TWI641050B - 配線結構、顯示裝置、輸入裝置、觸控面板及濺鍍靶材 - Google Patents

配線結構、顯示裝置、輸入裝置、觸控面板及濺鍍靶材 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種配線結構,其是在Al-Ta合金薄膜的至少表面及側面的任一面形成Al-Ta氧化膜,其特徵在於:所述Al-Ta合金薄膜的Ta添加量為0.3原子%~3.0原子%且Cu含量為0.03原子%以下,所述Al-Ta氧化膜的膜厚為3nm~10nm,且所述Al-Ta氧化膜中的Ta的原子%濃度低於Al-Ta合金薄膜中的Ta的原子%濃度。

Description

配線結構、顯示裝置、輸入裝置、觸控面板及 濺鍍靶材
本發明是有關於一種配線結構及用以成膜該配線結構中的Al合金薄膜的濺鍍靶材(sputtering target),特別是有關於一種耐氯化物離子性優異的配線結構。另外,本發明亦有關於一種具有所述配線結構的顯示裝置、輸入裝置、及觸控面板(touch panel)。
液晶顯示器(liquid crystal display)、有機電致發光(electroluminescence,EL)顯示器、觸控面板等顯示裝置或輸入裝置等的電極材料所使用的配線膜中,利用電阻率低、微細加工容易的優勢而使用利用Al薄膜或以Al作為母材的Al合金薄膜的配線結構。
例如專利文獻1中揭示一種耐凸起(hillock)性優異的半導體裝置用電極或配線材料,其特徵在於:包含Al基合金,該Al基合金含有選自由Ta、Ti、Nd、Gd、Fe、Co、Ni所組成的組群中的一種以上,並且含有1原子%~6.5原子%的Ar。
另外,專利文獻2中揭示一種配線膜,其特徵在於:包含0.28原子%~23原子%的範圍的選自Y、Sc、La、Ce、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Er、Th、Sr、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mn、Re、Co、 Ir、Pt、Cu、Si及B中的至少一種第1元素、及選自相對於該第1元素的量為1.8原子ppm~3000原子ppm的範圍的C、10原子ppm~1500原子ppm的範圍的O、19原子ppm~3000原子ppm的範圍的N、及50原子ppm~3.9原子%的範圍的H中的至少一種第2元素,且剩餘部分實質上包含Al。
專利文獻3中揭示一種Al合金膜,其特徵在於:在基板上具有用於配線膜或反射膜的Al合金膜,且該Al合金膜含有Ta及/或Ti:0.01原子%~0.5原子%、及稀土類元素:0.05原子%~2.0原子%。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第2917820號公報
[專利文獻2]日本專利第4130418號公報
[專利文獻3]日本專利第5032687號公報
Al合金膜容易因氯化物離子而發生腐蝕。然而,專利文獻1及專利文獻2中是以獲得耐凸起性或電阻率、蝕刻性等優異的Al合金膜為目的,完全未作有關於耐蝕性、特別是耐氯化物離子性的研究。
另外,專利文獻3中對耐鹽水性優異的Al-Ta-稀土類合金或Al-Ti-稀土類合金有所揭示,但主要假定以積層氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)或層間絕緣膜的情況為前提的針孔(pinhole)或裂紋(crack)的產生。
