TWI407218B - Transparent conductive film and the use of its substrate, electronic equipment and liquid crystal display device - Google Patents

Transparent conductive film and the use of its substrate, electronic equipment and liquid crystal display device Download PDF

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Akira Kaijo
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Nobuo Tanaka
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Description

透明導電膜及使用其之基板、電子機器及液晶顯示裝置
本發明係關於以弱酸可容易蝕刻之微細加工性優異，進一步連接電阻亦少之透明導電膜。另外，本發明係關於使用此透明導電膜之基板、電子機器及液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置之電極電路、畫素電極等所使用之透明導電膜之銦錫氧化物(ITO)膜廣為人知。關於此銦錫氧化物膜，加熱成膜之多結晶狀態者係電阻為相當低之200×10-6 Ω．cm程度，所以作為液晶顯示裝置用導體之低電阻性優異，光透過率高，即使作為COG(覆晶玻璃基板)連接時之接觸電阻，亦於無使用上問題之範圍中，具有良好的低連接電阻，但將此銦錫氧化物膜蝕刻，以形成電路或畫素電極時，需要有HCl及HNO3 之混合酸、HCl及H2 SO4 之混合酸等之強酸蝕刻液。然而，以如此強酸作為蝕刻液，進行銦錫氧化物膜之蝕刻加工時，側面蝕刻明顯，難以微細加工。
進一步，液晶顯示裝置逐年微細化，關於由銦錫氧化物膜所形成之電極或配線以外的部份，進一步需要低電阻化之配線係取代傳統的由鉻所形成之配線或由鉭所形成之配線，逐漸改使用由銅所形成之配線。然而，蝕刻上述之銦錫氧化物膜時所使用之強酸蝕刻液係對於銅配線具有明顯的蝕刻能力，銦錫氧化物膜之蝕刻速率(etching rate) 與銅的蝕刻速率有極大差異，而且因為側面蝕刻量亦大，所以使用蝕刻強酸於銦錫氧化物膜時，有使銅配線產生斷線之問題。相反地，對於銅配線之蝕刻能力低之稀鹽酸或有機酸，則有不能蝕刻銦錫氧化物膜之問題。
另外，亦已知以特殊的製造方法，得到非結晶(Amorphous)狀態之銦錫氧化物膜之技術，此非結晶狀態之銦錫氧化物膜係可以有機酸蝕刻，但此非結晶狀態之銦錫氧化物膜係具有接觸電阻高之缺點。另外，以室溫使銦錫氧化物膜成膜時，容易形成微結晶構造，因為電阻變高，為1000×10-6 Ω．cm程度，所以有失去令人滿足的連接電阻的問題。
因此，傳統上取代銦錫氧化物膜作為透明導電膜之銦鋅氧化物(IZO)膜受到矚目。已知此銦鋅氧化物膜係即使於室溫成膜，仍可得400×10-6 Ω．cm程度之低電阻值，光透過率係與銦錫氧化物膜相同程度，可以弱酸蝕刻，因為以弱酸蝕刻時之側面蝕刻量少，所以亦適合微細加工之優異的透明導電膜。進一步，使用銦鋅氧化物膜時，作為不腐蝕銅配線之蝕刻液，例如可選擇稀鹽酸，藉由使用稀鹽酸之蝕刻液，具有即使採用銦鋅氧化物膜與銅配線之電路構成，仍可微細加工之優點。
