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】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十分かつ確実に示す表示装置用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、Ｇｅを０．０５〜１．０原子％、Ｎｉ、Ａｇ、ＣｏおよびＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種を０．０３〜２．０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０．０５〜０．５原子％含有し、かつ、前記Ａｌ合金膜中に、長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物が１００μｍ2当たり５０個以上存在することを特徴とする表示装置用Ａｌ合金膜。
【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、Ｇｅを０．０５〜１．０原子％、Ｎｉ、Ａｇ、ＣｏおよびＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種を０．０３〜２．０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０．０５〜０．５原子％含有し、かつ、前記Ａｌ合金膜中に、長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物が１００μｍ2当たり５０個以上存在することを特徴とする表示装置用Ａｌ合金膜。
【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 Ｔｒａｎｓｉｔｏｒ、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抗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】
また本願出願人は、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。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。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、電気抵抗の低減と優れた耐熱性とを達成できるとされている。
【０００９】
また特許文献３には、炭素を含有したアルミニウム合金薄膜において、ニッケル、コバルト、鉄のうち少なくとも１種以上の元素を０．５〜７．０ａｔ％含有させることによって、ＩＴＯ膜と同程度の電極電位を有し、シリコンが拡散することなく、比抵抗が低く、耐熱性に優れたアルミニウム合金薄膜を実現できることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−２１４６０６号公報
【特許文献２】特開２００６−２６１６３６号公報
【特許文献３】特開２００３−８９８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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、透明画素電極と直接接続させるべく、上記析出物等を析出させた場合に、該析出物が著しく粗大となり、該粗大な析出物に起因して表示装置の製造後に黒点が生じうる場合がある。よって、上記粗大な析出物の析出にかわる技術により、低コンタクト抵抗を十分かつ確実に達成することが求められている。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、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十分かつ確実に示す表示装置用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】
【００１２】
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、透明画素電極と直接接続されるＡｌ合金膜であって、該Ａｌ合金膜は、Ｇｅを０．０５〜１．０原子％（好ましくは０．３〜０．７原子％）、Ｎｉ、Ａｇ、ＣｏおよびＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種（以下、「Ａ元素」ということがある）を０．０３〜２．０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（以下、「ＲＥＭ」ということがある）を０．０５〜０．５原子％含有し、かつ、前記Ａｌ合金膜中に、長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物が１００μｍ2当たり５０個以上存在するところに特徴を有する。
【００１３】
上記Ａｌ合金膜は、更に、Ｃｕを０．１〜０．５原子％含んでいてもよい。また、上記Ａｌ合金膜中が含有する前記Ａ元素（原子％）と前記ＲＥＭ（原子％）との比（Ａ元素／ＲＥＭ）は、０．１超７以下であることが好ましい。
【００１４】
前記Ａｌ合金膜において、前記Ｇｅ含有析出物が、前記透明導電膜と直接接続している形態であれば、低コンタクト抵抗をより確実に実現できるので好ましい。
【００１５】
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。
【００１６】
また本発明は、表示装置の基板上で、透明導電膜と直接接続されるＡｌ合金膜の形成に用いられるスパッタリングターゲットであって、Ｇｅを０．０５〜１．０原子％（好ましくは０．３〜０．７原子％）、Ｎｉ、Ａｇ、ＣｏおよびＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種（Ａ元素）を０．０３〜２．０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（ＲＥＭ）を０．０５〜０．５原子％含有し、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。
【００１７】
上記スパッタリングターゲットは、必要に応じて、更にＣｕを０．１〜０．５原子％含むものであってもよい。また、上記スパッタリングターゲットが含有する前記Ａ元素（原子％）と前記ＲＥＭ（原子％）との比（Ａ元素／ＲＥＭ）は、０．１超７以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
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）と直接接続させた場合にも、コンタクト抵抗を十分かつ確実に低減できる。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を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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、実施例にて形成した電極パターンを示す図である。
【図２０】図２０は、実施例におけるＮｏ．５のＴＥＭ観察写真である。
【図２１】図２１は、実施例におけるＮｏ．１４のＴＥＭ観察写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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、低コンタクト抵抗を十分かつ確実に示す表示装置用Ａｌ合金膜を実現することを目的に、Ａｌに添加する合金元素と、該合金元素を含む析出物の形態とがコンタクト抵抗に及ぼす影響について検討した。これまでにも、例えば特許文献１にも記載されている通り、Ａｌに添加した合金元素を含む析出物を、透明画素電極とのコンタクト界面に析出させれば、該析出物を通して電気が流れやすくなり、低コンタクト抵抗化を図ることができると考えられてきた。しかし例えばＡｌ−Ｎｉ析出物等の様に析出物の種類によっては著しく粗大となり、製造工程で使用される剥離液により腐食され、黒点が生じる場合がある。また析出物があまりにも小さいと、コンタクト抵抗低減への寄与は小さく、コンタクトエッチングや洗浄の工程で除去されてしまうことも考えられる。