因此,本發明的目的在於提供一種配線結構,其作為新穎配線材料,在顯示裝置或輸入裝置的製造步驟或使用環境中由氯化物離子所引起的金屬配線的腐蝕得到抑制。
本發明者等人反覆進行努力研究,結果發現,藉由使Al-Ta合金薄膜、及形成於該Al-Ta合金薄膜上的Al-Ta氧化膜的組成等成為特定組成,可解決所述課題,從而完成本發明。
即,本發明是關於以下的[1]~[8]。
[1]一種配線結構,其是在Al-Ta合金薄膜的至少表面及側面的任一面形成Al-Ta氧化膜,其特徵在於:所述Al-Ta合金薄膜的Ta添加量為0.3原子%~3.0原子%且Cu含量為0.03原子%以下,所述Al-Ta氧化膜的膜厚為3nm~10nm,且所述Al-Ta氧化膜中的Ta的原子%濃度低於Al-Ta合金薄膜中的Ta的原子%濃度。
[2]如所述[1]中記載的配線結構,其中所述Al-Ta合金薄膜含有0.05原子%~3.0原子%的稀土類元素。
[3]如所述[1]或[2]中記載的配線結構,其中在所述Al-Ta氧化膜的表面存在一分子層以上的具有羧基及胺基的至少一者的官能基的有機化合物。
[4]如所述[3]中記載的配線結構,其中所述有機化合物為胺基酸。
[5]如所述[1]至[4]中任一項記載的配線結構,其具有透明導電膜作為配線結構的基底層,所述透明導電膜含有選自由Mo、Mo合金、Ti、Ti合金及In所組成的組群中的至少一種。
[6]一種顯示裝置或輸入裝置,其具有如所述[1]至[5]中任一項記載的配線結構。
[7]一種觸控面板,其具有如所述[1]至[5]中任一項記載的配線結構。
[8]一種濺鍍靶材,其用以成膜如所述[1]至[5]中任一項記載的配線結構中的Al-Ta合金薄膜。
根據本發明,可實現由氯化物離子所引起的Al合金薄膜的腐蝕得到抑制且具有高耐氯化物離子性的配線結構。
<配線結構>
本發明的配線結構的特徵在於:在Al-Ta合金薄膜的至少表面及側面的任一面形成Al-Ta氧化膜,所述Al-Ta合金薄膜的Ta添加量為0.3原子%~3.0原子%且Cu含量為0.03原子%以下,所述Al-Ta氧化膜的膜厚為3nm~10nm,且所述Al-Ta氧化膜中的 Ta的原子%濃度低於Al-Ta合金薄膜中的Ta的原子%濃度。
Ta有助於Al的表面氧化覆膜的穩定化,藉此可提高Al-Ta合金薄膜、即配線結構的耐氯化物離子性。因此,將Al-Ta合金薄膜中的Ta添加量設為0.3原子%以上。Ta添加量較佳為0.5原子%以上,更佳為0.8原子%以上。
另外,該Al-Ta合金薄膜一般是藉由濺鍍而成膜,但就用於該濺鍍的濺鍍靶材的製造性的觀點而言,較佳為3.0原子%以下,更佳為2.0原子%以下。
Al-Ta合金薄膜中進而以0.03原子%以下的範圍含有Cu。已知Cu發揮作為提高Al的耐電遷移性(electromigration resistance)的元素的功能,但另一方面,會使耐氯化物離子性降低。若Cu含量為Ta添加量的1/100(原子%)以下,則不會影響耐氯化物離子性,故而Al-Ta合金薄膜中的Cu含量是設為0.03原子%以下,更佳為0.01原子%以下。另一方面,Cu含量的下限較佳為0.001原子%以上。
Al-Ta氧化膜至少形成於Al-Ta合金薄膜的表面及側面的任一面。由於假定將本發明的配線結構用於顯示裝置或輸入裝置,故而較佳為在Al-Ta合金薄膜的一表面、或者一表面與露出的側面的至少一部分區域形成Al-Ta氧化膜。