然而，使用上述銦鋅氧化物膜作為上述之液晶顯示裝置用配線，COG連接此配線時，連接電阻變大，液晶顯示裝置之微細化配線進一步發展時會產生問題。另外，於大氣中保管銦鋅氧化物膜時，亦有經時性的接觸電阻昇高之 問題。
使用銦鋅氧化物膜於TCP(捲帶式封裝，Tape Carrier Package)連接時，亦產生與上述相同的問題，相對於此，於專利文獻1中揭示由銦錫鋅氧化物之透明導電膜。
專利文獻1：日本特開2001-155549號公報
本發明係有鑑於上述況狀而實施者，本發明的目的係提供可以弱酸之微細化蝕刻，連接電阻亦低，光透過率亦優秀，COG連接時之電阻亦低，電阻值不易經時性地變動的透明導電膜。
本發明之其他目的係提供具備上述透明導電膜之基板、電子機器及液晶顯示裝置。
本發明之其他目的係提供上述基板的製造方法。
 發明之揭示
本發明係含有銦氧化物、錫氧化物及至少1種之鑭系金屬氧化物，至少與導體連接部份係具有結晶性之透明導電膜。
於如此透明導電膜，作為銦錫鑭系金屬氧化物之導電機構係除了銦氧化物的過剩銦產生電子載體之導電機構，由添加作為n型摻雜劑(Dopant)的錫於銦，使4價的錫活性化，有效地作用於導電機構以增加電子載體，抑制與大氣中水分的反應，可實現良好的低電阻連接。添加鑭系金屬 氧化物，以非結晶狀態成膜，之後，可容易地使至少部份結晶化，可確實地由錫增加電子載體以確保良好的導電性，進一步抑制與大氣中的水分、氧或有機物的反應。
另外，因為上述透明導電膜係容易以稀鹽酸或有機酸等之弱酸蝕刻，側面蝕刻量少，所以將可更加微細配線加工。進一步，因為此透明導電膜將可以弱酸蝕刻，所以即使併用伴隨銅配線之構造，仍可蝕刻而不腐蝕銅配線。因此，蝕刻步驟將變得容易，並且可提昇使銅配線與透明導電膜配線混合存在之電路構成設計時之自由度。
本發明之透明導電膜所含之鑭系金屬氧化物係以氧化鈰及/或氧化釤為宜。上述之鑭系金屬氧化物為氧化鈰及/或氧化釤時，以各金屬成份之原子%算出的比率範圍係In/(In+Sn+Ce(及/或Sm))=0.6至0.969，Sn/(In+Sn+Ce(及/或Sm))=0.03至0.2，Ce(及/或Sm)/(In+Sn+Ce(及/或Sm))=0.001至0.2之金屬氧化物所形成之濺射靶材(Sputtering Target)所成膜之導電膜。
本發明之電子機器係具備上述之透明導電膜作為電子電路的至少一部份。藉此而可提供具備具有上述特徵之透明導電膜之電子機器。
本發明之透明導電膜形成基板係於基板上具備上述之透明導電膜而成。藉此而可提供具有上述特徵之透明導電膜形成基板。
本發明之透明導電膜形成基板的製造方法係於基板上，成膜含有銦氧化物、錫氧化物及至少1種之鑭系金屬氧化物之非晶質透明導電膜，藉由熱處理此非晶質透明導電膜，將該非晶質透明導電膜的至少一部份結晶化為特徵。
因為結晶化後，可以低電阻連接於其他導體，所以可提供具備即使於微細電路，仍可良好連接配線之透明導電膜形成基板。
本發明之液晶顯示裝置為互成對向之一對基板間包夾液晶之液晶顯示裝置，該一對基板中之至少一方之基板係如上述之透明導電膜形成基板為特徵。藉此可提供具備具有上述特徵之透明導電膜基板之液晶顯示裝置。
藉由本發明，可提供可以弱酸微細化蝕刻，連接電阻亦低，光透過率亦優秀，亦可減低COG連接時之電阻，電阻值不易經時性的變動之透明導電膜。
藉由本發明，可提供即使採用經微細化之配線構造，可以低電阻與其他零件連接，即使放置於大氣中，連接電阻之劣化少，以弱酸可蝕刻，具備亦可微細加工的配線之電子機器。