【００２１】
この様な観点から、上記Ａｌ−Ｎｉ等の析出物にかわる好ましい形態の析出物について検討を行ったところ、Ｇｅ含有析出物が、著しく粗大になることなく（よって、上記黒点の原因となり難く）、かつ低コンタクト抵抗に有効に作用することを見出し、更に長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物を数多く存在させれば、低コンタクト抵抗を確実に実現できることがわかった。
【００２２】
上記Ａｌ−Ｎｉ等の析出物よりも小さいＧｅ含有析出物が、低コンタクト抵抗の実現に有効である理由は十分明らかではないが、後述する実施例の結果から、Ａｌ合金膜と透明画素電極との界面に、上記長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物を数多く存在させることによって、Ａｌ合金膜と透明画素電極（例えばＩＴＯ）との間で、Ｇｅ含有析出物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。後述する成分組成のＡｌ合金膜における上記Ｇｅ含有析出物としては、Ａｌ−（Ｎｉ、Ａｇ、ＣｏおよびＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種）−Ｇｅ、Ａｌ−Ｇｅ−ＲＥＭ（希土類元素）、（Ｎｉ、Ａｇ、ＣｏおよびＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種）−Ｇｅ−ＲＥＭ、Ｇｅ−ＲＥＭなどが挙げられる。
【００２３】
上記析出物の長径は２０ｎｍ以上であればよく、Ｇｅ含有析出物について、その上限には特に問わないが、操業上の観点から、Ｇｅ含有析出物の長径の最大値は１５０ｎｍ程度となる。また、十分な低コンタクトを図るには、上記長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物を１００μｍ2当たり５０個以上存在させる必要がある。好ましくは１００μｍ2当たり１００個以上であり、より好ましくは１００μｍ2当たり５００個以上である。
【００２４】
尚、上記Ｇｅ含有析出物の長径および密度の測定方法は、後述する実施例に示す通りである。
【００２５】
本発明では、上記形態のＧｅ含有析出物を容易に析出させると共に、耐熱性にも優れたＡｌ合金膜を得るべく、該Ａｌ合金膜の成分組成について検討した。以下、本発明で該成分組成を規定した理由について詳述する。
【００２６】
本発明のＡｌ合金膜は、上記の通り、Ｇｅ含有析出物が存在するものであり、Ａｌ合金膜中の合金元素として、Ｇｅを０．０５〜１．０原子％（ａｔ％）を必須成分として含む。該Ｇｅ含有析出物を一定量以上確保するには、Ｇｅを０．０５原子％以上含有させる必要がある。好ましくは０．１原子％以上、より好ましくは０．３原子％以上である。一方、Ｇｅ量が多過ぎると配線としての電気抵抗が増加するため、Ｇｅ量の上限は１．０原子％とする。好ましくはＧｅ量を０．７原子％以下、より好ましくは０．５原子％以下とする。
【００２７】
本発明のＡｌ合金膜は、上記Ｇｅと共に、Ｎｉ、Ａｇ、ＣｏおよびＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種（Ａ元素）を０．０３〜２．０原子％含むものである。この様に規定量のＡ元素とＧｅを併せて含有させることにより、２０ｎｍ以上と比較的大きなＧｅ含有析出物を容易に確保することができ、コンタクト抵抗を低く抑えることができる。
【００２８】
前記Ａ元素によるこれらの作用効果を十分発揮させるには、Ａ元素の含有量を０．０３原子％以上とする必要がある。好ましくは０．０５原子％以上、より好ましくは０．１原子％以上である。しかし、Ａ元素の含有量が過剰になると、Ａｌ合金膜自体の電気抵抗が高まるうえ、Ａｌ−Ａ元素系析出物（例えば、Ａｌ3Ｎｉ）が多量に析出してしまい、Ａｌ合金膜の剥離液に対する耐食性が劣化する。すなわち、Ａｌ−Ａ元素系析出物はＡｌマトリクスとの電位差が大きいため、例えば、フォトレジスト（樹脂）を剥離する洗浄処理において、有機剥離液の成分であるアミン類が水と接触した瞬間にガルバニック腐食が生じることとなる。この場合、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）が形成されて透明導電膜（ＩＴＯ膜）が不連続になってしまい、外観検査で欠陥として認識されることがあり、歩留まりの低下を招く。この様な観点から、本発明ではＡ元素の含有量の上限を２．０原子％とする。好ましくは０．６原子％以下、より好ましくは０．３原子％以下である。
【００２９】
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（ＲＥＭ）も含有させる。
【００３０】
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向上させることもできる。
【００３１】
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０．０５原子％以上含有させる。好ましくは０．２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が増大する。そこで希土類元素の総量を、０．５原子％以下（好ましくは０．３原子％以下）と定めた。
【００３２】
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。
【００３３】
上記Ａｌ合金膜は、Ａ元素、ＧｅおよびＲＥＭを含み、残部Ａｌおよび不可避不純物であるが、このようなＡｌ−Ａ元素−Ｇｅ−ＲＥＭ系合金で形成される析出物としては、前記したようなもの（例えば、Ａｌ−Ａ元素−Ｇｅ、Ａ元素−Ｇｅ−ＲＥＭ）が挙げられる。ここで、Ａｌ合金膜の耐食性を劣化させるＡｌ−Ａ元素系析出物の析出を抑制するためには、Ａ元素を含有するＧｅ含有析出物を多量に析出させることにより、Ａｌ−Ａ元素系析出物を形成させるのに必要となるＡ元素を消費することが有効である。つまり、Ａｌ合金膜中に含有されるＡ元素量とＧｅ含有析出物量を制御することが有効である。
【００３４】
そして、Ａｌ合金膜中に含有されるＧｅ量が一定である場合、Ｇｅ含有析出物量は、Ａｌ合金膜中に含有されるＲＥＭ量に依存することとなる。従って、Ａｌ−Ａ元素系析出物の形成を抑制する観点から、Ａｌ合金膜中に含有されるＡ元素（原子％）とＲＥＭ（原子％）の比（Ａ元素／ＲＥＭ）は、０．１超７以下とすることが好ましい。前記比（Ａ元素／ＲＥＭ）は、より好ましくは０．２以上４以下、更に好ましくは０．２以上１以下である。
【００３５】
上記Ａｌ合金膜は、上記規定量のＮｉ、Ａｇ、ＣｏおよびＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種、Ｇｅ、および希土類元素群から選ばれる少なくとも１種の元素を含み、残部Ａｌおよび不可避不純物であるが、更に、上記Ｇｅ含有析出物を多数析出させるべく、Ｃｕを含有させることも有効である。
【００３６】
Ｃｕは、Ｇｅ含有析出物の微細な核として析出し、該Ｇｅ含有析出物をより多く析出させるのに有効な元素である。Ｃｕによるこの様な効果を十分に発現させるには、Ｃｕを０．１原子％以上含有させることが好ましい。より好ましくは０．３原子％以上である。しかし、Ｃｕが過剰になると、耐食性が低下する。そこでＣｕ量は、０．５原子％以下とすることが好ましい。
【００３７】
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。
【００３８】
また、上記スパッタリング法で、上記透明導電膜と直接接続されるＡｌ合金膜を形成するには、上記ターゲットとして、Ｇｅを０．０５〜１．０原子％、Ｎｉ、Ａｇ、ＣｏおよびＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種（Ａ元素）を０．０３〜２．０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（ＲＥＭ）を０．０５〜０．５原子％含有し、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。
【００３９】
