TW388187B - Substrate with conductor formed of low-resistance aluminum alloy - Google Patents

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A7 B7 經漓部中央標準局ί消费合作社印轚 五、發明説明 ( 1 ) [産業上之利用領域] 本 發 明 為 有 一 種 配 線 基 板 9 其 傜 與 半 導 體 元 件 在 電 氣 上 具有 優 異 的 結 合 特 性 9 尤 其 是 指 具 有 良 好 的 耐 小 丘 Οι i 1 1 c c k )待性及耐針孔特性， 且電阻率低， 例如適用 於 主 動 矩 陣 型 的 液 晶 顯 示 裝 置 等 時 具 有 適 宜 特 性 的 配 線 之 基 板 者 〇 [習知之技術] 例 如 在 主 動 矩 陣 型 的 液 晶 顯 示 裝 置 中 » 如 第 1 0 圜 所 示 9 具 有 掃 描 線 1 及 數 據 線 2 等 之 構 成 之 配 線 9 同 時 9 並 在 掃 描 線 1 和 數 據 線 的 各 交 點 附 近 具 有 圖 素 電 極 3 及 作 為 開 關 元 件 的 薄 膜 電 晶 體 4 〇 在 這 種 場 合 » 薄 膜 電 晶 醱 4 的 m 極 G 乃 連 接 到 掃 描 線 1 9 汲 棰 D 即 連 接 在 數 據 線 2 9 而 源 極 S 即 連 接 到 _ 素 電 極 3 〇 其 次 9 第 11 圏 是 表 示 第 1 0 圖 薄 禊 電 晶 體 4 的 部 分 斷 面 圓 Ο 在 玻 璃 基 板 1 1上 面 的 所 定 處 所 形 成 含 有 閘 極 G 的 掃 描 線 1 9 在 其 表 面 形 成 陽 極 氧 化 膜 12 在 其 上 面 整 體 形 成 了 閛 極 绝 緣 膜 1 3 〇 在 閘 掻 绝 緣 膜 1 3上 面 的 所 定 處 對 應 閘 極 G 之 部 分 上 » 形 成 由 非 晶 質 矽 所 構 成 之 半 導 體 薄 膜 14 〇 在 半 導 體 薄 膜 1 4上 面 的 中 央 部 形 成 阻 檔 層 15 〇 在 半 導 體 薄 膜 14及 阻 楢 層 15上 面 的 兩 m 9 形 成 了 由 η 4 矽所 m 成 的 阻 性 接 觭 層 16 S 17 〇 在 電 阻 性 接 觸 層 16 17的 各 上 面 即 分 別 形 成 有 汲 極 D 及 源 極 S 〇 而 且 9 形 成 這 些 電 極 D 、 S 之 同 時 9 形 成 著 數 據 線 2 〇 在 閘 棰 絶 緣 膜 13 上 面 的 所 定 處 所 9 形 成 連 接 -3 到 源 極 S 的 圖 素 電 棰 3 〇 除 請 先 閲 讀 背 之 注 訂 本紙張尺度適用中困國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐）

I 裝 B7 五、發明説明（2 ) 顧素電極3的所定郜分之外，在其餘的整體上面形成鈍 化膜1 8。 然而，構成包括閘極G的掃描線1之配線材料，已見 有如使用含有钛（Ti)等高熔點金靨之鋁（A1)合金（例如 參照特開平4-130776號公報）。在此，為使鋁含有钛等 高熔點金鼷的理由，不外為鋁單一體的酎熱性不高，而 為要在後段工程的加熱工程中，抑制其產生小丘（外延 生長層的）者。似此須考盧附小丘特性者，例如《為的 是使形成在含有閘極G的掃描線1上的閘極絕緣膜13之 絕緣附壓，不致於降低的緣故。 經濟部中央標率局貝工消费合作社印掣 (請先閲讀背面之注f項再填寫本頁) 然而，本發明人用鋁-鈦合金薄膜屢加實驗，獲得了 如下结果。首先，調査了鋁-鈦合金薄膜的電阻率中钛 含有率之依賴性，其結果為如第5圖所示。圖中實線是 表示用濺射法或蒸鍍法K基板溫度為室溫，在玻璃基板 上成瞑的鋁-鈦合金薄膜之電阻率，虚線、一點鐽線、 二線鐽線即分別表示對上述室溫成膜的鋁-钛合金薄膜 ，加Μ 2 5 0 t：、3 0 0 Ό、3 5 0 C各溫度的熱處理後的各鋁-钛合金薄膜之電阻率。由第5圈得知，所有的鋁-钛合 金薄膜都是愈增加鈦含有率.