藉由本發明，可提供具備即使微細電路，仍可良好連接配線之透明導電膜形成基板。
藉由本發明，可提供上述透明導電膜形成基板的製造方法。
藉由本發明，可提供具有即使微細電路，仍可於配線連接部份以低連接電阻連接之構造之液晶顯示裝置。
用以實施發明之最佳形態
本發明之透明導電膜係含有銦(In)氧化物(In2 O3 )、錫(Sn)氧化物(SnO2 )及鑭系金屬氧化物。除了此等氧化物以外，含有數原子%程度之Mg、Ca、B、Al、Ga、Ce等之雜質亦無妨。
鑭系金屬氧化物係可使用1種以上，可適合使用例如氧化鈰、氧化釤等。
用以成膜透明導電膜之濺射靶材係以含有銦氧化物作為主要成份為宜，可含有各金屬成份中之60原子%至96.9原子%。以含有70原子%至95原子%尤佳。另外，可含有3原子%至20原子%之錫氧化物為宜，以5原子%至15原子%尤佳，可含有0.1原子%至20原子%之鑭系金屬氧化物為宜。
透明導電膜中之未與氧鍵結之過剩銦會產生電子載體，構成缺氧型之導電機構。作為添加成份之錫氧化物，於透明導電膜中用以活性化4價的錫以產生電子載體而言係重要的。
此透明導電膜係用以連接其他配線或導電體之連接部份，此連接部份具有結晶性。例如於透明導電膜的表面部份，進行連接配線或其他導體時，表面部份顯示結晶性。亦即，使用本發明之透明導電膜作為實際的配線用時，與其他配線或端子之連接部份至少係結晶性為宜。另外，透明導電膜之結晶化溫度係以160至300℃為宜。
上述之透明導電膜係以通常的成膜狀態之非結晶膜，若進行將此加熱成結晶化溫度以上之退火(anneal)處理 (加熱成160至300℃之溫度之熱處理)時，容易結晶化。另外，熱處理溫度係因應周圍的電路或基板之耐熱溫度而可分別使用，但利用於後述之液晶面板時，因為周邊電路或基板之耐熱性，認為以250℃以下為宜，以200℃程度尤佳。
本發明之透明導電膜係以成膜狀態之非結晶狀態，與COG之接觸電阻高(41Ω程度)，雖稱不上作為微細配線連接用之良好電阻，但將此熱處理，至少使表面部份(自表面之深度為50Å程度)結晶化，可至少使連接部份低電阻化(2.3Ω程度)。此結晶化時之熱處理環境係可為大氣中、N2 環境中、20%之H2 且80%之N2 環境中、20%之O2 且80%之N2 環境中、真空環境中之任一種。另外，上述結晶化透明導電膜，因為可防止與大氣中的水分(或氧)鍵結，連接電阻亦不經時地上升。另外，上述之非結晶狀態的透明導電膜，因為可容易地以稀鹽酸、有機酸等之弱酸蝕刻，所以以非結晶狀態的透明導電膜原本狀態進行蝕刻處理，進行濺射以形成配線為宜。此時，對濺射後之配線連接部份等之必要部份，進行熱處理，低電阻化，即使微細電路連接部份，仍可低電阻連接。
本發明之透明導電膜係可作為透明電極使用。此透明電極係可以含草酸之蝕刻液蝕刻，所製作之端部錐角係以30至89度為宜，以35至89度尤佳，以40至85度更好。
錐角係可以蝕刻液濃度或蝕刻溫度控制。此蝕刻溫度 係以15至55℃為宜，以25至45℃尤佳。若低於15℃時，蝕刻速度變慢，設備有結露之虞。若高於55℃時，水分蒸發，濃度有變動之虞。
本發明之透明導電膜及透明電極係不僅於玻璃、無機絕緣膜等之無機物上，亦可設置於有機基板上或有機膜上。本發明之透明導電膜、透明電極係如多結晶ITO等之結晶性膜，於有機基板或有機膜上結晶性不勻產生少，適合作為使用於有機基板或有機膜上之透明導電膜、透明電極。
