JP2010230965A - 表示装置及び表示装置製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】微細配線がされたTFT基板は、無アルカリガラスからなるガラス基板101と、インジウム錫酸化物からなる透明導電膜102と、アルミニウムを4原子%含有し銅を主成分とする合金からなる第一の導電層103及び109と、99.99%純度の純銅からなる銅配線である第二の導電層104及び110と、窒化ケイ素からなるゲート絶縁膜106と、非晶質ケイ素からなる半導体層107と、n+型非晶質ケイ素からなるコンタクト層108と、透明導電膜102と第一の導電層103との界面の金属酸化物層105と、を備える。
【選択図】図5A
Description
図1Aには、TFT基板100の製造工程のうち、第1フォトリソグラフィ工程151により形成されるTFT基板100の断面が概略的に示されている。また、図1Bには第1フォトリソグラフィ工程151が示されている。第1フォトリソグラフィ工程151では、まず、無アルカリガラスからなるガラス基板101上にインジウム錫酸化物からなる透明導電膜102をスパッタリングにより成膜する。ここで、透明導電膜102は、インジウム亜鉛酸化物、インジウム錫亜鉛酸化物であってもよい。膜厚は10nm〜150nmの程度であり、約20nm〜50nmが好適である。続いて、アルミニウムを4原子%含有し銅を主成分とする合金からなる第一の導電層103と99.99%純度の純銅からなる第二の導電層104とをマグネトロンスパッタリングにより連続成膜する(ステップS111)。
図7Aには、第1フォトリソグラフィ工程251により形成されるTFT基板200の断面が概略的に示されている。また、図7Bには第1フォトリソグラフィ工程251が示されている。第1フォトリソグラフィ工程251では、まず、無アルカリガラスからなるガラス基板201上に、マンガンを2原子%含有しバナジウムを2原子%含有し銅を主成分とする三元合金からなる第一の導電層203と99.99%純度の純銅からなる第二の導電層204とをマグネトロンスパッタリングにより連続成膜する(ステップS211)。第一の導電層203の膜厚は10nm〜100nmの程度であり、約20nm〜50nmが好適である。
図13Aには、第1フォトリソグラフィ工程351により形成されるTFT基板300の断面が概略的に示されている。また、図13Bには第1フォトリソグラフィ工程351が示されている。第1フォトリソグラフィ工程351では、まず、無アルカリガラスからなるガラス基板301上にインジウム錫酸化物からなる透明導電膜302をスパッタリングにより成膜する。ここで、透明導電膜302は、インジウム亜鉛酸化物、インジウム錫亜鉛酸化物であってもよい。膜厚は10nm〜150nmの程度であり、約20nm〜50nmが好適である。
図19Aには、第1フォトリソグラフィ工程451により形成されるTFT基板400の断面が概略的に示されている。また、図19Bには第1フォトリソグラフィ工程451が示されている。第1フォトリソグラフィ工程451では、まず、無アルカリガラスからなるガラス基板401上にインジウム錫酸化物からなる透明導電膜402をスパッタリングにより成膜する。ここで、透明導電膜402は、インジウム亜鉛酸化物、インジウム錫亜鉛酸化物であってもよい。膜厚は10nm〜150nmの程度であり、約20nm〜50nmが好適である。続いて、マグネシウムを4原子%含有し銅を主成分とする合金からなる第一の導電層403と99.99%純度の純銅からなる第二の導電層404とをマグネトロンスパッタリングにより連続成膜する(ステップS411)。第一の導電層403の膜厚は10nm〜100nmの程度であり、約20nm〜50nmが好適である。第二の導電層404の膜厚は100nm〜1000nmの程度であり、約200nm〜500nmが好適である。なお、銅合金の添加元素は、本実施例のマグネシウムのほか、アルミニウム、ベリリウム、ガリウム、マンガン、チタン、バナジウム、亜鉛から選ぶことが可能であるが、後述する第2フォトリソグラフィ工程452で形成する映像信号線、ソース電極、ドレイン電極の第一の導電層409の材料と共通化するのであれば、アルミニウム、ベリリウム、マンガン、チタンが好適である。第二の導電層404は99.5%以上の含有量の純銅とすることができる。
図24は、本発明の液晶表示装置の一実施形態に係る液晶表示装置700を概略的に示す図である。この図に示されるように、液晶表示装置700は、上フレーム710及び下フレーム720に挟まれるように固定された液晶表示パネル800及び不図示のバックライト装置等から構成されている。
Claims (13)
- 窒化ケイ素の膜により形成された窒化ケイ素層と、
前記窒化ケイ素層上に形成され、アルミニウム、ホウ素、ベリリウム、ハフニウム、マグネシウム、ニオブ、スカンジウム、チタニウム、バナジウム、ジルコニウムのうちから少なくとも一種の元素を第1添加元素として含み、更にマンガンを含む銅を主成分とする合金により形成された第1銅合金層と、