其電姐率就愈高。而且， 熱處理的港度愈高，其電阻率就愈低。藉此結果乃確認 了，鋁-鈦合金薄膜的電胆率是鈦含有率愈小，就會愈 低，且熱處理湛度愈高也會愈低。 $ 其次，就鋁-钛合金薄膜的酎小丘特性調査的结果， 獲得了如第6圖所示的结果。該圈中横袖表示钛含有率 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（令） ，欲軸即表示小丘産生溫度。但在此所謂小丘産生溫度 傜指用100倍程度的顯微鏡觀察時，産生高0.5〜1#· (撤米）以上的小丘時之熱處理溫度（以下同）謂之。由第 6圓可知，例如，以熱處理溫度25Q°C,其鈦含有率為 3 at. X (原子百分數）以上時，小丘的産生會受到抑制《因 而，考廉到酎小丘待性時，在形成基板的整傾遇程中， 施加最高為250 eC程度的熱處理時，鈦的理想含有率為 3 at .X以上。然而在第5圖以虚線所示的熱處理溫度為 250 °C時，鈦含有率若為3at.Ji以上者，其電阻率勢必為 18// Qcb(微歐姆公分）程度以上》換言之，考慮耐小丘 特性時，使鈦含有率在3at.X以下並不理想，進而，不 得使配線（包含閘棰6的掃描線1 )的電阻率小於18# Ω c· 程度另一方面，最近随著液晶顯示裝置的高精細化或 高開口率化等，被要求了配線的更低電阻化。因此，最 近乃重視了一種具有良好的耐小丘特性，且可使電阻率 小於10# Qc·程度的，含有钕（Nd)等稀土元素之鋁合金 (例如，請參照特開平7-4555 5號公報>。 經滴部中央榡準局貝工消費合作社印掣 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 然而，本發明人用鋁-钕合金薄膜屢加實驗，獲得了 如下結果。首先，就鋁-钕合金薄膜的電阻率中钕含有 率之依賴性調査的結果，如第7圖所示。在該圖中，實 線是表示用濺射法或蒸鍍法，以基板溫度為室溫，在玻 璃基板上成膜的鋁-钕合金薄膜之電阻率，虛線、一點 鏈線及二點鏈線分別表示對上述室溫成膜的鋁-鈸合金 薄膜以250eC、300 °C、350 eC的各溫度施加熱處理後的 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS)A4规格（2丨0X297公釐） 歧濟部中央樣率局貝工消費合作社印聚 A7 B7 五、發明説明（4 ) 各鋁-钕合金薄膜之爾粗率。由第7 81可知，所有的拒-軎女合金薄[联都是愈墙加抜含有率，其霉阻率會愈大β而 且，熱.處理®度愈高，其電丨且率就愈低。然而，跋含有 率例如為2〜4at.X的場合，經過熱處理的全部鋁-钕合金 薄膜之電阻率即勢必為小於10# Qc·程度。由此结果乃 確錢[了，可使絕-敎合金薄膜的電阻率小於10# Qce程度 。其次，對鋁-钕合金薄膜的H小丘待性調査之結果，嫌 得了如第8圖所示的结果。在此圖，横軸表不敎含有率 ,縱軸即表示小丘産生®度。由第8園得知，配線基板 的熱處理最高溫度為250*°程度時’敍含有率雖只是少 量的0.2以.％程度，也可抑制小丘的産生。_此結果乃 確認了，鈸含有率例如在2〜時，不僅可抑制小丘 的産生，且如第7國的處Ϊ線（熱理®度250 ec)所示， 其電阻率也會在i〇#Qc 以下。 再者，就鋁-鈸合金薄膜的耐針孔特性調査的结果， 獲得了如第9圏所示的结果。在該画中，横I*表示敎含 有率，縱_即表示針孔的産生溫度。但在此所諝的針孔 産生溫度僳指用100倍的顯撖鏡®察，每1CB2産生10傾 以上的針孔時之熱處理溫度謂之（以下間 >。再由第9園 得知，針孔的産生溫度在銨含有率為4at.X程度以下時 比250°〇更低，在鈸含有率為4at.X程度以上時，幾乎與 2 5 0 eC程度平行著。從而，考慮耐針孔特性者，熱處理 溫度為250 X!時的钕含有率以4at.X程度以上為理想。可 是，由於針孔産生溫度在钕含有率為4at.X程度以上時 幾乎與25(TC程度平行着的錁故，由此可知，熱處理租 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS〉A4規格（2丨0><297公釐） ------：——K — II (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 經滴部中央棋率局負工消費合作社印笨 A7 B7 五、發明説明（i·) 度為250 °C以上的場合，即使一直增加了钕含有率，也 不太有對於斷線成因的耐針孔特性之可靠性。