就穩定性的方面而言,Al-Ta氧化膜的膜厚較佳為3nm以上。另一方面,為了獲得良好的加工性,較佳為10nm以下。
Al-Ta氧化膜是以Al的氧化物為中心而形成,但使Al-Ta 氧化膜中的Ta原子%濃度低於Al-Ta合金薄膜,藉此使Ta在Al-Ta合金薄膜與Al-Ta氧化膜的界面變濃。藉此,可抑制Cu自Al-Ta合金薄膜向Al-Ta氧化膜的擴散,可獲得耐氯化物離子性更高的配線結構。
具體而言,Al-Ta氧化膜中的Ta的原子%濃度較佳為比Al-Ta合金薄膜中的Ta的原子%濃度低30%以上,更佳為低50%以上。即,例如在Al-Ta合金薄膜中的Ta的原子%濃度為1原子%的情況下,Al-Ta氧化膜中的Ta的原子%濃度較佳為0.7原子%以下,更佳為0.5原子%以下。
Al-Ta合金薄膜藉由進而添加稀土類元素而可獲得更高的耐氯化物離子性,故而較佳。推測其原因在於,藉由稀土類元素可使Al-Ta氧化膜更穩定化。
稀土類元素的含量較佳為0.05原子%以上,更佳為0.1原子%以上。另外,就濺鍍靶材的製造性的方面而言,上限較佳為設為3.0原子%以下,更佳為2.0原子%以下。
稀土類元素較佳為Sc、Y、鑭系元素,其中更佳為Nd、La、Gd。稀土類元素可單獨使用,亦可併用兩種以上。
只要不損及本發明的效果,則本發明中的Al-Ta合金薄膜亦可含有所述成分以外的其他元素,剩餘部分為Al及不可避免的雜質。
不可避免的雜質可例示Fe、Si、B等。不可避免的雜質的含量較佳為合計為0.1原子%以下。
Al-Ta合金薄膜的組成可藉由感應耦合電漿(Inductively Coupled Plasma,ICP)發射光譜法進行鑑定。
Al-Ta氧化膜較佳為在表面存在一分子層以上的具有羧基及胺基的至少任一者的官能基的有機化合物。
若存在具有胺基的有機化合物,則在酸性及中性區域中胺基離子化為NH3 +而與氯化物離子結合,故而可進一步提高耐氯化物離子性。
另外,若存在具有羧基的有機化合物,則在中性及鹼性區域中羧基離子化為COO-,為了維持Al-Ta合金薄膜表面附近的電中性,該表面附近的氯化物離子濃度降低,從而可進一步提高耐氯化物離子性。
該等有機化合物具有單分子層(一分子層)即可,亦可為兩分子以上的層。
表面具有胺基的有機化合物例如可列舉:1-丙胺、1,3-丙二胺、1-丙醇胺等。表面具有羧基的有機化合物例如可列舉:丙酸、富馬酸、酒石酸等。
另外,亦可為表面具有胺基與羧基兩者的有機化合物,例如可列舉胺基酸等。
有機化合物更佳為胺基酸程度的分子尺寸相對較小的有機化合物。另外,亦可為兩種以上的有機化合物彼此結合的形態。
就一併具有胺基與羧基且其分子尺寸小而言,有機化合物更佳為胺基酸。胺基酸藉由在分子內具有胺基與羧基,而具有 針對溶液的pH值變化的緩衝作用。
即,在氯化物離子與Al的反應中,已知因產生氫離子而膜表面附近變為酸性,但藉由存在胺基酸,氫離子與在中性環境下離子化為COO-的羧基結合,藉此可緩和膜表面附近的pH值變化。
只要不損及本發明的效果,則本發明中的Al-Ta氧化膜亦可含有所述成分以外的其他元素,剩餘部分為Al及不可避免的雜質。
不可避免的雜質可例示Fe、Si、B等。不可避免的雜質的含量較佳為合計為0.1原子%以下。
Al-Ta氧化膜的組成可藉由ICP發射光譜法進行鑑定。
