JP2006195077A - Ａｌ配線を備えた透明導電膜積層基板及びその製造方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】 特定の金属を含有する透明導電材料を透明導電膜に使用することにより、Ａｌ配線を設けた積層基板の製造方法を簡略化する。
【解決手段】 透明基板と、前記透明基板上に設けられたＡｌ配線と、酸化亜鉛を主成分とする導電性酸化物からなり、前記Ａｌ配線に直接接合する透明導電膜と、を含むことを特徴とするＡｌ配線を備えた透明導電膜積層基板である。バリヤーメタルを間に設けず、直接Ａｌ配線と透明導電膜が直接接合しているので、製造工程を簡略化することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、Ａｌ配線と、透明導電膜と、が設けられている基板、すなわちＡｌ配線を備えた透明導電膜積層基板に関する。また、この製造方法に関する。

さらに詳しく言えば、本発明は、Ａｌ配線金属と透明電極とが直接接触しても過大な接触抵抗が生じないＡｌと透明導電膜が積層された基板及びその製造方法に関する。この積層基板は、液晶表示装置や有機ＥＬ用の基板として用いることができる。

液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置は、低消費電力でフルカラー化が容易である等の特徴を有することから薄型ディスプレイの中で有望視されている。特に、近年では、これらの装置の表示画面の大型化に関する開発が活発である。

特に、各画素毎にα−ＳｉＴＦＴ又はｐ−ＳｉＴＦＴをスイッチング素子としてマトリックス状に配列し、各画素を駆動するアクティブマトリックス方式が広く利用され、開発も活発である。この方式を液晶表示装置に用いたアクティブマトリックス方式液晶平面ディスプレイは、８００×６００画素以上の高精細化を行っても、コントラスト比が劣化せず、高性能カラー表示ディスプレイとして注目されている。

このようなアクティブマトリックス方式液晶平面ディスプレイでは、画素電極として、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）のような透明電極を用い、トランジスタ（ＦＥＴ）のソース電極としては、Ａｌ系合金薄膜を用いることが多い。この理由は、ＩＴＯはシート抵抗が低く且つ透過率が高いこと、及び、Ａｌは容易にパターニングでき且つ低抵抗で密着性が高いこと、である。

図１には、Ａｌ金属配線を備えた透明導電膜積層基板を作成している途中の様子を示す断面図が示されている。この図１自体は、本発明の図でもあると共に従来技術の図でもある。

この図１は、液晶平面ディスプレイの製造工程において、画素電極のパターン形成が終了した段階のα−ＳｉＴＦＴ近傍の断面を示したものである。従来の液晶ディスプレイも画素電極の素材を除いて、基本的構造は同様であるので、この図１を用いて従来技術の説明を行う。

この図１においては、透光性ガラス基板１上にゲート電極パターン２を形成し、次にプラズマＣＶＤ法を用いて、ＳｉＮゲート絶縁膜３、α−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）膜４、チャンネル保護膜５及びα−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）膜６を連続的に形成し、所望の形状にパターン化する。さらに、Ａｌを主体とする金属膜を真空蒸着法或いはスパッタ法により堆積し、フォトリソグラフィ技術により所定のパターンのソース電極７及び所定のパターンのドレイン電極８を形成し、α−ＳｉＴＦＴ素子部分が完成する。この上に、ＩＴＯ膜をスパッタリング法にて堆積し、フォトリソグラフィ技術によりソース電極７と電気的に接続した画素電極パターン９を形成する。

ＩＴＯ膜をＡｌ膜の後に堆積する理由は、α−Ｓｉ：Ｈ膜とソース及びドレイン電極との電気的なコンタクト特性を劣化させないためである。また、Ａｌは安価で比抵抗が低く、ゲート及びソース・ドレイン電極配線の抵抗増大による液晶ディスプレイの表示性能の低下を防ぐ意味で優れた材料の一つである。

上記の製造工程において、Ａｌを主体とするソース・ドレイン電極パターンを形成した後、ＩＴＯ画素電極パターンをＨＣｌ−ＨＮＯ_３−Ｈ_２Ｏ系エッチング液で加工すると、しばしば、加工終了時点でＡｌパターンが溶出してしまうという現象が観察された。

これは、本来、ＡｌもＩＴＯエッチング液であるＨＣｌ−ＨＮＯ_３−Ｈ_２Ｏ系エッチング液に溶解する性質を持っていることに起因するものと考えられる。エッチング液中のＨＮＯ_３はＡｌ表面に薄いＡｌ酸化膜を形成し、Ａｌの溶出を防止する意味で添加されている。しかし、実際には、ＩＴＯ膜のエッチング時間が長かったり、Ａｌを堆積している最中にＡｌ膜中に混入した不純物、異物などの欠陥部分が存在すると、局部電池反応により、上記のＡｌの酸化効果が十分に作用しない場合があると考えられる。

このようなＡｌの溶出を防止するために、ＩＴＯ膜を非晶質にすることで、ＨＣｌ−ＨＮＯ_３−Ｈ_２Ｏ系エッチング液に対するＩＴＯ／Ａｌエッチングレート比を大きくする技術が下記特許文献１に記載されている。なお、エッチングレートとは、エッチングの速度である。すなわち、エッチングレート比とは、エッチングする速度の比を意味する。

しかしながら、ＩＴＯ膜を非晶質にしてもＨＣｌ−ＨＮＯ_３−Ｈ_２Ｏ系エッチング液を用いるため、Ａｌの溶出は完全には防止されておらず、高精細な液晶ディスプレイを実現することは困難な場合もあった。

このような問題に鑑み、例えば下記特許文献２においては、Ａｌゲート、ソース・ドレイン電極パターン上での透明電極、画素電極のパターン化を蓚酸系のエッチング液を用いたエッチングによって実行し、パターン化を容易にすることが開示されている。また、この特許文献２においては、高精細な液晶ディスプレイの製造方法を提供することを目的とし、酸化インジウム−酸化亜鉛からなる組成の透明電極を用いることが提案されている。

そして、この特許文献２に記載されているような構成では、Ａｌゲート線／透明電極、Ａｌソース・ドレイン電極／画素電極との間で発生する接触抵抗が無視できない大きさになることが知られている。そのため、通常は、Ａｌ線をＴｉ、Ｃｒ、Ｍｏなどのバリヤーメタルで覆う手法が採用されている。このような手法は、下記特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６に記載されている。

このように、従来の改良された技術においては、Ａｌ配線を利用する場合、バリヤーメタルを使用せざるを得ないことからそのバリヤーメタルの成膜、エッチングが必要であり、製造工程を複雑にしていた。

また、Ａｌに各種金属を添加した合金が報告されているが、上記接触抵抗を小さくすることは非常に困難であると考えられる。これは、Ａｌ自体表面に酸化皮膜を形成し、この酸化皮膜は絶縁体であり、この絶縁体が接触抵抗を大きくしていると考えられるためである。このように、Ａｌに各種金属を添加した合金は、下記特許文献７、特許文献８、特許文献９等に記載されている。

この酸化皮膜による接触抵抗を低減するために、Ａｌ薄膜上にＩｎ、Ｚｎなどの金属の薄膜を設置する方法等が考案されている。このような手法によれば、接触抵抗は小さくなるが、これらの薄膜を成膜する必要があり、さらに、画素電極の透過率が低下するなどの問題が見られた。このような金属皮膜については、下記特許文献１０に記載されている。

