧力＝０．８ｍＴｏｒｒ
・基板温度＝２５℃（室温）
（判定基準）
○：１０００Ω未満
×：１０００Ω以上
【００９６】
（３）アルカリ現像液耐性（現像液エッチングレートの測定）
基板上に成膜したＡｌ合金膜にマスクを施した後、現像液（ＴＭＡＨ２．３８質量％を含む水溶液）中に２５℃で１分間浸漬し、そのエッチング量を触診式段差計を用いて測定した。そして、下記基準でアルカリ現像液耐性の良否を判定した。
（判定基準）
○：６０ｎｍ未満／分
△：６０ｎｍ以上１００ｎｍ以下／分
×：１００ｎｍ超／分
【００９７】
（４）剥離液耐性
フォトレジスト剥離液の洗浄工程を模擬し、アミン系フォトレジストと水を混合したアルカリ性水溶液による腐食実験を行った。詳細には、東京応化工業（株）製のアミン系レジスト剥離液「ＴＯＫ１０６」水溶液をｐＨ１０に調整したもの（液温２５℃）を用意し、これに、上記Ａｌ合金膜に不活性ガス雰囲気中３３０℃で３０分間の熱処理を施したものを３００秒間浸漬させた。そして、浸漬後の膜表面にみられるクレータ状の腐食（孔食）痕（円相当直径が１５０ｎｍ以上のもの）の個数を調べた（観察倍率は１０００倍）。そして、下記基準で剥離液耐性の良否を判定した。
（判定基準）
○：１０個未満／１００μｍ２
△：１０個以上２０個以下／１００μｍ２
×：２０個超／１００μｍ２
【００９８】
（５）耐熱性
基板上に成膜したＡｌ合金膜に、窒素雰囲気中、３５０℃で３０分間の熱処理を行った後、表面性状を、光学顕微鏡（倍率：５００倍）を用いて観察し、目視でヒロックの有無を確認した。そして、下記判定基準により耐熱性を評価した。
（判定基準）
○：ヒロックなしかつ表面荒れもなし
△：ヒロックないが表面荒れがあり
×：ヒロックあり
【００９９】
【表１】
【０１００】
表１に示す結果から、次のことが分かる。まず規定量のＮｉ、Ｇｅおよび希土類元素を含むＡｌ合金膜とすることで、低温での熱処理でも電気抵抗率を十分に低減できると共に、ＩＴＯ（透明画素電極）とのダイレクト接触抵抗を大幅に低減、即ち、低コンタクト抵抗を達成させることができる。更には、耐食性および耐熱性にも優れていることがわかる。
【０１０１】
更に、Ｃｏを含むＡｌ合金膜とすることで、コンタクト抵抗をより低減できることがわかる。
【０１０２】
これに対し、Ｎｉを含まない場合には、低コンタクト抵抗を達成することができず、一方、Ｎｉ量が上限を上回っていると、耐食性（アルカリ現像液耐性、剥離液耐性）に劣ったものとなることがわかる。
【０１０３】
Ｇｅを含まないものやＧｅ量が不足しているものは、コンタクト抵抗を十分に低減できていない。
【０１０４】
また、Ｇｅの代わりにＺｎやＩｎ、Ｂを含有させた場合には、耐食性に優れたものが得られていないことがわかる。一方、Ｇｅが過剰である場合には、低温での熱処理後で十分に電気抵抗率を低減させることができず、かつ耐食性にも劣ったものとなることがわかる。
【０１０５】
各元素量は規定範囲内であるが、Ｎｉ＋Ｇｅの合計量、またはＮｉ＋Ｇｅ＋Ｃｏの合計量が上限を超えているものは、低温での熱処理後で十分に電気抵抗率を低減させることができないことがわかる。
【０１０６】
更に、希土類元素を含まないものは、耐食性および耐熱性を確保できていないことがわかる。
【０１０７】
（実施例２）
実施例１と同様にして、表２に示す種々の合金組成のＡｌ合金膜を成膜した。そしてＡｌ合金膜と透明画素電極を直接接触したときの接触抵抗（コンタクト抵抗）を、コンタクトチェーンパターンを形成して測定した。
【０１０８】
詳細には、上記のようにして成膜したＡｌ合金膜に対し、フォトリソグラフィ、エッチングを順次施して図２０に示すコンタクトチェーンパターンを形成した。続いて、ＣＶＤ装置にて３３０℃の温度でＳｉＮ膜の成膜を行った。さらにフォトリソグラフィとＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置でのエッチングを行って、ＳｉＮ膜にコンタクトホールを形成した。コンタクトホール形成後、バレルアッシャーにて酸素プラズマアッシングを行って反応生成物を除去し、東京応化工業（株）製のアミン系レジスト剥離液「ＴＯＫ１０６」を超純水にて希釈してｐＨ１２．５に調整したもの（液温２５℃）に５０秒間浸漬させた後、超純水で洗い流し、残ったレジストを完全に除去した。その後、透明画素電極（ＩＴＯ；酸化インジウムに１０質量％の酸化スズを加えた酸化インジウムスズ）を、下記条件でスパッタリング法により成膜し、フォトリソグラフィとパターンニングを行って、１０μｍ角のコンタクトホールが５０個直列につながったコンタクトチェーンパターン（前記図２０）を形成した。
（透明画素電極の成膜条件）
・雰囲気ガス＝アルゴン
・圧力＝０．８ｍＴｏｒｒ
・基板温度＝２５℃（室温）
【０１０９】
上記コンタクトチェーンの全抵抗（コンタクト抵抗、接続抵抗）を、該コンタクトチェーンパターンの両端のパッド部にプローブを接触させ、２端子測定にて、＋０．１Ｖ〜−０．１Ｖの範囲で電圧のスイープを行い、Ｉ−Ｖ特性を測定することによって求めた。そして、コンタクト１個に換算したコンタクト抵抗値を求めた。
上記測定を、各Ａｌ合金膜につき、上記コンタクトチェーンパターンをそれぞれ３個形成し、各コンタクトチェーンパターンについて行い、下記基準で、コンタクトチェーンパターン３個の、ＩＴＯとのダイレクト接触抵抗（コンタクト抵抗値）の平均値（ａｖｇ．）の良否、およびＩＴＯとのダイレクト接触抵抗のバラツキ（標準偏差）を評価した。
（判定基準）
〔コンタクト抵抗値（平均値）について〕
○：１０００Ω未満
×：１０００Ω以上
〔コンタクト抵抗値のバラツキについて〕
○：標準偏差が２００Ω以下
×：標準偏差が２００Ω超
【０１１０】
また、Ａｌ合金膜の耐食性としてアルカリ現像液耐性（現像液エッチングレート）と剥離液耐性（クレータ腐食密度）、および耐熱性を、それぞれ実施例１と同様の方法で評価した。これらの結果を表２に示す。
【０１１１】
【表２】
【０１１２】
表２に示す結果から、次のことが分かる。まず規定量のＮｉ、Ｇｅおよび希土類元素を含むＡｌ合金膜とすることで、低コンタクト抵抗を達成できると共に、コンタクト抵抗のバラツキも十分に低減できることがわかる。更には、耐食性および耐熱性にも優れていることがわかる。
【０１１３】
これに対し、Ｎｉ量が過剰でかつＧｅを含まないものは、コンタクト抵抗のバラツキが大きい結果となっている（表２のＮｏ．１１）。
【符号の説明】
【０１１４】
１ ＴＦＴ基板
２ 対向基板
３ 液晶層
４ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
５ 透明画素電極（透明導電膜）
６ 配線部
７ 共通電極
８ カラーフィルタ
９ 遮光膜
１０ 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
３０ 保護膜（窒化シリコン膜）
３１ フォトレジスト（層）
３２ コンタクトホール
３３ アモルファスシリコンチャネル膜（活性半導体膜）
３４ 信号線
５２、５３ バリアメタル層
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）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置用Ａｌ合金膜、表示装置およびスパッタリングターゲットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