而且，也 得知了如考慮耐針孔特性而使鈸含有量為4at.J!程度以上 者，在第7圖中以虛線所示的熱處理溫度為250 °C的場 合，其電阻率會變成10# Ω cm程度以上。 [發明欲解決之問題1 如上所述，在由鋁-鈦合金薄膜所構成的配線塲合， 如考慮到耐小丘特性者，使钕含有率在3at.X以下並不 理想，甚至於有不得使電咀率小於18# Qcb的問題。一 方面，為由鋁-钕合金薄膜所構成的配線場合，即使鈸含 有率為4at.X以上，除了不太有對於為斷線成因的耐針 孔待性可靠性之外，若考慮到耐針孔特性而使鈸含有率 為4at.X以上時，即如第7圖的虛線（熱處理溫度25(TC> 所示，有其電阻率會變成1〇；uQcb程度以上之問題。 [發明之解決手段] 本發明乃有鑑於上述問題，目的在於提供一種配線基 板，其偽具有其電阻率為與鋁-鈦合金薄膜時相同的程 度以下，並可抑制産生小丘及針孔之導體β本發明的配 電基板以具有基板和形成在該基板上之導體，上述導體 以至少含有钕及鈦的鋁合金所形成者為其特擞。 [實施例] 以下參照圖面來説明本發明實施例。第1圈表示本發 明一實施例之配轚基板放大斷面圖。在玻璃基板（透明 絶緣基板）21上，用濺射法或蒸鍍法而以基板溫度為室 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4规格（2丨0X297公釐） ------.---------IT------ (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印策 A7 B7 五、發明説明（6 ) 溜，形成鋁-钕-钛合金薄膜（配線）22。此配媒22乃適用 於第1 0圖的梯描線1或數據線2 。首先，躭K基板溫度為 室溫所成膜的鋁-钕-钛合金薄膜的電阻率對於软含有率 及鈦含有率之依賴性調查的结果，獲得了如第2圖所示 的结果。但將钕含有率及钛含有率的最小值俱定為0.1 at.3：。在該圖中，電阻率在區域A1中為10w QcmM下， 區域A2中為10〜20// Qcn,區域A3中為20〜3〇w Sc·, 區域A4中為30〜4〇w Ω cb,區域A5中為40〜5〇w Ω cb, 區域A6中為50〜60以Ωοβ,區域A7中為60〜7〇u Qcm。 由第2圖可知，敎含有率及钛含有率I增加，其電阻率 就愈高。而且，也可知要使基板溫度為室溫所成瞑的鋁 -钕-钛合金薄膜之電阻率成為10 cm程度K下時，只 要從區域A1中逋當選擇钕含有率及钛含有率即可。此外 ，也可知要使其電胆率成為20 程度Μ下時，只要 從區域Α1及區域Α2中適當的選擇紋含有率及钛含有率即 可0 其次，就鋁-钕-钛合金薄膜的附小丘特性之钕含有率 及钛含有率的依賴性調査的結果，獲得了如第3圖所示 的结果。在該圖中，小丘的產生溫度在區域Β1中為240 〜2 7 0 t：,在區域Β 2中為2 7 0〜3 0 0 C ,在區域Β 3中為3 0 0 〜330t：,在區域B4中即為330〜360t：。由第3圖可知， 熱處理溫度為240〜270它時，在區域可抑制小丘的 產生。 接著，就鋁-钕-钛合金薄膜的附針孔特性之钕含有率 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - - - I - - - - ^Γ—tv I -II - ----- II - I I . . *1T ! . ------- n , (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾率局貝工消費合作社印装 A7 B7 五、發明説明（7 ) 及鈦含有率的依賴性調査的結果，獲得了如第4圖所示 的结果，在該圖中，針孔的產生溫度在區域C1中為240 〜270ΊΟ,在區域C2中為270〜300 °匕·在區域C3中為300〜 〜3301C,在區域C4中即為330〜360T。