一方、Ａｌに特殊な金属成分を添加することにより、ＩＴＯとの接触抵抗が低減できると報告があるが、Ａｌに特殊な金属成分を添加することにより、電池反応が起きやすくなり、画素の黒化や、配線の腐食や線細りの問題が出ている。このような技術は下記特許文献１１に記載されている。

ところで、酸化亜鉛−酸化スズ系の透明導電膜としては、過去より数多くの報告があり、非晶質膜等も報告されている。このような非晶質膜については、例えば、下記特許文献１２、特許文献１３、特許文献１４等に記載がある。

しかし、酸化スズは化学的な安定性に優れるために、エッチングが難しいことが知られている。

特開昭６３−１８４７２６号公報 特開平１１−２６４９９５号公報 特開平１０−６５１７４号公報 特開平１１−１８４１９５号公報 特開平１１−２５８６２５号公報 特開平１１−２５３９７６号公報 特開平７−４５５５５号公報 特開平７−３０１７０５号公報 特開平１−２８９１４０号公報 特開２００３−０１７７０６号公開公報（特願２００１−２００７１０） 特開２００４−２１４６０６号公報 特開昭６０−０６８５０８号公報 特開平０８−１７１８２４号公報 特開平０９−０３５５３５号公報

本願発明者らは、このような背景の下、特定の組成のスパッタリングターゲット、特に酸化亜鉛中にＺｎ_２ＳｎＯ_４なる化合物を分散させたスパッタリングターゲットを用いて成膜することにより、室温から３００℃までの基板温度でも結晶化せず、安定な非晶質構造を保ち、しかも弱酸である蓚酸で容易にエッチングできることを見出した。

また、このようにして得られた電極のテーパー角は３０度から８９度であり、良好なテーパー角が得られることを見出した。さらに、エッチング工程で使用するＴＭＡＨ中、Ａｌと本発明の透明導電膜が電気的に接続された状態においても電池反応が生じず、Ａｌ配線の溶融や腐食による断線が発生しないことを見いだした。

しかも、上記特定の組成範囲では、Ａｌと直接接触させても大きな接触抵抗が発生せず、安定した導電性が得られることも見出し、本発明を完成するに至ったのである。

さて、本発明は、上記従来の技術が有する課題に鑑みなされたものであり、特定の金属を含有する透明導電材料を透明導電膜に使用することにより、Ａｌ配線と透明導電膜が積層された基板の製造方法を簡略化することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、Ａｌ配線と、透明導電膜とをバリヤーメタルなしに直接接触させてもその間に大きな接触抵抗を発生させない構成（材料・組成）を実現することである。

また、本発明の他の目的は、各種薬液による電池反応を抑制することができる金属酸化物透明導電膜を与え、これを用いることによって、Ａｌ配線を備えた透明導電膜積層基板を効率よく製造可能な製造方法を提供することにある。

本発明によれば、特定の金属を含有する透明導電材料を用いたので、Ａｌ配線を備えた透明導電膜積層基板の製造方法を簡略化することができる。

また、本発明によれば、Ａｌ配線と、透明導電膜を直接接触させてもその間に大きな接触抵抗を発生させることがない。その結果、本発明のＡｌ配線を備えた透明導電膜積層基板を例えば表示装置に用いれば、中間調の表示が可能な表示装置（例えば、液晶表示装置）を提供することができる。

本発明の前記目的は、Ａｌ配線が設けられた透明基板上に、酸化亜鉛と酸化スズを主成分とする非晶質導電性酸化物からなる透明導電膜を適用することによって達成される。さらに、本発明の特徴は、係る透明導電膜が、バリヤーメタル等を介さずに直接Ａｌ配線に接合していることである。

さらに、本発明の製造方法の特徴は、上記透明導電膜を、蓚酸水溶液であるエッチング液でエッチングしパターン化することである。このような特徴によって、本願の上記目的が達成される。本発明の具体的な構成は、下記の通りである。

Ａ． Ａｌ金属配線透明導電膜積層基板に関する発明
（１）上記課題を解決するために、本発明は、透明基板と、前記透明基板上に設けられたＡｌ配線と、酸化亜鉛を主成分とする導電性酸化物からなり、前記Ａｌ配線に直接接合する透明導電膜と、を含むことを特徴とするＡｌ配線を備えた透明導電膜積層基板である。

透明導電膜とＡｌ配線との間にバリヤーメタル等を設けていないので、製造工程が簡略化される。また、電池反応が抑制され、Ａｌ配線の断線や腐食が生じない。

（２）また、本発明は、前記透明導電膜が、さらに酸化スズを含有し、酸化亜鉛・酸化スズを主成分とすることを特徴とする（１）のＡｌ配線を備えた透明導電膜積層基板である。

透明導電膜とＡｌ配線との間にバリヤーメタル等を設けていないので、（１）と同様に製造工程が簡略化される。

また、Ａｌ配線と従来の透明導電膜との間には、従来技術では、無視できない大きさの接触抵抗が発生していたが、酸化亜鉛・酸化スズを主成分とする透明電極を用いることにより、従来より接触抵抗の値を低くすることが可能である。

なお、本特許では、主成分とは、主要な成分を言い、概ね５０％以上の含有率であれば主成分と言える。例えば、酸化亜鉛及び酸化スズが主成分であるとは、これらの含有する金属の比率の合計が体積比や質量比・原子の数の比で概ね５０％以上であることを言う。特に、原子数の比で概ね５０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは８５％以上である場合を「主成分」と言う。

また、本発明においては、上述した（１）においては酸化亜鉛を主成分として用い、（２）等においては酸化亜鉛及び酸化スズを主成分として用いているが、いずれの場合もその他の成分が含まれていてもよい。例えば、その他の成分として、酸化マグネシウム、酸化ガリウム、酸化アルミニウムなどが挙げられる。

Ａｌ配線とは、Ａｌその物、Ａｌを主成分とするＡｌ合金等を意味する。Ａｌ合金の場合は、Ａｌの他に適宜他の金属が含まれていてもよい。他の金属としては、周期率表のＩＩＩａからＶＩＩＩａの重金属もしくはランタノイド系金属が挙げられる。

例えば、Ｎｄ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｚｒなどが好適に用いられる。その含有量は、求められるＡｌ配線の性能にもよるが、０．１〜５重量％未満がよい。より好ましくは０．５〜２．０重量％である。含有量が０．１重量％未満では添加効果がほとんどなく、Ａｌ配線（Ａｌ薄膜）上にヒロック等の突起が発生する恐れもある。一方、５重量％を超える含有量の場合は、Ａｌ（Ａｌ合金）の抵抗値が大きくなる恐れがある。なお、Ａｌ配線は薄膜の形態で基板上に設けられる場合が多いが、薄膜には限定されずにどのような配線でもよい。

（３）また、本発明は、前記酸化亜鉛・酸化スズを主成分とする酸化物中の亜鉛の組成比率［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）が０．５〜０．８５であることを特徴とする上記（２）記載のＡｌ配線を備えた透明導電膜積層基板である。ここで、［Ｚｎ］は、亜鉛原子の数を表し、［Ｓｎ］は、スズ原子の数を表す。