小型の携帯電話から、３０インチを超す大型のテレビに至るまで様々な分野に用いられる液晶表示装置は、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下「ＴＦＴ」と呼ぶ。）をスイッチング素子とし、透明画素電極と、ゲート配線およびソース−ドレイン配線等の配線部と、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）や多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）などの半導体層を備えたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対して所定の間隔をおいて対向配置され共通電極を備えた対向基板と、ＴＦＴ基板と対向基板との間に充填された液晶層から構成されている。
【０００３】
ＴＦＴ基板において、ゲート配線やソース−ドレイン配線などの配線材料には、電気抵抗が小さく、微細加工が容易であるなどの理由により、純ＡｌまたはＡｌ−ＮｄなどのＡｌ合金（以下、これらをまとめてＡｌ系合金ということがある）が汎用されている。Ａｌ系合金配線と透明画素電極の間には、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗ等の高融点金属からなるバリアメタル層が通常設けられている。この様に、バリアメタル層を介してＡｌ系合金配線を接続する理由は、Ａｌ系合金配線を透明画素電極と直接接続すると、接続抵抗（コンタクト抵抗）が上昇し、画面の表示品位が低下するからである。すなわち、透明画素電極に直接接続する配線を構成するＡｌは非常に酸化され易く、液晶ディスプレイの成膜過程で生じる酸素や成膜時に添加する酸素などにより、Ａｌ系合金配線と透明画素電極との界面にＡｌ酸化物の絶縁層が生成するためである。また、透明画素電極を構成するＩＴＯ等の透明導電膜は導電性の金属酸化物であるが、上記のようにして生成したＡｌ酸化物層により、電気的なオーミック接続を行うことができない。
【０００４】
しかし、バリアメタル層を形成するためには、ゲート電極やソース電極、更にはドレイン電極の形成に必要な成膜用スパッタ装置に加えて、バリアメタル層形成用の成膜チャンバーを余分に装備しなければならない。液晶ディスプレイの大量生産に伴い低コスト化が進むにつれて、バリアメタル層の形成に伴う製造コストの上昇や生産性の低下は軽視できなくなっている。
【０００５】
そこで、バリアメタル層の形成を省略でき、Ａｌ系合金配線を透明画素電極に直接接続することが可能な電極材料や製造方法が提案されている。
【０００６】
例えば本願出願人は、バリアメタル層の省略を可能にすると共に、工程数を増やすことなく簡略化し、Ａｌ系合金配線を透明画素電極に対して直接かつ確実に接続し得るダイレクトコンタクト技術を開示している（特許文献１）。
【０００７】
詳しくは、特許文献１は、合金成分として、Ａｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｒ、Ｇｅ、Ｓｍ、およびＢｉよりなる群から選ばれる少なくとも一種を０．１〜６原子％含むＡｌ合金を開示している。Ａｌ系合金配線に該Ａｌ合金からなるものを用いれば、これら合金成分の少なくとも一部が当該Ａｌ系合金配線と透明画素電極との界面で析出物または濃化層として存在することによって、バリアメタル層を省略しても、透明画素電極との接触抵抗を低減させることができる。
【０００８】
しかし特許文献１に記載のＮｉ等を含むＡｌ合金の耐熱温度は、いずれも、おおむね１５０〜２００℃であり、表示装置（特にＴＦＴ基板）の製造工程における最高温度よりも低い。
【０００９】
なお近年、表示装置の製造温度は、歩留りの改善および生産性向上の観点から、ますます低温化する傾向にある。しかし製造工程の最高温度（窒化シリコン膜の成膜温度）を３００℃に下げたとしても、特許文献１に記載のＡｌ合金の耐熱温度を超える。
【００１０】
一方で、製造工程での最高温度（本発明において「熱処理温度」と呼ぶ。）が低下すると、Ａｌ系合金配線の電気抵抗が十分に下がらないという弊害がある。そこで本願出願人は、特許文献２で、良好な耐熱性を示しながら、低い熱処理温度でも十分に低い電気抵抗を示すＡｌ合金を開示している。
【００１１】
詳しくは、Ｎｉ，Ａｇ，Ｚｎ，Ｃｕ，およびＧｅよりなる群から選択される少なくとも一種の元素（以下「α成分」と呼ぶ。）、および、Ｍｇ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，およびＤｙよりなる群から選択される少なくとも一種の元素（以下「Ｘ成分」と呼ぶ。）を含有するＡｌ−α−Ｘ合金からなるＡｌ合金膜を開示している。
【００１２】
上記Ａｌ合金膜を薄膜トランジスタ基板に用いると、バリアメタル層の省略が可能になると共に、工程数を増やすことなく、Ａｌ合金膜と導電性酸化膜からなる透明画素電極を直接且つ確実に接触することができるとされている。また、Ａｌ合金膜に対し、例えば、約１００℃以上３００℃以下の低い熱処理温度を適用した場合でも、電気抵抗率の低減と優れた耐熱性とを達成できるとされている。具体的には、例えば２５０℃で３０分といった低温の熱処理を採用した場合でも、ヒロックなどの欠陥が生じることなく、当該Ａｌ合金膜の電気抵抗率を７μΩ・ｃｍ以下にすることができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００４−２１４６０６号公報
【特許文献２】特開２００６−２６１６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記の通り純Ａｌに合金元素を添加することによって、純Ａｌでは見られなかった種々の機能が付与されるが、一方で合金元素の添加量が多くなると、配線自体の電気抵抗が増加してしまう。よって、低い熱処理温度を適用した場合でも、電気抵抗を十分に低減できることが求められている。また、透明画素電極と直接接続させた場合に低コンタクト抵抗を示すことが求められている。
【００１５】
更には、優れた耐食性の兼備も求められている。特に、ＴＦＴ基板の製造工程では複数のウェットプロセスを通るが、Ａｌよりも貴な金属を添加すると、ガルバニック腐食の問題が表れ、耐食性が劣化してしまう。例えばフォトリソグラフィ工程では、ＴＭＡＨ(テトラメチルアンモニウムヒドロキシド)を含むアルカリ性の現像液を使用するが、ダイレクトコンタクト構造の場合、バリアメタル層を省略しているためＡｌ合金膜がむき出しとなり、現像液によるダメージを受けやすくなる。
【００１６】
また、フォトリソグラフィの工程で形成したフォトレジスト（樹脂）を剥離する洗浄工程では、アミン類を含む有機剥離液を用いて連続的に水洗が行なわれている。ところがアミンと水が混合するとアルカリ性溶液になるため、短時間でＡｌを腐食させてしまうという別の問題が生じる。ところでＡｌ合金は、剥離洗浄工程を通るより以前にＣＶＤ工程を経ることによって熱履歴を受けている。この熱履歴の過程でＡｌマトリクス中には合金成分が析出物を形成する。しかるに、この析出物とＡｌの間には大きな電位差があるので、剥離液であるアミンが水と接触した瞬間に前記ガルバニック腐食によってアルカリ腐食が進行し、電気化学的に卑であるＡｌがイオン化して溶出し、ピット状の孔食（黒点）が形成されてしまう、といった問題がある。
【００１７】
更には、上記熱処理による特性の劣化を抑制すべく、耐熱性の向上が求められている。
【００１８】
本発明はこのような事情に着目してなされたものであって、その目的は、低い熱処理温度でも十分に低い電気抵抗率を示すと共に、バリアメタル層を省略して透明画素電極と直接接続させた場合にも低コンタクト抵抗を示し、かつ、表示装置の製造過程で用いられるアルカリ現像液や剥離液に対して高い耐性を示し、更には耐熱性にも優れた表示装置用Ａｌ合金膜を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成し得た本発明のＡｌ合金膜は、表示装置の基板上で、透明導電膜（透明画素電極）と直接接続されるＡｌ合金膜であって、Ｎｉを０．０５〜０．５原子％、Ｇｅを０．４〜１．５原子％、および希土類元素群（好ましくは、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｙ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｄｙ）から選ばれる少なくとも１種の元素を合計で０．０５〜０．３原子％含有すると共に、ＮｉおよびＧｅの合計量が１．７原子％以下であるところに特徴を有する。