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、前記希土類元素群が、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｙ、Ｃｅ、ＰｒおよびＤｙよりなるものや、含有されるＡ元素（原子％）とＲＥＭ（原子％）との比（Ａ元素／ＲＥＭ）が０．１超７以下であるもの、更に、Ｃｕを０．１〜０．５原子％含むものを用いてもよい。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
Ａｌ合金膜において、上記長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物を所定量析出させるには、上記スパッタリング法でＡｌ合金膜を成膜後、下記の条件で熱処理を施すことが有効である。具体的には、２３０℃以上（より好ましくは２５０℃以上、更に好ましくは２８０℃以上）２９０℃以下で、３０分間以上（より好ましくは６０分間以上、更に好ましくは９０分間以上）保持する加熱を行って析出物を十分に成長させることが好ましい。今回の処理では、室温で熱処理炉に投入し、５℃／分の昇温速度で昇温して所望の温度で一定時間保持後、１００℃まで降温して取り出しを行った。
【００４３】
上記熱処理における加熱温度、加熱保持時間の上限は、特に限定されないが、生産性の観点から、加熱温度の上限はおおよそ３５０℃、加熱保持時間の上限はおおよそ１２０分間となる。
【００４４】
また、上述したようにＡｌ−Ａ元素系析出物（例えば、Ａｌ3Ｎｉ）はＡｌ合金膜の耐食性に悪影響を及ぼすため、このようなＡｌ−Ａ元素系析出物を析出させることなく、ダイレクトコンタクト性（ＤＣ性）を確保するためのＧｅ含有析出物を多量に析出させることが好ましい。ここで、Ｇｅ含有析出物は２５０℃付近で析出が開始し、Ａｌ3Ｎｉは２９０℃超３００℃以下で析出が開始する。すなわち、加熱温度を急激に２９０℃超まで上昇させた場合、Ａｌ−Ａ元素系析出物の析出量が増加するおそれがある。
【００４５】
これらの事情から、Ｇｅ含有析出物を多量に析出させるための熱処理は、最高到達温度にかかわらず、２５０℃以上２９０℃以下の温度範囲に長時間保持することが好ましい。Ｇｅ含有析出物には微量ながらＡ元素が含まれるため、加熱温度２９０℃以下でＧｅ含有析出物を多量に析出させることにより、過剰量のＡ元素の消費につながり、ひいてはＡｌ−Ａ元素形析出物の析出を抑制することができる。そのため、加熱保持温度までの昇温速度は、１０℃／分以下、好ましくは５℃／分以下、さらに好ましくは３℃／分以下である。この様に比較的時間をかけてゆっくりと昇温させることが望ましい。加熱時の雰囲気は、真空もしくは窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気とすることが好ましい。
【００４６】
なお、Ａｌ−Ａ元素系析出物は、上記のように昇温速度を制御することにより析出を抑制することができる。しかしながら、本発明のＡｌ合金膜では、前述のように、Ａ元素の含有量の上限を２．０原子％と規定しているため、昇温速度を特に制御しなくとも、Ａｌ−Ａ元素系析出物の析出が抑制される。
【００４７】
本発明では、前記Ａｌ合金膜中に存在するＧｅ含有析出物が、前記透明導電膜と直接接続していると、より確実にコンタクト抵抗を低減できるので好ましい。
【００４８】
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が挙げられる。
【００４９】
本発明の透明導電膜としては、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。
【００５０】
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。
【００５１】
（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。
【００５２】
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。
【００５３】
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）の上または下に、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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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（ａＳｉ−Ｈ）および厚さ３００ｎｍ程度の窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）を成膜する。
【００５８】
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、ノンドーピング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。
【００５９】
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。そして、長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物を所定量析出させるべく、２３０℃以上で３分間以上保持する熱処理を施す。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。
【００６０】
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（図示せず）を形成する。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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）。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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性膜を共通電極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。
【００６７】
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２２枚とを貼り合わせる。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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
（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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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）。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
そして、長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物を所定量析出させるべく、２３０℃以上で３分間以上保持する熱処理を施す。尚、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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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】
【００８６】
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。
【００８７】