上述之透明導電膜係可使用於液晶顯示裝置、有機或無機電子發光體(EL，Electro Luminescence)顯示裝置、電漿顯示器(Plasma Display Panel，PDP)顯示裝置、表面傳導電子發射顯示器(Surface-conduction Electron-emitter Display，SED)顯示裝置等之電子電路的至少一部份。
使用透明導電膜於液晶顯示裝置時，例如包夾液晶於其間之一對基板中之至少一方之基板係可使用上述的透明導電膜所形成之基板。亦可使用透明導電膜所形成的基板於兩方的基板。
本發明之透明導電膜所形成的基板係可以下述方法製造。
首先，於基板上成膜含有銦氧化物、錫氧化物及至少1種之鑭系金屬氧化物之非結晶透明導電膜。作為成膜方法，使用銦氧化物、錫氧化物及至少1種之鑭系金屬氧化物所形成之靶料之濺射，塗佈懸濁該氧化物於水、有機溶劑之糊狀物，或塗佈該先驅物溶液等。接著，此非結晶透明導電膜之至少一部份係藉由熱處理而結晶化。熱處理的條件等係如上所述。
透明導電膜之濺射係可於熱處理之前或之後。因於非結晶狀態可容易濺射，所以於熱處理前濺射為宜。
圖1至圖3係表示使用有關本發明之透明導電膜所構成之主動式矩陣(Active Matrix)型之液晶面板(電子機器)之一例者。此例之液晶面板P係由於上下成對向配置之透明的基板1、2之間，封裝液晶3之構造，上側基板1之液晶側上，形成彩色濾器4及上述組成之透明導電膜所形成之共通電極5，於下側基板2之上面側，由上述組成之透明導電膜所形成之畫素電極6，形成縱橫複數排列。另外，於下側基板2之上面，畫素電極6…之間的範圍，由銅等之導電性金屬材料所形成之閘極配線7及源極配線8成矩狀配線，閘極配線7及源極配線8所包圍之範圍，配置上述畫素電極6，並且形成連接各畫素電極6及閘極配線7或源極配線8之作為開關元件之薄膜電晶體(TFT)9。進一步，於圖1中，於基板1之上側及基板2之下側分別配置偏光板10A、10B。
另外，圖1所示之液晶面板P雖僅顯示3列×3行之畫素電極6，但實際的液晶面板中設置有數百×數百的畫素作為有效顯示畫素，設置因應畫素數之畫素電極6。另外，液晶面板P之有效顯示範圍(提供顯示之畫素電極6所形成之範圍)之外側的配線範圍之邊緣部份之閘極配線7及源極配線8之連接部份，雖設置此等配線之連接端子部份，但因為圖1係記載簡略化了，所以省略了閘極配線連接部份及源極配線連接部份之記載。並且，液晶3係於基板1、2之周圍部份所形成之圖示省略的封裝材料及基板1、2所包圍而封裝，但封裝材料的部份的構成亦於圖1中省略。
於圖1所示構成之液晶面板P中，薄膜電晶體9的部份與其周圍配線構造係如圖2及圖3所示所構成。於圖2所示之斷面構造中，自閘極配線7拉出一部份，於基板2上形成所設置之閘極11及畫素電極6，形成覆蓋此等之閘極絕緣膜12，於閘極11上之閘極絕緣膜12上，形成島狀之半導體膜13，於半導體膜13的兩端部份側，分別介著歐姆接觸(ohmic contact)膜14，設置源極15及汲極(Drain)16，源極15係連接於上述源極配線8，汲極16介由閘極絕緣膜12所形成之接觸孔(contact hole)部份之導通部份17，連接於畫素電極6，導通部份17與畫素電極6之接觸部份為連接部份6a，進一步，覆蓋此等部份，形成絕緣膜18。另外，於實際之基板2之液晶側上形成之配向膜，於圖2中省略配向膜。