［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）の値が０．８５超である場合には、蓚酸水溶液でエッチングする場合、制御不能となってしまう恐れがある。この結果、テーパー角が８９度を越える場合や、サイドエッチングが大きくなりすぎる場合が生じ、さらに、電極の細りや断線の恐れもある。また、電極と外部回路をつなぐ異方導電フィルム（ＡＣＦ）との接触抵抗が大きくなってしまう場合や、耐久試験（高温、高湿）でＡＣＦとの接触抵抗が大きくなる場合も生じる。

特に、テーパー角が８９度を超えた場合には、有機ＥＬ電極の場合、有機ＥＬ層が薄くなる傾向にある。その結果、その透明導電膜による電極と、対向している電極との間でショートが生じやすくなり、表示欠陥の一因となる場合がある。

そして、［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）が０．５未満では、蓚酸でのエッチング速度が低下し、エッチングできない場合がある。

この値は、好ましくは、［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）＝０．６超０．８未満、であり、より好ましくは、０．７超０．７５未満、である。

なお、［Ｚｎ］は、亜鉛原子の単位質量、単位体積あたりの原子の数を表し、［Ｓｎ］は、亜鉛原子の単位質量、単位体積あたりの原子の数を表す。

（４）また、本発明は、前記酸化亜鉛・酸化スズを主成分とする酸化物からなる前記透明導電膜の端部のテーパー角が３０〜８９度であることを特徴とする（
２）又は（３）のいずれかに記載のＡｌ配線を備えた透明導電膜積層基板である。

テーパー角が３０度より小さい場合、透明導電膜エッジ部分の距離が長くなってしまる。つまり、テーパー角度が３０度より小さい基板を用いて液晶や有機ＥＬを駆動させた場合、画素周辺部と画素の内部でコントラストが大きく違ってしまうことがある。

また、テーパー角が８９度を超えると、透明導電膜エッジ部分の電極割れや剥離が生じる恐れがある。特に液晶を駆動する場合には配向膜の不良を生じる場合もあり、また、有機ＥＬを駆動する場合には対向電極の断線を引き起こしてしまう可能性もある。

Ｂ． 製造方法の発明
（５）また、本発明は、上記（２）−（４）に記載のいずれかに記載のＡｌ配線透明導電膜積層基板を製造する方法において、酸化亜鉛・酸化スズを主成分とする透明導電膜をパターニングしてその端部のテーパー角が３０〜８９度であるように形成するパターニング工程、を備え、前記パターニング工程は、エッチング液として蓚酸の濃度が１ｗｔ％〜１０ｗｔ％である水溶液を用い、このエッチング液の温度を２０〜５０℃の範囲に設定して前記透明導電膜をエッチングするエッチング工程、を含み、酸化亜鉛・酸化スズを主成分とする前記酸化物中の亜鉛の組成比率［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）が０．５〜０．８５であることを特徴とするＡｌ配線を備えた透明導電膜積層基板の製造方法。ここで、［Ｚｎ］は、亜鉛原子の数を表し、［Ｓｎ］は、スズ原子の数を表す。

このような構成によって、簡便な手法で簡略にＡｌ配線透明導電膜積層基板を製造することができる。

［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）の値が０．８５超である場合には、蓚酸水溶液でエッチングする場合、制御不能となってしまう恐れがある。この結果、テーパー角が８９度を越える場合や、サイドエッチングが大きくなりすぎる場合が生じ、さらに、電極の細りや断線の恐れもある。また、電極と外部回路をつなぐ異方導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotoropic Conductive Film）との接触抵抗が大きくなってしまう場合や、耐久試験（高温、高湿）でＡＣＦとの接触抵抗が大きくなる場合も生じる。

そして、［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）の値が０．５未満では、蓚酸でのエッチング速度が低下し、エッチングできない場合がある。好ましくは、［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）＝０．６超０．８未満であり、より好ましくはこの値が０．７超０．７５未満、である。

さて、これまで述べてきたように、酸化亜鉛・酸化スズを主成分とする透明導電膜は非晶質膜である。非晶質膜でない場合には、テーパーの制御が困難となり、テーパー角を３０〜８９度の範囲に収めることがかなり困難なものとなる。

テーパー角が３０度より小さい場合、電極エッジ部分の距離が長くなり、本発明の基板を用いて液晶や有機ＥＬを駆動させた場合、画素周辺部と画素の内部でコントラストが大きく違ってしまうことがある。また、テーパー角が８９度を超えると、電極エッジ部分の電極割れや剥離が生じる恐れがある。特に液晶を駆動する場合には配向膜の不良を生じる場合もあり、また、有機ＥＬの場合には対向電極の断線を引き起こしてしまう可能性もある。

本発明においては、エッチング液として蓚酸が用いられる。蓚酸濃度が１ｗｔ％未満では、エッチング速度が遅く実用的ではなく、１０ｗｔ％超では、蓚酸塩の結晶が析出してしまう可能性があるという問題がある。蓚酸濃度は、好ましくは２ｗｔ％から７ｗｔ％、より好ましくは２ｗｔ％から５ｗｔ％である。蓚酸以外の酸を用いると、その液中での起電力が大きくなり、Ａｌとの電池反応を引き起こす場合がある。

また、エッチング温度を２０〜５０℃にすることが好ましい。２０℃未満では、エッチング速度が遅く実用的でなく、５０℃超では、水分の蒸発により、蓚酸水溶液の濃度が変動する場合があるからである。好ましくはエッチング温度は、２５℃〜４５℃、より好ましくは、３０℃〜４５℃である。

この透明導電膜の移動度は、１０ｃｍ^２／Ｖ・ＳＥＣ以上であることが好ましい。より好ましくは２０ｃｍ^２／Ｖ・ＳＥＣ以上である。

ＴＦＴ駆動ＬＣＤの場合、１０ｃｍ^２／Ｖ・ＳＥＣ未満の移動度では、応答速度が遅くなる恐れがあり、液晶の画質を低下させる場合がある。また、比抵抗の値は、低い方が望ましいが、ＴＦＴ駆動の場合、ＴＦＴ素子からＬＣＤ駆動電極端部までの距離は非常に短いので１０^−２Ωｃｍ台であればほとんど問題は生じない。

また、移動度に影響を与えない範囲で、第三金属を添加することができる。ここで、第三金属としたのは、亜鉛、スズに続く３番目の金属という意味で「第三金属」と呼んでおり、要するに「他の金属」の意味でこの言葉を用いている。

この第三金属の種類としては、透過率を向上させる目的で、屈折率の小さな金属酸化物を添加することが考えられる。このような用途に用いる金属酸化物の代表例としては、ＭｇＯ、Ｂ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｏ_３、ＧｅＯ_２などが挙げられる。

また、比抵抗を下げる目的として、それ自体の比抵抗が小さな金属酸化物を添加することもできる。このような目的に用いる金属酸化物の代表例としては、酸化レニウム、酸化イリジウム、酸化ルテニウム、等が挙げられる。ただし、これら重金属酸化物は着色する可能性があり、添加する量には注意が必要であり、透過率に影響しない範囲で、添加することも重要な点である。

透明導電層の成膜方法としては、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、スプレー法、デップ法等が好適に用いられ、なかでも、スパッタ法が好適に用いられる。