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＝２６６ｍＰａ（２ｍＴｏｒｒ）、基板温度＝２５℃（室温））によって成膜した。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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１９に示す電極パターンを形成した。次いで、熱処理を施して合金元素を析出物として析出させた。上記熱処理は、Ｎ２雰囲気中の熱処理炉にて、３３０℃まで３０分間かけて昇温させた後、３３０℃で３０分間保持し、その後１００℃以下に冷却させてから取り出した。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い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」水溶液にさらして残ったレジストを完全に除去した。このとき、水洗時にリンス水がアミンと水を含むアルカリ性の液になるため、Ａｌが若干削られる。その後、ＩＴＯ膜（透明導電膜）をスパッタリングで下記の条件で成膜し、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１９）を形成した。
【００９１】
（ＩＴＯ膜の成膜条件）
・雰囲気ガス＝アルゴン
・圧力＝１０６．４ｍＰａ（０．８ｍＴｏｒｒ）
・基板温度＝２５℃（室温）
【００９２】
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。また、Ｇｅ含有析出物のサイズ（長径）、長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物の密度は走査電子顕微鏡の反射電子像を用いて求めた。具体的には、１視野（１００μｍ2）内の長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物の個数を測定し、３視野の平均値を求め、Ｇｅ含有析出物の密度とした。また、３視野内において、Ｇｅ含有析出物の個々の長径を測定し、最も長径が大きなものを最大Ｇｅ含有析出物とし、その長径を記録した。析出物に含まれる元素はＴＥＭ−ＥＤＸ分析により判断した。これらの結果を表１に示す。
【００９３】
また、表１に示す一部の組成について、上記と同様にして、Ａｌ合金膜（膜厚＝３００ｎｍ）を成膜し、熱処理を施して合金元素を析出物として析出させ、腐食密度測定用試料を作製した。上記熱処理は、Ｎ２雰囲気中の熱処理炉にて、３３０℃まで３０分間かけて昇温させた後、３３０℃で３０分間保持し、その後１００℃以下に冷却させてから取り出した。得られた試料について、以下のようにして腐食密度を測定した。結果を表１に示す。
【００９４】
（腐食密度の測定）
上記試料に対しアミン系レジスト剥離液（東京応化工業製、「ＴＯＫ１０６」）を用いて、洗浄処理を施した。洗浄処理は、ｐＨ＝１０．５に調整した剥離液水溶液に１分間浸漬；ｐＨ＝９．５に調整した剥離液水溶液に５分間浸漬；純水で水洗；乾燥；の順に行った。そして、洗浄処理後の試料を、光学顕微鏡を用いて倍率１０００倍で観察し、腐食密度（単位面積あたりの黒点（析出物起点の腐食痕）の個数）を測定した。
【００９５】
【表１】
【００９６】
表１に示す結果から、次のことが分かる。まず規定量のＮｉ等（Ａ元素）、Ｇｅおよび希土類元素（ＲＥＭ）を含むＡｌ合金膜とすることで、長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物を一定量以上確保でき、結果として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十分かつ確実に達成できることがわかる。
【００９７】
尚、Ｃｕを含むＡｌ合金膜とすることによっても、Ｇｅ含有析出物を一定量以上確保でき、コンタクト抵抗を低減できていることがわかる。
【００９８】
これに対し、Ｇｅを含まない場合やＧｅ量が不足している場合は、長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物を一定量確保することができず、低コンタクト抵抗を達成することができていない。また、Ｎｉ等を含まない場合やＮｉ等の含有量が不足している場合も、長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物を確保することができず、低コンタクト抵抗を達成できていない。
【００９９】
また、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｏ、Ｚｎのうち、特にＮｉを含有させると、より低いコンタクト抵抗を達成できることがわかる。
【０１００】
尚、Ａｌ−０．２原子％Ｎｉ−０．５原子％Ｇｅ−０．５原子％Ｌａの電気抵抗率は４．７μΩ・ｃｍ（２５０℃で３０分間の熱処理後）であるのに対し、Ａｌ−０．２原子％Ｎｉ−１．２原子％Ｇｅ−０．５原子％Ｌａは５．５μΩ・ｃｍ（２５０℃で３０分間の熱処理後）と、Ｇｅ量が過剰である場合は、Ａｌ合金膜の電気抵抗率が高くなった。
【０１０１】
析出物を観察した一例として、Ｎｏ．５とＮｏ．１４のＴＥＭ観察写真をそれぞれ図２０、図２１に示す。図２０より、本発明の要件を満たすＡｌ合金膜（Ｎｏ．５）では、長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物が分散しているのに対し、Ｇｅを含有しないＡｌ合金膜（Ｎｏ．１４）では、図２１に示す通り、析出物が比較的粗大なＡｌ−Ｎｉ等のみが析出していることがわかる。
【０１０２】
さらに、Ａｌ合金膜中のＡ元素とＲＥＭとの比が、本発明の好ましい要件（０．１超７以下）を満足するＮｏ．４，５，１３，２０〜２３は、腐食密度が５．１個／１００μｍ2以下であり、耐食性にも優れていることがわかる。また、上記比（Ａ元素／ＲＥＭ）が小さいほど腐食密度が小さくなっており、特に、上記比（Ａ元素／ＲＥＭ）が１．０以下であるＮｏ．４，５，２０〜２３では、腐食密度をほぼ０個／１００μｍ2に抑えることができた。
【符号の説明】
【０１０３】
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
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 Ｔｒａｎｓｉｔｏｒ、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抗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】
また本願出願人は、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。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。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、電気抵抗の低減と優れた耐熱性とを達成できるとされている。
【０００９】
また特許文献３には、炭素を含有したアルミニウム合金薄膜において、ニッケル、コバルト、鉄のうち少なくとも１種以上の元素を０．５〜７．０ａｔ％含有させることによって、ＩＴＯ膜と同程度の電極電位を有し、シリコンが拡散することなく、比抵抗が低く、耐熱性に優れたアルミニウム合金薄膜を実現できることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−２１４６０６号公報
【特許文献２】特開２００６−２６１６３６号公報
【特許文献３】特開２００３−８９８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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、透明画素電極と直接接続させるべく、上記析出物等を析出させた場合に、該析出物が著しく粗大となり、該粗大な析出物に起因して表示装置の製造後に黒点が生じうる場合がある。よって、上記粗大な析出物の析出にかわる技術により、低コンタクト抵抗を十分かつ確実に達成することが求められている。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、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十分かつ確実に示す表示装置用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】
【００１２】