另外，於液晶面板P之周圍部份之邊緣部份，於閘極配線7之端子部份，如圖2所示，閘極配線7之端部7a係以閘極絕緣層12覆蓋，於閘極配線7之端部7a外側的基板2上，形成由上述組成之透明導電膜所形成之閘極端子6A，此閘極端子6A與上述閘極端子7a係以與先前之源極配線8材料相同之導電材料所形成之連接層20連接，此部份作為連接部份6b，並且連接層20以先前的絕緣膜18覆蓋。接著，於閘極端子6A的端部，IC晶片21之金凸塊(Gold Bump)22係以ACF(異方性導電膠膜，Anisotropic Conductive Film)等之導電層23連接，此部份為連接部份6c。由此而形成COG配線。
接著，於液晶面板P之周圍部份之邊緣部份，於源極配線8之端子部份，如圖3所示，閘極絕緣膜12之端部側，形成以上述組成之透明導電膜所形成之源極端子6B，連接上述源極配線8於此源極端子6B，覆蓋此等連接部份，形成上述絕緣膜18。接著，於源極端子6B之端部，IC晶片24之金凸塊25係以ACF(異方性導電膠膜，Anisotropic Conductive Film)等之導電層26連接。由此而形成COG配線。
以上構成之液晶面板P，係如圖2所示，連接汲極16之導通部份17於畫素電極6之連接部份6a，及連接連接層20於閘極端子6A之連接部份6b，及連接IC晶片21於閘極端子6A之連接部份6c，如圖3所示，連接源極配線8的端部於源極端子6B之連接部份6d，及連接IC晶片24於源極端子6B之連接部份6e中任一種皆連接透明導電膜及其他的導電體。在此，因為畫素電極6及閘極端子6A及源極端子6B係由上述的透明導電膜所形成，所以於任何部份皆可以低連接電阻連接。而且，此等連接部份係隨著液晶面板P之微細化發展而逐漸微細化，因為可微細化至寬度為5至40×10m－ 6 程度，所以如此微細化之連接部份，即使於更加微細化之新世代的微細化面板之結構中，亦可充分良好的連接。
在此，實現如圖2及圖3所示之結構，於形成非結晶狀態之透明導電膜後，由蝕刻形成畫素電極6、閘極端子6A、源極端子6B後，必須進行與其他層之導體部份之連接。在此，若為先前組成之透明導電膜，因為不僅強酸作為蝕刻液，亦可以稀鹽酸或有機酸等之弱酸蝕刻，所以可減少側面蝕刻量，可以蝕刻得到該微細構造。接著，於透明導電膜，進行微細蝕刻，形成規定尺寸的畫素電極6、或端子6A、6B後，加熱此等膜於結晶化溫度以上，若使非結晶狀態的膜結晶化時，因為可降低結晶化部份之電阻，所以可以低電阻進行與汲極16之連接、與IC晶片21、24之連接。如上所述，將透明導電膜以非結晶狀態蝕刻後結晶化而連接時，即使為微細配線部份，可得到具備以降低連接電阻狀態下連接的部份之液晶面板(電子機器)P。
圖4及圖5係構成液晶面板P之薄膜電晶體9的部份與其周圍配線構造之如第2例所示者。於圖4所示之斷面構造中，自閘極配線7的一部份拉出，於基板2上形成所設置之閘極31，形成覆蓋此等之閘極絕緣膜32，於閘極31上之閘極絕緣膜32上，形成島狀之半導體膜33，於半導體膜33的兩端部份側，分別介著歐姆接觸膜34，設置源極35及汲極36，源極35係連接於上述源極配線8，於覆蓋此等之絕緣膜38上形成畫素電極60，汲極36介由閘極絕緣膜38所形成之接觸孔部份之導通部份37，連接於畫素電極60之連接部份60a。
另外，於液晶面板P之周圍部份之邊緣部份，於閘極配線7之端子部份，如圖4所示，閘極配線7之端部7b係以閘極絕緣層32及絕緣膜38覆蓋，埋入通過閘極絕緣層32及絕緣膜38所形成之接觸孔39，與先前構成畫素電極60之透明導電膜同樣地以透明導電膜形成連接於閘極配線7之端部7b之閘極端子40。接著，於閘極端子40的端部，以ACF(異方性導電膠膜，Anisotropic Conductive Film)等之導電層43連接IC晶片41之金凸塊42，形成連接部份40a。由此而形成COG配線。