由第4圖可知， 熱處理溫度為240〜270 ¾時，在區域C1中可抑制針孔的 產生。 在此，舉一例子K钕含有率為0.75at.!K, K钛含有率 為0.5at.!K者，在第3圖中是在於區域B1與區域B2的邊 界部分，而在第4圖中是在於區域C1與區域C2的邊界部 分，從而，使熱處理溫度為240〜270TO時，就可抑制小 丘及針孔的產生。而且，Μ鈸含有率為0.75at.!K, Μ钛 含有率為0 . 5at . 3!者，在第2 _中為區域Α1 (10 ii Ω cfflM 下）内，可使基板溫度為室溫所成膜的鋁-钕-鈦合金薄 膜的電胆率在於8W Ω cm程度。而且，經過熱處理時， 若Μ第5圖及第7圖類推，可使電阻率更低於8// Ω cm 程度。換言之，經過熱處理時，第2圖中的區域A1 (10 MQcm以下）會向區域A2邊側擴大，因而，使鈸含有率 與鈦含有率之合計為1.5at.S!程度Μ下（但钕，有率及钛 含有率都在O.lat.«Μ上）時，可使熱處理後的鋁-钕-钛 合金薄膜的電阻率為lOwQcm程度Κ下。而且，在於該 合計含有率（1.5a t.Si程度K下）的範圍，中，由第3匾及 第4圖得知，熱處理溫度為2 40〜，小丘及針孔 的產生幾乎得K抑制。 其次，說明使鋁-鈸-鈦合金薄膜的電胆率能為和鋁- -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) -裝·

、1T A7 B7 五、發明説明（8 ) 钛合金薄膜同樣的18wQc·程度時的場合。首先，如第 2圖所示，使钕含有率與钛含有率的合計例如為3.5at.S： 程度Μ下（但紱含有率及鈦含有率都在O.lat.XM上）時， 以基板溫度為室溫所成膜的鋁-敎-钛合金薄膜之電阻率 會變成20i/Qcei程度Μ下。一方面，在該合計含有率 ' (3.5at.J!程度以下）範圍中，由第3圖及第4圖可知， 熱處理溫度為240〜270 t時，雖然會稍微產生小丘或針 孔，但熱處理溫度愈高，其小丘或針孔的產生會愈受到 抑制。而巨，在此情形時，如經過熱處理者，得由第5 圖及第7圖類推，可使電阻率比2〇w£2cm更低。換言之 ，經過熱處理而可使瑄種情形的鋁-钕-钛合金薄膜之電 陏率在於18// Qcb程度以下。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印y (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此，就鋁--钹-鈦合金薄膜的钕含有率加Μ觀察。 例如，在第4圔的區域C1中，熱處理溫度為240〜270 Ό 時，即與钕含有率無朗的會產生針孔。一方面，在第3 圖的區域Β1中，熱處理溫度為240〜270 t!時，跋含有率 在不足lat.XM下就會產生小丘。從而，鈸含有率對針 孔的產生並不必過分的考慮，僅僅考盧小丘的產生就可 ，因而，也可定為1 a t . 3；程度。若將钕含有率為1 a t . S!程 度而考慮其電胆率時，由第2圖可得知，钛的理想含有 率為0.1〜2at.S:程度，而M0.1〜0.5at.J!/為更佳。 但要是鋁-钛合金薄膜時，即如第5圖i第6國所示， 若考慮其低電阻化與耐小丘特性（熱處理溫度250 t )者， 呔的理想含有率為2.9at.il；程度。一方面，鋁-钕合金薄 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公嫠） 五、發明説明（9 ) 7 第 如 ，性 合特 場孔 的針 膜附 9 第 及 圓 度 溫 me 理 處 熱 钕 A7 B7