在包含Al-Ta合金薄膜與Al-Ta氧化膜的配線結構中,就Al-Ta氧化膜更緻密化而穩定化,耐氯化物離子性進一步提高而言,Al-Ta合金薄膜較佳為形成於配線結構的基底層上。
基底層較佳為含有選自由Mo、Mo合金、Ti、Ti合金及In所組成的組群中的至少一種的透明導電膜,較佳為具有至少一層該透明導電膜。
另外,可基底層存在於Al-Ta合金薄膜與基板之間,亦可Al-Ta合金薄膜存在於基底層與基板之間,其順序為任意,但更佳為在基板上形成基底層,在其上形成Al-Ta合金薄膜。
<製造方法>
本發明的配線結構中,Al-Ta合金薄膜及Al-Ta氧化膜較佳為利用濺鍍法使用濺鍍靶材而形成。此外,亦可利用蒸鍍法等而形 成。
在藉由濺鍍靶材形成Al-Ta合金薄膜的情況下,較佳為使用與Al-Ta合金薄膜相同組成,即,Ta添加量為0.3原子%~3.0原子%且Cu含量為0.03原子%以下,Ta原子%濃度高於Al-Ta氧化膜中的Ta的原子%濃度的濺鍍靶材。
在藉由濺鍍靶材形成Al-Ta氧化膜的情況下,較佳為使用Ta原子%濃度低於Al-Ta合金薄膜中的Ta的原子%濃度的濺鍍靶材。
該等濺鍍靶材的形狀包含根據濺鍍裝置的形狀或結構而加工成任意形狀(方型板狀、圓形板狀、環形板狀、圓筒形等)的濺鍍靶材。
濺鍍靶材可列舉:利用熔解鑄造法或粉末燒結法、噴射成形法(spray forming method)製造包含Al-Ta合金的鑄錠(ingot)而獲得的方法;或者製造包含Al-Ta合金的預成型體(preform)(獲得最終的緻密體之前的中間體)後,藉由緻密化手段使該預成型體緻密化而獲得的方法等。
Al-Ta合金薄膜的最佳膜厚可根據用途或規格而選擇。例如,在顯示器的配線用途的情況下,Al-Ta合金薄膜的膜厚較佳為100nm以上,更佳為150nm以上。另外,較佳為2μm以下,更佳為1μm以下。
關於Al-Ta合金薄膜的膜厚,在濺鍍法中,可藉由變更濺鍍的電流值或時間、壓力、靶材及基板間的距離等而進行調整。
關於Al-Ta氧化膜的膜厚,在濺鍍法中,可藉由變更濺 鍍的電流值或時間、壓力、靶材及基板間的距離等而進行調整。另外,亦可藉由變更用於濺鍍的氬氣與氧氣的比率而進行調整。Al-Ta氧化膜亦可在Al-Ta合金薄膜的製膜後,進行利用UV的洗滌、或氧電漿等處理而形成。
所獲得的Al-Ta合金薄膜或Al-Ta氧化膜的膜厚可藉由剖面掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope,SEM)、二次離子質譜(Secondary Ion Mass Spectroscopy,SIMS)深度分析、剖面穿透式電子顯微鏡(Transmission Electron Microscope,TEM)觀察等進行測定。
另外,製備所需的有機化合物的鹽的水溶液,在該水溶液中浸漬包含Al-Ta氧化膜的配線結構,藉此可在Al-Ta氧化膜的表面形成該有機化合物的層。
有機化合物的鹽例如可列舉鈉鹽、鈣鹽等,其中,就在水中的溶解度或pH值的方面而言,可較佳地使用鈉鹽。另外,浸漬條件因水溶液中的鹽濃度等而不同,例如在1%水溶液的情況下,較佳為浸漬10分鐘~24小時。
浸漬後,適當進行洗滌及乾燥。
配線結構的基底層可藉由濺鍍法或蒸鍍法而形成。在藉由濺鍍法而形成的情況下,可使用與所需的基底層相同組成的濺鍍靶材藉由濺鍍而形成。例如,可使用含有選自由Mo、Mo合金、Ti、Ti合金及In所組成的組群中的至少一種的濺鍍靶材,成膜含有選自由Mo、Mo合金、Ti、Ti合金及In所組成的組群中的至少 一種的透明導電膜作為基底層。