接著，於液晶面板P之周圍部份之邊緣部份，於源極配線8之端子部份，如圖5所示，於閘極絕緣層32上，形成由與構成上述之源極36、汲極35之導電材料相同材料所形成之源極端子44，於此源極端子44上之絕緣膜38所形成之接觸孔45部份，形成由上述之組成之氧化物導電材料所形成之源極端子46，於此源極端子46，以ACF(異方性導電膠膜)等之導電層49連接IC晶片47之金凸塊48，形成連接部份46a。由此而形成COG配線。
實現圖4及圖5所示之構造，形成透明導電膜後，由蝕刻形成畫素電極60、閘極端子40、源極端子46後，必須進行連接。在此，只要為先前組成之透明導電膜，因為不以強酸作為蝕刻液，可以弱酸蝕刻，所以可減少側面蝕刻量，實現該微細構造。接著，進行微細蝕刻，形成規定尺寸的畫素電極60、或端子40、46後，加熱此等膜成結晶化溫度以上，若使非結晶狀態的膜結晶化時，因為可降低結晶化部份之電阻，所以可以低電阻進行與汲極36之連接、與IC晶片41、47之連接。如上所述，以非結晶狀態蝕刻後結晶化而連接時，即使為微細配線部份，可得到具備以降低連接電阻狀態下連接的部份之液晶面板(電子機器)P。
另外，於上述之實施形態中，以液晶面板作為電子機器為例進行說明，當然本發明之透明導電膜亦可廣泛地適用於液晶面板以外之需要透明導電膜之各種電子機器。
 [實施例] 實施例1
於玻璃基板上，使用In：Sn：Sm＝90原子%：7原子%：3原子%組成之靶料，以180℃成膜，O2 分壓為3×10－ 3 Pa(5×10－ 5 Torr)之條件，以濺射裝置形成厚度為800之銦錫釤氧化物被膜「In2 O3 －SnO2 －Sm2 O3 」(ITSO膜)。以ICP(感應偶合電漿原子發射光譜法)分析所形成之ITSO膜，實施元素分析的結果，與使用於製膜的靶料大致為相同的組成。求取被膜的X光繞射圖式的結果，判定以180℃成膜時，ITSO膜係顯示寬廣的曲線之非結晶膜。
進一步，關於此銦錫釤被膜，於空氣中，以180至300℃之各種溫度，求取施以30分鐘熱處理後之X光繞射圖式，結果如圖6所示。
由圖6所示的結果，判定ITSO膜施以熱處理時則結晶化。由以上顯示，有關本發明組成之ITSO膜係於成膜狀態為非結晶狀態，將其熱處理而可結晶化。另外，ITSO膜於成膜原本之非結晶狀態，顯示600×10－ 6 Ω．cm之電阻，熱處理後成為250×10－ 6 Ω．cm之電阻，確認自非結晶狀態至結晶化，電阻值減少。
比較例1
於玻璃基板上，使用In：Sn＝90原子%：10原子%之組成之靶料，以室溫成膜，O2 分壓3×10－ 3 Pa(5×10－ 5 Torr)之條件，以濺射裝置形成厚度為800之銦錫氧化物膜(ITO膜)。求取被膜的X光繞射波峰，結果如圖7所示。
自圖7所示的結果，判定室溫成膜時，ITO膜係顯示結晶性的膜。
比較例2
於玻璃基板上，使用In：Zn＝83原子%：17原子%之組成之靶料，以室溫成膜，O2 分壓為3×10－ 3 Pa(5×10－ 5 Torr)之條件，以濺射裝置形成厚度為800之銦鋅氧化物膜(IZO膜)。分析所得IZO膜之組成，其結果係In：Zn＝82原子%：18原子%。另外，求取被膜的X光繞射波峰，結果如圖8所示。
進一步，關於此IZO膜，於20%H2 /80%N2 之環境之退火爐，於250℃加熱2小時，進行熱處理。亦求取施以此熱處理後之X光繞射波峰，結果如圖8所示。
自圖8所示之結果，判定室溫成膜時，IZO膜係顯示寬廣的曲線之非結晶膜。另外，判定即使IZO膜施以熱處理，仍不結晶化。
評估例