（６）また、本発明は、上記（２）〜（４）のいずれかに記載のＡｌ金属配線透明導電膜積層基板の製造方法において、酸化亜鉛・酸化スズを主成分とする前記透明導電膜をパターニングしてその端部のテーパー角が３０〜８９度であるように形成するパターニング工程、を備え、前記パターニング工程は、前記透明導電膜上に塗布されたレジストを、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの１〜５ｗｔ％水溶液をレジスト現像液として用いて現像する現像工程と、エッチング液として蓚酸の濃度が１ｗｔ％〜１０ｗｔ％である水溶液を用い、このエッチング液の温度を２０〜５０℃の範囲に設定して前記透明導電膜をエッチングするエッチング工程と、エタノールアミンを含む剥離液を用いて前記レジストを剥離する剥離工程と、を含み、酸化亜鉛・酸化スズを主成分とする前記酸化物中の亜鉛の組成比率［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）が０．５〜０．８５であることを特徴とするＡｌ配線透明導電膜積層基板の製造方法である。ここで、［Ｚｎ］は、亜鉛原子の数を表し、［Ｓｎ］は、スズ原子の数を表す。

このように、本発明（６）は、（５）に現像工程と、剥離工程とを付加したものである。

レジストの現像液としては、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）が好適に用いられる。ＴＭＡＨ以外のアルカリ成分を用いると、Ａｌと透明電極間に電池反応が起こり、Ａｌが溶解したり、レジストパターンのずれや溶解が起こり、エッチング上重大なトラブルを発生することがある。また、ＴＭＡＨの濃度は、１〜５ｗｔ％が好ましい。１ｗｔ％未満では、レジスト現像不良が生じる恐れがあり配線がショートする場合がある。また、５ｗｔ％超の濃度では、レジストパターンの線細りや剥離が生じる可能性があり、電極パターンの線細りや断線が生じてしまう場合がある。より好ましくは、２〜４ｗｔ％の濃度が好適である。

また、剥離液としては、エタノールアミンが含まれているものを用いる。例えば、後述する実施の形態においては、ジエタノールアミン水溶液（４０ｗｔ％）が剥離液として用いられている。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

実施の形態１
本実施の形態では、種々の構成に係るスパッタリングターゲットを作成し、その特性及びそれを用いて製造した透明導電膜の特性を検査した。

『実施例１』
平均粒径が１μｍ以下の酸化亜鉛粉末、及び平均粒径が１μｍ以下の酸化スズ粉末を、 ［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）＝０．７９の割合となるように調合して、樹脂製ポットに入れ、さらに純水を加えて、硬質ＺｒＯ_２ボールミルを用いた湿式ボールミル混合を行った。混合時間は２０時間とした。得られた混合スラリーを取り出し、濾過、乾燥及び造粒を行った。得られた造粒物を、２９４ＭＰａ（３ｔｏｎ／ｃｍ^２ ）の圧力を掛けて冷間静水圧プレスで成形した。

次に成形体を以下のように焼結した。まず、焼結炉内に、炉内容積０．１ｍ^３当たり５Ｌ／ｍｉｎの割合で、酸素を導入する雰囲気で、１５００℃で５時間焼結した。この際、１０００℃までを１℃／ｍｉｎ、１０００〜１５００℃を３℃／ｍｉｎの昇温した。その後、酸素導入を止め、１５００℃〜１３００℃を１０℃／ｍｉｎで降温した。そして、炉内容積０．１ｍ^３当たり１０Ｌ／ｍｉｎの割合でアルゴンガスを導入する雰囲気で、１３００℃を３時間保持した後、放冷した。これにより、相対密度９０％以上の酸化亜鉛・酸化スズ含有焼結体が得られた。

次に、このようにして得られた焼結体ターゲットａのスパッタ面とする面をカップ砥石で磨き、直径１００ｍｍ、厚み５ｍｍに加工し、インジウム系合金を用いてバッキングプレートを貼り合わせて、スパッタリングターゲットを構成した。このときの、スパッタリングターゲットの密度は５．７２ｇ／ｃｍ^３であった。 酸化スズが、分散していること、特に、酸化亜鉛の亜鉛サイトに置換固溶していることが好ましい。すなわち、前記スズがターゲット内に含まれる形態は、ＳｎＯ_２、ＳｎＯなどの酸化スズの形で、酸化亜鉛焼結体中に分散している形態でもよいが、ＺｎＳｎＯ_３、Ｚｎ_２ＳｎＯ_４などの酸化亜鉛−酸化スズ間の複合酸化物の形で、酸化亜鉛焼結体中に分散している形態でもよい。このように分散させることによって、ＥＰＭＡのＳｎ原子のマッピング画像処理によって求めた結晶粒子の平均直径は、３．８７μｍであった。

好ましくは、スズ原子が酸化亜鉛の亜鉛サイトに置換固溶することにより、スズが酸化亜鉛焼結体中に原子レベルで分散している方が、スパッタリングにおいて放電が安定し、得られる透明導電性薄膜を低抵抗にするためには有効である。これにより、ターゲットのバルク抵抗は、３６０Ωｃｍとなり、安定したスパッタリングが可能となることが期待される。

得られた上記スパッタリングターゲットをＲＦマグネトロンスパッタリング装置に装着し、到達真空度：５×１０^−４Ｐａ、成膜圧力：０．１Ｐａにて、基板温度を２００℃にセットして、成膜を行った。結果が表１、表２に示されている。表１は、用いたスパッタリングの性状を示す表であり、表２は、得られた透明導電膜の物理的計測結果を示す表である。

スパッタリングの結果、得られた透明導電性薄膜の比抵抗及び移動度は、ホール測定にて求めた。また、透過率は自記分光光度計にて測定した。

蓚酸の水溶液濃度・温度を変化させた場合のエッチング速度がそれぞれ表３に示されている。また、得られたパターンのテーパー角をＳＥＭ（Scanning Electron Microscope：走査型電子顕微鏡）観察より求めた。この結果も表３に示されている。

なお、各表１、表２、表３には、実施例１だけでなく実施例２、実施例３、実施例４、実施例５についても記載されている。

このように、実施例１によれば、透明導電膜（透明電極）の比抵抗の値を小さくすることができた。さらに、光透過率の値も従来と比較して高い値を実現したので、より明るい表示画面の表示装置を実現できると考えられる。

なお、このような作用・効果は、以下の実施例２〜実施例５においても同様である。

さらにまた、３．５ｗｔ％蓚酸水溶液によるエッチング速度は、１０５，０００Å／ｍｉｎ（３０℃）、２２０，０００Å／ｍｉｎ（４０℃）、 １８０，０００Å／ｍｉｎ（３５℃）となり、良好なエッチング特性が観察された（表３）。さらに、エッチングの結果、テーパー角は８６度となった（表３）。極端に小さい値や大きな値ではないので、耐久性に優れた透明電極を形成できると考えられる。

また、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）の接続安定性を検証するために、ＡＣＦ（異方性導電フィルム：Anisotoropic Conductive Film）によってＴＣＰ接続を行い、６０℃、９０％ＲＨ（相対湿度：Relative Humidity）の環境下に保存して、接続抵抗の変化を観察した。結果が表４に示されている。

この表４に示すように、接続直後のＴＣＰ接続抵抗は、４．２Ωであり、２４０時間経過後は５．６Ωとなり、４８０時間経過後は６．２Ωとなり、９６時間経過後は、６．５Ωとなった。この結果、時間経過による接触抵抗の増大の程度は微少な値であり、表示装置に用いた場合でも抵抗増大による性能の劣化は非常に小さいものと考えられる。すなわち、本実施例１の透明導電膜を用いた基板を利用すれば耐久性に富む表示装置が構成できると考えられる。

