200952079 [〇β〇 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於液晶顯示器或有機電致發光(EL)顯 示器等爲代表之顯示裝置的製造方法。詳言之,本發明係 關於具備氧化物透明導電膜與反射電極用鋁合金膜直接連 接而成的構造的顯示裝置之製造方法,且係可以有效防止 該鋁合金膜在圖案化時之鹼腐蝕之顯示裝置之製造方法。 以下,以液晶顯示器爲代表例進行說明,但是不以此爲限 【先前技術】 液晶顯示器,大致可以區分爲把來自設置在液晶面板 的背後的照明裝置(背光)的光線作爲光源使用的透過型 顯示裝置,及使用周圍光的反射型顯示裝置,以及兼具透 過型與反射型兩種形式的半透過型顯示裝置。 其中,透過型顯示裝置,係使由液晶面板的後面照射 的背光通過液晶面板或彩色濾光片而進行顯示者,具有不 受到使用環境的左右可以進行高對比的顯示之優點,泛用 於電視或電腦螢幕等大型且必須要足夠亮度的電子機器。 但是背光需要耗電,所以稍稍不適合行動電話等小型機器 9 另一方面•反射型顯示裝置,使自然光或人工光等在 液晶面板內反射,使其反射光通過液晶面板或彩色濾光片 而進行顯示,因爲不需要背光所以耗電量很小,其泛用以 -5- 200952079 B十算機或時鐘等爲主。但是,反射型顯示裝置,顯示的亮 度或對比會隨著使用環境不同而大受左右,特別是有在變 暗時變得辨識不易的缺點。 對此半透過型顯示裝置,在白天利用反射電極節省耗 電量’在室內或夜間應需要而點燈使用進行顯示,可以因 應於使用環境而進行根據透過模式的顯示以及根據反射模 式之顯示’所以不受到週邊環境的限制可以節省耗電量, 而且還有可得明亮且高對比的顯示之優點。半透過型顯示 裝置,最適於可攜機器,特別是泛用於彩色化的行動電話 等。 參照圖1及圖2’同時說明代表性的半透過型液晶顯 示裝置之構成及動作原理。此外圖1及圖2對應於後述之 專利文獻3所揭示的圖1及圖2。 如圖1所示’半透過型液晶顯示裝置11,具備薄膜 電晶體(Thin Film Transitor,以下稱爲「TFT」)基板 21、對向於TFT基板21而被配置之對向基板15、及被配 置於TFT基板21與對向基板15之間,作爲光調變層發 揮功能之液晶層23。對向基板15含有包含黑矩陣16之 彩色濾光片17’於彩色濾光片17上被形成透明的共通電 極13。另一方面,TFT基板21,具有畫素電極19、開關 元件T、以及包含掃描線或訊號線之配線部。於配線部, 複數個閘極配線與複數個資料配線7相互垂直地被排列, 在閘極配線5與資料配線7交叉的部分開關元件之TFT ( 圖中之T)被配置爲矩陣狀。 -6 - 200952079 如圖2所詳細顯示的,畫素電極19之畫素區域P, 係由透過區域A與反射區域C所構成,透過區域a具備 透明畫素電極19a,反射區域C具備透明畫素電極i9a及 反射電極1 9b。透明畫素電極1 9a與反射電極丨9b之間, 被形成由Mo,Cr,Ti,W等高融點金屬所構成之障壁金屬層 (Barrier Metal Layer ) 5 1。例如’在專利文獻丨〜專利文 獻3,於鋁系合金膜與氧化物透明導電膜之間中介著鉬或 ❹ 鉻等障壁金屬層51。 針對圖1所示之半透過型液晶顯示裝置1 1,參照圖2 同時說明透過模式以及反射模式之動作原理。 首先,說明透過模式之動作原理。 在透過模式,被配置於TFT基板21的下部之背光41 的光線F作爲光源使用。由背光41射出的光,透過透明 畫素電極19a及透過區域A射入液晶層23,藉由被形成 於透明畫素電極1 9a與共通電極1 3之間的電場控制液晶 Ο 層23之液晶分子的排列方向,通過液晶層23的來自背光 41的入射光線F被調變。藉此,透過對向基板15的光的 透過量被控制而顯示影像。 另一方面,在反射模式,外部之自然光線或人工光線 B作爲光源利用。入射至對向基板15的光線B,於反射 電極19b被反射,藉由被形成於反射電極19b與共通電極 1 3之間的電場而控制液晶層23之液晶分子的排列方向, 通過液晶層23的光線B被調變。藉此,透過對向基板15 的光的透過量被控制而顯示影像。 200952079 畫素電極19係由透明畫素電極19a與反射電極19b 所構成。其中,透明畫素電極19a,具代表性者,係由氧 化銦(Ιη203 )中含有1〇質量百分比的氧化錫(Sn〇)之 銦錫氧化物(IT 0)或者是氧化銦中含有1〇質量百分比的 氧化鋅之銦鋅氧化物(IZO)等氧化物透明導電膜所形成 〇 此外,反射電極19b,係以反射率高的金屬材料所構 成,具代表性者,使用純鋁或Al-Nd等鋁合金(以下將這 些統稱爲「鋁系合金」)。鋁系合金因爲電阻率很低,所 以作爲配線材料極爲有用。 此處,如圖2或前述之專利文獻1〜3所示,在構成反 射電極19b的鋁系合金膜,與構成透明畫素電極19a的 ITO或IZO等氧化物透明導電膜之間形成鉬Mo等高融點 金屬障壁金屬層51的理由,係因爲直接連續此二材料而 形成反射區域的話,會由於伽凡尼(galvanic,產生電流 的)腐蝕而使接觸電阻上升,使得畫面的顯示品質降低。 伽凡尼腐蝕,係產生於例如ITO等氧化物透明導電膜 與鋁系合金膜這樣的,異種金屬間的電極電位差很大的場 合。例如,光阻對鹼性顯影液之氫氧化四甲基銨(TMAH )水溶液中之Ag/AgCl標準電極之電極電位,非晶質-ITO 約爲-0.17V,多晶質-ITO約爲-0.19,而純鋁爲約-1.93V 非常地低。而且,鋁系合金非常容易氧化。因此,將鋁系 合金膜直接形成於氧化物透明導電膜之上而進行圖案化時 ,在TMAH水溶液之浸漬中鋁系合金膜與氧化物透明導 200952079 電膜之界面產生氧化鋁之絕緣層,產生腐蝕。TMAH水溶 液,沿著產生於鋁系合金膜之針孔或貫通粒界侵入至與氧 化物透明導電膜之界面爲止,在該界面發生電化學腐蝕( galvanic corrosion ) 的話,會產生種種不良情形,例如 氧化物透明導電膜之黑化,因而導致的畫素黑化,配線過 細/斷線等圖案形成不良,鋁合金膜與氧化物透明導電膜 之接觸電阻的增大,及其所導致之顯示(點亮)不良等。 φ 然而,中介著障壁金屬層的方法,會有製造步驟變得 繁雜生產成本上升等問題。 此處,檢討可以省略的形成,而可以使鋁合金膜直接 接觸於透明畫素電極的「直接接觸技術」。在直接接觸技 術,以可得到高顯示品質的顯示裝置的方式,要求電極材 料之鋁合金膜與透明畫素電極之接觸電阻要低,耐熱性要 佳。 本案申請人,也如本案發明所述,提案了記載於專利 Ο 文獻4之方法,作爲相關的直接接觸技術,雖然並不是以 具備反射電極用之鋁合金膜被直接接觸在氧化物透明導電 膜之上的構造之顯示裝置爲對象。