【００２０】
上記Ａｌ合金膜は、更に、Ｃｏを０．０５〜０．４原子％含み、かつ、Ｎｉ、ＧｅおよびＣｏの合計量が１．７原子％以下を満たすものであってもよい。
【００２１】
上記Ａｌ合金膜は、更に、Ｃｕを０．１〜１．０原子％含み、かつＮｉ、Ｇｅ、ＣｏおよびＣｕの合計量が１．７原子％以下を満たすものであってもよい。
【００２２】
本発明は、上記Ａｌ合金膜が、薄膜トランジスタに用いられていることを特徴とする表示装置も含むものである。
【００２３】
また、本発明は、Ｎｉを０．０５〜０．５原子％、Ｇｅを０．４〜１．５原子％、および希土類元素群（好ましくは、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｙ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｄｙ）から選ばれる少なくとも１種の元素を合計で０．０５〜０．３原子％含有すると共に、ＮｉおよびＧｅの合計量が１．７原子％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物であるところに特徴を有するスパッタリングターゲットも規定する。上記スパッタリングターゲットは、必要に応じて、更にＣｏを０．０５〜０．４原子％含み、かつ、Ｎｉ、ＧｅおよびＣｏの合計量が１．７原子％以下を満たすものであってもよい。また必要に応じて、更にＣｕを０．１〜１．０原子％含み、かつＮｉ、Ｇｅ、ＣｏおよびＣｕの合計量が１．７原子％以下を満たすものであってもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、バリアメタル層を介在させずに、Ａｌ合金膜を透明画素電極（透明導電膜、酸化物導電膜）と直接接続することができ、且つ、比較的低い熱処理温度（例えば２５０〜３００℃）を適用した場合でも十分に低い電気抵抗率を示すと共に、耐食性（アルカリ現像液耐性、剥離液耐性）に優れ、更には耐熱性にも優れた表示装置用Ａｌ合金膜を提供できる。尚、上記の熱処理温度とは、表示装置の製造工程（例えばＴＦＴ基板の製造工程）で最も高温となる処理温度を指し、一般的な表示装置の製造工程においては、各種薄膜形成のためのＣＶＤ成膜時の基板の加熱温度や、保護膜を熱硬化させる際の熱処理炉の温度などを意味する。
【００２５】
また、本発明のＡｌ合金膜を表示装置に適用すれば、上記バリアメタル層を省略することができる。従って本発明のＡｌ合金膜を用いれば、生産性に優れ、安価で且つ高性能の表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【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、本発明の第１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、順番を追って示す説明図である。
【図４】図４は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図５】図５は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図６】図６は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図７】図７は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図８】図８は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図９】図９は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１０】図１０は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２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１２】図１２は、図１１に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１３】図１３は、図１１に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１４】図１４は、図１１に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１５】図１５は、図１１に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１６】図１６は、図１１に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１７】図１７は、図１１に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１８】図１８は、図１１に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１９】図１９は、Ａｌ合金膜と透明画素電極のダイレクト接触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２０】図２０は、Ａｌ合金膜と透明画素電極のダイレクト接触抵抗の測定に用いたコンタクトチェーンパターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明者らは、熱処理温度が低い場合であっても電気抵抗率を十分に小さくすることができると共に、バリアメタル層を省略して透明画素電極と直接接続させた場合にもコンタクト抵抗を十分に低減させることができ、更には、表示装置の製造過程で使用される薬液（アルカリ現像液、剥離液）に対する耐性（耐食性）と、耐熱性にも優れたＡｌ合金膜を実現すべく鋭意研究を行った。その結果、比較的少量のＮｉと、Ｇｅおよび希土類元素を必須元素として含有するＡｌ合金膜とすればよい、との着想のもとでその具体的方法を見出した。以下、本発明で上記元素を選定した理由とその含有量を規定した理由について詳述する。
【００２８】
本発明のＡｌ合金膜は、Ｎｉを０．０５〜０．５原子％（ａｔ％）含むものである。この様に比較的少量のＮｉを含有させることによって、コンタクト抵抗を低く抑えることができる。
【００２９】
その機構については以下の様に考えられる。即ち、Ａｌ合金膜中に合金成分としてＮｉを含有させれば、低い熱処理温度でも、Ａｌ合金膜と透明画素電極との界面に導電性のＮｉ含有析出物またはＮｉ含有濃化層が形成され易く、上記界面にＡｌ酸化物からなる絶縁層が生成するのを防止でき、Ａｌ合金膜と透明画素電極（例えばＩＴＯ）との間で、上記Ｎｉ含有析出物またはＮｉ含有濃化層を通して大部分のコンタクト電流が流れ、コンタクト抵抗を低く抑えることができるものと思われる。
【００３０】
また、Ｎｉは、比較的低い熱処理温度を適用した場合に、Ａｌ合金膜の電気抵抗率を十分に低減させるのにも有効である。
【００３１】
Ｎｉによるこれらの作用効果を十分に発揮させるには、Ｎｉ量を０．０５原子％以上とする必要がある。好ましくは０．２原子％以上である。しかし、Ｎｉ量が過剰になると、耐食性が低下する。本発明は、Ｎｉを比較的少量とすることで優れた耐食性も兼備させるものである。この様な観点から、本発明ではＮｉ量の上限を０．５原子％とする。好ましくは０．４原子％以下である。