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、透明画素電極と直接接続されるＡｌ合金膜であって、該Ａｌ合金膜は、Ｇｅを０．０５〜１．０原子％（好ましくは０．３〜０．７原子％）、Ｎｉ、Ａｇ、ＣｏおよびＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種（以下、「Ａ元素」ということがある）を０．０３〜２．０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（以下、「ＲＥＭ」ということがある）を０．０５〜０．５原子％含有し、かつ、前記Ａｌ合金膜中に、長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物が１００μｍ2当たり５０個以上存在するところに特徴を有する。
【００１３】
上記Ａｌ合金膜は、更に、Ｃｕを０．１〜０．５原子％含んでいてもよい。また、上記Ａｌ合金膜中が含有する前記Ａ元素（原子％）と前記ＲＥＭ（原子％）との比（Ａ元素／ＲＥＭ）は、０．１超７以下であることが好ましい。
【００１４】
前記Ａｌ合金膜において、前記Ｇｅ含有析出物が、前記透明導電膜と直接接続している形態であれば、低コンタクト抵抗をより確実に実現できるので好ましい。
【００１５】
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。
【００１６】
また本発明は、表示装置の基板上で、透明導電膜と直接接続されるＡｌ合金膜の形成に用いられるスパッタリングターゲットであって、Ｇｅを０．０５〜１．０原子％（好ましくは０．３〜０．７原子％）、Ｎｉ、Ａｇ、ＣｏおよびＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種（Ａ元素）を０．０３〜２．０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（ＲＥＭ）を０．０５〜０．５原子％含有し、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。
【００１７】
上記スパッタリングターゲットは、必要に応じて、更にＣｕを０．１〜０．５原子％含むものであってもよい。また、上記スパッタリングターゲットが含有する前記Ａ元素（原子％）と前記ＲＥＭ（原子％）との比（Ａ元素／ＲＥＭ）は、０．１超７以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
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）と直接接続させた場合にも、コンタクト抵抗を十分かつ確実に低減できる。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を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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、実施例にて形成した電極パターンを示す図である。
【図２０】図２０は、実施例におけるＮｏ．５のＴＥＭ観察写真である。
【図２１】図２１は、実施例におけるＮｏ．１４のＴＥＭ観察写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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、低コンタクト抵抗を十分かつ確実に示す表示装置用Ａｌ合金膜を実現することを目的に、Ａｌに添加する合金元素と、該合金元素を含む析出物の形態とがコンタクト抵抗に及ぼす影響について検討した。これまでにも、例えば特許文献１にも記載されている通り、Ａｌに添加した合金元素を含む析出物を、透明画素電極とのコンタクト界面に析出させれば、該析出物を通して電気が流れやすくなり、低コンタクト抵抗化を図ることができると考えられてきた。しかし例えばＡｌ−Ｎｉ析出物等の様に析出物の種類によっては著しく粗大となり、製造工程で使用される剥離液により腐食され、黒点が生じる場合がある。また析出物があまりにも小さいと、コンタクト抵抗低減への寄与は小さく、コンタクトエッチングや洗浄の工程で除去されてしまうことも考えられる。
【００２１】
この様な観点から、上記Ａｌ−Ｎｉ等の析出物にかわる好ましい形態の析出物について検討を行ったところ、Ｇｅ含有析出物が、著しく粗大になることなく（よって、上記黒点の原因となり難く）、かつ低コンタクト抵抗に有効に作用することを見出し、更に長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物を数多く存在させれば、低コンタクト抵抗を確実に実現できることがわかった。
【００２２】
上記Ａｌ−Ｎｉ等の析出物よりも小さいＧｅ含有析出物が、低コンタクト抵抗の実現に有効である理由は十分明らかではないが、後述する実施例の結果から、Ａｌ合金膜と透明画素電極との界面に、上記長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物を数多く存在させることによって、Ａｌ合金膜と透明画素電極（例えばＩＴＯ）との間で、Ｇｅ含有析出物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。後述する成分組成のＡｌ合金膜における上記Ｇｅ含有析出物としては、Ａｌ−（Ｎｉ、Ａｇ、ＣｏおよびＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種）−Ｇｅ、Ａｌ−Ｇｅ−ＲＥＭ（希土類元素）、（Ｎｉ、Ａｇ、ＣｏおよびＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種）−Ｇｅ−ＲＥＭ、Ｇｅ−ＲＥＭなどが挙げられる。
【００２３】
上記析出物の長径は２０ｎｍ以上であればよく、Ｇｅ含有析出物について、その上限には特に問わないが、操業上の観点から、Ｇｅ含有析出物の長径の最大値は１５０ｎｍ程度となる。また、十分な低コンタクトを図るには、上記長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物を１００μｍ2当たり５０個以上存在させる必要がある。好ましくは１００μｍ2当たり１００個以上であり、より好ましくは１００μｍ2当たり５００個以上である。
【００２４】
尚、上記Ｇｅ含有析出物の長径および密度の測定方法は、後述する実施例に示す通りである。
【００２５】
本発明では、上記形態のＧｅ含有析出物を容易に析出させると共に、耐熱性にも優れたＡｌ合金膜を得るべく、該Ａｌ合金膜の成分組成について検討した。以下、本発明で該成分組成を規定した理由について詳述する。
【００２６】
本発明のＡｌ合金膜は、上記の通り、Ｇｅ含有析出物が存在するものであり、Ａｌ合金膜中の合金元素として、Ｇｅを０．０５〜１．０原子％（ａｔ％）を必須成分として含む。該Ｇｅ含有析出物を一定量以上確保するには、Ｇｅを０．０５原子％以上含有させる必要がある。好ましくは０．１原子％以上、より好ましくは０．３原子％以上である。一方、Ｇｅ量が多過ぎると配線としての電気抵抗が増加するため、Ｇｅ量の上限は１．０原子％とする。好ましくはＧｅ量を０．７原子％以下、より好ましくは０．５原子％以下とする。
【００２７】
本発明のＡｌ合金膜は、上記Ｇｅと共に、Ｎｉ、Ａｇ、ＣｏおよびＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種（Ａ元素）を０．０３〜２．０原子％含むものである。この様に規定量のＡ元素とＧｅを併せて含有させることにより、２０ｎｍ以上と比較的大きなＧｅ含有析出物を容易に確保することができ、コンタクト抵抗を低く抑えることができる。
【００２８】
前記Ａ元素によるこれらの作用効果を十分発揮させるには、Ａ元素の含有量を０．０３原子％以上とする必要がある。好ましくは０．０５原子％以上、より好ましくは０．１原子％以上である。しかし、Ａ元素の含有量が過剰になると、Ａｌ合金膜自体の電気抵抗が高まるうえ、Ａｌ−Ａ元素系析出物（例えば、Ａｌ3Ｎｉ）が多量に析出してしまい、Ａｌ合金膜の剥離液に対する耐食性が劣化する。すなわち、Ａｌ−Ａ元素系析出物はＡｌマトリクスとの電位差が大きいため、例えば、フォトレジスト（樹脂）を剥離する洗浄処理において、有機剥離液の成分であるアミン類が水と接触した瞬間にガルバニック腐食が生じることとなる。この場合、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）が形成されて透明導電膜（ＩＴＯ膜）が不連続になってしまい、外観検査で欠陥として認識されることがあり、歩留まりの低下を招く。この様な観点から、本発明ではＡ元素の含有量の上限を２．０原子％とする。好ましくは０．６原子％以下、より好ましくは０．３原子％以下である。