在專利文獻4,揭示著 包含0.1〜6原子百分比的由 Au、Ag、Zn、Cu、Ni、Sr、 Ge、Sm、及Bi所構成的群所選出的至少一種合金元素之 鋁合金膜之配線材料。使用前述之鋁合金膜的話,在該鋁 合金膜與透明畫素電極之界面被形成導電性之含有合金元 素的析出物,抑制了氧化鋁等絕緣物質的產生,所以可以 減低接觸電阻。此外,合金元素的添加量如果在前述範圍 -9 - 200952079 內,鋁合金自身的電阻率也可抑制爲較低。此外,在前述 鋁合金膜進而添加Nd、Y、Fe、Co之至少一種之合金元 素的話,可以抑制小丘(hillock,根瘤(nodule )狀之突 起物)的產生,使耐熱性提高。前述合金元素之析出物, 係在基板上藉由濺鍍法等形成鋁合金膜後,藉由在 15 0〜400°C (較佳者爲200~350°C )加熱(退火)處理15 分鐘〜1小時程度即可獲得。 [專利文獻1]日本專利特開2004 - 1 44826號公報 [專利文獻2]日本專利特開2005 — 91477號公報 [專利文獻3]日本專利特開2005 — 196172號公報 [專利文獻4]日本專利特開2004 — 214606號公報 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] 本發明之目的在於提供對於具備在氧化物透明導電膜 上直接被連接反射電極用之鋁合金膜的構造的顯示裝置, 不易產生在TMAH水溶液等鹼性顯影液中之腐蝕,可以 有效防止鋁系合金膜的腐蝕之顯示裝置之製造方法。 [供解決課題之手段] 相關於可以解決前述課題之顯示裝置之製造方法,其 要旨係具備反射電極用之鋁合金膜直接連接在氧化物透明 導電膜之上的構造之顯示裝置之製造方法,特徵爲包含: 在基板上形成前述氧化物透明導電膜之第1步驟,在前述 -10- 200952079 氧化物透明導電膜上形成前述鋁合金膜之第2步驟,及加 熱前述鋁合金膜之第3步驟;前述鋁合金膜係由鎳及鈷之 中至少一種含0.1〜4原子百分比、以及由X群所選擇之至 少一種元素總量在0.1 ~2原子百分比的範圍之鋁-(鎳/鈷 )-X合金所構成,前述X爲La、Mg、Cr、Mn、Ru、Rh 、Pt、Pd、Ir、Ce、Pr、Gd、Tb、Dy、Nd、Ti、Zr、Nb 、Μ ο、H f、T a、W、Y、F e、S m、E u、Η ο、E r、T m、Y b φ 、以及Lu所構成,因應於前述鋁-(鎳/鈷)-X合金膜之 鎳含量以及鈷含量之中至少一個量,控制前述第2步驟之 基板溫度及前述第3步驟之加熱溫度。 於較佳之實施型態,前述鋁合金膜,含有0.5〜4原子 百分比之鎳及鈷之中至少一種。 於較佳之實施型態,前述鋁合金膜,含有0.5〜4原子 百分比之鎳。 於較佳之實施型態,前述第2步驟之基板的溫度以及 Ο 前述第3步驟之加熱溫度,係因應於前述鋁合金膜之鎳含 量(原子百分比,[Ni])而如下列(1 )〜(3 )所述地被 控制。 (1)於前述第2步驟不加熱基板的場合,把前述第 3步驟之加熱溫度,控制在把因應於α ( 4-[Ni])而被設 定的50°C以下的溫度加至200°C的溫度範圍內。 (2 )於前述第2步驟使基板的溫度控制在1 〇〇°C以 上不滿150 °C的場合,把前述第3步驟之加熱溫度,控制 在把因應於a(4-[Ni])而被設定的100°C以下的溫度加 -11 - 200952079 至100°C的溫度範圍內。 (3)於前述第2步驟使基板的溫度控制在150°C以 上不滿250。(:的場合,把前述第3步驟之加熱溫度,控制 在把因應於a(4-[Ni])而被設定的l〇〇°C以下的溫度加 至100 °C的溫度範圍內。 於較佳之實施型態’前述A卜(Ni/Co) -X合金膜,
含有0.1-4原子百分比之鎳與鈷之中至少一種,及〇·1~2 原子百分比之鑭及鈸之中至少一種。 Q 於較佳之實施型態,前述Al- ( Ni/Co ) -X合金膜進 而含有由〇.1~2原子百分比之Z(Z爲Ge、Cu、及Si所 構成之群中選擇之至少一種元素)。 於較佳之實施型態,前述Al- ( Ni/Co ) -X合金膜含 有0.1〜4原子百分比之鎳及鈷之中至少一種,及0.1〜2原 子百分比之鑭(La)與钕(Nd)之中至少一種,及0.1〜2 原子百分比之鍺(Ge)與銅(Cu)之中至少一種。
在本發明之製造方法,於鋁合金膜之圖案化時,最好 Q 使用氫氧化四甲基銨(TMAH )水溶液。此外於本發明之 製造方法較佳之氧化物透明導電膜,係氧化銦錫(ITO) 或氧化銦鋅(IZO )。 [發明之效果] 根據本發明,可以因應於被包含於鋁合金膜的鎳含量 及銘含量而適切控制反射電極之鋁合金膜的熱履歷(詳言 之’係成膜時之基板溫度及成膜後之加熱溫度),所以圖 -12- 200952079 案化時即使浸漬於TMAH水溶液等鹼性顯影液中也抑制 了鋁合金膜的腐蝕,可以減低氧化物透明導電膜與鋁合金 膜之接觸電阻。 【實施方式】 本案發明人等,爲了對於具備在氧化物透明導電膜上 直接被連接反射電極用之鋁合金膜的構造的顯示裝置,在 φ 圖案化鋁合金膜之際,使用以ΤΜΑΗ水溶液等爲代表之 光阻之鹼性顯影液時防止鋁合金的腐鈾(電化學腐蝕), 反覆進行檢討。結果,發現因應於鋁合金膜之鎳含量,而 適切地控制鋁合金膜成膜時之基板溫度以及鋁合金成膜後 的加熱溫度之方法,詳言之,只要採用考慮到鋁合金膜中 的鎳含量而控制成膜後的加熱溫度,及考慮與成膜時之基 板溫度之關係的方法的話,可以達成所期望的目的,因而 完成本發明。 © 進而’做爲前述鋁合金膜,替代鎳而使用鈷亦可,也 辨明了鈷係具有與鎳相同作用的同效元素。鎳與鈷可以單 獨使用’亦可倂用。亦即,鋁合金膜僅含有鈷的場合,因 應於鈷含量,另一方面鋁合金膜含有鎳及鈷雙方的場合因 應於鎳含量及鈷含量,適切地控制鋁合金膜成膜時之基板 溫度以及鋁合金成膜後的加熱溫度即可。進而,發現了本 發明之方法’於則述銘合金膜進而含有由〇.1〜2原子百分 比之Z群(Z群爲Ge、Cu、及Si所構成之群中選擇之至 少一種元素)的場合也可以適用。 -13- 200952079 以下,亦有把包含鎳及/或鈷,與X群之至少一種的 錫合金稱爲Al- ( Ni/Co ) -X合金。此外,前述Al-( Ni/Co) ·Χ合金中,把進而包含Z群之至少一種的鋁合金 稱爲Al-(Ni/Co) -Χ-Ζ合金。此外,鋁合金膜中的鎳、 鈷、Z群之各量以[Ni]、[Co]、[Z]表示。〔Z〕係在單獨 含有Z群的場合思味者單獨之量,含有2種以上Z群兀 素的場合意味著合計之量。 以下’詳細說明本發明之製造方法。在以下,爲了說 明上的方便’使用於本發明之鋁合金膜,分爲(i)使用 Al-(Ni/Co) -X合金膜的場合、與(ii)使用Ai_(Ni/Co )-X-Z合金膜的場合加以說明。 (i)使用Al- ( Ni/C〇) -X合金膜的場合 本發明之製造方法,係具備反射電極用之鋁合金膜直 接連接在氧化物透明導電膜之上的構造之顯示裝置之製造 方法,包含:在基板上形成前述氧化物透明導電膜之第1 步驟,在前述氧化物透明導電膜上形成前述鋁合金膜之第 2步驟,及加熱前述鋁合金膜之第3步驟。前述鋁合金膜 係含有〇.1~4原子百分比之鎳及/或鈷,以及總量在〇.·[〜2 原子百分比的範圍之由X群所選擇之至少一種元素之鋁-(錬/銘)-X合金所構成,X係由La、Mg、Cr、Mn、Ru 、Rh、Pt、Pd、Ir、Ce、Pr、Gd、Tb、Dy、Nd、Ti、Zr 、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Y、Fe、Sm、Eu、Ho、Er、Tm 、Yb、及Lu所構成。 200952079 接著,本發明之特徵部分係因應於前述鋁-(鎳/鈷)-X合金膜之鎳含量及/或鈷含量,而控制前述第2步驟之 基板溫度及第3步驟之加熱溫度首先,針對前述之特徵部 分進行說明。 如前所述,在本發明,作爲供防止電化學腐蝕(耐鹼 性腐鈾性)而應該考慮的因子,可以舉出前述第2步驟之 基板的溫度(亦即鋁合金膜的成膜時之基板溫度)、前述 φ 第3步驟之加熱溫度(亦即鋁合金成膜後之加熱溫度), 以及鋁合金膜中之鎳含量([Ni丨)及/或鈷含量([Co])。 此處,舉出鎳含量以及鈷含量,是因爲這些元素應該均與 鋁結合,形成有助於防止電化學腐蝕之細微的金屬間化合 物。藉由微細的金屬間化合物的產生,貫通鋁合金膜之針 孔等變少,結果提高耐鹼性腐鈾性。此外,藉由在界面產 生有助於防止電化學腐蝕之細微的金屬間化合物,氧化物 透明導電膜與鋁合金膜之接觸電阻也被抑制爲較低。這些 〇 元素的作用,在稍後亦會有詳細說明。 具體而言,只要因應於鋁合金膜中的鎳及/或鈷含量 (單獨含有的場合爲單獨之量,含有雙方的場合爲合計量 ),使基板之溫度以及其後之加熱溫度如下列(1 ) ~ ( 3 )所述地控制即可。 (1 )於前述第2步驟不加熱基板的場合,把前述第 3步驟之加熱溫度,控制在把因應於α{4- ( [Ni] + [Co] ) } 而被設定的50°C以下的溫度加至200°C的溫度範圍內。 (2)於前述第2步驟健基板的溫度控制在10(TC以 -15- 200952079 上不滿150 °C的場合’把前述第3步驟之加熱溫度,控制 在把因應於a{4-([Ni] + [Co]) }而被設定的l〇(TC以下的 溫度加至1 〇 〇 °C的溫度範圍內。 (3)於前述第2步驟使基板的溫度控制在150°C以 上不滿250 °C的場合,把前述第3步驟之加熱溫度,控制 在把因應於a{4-([Ni] + [Co]) }而被設定的100°C以下的 溫度加至1 〇 〇 °C的溫度範圍內。 例如’因應於鋁合金膜僅含有鎳的場合(亦即,A1-Ni-X合金膜的場合),使基板之溫度以及其後之加熱溫 度如下列(1 A )〜(3 A )所述地控制即可。 (1A)於前述第2步驟不加熱基板的場合,把前述 第3步驟之加熱溫度,控制在把因應於a ( 4-[Ni])而被 設定的50°C以下的溫度加至200°C的溫度範圍內。 (2 A )於前述第2步驟使基板的溫度控制在1 〇 〇 °C以 上不滿150°C的場合,把前述第3步驟之加熱溫度’控制 在把因應於a (4-[Ni])而被設定的100°C以下的溫度加 至100 °C的溫度範圍內。 (3A)於前述第2步驟使基板的溫度控制在150°C以 上不滿2 5 0 °C的場合,把前述第3步驟之加熱溫度,控制 在把因應於a(4-[Ni])而被設定的l〇〇°C以下的溫度加 至1 0 (TC的溫度範圍內。 前述(1)〜(3)簡言之,意味著使基板溫度設定爲 前述(1)那樣低的室溫(約25°C附近)進行成膜的場合 使鋁合金膜形成後之加熱溫度可以設定爲較高’另一方面 -16- 200952079 ,使基板溫度如前述(3)那樣設定爲約25(TC之較高的 溫度而進行成膜的場合可以使成膜後之加熱溫度設定爲較 低,而且這些基板溫度與加熱溫度之設定(調整),可以 邊考慮鋁合金膜所含有的鎳含量邊進行設定。前述(1A )〜(1C )也是同樣。 此處,使基板溫度分類爲前述(1) ~(3)之3種形 態,是因爲「因應於基板溫度的上升程度(上升幅)來控 φ 制成膜後之加熱溫度的下降程度(下降幅)」之本發明的 製造方法(調整手段),根據本案發明人的基礎實驗大致 上可以整理爲前述3個形態。 又,本發明之「基板溫度」意味著基板全體之溫度。 亦即,想要將基板溫度控制爲200°C的場合,以基板全體 的溫度成爲200°C以上的方式,在成膜步驟時保持在200 °C即可。 此外,前述(1 )〜(3 )之「a{4- ( [Ni] + [Co] ) }」之 Ο 要件,係爲了方便而以簡易方式表現出基板溫度與加熱溫 度可以因應於(考慮到)鋁合金膜所含之鎳含量([Ni]) 及/或鈷含量([Co]),而控制調整。前述要件中的係數α ,可以根據基板溫度或加熱溫度,甚至是使用的鋁合金膜 的組成等而任意調整。此外,前述要件中的「4」係指可 以包含於前述鋁合金膜的鎳及/或鈷之量的上限(4原子百 分比),在4原子百分比的範圔內,表示可以在4原子百 分比的範圍內控制這些元素量。現實上要如何控制比較好 ,係在該業者的創作能力範圍,如果是熟悉該項技藝的業 -17- 200952079 者,可以參考後述實施例之結果,考慮到直接連接氧化物 透明導電膜與鋁合金膜時之接觸電阻或耐鹼性腐蝕性之程 度等,而適切決定。 以下,參照圖10〜圖12同時更詳細說明本發明之製 造方法。 (關於圖10〜圖12 )
圖10~圖12係使用後述之實施例的結果,整理在前 Q
