JP2011091352A - 薄膜トランジスタ基板およびその製造方法並びに表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄膜トランジスタにおいて透明導電膜とＡｌ合金膜が直接接続する構造を有する薄膜トランジスタ基板、または透明導電膜とＡｌ膜がバリアメタル層を介して接続する構造を有する薄膜トランジスタ基板であって、その製造工程において、腐食防止用塗料の塗布や剥離といった工程を設けることなく、ピンホール腐食を防止できるような薄膜トランジスタ基板の製造方法を提供する。
【解決手段】透明導電膜とＡｌ合金膜が直接接続する構造を有する薄膜トランジスタ基板、または透明導電膜とＡｌ膜がバリアメタル層を介して接続する構造を有する薄膜トランジスタ基板において、透明導電膜にピンホールが存在する箇所の下地Ａｌ合金膜または下地Ａｌ膜の表面に、厚さ：３．５ｎｍ以上の酸化皮膜を形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、表示装置の薄膜トランジスタにおいて、透明導電膜（酸化物導電膜）とＡｌ合金膜が直接接続する構造を有する薄膜トランジスタ基板、または透明導電膜とＡｌ膜がバリアメタル層を介して接続する構造を有する薄膜トランジスタ基板、およびそれらの製造方法並びにこのような薄膜トランジスタ基板を備えた表示装置に関するものである。

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（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）は、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下「ＴＦＴ」と呼ぶことがある。）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、半導体層とを備えた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とから構成されている。

前記ソース−ドレイン配線などの配線材料には、電気抵抗率が小さく、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膜が汎用されている。このＡｌ膜は、通常ＴｉやＭｏからなるバリアメタル層を介して、透明画素電極を構成する透明導電膜と接続されている。

一方、本願出願人は、上記ＴＦＴ基板において、透明画素電極を構成する透明導電膜（例えばＩＴＯ膜）と、バリアメタル層を介することなく直接接続させても接触電気抵抗の小さい（以下、この様な特性を「ＤＣ性」ということがある）Ａｌ合金膜とを、上記配線に適用すればよい旨提案している（例えば、特許文献１等）。

ところで従来、上記特許文献１の図１に示されるような液晶表示装置の製造は、同一工場内で一貫して行われていたが、近年では、工程分離化に伴い、上記特許文献１の図２に示されるような透明導電膜５［例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜］の形成までを１工場で行い、その後の工程を別工場で行う場合が増加している。この様な場合、別工場への輸送・保管中に、水蒸気が透明導電膜に存在するピンホール（透明導電膜の不連続部）から浸透して、この透明導電膜と前記ソース−ドレイン配線を構成するＡｌ合金膜との間で腐食（以下、「ピンホール腐食」ということがある）が生じ、黒点として認識されることがある。上記黒点が発生すると、信頼性の高い表示装置を製造することが難しくなる。

尚、前記ソース−ドレイン配線などと、ドライバーＩＣと該配線材料を、例えばＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ：異方性導電体）と挟んで、圧着によって接続することが行なわれている（このような部分をタブ部（ＴＡＢ部）と呼ぶ）が、こうした部分においても上記のような問題が生じる。

また、透明画素電極を構成する透明導電膜と、ＴｉやＭｏからなるバリアメタル層を介してＡｌ膜を接続させる構造の上記ＴＦＴ基板においてもみられ、過剰なドライエッチング工程を通ることで、部分的（コンタクトホール等）にＩＴＯ膜／Ａｌ構造になる可能性があり、上記のようなピンホール腐食が生じることがある。

この様な問題を解決すべく、上記腐食の防止方法が幾つか提案されている。例えば特許文献２には、フィルム形成剤とイオン交換材料を含む塗料を、表示装置の透明導電膜を構成する酸化物半導体（例えばＩＴＯ等）表面に塗布することが示されている。また特許文献３には、撥水機能を有する塗料を上記酸化物半導体表面に塗布することが示されている。これら特許文献２および３では、上記塗料を酸化物半導体表面に塗布することで、水蒸気による腐食を防止している。