在形成兩層以上的基底層的情況下,可藉由使用各層的組成的濺鍍靶材濺鍍多次而形成。
另外,亦可在藉由濺鍍成膜基底層後,進行用以結晶化的熱處理。在形成例如氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)膜作為基底層的情況下,較佳為在氮氣環境下以150℃~250℃進行10分鐘以上的熱處理。
所述獲得的本發明的配線結構可較佳地用於顯示裝置或輸入裝置。其中,可更佳地用於觸控面板。
具有本發明的配線結構的顯示裝置或輸入裝置可列舉:具有具備該配線結構的薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT)、反射膜、有機EL用陽極電極、觸控面板感測器(touch panel sensor)等的顯示裝置或輸入裝置等。
在該等裝置中,在無損本發明的效果的範圍內,本發明的配線結構部分以外的其他構成要件可適當選擇該技術領域中通常所使用的構成要件。例如用於TFT基板的半導體層可列舉多晶矽或非晶矽(amorphous silicon)。用於TFT基板的基板亦無特別限定,可列舉玻璃基板或矽基板等。
此外,可應用於具備反射陽極電極的有機EL顯示裝置、具備薄膜電晶體的顯示裝置、具備反射膜的顯示裝置、在ITO膜上具備Al-Ta合金薄膜及Al-Ta氧化膜的觸控面板等各種裝置。
<耐蝕性評價>
本發明的配線結構的耐蝕性可藉由鹽水滴加試驗進行評價。
具體而言,將1%氯化鈉水溶液利用滴管(dropper)滴加至樣品(sample),在室溫環境下放置168小時而進行評價。在經過168小時後對樣品進行水洗,然後利用光學顯微鏡進行觀察。腐蝕面積越小越佳,具體而言,較佳為8%以下,更佳為5%以下,進而較佳為2%以下(1%鹽水滴加試驗)。
另外,利用含有胺基酸鈉鹽的氯化鈉水溶液進行耐蝕性試驗亦有效。該情況下,可與所述1%鹽水滴加試驗相比,進行模擬起因於人體的鹽分附著時的耐蝕性的評價。具體而言,使用添加有1%胺基酸鈉鹽的1%的氯化鈉水溶液,除此以外,以與1%鹽水滴加試驗相同的方式測定腐蝕面積。腐蝕面積越小越佳,較佳為8%以下,更佳為5%以下,進而較佳為2%以下。
[實施例]
以下,列舉實施例進一步具體地說明本發明,但本發明並不限定於該等實施例,可在能夠符合本發明的主旨的範圍加以變更而實施,該等均包含於本發明的技術範圍內。
[實施例1-1]
在無鹼玻璃基板(直徑4英吋、板厚0.7mm)上藉由直流(direct current,DC)磁控濺鍍法(magnetron sputtering method)而成膜Al-Ta合金薄膜。該Al-Ta合金薄膜的Ta添加量為0.3原子%,Cu含量為0.01原子%,剩餘部分為Al及不可避免的雜質。
當成膜時,在成膜前將腔室(chamber)內的環境暫且調整為 極限真空度:3×10-6Torr,然後使用具有與Al-Ta合金薄膜相同的成分組成的直徑4英吋的圓盤型濺鍍靶材,在下述條件下進行濺鍍。
(濺鍍條件)
‧Ar氣壓:2mTorr
‧Ar氣體流量:30sccm
‧濺鍍功率:500W
‧基板溫度:室溫
‧成膜溫度:室溫
‧膜厚:300nm
再者,所獲得的Al-Ta合金薄膜的成分的鑑定是藉由ICP發光分析法進行。