なお、この表４には、実施例１だけでなく、実施例２〜実施例５、比較例１、比較例２についての計測結果も記載されている。

『実施例２、実施例３、実施例４、実施例５』
平均粒径が１μｍ以下の酸化亜鉛粉末、及び平均粒径が１μｍ以下の酸化スズ粉末を原料粉末とした。酸化亜鉛粉末と酸化スズ粉末を所定の割合で樹脂製ポットに調合して入れ、湿式ボールミルで混合した。その際、硬質ＺｒＯ_２ボールを用い、混合時間を２０時間とした。混合スラリーを取り出し、濾過、乾燥、造粒した。造粒物を円形の型に充填し、冷間静水圧プレスを用い、３ｔｏｎ／ｃｍ^２の圧力を掛けて円盤状に成形した。

次に、成形体を雰囲気調整炉に入れ、焼結した。焼結に際して、炉内容積０．１ｍ^３当たり５リットル／分の割合で炉内に酸素を導入しつつ、１５００℃で５時間焼結した。この際、１０００℃まで１℃／分、１０００℃から１５００℃までを３℃／分の昇温速度で昇温した。焼結終了後、酸素の導入を停止し、１５００℃から１３００℃までを１０℃／分の割合で降温した。そして、炉内容積０．１ｍ^３当たり１０リットル／分の割合でＡｒを炉内に導入しつつ、１３００℃で３時間保持した後、放冷した。これにより密度９０％以上の酸化亜鉛・酸化スズを含有する焼結体ターゲットｂ、ｃ、ｄ、ｅを得た（表１）。このときの、ターゲットの密度を、表１に示した。実施例２は、焼結体ターゲットｂを用いた実施例であり、実施例３は焼結体ターゲットｃを用いた実施例であり、実施例４は、焼結体ターゲットｄを用いた実施例であり、実施例５は焼結体ターゲットｅを用いた実施例である。

次に、得た焼結体（ターゲットｂ〜ｅ）のスパッタ面とする面をカップ砥石で磨き、直径１５２ｍｍ、厚み５ｍｍに加工してそれぞれスパッタリングターゲットを得た。

酸化スズが、分散していること、特に、酸化亜鉛の亜鉛サイトに置換固溶していることが好ましい。すなわち、前記スズがターゲット内に含まれる形態は、ＳｎＯ_２、ＳｎＯなどの酸化スズの形で、酸化亜鉛焼結体中に分散している形態でもよいが、ＺｎＳｎＯ_３、Ｚｎ_２ＳｎＯ_４などの酸化亜鉛−酸化スズ間の複合酸化物の形で、酸化亜鉛焼結体中に分散している形態でもよい。このように分散させた結果、結晶粒子の平均直径が表１に示すようになった。結晶粒子の平均直径をＥＰＭＡのＳｎ原子のマッピング画像処理によって求め、その結果が表１に示されている。

好ましくは、スズ原子が酸化亜鉛の亜鉛サイトに置換固溶することにより、スズが酸化亜鉛焼結体中に原子レベルで分散している方が、スパッタリングにおいて放電が安定し、得られる透明導電性薄膜を低抵抗にするためには有効である。これにより、ターゲットのバルク抵抗は、全て５００Ωｃｍ未満となり、安定したスパッタリングが可能となる。この測定値は、表１に示されている。

また、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）の接続安定性を検証するために、ＡＣＦ（異方性導電フィルム：Anisotoropic Conductive Film）によってＴＣＰ接続を行い、６０℃、９０％ＲＨ（相対湿度：Relative Humidity）の環境下に保存して、接続抵抗の変化を観察した。結果が表４に示されている。

実施例２
実施例２においては、これらの表に示されているように、［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）の値は、０．７５である。ターゲット密度は５．８６ｇ／ｃｍ^３であり、平均粒径は３．８２μｍであった。また、比抵抗は、３５０Ωｃｍであった（表１）。

このスパッタリングターゲットｂを用いて成膜した透明導電膜の比抵抗は０．０４Ωｃｍであり、移動度は、４５ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃであった。光透過率は、８６．３％（波長５５０ｎｍ）であった（表２）。

このように、比抵抗の値はいずれも十分に低く、且つ、透明度も表示装置に用いるのに十分な値を示した。

また、３．５ｗｔ％蓚酸水溶液によるエッチング速度は、６５，０００Å／ｍｉｎ（３０℃）、１３２，０００Å／ｍｉｎ（４０℃）、９６，０００Å／ｍｉｎ（３５℃）となり、良好なエッチング特性が観察された（表３）。さらに、エッチングの結果、テーパー角は７５度となった（表３）。極端に小さい値や大きな値ではないので、耐久性に優れた透明電極を形成できると考えられる。

また表４に示すように、実施例２においては、接続直後のＴＣＰ接続抵抗は、４．３Ωであり、２４０時間経過後は５．０Ωとなり、４８０時間経過後は５．４Ωとなり、９６０時間経過後は、５．４Ωとなった。この結果、時間経過による接触抵抗の増大の程度は非常に微少な値であり、表示装置に用いた場合でも抵抗増大による性能の劣化は非常に小さいものと考えられる。すなわち、本実施例２の透明導電膜を用いた基板を利用すれば耐久性に富む表示装置が構成できると考えられる。

実施例３
実施例３においては、これらの表に示されているように、［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）の値は、０．７０である。ターゲット密度は５．８３ｇ／ｃｍ^３であり、平均粒径は３．４μｍであった。また、比抵抗は、３７０Ωｃｍであった（表１）。

このスパッタリングターゲットｃを用いて成膜した透明導電膜の比抵抗は０．００９Ωｃｍであり、移動度は、４８ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃであった。光透過率は、８６．５％（波長５５０ｎｍ）であった（表２）。

このように、比抵抗の値はいずれも十分に低く、且つ、透明度も表示装置に用いるのに十分な値を示した。

また、３．５ｗｔ％蓚酸水溶液によるエッチング速度は、５００Å／ｍｉｎ（３０℃）、１，１００Å／ｍｉｎ（４０℃）、 ９５０Å／ｍｉｎ（３５℃）となり、良好なエッチング特性が観察された（表３）。さらに、エッチングの結果、テーパー角は４８度となった（表３）。極端に小さい値や大きな値ではないので、耐久性に優れた透明電極を形成できると考えられる。

また表４に示すように、実施例３においては、接続直後のＴＣＰ接続抵抗は、４．５Ωであり、２４０時間経過後は４．９Ωとなり、４８０時間経過後は５．３Ωとなり、９６０時間経過後は、５．３Ωとなった。この結果、時間経過による接触抵抗の増大の程度は非常に微少な値であり、表示装置に用いた場合でも抵抗増大による性能の劣化は非常に小さいものと考えられる。すなわち、本実施例３の透明導電膜を用いた基板を利用すれば耐久性に富む表示装置が構成できると考えられる。

実施例４
実施例４においては、これらの表に示されているように、［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）の値は、０．６７である。ターゲット密度は５．９２ｇ／ｃｍ^３であり、平均粒径は３．５μｍであった。また、比抵抗は、４２０Ωｃｍであった（表１）。

このスパッタリングターゲットｄを用いて成膜した透明導電膜の比抵抗は０．００６Ωｃｍであり、移動度は、４６ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃであった。光透過率は、８６．３％（波長５５０ｎｍ）であった（表２）。