【００３２】
また、ＧｅをＮｉと共に含有させれば、コンタクト抵抗を十分に低減させることもできる。その機構としては、熱処理が低温で行なわれた場合であってもＧｅとＮｉを含む金属間化合物が形成され、この金属間化合物を通して、Ａｌ合金膜と透明画素電極（例えばＩＴＯ）との間にコンタクト電流が流れ、コンタクト抵抗を低減できることが考えられる。
【００３３】
ＧｅをＮｉと共に含有させることによって、更に、コンタクト抵抗のバラツキが抑えられ、安定した低コンタクト抵抗を実現することができる。その理由については定かではないが、ＧｅをＮｉと共に含有させることによって、Ｇｅを含む析出物がＡｌ合金膜の表層に偏析し、Ａｌ合金膜の酸化が抑制されることによって、コンタクト抵抗のバラツキが抑制されるものと考えられる。
【００３４】
また耐食性として、感光性樹脂の剥離に用いる剥離液に対する耐性をより高める観点からも、Ｇｅを含有させることが有効である。
【００３５】
Ｇｅによるこれらの作用効果を十分に発揮させるには、Ｇｅ量を０．４原子％以上とする必要がある。好ましくは０．５原子％以上である。しかし、Ｇｅ量が過剰になると、比較的低い熱処理温度を適用した場合に、Ａｌ合金膜の電気抵抗率を十分小さくすることができず、かつコンタクト抵抗の低減を図ることもできない。更には、耐食性も却って低下する。よってＧｅ量は１．５原子％以下とする。好ましくは１．２原子％以下である。
【００３６】
本発明では、特に、比較的低い熱処理温度を適用した場合でもＡｌ合金膜の電気抵抗率を十分小さくする観点から、ＮｉおよびＧｅの合計量を１．７原子％以下に抑える。好ましくは１．５原子％以下であり、より好ましくは１．０原子％以下である。
【００３７】
本発明では、耐熱性および耐食性を高めるべく、希土類元素群（好ましくは、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｙ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｄｙ）から選ばれる少なくとも１種の元素も含有させる。
【００３８】
Ａｌ合金膜が形成された基板は、その後、ＣＶＤ法などによって窒化シリコン膜（保護膜）が形成されるが、このとき、Ａｌ合金膜に施される高温の熱によって基板との間に熱膨張の差が生じ、ヒロック（コブ状の突起物）が形成されると推察されている。しかし、上記希土類元素を含有させることによって、ヒロックの形成を抑制することができる。また、希土類元素を含有させることにより、耐食性を向上させることもできる。
【００３９】
上記の通り、耐熱性を確保すると共に耐食性を高めるには、希土類元素群（好ましくは、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｙ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｄｙ）から選ばれる少なくとも１種の元素を合計で０．０５原子％以上含有させる。好ましくは０．１原子％以上である。しかし希土類元素量が過剰になると、熱処理後のＡｌ合金膜自体の電気抵抗率が増大する。そこで希土類元素の総量を、０．３原子％以下（好ましくは０．２原子％以下）と定めた。
【００４０】
尚、ここでいう希土類元素とは、ランタノイド元素（周期表において、原子番号５７のＬａから原子番号７１のＬｕまでの合計１５元素）に、Ｓｃ（スカンジウム）とＹ（イットリウム）とを加えた元素群を意味する。
【００４１】
上記Ａｌ合金膜は、上記規定量のＮｉ、Ｇｅおよび希土類元素を含み、残部Ａｌおよび不可避不純物であるが、更に、コンタクト抵抗を低減すべく、Ｃｏを含有させることができる。
【００４２】
Ｃｏ添加によりコンタクト抵抗が低減する機構については以下の様に考えられる。即ち、Ａｌ合金膜中に合金成分としてＣｏを含有させれば、低い熱処理温度でも、Ａｌ合金膜と透明画素電極との界面に導電性のＣｏ含有析出物またはＣｏ含有濃化層が形成され易く、上記界面にＡｌ酸化物からなる絶縁層が生成するのを防止でき、Ａｌ合金膜と透明画素電極（例えばＩＴＯ）との間で、上記Ｃｏ含有析出物またはＣｏ含有濃化層を通して大部分のコンタクト電流が流れ、コンタクト抵抗を低く抑えることができるものと思われる。
【００４３】
上記の通り、Ｃｏ含有により低コンタクト抵抗を実現させるには、Ｃｏ量を０．０５原子％以上とすることが好ましい。より好ましくは０．１原子％以上である。しかし、Ｃｏが過剰になると、却ってコンタクト抵抗が高くなると共に、耐食性が低下する。そこでＣｏ量は、０．４原子％以下とすることが好ましい。
【００４４】
また、Ｃｏを含有させる場合も、特に、比較的低い熱処理温度を適用した場合にＡｌ合金膜の電気抵抗率を十分小さくする観点から、Ｎｉ、ＧｅおよびＣｏの合計量を１．７原子％以下に抑えるのがよい。より好ましくは１．５原子％以下であり、更に好ましくは１．０原子％以下である。
【００４５】
上記Ｃｏにかえて、または上記Ｃｏと共に、Ｃｕを、剥離液耐性をより高める観点から０．１原子％以上（より好ましくは０．３原子％以上）で、１．０原子％以下（より好ましくは０．７原子％以下）の範囲内で更に含有させてもよい。この場合も、比較的低い熱処理温度を適用した場合にＡｌ合金膜の電気抵抗率を十分小さくする観点から、Ｎｉ、Ｇｅ、ＣｏおよびＣｕの合計量（Ｃｏを含まない場合は、Ｎｉ、ＧｅおよびＣｕの合計量）を１．７原子％以下に抑えるのがよい。より好ましくは１．５原子％以下であり、更に好ましくは１．０原子％以下である。
【００４６】
上記Ａｌ合金膜は、スパッタリング法にてスパッタリングターゲット（以下「ターゲット」ということがある）を用いて形成することが望ましい。イオンプレーティング法や電子ビーム蒸着法、真空蒸着法で形成された薄膜よりも、成分や膜厚の膜面内均一性に優れた薄膜を容易に形成できるからである。
【００４７】
また、上記スパッタリング法で、上記Ａｌ合金膜を形成するには、上記ターゲットとして、Ｎｉを０．０５〜０．５原子％、Ｇｅを０．４〜１．５原子％、および希土類元素群（好ましくはＮｄ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｙ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｄｙ）から選ばれる少なくとも１種の元素を合計で０．０５〜０．３原子％含有すると共に、ＮｉおよびＧｅの合計量が１．７原子％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物からなるものであって、所望のＡｌ合金膜と同一の組成のＡｌ合金スパッタリングターゲットを用いれば、組成ズレすることなく、所望の成分・組成のＡｌ合金膜を形成することができるのでよい。
【００４８】
上記スパッタリングターゲットとしては、成膜されるＡｌ合金膜の成分組成に応じて、更に、Ｃｏを０．０５〜０．４原子％含むもの（但し、Ｎｉ、ＧｅおよびＣｏの合計量は１．７原子％以下）を用いてもよい。上記Ｃｏにかえて、または上記Ｃｏと共に、Ｃｕを、０．１〜１．０原子％更に含むもの（但し、Ｎｉ、Ｇｅ、ＣｏおよびＣｕの合計量（Ｃｏを含まない場合は、Ｎｉ、ＧｅおよびＣｕの合計量）は１．７原子％以下）を用いてもよい。
【００４９】
上記ターゲットの形状は、スパッタリング装置の形状や構造に応じて任意の形状（角型プレート状、円形プレート状、ドーナツプレート状など）に加工したものが含まれる。
【００５０】
上記ターゲットの製造方法としては、溶解鋳造法や粉末焼結法、スプレイフォーミング法で、Ａｌ基合金からなるインゴットを製造して得る方法や、Ａｌ基合金からなるプリフォーム（最終的な緻密体を得る前の中間体）を製造した後、該プリフォームを緻密化手段により緻密化して得られる方法が挙げられる。
【００５１】