前記第1合金層の上に純銅により形成された第1純銅配線と、を有する薄膜トランジスタ基板を備える表示装置。 - 前記薄膜トランジスタ基板は、
非晶質ケイ素の膜により形成された非晶質ケイ素層と、
前記非晶質ケイ素層上に形成され、アルミニウム、ホウ素、ベリリウム、ハフニウム、マグネシウム、ニオブ、スカンジウム、チタニウム、バナジウム、ジルコニウムのうちから、少なくとも一種の元素を第2添加元素として含み、更にマンガンを含む銅を主成分とする合金により形成された第2銅合金層と、
前記第2合金層の上に純銅により形成された第2純銅配線と、を更に有し、
前記第2合金層と非晶質ケイ素層との間には、第2添加元素の酸化物が形成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 前記第2添加元素は、前記第1添加元素と同じ元素である、ことを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
- 前記第1銅合金層の前記銅を主成分とする合金は、アルミニウム、ベリリウム、ハフニウム、リチウム、マグネシウム、スカンジウム、チタニウム、ジルコニウムのうち少なくとも一種の元素を含み、
更に、アルミニウム、ホウ素、ベリリウム、ハフニウム、マグネシウム、ニオブ、スカンジウム、チタニウム、バナジウム、ジルコニウムのうち少なくとも一種の元素を含有する二元以上の合金である、ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 前記第1銅合金層の前記銅を主成分とする合金は、ハフニウム、リチウム、マグネシウム、スカンジウム、ジルコニウムのうち少なくとも一種の元素を含み、
更に、ホウ素、ハフニウム、マグネシウム、ニオブ、スカンジウム、ジルコニウムのうち少なくとも一種の元素を含む二元以上の合金である、ことを特徴とする請求項4に記載の表示装置。 - 前記第1銅合金層の前記銅を主成分とする合金は、ハフニウム、マグネシウム、スカンジウム、ジルコニウムのうち一種の元素を含む二元合金である、ことを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
- 窒化ケイ素からなる膜である第1窒化ケイ素膜を成膜する第1窒化ケイ素膜成膜工程と、
前記窒化ケイ素膜の上に、アルミニウム、ホウ素、ベリリウム、ハフニウム、マグネシウム、ニオブ、スカンジウム、チタニウム、バナジウム、ジルコニウムのうちから少なくとも一種の元素を第1添加元素として含み、更にマンガンを含む銅を主成分とする合金からなる第1銅合金膜を成膜し、更に、前記第1銅合金膜上に純銅からなる第1純銅膜を成膜する第1銅膜成膜工程と、
前記第1純銅膜上にレジストパタンを形成するレジストパタン形成工程と、
前記レジストパタンに合わせて、前記第1銅合金膜及び前記第1純銅膜をエッチングし、銅配線を形成するエッチング工程と、を有する薄膜トランジスタ基板製造工程を備える表示装置製造方法。 - 前記薄膜トランジスタ基板製造工程は、
前記第1銅膜成膜工程の前に、
非晶質ケイ素からなる非晶質ケイ素膜を成膜する非晶質ケイ素膜成膜工程と、
前記非晶質ケイ素膜成膜工程において成膜された非晶質ケイ素膜の表面を酸化する酸化工程と、を更に有し、
前記第1銅膜成膜工程では、前記第1窒化ケイ素膜の上と共に、表面が酸化された前記非晶質ケイ素膜の上にも成膜する、ことを特徴とする請求項7に記載の表示装置製造方法。 - 前記薄膜トランジスタ基板製造工程は、
前記エッチング工程の後に、
窒化ケイ素からなる膜である第2窒化ケイ素膜を成膜し、前記第2窒化ケイ素膜を成膜する際の熱により、前記非晶質ケイ素膜と前記第1銅合金膜との間に第1添加元素の金属酸化物を生成する、第2窒化ケイ素膜成膜工程を更に有する、ことを特徴とする請求項7に記載の表示装置製造方法。 - 前記薄膜トランジスタ基板製造工程は、
前記第1窒化ケイ素膜成膜工程の前に、
基材上に、アルミニウム、ホウ素、ベリリウム、ハフニウム、マグネシウム、ニオブ、スカンジウム、チタニウム、バナジウム、ジルコニウムのうちから少なくとも一種の元素を第2添加元素として含み、更にマンガンを含む銅を主成分とする合金からなる第2銅合金膜を成膜し、更に、前記第2銅合金膜上に純銅からなる第2純銅膜を成膜する第2銅膜成膜工程を更に有し、
前記第1窒化ケイ素膜成膜工程は、更に、前記第1窒化ケイ素膜を成膜する際の熱により、前記基材と前記第2銅合金膜との間に第2添加元素の金属酸化物を生成する、ことを特徴とする請求項7に記載の表示装置製造方法。 - 前記第2銅膜成膜工程ではゲート線を形成し、
前記第1銅膜成膜工程では、ソース・ドレイン線を形成することにより、トランジスタを形成する、ことを特徴とする請求項10に記載の表示装置製造方法。 - 前記基材はガラス基板である、ことを特徴とする請求項10に記載の表示装置製造方法。
- 前記基材は透明電極である、ことを特徴とする請求項10に記載の表示装置製造方法。
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