このように、比抵抗の値はいずれも十分に低く、且つ、透明度も表示装置に用いるのに十分な値を示した。

また、３．５ｗｔ％蓚酸水溶液によるエッチング速度は、３０Å／ｍｉｎ（３０℃）、７１Å／ｍｉｎ（４０℃）、５５Å／ｍｉｎ（３５℃）となり、良好なエッチング特性が観察された（表３）。さらに、エッチングの結果、テーパー角は４２度となった（表３）。極端に小さい値や大きな値ではないので、耐久性に優れた透明電極を形成できると考えられる。

また表４に示すように、実施例４においては、接続直後のＴＣＰ接続抵抗は、４．８Ωであり、２４０時間経過後は５．３Ωとなり、４８０時間経過後は５．５Ωとなり、９６０時間経過後は、５．７Ωとなった。この結果、時間経過による接触抵抗の増大の程度は非常に微少な値であり、表示装置に用いた場合でも抵抗増大による性能の劣化は非常に小さいものと考えられる。すなわち、本実施例４の透明導電膜を用いた基板を利用すれば耐久性に富む表示装置が構成できると考えられる。

実施例５
実施例５においては、これらの表に示されているように、［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）の値は、０．５５である。ターゲット密度は６．１０ｇ／ｃｍ^３であり、平均粒径は測定不能であった。また、比抵抗は、４８０Ωｃｍであった（表１）。

このスパッタリングターゲットｄを用いて成膜した透明導電膜の比抵抗は０．０３Ωｃｍであり、移動度は、３５ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃであった。光透過率は、８５．９％（波長５５０ｎｍ）であった（表２）。

このように、比抵抗の値はいずれも十分に低く、且つ、透明度も表示装置に用いるのに十分な値を示した。

また、３．５ｗｔ％蓚酸水溶液によるエッチング速度は、１０Å／ｍｉｎ（３０℃）、２５Å／ｍｉｎ（４０℃）、２２Å／ｍｉｎ（３５℃）となり、良好なエッチング特性が観察された（表３）。さらに、エッチングの結果、テーパー角は３８度となった（表３）。極端に小さい値や大きな値ではないので、耐久性に優れた透明電極を形成できると考えられる。

また表４に示すように、実施例５においては、接続直後のＴＣＰ接続抵抗は、４．８Ωであり、２４０時間経過後は５．３Ωとなり、４８０時間経過後は５．５Ωとなり、９６０時間経過後は、５．７Ωとなった。この結果、時間経過による接触抵抗の増大の程度は非常に微少な値であり、表示装置に用いた場合でも抵抗増大による性能の劣化は非常に小さいものと考えられる。すなわち、本実施例５の透明導電膜を用いた基板を利用すれば耐久性に富む表示装置が構成できると考えられる。

また、以上述べたような実施例１〜実施例５における透明導電膜は、Ａｌとの接触抵抗を従来に比べて小さくすることができるため、液晶等を駆動する能力に優れている。その結果、液晶等を駆動する画素電極として用いた場合、中間調を良好に表示することができる表示装置を構成することができる。

『比較例１、比較例２』
上記実施例１−５と、組成が異なる例を比較例１、２として挙げる。この比較例１、２の結果も表１、表２、表３、表４に示されている。

比較例１
比較例１は、亜鉛の原子数の組成比率［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）の値が０．９７の場合である。この比較例１の測定値は表１〜４に示す通りである。この表に示すように、ターゲットの比抵抗は２８０Ωｃｍと低い値を示すが、成膜した透明導電膜の比抵抗は０．８６Ωｃｍと上記実施例１〜５のいずれよりも高い値となっている。また、移動度は１５ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃと低い値であり、光透過率も７９．８％（波長：５５０ｎｍ）と低い値を示しており、表示装置に用いた場合の性能は、上記実施例１−５に比べて劣ると考えられる。

また、３．５ｗｔ％蓚酸水溶液によるエッチング速度は、実施例１−５より高い値を示したが、その結果、テーパー角は１３４度となってしまい、得られた透明電極に線細りや断線等が生じる恐れがある。

比較例２
比較例２は、亜鉛の原子数の組成比率［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）の値が０．４０の場合である。この比較例２の測定値は表１〜４に示す通りである。この表に示すように、ターゲットの比抵抗は４４００Ωｃｍであり、成膜した透明導電膜の比抵抗は０．０８Ωｃｍであった。また、移動度は８ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃと低い値であり、光透過率も７９．８％（波長：５５０ｎｍ）と低い値を示しており、表示装置に用いた場合の性能は、上記実施例１−５に比べて劣ると考えられる。

また、３．５ｗｔ％蓚酸水溶液によるエッチングは不可能であった。

実施の形態２
図２には、本実施の形態によるＡｌ配線透明導電膜積層基板の製造工程の概略を示す説明図が示されている。この説明図においては、上記実施例１〜５に係る非晶質透明導電膜を利用したＡｌ配線透明導電膜積層基板の製造工程が示されている。

まず、図２（１）においては、ガラス基板１が示されている。このガラス基板１は、請求の範囲の透明基板の好適な一例に相当する。

図２（２）においては、上記ガラス基板１の上にＡｌ合金の薄膜２０が堆積される。

次に、図２（３）においては、このＡｌ合金の薄膜２０がエッチングされ、所望のＡｌ配線２０ａが形成される。これを一般にパターニングと呼ぶ。

図２（４）においては、Ａｌ配線２０ａを覆うように非晶質透明導電膜２２が堆積されている。この非晶質透明導電膜２２は、例えば、上記実施例１〜５のいずれかの組成である。また、非晶質透明導電膜２２の堆積は、例えば、スパッタリングで行うことが好ましい。

図２（５）においては、非晶質透明導電膜２２がエッチングされ、所定の形状にパターニングした透明電極２２ａが形成されている。

この形成は、典型的には以下のように行われる。まず、所定のレジストを塗布した後、所定のマスクを重畳し紫外線等による露光が行われる。そして、露光後、現像を行って不要なレジストを除去し、エッチングが行われる。エッチング後、残ったレジストを剥離液を用いて除去する。このようにして図２（５）に示されているように、所望の形状の透明電極２２ａがＡｌ配線２０ａと直接接合するように形成される。

この際、現像液としては、ＴＭＡＨの１〜５ｗｔ％の水溶液を用いることが好ましい。上述したように、この水溶液を用いた場合、局部電池反応はほとんど起こらず、Ａｌの溶出は抑止することが可能である。

また、エッチング液としては、濃度１ｗｔ％〜１０ｗｔ％の蓚酸の水溶液を用いる。この際の水溶液温度は、２０℃〜５０℃である。さらに、剥離液としては、ジエタノールアミン水溶液（４０ｗｔ％）を用いた。上述したように、これらの水溶液を用いた場合、局部電池反応はほとんど起こらず、Ａｌの溶出は抑止することが可能である。

特に、本実施の形態においては、実施例１〜実施例５の組成の非晶質透明導電膜を用いて、上記各水溶液を適用することによって、透明電極２２ａの端部のテーパー角を３０度から８９度の範囲にすることができる。

なお、回路構成の都合上、Ａｌ配線２０ａと非晶質透明導電膜２２からなる透明電極２２ａとの間に層間絶縁膜２４が設けられることもある。この場合、Ａｌ配線と透明電極２２ａとを直接接続するためには、層間絶縁膜２４に開けられたスルーホール２４ａが設けられる。この様子が図２（６）に示されている。