本発明は、上記Ａｌ合金膜が、薄膜トランジスタに用いられていることを特徴とする表示装置も含むものであり、その態様として、前記Ａｌ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に用いられ、ドレイン電極が透明導電膜に直接接続されているもの；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もの；が挙げられる。
【００５２】
また前記ゲート電極および走査線と、前記ソース電極および／またはドレイン電極ならびに信号線が、同一組成のＡｌ合金膜であるものが態様として含まれる。
【００５３】
本発明の透明画素電極としては、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）または酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）が好ましい。
【００５４】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る表示装置の好ましい実施形態を説明する。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（例えば図１、詳細については後述する）を代表的に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００５５】
（実施形態１）
図２を参照しながら、アモルファスシリコンＴＦＴ基板の実施形態を詳細に説明する。
【００５６】
図２は、上記図１（本発明に係る表示装置の一例）中、Ａの要部拡大図であって、本発明に係る表示装置のＴＦＴ基板（ボトムゲート型）の好ましい実施形態を説明する概略断面説明図である。
【００５７】
本実施形態では、ソース−ドレイン電極／信号線（３４）およびゲート電極／走査線（２５、２６）として、Ａｌ合金膜を使用している。従来のＴＦＴ基板では、走査線２５の上、ゲート電極２６の上、信号線３４（ソース電極２８およびドレイン電極２９）の上に、それぞれ、バリアメタル層が形成されているのに対し、本実施形態のＴＦＴ基板では、これらのバリアメタル層を省略することができる。
【００５８】
すなわち、本実施形態によれば、上記バリアメタル層を介在させることなく、ＴＦＴのドレイン電極２９に用いられるＡｌ合金膜を透明画素電極５と直接接続することができ、この様な実施形態においても、従来のＴＦＴ基板と同程度以上の良好なＴＦＴ特性を実現できる。
【００５９】
次に、図３から図１０を参照しながら、図２に示す本発明に係るアモルファスシリコンＴＦＴ基板の製造方法の一例を説明する。薄膜トランジスタは、水素化アモルファスシリコンを半導体層として用いたアモルファスシリコンＴＦＴである。図３から図１０には、図２と同じ参照符号を付している。
【００６０】
まず、ガラス基板（透明基板）１ａに、スパッタリング法を用いて、厚さ２００ｎｍ程度のＡｌ合金膜を積層する。スパッタリングの成膜温度は、１５０℃とした。このＡｌ合金膜をパターニングすることにより、ゲート電極２６および走査線２５を形成する（図３を参照）。このとき、後記する図４において、ゲート絶縁膜２７のカバレッジが良くなる様に、ゲート電極２６および走査線２５を構成するＡｌ合金膜の周縁を約３０°〜４０°のテーパー状にエッチングしておくのがよい。
【００６１】
次いで、図４に示すように、例えばプラズマＣＶＤ法などの方法を用いて、厚さ約３００ｎｍ程度の酸化シリコン膜（ＳｉＯｘ）でゲート絶縁膜２７を形成する。プラズマＣＶＤ法の成膜温度は、約３５０℃とした。続いて、例えばプラズマＣＶＤ法などの方法を用いて、ゲート絶縁膜２７の上に、厚さ５０ｎｍ程度の水素化アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ−Ｈ）および厚さ３００ｎｍ程度の窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）を成膜する。
【００６２】
続いて、ゲート電極２６をマスクとする裏面露光により、図５に示すように窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）をパターニングし、チャネル保護膜を形成する。更にその上に、リンをドーピングした厚さ５０ｎｍ程度のｎ+型水素化アモルファスシリコン膜（ｎ+ａ−Ｓｉ−Ｈ）５６を成膜した後、図６に示すように、水素化アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ−Ｈ）５５およびｎ+型水素化アモルファスシリコン膜（ｎ+ａ−Ｓｉ−Ｈ）５６をパターニングする。
【００６３】
次に、その上に、スパッタリング法を用いて、厚さ５０ｎｍ程度のバリアメタル層（Ｍｏ膜）５３と厚さ３００ｎｍ程度のＡｌ合金膜２８，２９を順次積層する。スパッタリングの成膜温度は、１５０℃とした。次いで、図７に示す様にパターニングすることにより、信号線と一体のソース電極２８と、透明画素電極５に直接接触されるドレイン電極２９とが形成される。更に、ソース電極２８およびドレイン電極２９をマスクとして、チャネル保護膜（ＳｉＮｘ）上のｎ+型水素化アモルファスシリコン膜（ｎ+ａ−Ｓｉ−Ｈ）５６をドライエッチングして除去する。
【００６４】
次に、図８に示すように、例えばプラズマＣＶＤ装置などを用いて、厚さ３００ｎｍ程度の窒化シリコン膜３０を成膜し、保護膜を形成する。このときの成膜温度は、例えば２５０℃程度で行なわれる。次いで、窒化シリコン膜３０上にフォトレジスト層３１を形成した後、窒化シリコン膜３０をパターニングし、例えばドライエッチング等によって窒化シリコン膜３０にコンタクトホール３２を形成する。同時に、パネル端部のゲート電極上のＴＡＢとの接続に当たる部分にコンタクトホール（不図示）を形成する。
【００６５】
次に、例えば酸素プラズマによるアッシング工程を経た後、図９に示すように、例えばアミン系等の剥離液を用いてフォトレジスト層３１を剥離する。最後に、例えば保管時間（８時間程度）の範囲内で、図１０に示すように、例えば厚さ４０ｎｍ程度のＩＴＯ膜を成膜し、ウェットエッチングによるパターニングを行うことによって透明画素電極５を形成する。同時に、パネル端部のゲート電極のＴＡＢとの接続部分に、ＴＡＢとのボンディングのためＩＴＯ膜をパターニングすると、ＴＦＴ基板１が完成する。
【００６６】
このようにして作製されたＴＦＴ基板は、ドレイン電極２９と透明画素電極５とが直接接続されている。
【００６７】
上記では、透明画素電極５として、ＩＴＯ膜を用いたが、ＩＺＯ膜を用いてもよい。また、活性半導体層として、アモルファスシリコンの代わりにポリシリコンを用いてもよい（後記する実施形態２を参照）。
【００６８】
このようにして得られるＴＦＴ基板を使用し、例えば、以下に記載の方法によって、前述した図１に示す液晶表示装置を完成させる。
【００６９】
まず、上記のようにして作製したＴＦＴ基板１の表面に、例えばポリイミドを塗布し、乾燥してからラビング処理を行って配向膜を形成する。
【００７０】
一方、対向基板２は、ガラス基板上に、例えばクロム（Ｃｒ）をマトリックス状にパターニングすることによって遮光膜９を形成する。次に、遮光膜９の間隙に、樹脂製の赤、緑、青のカラーフィルタ８を形成する。遮光膜９とカラーフィルタ８上に、ＩＴＯ膜のような透明導電膜を共通電極７として配置することによって対向電極を形成する。そして、対向電極の最上層に例えばポリイミドを塗布し、乾燥した後、ラビング処理を行って配向膜１１を形成する。
【００７１】
次いで、ＴＦＴ基板１と対向基板２の配向膜１１が形成されている面とを夫々対向するように配置し、樹脂製などのシール材１６により、液晶の封入口を除いてＴＦＴ基板１と対向基板２とを貼り合わせる。このとき、ＴＦＴ基板１と対向基板２との間には、スペーサー１５を介在させるなどして２枚の基板間のギャップを略一定に保つ。