述(1 )〜(3 )所規定的各基板溫度時鎳含量與加熱溫度 之關係,調査這些對耐鹼性腐蝕性所造成的影響。此處使 用鋁-X原子百分比之鎳-0.35原子百分比之鑭合金膜,鎳 含量(X)如圖10〜圖12所示在0~3原子百分比之範圍內 。圖10係使基板溫度爲室溫而成膜時之結果[相當於前述 (1)],圖11係使基板溫度提高爲100 °c而成膜時之結 果[相當於前述(2)],圖10係使基板溫度進而提高至 150°C及250 °C爲止而成膜時之結果[相當於前述(3 ) ]。 U 圖中,〇意味著耐鹼性腐蝕性優異,▲表示耐鹼性腐蝕性 低劣。針對評估方法之詳細內容於稍後詳述。 對比圖10〜圖12時,可知在基板溫度低的場合,加 熱溫度如果不提高的話無法有效防止鹼性腐蝕,但在基板 溫度高的場合,加熱溫度即使降低也可以抑制鹼性腐蝕。 而且,可知基板溫度與加熱溫度之調整幅(例如提高基板 溫度的場合降低加熱溫度時之基板溫度的上升幅度以及加 熱溫度的降低幅度),係因應於鋁合金膜中的鎳含量而決 -18- 200952079 定的。 例如’針對鋁合金膜中的鎳含量爲2原子百分比的場 合進行考察的話,使基板溫度爲室溫時,加熱溫度大致上 以控制在2 5 0 °C以上較佳,但在把基板溫度控制於1 〇 〇 時,加熱溫度之較佳的下限可以降低,大致上加熱至1 5 0 °C以上即可提高耐鹼性腐蝕性。進而,將基板溫度控制於 150〜250 °C時,加熱溫度之較佳的下限可以更爲降低,大 ❹ 致上只要加熱至1 00°C以上即可得到良好的耐鹼性腐蝕性 〇 如此般,本發明並不是如前述專利文獻4那樣將成膜 後之加熱溫度控制爲一致’技術思想在於採用藉由與成膜 時基板溫度之關係’同時考慮鋁合金膜中的鎳含量而進行 控制的方法。 前述之專利文獻4,與本發明在顯示裝置的構成上有 所不同’但其係在成膜鋁合金膜後進行加熱之直接接觸技 © 術這一點’與本發明共通。然而,在專利文獻4,針對成 膜時之基板溫度沒有任何考慮,也沒有藉由與基板溫度之 關係而控制成膜後的加熱溫度之思想,同時也沒有考慮鎳 含量同時控制加熱溫度或基板溫度之思想等等與本發明有 所不同。 又,圖10〜圖12顯示作爲鋁合金膜使用鋁-鎳_χ合金 膜之結果’但取代鎳而使用鈷時,亦即使用鋁-鈷-X合金 膜時’也藉由實驗確認了與前述同樣的傾向。此外,替代 鎳而使用鎳與鈷雙方時’亦即,使用鋁-(鎳+鈷)-X合 -19- 200952079 金膜時,藉由實驗確認了可以得到與前述同樣的結果。
又,加熱溫度的上限,由耐鹼性腐蝕性的觀點來看並 沒有特別限定,但是太高的話會在鋁合金膜產生小丘( hillock)等,所以較佳者爲3 5 0°C以下,更佳者爲300°C 以下。 具體而言,前述之加熱處理,最好在真空環境下或非 活性環境下(例如氮氣環境下)進行特定時間。前述(1 )~ ( 3 )之各基板溫度之分別的較佳加熱條件,如下列( I)〜(m)所述。實際上,因應於鋁合金膜中之鎳含量及 /或鈷含量(0.5〜4原子百分比),而適切調整加熱溫度即 可。 (I)如前述(1 )所述加熱溫度爲室溫的場合,較佳 的加熱溫度爲約200〜250 °c,較佳的加熱時間爲約30~60 分鐘。 (Π )如前述(2 )所述加熱溫度爲100°C以上不滿 150°C的場合,較佳的加熱溫度爲約100~200°C,較佳的 加熱時間爲約30〜60分鐘。 (瓜)如前述(3 )所述加熱溫度爲1 5 0 °C以上不滿 2 5 0 °C的場合,較佳的加熱溫度爲約100〜20 (TC,較佳的 加熱時間爲約30〜60分鐘。 根據本發明的方法可以防止鋁合金膜之鹼性腐蝕的機 制的詳細內容還不清楚,推論應該是藉由加熱使鋁,與鎳 及/或鈷之細微的金屬間化合物,聚集於ITO膜等氧化物 透明導電膜與鋁合金膜之界面,提高了在界面離子化傾向 -20- 200952079 很小的鎳的濃度,所以鋁合金膜之電極電位往正側偏移, 使得與ITO膜等氧化物透明導電膜之接觸電位差減少。結 果’使用蝕刻法時起因於顯影液或鈾刻液之電化學腐鈾不 容易發生。特別是,根據本案發明人之實驗,可以推論有 助於防止電化學腐蝕的前述「鋁,與鎳及/或鈷之細微的 金屬間化合物」的產生,不僅受到成膜後的加熱溫度的影 響,也受成膜時基板溫度的影響。 0 根據本發明之製造方法,可以將鋁合金膜與氧化物透 明導電膜之電極電位差大致上抑制到1.5 5 V以下,較佳者 爲可抑制至1 .5V以下。 爲了參考,於圖3顯示浸漬於TMAH水溶液時的浸 漬時間與浸漬電位之關係。此處,使用鋁-2原子百分比 鎳- 0.35原子百分比鑭之鋁合金膜,使成膜時之基板溫度 由室溫β沒有加熱之試樣,與使成膜時之基板溫度由室溫 —在200°C加熱之試樣等2種。 〇 由圖3可知,進行了成膜後的加熱之試樣,與沒有進 行成膜後的加熱之試樣相比,浸漬之後(約0.1分鐘)之 浸漬電位爲約lOOmV ( 0.1V),而且此狀態維持到浸漬後 約0.7分鐘爲止。此結果,暗示了進行加熱的作法,可長 期間把與ITO膜的浸漬電位之差抑制爲較小,可以有效抑 制電化學腐蝕。 使用於本發明之鋁合金膜係含有0.1〜4原子百分比之 鎳及/或鈷,以及總量在〇.1〜2原子百分比的範圍之由X 群所選擇之至少一種元素之鋁-(鎳/鈷)-X合金所構成, -21 - 200952079 前述 X 係由 La、Mg、Cr、Μη、Ru、Rh、Pt、Pd、Ir、Ce 、Pr、Gd、Tb、Dy、Nd、Ti、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W 、Y、Fe、Sm' Eu、Ho、Er、Tm、Yb、及 Lu 所構成。 此處,鎳及鈷,除了具有減低與氧化物透明導電膜之 接觸電阻的作用以外,還具有提高耐鹼性腐蝕性的作用( 參照後述之實施例)。藉由對鋁合金膜添加鎳及/或鈷, 降低與氧化物透明導電膜之接觸電阻的理由還不清楚詳細 情形,但應該是在鋁合金膜與氧化物透明導電膜之界面( q 接觸界面),被形成可防止鋁的擴散之含鎳及/或鈷的析 出物或者鎳及/或鈷濃化層。於鋁合金膜中,可以單獨含 .有鎳及鈷之任一方,亦可包含雙方。 鋁-(鎳/鈷)-X合金膜中的(鎳/鈷)之含量(單獨 含有的場合爲單獨之量,含有雙方的場合爲合計量),爲 了有效發揮減低前述接觸電阻的作用以及提高耐鹼性腐蝕 性的作用,有必要達到〇· 1原子百分比以上。另一方面, 如後述之圖4所示,(鎳/鈷)之含量超過4原子百分比 0 時,鋁合金膜的反射率及電阻率提高,變得不能供實際應 用。在鋁合金膜中的(鎳/鈷)含量定爲0.1原子百分比 以上(較佳者爲0.5原子百分比以上,更佳者爲1原子百 分比以上),4原子百分比以下(較佳者爲3原子百分比 以下)。 此外,X群之元素(特別是鑭以及钕),係對鋁合金 膜之耐熱性提高有所貢獻的元素(提高耐熱性之元素)。 詳言之,藉由使含有X群之至少1種,可以有效防止在 -22- 200952079 加熱時於鋁合金膜表面產生小丘(根瘤(nodule)狀之突 起物)。這些元素可以單獨添加,也可以倂用2種以上。 含有2種以上元素時,各元素的總量只要以滿足下列範圍 的方式來控制即可。 爲了充分發揮這樣的提高耐熱性的作用,屬於X群 的元素的含量要在0.1原子百分比以上,較佳者爲0.2原 子百分比以上。但是,這些元素的含有量如果過剩,八1-(Ni/Co ) -X合金膜自身的電阻率會上升。此處,這些元 素的含量最好爲2原子百分比以下,較佳者爲〇.8原子百 分比以下。 考慮到耐熱性及電阻率等特性時,屬於X群的元素 中以La、Nd、Gd、Tb及Μη較佳,尤以鑭(La )及鈸( N d )爲佳。 於本發明,AI- (Ni/C〇) -X合金膜之其餘成分,實 質上係由鋁以及不可避免的不純物所構成。 (ii)使用Al-( Ni/Co) -X-Z合金膜的場合 其次,說明作爲鋁合金膜,使用 Al- ( Ni/Co ) -X-Z 合金膜時之製造方法。此鋁合金膜,係於前述(i)之A1-(Ni/Co ) -X合金膜,進而含有由0.1〜2原子百分比之Z 群元素(由Ge、Cu、及Si所構成之群中選擇之至少一種 元素),藉此,可以更進一步減低接觸電阻及進一步提升 耐熱性。前述Z之中,從提升與透明導電膜之接觸電阻以 及提高耐鹼性的觀點來看,較佳者爲鍺(Ge )以及銅( -23- 200952079