【００２９】
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（ＲＥＭ）も含有させる。
【００３０】
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向上させることもできる。
【００３１】
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０．０５原子％以上含有させる。好ましくは０．２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が増大する。そこで希土類元素の総量を、０．５原子％以下（好ましくは０．３原子％以下）と定めた。
【００３２】
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。
【００３３】
上記Ａｌ合金膜は、Ａ元素、ＧｅおよびＲＥＭを含み、残部Ａｌおよび不可避不純物であるが、このようなＡｌ−Ａ元素−Ｇｅ−ＲＥＭ系合金で形成される析出物としては、前記したようなもの（例えば、Ａｌ−Ａ元素−Ｇｅ、Ａ元素−Ｇｅ−ＲＥＭ）が挙げられる。ここで、Ａｌ合金膜の耐食性を劣化させるＡｌ−Ａ元素系析出物の析出を抑制するためには、Ａ元素を含有するＧｅ含有析出物を多量に析出させることにより、Ａｌ−Ａ元素系析出物を形成させるのに必要となるＡ元素を消費することが有効である。つまり、Ａｌ合金膜中に含有されるＡ元素量とＧｅ含有析出物量を制御することが有効である。
【００３４】
そして、Ａｌ合金膜中に含有されるＧｅ量が一定である場合、Ｇｅ含有析出物量は、Ａｌ合金膜中に含有されるＲＥＭ量に依存することとなる。従って、Ａｌ−Ａ元素系析出物の形成を抑制する観点から、Ａｌ合金膜中に含有されるＡ元素（原子％）とＲＥＭ（原子％）の比（Ａ元素／ＲＥＭ）は、０．１超７以下とすることが好ましい。前記比（Ａ元素／ＲＥＭ）は、より好ましくは０．２以上４以下、更に好ましくは０．２以上１以下である。
【００３５】
上記Ａｌ合金膜は、上記規定量のＮｉ、Ａｇ、ＣｏおよびＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種、Ｇｅ、および希土類元素群から選ばれる少なくとも１種の元素を含み、残部Ａｌおよび不可避不純物であるが、更に、上記Ｇｅ含有析出物を多数析出させるべく、Ｃｕを含有させることも有効である。
【００３６】
Ｃｕは、Ｇｅ含有析出物の微細な核として析出し、該Ｇｅ含有析出物をより多く析出させるのに有効な元素である。Ｃｕによるこの様な効果を十分に発現させるには、Ｃｕを０．１原子％以上含有させることが好ましい。より好ましくは０．３原子％以上である。しかし、Ｃｕが過剰になると、耐食性が低下する。そこでＣｕ量は、０．５原子％以下とすることが好ましい。
【００３７】
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。
【００３８】
また、上記スパッタリング法で、上記透明導電膜と直接接続されるＡｌ合金膜を形成するには、上記ターゲットとして、Ｇｅを０．０５〜１．０原子％、Ｎｉ、Ａｇ、ＣｏおよびＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種（Ａ元素）を０．０３〜２．０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（ＲＥＭ）を０．０５〜０．５原子％含有し、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。
【００３９】
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、前記希土類元素群が、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｙ、Ｃｅ、ＰｒおよびＤｙよりなるものや、含有されるＡ元素（原子％）とＲＥＭ（原子％）との比（Ａ元素／ＲＥＭ）が０．１超７以下であるもの、更に、Ｃｕを０．１〜０．５原子％含むものを用いてもよい。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
Ａｌ合金膜において、上記長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物を所定量析出させるには、上記スパッタリング法でＡｌ合金膜を成膜後、下記の条件で熱処理を施すことが有効である。具体的には、２３０℃以上（より好ましくは２５０℃以上、更に好ましくは２８０℃以上）２９０℃以下で、３０分間以上（より好ましくは６０分間以上、更に好ましくは９０分間以上）保持する加熱を行って析出物を十分に成長させることが好ましい。今回の処理では、室温で熱処理炉に投入し、５℃／分の昇温速度で昇温して所望の温度で一定時間保持後、１００℃まで降温して取り出しを行った。
【００４３】
上記熱処理における加熱温度、加熱保持時間の上限は、特に限定されないが、生産性の観点から、加熱温度の上限はおおよそ３５０℃、加熱保持時間の上限はおおよそ１２０分間となる。
【００４４】
また、上述したようにＡｌ−Ａ元素系析出物（例えば、Ａｌ3Ｎｉ）はＡｌ合金膜の耐食性に悪影響を及ぼすため、このようなＡｌ−Ａ元素系析出物を析出させることなく、ダイレクトコンタクト性（ＤＣ性）を確保するためのＧｅ含有析出物を多量に析出させることが好ましい。ここで、Ｇｅ含有析出物は２５０℃付近で析出が開始し、Ａｌ3Ｎｉは２９０℃超３００℃以下で析出が開始する。すなわち、加熱温度を急激に２９０℃超まで上昇させた場合、Ａｌ−Ａ元素系析出物の析出量が増加するおそれがある。
【００４５】
これらの事情から、Ｇｅ含有析出物を多量に析出させるための熱処理は、最高到達温度にかかわらず、２５０℃以上２９０℃以下の温度範囲に長時間保持することが好ましい。Ｇｅ含有析出物には微量ながらＡ元素が含まれるため、加熱温度２９０℃以下でＧｅ含有析出物を多量に析出させることにより、過剰量のＡ元素の消費につながり、ひいてはＡｌ−Ａ元素形析出物の析出を抑制することができる。そのため、加熱保持温度までの昇温速度は、１０℃／分以下、好ましくは５℃／分以下、さらに好ましくは３℃／分以下である。この様に比較的時間をかけてゆっくりと昇温させることが望ましい。加熱時の雰囲気は、真空もしくは窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気とすることが好ましい。
【００４６】
なお、Ａｌ−Ａ元素系析出物は、上記のように昇温速度を制御することにより析出を抑制することができる。しかしながら、本発明のＡｌ合金膜では、前述のように、Ａ元素の含有量の上限を２．０原子％と規定しているため、昇温速度を特に制御しなくとも、Ａｌ−Ａ元素系析出物の析出が抑制される。
【００４７】
本発明では、前記Ａｌ合金膜中に存在するＧｅ含有析出物が、前記透明導電膜と直接接続していると、より確実にコンタクト抵抗を低減できるので好ましい。
【００４８】
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が挙げられる。
【００４９】
本発明の透明導電膜としては、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。
【００５０】
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。
【００５１】
（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。
【００５２】
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。
【００５３】
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）の上または下に、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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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（ａＳｉ−Ｈ）および厚さ３００ｎｍ程度の窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）を成膜する。