実施の形態３
以下、上述した実施例１〜５の透明導電膜に関し、種々の測定結果について説明する（実施例６、実施例７、実施例８）。
実施例６
純Ａｌスパッタリングターゲットをスパッタリング装置に装着し、到達真空度：５×１０−４Ｐａ、成膜圧力：０．１Ｐａにて、基板温度を室温にセットしてスパッタリングを行い、厚さ２００ｎｍのＡｌの薄膜３２を、所定のスライドガラス３０上に成膜した。

同様のスライドガラスを８個用意し、各スライドガラス３０に対して同様の上述した成膜処理を行った。

このようにして得られた各スライドガラス３０の面積の１割をカプトンテープにてシールした。

シールをした７個のスライドガラスに対して、今度は、異なるターゲットを用いたスパッタリングを行う。具体的には、上記実施例１〜５のターゲット及び上記比較例１〜２のターゲットを用いたスパッタリングを行った。この結果、７種類の透明導電膜３４をＡｌの薄膜３２上に積層させた。

このスパッタリングは、上記透明導電膜３４が厚み１００ｎｍになるようにスパッタリングを行った。温度は室温で行った。残り１個のスライドガラス３０に対しては、参考例としてＩＴＯを同様に積層した。

その後、カプトンテープを剥がして、８種の積層膜付スライドガラスを得た。この積層膜付スライドガラスの斜視図が図３に示されている。このような形態の積層膜付スライドガラスをＴＭＡＨ２．４ｗｔ％の水溶液２０℃中に２分間浸漬し、Ａｌ膜の溶解を観察した。この結果が表５に示されている。

表５に示されているように、実施例１〜５による透明導電膜３４をＡｌ薄膜３２上に積層した例では、いずれも特段の変化は見られず、Ａｌの溶出は観察されなかった。

一方、比較例１の透明導電膜３４をＡｌ薄膜３２上に積層した例では透明導電膜３４の溶解が観察された。また、比較例２を用いた例では、透明導電膜３４に着色が発生してしまった。さらに、参考例として作成したＩＴＯを成膜した積層膜付スライドガラスでは、Ａｌ薄膜が完全に溶解してしまった。

なお、純Ａｌのみを成膜した基板を、２０度のＴＭＡＨ２．４ｗｔ％水溶液中に浸漬し、Ａｌ膜の溶解を観察したが、Ａｌの溶解は確認できなかった。このように、Ａｌ単独膜では溶解しないことから、「Ａｌ／透明導電膜」の積層構成であるＡｌ／ＩＴＯ積層膜においてＡｌの溶解が確認されたことは、Ａｌ／ＩＴＯ積層膜においては電池反応が起きていることを実質的に確認したことに等しい。

このように、本実施の形態２によれば、実施例１〜５の透明導電膜を用いればＴＭＡＨによるエッチング中にＡｌ薄膜が溶解してしまうことがないので、円滑に積層回路基板の製造を行えることが理解される。

実施例７
剥離剤に対する耐性に関して、実験を行った。

耐性を調査する対象としては、上述した実施例１で得られた厚さ１００ｎｍの薄膜付ガラス基板を用いた。

また、剥離剤としては、レジスト剥離剤であるジエタノールアミン３０ｖｏｌ％、ＤＭＳＯ（ジメチルスルフォキサイド）７０ｖｏｌ％溶液に１０ｖｏｌ％の水を添加した水溶液を用いた。

上述した実施例１で作成した薄膜付ガラス基板を、４５℃の上記剥離剤の水溶液に、５分間浸漬した。そして、浸漬後の上記薄膜付ガラス基板の表面ＳＥＭを観察し、凹凸及び表面の荒れを観察したが、凹凸や荒れは観察されなかった。

比較のために、上述した比較例１で得られた厚さ１００ｎｍの薄膜付ガラス基板についても同様の浸漬処理を行い、表面ＳＥＭ観察を行った結果、表面の凹凸及び表面の荒れが観察され、液晶用、有機ＥＬ用電極としては不適であることが確認された。

実施例８
Ａｌ及び透明導電膜の積層膜において、線幅を５０μｍとし、Ａｌ細線と透明導電膜を直交するように配置し、積層界面の接触抵抗の測定（ケルビンプローブ法）を行った。すなわち、所定の基板上にＡｌ配線の細線と透明導電膜の細線が直交するように（十字型に）積層させ、両者の接触抵抗をケルビンプローブ法により測定する。線幅は双方とも５０μｍである。

ここでは、透明導電膜は、上述した実施例１〜実施例５で用いた透明導電膜と、上述した比較例１〜比較例２で用いた透明導電膜とを用いた。また、参考として、従来のＩＴＯを透明導電膜として用いた例についても測定を行った。このように８種類の透明導電膜をＡｌ薄膜（の細線と直交させ接触抵抗の測定を行った。その測定結果が表６に示されている。

この表に示すように、実施例１〜実施例５で用いた透明導電膜の場合は、接触抵抗は、順にそれぞれ０．４Ω、０．６Ω、０．７Ω、１．２Ω。１．５Ωとなり、いずれも２Ω未満の低抵抗を示した。また、比較例１で用いた透明導電膜の場合は、０．４Ωであったが、比較例２で用いた透明導電膜の場合は、１２Ωと高い値を示した。さらに、透明導電膜としてＩＴＯを用いた例では、１４０Ωと高い接触抵抗を示した。

実施の形態４
実施例９
本発明の実施例９においては、本発明に係るＴＦＴ基板の製造の様子を図１に基づき説明する。

まず、透光性のガラス基板１上に金属Ａｌ（９９％Ａｌ，１％Ｎｄ）を高周波スパッタにより膜厚１５００オングストロームに堆積する。これを燐酸−酢酸−硝酸系水溶液をエッチング液として用いたホトエッチング法により所望の形状のゲート電極２及びゲート電極配線とする。

なお、ガラス基板１は、請求の範囲の透明基板の好適な一例に相当する。

次にグロー放電ＣＶＤ法により、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜となるゲート絶縁膜３を膜厚３０００オングストローム堆積する。続いてα−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）膜４を膜厚３５００オングストローム、さらにチャンネル保護層となる窒化シリコン（ＳｉＮ）膜５を３０００オングストローム堆積する。この時、放電ガスとして、ＳｉＮ膜３と５はＳｉＮ_４−ＮＨ_３−Ｎ_２系混合ガスを用い、α−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）膜４は、ＳｉＨ_４−Ｎ_２系の混合ガスをそれぞれ用いる。このＳｉＮ膜５はＣＨＦガスを用いたドライエッチングにより所望のチャンネル保護層を形成した。続いてα−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）膜６をＳｉＨ_４−Ｈ_２−ＰＨ_３系の混合ガスを用いて膜厚３０００オングストローム堆積する。

次にこの上に、Ｃｒ／Ａｌ二層膜を膜厚０．１μｍのＣｒ、０．３μｍのＡｌの順に真空蒸着法、或いはスパッタリング法により堆積する。この二層をＡｌはＨ_３ＰＯ_４−ＣＨ_３ＣＯＯＨ−ＨＮＯ_３−Ｈ_２Ｏ系エッチング液、Ｃｒは硝酸第二セリウムアンモニウム水溶液を用いてホトエッチング法を用いてエッチングする。この結果、所望のソース電極７のパターン及びドレイン電極８のパターンを形成し、ソース電極７及びドレイン電極８が形成される。