Cu )。藉由鍺與銅的添加提高耐鹼性,顯示於後述之圖 1 3〜圖1 5 (添加銅之例)以及圖1 6〜圖1 8 (添加鍺之例) 。於這些圖,〇(耐鹼性腐蝕性良好)之例’接觸電阻均 爲1 500Q/cm2以下,被抑制爲較低(未圖示)。因而,在 本發明,作爲前述Al-(Ni/Co) -X-Z合金層’最好使用 包含0.1〜2原子百分比之鎳及/或鈷,與0.1原子百分比 之La及/或Nd,與0_1〜2原子百分比之Ge及/或Cu之合 金層。 前述Z之含量不滿0.1原子百分比的場合,無法有效 發揮前述作用。另一方面,前述Z的含量超過2原子百分 比時,提升前述作用的同時,也招致了反射率的降低或電 阻率的增大。Z的含量最好爲0.2原子百分比以上,0.8 原子百分比以下。屬於Z的Ge,Cu,Si等各元素可以單獨 添加,也可以倂用2種。添加2種以上元素時,各元素的 合計含量只要以滿足前述範圍的方式來控制即可。 使用前述Al-(Ni/Co) -X-Z合金膜時之製造方法的 設計方針(基本的考慮方式),在使用前述之(i)之鋁 合金膜時爲相同,只要因應於鋁合金膜中的鎳含量([Ni] )及/或鈷含量([Co]),以及Z群的元素含量([Z])適 切地控制基板溫度及其後的加熱溫度即可。具體而言,係 使基板溫度設定爲前述(1)那樣低的室溫(約25 °C附近 )進行成膜的場合使鋁合金膜形成後之加熱溫度可以設定 爲較高,另一方面,使基板溫度如前述(3)那樣設定爲 約250°C之較高的溫度而進行成膜的場合可以使成膜後之 200952079 加熱溫度設定爲較低,而且這些基板溫度與加熱溫度之設 定(調整),可以邊考慮鋁合金膜所含有的(鎳/鈷)含 量及Z群的量邊進行設定。 使用前述鋁合金膜的場合,作爲供防止電化學腐鈾( 耐鹼性腐蝕性)所應考慮的因子,除了前述鎳及鈷的含有 量以外,也舉出Z群之元素,是因爲Z群元素也應該與 前述鎳、鈷同樣,與鋁結合形成有助於防止電化學腐蝕之 Φ 細微的金屬間化合物。藉由微細的金屬間化合物的產生, 貫通鋁合金膜之針孔等變少,結果提高耐鹼性腐蝕性。此 外,藉由在界面產生有助於防止電化學腐蝕之細微的金屬 間化合物,氧化物透明導電膜與鋁合金膜之接觸電阻也被 抑制爲較低。 如此般,使用包含z群元素的A卜(Ni/c〇 ) -X-Z合 金膜時,最好是基板溫度與加熱溫度之設定(調整),不 僅考慮鋁合金膜中的鎳含量及/或鈷含量,也考慮Z群的 Φ 元素之量(單獨量或者合計量)而進行設定。以下使用圖 13〜圖15 (作爲Z群元素含有銅)以及圖16〜圖18 (作爲 Z群元素含有鍺)來詳細說明。又,與圖10〜12相同,這 些圖中,〇也意味著耐鹼性腐蝕性優異,▲表示耐鹼性腐 蝕性低劣。 (關於圖1 3〜圖1 5 ) 首先,參照圖13〜圖15。此處’使用鋁-X原子百分 比鎳-0.35原子百分比鑭-0.5原子百分比銅之合金膜[鎳含 -25- 200952079 量(X)如圖13〜圖15所示在〇〜3原子百分比之範圍內] ,整理在前述(1)〜(3)所規定的各基板溫度時鎳含量 與加熱溫度之關係,調查這些對耐鹼性腐蝕性所造成的影 響。圖13係使基板溫度爲室溫而成膜時之結果[相當於前 述(1)],圖14係使基板溫度提高爲100°C而成膜時之 結果[相當於前述(2)],圖15係使基板溫度進而提高至 150°C及25CTC爲止而成膜時之結果[相當於前述(3 )]。 爲了顯不銅的添加效果,於這些圖13、圖14、圖15 ’與使用前述鋁合金膜時之結果(▲、〇)一起,一倂記 載前述之圖10、圖11、圖12(均無銅)的結果(▲、〇 )。在圖13~圖15,以二者不重疊的方式橫向挪移記載, 於相同之鎳含量,右側之▲、〇係添加銅之例,左側之▲ 、〇係未添加銅之例。進而以更容易分辨二者差異的方式 ’改變繪製標記的尺寸,▲、〇尺寸較大者係添加銅之例 ’▲、〇尺寸較小者係未添加銅之例。又,於圖1 4及圖 15’作爲未添加銅之例,追加鎳含量爲1原子百分比之結 果’以及作爲添加銅之例,追加鎳含量爲1原子百分比之 結果。 由圖13〜圖15,可知作爲鋁合金膜進而含有Z群的銅 之 Al-Ni-La-Cu合金膜時,也具有與使用前述之Al-( Ni/Co ) -La合金膜時同樣的傾向。亦即,可知在基板溫 度低的場合,加熱溫度如果不提高的話無法有效防止鹼性 腐餓’但在基板溫度高的場合,加熱溫度即使降低也可以 抑制驗性腐蝕。而且,可知基板溫度與加熱溫度之調整幅 -26- 200952079 (例如提高基板溫度的場合降低加熱溫度時之基板溫度的 上升幅度以及加熱溫度的降低幅度)’係因應於鋁合金膜 中的鎳含量或銅含量而決定的。 此外,對比添加銅與未添加銅的結果可知,藉由銅的 添加進而提高耐鹼性腐蝕性’所以在鎳含量與基板溫度相 同的場合,加熱溫度之較佳的下限可以更爲降低。 詳言之,首先,於圖13(基板溫度=室溫),針對鋁 0 合金膜中的鎳含量爲2原子百分比的場合加以考察。基板 溫度爲室溫時’使用不含銅的鋁-2原子百分比鎳-0.35原 子百分比鑭的合金膜時,把加熱溫度控制在大致爲2 5 0 °C 以上較佳,但使用包含銅的鋁-2原子百分比鎳-0.3 5原子 百分比鑭-0.5原子百分比銅的合金膜時,可以降低加熱溫 度之較佳的下限,大致上僅加熱至150 °C以上即可提高耐 鹼性腐蝕性。與此相同的傾向,也見於鎳含量爲3原子百 分比的場合,以及鎳含量爲1原子百分比之所有的場合。 ❿ 因而,基板溫度爲室溫時,使用含銅之鋁合金膜時,與不 含銅的鋁合金膜相比,實際證實了可以降低加熱溫度之較 佳的下限。 於圖1 3,顯示使基板溫度爲室溫時的結果,與此相 同的傾向,也見於改變基板溫度的圖1 4 (基板溫度=1 〇〇 °C )以及圖15 (基板溫度=150°C以及250°C )。 由以上的結果,可以推知基板溫度與加熱溫度的調整 幅度,不僅鋁合金膜中之鎳含量有影響,銅含量也有影響 -27- 200952079 (關於圖16〜圖18 ) 其次,參照圖16〜圖18 (作爲Z群元素含有鍺)進行 考察。 