特開２００９−１０５４２４号公報 特開平１１-２８６６２８号公報 特開平１１−３２３２０５号公報

しかし、特許文献２および３の技術を適用すると、輸送前に上記塗料を酸化物半導体（透明導電膜）表面に塗布する工程が必要な他、輸送・保管後に別の工場で、次の工程を進めるにあたり、上記塗布して形成されたフィルム・塗料を剥離させる必要があり、生産効率が低下するといった問題がある。

本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、薄膜トランジスタにおいて透明導電膜とＡｌ合金膜が直接接続する構造を有する薄膜トランジスタ基板、または透明導電膜とＡｌ膜がバリアメタル層を介して接続する構造を有する薄膜トランジスタ基板であって、その製造工程において、上記腐食防止用塗料の塗布や剥離といった工程を設けることなく、ピンホール腐食を防止できるような薄膜トランジスタ基板を提供すること、および薄膜トランジスタ基板を製造するための有用な方法、並びにそのような薄膜トランジスタ基板を備えた表示装置を提供することにある。

前記課題を解決し得た本発明の薄膜トランジスタ基板とは、薄膜トランジスタにおいて透明導電膜とＡｌ合金膜が直接接続する構造を有する薄膜トランジスタ基板であって、
前記透明導電膜にピンホールが存在する箇所において、当該箇所での下地Ａｌ合金膜表面には、厚さ：３．５ｎｍ以上の酸化皮膜が形成されたものであるところに特徴を有する。

この薄膜トランジスタ基板（ＴＦＴ基板）で用いるＡｌ合金膜（ＤＣ性Ａｌ合金膜）は、（ａ）Ｎｉ，Ｃｏ，ＡｇおよびＣｕよりなる群から選択される１種以上の元素を合計で２．５原子％以下（０原子％を含まない）、（ｂ）上記（ａ）の元素を含む場合に、希土類元素を合計で２．０原子％以下（０原子％を含まない）、（ｃ）Ｇｅを２．０原子％以下（０原子％を含まない）、等を含有するものであっても良く、含有される元素の種類に応じて、Ａｌ合金膜の特性（即ち、表示装置の特性）が改善される。

前記課題を解決し得た本発明の薄膜トランジスタ基板の他の構造とは、薄膜トランジスタにおいて透明導電膜とＡｌ膜がバリアメタル層を介して接続する構造を有する薄膜トランジスタ基板であって、
前記透明導電膜にピンホールが存在する箇所において、当該箇所での下地Ａｌ膜表面には、厚さ：３．５ｎｍ以上の酸化皮膜が形成されたものであることを特徴とする。

この薄膜トランジスタ基板（ＴＦＴ基板）で用いるＡｌ膜（ＤＣ性ではない）は、希土類元素を合計で２．０原子％以下（０原子％を含まない）含有するものであっても良く、含有される元素の種類に応じて、Ａｌ膜の特性（即ち、表示装置の特性）が改善される。

本発明の薄膜トランジスタ基板は、いずれの構造を有する場合でも、表示装置のタブ部に適用されるものも含むものである。

本発明のＴＦＴ基板によれば、ピンホール腐食が発生しにくいものとなるのであるが、その基準として、６０℃で相対湿度が９０％の湿潤環境に５００時間曝露した後のピンホール腐食密度が、１０００倍光学顕微鏡観察視野内に０．１５個／１００μｍ²以下であることが挙げられる。

上記のような各種ＴＦＴ基板を備えることによって、特性の良好な表示装置が得られることになる。

上記のようなＴＦＴ基板を製造するに当たっては、透明導電膜とＡｌ合金膜が直接接続する構造を形成した後に、或は透明導電膜とＡｌ膜がバリアメタル層を介して接続する構造を形成した後に、酸素プラズマ雰囲気でＯ₂アッシング処理するようにすれば良い。またこのときのＯ₂アッシング処理における条件としては、処理時間（Ｏ₂アッシング時間）が３分以上や処理パワー（Ｏ₂アッシングパワー）が１００Ｗ以上であること、等が挙げられる。