【００５８】
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、ノンドーピング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。
【００５９】
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。そして、長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物を所定量析出させるべく、２３０℃以上で３分間以上保持する熱処理を施す。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。
【００６０】
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（図示せず）を形成する。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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）。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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性膜を共通電極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。
【００６７】
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２２枚とを貼り合わせる。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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
（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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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）。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
そして、長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物を所定量析出させるべく、２３０℃以上で３分間以上保持する熱処理を施す。尚、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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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】
【００８６】
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。
【００８７】
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＝２６６ｍＰａ（２ｍＴｏｒｒ）、基板温度＝２５℃（室温））によって成膜した。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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１９に示す電極パターンを形成した。次いで、熱処理を施して合金元素を析出物として析出させた。上記熱処理は、Ｎ２雰囲気中の熱処理炉にて、３３０℃まで３０分間かけて昇温させた後、３３０℃で３０分間保持し、その後１００℃以下に冷却させてから取り出した。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い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」水溶液にさらして残ったレジストを完全に除去した。このとき、水洗時にリンス水がアミンと水を含むアルカリ性の液になるため、Ａｌが若干削られる。その後、ＩＴＯ膜（透明導電膜）をスパッタリングで下記の条件で成膜し、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１９）を形成した。
【００９１】
（ＩＴＯ膜の成膜条件）
・雰囲気ガス＝アルゴン
・圧力＝１０６．４ｍＰａ（０．８ｍＴｏｒｒ）
・基板温度＝２５℃（室温）
【００９２】
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。また、Ｇｅ含有析出物のサイズ（長径）、長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物の密度は走査電子顕微鏡の反射電子像を用いて求めた。具体的には、１視野（１００μｍ2）内の長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物の個数を測定し、３視野の平均値を求め、Ｇｅ含有析出物の密度とした。また、３視野内において、Ｇｅ含有析出物の個々の長径を測定し、最も長径が大きなものを最大Ｇｅ含有析出物とし、その長径を記録した。析出物に含まれる元素はＴＥＭ−ＥＤＸ分析により判断した。これらの結果を表１に示す。
【００９３】
また、表１に示す一部の組成について、上記と同様にして、Ａｌ合金膜（膜厚＝３００ｎｍ）を成膜し、熱処理を施して合金元素を析出物として析出させ、腐食密度測定用試料を作製した。上記熱処理は、Ｎ２雰囲気中の熱処理炉にて、３３０℃まで３０分間かけて昇温させた後、３３０℃で３０分間保持し、その後１００℃以下に冷却させてから取り出した。得られた試料について、以下のようにして腐食密度を測定した。結果を表１に示す。
【００９４】
（腐食密度の測定）
上記試料に対しアミン系レジスト剥離液（東京応化工業製、「ＴＯＫ１０６」）を用いて、洗浄処理を施した。洗浄処理は、ｐＨ＝１０．５に調整した剥離液水溶液に１分間浸漬；ｐＨ＝９．５に調整した剥離液水溶液に５分間浸漬；純水で水洗；乾燥；の順に行った。そして、洗浄処理後の試料を、光学顕微鏡を用いて倍率１０００倍で観察し、腐食密度（単位面積あたりの黒点（析出物起点の腐食痕）の個数）を測定した。
【００９５】
【表１】
【００９６】
表１に示す結果から、次のことが分かる。まず規定量のＮｉ等（Ａ元素）、Ｇｅおよび希土類元素（ＲＥＭ）を含むＡｌ合金膜とすることで、長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物を一定量以上確保でき、結果として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十分かつ確実に達成できることがわかる。
【００９７】
尚、Ｃｕを含むＡｌ合金膜とすることによっても、Ｇｅ含有析出物を一定量以上確保でき、コンタクト抵抗を低減できていることがわかる。
【００９８】
これに対し、Ｇｅを含まない場合やＧｅ量が不足している場合は、長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物を一定量確保することができず、低コンタクト抵抗を達成することができていない。また、Ｎｉ等を含まない場合やＮｉ等の含有量が不足している場合も、長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物を確保することができず、低コンタクト抵抗を達成できていない。
【００９９】
また、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｏ、Ｚｎのうち、特にＮｉを含有させると、より低いコンタクト抵抗を達成できることがわかる。
【０１００】