此處,使用鋁-X原子百分比鎳-0.2原子百分比鑭-〇·5 原子百分比鍺之合金膜[鎳含量(χ)如圖16〜圖18所示 在0〜1原子百分比之範圔內’鎳=0.2原子百分比、〇·5原 子百分比、1原子百分比]’整理在前述(1)〜(3)所規 定的各基板溫度時鎳含量與加熱溫度之關係’調査這些對 耐鹼性腐蝕性所造成的影響。圖1 6係使基板溫度爲室溫 而成膜時之結果[相當於前述(1 )],圖1 7係使基板溫度 提高爲100 °C而成膜時之結果[相當於前述(2)],圖18 係使基板溫度進而提高至150°C及25 0 °C爲止而成膜時之 結果[相當於前述(3 )]。 爲了顯示銅的添加效果,於這些圖16、圖17、圖18 (均含有鍺),一倂記載前述之圖10、圖11、圖12(均 無鍺,但鑭含量爲0.35原子百分比)的結果(▲、〇) 〇 在圖16〜圖18,使繪圖以二者不重疊的方式橫向挪移 記載,於相同之鎳含量,右側之▲、〇係添加鍺之例,左 側之▲、〇係未添加鍺之例。進而以更容易分辨二者差異 的方式,改變繪製標記的尺寸,▲、〇尺寸較大者係添加 鍺之例,▲、〇尺寸較小者係未添加鍺之例。又,於圖 16,除了圖10之繪圖以外,也追加鎳含量爲0.2原子百 分比、0.5原子百分比時之無添加鍺的結果,以及對應之 -28- 200952079 添加鍺時的結果。於圖1 7 ’除了圖n之繪圖以外,也追 加鎳含量爲0.2原子百分比、丨原子百分比時之無添加鍺 的結果’以及對應之添加鍺時的結果。於圖18,除了圖 12之繪圖以外’也追加鎳含量爲〇.2原子百分比、1原子 百分比時之無添加鍺的結果,以及對應之添加鍺時的結果 。此外,於圖16〜圖18,僅記載鎳含量爲〇〜][原子百分比 之間的結果。 φ 由圖16〜圖18 ’可知作爲鋁合金膜進而含有Z群的鍺 之Al-Ni-La-Ge合金膜時,也具有與使用前述之Al-Ni-La (沒有鍺)合金膜時幾乎同樣的傾向。亦即,可知在基板 溫度低的場合,加熱溫度如果不提高的話無法有效防止鹼 性腐蝕,但在基板溫度高的場合,加熱溫度即使降低也可 以抑制鹼性腐蝕。而且,可知基板溫度與加熱溫度的調整 幅度,係因應於鎳含量或鍺含量而決定的。 此外,對比添加鍺與未添加鍺的結果可知,藉由鍺的 φ 添加進而提高耐鹼性腐蝕性,所以在鎳含量與基板溫度相 同的場合,加熱溫度之較佳的下限可以更爲降低。特別是 鍺的添加效果,無法整理爲齊一之規律,但可知大致上鎳 含量約1原子百分比以下之低濃度時有顯著發揮之傾向。 詳言之,首先,於圖16(基板溫度=室溫),針對鋁 合金膜中的鎳含量爲1原子百分比的場合加以考察。可知 在基板溫度爲室溫時,使用不含鍺的鋁-1原子百分比鎳-0.2原子百分比鑭的合金膜時,不把加熱溫度設定在250 。(:的話無法得到良好的耐鹼性腐蝕性,相對地使用包含鍺 -29- 200952079 的鋁-1原子百分比鎳- 0.2原子百分比鑭- 0.5原子百分比鍺 的合金膜時,僅加熱至200 °C以上即可提高耐鹼性腐蝕性 。同樣的傾向在鋁合金膜中的鎳含量爲〇·5原子百分比的 場合亦可見到,在使用不含鍺的鋁- 〇·5原子百分比鎳- 〇·2 原子百分比鑭的合金膜時,不把加熱溫度設定爲250 °C也 可以得到良好的耐鹼性腐蝕性’相對地使用包含鍺的鋁-0.5原子百分比鎳-0.2原子百分比鑭-0.5原子百分比鍺的 合金膜時,加熱至250°C可提高耐鹼性腐蝕性。 其次於圖17(基板溫度=l〇〇°C),針對鋁合金膜中 的鎳含量爲1原子百分比的場合加以考察。可知在基板溫 度爲100°C時,使用不含鍺的鋁-1原子百分比鎳-0.2原子 百分比鑭的合金膜時,不把加熱溫度設定在200°C的話無 法得到良好的耐鹼性腐蝕性,相對地使用包含鍺的鋁-1 原子百分比鎳-0.2原子百分比鑭-0.5原子百分比鍺的合金 膜時,僅加熱至15 0°C以上即可提高耐鹼性腐蝕性。與此 同樣的傾向,在鎳含量0.5原子百分比及0.2原子百分比 時亦可見到,可知使用含鍺之鋁合金膜時,與不含鍺的鋁 合金膜相比,可以降低加熱溫度之較佳的下限。 進而,於圖18(基板溫度=150°C及250 °C),也與前 述同樣’在鎳含量1原子百分比及0.2原子百分比時可見 到添加鍺的效果,可知使用含鍺之鋁合金膜時,與使用不 含鍺的鋁合金膜相比,可以降低加熱溫度之較佳的下限。 檢討前述圖1 6~圖1 8的結果,(1 )基板溫度與加熱 溫度的調整幅度,不僅應該是鋁合金膜中之鎳含量有影響 -30- 200952079 ’鍺含量亦應有影響,(2)鍺之添加效果,隨著鎳含量 或基板溫度而有若干不同,大致上鎳含量約1原子百分比 以下之低濃度的場合,大致有被認爲是顯著的傾向。 以上針對特徵說明本發明。 本發明,如前所述因應於含有鎳及/或鈷之量(包含 Z群元素時,亦包括Z之量)而適切控制基板溫度與加熱 溫度爲其最大特徵,前述以外之成膜步驟並沒有特別限定 Φ ,可以採用通常使用的手段。亦即,於基板上形成氧化物 透明導電膜的第1步驟,或在氧化物透明導電膜上形成鋁 合金膜的第2步驟(除了基板溫度以外),只要適切選擇 習知的方法即可。 作爲鋁合金膜的成膜方法,代表性者可以舉出使用濺 鍍靶之濺鑛法。所謂濺鍍法,係在欲形成的薄膜與由同種 材料所構成的濺鍍靶(靶材)之間形成電漿放電,藉由電 漿放電使離子化的氣體與靶材衝突藉以打擊出靶材的原子 〇 ,使層積於基板上以製作薄膜的方法。濺鏟法與真空蒸鍍 法或電弧離子電鍍(AIP : Arc Ion Plating )法不同,但 具有可以形成與靶材相同組成的薄膜之優點。特別是,以 濺鑛法形成的鋁合金膜,可以固溶在平衡狀態下不會固溶 的銨等合金元素,具有可以作爲薄膜發揮優異特性等之優 點。但是,本發明之主旨並不以前述爲限定,可以適宜採 用鋁合金膜之成膜所通常使用的方法。 於本發明,圖案化之順序無特別限定。例如,於基板 上依序藉由濺鍍法等形成氧化物透明導電膜以及鋁合金膜 -31 - 200952079 後,藉由平版印刷法或蝕刻法來圖案化前述氧化物透明導 電膜及鋁合金膜亦可。或者是,在基板上形成氧化物透明 導電膜,圖案化之後,形成鋁合金膜’進行圖案化亦可。 此外,構成氧化物透明導電膜之ITO膜,在加以加熱 之前係非晶質狀態,溶解於以磷酸爲主成分的鋁用蝕刻液 ,但施加200°c之熱而結晶化的話,對於鋁用蝕刻液具有 選擇性。因此,圖案化氧化物透明導電膜後形成鋁合金膜 ,進行蝕刻時,可以防止已經被形成的氧化物透明導電膜 被不必要地蝕刻掉。 但是,在不要求鋁之鈾刻選擇性的場合,作爲氧化物 透明導電膜使用IZO膜亦可。此外,除ITO膜以外與鋁 蝕刻劑之間有選擇性之氧化物透明導電膜亦可無問題地採 用。本發明並不限定氧化物透明導電膜的種類。 [實施例] 以下,舉出實施例更具體說明本發明,但本發明並不 受限於以下之實施例,在適合下述的要旨之範圍當然而以 加上適當的變更而實施,這些也都包含於本發明的技術範 圍。 