本発明によれば、透明導電膜にピンホールが存在する箇所において、当該箇所での下地Ａｌ膜またはＡｌ合金膜の表面に、所定厚さの酸化皮膜が形成されるようにしたので、この酸化皮膜が保護膜として作用し、ＩＴＯ膜等の透明導電膜にピンホールが発生していても、ピンホール腐食を発生させることがない。その結果、従来の様に腐食防止用塗料の塗布や剥離といった工程を設けることなく、高性能の薄膜トランジスタ基板、およびこうした基板を備えた表示装置を、低コストかつ生産性よく製造することができる。

図１は、観察されたＩＴＯピンホール底部の酸化皮膜厚さを求めたＴＥＭ像の一例（表１の試験Ｎｏ．７）を示す図面代用写真である。 図２は、Ｏ₂アッシング時間と酸化皮膜厚さの関係を示すグラフである。 図３は、Ｏ₂アッシングパワーと酸化皮膜厚さの関係を示すグラフである。

本発明者らは、透明導電膜とＡｌ合金膜が直接接続する構造や、透明導電膜とＡｌ膜がバリアメタル層を介して接続する構造のＴＦＴ基板において、湿潤環境下でもピンホール腐食（黒点）の抑制されたＴＦＴ基板を実現すべく鋭意研究を行った。以下、本発明について、透明導電膜とＡｌ合金膜が直接接続する構造を中心にして、その経緯と共に詳述する。

上述した通りピンホール腐食は、透明導電膜が例えばＩＴＯ膜である場合、このＩＴＯ膜に形成されたピンホールから水蒸気が浸透し、該ＩＴＯ膜とＡｌ合金膜との界面に水分が到達してガルバニック腐食を引き起こすことが原因と考えられる。

そこで本発明者らは、上記のようなピンホールが存在する箇所においても、透明導電膜と、Ａｌ合金膜（またはＡｌ膜）との界面に水分が到達しないような具体的手段について、更に検討した。その結果、ピンホールが存在する箇所において、その箇所での下地Ａｌ合金膜の表面に酸化皮膜（Ａｌの酸化皮膜：主にＡｌ₂Ｏ₃）を積極的に形成してやれば、この酸化皮膜が、Ａｌ合金膜表面（即ち、透明導電膜とＡｌ合金膜との界面）に水分を到達させないための保護膜としての機能を発揮し、上記のようなガルバニック腐食が効果的に防止できることを見出し、本発明を完成した。

本発明のＴＦＴ基板は、透明導電膜にピンホールが存在する箇所において、当該箇所での下地Ａｌ合金膜表面に酸化皮膜が形成されたものであるが、この酸化皮膜が保護膜としての機能を有効に発揮させるためには、その厚さは３．５ｎｍ以上とする必要がある。この酸化皮膜の厚さは、厚ければ厚いほど好ましいが、製造時間が長くなるという観点からして、１０ｎｍ以下であることが好ましい。

上記のような酸化皮膜を形成してＴＦＴ基板を製造するに当たっては、透明導電膜とＡｌ合金膜が直接接続する構造を形成した後に、或は透明導電膜とＡｌ膜がバリアメタル層を介して接続する構造を形成した後に、大気熱処理、オゾン水処理等の方法も考えられるが、酸素プラズマ雰囲気（少なくとも酸素を含むプラズマ雰囲気）でＯ₂アッシング処理する方法を採用することが好ましい。即ち、この方法によれば、その厚さを適正に制御しつつ、早期に酸化皮膜を形成できることになる。