使用實施例1及比較例1、2所得之ITSO膜、ITO膜、IZO膜，進行下述評估。
(1)COG連接信賴性將實施例1及比較例1、2所得之熱處理後之ITSO膜、未經熱處理之ITO膜、熱處理後之IZO膜，以ACF連接於附凸塊之IC晶片，於60℃，濕度為95%之條件下，測定125小時後之連接電阻。結果如圖9所示。
(2)結晶化溫度將非結晶狀態之ITSO膜，於空氣中之退火爐，以180至300℃加熱30分鐘，進行熱處理時之X光繞射數據如圖6所示。若發生氧化銦之波峰則判定結晶化。
(3)退火溫度所伴隨之比電阻值
將成膜後未經熱處理之各膜，藉由於空氣中之退火爐，以200至280℃加熱30分鐘，進行熱處理，測定比電阻值，結果如圖10所示。
(4)透過率
將成膜後未經熱處理之各膜，藉由於空氣中之退火爐，以280℃加熱2小時，進行熱處理，測定300nm至800nm之透過率。結果如圖11所示。
(5)蝕刻速度
將實施例1及比較例1、2所得之熱處理前之ITSO膜、未經熱處理之ITO膜、熱處理前之IZO膜，於35℃至45℃，藉由草酸(5%的草酸，95%的水)及PAN(87%之蘋果酸、10%之醋酸、3%之硝酸)進行蝕刻，求取蝕刻速度。結果如圖12所示。
(6)蝕刻殘渣
將實施例1及比較例1、2所得之熱處理前之ITSO膜、未經熱處理之ITO膜、熱處理前之IZO膜之各膜，於45℃，藉由草酸(5%的草酸，95%的水)進行蝕刻。測定蝕刻殘渣的結果，認為於ITO膜有許多蝕刻殘渣，認為ITSO膜與IZO膜同樣地無蝕刻殘渣，顯示良好的蝕刻特性。
(7)評估蝕刻特性
將實施例1所得之熱處理前之ITSO膜，於35℃，藉由含草酸之蝕刻劑(5%的草酸，95%的水)進行蝕刻。蝕刻後，以電子顯微鏡觀察斷面，測定錐角為80度。
(8)評估透明導電性膜與金屬之密合性
關於實施例1所得之熱處理後之ITSO膜，由刮傷試驗評估與鉬之密合性時，聲射(AE)訊號出現之荷重為17N，膜裂痕開始產生之荷重為17N，係良好的。
另外，刮傷試驗之測定條件係如下所述。
刮傷試驗機：CSEM製Micro-Scratch-Testeer
刮傷距離：20mm
刮傷荷重：0至30N
荷重速度：30N/min
刮傷速度：20mm/min
鑽針形狀：0.2mmR
檢測方法：荷重計(Load Cell)及聲射感應器(AE-sensor)
(9)評估透明導電膜之電化學特性
測定實施例1所得之熱處理前之ITSO膜之對於飽和銀/氯化銀電極之氫氧化四甲銨(TMAH)水溶液之浸漬電極電位，為-4.2V。
(1)至(6)之結果總結於表1。由此表可知，因為實施例1之ITSO膜係於成膜溫度為180℃以下之成膜階段，顯示安定的非晶質結構，所以與IZO同樣地顯示無蝕刻殘渣之良好蝕刻特性。另外，以180℃以上之後退火溫度結晶化，可改善IZO的缺點之端子連接信賴性。
產業上利用性
本發明之透明導電膜及基板係可使用於液晶顯示裝置、有機或無機EL顯示裝置、PDP顯示裝置、SED顯示裝置等之電子機器。
1、2．．．基板
3．．．液晶
4．．．彩色濾器
5．．．共通電極
6．．．畫素電極
7．．．閘極配線
10A．．．偏光板
P．．．液晶面板
8．．．源極配線
9．．．薄膜電晶體
10B．．．偏光板
11．．．閘極
12‧‧‧閘極絕緣膜
13‧‧‧半導體膜
14‧‧‧歐姆接觸膜
15‧‧‧源極
16‧‧‧汲極
17‧‧‧導通部份
18‧‧‧絕緣膜
20‧‧‧連接層
21‧‧‧IC晶片
22‧‧‧金凸塊
23‧‧‧導電層
24‧‧‧IC晶片
6A‧‧‧閘極端子
6B‧‧‧源極端子
7a‧‧‧閘極端子