繼而,藉由對Al-Ta合金薄膜表面進行UV洗滌而在Al-Ta合金薄膜的表面上進行Al-Ta氧化膜的成膜。所獲得的Al-Ta氧化膜中的Ta原子濃度為0.1原子%,膜厚為3nm。
再者,所獲得的Al-Ta氧化膜的膜厚是利用配線剖面的TEM觀察確認。
針對所獲得的包含Al-Ta合金薄膜及Al-Ta氧化膜的配線結構,進行利用光微影法(photolithography)及濕式蝕刻(wet etching)的圖案化(patterning),製作配線寬度10μm、配線間隔10μm的條紋(stripe)狀的配線圖案(pattern)。
[實施例1-2~實施例1-15及比較例1-1~比較例1-4]
將Al-Ta合金薄膜的組成或Al-Ta氧化膜的組成或膜厚變更為表1中記載的組成或膜厚,除此以外,以與實施例1-1相同的方式獲得配線結構,進而製作配線圖案。
再者,關於比較例1-4,將Al-Ta氧化膜的膜厚設為0nm,藉由將形成於Al-Ta合金薄膜的表面的自然氧化覆膜在鹼性溶液(氫氧化四甲基銨:TMAH2.38%)中在室溫下浸漬30秒而去除。
再者,表中的「Al合金種」中的數值表示各元素的原子%濃度。
對所述獲得的圖案化後的配線結構進行耐蝕性評價(1%鹽水滴加試驗)。
試驗是利用滴管滴加1%的氯化鈉水溶液,在室溫環境下放置168小時而進行評價。經過168小時後對樣品進行水洗,然後利用光學顯微鏡進行觀察,測定腐蝕面積。關於比較例1-4,浸漬於鹼性溶液後立即進行1%氯化鈉水溶液的滴加試驗。此時的Al-Ta氧化膜的膜厚未利用TEM觀察進行測定,但在利用在鹼性溶液中的浸漬去除自然氧化皮膜後立即實施該滴加試驗,故而判斷為無Al-Ta氧化膜(氧化膜厚0nm)。
將評價結果示於表1。表1中,將腐蝕面積為2%以下者設為◎,將超過2%且5%以下設為○,將超過5%且8%以下設為△,將超過8%設為×。另外,表中「at%」與「原子%」同義。
其結果,發現實施例1-1~實施例1-15中,腐蝕面積率為8%以下而獲得良好的耐蝕性。比較例1-1中,配線膜為純Al的薄膜而並非Al-Ta合金薄膜,耐蝕性低,故而產生腐蝕。比較例1-2含有Ta,但由於其含量少為0.2原子%,故而未獲得所需的耐蝕性。比較例1-3由於Cu含量多,故而未獲得所需的耐蝕性。比較例1-4由於表面的Al-Ta氧化膜薄(不存在),故而未獲得所需的耐蝕性。
[實施例2-1]
以與實施例1-1相同的方式,成膜Ta添加量0.3原子%、Cu含量0.01原子%、剩餘部分為Al及不可避免的雜質的Al-Ta合金薄膜(膜厚300nm)。
繼而,以與實施例1-1相同的方式,在Al-Ta合金薄膜的表面上進行Al-Ta氧化膜的成膜。所獲得的Al-Ta氧化膜中的Ta原子濃度為0.1原子%,膜厚為3nm。
針對所獲得的包含Al-Ta合金薄膜及Al-Ta氧化膜的配線結構,進行利用光微影法及濕式蝕刻的圖案化,製作配線寬度10μm、配線間隔10μm的條紋狀的配線圖案。
再者,Al-Ta合金薄膜及Al-Ta氧化膜的鑑定及膜厚的測定是與實施例1-1同樣地進行。
其次,作為包含羧基及胺基的有機化合物的胺基酸的鈉鹽是製備L-甘胺酸鈉的1%水溶液。再者,就在水中的溶解度及pH值的觀點而言選擇鈉鹽。將所述獲得的樣品在該水溶液中浸漬1小時。浸漬後,進行1分鐘水洗並使其乾燥。藉此,成為在Al-Ta氧化膜的表面存在作為胺基酸的L-甘胺酸的配線結構。再者,胺基酸的厚度藉由掃描式穿隧顯微鏡(Scanning Tunneling Microscope)確認為一分子層以上。