なお、Ｃｒは、図１に示すように、ソース電極７やドレイン電極８の下面に設けられており、非晶質透明導電膜９と接する面には設けられていない。すなわち、後述するように、ソース電極７やドレイン電極８を構成するＡｌ部分が、直接に非晶質透明導電膜９に接合している。

さらにα−Ｓｉ：Ｈ膜をＣＨＦガスを用いたドライエッチング及びヒドラジン（ＮＨ_２ＮＨ_２・Ｈ_２Ｏ）水溶液を用いたウェットエッチングを併用することにより、所望のパターンのα−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）膜４のパターン、α−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）膜６のパターンを形成する。これによって、α−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）膜４及びα−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）膜６が形成される。以上のようなプロセスでα−ＳｉＴＦＴ部分が完成する。

次に、グロー放電ＣＶＤ法により、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜となる絶縁膜１０を所定の膜厚で堆積する。そして、この後、ＣＨＦガスを用いたドライエッチング法にて、ソース及びドレイン電極間と透明電極、画素電極とのコンタクトホールを形成する。

この金属 Ａｌからなるソース電極７及びドレイン電極８のパターンが形成された基板上に、実施例１で得られた酸化亜鉛と酸化スズを主成分とする非晶質透明導電膜９をスパッタリング法で堆積する。この非晶質透明導電膜９は、コンタクトホールを通じて、ソース電極７等と接続する（図１参照）。

非晶質透明導電膜９の成膜時に用いる放電ガスは、純アルゴン又は１ｖｏｌ％程度の微量のＯ_２ガスを混入させたＡｒガスを用いる方法で非晶質透明導電膜９を膜厚１２００オングストローム堆積した。この非晶質透明導電膜９は、上記実施例３で用いた透明導電膜である。この非晶質透明導電膜９はＸ線回析法で分析するとピークは観察されず非晶質膜であることが確認できた。

また、この非晶質透明導電膜９の比抵抗は０．００９Ω・ｃｍ程度であり、十分電極として使用できる膜である。この非晶質透明導電膜９を蓚酸３．５重量％の水溶液をエッチャントに用いてホトエッチング法により、所望の電極パターンとなるようにエッチングした。この電極パターンは、少なくともソース電極７のパターンと電気的に接続するような「画素電極パターン」である。この時、Ａｌからなるソース電極７及びドレイン電極８がエッチング液で溶出することはなかった。なお、図１に示すように、また、ゲート線１２、ソース・ドレイン線の電極取り出し部も非晶質透明導電膜９と同様の導電膜からなる透明電極で覆われている。

このように電極パターンを形成した後、遮光膜パターンをこの上に形成して、α−ＳｉＴＦＴアクティブマトリックス基板が完成する。この基板を用いてＴＦＴ−ＬＣＤ方式平面ディスプレイを製造した。このＴＦＴ−ＬＣＤ方式平面ディスプレイは、中間調の表示（階調表示）も良好に行うことができた。

以上述べたように、本実施の形態によれば、簡易な製造方法でいわゆるＴＦＴ基板を製造することが可能である。また、係るＴＦＴ基板は、透明導電膜とＡｌ配線との間に大きな接触抵抗が生じない。また、本実施の形態では、ＴＦＴ基板の例を示したが、本発明は、Ａｌ配線を備え透明導電膜が設けられている基板であればどのような基板でも応用できることは言うまでもない。

本実施の形態に係る液晶表示装置を説明するためのα−ＳｉＴＦＴ部分を中心とする断面図である。 本実施の形態に係る非晶質透明導電膜とＡｌ配線とが直接接合している積層基板を製造する様子を示す工程図である。 スライドガラス上に積層膜を形成した様子を示す斜視図である。

符号の説明

１ ガラス基板
２ ゲート電極
３ ゲート絶縁膜（ＳｉＮ膜）
４ α−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）膜
５ ＳｉＮ膜
６ α−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）膜
７ ソース電極
８ ドレイン電極
９ 非晶質透明導電膜（画素電極パターン）
１０ 絶縁膜
１２ ゲート線
２０ Ａｌ合金の薄膜
２０ａ Ａｌ配線
２２ 非晶質透明導電膜
２２ａ 透明電極
２４ 層間絶縁膜
３０ スライドガラス
３２ Ａｌの薄膜
３４ 透明導電膜

Claims (6)

1. 透明基板と、
   前記透明基板上に設けられたＡｌ配線と、
   酸化亜鉛を主成分とする導電性酸化物からなり、前記Ａｌ配線に直接接合する透明導電膜と、
   を含むことを特徴とするＡｌ配線を備えた透明導電膜積層基板。
2. 前記透明導電膜が、さらに酸化スズを含有し、酸化亜鉛・酸化スズを主成分とすることを特徴とする請求項１記載のＡｌ配線を備えた透明導電膜積層基板。
3. 前記酸化亜鉛・酸化スズを主成分とする酸化物中の亜鉛の組成比率［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）が０．５〜０．８５であることを特徴とする請求項２記載のＡｌ配線を備えた透明導電膜積層基板。ここで、［Ｚｎ］は、亜鉛原子の数を表し、［Ｓｎ］は、スズ原子の数を表す。
4. 前記酸化亜鉛・酸化スズを主成分とする酸化物からなる前記透明導電膜の端部のテーパー角が３０〜８９度であることを特徴とする請求項２又は３のいずれかに記載のＡｌ配線を備えた透明導電膜積層基板。
5. 請求項２〜４のいずれかに記載のＡｌ配線を備えた透明導電膜積層基板を製造する方法において、
   酸化亜鉛・酸化スズを主成分とする透明導電膜をパターニングしてその端部のテーパー角が３０〜８９度であるように形成するパターニング工程、
   を備え、
   前記パターニング工程は、エッチング液として蓚酸の濃度が１ｗｔ％〜１０ｗｔ％である水溶液を用い、このエッチング液の温度を２０〜５０℃の範囲に設定して前記透明導電膜をエッチングするエッチング工程、を含み、
   酸化亜鉛・酸化スズを主成分とする前記酸化物中の亜鉛の組成比率［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）が０．５〜０．８５であることを特徴とするＡｌ配線を備えた透明導電膜積層基板の製造方法。ここで、［Ｚｎ］は、亜鉛原子の数を表し、［Ｓｎ］は、スズ原子の数を表す。
6. 請求項２〜４のいずれかに記載のＡｌ配線を備えた透明導電膜積層基板の製造方法において、
   酸化亜鉛・酸化スズを主成分とする前記透明導電膜をパターニングしてその端部のテーパー角が３０〜８９度であるように形成するパターニング工程、
   を備え、前記パターニング工程は、
   前記透明導電膜上に塗布されたレジストを、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの１〜５ｗｔ％水溶液をレジスト現像液として用いて現像する現像工程と、
   エッチング液として蓚酸の濃度が１ｗｔ％〜１０ｗｔ％である水溶液を用い、このエッチング液の温度を２０〜５０℃の範囲に設定して前記透明導電膜をエッチングするエッチング工程と、
   エタノールアミンを含む剥離液を用いて前記レジストを剥離する剥離工程と、
   を含み、
   酸化亜鉛・酸化スズを主成分とする前記酸化物中の亜鉛の組成比率［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｓｎ］）が０．５〜０．８５であることを特徴とするＡｌ配線を備えた透明導電膜積層基板の製造方法。ここで、［Ｚｎ］は、亜鉛原子の数を表し、［Ｓｎ］は、スズ原子の数を表す。