7b‧‧‧端子
25‧‧‧金凸塊
6a、6b、6c、6d、6e‧‧‧連接部份
26‧‧‧導電層
31‧‧‧閘極
32‧‧‧閘極絕緣膜
33‧‧‧半導體膜
34‧‧‧歐姆接觸膜
35‧‧‧源極
36．．．汲極
37．．．導通部份
38．．．絕緣膜
39．．．接觸孔
40．．．閘極端子
40a．．．連接部份
41．．．IC晶片
42．．．金凸塊
43．．．導電層
44．．．源極端子
45．．．接觸孔
46．．．源極端子
46a．．．連接部份
47．．．IC晶片
48．．．金凸塊
49．．．導電層
60．．．畫素電極
60a．．．連接部份
[圖1]係表示有關本發明之具備透明導電膜之液晶面板之概略構成圖。
[圖2]係表示圖1所示之液晶面板所設置之第1例之薄膜電晶體部份及閘極端子部份之斷面構造圖。
[圖3]係表示圖1所示之液晶面板所設置之第1例之源極端子部份之斷面構造圖。
[圖4]係表示圖1所示之液晶面板所設置之第2例之薄膜電晶體部份及閘極端子部份之斷面構造圖。
[圖5]係表示圖1所示之液晶面板所設置之第2例之源極端子部份之斷面構造圖。
[圖6]係表示ITSO膜之X光線繞射結果圖。
[圖7]係表示ITO膜之X光線繞射結果圖。
[圖8]係表示IZO膜之X光線繞射結果圖。
[圖9]係表示ITSO膜、ITO膜、及IZO膜於125小時後之連接電阻圖。
[圖10]係表示ITSO膜、ITO膜、及IZO膜經熱處理後之比電阻值圖。
[圖11]係表示ITSO膜、ITO膜、及IZO膜之透過率圖。
[圖12]係表示ITSO膜、ITO膜、及IZO膜之蝕刻速度圖。

Claims (8)

  1. 一種透明導電膜，其係含有銦氧化物、錫氧化物及氧化釤，且具有與導體之連接部份，至少該連接部份係具有結晶性之透明導電膜，其中以各金屬成份之原子%算出的比率，係在In/(In+Sn+Sm)=0.7~0.95、Sn/(In+Sn+Sm)=0.05~0.15、Sm/(In+Sn+Sm)=0.001~0.2之範圍。
  2. 如申請專利範圍第1項之透明導電膜，其中結晶化溫度係160至300℃。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之透明導電膜，其中該透明導電膜係由該銦氧化物、該錫氧化物及該氧化釤所構成，且亦可含有Mg、Ca、B、Al、Ga、Ge之雜質。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之透明導電膜，其中該透明導電膜不含鎢、矽或鍺。
  5. 一種電子機器，其特徵為具備如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之透明導電膜作為電子電路的至少一部份而成。
  6. 一種透明導電膜形成基板，其特徵為於基板上形成如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之透明導電膜。
  7. 一種如申請專利範圍第6項之透明導電膜形成基板的製造方法，其特徵為於基板上，成膜含有銦氧化物、錫氧化物及氧化釤之非晶質透明導電膜，藉由熱處理此非晶質透明導電膜，將該非晶質透明導電膜的至少一部份結 晶化。
  8. 一種液晶顯示裝置，其係互成對向之一對基板間包夾液晶之液晶顯示裝置，其特徵為該一對基板中之至少一方之基板係為如申請專利範圍第6項之透明導電膜形成基板。
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