尚、Ｏ₂アッシング処理は、従来、フォトリソグラフィで形成したフォトレジストの剥離等の目的で行なわれているが、本発明ではＩＴＯ等の透明導電膜の形成後にＯ₂アッシング処理を行なっている点で、従来法とは相違している。

上記のようなＯ₂アッシング処理は、通常は純酸素雰囲気で行なってもよいが、必要によりＳＦ₆等のフッ素系ガスと酸素との混合ガスを用いることもできる。このような混合ガスを用いる場合には、その流量比は、ＳＦ₆／（ＳＦ₆＋Ｏ₂）の比率で１０〜５０％程度であることが好ましい。これはＯ₂比が少ないと、酸化が促進されず、５０％を超えると、短時間では十分に形成されず、保護性が乏しくなるからである。

上記のようなＯ₂アッシング処理によって、厚さ３．５ｎｍ以上の酸化皮膜を形成するための条件としては、そのガス雰囲気によっても異なるが、例えば純酸素雰囲気（酸化皮膜が最も形成されやすい雰囲気）でＯ₂アッシング処理を行なうときには、Ｏ₂アッシング時間は３分以上、Ｏ₂アッシングパワーは１００Ｗ以上であることが好ましい（後記実施例参照）。

上記のようにして形成される酸化皮膜の厚さについては、透明導電膜とＡｌ合金膜の積層構造にした段階では、界面に形成された酸化皮膜の厚さを直接測定することは困難であるので、Ａｌ合金膜単層（またはＡｌ膜単層）を用い、Ｏ₂アッシングによる表面酸化皮膜性状を、フーリエ変換（ＦＴ：Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆoｒｍ）−赤外分光法（ＩＲ：Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）で評価することができる（以下、この方法を「ＦＴ−ＩＲ法」と呼ぶ）。

上記ＦＴ−ＩＲ法に関して、参考文献（大脇武史，神戸製鋼技報，ｖｏｌ．５０，Ｎｏ．２（２０００），ｐ７０〜）によれば、Ａｌ₂Ｏ₃起因のピーク面積と酸化膜厚さには、「酸化膜厚さ＝ピーク面積×１．４５」の関係があることが示されている。即ち、酸化皮膜厚さを３．５ｎｍ以上にするためには、「Ａｌ₂Ｏ₃起因のピーク面積」を２．４２以上とすれば良いことが分かる。また、実際の表示装置では、上記のようなＦＴ−ＩＲ法によっても酸化皮膜の厚さは評価できないので、この場合には、Ｘ線光電子分光分析法（Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）や断面透過型顕微鏡（断面ＴＥＭ）観察等の方法によれば、酸化皮膜の厚さを評価できる。

本発明のＴＦＴ基板で用いるＡｌ合金膜は、透明導電膜との良好なＤＣ性を確保できれば良く、その化学成分組成については限定するものではない。上記のような酸化皮膜形成によるＩＴＯピンホール腐食抑制効果はＡｌ合金膜の組成に依存せずに発揮されるからである。このＡｌ合金膜は、例えば（ａ）Ｎｉ，Ｃｏ，ＡｇおよびＣｕよりなる群から選択される１種以上の元素を合計で２．５原子％以下（０原子％を含まない）、（ｂ）希土類元素を合計で２．０原子％以下（０原子％を含まない）、（ｃ）Ｇｅを２．０原子％以下（０原子％を含まない）、等含有するものであっても良く、含有される元素の種類に応じて、Ａｌ合金膜の特性（即ち、表示装置の特性）が改善される。これらの元素による作用効果は下記の通りである。また、上記成分の他（残部）は、基本的にＡｌおよび不可避不純物である。