第1實施例 於基板(無驗玻璃板,板厚0.7mm、4英吋尺寸)上 ’作爲氧化物透明導電膜(透明畫素電極),藉由濺鍍法 形成包含約10質量百分比之SnO之ITO膜(膜厚:約 -32- 200952079 5 Onm ),藉由光蝕刻法圖案化。此時濺鍍條件係氬氣環 境下,壓力約3mTorr。 如前所述進行圖案化的ITO膜之上,作爲反射電極, 藉由濺鑛法形成純鋁膜以及鋁-鎳-鈿合金膜(以下稱爲「 鋁系合金膜」;膜厚:lOOnm )。濺鍍時之基板溫度,如 下列表1及表2所示,濺鍍條件係氬氣環境下,壓力:約 2mTorr 〇 ❻ 接著,在氮氣環境下,以表1及表2所示之加熱溫度 施以30分鐘之熱處理。又,爲了比較,也準備未施以熱 處理者。其後,對鋁系合金膜塗布光阻進行曝光後,浸漬 於2.38質量百分比之TMAH水溶液(20°C ) 1分鐘以顯 影。又,在本實施例,係使前述加熱處理在氮氣環境下進 行,但不以此爲限,亦可在習知之環境條件(例如,真空 度S3xlO_4Pa程度之真空環境下)下進行。 〇 (耐鹼性腐蝕性) 各鋁系合金膜之鹼性腐蝕性,係以在前述之TMAH 水溶液中,使測定對象之鋁系合金膜之電極與銀-氯化銀 參考電極短路,以電壓計測定電位差而進行評估。爲了比 較,也測定多晶質ITO膜之電極電位。在本實施例,如後 述之圖7~圖8所示進行TMAH水溶液浸漬後之光學顯微 鏡觀察以及透過電子顯微鏡觀察時沒有見到腐蝕,而且與 非晶質ITO之電極電位差滿足1.55V以下者評估爲〇(耐 鹼性腐蝕性優異),沒有滿足前述任一要件者評估爲X ( -33- 200952079 耐鹼性腐蝕性低劣)。 (接觸電阻) 使用如圖 9所示之瞎爾文圖案(Kelvin pattern, TEG圖案)(接觸孔尺寸爲20、40以及8 0;/ m正方)以 四端子法,測定鋁系合金膜與ITO膜直接連接的場合之接 觸電阻。接觸電阻,係藉由使電流流過鋁系合金膜與IT〇 膜之間,以其他端子測定ITO-鋁合金間的電壓降低而調 查出來的。具體而言,圖9之h-I2間流有電流I,藉由監 視ν,-νζ間之電壓,可以[RWVi-VO/U]求出接觸部C之 接觸電阻R。在本實施例,接觸電阻在以ISOOQ/cm2下者 評估爲接觸電阻很低(合格)。 此外,鋁系合金膜之合金元素含量,藉由ICP發光分 析(誘導結合電漿發光分析)法來求出。 這些結果顯示於表〗及表2。此外,針對表1之No.l (純鋁膜)以及Νο·19(鋁-2原子百分比之鎳-0.35原子 百分比之鑭),如前所述進行測定的電極電位的結果顯示 於表3。 -34- 200952079 [表1] fcl 基板溫度 加熱溫度 Ni/Laffi 成 耐鹼性 接觸電阻値 No. (°C) (°C) (原子%) 腐蝕性 (U Q/cm2) 1 室溫 250 (純 A1) X >3000 2 室溫 mmm 3/0.35 X >3000 3 室溫 100 3/0.35 X >3000 4 室溫 150 3/0.35 X >3000 5 室溫 200 3/0.35 〇 70 卜 1500 6 室溫 250 3/0.35 9 700-1200 7 100 3/0.35 X >3000 8 too 100 3/0.35 〇 600 叫 100 9 100 150 3/0.35 〇 400~900 10 100 200 3/0.35 〇 200-700 1t 150 — 3/0.35 X >3000 12 150 100 3/0.35 〇 500Ή000 13 150 150 3/0.35 〇 300~700 14 150 200 3/0.35 〇 200^600 15 200 ^— 3/0.35 X >3000 ίθ 200 100 3/0.35 〇 400^000 17 200 150 3/0.35 〇 100—400 18 200 200 3/0^5 〇 50—300 19 室溫 2/0.35 K >3000 20 室溫 too 2/0.35 X >3000 21 室溫 150 2/0.35 X >3000 22 室溫 200 2/0.35 X >3000 23 室溫 250 2/0.35 0 800^1500 24 100 一 2/0^5 X >3000 25 100 100 2/0.35 X >3000 26 100 150 2/0.3S 〇 500-1000 27 100 200 2/0.35 〇 300^800 28 150 — 2/0.35 X >3000 29 150 100 2/0.35 〇 800^1500 30 150 150 2/0.35 〇 400^800 31 150 200 2/0.35 〇 100〜500 32 200 一 2/0,35 X >aooo 33 200 100 2/0.35 〇 500~1000 34 200 150 2/0.35 〇 200^500 35 200 200 2/0.35 〇 50〜400 -35- 200952079 [表2] 基板Μ 加熱融 Ni/L谢成 耐鹸性 接觸電阻値 No· (°C) CC) (原子%) 腐蝕性 ίϋ Q/cmz) 1Γ 室溫 1/0.35 X >3000 37 室溫 100 1/0.35 X >3000 3B 室溫 150 1/U35 X >3000 3d i溫 200 1/0.35 X >3000 40 室溫 250 1/035 Ο 1000^1500 41 室溫 250 0.5/α35 X >3000 42 100 as/aas X >3000 43 100 100 0.5/0.35 X >3000 44 100 150 05/Q.3S X >3000 45 100 200 0.5/(135 ο 500〜1000 46 160 0.5/0.35 X >3000 47 150 100 0.5/0.35 X >3000 48 150 150 0.5/0.35 ο 500~1000 40 150 200 0.570.35 ο 300-800 Ίο 200 — 0.5/0.35 X >3000 51 200 100 0.5/α35 X >3000 52 200 150 0.5/0135 ο 300~800 53 200 200 0.5/0.35 ο 200^700 [表3] 試料 電位(V) 純A1 ~t,93 λΓ-2 原子 %Ni-0.35 原子 %La ΡΗΤΟ -0.19 a-rro H).f7 IZO -D.S7 由表1及表2之結果可之,藉由本發明之方法所製造 的鋁系合金膜(表1之Νο·5、6、8~10、12〜14、16〜18、 23 、 26 、 27 、 29〜31 、 33〜35 、表 2 之 Ν〇·40 、 45 、 48 、 49 、5 2、5 3 )均爲耐鹼性腐蝕性優異,而且鋁系合金膜與 ΙΤΟ膜之接觸電阻値也很低。 