尚、Ａｌ−０．２原子％Ｎｉ−０．５原子％Ｇｅ−０．５原子％Ｌａの電気抵抗率は４．７μΩ・ｃｍ（２５０℃で３０分間の熱処理後）であるのに対し、Ａｌ−０．２原子％Ｎｉ−１．２原子％Ｇｅ−０．５原子％Ｌａは５．５μΩ・ｃｍ（２５０℃で３０分間の熱処理後）と、Ｇｅ量が過剰である場合は、Ａｌ合金膜の電気抵抗率が高くなった。
【０１０１】
析出物を観察した一例として、Ｎｏ．５とＮｏ．１４のＴＥＭ観察写真をそれぞれ図２０、図２１に示す。図２０より、本発明の要件を満たすＡｌ合金膜（Ｎｏ．５）では、長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物が分散しているのに対し、Ｇｅを含有しないＡｌ合金膜（Ｎｏ．１４）では、図２１に示す通り、析出物が比較的粗大なＡｌ−Ｎｉ等のみが析出していることがわかる。
【０１０２】
さらに、Ａｌ合金膜中のＡ元素とＲＥＭとの比が、本発明の好ましい要件（０．１超７以下）を満足するＮｏ．４，５，１３，２０〜２３は、腐食密度が５．１個／１００μｍ2以下であり、耐食性にも優れていることがわかる。また、上記比（Ａ元素／ＲＥＭ）が小さいほど腐食密度が小さくなっており、特に、上記比（Ａ元素／ＲＥＭ）が１．０以下であるＮｏ．４，５，２０〜２３では、腐食密度をほぼ０個／１００μｍ2に抑えることができた。
【符号の説明】
【０１０３】
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
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、Ｇｅを０．０５〜１．０原子％、Ｎｉ、Ａｇ、ＣｏおよびＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種（Ａ元素）を０．０３〜２．０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（ＲＥＭ）を０．０５〜０．５原子％含有し、かつ、
前記Ａｌ合金膜中に、長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物が１００μｍ2当たり５０個以上存在す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および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、Ｃｕを０．１〜０．５原子％含む請求項１または２に記載の表示装置用Ａｌ合金膜。
【請求項４】
前記Ａ元素（原子％）と前記ＲＥＭ（原子％）との比（Ａ元素／ＲＥＭ）が、０．１超７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】
Ｇｅを０．３〜０．７原子％含有する請求項１〜４のいずれかに記載の表示装置用Ａｌ合金膜。
【請求項６】
前記Ａｌ合金膜中に存在するＧｅ含有析出物が、前記透明導電膜と直接接続している請求項１〜５のいずれかに記載の表示装置用Ａｌ合金膜。
【請求項７】
請求項１〜６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８】
表示装置の基板上で、透明導電膜と直接接続されるＡｌ合金膜の形成に用いられるスパッタリングターゲットであって、
Ｇｅを０．０５〜１．０原子％、Ｎｉ、Ａｇ、ＣｏおよびＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種（Ａ元素）を０．０３〜２．０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（ＲＥＭ）を０．０５〜０．５原子％含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物であることを特徴とするＡｌ合金スパッタリングターゲット。
【請求項９】
前記希土類元素群は、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｙ、Ｃｅ、ＰｒおよびＤｙよりなるものである請求項８に記載のＡｌ合金スパッタリングターゲット。
【請求項１０】
更に、Ｃｕを０．１〜０．５原子％含む請求項８または９に記載のＡｌ合金スパッタリングターゲット。
【請求項１１】
前記Ａ元素（原子％）と前記ＲＥＭ（原子％）との比（Ａ元素／ＲＥＭ）が、０．１超７以下である請求項８〜１０のいずれかに記載のＡｌ合金スパッタリングターゲット。
【請求項１２】
Ｇｅを０．３〜０．７原子％含有する請求項８〜１１のいずれかに記載のＡｌ合金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、Ｇｅを０．０５〜１．０原子％、Ｎｉ、Ａｇ、ＣｏおよびＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種（Ａ元素）を０．０３〜２．０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（ＲＥＭ）を０．０５〜０．５原子％含有し、かつ、
前記Ａｌ合金膜中に、長径２０ｎｍ以上のＧｅ含有析出物が１００μｍ2当たり５０個以上存在す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および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、Ｃｕを０．１〜０．５原子％含む請求項１または２に記載の表示装置用Ａｌ合金膜。
【請求項４】
前記Ａ元素（原子％）と前記ＲＥＭ（原子％）との比（Ａ元素／ＲＥＭ）が、０．１超７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】
Ｇｅを０．３〜０．７原子％含有する請求項１〜４のいずれかに記載の表示装置用Ａｌ合金膜。
【請求項６】
前記Ａｌ合金膜中に存在するＧｅ含有析出物が、前記透明導電膜と直接接続している請求項１〜５のいずれかに記載の表示装置用Ａｌ合金膜。
【請求項７】
請求項１〜６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８】
表示装置の基板上で、透明導電膜と直接接続されるＡｌ合金膜の形成に用いられるスパッタリングターゲットであって、
Ｇｅを０．０５〜１．０原子％、Ｎｉ、Ａｇ、ＣｏおよびＺｎよりなる群から選択される少なくとも１種（Ａ元素）を０．０３〜２．０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（ＲＥＭ）を０．０５〜０．５原子％含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物であることを特徴とするＡｌ合金スパッタリングターゲット。
【請求項９】
前記希土類元素群は、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｙ、Ｃｅ、ＰｒおよびＤｙよりなるものである請求項８に記載のＡｌ合金スパッタリングターゲット。
【請求項１０】
更に、Ｃｕを０．１〜０．５原子％含む請求項８または９に記載のＡｌ合金スパッタリングターゲット。
【請求項１１】
前記Ａ元素（原子％）と前記ＲＥＭ（原子％）との比（Ａ元素／ＲＥＭ）が、０．１超７以下である請求項８〜１０のいずれかに記載のＡｌ合金スパッタリングターゲット。
【請求項１２】
Ｇｅを０．３〜０．７原子％含有する請求項８〜１１のいずれかに記載のＡｌ合金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２１】
【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２１】
【公開番号】特開２０１０−１３４４５８（Ｐ２０１０−１３４４５８Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５４３５９（Ｐ２００９−２５４３５９）
【出願日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【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２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【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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