［Ｎｉ，Ｃｏ，ＡｇおよびＣｕよりなる群から選択される１種以上の元素：合計で２．５原子％以下（０原子％を含まない）］
これらの元素は、透明導電膜との良好なＤＣ性を確保する上で有用な元素である。これらの元素が微量含まれることで、ＤＣ性が向上するが、過剰に含有されてもその効果が飽和するので、その含有量は２．５原子％以下とすることが好ましい。電気抵抗率（配線抵抗）を考慮すると、０．５原子％以下がより好ましく、更に好ましくは０．１５原子％以下である。尚、上記効果を有効に発揮させるための好ましい下限は０．１原子％以上である。

［希土類元素：合計で２．０原子％以下（０原子％を含まない）］
希土類元素は、Ａｌ合金膜の現像液耐性の向上（エッチングレートの低下）に寄与する元素である。こうした効果を発揮させるためには、０．０５原子％以上（より好ましくは０．２原子％以上）含有させることが好ましいが、過剰に含有されると電気抵抗率が増加することになるので、その含有量は２．０原子％以下とすることが好ましい。更に好ましい下限は０．１原子％であり、より好ましい上限は１．０原子％である。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。希土類元素のなかでも、好ましくはＬａ、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｙである。

［Ｇｅ：２．０原子％以下（０原子％を含まない）］
Ｇｅは、透明導電膜とのＤＣ性を向上させるのに有用な元素である。Ｇｅを含有させることによって、上記のＮｉ，Ｃｏ，Ａｇ，Ｃｕ等の元素を併用したときには、これらの含有量を低減できる。しかしながら、過剰に含有されてもその効果が飽和するので、その含有量は２．０原子％以下とすることが好ましい。電気抵抗率を考慮すると、１．０原子％以下がより好ましく、更に好ましくは０．７原子％以下である。尚、上記効果を有効に発揮させるための好ましい下限は０．２原子％以上である。

本発明のＴＦＴ基板では、バリアメタル層を介してＡｌ膜を形成することもある。Ａｌ膜には純Ａｌの他、上記と同様の理由で希土類元素を合計で２．０原子％以下（０原子％を含まない）含有するものであっても良く、これによってＡｌ膜の特性（即ち、表示装置の特性）が改善される。

本発明のＴＦＴ基板は、基本的に下記（ａ）〜（ｄ）の工程を順次行なうことによって、透明導電膜とＡｌ合金膜を直接接触させた構造、または透明導電膜とＡｌ膜がバリアメタル層を介して接続する構造としたものであるが、各工程における条件は、通常行なわれる条件に従えば良い。また、これらの工程に付随して行なわれる処理についても通常の条件に従えば良い。
（ａ）上記のような化学成分組成からＡｌ合金膜（またはＡｌ膜）を基材表面にスパッタリング法等で形成する工程、
（ｂ）Ａｌ合金膜上に絶縁層を形成した後（或はＡｌ膜上バリアメタル層を介して絶縁層を形成した後）、フォトリソグラフィおよびドライエッチングによって、コンタクトホールを形成する工程、
（ｃ）フォトリソグラフィで形成したフォトレジストの剥離・洗浄を行なう工程、
（ｄ）透明導電膜（例えばＩＴＯ膜）を形成する工程。

例えば、Ａｌ合金膜上には、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜等の絶縁層がＣＶＤ法（化学気相蒸着法）等によって形成されるが、本発明のＴＦＴ基板を形成するに当たってもこうした工程が必要となる。また上記フォトリソグラフィの工程では、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が使用されるが、本発明のＴＦＴ基板を形成するに当たってもこうした工程が必要となる。更に、フォトリソグラフィで形成したフォトレジスト（感光性樹脂）の剥離には、アミン類を含む有機性剥離液が用いられ、その後連続的に水洗されることになる。

本発明のＴＦＴ基板は、上記（ａ）〜（ｄ）の工程を行なった後の工程を別工場で行うことを想定したものであるが、その際に、自然酸化によってＡｌ合金膜表面に酸化皮膜が形成されることも当然予想される。しかしながら、このような自然酸化によって形成される酸化皮膜は、その厚さが薄いものであって、保護膜としての機能を発揮しないものである（後記実施例参照）。