【００７２】
このようにして得られる空セルを真空中に置き、封入口を液晶に浸した状態で徐々に大気圧に戻していくことにより、空セルに液晶分子を含む液晶材料を注入して液晶層を形成し、封入口を封止する。最後に、空セルの外側の両面に偏光板１０を貼り付けて液晶ディスプレイを完成させる。
【００７３】
次に、図１に示したように、液晶表示装置を駆動するドライバ回路１３を液晶ディスプレイに電気的に接続し、液晶ディスプレイの側部あるいは裏面部に配置する。そして、液晶ディスプレイの表示面となる開口を含む保持フレーム２３と、面光源をなすバックライト２２と導光板２０と保持フレーム２３によって液晶ディスプレイを保持し、液晶表示装置を完成させる。
【００７４】
（実施形態２）
図１１を参照しながら、ポリシリコンＴＦＴ基板の実施形態を詳細に説明する。
【００７５】
図１１は、本発明に係るトップゲート型のＴＦＴ基板の好ましい実施形態を説明する概略断面説明図である。
【００７６】
本実施形態は、活性半導体層として、アモルファスシリコンの代わりにポリシリコンを用いた点、ボトムゲート型ではなくトップゲート型のＴＦＴ基板を用いた点において、前述した実施形態１と主に相違している。詳細には、図１１に示す本実施形態のポリシリコンＴＦＴ基板では、活性半導体膜は、リンがドープされていないポリシリコン膜（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）と、リンもしくはヒ素がイオン注入されたポリシリコン膜（ｎ+ｐｏｌｙ−Ｓｉ）とから形成されている点で、前述した図２に示すアモルファスシリコンＴＦＴ基板と相違する。また、信号線は、層間絶縁膜（ＳｉＯｘ）を介して走査線と交差するように形成されている。
【００７７】
本実施形態においても、ソース電極２８およびドレイン電極２９の上に形成されるバリアメタル層を省略することができる。
【００７８】
次に、図１２から図１８を参照しながら、図１１に示す本発明に係るポリシリコンＴＦＴ基板の製造方法の一例を説明する。薄膜トランジスタは、ポリシリコン膜（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）を半導体層として用いたポリシリコンＴＦＴである。図１２から図１８には、図１１と同じ参照符号を付している。
【００７９】
まず、ガラス基板１ａ上に、例えばプラズマＣＶＤ法などにより、基板温度約３００℃程度で、厚さ５０ｎｍ程度の窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）、厚さ１００ｎｍ程度の酸化シリコン膜（ＳｉＯｘ）、および厚さ約５０ｎｍ程度の水素化アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ−Ｈ）を成膜する。次に、水素化アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ−Ｈ）をポリシリコン化するため、熱処理（約４７０℃で１時間程度）およびレーザーアニールを行う。脱水素処理を行った後、例えばエキシマレーザアニール装置を用いて、エネルギー約２３０ｍＪ／ｃｍ2程度のレーザーを水素化アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ−Ｈ）に照射することにより、厚さが約０．３μｍ程度のポリシリコン膜（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）を得る（図１２）。
【００８０】
次いで、図１３に示すように、プラズマエッチング等によってポリシリコン膜（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）をパターニングする。次に、図１４に示すように、厚さが約１００ｎｍ程度の酸化シリコン膜（ＳｉＯｘ）を成膜し、ゲート絶縁膜２７を形成する。ゲート絶縁膜２７の上に、スパッタリング等によって、厚さ約２００ｎｍ程度のＡｌ合金膜および厚さ約５０ｎｍ程度のバリアメタル層（Ｍｏ薄膜）５２を積層した後、プラズマエッチング等の方法でパターニングする。これにより、走査線と一体のゲート電極２６が形成される。
【００８１】
続いて、図１５に示すように、フォトレジスト３１でマスクを形成し、例えばイオン注入装置などにより、例えばリンを５０ｋｅＶ程度で１×１０15個／ｃｍ2程度ドーピングし、ポリシリコン膜（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）の一部にｎ+型ポリシリコン膜（ｎ+ｐｏｌｙ−Ｓｉ）を形成する。次に、フォトレジスト３１を剥離し、例えば５００℃程度で熱処理することによってリンを拡散させる。
【００８２】
次いで、図１６に示すように、例えばプラズマＣＶＤ装置などを用いて、厚さ５００ｎｍ程度の酸化シリコン膜（ＳｉＯｘ）を基板温度約２５０℃程度で成膜し、層間絶縁膜を形成した後、同様にフォトレジストによってパターニングしたマスクを用いて層間絶縁膜（ＳｉＯｘ）とゲート絶縁膜２７の酸化シリコン膜をドライエッチングし、コンタクトホールを形成する。スパッタリングにより、厚さ５０ｎｍ程度のバリアメタル層（Ｍｏ膜）５３と厚さ４５０ｎｍ程度のＡｌ合金膜を成膜した後、パターニングすることによって、信号線と一体のソース電極２８およびドレイン電極２９を形成する。その結果、ソース電極２８とドレイン電極２９は、各々コンタクトホールを介してｎ+型ポリシリコン膜（ｎ+ｐｏｌｙ−Ｓｉ）にコンタクトされる。
【００８３】
次いで、図１７に示すように、プラズマＣＶＤ装置などにより、厚さ５００ｎｍ程度の窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）を基板温度２５０℃程度で成膜し、層間絶縁膜を形成する。層間絶縁膜の上にフォトレジスト層３１を形成した後、窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）をパターニングし、例えばドライエッチングによって窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）にコンタクトホール３２を形成する。
【００８４】
次に、図１８に示すように、例えば酸素プラズマによるアッシング工程を経た後、前述した実施形態１と同様にしてアミン系の剥離液などを用いてフォトレジスト３１を剥離してから、ＩＴＯ膜を成膜し、ウェットエッチングによるパターニングを行って透明画素電極５を形成する。
【００８５】
このようにして作製されたポリシリコンＴＦＴ基板では、ドレイン電極２９は透明画素電極５に直接接続されている。
【００８６】
次に、トランジスタの特性を安定させるため、例えば２５０℃程度で１時間程度アニールすると、ポリシリコンＴＦＴ基板が完成する。
【００８７】
第２の実施形態に係るＴＦＴ基板、および該ＴＦＴ基板を備えた液晶表示装置によれば、前述した第１の実施形態に係るＴＦＴ基板と同様の効果が得られる。
【００８８】
このようにして得られるＴＦＴ基板を用い、前述した実施形態１のＴＦＴ基板と同様にして例えば前記図１に示す液晶表示装置を完成させる。
【実施例】
【００８９】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、上記・下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勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００９０】
（実施例１）
表１に示す種々の合金組成のＡｌ合金膜（膜厚＝３００ｎｍ）を、ＤＣマグネトロン・スパッタ法（基板＝ガラス基板（コーニング社製 Ｅａｇｌｅ２０００）、雰囲気ガス＝アルゴン、圧力＝２ｍＴｏｒｒ、基板温度＝２５℃（室温））によって成膜した。