對所述獲得的配線結構進行與實施例1-1相同的耐蝕性評價(1%鹽水滴加試驗)。
[實施例2-2~實施例2-4]
作為包含羧基及胺基的有機化合物的胺基酸的鈉鹽使用L-色胺酸鈉的1%水溶液(實施例2-2)、L-天門冬胺酸鈉的1%水溶液(實施例2-3)、或作為包含羧基的有機化合物的酒石酸鈉的1%水溶液(實施例2-4),除此以外,以與實施例2-1相同的方式分別 獲得配線結構,同樣地進行耐蝕性評價(1%鹽水滴加試驗)。
將評價結果示於表2。表2中,將腐蝕面積為2%以下者設為◎,將超過2%且5%以下設為○,將超過5%且8%以下設為△,將超過8%設為×。另外,表中「at%」與「原子%」同義。
其結果,發現實施例2-1~實施例2-4均腐蝕面積率為2%以下而獲得非常良好的耐蝕性。
[實施例3-1]
以與實施例1-1相同的方式,成膜Ta添加量0.3原子%、Cu含量0.01原子%、剩餘部分為Al及不可避免的雜質的Al-Ta合金薄膜(膜厚300nm)。
繼而,以與實施例1-1相同的方式,在Al-Ta合金薄膜的表面上進行Al-Ta氧化膜的成膜。所獲得的Al-Ta氧化膜中的Ta原子濃度為0.1原子%,膜厚為3nm。
對所獲得的包含Al-Ta合金薄膜及Al-Ta氧化膜的配線結構進行利用光微影法及濕式蝕刻的圖案化,製作配線寬度10μm、配線間隔10μm的條紋狀的配線圖案。
再者,Al-Ta合金薄膜及Al-Ta氧化膜的鑑定及膜厚的測定是與實施例1-1同樣地進行。
其次,耐蝕性評價是進行鹽水滴加試驗。作為鹽水,利用滴管滴加在1%的氯化鈉水溶液中添加有L-甘胺酸鈉的溶液,在室溫環境下放置168小時而進行評價。經過168小時後對樣品進行水洗,然後利用光學顯微鏡進行觀察,測定腐蝕面積。
[實施例3-2及實施例3-3]
作為耐蝕性評價,滴加試驗溶液是代替在1%的氯化鈉水溶液中添加有1%的L-甘胺酸鈉的溶液而使用在1%的氯化鈉水溶液中添加有1%的L-色胺酸鈉的溶液(實施例3-2)、或在1%的氯化鈉 水溶液中添加有1%的L-天門冬胺酸鈉的溶液(實施例3-3),除此以外,以與實施例3-1相同的方式分別獲得配線結構,進行耐蝕性評價。
將評價結果示於表3。表3中,將腐蝕面積為2%以下者設為◎,將超過2%且5%以下設為○,將超過5%且8%以下設為△,將超過8%設為×。另外,表中「at%」與「原子%」同義。
其結果,發現實施例3-1~實施例3-3均腐蝕面積率為2%以下而獲得非常良好的耐蝕性。
[實施例4-1]
在無鹼玻璃基板(直徑4英吋、板厚0.7mm)上藉由DC磁控濺鍍法成膜30nm的純Mo膜作為基底層。當成膜時,在成膜前將腔室內的環境暫且調整為極限真空度:3×10-6Torr後,使用直徑4英吋的圓盤型純Mo濺鍍靶材,在下述條件下進行濺鍍。
(濺鍍條件)
‧Ar氣壓:2mTorr
‧Ar氣體流量:30sccm
‧濺鍍功率:500W
‧基板溫度:室溫
‧成膜溫度:室溫
‧膜厚:30nm
在其上成膜Al-Ta合金薄膜,除此以外,以與實施例1-1相同的方式,獲得包含Al-Ta合金薄膜及Al-Ta氧化膜的配線結構,進而進行利用光微影法及濕式蝕刻的圖案化。
再者,Al-Ta合金薄膜及Al-Ta氧化膜的鑑定及膜厚的測定是與實施例1-1同樣地進行。
針對所獲得的配線結構,以與實施例1-1相同的方式進行耐蝕性評價(1%鹽水滴加試驗)。