圖 P 與 化 阻 電 低 其 0 考 示 所 為 好 最 率 有 含 的 钕 時 述 ， 所而 上從 如。 ，下 合M 場X 的 to 膜 5 薄1. 金於 合在 j 率 -有 含 鋁計 ,合 的的 對鈦 栢與 。 紱 使 at可 4 * 钕 單而 钕進 或’ 位率 單有 钛含 有的 含钛 諸及 較鈸 ，的 ，價 合 高 場少 的減 膜可。 薄，本 金膜成 合薄低 鈦金減 .合取 鋁謀 鋁的可 在位 ， 置示的 裝顯體 示於晶 顯用電 於應膜 用的薄 適泛有 線廣 配可 的也 明 明 發發 本本 將但 亦 , 是明 明說 說 Μ 述加 上雖 ，形 外情 此的 時 線 配 的 外 Μ 置 裝 含 於 限 僅 不 也 且 而 這膜 〇 緣 媒絕 據極 數閘 及於 極在 汲係 、 其成 極，構 源者所 於明膜 用說薄 適 Μ 金 可加合 也圖钛 而11卜 敎 ，第 I 線照鋁 描參成 掃若形 之合欲 極場 ， 閘種上 時 案 圖 等 線 據 數 的 極 電 素 圓 的 成 構 所 VII/ ο Τ I /V II 化 氧 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝·

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Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種配線基板，乃是具有基板和形成在該基板上之専 艚，其特激為；上述導體係由至少含有钕及钛之鋁合 金所形成者。 2. 如申請專利範圍第1項之配線基板，其中，上述鋁合 金所含有的钕與钛之含有> 合計為小於3.5 at. 者。 3. 如申請專利範圍第2項之配線基板，其中，上述鋁合 金所含有的钕含有率為小於2.Oat.S：者。 4. 如申謫專利範圍第1項之配線基板，其中，上述鋁合 金所含有的钕與钛之.含有率合計為1.5at.3：M下者。 5. 如申請專利範圍第4項之配線基板，其中，上述鋁合 金所含有的钕含有率為1.Oat.下者。 6. 如申謫專利範圍第1項之配線基板，其中，上述導體 的電阻率為10// Ω<:·Μ下者。 7. —種配線基板，其係具有基板，和形成於該基板上之 半導體元件，及形成於上逑基板上，而與上述半導體 元件電*接的導體，其特激為； 上述導體係由至少含有钕及钛之鋁合金所形成者。 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印袈 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁} 8. —種配線基板，其係具有基板，和形成於該基板上之 導體，其特戡為； 上述導體係由含有其射小丘特性比鋁更良好的第1 金臛，及其電胆率比上逑第1金鼷更小的第2金靨之 鋁合金所形成者。 9. 如申謫專利範圍第8項之ffi線基板，其中，上逑鋁合 金所含有的第1及第2金鼷之含有率合計為3.5a t.X -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4说格（210 X 297公釐） 經濟部中央揉率局負工消费合作社印«. A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 以下者。 10. 如申請專利範圍第8項之配線基板，其中，上述鋁 合金所含有的第1及第2金觸之含有率合計為1.5at.X Μ下者。 11. 一種配線基板之製造方法，其特戡為具備著： 準備基板之工程； 在上述基板上形成由至少含有敎及钛的鋁合金所構 成的導體之工程； 在上述基板上形成與上述導體電連接的半導體元件 之工程；及 至少在上述導體或上述半導體元件中之一方施加 300 CK下的熱處理之工程。 12. 如申請專利範圍第11項之配線基板製造方法，其中 ，上述鋁合金所含有的第1及第2金靨之含有率合計 為3 . 5at. ΧΚ下者。 13. —種配埭基板之製造方法，其特戡為具備著： 準備基板之工程； 在上述基板上形成半導髖元件之工程； 在上述基板上，使由至少含有鈸及钛的鋁合金所構成 的導髖能與上述半導體元件電結合般形成之工程；及 至少上述導體或半専體元件中之一方腌加3001CK 下的热處理之工程。 14. 如申請専利範圍第13項之配線基板製造方法，其中 ，上述鋁合金所含有的第1及第2金臛之含有率合計 為3 . 5 a t. X Μ下者。 本紙張尺度逋用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ϋ— 0.10 «1 I - -- - I · VI —4 m - - - - - I - I Hr— Lr -------.