【００９１】
尚、上記種々の合金組成のＡｌ合金膜の形成には、真空溶解法で作製した種々の組成のＡｌ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。
【００９２】
また実施例で用いた種々のＡｌ合金膜における各合金元素の含有量は、ＩＣＰ発光分析（誘導結合プラズマ発光分析）法によって求めた。
【００９３】
上記のようにして成膜したＡｌ合金膜を用いて、熱処理後のＡｌ合金膜自体の電気抵抗率、Ａｌ合金膜を透明画素電極に直接接続したときのダイレクト接触抵抗（ＩＴＯとのコンタクト抵抗）、耐食性としてアルカリ現像液耐性と剥離液耐性、および耐熱性を、それぞれ下記に示す方法で測定した。これらの結果も表１に示す。
【００９４】
（１）熱処理後のＡｌ合金膜自体の電気抵抗率
上記Ａｌ合金膜に対し、１０μｍ幅のラインアンドスペースパターンを形成し、不活性ガス雰囲気中、２７０℃で１５分間の熱処理を施してから、４端子法で電気抵抗率を測定した。そして下記基準で、熱処理後のＡｌ合金膜自体の電気抵抗率の良否を判定した。
（判定基準）
○：４．５μΩ・ｃｍ以下
△：４．５μΩ・ｃｍ超５．０μΩ・ｃｍ未満
×：５．０μΩ・ｃｍ以上
【００９５】
（２）透明画素電極とのダイレクト接触抵抗
Ａｌ合金膜と透明画素電極を直接接触したときの接触抵抗は、透明画素電極（ＩＴＯ；酸化インジウムに１０質量％の酸化スズを加えた酸化インジウムスズ）を、下記条件でスパッタリングすることによって図１９に示すケルビンパターン（コンタクトホールサイズ：１０μｍ角）を作製し、４端子測定（ＩＴＯ−Ａｌ合金膜に電流を流し、別の端子でＩＴＯ−Ａｌ合金間の電圧降下を測定する方法）を行なった。具体的には、図１９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のダイレクト接触抵抗Ｒを［Ｒ＝（Ｖ2−Ｖ1）／Ｉ2］として求めた。そして下記基準で、ＩＴＯとのダイレクト接触抵抗（ＩＴＯとのコンタクト抵抗）の良否を判定した。
（透明画素電極の成膜条件）
・雰囲気ガス＝アルゴン
・圧力＝０．８ｍＴｏｒｒ
・基板温度＝２５℃（室温）
（判定基準）
○：１０００Ω未満
×：１０００Ω以上
【００９６】
（３）アルカリ現像液耐性（現像液エッチングレートの測定）
基板上に成膜したＡｌ合金膜にマスクを施した後、現像液（ＴＭＡＨ２．３８質量％を含む水溶液）中に２５℃で１分間浸漬し、そのエッチング量を触診式段差計を用いて測定した。そして、下記基準でアルカリ現像液耐性の良否を判定した。
（判定基準）
○：６０ｎｍ未満／分
△：６０ｎｍ以上１００ｎｍ以下／分
×：１００ｎｍ超／分
【００９７】
（４）剥離液耐性
フォトレジスト剥離液の洗浄工程を模擬し、アミン系フォトレジストと水を混合したアルカリ性水溶液による腐食実験を行った。詳細には、東京応化工業（株）製のアミン系レジスト剥離液「ＴＯＫ１０６」水溶液をｐＨ１０に調整したもの（液温２５℃）を用意し、これに、上記Ａｌ合金膜に不活性ガス雰囲気中３３０℃で３０分間の熱処理を施したものを３００秒間浸漬させた。そして、浸漬後の膜表面にみられるクレータ状の腐食（孔食）痕（円相当直径が１５０ｎｍ以上のもの）の個数を調べた（観察倍率は１０００倍）。そして、下記基準で剥離液耐性の良否を判定した。
（判定基準）
○：１０個未満／１００μｍ２
△：１０個以上２０個以下／１００μｍ２
×：２０個超／１００μｍ２
【００９８】
（５）耐熱性
基板上に成膜したＡｌ合金膜に、窒素雰囲気中、３５０℃で３０分間の熱処理を行った後、表面性状を、光学顕微鏡（倍率：５００倍）を用いて観察し、目視でヒロックの有無を確認した。そして、下記判定基準により耐熱性を評価した。
（判定基準）
○：ヒロックなしかつ表面荒れもなし
△：ヒロックないが表面荒れがあり
×：ヒロックあり
【００９９】
【表１】
【０１００】
表１に示す結果から、次のことが分かる。まず規定量のＮｉ、Ｇｅおよび希土類元素を含むＡｌ合金膜とすることで、低温での熱処理でも電気抵抗率を十分に低減できると共に、ＩＴＯ（透明画素電極）とのダイレクト接触抵抗を大幅に低減、即ち、低コンタクト抵抗を達成させることができる。更には、耐食性および耐熱性にも優れていることがわかる。
【０１０１】
更に、Ｃｏを含むＡｌ合金膜とすることで、コンタクト抵抗をより低減できることがわかる。
【０１０２】
これに対し、Ｎｉを含まない場合には、低コンタクト抵抗を達成することができず、一方、Ｎｉ量が上限を上回っていると、耐食性（アルカリ現像液耐性、剥離液耐性）に劣ったものとなることがわかる。
【０１０３】
Ｇｅを含まないものやＧｅ量が不足しているものは、コンタクト抵抗を十分に低減できていない。
【０１０４】
また、Ｇｅの代わりにＺｎやＩｎ、Ｂを含有させた場合には、耐食性に優れたものが得られていないことがわかる。一方、Ｇｅが過剰である場合には、低温での熱処理後で十分に電気抵抗率を低減させることができず、かつ耐食性にも劣ったものとなることがわかる。
【０１０５】
各元素量は規定範囲内であるが、Ｎｉ＋Ｇｅの合計量、またはＮｉ＋Ｇｅ＋Ｃｏの合計量が上限を超えているものは、低温での熱処理後で十分に電気抵抗率を低減させることができないことがわかる。
【０１０６】
更に、希土類元素を含まないものは、耐食性および耐熱性を確保できていないことがわかる。
【０１０７】
（実施例２）
実施例１と同様にして、表２に示す種々の合金組成のＡｌ合金膜を成膜した。そしてＡｌ合金膜と透明画素電極を直接接触したときの接触抵抗（コンタクト抵抗）を、コンタクトチェーンパターンを形成して測定した。
【０１０８】
詳細には、上記のようにして成膜したＡｌ合金膜に対し、フォトリソグラフィ、エッチングを順次施して図２０に示すコンタクトチェーンパターンを形成した。続いて、ＣＶＤ装置にて３３０℃の温度でＳｉＮ膜の成膜を行った。さらにフォトリソグラフィとＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置でのエッチングを行って、ＳｉＮ膜にコンタクトホールを形成した。コンタクトホール形成後、バレルアッシャーにて酸素プラズマアッシングを行って反応生成物を除去し、東京応化工業（株）製のアミン系レジスト剥離液「ＴＯＫ１０６」を超純水にて希釈してｐＨ１２．５に調整したもの（液温２５℃）に５０秒間浸漬させた後、超純水で洗い流し、残ったレジストを完全に除去した。その後、透明画素電極（ＩＴＯ；酸化インジウムに１０質量％の酸化スズを加えた酸化インジウムスズ）を、下記条件でスパッタリング法により成膜し、フォトリソグラフィとパターンニングを行って、１０μｍ角のコンタクトホールが５０個直列につながったコンタクトチェーンパターン（前記図２０）を形成した。
（透明画素電極の成膜条件）
・雰囲気ガス＝アルゴン
・圧力＝０．８ｍＴｏｒｒ
・基板温度＝２５℃（室温）
【０１０９】
上記コンタクトチェーンの全抵抗（コンタクト抵抗、接続抵抗）を、該コンタクトチェーンパターンの両端のパッド部にプローブを接触させ、２端子測定にて、＋０．１Ｖ〜−０．１Ｖの範囲で電圧のスイープを行い、Ｉ−Ｖ特性を測定することによって求めた。そして、コンタクト１個に換算したコンタクト抵抗値を求めた。
上記測定を、各Ａｌ合金膜につき、上記コンタクトチェーンパターンをそれぞれ３個形成し、各コンタクトチェーンパターンについて行い、下記基準で、コンタクトチェーンパターン３個の、ＩＴＯとのダイレクト接触抵抗（コンタクト抵抗値）の平均値（ａｖｇ．）の良否、およびＩＴＯとのダイレクト接触抵抗のバラツキ（標準偏差）を評価した。
（判定基準）
〔コンタクト抵抗値（平均値）について〕
○：１０００Ω未満
×：１０００Ω以上
〔コンタクト抵抗値のバラツキについて〕
○：標準偏差が２００Ω以下
×：標準偏差が２００Ω超
【０１１０】