本発明のＴＦＴ基板によれば、ピンホール腐食が発生しにくいものとなる。ピンホール腐食が抑制されている基準としては、６０℃で相対湿度（ＲＨ）が９０％の湿潤環境に５００時間曝露した後のピンホール腐食密度が、１０００倍光学顕微鏡観察視野内に０．１５個／１００μｍ²以下であることが挙げられる。また、ピンホール腐食はタブ部（ＴＡＢ部）に適用される基板においても生じるものであることから、本発明のＴＦＴ基板は、表示装置のタブ部に適用される場合にも、その効果を発揮するものである。

本発明のＴＦＴ基板を構成する要件は、通常用いられるものであれば特に限定されない。例えば、本発明に用いられる透明導電膜として、上記した酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜の他、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）膜を使用することができる。

上記のようなＴＦＴ基板を備えることによって、特性の良好な表示装置が得られることになるが、こうした表示装置を製造するにあたっては、各工程における条件は特に限定されず、表示装置の一般的な工程（例えば、前記特許文献１に記載の製造工程）を採用すればよい。

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。

［実施例１］
下記表１に示す種々の合金組成のＡｌ膜（純Ａｌ膜）またはＡｌ合金膜（膜厚＝３００ｎｍ）を、ＤＣマグネトロン・スパッタ法（条件は、基板＝ガラス（コーニング社製 「Ｅａｇｌｅ２０００」）、雰囲気ガス＝アルゴン、圧力＝２ｍＴｏｒｒ、基板温度＝１００℃、ターゲットサイズ＝４ｉｎｃｈ、成膜パワー＝２６０Ｗ）で成膜した。尚、上記種々の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。尚、試験Ｎｏ．７、１６、１７、２２〜２３は、バリアメタル層を介しているため、成膜温度＝室温、成膜パワー＝１００Ｗ、雰囲気ガス＝アルゴン、圧力＝２ｍＴｏｒｒで成膜時間８秒にて５ｎｍ厚さＭｏバリアメタル層をＡｌ層の上部に形成した。この成膜条件は、コンタクトホール、タブ部にて、バリアメタルがドライエッチング工程で過度にエッチングされ、部分的にバルアメタル層が薄肉化ないしＡｌ層がむき出しになっている状態を模擬したものである。

そして、Ａｌ膜またはＡｌ合金膜上の絶縁膜（ＳｉＮ膜）の成膜で受ける熱履歴を模擬して、３２０℃で３０分保持する熱処理を施した。

次いで、Ａｌ合金膜等の表面に、ＩＴＯ膜（膜厚６０ｎｍ）を下記条件で形成した。即ち、４インチのＩＴＯターゲットを用い、ＤＣマグネトロン・スパッタ法（条件は、基板温度：室温、成膜パワー：１５０Ｗ、雰囲気ガス：アルゴン、圧力：０．８ｍＴｏｒｒ）でＩＴＯ膜の成膜を行った。

尚、Ａｌ合金膜等の上にＩＴＯ膜を形成するに際しては、通常剥離液による剥離および剥離液の洗浄工程（剥離・洗浄工程）が入るが、Ｏ₂アッシング処理の効果を確認するために、基本的に剥離・洗浄工程は省略した。但し、一部のもの（下記表１の試験Ｎｏ．１８、１９）については、下記の条件で剥離・洗浄を行なった。

［剥離・洗浄工程］
絶縁膜のパターン形成時におけるフォトレジストの除去（剥離）を模擬して、前記熱処理後のＡｌ膜またはＡｌ合金膜に対し、次の様な剥離液洗浄を行った。即ち、東京応化工業（株）製のアミン系レジスト剥離液「ＴＯＫ１０６」を用い、ｐＨ＝１０．５に調整した水溶液（液温：約２５℃）に１分間浸漬後、ｐＨ＝９．５に調整した水溶液（液温：約２５℃）に５分間浸漬させ、その後、純水（液温：約２５℃）で洗浄してから乾燥させてサンプルを得た。