此外,由表3亦可知,使用用於本發明的Al-Ni-X合 -36- 200952079 金膜的話,與純鋁(No_l )相比,與ITO膜之電極電位差 被抑制爲很小。 爲了參考,使用鋁-2原子百分比之鎳-0.35原子百分 比之鑭合金,使基板溫度爲室溫-不進行加熱的No. 19( 比較例),與使用相同合金,使基板溫度由室溫—在250 °C進行加熱的No.23 (本發明例)之腐蝕狀況顯示於圖5〜 圖8。詳言之,圖5及圖6係針對表1之試樣No. 19,浸 φ 漬TMAH水溶液後之光學顯微鏡相片以及透過型電子顯 微鏡剖面相片(FE-TEM,使用日立製作所製造之型號「 HF2000」之機器)。此外,圖7及圖8係針對試樣No.23 ,浸漬TMAH水溶液後之光學顯微鏡相片及透過型電子 顯微鏡剖面相片。又,根據透過型電子顯微鏡之觀察,藉 由電子激發型X線分析測定了膜組成。 比較這些圖可知:不進行加熱的試樣No. 1 9可以見到 TMAH浸漬所導致的腐蝕(參照圖5及圖6),相反地進 Φ 行特定的加熱之試樣No.23未被觀察到腐蝕(參照圖7及 圖8 ) 〇 進而’調查鋁合金膜中的鎳含量對反射率所造成的影 響。 具體而言’測定使用鋁-X原子百分比之鎳-0.35原子 百分比之鑭(X爲1〜5.5原子百分比)之鋁合金,成膜時 之基板溫度爲室溫,成膜後之加熱溫度爲約250 °C,把加 熱時間控制爲約30分鐘而進行成膜之試樣的反射率。反 射率’係使用日本分光(股)製造之可見/紫外分光光度 -37- 200952079 計「V-570」,於測定波長1000〜250nm的範圍測定分光 反射率。具體而言,對基準反射鏡之反射光強度,測定試 料的反射光強度之値爲「分光反射率」。 圖4係顯示各試樣之反射的變化(波長:85 0~250nm )之圖。以5 5 0nm之反射率爲基準來看,鎳含量1〜4原 子百分比滿足本發明的範圍之試樣,可以得到約超過 88%~92%程度的高反射率,相對而言,鎳含量在5.5原子 百分比之超過本發明的範圍的試樣,反射率大致降低至 8 4%。 以上參照特定的實施樣態詳細說明本申請案,但對於 熟悉該項技藝者而言明顯可以在不逸脫本發明的精神與範 圍的情況下再施以種種變更或修正,此亦應是爲落入本發 明之範圍。 本申請案係根據於2007年12月26日提出申請之日 本申請案(特願2007-335004)、及於2008年12月19 曰提出申請之日本申請案(特願2008-3243 74 )而提出者 ,在本說明書參照其內容而將其納入。 [產業上利用可能性] 本發明係關於液晶顯示器或有機電致發光(EL)顯 示器等爲代表之顯示裝置的製造方法。詳言之,本發明係 關於具備氧化物透明導電膜與反射電極用鋁合金膜直接連 接而成的構造的顯示裝置之製造方法,且係可以有效防止 該鋁合金膜在圖案化時之鹼腐鈾之顯示裝置之製造方法。 -38- 200952079 根據本發明,可以因應於被包含於鋁合金膜的鎳含量及鈷 含量而適切控制反射電極之鋁合金膜的熱履歷(詳言之, 係成膜時之基板溫度及成膜後之加熱溫度),所以圖案化 時即使浸漬於TMAH水溶液等鹼性顯影液中也抑制了鋁 合金膜的腐蝕,可以減低氧化物透明導電膜與鋁合金膜之 接觸電阻。 φ 【圖式簡單說明】 圖1係表示代表性的半透過型液晶顯示裝置的構成之 分解立體圖。 圖2係模式表示代表性的半透過型液晶顯示裝置的剖 面。 圖3係表示改變濺鏟時之基板溫度而成膜之鋁合金膜 (鋁-2原子百分比鎳-0.35原子百分比鑭)之浸漬電位之 圖。 φ 圖4係表示純鋁膜及改變鎳量之鋁-鎳-鑭合金膜(反 射電極)的反射率之圖(圖中之組成單位爲原子百分比) 〇 圖5係表示在實施例浸漬於TMAH水溶液後的第1 9 號試樣(鋁-2原子百分比鎳-0.35原子百分比鑭膜,基板 溫度=室溫,無熱處理)之光學顯微鏡相片。 圖6係在實施例浸漬於TMAH水溶液後的第1 9號試 樣之透過型電子顯微鏡相片。 圖7係表示在實施例浸漬於TMAH水溶液後的第23 -39 - 200952079 號試樣(鋁-2原子百分比鎳-0.35原子百分比鑭膜,基板 溫度=室溫,熱處理溫度=25 0 °C )之光學顯微鏡相片。 圖8係在實施例浸漬於TMAH水溶液後的第23號試 樣之透過型電子顯微鏡相片。 圖9係表示使用於鋁合金膜與氧化物透明導電膜( ITO膜)之間的接觸電阻的測定之喀爾文圖案(Kelvin pattern, TEG 圖案)之圖。 圖10係表示於鋁-鎳-鑭合金膜,使基板溫度處在室 溫下成膜時,成膜後之加熱溫度以及鎳量對於耐鹼性腐蝕 性所造成的影響之圖。 圖11係表示於鋁-鎳-鑭合金膜,使基板溫度提高至 1 00 °c而成膜時,成膜後之加熱溫度以及鎳量對於耐鹼性 腐蝕性所造成的影響之圖、 圖12係表示於鋁-鎳-鑭合金膜,使基板溫度提高至 1 5 0 °c以及2 5 0 °c而成膜時,成膜後之加熱溫度以及鎳量 對於耐鹼性腐蝕性所造成的影響之圖。 圖13係表示於鋁-鎳-鑭-銅合金膜,使基板溫度處在 室溫下成膜時,成膜後之加熱溫度以及鎳量對於耐鹼性腐 蝕性所造成的影響之圖。 圖14係表示於鋁-鎳-鑭-銅合金膜,使基板溫度提高 至1 〇〇 °C而成膜時,成膜後之加熱溫度以及鎳量對於耐鹼 性腐蝕性所造成的影響之圖。 圖1 5係表示於鋁-鎳-鑭-銅合金膜,使基板溫度提高 至150°C以及25 0°C而成膜時,成膜後之加熱溫度以及鎳 -40- ♦ 200952079 量對於耐鹼性腐蝕性所造成的影響之圖。 圖16係表示於鋁-鎳-鑭-鍺合金膜,使基板溫度處在 室溫下成膜時,成膜後之加熱溫度以及鎳量對於耐鹼性腐 蝕性所造成的影響之圖。 圖17係表示於鋁-鎳-鑭-鍺合金膜,使基板溫度提高 至l〇〇°C而成膜時,成膜後之加熱溫度以及鎳量對於耐鹼 性腐蝕性所造成的影響之圖。 ❿ 圖1 8係表示於鋁-鎳-鑭-鍺合金膜,使基板溫度提高 至150°C以及25(TC而成膜時,成膜後之加熱溫度以及鎳 量對於耐鹼性腐蝕性所造成的影響之圖。 【主要元件符號說明】 5 :閘極配線 7 :資料配線 11:半透過型液晶顯示裝置 φ 13 :共通電極 1 5 :對向基板 16 :黑矩陣 17 :彩色濾光片 19 :畫素電極 19a :透明畫素電極 19b :反射電極 21 : TFT基板 23 :液晶層 -41 - 200952079 41 :背光 5 1 :障壁金屬層 T :開關元件(TFT) P :畫素區域 A :透過區域 B:周圍光(人工光源) C :反射區域 F :來自背光之光 -42-