また、Ａｌ合金膜の耐食性としてアルカリ現像液耐性（現像液エッチングレート）と剥離液耐性（クレータ腐食密度）、および耐熱性を、それぞれ実施例１と同様の方法で評価した。これらの結果を表２に示す。
【０１１１】
【表２】
【０１１２】
表２に示す結果から、次のことが分かる。まず規定量のＮｉ、Ｇｅおよび希土類元素を含むＡｌ合金膜とすることで、低コンタクト抵抗を達成できると共に、コンタクト抵抗のバラツキも十分に低減できることがわかる。更には、耐食性および耐熱性にも優れていることがわかる。
【０１１３】
これに対し、Ｎｉ量が過剰でかつＧｅを含まないものは、コンタクト抵抗のバラツキが大きい結果となっている（表２のＮｏ．１１）。
【符号の説明】
【０１１４】
１ ＴＦＴ基板
２ 対向基板
３ 液晶層
４ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
５ 透明画素電極（透明導電膜）
６ 配線部
７ 共通電極
８ カラーフィルタ
９ 遮光膜
１０ 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
３０ 保護膜（窒化シリコン膜）
３１ フォトレジスト（層）
３２ コンタクトホール
３３ アモルファスシリコンチャネル膜（活性半導体膜）
３４ 信号線
５２、５３ バリアメタル層
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）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置の基板上で、透明導電膜と直接接続されるＡｌ合金膜であって、
該Ａｌ合金膜は、Ｎｉを０．０５〜０．５原子％、Ｇｅを０．４〜１．５原子％、および希土類元素群から選ばれる少なくとも１種の元素を合計で０．０５〜０．３原子％含有すると共に、ＮｉおよびＧｅの合計量が１．７原子％以下であることを特徴とする表示装置用Ａｌ合金膜。
【請求項２】
前記希土類元素群は、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｙ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｄｙよりなるものである請求項１に記載の表示装置用Ａｌ合金膜。
【請求項３】
更に、Ｃｏを０．０５〜０．４原子％含み、かつ、Ｎｉ、ＧｅおよびＣｏの合計量が１．７原子％以下である請求項１または２に記載の表示装置用Ａｌ合金膜。
【請求項４】
更に、Ｃｕを０．１〜１．０原子％含み、かつＮｉ、Ｇｅ、ＣｏおよびＣｕの合計量が１．７原子％以下である請求項１〜３のいずれかに記載の表示装置用Ａｌ合金膜。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の表示装置用Ａｌ合金膜が、薄膜トランジスタに用いられていることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
Ｎｉを０．０５〜０．５原子％、Ｇｅを０．４〜１．５原子％、および希土類元素群から選ばれる少なくとも１種の元素を合計で０．０５〜０．３原子％含有すると共に、ＮｉおよびＧｅの合計量が１．７原子％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項７】
前記希土類元素群は、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｙ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｄｙよりなるものである請求項６に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項８】
更に、Ｃｏを０．０５〜０．４原子％含み、かつ、Ｎｉ、ＧｅおよびＣｏの合計量が１．７原子％以下である請求項６または７に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項９】
更に、Ｃｕを０．１〜１．０原子％含み、かつＮｉ、Ｇｅ、ＣｏおよびＣｕの合計量が１．７原子％以下である請求項６〜８のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
【請求項１】
表示装置の基板上で、透明導電膜と直接接続されるＡｌ合金膜であって、
該Ａｌ合金膜は、Ｎｉを０．０５〜０．５原子％、Ｇｅを０．４〜１．５原子％、および希土類元素群から選ばれる少なくとも１種の元素を合計で０．０５〜０．３原子％含有すると共に、ＮｉおよびＧｅの合計量が１．７原子％以下であることを特徴とする表示装置用Ａｌ合金膜。
【請求項２】
前記希土類元素群は、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｙ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｄｙよりなるものである請求項１に記載の表示装置用Ａｌ合金膜。
【請求項３】
更に、Ｃｏを０．０５〜０．４原子％含み、かつ、Ｎｉ、ＧｅおよびＣｏの合計量が１．７原子％以下である請求項１または２に記載の表示装置用Ａｌ合金膜。
【請求項４】
更に、Ｃｕを０．１〜１．０原子％含み、かつＮｉ、Ｇｅ、ＣｏおよびＣｕの合計量が１．７原子％以下である請求項１〜３のいずれかに記載の表示装置用Ａｌ合金膜。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の表示装置用Ａｌ合金膜が、薄膜トランジスタに用いられていることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
Ｎｉを０．０５〜０．５原子％、Ｇｅを０．４〜１．５原子％、および希土類元素群から選ばれる少なくとも１種の元素を合計で０．０５〜０．３原子％含有すると共に、ＮｉおよびＧｅの合計量が１．７原子％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項７】
前記希土類元素群は、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｙ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｄｙよりなるものである請求項６に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項８】
更に、Ｃｏを０．０５〜０．４原子％含み、かつ、Ｎｉ、ＧｅおよびＣｏの合計量が１．７原子％以下である請求項６または７に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項９】
更に、Ｃｕを０．１〜１．０原子％含み、かつＮｉ、Ｇｅ、ＣｏおよびＣｕの合計量が１．７原子％以下である請求項６〜８のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００９−２８２５１４（Ｐ２００９−２８２５１４Ａ）
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０６６６４（Ｐ２００９−１０６６６４）
【出願日】平成２１年４月２４日（２００９．４．２４）
【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１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２４日（２００９．４．２４）
【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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