そして、反応性イオンエッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ：ＲＩＥ）装置を用いて、Ｏ₂ガス流量：１０５ｓｃｃｍ、ガス圧力：５０Ｐａ（０．３８Ｔｏｒｒ）の条件下で、酸素プラズマ雰囲気を形成し、Ｏ₂アッシング時間およびＯ₂アッシングパワーを変化させつつ酸化皮膜（Ａｌ₂Ｏ₃膜）を形成した。

得られた各試料の一部を切り出し、積層構造を横から観察できる薄膜試料をＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）装置で作製し、ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）透過型電子顕微鏡にてＩＴＯピンホール底部の酸化皮膜厚さを測定した。薄膜試料中のＩＴＯピンホール部は、走査型電子顕微鏡にて反射像を得ると、ＩＴＯ膜が欠落していることに起因して健全ＩＴＯ膜部とのコントラストが異なるため、その部分を狙って、ＦＩＢにて薄膜試料を作製することでピンホール部を特定して断面構造を観察することができる。観察されたＩＴＯピンホール底部の酸化皮膜厚さを求めたＴＥＭ像の一例（下記表１の試験Ｎｏ．７）を図１（図面代用写真）に示す。

また各試料について、上述した様な輸送・保管状態を模擬して、６０℃×９０％ＲＨの湿潤環境に５００時間曝露するピンホール腐食試験を行い、この試験後の表面を、光学顕微鏡にて倍率１０００倍で観察（観察範囲：８６００μｍ^２程度）し、存在する黒点の数を数えて１００μｍ^２視野あたりの個数を算出し、試験後のピンホール腐食密度（黒点密度）を求めた。

そして、上記ピンホール腐食密度が上記観察範囲のいずれの視野においても０．１５個／１００μｍ^２以下である場合を、ピンホール腐食発生が十分に抑制されている（○）と評価し、上記ピンホール腐食密度が０．１５個／１００μｍ^２超である場合を、ピンホール腐食が発生している（×）と評価した。これらの結果を表１に併記する。

表１より、次のように考察することができる。即ち、試験Ｎｏ．１〜１８、２１、２２は、本発明で規定する要件を満たすため、腐食試験によるピンホール腐食の発生が十分抑制されていることが分かる。尚、試験Ｎｏ．１７、１８のものは、上記した剥離・洗浄工程を行なったものであるが、この工程がピンホール腐食抑制に影響しないことが分かる。

これに対し、試験Ｎｏ．１９のものでは、Ｏ₂アッシング時間が不足しており、ピンホール腐食が多数生じた。また、試験Ｎｏ．２０、２３のものでは、Ｏ₂アッシング処理を行なっていないものであり、自然酸化に起因する酸化皮膜が若干形成されているが、その厚さが薄いので、ピンホール腐食が多数生じた。

［実施例２］
本発明者らは、下地Ａｌ合金膜として、Ａｌ−２原子％Ｎｉ−０．３５原子％Ｌａ材（「Ａｌ−２Ｎｉ−０．３５Ｌａ」と表示）、Ａｌ−０．１原子％Ｎｉ−０．５原子％Ｇｅ−０．２原子％Ｎｄ材（「Ａｌ−０．１Ｎｉ−０．５Ｇｅ−０．２Ｎｄ」と表示）、Ａｌ−１原子％Ｎｉ−０．５原子％Ｃｕ−０．３原子％Ｌａ材（「Ａｌ−１Ｎｉ−０．５Ｃｕ−０．３Ｌａ」と表示）およびＡｌ−０．１原子％Ｃｏ−０．５原子％Ｇｅ−０．３原子％Ｎｄ材（「Ａｌ−０．１Ｃｏ−０．５Ｇｅ−０．３Ｎｄ」と表示）の夫々を用いて、上記と同様にして各種試料を作製し、様々な条件（Ｏ₂アッシング時間、Ｏ₂アッシングパワー）で下地Ａｌ合金膜表面（ピンホールが存在する箇所）の酸化皮膜厚さについて検討した。