[實施例4-2及實施例4-3]
在無鹼玻璃基板(直徑4英吋、板厚0.7mm)上藉由DC磁控濺鍍法成膜30nm的純Mo膜作為基底層,在其上成膜Al-Ta合金薄膜,除此以外,以與實施例1-2(實施例4-2)或實施例1-3(實施例4-3)相同的方式獲得包含Al-Ta合金薄膜及Al-Ta氧化膜的配線結構,進而進行利用光微影法及濕式蝕刻的圖案化。
再者,Al-Ta合金薄膜及Al-Ta氧化膜的鑑定及膜厚的測定是與實施例1-1同樣地進行。
針對所獲得的配線結構,以與實施例1-1相同的方式進行耐蝕性評價(1%鹽水滴加試驗)。
[實施例4-4~實施例4-6]
將基底層設為膜厚30nm的純Ti膜(實施例4-4)、膜厚30nm的Mo-10原子%Nb合金膜(實施例4-5)或膜厚30nm的ITO膜(實施例4-6),分別藉由DC磁控濺鍍法成膜,除此以外,以與實施例4-2相同的方式分別獲得配線結構,並進行耐蝕性評價。
將評價結果示於表4。表4中,將腐蝕面積為2%以下者設為◎,將超過2%且5%以下設為○,將超過5%且8%以下設為△,將超過8%設為×。另外,表中「at%」與「原子%」同義。
其結果,發現實施例4-1~實施例4-6均腐蝕面積率為5%以下而獲得非常良好的耐蝕性。
上文詳細且參照特定的實施方式對本發明進行了說明,但業者明瞭,在不脫離本發明的精神與範圍的情況下可進行各種變更或修正。本申請案是基於2016年1月25日提出申請的日本專利申請案(日本專利特願2016-011521),且將其內容作為參照而併入至本文中。

Claims (9)

  1. 一種配線結構,其是在Al-Ta合金薄膜的至少表面及側面的任一面形成Al-Ta氧化膜,其特徵在於:所述Al-Ta合金薄膜的Ta添加量為0.3原子%~3.0原子%且Cu含量為0.001原子%~0.03原子%,所述Al-Ta氧化膜的膜厚為3nm~10nm,且所述Al-Ta氧化膜中的Ta的原子%濃度低於Al-Ta合金薄膜中的Ta的原子%濃度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的配線結構,其中所述Al-Ta合金薄膜含有0.05原子%~3.0原子%的稀土類元素。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的配線結構,其中在所述Al-Ta氧化膜的表面存在一分子層以上的具有羧基及胺基的至少一者的官能基的有機化合物。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的配線結構,其中所述有機化合物為胺基酸。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的配線結構,其中具有至少一層透明導電膜作為配線結構的基底層,所述透明導電膜含有選自由Mo、Mo合金、Ti、Ti合金及In所組成的組群中的至少一種。
  6. 一種顯示裝置,其具有如申請專利範圍第1項所述的配線結構。
  7. 一種輸入裝置,其具有如申請專利範圍第1項所述的配線結構。
  8. 一種觸控面板,其具有如申請專利範圍第1項所述的配線結構。
  9. 一種濺鍍靶材,其用以成膜如申請專利範圍第1項所述的配線結構中的Al-Ta合金薄膜。
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