Ｏ₂アッシング時間と酸化皮膜厚さの関係を図２（Ｏ₂アッシングパワーを３００Ｗに固定）に、Ｏ₂アッシングパワーと酸化皮膜厚さの関係を図３（Ｏ₂アッシング時間を５分に固定）に夫々示す。これらの結果から明らかなように、Ｏ₂アッシング時間（３分以上）とＯ₂アッシングパワー（１００Ｗ以上）を適切に調整することによって、Ａｌ合金膜表面に適切な厚さ（３．５ｎｍ以上）の酸化皮膜が形成されていることが分かる。

尚、図２、３の基礎となるデータは下記表２、３に示す通りである。

Claims (13)

1. 薄膜トランジスタにおいて透明導電膜とＡｌ合金膜が直接接続する構造を有する薄膜トランジスタ基板であって、
   前記透明導電膜にピンホールが存在する箇所において、当該箇所での下地Ａｌ合金膜表面には、厚さ：３．５ｎｍ以上の酸化皮膜が形成されたものであることを特徴とする薄膜トランジスタ基板。
2. 前記Ａｌ合金膜は、Ｎｉ，Ｃｏ，ＡｇおよびＣｕよりなる群から選択される１種以上の元素を合計で２．５原子％以下（０原子％を含まない）含有するものである請求項１に記載の薄膜トランジスタ基板。
3. 前記Ａｌ合金膜は、希土類元素を合計で２．０原子％以下（０原子％を含まない）含有するものである請求項２に記載の薄膜トランジスタ基板。
4. 前記Ａｌ合金膜は、Ｇｅを２．０原子％以下（０原子％を含まない）含有するものである請求項１〜３のいずれかに記載の薄膜トランジスタ基板。
5. 表示装置のタブ部に適用されるものである請求項１〜４のいずれかに記載の薄膜トランジスタ基板。
6. 薄膜トランジスタにおいて透明導電膜とＡｌ膜がバリアメタル層を介して接続する構造を有する薄膜トランジスタ基板であって、
   前記透明導電膜にピンホールが存在する箇所において、当該箇所での下地Ａｌ膜表面には、厚さ：３．５ｎｍ以上の酸化皮膜が形成されたものであることを特徴とする薄膜トランジスタ基板。
7. 前記Ａｌ膜は、希土類元素を合計で２．０原子％以下（０原子％を含まない）含有するものである請求項６に記載の薄膜トランジスタ基板。
8. 表示装置のタブ部に適用されるものである請求項６または７に記載の薄膜トランジスタ基板。
9. ６０℃で相対湿度が９０％の湿潤環境に５００時間曝露した後のピンホール腐食密度が、１０００倍光学顕微鏡観察視野内に０．１５個／１００μｍ²以下である請求項１〜８のいずれかに記載の薄膜トランジスタ基板。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の薄膜トランジスタ基板を備えたものである表示装置。
11. 請求項１〜５、９のいずれかに記載の薄膜トランジスタ基板を製造するに当り、透明導電膜とＡｌ合金膜が直接接続する構造を形成した後に、酸素プラズマ雰囲気でＯ₂アッシング処理することを特徴とする薄膜トランジスタ基板の製造方法。
12. 請求項６〜９のいずれかに記載の薄膜トランジスタ基板を製造するに当り、透明導電膜とＡｌ膜が接続する構造を形成した後に、酸素プラズマ雰囲気でＯ₂アッシング処理することを特徴とする薄膜トランジスタ基板の製造方法。
13. Ｏ₂アッシング処理における処理時間が３分以上および／または処理パワーが１００Ｗ以上である請求項１１または１２に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。